复合树脂组合物、及由该复合树脂组合物成形而成的连接器的制作方法

文档序号:17721742发布日期:2019-05-22 02:13阅读:128来源:国知局
复合树脂组合物、及由该复合树脂组合物成形而成的连接器的制作方法

本发明涉及复合树脂组合物、及由该复合树脂组合物成形而成的连接器。



背景技术:

液晶性聚合物为尺寸精度、流动性等优异的热塑性树脂。由于具有这样的特征,一直以来液晶性聚合物被用作各种电子部件的材料。

尤其是随着近年的电子设备的小型化及薄型化,存在对构成电子设备的电子部件(连接器等)的低厚度化及窄节距化的需求。例如,专利文献1中公开了一种由利用云母及玻璃纤维进行了强化的液晶性聚合物组合物成形而成的连接器。这样的连接器被用作要求耐热性、翘曲变形的抑制、流动性、尺寸稳定性等的、基板对基板连接器及用于将挠性印刷基板(fpc)与挠性扁平电缆(ffc)连接的挠性印刷基板用连接器等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2006-37061号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

但是,欲由现有的液晶性聚合物组合物成形连接器时,组合物的耐热性、翘曲变形的抑制、及流动性不充分而加工性差,因此,难以制造与对低厚度化及窄节距化的需求相对应的低厚度窄节距连接器。

此外,液晶性聚合物组合物可能会产生起泡的问题。即,作为液晶性聚合物的液晶性聚酯酰胺的高温热稳定性良好,因此,常常被用于需要进行高温下的热处理的材料。但是,将成形品长时间放置在高温的空气中及液体中时,会发生在表面产生被称为起泡的细小的鼓起的问题。该现象是如下引起的:液晶性聚酯酰胺处于熔融状态时产生的分解气体等进入成形品内部,在之后进行高温的热处理时该气体膨胀,将加热而软化了的成形品表面顶起,被顶起的部分以起泡的形式呈现。起泡的发生也能够通过在材料的熔融挤出时从排气孔充分脱气、在成形时不在成形机内长时间滞留等来减少。但是,条件范围非常窄,对于获得抑制了起泡发生的成形品、即具有耐起泡性的成形品而言是不充分的。为了根本性地解决起泡发生,要求提高液晶性聚酯酰胺自身的品质,而公知的液晶性聚酯酰胺、使用其的方法对于解决起泡发生的问题而言是不充分的。

本发明是鉴于这样的情况而做出的发明,其目的在于,提供能够实现耐热性优异、抑制了翘曲变形及起泡发生的连接器的制造的、流动性良好的复合树脂组合物、及由该复合树脂组合物成形而成的连接器。

用于解决问题的方案

本发明人等发现,通过组合包含规定量的特定构成单元的液晶性聚合物、纤维状填充剂和板状填充剂,并使纤维状填充剂的重量平均纤维长度为200μm以下,能够解决上述问题。具体而言,本发明提供如下方案。

(1)一种复合树脂组合物,其包含:(a)液晶性聚合物、(b)纤维状填充剂和(c)板状填充剂,

前述(a)液晶性聚合物是仅包含下述构成单元(i)~(v)作为必需的构成成分、且在熔融时显示出光学各向异性的全芳香族聚酯酰胺,

相对于全部构成单元,构成单元(i)的含量为50~69摩尔%,

相对于全部构成单元,构成单元(ii)的含量为9.2~22.5摩尔%,

相对于全部构成单元,构成单元(iii)的含量为2.5~6.3摩尔%,

相对于全部构成单元,构成单元(iv)的含量为8.5~24摩尔%,

相对于全部构成单元,构成单元(v)的含量为1~7摩尔%,

构成单元(ii)与构成单元(iii)的总摩尔数为构成单元(iv)与构成单元(v)的总摩尔数的1~1.06倍,或者,构成单元(iv)与构成单元(v)的总摩尔数为构成单元(ii)与构成单元(iii)的总摩尔数的1~1.06倍,

前述(b)纤维状填充剂的重量平均纤维长度为200μm以下,

前述(a)液晶性聚合物相对于复合树脂组合物整体为62.5~82.5质量%,

前述(b)纤维状填充剂相对于复合树脂组合物整体为1.5~15质量%,

前述(c)板状填充剂相对于复合树脂组合物整体为12.5~36质量%,

前述(b)纤维状填充剂及前述(c)板状填充剂的总量相对于复合树脂组合物整体为17.5~37.5质量%。

(2)根据(1)所述的复合树脂组合物,其中,前述(b)纤维状填充剂为研磨纤维。

(3)根据(1)或(2)所述的复合树脂组合物,其中,前述(c)板状填充剂为选自由滑石及云母组成的组中的1种以上。

(4)一种连接器,其由(1)~(3)中任一项所述的复合树脂组合物成形而成,产品全长小于30mm,产品高度小于5mm。

(5)根据(4)所述的连接器,其为低厚度窄节距连接器。

(6)根据(4)或(5)所述的连接器,其节距间距离为0.5mm以下,

产品全长为3.5mm以上,

产品高度为4.0mm以下,

所述连接器是作为基板对基板连接器或挠性印刷基板用连接器的低厚度窄节距连接器。

发明的效果

根据本发明,能够提供能实现耐热性优异、抑制了翘曲变形及起泡发生的连接器的制造的、流动性良好的复合树脂组合物,及由该复合树脂组合物成形而成的连接器。

附图说明

图1是表示实施例中成形的fpc连接器的图。需要说明的是,图中的数值的单位是mm。

图2是表示实施例中进行的fpc连接器的翘曲测定的测定位置的图。

具体实施方式

以下,对本发明的实施方式进行具体说明。

[复合树脂组合物]

本发明的复合树脂组合物包含分别为规定量的、特定的液晶性聚合物、纤维状填充剂和板状填充剂,纤维状填充剂的重量平均纤维长度为200μm以下。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)

本发明的复合树脂组合物中包含属于上述全芳香族聚酯酰胺的液晶性聚合物。上述全芳香族聚酯酰胺的熔点低,因此,能够降低加工温度,抑制熔融时产生分解气体。其结果,将包含上述全芳香族聚酯酰胺的复合树脂组合物成形而得到的成形品能够抑制起泡发生,耐起泡性提高。液晶性聚合物可以单独使用1种或组合使用2种以上。

本发明的全芳香族聚酯酰胺仅包含下述构成单元(i)、下述构成单元(ii)、下述构成单元(iii)、下述构成单元(iv)、及下述构成单元(v)。

构成单元(i)由4-羟基苯甲酸(以下也称为“hba”。)衍生。本发明的全芳香族聚酯酰胺中,相对于全部构成单元,包含50~69摩尔%的构成单元(i)。构成单元(i)的含量小于50摩尔%、或超过69摩尔%时,耐热性及制造性的至少一者容易变得不充分。

构成单元(ii)由1,4-苯二羧酸(以下也称为“ta”。)衍生。本发明的全芳香族聚酯酰胺中,相对于全部构成单元,包含9.2~22.5摩尔%的构成单元(ii)。构成单元(ii)的含量小于9.2摩尔%、或超过22.5摩尔%时,耐热性及制造性的至少一者容易变得不充分。

构成单元(iii)由1,3-苯二羧酸(以下也称为“ia”。)衍生。本发明的全芳香族聚酯酰胺中,相对于全部构成单元,包含2.5~6.3摩尔%的构成单元(iii)。构成单元(iii)的含量小于2.5摩尔%、或超过6.3摩尔%时,耐热性及制造性的至少一者容易变得不充分。

构成单元(iv)由4,4’-二羟基联苯(以下也称为“bp”。)衍生。本发明的全芳香族聚酯酰胺中,相对于全部构成单元,包含8.5~24摩尔%的构成单元(iv)。构成单元(iv)的含量小于8.5摩尔%、或超过24摩尔%时,耐热性及制造性的至少一者容易变得不充分。

构成单元(v)由n-乙酰基-对氨基苯酚(以下也称为“apap”。)衍生。本发明的全芳香族聚酯酰胺中,相对于全部构成单元,包含1~7摩尔%的构成单元(v)。构成单元(v)的含量小于1摩尔%时,虽然耐热性良好,但是制造性容易变得不充分。构成单元(v)的含量超过7摩尔%时,耐热性及制造性的至少一者容易变得不充分。

从耐热性和制造性的平衡的观点考虑,构成单元(ii)与构成单元(iii)的总摩尔数(以下也称为“摩尔数1a”。)为构成单元(iv)与构成单元(v)的总摩尔数(以下也称为“摩尔数2a”。)的1~1.06倍,或者,构成单元(iv)与构成单元(v)的总摩尔数为构成单元(ii)与构成单元(iii)的总摩尔数的1~1.06倍。优选的是,摩尔数1a为摩尔数2a的1~1.025倍,或者,摩尔数2a为摩尔数1a的1~1.025倍。

如上所述,本发明的全芳香族聚酯酰胺中,相对于全部构成单元,含有分别为特定的量的特定的构成单元的(i)~(v),并且,摩尔数1a与摩尔数2a的比在特定的范围,因此,耐热性及制造性的平衡优异。

作为表示上述耐热性的指标,可列举出熔点与载荷挠曲温度(以下也称为“dtul”。)的差。该差为110℃以下时,耐热性有变高的倾向,是优选的。dtul是以如下的聚酯酰胺树脂组合物的状态进行测定而得到的值,所述聚酯酰胺树脂组合物是将前述全芳香族聚酯酰胺60质量%与平均纤维直径11μm、平均纤维长度75μm的研磨纤维40质量%在前述全芳香族聚酯酰胺的熔点+20℃下进行熔融混炼而得到的,dtul可以基于iso75-1,2进行测定。从耐热性与制造性的平衡的观点考虑,上述差优选超过0℃且为108℃以下(例如65℃以上且108℃以下)、更优选为71℃以上且107℃以下。

以下,对本发明的全芳香族聚酯酰胺的制造方法进行说明。本发明的全芳香族聚酯酰胺使用直接聚合法、酯交换法等进行聚合。聚合时,使用熔融聚合法、溶液聚合法、淤浆聚合法、固相聚合法等、或这些方法中的2种以上的组合,优选使用熔融聚合法、或熔融聚合法与固相聚合法的组合。

本发明中,在聚合时,可以使用针对聚合单体的酰化剂、作为酰氯衍生物将末端活性化的单体。作为酰化剂,可列举出乙酸酐等脂肪酸酐等。

在这些聚合时,可以使用各种催化剂,作为代表性的催化剂,可列举出:二烷基锡氧化物、二芳基锡氧化物、二氧化钛、烷氧基钛硅酸盐类、钛醇化物类、脂肪酸金属盐、bf3之类的路易斯酸盐等,优选脂肪酸金属盐。催化剂的使用量通常基于单体的总质量为约0.001~1质量%、特别优选为约0.003~0.2质量%。

此外,进行溶液聚合或淤浆聚合时,作为溶剂,使用液体石蜡、高耐热性合成油、非活性矿物油等。

作为反应条件,例如为反应温度200~380℃、最终到达压力0.1~760torr(即,13~101,080pa)。尤其是熔融反应中,例如为反应温度260~380℃、优选为300~360℃、最终到达压力1~100torr(即,133~13,300pa)、优选为1~50torr(即,133~6,670pa)。

反应可以将全部原料单体(仅hba、ta、ia、bp、及apap)、酰化剂、及催化剂加入同一反应容器中使反应开始(一阶段方式),也可以将原料单体hba、bp、及apap的羟基用酰化剂酰化之后,与ta及ia的羧基反应(二阶段方式)。

熔融聚合在反应体系内达到规定温度之后开始减压,达到规定的减压度后进行聚合。在搅拌机的扭矩达到规定值之后,导入非活性气体,从减压状态经历常压变成规定的加压状态,然后从反应体系将全芳香族聚酯酰胺排出。

通过上述聚合方法制造的全芳香族聚酯酰胺通过进一步在常压或减压下、在非活性气体中进行加热的固相聚合,能够实现分子量的增加。固相聚合反应的优选的条件为反应温度230~350℃、优选为260~330℃、最终到达压力10~760torr(即,1,330~101,080pa)。

本发明的全芳香族聚酯酰胺的制造方法优选包含如下工序:在脂肪酸金属盐的存在下,将4-羟基苯甲酸、4,4’-二羟基联苯、及n-乙酰基-对氨基苯酚用脂肪酸酐进行酰化,然后与1,4-苯二羧酸及1,3-苯二羧酸进行酯交换,

优选的是,相对于仅包含4-羟基苯甲酸、1,4-苯二羧酸、1,3-苯二羧酸、4,4’-二羟基联苯、及n-乙酰基-对氨基苯酚的全部单体,

4-羟基苯甲酸的使用量为50~69摩尔%、

1,4-苯二羧酸的使用量为9.2~22.5摩尔%、

1,3-苯二羧酸的使用量为2.5~6.3摩尔%、

4,4’-二羟基联苯的使用量为8.5~24摩尔%、

n-乙酰基-对氨基苯酚的使用量为1~7摩尔%,

优选的是,1,4-苯二羧酸与1,3-苯二羧酸的总摩尔数(以下也称为“摩尔数1b”。)为4,4’-二羟基联苯与n-乙酰基-对氨基苯酚的总摩尔数(以下也称为“摩尔数2b”。)的1~1.06倍,或者,4,4’-二羟基联苯与n-乙酰基-对氨基苯酚的总摩尔数为1,4-苯二羧酸与1,3-苯二羧酸的总摩尔数的1~1.06倍,

前述脂肪酸酐的使用量优选为4-羟基苯甲酸、4,4’-二羟基联苯、及n-乙酰基-对氨基苯酚的总羟基当量的1.02~1.04倍。更优选的是,上述脂肪酸金属盐为乙酸金属盐、上述脂肪酸酐为乙酸酐。此外,更优选的是,摩尔数1b为摩尔数2b的1~1.025倍,或者,摩尔数2b为摩尔数1b的1~1.025倍。

以下,对全芳香族聚酯酰胺的性质进行说明。本发明的全芳香族聚酯酰胺在熔融时显示出光学各向异性。在熔融时显示出光学各向异性意味着本发明的全芳香族聚酯酰胺为液晶性聚合物。

本发明中,全芳香族聚酯酰胺为液晶性聚合物对于全芳香族聚酯酰胺兼具热稳定性和易加工性而言是不可或缺的要素。由上述构成单元(i)~(v)构成的全芳香族聚酯酰胺根据构成成分及聚合物中的序列分布的不同,也存在不形成各向异性熔融相的物质,本发明的聚合物限定为在熔融时显示出光学各向异性的全芳香族聚酯酰胺。

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振光检查方法来确认。更具体而言,熔融各向异性的确认可以如下来实施:使用奥林巴斯株式会社制偏光显微镜,使放在linkam公司制热载台上的试样熔融,在氮气氛下以150倍的倍率进行观察,由此实施。液晶性聚合物为光学各向异性,在插入正交偏振片之间时会使光透过。试样为光学各向异性时,即使是例如熔融静止液状态,偏振光也会透过。

向列的液晶性聚合物在熔点以上时会显著发生粘性降低,因此,通常,在熔点或其以上的温度显示液晶性成为加工性的指标。从耐热性的观点出发优选熔点尽可能高,但是,考虑聚合物的熔融加工时的热劣化、成形机的加热能力等时,超过340℃且为370℃以下是优选的标准。需要说明的是,更优选为345~365℃。

本发明的复合树脂组合物在复合树脂组合物中相对于复合树脂组合物整体包含62.5~82.5质量%的上述液晶性聚合物。液晶性聚合物的含量相对于复合树脂组合物整体小于62.5质量%时,复合树脂组合物的流动性容易恶化,此外,由复合树脂组合物得到的连接器等成形品的翘曲变形可能会变大,因此不优选。液晶性聚合物的含量相对于复合树脂组合物整体超过82.5质量%时,由复合树脂组合物得到的连接器等成形品的弯曲弹性模量及耐裂纹性降低,因此不优选。本发明的复合树脂组合物优选在复合树脂组合物中相对于复合树脂组合物整体包含64~80质量%的上述液晶性聚合物,更优选包含65~77.5质量%。

(纤维状填充剂)

本发明的复合树脂组合物包含上述液晶性聚合物和纤维状填充剂,纤维状填充剂的重量平均纤维长度为200μm以下,因此,将该复合树脂组合物成形而得到的成形品的高温刚性及流动性优异、抑制了翘曲变形。纤维状填充剂可以单独使用1种或组合使用2种以上。作为本发明的纤维状填充剂,没有特别限定,可列举出玻璃纤维、研磨纤维、碳纤维、石棉纤维、二氧化硅纤维、二氧化硅·氧化铝纤维、氧化锆纤维、氮化硼纤维、氮化硅纤维、硼纤维、钛酸钾纤维等。由于由复合树脂组合物得到的成形品的高温刚性容易提高,因此,作为本发明的纤维状填充剂,优选研磨纤维。

本发明的复合树脂组合物中,纤维状填充剂的重量平均纤维长度为200μm以下、优选为170μm以下、更优选为150μm以下。上述重量平均纤维长度超过200μm时,复合树脂组合物的流动性不易变充分,成形品的翘曲变形可能会变大,因此不优选。作为上述重量平均纤维长度的下限,没有特别限定,优选为50μm以上,更优选为70μm以上。上述重量平均纤维长度为50μm以上时,由复合树脂组合物得到的成形品的高温刚性容易变充分,因此优选。需要说明的是,本说明书中,纤维状填充剂的重量平均纤维长度是指,将复合树脂组合物在600℃下加热2小时进行灰化而得到灰化残渣,将该灰化残渣分散在5质量%聚乙二醇水溶液中,得到分散液,使用图像测定器对该分散液进行测定而得到的重量平均纤维长度。

此外,本发明的纤维状填充剂的纤维直径没有特别限定,通常使用5~15μm左右的纤维直径。

本发明的复合树脂组合物在复合树脂组合物中相对于复合树脂组合物整体包含1.5~15质量%的纤维状填充剂。纤维状填充剂的含量相对于复合树脂组合物整体小于1.5质量%时,由复合树脂组合物得到的连接器等成形品的载荷挠曲温度低,高温刚性不充分,因此不优选。纤维状填充剂的含量相对于复合树脂组合物整体超过15质量%时,组合物的流动性恶化,成形品的翘曲变形可能会变大,因此不优选。本发明的纤维状填充剂优选相对于复合树脂组合物整体以2~15质量%的量包含在复合树脂组合物中,更优选包含3~15质量%。

(板状填充剂)

本发明的复合树脂组合物中还包含板状填充剂。通过在本发明的复合树脂组合物中包含板状填充剂,能够得到抑制了翘曲变形的成形品。板状填充剂可以单独使用1种或组合使用2种以上。

相对于复合树脂组合物整体包含12.5~36质量%的板状填充剂。板状填充剂的含量相对于复合树脂组合物整体小于12.5质量%时,由复合树脂组合物得到的成形品的翘曲变形的抑制不充分,因此不优选。板状填充剂的含量相对于复合树脂组合物整体超过36质量%时,复合树脂组合物的流动性恶化,复合树脂组合物的成形可能变难,因此不优选。本发明的板状填充剂优选相对于复合树脂组合物整体以15~34质量%的量包含在复合树脂组合物中,更优选包含17.5~32质量%。

作为本发明的板状填充剂,可列举出滑石、云母、玻璃鳞片、各种金属箔等,从不会使复合树脂组合物的流动性恶化、抑制由复合树脂组合物得到的成形品的翘曲变形的方面考虑,优选选自滑石及云母中的1种以上,更优选云母。此外,对板状填充剂的平均粒径没有特别限定,若考虑在薄壁部的流动性,则理想的是较小。另一方面,为了使由复合树脂组合物得到的连接器等成形品的翘曲变形较小,需要维持一定的大小。具体而言,优选1~100μm、更优选5~50μm。

〔滑石〕

作为本发明中可以使用的滑石,优选的是,相对于该滑石的全部固体成分量,fe2o3、al2o3及cao的总含量为2.5质量%以下,fe2o3及al2o3的总含量超过1.0质量%且为2.0质量%以下,并且,cao的含量小于0.5质量%。即,本发明中可以使用的滑石除了作为其主成分的sio2及mgo以外,还可以含有fe2o3、al2o3及cao中的至少1种,并以上述的含量范围含有各成分。

上述滑石中,fe2o3、al2o3及cao的总含量为2.5质量%以下时,复合树脂组合物的成形加工性及由该复合树脂组合物成形得到的连接器等成形品的耐热性不易恶化。fe2o3、al2o3及cao的总含量优选为1.0质量%以上且2.0质量%以下。

此外,上述滑石中,fe2o3及al2o3的总含量超过1.0质量%的滑石容易获得。此外,上述滑石中,fe2o3及al2o3的总含量为2.0质量%以下时,复合树脂组合物的成形加工性及由该复合树脂组合物成形得到的连接器等成形品的耐热性不易恶化。fe2o3及al2o3的总含量优选超过1.0质量%且为1.7质量%以下。

此外,上述滑石中,cao的含量小于0.5质量%时,复合树脂组合物的成形加工性及由该复合树脂组合物成形得到的连接器等成形品的耐热性不易恶化。cao的含量优选为0.01质量%以上且0.4质量%以下。

本发明的滑石利用激光衍射法测定的质量基准或体积基准的累积平均粒径(d50)从防止成形品的翘曲变形及维持复合树脂组合物的流动性的观点出发优选为4.0~20.0μm、更优选为10~18μm。

〔云母〕

云母为包含铝、钾、镁、钠、铁等的硅酸盐矿物的粉碎物。作为本发明中可以使用的云母,可列举出白云母、金云母、黑云母、人造云母等,其中,从色相良好、价格低的方面考虑优选白云母。

此外,在云母的制造中,作为将矿物粉碎的方法,已知湿式粉碎法及干式粉碎法。湿式粉碎法是如下的方法:将云母原石利用干式粉碎机进行粗粉碎之后,加入水以浆料状态通过湿式粉碎进行主粉碎,其后进行脱水、干燥。与湿式粉碎法比较,干式粉碎法是低成本的常用的方法,但是,使用湿式粉碎法时,更容易将矿物薄且细地进行粉碎。出于获得具有后述优选的平均粒径及厚度的云母的理由,本发明优选使用薄且细的粉碎物。因此,本发明中,优选使用通过湿式粉碎法制造的云母。

此外,湿式粉碎法中,需要使被粉碎物分散于水中的工序,因此,为了提高被粉碎物的分散效率,通常,在被粉碎物中加入凝聚沉淀剂和/或沉淀助剂。作为本发明中可以使用的凝聚沉淀剂及沉淀助剂,可列举出聚氯化铝、硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁、氯化绿矾(chlorinatedcopperas)、聚硫酸铁、聚氯化铁、铁-二氧化硅无机高分子凝聚剂、氯化铁-二氧化硅无机高分子凝聚剂、消石灰(ca(oh)2)、苛性钠(naoh)、苏打灰(na2co3)等。这些凝聚沉淀剂及沉淀助剂的ph为碱性或酸性。本发明中使用的云母优选在进行湿式粉碎时不使用凝聚沉淀剂和/或沉淀助剂。使用不利用凝聚沉淀剂和/或沉淀助剂进行处理的云母时,复合树脂组合物中的聚合物不易发生分解,不易产生大量的气体、不易发生聚合物的分子量降低等,因此,容易更良好地维持得到的连接器等成形品的性能。

本发明中可以使用的云母优选通过microtrac激光衍射法测定的平均粒径为10~100μm,特别优选平均粒径为20~80μm。云母的平均粒径为10μm以上时,对成形品的刚性的改良效果容易变得充分,因此优选。云母的平均粒径为100μm以下时,成形品的刚性的提高容易变得充分,熔合强度也容易变得充分,因此优选。进而,云母的平均粒径为100μm以下时,容易确保对本发明的连接器等的成形而言充分的流动性。

对于本发明中可以使用的云母的厚度,优选通过电子显微镜的观察实际测定的厚度为0.01~1μm、特别优选为0.03~0.3μm。云母的厚度为0.01μm以上时,在复合树脂组合物的熔融加工时云母不易破裂,因此,成形品的刚性可能容易提高,因此优选。云母的厚度为1μm以下时,对成形品的刚性的改良效果容易变得充分,因此优选。

本发明中可以使用的云母可以利用硅烷偶联剂等进行表面处理,并且/或者,也可以用结合剂进行造粒而形成颗粒状。

本发明的复合树脂组合物中,纤维状填充剂及板状填充剂的总量相对于复合树脂组合物整体为17.5~37.5质量%。上述总量相对于复合树脂组合物整体小于17.5质量%时,由复合树脂组合物得到的连接器等成形品的载荷挠曲温度低、高温刚性不充分,此外,翘曲变形可能会变大,因此不优选。上述总量相对于复合树脂组合物整体超过37.5质量%时,复合树脂组合物的流动性恶化、成形品的翘曲变形可能会变大,因此不优选。上述总量优选相对于复合树脂组合物整体为20~36质量%,更优选为22.5~35质量%。

(其它成分)

本发明的复合树脂组合物中,除了上述成分以外,还可以配混成核剂、炭黑、无机烧结燃料等颜料、抗氧化剂、稳定剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、阻燃剂、及公知的无机填充剂中的1种以上。

本发明的复合树脂组合物的制造方法只要能将复合树脂组合物中的成分均匀混合,并使纤维状填充剂的重量平均纤维长度为200μm以下,就没有特别限定,可以从目前已知的树脂组合物的制造方法中适宜选择。例如可列举出:使用单螺杆或双螺杆挤出机等熔融混炼装置对各成分进行熔融混炼并挤出之后,将得到的复合树脂组合物加工成粉末、鳞片、粒料等期望的形态的方法。

本发明的复合树脂组合物的流动性优异,因此,成形时的最小填充压力不易变得过度,能够优选成形为连接器、尤其是低厚度窄节距连接器等小型且具有复杂形状的部件等。流动性的程度通过连接器的最小填充压力来判断。即,将在图1所示的fpc连接器的注射成形时可得到良好的成形品的最小注射填充压力定义为最小填充压力。最小填充压力越低,评价为流动性越优异。

在比液晶性聚合物的熔点高10~30℃的温度下以剪切速度1000/秒基于iso11443测定的复合树脂组合物的熔融粘度为1×105pa·s以下(更优选5pa·s以上且1×102pa·s以下)从以下方面考虑是优选的:在连接器、尤其是低厚度窄节距连接器的成形时,确保复合树脂组合物的流动性,且填充压力不会变得过度。

(连接器)

通过将本发明的复合树脂组合物成形,能够得到本发明的连接器。作为本发明的连接器,没有特别限定,例如可列举出产品全长小于30mm、产品高度小于5mm的连接器。作为产品全长小于30mm、产品高度小于5mm的连接器,没有特别限定,例如可列举出:低厚度窄节距连接器、同轴连接器、microsim连接器、microsd连接器等。其中,低厚度窄节距连接器是适宜的。作为低厚度窄节距连接器,没有特别限定,例如可列举出:基板对基板连接器(也作为“btob连接器”为人所知)、挠性印刷基板用连接器(用于将挠性印刷基板(fpc)与挠性扁平电缆(ffc)连接,也作为“fpc连接器”为人所知)等。其中,节距间距离为0.5mm以下、产品全长为3.5mm以上、产品高度为4.0mm以下、作为基板对基板连接器或挠性印刷基板用连接器的低厚度窄节距连接器是适宜的。

作为得到本发明的连接器的成形方法,没有特别限定,为了防止得到的连接器的变形等,优选选择没有残留内部应力的成形条件。为了降低填充压力、降低得到的连接器的残留内部应力,成形机的料筒温度优选为液晶性聚合物的熔点以上的温度。

此外,模具温度优选为70~100℃。模具温度低时,填充在模具中的复合树脂组合物可能会发生流动不良,因此不优选。模具温度高时,可能会产生毛刺的发生等问题,因此不优选。对于注射速度,优选以150mm/秒以上进行成形。注射速度低时,可能只能得到未填充成形品,即使得到完全填充的成形品,可能也是填充压力高且残留内部应力大的成形品,只能得到平面度差的连接器。

本发明的连接器抑制了翘曲变形。连接器的翘曲的程度如下来判断。即,利用图1所示的fpc连接器,在图2中黑圆点所示的多个位置测定高度,将自最小二乘平面起的最大高度与最小高度的差作为翘曲。本发明的连接器抑制了在进行ir回流焊之前及之后的翘曲的变化。

此外,本发明的连接器抑制了起泡发生。起泡发生的程度通过起泡温度来判断。即,以目视观察夹持在规定温度的热压机中5分钟后的成形品的表面有无起泡发生,将起泡的发生个数为零的最高温度作为起泡温度。起泡温度越高,评价为起泡发生越得到抑制。

此外,由本发明的复合树脂组合物得到的连接器的耐热性、例如通过高温刚性评价的耐热性优异。高温刚性通过基于iso75-1,2测定载荷挠曲温度来评价。

实施例

以下,通过实施例对本发明进行具体说明,但本发明不限定于此。

<合成例1>

向具备搅拌机、回流柱、单体投入口、氮气导入口、减压/流出管线的聚合容器中加入以下的原料单体、脂肪酸金属盐催化剂、酰化剂,开始氮气置换。

(i)4-羟基苯甲酸10.6摩尔(64摩尔%)(hba)

(ii)对苯二甲酸2.4摩尔(14.5摩尔%)(ta)

(iii)间苯二甲酸0.6摩尔(3.5摩尔%)(ia)

(iv)4,4’-二羟基联苯2.7摩尔(16摩尔%)(bp)

(v)n-乙酰基-对氨基苯酚0.3摩尔(2摩尔%)(apap)

乙酸钾催化剂110mg

乙酸酐1715g(hba与bp与apap的总羟基当量的1.03倍)

加入原料之后,将反应体系的温度升至140℃,在140℃下反应1小时。其后,再用5.5小时升温至360℃,然后,用20分钟减压至10torr(即1330pa),边使乙酸、过量的乙酸酐、其它低沸点成分馏出,边进行熔融聚合。在搅拌扭矩达到规定的值之后,导入氮气,从减压状态经历常压而成为加压状态,从聚合容器的下部将聚合物排出。

<评价>

对于合成例1的全芳香族聚酯酰胺,按照以下的方法进行熔点、dtul、及制造性的评价。将评价结果示于表1。

[熔点]

利用dsc(tainstrumentsinc.制造),在从室温起以20℃/分钟的升温条件对聚合物进行测定时观测的吸热峰值温度(tm1)的观测后,在(tm1+40)℃的温度下保持2分钟,然后,以20℃/分钟的降温条件暂时冷却至室温,之后,测定再次以20℃/分钟的升温条件测定时观测的吸热峰的温度。

[dtul]

将聚合物60质量%和玻璃纤维(中央硝子株式会社制efh75-01、研磨纤维、平均纤维直径11μm、平均纤维长度75μm)40质量%利用双螺杆挤出机(株式会社日本制钢所制tex30α型)在聚合物的熔点+20℃的料筒温度下进行熔融混炼,得到聚酯酰胺树脂组合物粒料。

将上述聚酯酰胺树脂组合物粒料使用成形机(住友重机械工业株式会社制“se100du”)在以下的成形条件下成形,得到测定用试验片(4mm×10mm×80mm)。使用该试验片,利用基于iso75-1,2的方法测定载荷挠曲温度。需要说明的是,作为弯曲应力,使用1.8mpa。将结果示于表1。

〔成形条件〕

料筒温度:聚合物的熔点+20℃

模具温度:80℃

背压:2mpa

注射速度:33mm/秒

[制造性]

观察上述从聚合容器的下部排出聚合物时的行为,按照以下的基准评价制造性。将结果示于表1~4。

○:能够没有问题地将聚合物以线料的形式排出、并且能够将该线料切割成粒料状的情况,制造性评价为良好。

×:在聚合中途在容器内发生固化等而无法排出聚合物的情况、或者即使能够将聚合物以线料的形式排出也无法切割该线料的情况,制造性评价为不良。

<合成例2~16、比较合成例1~8>

将原料单体的种类、进料比率(摩尔%)如表1~3所示进行设定,除此以外,与合成例1同样操作,得到聚合物。此外,进行与合成例1同样的评价。将评价结果示于表1~3。

【表1】

【表2】

【表3】

<实施例1~5、比较例1~5>

在下述的实施例及比较例中,液晶性聚合物1是合成例1中得到的液晶性聚合物。此外,液晶性聚合物2及3如下来制造。

需要说明的是,本实施例中,粒料的熔点及熔融粘度的测定分别在下述条件下进行。

[熔点的测定]

利用tainstrumentsinc.制dsc,在从室温起以20℃/分钟的升温条件对液晶性聚合物进行测定时观测的吸热峰值温度(tm1)的观测后,在(tm1+40)℃的温度下保持2分钟,然后,以20℃/分钟的降温条件暂时冷却到室温,之后,测定再次以20℃/分钟的升温条件测定时观测的吸热峰的温度。

[熔融粘度的测定]

使用株式会社东洋精机制作所制capirograph1b型,在比液晶性聚合物的熔点高10~30℃的温度下使用内径1mm、长度20mm的节流孔,以剪切速度1000/秒基于iso11443测定液晶性聚合物的熔融粘度。需要说明的是,对于测定温度,液晶性聚合物1为360℃、液晶性聚合物2为350℃、液晶性聚合物3为380℃。

(液晶性聚合物2的制造方法)

向具备搅拌机、回流柱、单体投入口、氮气导入口、减压/流出管线的聚合容器中加入以下的原料单体、金属催化剂、酰化剂,开始氮气置换。

(i)4-羟基苯甲酸:1380g(60摩尔%)(hba)

(ii)6-羟基-2-萘甲酸:157g(5摩尔%)(hna)

(iii)对苯二甲酸:484g(17.5摩尔%)(ta)

(iv)4,4’-二羟基联苯:388g(12.5摩尔%)(bp)

(v)4-乙酰氧基氨基苯酚:126g(5摩尔%)(apap)

乙酸钾催化剂:110mg

乙酸酐:1659g

在聚合容器中加入原料之后,将反应体系的温度升至140℃,在140℃下反应1小时。其后,再用4.5小时升温至340℃,然后,用15分钟减压至10torr(即,1330pa),边使乙酸、过量的乙酸酐、其它低沸点成分馏出,边进行熔融聚合。在搅拌扭矩达到规定的值之后,导入氮气,从减压状态经历常压而成为加压状态,从聚合容器的下部排出聚合物,对线料进行造粒,从而粒料化。得到的粒料的熔点为336℃、熔融粘度为19pa·s。

(液晶性聚合物3的制造方法)

向具备搅拌机、回流柱、单体投入口、氮气导入口、减压/流出管线的聚合容器中加入以下的原料单体、金属催化剂、酰化剂,开始氮气置换。

(i)4-羟基苯甲酸:1040g(48摩尔%)(hba)

(ii)6-羟基-2-萘甲酸:89g(3摩尔%)(hna)

(iii)对苯二甲酸:547g(21摩尔%)(ta)

(iv)间苯二甲酸:91g(3.5摩尔%)(ia)

(v)4,4’-二羟基联苯:716g(24.5摩尔%)(bp)

乙酸钾催化剂:110mg

乙酸酐:1644g

在聚合容器中加入原料之后,将反应体系的温度升至140℃,在140℃下反应1小时。其后,再用5.5小时升温至360℃,然后,用20分钟减压至5torr(即,667pa),边使乙酸、过量的乙酸酐、其它低沸点成分馏出边进行熔融聚合。在搅拌扭矩达到规定的值之后,导入氮气,从减压状态经历常压而成为加压状态,从聚合容器的下部排出聚合物,对线料进行造粒,从而粒料化。得到的粒料的熔点为355℃、熔融粘度为10pa·s。

(液晶性聚合物以外の成分)

将上述得到的各液晶性聚合物与下述成分使用双螺杆挤出机进行混合,得到复合树脂组合物。各成分的配混量如表4所示。需要说明的是,以下,表中的“%”表示质量%。

(b)纤维状填充剂

玻璃纤维:日本电气硝子株式会社制ecs03t-786h、纤维直径10μm、长度3mm的短切纤维

研磨纤维:日东纺株式会社制pf70e001、纤维直径10μm、平均纤维长度70μm(制造商标称值)

需要说明的是,上述制造商标称值与作为组合物中的实际测量值的表4中的100μm不同。

(c)板状填充剂

云母:株式会社山口云母工业制ab-25s、平均粒径25μm

此外,得到复合树脂组合物时的挤出条件如下。

[挤出条件]

〔实施例1~5、比较例1~3〕

将设置在主进料口的料筒的温度设为250℃,其它料筒的温度均设为360℃。液晶性聚合物全部从主进料口供给。此外,填充剂从侧向进料口供给。

〔比较例4〕

将设置在主进料口的料筒的温度设为250℃,其它料筒的温度均设为350℃。液晶性聚合物全部从主进料口供给。此外,填充剂从侧向进料口供给。

〔比较例5〕

将设置在主进料口的料筒的温度设为250℃,其它料筒的温度均设为370℃。液晶性聚合物全部从主进料口供给。此外,填充剂从侧向进料口供给。

需要说明的是,复合树脂组合物中的纤维状填充剂的重量平均纤维长度通过下述方法来测定。

[重量平均纤维长度的测定]

将复合树脂组合物粒料5g在600℃下加热2小时进行灰化。使灰化残渣充分分散在5质量%聚乙二醇水溶液中之后,用滴管移至培养皿,用显微镜观察纤维状填充剂。同时,使用图像测定器(nirecocorporation制luzexfs)测定纤维状填充剂的重量平均纤维长度。

(复合树脂组合物的熔融粘度的测定)

使用株式会社东洋精机制作所制capirograph1b型,在比液晶性聚合物的熔点高10~30℃的温度下,使用内径1mm、长度20mm的节流孔,以剪切速度1000/秒基于iso11443测定复合树脂组合物的熔融粘度,按照以下的基准进行评价。需要说明的是,对于测定温度,使用液晶性聚合物1的复合树脂组合物为360℃、使用液晶性聚合物2的复合树脂组合物为350℃、使用液晶性聚合物3的复合树脂组合物为380℃。将结果示于表4。

○(良好):上述熔融粘度为25pa·s以下。

×(不良):上述熔融粘度超过25pa·s。

基于下述的方法,测定由复合树脂组合物成形的连接器的物性。将各评价结果示于表4。

(弯曲试验)

在下述成形条件下,将复合树脂组合物注射成形,得到0.8mm厚的成形品,基于astmd790测定弯曲强度、断裂应变及弯曲弹性模量,按照以下的基准进行评价。

·弯曲强度

○(良好):上述弯曲强度为140mpa以上。

×(不良):上述弯曲强度小于140mpa。

·断裂应变

○(良好):上述断裂应变为2.6%以上。

×(不良):上述断裂应变小于2.6%。

·弯曲弹性模量

○(良好):上述弯曲弹性模量为12000mpa以上。

×(不良):上述弯曲弹性模量小于12000mpa。

[成形条件]

成形机:住友重机械工业、se100du

料筒温度:

360℃(实施例1~5、比较例1~3)

350℃(比较例4)

370℃(比较例5)

模具温度:80℃

注射速度:33mm/秒

(载荷挠曲温度)

在下述成形条件下将复合树脂组合物注射成形,得到成形品,基于iso75-1,2测定载荷挠曲温度,按照以下的基准进行评价。

○(良好):上述载荷挠曲温度为260℃以上。

×(不良):上述载荷挠曲温度小于260℃。

[成形条件]

成形机:住友重机械工业、se100du

料筒温度:

360℃(实施例1~5、比较例1~3)

350℃(比较例4)

370℃(比较例5)

模具温度:80℃

注射速度:33mm/秒

(起泡温度)

在下述成形条件下将复合树脂组合物注射成形,得到具有焊接部的12.5mm×120mm×0.8mm的成形品。将该成形品在上述焊接部一分为二,将得到的断片作为1个测试体,将其夹持在规定温度的热压机中5分钟。其后,以目视研究在上述测试体的表面是否发生起泡。起泡温度设为起泡的发生个数为零的最高温度,按照以下的基准进行评价。

○(良好):上述起泡温度为260℃以上。

×(不良):上述起泡温度小于260℃。

[成形条件]

成形机:住友重机械工业、se100du

料筒温度:

360℃(实施例1~5、比较例1~3)

350℃(比较例4)

370℃(比较例5)

模具温度:90℃

注射速度:33mm/秒

(fpc连接器翘曲)

在下述成形条件下将复合树脂组合物注射成形(浇口:隧道式浇口、浇口尺寸:),得到如图1所示的整体大小17.6mm×4.00mm×1.16mm、节距间距离0.5mm、针孔数30×2针、最小壁厚:0.12mm的fpc连接器。

[成形条件]

成形机:住友重机械工业、se30duz

料筒温度(表示自喷嘴侧起的温度):

360℃-360℃-350℃-340℃(实施例1~5、比较例1~3)

350℃-350℃-340℃-330℃(比较例4)

370℃-370℃-360℃-350℃(比较例5)

模具温度:80℃

注射速度:200mm/秒

保压压力:50mpa

保压时间:0.5秒

冷却时间:10秒

螺杆转速:120rpm

螺杆背压:1.2mpa

将得到的连接器静置在水平的桌子上,利用mitutoyocorporation制quickvision404procnc图像测定机测定连接器的高度。这时,在图2中黑圆点所示的多个位置测定高度,将自最小二乘平面起的最大高度和最小高度的差作为fpc连接器的翘曲。需要说明的是,翘曲在以下述条件进行的ir回流焊的前后进行测定,按照以下的基准进行评价。

·ir回流焊前

○(良好):上述翘曲为0.03mm以下。

×(不良):上述翘曲超过0.03mm。

·ir回流焊后

○(良好):上述翘曲为0.07mm以下。

×(不良):上述翘曲超过0.07mm。

[ir回流焊条件]

测定机:japanpulselaboratories,inc.制大型台式回流软钎焊装置rf-300(使用远红外线加热器)

试样输送速度:140mm/秒

回流焊炉通过时间:5分钟

预热区的温度条件:150℃

回流焊区温度条件:190℃

峰值温度:251℃

(fpc连接器变形量)

求出利用上述方法测得的回流焊前后的翘曲的差作为fpc连接器变形量,按照以下的基准进行评价。

○(良好):上述变形量为0.04mm以下。

×(不良):上述变形量超过0.04mm。

(fpc连接器最小填充压力)

测定在将图1的fpc连接器注射成形时可得到良好的成形品的最小的注射填充压力作为最小填充压力,按照以下的基准进行评价。

○(良好):上述最小填充压力为130mpa以下。

×(不良):上述最小填充压力超过130mpa。

【表4】

如表4所示,本发明的复合树脂组合物的流动性优异,由该复合树脂组合物成形而成的连接器的耐热性优异、抑制了翘曲变形及起泡发生。

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