JPH05171038A - 樹脂組成物及びそれからなる電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱性や機械的性質を維持したままで、金属
との密着性が改良された樹脂組成の開発。 【構成】 ナイロン４６樹脂１００重量部当り、非イオ
ン系又はアニオン系界面活性剤０．０５〜５重量部配合
した組成物。金属との密着性が改善されることから金属
材をインサートされた電子部品に適する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は樹脂組成物に関し、さら
に詳しくは、優れた耐熱性、機械特性、金属密着性を示
すポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）樹脂
及びそれからなる電子部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】テトラメチレンジアミンまたはその機能
誘導体とアジピン酸またはその機能誘導体とから得られ
るナイロン４６樹脂は知られている。

【０００３】このナイロン４６樹脂は耐熱性に優れ、ま
た引張強度、曲げ強度などの機械特性や摺動特性等にも
優れるため有用なエンジニアリングプラスチックとして
その利用上の価値が大きいと考えられている。

【０００４】このナイロン４６樹脂の耐熱性が生かせる
分野の具体的な例として電気電子部品分野がある。この
分野では最近コネクター等の各種部品の基板への実装方
法としてより効率の高い表面実装方式（ＳＭＴ方式）に
移行しつつあるが、その方式ではリフロー炉による半田
付け方式によりコネクター等の部品材料に従来の実装方
式に比べて一層過酷な温度条件が負荷される。即ち、こ
れらの部品材料としてもナイロン６樹脂やナイロン６６
樹脂等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート
やポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂等
の従来の材料では耐熱性が不足するため、高い耐熱性を
持つ材料が嘱望されている。

【０００５】ナイロン４６樹脂はこの要求に応え得る材
料として注目を集め、ガラス繊維により強化された組成
物や、ハロゲン化化合物と金属酸化物により難燃性を付
与された組成物によるそれらの部品への利用が広まりつ
つある（特開昭６１―１８８４６３、６１―１８８８７
２、６３―５１４５６、６３―１１８３６８、６３―１
２８０７３、６３―１３９９４２、６３―１６１０５
６、６３―１９５９０７、６３―１９５９０９、６３―
２２３０６０、６３―３１７５５２、６４―１１１５８
号公報等）。

【０００６】これらの電子部品の中には、射出成形時に
あらかじめ金属製の端子等を金型内に入れておき、その
中に溶融樹脂を流し込んで成形することにより樹脂と金
属部分が一体化された部品を得る方法、いわゆるインサ
ート成形法によるものもあるが、その際に金属と樹脂は
本来性質が異なるため、それらの密着性が不十分である
場合が多く、そうしたとき、金属と樹脂との間の応力に
より金属部の剥離や抜け、または金属と樹脂との間への
半田フラックスや洗浄液の侵入等、使用上の不都合が生
じる。

【０００７】ナイロン４６樹脂はこの金属との密着性は
他の樹脂よりもよいレベルにはあるものの、まだ十分と
はいえず、改良が望まれている。

【０００８】

【発明の目的】本発明は上述の事情を背景としてなされ
たものであり、その目的はナイロン４６樹脂のもつ優れ
た耐熱性、機械特性を保持しつつ、その金属との密着性
を改良する点にある。

【０００９】

【発明の構成】本発明者らは、ナイロン４６樹脂の金属
密着性を改良すべく鋭意研究した結果、ナイロン４６樹
脂に界面活性剤を特定量配合した組成物が上述の目的に
合致し、金属との密着が強固な金属インサート電子部品
を提供しうることを見いだし本発明に到達した。

【００１０】すなわち、本発明の樹脂組成物は、（Ａ）
ナイロン４６樹脂１００重量部当り、（Ｂ）界面活性剤
０．０１〜５重量部を配合してなる樹脂組成物である。

【００１１】本発明を説明する。

【００１２】本発明において用いられる（Ａ）成分のナ
イロン４６樹脂とは、酸成分としてアジピン酸またはそ
の機能誘導体を用い、アミン成分としてテトラメチレン
ジアミンまたはその機能誘導体を用いて縮合反応により
得られるポリアミドを主たる対象とするが、そのアジピ
ン酸成分またはテトラメチレンジアミン成分の一部を他
の共重合成分で置き換えたものでもよい。

【００１３】ナイロン４６樹脂の好ましい態様は特開昭
５６―１４９４３０号公報および特開昭５６―１４９４
３１号公報に記載されている。

【００１４】本発明で用いられるナイロン４６樹脂の極
限粘度は、ｍ―クレゾールを用い３５℃で測定したと
き、０．９０〜１．９０、更には１．００〜１．５０の
範囲にあることが望ましい。

【００１５】１．９０を超える極限粘度のナイロン４６
樹脂を用いる場合には、組成物の溶融状態における流動
性が悪く、得られる成形品の外観の光沢が失われるのみ
ならず、その機械特性、熱特性のバラツキが大きくなる
ため好ましくない。

【００１６】一方０．９０よりも低い極限粘度では、組
成物の機械的強度が小さくなる欠点を生ずる。

【００１７】本発明で用いられる（Ｂ）成分の界面活性
剤には、その化学構造から非イオン型、アニオン型、カ
チオン型、及び両性型があるが、ナイロン４６樹脂との
成形加工時の熱安定性から非イオン界面活性剤及びアニ
オン界面活性剤が好ましい。

【００１８】非イオン界面活性剤としては脂肪酸の多価
アルコールエステルやポリオキシエチレンアルキルアミ
ン等があげられ、アニオン界面活性剤としてはアルキル
スルホン酸塩やアルキルホスフェート等があげられる。

【００１９】非イオン界面活性剤の具体的な例として、
ステアリン酸モノグリセライド、ステアリン酸ジグリセ
ライド、オレイン酸モノグリセライド、オレイン酸ジグ
リセライド、２―エチルヘキサン酸グリセライド、ベヘ
ニン酸モノグリセライド、カプリン酸モノグリセライ
ド、ジアセチルカプリン酸グリセライド、アセチルステ
アリン酸グリセライド、ジアセチルヤシ脂肪酸グリセラ
イド等のグリセリン脂肪酸エステル：ソルビタンモノラ
ウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモ
ノステアレート、ソルビタンジステアレート、ソルビタ
ントリステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソル
ビタントリオレエート、ソルビタンセスキオレエート、
ソルビタンモノベヘネート、ソルビタンモノエルシネー
ト等のソルビタン脂肪酸エステル：ポリエチレングリコ
ールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステ
アレート、ポリエチレングリコールモノオレエート、ポ
リエチレングリコールジステアレート、ポリエチレング
リコールモノベヘネート、ポリオキシエチレンビスフェ
ノールＡラウリン酸エステル等のポリエチレングリコー
ル脂肪酸エステル：ポリオキシエチレンソルビタンモノ
ラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミ
ネート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレー
ト、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、
ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオ
キシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエ
チレンソルビトールテトラオレエート等のポリオキシエ
チレンソルビタン脂肪酸エステル：ポリオキシエチレン
ステアリルアルコールエーテル、ポリオキシエチレンラ
ウリルアルコールエーテル、ポリオキシエチレノレイル
アルコールエーテル等のポリオキシエチレン脂肪アルコ
ールエーテル：ポリエチレングリコールモノステアレー
ト、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチ
レングリコールモノパルミテート、ポリエチレングリコ
ールモノオレエート等のポリエチレングリコール脂肪酸
エステル：Ｎ，Ｎ―ビス（２―ヒドロキシエチル）メチ
ルアミン等のアルキルアミン：Ｎ，Ｎ―ビス（ポリオキ
シエチレン）メチルアミン、（Ｎ―ポリオキシエチレン
―Ｎ―ポリオキシエチレンステアレート）メチルアミン
等のポリオキシエチレンアルキルアミン等が例示され
る。

【００２０】またアニオン界面活性剤の具体的な例とし
て、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシル
ベンゼンスルホン酸テトラ―ｎ―ブチルアンモニウム等
のスルホン酸塩：ジオクチルリン酸ナトリウム、ジステ
アリルリン酸ナトリウム、ステアリルリン酸ジナトリウ
ム等のアルキルホスフェート塩が例示される。

【００２１】これらの界面活性剤をナイロン４６樹脂中
に配合した組成物は、配合しない組成物に比べて、金属
をインサート成形した場合、その金属との密着性が優れ
ることを見いだした。

【００２２】この理由として、界面活性剤がナイロン４
６樹脂と金属の界面に作用してその親和性を高めている
と推測されるが、ナイロン４６樹脂に対してこのような
効果を発現することは今まで全く知られておらず、また
それを分子構造から予測することも困難である。

【００２３】これらの界面活性剤のナイロン４６樹脂へ
の配合量は、ナイロン４６樹脂１００重量部当り０．０
１〜５重量部の範囲である。この配合量が０．０１重量
部以下では目的とする金属との密着性の向上効果が現れ
ず、また配合量が５重量部より多いときには成形加工時
における分解等が大きくなり好ましくない。

【００２４】インサートに用いられる金属の種類にとく
に制約はなく、通常よく用いられる金、銀、銅、白金、
錫、鉛、亜鉛、鉄及びそれらの合金等からなるもの、ま
たはそれらでメッキされたものを使用することができ
る。

【００２５】本発明の電子部品はインサート成形する金
属部分を有する部品を対象とする。

【００２６】それらの例として、端子等の金属をインサ
ートするコネクターやボビン、スイッチ等があるがそれ
らに限定されるものではない。

【００２７】本発明の樹脂組成物には、必要に応じて顔
料その他の配合剤をその発現量添加してもよい。このよ
うな配合剤としては充填剤、例えばガラス繊維、アラミ
ド繊維、炭素繊維、スチール繊維、セラミック繊維、チ
タン酸カリウムウィスカー、ボロンウィスカー等の繊維
状物、カオリン、クレー、ウォラストナイト、タルク、
マイカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ガラスビー
ズ、ガラスフレークス等の粉末状、粒状あるいは板状の
無機充填剤が例示できる。

【００２８】これらの充填材は、通常補強材、表面改質
材として、あるいは電気的、熱的特性等の改質を目的と
して配合されるが、配合による効果発現の最小量と過剰
配合による組成物本来の優れた特性、成形上の利点を損
失しない範囲で配合されるべきである。

【００２９】また難燃剤、例えば臭素化ポリスチレン、
臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化エポキシ、臭素
化ビスフェノール―Ａ―ジグリシジルエーテルおよびそ
のオリゴマー、臭素化ビスフェノール―Ａを原料として
製造されるポリカーボネートオリゴマー、臭素化ビフェ
ニルエーテル、臭素化ジフタルイミド化合物、塩素化ヘ
キサペンタジエンの二量体等のハロゲン含有化合物；赤
リン、トリフェニルホスフェート等のリン化合物；ホス
ホン酸アミド等のリン―窒素化合物；メラミン、メラ
ム、メレム、メロン、シアヌール酸、シアヌール酸メラ
ミン等のトリアジン化合物；水酸化アルミニウム、水酸
化マグネシウム、ドーソナイト、二水和石コウ等の金属
水酸化物や上記ハロゲン含有化合物との併用または単独
で用いられる難燃助剤、例えば三酸化アンチモン等のア
ンチモン化合物、酸化ホウ素、酸化鉄等の金属酸化物等
の配合が可能である。

【００３０】更に、耐熱性向上を目的としてヨウ化銅等
の銅化合物、ヒンダードフェノール化合物、芳香族アミ
ン化合物、有機リン化合物、硫黄化合物等の酸化防止剤
あるいは熱安定剤を添加することもできる。また溶融粘
度安定性、耐加水分解性の改良等の目的には、各種のエ
ポキシ化合物、オキサゾリン化合物等を添加してもよ
い。エポキシ化合物としては、例えばビスフェノール―
Ａとエピクロルヒドリンを反応させて得られるビスフェ
ノール―Ａ型エポキシ化合物、各種グリコールやグリセ
ロールとエピクロルヒドリンとの反応から得られる脂肪
族グリシジルエーテル、ノボラック型エポキシ化合物、
芳香族または脂肪族カルボン酸型エポキシ化合物、脂環
化合物型エポキシ化合物などが好ましく、オキサゾリン
化合物としては芳香族または脂肪族ビスオキサゾリン、
特に２，２′―ビス（２―オキサゾリン）、２，２′―
ｍ―フェニレンビス（２―オキサゾリン）が好ましい。

【００３１】その他安定剤、着色剤、滑剤、紫外線吸収
剤の添加もできる。

【００３２】更にまた、少量の割合で他の熱可塑性樹
脂、例えば他のポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リフェニレンサルファイド樹脂、ポリフェニレンエーテ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ
エチレンおよびその共重合体、ポリプロピレンおよびそ
の共重合体、ポリスチレンおよびその共重合体、アクリ
ル樹脂およびアクリル系共重合体、ポリアミドエラスト
マー、ポリエステルエラストマー等；熱硬化性樹脂、例
えばフェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、シリコーン樹脂等を配合してもよい。

【００３３】本発明の樹脂組成物を得るには任意の配合
方法を用いることができる。

【００３４】通常これらの配合成分は均一に分散させる
ことが好ましく、その全部もしくは一部を同時にあるい
は別々に例えばブレンダー、ニーダー、ロール、押出機
等の混合機で混合し均質化させる方法や、混合部分の一
部を同時にあるいは別々に例えばブレンダー、ニーダ
ー、ロール、押出機等で混合し、更に残りの成分をこれ
らの混合機あるいは押出機で混合し均質化させる方法を
用いることができる。更に予めドライブレンドされた組
成物を加熱した押出機で溶融混練して均質化したあと針
金状に押出し、次いで所望の長さに切断して粒状化する
方法がある。

【００３５】このようにして作られた成形用組成物は、
通常十分乾燥された状態に保たれて成形機ホッパー内に
投入され成形に供される。また、組成物の構成原料をド
ライブレンドして直接成形機のホッパー内に投入し成形
機中で溶融混練することも可能である。

【００３６】

【実施例】以下実施例により本発明を詳述する。なお、
実施例中の各種特性の測定は以下の方法によった。 （１）機械的強度：引張試験はＡＳＴＭ Ｄ６３８に、
曲げ試験はＡＳＴＭ Ｄ７９０に、衝撃試験はＡＳＴＭ
Ｄ２５６（アイゾット、ノッチ付）にそれぞれ準拠。 （２）荷重たわみ温度（ＨＤＴ）：ＡＳＴＭ Ｄ６４８
に準拠。（荷重１８．６ｋｇ／ｃｍ² ） （３）極限粘度：溶媒としてｍ―クレゾールを用い、オ
ストワルド粘度管により３５℃にて測定。 （４）金属密着性：断面積が一辺１ｍｍの正方形である
金属性端子をインサート成形できる成形品の、成形後の
端子引き抜きに要する応力を測定することにより評価し
た。

【００３７】

【実施例１、比較例１〜３】１１０℃、１０Ｔｏｒｒの
減圧下で１２時間乾燥した極限粘度１．４０のナイロン
４６樹脂（「ＳＴＡＮＹＬ」オランダ国ＤＳＭ社製）と
表１に示す各種の界面活性剤、及びガラス繊維（日本電
気硝子（株）社製）を表１に示す量割合にて、予めタン
ブラーで均一に混合した後スクリュー径各４４ｍｍのベ
ント付き二軸押出機を用いて真空に引きながらシリンダ
ー温度３３０℃、スクリュー回転数１６０ｒｐｍ、吐出
量４０ｋｇ／ｈにて溶融混練し、ダイスから吐出するス
レッドを冷却切断して成形用ペレットを得た。

【００３８】次いでこのペレットを用いて射出容量１オ
ンスの射出成形機にてシリンダー温度３０５℃、金属温
度１００℃、射出圧力８００ｋｇ／ｃｍ² 、冷却時間１
０秒、および全成形サイクル４０秒の条件で金属端子を
インサートする金属密着性の測定用の成形品を成形し
た。

【００３９】またこのペレットを用いて射出容量５オン
スの射出成形機にてシリンダー温度３００℃、金属温度
１２０℃、射出圧力８００ｋｇ／ｃｍ² 、冷却時間１５
秒、および全成形サイクル４０秒間の条件で機械特性、
熱特性測定用の成形品を成形した。

【００４０】これらの成形品を用いて各特性を測定し
た。成形品は測定前にＪＩＳ Ｋ７１００に従い、２３
℃、相対湿度５０％の雰囲気中で８８時間状態調節を行
った。それらの結果を表１に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】それらの結果より明らかなように、ナイロ
ン４６樹脂中に界面活性剤を配合することにより金属端
子の引き抜き力が上昇し、金属との密着性が向上してい
ることがわかった。

【００４３】そしてそれらの組成物はナイロン４６樹脂
の強度や荷重たわみ温度で表わされる耐熱性が損なわれ
ておらず、ナイロン４６樹脂のもつ優れた特徴を保持し
ているといえる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）ナイロン４６樹脂１００重量部当
   り、（Ｂ）界面活性剤０．０１〜５重量部を配合してな
   る樹脂組成物。
2. 【請求項２】（Ｂ）成分が非イオン界面活性剤である請
   求項１に記載の樹脂組成物。
3. 【請求項３】（Ｂ）成分がアニオン界面活性剤である請
   求項１に記載の樹脂組成物。
4. 【請求項４】請求項１に記載の樹脂組成物からなり、金
   属をインサートして成形されてなる電子部品。