KR20150060765A

KR20150060765A - 복합 수지 조성물 및 당해 복합 수지 조성물로 성형되는 평면상 커넥터

Info

Publication number: KR20150060765A
Application number: KR1020157009524A
Authority: KR
Inventors: 미네오 오타케; 카즈히로 류; 요시아키 타구치; 히로키 후카츠
Original assignee: 포리프라스틱 가부시키가이샤
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2015-06-03
Also published as: WO2014050370A1; TWI502018B; TW201422714A; KR101627243B1; JPWO2014050370A1; CN104662087B; JP5826404B2; CN104662087A

Abstract

편평도 및 유동성이 양호하고, 휨 변형이 억제되며, 내크랙성이 우수한 평면상 커넥터를 얻을 수 있는 복합 수지 조성물, 및 당해 복합 수지 조성물로 성형된 평면상 커넥터를 제공한다.
본 발명은, (A) 액정성 폴리머와, (B) 유리 섬유와, (C) 탤크 및 밀드 파이버로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 무기 충전재, 를 포함하는 복합 수지 조성물로서, 상기 (A) 액정성 폴리머는, 필수 구성성분으로서 다음의 구성단위; (I) 4-히드록시 안식향산, (II) 2-히드록시-6-나프토산, (III) 테레프탈산, (IV) 이소프탈산 및 (V) 4,4＇-디히드록시비페닐을 포함한다.

Description

복합 수지 조성물 및 당해 복합 수지 조성물로 성형되는 평면상 커넥터 {COMPOSITE RESIN COMPOSITION AND FLAT CONNECTOR MOLDED FROM SAME}

본 발명은, 복합 수지 조성물 및 당해 복합 수지 조성물로 성형되는 평면상 커넥터에 관한 것이다.

액정성 폴리머는, 치수 정밀도, 유동성 등이 우수한 열가소성 수지이다. 이러한 특징을 가지기 때문에, 액정성 폴리머는 종래부터 각종 전자부품의 재료로서 채용되어 왔다.

특히, 최근 일렉트로닉스 기기의 고성능화에 따라, 고내열성 등을 가지는 전자부품(커넥터등)에 대한 니즈가 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에는, 유리 섬유로 강화된 액정성 폴리머 조성물로 성형되는 평면상 커넥터가 개시되어 있다. 또한 특허 문헌 2에는, 유리 섬유 및 탤크로 강화된 액정성 폴리머 조성물로 성형되는 평면상 커넥터가 개시되어 있다. 이러한 커넥터는, 높은 고내열성 등이 요구되는, 외측 프레임 내부에 격자 구조를 가지는 평면상 커넥터(CPU 소켓 등)로서 채용되고 있다.

최근, 평면상 커넥터의 집적율 증가 등에 따라, 평면상 커넥터에 대하여 요구되는 형상이 변화되고 있다. 예를 들면 평면상 커넥터의 형상으로서, 커넥터 핀수의 증가, 격자부의 폭이 보다 박육(薄肉)인 형상 등이 요구되고 있다.

일본공개특허 특개 2005-276758호 공보 일본공개특허 특개 2010-3661호 공보

그러나, 종래의 액정성 폴리머를 포함하는 조성물로 상기 니즈에 따른 평면상 커넥터를 성형하게 되면, 조성물의 유동성이 충분하지 않고, 가공성이 떨어지며, 또한 얻어지는 평면상 커넥터의 격자부에 갈라짐(「크랙」이라고도 불린다)이 발생되기도 하였다. 따라서, 내크랙성이 높은 평면상 커넥터를 얻기 어려웠다. 또한, 충분한 편평도를 가지고 휨 변형이 저감된 평면상 커넥터를 얻기도 어려웠다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 편평도 및 유동성이 양호하고, 휨 변형이 억제되며, 내크랙성이 우수한 평면상 커넥터를 얻을 수 있는 복합 수지 조성물, 및 당해 복합 수지 조성물로 성형된 평면상 커넥터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 특정 구성단위를 소정량 포함하는 액정성 폴리머와, 유리 섬유와, 소정의 무기 충전재를 조합함으로써 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아냈다. 구체적으로, 본 발명은 이하와 같은 것을 제공한다.

(1) (A) 액정성 폴리머와, (B) 유리 섬유와, (C) 탤크 및 밀드 파이버로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 무기 충전재, 를 포함하는 복합 수지 조성물로서,

상기 (A) 액정성 폴리머는, 필수 구성성분으로서 하기의 구성단위; (I) 4-히드록시 안식향산, (II) 2-히드록시-6-나프토산, (III) 테레프탈산, (IV) 이소프탈산 및 (V) 4,4＇-디히드록시비페닐을 포함하고,

전체 구성단위에 대하여 (I)의 구성단위는 35~75몰%이고,

전체 구성단위에 대하여 (II)의 구성단위는 2~8몰%이고,

전체 구성단위에 대하여 (III)의 구성단위는 4.5~30.5몰%이고,

전체 구성단위에 대하여 (IV)의 구성단위는 2~8몰%이고,

전체 구성단위에 대하여 (V)의 구성단위는 12.5~32.5몰%이고,

전체 구성단위에 대하여 (II) 및 (IV)의 구성단위의 총량은 4~10몰%이고,

상기 (A) 액정성 폴리머는, 복합 수지 조성물 전체에 대하여 45~60질량%이고,

상기 (B) 유리 섬유는, 복합 수지 조성물 전체에 대하여 35~50질량%이고,

상기 (C) 탤크 및 밀드 파이버로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 무기 충전재는, 복합 수지 조성물 전체에 대하여 0~15질량%인 복합 수지 조성물.

(2) 상기 (B) 유리 섬유의 섬유길이 및 상기 (C) 밀드 파이버의 섬유길이의 평균 유리 섬유길이는 200~500㎛인 (1)에 기재된 복합 수지 조성물.

(3) (1) 또는 (2)에 기재된 복합 수지 조성물로 성형되고,

외측 프레임부 내부에 격자 구조를 가지고, 상기 격자 구조의 내부에 개구부를 가지며,

상기 격자 구조에서의 격자부의 피치 간격이 1.5mm 이하이고,

상기 외측 프레임부와 상기 격자부의 두께 비율이 1.0 이하이며,

핀 삽입 홀이 이형(異形) 홀인 평면상 커넥터.

(4) ISO178에 준거하여 측정된 굽힘 탄성율이 17GPa 이상인 (3)에 기재된 평면상 커넥터.

본 발명에 의하면, 편평도 및 유동성이 양호하고, 휨 변형이 억제되며, 내크랙성이 우수한 평면상 커넥터를 얻을 수 있는 복합 수지 조성물, 및 당해 복합 수지 조성물로 성형된 평면상 커넥터가 제공된다.

도 1은, 실시예에서 성형된 평면상 커넥터를 나타내는 도이고, (a)는 평면도, (b)는 우측면도이다. 도에서 수치의 단위는 mm이다.
도 2는, 실시예에서 성형된 평면상 커넥터의 게이트 위치를 나타내는 도이고, (a)는 평면도, (b)는 우측면도이다. 도에서 수치의 단위는 mm이다.
도 3은, 실시예에서 실시한 커넥터 편평도 측정에 있어서의 측정점을 나타내는 도이다. 도에서 수치의 단위는 mm이다.
도 4는, 실시예에서 실시한 내크랙성 평가에서 사용된 평가용 사출 성형품을 나타내는 도이다. 도에서 수치의 단위는 mm이다.
도 5는, 본 발명의 평면상 커넥터의 격자부에 있어서의 이형 홀인 핀 삽입 홀의 형상의 예를 나타내는 도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 구체적으로 설명한다.

[복합 수지 조성물]

본 발명의 복합 수지 조성물은, 특정의 액정성 폴리머와 유리 섬유와 무기 충전재를 소정량씩 포함한다. 이하, 본 발명의 복합 수지 조성물을 구성하는 성분에 대하여 설명한다.

(액정성 폴리머)

본 발명에서의 액정성 폴리머는, 필수 구성성분으로서 다음의 구성단위; (I) 4-히드록시 안식향산(「HBA」라고도 불린다), (II) 2-히드록시-6-나프토산(「HNA」라고도 불린다), (III) 테레프탈산(「TA」라고도 불린다), (IV) 이소프탈산(「IA」라고도 불린다) 및 (V) 4,4＇-디히드록시비페닐(「BP」라고도 불린다)을 포함한다.

본 발명에서의 액정성 폴리머에는, 상기의 구성단위가 특정 비율로 포함된다. 즉, 전체 구성단위에 대하여 (I)의 구성단위는 35~75몰%(바람직하게는 40~65몰%)이다. 전체 구성단위에 대하여 (II)의 구성단위는 2~8몰%(바람직하게는 3~7몰%)이다. 전체 구성단위에 대하여 (III)의 구성단위는 4.5~30.5몰%(바람직하게는 13~26몰%)이다. 전체 구성단위에 대하여 (IV)의 구성단위는 2~8몰%(바람직하게는 3~7몰%)이다. 전체 구성단위에 대하여 (V)의 구성단위는 12.5~32.5몰%(바람직하게는 15.5~29몰%)이다. 전체 구성단위에 대하여 (II) 및 (IV)의 구성단위의 총량은 4~10몰%(바람직하게는 5~10몰%)이다.

전체 구성단위에 대하여 (I)의 구성단위가 35몰% 미만 또는 75몰%를 넘으면, 액정성 폴리머의 융점이 현저하게 높아져 평면상 커넥터 등의 성형품을 제조할 때 액정성 폴리머가 리엑터내에서 고화되어, 원하는 분자량의 액정성 폴리머를 제조할 수 없게 될 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다.

전체 구성단위에 대하여 (II)의 구성단위가 2몰% 미만이면, 평면상 커넥터 등의 성형품을 제조할 때, 격자부 등에 갈라짐이 발생될 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 전체 구성단위에 대하여 (II)의 구성단위가 8몰%를 넘으면, 액정성 폴리머의 내열성이 낮아지기 때문에 바람직하지 않다.

전체 구성단위에 대하여 (III)의 구성단위가 4.5몰% 미만 또는 30.5몰%를 넘으면, 액정성 폴리머의 융점이 현저하게 높아져 평면상 커넥터 등의 성형품을 제조할 때 액정성 폴리머가 리엑터내에서 고화되어, 원하는 분자량의 액정성 폴리머를 제조할 수 없게 될 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다.

전체 구성단위에 대하여 (IV)의 구성단위가 2몰% 미만이면, 평면상 커넥터 등의 성형품을 제조할 때 격자부 등에 갈라짐이 발생될 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 전체 구성단위에 대하여 (IV)의 구성단위가 8몰%를 넘으면, 액정성 폴리머의 내열성이 낮아지기 때문에 바람직하지 않다.

전체 구성단위에 대하여 (V)의 구성단위가 12.5몰% 미만 또는 32.5몰%를 넘으면, 액정성 폴리머의 융점이 현저하게 높아져 평면상 커넥터 등의 성형품을 제조할 때 액정성 폴리머가 리엑터내에서 고화되어, 원하는 분자량의 액정성 폴리머를 제조할 수 없게 되기 때문에 바람직하지 않다.

전체 구성단위에 대하여 (II) 및 (IV)의 구성단위의 총량이 4몰% 미만이면, 액정성 폴리머의 결정화 열량이 2.5J/g 이상이 될 수 있다. 이 경우, 평면상 커넥터등의 성형품을 제조할 때 격자부 등에 갈라짐이 발생될 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다. 액정성 폴리머의 결정화 열량의 바람직한 값은, 2.3J/g 이하이고, 보다 바람직하게는 2.0J/g 이하이다. 결정화 열량은, 액정성 폴리머의 결정화 상태를 나타내며, 시차열량 측정에 의해 구해지는 값이다. 구체적으로는, 액정성 폴리머를 실온에서 20℃/분의 승온 조건으로 측정했을 때 관측되는 흡열 피크 온도(Tm1)의 관측 후, Tm1+40℃의 온도에서 2분간 유지한 후, 20℃/분으로 온도를 내리는 조건에서 측정했을 때 관측되는 발열 피크 온도의 피크로부터 구해지는 발열 피크의 열량을 가리킨다.

또한, 전체 구성단위에 대하여 (II) 및 (IV)의 구성단위의 총량이 10몰%를 넘으면, 액정성 폴리머의 내열성이 낮아지기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명에서의 액정성 폴리머에는, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 공지된 다른 구성단위를 도입할 수도 있다.

본 발명에서의 액정성 폴리머는, 상기의 구성단위를 직접 중합법, 에스테르 교환법, 용융 중합법, 용액 중합법, 슬러리 중합법, 고상(固相) 중합법 등에 의해 중합시킴으로써 얻어진다.

상기 구성단위의 중합에서는, 상기의 구성단위에 더하여 상기의 구성단위에 대한 아실화제나, 산염화물 유도체로서 말단을 활성화시킨 모노머를 병용할 수 있다. 아실화제로서는, 무수초산 등의 산무수물 등을 들 수 있다.

상기 구성단위의 중합에서는 다양한 촉매를 사용할 수 있으며, 예를 들면 디알킬주석 산화물, 디아릴주석 산화물, 이산화 티탄, 알콕시티탄 규산염류, 티탄알코올레이트류, 카르본산의 알칼리 금속염류, 알칼리토류 금속염류, 루이스산염(BF₃ 등) 등을 들 수 있다. 촉매의 사용량은, 상기 구성단위의 총량에 대하여 약 0.001~1질량%, 바람직하게는 약 0.003~0.2질량%일 수 있다.

중합 반응의 조건으로는, 상기 구성단위의 중합이 진행되는 조건이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 반응온도 200~380℃, 최종 도달압력 0.1~760Torr(즉, 13~101,080Pa)일 수 있다.

중합 반응은, 전체원료 모노머, 아실화제 및 촉매를 동일 반응 용기에 투입하고 반응을 개시시키는 방법(일단 방식)일 수 있고, 원료 모노머(I), (II) 및 (V)의 히드록시기를 아실화제에 의해 아실화 시킨 후, (III) 및 (IV)의 카복시기와 반응시키는 방법(2단 방식)일 수도 있다.

상기 구성단위 (I) 내지 (V)로부터 얻어지는 액정성 폴리머는, 구성성분 및 액정성 폴리머 중의 시퀀스 분포에 따라서는 이방성 용융상을 형성하지 않는 것도 존재하나, 열안정성과 쉬운 가공성을 겸비한다는 점에서 본 발명에서의 액정성 폴리머는, 이방성 용융상을 형성하는 것, 즉 용융시에 광학적 이방성을 나타내는 액정성 폴리머인 것이 바람직하다.

용융 이방성의 성질은 직교 편광자를 이용한 관용의 편광 검사방법에 의해 확인할 수 있다. 구체적으로 용융 이방성은, 편광 현미경(올림푸스(주) 제품 등)을 사용하여, 핫 스테이지(린캄사 제품등)에 올린 시료를 용융시키고, 질소 분위기하에서 150배의 배율로 관찰함으로써 확인할 수 있다. 용융시에 광학적 이방성을 나타내는 액정성 폴리머는, 광학적으로 이방성이고, 직교 편광자간에 삽입했을 때 빛을 투과 시킨다. 시료가 광학적으로 이방성이면, 가령 용융정지액 상태에서도 편광이 투과된다.

그리고 융점보다 10~40℃ 높은 온도에서, 전단속도 1000/초에서의 액정성 폴리머의 용융 점도가 1×10⁵Pa·s 이하(더욱 바람직하게는 5Pa·s 이상이며 1×10²Pa·s 이하)인 것이, 평면상 커넥터의 격자부의 성형시에 있어서 복합 수지 조성물의 유동성을 확보하여, 충전압력이 과도해지지 않는다는 점에서 바람직하다.

본 발명의 복합 수지 조성물은, 상기의 액정성 폴리머를, 복합 수지 조성물 중에, 복합 수지 조성물 전체에 대하여 45~60질량% 포함한다. 액정성 폴리머의 함유량이, 복합 수지 조성물 전체에 대하여 45질량% 미만이면, 유동성이 악화되기 때문에 바람직하지 않다. 액정성 폴리머의 함유량이, 복합 수지 조성물 전체에 대하여 60질량%를 넘으면, 복합 수지 조성물로부터 얻는 평면상 커넥터 등의 성형품의 굽힘 탄성율 및 내크랙성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 복합 수지 조성물은, 상기의 액정성 폴리머를 복합 수지 조성물 중에 복합 수지 조성물 전체에 대하여 50~60질량% 포함하는 것이 바람직하다.

(유리 섬유)

본 발명의 복합 수지 조성물은, 상기의 액정성 폴리머와 유리 섬유를 포함하기 때문에, 당해 복합 수지 조성물을 성형하여 얻은 성형품은 높은 내크랙성을 가진다.

본 발명의 복합 수지 조성물은, 유리 섬유를 복합 수지 조성물 중에 복합 수지 조성물 전체에 대하여 35~50질량% 포함한다. 유리 섬유의 함유량이, 복합 수지 조성물 전체에 대하여 35질량% 미만이면, 복합 수지 조성물로부터 얻어지는 성형품의 굽힘 탄성율이 낮고, 성형품이 평면상 커넥터 등인 경우에는 그 격자부 등에 갈라짐이 발생될 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다. 유리 섬유의 함유량이, 복합 수지 조성물 전체에 대하여 50질량%를 넘으면, 조성물의 유동성이 악화되기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명에서의 유리 섬유는, 복합 수지 조성물 중에 복합 수지 조성물 전체에 대하여 40~50질량% 포함되는 것이 바람직하다.

(무기 충전재)

본 발명의 복합 수지 조성물에는, 탤크 및 밀드 파이버로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 무기 충전재가 더 포함된다. 이들 성분이 유리 섬유와 함께 복합 수지 조성물에 포함됨으로써, 복합 수지 조성물의 유동성을 악화시키지 않고, 휨 변형이 억제된 성형체를 얻을 수 있다. 이들 성분은, 그 총량이 복합 수지 조성물 전체에 대하여 0~15질량% 포함된다.

본 발명의 복합 수지 조성물에서, 유리 섬유의 섬유길이, 및 상기의 무기 충전재 중에서 밀드 파이버의 섬유길이로부터 산출되는 평균 유리섬유길이는 200~500㎛인 것이 바람직하다. 평균섬유길이가 200㎛ 미만이면, 복합 수지 조성물로부터 얻어지는 평면상 커넥터 등의 성형품의 격자부 등에 갈라짐이 발생될 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다. 평균섬유길이가 500㎛를 넘으면, 유동성이 악화되어 복합 수지 조성물의 성형이 곤란해질 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다.

또한, 본 발명에서의 유리 섬유 및 밀드 파이버의 섬유지름은, 특별히 제한되지 않으나, 일반적으로 5~15㎛ 정도의 것이 사용된다.

(기타 성분)

본 발명의 복합 수지 조성물에는, 상기 성분 외에, 핵제, 카본 블랙, 무기소성안료 등의 안료, 산화 방지제, 안정제, 가소제, 활제, 이형제, 난연제, 및 공지의 무기 충전제 중 1종 이상을 배합할 수 있다.

본 발명의 복합 수지 조성물의 제조방법은, 상기의 액정성 폴리머와 유리 섬유 등을 균일하게 혼합할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 종래 알려진 수지 조성물의 제조방법에서 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 1축 또는 2축압출기 등의 용융혼련장치를 이용하여 각 성분을 용융혼련하여 압출한 후, 얻은 복합 수지 조성물을 분말, 플레이크, 펠릿 등의 원하는 형태로 가공하는 방법을 들 수 있다.

본 발명의 복합 수지 조성물은 유동성이 우수하기 때문에 성형시의 최소 충전압력이 과도해지기 어렵고, 평면상 커넥터의 격자부 등과 같은 복잡한 형상을 가지는 부분을 바람직하게 성형할 수 있다. 최소 충전압력은, 복합 수지 조성물을 성형할 때 365℃에서 양호한 성형품을 얻을 수 있는 최소 사출충전압으로서 특정된다.

(평면상 커넥터)

본 발명의 복합 수지 조성물을 성형함으로써, 본 발명의 평면상 커넥터를 얻을 수 있다. 평면상 커넥터의 형상으로는 특별히 한정되지 않으나, 외측 프레임부 내부에 격자 구조를 가지고, 상기 격자 구조의 내부에 개구부를 가지며, 상기 격자 구조에서의 격자부의 피치 간격이 1.5mm 이하이고, 상기 외측 프레임부와 상기 격자부의 두께 비율이 1.0 이하인 평면상 커넥터일 수 있다. 또한, 평면상 커넥터에서의 단자를 유지하는 격자부의 수지 부분의 폭이 0.5mm 이하, 제품 전체의 높이가 5.0mm 이하라는 매우 박육의 평면상 커넥터일 수 있다.

본 발명의 평면상 커넥터의 형상으로는, 예를 들면 도 1에 나타낸 바와 같은 것을 들 수 있다. 이와 같은 평면상 커넥터는, 전체 크기가 43.88mm×43.88mm×3mmt이고 두께가 3mm 이하인 외측 프레임부와, 두께가 1.5mm 이하인 격자부와, 중앙부에 13.88mm×13.88mm의 개구부를 가진다. 또한 이러한 평면상 커넥터의 핀 삽입 홀은, 평면상 커넥터에 끼워 넣은 핀의 빠짐을 방지하기 위해, 핀 삽입 홀의 폭이 일부 좁아질 수 있다.

본 발명의 평면상 커넥터의 격자부에서의 핀 삽입 홀의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 각형, 환형 등일 수 있다. 본 발명에서 바람직한 핀 삽입 홀의 형상으로는, 각형, 환형 이외의 형상(본 발명에서 「이형」이라고 함)을 들 수 있고 예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같은 형상, 별 형상 등을 들 수 있다. 이러한 형상을 가지는 핀 삽입 홀(본 발명에서 「이형홀」이라고 함)은, 성형이 매우 곤란할 뿐만 아니라, 갈라짐이 발생하기 쉽고, 성형품의 내크랙성이 저하되기 쉽다. 그러나, 본 발명의 평면상 커넥터는 핀 삽입 홀이 이형홀인 경우에도 우수한 내크랙성을 가진다. 또한, 본 발명의 평면상 커넥터로서는, 격자부 중에 개구부를 가지는 것뿐만 아니라, 격자부 중에 개구부를 갖지 않는 것도 포함된다.

본 발명의 평면상 커넥터를 얻는 성형방법으로는 특별히 한정되지 않으나, 얻는 평면상 커넥터의 변형을 막고, 양호한 편평도(후술한다)를 가지는 평면상 커넥터를 얻기 위해, 잔류 내부 응력이 없는 성형조건을 선택하는 것이 바람직하다. 충전압력을 낮게 하고, 얻어지는 평면상 커넥터의 잔류 내부 응력을 저하시키기 위해 성형기의 실린더 온도는 액정성 폴리머의 융점 이상의 온도가 바람직하다.

또한, 금형 온도는 70~100℃가 바람직하다. 금형 온도가 낮으면, 금형에 충전된 복합 수지 조성물이 유동 불량을 일으킬 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다. 금형 온도가 높으면, 버의 발생 등의 문제가 발생될 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다. 사출 속도에 대해서는, 150mm/초 이상으로 성형하는 것이 바람직하다. 사출 속도가 낮으면, 미충전 성형품 밖에 얻을 수 없을 가능성이 있고, 완전하게 충전된 성형품을 얻었다고 해도 충전압력이 높아 잔류 내부 응력이 큰 성형품이 되어, 편평도가 떨어지는 커넥터 밖에 얻을 수 없을 가능성이 있다.

본 발명의 평면상 커넥터는, 양호한 굽힘 탄성율을 가지며, 내크랙성이 우수하다. 본 발명의 평면상 커넥터의 굽힘 탄성율은, 17GPa 이상일 수 있다. 탄성률이 17GPa 이상인 평면상 커넥터는, 박육의 격자부를 가지는 것이어도 갈라짐을 발생시키기 어렵고, 내크랙성이 우수하다. 굽힘 탄성율은, ISO178에 준거하여 측정된다.

또한, 본 발명의 평면상 커넥터는, 변형이 억제된다. 평면상 커넥터의 변형 정도는, 평면상 커넥터의 편평도를 지표로 하여 판단된다. 구체적으로는, 평면상 커넥터를 수평인 책상 위에 정치(靜置)시키고, 평면상 커넥터의 높이를 화상 측정기에 의해 측정하고, 커넥터 단면(端面)으로부터 0.5mm의 위치를 10mm간격으로 측정하여, 최대 높이와 최소 높이의 차를 편평도로 한다. 본 발명의 평면상 커넥터는, IR 리플로우를 실시하기 전후에 있어서 편평도의 변화가 억제된다.

[ 실시예 ]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하나, 본 발명이 이들로 한정되는 것은 아니다.

(액정성 폴리머 1의 제조방법)

교반기, 환류 칼럼, 모노머 투입구, 질소 도입구, 감압/유출(流出) 라인을 구비한 중합 용기에, 이하의 원료 모노머, 금속 촉매, 아실화제를 투입하고 질소 치환을 개시하였다.

(I) 2-히드록시-6-나프토산; 166g(48몰%)(HNA)

(II) 테레프탈산; 76g(25몰%)(TA)

(III) 4,4＇-디히드록시비페닐; 86g(25몰%)(BP)

(IV) 4-히드록시 안식향산; 5g(2몰%)(HBA)

초산 칼륨 촉매; 22.5mg

무수초산; 191g

중합 용기에 원료를 투입한 후, 반응계의 온도를 140℃로 올리고 140℃에서 1시간 반응시켰다. 그 다음에 360℃까지 5.5시간 들여 더 승온시키고, 여기서부터 30분에 걸쳐 5Torr(즉 667Pa)까지 감압하고, 초산, 과잉의 무수초산, 기타 저비점 성분을 유출(溜出)시키면서 용융 중합을 실시하였다. 교반 토크가 소정값에 도달된 후, 질소를 도입하여 감압상태로부터 상압을 거쳐 가압 상태로 하여 중합 용기의 하부로부터 폴리머를 배출시키고, 스트랜드를 펠레타이즈하여 펠릿화하였다. 얻은 펠릿에 대하여, 질소기류하, 300℃에서 8시간의 열처리를 실시하였다. 펠릿의 융점은 349℃, 결정화 열량은 5.6J/g, 용융 점도는 23Pa·s였다.

본 실시예에서, 용융 점도의 측정은 다음과 같은 조건으로 실시하였다.

L=20mm, d=1mm의 (주)토요세이키 제품의 캐필로그라프 1B형을 사용하여, 액정성 폴리머의 융점보다 10~20℃ 높은 온도에서, 전단 속도 1000/초로, ISO11443에 준거하여 액정성 폴리머의 용융 점도를 측정하였다.

(액정성 폴리머 2의 제조방법)

(I) 4-히드록시 안식향산; 188.4g(60몰%)(HBA)

(II) 6-히드록시-2-나프토산; 21.4g(5몰%)(HNA)

(III) 테레프탈산; 66.8g(17.7몰%)(TA)

(IV) 4,4＇-디히드록시비페닐; 52.2g(12.3몰%)(BP)

(V) 4-아세톡시아미노페놀; 17.2g(5몰%)(APAP)

초산 칼륨 촉매; 15mg

무수초산; 226.2g

중합 용기에 원료를 투입한 후, 반응계의 온도를 140℃로 올리고, 140℃에서 1시간 반응시켰다. 그 다음에, 340℃까지 4.5시간 들여 더 승온시키고, 여기서부터 15분에 걸쳐 10Torr(즉 667Pa)까지 감압하고, 초산, 과잉의 무수초산, 기타 저비점 성분을 유출(溜出)시키면서 용융 중합을 실시하였다. 교반 토크가 소정 값에 도달된 후, 질소를 도입하여 감압 상태로부터 상압을 거쳐 가압 상태로 하여 중합 용기의 하부로부터 폴리머를 배출시키고, 스트랜드를 펠레타이즈하여 펠릿화하였다. 얻은 펠릿의 융점은 334℃, 결정화 열량은 2.7J/g, 용융 점도는 18Pa·s였다.

(액정성 폴리머 3의 제조방법)

교반기, 환류 칼럼, 모노머 투입구, 질소 도입구, 감압/유출(流出) 라인을 구비한 중합 용기에, 이하의 원료 모노머, 금속 촉매, 아실화제를 투입하고, 질소 치환을 개시하였다.

(I) 4-히드록시 안식향산; 1041g(48몰%)(HBA)

(II) 6-히드록시-2-나프토산; 89g(3몰%)(HNA)

(III) 테레프탈산; 565g(21.7몰%)(TA)

(IV) 이소프탈산; 78g(3몰%)(IA)

(V) 4,4＇-디히드록시비페닐; 711g(24.3몰%)(BP)

초산 칼륨 촉매; 110mg

무수초산; 1645g

중합 용기에 원료를 투입한 후, 반응계의 온도를 140℃로 올리고, 140℃에서 1시간 반응시켰다. 그 다음에, 360℃까지 5.5시간 들여 더 승온시키고, 여기서부터 20분에 걸쳐 10Torr(즉 1330Pa)까지 감압하여 초산, 과잉의 무수초산, 기타 저비점 성분을 유출(溜出)시키면서 용융 중합을 실시하였다. 교반 토크가 소정 값에 도달된 후, 질소를 도입하여 감압 상태로부터 상압을 거쳐 가압 상태로 하여 중합 용기의 하부로부터 폴리머를 배출시키고, 스트랜드를 펠레타이즈하여 펠릿화하였다. 얻은 펠릿의 융점은 358℃, 결정화 열량은 1.6J/g, 용융 점도는 9Pa·s였다.

(액정성 폴리머 이외의 성분)

상기에서 얻은 각 액정성 폴리머와 다음의 성분을 2축압출기를 사용하여 혼합하고 복합 수지 조성물을 얻었다. 각 성분의 배합량은 표 1 및 2에 나타낸 바와 같다. 이하, 표에서 「%」질량%를 나타낸다.

유리 섬유; 일본 덴키가라스(주) 제품 ECS03T-786H, 섬유지름 10㎛, 길이 3mm의 촙트스트랜드

탤크; 마츠무라산업(주) 제품 크라운 탤크 PP, 평균 입경 10㎛

밀드 파이버; 닛토보(주) 제품 PF70E001, 섬유지름 10㎛, 섬유길이 70㎛

다음과 같은 방법에 근거하여, 얻은 액정성 폴리머 또는 평면상 커넥터의 물성을 측정하였다. 각 평가 결과를 표 1 및 2에 나타낸다.

(평균 유리섬유길이)

복합 수지 조성물 펠릿 5g을 600℃에서 2시간 가열하여 회화시켰다. 회화 잔사를 5% 폴리에틸렌 글리콜 수용액에 충분히 분산시킨 후, 스포이드로 샬레로 옮기고 현미경으로 유리 섬유를 관찰하였다. 동시에 화상 측정기((주) 니레코 제품 LUZEXFS)를 이용하여 유리 섬유의 중량 평균섬유길이를 측정하였다. 밀드 파이버를 포함하는 조성물에 대해서 평균 유리섬유길이란, 유리섬유 및 밀드 파이버의 섬유길이의 평균을 가리킨다.

(굽힘 탄성율)

다음과 같은 성형조건으로, 복합 수지 조성물을 사출 성형하고, ISO178에 준거하여 굽힘 탄성율을 측정하였다.

[성형조건]

성형기; 스미토모 중기계공업 SE100DU

실린더 온도(노즐 측에서의 온도를 나타낸다);

360℃-370℃-370℃-360℃-340℃-330℃(실시예 1~6, 비교예 3~7)

370℃-370℃-370℃-370℃-370℃-380℃(비교예 1)

350℃-350℃-350℃-350℃-340℃-330℃(비교예 2)

금형 온도; 80℃

사출 속도; 2m/min

보압력; 50MPa

보압시간; 2sec

냉각 시간; 10sec

스크루 회전수; 120rpm

스크루 배압; 1.2MPa

(커넥터 편평도)

복합 수지 조성물을 도 1에 나타낸 바와 같은, 전체 크기 43.88mm×3.88mm×mmt, 중앙부에 13.88mm×3.88mm의 개구부를 가지며, 격자부 피치 간격 1.0mm의 평면상 커넥터(핀 홀 수 1248핀)를 사출성형하였다. 게이트는, 도 2에 나타낸 특수한 게이트(오버플로우)를 사용하였다.

얻은 커넥터를 수평인 책상 위에 정치시키고, 커넥터의 높이를 미츠토요 제품 퀵 비전 404 PROCNC 화상 측정기를 이용하여 측정하였다. 이 때, 도 3에 나타낸 바와 같이, 커넥터 단면(端面)으로부터 0.5mm의 위치를 10mm간격으로 측정하고, 최소제곱평면에서의 최대 높이와 최소 높이의 차를 편평도로 하였다.

(커넥터 변형량)

다음과 같은 조건의 IR 리플로우를 실시하고, 상술한 방법으로 편평도를 측정하여, 리플로우 전후에 있어서의 평면상 커넥터의 편평도의 차이를 커넥터 변형량으로서 구하였다.

[IR 리플로우 조건]

측정기; 일본펄스기술연구소 제품 대형 탁상 리플로우 납땜 장치 RF-300(원적외선 히터 사용)

시료 전송속도; 140mm/초

리플로우 로(爐) 통과시간; 5분

프리히트존의 온도조건; 150℃

리플로우존의 온도조건; 225℃

피크 온도; 287℃

[성형조건]

성형기; 스미토모중기계공업 SE30DUZ

실린더 온도(노즐측에서의 온도를 나타낸다);

360℃-365℃-340℃-330℃(실시예 1~6, 비교예 3~7)

370℃-370℃-370℃-380℃(비교예 1)

350℃-350℃-340℃-330℃(비교예 2)

금형 온도; 80℃

사출 속도; 300mm/sec

보압력; 50MPa

보압 시간; 2sec

냉각 시간; 10sec

스크루 회전수; 120rpm

스크루 배압; 1.2MPa

(커넥터 최소 충전압력)

도 1의 평면상 커넥터를 사출 성형할 때 양호한 성형품을 얻을 수 있는 최소 사출 충전압력을 최소 충전압력으로서 측정하였다.

(내크랙성)

도 4에 나타낸 평가용 사출 성형품은, 외주가 직경: 23.6mm로 내부에 31개의 Φ3.2mm의 홀이 뚫려 있고, 홀간 거리의 최소 두께가 0.16mm이다. 게이트는 도 4의 화살표부의 3점 게이트를 채용하였다. 성형품 갈라짐 관찰은 실체 현미경을 사용하여 배율 5배로 홀 주변의 갈라짐 발생 상황을 관찰하고, 성형품에 갈라짐이 발생된 경우는 " × ", 발생되지 않은 경우는 " ○ "으로 판단하였다.

[성형조건]

성형기; 스미토모중기계공업 SE30DUZ

실린더 온도(노즐 측에서의 온도를 나타낸다);

370℃-375℃-360℃-350℃(실시예 1~6, 비교예 3~7)

360℃-360℃-360℃-370℃(비교예 1)

350℃-350℃-340℃-330℃(비교예 2)

금형 온도; 140℃

사출 속도; 150mm/sec

보압력; 100MPa

보압시간; 2sec

냉각 시간; 10sec

스크루 회전수; 120rpm

스크루 배압; 1.2MPa

표 1 및 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 평면상 커넥터는, 편평도, 휨 변형, 유동성, 내크랙성이 우수하고, 굽힘 탄성율이 17GPa 이상이었다. 또한, 본 발명의 복합 수지 조성물로부터 얻은, 핀 삽입 홀이 이형(異形) 홀(도 5의 형상을 가지는 이형 홀)인 평면상 커넥터에 대하여 동일한 시험을 실시한 바, 상기와 마찬가지로 바람직한 결과를 얻었다.

Claims

(A) 액정성 폴리머와, (B) 유리 섬유와, (C) 탤크 및 밀드 파이버로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 무기 충전재, 를 포함하는 복합 수지 조성물로서,
상기 (A) 액정성 폴리머는, 필수 구성성분으로서 다음의 구성단위; (I) 4-히드록시 안식향산, (II) 2-히드록시-6-나프토산, (III) 테레프탈산, (IV) 이소프탈산 및 (V) 4,4＇-디히드록시비페닐을 포함하고,
전체 구성단위에 대하여 (I)의 구성단위는 35~75몰%이고,
전체 구성단위에 대하여 (II)의 구성단위는 2~8몰%이고,
전체 구성단위에 대하여 (III)의 구성단위는 4.5~30.5몰%이고,
전체 구성단위에 대하여 (IV)의 구성단위는 2~8몰%이고,
전체 구성단위에 대하여 (V)의 구성단위는 12.5~32.5몰%이고,
전체 구성단위에 대하여 (II) 및 (IV)의 구성단위의 총량은 4~10몰%이고,
상기 (A) 액정성 폴리머는, 복합 수지 조성물 전체에 대하여 45~60질량%이고,
상기 (B) 유리 섬유는, 복합 수지 조성물 전체에 대하여 35~50질량%이고,
상기 (C) 탤크 및 밀드 파이버로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 무기 충전재는, 복합 수지 조성물 전체에 대하여 0~15질량%인 복합 수지 조성물.
제1항에 있어서,
상기 (B) 유리 섬유의 섬유길이 및 상기 (C) 밀드 파이버의 섬유길이의 평균 유리섬유길이는 200~500㎛인 복합 수지 조성물.
제1항 또는 제2항에 기재된 복합 수지 조성물로 성형되고
외측 프레임부 내부에 격자 구조를 가지며, 상기 격자 구조의 내부에 개구부를 가지고,
상기 격자 구조에서의 격자부의 피치 간격이 1.5mm 이하이고,
상기 외측 프레임부와 상기 격자부의 두께 비율이 1.0 이하이며,
핀 삽입 홀이 이형홀인 평면상 커넥터.
제3항에 있어서,
ISO178에 준거하여 측정된 굽힘 탄성율이 17GPa 이상인 평면상 커넥터.