JPH0649228A

JPH0649228A - 金属端子をインサートした樹脂成形部品

Info

Publication number: JPH0649228A
Application number: JP20260592A
Authority: JP
Inventors: Mikio Nakai; 幹夫仲井
Original assignee: Polyplastics Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd
Priority date: 1992-07-29
Filing date: 1992-07-29
Publication date: 1994-02-22
Anticipated expiration: 2016-02-13
Also published as: JP3135371B2

Abstract

(57)【要約】【目的】耐熱性に優れ、機械的物性も良好で、特に金属
部との接着性に優れ、洗浄液等の界面への侵入による腐
食、汚染等がなく、各種の機能部品として好適な、金属
端子をインサートした樹脂成形部品を提供する。【構成】(A) ポリアリーレンサルファイド樹脂 100重量
部に (B) 特定の燐酸エステル 0.5〜30重量部 (C) 無機充填剤５〜300 重量部を配合してなる樹脂組成物を用い、金属端子をインサー
トしたポリアリーレンサルファイド樹脂成形部品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリードフレーム等金属端
子をインサートしたポリアリーレンサルファイド系樹脂
組成物よりなる成形部品に関する。さらに詳しくは、本
発明は特に金属端子等との密着性が良好で、なおかつ耐
熱性等一般物性にも優れた成形部品に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電気・
電子機器部品材料、自動車機器部品材料、化学機器部品
材料には、高い耐熱性でかつ耐化学薬品性を有し、なお
かつ難燃性の熱可塑性樹脂が要求されてきている。ポリ
フェニレンサルファイドに代表されるポリアリーレンサ
ルファイド樹脂もこの要求に応える樹脂の一つであり、
対コスト物性比が良いこともあって需要を伸ばしてお
り、特に近年は電機、電子部品等金属端子を有する部品
を内蔵した成形部品の需要が増加している。かかる各種
の機能部品用プラスチックパッケージは高いハンダ耐熱
温度が要求されることが多く、また、洗浄を必要とし、
酸性又はアルカリ性の溶剤が用いられることが多いので
これらの成形部品は洗浄に耐えるだけの耐溶剤性も必要
である。このような要求に対して、ポリアリーレンサル
ファイド樹脂は、機能部品用プラスチックパッケージと
してふさわしい材料である。しかし、金属との密着性が
悪いため、金属端子等を有する成形部品を洗浄する際
に、洗浄液が金属端子とプラスチックとのすきまから侵
入して残留し、内蔵した金属端子や素子を腐食させた
り、接点を汚染するという問題を生じていた。この問題
点を補うために従来は、リードフレーム等金属端子にプ
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端子の根元に金属との密着
性が良好なエポキシ樹脂をポッティングするなどの処置
が行われている。しかし、このような方法は、工程が煩
雑になる上、非常にコストがかかるために、かかる特別
の処理を行わなくても金属端子との密着性が良好な成形
部品を得ることが望まれていた。

【０００３】

【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、リードフレーム等金属端子との密着性が良好な
成形部品を得るべく鋭意探索、検討した。その結果、ポ
リアリーレンサルファイド樹脂を主体とし、特定の燐酸
エステルを配合した組成物は熱安定性が良く、成形加工
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、機械物性の低下もなく、特に金属端子を有す
る素子や部品をインサート成形することにより接着剤等
による特別なシール処理を行うことなく、金属端子との
接着が良好な成形部品を得ることを見出し、本発明を完
成するに至った。即ち本発明は、 (A) ポリアリーレンサルファイド樹脂 100重量部に (B) 下記(1) 式で表わされる燐酸エステル 0.5〜30重量
部

【０００４】

【化２】

【０００５】（ただし式中、R は２価の有機基、R¹はC₁
〜C₂₀の脂肪酸基、C₃〜C₁₃の脂環族基及びC₆〜C₁₈の
芳香族基から選ばれる基であり、各々同一であっても異
なっても良い。n は０〜３の整数である。） (C) 無機充填剤５〜300 重量部を配合してなる樹脂組成物を用い、金属端子をインサー
トしたポリアリーレンサルファイド樹脂成形部品であ
る。

【０００６】以下、本発明の成形部品の作成に用いる成
形用樹脂材料について説明する。本発明の成形部品を構
成する樹脂材料における(A) 成分としての基体樹脂はポ
リアリーレンサルファイド樹脂であり、主たる繰り返し
単位-(Ar-S)-（但し、Arはアリーレン基）で構成された
ものである。アリーレン基（-Ar-）としては、例えば、
ｐ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、ｏ−フェニレン
基、置換フェニレン基（ただし置換基はアルキル基、好
ましくはC₁〜C₆のアルキル基、又はフェニル基）、p,p'
−フェニレンスルフォン基、p,p'−ビフェニレン基、p,
p'−ジフェニレンエーテル基、p,p'−ジフェニレンカル
ボニル基、ナフタレン基などが使用できる。この場合、
前記のアリーレン基から構成されるアリーレンサルファ
イド基の中で、同一の繰り返し単位を用いたポリマー、
即ちホモポリマーを用いることができ、又、組成物の加
工性という点から、異種繰り返し単位を含んだコポリマ
ーが好ましい場合もある。ホモポリマーとしては、アリ
ーレン基としてｐ−フェニレン基を用いた、ｐ−フェニ
レンサルファイド基を繰り返し単位とする実質上線状の
ものが特に好ましく用いられる。又、コポリマーとして
は、前記のアリーレン基からなるアリーレンサルファイ
ド基の中で、相異なる２種以上の組み合わせが使用でき
るが、中でもｐ−フェニレンサルファイド基を主とし、
ｍ−フェニレンサルファイド基を含む組み合わせが特に
好ましく用いられる。この中でｐ−フェニレンサルファ
イド基を60モル％以上、より好ましくは70モル％以上含
む実質上線状のものが、耐熱性、成形性、機械的特性等
の物性の点から適当である。この場合、成分の繰り返し
単位がランダム状のものより、ブロック状に含まれてい
るもの（例えば特開昭61−14228 号公報に記載のもの）
が、加工性が良く、且つ耐熱性、機械的物性にも優れて
おり、好ましく使用できる。又、本発明に使用する(A)
成分としてのポリアリーレンサルファイド樹脂は、２官
能性モノマーを主体とするモノマーから縮重合によって
得られる実質的に線状構造の高分子量ポリマーを使用す
るのが好ましい場合が多いが、比較的低分子量の線状ポ
リマーを酸化架橋又は熱架橋により溶融粘度を上昇さ
せ、成形加工性を改良したポリマーも使用できる。又、
本発明のポリアリーレンサルファイド樹脂としては、前
記のポリマーの他に、モノマーの一部分として３個以上
の官能基を有するモノマーを混合使用して重合した分岐
又は架橋ポリアリーレンサルファイド樹脂、又はこれを
前記の線状ポリマーにブレンドした配合樹脂も用いるこ
とができ好適である。尚、本発明に使用されるポリアリ
ーレンサルファイド樹脂(A) は温度310 ℃、せん断速度
1200／秒の条件下で測定した溶融粘度が、１×10〜１×
10⁴ポイズ、特に好ましくは 100〜５×10³ポイズの範
囲にあるポリマーが適当である。溶融粘度が低過ぎる
と、流動性が良すぎて溶融加工が困難であり、仮に成形
物が得られたとしても、機械的強度などが低く好ましく
ない。又、過大であると流動性が悪く溶融加工が困難で
ある。

【０００７】次に本発明において使用する樹脂の成分
(B) として添加される燐酸エステルは(1) 式に示される
構造を有していれば何れのものでも有効である。(1) 式
中でRは２価の有機基であり、例えばC₁〜C₂₀の脂肪族
基、C₃〜C₁₃の脂環族基、C₆〜C₁₈の芳香族基の何れに
てもよいが、耐熱性の点から特に芳香族基のものが好ま
しく、例えば

【０００８】

【化３】

【０００９】等はその中でも特に有効である。R¹はC₁〜
C₂₀の脂肪族基、C₃〜C₁₃の脂環族基、C₆〜C₁₈の芳香
族基の何れのものでも有効であり、各々同一でも異なっ
ていても良い。また、置換基R¹がないもの、即ち、(1)
式中、n が０の場合でもリードフレームとの密着性は良
好になり耐熱性も十分である。なお、R¹の分子量が大き
すぎる場合は、リードフレームとの密着性の改善効果が
少なくなるので好ましくない。このようなことから好ま
しいR¹としてはメチル基、イソプロピル基が上げられ
る。その中でもメチル基は本発明の目的である金属端子
との密着性改善効果と耐熱性、しみ出しのしにくさなど
のバランスがとれており、特に好ましい。

【００１０】かかる(1) 式化合物(B) の配合量はポリア
リーレンサルファイド樹脂(A)100重量部に対し、 0.5〜
30重量部、好ましくは１〜15重量部である。この配合量
が過少であると金属端子との接着性が充分でなく、又過
大であると分解ガスの発生や物性に支障を生じ好ましく
ない。

【００１１】本発明で用いられる樹脂に配合される無機
充填剤(C) は成形収縮率および線膨張率を低下させ、金
属端子との密着性を向上させるために必須とされ、又剛
性や強度を保つ上で必要な成分である。これには繊維
状、非繊維状（粉粒状、板状、球状（中空状も含む））
の充填剤が用いられる。この中でも、粉粒状、球状、板
状の充填剤は成形収縮率および線膨張係数の異方性を抑
制する効果が大きいために好適なものである。粉粒状充
填剤としてはシリカ、石英粉末、ガラス粉、硅酸アルミ
ニウム、カオリン、タルク、クレー、硅藻土、ウォラス
トナイト、珪酸塩、酸化鉄、酸化亜鉛、アルミナのごと
き金属の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムの
ごとき金属の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムの
ごとき金属の硫酸塩、その他炭化硅素、窒化硅素、窒化
硼素、各種金属粉末等があげられ、球状充填剤としては
ガラスビーズ、ガラスバルーン、硅酸アルミニウムバル
ーンなどの球状充填剤等が挙げられる。又、板状充填剤
としてはマイカ、ガラスフレーク等があげられる。その
中でもシリカ、タルク、およびガラスビーズ、ガラスバ
ルーン、微粉砕マイカ、ガラスフレーク、硅酸アルミニ
ウムバルーン等が特に好ましい物として挙げられる。繊
維状充填剤は、機械的強度、耐熱性等の性能を向上させ
るものであり、これにはガラス繊維、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、その他鉱物
繊維などの無機質繊維状物質が挙げられる。なお、芳香
族ポリアミド、フッ素樹脂、アクリル樹脂などの高融点
の有機質繊維状物質も使用することができる。

【００１２】特に機械的強度が求められる場合は、平均
繊維長30〜500 μm のガラス繊維と微粉砕マイカ粉、ガ
ラスフレーク、ガラスビーズ、ガラスバルーン、硅酸ア
ルミニウムバルーンの一種以上との併用が、リードフレ
ーム等の金属との密着性向上の効果が著しい。これらの
充填剤の使用にあたっては必要ならば収束剤又は表面処
理剤（カップリング剤）を使用することが望ましい。カ
ップリング剤の例をしめせば、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。これ等の化合物はあらか
じめ上記充填剤の表面処理又は収束処理に用いるか、ま
たは材料調製の際同時に添加配合してもよい。特に有機
シラン、中でもアミノアルコキシシラン、エポキシアル
コキシシラン、メルカプトアルコキシシラン、ビニルア
ルコキシシランは好適である。(C) 成分としての無機充
填剤の使用量は、ポリアリーレンサルファイド樹脂(A)1
00重量部あたり５〜300 重量部であり、好ましくは10〜
250 重量部である。過少の場合は成形収縮率及び線膨張
係数が大きく、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ほ
か、成形品の機械的強度にも問題がでる。

【００１３】又、本発明の金属端子等をインサートする
樹脂材料には、補助的に少量の他の熱可塑性樹脂を併用
配合してもよい。かかる補助的併用樹脂成分としては高
温において安定な熱可塑性樹脂であればいずれのもので
もよい。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート等の芳香族ジカルボン酸とジオー
ルあるいはオキシカルボン酸などからなる芳香族ポリエ
ステル系樹脂、ナイロン６、ナイロン６−６、ナイロン
６−10、ナイロン12、ナイロン46等のポリアミド系樹
脂、エチレン、プロピレン、ブテン等を主成分とするポ
リオレフィン系樹脂、ポリスチレン、ポリスチレン−ア
クリロニトリル、ＡＢＳ等のスチレン系樹脂、ポリカー
ボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポリアルキルア
クリレート、ポリアセタール、ポリサルホン、ポリエー
テルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケト
ン、フッ素樹脂などを挙げることができる。また、これ
らの熱可塑性樹脂は２種以上混合して使用することもで
きる。又、一般に熱可塑性樹脂に添加される公知の物
質、すなわち酸化防止剤や紫外線吸収剤等の安定剤、帯
電防止剤、難燃剤、染料や顔料等の着色剤、潤滑剤、結
晶化促進剤等も要求性能に応じ適宜添加することができ
る。

【００１４】本発明のインサート用樹脂材料は一般に合
成樹脂組成物の調製に用いられる設備と方法により調製
することができる。すなわち、必要な成分を混合し１軸
又は２軸の押出機を使用して成形用ペレットとすること
ができ、必要成分の一部をマスターバッチとして混合、
成形する方法、また各成分の分散混合を良くするためポ
リアリーレンサルファイド樹脂の一部または全部を粉砕
し、混合して溶融押出すること等、いずれも可能であ
る。本発明の金属端子を有する成形部品の作成は、前述
の樹脂材料を用い、一般の金属インサート射出成形方法
によって成形することができる。即ち金型内の所定位置
にリードフレーム等の金属端子又はこれらの付属する素
子や部品を装着し、射出成形することによって極めて効
率的に本発明のインサート成形品を作成出来る。

【００１５】

【発明の効果】本発明による金属端子をインサートした
成形部品は、効率的且つ経済的に作成することが出来、
耐熱性に優れ、機械的物性も良好で、特に金属部との接
着性に優れ、洗浄液等の界面への侵入による腐食、汚染
等がなく、各種の機能部品として好適である。

【００１６】

【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、本発明はこれに限定されるものではない。実施例１〜17、比較例１〜４ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）（呉羽化学
工業株式会社製、商品名「フォートロンＫＰＳ」）(A)1
00重量部に対し、表１〜３に示す(B) 及び(C)成分を加
え、ブレンダーで５分間混合した。次いでこれをシリン
ダー温度 310℃の押出機で溶融混練し、ポリフェニレン
サルファイド樹脂組成物のペレットを調製した。尚、上
記樹脂材料の調製に用いた(B) 成分は以下の通りであ
る。

【００１７】

【化４】

【００１８】次いで、射出成形機を用い、金型内に図１
(a) の１に示す金属（銅）製リードフレームを装着し、
シリンダー温度 310℃、金型温度 150℃でインサート成
形し、図１の如き試験用成形部品を作成して、以下の方
法で評価した。前記金属リードフレームをインサートし
た成形部品を用い、特定の蛍光インク（栄進化学（株）
製、ＰＥＦ蛍光浸透液Ｆ−６Ａ−ＳＰ）中に図１(b) の
ように浸漬し、インクが金属端子と樹脂との界面に浸入
して箱状成形品の中（図１(b)のＥ点）に現れてくる時
間で金属端子と樹脂との密着性を評価した。又、参考ま
でに別に成形した標準試験片について曲げ特性を測定し
た（ASTM D-709に準拠）。結果を併せて表１〜３に示
す。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】

【表３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に使用した金属リードフレー
ムをインサートした試験用成形部品の形状を示す図で、
(a) は平面図、(b) は立面図で更にインク浸入テストの
状況を示す。

【符号の説明】

１金属リードフレーム２ポリアリーレンサルファイド樹脂成形部３蛍光インク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】(A) ポリアリーレンサルファイド樹脂 100
重量部に (B) 下記(1) 式で表わされる燐酸エステル 0.5〜30重量
部【化１】（ただし式中、R は２価の有機基、R¹はC₁〜C₂₀の脂肪
酸基、C₃〜C₁₃の脂環族基及びC₆〜C₁₈の芳香族基から
選ばれる基であり、各々同一であっても異なっても良
い。n は０〜３の整数である。） (C) 無機充填剤５〜300 重量部を配合してなる樹脂組成物を用い、金属端子をインサー
トしたポリアリーレンサルファイド樹脂成形部品。
【請求項２】式(1) のR がC₁〜C₂₀の脂肪酸基、C₃〜C
₁₃の脂環族基及びC₆〜C₁₈の芳香族基から選ばれる２
価の有機基である請求項１記載の樹脂成形部品。
【請求項３】(C) 無機充填剤が繊維状、粉粒状（球状を
含む）及び板状無機充填剤の少なくとも一種以上である
請求項１又は２記載の樹脂成形部品。