JP3459454B2 - ポリアリーレンスルフィド発泡体およびその製造方法 - Google Patents
ポリアリーレンスルフィド発泡体およびその製造方法Info
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Description
低誘電率が要求される電子・電気部品分野特に電気絶縁
材料などに適するポリアリーレンスルフィド発泡体およ
びその製造方法に関する。
リプロピレンなどの発泡体が、その柔軟性、軽量性、断
熱性などの特徴を活かして、建材、包装材などに広く用
いられている。
熱性などに問題がある。また、これらの発泡体の気泡径
は数百μmと大きいため外観が悪い。さらに、樹脂自身
が可燃性であるため、電子・電気部品や建材分野の用途
においては難燃性の付与が大きな課題である。
る、いわゆるエンジニアリングプラスチックの発泡体の
開発が盛んに行われている。このようなエンジニアリン
グプラスチックからなる発泡体およびその製造方法とし
ては、樹脂の種類によって分類すると、例えば以下のよ
うな技術が知られている。
法(特開昭62−92824号公報)、および発泡ポリ
エーテルイミド絶縁電線の製造方法(特開平3−272
516号公報)。ポリエーテルイミドは非晶性樹脂であ
る。いずれの方法も発泡剤として揮発性の有機溶媒やガ
スを用いて押出発泡するものである。
縁電線の製造方法(特開平3−275737号公報)。
ポリエーテルエーテルケトンは結晶性樹脂である。この
方法も発泡剤として揮発性の有機溶媒やガスを用いて押
出発泡するものである。
体およびその製造方法(特開平2−43260号公
報)。この方法は、分解型の発泡剤を用いて射出成形に
より発泡体を得るものである。
発泡体の製造方法(特開昭63−23937号公報)。
この方法はPPS樹脂にスルホン・カーボネートオリゴ
マーを混入し反応させて発泡体を得るものである。
気泡径が数百μmと大きいため、上述したように押出や
成形型によって外観を整えている。また近年、電子材料
分野とくに回路基板の用途においては、高耐熱性(例え
ば半田耐熱性)を有しかつ低誘電率の材料が望まれてい
る。このうち誘電特性は材料固有の基本物性であるた
め、要求される誘電特性を得るためには相応の材料を選
択しなければならない。このような観点から、半田耐熱
性を有する材料では、PTFEの2.1という誘電率が
最も低く、通常の材料でこれより優れた低誘電率特性を
得ることは不可能であった。
の1つとして、樹脂材料を発泡体として用いることが考
えられる。このような技術として、気泡径の細かい表面
層を有する樹脂発泡体のシートからなる回路基板が開示
されている(特開昭63−122194号公報)。樹脂
としては非常に多くのものが例示されているが、実施例
にはフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重
合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポ
リエーテルイミドが開示されているだけであり、ポリア
リーレンスルフィド発泡体に関する開示はない。
分解型の発泡剤を用いてポリアリーレンスルフィド発泡
体を得る方法では、分解残渣の影響により誘電損失が大
きくなるという問題がある。
体を得る方法として、加圧下でガスを樹脂に浸透させた
後、Tg以上の温度で加熱して発泡させる技術が知られ
ている(米国特許第4,473,665号)。樹脂とし
ては、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ
カーボネートが例示されている。発泡剤ガスとしては、
炭酸ガス、アルゴン、窒素が例示されている。しかし、
この特許には高耐熱性を有する、いわゆるスーパーエン
プラに関しては開示されていない。さらに、この特許に
開示されている範囲の技術を適用して、単に発泡温度を
上げてポリフェニレンスルフィドなどの高耐熱性樹脂の
発泡体を得ようとしても、良好な発泡体は得られない。
解決するためになされたものであり、高耐熱性、難燃性
および低誘電率を示し、特に電気絶縁材料などに適する
ポリアリーレンスルフィド発泡体、およびこのようなポ
リアリーレンスルフィド発泡体を簡便に製造できる方法
を提供することを目的とする。
ーレンスルフィド樹脂発泡体は、下記一般式 −(Ar−S)− (式中、Arはアリール基である。)で示される繰り返
し単位を有するポリアリーレンスルフィドからなり、結
晶化度が20%以上、発泡倍率が2倍以上であることを
特徴とするものである。
の製造方法は、下記一般式 −(Ar−S)− (式中、Arはアリール基である。)で示される繰り返
し単位を有するポリアリーレンスルフィドからなり、結
晶化度が20%未満である成形体に、加圧下において不
活性ガスを接触させ、該ガスを浸透させる工程と、圧力
を解放した後、前記成形体を加熱して発泡させる工程
と、前記成形体を冷却する工程とを具備したことを特徴
とするものである。
発明において用いられるポリアリーレンスルフィド樹脂
は、一般式 −(Ar−S)− (式中、Arはアリール基)で示される繰り返し単位を
有し、結晶性を示すものであれば特に限定されない。代
表的なポリアリーレンスルフィド樹脂は、前記の一般式
で示される繰り返し単位中のアリール(Ar)基がフェ
ニル基であるポリフェニレンスルフィド(以下、PPS
と記す)である。なお、ポリアリーレンスルフィド樹脂
には、ガラス繊維、炭素繊維などの強化材、各種の顔
料、タルクなどの核剤を添加してもよい。
晶化度は、示差走査熱量計を用いて10℃/分の昇温速
度で測定した熱分析結果に基づいて、以下の式により決
定する。
6.2* )[J/g] *)Maemura E.et al.,Polym.
Eng.Sci.,29(2),140(1989) 本発明に係る、結晶化度が20%以上で発泡倍率が2倍
以上のポリアリーレンスルフィド発泡体は以下のように
して製造することができる。すなわち、結晶化度が20
%未満の未発泡ポリアリーレンスルフィドの成形体を用
意し、この成形体を高圧容器中に封入し、この容器に不
活性ガスを注入して加圧下において成形体に不活性ガス
を浸透させ、次いで圧力を解放した後、成形体を加熱し
て発泡させ、さらに成形体を冷却する。
ス、アルゴン、水素、メタン、フロン系ガスが挙げられ
るが、特に未発泡シートへの浸透性を考慮して炭酸ガス
が好ましい。ガスを浸透させる工程における圧力と時間
は、例えば圧力が60kg/cm2 程度であれば8時間
以上が好ましい。
アリーレンスルフィドの成形体を得る方法としては、樹
脂を押出成形する際にダイス出口で成形体(例えばシー
ト)の温度をTg(約90℃)以下に急冷する方法、樹
脂をTg以下の温度に設定された金型に射出して射出成
形する方法などが挙げられる。
結晶化度を20%未満と規定したのは、結晶化度が20
%を超えると気泡となるガスを浸透させる工程において
ガスの浸透量が不十分になり、さらに成形体に浸透した
ガスが微量でありかつ発泡温度における樹脂の強度が高
いことから、発泡体を得ることが不可能となるためであ
る。
の結果得られたものである。本発明者らはまず、市販の
ポリフェニレンスルフィドを用い、ガスを浸透させた
後、加熱発泡させることを試みた。しかし、ガス浸透時
にガスを十分に浸透させることができず、加熱時に気泡
成長が起こらないことが判明し、結果として発泡体を得
ることができなかった。さらに検討を重ねた結果、ポリ
アリーレンスルフィドの結晶化度と発泡性との間には相
関があることを見出した。例えば、前述した市販のポリ
フェニレンスルフィドのシートの表面は結晶化度が高い
ため、ガス浸透時にガスの浸透が抑制され、加熱時に気
泡の成長が抑制されることが判明した。逆に、ポリアリ
ーレンスルフィド成形体の結晶化度が低い場合には、ガ
ス浸透時にガスの浸透性が高くなり、発泡温度で成形体
が十分な弾性率を有し気泡が成長しやすくなることが判
明した。未発泡ポリアリーレンスルフィド成形体の結晶
化度は、15%以下であることがより好ましい。
スルフィドのTg(例えばPPSの場合90℃)以上で
あればよい。また、回路基板などとしての用途を考慮し
た場合、発泡体の発泡倍率を高くしかつ熱安定性を改善
する目的で、150〜200℃程度の発泡温度がより好
ましい。加熱時間は60秒以内が適当である。
の結晶化度を20%以上と規定したのは、結晶化度が2
0%未満では耐熱性が低くなるためである。特に、回路
基板としての用途では、発泡体の結晶化度が低いと通常
260℃程度の半田浴に浸漬する工程において変形が生
じて使用できなくなる。発泡体の結晶化度は25〜40
%であることがより好ましい。
の発泡倍率を2倍以上と規定したのは、発泡倍率が2倍
未満では誘電率が高くなるためである。発泡体の発泡倍
率が2倍以上であると、εは約1.8以下となり、回路
基板としても実用化できる。発泡倍率は3倍以上である
ことがより好ましい。
する。例えば、発泡倍率が低ければ結晶化度が比較的低
くても耐熱性が良好であり高温でも変形しにくいが、発
泡倍率が高いと耐熱性は低下する傾向があるため結晶化
度も高い方が好ましい。したがって、発泡倍率は発泡体
の重量、耐熱性(高温強度)、および誘電特性を考慮し
て調整することが好ましい。
強度および外観の点で、切断面の平均気泡径が100μ
m以下であることが好ましい。平均気泡径が100μm
を超えると機械的強度が低下するだけでなく、表面の凹
凸が大きくなって外観も悪くなる。さらに、機械的強度
の観点からは、平均気泡径は20μm以下であることが
より好ましい。
施例において、樹脂の結晶化度は、セイコー電子工業
(株)製のDSC200を用いて熱分析を行い、前記の
式により決定した。
スルフィドのシートをを高圧容器に封入し、60kg/
cm2 の炭酸ガス中に72時間静置してガスを浸透させ
た。圧力解放後、ただちにシートを150℃の熱風炉中
に60秒間静置し、加熱発泡させて発泡体を得た。
で発泡体を得た。 実施例3 実施例1で得られた発泡体を、さらに270℃で15分
間熱処理した。
で発泡体を得た。以上のようにして得られた各発泡体に
ついて種々の物性を調べた。平均気泡径は、発泡体の断
面を日立製作所製S800型電解放射型走査電子顕微鏡
(SEM)で写真撮影し、任意に抽出した30個の気泡
の径を測定して平均値を算出することにより求めた。発
泡倍率は、水中置換法により求めた。誘電率は、横河ヒ
ューレットパッカード社製4275A Multi−F
requency LCRMeterにより測定した。
これらの結果を表1に示す。
秒間浸漬したところ、変形は全く見られず、十分な耐熱
性を有することが確認された。
耐熱性、低誘電率、および良好な機械的強度を満たすポ
リアリーレンスルフィド発泡体を提供できる。
Claims (5)
- 【請求項1】 下記一般式 −(Ar−S)− (式中、Arはアリール基である。)で示される繰り返
し単位を有するポリアリーレンスルフィドからなり、結
晶化度が20%以上、発泡倍率が2倍以上であることを
特徴とするポリアリーレンスルフィド発泡体。 - 【請求項2】 ポリアリーレンスルフィドが、ポリフェ
ニレンスルフィドであることを特徴とする請求項1記載
のポリアリーレンスルフィド発泡体。 - 【請求項3】 断面における平均気泡径が100μm以
下であることを特徴とする請求項1または2記載のポリ
アリーレンスルフィド発泡体。 - 【請求項4】 下記一般式 −(Ar−S)− (式中、Arはアリール基である。)で示される繰り返
し単位を有するポリアリーレンスルフィドからなり、結
晶化度が20%未満である成形体に、加圧下において不
活性ガスを接触させ、該ガスを浸透させる工程と、圧力
を解放した後、前記成形体を加熱して発泡させる工程
と、前記成形体を冷却する工程とを具備したことを特徴
とするポリアリーレンスルフィド発泡体の製造方法。 - 【請求項5】 発泡工程における加熱温度が150〜2
00℃であることを特徴とする請求項4記載のポリアリ
ーレンスルフィド発泡体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01617094A JP3459454B2 (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | ポリアリーレンスルフィド発泡体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01617094A JP3459454B2 (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | ポリアリーレンスルフィド発泡体およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07224185A JPH07224185A (ja) | 1995-08-22 |
JP3459454B2 true JP3459454B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=11909042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01617094A Expired - Lifetime JP3459454B2 (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | ポリアリーレンスルフィド発泡体およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3459454B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007197568A (ja) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 発泡体の製造方法及び発泡体 |
JP4950761B2 (ja) * | 2007-05-24 | 2012-06-13 | 信越ポリマー株式会社 | 発泡成形体の製造方法 |
JP7232690B2 (ja) * | 2019-03-29 | 2023-03-03 | 積水化成品工業株式会社 | 樹脂発泡成形体の製造方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6438445A (en) * | 1987-08-03 | 1989-02-08 | Mitsubishi Rayon Co | Production of microporous film |
JPH07107131B2 (ja) * | 1988-08-04 | 1995-11-15 | ポリプラスチックス株式会社 | ポリアリーレンサルファイド樹脂発泡成形体の製法 |
-
1994
- 1994-02-10 JP JP01617094A patent/JP3459454B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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