CN113474414A - 防水部件和具备其的电子设备、使用嵌入成形体的防水方法以及电子设备的防水方法 - Google Patents
防水部件和具备其的电子设备、使用嵌入成形体的防水方法以及电子设备的防水方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种防水部件和具备该防水部件的电子设备，所述防水部件是包含热塑性树脂组合物和金属部件的嵌入成形体，上述热塑性树脂组合物包含热塑性树脂(A)和无机填充材料(B)，相对于上述热塑性树脂(A)100质量份，上述无机填充材料(B)的含量为8～130质量份，上述无机填充材料(B)是球状无机填充材料(B1)和板状无机填充材料(B2)中的至少任意一者，上述球状无机填充材料(B1)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，上述板状无机填充材料(B2)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，并且平均长径比为10以上且200以下。
Description
技术领域
本发明涉及防水部件和具备该防水部件的电子设备、使用嵌入成形体的防水方法以及电子设备的防水方法等。
背景技术
近年来，智能手机等电子设备需要防水性的情况正在变多。这样的电子设备的外部连接端子典型地为树脂或树脂组合物与金属部件的复合体，金属部件经常露出于外部，树脂或树脂组合物与金属的接合面处的防水成为课题。同时，作为电子部件所接合的印刷基板的制造方法，将无铅焊膏印刷于印刷基板，在其上安装电子部件后，在回流焊炉中以无铅焊料发生熔融的260℃左右进行加热的表面安装的利用正在扩大。虽然表面安装可以实现印刷基板的小型化、生产率提高，但是被安装的部件在回流焊工序及其后的冷却工序中，产生对应于金属部件与树脂或树脂组合物的膨胀收缩特性的差异的应力，在金属部件与树脂或树脂组合物之间容易产生微小的间隙，难以维持防水性。
因此，作为以往这样的外部连接端子处的防水方法，已知有使用弹性体等密封材料的方法(专利文献1等)。然而，存在以下方面等的问题：由于安装弹性体而无法在一个工序中完成部件、小型化困难、弹性体自身及其安装工序产生成本。
因此，提出了基于相对于嵌入模具的金属部件而将树脂、树脂组合物注射成形并一体地接合的嵌入成形的防水部件的制造方法(专利文献2、3、4等)。
例如，专利文献2中，公开了含有特定的分支状分子、填充材料、耐冲击改良材料等的聚酰胺树脂组合物和由该树脂组合物构成的树脂金属复合体。另外，专利文献3中，公开了含有熔点为140℃以上且小于210℃的聚酰胺树脂及鳞片状填充材料、纤维状填充材料的树脂组合物和由该树脂组合物构成的嵌入成型用树脂组合物。
另外，专利文献4中，公开了由芳香族聚酰胺树脂、液晶聚合物树脂、主要具有间同立构结构的苯乙烯系聚合物等热塑性树脂、乙烯系共聚物或聚酰胺46、无机填充材料构成的树脂组合物和由该树脂组合物构成的半导体元件收纳用封装体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-33155号公报
专利文献2：日本特开2014-141630号公报
专利文献3：日本特开2003-321606号公报
专利文献4：日本特开2002-105333号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，上述专利文献2及3的树脂组合物中所使用的树脂的耐热性低，若应用于表面安装，则有时在回流焊工序中发生变形、熔融。另外，在这些专利文献2及3中，对回流焊工序通过性没有任何教导。
另外，在专利文献4中，关于乙烯系共聚物，有时成形品的耐热性和机械强度降低、毛刺增加。另外，关于含有聚酰胺46的成形品，由于吸水率增加，因而在表面安装工序时有时因尺寸变化、起泡的发生而导致连接、品质不良，在表面安装的回流焊工序通过性和防水性的兼顾方面还存在课题。
即，本发明的课题在于提供即使经过回流焊工序等加热工序也具有充分的防水性的作为嵌入成形体的防水部件和具备该防水部件的电子设备。
用于解决课题的手段
本发明人等进行了深入研究，结果发现，在作为包含热塑性树脂组合物和金属部件的嵌入成形体的防水部件中，通过向所用的热塑性树脂添加特定量的特定的球状无机填充材料或板状无机填充材料，从而回流焊工序后的防水性提高，并基于该发现进一步反复研究，从而完成了本发明。
本发明涉及下述[1]～[16]。
[1]一种防水部件，其为包含热塑性树脂组合物和金属部件的嵌入成形体，
上述热塑性树脂组合物包含热塑性树脂(A)和无机填充材料(B)，
相对于上述热塑性树脂(A)100质量份，上述无机填充材料(B)的含量为8～130质量份，
上述无机填充材料(B)是球状无机填充材料(B1)和板状无机填充材料(B2)中的至少任意一者，
上述球状无机填充材料(B1)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，
上述板状无机填充材料(B2)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，并且平均长径比为10以上且200以下。
[2]根据[1]所述的防水部件，其中，上述热塑性树脂(A)的熔点为280℃以上。
[3]根据[1]或[2]所述的防水部件，其中，上述热塑性树脂(A)是选自聚酰胺、液晶聚合物、聚苯硫醚、以及主要具有间同立构结构的苯乙烯系聚合物中的至少1种。
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的防水部件，其中，上述热塑性树脂(A)是二胺单元的50～100摩尔％为碳数4～18的脂肪族二胺单元的聚酰胺。
[5]根据[1]～[4]中任一项所述的防水部件，其中，上述无机填充材料(B)是选自玻璃珠、球状二氧化硅、云母、玻璃薄片、以及高岭土中的至少1种。
[6]根据[5]所述的防水部件，其中，上述无机填充材料(B)是选自玻璃珠或球状二氧化硅中的至少1种。
[7]根据[1]～[6]中任一项所述的防水部件，其在适用于表面安装工序的用途中使用。
[8]根据[1]～[7]中任一项所述的防水部件，其为外部连接端子。
[9]根据[1]～[8]中任一项所述的防水部件，其为开关。
[10]一种电子设备，其具备[1]～[9]中任一项所述的防水部件。
[11]根据[10]所述的电子设备，其为便携电子设备。
[12]一种防水方法，其是使用包含热塑性树脂组合物和金属部件的嵌入成形体的防水方法，上述方法中使用下述的热塑性树脂组合物，
上述热塑性树脂组合物包含热塑性树脂(A)和无机填充材料(B)，
相对于上述热塑性树脂(A)100质量份，上述无机填充材料(B)的含量为8～130质量份，
上述无机填充材料(B)是球状无机填充材料(B1)和板状无机填充材料(B2)中的至少任意一者，
上述球状无机填充材料(B1)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，
上述板状无机填充材料(B2)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，并且平均长径比为10以上且200以下。
[13]包含热塑性树脂组合物和金属部件的嵌入成形体的用于防水的用途，上述用途中使用下述热塑性树脂组合物，
上述热塑性树脂组合物包含热塑性树脂(A)和无机填充材料(B)，
相对于上述热塑性树脂(A)100质量份，无机填充材料(B)的含量为8～130质量份，
上述无机填充材料(B)是球状无机填充材料(B1)和板状无机填充材料(B2)中的至少任意一者，
上述球状无机填充材料(B1)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，
板状无机填充材料(B2)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，且平均长径比为10以上且200以下。
[14]一种电子设备的防水方法，其使用[1]～[7]中任一项所述的防水部件作为外部连接端子。
[15]一种电子设备的防水方法，其使用[1]～[7]中任一项所述的防水部件作为开关。
[16]一种防水部件的制造方法，其中，对热塑性树脂组合物和金属部件进行嵌入成形，
上述热塑性树脂组合物包含热塑性树脂(A)和无机填充材料(B)，
上述无机填充材料(B)是球状无机填充材料(B1)和板状无机填充材料(B2)中的至少任意一者，
上述球状无机填充材料(B1)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，
板状无机填充材料(B2)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，并且平均长径比为10以上且200以下，
上述热塑性树脂组合物是通过相对于上述热塑性树脂(A)100质量份，将所述无机填充材料(B)的用量设为8～130质量份来进行熔融混炼而得到的。
发明效果
通过本发明，能够提供即使经过回流焊工序等加热步骤也具有充分的防水性的作为嵌入成形体的防水部件和具备该防水部件的电子设备。
附图说明
[图1]是实施例的红色油墨测试中使用的样品的照片。
[图2]是用于说明实施例的红色油墨测试的图1的X-X’线截面图的示意图。
[图3]是表示用于说明实施例的红色油墨测试的判定的样品的照片。
具体实施方式
以下，对本发明详细地进行说明。
本发明的防水部件是包含热塑性树脂组合物和金属部件的嵌入成形体，
上述热塑性树脂组合物包含热塑性树脂(A)和无机填充材料(B)，
相对于上述热塑性树脂(A)100质量份，上述无机填充材料(B)的含量为8～130质量份，
上述无机填充材料(B)是球状无机填充材料(B1)和板状无机填充材料(B2)中的至少任意一者，
上述球状无机填充材料(B1)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，板状无机填充材料(B2)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，并且平均长径比为10以上且200以下。
通过使用上述热塑性树脂组合物，从而包含热塑性树脂组合物和金属部件的嵌入成形体的(热塑性树脂组合物与金属的接合面处的)防水性提高，防水部件的防水性变得充分。
其理由并不清楚，但据认为是由于：通过使用上述热塑性树脂组合物，从而缓和在嵌入成形工序、加热工序后残留的树脂组合物的应力，能够防止在热塑性树脂组合物与金属的接合面处的间隙的产生。
另外，将无机填充材料的形状特定为球状和板状，对于平均粒径和长径比满足上述条件，从而该无机填充材料在回流焊工序中难以产生各向异性，基本上均匀地膨胀收缩，能够防止在热塑性树脂组合物与金属的接合面处的间隙的产生。假如，若无机填充材料的形状例如为棒状，则据认为通过加热处理容易产生各向异性，形成在热塑性树脂组合物与金属的接合面处的间隙，无法获得期望的防水性。
(热塑性树脂(A))
作为本发明中所用的热塑性树脂(A)，只要能够赋予上述效果，则没有特别的限制，例如可列举出：聚碳酸酯；聚苯醚；聚苯硫醚(PPS)；聚砜；聚醚砜；聚芳酯；环状聚烯烃；聚醚酰亚胺；聚酰胺；聚酰胺酰亚胺；聚酰亚胺；芳香族聚酯和芳香族聚酯酰胺等液晶聚合物；聚氨基双马来酰亚胺；聚醚醚酮；聚苯乙烯等。
其中，从尺寸稳定性和耐热性的观点出发，优选选自聚酰胺、液晶聚合物、PPS和主要具有间同立构结构的苯乙烯系聚合物中的至少1种，更优选为液晶聚合物和聚酰胺，进一步优选聚酰胺。
热塑性树脂(A)的熔点优选为280℃以上，更优选为285℃以上，进一步优选为295℃以上。如果热塑性树脂(A)的熔点为上述温度以上，则即使将包含该热塑性树脂(A)的防水部件使用在暴露于回流焊工序等加热工序的用途中，也能够维持充分的防水性。
(聚酰胺)
作为上述聚酰胺，优选具有二羧酸单元和二胺单元的聚酰胺。
作为二羧酸单元，例如可列举出来自于草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二甲酸、十二烷二甲酸、二甲基丙二酸、2，2-二乙基琥珀酸、2，2-二甲基戊二酸、2-甲基己二酸、三甲基己二酸等脂肪族二羧酸；1，3-环戊烷二甲酸、1，3-环己烷二甲酸、1，4-环己烷二甲酸、环庚烷二甲酸、环辛烷二甲酸、环癸烷二甲酸等脂环式二羧酸；对苯二甲酸、间苯二甲酸、1，4-萘二甲酸、2，6-萘二甲酸、2，7-萘二甲酸、联苯甲酸、4，4’-联苯二甲酸、二苯基甲烷-4，4’-二甲酸、二苯基砜-4，4’-二甲酸等芳香族二羧酸等的结构单元。这些单元可以是1种或2种以上。
另外，上述聚酰胺在不损害本发明效果的范围内，也可以在能够熔融成形的范围内包含来自于偏苯三酸、均苯三酸、均苯四酸等3元以上的多元羧酸的结构单元。
作为上述聚酰胺，优选二胺单元的50～100摩尔％为碳数4～18的脂肪族二胺单元，更优选二胺单元的60～100摩尔％为碳数4～18的脂肪族二胺单元，更优选二胺单元的90～100摩尔％为碳数4～18的脂肪族二胺单元。
作为碳数4～18的脂肪族二胺单元，例如可列举出来自于1，4-丁二胺、1，5-戊二胺、1，6-己二胺、1，7-庚二胺、1，8-辛二胺、1，9-壬二胺、1，10-癸二胺、1，11-十一烷二胺、1，12-十二烷二胺、1，13-十三烷二胺、1，4-十四烷二胺、1，15-十五烷二胺、1，16-十六烷二胺、1，17-十七烷二胺、1，18-十八烷二胺等直链状脂肪族二胺；1，1-二甲基-1，4-丁二胺、1-乙基-1，4-丁二胺、1，2-二甲基-1，4-丁二胺、1，3-二甲基-1，4-丁二胺、1，4-二甲基-1，4-丁二胺、2，3-二甲基-1，4-丁二胺、2-甲基-1，5-戊二胺、3-甲基-1，5-戊二胺、2，5-二甲基-1，6-己二胺、2，4-二甲基-1，6-己二胺、3，3-二甲基-1，6-己二胺、2，2-二甲基-1，6-己二胺、2，2，4-三甲基-1，6-己二胺、2，4，4-三甲基-1，6-己二胺、2，4-二乙基-1，6-己二胺、2，2-二甲基-1，7-庚二胺、2，3-二甲基-1，7-庚二胺、2，4-二甲基-1，7-庚二胺、2，5-二甲基-1，7-庚二胺、2-甲基-1，8-辛二胺、3-甲基-1，8-辛二胺、4-甲基-1，8-辛二胺、1，3-二甲基-1，8-辛二胺、1，4-二甲基-1，8-辛二胺、2，4-二甲基-1，8-辛二胺、3，4-二甲基-1，8-辛二胺、4，5-二甲基-1，8-辛二胺、2，2-二甲基-1，8-辛二胺、3，3-二甲基-1，8-辛二胺、4，4-二甲基-1，8-辛二胺、5-甲基-1，9-壬二胺等支链状脂肪族二胺等的结构单元。这些单元可以是1种或2种以上。
其中，优选来自于选自1，4-丁二胺、1，6-己二胺、2-甲基-1，5-戊二胺、1，8-辛二胺、2-甲基-1，8-辛二胺、1，9-壬二胺、1，10-癸二胺、1，11-十一烷二胺、以及1，12-十二烷二胺中的至少1种的结构单元，更优选来自于选自1，4-丁二胺、1，6-己二胺、1，9-壬二胺、2-甲基-1，8-辛二胺、1，10-癸二胺中的至少1种的结构单元。
在二胺单元同时包含来自于1，9-壬二胺的结构单元和来自于2-甲基-1，8-辛二胺的结构单元的情况下，来自于1，9-壬二胺的结构单元与来自于2-甲基-1，8-辛二胺的结构单元的摩尔比优选为来自于1，9-壬二胺的结构单元/来自于2-甲基-1，8-辛二胺的结构单元＝95/5～40/60的范围，更优选为90/10～50/50的范围。
另外，根据用途，有时优选为来自于1，9-壬二胺的结构单元/来自于2-甲基-1，8-辛二胺的结构单元＝55/45～45/55的范围。
上述聚酰胺中的二胺单元在不损害本发明效果的范围内，可以包含碳数4～18的脂肪族二胺单元以外的二胺单元。作为这样的二胺单元，例如可列举出来自于乙二胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺等脂肪族二胺；环己二胺、甲基环己二胺、异佛尔酮二胺、降冰片烷二甲基胺、三环癸烷二甲基二胺等脂环式二胺；对苯二胺、间苯二胺、对苯二甲胺、间苯二甲胺、4，4’-二氨基二苯基甲烷、4，4’-二氨基二苯基砜、4，4’-二氨基二苯醚等芳香族二胺等的结构单元。这些单元可以是1种或2种以上。
上述聚酰胺也可以包含氨基羧酸单元。作为氨基羧酸单元，例如可列举出由己内酰胺、月桂基内酰胺等内酰胺；11-氨基十一烷酸、12-氨基十二烷酸等氨基羧酸等衍生的单元。上述聚酰胺中的氨基羧酸单元的含量相对于上述聚酰胺的二羧酸单元和二胺单元的合计100摩尔％，优选为40摩尔％以下，更优选为20摩尔％以下。
上述聚酰胺也可以包含来自于封端剂的单元。来自于封端剂的单元相对于二胺单元而优选为1.0～10摩尔％，更优选为2.0～7.5摩尔％，进一步优选为2.5～6.5摩尔％。
为了将来自于封端剂的单元设为上述期望的范围，可以通过在投入聚合原料时以相对于二胺成为上述期望范围的方式投入封端剂来进行。需要说明的是，考虑到单体成分在聚合时挥发，因此期望对投入聚合原料时的封端剂的投入量进行微调整，以将期望量的来自于封端剂的单元导入至所得的树脂中。
作为求得上述聚酰胺中的来自于封端剂的单元的含量的方法，例如，可列举出：如日本特开平07-228690号公报所示地，测定溶液粘度，根据其与数均分子量的关系式算出总末端基量，将其减去通过滴定求得的氨基量和羧基量的方法；使用1H-NMR，并基于分别与二胺单元和来自于封端剂的单元相对应的信号的积分值来求出的方法等。
作为封端剂，可以使用具有与末端氨基或末端羧基的反应性的单官能性化合物。具体而言，可列举出：一元羧酸、酸酐、单异氰酸酯、单酰卤、单酯类、单醇类、单胺等。从反应性和封端末端的稳定性等观点出发，作为对于末端氨基的封端剂，优选一元羧酸，作为对于末端羧基的封端剂，优选单胺。另外，从操作的容易程度等观点出发，更优选一元羧酸作为封端剂。
作为用作封端剂的一元羧酸，只要具有与氨基的反应性，则没有特别的限制，例如可列举出：醋酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、特戊酸、异丁酸等脂肪族一元羧酸；环戊烷甲酸、环己烷甲酸等脂环式一元羧酸；苯甲酸、甲苯甲酸、α-萘甲酸、β-萘甲酸、甲基萘甲酸、苯乙酸等芳香族一元羧酸；以及它们的任意混合物等。它们之中，从反应性、封端末端的稳定性、价格等方面出发，优选选自醋酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、和苯甲酸中的至少1种。
作为用作封端剂的单胺，只要具有与羧基的反应性，则没有特别的限制，例如可列举出：甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、己胺、辛胺、癸胺、硬脂胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺等脂肪族单胺；环己胺、二环己胺等脂环式单胺；苯胺、甲苯胺、二苯胺、萘胺等芳香族单胺；以及它们的任意混合物等。它们之中，从反应性、高沸点、封端末端的稳定性和价格等方面出发，优选选自丁胺、己胺、辛胺、癸胺、硬脂胺、环己胺、和苯胺中的至少一种。
上述聚酰胺可以使用作为制造聚酰胺的方法而已知的任意方法来制造。例如，可以通过以酰氯和二胺为原料的溶液聚合法或界面聚合法、以二羧酸和二胺为原料的熔融聚合法、固相聚合法、和熔融挤出聚合法等方法来制造。
上述聚酰胺，例如，可以通过首先在一次性地添加二胺、二羧酸和根据需要的催化剂、封端剂以制造尼龙盐后，在200～250℃的温度下加热聚合以形成预聚物，进一步进行固相聚合、或者使用熔融挤出机进行聚合来制造。在通过固相聚合来进行聚合的最终阶段的情况下，优选在减压下或非活性气体流动下进行，如果聚合温度在200～280℃的范围内，则聚合速度大，生产率优异，能够有效地抑制着色和凝胶化。作为在通过熔融挤出机进行聚合的最终阶段的情况下的聚合温度，优选为370℃以下，若在这样的条件下进行聚合，则能够获得几乎没有分解、劣化少的聚酰胺。
作为在制造上述聚酰胺时能够使用的催化剂，例如可列举出：磷酸、亚磷酸、次磷酸、它们的盐或酯等。作为上述盐或酯，可列举出：磷酸、亚磷酸或次磷酸与钾、钠、镁、钒、钙、锌、钴、锰、锡、钨、锗、钛、锑等金属的盐；磷酸、亚磷酸或次磷酸的铵盐；磷酸、亚磷酸或次磷酸的乙酯、异丙酯、丁酯、己酯、异癸酯、十八烷基酯、癸酯、硬脂酸酯、苯酯等。
另外，上述聚酰胺可以是结晶性聚酰胺、非晶态聚酰胺、它们的混合物中的任意一者。
作为上述结晶性聚酰胺，例如可列举出：聚己酰胺(聚酰胺6)、聚六亚甲基己二酰胺(聚酰胺66)、聚四亚甲基己二酰胺(聚酰胺46)、聚六亚甲基癸二酰胺(聚酰胺610)、聚六亚甲基十二酰胺(聚酰胺612)、聚十一亚甲基己二酰胺(聚酰胺116)、聚双(4-氨基环己基)甲烷十二酰胺(聚酰胺PACM12)、聚双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷十二酰胺(聚酰胺二甲基PACM12)、聚十一亚甲基对苯二甲酰胺(聚酰胺11T)、聚十一亚甲基六氢对苯二甲酰胺(聚酰胺11T(H))、聚十一酰胺(聚酰胺11)、聚十二酰胺(聚酰胺12)、聚三甲基六亚甲基对苯二甲酰胺(聚酰胺TMDT)、聚己二酰间苯二甲胺(聚酰胺MXD6)、聚六亚甲基对苯二甲酰胺(聚酰胺6T)、聚九亚甲基对苯二甲酰胺(聚酰胺9T)、聚十亚甲基对苯二甲酰胺(聚酰胺10T)、聚六亚甲基间苯二甲酰胺(聚酰胺6I)、聚酰胺6I与聚酰胺6T的共聚物(聚酰胺6I/6T)、以及聚酰胺6T与聚十一酰胺(聚酰胺11)的共聚物(聚酰胺6T/11)以及它们的共聚物、混合物等。需要说明的是，上述结晶性聚酰胺还包括对苯二甲酸和/或间苯二甲酸的苯环被烷基、卤素原子取代而成的物质。
上述结晶性聚酰胺之中，优选聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺46、聚酰胺6T、聚酰胺9T、聚酰胺10T，更优选为聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46、聚酰胺6T、聚酰胺9T、以及聚酰胺10T，进一步优选为聚酰胺46、聚酰胺6T、聚酰胺9T、以及聚酰胺10T。上述结晶性聚酰胺可以单独使用上述中的1种，也可以组合使用多种。
作为上述非晶态聚酰胺，例如可列举出：对苯二甲酸/间苯二甲酸/1，6-己二胺的缩聚物、对苯二甲酸/间苯二甲酸/1，6-己二胺/双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷的缩聚物、对苯二甲酸/2，2，4-三甲基-1，6-己二胺/2，4，4-三甲基-1，6-己二胺的缩聚物、间苯二甲酸/双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷/ω-月桂内酰胺的缩聚物、间苯二甲酸/2，2，4-三甲基-1，6-己二胺/2，4，4-三甲基-1，6-己二胺的缩聚物、对苯二甲酸/间苯二甲酸/2，2，4-三甲基-1，6-己二胺/2，4，4-三甲基-1，6-己二胺的缩聚物等。需要说明的是，上述非晶态聚酰胺还包括对苯二甲酸和/或间苯二甲酸的苯环被烷基、卤素原子取代而成的物质。
上述非晶态聚酰胺之中，优选对苯二甲酸/间苯二甲酸/1，6-己二胺的缩聚物、对苯二甲酸/间苯二甲酸/1，6-己二胺/双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷的缩聚物、对苯二甲酸/2，2，4-三甲基-1，6-己二胺/2，4，4-三甲基-1，6-己二胺的缩聚物，更优选对苯二甲酸/间苯二甲酸/1，6-己二胺的缩聚物、对苯二甲酸/间苯二甲酸/1，6-己二胺/双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷的缩聚物。上述非晶态聚酰胺可以单独使用上述中的1种，也可以组合使用多种。
(无机填充材料(B))
无机填充材料(B)是球状无机填充材料(B1)或板状无机填充材料(B2)中的至少任意一者。
作为本发明中所用的球状无机填充材料(B1)，例如可列举出：球状的玻璃珠、球状二氧化硅、玻璃球、白沙球、氧化钛、炭黑、云母等中的任一者。这些可以单独地使用1种，也可以组合使用2种以上。
另外，作为板状无机填充材料(B2)，例如可列举出：板状的云母、玻璃薄片、高岭土、滑石、以及层状硅酸盐等中的任一者。这些可以单独地使用1种，也可以组合使用2种以上。
无机填充材料(B)之中，优选选自球状或板状的玻璃珠、球状二氧化硅、云母、玻璃薄片、以及高岭土中的至少任意1种，更优选选自玻璃珠、球状二氧化硅、玻璃薄片、以及云母中的至少1种，更加优选为选自玻璃珠及云母中的至少1种。
本发明中所用的球状无机填充材料(B1)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，优选为2μm以上且80μm以下，更优选为5μm以上且50μm以下。另外，从成形性、表面性、机械特性的观点出发，平均粒径优选为200μm以下，更优选为80μm以下，进一步优选为50μm以下。
在板状无机填充材料(B2)的情况下，平均粒径为2μm以上且200μm以下，优选为2μm以上且80μm以下，更优选为5μm以上且50μm以下。另外，从成形性、表面性、机械特性的观点出发，平均粒径优选为200μm以下，更优选为80μm以下，进一步优选为50μm以下。另外，板状无机填充材料(B2)的平均长径比为10以上且200以下，优选为10以上且100以下，更优选为10以上且50以下。另外，从成形性、表面性、机械特性的观点出发，长径比为10以上且200以下，优选为10以上且100以下，更优选为10以上且50以下。
需要说明的是，本说明书中的球状无机填充材料(B1)的“平均粒径”是指体积平均粒径，并且可以通过在孔径20～400μm的细孔中充满电解质溶液，根据粒子通过该电解质溶液时的电解质溶液的导电率变化求出体积来进行计算。具体地，球状无机填充材料(B1)的体积平均粒径是通过使用Coulter方式精密粒度分布测定装置“Multisizer III”(BeckmanCoulter株式会社制)而测定的体积平均粒径(体积基准的粒度分布中的算术平均直径)。需要说明的是，在测定时，依照Coulter Electronics Limited发行的“Reference MANUALFOR THE COULTER MULTISIZER”(1987)，使用适合于所测定的粒子的粒径的孔径(aperture)进行“Multisizer III”的校正并进行测定。
具体地，使用触摸混合器和超声波将球状无机填充材料(B1)0.1g分散在0.1重量％非离子表面活性剂溶液10mL中以制成分散液。向安装于“Multisizer III”主体上的、充满了测定用电解液“ISOTON(注册商标)II”(Beckman Coulter株式会社制)的烧杯中，一边缓慢搅拌一边用滴管滴加上述分散液，将“Multisizer III”主体画面的浓度计的读数调整到10％左右。然后，依照Coulter Electronics Limited发行的“Reference MANUAL FORTHE COULTER MULTISIZER”(1987)，向“Multisizer III”主体输入孔径尺寸(直径)、Current(孔径电流)、Gain(增益)、Polarity(内侧电极的极性)，并通过manual(手动模式)来测定体积基准的粒度分布。测定中，以气泡不进入烧杯内的程度缓慢搅拌，并在测定了球状无机填充材料(B1)10万个的粒度分布后的时间点终止测定。球状无机填充材料(B1)的体积平均粒径是所测定的10万个球状无机填充材料(B1)的粒径的平均值，并且意指体积基准的粒度分布中的算术平均直径。
另外，本说明书中的板状无机填充材料(B2)的“平均粒径”是指累积质量50％的粒径，并且能够通过使板状无机填充材料(B2)分散于纯水，使用粒径分布测定装置(Microtrack·Bell制的“Microtrack MT3000”等)利用激光衍射·散射法来进行测定。
另外，本说明书中的板状无机填充材料(B2)的“平均长径比”是将平均粒径除以“平均厚度”而得的值，平均厚度能够通过以下所述的水面粒子膜法来测定。将板状无机填充材料(B2)浸渍于2％硬脂胺甲苯溶液，除去上层液体后进行抽滤，用丙酮清洗并风干。采用未到达水槽底的2张隔板将装入有一定量水的水槽的水面分割成三部分，在利用水流泵使水循环时，将通过过滤而得的板状无机填充剂(B2)散布于由两张隔板所包围的中央水面。通过水流使所散布的云母在水面自由运动，使其均匀分散。根据需要，使用抗静电喷雾以辅助分散。在板状无机填充材料(B2)均匀分散的时间点，关掉泵的开关，使隔板中的一个向另一个移动，从而形成板状无机填充材料(B2)的均匀膜。移动的终点设为膜内即将出现皱褶之前。
设为膜面积：A，平均厚度t，板状无机填充材料(B2)的重量：W，板状无机填充材料(B2)的密度：ρ，1-ε：粒子填充率(＝0.9)，并根据下式计算平均厚度。
t＝W/(1-ε)ρA
热塑性树脂组合物中的无机填充材料(B)的含量相对于热塑性树脂(A)100质量份为8～130质量份，优选为20～130质量份，更优选为30～130质量份，进一步优选为40～130质量份，更进一步优选为45～110质量份。
若无机填充材料(B)的含量小于8质量份，则无法获得由含有无机填充材料(B)所带来的充分的防水效果。另外，若上述无机填充材料(B)的含量超过130质量份，则熔融混炼性变得不良。
另外，在热塑性树脂组合物含有球状无机填充材料(B1)和板状无机填充材料(B2)两者的情况下，所谓上述无机填充材料(B)的含量是指球状无机填充材料(B1)和板状无机填充材料(B2)的合计含量。
(其他成分)
本发明中所用的热塑性树脂组合物在不损害本发明效果的范围内可以进一步包含脱模剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)、润滑材料、成核剂、结晶延迟材料、水解抑制剂、抗静电剂、自由基抑制剂、消光剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、抗滴落剂、滑动性赋予剂、除了上述无机填充材料(B)以外的无机物等除了热塑性树脂(A)和无机填充材料(B)以外的其他成分。
作为上述无机物，例如可列举出：碳纳米管、富勒烯、滑石、硅灰石、沸石、绢云母、高岭土、粘土、叶蜡石、二氧化硅、膨润土、硅酸铝、氧化硅、氧化镁、氧化铝、氧化锆、氧化铁、碳酸钙、碳酸镁、白云石、硫酸钙、硫酸钡、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、玻璃纤维、磨碎纤维、玻璃粉、陶瓷珠、氮化硼、碳化硅、石墨、埃洛石、蛭石等各种粘土矿物等。
热塑性树脂组合物中的其他成分的含量例如可以设为50质量％以下，优选为20质量％以下，更优选为10质量％以下，进一步优选为5质量％以下。
另外，由于有时成形品的耐热性和机械强度降低、毛刺增加，因此最好不含包括弹性体、离聚物的乙烯类共聚物。
另外，关于热塑性树脂组合物中的热塑性树脂(A)和无机填充材料(B)的合计含量，例如优选为50质量％以上，更优选为80质量％以上，进一步优选为90％质量以上，更加进一步优选为95质量％以上。
(金属部件)
作为构成本发明中所用的金属部件的金属，只要能够进行嵌入成形，则没有特别的限制，例如可列举出：铝、铜、铁、锡、镍、锌，铝合金、不锈钢等合金等。它们的表面也可以用铝、锡、镍、金、银等进行镀覆加工。
(防水部件)
防水部件能够通过对热塑性树脂组合物、和金属部件进行嵌入成形的方法等来制造，
上述热塑性树脂组合物包含热塑性树脂(A)和无机填充材料(B)，
上述无机填充材料(B)是球状无机填充材料(B1)和板状无机填充材料(B2)中的至少任意一者，
上述球状无机填充材料(B1)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，
板状无机填充材料(B2)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，并且平均长径比为10以上且200以下，
上述热塑性树脂组合物是相对于上述热塑性树脂(A)100质量份，将所述无机填充材料(B)的用量设为8～130质量份来进行熔融混炼而得到的。
嵌入成形时，可以使用作为嵌入成形法而已知的任何方法，例如注射嵌入成形法、压缩嵌入成形法等。
需要说明的是，根据需要，在嵌入成形后，也可以进一步进行采用超声波熔接法、激光熔接法、振动熔接法、热熔接法、热熔法等的加工。
在将电子部件搭载于印刷基板的部件安装中，以往应用了通过浸渍于熔融焊料槽(浸渍槽)来进行焊接的插入安装工序。另一方面，在近年来已扩大使用的表面安装中，将焊膏印刷于印刷基板，在其上安装电子部件后，在回流焊炉中通常以260℃左右进行加热，以使焊料熔融，接合印刷基板与电子部件。虽然表面安装能够实现印刷基板的小型化、生产率提高，但是所安装的部件在回流焊工序及其后的冷却工序中，产生对应于金属部件与树脂或树脂组合物的膨胀收缩特性的差异的应力，在金属部件与树脂或树脂组合物之间容易产生微小的间隙，难以维持防水性。本发明的防水部件即使经过回流焊工序等加热工序也不易变形，因此优选在应用于采用这样的回流焊工序的表面安装工序的用途中使用。需要说明的是，根据需要，可以多次应用回流焊工序等加热工序。
本发明的防水部件由于防水性优异，因此作为FPC连接器、BtoB连接器、卡连接器、SMT连接器(同轴连接器等)、存储卡连接器等外部连接端子；SMT继电器；SMT线轴；存储器插槽、CPU插槽等插槽；命令开关、SMT开关等开关；旋转传感器、加速度传感器等传感器等有用，其中，作为电子设备的开关或外部连接端子是有用的，作为开关特别有用。
在将本发明的防水部件用作开关的情况下，在将包含热塑性树脂组合物和金属部件的嵌入成形体的外形尺寸设为宽度×进深×厚度的情况下，宽度优选为15mm以下，更优选为10mm以下，进一步优选为5mm以下，进深优选为50mm以下，更优选为25mm以下，进一步优选为5mm以下，厚度优选为50mm以下，更优选为15mm以下，进一步优选为3mm以下。需要说明的是，外形尺寸的进深设为比宽度更长。
通过将本发明的防水部件特别用作开关或外部连接端子，能够有效地对电子设备进行防水。
作为具备本发明的防水部件的电子设备，例如可列举出数码相机、智能手机等便携电子设备等，但是不限于这些。
即，本发明还可以提供使用包含上述热塑性树脂组合物和金属部件的嵌入成形体的防水方法、以及用于嵌入成形体的防水的用途。
实施例
以下，通过实施例更详细地对本发明进行说明，但是本发明不受这些实施例的任何限定。
需要说明的是，关于实施例和比较例中所用的热塑性树脂(A)的熔点和玻璃化转变温度的测定，按照以下所示的方法来进行。
(热塑性树脂(A)的熔点和玻璃化转变温度)
用作热塑性树脂(A)的聚酰胺(后述的PA9T)的熔点通过使用株式会社HitachiHigh tech science制的差示扫描量热计(DSC7020)，并将在氮气氛下以10℃/分钟的速度从30℃升温至360℃时出现的熔融峰的峰值温度设为熔点(℃)来求出。需要说明的是，在熔融峰存在多个的情况下，将最高温侧的熔融峰的峰值温度设为熔点。
其后，在高于熔点30℃的温度下将试样保持10分钟以使其完全熔解后，以10℃/分钟的速度冷却至40℃并在40℃下保持10分钟。当再次以10℃/分钟的速度升温至高于熔点30℃的温度时，将DSC曲线呈阶梯状变化的中间点设为玻璃化转变温度。
[实施例1～6和比较例1～3]
通过最上游部的料斗，将表1所示的热塑性树脂(A)、以及其他成分供给至塑料工学研究所制的双螺杆挤出机(螺杆直径32mm中、L/D＝30、转速150rpm、排出量10kg/h)中，进一步通过侧进料器供给表1所示的无机填充材料(B)，进行熔融混炼。将熔融混炼后的热塑性树脂组合物挤出成束状，冷却后切断，获得热塑性树脂组合物的粒料。需要说明的是，表1中的热塑性树脂(A)、无机填充材料(B)以及其他成分的量均意指“质量份”。
使用这些粒料，通过以下方法进行了作为成形品(嵌入成形体)的评价。
[红色油墨测试(防水性试验)]
使用株式会社Sodick制的注射成型机TR40EH，在最高温度320℃、模具温度140℃、注射速度100～200mm/s下，将各实施例或比较例中所得的热塑性树脂组合物在对铜基材进行镀银处理后的LED引线框上注射成形为箱模(外形尺寸：宽度2.8mm、进深3.0mm、厚度1.3mm)。
使用通过最高达到温度为260℃的回流焊装置并在下述回流焊条件下对上述所得的平板状的成形品进行了2次加热处理而得的样品，实施了下述的红色油墨测试。
在此，图1是上述样品的照片。另外，图2是表示图1的样品照片的X-X’线截面图的示意图。如图2所示，上述样品是由LED引线框1和箱模2形成的嵌入成形体，具有用于红色油墨测试的油墨滴加用的凹陷3，所述箱模2由热塑性树脂组合物2形成。该凹陷部分具有LED引线框的一部分露出且LED引线框的一部分缺失而成的不连续部分4。另外，上述箱模2在背侧(没有凹陷3的面)具有间隙5，但上述不连续部分4与该间隙5不重叠。需要说明的是，在图1的照片中，在箱模2中显示出环状部分，这是由于热塑性树脂组合物的弯曲部反射光从而看起来像环状。
(回流焊条件)：
历时60秒将样品从25℃升温至150℃，接下来历时90秒升温至180℃，进一步历时60秒升温至260℃。其后，在260℃下保持20秒之后，历时30秒将样品从260℃冷却至100℃，在达到100℃之后，封入空气并自然冷却至23℃。
(红色油墨测试)
将红油墨(Lion事物器社制Stamp ink红)滴加至由热塑性树脂组合物形成的箱模2的凹陷部分3，并在5分钟后除去油墨。然后，将上述箱模(热塑性树脂组合物)从LED引线框上除去，并确认油墨是否附着于与油墨滴加侧相反的LED引线框的背侧。
将油墨未附着于LED引线框的背侧的情况判定为“无泄漏”。另外，将油墨附着于LED引线框的背侧的情况判定为“泄露”。
需要说明的是，图3中的(3-1)是样品表面的照片，左边为红色油墨滴加前，右边为红色油墨滴加后。图3的(3-2)是红色油墨滴加前的样品背面的照片。图3的(3-3)是表示在红色油墨测试中被判定为“无泄漏”的实施例1的结果的照片。图3的(3-4)是表示被判定为“泄露”的比较例1的结果的照片。
[表1]
需要说明的是，表1所示的各成分如下所述。
[热塑性树脂(A)]
·PA9T：“Genesta GC31110”，株式会社Kuraray制，PA9T(二羧酸单元为对苯二甲酸单元、二胺单元为1，9-壬二胺单元和2-甲基-1，8-辛二胺单元(摩尔比85/15)的聚酰胺)，熔点305℃，玻璃化转变温度125℃
[球状无机填充材料(B1)]
·玻璃珠：“EGB731-PN”，Potters·Barotini株式会社制，平均粒径20μm
[板状无机填充材料(B1)]
·云母：“S-325”，株式会社Repco制，平均粒径27μm，平均长径比30
[其他成分]
·玻璃纤维：“CS3J256S”，日东纺织株式会社制，平均纤维直径11μm，平均纤维长度3mm
·阻燃剂：“Exolit OP1230”，Clariant Chemicals(株)制
·抗氧化剂-1：“Irganox 1098”，BASF Japan(株)制
·抗氧化剂-2：“Irgafos168”，BASF Japan(株)制
·成核剂：炭黑“#980B”，三菱化学(株)制
·脱模剂：高密度聚乙烯“HI WAX 200P”，三井化学(株)制
在实施例1中，如图3的(3-3)所示，在树脂组合物除去后的LED引线框的背面没有附着红色油墨。可知，在实施例1中，即使经过回流焊工序，在LED引线框与热塑性树脂组合物之间也没有产生间隙，能够获得防水性优异的嵌入成形体。另外，可知在实施例2～6中也获得了与实施例1相同的结果，能够获得防水性优异的嵌入成形体。
另一方面，在比较例1中，如图3的(3-4)所示，在树脂组合物除去后的LED引线框的背面附着有红色油墨。即，据认为比较例1由于使用了棒状的玻璃纤维代替无机填充材料(B)，因此通过经过回流焊工序，在LED引线框与热塑性树脂组合物之间产生了间隙，红色油墨从不连续部分4渗入，红色油墨发生泄漏，结果是防水性差。另外，关于比较例2及3，与比较例1同样地，红色油墨也附着于LED引线框的背面，结果防水性差。
因此，通过实施例和比较例的对比可知，本发明的防水部件在回流焊工序后的防水性优异。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供即使经过回流焊工序等加热工序也具有充分防水性的作为嵌入成形体的防水部件。该防水部件特别是作为电子设备的外部连接端子等是有用的。
符号的说明
1.LED引线框(金属部件)
2.由热塑性树脂组合物形成的箱模
3.油墨滴加用的凹陷
4.LED引线框的不连续部分
5.间隙
Claims (16)
1.一种防水部件，其为包含热塑性树脂组合物和金属部件的嵌入成形体，
所述热塑性树脂组合物包含热塑性树脂(A)和无机填充材料(B)，
相对于所述热塑性树脂(A)100质量份，所述无机填充材料(B)的含量为8质量份～130质量份，
所述无机填充材料(B)是球状无机填充材料(B1)和板状无机填充材料(B2)中的至少任意一者，
所述球状无机填充材料(B1)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，
所述板状无机填充材料(B2)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，并且平均长径比为10以上且200以下。
2.根据权利要求1所述的防水部件，其中，所述热塑性树脂(A)的熔点为280℃以上。
3.根据权利要求1或2所述的防水部件，其中，所述热塑性树脂(A)是选自聚酰胺、液晶聚合物、聚苯硫醚、以及主要具有间同立构结构的苯乙烯类聚合物中的至少1种。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的防水部件，其中，所述热塑性树脂(A)是二胺单元的50摩尔％～100摩尔％为碳原子数4～18的脂肪族二胺单元的聚酰胺。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的防水部件，其中，所述无机填充材料(B)是选自玻璃珠、球状二氧化硅、云母、玻璃薄片、以及高岭土中的至少1种。
6.根据权利要求5所述的防水部件，其中，所述无机填充材料(B)是选自玻璃珠及云母中的至少1种。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的防水部件，其在适用于表面安装工序的用途中使用。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的防水部件，其为外部连接端子。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的防水部件，其为开关。
10.一种电子设备，其具备权利要求1～9中任一项所述的防水部件。
11.根据权利要求10所述的电子设备，其为便携电子设备。
12.一种防水方法，其是使用包含热塑性树脂组合物和金属部件的嵌入成形体的防水方法，所述方法中使用下述的热塑性树脂组合物，
所述热塑性树脂组合物包含热塑性树脂(A)和无机填充材料(B)，
相对于所述热塑性树脂(A)100质量份，所述无机填充材料(B)的含量为8质量份～130质量份，
所述无机填充材料(B)是球状无机填充材料(B1)和板状无机填充材料(B2)中的至少任意一者，
所述球状无机填充材料(B1)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，
所述板状无机填充材料(B2)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，并且平均长径比为10以上且200以下。
13.包含热塑性树脂组合物和金属部件的嵌入成形体的用于防水的用途，所述用途中使用下述热塑性树脂组合物，
所述热塑性树脂组合物包含热塑性树脂(A)和无机填充材料(B)，
相对于所述热塑性树脂(A)100质量份，无机填充材料(B)的含量为8质量份～130质量份，
所述无机填充材料(B)是球状无机填充材料(B1)和板状无机填充材料(B2)中的至少任意一者，
所述球状无机填充材料(B1)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，
板状无机填充材料(B2)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，并且平均长径比为10以上且200以下。
14.一种电子设备的防水方法，其使用权利要求1～7中任一项所述的防水部件作为外部连接端子。
15.一种电子设备的防水方法，其使用权利要求1～7中任一项所述的防水部件作为开关。
16.一种防水部件的制造方法，其中，对热塑性树脂组合物和金属部件进行嵌入成形，
所述热塑性树脂组合物包含热塑性树脂(A)和无机填充材料(B)，
所述无机填充材料(B)是球状无机填充材料(B1)和板状无机填充材料(B2)中的至少任意一者，
所述球状无机填充材料(B1)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，
板状无机填充材料(B2)的平均粒径为2μm以上且200μm以下，并且平均长径比为10以上且200以下，
所述热塑性树脂组合物是相对于所述热塑性树脂(A)100质量份，将所述无机填充材料(B)的用量设为8质量份～130质量份来进行熔融混炼而得到的。
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