JP2576812B2

JP2576812B2 - 電気・電子部品用ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物

Info

Publication number: JP2576812B2
Application number: JP7109369A
Authority: JP
Inventors: 晶門井; 安志久保; 英夫松岡
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1995-05-08
Filing date: 1995-05-08
Publication date: 1997-01-29
Anticipated expiration: 2012-01-29
Also published as: JPH08109330A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は特定のウレイドシラン化
合物を含有する電気・電子部品用ポリフェニレンスルフ
ィド組成物に関するものであり、さらに詳しくはウレイ
ドシラン化合物を含有せしめたことにより、優れた機械
特性、耐湿性を有する電気・電子部品用ポリフェニレン
スルフィド組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリフェニレンスルフィド樹脂（以下Ｐ
ＰＳと略称する）は、優れた耐熱性、耐薬品性、難燃性
などを有しているのであるが、もろいという欠点があ
る。そのため通常はガラス繊維をはじめとする各種の補
強材、充填材を配合して機械的性質を高めると共に、さ
らに耐熱性を向上させて実用に供されている。そしてこ
れら充填材を配合したＰＰＳは、特徴を生かしてコネク
ター、プリント配線板用基材、電子部品封止材などの電
子・電気用途、自動車用途、事務機器用途などに巾広く
利用されている。しかしながらこれら充填材とＰＰＳの
接着性がよくないためか、吸湿時の電気特性が低下する
という欠点があり、また機械特性の発現が十分でないと
いう問題点もある。これらの欠点を改善する目的で各種
のカップリング剤の使用が提案されている。例えばアミ
ド、スルファミド系シラン（特開昭62-27459号公報）、
パーフロロアルキル系シラン（特開昭61-296063 号公
報）、二重結合とアミノ基を有するシラン（特開昭61-2
85255 号公報）、ポリシラン化合物（特開昭59-206463
号公報）、ハロシラン（特開昭59-68370号公報）、メル
カプトシラン（特開昭59-31503号公報）、アミノシラ
ン、3-ウレイドプロピルトリメトキシシラン（特開昭58
-65750号公報）、チタネート系カップリング剤（特開昭
56-102004 号公報）などである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のカップリング剤
を使用することにより、吸湿時の電気特性および機械特
性は、ある程度改善されるのであるが未だ満足できるレ
ベルには達していない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは鋭意
検討した結果、すでに知られている3-ウレイドプロピル
トリメトキシシランに代えて、一般式ＮＨ₂ＣＯＮＨ−
Ｒ−Ｓｉ−Ｘ₃で表されるウレイドシランにおいてＸと
して炭素数 2以上のアルコキシ基を有するウレイドシラ
ンを使用することにより、吸湿時の電気特性が大巾に改
善されることを見出し本発明に到達した。すなわち本発
明は、Ａ．ポリフェニレンスルフィド樹脂Ｂ．充填材およびＣ．下記式で示されるウレイドシランを必須成分とする
組成物であって、かつ、該組成物を成形してなるＡＳＴ
ＭＤ２５７による絶縁抵抗測定用成形品を１２１℃、
２気圧、１００時間の条件でプレッシャークッカー処理
した後、ＡＳＴＭＤ２５７に従い測定した絶縁抵抗が
１０¹⁴Ω以上、プレッシャークッカー処理前の絶縁抵抗
値未満である組成物であることを特徴とする電気・電子
部品用ポリフェニレンスルフィド組成物を提供するもの
である。

【０００５】

【化２】（ただしここでＲ¹は炭素数 1〜15のアルキレン基、Ｘ
は炭素数 2〜10のアルコキシ基またはハロゲン基を示
す）。

【０００６】本発明で使用するポリフェニレンスルフィ
ド（以下ＰＰＳと称する）とは、構造式

【化３】で示される繰返し単位を70モル％以上、より好ましく90
モル％以上を含む重合体であり、上記繰返し単位が70モ
ル％未満では耐熱性が損なわれるため好ましくない。Ｐ
ＰＳは一般に、特公昭45-3368 特公報で代表される製造
法により得られる比較的分子量の小さい重合体と、特公
昭52-12240号公報で代表される製造法により得られる本
質的に線状で比較的高分子量の重合体等があり、前記特
公昭45-3368 号公報記載の方法で得られた重合体におい
ては、重合後酸素雰囲気下において加熱することによ
り、あるいは過酸化物等の架橋剤を添加して加熱するこ
とにより高重合度化して用いることも可能であり、本発
明においてはいかなる方法により得られたＰＰＳを用い
ることも可能である。またＰＰＳはその繰返し単位の30
モル％未満を下記の構造式を有する繰返し単位等で構成
することが可能である。

【０００７】

【化４】また、本発明で用いるＰＰＳには、本発明の効果を損な
わない範囲で酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、結晶核剤、
紫外線防止剤、着色剤などの通常の添加剤および他種ポ
リマーを添加することができ、更に、ＰＰＳの架橋度を
制御する目的で、通常の過酸化剤および、特開昭59-131
650 号公報に記載されているチオホスフィン酸金属塩等
の架橋促進剤または特開昭58-204045 号公報、特開昭58
-204046号公報等に記載されているジアルキル錫ジカル
ボキシレート、アミノトリアゾール等の架橋防止剤を配
合することも可能である。

【０００８】本発明で用いる充填材は無機あるいは有機
物のいずれであってもよく、またその形態は、繊維状、
粒状、その他のいかなる形状であってもよい。このよう
な充填材として例えば、ガラス繊維、シラスガラス繊
維、炭素繊維、シリカ繊維、アスベスト繊維、アルミナ
繊維、炭化ケイ素繊維、窒化ホウ素繊維、窒化ケイ素繊
維、ジルコニア繊維、ホウ素繊維、石コウ繊維、炭化ケ
イ素ウィスカ、チタン酸カリウムウィスカ、ケイ酸カル
シウム繊維、その他の各種セラミック繊維類、各種金属
繊維類、アラミド繊維、ポリベンズチアゾール繊維、ポ
リベンズイミダゾール繊維、シリカ、マイカ、ガラスビ
ーズ、タルク、クレー、ベントナイト、ワラステナイ
ト、セリナイト、カオリン、アスベスト、アルミナシリ
ケート、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、アルミ
ナ、塩化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、
ドロマイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、窒化ホウ
酸、炭化ケイ素、サロヤンなどが挙げられ、これらは中
空であってもよい。これらの充填材は 1種または 2種以
上の混合物で使用される。本発明の組成物において、こ
れら充填材の配合量に特に制限はないが、通常ＰＰＳ 1
00重量部に対して充填材 5〜400 重量部が好ましい。 5
重量部未満では機械強度、耐熱性の改善効果が得られ難
く、また 400重量部を越えると溶融流動性が低下して成
形性が損なわれると共に、機械強度も低下してしまう。

【０００９】本発明で用いるウレイドシランは、下記式

【化５】（ただしここでＲ¹は炭素数 1〜15のアルキレン基、Ｘ
は炭素数 2〜10のアルコキシ基またはハロゲン基を示
す）。

【００１０】本発明で用いられるウレイドシランとして
例えば、γ−ウレイドメチルトリエトキシシラン、γ−
ウレイドエチルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリク
ロルシラン、γ−ウレイドブチルトリエトキシシランな
どが挙げられる。これらのウレイドシランは 1種または
2種以上で使用される。また他のシラン化合物例えば、
アミノシラン、エポキシシラン、ビニルシラン、ハロシ
ランなどとの併用も可能である。本発明のこれらウレイ
ドシランの配合量は特に制限はないが、通常充填材に対
して0.05〜10重量％が適当である。0.05重量％未満では
目的とする効果が得られにくく、10重量％を越えると改
良効果が飽和に達して経済的に不利になるばかりでな
く、組成物の流動性を損なうので好ましくない。これら
のウレイドシランを配合する方法には特に限定はない
が、例えば、一定ｐＨに調製されたウレイドシランの溶
液（水溶液、有機溶媒溶液、水／有機溶媒混合溶液）に
充填材を浸漬後乾燥する方法、あるいは各種ミキサーに
よりウレイドシランと充填材を、あるいはＰＰＳとウレ
イドシランと充填材を混合し配合する方法などが挙げら
れる。

【００１１】なお本発明においては組成物を成形してな
るＡＳＴＭＤ２５７による絶縁抵抗測定用成形品を１
２１℃、２気圧、１００時間の条件でプレッシャークッ
カー処理した後、ＡＳＴＭＤ２５７に従い測定した際
の絶縁抵抗が１０¹⁴Ω以上出あることが必要であり、ま
た、プレッシャークッカー処理前の絶縁抵抗値未満であ
る。

【００１２】本発明の電気・電子用ポリフェニレンスル
フィド樹脂組成物の調製手段には特に制限がなく、例え
ば予めウレイドシランで処理した充填剤とＰＰＳを、あ
るいはウレイドシラン、充填剤とＰＰＳの３者をリボン
羽根型混合機、ドラム型回転混合機を用いて混合した
後、単軸押出機、多軸押出機またはニーダーなどにより
溶融混練する方法などが挙げられる。またウレイドシラ
ンで処理した繊維状充填材のチョップドファイバー、チ
ョップドファイバーマット、連続長繊維マット、織物、
編物などにＰＰＳ粉末を散布するか、ＰＰＳスラリーを
散布するかまたはＰＰＳシートを積層し、これを加熱加
圧一体化することにより直接シート状の成形品または三
次元賦形品を製造することもできる。なお、このように
して得た繊維状充填材強化ＰＰＳシートは銅箔などの金
属箔をはり合せて用いるプリント配線板用基材として有
用である。

【００１３】

【実施例】以下に実施例を用いて本発明をさらに詳述す
る。なお、本実施例中に用いた部、％の値は、特にこと
わりのない限り各々重量部、重量％を示す。また実施例
中の各物性測定は下記の方法に準じて行った。

【００１４】曲げ強度 ASTM D790 アイゾット衝撃強度（ノッチ付）ASTM D256 絶縁抵抗 ASTM D257 実施例１〜２比較例１〜４〈ライトンＰＲ−０６〉（フィリップスペトロリアーム
社製ＰＰＳ）、ガラス繊維、炭酸カルシウム（実施例
２）、およびシラン化合物を第１表に示す割合で混合し
た後、押出機にて溶融混練ペレット化した（温度280 ℃
〜320 ℃）。続いて得られたペレットを射出成形機（成
形温度280 ℃〜320 ℃、金型温度150 ℃）にて試験片を
成形し、物性を測定したところ表１記載の結果が得られ
た。表１の結果から明らかなように、ウレイドシランを
含有せしめた実施例１〜２の組成物は、他のシラン系カ
ップリング剤を含有させた比較例１〜４の組成物に比べ
て耐湿性（プレッシャークッカー処理後の吸水率、絶縁
抵抗）の優れたものである。

【００１５】

【表１】実施例３〜４〈ライトンＶ−１〉（フィリップスペトロリアーム社製
ＰＰＳ）、ガラス繊維、溶融シリカ、ウレイドシランを
表２に示す割合で混合した後、実施例１と同様に溶融混
練／射出成形して試験片を作成し、物性測定したとこ
ろ、表２記載の結果を得た。表２から判るように本発明
の組成物は耐湿性（プレシャクッカー処理後の吸水率、
絶縁抵抗）および機械的特性に優れたものである。

【００１６】

【表２】実施例５比較例５〜７表３に示したシラン化合物のアルコール希釈後の水溶液
で処理したガラス繊維コンティニュアスストランドマッ
トに実施例１のＰＰＳ粉末を均一に散布し、 320℃に加
熱した金型に供給して、圧縮成形した後、 150℃まで冷
却して板状成形品を作成した。この試験片について常態
および 2時間水中煮沸した後の絶縁抵抗をＪＩＳＣ６
４８１に基づいて測定したところ表３記載の結果が得ら
れた。表３から明らかなように、ガラス繊維にウレイド
シランで処理を施すことにより、吸湿時の電気絶縁性が
著しく改良されている。

【００１７】

【表３】

【００１８】

【発明の効果】本発明の電子・電気部品用ポリフェニレ
ンスルフィド組成物は、優れた耐湿性および機械物性を
有している。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｂ 7/28 Ｈ０１Ｂ 7/28 Ｅ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａ．ポリフェニレンスルフィド樹脂Ｂ．充填材および、Ｃ．下記式で示されるウレイドシランを必須成分とする
組成物であって、かつ、該組成物を成形してなるＡＳＴ
ＭＤ２５７による絶縁抵抗測定用成形品を１２１℃、
２気圧、１００時間の条件でプレッシャークッカー処理
した後、ＡＳＴＭＤ２５７に従い測定した絶縁抵抗が
１０¹⁴Ω以上、プレッシャークッカー処理前の絶縁抵抗
値未満である組成物であることを特徴とする電気・電子
部品用ポリフェニレンスルフィド組成物。【化１】（ただしここでＲ¹は炭素数 1〜15のアルキレン基、Ｘ
は炭素数 2〜10のアルコキシ基またはハロゲン基を示
す）。