JP2001207054A - 液晶性ポリマー成形品 - Google Patents
液晶性ポリマー成形品Info
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Abstract
適に用いられる液晶性ポリマー成形品を提供する。 【解決手段】 液晶性ポリマー(A) 100 重量部に非繊維
状充填材(B) を5〜100 重量部配合してなる液晶性ポリ
マー組成物の成形品であって、広角X線回折による反射
法と透過法にて非繊維状充填材の回折ピークを測定した
際、反射法では確認できる非繊維状充填材の回折ピーク
が透過法では確認できなくなるように非繊維状充填材が
分散した成形品。
Description
よび必要により繊維状充填材を配合した液晶性ポリマー
組成物を用いた成形品に関するものであり、更に詳しく
は、成形後およびリフロー加熱中の低そり性が要求され
るコネクター等として特に好適に用いられる低そり性に
優れた液晶性ポリマー組成物に関する。
溶融相を形成し得る液晶性ポリマーは、熱可塑性樹脂の
中でも寸法精度、制振性に優れ、成形時のバリ発生が極
めて少ない材料として知られている。従来、このような
特徴を活かし、ガラス繊維で強化された液晶性ポリマー
組成物がSMT対応コネクターとして多く採用されてき
た。しかし、近年、コネクターにおいて軽薄短小化が更
に進み、従来のガラス繊維のみによる強化材料を用いた
成形品では肉厚不足による剛性不足やガラス繊維の異方
性や成形時の圧力による内部応力により、リフロー時に
変形し、基板とのハンダ付け不良となる問題が生じてい
る。また、非繊維状充填材のみによる強化材料や非繊維
状充填材とガラス繊維等の複合充填材強化材料を用いた
成形品では、リフロー時の変形を抑えることは可能であ
るが、成形品自体の強度不足により嵌合時に破損する問
題があり、上記の全ての問題を解決することのできる成
形品は存在しなかった。
に鑑み、低そり性及び機械的性質に関し優れた特性を有
する素材について鋭意探索、検討を行ったところ、液晶
性ポリマーに非繊維状充填材を特定の配合量でブレンド
した材料を用い、特定の配向状態になるように成形する
ことにより、機械的性質を大きく低下させることなく低
そり性を向上させ得ることを見出し、本発明を完成する
に至った。
量部に非繊維状充填材(B) を5〜100 重量部配合してな
る液晶性ポリマー組成物の成形品であって、広角X線回
折による反射法と透過法にて非繊維状充填材の回折ピー
クを測定した際、反射法では確認できる非繊維状充填材
の回折ピークが透過法では確認できなくなるように非繊
維状充填材が分散した成形品を提供するものである。
本発明で使用する液晶性ポリマー(A) とは、光学異方性
溶融相を形成し得る性質を有する溶融加工性ポリマーを
指す。異方性溶融相の性質は、直交偏光子を利用した慣
用の偏光検査法により確認することが出来る。より具体
的には、異方性溶融相の確認は、Leitz偏光顕微鏡
を使用し、Leitzホットステージに載せた溶融試料
を窒素雰囲気下で40倍の倍率で観察することにより実
施できる。本発明に適用できる液晶性ポリマーは直交偏
光子の間で検査したときに、たとえ溶融静止状態であっ
ても偏光は通常透過し、光学的に異方性を示す。
特に限定されないが、芳香族ポリエステル又は芳香族ポ
リエステルアミドであることが好ましく、芳香族ポリエ
ステル又は芳香族ポリエステルアミドを同一分子鎖中に
部分的に含むポリエステルもその範囲にある。これらは
60℃でペンタフルオロフェノールに濃度0.1重量%
で溶解したときに、好ましくは少なくとも約2.0dl
/g、さらに好ましくは2.0〜10.0dl/gの対
数粘度(I.V.)を有するものが使用される。
しての芳香族ポリエステル又は芳香族ポリエステルアミ
ドとして特に好ましくは、芳香族ヒドロキシカルボン
酸、芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミンの群から
選ばれた少なくとも1種以上の化合物を構成成分として
有する芳香族ポリエステル、芳香族ポリエステルアミド
である。
ドロキシカルボン酸およびその誘導体の1種又は2種以
上からなるポリエステル; (2)主として(a)芳香族ヒドロキシカルボン酸およ
びその誘導体の1種又は2種以上と、(b)芳香族ジカ
ルボン酸、脂環族ジカルボン酸およびその誘導体の1種
又は2種以上と、(c)芳香族ジオール、脂環族ジオー
ル、脂肪族ジオールおよびその誘導体の少なくとも1種
又は2種以上、とからなるポリエステル; (3)主として(a)芳香族ヒドロキシカルボン酸およ
びその誘導体の1種又は2種以上と、(b)芳香族ヒド
ロキシアミン、芳香族ジアミンおよびその誘導体の1種
又は2種以上と、(c)芳香族ジカルボン酸、脂環族ジ
カルボン酸およびその誘導体の1種又は2種以上、とか
らなるポリエステルアミド; (4)主として(a)芳香族ヒドロキシカルボン酸およ
びその誘導体の1種又は2種以上と、(b)芳香族ヒド
ロキシアミン、芳香族ジアミンおよびその誘導体の1種
又は2種以上と、(c)芳香族ジカルボン酸、脂環族ジ
カルボン酸およびその誘導体の1種又は2種以上と、
(d)芳香族ジオール、脂環族ジオール、脂肪族ジオー
ルおよびその誘導体の少なくととも1種又は2種以上、
とからなるポリエステルアミドなどが挙げられる。さら
に上記の構成成分に必要に応じ分子量調整剤を併用して
もよい。
(A) を構成する具体的化合物の好ましい例としては、p
−ヒドロキシ安息香酸、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ
酸等の芳香族ヒドロキシカルボン酸、2,6−ジヒドロ
キシナフタレン、1,4−ジヒドロキシナフタレン、
4,4’−ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキノン、
レゾルシン、下記一般式(I)および下記一般式(II)
で表される化合物等の芳香族ジオール;テレフタル酸、
イソフタル酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、
2,6−ナフタレンジカルボン酸および下記一般式(II
I)で表される化合物等の芳香族ジカルボン酸;p−アミ
ノフェノール、p−フェニレンジアミン等の芳香族アミ
ン類が挙げられる。
リマー(A) としては、p−ヒドロキシ安息香酸、6−ヒ
ドロキシ−2−ナフトエ酸、テレフタル酸およびp−ア
ミノフェノールを主構成単位成分とする芳香族ポリエス
テルアミドである。
めには、成形品中に、液晶性ポリマー(A) 100 重量部に
対し、5〜100 重量部の非繊維状充填材(B) を、広角X
線回折による反射法と透過法にて非繊維状充填材の回折
ピークを測定した際、反射法では確認できる非繊維状充
填材の回折ピークが透過法では確認できなくなるように
分散させる必要がある。たとえ、非繊維状充填材であっ
ても、成形品を広角X線回折により反射法と透過法で測
定し、非繊維状充填材の回折ピークが透過法においても
確認された場合は、非繊維状充填材が低そり性を示すよ
うな分散をしていないのである。ここで、非繊維状充填
材の回折ピークが透過法では確認できなくなるように分
散させるためには、成形時の射出速度が重要である。射
出速度が遅すぎると、非繊維状充填材の透過法による回
折ピークが確認できなくなるような分散状態でなく、逆
に速すぎると樹脂のジェッティングにより不均一層を形
成するため分散状態が悪くなり、好ましくない。よって
射出速度としては、100 〜400 mm/sec 、好ましくは15
0 〜300 mm/sec がよい。
は、繊維状充填材のように特定の1方向への広がりを持
たない、球状、不定形状、テトラポット状、板状等の充
填材であり、特に2方向への広がりを持ち、残りの1方
向への広がりを持たない、円板状、方形板状、短冊状、
不定形板状である板状充填材が、上記のような分散をし
やすく好ましく用いられる。
しては、具体的には、タルク、マイカ、カオリン、クレ
ー、グラファイト、バーミキュライト、珪酸カルシウ
ム、珪酸アルミニウム、長石粉、酸性白土、ロウ石クレ
ー、セリサイト、シリマナイト、ベントナイト、スレー
ト粉、シラン等の珪酸塩、炭酸カルシウム、胡粉、炭酸
バリウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト等の炭酸塩、
バライト粉、ブランフィックス、沈降性硫酸カルシウ
ム、焼石膏、硫酸バリウム等の硫酸塩、水和アルミナ等
の水酸化物、アルミナ、酸化アンチモン、マグネシア、
酸化チタン、亜鉛華、シリカ、珪砂、石英、ホワイトカ
ーボン、珪藻土等の酸化物、二硫化モリブデン等の硫化
物、金属粉粒体等の材質からなるものである。
カ、カオリンおよびグラファイトが好ましい。
添加量が多いほど良いが、添加量過多は押出性および成
形性、特に流動性を悪化させ、更には機械的強度を低下
させる。また、添加量が少なすぎても低そり性が発現さ
れない。そのため非繊維状充填材(B) の添加量は、液晶
性ポリマー(A) 100 重量部に対して、5〜100 重量部、
好ましくは10〜50重量部である。
平均繊維径5〜20μm 且つ平均アスペクト比15以上の繊
維状充填材(C) を含有させることもできる。
炭素ミルドファイバー、繊維状のウォラストナイト、ウ
ィスカー、金属繊維、無機系繊維および鉱石系繊維等が
使用可能である。炭素ミルドファイバーとしては、ポリ
アクリロニトリルを原料とするPAN系、ピッチを原料
とするピッチ系繊維が用いられる。
ー、三窒化珪素ウィスカー、塩基性硫酸マグネシウムウ
ィスカー、チタン酸バリウムウィスカー、炭化珪素ウィ
スカー、ボロンウィスカー等が用いられる。
およびその合金、黄銅、アルミニウムおよびその合金、
鉛等の繊維が用いられる。
コニア、アルミナシリカ、チタン酸カリウム、チタン酸
バリウム、酸化チタン、炭化珪素、アルミナ、シリカ、
高炉スラグ等の各種ファイバーが用いられる。
される。
しい。ガラス繊維としては、通常のガラス繊維の他にニ
ッケル、銅等を金属コートしたガラス繊維、シランファ
イバー等が使用可能である。
材の添加量は、添加量が多い場合、押出性および成形
性、特に流動性を悪化させ、一方、添加量が少ない場
合、機械的強度を低下させる。そのため繊維状充填材
(C) の含有量は、液晶性ポリマー(A) 100 重量部に対し
て、5〜100 重量部、好ましくは10〜50重量部である。
を改善させるのに役立つが、含有量が多すぎると押出
性、成形性を悪化させ材料を脆くする。繊維状充填材
(C) は機械的性質を向上させるのに役立つが、含有量が
多すぎるとリフロー時の変形を大きくする。従って、
(B) 、(C) 成分の総含有量は液晶性ポリマー(A) 100 重
量部に対して150 重量部以下、好ましくは100 重量部以
下にする必要がある。
繊維状充填材はそのままでも使用できるが、一般的に用
いられる公知の表面処理剤、収束剤を併用することがで
きる。
剤、カーボンブラック等の顔料、酸化防止剤、安定剤、
可塑剤、滑剤、離型剤および難燃剤等の添加剤を添加し
て、所望の特性を付与した組成物も本発明で言う液晶性
ポリマー組成物の範囲に含まれる。
しくは2種以上の非繊維状充填材と必要により1種若し
くは2種以上の繊維状充填材を配合した液晶性ポリマー
組成物を用いることにより、成形時に非繊維状充填材が
分散し、機械的性質を損なうことなく、低そり性に優れ
た成形品を得るものであり、更には成形体中の各充填材
が均一に分散し、繊維状充填材の間に非繊維状充填材が
存在するような分散状態で、より高性能が発揮される。
るには、両者を前記組成割合で含有し、混練すればよ
い。通常、押出機で混練し、ペレット状に押し出し、射
出成形等に用いるが、この様な押出機による混練に限定
されるものではない。
用いて成形する方法は、射出成形、押出成形、ブロー成
形等があるが、これらの方法に限定されるものではな
い。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、
実施例中の物性の測定および試験は次の方法で行った。 (1) 平板平面度の測定 60×60×0.7mm 平板を常盤上にて3点を固定し、常盤か
ら一番浮き上がっている場所の高さを測定し、3枚の平
板の平均を求めた。 (2) コネクター形状のそり測定 端子間ピッチが0.6mm 、製品の平均肉厚(t)が0.3mm
であり、製品外形寸法が幅4mm×高さ4mm×長さ60mm
で、図1のように肉抜きしたコネクター型試験片にて、
コネクター固定面両端の点を結んだ直線と中央部分の点
の距離を測定し、10個のコネクターの平均を求めた。 (3) 成形品中の非繊維状充填材の分散性測定 コネクター形状の成形品の測定箇所を切り出して用い、
広角X線回折を行い、反射法と透過法それぞれで測定
し、非繊維状充填材の回折ピークの有無を確認した。ま
た、代表例として、実施例3の測定チャートを図2〜3
に、比較例5の測定チャートを図4〜5に示す。 実施例1〜7および比較例1〜6 液晶性ポリエステル(LCP;ポリプラスチックス
(株)製、ベクトラE950i)100 重量部に対し、表
1に示す各種充填材を表1に示す割合でドライブレンド
した後、二軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM−30
型)にて溶融混練し、ペレット化した。このペレットか
ら表1に示す射出速度で射出成形機により上記試験片を
作製し、評価したところ、表1に示す結果を得た。尚、
使用した各種充填材は以下の通りである。
LAT D グラファイト;日本黒鉛製 HAG−15 ウォラストナイト;NYCO社製 NYAD325 球状シリカ;電気化学工業製 FB−74 酸化チタン;堺化学製 SR1 GF;ガラス繊維 繊維径10μm 、繊維長3mmのチョッ
プドストランド
を示す図で、(a) は正面図、(b) は底面図、(c) は(a)
のA−A線断面図である。
よる反射法にて非繊維状充填材の回折ピークを測定した
結果を示す測定チャートである。
よる透過法にて非繊維状充填材の回折ピークを測定した
結果を示す測定チャートである。
よる反射法にて非繊維状充填材の回折ピークを測定した
結果を示す測定チャートである。
よる透過法にて非繊維状充填材の回折ピークを測定した
結果を示す測定チャートである。
Claims (7)
- 【請求項1】 液晶性ポリマー(A) 100 重量部に非繊維
状充填材(B) を5〜100 重量部配合してなる液晶性ポリ
マー組成物の成形品であって、広角X線回折による反射
法と透過法にて非繊維状充填材の回折ピークを測定した
際、反射法では確認できる非繊維状充填材の回折ピーク
が透過法では確認できなくなるように非繊維状充填材が
分散した成形品。 - 【請求項2】 非繊維状充填材(B) が板状充填材である
請求項1記載の液晶性ポリマー成形品。 - 【請求項3】 板状充填材がタルク、マイカ、カオリ
ン、グラファイトから選ばれる1種又は2種以上である
請求項2記載の液晶性ポリマー成形品。 - 【請求項4】 更に平均繊維径5〜20μm 且つ平均アス
ペクト比15以上の繊維状充填材(C) を液晶性ポリマー
(A) 100 重量部に対し5〜100 重量部配合してなる液晶
性ポリマー組成物を用いる請求項1〜3の何れか1項記
載の液晶性ポリマー成形品。 - 【請求項5】 繊維状充填材(C) がガラス繊維である請
求項4記載の液晶性ポリマー成形品。 - 【請求項6】 液晶性ポリマー(A) がポリエステルアミ
ドである液晶性ポリマー組成物を用いる請求項1〜5の
何れか1項記載の液晶性ポリマー成形品。 - 【請求項7】 成形品がコネクターである請求項1〜6
の何れか1項記載の液晶性ポリマー成形品。
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