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JP6779906B2 - 液晶ポリエステル組成物及び成形体 - Google Patents
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JP6779906B2 - 液晶ポリエステル組成物及び成形体 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶ポリエステル組成物及び成形体に関する。
本願は、2015年12月9日に、日本に出願された特願2015−240453号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
電子部品用コネクタとしては、例えば、CPU(中央処理装置)を電子回路基板に着脱自在に実装するためのCPUソケットが知られている。そしてCPUソケットの形成材料には、耐熱性等に優れた液晶ポリエステル樹脂が採用されている。
エレクトロニクス機器の高性能化等に伴って、電子回路基板に実装するCPUも、回路規模が増大している。一般に、CPUが大規模化するほど、接続ピンの数が増大する。近年では、700〜1000本程度の接続ピンを有するCPUが知られている。CPUの接続ピンは、そのCPUの底面に、例えば行列状に配置される。CPUの大きさが一定の場合、これら接続ピンのピッチは、接続ピンの数が多いほど、小さくなる傾向にある。
CPUソケットは、CPUの各接続ピンに対応させて多数のピン挿入穴を有しており、格子を形成している。そして、接続ピンのピッチが小さくなるほど、ピン挿入穴のピッチも小さくなり、ピン挿入穴同士を区切る樹脂、すなわち格子の壁は薄くなる。このため、CPUソケットでは、ピン挿入穴が多いほど、リフロー実装やピン挿入等の応力が壁に加わり、この応力により格子の破壊(以下、クラックと称することがある)が生じ易くなる。
このように、CPUソケット等の電子部品用コネクタには、成形後のクラックに対する耐性を向上させることが求められる。
従来、成形体の機械強度を向上させるため、液晶性ポリエステルに繊維状充填材を配合した液晶ポリエステル組成物が知られている。
例えば特許文献1には、所定の液晶ポリエステル樹脂100重量部に対して平均繊維径が3μm以上10μm未満のガラス繊維と平均繊維径が10μm以上20μm未満のガラス繊維を併用して5重量部以上200重量部以下充填して得られる強化液晶樹脂組成物が開示されている。
特許文献2には、(A)平均繊維径が5〜30μm、繊維長10μm以下のものを除外した重量平均繊維長が250〜350μmであり、且つ繊維長700μm以上のものの割合が5重量%以内である繊維状充填剤と(B)平均粒子径が0.5〜200μmである板状充填剤を配合してなり、組成物中の(A)、(B)成分の総充填量が40〜60重量%であり、(A)成分の重量分率が10〜20重量%、(B)成分の重量分率が30〜40重量%である液晶性ポリマー組成物から成形され、成形品のXY軸面、YZ軸面、XZ軸面の何れの軸面に対しても対称性がない非対称電子部品が記載されている。
特許文献3には、(A)p−ヒドロキシ安息香酸残基が55モル%以下であり、融点が330℃以上の液晶性ポリマー、(B)板状の無機充填剤及び(C)重量平均繊維長が250〜600μmの繊維状充填剤からなり、(B)成分が組成物全体に対し25〜35重量%、(C)成分が組成物全体に対し10〜25重量%、且つ(B)成分と(C)成分の合計が組成物全体に対し40〜50重量%である複合樹脂組成物から形成され、外枠の内部に格子構造を有し、更に格子構造の内部に開口部を有する格子部のピッチ間隔が1、5mm以下、外枠部と格子部の厚みの比率が0.8以下の構造に特徴がある平面状コネクタが記載されている。
特許文献4には、液晶ポリエステル100質量部と、繊維状充填材及び板状充填材の合計65質量部以上100質量部以下と、を有し、前記繊維状充填材は、数平均繊維径が5μm以上15μm以下であって数平均繊維長が200μmより長く400μm未満であり、前記板状充填材に対する前記繊維状充填材の質量比が、3以上15以下であり、且つ、動開始温度が250℃以上314℃未満である液晶ポリエステル組成物が記載されている。
特許文献5には、液晶ポリエステルと、体積平均粒径14μm以上の板状充填材と、繊維状充填材とを含む液晶ポリエステル組成物であって、前記板状充填材及び前記繊維状充填材の合計含有量が、液晶ポリエステル組成物全量に対して、45〜55質量%であり、前記板状充填材の含有量(A)に対する前記繊維状充填材の含有量(B)の質量割合(B/A)が、0.5を超え0.65以下である液晶ポリエステル組成物が記載されている。
特開平3−243648号公報 国際公開第2008−023839号公報 国際公開第2009−141996号公報 特開2013−194165号公報 特開2012−107221号公報
上述の特許文献1〜5に記載された液晶ポリエステル組成物は、CPUソケット等の成形体の成形後のクラックに対する耐性は必ずしも十分ではなく、改善が求められている。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、耐クラック性に優れた成形体を与える液晶ポリエステル組成物を提供することを目的とする。また、このような液晶ポリエステル組成物の製造方法、及び前記液晶ポリエステル組成物から成形される成形体を提供することをあわせて目的とする。
本発明は、以下の[1]〜[8]の態様を含む。
[1]液晶ポリエステルと、数平均繊維径が15μm以上25μm以下である繊維状充填材と、板状充填材とを含有し、
前記繊維状充填材と前記板状充填材の合計含有量が、前記液晶ポリエステル100質量部に対し、65質量部以上105質量部以下である
液晶ポリエステル組成物。
[2]前記液晶ポリエステル100質量部に対し、前記繊維状充填材の含有量が5質量部以上26質量部以下であり、前記板状充填材の含有量が45質量部以上82質量部以下である、[1]に記載の液晶ポリエステル組成物。
[3]前記繊維状充填材の重量平均繊維長が300μm超、600μm以下である[1]又は[2]に記載の液晶ポリエステル組成物。
[4]前記板状充填材の体積平均粒径が15μm以上40μm以下である[1]〜[3]のいずれか1つに記載の液晶ポリエステル組成物。
[5]前記板状充填材がマイカである[1]〜[4]のいずれか1つに記載の液晶ポリエステル組成物。
[6][1]〜[5]のいずれか1つに記載の液晶ポリエステル組成物から成形される成形体。
[7]前記成形体がコネクタである[6]に記載の成形体。
[8]前記コネクタがCPUソケットである[7]に記載の成形体。
本発明によれば、耐クラック性に優れた成形体を与える液晶ポリエステル組成物を提供することができる。また、このような液晶ポリエステル組成物の製造方法、及び前記液晶ポリエステル組成物から成形される成形体を提供することができる。
本発明の一実施形態であるコネクタを例示する概略平面図である。( 図1AのA−A線における断面図である。 本発明の一実施形態であるコネクタを例示する概略図であり、図1Aにおける領域Bの拡大図である。
<液晶ポリエステル組成物>
本発明の第1の態様である液晶ポリエステル組成物は、液晶ポリエステルと、数平均繊維径が15μm以上25μm以下である繊維状充填材と、板状充填材とを含有し、前記繊維状充填材と前記板状充填材の合計含有量が、前記液晶ポリエステル100質量部に対し、65質量部以上105質量部以下である液晶ポリエステル組成物である。
かかる液晶ポリエステル組成物は、数平均繊維径が15μm以上25μm以下である繊維状充填材を含有し、さらに、前記繊維状充填材と板状充填材との合計含有量が、上記特定の範囲であることにより、前記液晶ポリエステル組成物から成形される成形体は、高温条件下(例えばリフロー加熱時の温度である200〜250℃)での変形が生じにくい。このため、本発明の液晶ポリエステル組成物から成形される成形体は、クラックに対する耐性が向上し、クラックの発生を抑制できる。
液晶ポリエステル100質量部に対する、繊維状充填材と板状充填材との合計含有量は、好ましくは70質量部以上90質量部以下であり、より好ましくは75質量部以上85質量部以下であり、さらに好ましくは78質量部以上83質量部以下である。また、別の側面として、液晶ポリエステル100質量部に対する、繊維状充填材と板状充填材の合計含有量は、65質量部以上100質量部以下であってもよく、67質量部以上100質量部以下であってもよく、67質量部以上82質量部以下であってもよい。 繊維状充填材と板状充填材との合計の含有量が上記下限値以上であると、液晶ポリエステル組成物から成形される成形体のクラックの発生がより抑制される傾向があり、また、上記上限値以下であると、液晶ポリエステル組成物の流動性が十分なものとなる傾向がある。
本実施形態における液晶ポリエステル組成物において、液晶ポリエステル100質量部に対する繊維状充填材の含有量は5質量部以上26質量部以下であり、板状充填材の含有量は15質量部以上82質量部以下であることが好ましく、繊維状充填材の含有量は7質量部以上55質量部以下であり、板状充填材の含有量は45質量部以上82質量部以下であることが好ましい。
かかる範囲の繊維状充填材及び板状充填材を含有することによって、リフロー処理前後で反りが少ない成形体を得ることができる。
液晶ポリエステル組成物は、液晶ポリエステルと、繊維状充填材と、板状充填材とを混ぜ合わせたもの(すなわち、粉末同士を混合したもの)であってもよく、各成分を溶融混練して、例えばペレット状に加工したものであってもよい。
≪液晶ポリエステル≫
本発明に係る液晶ポリエステルについて説明する。
本発明の一実施形態である液晶ポリエステル組成物に係る液晶ポリエステルは、液晶ポリエステルであってもよいし、液晶ポリエステルアミドであってもよいし、液晶ポリエステルエーテルであってもよいし、液晶ポリエステルカーボネートであってもよいし、液晶ポリエステルイミドであってもよい。本発明に係る液晶ポリエステルは、原料モノマーとして芳香族化合物のみが重合している全芳香族液晶ポリエステルであることが好ましい。
本発明に係る液晶ポリエステルの典型的な例としては、芳香族ヒドロキシカルボン酸と、芳香族ジカルボン酸と、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1つの化合物と、を重合(重縮合)させてなるもの;複数種の芳香族ヒドロキシカルボン酸を重合させてなるもの;芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物とを重合させてなるもの;及びポリエチレンテレフタレート等のポリエステルと、芳香族ヒドロキシカルボン酸と、を重合させてなるものが挙げられる。ここで、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンは、互いに独立に、一部又は全部に代えて、これらの化合物の重合可能な誘導体が用いられてもよい。
芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸のようなカルボキシ基を有する化合物の重合可能な誘導体としては、カルボキシ基をアルコキシカルボニル基又はアリールオキシカルボニル基に変換してなるもの(すなわち、エステル)、カルボキシ基をハロホルミル基に変換してなるもの(すなわち、酸ハロゲン化物)、及びカルボキシ基をアシルオキシカルボニル基に変換してなるもの(すなわち、酸無水物)を例示することができる。芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジオール及び芳香族ヒドロキシアミンのようなヒドロキシ基を有する化合物の重合可能な誘導体としては、ヒドロキシ基をアシル化してアシルオキシル基に変換してなるもの(すなわち、アシル化物)を例示することができる。芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンのようなアミノ基を有する化合物の重合可能な誘導体としては、アミノ基をアシル化してアシルアミノ基に変換してなるもの(すなわち、アシル化物)を例示することができる。
本発明に係る液晶ポリエステルは、下記式(1)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(1)」ということがある。)を有することが好ましく、繰返し単位(1)と、下記式(2)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(2)」ということがある)と、下記式(3)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(3)」ということがある)と、を有することがより好ましい。
(1)−O−Ar−CO−
(2)−CO−Ar−CO−
(3)−X−Ar−Y−
[Arは、フェニレン基、ナフチレン基又はビフェニリレン基を表し;
Ar及びArは、互いに独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基又は式(4)で表される基を表し;
X及びYは、互いに独立に、酸素原子又はイミノ基(−NH−)を表し;
Ar、Ar又はArで表される前記基に含まれる水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基で置換されていてもよい。]
(4)−Ar−Z−Ar
[式(4)中、Ar及びArは、互いに独立に、フェニレン基又はナフチレン基を表し;
Zは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基又は炭素数1〜10のアルキリデン基を表し;
Ar又はArで表される前記基に含まれる水素原子は、互いに独立に、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基で置換されていてもよい。]
前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
前記炭素数1〜10のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基及びn−デシル基等が挙げられる。
前記炭素数6〜20のアリール基の例としては、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、1−ナフチル基及び2−ナフチル基等が挙げられる。
Ar、Ar又はArで表される基に含まれる水素原子が前記ハロゲン原子、前記炭素数1〜10のアルキル基又は前記炭素数6〜20のアリール基で置換されている場合、水素原子を置換する基の数は、Ar、Ar又はArで表される基毎に、互いに独立に、好ましくは2個以下であり、より好ましくは1個である。
前記炭素数1〜10のアルキリデン基の例としては、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基、n−ブチリデン基及び2−エチルヘキシリデン基等が挙げられる。
Ar又はArで表される基に含まれる水素原子が前記ハロゲン原子、前記炭素数1〜10のアルキル基又は前記炭素数6〜20のアリール基で置換されている場合、水素原子を置換する基の数は、Ar又はArで表される基毎に、互いに独立に、好ましくは2個以下であり、より好ましくは1個である。
繰返し単位(1)は、所定の芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位(1)として、p−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位(すなわち、Arがp−フェニレン基)、又は6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸に由来する繰返し単位(すなわち、Arが2,6−ナフチレン基)が好ましい。
繰返し単位(2)は、所定の芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位(2)としては、Arがp−フェニレン基であるもの(例えば、テレフタル酸に由来する繰返し単位)、Arがm−フェニレン基であるもの(例えば、イソフタル酸に由来する繰返し単位)、Arが2,6−ナフチレン基であるもの(例えば、2,6−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位)が好ましい。
繰返し単位(3)は、所定の芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシルアミン又は芳香族ジアミンに由来する繰返し単位である。繰返し単位(3)としては、Arがp−フェニレン基であるもの(例えば、ヒドロキノン、p−アミノフェノール又はp−フェニレンジアミンに由来する繰返し単位)、及びArが4,4’−ビフェニリレン基であるもの(例えば、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4−アミノ−4’−ヒドロキシビフェニル又は4,4’−ジアミノビフェニルに由来する繰返し単位)が好ましい。
本明細書において「由来」とは 重合するために化学構造が変化することを意味する。
本発明に係る液晶ポリエステルが、繰返し単位(1)、繰返し単位(2)及び繰返し単位(3)を含む場合、繰返し単位(1)、繰返し単位(2)及び繰返し単位(3)の合計含有量を100モル%としたとき、繰返し単位(1)の含有量は、好ましくは30モル%以上、より好ましくは30モル%以上80モル%以下、さらに好ましくは40モル%以上70モル%以下、よりさらに好ましくは45モル%以上65モル%以下である。
同様に、繰返し単位(2)の含有量は、液晶ポリエステル中の繰返し単位(1)、繰返し単位(2)及び繰返し単位(3)の合計含有量を100モル%としたとき、好ましくは35モル%以下、より好ましくは10モル%以上35モル%以下、さらに好ましくは15モル%以上30モル%以下、よりさらに好ましくは17.5モル%以上27.5モル%以下である。
同様に、繰返し単位(3)の含有量は、液晶ポリエステル中の繰返し単位(1)、繰返し単位(2)及び繰返し単位(3)の合計含有量を100モル%としたとき、好ましくは35モル%以下、より好ましくは10モル%以上35モル%以下、さらに好ましくは15モル%以上30モル%以下、よりさらに好ましくは17.5モル%以上27.5モル%以下である。
繰返し単位(1)の含有量が上記の範囲であると液晶ポリエステルは、溶融流動性や耐熱性や強度・剛性が向上し易くなる。
繰返し単位(2)の含有量と繰返し単位(3)の含有量との割合は、[繰返し単位(2)の含有量]/[繰返し単位(3)の含有量](モル/モル)で表したとき、好ましくは0.9/1〜1/0.9、より好ましくは0.95/1〜1/0.95、さらに好ましくは0.98/1〜1/0.98である。
なお、本発明に係る液晶ポリエステルは、繰返し単位(1)〜(3)を、互いに独立に、2種以上有してもよい。前記液晶ポリエステルは、繰返し単位(1)〜(3)以外の繰返し単位を有してもよく、その含有量は、前記液晶ポリエステルを構成する全繰返し単位の合計含有量を100モル%としたとき、好ましくは0モル%以上10モル%以下、より好ましくは0モル%以上5モル%以下である。
別の側面として、本発明に係る液晶ポリエステルにおける繰返し単位(1)〜(3)からなる群から選択される少なくとも1つの繰り返し単位の含有量は、前記液晶ポリエステルを構成する全繰返し単位の合計含有量を100モル%としたとき、好ましくは90モル%以上100モル%以下、より好ましくは95モル%以上100モル%以下である。
本発明に係る液晶ポリエステルの溶融粘度を下げるためには、繰返し単位(3)のX及びYのそれぞれが酸素原子であること(すなわち、芳香族ジオールに由来する繰返し単位であること)が好ましい。X及びYのそれぞれが酸素原子である繰返し単位(3)の含有量が増えることにより、前記液晶ポリエステルの溶融粘度が下がるため、必要に応じてX及びYのそれぞれが酸素原子である繰返し単位(3)の含有量を制御し、液晶ポリエステルの溶融粘度を調整することができる。
本発明に係る液晶ポリエステルの製造方法の1つの側面として、耐熱性や強度・剛性の高い高分子量の液晶ポリエステルを操作性良く製造することから、前記液晶ポリエステルを構成する繰返し単位に対応する原料モノマーを溶融重合させ、得られた重合物(以下、プレポリマーということがある)を固相重合させることにより、製造することが好ましい。前記溶融重合は、触媒の存在下に行ってもよい。この触媒の例として、酢酸マグネシウム、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸鉛、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム及び三酸化アンチモンのような金属化合物、4−(ジメチルアミノ)ピリジン及び1−メチルイミダゾールのような含窒素複素環式化合物等が挙げられ、中でも、含窒素複素環式化合物が好ましい。
本発明に係る液晶ポリエステルの流動開始温度は、270℃〜400℃であることが好ましく、280℃〜380℃であることがより好ましい。流動開始温度がこのような範囲である場合、液晶ポリエステル組成物の流動性がより良好になると共に、耐熱性(例えば、成形体がCPUソケット等の電子部品用コネクタである場合には耐ブリスター性)がより良好となる。また、前記液晶ポリエステルから成形体を製造する際の溶融成形時に、熱劣化がより抑制される。
なお、「流動開始温度」は、フロー温度又は流動温度とも呼ばれ、毛細管レオメーターを用いて、9.8MPa(100kg/cm)の荷重下、4℃/分の速度で昇温しながら、液晶ポリエステルを溶融させ、内径1mm及び長さ10mmのノズルから押し出すときに、4800Pa・s(48000ポイズ)の粘度を示す温度であり、液晶ポリエステルの分子量の目安となるものである(小出直之編、「液晶ポリマー−合成・成形・応用−」、株式会社シーエムシー、1987年6月5日、p.95参照)。
液晶ポリエステルは一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。二種以上を併用する場合、その組合せ及び比率は、任意に設定できる。
本発明に係る液晶ポリエステルの含有量は、液晶ポリエステル組成物の総質量に対して、48〜61質量%であることが好ましい。
≪繊維状充填材≫
本発明の一実施形態である液晶ポリエステル組成物に含まれる繊維状充填材は、数平均繊維径が15μm以上25μm以下であり、好ましくは16μm以上24μm以下である。繊維状充填材は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
液晶ポリエステル組成物中の繊維状充填材の数平均繊維径がこのような大きさであることによって、得られる液晶ポリエステル組成物から成形される成形体におけるクラックを抑制できる。
前記繊維状充填材としては、ガラス繊維;パン系炭素繊維及びピッチ系炭素繊維のような炭素繊維;シリカ繊維、アルミナ繊維及びシリカアルミナ繊維のようなセラミック繊維;ステンレス繊維のような金属繊維が挙げられる。また、チタン酸カリウムウィスカー、チタン酸バリウムウィスカー、ウォラストナイトウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、窒化ケイ素ウィスカー及び炭化ケイ素ウィスカーのようなウィスカーも例示することができる。
中でも、ガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカー、ウォラストナイトウィスカー及びホウ酸アルミニウムウィスカーが好ましく、ガラス繊維がより好ましい。
ガラス繊維としては、より具体的には、長繊維タイプのチョップドガラス繊維、及び、短繊維タイプのミルドガラス繊維等、種々の方法で製造されたガラス繊維が挙げられ、これらのうちの2種以上を併用してもよい。
前記ガラス繊維は、シラン系カップリング剤及びチタン系カップリング剤のようなカップリング剤などの表面処理剤で処理されていてもよい。
機械的強度の点で、弱アルカリ性のガラス繊維が好ましい。酸化ケイ素含有率が、ガラス繊維の総質量に対して、50〜80質量%であるガラス繊維が好ましく、酸化ケイ素含有率が、ガラス繊維の総質量に対して、65〜77質量%であるガラス繊維がより好ましい。
前記ガラス繊維は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレン/酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂で被覆もしくは収束されていてもよい。
繊維状有機充填材としては、ポリエステル繊維及びアラミド繊維を例示することができる。
繊維状充填材の重量平均繊維長は300μm超、600μm以下であることが好ましく、300μm超、600μm未満であることがより好ましく、350μm超、500μm以下であることがさらに好ましい。
繊維状充填材の重量平均繊維長が上記の範囲であると、リフロー前後の反りの発生がより抑制される傾向がある。
繊維状充填材の「数平均繊維径」及び「重量平均繊維長」は、デジタルマイクロスコープ等の顕微鏡で観察することにより測定できる。具体的な方法を以下に説明する。
樹脂組成物ペレット1gを600℃で4時間加熱し灰化する。繊維状充填材を含む灰化残渣をエチレングリコール溶液に分散させて、超音波を3分間かけた後、スライドガラス上に分散液を数滴落とす。スライドガラス上で繊維状充填材が重なり合わないようにほぐした後、カバーガラスを載せる。ビデオマイクロスコープ(キーエンス(株)製、VHX−600)により、繊維状充填材の輪郭にピントが合うよう調整して、繊維状充填材500本を拡大倍数100倍にて、数平均繊維径と重量平均繊維長を測定する。
なお、重量平均繊維長(L)は、繊維長(L)、密度(ρ)、繊維径(r)を有する繊維の本数をNとしたとき、下式により算出することができる。
=Σ(N×π×r ×L ×ρ)/Σ(N×π×r ×L×ρ
本実施形態の液晶ポリエステル組成物は、上述の液晶ポリエステル100質量部に対し、繊維状充填材を5質量部以上26質量部以下含有していることが好ましく、6質量部以上25質量部以下含有していることがより好ましく、7質量部以上24質量部以下含有していることがさらに好ましく、9質量部以上23質量部以下含有していることが特に好ましい。
本実施形態の液晶ポリエステル組成物において、繊維状充填材の含有量が上記下限値以上であることにより、前記液晶ポリエステル組成物から成形される成形体は高温条件下で変形が生じにくい強度を有することができる。また、上記上限値以下であることにより、前記液晶ポリエステル組成物の充填性が良好なものとなり、さらに前記成形体にウエルドが発生した際の強度も良好となる傾向がある。
本発明の液晶ポリエステル組成物中、繊維状充填材の含有量は、前記液晶ポリエステル組成物の総質量に対して、3〜15質量%であることが好ましい。
≪板状充填材≫
本発明に係る板状充填材としては、タルク、マイカ、グラファイト、ウォラストナイト、ガラスフレーク、硫酸バリウム及び炭酸カルシウム等が挙げられる。マイカは、白雲母であってもよいし、金雲母であってもよいし、フッ素金雲母であってもよいし、四ケイ素雲母であってもよい。好ましくは、タルク及びマイカであり、より好ましくはマイカである。板状充填材は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
前記板状充填材は、前記表面処理剤で処理されていてもよい。
本実施形態の液晶ポリエステル組成物に含まれる板状充填材の体積平均粒径は、液晶ポリエステル組成物から成形される成形体のクラックに対する耐性を向上させる観点から、15μm以上40μm以下が好ましく20μm以上30μm以下がより好ましく、22μm以上28μm以下が特に好ましい。
板状充填材の体積平均粒径が上記下限値以上であると、液晶ポリエステル組成物から成形される成形体の耐クラック性がより向上する傾向がある。また、板状充填材の体積平均粒径が上記上限値以下であると、リフロー前後の反りの発生がより抑制される傾向がある。
板状充填材の体積平均粒径は、レーザー回折法により求めることができ、具体的には下記条件のレーザー回折法により測定することができる。
測定条件
測定装置:レーザー回折/散乱式粒径分布測定装置(HORIBA(株)製;LA−950V2)
粒子屈折率:1.53−0.1i
分散媒:水
分散媒屈折率:1.33
なお、板状充填材の体積平均粒径は、後述の溶融混練によって実質上変化しないため、板状充填材の体積平均粒径は、液晶ポリエステル組成物に含有される前の板状充填材の体積平均粒径を測定することによっても求めることができる。
本実施形態の液晶ポリエステル組成物は、上述の液晶ポリエステル100質量部に対し、板状充填材を45質量部以上82質量部以下含有していることが好ましく、48質量部以上81質量部以下含有していることがより好ましく、49質量部以上80質量部以下含有していることがよりさらに好ましい。また、別の側面として、50質量部以上80質量部以下であってもよい。
(任意成分)
本発明の液晶ポリエステル組成物は、本発明の効果を妨げない範囲内において、前記繊維状充填材、前記板状充填材、及び前記液晶ポリエステルのいずれにも該当しない、他の成分をさらに含有していてもよい。
前記他の成分の例としては、粒状無機充填材(シリカ、アルミナ、酸化チタン、窒化ホウ素、炭化ケイ素、炭酸カルシウムなど);フッ素樹脂、金属石鹸類等の離型改良剤;染料、顔料等の着色剤;酸化防止剤;熱安定剤;紫外線吸収剤;帯電防止剤;界面活性剤等の、通常の添加剤が挙げられる。前記着色剤としては、カーボンブラックが好ましい。
また、前記他の成分の例としては、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸金属塩、フルオロカーボン系界面活性剤等の外部滑剤効果を有するものも挙げられる。
また、前記他の成分の例としては、ポリアミド、液晶ポリエステル以外のポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル及びその変性物、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミド等の熱可塑性樹脂;フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂も挙げられる。
前記他の成分の含有量は、本実施形態の液晶ポリエステルの含有量を100質量部としたとき、0質量部以上20質量部以下が好ましい。
別の側面として、本発明の液晶ポリエステル組成物が他の成分を含む場合、前記他の成分の含有量は、前記液晶ポリエステル組成物の総質量に対して0〜16質量%が好ましい。
本発明の液晶ポリエステル組成物は、原料成分を配合することで製造でき、その配合方法は、特に限定されない。例えば、前記繊維状充填材、前記板状充填材、及び前記液晶ポリエステル、並びに所望により前記他の成分を各々別々に溶融混練機に供給する方法が挙げられる。また、これら原料成分を乳鉢、ヘンシェルミキサー、ボールミル、リボンブレンダー等を用いて予備混合してから、溶融混練機に供給してもよい。また、前記液晶ポリエステルと前記繊維状充填材とを溶融混練することによって作製したペレットと、前記液晶ポリエステルと前記板状充填材とを溶融混練することによって作製したペレットとを、所望の配合比で混合してもよい。前記繊維状充填材として、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレン/酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂で被覆もしくは収束されたものを用いてもよい。
また、本発明の液晶ポリエステル組成物は、前記液晶ポリエステルと前記繊維状充填材と前記板状充填材とをブレンドし、マスターバッチペレットを作成し、これを成形加工時に前記繊維状充填材が含まれていないペレットとドライブレンドして得ることもできる。この場合には、ドライブレンド後の繊維状充填材と板状充填材との含有量が上記所定の含有量となっていればよい。
<成形体>
本発明の第2の態様は、前記本発明の第1の態様の液晶ポリエステル組成物を、成形して得られる成形体である。
前記液晶ポリエステル組成物は、成形時の流動性に優れ、機械的強度が高い成形体の製造に好適である。成形体の製造方法は、射出成形法等、公知の方法でよい。
本実施形態の成形体はコネクタであることが好ましい。前記液晶ポリエステル組成物を成形して得られるコネクタは、肉厚が薄くても、クラックに対する耐性が高い。
また、コネクタとしては、CPUソケットであることが好ましい。
図1Aは、前記液晶ポリエステル組成物から成形されたコネクタを例示する概略平面図であり、図1Bは図1AのA−A線における断面図である。また、図2は、図1Aにおける領域Bの拡大図である。
ここに示すコネクタ100は、CPUソケットであり、平面視にて正方形の板状であり、中央部に正方形の開口部101を有する。コネクタ100の外周部及び内周部は、裏面が突出して形成されており、それぞれ外枠部102及び内枠部103を構成している。また、外枠部102及び内枠部103で挟まれた領域には、水平断面が正方形であるピン挿入穴104が、行列状に794個設けられている。このように、ピン挿入穴104同士を区切る部分、すなわち最小肉厚部201は、全体として格子状になっている。
図1Aの視野におけるコネクタ100の寸法は、目的に応じて任意に設定できるが、例えば、外形寸法が42mm×42mmであり、開口部101の寸法は14mm×14mmである。
また、図1Bの視野におけるコネクタ100の厚さは、外枠部102及び内枠部103では4mmであり、これらに挟まれた領域(すなわち、図2の拡大図における最小肉厚部201の厚さ)では3mmである。
図1A又は図1Bにおけるピン挿入穴104の断面寸法は0.7mm×0.7mmであり、図2の拡大図に示すピッチP(ピン挿入穴104の断面における幅と隣接するピン挿入穴104どうしの最短距離との和)は1mmである。
また、図2の拡大図に示す最小肉厚部201の幅(格子の壁厚さ、すなわち隣接するピン挿入穴104どうしの最短距離)Wは、0.2mmである。なお、ここに示す寸法は一例であり、ピン挿入穴104の数も目的に応じて任意に設定できる。
例えば、コネクタは、1つの側面として、外形寸法が40mm×40mm〜100mm×100mmであってもよく、開口部の寸法が10mm×10mm〜40mm×40mmであってもよい。コネクタの厚さは、外枠部及び内枠部が2〜6mmであってもよく、これらに挟まれた領域(すなわち、最小肉厚部の厚さ)が2〜5mmであってもよい。コネクタにおけるピン挿入穴の断面寸法は0.2〜0.5mmであってもよく、ピッチPが0.8〜1.5mmであってもよく、最小肉厚部の幅が0.1〜0.4mmであってもよい。
コネクタ100を射出成形法で製造する場合、その条件は、例えば、成形温度を300〜400℃、射出速度を100〜300mm/秒、射出ピーク圧力を50〜150MPaとするとよい。
すなわち、本発明の成形体の製造方法の1つの側面は、
液晶ポリエステルと、数平均繊維径が15μm以上25μm以下の繊維状充填材と、板状充填材と、所望により他の成分とを、溶融混練して液晶ポリエステル組成物を得る工程、及び
前記得られた液晶ポリエステル組成物を、成形温度300〜400℃、射出速度100〜300mm/秒、及び射出ピーク圧力50〜150MPaの条件下で、射出成形する工程、を含み、
前記液晶ポリエステル組成物が、前記繊維状充填材と前記板状充填材の合計量が、前記液晶ポリエステル100質量部に対し、65質量部以上105質量部以下である液晶ポリエステル組成物であることを特徴とする、
成形体の製造方法である。
前記液晶ポリエステル組成物を得る工程は、前記液晶ポリエステルと前記繊維状充填材とを溶融混練することによって作製したペレットと、前記液晶ポリエステルと前記板状充填材とを溶融混練することによって作製したペレットとを混合することにより前記液晶ポリエステル組成物を得る工程であってもよい。
本発明の液晶ポリエステル組成物から成形される成形体は、高温条件下での変形が生じにくい。このため、本発明の液晶ポリエステルから成形される成形体は、クラックに対する耐性が向上し、クラックの発生が抑制できる。
このため、前記液晶ポリエステル組成物を成形して得られるコネクタは、図2に示す最小肉厚部Wの部分においてもクラックが生じにくい。
上述の通り、本発明の液晶ポリエステル組成物を成形して得られる成形体ではクラックの発生を抑制できる。このため、本発明の液晶ポリエステル組成物によれば、前記コネクタ又はCPUソケット以外の成形体であって、その一部に薄肉部を有する成形体であっても好適に成形することができる。
本発明の液晶ポリエステル組成物の別の側面は、
液晶ポリエステルと、繊維状充填材と、板状充填材と、所望により他の成分とを含有し;
前記液晶ポリエステルは、
p−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位と、
テレフタル酸に由来する繰返し単位及びイソフタル酸に由来する繰返し単位からなる群から選択される少なくとも1つの繰り返し単位と、
4,4’−ジヒドロキシビフェニルに由来する繰返し単位と、を含む液晶ポリエステルであり;
前記繊維状充填材の数平均繊維径は、15μm以上25μm以下、好ましくは16μm以上24μm以下、さらに好ましくは17μm〜23μmであり;
前記板状充填材は、タルク及びマイカからなる群から選択される少なくとも1つであり、かつ
体積平均粒径が15μm以上40μm以下、好ましくは20μm以上30μm以下、より好ましくは22μm以上28μm以下であり;
前記繊維状充填材の含有量は、前記液晶ポリエステル100質量部に対し、5質量部以上26質量部以下、好ましくは6質量部以上25質量部以下、より好ましくは7質量部以上24質量部以下、特に好ましくは9質量部以上23質量部以下であり;
前記板状充填材の含有量は、前記液晶ポリエステル100質量部に対し、45質量部以上82質量部以下、好ましくは48質量部以上81質量部以下、より好ましくは49質量部以上80質量部以下、特に好ましくは50質量部以上80質量部以下であり;
前記繊維状充填材と前記板状充填材の合計含有量は、
前記液晶ポリエステル100質量部に対し、65質量部以上105質量部以下、好ましくは70質量部以上90質量部以下、より好ましくは75質量部以上85質量部以下、さらに好ましくは78質量部以上83質量部以下であり又は、67質量部以上100質量部以下であってもよく;
前記繊維状充填材の重量平均繊維長は300μm超600μm未満、好ましくは350μm超500μm以下であり、又は308〜633μmであってもよい
液晶ポリエステル組成物である。
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。
<製造例1>
液晶ポリエステル1の製造方法
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、p−ヒドロキシ安息香酸994.5g(7.2モル)、テレフタル酸299.1g(1.8モル)、イソフタル酸99.7g(0.6モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル446.9g(2.4モル)、無水酢酸1347.6g(13.2モル)及び1−メチルイミダゾール0.2gを入れ、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで30分間かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。次いで、1−メチルイミダゾールを0.9g添加し、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、320℃まで2時間50分かけて昇温し、320℃でトルクの上昇が認められるまで保持した後、反応器から内容物を取り出し、これを室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粉砕して、粉末状のプレポリマーを得た。次いで、このプレポリマーを、窒素ガス雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から285℃まで5時間かけて昇温して、285℃で3時間保持することにより、固相重合させた後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステル1を得た。この液晶ポリエステルの流動開始温度は327℃であった。
なお、本明細書において室温とは20〜25℃である。
<実施例1>
上記製造例1で得た液晶ポリエステル1と、数平均繊維径が17μmのガラス繊維2と、タルク1とを、表1に示す割合[質量部]で、2軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM−30HS、スクリュー回転:同方向、L/D=44)を用いて、340℃で溶融混練し、ペレット化した。
得られたペレットを、射出成形機(ファナック(株)社製「ROBOSHOT S−2000i 30B」)を用いて、シリンダー温度370℃、金型温度130℃の成形条件で射出成形し、1021ピン対応のモデルCPUソケット成形体を得た。
<実施例2>
上記製造例1で得た液晶ポリエステル1と、数平均繊維径が23μmのガラス繊維1と、タルク2とを、表1に示す割合で用いたこと以外は実施例1と同様の方法で、1021ピン対応のモデルCPUソケット成形体を得た。
<比較例1〜5>
上記製造例1で得た液晶ポリエステル1と、数平均繊維径が11μmのガラス繊維3と、比較例1〜4はタルク1、比較例5はタルク2とを、表2に示す割合[質量部]で用いたこと以外は実施例1と同様の方法で、1021ピン対応のモデルCPUソケット成形体を得た。
(成形体のクラックの測定)
上記の方法で得た実施例1〜2、比較例1〜5のモデルCPUソケット成形体のクラックを、以下の方法で測定した。
まず、上記の方法で得た実施例1〜2、比較例1〜5の射出成形体(1021ピン対応のモデルCPUソケット)を5つ用意し、オーブン(ヤマト科学(株)製、DN63H)を使用して260℃で4分40秒間加熱して、5つの成形体に熱履歴を加えた。この温度条件は、CPUソケットを用いて電子機器を製造する際のリフロー工程を想定した温度条件である。
成形体を室温まで放冷後、15倍のズーム式実体顕微鏡(シグマ光機(株)製、ZMM−45T2)を用いて、加熱後の成形体5サンプル(実施例1〜2、比較例4〜5)または3サンプル(比較例1〜3)を観察し、CPUソケットの壁面に生じたクラック数を計測し、計測値を平均した値をCPUクラック数とした。
Figure 0006779906
Figure 0006779906
表1〜2中、各材料の詳細は下記の通りである。
ガラス繊維1;CS03TAFT692、オーウェンスコーニング製(数平均繊維径23μm、繊維長3mmチョップドストランド)
ガラス繊維2;ECS03T−747N、日本電気硝子製(株)(数平均繊維径17μm、繊維長3mmチョップドストランド)
ガラス繊維3;CS3J−260S、日東紡(株)製(数平均繊維径11μm、繊維長3mmチョップドストランド)
タルク1;ローズK、日本タルク(株)(体積平均粒径17μm)
タルク2;NK−64、富士タルク工業(株)製(体積平均粒径23μm)
表1に示す結果から、実施例1〜2で得られたCPUソケットは、クラックが全く発生せず、良好な成形体となった。
対して、表2に示す結果から、比較例1〜5で得られたCPUソケットは、クラックが多く発生した。
<製造例2>
液晶ポリエステル2の製造方法
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、p−ヒドロキシ安息香酸994.5g(7.2モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル446.9g(2.4モル)、テレフタル酸299.1g(1.8モル)、イソフタル酸99.7g(0.6モル)、無水酢酸1347.6g(13.2モル)及び1−メチルイミダゾール0.2gを仕込み、反応器内を十分に窒素ガスで置換した。
その後、窒素ガス気流下で攪拌しながら、室温から150℃まで30分間かけて昇温し、同温度を保持して30分間還流させた。
次いで、1−メチルイミダゾール2.4gを加え、副生酢酸と未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から320℃まで2時間50分かけて昇温し、320℃で30分間保持した後、内容物を取り出し、これを室温まで冷却した。
得られた固形物を、粉砕機で粒径0.1〜1mmに粉砕後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から295℃まで5時間かけて昇温し、295℃で3時間保持するにより、固相重合を行った。固相重合後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステル2を得た。得られた液晶ポリエステル2の流動開始温度は312℃であった。
<製造例3>
液晶ポリエステル3の製造方法
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、p−ヒドロキシ安息香酸994.5g(7.2モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル446.9g(2.4モル)、テレフタル酸299.0g(1.8モル)、イソフタル酸99.7g(0.6モル)及び無水酢酸1347.6g(13.2モル)を仕込み、反応器内を十分に窒素ガスで置換した。
その後、窒素ガス気流下で攪拌しながら、室温から150℃まで30分間かけて昇温し、同温度を保持して30分間還流させた。
次いで、副生酢酸と未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から320℃まで2時間50分かけて昇温し、320℃で30分間保持した後、内容物を取り出し、これを室温まで冷却した。
得られた固形物を、粉砕機で粒径0.1〜1mmに粉砕後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から295℃まで5時間かけて昇温し、295℃で3時間保持するにより、固相重合を行った。固相重合後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステル3を得た。得られた液晶ポリエステル3の流動開始温度は330℃であった。
<製造例4>
液晶ポリエステル4の製造方法
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、p−ヒドロキシ安息香酸996.8g(6.0モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル372.4g(2.0モル)、テレフタル酸298.9g(1.8モル)、イソフタル酸33.3g(0.20モル)及び無水酢酸1153g(11.0モル)を仕込み、反応器内を十分に窒素ガスで置換した。
その後、窒素ガス気流下で攪拌しながら、室温から150℃まで15分間かけて昇温し、同温度を保持して180分間還流させた。
次いで、副生酢酸と未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から320℃まで2時間50分かけて昇温し、320℃で30分間保持した後、内容物を取り出し、これを室温まで冷却した。
得られた固形物を、粉砕機で粒径0.1〜1mmに粉砕後、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から320℃まで5時間かけて昇温し、320℃で3時間保持することにより、固相重合を行った。固相重合後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステル4を得た。得られた液晶ポリエステル4の流動開始温度は362℃であった。
<液晶ポリエステル組成物の製造>
[実施例3〜15、比較例6〜12]
(液晶ポリエステル組成物の製造)
シリンダー温度を340℃とした二軸押出機(池貝鉄工(株)製「PCM−30型」)に、その原料供給口から、表3、4に示す量比で、液晶ポリエステル2、3及び4のいずれか一つ又は2つを合計で100質量部添加して、さらに(B)繊維状充填材及び(C)板状充填材を下表3、4に示す割合で原料供給口から液晶ポリエステルと共に供給し、スクリュウ回転数150rpmの条件で溶融混練して、直径3mmの円形ノズル(吐出口)を経由してストランド状に吐出し、水温30℃の水浴に1.5秒間くぐらせた後、引き取り速度40m/minで引き取りローラーを経て回転刃を60m/minに調整されたストランドカッター(田辺プラスチック機械(株)製)にてペレタイズし、液晶ポリエステル組成物のペレットを得た。
表3、表4中、各記号は以下の材料を意味する。
[液晶ポリエステル]
LCP2:上記液晶ポリエステル2
LCP3:上記液晶ポリエステル3
LCP4:上記液晶ポリエステル4
[繊維状充填材]
B1:チョップドストランドガラス繊維、日東紡績(株)製「CS3J−260S」、数平均繊維径10μm。
B2:チョップドストランドガラス繊維、日本電気硝子(株)製「CS03TAFT−692」、数平均繊維径23μm。
B3:チョップドストランドガラス繊維、日本電気硝子(株)製「ECS03T−747N」、数平均繊維径17μm。
[板状充填材]
C1:マイカ、ヤマグチマイカ(株)製、「YM−25S」、体積平均粒径25μm
C2:マイカ、ヤマグチマイカ(株)製、「AB−25S」、体積平均粒径25μm。
D1:タルク、日本タルク(株)製、「ローズK」、体積平均粒径17μm。
D2:タルク、富士タルク工業(株)製、「NK−64」、体積平均粒径23μm
実施例3〜15、比較例6〜12で得られたペレットについて、物性の測定及び試験は次の方法で行った。
(1)CPUソケットの成形
得られた液晶ポリエステル組成物のペレットから、下記成形条件で、CPUソケットを射出成形した。
なお、成形したCPUソケットの形状は、以下のとおりである。
外枠の内側に格子構造を有し、格子部の内側に内枠を有し、内枠の内側に開口部を有し、外枠の外寸が72mm×72mm、外枠の厚さが4.5mm、内枠の厚さが3.0mm、内枠の内寸が28mm×28mmであり、格子部におけるピッチが1.0mm、ピン挿入穴の寸法が0.6×0.6mm、ピン孔数2556ピンである平面状コネクタ
[成形条件]
成形機:FANUC ROBOSHOT S−2000i30B
シリンダー温度 :
360−360−350−340℃(液晶性ポリエステル2、3を使用した場合)
370−370−360−350℃(液晶性ポリエステル4を使用した場合)
金型温度:100℃
射出速度:300mm/ sec
保圧力:20MPa
計量:53mm
サックバック:5mm
スクリュー回転数:100rpm
スクリュー背圧:1MPa
ゲート:4点ファンゲート
(2)クラック評価
ビデオマイクロスコープ(キーエンス(株)製、VR−3000)を使用して、上記で成形したCPUソケットの壁面に生じたクラック数を計測した。計測した値をリフロー前クラック数とした。
次いで、ホットプレート(CORNING(株)製、PC−400D)を使用して、同じCPUソケットを250℃で3分間加熱した。この温度条件は、CPUソケットを用いて電子機器を製造する際のリフロー工程を想定した温度条件である。
CPUソケットを室温まで放冷後、ビデオマイクロスコープ(キーエンス(株)製、VR−3000)を用いて、加熱後のCPUソケットを観察し、クラック数を計測し、計測した値をリフロー後クラック数とした。リフロー後クラックとリフロー前クラック数の差をCPUソケットクラック数とした。
本実施例においては、CPUソケットクラック数が35個以下のものを良好と評価した。
(3)反り評価
上記の方法で得たCPUソケットを5つ用意した。それぞれについて、平坦度測定モジュール(コアーズ(株)製、Core9030c)を用いて、上記で成形したCPUソケットの底面に対し、外枠部と内枠部に沿って2mmの間隔で反り量を測定した。反り量の測定には、最少二乗平面法を用い、得られた反り量(各CPUソケットについて5データ)の平均値を算出し、この平均値をリフロー前反り量とした。さらに、同じCPUソケットについて、25℃から250℃まで昇温し、250℃で1分間保持、次いで、50℃まで降温するというリフローを実施し、リフロー後のCPUソケットについて、前記と同様にして反り量を測定し、反り量の平均値を算出した。この平均値をリフロー後反り量とした。
本実施例においては、リフロー前反り量が0.35mm以下のものを良好なもの、リフロー後反り量が0.45mm以下のものを良好なものと評価した。
最小二乗平面法による反り量とは、平坦度測定モジュールにより外枠部と内枠部に沿って測定した三次元の測定データから、最小二乗平面を計算により求め、その基準面を反り量0としたときの、その基準面からの反りの最大値を意味する。
(4)最小充填圧の測定
CPUソケットを成形する際に充填時の圧力において、良好な成形品を得るのに必要な最小充填の充填圧力を測定した。
(5)耐ブリスター性評価
送風定温恒温器(ヤマト科学(株)製、DN−63H)を用いて、温度を320℃に設定して、上記で成形したCPUソケット5枚を3分間放置し、CPUソケット表面に膨れの有無を確認した。1個以上の0.1mm以上の膨れが、CPUソケット表面に存在した場合に、膨れ発生とした。次いで、送風定温恒温器の温度を10℃ずつ下げて、5枚のCPUソケットの各表面の膨れの有無を確認し、膨れが存在しない温度を耐ブリスター温度とした。
(6)重量平均繊維長の測定
得られた液晶ポリエステル樹脂組成物のペレット1gを600℃で4時間加熱し灰化した。灰化残渣をエチレングリコール溶液に分散させて、超音波を3分間かけた後、ビデオマイクロスコープ(キーエンス(株)製、VHX−600)を用いてガラス繊維の500本を拡大倍数100倍にて測定し、重量平均繊維長を測定した。
Figure 0006779906
Figure 0006779906
上記結果に示した通り、実施例3〜15は、クラックの発生数が少なく、耐クラック性に優れていた。これに対して、比較例6〜12は、クラック個数が多く、耐クラック性が低かった。
実施例14は、クラック個数は十分に少ないものの、繊維状充填材の含有量が26質量部を超え、また、板状充填材の含有量が45質量部未満であるため、リフロー前後の反り量が大きくなった。また、実施例15は、クラック個数は十分に少ないものの、繊維状充填材の含有量が26質量部を超えるため、リフロー前後の反り量が大きくなった。
実施例5は実施例7と同様の組成ではあるが、繊維状充填材の重量平均繊維長が600μmを超えるため、実施例7に比べてリフロー前後の反り量が大きくなった。また、実施例9は実施例8と同様の組成ではあるが、繊維状充填材の重量平均繊維長が600μmを超えるため、実施例8に比べてリフロー前後の反り量が大きくなった。
本発明は、成形体に成形したときに、前記成形体におけるクラックに対する耐性を向上させることができる液晶ポリエステル組成物、及び前記液晶ポリエステル組成物から成形される成形体を提供できるので、産業上有用である。
100;コネクタ、101;開口部、102;外枠部、103;内枠部、104;ピン挿入穴、201;最小肉厚部、P;ピン挿入穴のピッチ、W;最小肉厚部の幅(格子の壁の厚さ)

Claims (7)

  1. 液晶ポリエステルと、数平均繊維径が15μm以上25μm以下である繊維状充填材と、板状充填材とを含有し、前記繊維状充填材と前記板状充填材の合計含有量が、前記液晶ポリエステル100質量部に対し、65質量部以上105質量部以下であり、
    前記液晶ポリエステル100質量部に対し、前記繊維状充填材の含有量が5質量部以上26質量部以下であり、前記板状充填材の含有量が45質量部以上82質量部以下である、液晶ポリエステル組成物。
  2. 前記繊維状充填材の重量平均繊維長が300μm超、600μm以下である請求項に記載の液晶ポリエステル組成物。
  3. 前記板状充填材の体積平均粒径が15μm以上40μm以下である請求項1又は2に記載の液晶ポリエステル組成物。
  4. 前記板状充填材がマイカである請求項1〜のいずれか1項に記載の液晶ポリエステル組成物。
  5. 請求項1〜のいずれか1項に記載の液晶ポリエステル組成物から成形される成形体。
  6. 前記成形体がコネクタである請求項に記載の成形体。
  7. 前記コネクタがCPUソケットである請求項6に記載の成形体。
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