JP2017027906A - コネクタ用樹脂組成物及びコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】優れた耐トラッキング性を有するコネクタ用樹脂組成物及び当該樹脂組成物を用いたコネクタを提供する。
【解決手段】コネクタ用樹脂組成物は、ポリブチレンテレフタレート１００質量部に対して、エチレン−アルキルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体３〜２３質量部を混合してなる。共重合体に含まれるアルキルアクリレートは、ブチルアクリレートであることが好ましい。コネクタ用樹脂組成物は、ガラス繊維１０〜２０質量部を含有していてもよい。
【選択図】なし

Description

本発明は、コネクタ用樹脂組成物及びコネクタに関する。

高電圧の電力を供給する電力供給線等に用いられる自動車用コネクタは、密閉されていない空間に配置されることがある。この場合、コネクタにおけるトラッキング現象の発生を抑制するため、コネクタのハウジング等に耐トラッキング性の高い樹脂を用いる必要がある。

従来、自動車用コネクタには、耐熱性、機械的強度、電気絶縁性及び成形性に優れたＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）が多用されている。しかし、ＰＢＴは、高電圧が印加された際に、表面に炭化物質が生成されやすいため、耐トラッキング性が要求される水準に到達しないことがあった。そのため、ＰＢＴに樹脂改質剤を添加して耐トラッキング性を向上させることが検討されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１３−２４９３６１号公報

近年、自動車用部品の一層の小型化、軽量化が求められており、コネクタを従来よりも小型化、薄肉化することが求められている。しかし、コネクタを小型化すると、ハウジング等の表面において十分に長い絶縁距離を確保することが難しくなり、トラッキング現象が従来よりも発生しやすくなる。一方、従来の樹脂改質剤は、ＰＢＴに添加した際の耐トラッキング性向上の効果が不十分であり、従来よりも小型化されたコネクタにおけるトラッキング現象の抑制が困難である。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、優れた耐トラッキング性を有するコネクタ用樹脂組成物及び当該樹脂組成物を用いたコネクタを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、ポリブチレンテレフタレート１００質量部に対して、
エチレン−アルキルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体３〜２３質量部を混合してなる、コネクタ用樹脂組成物にある。

本発明の他の態様は、上記の態様のコネクタ用樹脂組成物からなる樹脂部品を有する、コネクタにある。

上記コネクタ用樹脂組成物は、ＰＢＴと、エチレン−アルキルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体とを上記特定の組成比で混合することにより構成されている。これにより、上記樹脂組成物の熱分解温度を向上させることができ、ひいては耐トラッキング性を従来よりも向上させることができる。

また、上記コネクタは、上記樹脂組成物からなる樹脂部品を有しているため、従来よりも容易にトラッキング現象の発生を抑制することができる。その結果、上記コネクタは、小型化、薄肉化を容易に行うことができる。

上記樹脂組成物において、ＰＢＴとしては、ＣＴＩ（比較トラッキング指数）が高い樹脂を用いることが好ましい。この場合には、上記共重合体による耐トラッキング性向上の効果により、得られる樹脂組成物のＣＴＩをより高くすることができる。その結果、コネクタにおけるトラッキング現象の発生をより容易に抑制することができる。具体的には、５００Ｖ以上のＣＴＩを有するＰＢＴを用いることが好ましい。

上記樹脂組成物は、エチレン−アルキルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体を含有している。上記特定の共重合体を用いることにより、樹脂組成物の熱分解温度を向上させることができる。この理由は現時点では完全には解明されていないが、例えば、上記共重合体が以下のように樹脂組成物に作用することが熱分解温度向上の理由として考えられる。

ＰＢＴは、ポリマー末端に不安定な官能基を有しているため、高温に曝された際に末端部分等が熱分解して炭化しやすい。そのため、ＰＢＴよりなる樹脂部品は、高電圧を印加された際に、表面にポリマーの炭化物等が生じやすい。それ故、コネクタが長期間に亘って使用されると、ポリマーの炭化物が導電路を形成し、トラッキング現象が発生する。

これに対し、上記特定の共重合体は、押出機等を用いてＰＢＴと混合する際に、ポリマー末端の官能基と反応すると考えられる。そのため、上記樹脂組成物は、上記共重合体を含まない場合に比べて不安定な官能基の量が少なくなり、ＰＢＴの熱分解を抑制することができる。これにより、上記共重合体は樹脂組成物の熱分解温度を向上させることができると考えられる。また、ＰＢＴの熱分解が抑制されることにより、樹脂部品の表面に炭化物が生じにくくなり、耐トラッキング性を向上させることができると考えられる。

上記共重合体の含有量は、１００質量部のＰＢＴに対して３〜２３質量部である。これにより、樹脂組成物の熱分解温度を向上させ、ひいては耐トラッキング性を向上させることができる。共重合体の含有量が３質量部未満の場合には、耐トラッキング性向上の効果を十分に得ることができない。一方、共重合体の含有量が２３質量部を超えるとかえって耐トラッキング性が低下する。

従って、上記共重合体の含有量は、３〜２３質量部とする。耐トラッキング性向上の効果をより高める観点からは、上記共重合体の含有量を、５〜２０質量部とすることが好ましく、１０〜２０質量部とすることがより好ましい。

上記共重合体は、アルキルアクリレートとして、ブチルアクリレートに由来する構造単位を含んでいることが好ましい。この場合には、耐トラッキング性向上の効果をより高めることができる。

上記樹脂組成物は、ＰＢＴ及び上記特定の共重合体以外に、１０〜２０質量部のガラス繊維を含有していてもよい。この場合には、上記樹脂組成物の強度を向上させることができるため、十分な強度を確保しつつ、樹脂部品の小型化、薄肉化をより容易に行うことができる。

また、上記樹脂組成物は、耐トラッキング性を損なわない範囲で、酸化防止剤、着色剤等の一般的に樹脂材料に用いられる添加剤を含んでいても良い。

上記樹脂組成物は、６００Ｖ以上のＣＴＩ（比較トラッキング指数）を有することが好ましい。この場合には、小型のコネクタにおいても十分な耐トラッキング性を有する樹脂部品を得ることができ、トラッキング現象をより容易に抑制することができる。

上記コネクタは、上記樹脂組成物から構成された樹脂部品を有している。樹脂部品としては、例えば、端子を保持するハウジングや、相手方のコネクタに係合するリテーナ等がある。トラッキング現象を抑制する観点からは、端子に近い位置に配置されるハウジングが上記樹脂組成物から構成されていることが好ましい。

上記コネクタ用樹脂組成物の実施例について、以下に説明する。本例においては、ＰＢＴ（三菱化学株式会社製「ノバデュラン（登録商標）５０１０Ｒ３」）と、エチレン−ブチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体（デュポン社製「エルバロイ（登録商標）ＨＰ４０５１」）とを表１に示す割合で混合してなる樹脂組成物（試験材Ｅ１〜Ｅ４）を作製した。なお、ＰＢＴと共重合体との混合は、熱可塑性樹脂の混合に通常用いられる押出機やロール混練機などを用いて行うことができる。

また、本例においては、試験材Ｅ１〜Ｅ４との比較のため、表１に示す試験材Ｃ１及び試験材Ｃ２を作製した。試験材Ｃ１は、上記ＰＢＴのみからなる樹脂である。また、試験材Ｃ２は、１００質量部の上記ＰＢＴと２５質量部の上記共重合体とを混合してなる樹脂組成物である。

上記の試験材を準備した後、各試験材の熱分解温度の測定及び耐トラッキング性の評価を以下の方法により行った。

＜熱分解温度の測定＞
各試験材の熱重量測定を行い、ＴＧ曲線を得た。このＴＧ曲線に基づいて、ＴＧ曲線の傾きが一定となる温度範囲を決定し、当該範囲の開始温度を熱分解温度とした。なお、熱重量測定における昇温速度は２０℃／ｍｉｎとした。表１に、各試験材の熱分解温度を示した。

＜耐トラッキング性の評価＞
ＪＩＳ Ｃ２１３４の規定に適応した試験装置を用い、各試験材のＣＴＩ（比較トラッキング指数）を測定した。表１に、各試験材のＣＴＩを示した。なお、本例において用いた試験装置は７００Ｖを超える電圧を電極間に印加することができない。そのため、ＣＴＩが７００Ｖを超える試験材、即ち７００Ｖを印加したときにトラッキング破壊及び持続炎の発生がない試験材については、正確なＣＴＩの値を測定することができない。このような試験材については、表１のＣＴＩの欄に「＞７００」と表記した。

表１より知られるように、ＰＢＴと上記共重合体とが上記特定の組成で混合されてなる試験材Ｅ１〜Ｅ４は、共重合体を含まない試験材Ｃ１に比べて熱分解温度及びＣＴＩが高くなり、耐トラッキング性が向上した。試験材Ｅ１〜Ｅ４は、いずれも６００Ｖ以上の耐トラッキング性を有しているため、コネクタが小型化した場合にもトラッキング現象の発生を容易に抑制することができる。

また、上記共重合体の含有量が１０〜２０質量部の範囲内である試験材Ｅ２〜Ｅ４は、ＣＴＩが７００Ｖを超え、優れた耐トラッキング性を示した。それ故、試験材Ｅ２〜Ｅ４は、より容易にトラッキング現象の発生を抑制することができる。

一方、上記共重合体の含有量が２３質量部を超えた試験材Ｃ２は、共重合体を含まない試験材Ｃ１よりもＣＴＩが低下し、かえって耐トラッキング性が低下した。

Claims (5)

1. ポリブチレンテレフタレート１００質量部に対して、
   エチレン−アルキルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体３〜２３質量部を混合してなる、コネクタ用樹脂組成物。
2. 上記アルキルアクリレートは、ブチルアクリレートである、請求項１に記載のコネクタ用樹脂組成物。
3. 上記コネクタ用樹脂組成物は、ガラス繊維１０〜２０質量部を含有している、請求項１または２に記載のコネクタ用樹脂組成物。
4. 上記コネクタ用樹脂組成物は、６００Ｖ以上の比較トラッキング指数を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコネクタ用樹脂組成物。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のコネクタ用樹脂組成物からなる樹脂部品を有する、コネクタ。