JPH03265660A - 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ｆＭ脂威成分す
る成形材料に関するものである。

【従来の技ＷＩ】

コンピュータや通信機器などの一部をｔＲ威する樹脂成
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波領域
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７エ／−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】

この上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、フェノール
ｔＭ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、またポリフェニレンオキサイド
を成形した成形品は急激な温度変化が作用するヒートシ
Ｂツクに対する耐久力が低いという問題もあり、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置みて為されたものであり、高周波
領域でのミス特性に優れると共に、耐熱性及び耐ヒート
シロツク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。 ［８１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
イオン交換体とシリコーン化合物と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１．４−フェニレンオキサイド）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
子量は電量平均分子量（Ｍｗ）でｉ　ｏｏｏｏ〜ｓｏｏ
。 Ｏ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、ポリフェニレンオキサ
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橋性モノマー、
架橋性プレポリマーを使用することができる。架橋性ポ
リマーとしては、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ポリブタジエン、ゴムなどを用いることができ
る。また架橋性モノマーとしては、エステルアクリレー
ト類、エポキシアクリレート類、ウレタンアクリレート
類等の７クリレート類や、トリアリルシアヌレート、ト
リアリルイソシアヌレート、エチレングリコールジメタ
クリレート、ジビニルベンゼン、ノアリル７タレート等
の多官能モノマーや、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。さらに架橋性プレポリマーとして
は、上記架橋性モノ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、複数種を併用しでもいずれでもよい。 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。 上記ボリアよニレンオキサイドと架橋剤とＷＲ始剤とを
配合することによってポリフェニレンオキサイド組成物
を調製することができるものであり、特に限定される６
のではないが、配合量はポリ７エ二レンオキサイドを１
０〜７０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、無機イオン交換体及びシリコーン化合物
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ど難燃ポリ
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７ンチモン等の無機質材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ｍ１ｒＲ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３
００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（ＮＯｓ）ｗ・　ｎ（Ｈ２Ｏ
）［Ｘは０．２〜２．０、ｙは１．０、ｚは０．２は０
．１〜３．０、―は０．１〜３．０、ｎは０．５〜３．
０１このイオン交換体は無機質であるために４００〜４
５０℃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．　ｓａｐ、　１（ＯＢ）。、、（８０３
）。、２・ｌＨ２Ｏ・５ｂＢｉ０．ｚＯｓ−０（ＯＨ）
。、４（ＮＯｌ）。、２・ｌＨ２Ｏ・５ｂＢｉ＋、５Ｏ
ｓ−０（ＯＨ）。、４（ＮＯ３）。、２・１Ｈ２０・５
ｂＢｉ、、−０１，。（ＯＨ）。１（ＮＯ３）。、２・
ｌＨ２Ｏ・５ｂＢｉｏ、６０ｓ、。（０１１）２．。（
ＮＯｚ）。、２・ｌＨ２Ｏ・５ｂＢｉ０．ｉｏｓ、。（
ＯＨ）。、、（ＮＯ，）ｉ、。・ｌＨ２Ｏ・５ｂＢｉ、
、、０．、。（ＯＨ）。、、（ＮＯ）＞。１・２Ｈ２０
などである。この＊ｍ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３０
μ以下がよい、最大粒径が３０μ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。さ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Ｗ＆機シイオン
交換体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ＣＩ−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、
ｊ！［イオン交換体でこれらの不純物イオンを４′１１
ｇＬする作用は、無機イオン交換体に含まれる可動性の
ＯＨ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　Ｏｓ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ＣＩ−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＋Ｃｆ−−Ｒ−ＣＩ＋０Ｈ− （Ｒは無機イオン交換体の主体を示す、）またアルカリ
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Ｗａ従すること
ができる。 Ｒ−ＯＨ＋Ｎａ′″　　−＊　　Ｒ−０−Ｎａ＋Ｈ”（
Ｒは無機イオン交換体の主体を示す。）さらに、シリコ
ーン化合物としては、シリコーンポリマーやシリコーン
ゴムなと樹脂やゴム状のものを用いることができ、粒径
が１〜２０μ程度の粉状のものが好ましい、このシリコ
ーン化合物はその表面をフルコキシシラン類やポリエー
テルを性シリコーンオイル等（これらは単独で用いても
併用してもよい）で処理して、樹脂との密着性等を高め
るようにするのが好ましい、＊たシリコーン化合物の配
合量は、酸形材料の全量に対して０．１〜５重量％の範
囲が好ましい、配合量がＯ０１重量％未満では成形品の
耐ヒートシヨツク性を高める効果が不十分になるおそれ
があり、また５重量％を超えると成形品の耐熱性など物
性に悪影響を及ぼすおそれがある。 上記のようにして調製されるポリフェニレンオキサイド
成形材料は、混ｌｌｌ後そのままベレット化して用いた
り、混線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
ンオキサイドは架鴨剤によって架橋されて熱硬化性タイ
プの樹脂になり、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上りも耐熱性が着しく高まる
ことになるものである。また成形材料中に不純物イオン
が含まれていても、この不純物イオンは無機イオン交換
体に捕ｉ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。さらに、ポリフェニレンオキサイド成形材料に配合
したシリコーン化合物の弾性によって、成形品に急激な
温度変化が作用した際に生じる急激な寸法伸縮等の衝撃
が＠収されるものであり、クラック等が発生することを
防止して成形品の耐ヒートシｍ７り性を高めることがで
きるものである。

【実施例１ 次に本発明を実施例によって詳述する。 失ＪＪＬＬ二」− 第１表に示す量で、ポリフェニレンオキサイド［ポリ（
２，６−ノメチルー１ｖ４−７ｘニレンオキサイド）］
、架装備ポリマー（スチレンブタノエンコポリマー）、
架橋性モアマー（トリアリルイソシアヌレートモノマー
）、架橋性プレポリマー（トリアリルシアヌレートプレ
ポリマー）、開始剤（バーブチルＰ）、無機質充填剤（
シリカ粉末）、無機イオン交換体（ＳｂＢｉｏ、、Ｏ，
、、（ＯＨ）。、４（ＮＯ，）。、２・１）１２０）、
シリコーン化合物（シリコーンゴム）、離型剤（ステア
リン＃Ｉり、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。尚、上記シリコーンゴムとしては、表面にエポ
キシシラン（日本ユニカー株式会社製Ａ−１８７の３％
溶８りをスプレー噴霧して表面処理した平均粒径１０μ
の東レシリコーン株式会社製シリコーンゴムを用いた。 このようにｌｌ４Ｉ！シ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ＪＩＳ　　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３０９問入れた際に、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
。また耐ヒートシヨツク性の試験は、成形品を一６５℃
に１分間放置した後１５０℃に１分間放置するという冷
却加熱の温度衝撃を１０００回加え、成形品にクラ７２
等が発生したか否かを測定することによっておこない、
クラック等が発生していなければ合格、発生していれば
不合格と判定した。これらの結果を第２表に示す。 充填剤及び無機イオン交換体、シリコーン化合物を配合
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１００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、耐
ヒートシヨツク性を測定した。さらに７エ／−ル樹脂成
形材料（松下電工株式会社ＩＣＮ１００Ｏ）を従来例１
、エポキシ１１成形威形材料（松下電工株式会社製Ｃｖ
３０００）を従来例２としてそれぞれ用い、同様に誘電
率、誘電正接、オープン耐熱性、耐ヒート尚、比較のた
めに、装備剤及び開始剤、無機質東２・・・日本化成株
式会社Ｉｓ　　ＴＡＩＣＪ○３・・・日本化成株式会社
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、７エ７−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。 また架橋剤に上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ａ！される。さらにシリコ
ーン化合物を配合した実施例１〜３のものは、耐ヒート
シヨツク性に優れ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７エこ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とシリコーン化合物とを配合
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Ｗａ！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。さらにシリコーン化合物の配合に
よって、急激な温度変化による衝撃を吸収することがで
き、成形品の耐ヒートシヨツク性を高めることができる
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とシリコーン化合物とを配合して
   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。