JPH03265659A - ポリフェニレンオキサイド成形材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、ポリフェニレンオキサイドを樹脂成分とする
成形材料に関するものである。

【従来の技術】

コンピュータや通信機器などの一部を構成する樹脂成形
品には、高周波領域での誘電率や誘電正接が低いという
電気特性が要求される。そしてこのような高周ａｌＮ域
での電気特性を有する樹脂として、ポリフェニレンオキ
サイドが知られている。 このポリフェニレンオキサイドは、従来から汎用されて
いるフェノール樹脂やエポキシ樹脂に比較して、高周波
領域での誘電率や誘電正接が極めて低いという特性を有
するものである。

【発明が解決しようとする課題】

このようにポリフェニレンオキサイドを成形した成形品
は高周波領域での電気特性が優れているが、７エ／−ル
樹脂やエポキシ樹脂などの成形品と比較して耐熱性が低
いという問題があり、過酷な条件で使用される場合には
十分な信頼性を得ることができないものであった。 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、高周波
領域での電気特性に優れると共に、耐熱性に優れたポリ
フェニレンオキサイド成形材料を提供することを目的と
するものである。

【！１題を解決するための手段】 本発明に係るポリフェニレンオキサイド成形材料は、ポ
リフェニレンオキサイドと架橋剤と開始剤とからなるポ
リフェニレンオキサイド組成物に、無機質充填剤と無機
イオン交換体を配合して成ることを特徴とするものであ
る。 以下本発明の詳細な説明する。 ポリフェニレンオキサイドは、一般式が（Ｒは水素又は
炭素数１〜３の炭化水素基、Ｒは同じであっても異なる
ものであってもよい）で表される芳香族ポリエーテル構
造を有する高分子であり、例えばポリ（２，６−シメチ
ルー１　ｖ　４−７　ｘニレンオキサイド）を代表例と
して挙げることができる。このポリフェニレンオキサイ
ドの分子量は重量平均分子ｊＬ　（Ｍ　ｗ　）で１００
００−８００００のものが好ましく、分子量分布はＭｗ
／Ｍｎ”２〜６のものが好ましい（Ｍｎ：数平均分子量
）。 本発明において架橋剤としては、ポリ７ヱニレンオキサ
イドの分子量に架橋することができるものであれば、特
に制限されないが、架橋性ポリマーや架倫性モ／マー、
架橋性プレポリマーを使用することができる。架橋性ポ
リマーとじては、１゜２ポリブタジエン、１，４ポリブ
タジエン、スチレンブタジェンコポリマー、ポリスチレ
ン、マレイン変性やアクリル変性、エポキシ変性等の変
性１．２ポリブタノエン、ゴムなどを用いることができ
る。また装備性モ／マーとしては、エステルアクリレー
ト類、エポキシ７クリレート類、ウレタンアクリレート
類等のアクリレート類や、トリアリルシアヌレート、ト
リ７リルイソシアヌレート、エチレングリコールノメタ
クリレート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート等
の多官能モ／マーヤ、ビニルトルエン、エチルビニルベ
ンゼン等の単官能モノマーや、多官能エポキシ類などを
用いることができる。さらに架機性プレポリマーとして
は、上記架橋性モ／マーのプレポリマーを用いることが
できる。これらの架橋剤は一種を単独で用いるようにし
ても、複数種を併用してもいずれでもよい。 本発明において開始剤としては、ポリフェニレンオキサ
イドと架橋剤との反応を開始させるものであれば、特に
制限されないが、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミル
パーオキサイド、バーブチルＰなどの過酸化物を用いる
のが好ましい。 上記ポリフェニレンオキサイドと架橋剤とｒＮＮ銅剤を
配合することによってポリフェニレンオキサイ、ド組威
物を調製することができるものであり、特に限定される
ものではないが、配合量はポリフェニレンオキサイドを
１０〜７０重量部、架橋性ポリマーを３０重量部以下、
架橋性モノマーを１０〜６０重量部、架橋性プレポリマ
ーを５〜４０重量部、開始剤を０．１〜５重量部の範囲
に設定するのが好ましい。 そしてこのポリフェニレンオキサイド組成物にさらに無
機質充填剤及び無機イオン交換体を配合すると共に、必
要に応じてステアリン酸などの離型剤や、臭素化ポリフ
ェニレンオキサイドなご難燃ポリフェニレンオキサイド
等の難燃剤や、その他藩色剤などを添加配合し、これら
を混練することによって、本発明に係るポリフェニレン
オキサイド成形材料を得ることができる。 この無機質充填剤としては、炭酸カルシウム、クレー、
タルク、シリカ、ケイ酸マグネシウム、酸化チタン、二
酸化アンチモン等の無機質剤の粉末全般を用いることが
できる。無機質充填剤の配合量は、ポリフェニレンオキ
サイド組成物１００重量部に対して１０〜３００重量部
の範囲が好ましい。無機質充填剤の配合量が１０重量部
未満では成形品の耐熱性を十分に得ることが難しいと共
に成形性が低下するおそれがあり、また配合量が３００
重量部を超えると成形品の表面に無機質充填剤が多数露
出することになって外観が低下するおそれがあるために
、好ましくない。 また無機イオン交換体としては、主要構成成分としてア
ンチモンとビスマスとを含むものを用いるが、次の一般
式で表される化合物を用いるのが好ましい。 ＳｂＢｉｘＯｙ（ＯＨ）ｚ（ＮＯ＊）ｗ・ｎ（Ｈ，Ｏ）
［×は０．２−２．０、ｙは１．０−５．０、ｚは０．
１〜３．０、智は０．１−３．０、ｎは０．５−３．０
１このイオン交換体は焦槻質であるために４００〜４５
０℃程度の温度までは熱に対して安定であって、イオン
交換能力が低下することはない。無機イオン交換体の具
体例を列挙すると、 ・５ｂＢｉ０．＝Ｏｚ、＋（０）１）。、４（８０３）
。、２・ｌＨ２Ｏ・５ｂＢｉｏ、ｚＯｔ（ＯＨ）。、４
（８０３゜、２・１Ｈ２０・ＳｂＢ！＋、ｓＯ＊（ＯＨ
）。、（ＮＯｓ　。、２　・ｌＨ２Ｏ・５ｂＢｉ０．５
ｒｓ（ＯＨ）。、４（ＮＯ＊。、２・ｌＨ７Ｏ・５ｂＢ
ｉｏ、５０３（ＯＨ）ｚ、ｏ（ＮＯｓ　。、２　・ｌＨ
２Ｏ・５ｂＢｉ０．５０３（ＯＨ）ａ、−（ＮＯｓ　２
．ｏ・ＩＦ＋２０・５ｂＢｉ０．ａＯｓ（ＯＲ）。、、
（ＮＯ，。、４・２Ｈ２０などである。この無機イオン
交換体としては、平均粒径が５μ以下の微粒子のものを
使用するのがよい。平均粒径が５μを超えて大きくなる
とその合計表面積が小さくなるためにイオン交換能力が
低下する傾向が生じ、添加量の割合に対する効果が十分
ではなくなることがある。また最大粒径は組成物に対す
る均一な分散のために３０μ以下がよい。最大粒径が３
０μより大きいと分散性の低下を招くばかりでなくイオ
ン交換能力の低下が大きくなるおそれがある。＠らに無
機イオン交換体の配合量は、ポリフェニレンオキサイド
組成物１００重量部に対して０．５〜３０重量部の範囲
が望ましい、０．５重量部未満の場合には無機イオン交
換体を配合することによる効果を十分に得ることが難し
く、また逆に３０重量部を超えても効果は大幅に増大す
ることはないものであって経済的でないばかりでなく、
成形材料の取り扱いや成形品の電気的特性など特性が低
下するおそれがある。 ここで、ポリフェニレンオキサイド成形材料中に不純物
イオンが存在すると、例えば架橋剤による架橋反応に対
する障害となって、ポリフェニレンオキサイドを架橋す
ることによる耐熱性の向上の効果を十分に得られないお
それがあるが、本発明では成形材料中に配合した無機イ
オン交換体でこの不純物イオンをイオン交換して捕捉す
ることができるものである。不純物イオンとしては、例
えば塩素イオンＣ１−や臭素イオンＢｒ−のようなハロ
ゲンイオン、そしてナトリウムイオンＮａ＋やカリウム
イオンに″）のようなアルカリ金属イオンなどが挙げら
れるが、無機イオン交換体でこれらの不純物イオンを捕
捉する作用は、無機イオン交換体に含まれる可動性のＯ
Ｈ基に起因し、この水酸基がイオン交換基として働くと
共に交換能力や交換速度を無機イオン交換体に含まれる
Ｎ　Ｏ３基が高めていると考えられており、そのメカニ
ズムは次のように考えられる。すなわちハロゲンイオン
、例えば塩素イオンＣ／−に対してＯＨ基が陰イオン交
換基として次のように作用し、ハロゲンイオンを無機イ
オン交換体内に捕捉することができる。 Ｒ−ＯＨ＋ＣＩ−→　Ｒ−ＣＩ＋０Ｈ−（ＲはＭＷＩイ
オン交換体の主体を示す、）またフル々す金属イオン、
例えばナトリウムイオンＮａ”に対してはＯＨ基が陽イ
オン交換基として次のように作用し、アルカリ金属イオ
ンを無機イオン交換体内に捕捉することができる。 Ｒ−ＯＨ十Ｎ　ｍ″’　　−＋　　Ｒ−０−Ｎ　ａ　十
Ｈ’″（Ｒは無機イオン交換体の主体を示す、）上記の
ように調製されるポリフェニレンオキサイド成形材料は
、混練後その＊まベレット化して用いたり、混練後粉末
化して用いたり、この粉末を造粒化して用いたりするこ
とができ、射出成形やトランスファー成形などの任意の
成形法で成形することができる。このように成形するに
あたってその際の加熱で、ポリフェニレンオキサイドは
架橋剤によって架橋されて熱硬化性タイプの！Ｉ４脂に
なり、熱可塑性タイプである従来のポリフェニレンオキ
サイドの成形品よりも耐熱性が著しく高まることになる
ものである。また成形材料中に不純物イオンが含まれで
いても、この不純物イオンは無機イオン交換体に捕捉さ
れ、不純物イオンの存在によって成形品の耐熱性が低下
したりすることを防ぐことができるものである。

【実施例】

次に本発明を実施例によって詳述する。 及亀社り二り 第１表に示す量で、ポリフェニレンオキサイド「ポリ＜
２．６−ジ／チル−１，４・フェニレンオキサイド）］
、架鴨性ポリマー（スチレンブタジェンコポリマー）、
架橋性モノマー（トｖ７リルイソシアヌレートモ７マー
）、架橋性プレポリマー（トリ７リルシアヌレートブレ
ボリマー）、開始剤（パーブチルＰ）、無機質充填剤（
シリカ粉末）、無機イオン交換体（ＳｂＢｉ０１０＊、
（ＯＨ）。、４（８０３）。、２・１１１２０）、離型
剤（ステアリン酸）、着色剤をそれぞれ配合し、これを
混練することによって、ポリフェニレンオキサイド成形
材料を調製した。 このように調製したポリフェニレンオキサイド成形材料
を射出成形して得た成形品について誘電率、誘電正接、
オープン耐熱性を測定した。誘電率及び誘電正接はＪＩ
Ｓ　　Ｋ　　６９１１に基づいて測定をおこない、オー
プン耐熱性の試験は成形品を所定温度に設定したオープ
ンに３０分間入れた際に、成形品にクラックや変形等が
発生する温度を測定することによっておこなった。これ
らの結果を第２衰に示す。 尚、比較のために、架橋剤及び開始剤、無機質充填剤及
び無機イオン交換体を配合しないで調製したポリフェニ
レンオキサイド成形材料（ポリフェニレンオキサイド１
００重量部にステアリン酸２重量部、着色剤２重量部を
配合）を比較例として用い、このポリフェニレンオキサ
イド成形材料を成形した成形品についても誘電率、誘電
正接、オープン耐熱性を測定した。さらに７エ７−ル４
！（脂成形材料（松下電工株式会社製ＣＮ１００Ｏ）を
従来例１、エポキシｔＭＩＩＷ成形材料（松下電工株式
会社製ＣＶ３０００）を従来例２としてそれぞれ用い、
同様に誘電率、誘電正接、オーブン耐熱性を）Ｉ［２・
・・日本化威株式会社ｒｅ−ＴＡＩＣＪＯ３・・・日本
化威株式会社ｒｐ−ＴＡＣＪ）［４・・・日本油脂株式
会社「パーブチルＰ」第２表にみられるように、ポリフ
ェニレンオキサイドの成形品である実施例１〜３のもの
は、フェノール樹脂の成形品である従来例１やエポキシ
樹脂の成形品である従来例２のものよりも誘電率や誘電
正接が低く、高周波領域での電気特性が優れていること
が確認される。＊た架橋剤によって架橋された熱硬化タ
イプのポリフェニレンオキサイドの成形品である実施例
１〜３のものは、架橋剤が配合されない熱可塑タイプの
ポリフェニレンオキサイドの成形品である比較例のもの
より、耐熱性が着しく高まっていることが確認される。 【発明の効果］ 上述のように本発明に係るポリフェニレンオキサイド成
形材料は、ポリフェニレンオキサイドと架橋剤と開始剤
とからなるポリフェニレンオキサイド組成物に、無機質
充填剤と無機イオン交換体を配合したものであるから、
ポリフェニレンオキサイドの低い誘電率や誘電正接によ
って、高周波領域での電気特性が優れた成形品を得るこ
とができるものである。またボリフェニレンオキサイド
は架橋剤によって架橋されて耐熱温度が高くなると共に
無機質充填剤の配合による熱変形性に対する補強効果に
よって、成形品の耐熱性を高めることができるものであ
り、加えて成形材料中に含まれる不純物イオンは無機イ
オン交換体によって捕捉され、不純物イオンによって耐
熱性が低下することを防ぐことができるものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリフェニレンオキサイドと架橋剤と開始剤とか
   らなるポリフェニレンオキサイド組成物に、無機質充填
   剤と無機イオン交換体を配合して成ることを特徴とする
   ポリフェニレンオキサイド成形材料。
2. （２）無機イオン交換体は一般式が、 ＳｂＢｉ＿ｘＯ＿ｙ（ＯＨ）＿ｚ（ＮＯ＿３）＿ｗ・＿
   ｎ（Ｈ＿２Ｏ）［ｘは０．２〜２．０、ｙは１．０〜５
   ．０、ｚは０．１〜３．０、ｗは０．１〜３．０、ｎは
   ０．５〜３．０］で表されるアンチモンとビスマスを主
   要構成成分とする化合物であることを特徴とする請求項
   １に記載のポリフェニレンオキサイド成形材料。