TWI514432B - Liquid crystalline resin compositions for relays and relays - Google Patents

Description

繼電器及繼電器用液晶性樹脂組合物

本發明係關於繼電器及繼電器用液晶性樹脂組成物。

繼電器係隨電子產業的發展，其生產量亦隨之迅速成長，使用的領域亦多方面橫跨諸如通信機器、OA機器、家電機器、自動販賣機等。最近對繼電器所要求的特性係可例如經焊錫迴焊處理後仍保持氣密性，有開發出完全氣密密封型的繼電器。

而，構成繼電器的零件之原料已知係有熱可塑性樹脂，例如使用液晶性樹脂(參照專利文獻1)。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2009-191088號公報

構成繼電器的零件係表面配置有繼電器本體的基台。對基台要求能承受端子的插入，以及對基台與基板間之接合所使用的環氧系接著劑具有接著性。

本發明係為解決上述課題而完成，目的在於提供：當作構成基台的材料用，能承受端子插入，並對環氧系接著劑具充分接著性的繼電器用液晶性樹脂組成物、及使用該樹脂組成物製造的繼電器。

本發明者等為解決上述課題而深入鑽研。結果發現若所使用的液晶性樹脂組成物係含有：液晶性樹脂、及具有源自甲基丙烯酸環氧丙酯之重複單元的彈性體，便可解決上述課題，遂完成本發明。更具體而言，本發明係提供下述。

(1)一種繼電器，包括：基台、端子、繼電器本體、蓋體、及基板，而該基台係設有端子孔；該端子係插通於上述端子孔；該繼電器本體係配置於上述基台的表面，且與上述端子呈電氣式耦接；該蓋體係覆蓋上述繼電器本體，並與上述基台一起形成收容上述繼電器本體用的中空容器狀；該基板係穿設有上述端子所插通的貫穿孔，且表面利用環氧系接著劑而與上述基台的背面相接合；其中，上述基台係由含有液晶性樹脂與彈性體的繼電器用液晶性樹脂組成物構成，該彈性體係具有源自甲基丙烯酸環氧丙酯的重複單元。

(2)如(1)所記載的繼電器，其中，上述彈性體係乙烯-甲基丙烯酸環氧丙酯。

(3)如(1)或(2)所記載的繼電器，其中，上述繼電器用液晶性樹脂組成物係含有玻璃纖維，而上述彈性體的含有量係4質量份以上且17質量份以下，上述玻璃纖維的含有量係27質量份以上且73質量份以下。

(4)一種繼電器用液晶性樹脂組成物，供形成表面配置有電磁繼電器、且利用環氧系接著劑而與基板相接合之基台用的繼電器用液晶性樹脂組成物，係含有：液晶性樹脂、以及源自甲基丙烯酸環氧丙酯之重複單元的彈性體。

若使用本發明的繼電器用液晶性樹脂組成物成形基台，便可獲得能承受端子的插入，且與環氧系接著劑間之接著性優異的基台。

本發明的繼電器係當在基台中押入端子時，基台不會發生變形、且基台自體在與環氧系接著劑間之接著性優異，因而基台與基板間之密接性特別優異。

1‧‧‧繼電器

2‧‧‧基台

3‧‧‧端子

4‧‧‧繼電器本體

5‧‧‧蓋體

6‧‧‧基板

7‧‧‧環氧系接著劑

21‧‧‧端子孔

61‧‧‧貫穿孔

圖1係一般繼電器的示意分解立體示意圖。

圖2係洛式硬度的測定地方圖。

圖3係供密接性評價用的樣品之製造方法說明圖。

圖4係密接性評價方法的說明圖。

圖5係插銷押入試驗所使用的試驗片圖。

以下，針對本發明實施形態進行說明。另外，本發明並不僅侷限於以下的實施形態。

<繼電器用液晶性樹脂組成物>

本發明的繼電器用液晶性樹脂組成物係包括有：液晶性樹脂與彈性體。以下，針對繼電器用液晶性樹脂組成物所含有的 成分進行說明。

[液晶性樹脂]

本發明所使用的液晶性樹脂係指具有能形成光學非等向性熔融相之性質的熔融加工性聚合物。非等向性熔融相的性質係可採取利用正交偏光元件的慣用偏光檢查法進行確認。更具體而言，非等向性熔融相的確認係使用Leitz偏光顯微鏡，將Leitz加熱台上所載置的熔融試料，於氮環境下依40倍的倍率觀察便可實施。本發明可適用的液晶性樹脂係指當在正交偏光元件間進行檢查時，即便例如熔融靜止狀態，偏光仍經常穿透，呈現光學性非等向性。

如上述的液晶性樹脂種類並無特別的限定，較佳係芳香族聚酯或芳香族聚酯醯胺。又，同一分子鏈中部分性含有芳香族聚酯或芳香族聚酯醯胺的聚酯亦涵蓋於此範圍中。該等較佳係使用當於60℃下，依濃度0.1重量%溶解於五氟酚時，較佳具有至少約2.0dl/g、更佳係具有2.0~10.0dl/g對數黏度(I.V.)者。

芳香族聚酯或芳香族聚酯醯胺特佳係具有以從芳香族羥羧酸、芳香族羥基胺、芳香族二胺所構成群組中，選擇至少1種以上化合物為構成成分的芳香族聚酯、芳香族聚酯醯胺。

更具體係可例如：(1)主要由芳香族羥羧酸及其衍生物中之1種或2種以上構成的聚酯；(2)主要由：(a)芳香族羥羧酸及其衍生物中之1種或2種以 上、(b)芳香族二羧酸、脂環族二羧酸及其衍生物中之1種或2種以上、以及(c)芳香族二醇、脂環族二醇、脂肪族二醇及其衍生物中之至少1種或2種以上構成的聚酯；(3)主要由：(a)芳香族羥羧酸及其衍生物中之1種或2種以上、(b)芳香族羥基胺、芳香族二胺及其衍生物中之1種或2種以上、以及(c)芳香族二羧酸、脂環族二羧酸及其衍生物中之1種或2種以上構成的聚酯醯胺；(4)主要由：(a)芳香族羥羧酸及其衍生物中之1種或2種以上、(b)芳香族羥基胺、芳香族二胺及其衍生物中之1種或2種以上、(c)芳香族二羧酸、脂環族二羧酸及其衍生物中之1種或2種以上、以及(d)芳香族二醇、脂環族二醇、脂肪族二醇及其衍生物中之至少1種或2種以上構成的聚酯醯胺等。又，上述構成成分視需要亦可併用分子量調整劑。

構成本發明可適用液晶性樹脂的具體化合物之較佳例，係可例如：對羥基苯甲酸、6-羥基-2-萘甲酸等芳香族羥羧酸；2,6-二羥基萘、1,4-二羥基萘、4,4'-二羥基聯苯、氫醌、間苯二酚、下述一般式(I)與下述一般式(II)所示化合物等芳香族二醇；對酞酸、間苯二甲酸、4,4'-二苯基二羧酸、2,6-萘二羧酸及下述一般式(III)所示化合物等芳香族二羧酸；對胺基酚、對伸苯二胺等芳香族胺類。

(X：從伸烷基(C1~C4)、亞烷基、-O-、-SO-、-SO₂ -、-S-、-CO-之中選擇的基)

(Y：從-(CH₂ )_n -(n=1~4)、-O(CH₂ )_n O-(n=1~4)之中選擇的基。)

本發明所使用液晶性樹脂的調製係可從上述單體化合物(或單體的混合物)，利用直接聚合法或酯交換法依公知方法實施。通常係採用熔融聚合法、漿狀聚合法等。具有酯形成能力的上述化合物類係可依原有形態使用於聚合，又亦可在聚合前階段便從前驅物改質為具有該酯形成能力的衍生物。該等進行聚合時可使用各種觸媒，代表者係可例如：二烷基錫氧化物、二芳基錫氧化物、二氧化鈦、烷氧基鈦矽酸鹽類、鈦醇鹽類、羧酸的鹼及鹼土族金屬鹽類、如BF₃ 之類的路易士酸鹽等。觸媒使用量一般係相對於單體總重量，較佳約0.001~1質量%、更佳約0.01~0.2質量%。利用該等聚合方法所製造的聚合物若更進一步必要的話，利用在減壓或惰性氣體中施行加熱的固相聚合，便可達分子量增加。

[彈性體]

藉由繼電器用液晶性樹脂組成物含有彈性體，便可對繼電器用液晶性樹脂組成物賦予柔軟性，並賦予對環氧系接著劑的接著性，結果如後述，繼電器用液晶性樹脂組成物適用於基台的製造。

彈性體係具有源自甲基丙烯酸環氧丙酯的重複單元。彈性體亦可具有甲基丙烯酸環氧丙酯以外的共聚合成分， 而源自甲基丙烯酸環氧丙酯的重複單元含有量較佳係3質量%以上且12質量%以下。

上述共聚合成分並無特別的限定，可例如：乙烯、1-丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯等α-烯烴；不飽和羧酸或其衍生物等。

本發明中，特別較佳係使用乙烯與甲基丙烯酸環氧丙酯之共聚合體的乙烯-甲基丙烯酸環氧丙酯共聚合體(EGMA)。EGMA係可為乙烯、甲基丙烯酸環氧丙酯的無規共聚合體或嵌段共聚合體任一者。

再者，亦可含有乙烯與甲基丙烯酸環氧丙酯以外的共聚合成分，但此其他共聚合成分的比例較佳係30質量%以下。

繼電器用液晶性樹脂組成物中的彈性體含有量並無特別的限定，較佳係4質量份以上且17質量份以下。若達4質量份以上，便具有能對繼電器用液晶性樹脂組成物賦予充分柔軟性，且賦予對環氧系接著劑充分接著性的傾向，故屬較佳；若在17質量份以下，就從繼電器用液晶性樹脂組成物的流動性提升及所獲得繼電器的外觀提升之理由而言係屬較佳。更佳的彈性體含有量係6質量份以上且11質量份以下。

[無機填充劑]

本發明的繼電器用液晶性樹脂組成物中，除上述必要成分之外，較佳係含有無機填充劑。藉由繼電器用液晶性樹脂組成物中含有無機填充材，便可提高繼電器用液晶性樹脂組成物的機械強度等。利用彈性體對樹脂組成物賦予柔軟性，且利用無 機填充劑賦予機械強度，特別當端子押入於基台時可輕易地抑制基台變形。

無機填充劑係可為非纖維狀填充劑、亦可為纖維狀填充劑，較佳係纖維狀填充劑、更佳係玻璃纖維。本發明所使用玻璃纖維係任意公知玻璃纖維均適合使用。然後，玻璃纖維的玻璃纖維徑、或圓筒、繭形、長圓剖面等形狀、或者使用於製造切股、紗束等之時的長度、及玻璃裁斷方法並無特別的限定。本發明就玻璃的種類亦無限定，就品質而言，較佳係使用E玻璃、或組成中含有鋯元素的耐蝕玻璃。

再者，本發明在提升玻璃纖維與樹脂基質間之界面特性目的下，較佳係使用經胺基矽烷化合物、環氧化合物等有機處理劑施行表面處理過的玻璃纖維。

繼電器用液晶性樹脂組成物中的玻璃纖維含有量並無特別的限定，較佳係27質量份以上且73質量份以下。若達27質量份以上，便有能對繼電器用液晶性樹脂組成物賦予充分機械強度的傾向，故屬較佳，又若在73質量份以下，便充分調配入液晶性樹脂、彈性體等成分，可賦予機械強度，故屬較佳。

[其他成分]

再者，本發明的繼電器用液晶性樹脂組成物中，在不致妨礙及本發明效果之範圍內，尚可含有上述無機填充劑以外的任意成分。任意成分係可例如：核劑、顏料、抗氧化劑、安定劑、可塑劑、滑劑、脫模劑等。

<繼電器用液晶性樹脂組成物之製造方法>

繼電器用液晶性樹脂組成物的調製法具體態樣並無特別的限定，利用一般樹脂組成物或其成形體之調製法所採用的公知設備與方法，便可調製樹脂組成物。例如，將必要成分相混合，再使用單軸或雙軸擠出機或其他熔融混練裝置進行混練，便可調製得成形用顆粒。又，亦可複數使用擠出機或其他熔融混練裝置。又，亦可由料斗同時投入所有成分，亦可其中一部分的成分係由側進料口投入。

<繼電器用液晶性樹脂組成物之流動性>

因為基台等構成繼電器的樹脂零件具有一定的厚度，因而一般對液晶性樹脂組成物要求非常高的流動性，但對繼電器用液晶性樹脂組成物未要求的情況亦頗多。例如即便成形溫度下的熔融黏度係剪切速度1000sec^-1 、20Pa．s以上且100Pa．s以下的範圍，仍可充分成形。

<繼電器>

本發明的繼電器用液晶性樹脂組成物係使用為供成形屬於構成繼電器零件之基台用的原料。以下，針對使用本發明繼電器用液晶性樹脂組成物的繼電器一例進行說明。另外，基台係使用本發明繼電器用液晶性樹脂組成物成形的繼電器，便符合本發明繼電器。

圖1係一般的繼電器的示意分解立體示意圖。繼電器1係包括：基台2、端子3、繼電器本體4、蓋體5、及基板6。

基台2係設有端子3所插通的端子孔21。藉由在端子孔21中押入端子3，便形成端子3插通入端子孔21的狀 態。

在端子3押入端子孔21時，雖基台2的端子孔21附近會有發生變形(表面剝落、壟起等變形)、或遭切削等問題的情況，但若使用本發明繼電器用液晶性樹脂組成物成形的基台2，利用彈性體的摻合，便會使基台2表面的表面硬度降低，俾當端子3押入端子孔21時，可抑制基台2遭切削或變形。

基台2的表面硬度程度依表面的洛式硬度(R標度)計，較佳係107以下、更佳係90以上且105以下。

再者，表示基台2柔軟性指標係彎曲彈性模數，根據ISO178所測定的彎曲彈性模數較佳係12000MPa以上且15000MPa以下、更佳係13000MPa以上且14500MPa以下，且若硬度在上述較佳範圍內，當端子3押入時在基台2的端子孔21附近便更不易發生剝落或遭切削情形。

端子3係一端與繼電器本體4呈電氣性接觸，另一端則貫通端子孔21，並插通於後述基板6所設有的貫穿孔中。

繼電器本體4係設有線圈、電磁石等的一般繼電器本體，繼電器本體4係配置於基台4的表面上，且如上述，繼電器本體4係與端子3的一端呈電氣式耦接。

蓋體5係設置呈覆蓋著繼電器本體4與基板6之側壁部的狀態。在由基台2與蓋體5所形成的中空容器狀內部收容著繼電器本體4。

基板6係設有被端子3插通、且能與端子3呈電氣式耦接的貫穿孔61。基板6之一面、與基台2背面係利用環 氧系接著劑7相接合。

本發明中，因為基台2係由含有彈性體的液晶性樹脂成形，因而基台2與基板6間的密接力非常強。

再者，因為基台2的背面在因端子3押入時幾乎不會發生變形，因而容易使基板6之一面與基台2背面密接，結果使基台2與基板6間的密接力變為非常強。

[實施例]

以下，針對本發明舉實施例進行詳細說明。另外，本發明並不因以下所示實施例而受任何限定。

<材料>

液晶性樹脂：聚塑(股)製、Vectra(註冊商標)LCP E950i

彈性體1：住友化學(股)製、Bondfast 2C[乙烯-甲基丙烯酸環氧丙酯共聚合體(含有甲基丙烯酸環氧丙酯6重量%)]

彈性體2：住友化學(股)製、Bondfast 7M[乙烯-甲基丙烯酸環氧丙酯-丙烯酸甲酯共聚合體(含有：甲基丙烯酸環氧丙酯6質量%、丙烯酸甲酯27質量%)]

玻璃纖維：日本電氣硝子(股)ECS03T-786H[玻璃纖維、平均纖維徑10.5μm、平均纖維長3000μm]

上述材料使用雙軸擠出機(日本製鋼(股)製TEX-30α)，依表1所示比例進行熔融混練並顆粒化。

<評價>

針對熔融黏度、彎曲強度、彎曲彈性模數、洛式硬度、插銷押入試驗、及密接力進行評價。

[熔融黏度]

將上述顆粒使用毛細管式流變儀(東洋精機製作所(股)製Capillograph 1D：活塞徑10mm)，在擠筒溫度：熔點+20℃、剪切速度：1000sec^-1 的條件下，根據ISO 11443測定表觀的熔融黏度。另外，測定時係使用內徑1mm、長20mm的銳孔板。測定結果如表1所示。

[彎曲試驗]

將上述顆粒使用射出成形機(住友重機械工業(股)製「SE100DU」)，成形為試驗片(4mm×10mm×80mm)。然後，根據ISO 178測定試驗片的彎曲強度、彎曲彈性模數。測定結果如表1所示。

[洛式硬度]

將上述顆粒使用射出成形機(住友重機械工業(股)製「SE100DU」)，成形為圖2所示試驗片(ISO試驗片Type1A、厚4mm)。然後，根據ISO2039-2的方法測定圓圈部分的洛式硬度。測定結果如表1所示。

[插銷押入試驗]

將上述顆粒使用射出成形機(日精樹脂工業(股)製NEX500)，成形為圖5所示依1.27mm間距具有9個0.37mm×0.37mm四方孔的試驗片(14.84mm×9.6mm×1.0mm)。然後，在相隔1個孔合計5個孔中，同時依速度20mm/min各押入0.40mm×0.40mm四方的插銷合計5支並貫通，測定直到貫通時的最大荷重。評價結果如表1所示。

[接著強度]

將上述顆粒使用射出成形機(住友重機械工業(股)製 「SE100DU」)，成形為試驗片(ISO試驗片Type1A、厚4mm)，將該試驗片予以2分割，如圖3所示，利用環氧系接著劑進行貼合(硬化條件：120℃×30分)。然後，如圖4所示，設置已貼合的試驗片，使用彎曲試驗機朝箭頭方向施加荷重，再從剝落時的荷重進行接著強度評價。評價結果如表1所示。

如上述，確認到藉由液晶性樹脂與特定彈性體的併用，便可成為特別適用於繼電器之基台成形用的液晶性樹脂組成物。

1‧‧‧繼電器

2‧‧‧基台

3‧‧‧端子

4‧‧‧繼電器本體

5‧‧‧蓋體

6‧‧‧基板

7‧‧‧環氧系接著劑

21‧‧‧端子孔

61‧‧‧貫穿孔

Claims (4)

1. 一種繼電器，包括：基台，其乃設有端子孔；端子，其乃插通於上述端子孔；繼電器本體，其乃配置於上述基台的表面，且與上述端子呈電氣式耦接；蓋體，其乃覆蓋上述繼電器本體，並與上述基台一起形成收容上述繼電器本體用的中空容器狀；以及基板，其乃穿設有上述端子所插通的貫穿孔，且表面利用環氧系接著劑而與上述基台的背面相接合；其中，上述基台係由含有液晶性樹脂與彈性體的繼電器用液晶性樹脂組成物構成，該彈性體係具有源自甲基丙烯酸環氧丙酯的重複單元，上述液晶性樹脂為具有從芳香族羥羧酸、芳香族羥基胺、芳香族二胺所構成群組中選擇至少1種以上化合物為構成成分的芳香族聚酯或芳香族聚酯醯胺。
2. 如申請專利範圍第1項之繼電器，其中，上述彈性體係乙烯-甲基丙烯酸環氧丙酯。
3. 如申請專利範圍第1或2項之繼電器，其中，上述繼電器用液晶性樹脂組成物係含有玻璃纖維；上述彈性體的含有量係4質量份以上且17質量份以下；上述玻璃纖維的含有量係27質量份以上且73質量份以下。
4. 一種繼電器用液晶性樹脂組成物，供形成表面配置有電磁繼電器、且利用環氧系接著劑而與基板相接合之基台用， 含有：液晶性樹脂；以及源自甲基丙烯酸環氧丙酯之重複單元的彈性體，上述液晶性樹脂為具有從芳香族羥羧酸、芳香族羥基胺、芳香族二胺所構成群組中選擇至少1種以上化合物為構成成分的芳香族聚酯或芳香族聚酯醯胺。