JPH04169214A - 金属端子等をインサートしてなる成形品 - 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〕 本発明はリードフレームの如き金属端子やそのフレーム
等をインサートしてなる樹脂成形品に関する。更に詳し
くは、本発明は特に金属との密着性が良好でなおかつ耐
熱性、成形性に優れ、更に一般物性にも優れたリードフ
レーム等の金属端子やそのフレーム等をインサートして
なる成形品に関する。

〔従来の技術とその課題〕

電子部品をプリント配線基板に実装するには、基板の孔
より電子部品の端子を通し、その端子を基板の裏側より
ハンダ付けする方式が普及しており、又、電子部品の種
類によっては洗浄処理が行われる機会が増加している。

電子部品として例えば各種スイッチやＩＣのパッケージ
等の用途には熱可塑性ポリエステル例えばポリアルキレ
ンテレフタレートが加工の容易さ、機械的強度、その他
の物理的・化学的特性にも優れている高幅広く利用され
ている。

しかし、ポリアルキレンテレフタレートはリードフレー
ム等の金属との密着性が悪いため、ハンダ付けの際に用
いるハンダフラックスや電子部品を洗浄する際に用いる
洗浄液がリードフレームとプラスチックとのすきまから
浸入し、接点汚染や導通不良といった問題を生じていた
。

また、コネクター電極では同様に金属との密着性不良か
ら、気密性が悪く、水分等の浸入による汚染が問題とな
っていた。

この問題点を解決するために従来は、リードフレーム等
の金属にブライマー、接着剤などを塗布した後、成形し
たり、成形後にパッケージから出ている金属の根元に金
属との密着性が良好なエポキシ樹脂をボッティングする
などの処置が行われていた。

しかし、このような方法は、工程が煩雑な上、コストが
非常にアップするために、リードフレーム等の金属との
密着性が良好で且つ成形加工の安易な材料が望まれてい
た。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は上記課題に鑑み、リードフレーム等の金属
と密着性が優れた素材を得るべく鋭意検討した。その結
果、熱可塑性ポリエステルに、ポリカーボネートと充填
剤を併用して配合した組成物は、熱安定性が良く、ポリ
エステル樹脂の押出し、成形温度では、分解ガスあるい
は蒸発ガスがほとんど発生しない上に機械物性の大きな
低下なしにリードフレーム等の金属との密着性を著しく
良好になし得ることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

即ち、本発明は （Ａ）熱可塑性ポリエステル樹脂１００重量部に対し、 （Ｂ）ポリカーボネート樹脂５〜１００重量部と、（Ｃ
）繊維状充填剤（Ｃ−１）及び非繊維状無機充填剤（Ｃ
−２）から選択された一種以上の充填剤５〜２００重量
部 を配合した樹脂材料を用いて、金属端子等をインサート
してなる成形品である。

以下、順次本発明の樹脂材料の構成成分について詳しく
説明する。

まず、本発明の樹脂材料の基体樹脂である熱可塑性ポリ
エステル樹脂（Ａ）とは、ジカルボン酸化合物とジヒド
ロキシ化合物の重縮合、オキシカルボン酸化合物の重縮
合或いはこれら三成分混合物の重縮合等によって得られ
るポリエステルであり、ホモポリエステル、コポリエス
テルの何れに対しても本発明の効果がある。

ここで用いられる熱可塑性ポリエステル樹脂を構成する
ジカルボン酸化合物の例を示せば、テレフタル酸、イソ
フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカル
ボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニル
エタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ア
ジピン酸、セバシン酸の如き公知のジカルボン酸及びこ
れらのアルキル、アルコキシ又はハロゲン置換体等であ
る。また、これらのジカルボン酸化合物は、エステル形
成可能な誘導体、例えばジメチルエステルの如き低級ア
ルコールエステルの形で重合に使用することも可能であ
る。

これは二種以上が使用されることもある。

次に本発明のポリエステル（Ａ）を構成するジヒドロキ
シ化合物の例を示せば、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、ハイドロキノン、レゾルシン、ジヒドロ牛ジフェニ
ル、ナフタレンジオール、ジヒドロキシジフェニルエー
テル、シクロヘキサンジオール、２．２−ビス（４−ヒ
ドロキシフェニル）プロパン、ジェトキシ化ビスフェノ
ールＡの如きジヒドロキシ化合物、ポリオキシアルキレ
ングリコール及びこれらのアルキシ、アルコキシ又はハ
ロゲン置換体等であり、一種又は二種以上を混合使用す
ることができる。

また、オキシカルボン酸の例を示せば、オキシ安息香酸
、オキシナフトエ酸、ジフェニレンオキシカルボン酸等
のオキシカルボン酸及びこれらのアルキル、アルコキシ
又はハロゲン置換体が挙げられる。また、これら化合物
のエステル形成可能な誘導体も使用できる０本発明にお
いては、これら化合物の一種又は二種以上が用いられる
。

また、これらの他に三官能性モノマー、即ちトリメリン
ト酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、ペンタエリスリ
トール、トリメチロールプロパン等を少量併用した分岐
又は架橋構造を有するポリエステルであってもよい。

本発明では、上記の如き化合物をモノマー成分として、
重縮合により生成する熱可塑性ポリエステルはいずれも
本発明の（Ａ）成分として使用することができ、単独で
、又は二種以上混合して使用されるが、好ましくはポリ
アルキレンテレフタレート、更に好ましくはポリブチレ
ンテレフタレート又はこれを主体とする混合物が使用さ
れる。

次に本発明においては上記熱可塑性ポリエステル樹脂（
Ａ、）にポリカーボネート樹脂（Ｂ）が配合される。こ
のポリカーボネートの存在は、熱可塑性ポリエステル樹
脂に繊維状充填剤及び／又は非繊維状の無機充填剤を加
えた組成物の成形収縮の異方性を抑制する効果があり、
又、ポリカーボネート自身の収縮率が小さいことからイ
ンサート金属と樹脂との界面に隙間を作らないように作
用するものと考えられ、金属との密着性を向上させるこ
とを目的とした本発明での必須成分である。

かかる目的で用いられるポリカーボネート樹脂は、溶剤
法、即ち、塩化メチレン等の溶剤中で公知の酸受容体、
分子量調整剤の存在下、二価フェノールとホスゲンのよ
うなカーボネート前駆体との反応又は二価フェノールと
ジフヱニルカーボネートのようなカーボネート前駆体と
のエステル交換反応によって製造することができる。

ここで、好適に使用し得る二価フェノールとしてはビス
フェノール類があり、特に２．２−ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）プロパン、即ちビスフェノールＡが好まし
い。また、ビスフェノールＡの一部又は全部を他の二価
フェノールで置換したものであってもよい。

ビスフェノールＡ以外の二価フェノールとしては、例え
ばハイドロキノン、４．４−ジヒドロキシジフェニル、
ビス（４−ヒドロキシフェニル）アルカン、ビス（＋４
−ヒドロキシフェニル）シクロアルカン、ビス（４−ヒ
ドロキシフェニル）スルフィド、ビス（４−ヒドロキシ
フェニル）スルホン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）
スルホキシド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテ
ルのような化合物又はビス（３，５−ジブロモ−４−ヒ
ドロキシフェニル）プロパン、ビス（３，５−ジクロロ
−４−ヒドロキシフェニル）プロパンのようなハロゲン
化ビスフェノール類ヲ挙げることができる。これら二価
フェノールは二価フェノールのホモポリマー又は２種以
上のコポリマーであってもよい、更に本発明で用いるポ
リカーボネート樹脂は多官能性芳香族化合物を二価フェ
ノール及び／又はカーボネート前駆体と反応させた熱可
塑性ランダム分岐ポリカーボネートであってもよい。

本発明に用いるポリカーボネートは特に高流動性のもの
が好ましい。

又、ポリカーボネート（Ｂ）の添加量は、熱可塑性ポリ
エステル（Ａ）　１００重量部あたり５〜１００重量部
、好ましくは１０〜５０重量部である。

過少の場合は本発明の目的とする金属端子等との密着性
が劣り、過大の場合は成形サイクルの増加、離型性の悪
化等、成形上の問題が生じ好ましくない。

次に本発明で用いられる（Ｃ）成分の充填剤は成形収縮
率及び線膨張係数を低下させ、リードフレーム等の金属
との密着性を向上させるために必須とされる成分である
。

これには、繊維状、非繊維状（粉粒状、板状）の充填剤
が用いられる。

この中でも、非繊維状無機充填剤（Ｃ−２）は成形収縮
率、寸法安定性及び線膨張係数の異方性を抑制する効果
が大きいために用いられるものであり、粉粒状充填物と
してカーボンブラック、シリカ、石英粉末、ガラスビー
ズ、ガラス粉、ミルドガラスファイバー、珪酸カルシウ
ム、硅酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、珪
藻土、ウオラストナイトの如き硅酸塩、酸化鉄、酸化チ
タン、酸化亜鉛、アルミナの如き金属酸化物、炭酸カル
シウム、炭酸マグネシウムの如き金属の炭酸塩、硫酸カ
ルシウム、硫酸バリウムの如き金属の硫酸塩、その弛度
化硅素、窒化硅素、窒化硼素、各種金属粉末が挙げられ
る。

又、板状充填剤としてはマイカ、ガラスフレーク、各種
の金属箔等が挙げられる。板状物の粒子径（長径）は、
好ましくは平均粒径２００μ−以下、更に好ましくは１
０〜１００ｇ−である。

これらの中で非繊維状無機充填剤（Ｃ−２）としてはガ
ラスフレーク、マイカ粉、タルク、ガラスビーズ、ミル
ドガラスファイバーが特に好ましい。

又、繊維状充填剤（Ｃ−１）は機械的強度、耐熱性等の
性能を向上させるために用いられるものであり、これに
はガラス繊維、カーボン繊維、シリカ繊維、シリカ・ア
ルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化硅素
繊維、硼素繊維、チタン酸カリ繊維、更にステンレス、
アルミニウム、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維状物な
どの無機質繊維状物質が挙げられる。特に代表的な繊維
状充填剤はガラス繊維、又はカーボン繊維である。なお
、ポリアミド、フッ素樹脂、アクリル樹脂などの高融点
有機質繊維状物質も使用することができる。

これらの充填剤（Ｃ）は一種又は二種以上併用すること
ができる。特に好ましい組み合わせは成形品での平均繊
維長が３０〜５００μ−のガラス繊維と粉粒状及び／又
は板状充填剤との組み合わせである。その中でもガラス
ビーズ、ミルドガラスファイバー、ガラスフレーク又は
マイカ粉から選択された一種以上の非繊維状無機充填剤
、更に好ましくは平均粒径１０〜１００μ謡のガラスフ
レーク又はマイカ粉の一種以上とガラス繊維とを併用し
た樹脂材料はリードフレーム等の金属との密着性向上の
効果が特に著しい。

又、これらの充填剤（Ｃ）の使用にあたっては、必要な
らば収束剤又は表面処理剤を使用することが望ましい、
この例を示せば、エポキシ系化合物、イソシアネート系
化合物、シラン系化合物、チタネート系化合物等の官能
性化合物である。これ等の化合物は予め表面処理又は収
束処理を施して用いるか、又は材料調製の際同時に添加
してもよい。

（Ｃ）成分としての充填剤の使用量は熱可塑性ポリエス
テル（Ａ）　１００重量部あたり５〜２００重量部であ
り、好ましくは１０〜９０重量部である。

過少の場合はリードフレーム等の金属との密着性向上の
効果が小さく、過大の場合は成形作業が困難になる。

また、併用される官能性表面処理剤の使用量は、充填剤
に対し０〜１０重量％、好ましくは０．０５〜５重量％
である。

又、本発明の金属端子等をインサートする樹脂材料には
、更にその目的に応じ所望の特性を付与するために、一
般に熱可塑性樹脂等に添加される公知の物質、即ち酸化
防止剤や耐熱安定剤、紫外線吸収剤等の安定剤、帯電防
止剤、滑剤、離型剤、染料や顔料等の着色剤、潤滑剤、
可塑剤及び結晶化促進剤、結晶核剤等を配合することが
可能である。

特に安定剤の添加は、成形品を高温で使用する電子部品
等に於いて接触する金属の腐食、汚染を防止するのに有
効である。

安定剤としては、ヒンダードフェノール系、アミン系、
リン系、チオエーテル系等の化合物が使用できる。

ヒンダードフェノール系化合物の一例を示せば、１．６
−ヘキサンジオールビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチ
ル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、ペン
タエリスリトールテトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ−
ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、
トリエチレングリコールビス［３−（３−ｔ−ブチル−
５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート
〕などである。

アミン化合物の一例を示せば、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イ
ソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ、Ｎ’−ジフ
ェニル−ｐ−フェニレンジアミン、４．４゛−ビス−（
４−α、α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、ジ
フェニルアミンとアセトンとの縮合反応物、Ｎ−フェニ
ルナフチフレアミン、Ｎ、Ｎ“−ジ−β−ナフチルフェ
ニレンジアミンなどである。

リン系化合物としては、フォスファイト系及びフォスフ
オナイト系有機化合物が好ましく、例えば、トリフェニ
ルフォスファイト、トリ（ノニルフェニル）フォスファ
イト等のトリアリルフォスファイト、ジステアリルペン
タエリスリトールジフオスファイト、サイクリックネオ
ペンタンテトライル−ビス＝（２，４−ジ−ｔ−ブチル
フェニル−フォスファイト）、ジー（２，６−ジーｔ−
フチルー４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールシ
フオスファイト等の耐熱性フォスファイト類、テトラキ
ス（２，４−ジー１−ブチルフェニル）−４，４−ビフ
エニレンフオスフォナイト等のフォスファイト化合物等
が代表例として挙げられる。

又、千オニーチル系化合物としてはジラウリルチオジプ
ロピオネート、シミリスチルチオジプロピオネート、ジ
ステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリル
チオジプロピオネート、テトラキス〔メチレン−３−（
ドデシルチオ）プロピオネートコメタン、シアフレキル
（Ｃ＋ｚ−Ｃ＋ｓ）　　３．３−チオジプロピオネート
などが挙げられる。

安定剤の添加量は樹脂材料全量に対し０．０１〜５重量
％であり、好ましくは０．１〜３重量％である。

更に又、樹脂成分として本発明の目的を阻害しない範囲
で他の熱可塑性樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピ
レン、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド、ポリア
セタール、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイドな
ど）、熱硬化性樹脂（例えばフェノール樹脂、メラミン
樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、工・ボキシ
樹脂など）、軟質熱可塑性樹脂（例えばエチレン／エチ
ルアクリレート、エチレン／酢酸ビニル共重合体、ポリ
エステルエラストマーなど）を添加することもでき、こ
れらの樹脂は、１種のみでなく２種以上を併用してもよ
い。

本発明のインサート用樹脂材料の調製は、従来の樹脂組
成物調製法として一般に用いられる設備と方法により容
易に調製される。例えば、ｉ）各成分を混合した後、１
軸又は２軸の押出機により練込押出してペレットを調製
し、しかる後成形する方法、１ｉ）−旦組成の異なるペ
レットを調製し、そのペレットを所定量混合して成形に
供し成形後に目的組成の成形品を得る方法、ｉｊ）成形
機に各成分の１又は２以上を直接仕込む方法等、何れも
使用できる。また、樹脂成分の一部を細かい粉体として
これ以外の成分と混合し添加することは、これらの成分
の均一配合を行う上で好ましい方法である。

本発明の金属端子等をインサートしてなる成形品は、成
形用金型に金属端子やフレーム等を予め装着し、その外
側に上記樹脂材料を充填して複合成形品と３としたもの
である。樹脂を金型に充填するための成形法としては、
射出成形法、押出圧縮成形法等があるが射出成形法が一
般的である。又、斯かる方法により得られる成形品とし
て、具体的にはタクトブツシュスイッチ、ライトタッチ
スイッチ、単キースイッチ、ＤＩＰスイッチ等の各種電
子部品用スイッチ、あるいはコンデンサー、ボリューム
等が挙げられる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。

尚、以下の例に示した物性評価の測定法は次の通りであ
る。

■曲げ特性 ＡＳＴＭ　Ｄ−７９０に準拠して曲げ強度、曲げ弾性率
を測定した。

■インク浸入時間（密着性評価） 射出成形機を用いて、金型内にリードフレームをセット
し、シリンダー温度２６０℃で、図−１に示すようなリ
ードフレームをインサートした試験片を成形し、図−２
に示すようにこの試験片の樹脂成形体の開口部を上にし
て特定の蛍光インク（栄進化学■製、ＰＥＰ蛍光浸透液
Ｆ−６Ａ−ｓｐ）の中に金属端子部が浸るように浸漬（
室温）し、毛細管現象によって金属製リードフレームと
樹脂の間に浸入したインクが成形品内側まで到達する時
間を測定することで金属製リードフレームと樹脂との密
着性を評価した。

実施例１〜１０及び比較例１〜８ 熱可塑性ポリエステル（Ａ）としてポリブチレンテレフ
タレートを使用し、ポリカーボネートＣＢ）及び表１に
示す各種充填剤（Ｃ）を表１に示す割合で添加混合し、
押出機にて樹脂材料のペレットを得た０次いでこのペレ
ットを用い、射出成形により各種試験片を作製し、上記
物性の評価を行った。比較のため、（Ｂ）成分を省略し
たものについて実施例と同様にペレットを調製し、これ
を実施例と同様にして評価を行った。

結果を併せて表１に示す。

実施例１１〜１２及び比較例９〜１０ 熱可塑性ポリエステル（Ａ）としてポリブチレンテレフ
タレートとポリエチレンテレフタレートとの混合ポリマ
ーを使用し、ポリカーボネート（Ｂ）及び表１に示す充
填剤（Ｃ）を表１に示す割合で添加混合し、実施例１と
同様に試験し、評価した。結果を表１に示す。一方、比
較例として（Ｂ）成分を省略したものについて実施例１
１．１２と同様に試験し評価した。結果を併せて表１に
示す。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の金属端子等をインサートした
成形品は、リードフレームの如き金属端子やそのフレー
ム等の金属と樹脂との密着性が良く、ハンダフラックス
や洗浄液の金属と樹脂との隙間から成形品内部への浸入
を防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図−１は本発明の金属端子をインサートした成形品の一
例を示す図であり、（ａ）は平面図、０））は正面図で
ある。図−２は図−１の金属端子をインサートした成形
品を用いインク浸入時間を測定する状態を説明する図で
ある。 １　樹脂部 ２　リードフレーム ３　インク ４　インク浸入観察部 出願人代理人　　古　　谷　　　　馨 （外３名） 図−１（ｂ〉 図−２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（Ａ）熱可塑性ポリエステル樹脂１００重量部に対
   し、 （Ｂ）ポリカーボネート樹脂５〜１００重量部と、 （Ｃ）繊維状充填剤（Ｃ−１）及び非繊維状無機充填剤
   （Ｃ−２）から選択された一種以上の充填剤５〜２００
   重量部 を配合した樹脂材料を用いて、金属端子等をインサート
   してなる成形品。 ２　熱可塑性ポリエステル樹脂（Ａ）がポリブチレンテ
   レフタレートを主体とする樹脂である請求項１記載の金
   属端子等をインサートしてなる成形品。 ３　（Ｃ）成分の充填剤が繊維状充填剤（Ｃ−１）と非
   繊維状無機充填剤（Ｃ−２）とを併用するものである請
   求項１又は２記載の金属端子等をインサートしてなる成
   形品。 ４　（Ｃ−１）成分の繊維状充填剤がガラス繊維である
   請求項１〜３の何れか１項記載の金属端子等をインサー
   トしてなる成形品。 ５　（Ｃ−２）成分の非繊維状無機充填剤がガラスフレ
   ーク、マイカ粉、タルク、ガラスビーズ、ミルドガラス
   ファイバーの一種以上のものである請求項１〜４の何れ
   か１項記載の金属端子等をインサートしてなる成形品。