JPH10292099A

JPH10292099A - 樹脂組成物

Info

Publication number: JPH10292099A
Application number: JP10305497A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Sueyasu; 信行末安; Kiyoaki Nishijima; 清明西嶋
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1997-04-21
Filing date: 1997-04-21
Publication date: 1998-11-04
Also published as: WO1998047962A1

Abstract

(57)【要約】【課題】表面実装時のリフロー時に優れた耐熱性を示
し、成形時の低バリ性、離型性等の成形性に優れる表面
実装対応電子部品用材料に最適な樹脂組成物を提供す
る。【解決手段】（Ａ）ポリブチレンナフタレート樹脂４
５〜５５重量％、（Ｂ）ポリフェニレンサルファイド樹
脂５〜３５重量％、（Ｃ）ガラス繊維１０〜５０重量％
よりなる樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表面実装対応電子部
品に供し得る樹脂組成物に関し、更に詳しくは表面実装
時のリフロー時に優れた耐熱性を示し、更には優れた成
形性を有する表面実装対応電子部品用材料に最適な樹脂
組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品の分野では最近の電化製品の小
型化、高性能化に伴い、また生産性向上等を狙い、各種
電子部品を基板へ実装する方法として、部品の実装密度
も高く効率もよい表面実装技術（以下、ＳＭＴと略する
場合がある）が広まりつつある。この表面実装技術を用
いた表面実装方式に対応し、電子部品用が小型化、薄肉
化することに伴い、樹脂材料に対しても、成形時の低バ
リ性、離型性の向上が要求されるようになった。更に、
表面実装方式ではリフロー炉内での加熱によるハンダ付
け方式により、コネクター等の電子部品材料は上部や下
部より加熱されることになり、従来の実装方式に比べて
より過酷な温度条件に曝されることになる。この結果、
電子部品用の樹脂材料に対して更なる耐熱性の向上が要
求されるようになった。

【０００３】このように表面実装対応電子部品に極めて
高性能な材料が要求されることになった結果、一般の電
子部品に使用されるエンジニアリングプラスチックを適
用することは難しくなった。例えば、ポリブチレンテレ
フタレート樹脂やナイロン６樹脂は融点が低く、リフロ
ー炉内の加熱で材料がその融点以上に加熱されるために
溶融してしまう。ポリエチレンテレフタレート樹脂は成
形時の流動性や離型性に劣るので所望の成形品を得るこ
とは難しい。ナイロン６６樹脂やナイロン４６樹脂で
は、吸水状態では場合によりリフロー時に部品表面にブ
リスターと呼ばれる損傷が現れ、部品としての価値が著
しく低下する。また、ポリフェニレンサルファイド樹脂
や芳香族ポリアミド樹脂の適用も検討されているが、こ
れらの樹脂は耐熱性には優れるものの、先述の成形時の
低バリ性、離型性に欠点があるため工業的な利用には大
きな制約がある。

【０００４】このように、成形時の低バリ性、離型性等
の成形性に優れ、リフロー時の耐熱性を併せ持つ表面実
装対応電子部品の基材となりうる樹脂材料がこの分野に
おいて強く求められている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の事情を
背景としてなされたものであり、その目的は表面実装時
のリフロー炉内での加熱において優れた耐熱性を示し、
成形時の低バリ性、離型性等の成形性に優れる表面実装
対応電子部品用材料を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者はかかる課題の
解決について鋭意検討した結果、本発明に至った。すな
わち、本発明は、（Ａ）ポリブチレンナフタレート樹脂
４５〜５５重量％、（Ｂ）ポリフェニレンサルファイド
樹脂５〜３５重量％、（Ｃ）ガラス繊維１０〜５０重量
％よりなる樹脂組成物である。

【０００７】以下、本発明を詳述する。本発明において
表面実装対応電子部品とは基板上にハンダ付けする際、
表面実装方式によって行われる電子部品をいう。ここ
に、表面実装方式とは配線基板へ電子部品を実装する方
法の一つである。

【０００８】従来の方法である、基板のスルーホールか
ら電子部品のリードを通し、電子部品を装着した面と反
対の面に直接ハンダ付け（フローソルダリングまたはウ
ェーブソルダリング）する従来の挿入実装方式に対し
て、表面実装方式とは配線基板上にプリント印刷された
ハンダの上に電子部品を載せ、基板ごとリフロー炉と呼
ばれる加熱炉を通すことによりハンダを溶かして電子部
品を固定する方法である。

【０００９】この表面実装方式により実装密度が上げら
れること、表裏両面への実装が可能となること、効率化
によりコストを低減できること等様々の利点を生み出す
ことができる。

【００１０】このため、最近の電子機器の軽薄短小化、
高機能化、低価格化などの流れに乗ってハンダ付け方法
の主流になりつつあり、その応用分野は、カメラ一体型
ＶＴＲ、電卓、カメラ、デジタルスチルカメラ、携帯情
報端末、携帯電話、時計、液晶テレビ、電子ゲーム、パ
ソコン、ＰＣカード等の民生用電子機器や、ミニコン、
オフコン、ワークステーション、周辺機器、端末機器、
計測機器等の産業用電子機器、さらには宇宙航空用機器
などへ広がっている。

【００１１】表面実装におけるリフロー炉中での基板の
加熱方法としては、ヒーター上を移動する耐熱ベルトの
上に基板を乗せ加熱する熱伝導方式、沸点が約２２０℃
のフッ素系液体の凝集時の潜熱を利用するＶＰＳ方式、
熱風を強制的に循環させているところに基板を通す熱風
対流熱伝達方式、遠赤外線により基板の上からまたは上
下両面から加熱する遠赤外線方式、また熱風による加熱
と遠赤外線による加熱を併せて用いる方式などがある
が、ランニングコスト等の理由から遠赤外線方式及び熱
風対流熱伝達方式が多く採られている。そしてこれらの
加熱方式では従来の挿入実装方式と違い、実装される部
品もハンダ溶融温度以上に加熱されるため、電子部品に
使用される樹脂材料にとっては非常に過酷な条件にな
る。

【００１２】これらの表面実装対応電子部品の具体的な
例としてコネクター、スイッチ、ボリューム、コンデン
サー、ＩＣ、リレー、抵抗器、ＬＥＤ等の部品の本体及
びケース等の樹脂により作られる部品が挙げられる。本
発明はこのような表面実装方式により基板に実装される
樹脂製電子部品及び、該部品に好適な樹脂組成物を対象
とする。

【００１３】本発明において、（Ａ）成分のポリブチレ
ンナフタレート樹脂（以下ＰＢＮと略すことがある）と
はナフタレンジカルボン酸、好ましくはナフタレン−
２，６−ジカルボン酸を主たる酸成分とし、１，４−ブ
タンジオールを主たるグリコール成分とするポリエステ
ルである。主たる成分とは全酸成分に対して９０モル％
以上、好ましくは９５モル％以上の成分をいう。このよ
うなポリエステルとして、繰り返し単位の全部または大
部分（通常９０モル％以上、好ましくは９５モル％以
上）がブチレンナフタレートであるポリエステルが好ま
しい。

【００１４】また、このポリエステルには物性を損なわ
ない範囲で、次の成分の共重合が可能である。以下の共
重合成分の共重合割合は、全酸成分にたいして、通常１
０モル以下、好ましくは５モル％以下である。

【００１５】すなわち、酸成分としては、ナフタレンジ
カルボン酸以外の芳香族ジカルボン酸、例えばフタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ジフェニルジカルボ
ン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェノキシ
エタンジカルボン酸、ジフェニルメタンジカルボン酸、
ジフェニルケトンジカルボン酸、ジフェニルスルフィド
ジカルボン酸、ジフェニルスルフォンジカルボン酸、脂
肪族ジカルボン酸、例えばコハク酸、アジピン酸、セバ
シン酸、脂環族ジカルボン酸、例えばシクロヘキサンジ
カルボン酸、テトラリンジカルボン酸、デカリンジカル
ボン酸が例示される。

【００１６】グリコール成分としてはエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、
ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコー
ル、オクタメチレングリコール、ネオペンチレングリコ
ール、シクロヘキサンジメタノール、キシリレングリコ
ール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、ビスフェノールＡ、カテコール、レゾルシノール、
ハイドロキノン、ジヒドロキシジフェニル、ジヒドロキ
シジフェニルエーテル、ジヒドロキシジフェニルメタ
ン、ジヒドロキシジフェニルケトン、ジヒドロキシジフ
ェニルスルフィド、ジヒドロキシジフェニルスルフォン
が例示される。

【００１７】共重合可能なオキシカルボン酸成分として
は、オキシ安息香酸、ヒドロキシナフトエ酸、ヒドロキ
シジフェニルカルボン酸、ω−ヒドロキシカプロン酸が
例示される。

【００１８】また、ポリエステルが実質的に成形性能を
失わない範囲で三官能以上の化合物、例えばグリセリ
ン、トリメチルプロパン、ペンタエリスリトール、トリ
メリット酸、ピロメリット酸等を共重合して良い。

【００１９】かかるポリエステルは、ナフタレンジカル
ボン酸及び／又はその機能的誘導体とブチレングリコー
ル及び／またはその機能的誘導体とを、従来公知の芳香
族ポリエステル製造法を用いて重縮合させて得られる。
また本発明において用いるＰＢＮの末端カルボキシル基
濃度には特に制限はないが、少ない方が望ましい。

【００２０】末端のカルボキシル基濃度を低減する際に
は、その手段として例えば固相重合法の採用、ＰＢＮ重
合時のアルカリ（金属）化合物の添加、アルカリ（金
属）化合物添加ＰＢＮの固相重合、さらに、エポキシ基
やイソシアネート基のようなカルボキシル基と反応する
官能基を有する化合物のＰＢＮへの添加等いずれの方法
も可能である。

【００２１】本発明において、（Ｂ）成分のポリフェニ
レンサルファイド樹脂（以下ＰＰＳと略すことがある）
とは、下記の一般式（I）で示される構造単位を全構造
単位の７０モル％以上、好ましくは９０モル％以上含有
する重合体である。

【００２２】

【化１】

【００２３】上記の（I）で示される構造単位以外の構
造単位としては、以下に示す一般式（II）〜（VI）で示
される構造単位を挙げることができ、（Ｂ）成分はこれ
らのうち１種又は２種以上を含んでいてもよい。

【００２４】

【化２】

【００２５】なお、一般式（II）〜（VI）で示される構
造単位は、芳香族環にアルキル基、ニトロ基、フェニル
基、アルコキシ基等の置換基を有していてもよい。

【００２６】さらに全構造単位の１０モル％以下であれ
ば、（Ｂ）成分は下記の一般式（VII）で示される３官
能性の構造単位を含んでいてもよい。

【００２７】

【化３】

【００２８】本発明に用いられるＰＰＳは、フローテス
ターを使用して、荷重２０Ｋｇ、温度３００℃で測定し
た溶融粘度が、１００〜１０，０００ポイズであるもの
が好ましく、２００〜５，０００ポイズであるものがよ
り好ましく、３００〜３，０００ポイズであるものがさ
らに好ましい。溶融粘度がこの範囲内のポリフェニレン
サルファイドを使用すれば、得られる樹脂組成物の成形
性がよく、力学強度にも優れる。

【００２９】このようなＰＰＳは公知の方法を利用して
製造することができる。例えば、ｐ−ジクロルベンゼン
をイオウと炭酸ナトリウムとの存在下に重合させる方
法、ｐ−ジクロルベンゼンを極性溶媒中で硫化ナトリウ
ムと水酸化ナトリウムの存在下に重合させる方法、ｐ−
クロルチオフェノールの自己重合法等を挙げることがで
きる。このような重合法のうちでもＮ−メチルピロリド
ンあるいはジメチルアセトアミド等のアミド溶媒、また
はスルホラン等のスルホン系溶媒中で、硫化ナトリウム
とｐ−ジクロルベンゼンとを反応させる方法が好まし
い。なお、このような重合反応に際して、得られるＰＰ
Ｓの重合度を制御するために、カルボン酸あるいはスル
ホン酸の金属塩を添加することもできる。

【００３０】ＰＰＳの配合量は組成物中５〜３５重量％
である。この配合量が５重量％未満だとリフロー時の耐
熱性の改善効果が十分でなく、３５重量％を越える場合
には成形時の低バリ性、離型性の改善効果が十分でな
い。

【００３１】本発明に用いられる（Ｃ）成分のガラス繊
維は、例えば長繊維タイプ（ガラスローピング）や短繊
維状のチョップドストランドを用いることが出来る。こ
のガラス繊維径は平均で６〜１３μｍの範囲にあるもの
が、集束性等の取扱性や樹脂の補強効果から好ましく用
いられる。

【００３２】ガラス繊維の配合量は、組成物中１０〜５
０重量％である。この配合量が５０重量部を超える場合
には、組成物の溶融状態における流動性が著しく劣って
くるため外観の良好な成形品を得ることが出来ず、また
強度的にも飽和に達してくるため好ましくない。

【００３３】本発明の表面実装対応電子部品用組成物に
は所望により、その物性を著しく損なわない範囲で、他
の添加剤、例えば強化剤、安定剤、着色剤、紫外線吸収
剤、離型剤、帯電防止剤、結晶化促進剤、結晶核剤、充
填剤、衝撃改良剤、難燃剤等を添加することができる。

【００３４】

【実施例】以下実施例により本発明を詳述する。極限粘
度０．７１のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、
極限粘度０．８８のポリブチレンテレフタレート（ＰＢ
Ｔ）、極限粘度０．７９のポリブチレン−２，６−ナフ
タレート（ＰＢＮ）、３００℃における溶融粘度が９０
０ポイズであるリニア型ポリフェニレンサルファイド
（（株）トープレン製ＬＮ−２Ｇ；ＰＰＳ（ア））、３
００℃における溶融粘度が６００ポイズであるセミリニ
ア型ポリフェニレンサルファイド（（株）トープレン製
Ｔ−２；ＰＰＳ（イ））、３００℃における溶融粘度が
１０００ポイズである架橋型ポリフェニレンサルファイ
ド（（株）トープレン製Ｋ−３；ＰＰＳ（ウ））を表−
１に示す割合にて、予めブレンダ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２８０〜３００℃、
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
して樹脂組成物ペレットを得た。ガラス繊維は平均繊維
径１０．５μｍのガラス繊維の３ｍｍチョップドストラ
ンド（日本電気ガラス（株）社製）を用い、サイドフィ
ードにて供給した。

【００３５】実施例中の各種特性の測定は以下の方法に
よった。

【００３６】（１）成形時の離型性、成形品のバリの評
価電子部品の例として、ペレットを用いて、寸法３０×５
×５（ｍｍ）、肉厚０．４ｍｍの箱形コネクターを成形
した。この際の射出成形条件は、樹脂温度：２８０〜３
００℃、射出圧力：８００kg/cm²、射出速度：５０％、
金型温度：１００℃とした。得られた成形品の離型状態
を観察し、次に示す３段階の基準で評価した。Ａ：良好な離型性を示す。Ｂ：離型性が若干劣るが、成形品に変形を与えることな
く離型可能である。Ｃ：離型性が悪く、離型すると成形品が変形する。

【００３７】また、得られた成形品のバリを目視で観察
し、次に示す３段階の基準で評価した。Ａ：バリが出ない。Ｂ：バリが小さい。Ｃ：バリが大きい。

【００３８】（２）コネクター成形品のリフロー時の耐
熱性の評価上記箱形コネクターを８０℃、相対湿度９５％の状態で
１時間調湿し、吸水状態のコネクターを得た。

【００３９】更に、コネクターの耐リフロー性試験を、
赤外線−熱風併用タイプのリフロー炉（ＴＰＦ−２０
Ｌ、アサヒエンジニアリング社製）により行った。加熱
の温度パターンは、１５０℃で６０秒加熱した後に所望
の温度で約２０秒加熱されるように設定し、リフロー温
度はリフローチェッカーで基板の表面温度を測定するこ
とにより確認した。耐熱性の評価はリフロー炉内での加
熱の後にコネクターを観察し、表面の荒れや成形品の変
形を生じる温度を５℃刻みで調べた。ただし、測定温度
の上限値は２６０℃とした。

【００４０】［比較例１〜６、実施例１〜４］表１に記
載の組成で上記方法で評価を行った。結果を表１に示
す。

【００４１】

【表１】

【００４２】比較例１、２は樹脂として汎用エンプラで
あるポリエステル（ＰＥＴ，ＰＢＴ）を用いた例である
が、比較的良好な成形性を有するものの、リフロー時の
耐熱性が十分でない。

【００４３】比較例３は樹脂としてＰＰＳを単独で用い
た例であるが、リフロー時の耐熱性は良好な値を示す
が、バリが大きいうえに離型性が悪いといった極めて悪
い成形性を示す。

【００４４】比較例４は樹脂としてＰＢＮを単独で用い
た例であるが、リフロー時の耐熱性が十分ではない。

【００４５】比較例５は樹脂としてＰＰＳとＰＢＮの両
者を用いた例であるが、ガラス繊維が添加されておら
ず、リフロー時の耐熱性が十分ではない。

【００４６】比較例６は樹脂としてＰＰＳとＰＢＮの両
者を用い、ガラス繊維を添加した例であるが、リフロー
時の耐熱性が十分ではない。

【００４７】実施例１〜４はいずれも成形時にバリを生
じず、離型性がよい極めて優れた成形性を示す上に、リ
フロー時の耐熱性が高い。

【００４８】

【発明の効果】本発明によって、表面実装時のリフロー
時に優れた耐熱性を示し、成形時の低バリ性、離型性等
の成形性に優れる表面実装対応電子部品用組成物を得る
ことができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ポリブチレンナフタレート樹脂４
５〜５５重量％、（Ｂ）ポリフェニレンサルファイド樹
脂５〜３５重量％、（Ｃ）ガラス繊維１０〜５０重量％
よりなる樹脂組成物。