复合树脂组合物以及由该复合树脂组合物成型而成的平面状连接器的制造方法与工艺

文档序号:11409089阅读:159来源:国知局
本发明涉及复合树脂组合物以及由该复合树脂组合物成型而成的平面状连接器。

背景技术:
液晶性聚合物由于流动性等优异,因此一直以来被用作各种电子部件的材料。尤其是伴随近年来的电子设备的高性能化,存在对具有微细结构等的电子部件(连接器等)的需求。为了响应这种需求,例如,专利文献1中公开了一种平面状连接器,其由包含规定的液晶性聚合物、无机填充剂和玻璃纤维的复合树脂组合物成型而成,平面状连接器的格子部等不易产生断裂(也称为“裂纹”),具有耐裂纹性。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2012-214652号公报

技术实现要素:
发明要解决的问题但是,在不牺牲平面度的前提下稳定地获得耐裂纹性高的平面状连接器是困难的。另外,本发明人的研究结果发现,平面状连接器的裂纹的产生与该连接器的焊接强度有关。换言之,为了抑制裂纹的产生,需要提高连接器的焊接强度。本发明是鉴于上述情况而做出的,目的在于提供可获得平面度、焊接强度和耐裂纹性优异的平面状连接器的复合树脂组合物、以及由该复合树脂组合物成型而成的平面状连接器。用于解决问题的方案本发明人等发现,通过组合以规定量包含特定的结构单元的液晶性聚合物、玻璃纤维、以及规定的片状无机填充材料,能够解决上述问题。具体而言,本发明提供以下的技术方案。(1)一种复合树脂组合物,其包含(A)液晶性聚合物、(B)玻璃纤维、以及(C)选自由云母和滑石组成的组中的1种以上的片状无机填充材料,前述(A)液晶性聚合物包含下述结构单元作为必需的构成成分:(I)4-羟基苯甲酸、(II)2-羟基-6-萘甲酸、(III)对苯二甲酸、(IV)间苯二甲酸以及(V)4,4’-二羟基联苯,相对于全部结构单元,(I)的结构单元为35~75摩尔%,相对于全部结构单元,(II)的结构单元为2~8摩尔%,相对于全部结构单元,(III)的结构单元为4.5~30.5摩尔%,相对于全部结构单元,(IV)的结构单元为2~8摩尔%,相对于全部结构单元,(V)的结构单元为12.5~32.5摩尔%,相对于全部结构单元,(II)和(IV)的结构单元的总量为4~10摩尔%,前述(A)液晶性聚合物相对于复合树脂组合物整体为45~60质量%,前述(B)玻璃纤维相对于复合树脂组合物整体超过25质量%且为30质量%以下,前述(C)选自由云母和滑石组成的组中的1种以上的片状无机填充材料的总量相对于复合树脂组合物整体为15~20质量%。(2)一种平面状连接器,其由(1)所述的复合树脂组合物成型而成,在外框部的内部具有格子结构,前述格子结构的格子部的间距为1.5mm以下。发明的效果根据本发明,提供可获得平面度、焊接强度和耐裂纹性优异的平面状连接器的复合树脂组合物、以及由该复合树脂组合物成型而成的平面状连接器。附图说明图1为示出实施例中成型而成的平面状连接器的图。图1的(a)为平面状连接器的俯视图。图1的(b)为图1的(a)中的A部的细节。其中,图中的数值的单位为mm。具体实施方式以下,对本发明的实施方式进行具体的说明。需要说明的是,本发明并不限定于以下的实施方式。[复合树脂组合物]本发明的复合树脂组合物分别以规定量包含特定的液晶性聚合物、玻璃纤维、以及片状无机填充材料。以下,对构成本发明的复合树脂组合物的成分进行说明。(液晶性聚合物)本发明的液晶性聚合物包含下述结构单元作为必需的构成成分:(I)4-羟基苯甲酸(也称为“HBA”)、(II)2-羟基-6-萘甲酸(也称为“HNA”)、(III)对苯二甲酸(也称为“TA”)、(IV)间苯二甲酸(也称为“IA”)以及(V)4,4’-二羟基联苯(也称为“BP”)。本发明的液晶性聚合物中以特定的比率包含上述结构单元。即,相对于全部结构单元,(I)的结构单元为35~75摩尔%(优选为40~65摩尔%)。相对于全部结构单元,(II)的结构单元为2~8摩尔%(优选为3~7摩尔%)。相对于全部结构单元,(III)的结构单元为4.5~30.5摩尔%(优选为13~26摩尔%)。相对于全部结构单元,(IV)的结构单元为2~8摩尔%(优选为3~7摩尔%)。相对于全部结构单元,(V)的结构单元为12.5~32.5摩尔%(优选为15.5~29摩尔%)。相对于全部结构单元,(II)和(IV)的结构单元的总量为4~10摩尔%(优选为5~10摩尔%)。相对于全部结构单元,(I)的结构单元不足35摩尔%或超过75摩尔%时,液晶性聚合物的熔点显著升高,制造平面状连接器等成型品时液晶性聚合物在反应器内固化,可能无法制造期望的分子量的液晶性聚合物,故不优选。相对于全部结构单元,(II)的结构单元不足2摩尔%时,制造平面状连接器等成型品时,格子部等可能产生裂纹,故不优选。另外,相对于全部结构单元,(II)的结构单元超过8摩尔%时,液晶性聚合物的耐热性降低,故不优选。相对于全部结构单元,(III)的结构单元不足4.5摩尔%或超过30.5摩尔%时,液晶性聚合物的熔点显著升高,制造平面状连接器等成型品时液晶性聚合物在反应器内固化,可能无法制造期望的分子量的液晶性聚合物,故不优选。相对于全部结构单元,(IV)的结构单元不足2摩尔%时,制造平面状连接器等成型品时,格子部等可能产生裂纹,故不优选。另外,相对于全部结构单元,(IV)的结构单元超过8摩尔%时,液晶性聚合物的耐热性降低,故不优选。相对于全部结构单元,(V)的结构单元不足12.5摩尔%或超过32.5摩尔%时,液晶性聚合物的熔点显著升高,制造平面状连接器等成型品时液晶性聚合物在反应器内固化,导致无法制造期望的分子量的液晶性聚合物,故不优选。相对于全部结构单元,(II)和(IV)的结构单元的总量不足4摩尔%时,液晶性聚合物的结晶热会达到2.5J/g以上。此时,制造平面状连接器等成型品时,格子部等可能产生裂纹,故不优选。液晶性聚合物的结晶热的优选的值为2.3J/g以下,更优选为2.0J/g以下。需要说明的是,结晶热表示液晶性聚合物的晶化状态,是利用差示热量测定求出的值。具体而言,是指:观测到在从室温起以20℃/分钟的升温条件测定液晶性聚合物时观测的吸热峰温度(Tm1)之后,在Tm1+40℃的温度下保持2分钟后,由在以20℃/分钟的降温条件测定时观测的放热峰温度的峰求出的放热峰的热量。另外,相对于全部结构单元,(II)和(IV)的结构单元的总量超过10摩尔%时,液晶性聚合物的耐热性降低,故不优选。需要说明的是,本发明的液晶性聚合物中,还可以在不妨碍本发明的目的的范围内导入公知的其它结构单元。本发明的液晶性聚合物可以通过将上述结构单元利用直接聚合法、酯交换法、熔融聚合法、溶液聚合法、淤浆聚合法、固相聚合法等进行聚合而得到。上述结构单元的聚合中,除了上述结构单元之外,还可以组合使用针对上述结构单元的酰化剂、作为酰氯衍生物的使末端活化了的单体。作为酰化剂,可列举出乙酸酐等酸酐等。在上述结构单元的聚合中,可以使用各种催化剂,例如可列举出:二烷基氧化锡、二芳基氧化锡、二氧化钛、烷氧基钛硅酸盐类、钛醇盐类、羧酸的碱金属盐、碱土金属盐类、路易斯酸盐(BF3等)等。催化剂的用量相对于上述结构单元的总量可以为约0.001~1质量%、可以优选为约0.003~0.2质量%。作为聚合反应的条件,只要是上述结构单元的聚合能够进行的条件就没有特别限定,例如,可以为反应温度200~380℃、最终达到压力0.1~760Torr(即,13~101080Pa)。聚合反应可以为将全部原料单体、酰化剂和催化剂投入同一反应容器中开始反应的方法(一阶段方式),也可以为在将原料单体(I)、(II)和(V)的羟基利用酰化剂酰化后再与(III)和(IV)的羧基进行反应的方法(二阶段方式)。由上述结构单元(I)~(V)得到的液晶性聚合物根据构成成分及液晶性聚合物中的序列分布也存在不形成各向异性熔融相的聚合物,从兼具热稳定性和易加工性的观点出发,本发明的液晶性聚合物优选为形成各向异性熔融相的聚合物,即,熔融时显示出光学各向异性的液晶性聚合物。熔融各向异性的性质可以通过利用正交偏振片的惯用的偏光检测方法来确认。具体而言,熔融各向异性可以如下确认:使用偏光显微镜(奥林巴斯株式会社制造等),将放在热台(hotstage)(LinkamScientificInstrumentsLtd.制造等)上的试样熔融,在氮气气氛下以150倍的倍率观察,从而确认。熔融时显示出光学各向异性的液晶性聚合物具有光学各向异性,在插入正交偏振片间时,能够透过光。如果试样具有光学各向异性,则例如即使在熔融静止液体状态下,偏光也会透过。进而,在比熔点高10~40℃的温度下、剪切速度1000/秒下的液晶性聚合物的熔融粘度为1×105Pa·s以下(进一步优选为5Pa·s以上且1×102Pa·s以下),从在平面状连接器的格子部的成型时确保复合树脂组合物的流动性、填充压力不会过大的观点出发是优选的。本发明的复合树脂组合物在复合树脂组合物中包含相对于复合树脂组合物整体为45~60质量%的上述液晶性聚合物。液晶性聚合物的量相对于复合树脂组合物整体不足45质量%时,流动性恶化,故不优选。液晶性聚合物的量相对于复合树脂组合物整体超过60质量%时,由复合树脂组合物得到的平面状连接器等成型品的弯曲模量及耐裂纹性降低,故不优选。本发明的复合树脂组合物优选在复合树脂组合物中包含相对于复合树脂组合物整体为50~60质量%的上述液晶性聚合物。(玻璃纤维)本发明的复合树脂组合物在复合树脂组合物中包含相对于复合树脂组合物整体超过25质量%且为30质量%以下的玻璃纤维。玻璃纤维的量相对于复合树脂组合物整体为25质量%以下时,由复合树脂组合物得到的成型品的焊接强度低,成型品为平面状连接器等时,其格子部等容易产生裂纹。玻璃纤维的量相对于复合树脂组合物整体超过30质量%时,组合物的流动性恶化,而且由包含相对于复合树脂组合物整体超过30质量%的玻璃纤维的复合树脂组合物得到的平面状连接器的平面度差,可能会变形。本发明人的研究结果发现,成型品(平面状连接器等)的焊接强度与该成型品的裂纹数量之间存在相关性。具体而言,对于使用各种复合树脂组合物、利用下述实施例中记载的方法得到的平面状连接器及试验片,在下述实施例中记载的测定条件下研究了焊接强度及裂纹数量。其结果,由玻璃纤维的量相对于复合树脂组合物整体为25质量%以下的复合树脂组合物得到的试验片的焊接强度为10kgf以下(根据情况,为8kgf以下),并且由该复合树脂组合物得到的平面状连接器上发现大量裂纹。另一方面,由包含相对于复合树脂组合物整体超过25质量%且为30质量%以下(27.5~30质量%)的玻璃纤维的复合树脂组合物得到的试验片的焊接强度超过10kgf,并且由该复合树脂组合物得到的平面状连接器上几乎未发现裂纹。关于本发明的玻璃纤维的平均纤维长度,没有特别限定,优选为250~800μm。平均纤维长度不足250μm时,由复合树脂组合物得到的平面状连接器等成型品的格子部等可能产生裂纹,故不优选。平均纤维长度超过800μm时,流动性恶化,复合树脂组合物的成型可能变得困难,故不优选。另外,对本发明的玻璃纤维的纤维直径没有特别限制,通常使用纤维直径为5~15μm左右的玻璃纤维。(片状无机填充材料)本发明的复合树脂组合物中包含选自由云母和滑石组成的组中的1种以上的片状无机填充材料。通过将该片状无机填充材料与玻璃纤维一起被包含在复合树脂组合物中,不会使复合树脂组合物的流动性恶化,可得到能够成型平面度、耐裂纹性和焊接强度优异的成型体的复合树脂组合物。本发明的复合树脂组...
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