CN113840879A - 配线部件 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种配线部件,该配线部件即便流过高容量的电,被覆材料也难以破损或发生位置偏移。本发明的配线部件是包含延伸长度为450mm以上的导电性构件和覆盖该导电性构件的被覆构件的配线部件,其特征在于,上述被覆构件包含聚苯醚树脂组合物,上述被覆构件在130℃、24小时的热老化后的二次收缩A(%)满足A<12.5×e‑0.92t(式中t:厚度(mm))。
Description
技术领域
本发明涉及配线部件。
背景技术
在将用于应急用电源设备等中的2个以上的电池连接而成的电池组等电气设备内的配线中,出于连接电池的端子间等目的,有时使用金属制的配线部件。该配线部件存在作业时与金属制的工具接触而发生短路等危险,因此多用绝缘性的树脂覆盖(参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-86167号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年来,电气设备向高容量化、大型化推进,在电气设备等的内部使用的配线部件变长。若长的配线部件中流过高容量的电,则产生发热,被覆的树脂发生热收缩,有时被覆的树脂会破裂、或者发生位置偏移。
因此,本发明的目的在于提供一种配线部件,该配线部件即便流过高容量的电,被覆材料也难以破损或发生位置偏移。
用于解决课题的手段
即,本发明如下所述。
[1]
一种配线部件,其为包含延伸长度为450mm以上的导电性构件和覆盖该导电性构件的被覆构件的配线部件,其特征在于,
上述被覆构件包含聚苯醚树脂组合物,
上述被覆构件在130℃、24小时的热老化后的延伸长度方向的二次收缩A(%)满足下述式(1)。
A<12.5×e-0.92t···(1)
(式(1)中,e:自然对数的底,t:厚度(mm)。)
[2]
如[1]所述的配线部件,其中,上述导电性构件的截面形状的平均面积为10.0mm2~150mm2。
[3]
如[1]或[2]所述的配线部件,其中,上述导电性构件由单一的部件构成。
[4]
如[1]~[3]中任一项所述的配线部件,其中,上述导电性构件被上述被覆构件覆盖的被覆率为70%~95%。
[5]
如[1]~[4]中任一项所述的配线部件,其中,上述导电性构件与上述被覆构件之间的距离C的平均(间隙C的平均)为2mm以下。
[6]
如[1]~[5]中任一项所述的配线部件,其中,上述聚苯醚树脂组合物的表面硬度为60以上。
[7]
如[1]~[6]中任一项所述的配线部件,其中,上述导电性构件在上述被覆构件的内部空间中的占有率为40体积%以上。
[8]
如[1]~[7]中任一项所述的配线部件,其中,上述被覆构件包含能够相互嵌合的2个以上的构件。
[9]
如[1]~[8]中任一项所述的配线部件,其中,上述聚苯醚树脂组合物的维卡软化点为140℃以上。
[10]
如[1]~[8]中任一项所述的配线部件,其中,上述聚苯醚树脂组合物的弯曲模量为1800MPa以上。
发明的效果
本发明的配线部件由于具有上述构成,即便流过高容量的电,也难以破损或发生位置偏移。
附图说明
图1是示出本实施方式的一例的配线部件的一部分的立体图。
图2中,(A)是将本实施方式的一例的配线部件利用与其延伸方向正交的面(沿着图1所示的线A-A的面)切断时的截面图。(B)是将本实施方式的一例的配线部件利用沿着其延伸方向的面(沿着图1所示的线B-B的面)切断时的截面图。
图3中,(A)是将本实施方式的另一例的配线部件利用与其延伸方向正交的面切断时的截面图。(B)是将本实施方式的又一例的配线部件利用与其延伸方向正交的面切断时的截面图。
图4中,(A)是示出本实施方式的第一变形例的配线部件的一部分的立体图。(B)是示出本实施方式的第二变形例的配线部件的一部分的立体图。(C)是示出本实施方式的第三变形例的配线部件的一部分的立体图。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式(下文中称为“本实施方式”)进行详细说明。本发明不是仅限于以下的实施方式,而是可以在其要点的范围内进行各种变形来实施。
[配线部件]
本实施方式的配线部件为包含延伸长度为450mm以上的导电性构件和覆盖该导电性构件的被覆构件的配线部件,上述被覆构件包含聚苯醚树脂组合物,上述被覆构件在130℃、24小时的热老化后的延伸长度方向的二次收缩A(%)满足下述式(1)。
A<12.5×e-0.92t···(1)
(式(1)中,e:自然对数的底,t:厚度(mm)。)
需要说明的是,延伸方向可以为导电性构件沿着导电性构件表面的一端到另一端的方向。
图1是本实施方式的配线部件1的一例。导电性构件2的至少一部分被被覆构件3覆盖。
本实施方式的配线部件1中,可以是1个导电性构件2的至少一部分被被覆构件3覆盖,也可以是2个以上的导电性构件2的至少一部分被被覆构件3覆盖。
本实施方式的配线部件1中,导电性构件2可以从被覆构件3的延伸方向的一端贯通到另一端。另外,导电性构件2的输入部和输出部也可以未被被覆构件3覆盖而露出(图1、4)。
被覆构件3可以以不与导电性构件2接触的状态进行设置(图2A、3A),可以以与导电性构件2的一部分接触的状态进行设置(图3B),也可以以与导电性构件的周围整个面接触的状态进行设置。
本实施方式的配线部件1可以为直线状(图1~3),也可以具有至少1处(优选2处以上)弯曲部(图4)。
导电性构件2和被覆构件3在延伸方向上可以厚度相同(图1、4),也可以厚度不同。另外,导电性构件2与被覆构件之间的距离C可以固定,也可以不同。
本实施方式的配线部件1中,导电性构件2和覆盖导电性构件2的被覆构件3可以进一步被其他被覆材料覆盖。
本实施方式的配线部件中,从兼顾导电性、防漏电性、节省空间、轻量化的方面出发,上述被覆构件的厚度优选为0.4mm~2.5mm、更优选为0.6mm~2.0mm、进一步优选为0.8mm~1.5mm。需要说明的是,上述被覆构件的厚度可以利用后述实施例中记载的方法进行测定。
从即便流过高容量的电而被覆材料也难以破损或发生位置偏移的方面出发,本实施方式的配线部件的二次收缩A小于12.5×e-0.92t%、优选小于9.6×e-0.93t%、更优选小于9.0×e-1.1t%。
需要说明的是,二次收缩A可以利用后述实施例中记载的方法进行测定。
此处,本发明人对配线部件中的被覆构件的破损及位置偏移的原因进行了深入研究,结果发现,与流过高容量的电时产生的与被覆构件的延伸方向正交的圆周方向的热收缩相比,延伸方向的热收缩是主要原因。并且发现,为了解决破损及位置偏移的课题,抑制被覆构件的延伸方向的热收缩特别有效。
二次收缩A例如可以通过调整聚苯醚树脂组合物的组成、提高维卡软化点来减小。作为用于提高维卡软化点的组成的具体调整方法,可以举出:提高聚苯醚树脂组合物中的聚苯醚的含有比例;作为后述聚苯醚系树脂以外的树脂成分,使用Tg和/或熔点高的树脂;等。
另外,在注射成型时,通过提高模具温度(例如80℃以上),提高树脂温度(例如250℃以上)、提高保持压力(例如20%以上),延长注射时间(例如15秒以上)等,也可以减小二次收缩A。
本实施方式的配线部件中,从导电性、防漏电性的方面出发,上述导电性构件被上述被覆构件覆盖的被覆率优选为70%~95%、更优选为75%~95%、进一步优选为80%~95%。
需要说明的是,被覆率是指构成被覆构件的内部空间的外表面的被覆构件的内表面的面积相对于导电性构件的外表面的面积的比例。
此处,被覆构件的内部空间是指被覆构件可容纳的区域。更具体而言,在被覆构件的内表面形成了封闭系统(封闭系统)的情况下,被覆构件的内部空间是指由被覆构件的内表面划分成的区域。另外,在被覆构件的内表面对于延伸方向的周围和/或对于延伸方向在至少一部分形成了开放系统(开放系统)的情况下(参照图1),被覆构件的内部空间是指由被覆构件的内表面和连接开放系统(开放系统)周围的内表面间的假想内表面所划分成的区域。
被覆构件可以在其延伸方向的周围(延伸方向周围)的全部或一部分覆盖导电性构件。另外,除了导电性构件的输入部和输出部以外,被覆构件也可以在其延伸方向的全部或一部分覆盖导电性构件。
本实施方式的配线部件中,从兼顾容易使导电性构件的热释放到外部、和难以发生被覆构件的位置偏移的方面出发,上述导电性构件与上述被覆构件之间的距离C的平均(间隙C的平均)优选为2mm以下、更优选为1mm以下、进一步优选为0.5mm以下、特别优选为0mm(上述导电性构件和上述被覆构件在全部被覆区域接触)。
需要说明的是,导电性构件与被覆构件之间的距离C是指将配线部件利用与其延伸方向正交的面切断时的截面中的两构件间的最小距离(图2A)。并且,导电性构件与被覆构件之间的距离C的平均是对于配线部件的延伸方向将上述两构件间的最小距离进行平均所得到的值。需要说明的是,上述最小距离在延伸方向上可以固定,也可以不同,优选是固定的。
导电性构件能够在被覆构件的内部摇摆的情况下,导电性构件与被覆构件之间的距离能够变动,该情况下,可以将在水平面上任意静置的状态下的上述两构件间的最小距离作为导电性构件与被覆构件之间的距离C。需要说明的是,上述间隙C的平均可以利用后述实施例中记载的方法进行测定。
从配线部件难以变形的方面出发,本实施方式的配线部件的表面硬度优选为60以上、更优选为80以上、进一步优选为90以上。
需要说明的是,表面硬度是依据JIS K 7202-2利用M标尺测定的洛氏硬度。
上述配线部件的表面硬度可以为构成配线部件的表面的被覆构件表面的表面硬度。
从配线部件难以变形的方面出发,本实施方式的配线部件的弯曲模量优选为1800MPa以上、更优选为2000MPa~3000MPa、进一步优选为2200MPa~3000MPa。
需要说明的是,弯曲模量是依据ISO178测定的值。
上述配线部件的弯曲模量可以为构成配线部件的表面的被覆构件的弯曲模量。
本实施方式的配线部件中,从兼顾使导电性构件的热容易释放到外部、和难以发生被覆构件的位置偏移的方面出发,上述导电性构件在上述被覆构件的内部空间中的占有率优选为40体积%~100体积%、更优选为40体积%~90体积%、进一步优选为50体积%~90体积%、特别优选为60体积%~90体积%。
需要说明的是,上述占有率是指在被覆构件的内部空间存在的导电性构件的体积相对于上述被覆构件的内部空间的体积的比例。
(导电性构件)
上述导电性构件的延伸长度为450mm以上、优选为500mm~1500mm、更优选为550mm~1200mm、进一步优选为600mm~700mm。需要说明的是,延伸长度(延伸方向长度)是指导电性构件沿着导电性构件表面的一端到另一端的方向的长度。
导电性构件的形状可以根据目的或用途适当选择,没有特别限定。截面形状(与延伸方向正交的截面)可以为图1所示的长方形,但不限定于此,也可以为长方形以外的矩形、圆形、椭圆形等。上述截面形状在延伸方向的整个长度上可以相同、也可以不同。
整体形状可以为图1所示的直线形状,也可以如图4(A)~(C)所示为具备弯曲形状或扭曲形状的形状。
上述导电性构件的截面形状的平均面积例如可以为10.0mm2~150mm2,也可以为12.5mm2~120mm2、15.0mm2~100mm2。需要说明的是,截面形状的平均面积是指导电性构件在延伸方向的整个长度的截面积的平均。通过使平均面积为10.0mm2以上,具有更容易流过高容量的电的倾向。通过使平均面积为150mm2以下,具有能够节省电气设备的空间的倾向。另外,除了上述节省空间的方面以外,从使配线部件易于制造的方面出发,上述导电性构件优选由单一的部件构成。例如,可以为未将2个以上的部件进行连结、编织或层积的结构。
从导电性构件和被覆构件难以发生位置偏移的方面出发,上述导电性构件可以具有弯曲部。弯曲部的数量可以为1个,也可以为2个以上(图4)。
作为构成上述导电性构件的材料,只要具有导电性就没有特别限定,可以举出例如铝、铝合金、铜、铜合金、银、它们的组合等金属等。导电性构件也可以使用对表面进行了镀覆处理的导体。
(被覆构件)
上述被覆构件可以由一个构件构成(图4),也可以包含能够相互嵌合的2个以上的构件(图1~3)。其中,由于制造容易,优选包含能够相互嵌合的2个以上的构件(例如2个构件)。2个以上的构件例如可以通过嵌合部4连接(图1)。
作为嵌合的方式,不限定于图1等所示的方式,例如也可以在延伸方向上将2个以上的构件相互连接。
上述被覆构件包含聚苯醚树脂组合物。
上述聚苯醚树脂组合物包含聚苯醚系树脂,进一步可以包含聚苯醚系树脂以外的树脂成分、其他成分。
-聚苯醚系树脂-
上述聚苯醚系树脂包含聚苯醚(本说明书中,有时记为“PPE”),进一步可以包含聚苯乙烯系树脂。即,上述PPE系树脂可以为由PPE和聚苯乙烯系树脂构成的混合树脂,也可以为仅由PPE构成的树脂。
作为上述PPE,可以举出例如由下述化学式(1)所示的重复单元结构构成的均聚物、具有下述化学式(1)所示的重复单元结构的共聚物。
上述PPE可以单独使用一种,也可以组合两种以上来使用。
[化1]
上述化学式(1)中,R1、R2、R3和R4各自独立地为选自由氢原子、卤原子、碳原子数为1~7的伯烷基、碳原子数为1~7的仲烷基、苯基、卤代烷基、氨基烷基、烃氧基、以及至少2个碳原子将卤原子和氧原子隔开的卤代烃氧基组成的组中的一价基团。
从加工时的流动性、韧性和耐热老化性的方面出发,上述PPE利用浓度0.5g/dL的氯仿溶液在30℃的条件下利用乌氏粘度管测定的比浓粘度优选为0.15dL/g~2.0dL/g、更优选为0.20dL/g~1.0dL/g、进一步优选为0.30dL/g~0.70dL/g。
作为上述PPE,可以举出但不限定于例如聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-乙基-1,4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-苯基-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二氯-1,4-亚苯基醚)等均聚物;2,6-二甲基苯酚与其他苯酚类(例如2,3,6-三甲基苯酚或2-甲基-6-丁基苯酚)的共聚物等共聚物;等。其中,从制成树脂组合物时的韧性与刚性的平衡、原料的获得容易性的方面出发,优选聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)、2,6-二甲基苯酚与2,3,6-三甲基苯酚的共聚物,更优选聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。
上述PPE可以通过公知的方法进行制造。作为PPE的制造方法,可以举出但不限定于例如美国专利第3306874号说明书中记载的使用基于Hay的亚铜盐与胺的络合物作为催化剂将2,6-二甲苯酚氧化聚合的方法;美国专利第3306875号说明书、美国专利第3257357号说明书、美国专利第3257358号说明书、日本特公昭52-17880号公报、日本特开昭50-51197号公报、日本特开昭63-152628号公报等中记载的方法等。
上述PPE可以为通过使上述均聚物和/或上述共聚物与苯乙烯系单体或其衍生物、和/或α,β-不饱和羧酸或其衍生物反应而得到的改性PPE。此处,作为上述苯乙烯系单体或其衍生物、和/或α,β-不饱和羧酸或其衍生物的接枝量或加成量,相对于聚苯醚系树脂100质量%优选为0.01质量%~10质量%。
作为上述改性PPE的制造方法,可以举出例如在自由基引发剂的存在下或不存在下以熔融状态、溶液状态或浆料状态在80℃~350℃的温度下反应的方法等。
作为上述PPE,可以使用上述均聚物和/或上述共聚物与上述改性PPE的任意比例的混合物。
作为上述聚苯乙烯系树脂,可以举出无规立构聚苯乙烯、经橡胶增强的聚苯乙烯(高抗冲聚苯乙烯、HIPS)、苯乙烯含量为50质量%以上的苯乙烯-丙烯腈共聚物(AS)、以及该苯乙烯-丙烯腈共聚物经橡胶增强的AS树脂等,优选无规立构聚苯乙烯和/或高抗冲聚苯乙烯。
上述聚苯乙烯系树脂可以单独使用一种,也可以组合两种以上来使用。
作为上述聚苯醚系树脂,可以使用下述聚苯醚系树脂:其由PPE和聚苯乙烯系树脂构成,PPE与聚苯乙烯系树脂的质量比例(PPE/聚苯乙烯系树脂)为97/3~5/95。通过将这样的树脂用于被覆构件,可防止被覆构件的翘曲,具有在流过高容量的电时能够进一步防止被覆构件的破损及位置偏移的倾向。作为PPE与聚苯乙烯系树脂的质量比例(PPE/聚苯乙烯系树脂),从制成高流动性且高维卡软化点的组合物的方面出发,更优选为90/10~40/60、进一步优选为90/10~50/50、特别优选为90/10~60/40。
-聚苯醚系树脂以外的树脂成分-
作为上述聚苯醚系树脂以外的树脂成分,可以举出包含以乙烯基芳香族化合物为主体的2个以上的聚合物嵌段A和以共轭二烯化合物为主体的1个以上的聚合物嵌段B的嵌段共聚物和/或将包含以乙烯基芳香族化合物为主体的2个以上的聚合物嵌段A和以共轭二烯化合物为主体的1个以上的聚合物嵌段B的嵌段共聚物氢化而成的氢化嵌段共聚物;聚丙烯系树脂;聚酰胺系树脂;聚苯硫醚;热塑性弹性体(聚烯烃系弹性体等);等。
--嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物--
上述聚苯醚树脂组合物通过含有包含以乙烯基芳香族化合物为主体的2个以上的聚合物嵌段A和以共轭二烯化合物为主体的1个以上的聚合物嵌段B的嵌段共聚物和/或将包含以乙烯基芳香族化合物为主体的2个以上的聚合物嵌段A和以共轭二烯化合物为主体的1个以上的聚合物嵌段B的嵌段共聚物氢化而成的上述氢化嵌段共聚物(本说明书中,有时称为“嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物”),被覆构件的成型加工性提高。
在上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物中,可以在无损本发明的效果的范围内包含上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物以外的嵌段共聚物。
以乙烯基芳香族化合物为主体的聚合物嵌段A是指乙烯基芳香族化合物的均聚物嵌段、或者聚合物嵌段A中的来自乙烯基芳香族化合物的结构单元的含量超过50质量%、优选为70质量%以上的乙烯基芳香族化合物与共轭二烯化合物的共聚物嵌段。上述聚合物嵌段A可以实质上不包含共轭二烯化合物,也可以不包含共轭二烯化合物。需要说明的是,“实质上不包含”包括在不损害本发明效果的范围内包含的情况,例如,相对于聚合物嵌段A的总量,可以为3质量%以下。
另外,以共轭二烯化合物为主体的聚合物嵌段B是指共轭二烯化合物的均聚物嵌段、或者聚合物嵌段B中的来自共轭二烯化合物的结构单元的含量超过50质量%、优选为70质量%以上的共轭二烯化合物与乙烯基芳香族化合物的共聚物嵌段。上述聚合物嵌段B可以实质上不包含乙烯基芳香族化合物,也可以不包含乙烯基芳香族化合物。需要说明的是,“实质上不包含”包括在不损害本发明效果的范围内包含的情况,例如,相对于聚合物嵌段B总量可以为3质量%以下。
作为上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物,优选将两种嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物进行组合,也可以为以往已知并销售的嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物的组合,可使用属于上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物的任何物质。
作为构成上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物的乙烯基芳香族化合物,例如,可以从苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、对叔丁基苯乙烯、二苯基乙烯等中选择一种或两种以上,特别优选苯乙烯。
作为构成上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物的共轭二烯化合物,例如,可以从丁二烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等中选择一种或两种以上,特别优选丁二烯、异戊二烯和它们的组合。
该氢化前的丁二烯的键合方式通常可以利用红外分光光度计、NMR等获知。
上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物优选为包含2个以上嵌段A和1个以上嵌段B的嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物,更优选为具有A-B-A型(2个A、1个B的分子量可以相同也可以不同)的嵌段单元键合而成的结构的乙烯基芳香族化合物-共轭二烯化合物嵌段共聚物和/或其氢化物。
以乙烯基芳香族化合物为主体的聚合物嵌段A、以共轭二烯化合物为主体的聚合物嵌段B各自的结构可以是各聚合物嵌段的分子链中的乙烯基芳香族化合物或共轭二烯化合物的分布为无规、递变(单体成分沿着分子链增加或减少)的结构等。在上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物中包含2个以上上述聚合物嵌段A或上述聚合物嵌段B的情况下,各聚合物嵌段分别可以为同一结构,也可以为不同的结构。
上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物中包含的至少1个聚合物嵌段B可以是氢化前的共轭二烯化合物的1,2-乙烯基键合量为70%~90%的聚合物嵌段。另外,上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物中包含的至少1个聚合物嵌段B也可以是兼具氢化前的共轭二烯化合物的1,2-乙烯基键合量为70%~90%的聚合物嵌段(聚合物嵌段B1)与氢化前的共轭二烯化合物的1,2-乙烯基键合量为30%~70%的聚合物嵌段(聚合物嵌段B2)的聚合物嵌段。示出这种嵌段结构的嵌段共聚物例如以A-B2-B1-A表示,可以通过基于所调整的各单体单元的进料顺序对1,2-乙烯基键合量进行控制的公知的聚合方法来获得。
上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物中键合的乙烯基芳香族化合物含量优选为15质量%~80质量%、更优选为25质量%~80质量%、进一步优选为30质量%~75质量%。
上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物中的氢化嵌段共聚物可以进行氢化反应,对以共轭二烯化合物为主体的聚合物嵌段B中等的脂肪族系双键进行氢化,从而作为氢化共聚物嵌段(乙烯基芳香族化合物-共轭二烯化合物嵌段共聚物的氢化物)使用。该脂肪族系双键的氢化率优选为80%以上、更优选为95%以上。
需要说明的是,氢化率通常可以通过红外分光光度计、NMR等获知。
上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物的数均分子量(Mnc)优选为40,000~200,000、更优选为41,000~180,000、进一步优选为42,000~120,000、进一步优选为43,000~100,000、特别优选为45,000~100,000。关于上述数均分子量,从耐冲击性的方面出发,优选为40,000以上,从在聚苯醚系树脂中的分散性、流动性和脱模性的方面出发,优选为120,000以下。
需要说明的是,上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物的数均分子量(Mnc)的测定中,利用昭和电工株式会社制造的凝胶渗透色谱System21(柱:将昭和电工株式会社制造的一根K-G、一根K-800RL以及一根K-800R依次串联而成,柱温:40℃、溶剂:氯仿、溶剂流量:10mL/min、样品浓度:氢化嵌段共聚物的1g/L氯仿溶液),使用标准聚苯乙烯(标准聚苯乙烯的分子量为3650000、2170000、1090000、681000、204000、52000、30200、13800、3360、1300、550)制成校正曲线,关于检测部的UV(紫外线)的波长,标准聚苯乙烯和氢化嵌段共聚物成分均设定为254nm,由此可以测定。
上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物中包含的上述聚合物嵌段A中,至少一个嵌段A的数均分子量(MncA)优选为10,000以上、更优选为15,000以上,从耐冲击性更优异的方面出发,进一步优选超过15000。另外,从耐冲击性更优异的方面出发,优选上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物中包含的全部聚合物嵌段A的数均分子量(MncA)为10,000以上。若包含数均分子量(MncA)为10,000以上的聚合物嵌段A,则满足该条件的嵌段共聚物能够与重均分子量(Mwppe)为15000~25000且分子量分布(Mwppe/Mnppe)为1.5~3.0的聚苯醚系树脂中的PPE良好地混合,并且,所得到的树脂组合物的耐热性和机械特性优异,故优选。
需要说明的是,关于上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物中包含的以乙烯基芳香族化合物为主体的聚合物嵌段A的数均分子量(MncA),例如在A-B-A型结构的情况下,基于上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物的数均分子量(Mnc),在嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物的分子量分布为1、进一步两个以乙烯基芳香族化合物为主体的聚合物嵌段A以同一分子量存在的前提下,可以由(MncA)=(Mnc)×键合乙烯基芳香族化合物量的比例÷2的计算式求出。同样地,在A-B-A-B型的嵌段共聚物成分的情况下,可以由(MncA)=(Mnc)×键合乙烯基芳香族化合物量的比例÷3的计算式求出。需要说明的是,在合成乙烯基芳香族化合物-共轭二烯化合物嵌段共聚物的阶段,上述嵌段结构A和嵌段结构B的顺序明确时,可以不依赖于上述计算式,而基于所测定的嵌段共聚物的数均分子量(Mnc)由嵌段结构A的比例算出。
上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物中优选包含数均分子量(MncB)为15,000以上的聚合物嵌段B,从耐冲击性更优异的方面出发,更优选包含数均分子量为40,000以上的聚合物嵌段B。
需要说明的是,上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物中包含的以共轭二烯化合物为主体的聚合物嵌段B的数均分子量(MncB)可以利用与上述相同的方法算出。
其中,上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物的数均分子量(Mnc)为40,000~120,000、且优选包含数均分子量(MncA)为10,000以上的聚合物嵌段A。
上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物只要具有上述结构即可,可以为通过任何制造方法得到的嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物。作为制造方法的示例,可以举出例如日本特开昭47-11486号公报、日本特开昭49-66743号公报、日本特开昭50-75651号公报、日本特开昭54-126255号公报、日本特开昭56-10542号公报、日本特开昭56-62847号公报、日本特开昭56-100840号公报、日本特开2004-269665号公报、英国专利第1130770号说明书、美国专利第3281383号说明书、美国专利第3639517号说明书、英国专利第1020720号说明书、美国专利第3333024号说明书、美国专利第4501857号说明书等中记载的方法。
上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物可以为通过使嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物与α,β-不饱和羧酸或其衍生物(酯化合物或酸酐化合物、例如马来酸酐等)在自由基引发剂的存在下或非存在下以熔融状态、溶液状态或浆料状态在80℃~350℃的温度下反应的方法等得到的改性(例如,α,β-不饱和羧酸或其衍生物的接枝量或加成量相对于嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物100质量%为0.01质量%~10质量%)嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物,进而也可以为未改性嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物与上述改性嵌段共聚物的任意比例的混合物。
从流动性、耐热性和耐冲击性的方面出发,上述聚苯醚树脂组合物中的上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物的含量相对于聚苯醚树脂组合物100质量%优选为1质量%~40质量%、更优选为2质量%~30质量%、进一步优选为3质量%~20质量%。
--聚丙烯系树脂--
上述聚苯醚树脂组合物可以包含聚丙烯系树脂。作为上述聚丙烯系树脂,可以举出丙烯均聚物、丙烯与其他单体的共聚物、它们的改性物等。
聚丙烯系树脂优选为结晶性,更优选为结晶性丙烯均聚物或结晶性丙烯-乙烯嵌段共聚物。另外,聚丙烯树脂也可以为结晶性丙烯均聚物与结晶性丙烯-乙烯嵌段共聚物的混合物。
聚丙烯系树脂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
作为能够与丙烯共聚的其他单体,可以举出例如1-丁烯、1-己烯等α-烯烃等。其聚合方式没有特别限定,可以为无规共聚物、嵌段共聚物等。
作为上述结晶性丙烯-乙烯嵌段共聚物的制造方法,例如可以举出下述方法等:在聚合的第一工序中合成结晶性丙烯均聚物部分,在聚合的第二工序之后使丙烯、乙烯、以及根据需要合用的其他α-烯烃与结晶性丙烯均聚物部分进行共聚而得到。
作为聚丙烯系树脂的制造方法,没有特别限定,可以使用在催化剂存在下使丙烯或其他单体聚合的方法等公知的方法。具体而言,例如可以举出下述方法:在上述催化剂和烷基铝化合物的存在下,在聚合温度0~100℃、聚合压力3气压~100气压的范围使丙烯、其他单体进行聚合。
作为聚丙烯系树脂的制造中所使用的上述催化剂,可以举出三氯化钛催化剂、负载于氯化镁等载体上的卤化钛催化剂等。在聚丙烯系树脂的制造中,为了调整聚合物的分子量,可以添加氢等链转移剂。
作为聚丙烯系树脂的制造中的聚合方式,可以选择分批式、连续式中的任一方式。聚合方法可以从丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷等溶剂下的溶液聚合、淤浆聚合、无溶剂下单体中的本体聚合、气态单体中的气相聚合等方法等中进行选择。
在聚丙烯系树脂的制造中,除了上述催化剂以外,为了提高聚丙烯的全同立构规整度及聚合活性,作为第三成分,可以使用给电子性化合物作为内给电子体成分或外给电子体成分。作为上述给电子性化合物,可以使用公知的物质,可以举出例如ε-己内酯、甲基丙烯酸甲酯、苯甲酸乙酯、甲苯甲酸甲酯、芳香族单羧酸酯、烷氧基酯等酯化合物;亚磷酸三苯酯、亚磷酸三丁酯等亚磷酸酯;六甲基磷酰三胺等磷酸衍生物;芳香族烷基烷氧基硅烷、脂肪族烃烷氧基硅烷等烷氧基硅烷;各种醚类;各种醇类;各种酚类;等。
聚丙烯系树脂的熔体流动速率(MFR)(230℃、载荷2.16kgf)优选为0.01g/10分钟~300g/10分钟、更优选为0.1g/10分钟~100g/10分钟、进一步优选为0.1g/10分钟~30g/10分钟。通过使MFR为上述范围,能够取得成型流动性、冲击强度、焊接强度的平衡。
另外,只要是MFR为这些范围的聚丙烯系树脂,则可以单独使用,也可以合用两种以上。
上述聚苯醚树脂组合物含有聚丙烯系树脂的情况下,从改善聚苯醚系树脂与聚丙烯系树脂的相容性的方面出发,优选包含混合剂。作为聚苯醚系树脂与聚丙烯系树脂的混合剂,可以使用公知的混合剂,例如可以优选使用上述的嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物。
--聚酰胺系树脂--
上述聚苯醚树脂组合物可以包含聚酰胺系树脂。作为上述聚酰胺系树脂,只要在聚合物主链的重复单元中具有酰胺键{-NH-C(=O)-},则均可使用。
上述聚酰胺系树脂例如为以氨基酸、内酰胺、或者二胺和二羧酸为主要原料的聚合物或共聚物。
作为聚酰胺系树脂的原料的代表例,可以举出6-氨基己酸、11-氨基十一酸、12-氨基十二酸、对氨基甲基苯甲酸等氨基酸、ε-己内酰胺、ω-月桂内酰胺等内酰胺;1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺、2-甲基五亚甲基二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺、1,11-十一烷二胺、1,12-十二烷二胺、2,2,4-三甲基六亚甲基二胺/2,4,4-三甲基六亚甲基二胺、5-甲基九亚甲基二胺等脂肪族二胺;间苯二甲胺、对苯二甲胺等芳香族二胺、1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷、双(4-氨基环己基)甲烷、双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷、2,2-双(4-氨基环己基)丙烷、双(氨基丙基)哌嗪、氨基乙基哌嗪等脂环族二胺;己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等脂肪族二羧酸;对苯二甲酸、间苯二甲酸、2-氯对苯二甲酸、2-甲基对苯二甲酸、5-甲基间苯二甲酸、5-(钠代磺基)间苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、六氢对苯二甲酸、六氢间苯二甲酸等芳香族二羧酸;1,4-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸、1,2-环己烷二羧酸、1,3-环戊烷二羧酸等脂环族二羧酸等。
本实施方式中,可以混配两种以上衍生自这些原料的聚酰胺均聚物或共聚物。
作为聚酰胺系树脂的具体例,可以举出聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46、聚酰胺410、聚酰胺56、聚酰胺510、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺106、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺4T、聚酰胺5T、聚酰胺6I、聚酰胺6T、聚酰胺9T、聚酰胺10I、聚酰胺10T、MXD6、MXD10、PXD6、PXD10以及包含这些中的至少两种不同的聚酰胺成分的聚酰胺共聚物或者它们的混合物等。
上述聚苯醚树脂组合物含有聚酰胺系树脂的情况下,从改善聚苯醚系树脂与聚酰胺系树脂的相容性的方面出发,优选包含增容剂。
作为本实施方式中可以使用的增容剂的示例,详细地记载于日本特开平8-48869号公报和日本特开平9-124926号公报等中,这些公知的增容剂均可使用,也可以合用使用。
在这些各种增容剂中,作为特别优选的增容剂的示例,可以举出选自柠檬酸、马来酸、衣康酸和它们的酸酐中的1种以上。其中,更优选马来酸酐和柠檬酸。
--聚苯硫醚--
上述聚苯醚树脂组合物可以包含聚苯硫醚。上述聚苯硫醚根据其制造方法分成线性聚苯硫醚树脂(下文中,有时简称为“线性PPS”)和交联型聚苯硫醚树脂(下文中,有时简称为“交联PPS”)两种。
前者的线性PPS是包含通常为50摩尔%以上、优选为70摩尔%以上、进一步优选为90摩尔%以上的下述式(3)所示的亚芳基硫醚的重复单元的聚合物。
[-Ar-S-]···(3)
(此处,Ar表示亚芳基,作为亚芳基,可以举出例如对亚苯基、间亚苯基、取代亚苯基(作为取代基,优选碳原子数为1~10的烷基、苯基)、p,p’-二亚苯基砜基、p,p’-亚联苯基、p,p’-二亚苯基羰基、亚萘基等。)
线性PPS可以是作为结构单元的亚芳基为1种的均聚物,从加工性、耐热性的方面出发,也可以为将2种以上不同的亚芳基混合使用得到的共聚物。其中,具有对亚苯基硫醚的重复单元作为主要构成要件的线性型聚苯硫醚树脂由于加工性、耐热性优异且工业上容易获得而优选。
后者的交联型(也包括半交联型)聚苯硫醚树脂是将上述线性型聚苯硫醚树脂聚合后,进一步在氧的存在下在聚苯硫醚树脂的熔点以下的温度下进行加热处理,促进氧化交联,适度地提高聚合物分子量、粘度。
进而,这些PPS(线性PPS、交联PPS)也可以为经酸改性的PPS。此处,经酸改性的PPS是指通过利用酸化合物对上述PPS进行改性而得到的物质,作为该酸化合物,可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、马来酸酐等不饱和羧酸或其酸酐;饱和型的脂肪族羧酸或芳香族取代羧酸等。此外,也可以举出乙酸、盐酸、硫酸、磷酸、硅酸、碳酸等无机化合物系的酸化合物作为该酸化合物。
-其他成分-
作为上述其他成分,可以举出高级脂肪酸双酰胺;阻燃剂;无机或有机的填充材料或增强材料;热稳定剂;抗氧化剂;金属钝化剂;结晶成核剂;增塑剂(低分子量聚乙烯、环氧化大豆油、聚乙二醇、脂肪酸酯类等);耐候(光)性改良剂;爽滑剂;各种着色剂;脱模剂;增容剂;混合剂;等。
--高级脂肪酸双酰胺--
从耐冲击性、流动性、模具污染性和脱模性的方面出发,上述聚苯醚树脂组合物可以包含高级脂肪酸双酰胺。
上述聚苯醚树脂组合物中,通过使用高级脂肪酸双酰胺,与使用了其他树脂添加剂(例如,硬脂酸、山嵛酸、褐煤酸等高级脂肪酸与镁、锌、钙等的金属盐;高级脂肪酸与单胺的化合物;由高级脂肪酸和醇类而得的酯化合物;等)的树脂组合物相比,从耐冲击性、流动性、模具污染性和脱模性的平衡的方面出发是更优选的。
上述高级脂肪酸双酰胺为高级脂肪酸的双酰胺,优选通过高级脂肪酸与二胺的脱水反应得到的化合物。作为高级脂肪酸双酰胺,从耐冲击性的方面出发,优选高级脂肪酸与碳原子数为2~6的直链脂肪族二胺的双酰胺化合物。
作为上述脂肪族二胺,优选亚甲基二胺、乙二胺、1,6-己二胺。
作为上述高级脂肪酸,从耐冲击性的方面出发,优选碳原子数为10~25的脂肪酸、更优选碳原子数为12~22的脂肪酸、进一步优选碳原子数为14~22的脂肪酸。另外,作为上述高级脂肪酸,可以为饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸中的任一种,优选为饱和脂肪酸。
作为上述高级脂肪酸双酰胺,可以举出通过癸酸、月桂酸、硬脂酸、山嵛酸、褐煤酸等高级脂肪酸与亚甲基双胺、乙二胺、1,6-己二胺等二胺的反应得到的双酰胺化合物。
从耐冲击性、流动性、模具污染性和脱模性的方面出发,上述聚苯醚树脂组合物中的上述高级脂肪酸双酰胺的含量相对于聚苯醚树脂组合物100质量%优选为0.5质量%~10质量%、更优选为0.5质量%~5质量%、进一步优选为0.5质量%~3质量%。
--阻燃剂--
从赋予阻燃性的方面出发,上述聚苯醚树脂组合物可以包含阻燃剂。
上述阻燃剂可以仅单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
作为上述阻燃剂,可以举出例如含磷阻燃剂、硅酮系阻燃剂等,优选有机磷化合物、红磷以及无机系磷酸盐等本领域中已知的含磷阻燃剂,其中更优选磷酸酯化合物。
作为上述阻燃剂,可以举出但不限定于例如磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯、磷酸三丁酯、磷酸三戊酯、磷酸三己酯、磷酸三环己酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸二甲苯基苯酯、磷酸二甲基乙酯、磷酸甲基二丁酯、磷酸乙基二丙酯、磷酸羟基苯基二苯酯等磷酸酯化合物;用各种取代基对它们进行改性而成的改性磷酸酯化合物;各种缩合型的缩合磷酸酯系化合物等。这些之中,优选缩合磷酸酯系化合物。
--无机或有机的填充材料及增强材料--
从提高机械强度的方面出发,上述聚苯醚树脂组合物可以包含无机或有机的填充材料及增强材料。
作为上述无机或有机的填充材料及增强材料,可以举出但不限于例如玻璃纤维、钛酸钾纤维、石膏纤维、黄铜纤维、不锈钢纤维、钢纤维、陶瓷纤维、硼晶须纤维、云母、滑石、二氧化硅、碳酸钙、高岭土、煅烧高岭土、硅灰石、硬硅钙石、磷灰石、玻璃珠、玻璃片、氧化钛、碳纤维、炭黑、聚丙烯腈纤维以及芳族聚酰胺纤维等纤维状、粒状、板状以及针状的增强材料。这些之中,优选为玻璃纤维、滑石以及硅灰石,更优选为玻璃纤维。
这些无机或有机的填充材料及增强材料可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
另外,无机或有机的填充材料及增强材料也可以使用利用硅烷偶联剂等表面处理剂通过公知的方法进行了表面处理的物质。
从适当地制造延伸长度大的被覆构件的方面出发,无机或有机的填充材料及增强材料的含量相对于聚苯醚树脂组合物100质量%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。
-聚苯醚树脂组合物的制造方法-
本实施方式的树脂组合物例如可以通过将上述聚苯醚系树脂、进而根据需要的除了上述聚苯醚系树脂以外的树脂成分、上述其他成分熔融混炼来制造。
作为进行熔融混炼的熔融混炼机,可以举出但不限定于例如单螺杆挤出机、包括双螺杆挤出机的多螺杆挤出机、利用辊、捏合机、布拉本德塑性计、班伯里混炼机等的加热熔融混炼机,特别是,从混炼性的方面出发,优选双螺杆挤出机。具体而言,可以举出WERNER&PFLEIDERER公司制造的ZSK系列、TOSHIBA MACHINE CO.,LTD制造的TEM系列、日本制钢所株式会社制造的TEX系列等。
以下说明使用挤出机的制造方法。
挤出机的L/D(机筒有效长度/机筒内径)优选为20以上60以下、更优选为30以上50以下。
对挤出机的构成没有特别限定,例如,优选相对于原料的流动方向在上游侧设置第1原料供给口,在该第1原料供给口的下游设置第1真空排气口,在该第1真空排气口的下游设置第2原料供给口(根据需要也可以在第2原料供给口的下游进一步设置第3、第4原料供给口),进而在该第2原料供给口的下游设置第2真空排气口。特别是,更优选在第1真空排气口的上游设置捏合段,在第1真空排气口与第2原料供给口之间设置捏合段,在第2~第4原料供给口与第2真空排气口之间设置捏合段。
向上述第2~第4原料供给口供给原材料的方法没有特别限定,相较于从挤出机第2~第4原料供给口的开放口的单纯添加供给,利用强制侧加料器从挤出机侧开放口进行供给的方法具有能够更稳定地供给的倾向,故优选。
特别是,在原料中包含粉体且希望减少树脂的热历程导致的交联物或碳化物的产生的情况下,更优选使用从挤出机侧部进行供给的强制侧加料器的方法,进一步优选在第2~第4原料供给口设置强制侧加料器、将这些原料的粉体分割进行供给的方法。
另外,在添加液态的原材料的情况下,优选使用柱塞泵、齿轮泵等添加到挤出机中的方法。
另外,挤出机第2~第4原料供给口的上部开放口也可以用作用于去除同时输送的空气的开放口。
关于聚苯醚系树脂组合物的熔融混炼工序中的熔融混炼温度、螺杆转速,没有特别限定,在结晶性树脂的情况下可以选择在该结晶性树脂的熔点温度以上、在非晶性树脂的情况下可以选择在其玻璃化转变温度以上进行加热熔融而能够容易地进行加工的温度,通常从200℃~370℃中任意地选择,螺杆转速设为100rpm~1200rpm。
作为使用双螺杆挤出机的聚苯醚系树脂组合物的具体制法方式之一,例如可以举出下述方法:将上述聚苯醚系树脂、上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物以及上述高级脂肪酸双酰胺供给至双螺杆挤出机的第1原料供给口,将加热熔融区设定为聚苯醚系树脂的熔融温度,以100rpm~1200rpm、优选200rpm~500rpm的螺杆转速进行熔融混炼。另外,关于将上述聚苯醚系树脂、上述嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物以及上述高级脂肪酸双酰胺供给至双螺杆挤出机的位置,可以如上所述一并从挤出机的第1原料供给口进行供给,也可以设置第2原料供给口、第3原料供给口和第4原料供给口而将各成分分开进行供给。
此外,在减少树脂在氧存在下的热历程导致的交联物或碳化物的产生的情况下,优选将各原材料向挤出机的添加路径中的各个工序线的氧浓度保持为小于1.0体积%。作为上述添加路径没有特别限定,作为具体例,可以举出从储罐起依次为配管、具有加料罐的重量式加料器、配管、加料斗、双螺杆挤出机等构成。作为用于维持上述那样的低氧浓度的方法,没有特别限定,向提高了气密性的各个工序线导入惰性气体的方法是有效的。通常,优选导入氮气而使氧浓度维持为小于1.0体积%。
关于上述树脂组合物的制造方法,在上述聚苯醚系树脂包含粉末状(体积平均粒径小于10μm)成分的情况下,在使用双螺杆挤出机制造聚苯醚树脂组合物时,可带来进一步减少双螺杆挤出机的螺杆中的残留物的效果,进而在通过上述制造方法得到的树脂组合物中,还可带来减少黑点异物或碳化物等的产生的效果。
作为上述聚苯醚树脂组合物的具体制造方法,优选使用将各原料供给口的氧浓度控制为小于1.0体积%的挤出机、并且实施下述1~3中任一种方法。
1.对上述聚苯醚树脂组合物中包含的聚苯醚系树脂进行熔融混炼(第一混炼工序),将全部量的嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物、高级脂肪酸双酰胺供给至在第一混炼工序中得到的熔融状态的混炼物,并继续进行熔融混炼(第二混炼工序)的制造方法。
2.对上述聚苯醚树脂组合物中包含的全部量的聚苯醚系树脂和高级脂肪酸双酰胺进行熔融混炼(第一混炼工序),将全部量的嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物供给至第一混炼工序中得到的熔融状态的混炼物,并继续进行熔融混炼(第二混炼工序)的制造方法。
3.对全部量的本实施方式的树脂组合物中包含的聚苯醚系树脂、嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物、高级脂肪酸双酰胺进行熔融混炼的方法。
特别是,聚苯醚、根据分子结构的嵌段共聚物和/或氢化嵌段共聚物、高级脂肪酸双酰胺为粉体状,对挤出机的咬合性差,难以增加每单位时间的生产量。此外,由于树脂在挤出机中的停留时间变长,因而容易发生热劣化。由上述内容可知,与通过3的制造方法得到的树脂组合物相比,通过上述1或2的制造方法得到的树脂组合物的各成分的混合性优异,能够减少热劣化导致的分解、交联物及碳化物的产生,并且能够提高树脂的每单位时间的生产量,可得到生产率、品质优异的树脂组合物,故更优选。
-聚苯醚树脂组合物的特性-
作为上述聚苯醚树脂组合物的维卡软化点,从能够进一步降低被覆构件的热收缩(例如,130℃24小时的热老化后的二次收缩A)的方面出发,优选为140℃以上、更优选为150℃~200℃、进一步优选为160℃~200℃。
需要说明的是,维卡软化点是依据JIS K 7206 A50测定的值,具体而言,可以通过后述实施例中记载的方法进行测定。
从配线部件难以变形的方面出发,上述聚苯醚树脂组合物的表面硬度优选为60以上、更优选为80以上、进一步优选为90以上。
需要说明的是,表面硬度是使用根据ISO 10724-1成型的试件,依据JIS K 7202-2利用M标尺测定的洛氏硬度,具体而言,可以通过后述实施例中记载的方法进行测定。
从配线部件难以变形的方面出发,上述聚苯醚树脂组合物的弯曲模量优选为1800MPa以上、更优选为2000MPa~3000MPa、进一步优选为2200MPa~3000MPa。
需要说明的是,弯曲模量是使用根据ISO 10724-1成型的试件,依据ISO178测定的值,具体而言,可以通过后述实施例中记载的方法进行测定。
-被覆构件的制造方法-
上述被覆构件例如可以通过将上述聚苯醚树脂组合物注射成型来制造。例如,可以根据需要将以粒料形态得到的上述聚苯醚树脂组合物投入注射成型机的模具内腔内,进行注射成型而制造。
从能够进一步降低被覆构件的热收缩(例如,130℃24小时的热老化后的二次收缩A)的方面出发,注射成型时的模具温度优选为80℃~130℃、更优选为90℃~130℃、进一步优选为100℃~130℃。
从能够进一步降低被覆构件的热收缩(例如,130℃24小时的热老化后的二次收缩A)的方面出发,注射成型时的树脂温度优选为250℃~330℃、更优选为260℃~330℃、进一步优选为270℃~330℃。
从能够进一步降低被覆构件的热收缩(例如,130℃24小时的热老化后的二次收缩A)的方面出发,注射成型时的保持压力(相对于最大注射压力的保持压力)优选为20%~90%、更优选为50%~90%、进一步优选为70%~90%。
从能够进一步降低被覆构件的热收缩(例如,130℃24小时的热老化后的二次收缩A)的方面出发,注射成型时的注射时间优选为15秒以上、更优选为20秒以上。
作为本实施方式的配线部件的用途没有特别限定,可以举出例如电池组、二次电池、配电板等电气设备;建筑物内的电气配线;家电产品内部件;在道路上或轨道上以2轮以上驱动的物体内的电路;等。
实施例
以下基于实施例来更详细地说明本发明,但本发明不限定于这些实施例。
实施例和比较例中使用的原材料如下所示。
-(a)聚苯醚(PPE)-
将2,6-二甲苯酚氧化聚合得到的聚苯醚(在浓度0.5g/dL的氯仿溶液中于30℃测定的比浓粘度:0.42dL/g)
-(b)聚苯乙烯系树脂-
高抗冲聚苯乙烯(商品名“聚苯乙烯H9405”、PS Japan公司制造)
-(c)聚酰胺系树脂-
聚酰胺66(VN=120mL/g、RV=37、熔点=265℃、降温结晶温度的峰值温度=230℃)
-(d)聚苯硫醚-
熔融粘度(利用流动试验仪以300℃、载荷196N、L/D=10/1保持6分钟后测定的值)为60Pa·s、在320℃的熔融状态下捕集的挥发成分为160质量ppm的交联型的PPS
-(e)嵌段共聚物-
SEBS(由聚苯乙烯-氢化聚丁二烯-聚苯乙烯的各嵌段构成的共聚物、数均分子量=170,000、每1个聚苯乙烯嵌段的数均分子量=29,800、苯乙烯成分总含量=35质量%、1,2-乙烯基键合量=38%、聚丁二烯部分的氢化率=98%以上。其中含有35质量%链烷烃系油。)
-(f)增容剂-
(f-1):马来酸酐(三菱化学株式会社制造)
(f-2):含有5质量%甲基丙烯酸缩水甘油酯的苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(重均分子量110,000)
-(g)无机填充材料-
玻璃片Microglas Fleka REFG-301(日本板硝子制造)
-导电性构件-
作为导电性构件,准备下述板材:作为铜板,以JIS-H-3100铜为材质,作为铝板,以JIS-H-4000铝合金为材质,板材为图4(A)的形状,
板厚:2.0mm、宽度:20mm、延伸长度:480mm,或者,
板厚:3.0mm、宽度:30mm、延伸长度:620mm。
需要说明的是,导电性构件使用由单一部件构成的构件。
(实施例1~7、比较例1、2)
-聚苯醚树脂组合物-
使用双螺杆挤出机ZSK-40(Coperion公司制造)进行了树脂组合物的制造。该双螺杆挤出机中,相对于原料的流动方向在上游侧设有第1原料供给口,在其下游设有第1真空排气口、第2原料供给口,进一步在其下游设有第2真空排气口。
使用如上所述设定的挤出机,以表1所示的组成从第1原料供给口添加(a)成分的聚苯醚、(b)成分的高抗冲聚苯乙烯,在挤出温度270℃~320℃、螺杆转速300rpm、排出量100kg/小时的条件下进行熔融混炼,制造出含HIPS的聚苯醚树脂组合物(PPE/HIPS)的粒料。
(实施例8)
使聚苯醚树脂组合物为如下制造的PA/PPE组合物,成型出具有表1中记载的厚度、被覆率、间隙的平均、导电性构件在被覆构件的内部空间中的占有率的形状的被覆构件,除此以外与实施例1同样地制造出配线部件。
使用双螺杆挤出机ZSK-40(Coperion公司制造),按照(a)成分的聚苯醚系树脂为30.5质量%、(c)成分的聚酰胺树脂为63质量%、(e)成分的嵌段共聚物为6.4质量%、以及(f-1)成分的增容剂为0.1质量%的混配比例进行树脂组合物的制造。该双螺杆挤出机中,相对于原料的流动方向在上游侧设有第1原料供给口,进一步在其下游设有第1真空排气口、第2原料供给口,在其下游设有第2真空排气口。
使用如上所述设定的挤出机,从第1原料供给口添加(a)成分、(e)成分和(f-1)成分,从设置于其下游的双螺杆挤出机的第2原料供给口供给(c)成分,关于挤出机的机筒设定温度,从第1原料供给口至第1真空排气口设为320℃,第2原料供给口的下游设为280℃,在螺杆转速300rpm、排出量100kg/小时的条件下进行熔融混炼,制造出含聚酰胺的聚苯醚树脂组合物(PA/PPE)的粒料。
(实施例9)
使聚苯醚树脂组合物为如下制造的PPS/PPE组合物,成型出具有表1中记载的厚度、被覆率、间隙的平均、导电性构件在被覆构件的内部空间中的占有率的形状的被覆构件,除此以外与实施例1同样地制造出配线部件。
使用双螺杆挤出机ZSK-40(Coperion公司制造),按照(a)成分的聚苯醚系树脂为24质量%、(d)成分的聚苯硫醚树脂为54质量%、(f-2)成分的增容剂为2质量%和(g)成分的玻璃片为20质量%的混配比例进行树脂组合物的制造。该双螺杆挤出机中,相对于原料的流动方向在上游侧设有第1原料供给口,在其下游设有第1真空排气口、第2原料供给口,进一步在其下游设有第2真空排气口。
使用如上所述设定的挤出机,从第1原料供给口添加(a)成分、(d)成分和(f-2)成分,从设置于其下游的双螺杆挤出机的第2原料供给口供给(g)成分,关于挤出机的机筒设定温度,从第1原料供给口至第1真空排气口设为310℃,第2原料供给口的下游设为290℃,在螺杆转速300rpm、排出量100kg/小时的条件下进行熔融混炼,制造出含聚苯硫醚的聚苯醚树脂组合物(PPS/PPE)的粒料。
-利用被覆构件的导电性构件的被覆-
将所得到的聚苯醚树脂组合物的粒料供给至注射成型机(商品名:SE-180-HP、住友重机械制造),设为表1的树脂温度、模具温度、相对于最大注射压力的保持压力、注射时间、冷却时间的成型条件,成型出具有表1中记载的厚度、被覆率、间隙的平均、导电性构件在被覆构件的内部空间中的占有率的形状的被覆构件。
使用表1中记载的构件作为导电性构件,在一体型的情况下,通过对导电性构件进行嵌件成型来进行被覆,在嵌合型的情况下,将通过注射成型得到的2个以上的成型品安装到导电性构件并嵌合来进行被覆。
[评价]
对于实施例和比较例中得到的配线部件,进行下述测定。
-间隙C的平均、占有率-
在将被各实施例和比较例的被覆构件所被覆的导电性构件沿延伸方向四等分时的截面方向的三处,利用X射线CT进行测定(装置:inspeXio SMX-255CT(岛津制作所制造)、X射线条件(X射线靶材:W、X射线管电压/管电流:210))。需要说明的是,在上述四等分后的测定部位为被覆构件的弯曲部的情况下,在与上述部位最近的直线部分进行测定。将三处的间隙C的平均值(mm)作为间隙C的平均(mm)。另外,如下述式(2)那样,求出各测定部位的在被覆构件的内部空间存在的导电性构件的截面(设为面积S2)相对于上述被覆构件的内部空间的截面(设为面积S1)的比例(%),将平均值作为占有率(%)。
占有率(%)=S2/S1×100···(2)
-厚度、二次收缩A-
将各实施例和比较例的被覆构件在23℃50%RH的环境中静置7天。静置后,沿延伸方向四等分,并且在宽度方向的中心部的3处,按照形成延伸方向与宽度方向各自的边为10mm的正方形的方式切出平板。需要说明的是,在上述四等分后的切出部位为被覆构件的弯曲部时,可以在与上述部位最近的直线部分切出平板。需要说明的是,在宽度方向的长度小于10mm时,可以以能够切出的最大宽度切出平板。
在切出的平板中,利用千分尺测定中央部的厚度(mm)。接着,预先使用宏观镜(3D形状测定机VR-3000(基恩士制造))测定与被覆构件的延伸方向对应的长度(设为尺寸L)。接着,将平板放入烘箱中,在130℃实施24小时的热老化。完成热老化后取出平板,在23℃50%RH的环境中静置1天。静置后,与热老化前同样地利用宏观镜测定与被覆构件的延伸方向对应的长度(设为尺寸L’)。
利用下述式(3)求出各样品的热收缩率,将平均值作为二次收缩A(%)。
热收缩率(%)=(L-L’)/L×100···(3)
-维卡软化点-
将各实施例和比较例的聚苯醚树脂组合物的粒料供给到料筒设定为270℃~320℃、模具设定为60℃~120℃的同轴螺杆型注射成型机中,根据ISO 10724-1成型出试验片A型。使用该试件,依据JIS K 7206 A50测定维卡软化点(℃)。
-表面硬度-
将各实施例和比较例的聚苯醚树脂组合物的粒料供给到料筒设定为270℃~320℃、模具设定为60℃~120℃的同轴螺杆型注射成型机中,根据ISO 10724-1成型出试验片A型。使用该试件,依据JIS K 7202-2测定利用M标尺测定的洛氏硬度。
-弯曲模量-
将各实施例和比较例的聚苯醚树脂组合物的粒料供给到料筒设定为270℃~320℃、模具设定为60℃~120℃的同轴螺杆型注射成型机中,根据ISO 10724-1成型出试验片A型。使用该试件,依据ISO178测定弯曲模量(MPa)。
-热循环试验-
将各实施例和比较例的配线部件在23℃50%RH的环境中静置7天以上。静置后,利用冷热冲击试验机(结露循环试验机DC2010S(楠本化成制造))实施500次循环的耐热冲击试验,该耐热冲击试验以120℃加热30分钟、降温至-10℃并冷却30分钟、进而升温至120℃的过程作为1次循环。通过目视观察被覆构件有无破裂或位置偏移。并且,将没有发生破裂和位置偏移的情况评价为○(良好),将观察到破裂和/或位置偏移的情况评价为×(不良)。
工业实用性
本发明的配线部件能够用于例如电池组、二次电池、配电板等电气设备内的配线部件;建筑物内的电气配线部件;家电产品内的配线部件;在道路上或轨道上以2轮以上驱动的物体内的电路的配线部件;等。
符号说明
1配线部件
2导电性构件
3被覆构件
4嵌合部。
Claims (10)
1.一种配线部件,其为包含延伸长度为450mm以上的导电性构件和覆盖该导电性构件的被覆构件的配线部件,其特征在于,
所述被覆构件包含聚苯醚树脂组合物,
所述被覆构件在130℃、24小时的热老化后的延伸长度方向的二次收缩A满足下述式(1),其中,A的单位为%,
A<12.5×e-0.92t···(1)
式(1)中,e为自然对数的底,t为厚度、单位为mm。
2.如权利要求1所述的配线部件,其中,所述导电性构件的截面形状的平均面积为10.0mm2~150mm2。
3.如权利要求1或2所述的配线部件,其中,所述导电性构件由单一的部件构成。
4.如权利要求1~3中任一项所述的配线部件,其中,所述导电性构件被所述被覆构件覆盖的被覆率为70%~95%。
5.如权利要求1~4中任一项所述的配线部件,其中,所述导电性构件与所述被覆构件之间的距离C的平均、即间隙C的平均为2mm以下。
6.如权利要求1~5中任一项所述的配线部件,其中,所述聚苯醚树脂组合物的表面硬度为60以上。
7.如权利要求1~6中任一项所述的配线部件,其中,所述导电性构件在所述被覆构件的内部空间中的占有率为40体积%以上。
8.如权利要求1~7中任一项所述的配线部件,其中,所述被覆构件包含能够相互嵌合的2个以上的构件。
9.如权利要求1~8中任一项所述的配线部件,其中,所述聚苯醚树脂组合物的维卡软化点为140℃以上。
10.如权利要求1~9中任一项所述的配线部件,其中,所述聚苯醚树脂组合物的弯曲模量为1800MPa以上。
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