JPH02209966A - ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物並びにその成形品 - Google Patents
ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物並びにその成形品Info
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- JPH02209966A JPH02209966A JP1184946A JP18494689A JPH02209966A JP H02209966 A JPH02209966 A JP H02209966A JP 1184946 A JP1184946 A JP 1184946A JP 18494689 A JP18494689 A JP 18494689A JP H02209966 A JPH02209966 A JP H02209966A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
樹脂組成物、並びにこれを用い、射出成形法によってイ
ンサート成形された電子部品等、改良されたインサート
成形品に関する。
小型化、高密度実装化、高生産性、部品装着コスト低減
などのため、2種以上の材料を複合化すると同時に成形
するインサート射出成形法(アウトサートも含む)が重
用されている。
で、なおかつ、実装時の半田温度に耐える耐熱性の射出
成形材料が要求されている。
るポリアリーレンサルファイド樹脂(PAS)はこのよ
うな目的によく合致した樹脂であり、上記の如きチップ
部品への適用が精力的に試みられている。
金属片をインサート成形してつくられる、樹脂と金属の
複合体が多い。しかしながら、ポリフェニレンサルファ
イド樹脂は樹脂と金属との界面の密着が悪くて、ハンダ
フラックスや洗浄溶剤、あるいは空気中の水分が界面を
侵入して電気的特性や部品の機能を悪化させるという問
題があり、又成形時にパリが発生して、例えばスイッチ
部品の場合は接点部品を覆い接触不良をおこすという問
題、更にはパリ取りのため生産工程を一工程増加せざる
を得ないという問題等を持ち、更に又かかるインサート
成形品は成形上ウェルド部が存在し、本来ウェルド強度
の弱いpps組成物は使用に制限があるのが現状である
。
パリ減少の試み、更にはウェルド強度の向上の試みが種
々検討されてきているが、それらの何れをも充分満足し
得る樹脂組成物は得られていない。
、例えば(特開昭57−17153号、特開昭57−2
1844号、特開昭57−40557号、特開昭57−
158256号、特開昭59−31503号、特開昭6
0−120753号、特開昭59−20911号、特開
昭62−197451号、特開昭57−135859号
)等の提案がある。しかしながら、これらの手法は密着
性向上効果は認められるもののパリの発生、及びウェル
ド強度の改善に対しては効果がないばかりか、逆にパリ
を助長させるものであったり、生産工程を増加させるも
のであって、本発明の目的を満足させるには至っていな
い。
られるが、密着性、ウェルド強度をも両立させた手法は
現在得られておらず、その・ために例えばリードフレー
ムをインサート成形した電子部品の如きインサート成形
品へのポリアリーレンサルファイド樹脂の適用は限定さ
れているのが現状である。
、特にポリフェニレンサルファイド樹脂組成物の耐熱性
を悪化させないで、樹脂と金属との界面の密着性を改良
し、なおかつパリを減少させるために、種々の組成物を
作成して金属をインサートした成形品を射出成形し、部
品の使用可能性を評価した。その結果、溶融時ゲル状を
呈する架橋ポリアリーレンサルファイド樹脂を配合して
作られた組成物はインサート金属と樹脂との密着性が改
良され、おなかつパリが減少して電子部品に成形した時
、優れた性質を持ち、又更にこれにシリコーン系ポリマ
ーを少量配合することによってそれらの性質が一層改善
されることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち
、本発明は、 (A)繰り返し単位十Ar−3+−(但し、Arはアリ
ーレン基)を主構成要素とし、溶融粘度(温度310°
C1剪断速度5/秒)が10〜5X104ポイズのポリ
アリーレンサルファイド樹脂 100重量部に (B)溶融粘度(温度310″C1剪断速度5/秒)が
5X10’〜lXl0’ボイズの溶融時ゲル状を呈する
架橋ポリアリーレンサルファイド樹脂0.2〜90重量
部 (C)繊維状充填剤、非繊維状無機充填剤または両者の
混合物 5〜400重量部 (D) シリコーン系ポリマー 0.05〜15重量
部を配合してなるポリアリーレンサルファイド樹脂組成
物、並びにかかる組成物により、リードフレームをイン
サートした電子部品の如き、インサート成形品に関する
。
実質上線状のポリアリーレンサルファイド樹脂であり、
−(−Ar−S−)−(但しArはアリーレン基)を主
たる繰り返し単位として構成されたものである。
ル基又はフェニル基、nは1〜4の整数。
きる。
ンサルファイド基の中で、同一な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るし、
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。
レン基を用いた、p−フェニレンサルファイド基を繰り
返し単位とするものが特に好ましく用いられる。
以上の組み合わせが使用できるが、中でもp−フェニレ
ンサルファイド基と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50モル%以上、好ましく
は60モル%以上、より好ましくは70モル%以上含む
ものが、耐熱性、成形性、゛機械的特性等の物性上の点
から適当である。
特に5〜25モル%含むものが好ましい。
、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、加工性はほぼ同等
であるが、耐熱性、機械的物性が優れており、好ましく
使用できる。
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ポ
リマーが好ましい。
で測定した熔融粘度が10〜5X10’ボイズ、好まし
くは50〜5X10’ボイズ、特に好ましくは100〜
5X10’ボイズの範囲にあるものが適当である。10
ボイズ未満では、流動性が良過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
低くて好ましくない。又、5X10’ボイズを越えるも
のは流動性が悪く溶融加工が困難である。
し単位は(A)成分と同様に+Ar−S−)−を主たる
構成要素とするポリアリーレンサルファイド樹脂である
が、特徴的に異なる点は、溶融粘度(温度310°C1
剪断速度5/秒)が5×10’〜lXl0”ボイズ、よ
り好ましくはlXl0’〜1xlO9ボイズである所の
、溶融時にゲル状を呈する架橋ポリアリーレンサルファ
イド樹脂であることである。
ェルド強度の改良効果が少なく、多量に配合するとパリ
特性改良効果は得られるが、組成物の流動性が過度に悪
化して加工性が悪くなるので好ましくない。
時に基体樹脂である(A)成分の融体中に(B)成分が
微粒子状ゲルとなって分散し、パリやウェルド特性の改
良効果が不十分となるので好ましくない。
ーレンサルファイド樹脂は、たとえ高粘度であっても(
A)成分に相溶してしまい、パリやウェルド特性の改良
効果が不十分である上に、組成物の流動性を悪化させて
しまうため好ましくない。
ンとアルカリ金属硫化物とを重合させるときに3つ以上
の官能基を有するポリハロベンゼンの如き架橋剤を用い
て架橋構造を形成させる方法や、ポリアリーレンサルフ
ァイド重合体を、加熱キユアリング処理して架橋度を増
加させる方法が好ましく用いられる。
0モルに対して、3個以上のハロゲン置換基を有するポ
リハロ芳香族化合物を0.05モルから20モル混合し
、適宜、水及び/又はカルボン酸アルカリ金属塩等を加
えて、溶融粘度が5X10’〜lXl0’ボイズの溶融
時ゲル状を呈する架橋ポリアリーレンサルファイド樹脂
を生じるような重合条件で反応させる方法が使用できる
。又、後者の製造法としては、例えばポリアリーレンサ
ルファイド樹脂を酸素存在下又は不存在下で、高温たと
えば200°C以上でポリアリーレンサルファイドの融
点より低い温度で、溶融粘度が5XIOS〜I Xl0
9ボイズの溶融時ゲル状を呈する重合体を生じるような
時間、キユアリング処理して架橋度を増加させる方法等
が用いられる。
ーレンサルファイド樹脂は、後者の方法によって得られ
る熱架橋型ポリアリーレンサルファイド樹脂に比較して
、色調や熱安定性の点で優れているのでより好ましい。
(A)成分100重量部に対し、0.2〜90重量部、
好ましくは0.5〜80重量部、特に好ましくは0.5
〜60重量部の範囲が適当である。0.2重量部未満で
はパリやウェルド特性の改良効果が不十分であり、90
重量部を越えると組成物の流動性が悪くなり、得られる
成形物の機械的特性が低下して好ましくない。
じて繊維状、及び非繊維状(粉粒状、板状)の充填剤が
用いられる。
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。
、石英粉末、ガラスピーズ、ガラス粉、硅酸カルシウム
、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の酸化物、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、その他炭
化硅素、窒化硅素、窒化硼素、各種金属粉末等が挙げら
れる。
の金属箔等が挙げられる。
できる。繊維状充填剤、特にガラス繊維又はカーボン繊
維と粒状及び/又は板状充填剤の併用は特に機械的強度
と寸法精度、電気的性質等を兼備する上で好ましい組み
合わせである。
維長30〜500μのガラス繊維とアスペクト比5以下
の無機粉粒状物質の組み合わせである。
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、イン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。
(A)の100重量部あたり5〜400重量部であり、
好ましくは10〜250重量部である。
が困難になるほか、成形品の機械的強度にも問題がでる
。
リマーを配合しているものである。
ル即ち直鎖状のオルガノポリシロキサン及び/又はシリ
コーンゴム即ち部分的に架橋されたオルガノポリシロキ
サンが好ましく用いられる。シリコーンオイルとしては
、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキ
サン等のシリコーンオイルが好ましく用いられる。
現れ、特に(B)成分との共存に於いてその効果が顕著
である。又シリコーンオイルとして従来技術で示される
様なアミノ変性、エポキシ変性、カルボキシル変性、ア
ルコール変性等の変性シリコーンオイルの使用も可能で
ある。
時での揮発分の発生を防ぐ意味から、できるだけ高重合
度のものが望ましく、5000センチスト一クス以上の
もの、特に好ましくは、10000センチストークス〜
5ooooooセンチストークスのものが使用できる。
ーンガムと呼称されているが、本発明の目的には好まし
いものである。
に架橋されたオルガノポリシロキサンを示し、これは直
鎖状の高重合度ポリシロキサンに有機過酸化物等を配合
して加熱架橋する方法や、部分的に活性な基を持つポリ
シロキサンに架橋剤を加え、熱や紫外線等の作用で架橋
させる方法によってつくられたものが使用できる。
ロキサン、メチルビニルポリシロキサン、メチルフェニ
ルビニルポリシロキサン等を主体とした、ポリシロキサ
ンを架橋したシリコーンゴムが好ましく用いられる。
方によってラジカル反応型、縮合反応型、付加反応型等
が用いられるが、本発明の用途には、特に白金触媒を用
いた付加反応型のものが、不純物の少なさ等の点から好
ましく用いられる。
、密着性等の観点から好ましく、これには、シリコーン
ゴム塩を粉砕したものや、ゴム製造時に液体中に懸濁さ
せて微細粒子状にしたものが用いられるが、特に後者の
、粉砕工程を経ないで微細状に加工したものは、粒度分
布が良好で密着性にも良い効果を示し、好ましく用いら
れる。
サルファイド樹脂(A)の100重量部当たり0.05
〜15重量部であり、好ましくは0.1〜5重量部であ
る。 0.05重量部未満では密着性改良効果が不十分
であり、15重量部を越えると組成物混練時や成形時に
ガスの発生が見られることや、得られる成形物の機械的
特性が低下すること等の不都合が出て好ましくない。
範囲でポリアリーレンサルファイド樹脂の他に、他の熱
可塑性樹脂を補助的に少量併用することも可能である。
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
。
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、ポ
リアミド、ポリカーボネート、八BS 、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、フッ素樹脂などをあ
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。
硬化性樹脂に添加される公知の物質、即ち酸化防止剤や
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、潤滑剤及び結晶化促進剤、結晶核剤等
も要求性能に応じ適宜添加することができる。
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。
用して混練し、押出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して溶
融押出しすること等、いずれも可能である。
成分の一部に吸着させて添加するのが組成物を円滑に調
製する上で好ましい方法である。
のパリの発生が極めて少なく、又ウェルド部の強度低下
が少なくしかも金属との密着性が良好なため、一般の成
形品に好適であるが、特に金属等をインサートした複合
部品としての成形に極めて好適である。
た電子部品類である。これは射出成形加工時に、金属製
のリードフレームと成形樹脂とを一体化する成形法によ
って形成された電子部品を示す。
タイプ、ロータリータイプ、スライドタイプなどのチッ
プ形デジタルスイッチ、ロータリータイプ、スライドタ
イプ、トリマータイプなどのチップ形ボリューム、チッ
プ形すレーチップ形コンデンサー、チップ形固定抵抗器
、チップ形インダクタ、チップ形フィルタ、チップ形コ
イル、チップ型キャパシタ、チップ型ヒユーズ、チップ
形整流器等、及びこれらを構成する部品等が挙げられる
。
ダイオード等の半導体素子を、本発明の成形樹脂により
直接、射出成形によって封止する半導体封止であっても
よいが、特に破損しやすいこの様な物体の封止には必ず
しも適当ではない。しかし、リードフレームやインサー
ト成形した樹脂ケースを本発明の樹脂組成物によって成
形しておき、その後、素子を入れる、いわゆるプレモー
ルドタイプのパーケージには本発明の組成物が好ましく
使用できる。又、電気・電子部品に限らず、機械部品と
してのインサート成形品としても有効であることはもち
ろんである。
調製) N−メチルピロリドン1200kgおよび含水硫化ソー
ダ(純度46.4%) 420kgをTi張リす−トク
レープに仕込み、約200’Cまで昇温加熱して、水1
90に、を留出させた0次いで、p−ジクロルベンゼン
366kgを仕込んだ、218°Cで5時間の重合を行
った後に、水90kgを追加して、260°Cに昇温し
、1.5時間260°Cに保持した。つづけて242℃
で4時間重合し、生成したポリマーを含むスラリーを得
た。このスラリーを目開き0.1膳−のスクリーンでふ
るい分けして、粒状ポリマーだけを分離し、アセトン洗
浄と水洗浄を行い、粗製ポリマーを得た。
して40°Cで30分間処理し、水洗した後80°Cで
12時間減圧乾燥して精製した線状ポリマーを得た。得
られた未架橋型ポリマーの溶融粘度は310’C,剪断
速度5/秒での測定で1×104ボイズであった。
の調製) N−メチルピロリドン2.0kgおよび含水硫化ソーダ
(純度46.4%) 420gをオートクレーブに仕込
み、約200°Cまで昇温加熱して、水90gを留出さ
せた0次いで、p−ジクロルベンゼン355gおよび1
.2.4.5−テトラクロルベンゼンl1gを仕込んだ
、215°Cで8時間の重合を行った後に、水30gを
追加して約30分かけて250°Cまで昇温し、その後
250°Cで20分間保持した。さらに15分かけて2
10℃まで冷却し、再び30分かけて245°Cまで昇
温して、12時間保持した。溶融時ゲル状を呈する架橋
ポリフェニレンサルファイド樹脂を得た。溶融粘度は3
10°C1剪断速度5/秒での測定でlXl0’ポイズ
であった。
(Bo)の調製) 製造例2に於いて別に245°Cまで昇温することなく
そのまま降温しで低粘度架橋ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂を得た。溶融粘度は310°C1剪断速度5/秒
での測定で10ボイズであった。
ポリフェニレンサルファイド樹脂(A)に対し、(B)
成分として製造例2で調製した架橋ポリフェニレンサル
ファイド樹脂(B)又は製造例3で調製した架橋ポリフ
ェニレンサルファイド樹脂(Bo)、(D)成分として
シリコーン系ポリマーを、表1に示す量で加えヘンシェ
ルミキサーで2分間部合した。更に(C)成分として充
填剤を表1に示す量で加え、ブレンダーで30秒間混合
した。これをシリンダー温度310℃の押出機にかけて
ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物のペレットをつ
くった0次いで射出成形機でシリンダー温度320℃、
金型温度150°Cで、^STM試験片を成形し、引張
強さと引張伸びを測定した0次に試験片の両端部に各々
ゲートを有する金型を用いて、中央部にウェルド部の生
じたウェルド強度測定用試験片を作成し、引張強度を測
定して、ウェルドのない試験片100に対する比を示し
た。
,金型温度150°Cで、マイクロスイッチ用の金型を
用い、銅製のリードフレームをインサートして、6.2
s+s X 6.2a+m X 2+shのマイクロス
イッチケースを成形した。同様にして、4.5mmX4
.Osa X2.4n+mhのマイクロボリュームケー
スも成形した。
顕微鏡で測定し、パリ長さとした。
半田浴に60秒間浸し、取り出した後の外観、変形、表
面の荒れを観察し半田耐熱性とした。
Cベネトラント)中に浸漬させ80’CX150分乾燥
させてインクを定着させた後リードフレームを剥離させ
てインクの侵入を観察した。中心部まで侵入している場
合を5、侵入が見られない場合を1として1〜5の点数
評価をし、インサート金属との密着性とした。
ークス f) ジメチルポリシロキサン3,000,000セン
チストークス 〔発明の効果〕 前述の説明で明らかな様に、本発明の組成物は金属との
密着性に優れ、又、成形時のパリの発生、ウェルド部の
強度等が共に優れ金属等のインサート成形品の素材とし
て極めて好適である。従って本発明の組成物は広く機械
の複合化部品として好適であるのみならず、例えばリー
ドフレームをインサート成形した電子部品は次の様な効
果を有する。
ー法の半田付けが可能であり、その結果、部品装着コス
トが低減できる。
電気特性の信顛性低下がない。
るため半田フラックスの侵入がなく、装着後の部品の信
顛性が高い。又、部品装着工程で有機溶剤等の洗浄工程
を通っても、洗剤が界面から侵入することがないため、
洗浄対応の部品として使用可能である。更に防塵対応の
部品として使用でき、部品の応用範囲が拡大できる。
の部品でも欠陥のない成形品が得られる。
ある。
できる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (A)繰り返し単位、▲数式、化学式、表等があり
ます▼、但し、Arはアリーレン基)を主構成要素とし
、溶融粘 度(温度310℃、剪断速度5/秒)が10〜5×10
^4ポイズのポリアリーレンサルファイド樹脂 100
重量部に (B)溶融粘度(温度310℃、剪断速度5/秒)が5
×10^5〜1×10^9ポイズの溶融時ゲル状を呈す
る架橋ポリアリーレンサルファイド 樹脂 0.2〜90重量部 (C)繊維状充填剤、非繊維状無機充填剤または両者の
混合物 5〜400重量部 (D)シリコーン系ポリマー 0.05〜15重量部 を配合してなるポリアリーレンサルファイド樹脂組成物
。 2 (C)成分がガラス繊維とアスベスト比5以下の無
機粉粒状充填剤との組み合わせより成る請求項1記載の
ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物。 3 (D)シリコーン系ポリマーが未変性のシリコーン
オイルである請求項1又は2記載のポリアリーレンサル
ファイド樹脂組成物。 4 (D)シリコーン系ポリマーがシリコーンゴムであ
る請求項1又は2記載のポリアリーレンサルファイド樹
脂組成物。 5 請求項1〜4の何れか1項記載の組成物を使用して
成形したインサート成形品。 6 請求項1〜4の何れか1項記載の組成物を使用して
金属をインサートした電気・電子機器部品又は機械部品
。 7 金属がリードフレームである請求項6記載の電子機
器部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1184946A JPH0759667B2 (ja) | 1988-07-19 | 1989-07-18 | ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物並びにその成形品 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63-179453 | 1988-07-19 | ||
| JP17945388 | 1988-07-19 | ||
| JP1184946A JPH0759667B2 (ja) | 1988-07-19 | 1989-07-18 | ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物並びにその成形品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02209966A true JPH02209966A (ja) | 1990-08-21 |
| JPH0759667B2 JPH0759667B2 (ja) | 1995-06-28 |
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ID=26499302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1184946A Expired - Fee Related JPH0759667B2 (ja) | 1988-07-19 | 1989-07-18 | ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物並びにその成形品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0759667B2 (ja) |
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