| 【発明の名称】 |
電池ホルダー用樹脂組成物および電池ホルダー |
| 【発明者】 |
【氏名】森冨 悟
【住所又は居所】千葉県市原市姉崎海岸５の１ 住友化学工業株式会社内
|
| 【要約】 |
【課題】耐熱性および難燃性に優れ、ハンダリフロー時の変形・表面クラックの発生等の問題が無い電池ホルダーを提供することができる樹脂組成物、該樹脂組成物を用いて得られる電池ホルダーを提供する。
【解決手段】下記（Ａ）および（Ｂ）を含有し、（Ａ）と（Ｂ）の重量比が９８／２〜８５／１５である電池ホルダー用樹脂組成物。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】下記（Ａ）および（Ｂ）を含有し、（Ａ）と（Ｂ）の重量比が９８／２〜８５／１５である電池ホルダー用樹脂組成物。
（Ａ）ポリフェニレンエーテル樹脂（Ｂ）リン酸エステル化合物【請求項２】請求項１記載の樹脂組成物を用いて得られる、電池のそれぞれの端子部と電気的に接続される外部端子を設けた電池ホルダー。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電池ホルダーに関するものである。さらに詳しくは、耐熱性および難燃性に優れ、ハンダリフロー時の変形・表面クラックの発生等の問題が無い電池ホルダーを提供することができる樹脂組成物、該樹脂組成物を用いて得られる電池ホルダーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電子機器等の各種メモリーバックアップ用電源として、コイン形、ボタン形、円筒形のリチウム、アルカリ等の一次、二次電池が多用されている。また、特開昭６３−２３１８６９号公報、特開昭６０−１３７５３号公報記載のような電池ホルダーを回路基板に直接ハンダ付けして、このホルダー内に電池を装着することにより電池を容易に取り出しできるようにした電池ホルダーが使用されている。
【０００３】従来、電池ホルダーの材料としては、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂が使用されていた。
【０００４】前記のような電池ホルダーをハンダ付けによって固着する作業としては、作業時間の短縮化を図るべく、赤外線リフローハンダ付処理法あるいはＶＰＳハンダ付法によって配線基板上に装着する方法が広がりつつある。赤外線リフローハンダ付法、ＶＰＳハンダ付法は、他のハンダ付法に比べ設定温度が高く、部材に１２０℃程度以上の高耐熱性が要求される。このため、電池ホルダーの樹脂材料が前述した樹脂である場合、このような高温雰囲気化に暴露された時、変形・表面クラック等が発生する問題があった。電子機器部品に電池ホルダーを使用する場合には、難燃性が要求される場合が多いが、前述した樹脂に難燃性を付与した場合、樹脂の耐熱温度が大きく低下し、ハンダ付け時の変形、表面クラック等の問題が発生しやすくなる。
【０００５】このため、電池ホルダーの樹脂材料として、溶融温度が２４０℃以上のポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート樹脂から選ばれる少なくとも一種の樹脂を使用することにより、赤外線リフローハンダ付処理、ＶＰＳハンダ付処理法に適用できる電池ホルダーが特開平８-１５３５００に開示してある。
【０００６】しかしながら、前記のような溶融温度が２４０℃以上である樹脂は、溶融温度が高いため、成形機の温度を高温に設定する必要があり、成形性が悪いという問題がある。また、これらの樹脂は、高価であるという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】かかる状況の下、本発明が解決しようとする課題は、耐熱性および難燃性に優れ、ハンダリフロー時の変形・表面クラックの発生等の問題が無い電池ホルダーを提供することができる樹脂組成物、該樹脂組成物を用いて得られる電池ホルダーを提供する点に存する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のうち第一の発明は、下記（Ａ）および（Ｂ）を含有し、（Ａ）と（Ｂ）の重量比が９８／２〜８５／１５である電池ホルダー用樹脂組成物に係るものである。
（Ａ）ポリフェニレンエーテル樹脂（Ｂ）リン酸エステル化合物【０００９】また、本発明のうち第二の発明は、上記の電池ホルダー用樹脂組成物を用いて得られる、電池のそれぞれの端子部と電気的に接続される外部端子を設けた樹脂製の電池ホルダーに係るものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明における（Ａ）は、ポリフェニレンエーテル樹脂である。ポリフェニレンエーテル樹脂とは、下式（Ｉ）で表されるフェノール化合物の少なくとも一種を酸化カップリング触媒によって、酸素又は酸素含有ガスで酸化重合させて得られる（共）重合体からなる樹脂を意味する。
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4及びＲ5は、それぞれ水素原子、炭化水素基又は置換炭化水素基から選ばれたものであり、そのうち必ず１個は水素原子である。）
【００１１】式（Ｉ）におけるＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4及びＲ5としては、水素、メチル基、エチル基、ｎ−又はｉｓｏ−プロピル基、ｐｒｉ−、ｓｅｃ−又はｔ−ブチル基、ヒドロキシエチル基、フェニルエチル基、ベンジル基、ヒドロキシメチル基、カルボキシエチル基、メトキシカルボニルエチル基、シアノエチル基、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、エチルフェニル基、アリル基を例示することができる。
【００１２】式（Ｉ）で表されるフェノール化合物として、フェノール、ｏ−、ｍ−又はｐ−クレゾール、２，６−、２，５−、２，４−又は３，５−ジメチルフェノール、２−メチル−６−フェニルフェノール、２，６−ジフェニルフェノール、２，６−ジエチルフェノール、２−メチル−６−エチルフェノール、２，３，５−、２，３，６−又は２，４，６−トリメチルフェノール、３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール、チモール、２−メチル−６−アリルフェノールを例示することができる。これらのフェノール化合物の中では、２，６−ジメチルフェノール、２，６−ジフェニルフェノール、３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール及び２，３，６−トリメチルフェノールが好ましい。
【００１３】式（Ｉ）で表されるフェノール化合物は、ビスフェノール−Ａ、レゾルシン、ハイドロキノン、ノボラック樹脂で例示される多価ヒドロキシ芳香族化合物と共重合させてもよく、これらの共重合体も本発明にかかるポリフェニレンエーテル系樹脂に含まれるものとする。
【００１４】フェノール化合物を酸化（共）重合させるために用いられる酸化カップリング触媒は特に限定されず、重合能を有する如何なる触媒でも使用できる。フェノール化合物を酸化（共）重合させてポリフェニレンエーテル系樹脂を製造する方法として、米国特許第３３０６８７４号公報、同第３３０６８７５号公報及び同第３２５７３５７号公報並びに特公昭５２−１７８８０号公報、特開昭５０−５１１９７号公報、特開平１−３０４１１９号公報に記載された製造方法を例示することができる。
【００１５】本発明で使用されるポリフェニレンエーテル系樹脂として、ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２，６−ジエチル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２−メチル−６−エチル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２−メチル−６−プロピル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２，６−ジプロピル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２−エチル−６−プロピル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２，６−ジブチル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２，６−ジプロペニル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２，６−ジラウリル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２，６−ジフェニル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２，６−ジメトキシ−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２，６−ジエトキシ−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２−メトキシ−６−エトキシ−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２−エチル−６−ステアリルオキシ−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２−メチル−６−フェニル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２−メチル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２−エトキシ−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（３−メチル−６−ｔ−ブチル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２，６−ジベンジル−１，４−フェニレンエーテル）、及び、これらの樹脂を構成する繰り返し単位の複数種を含む各種の共重合体を例示することができる。
【００１６】更に、２，３，６−トリメチルフェノール、２，３，５，６−テトラメチルフェノールで例示される多置換フェノールと、２，６−ジメチルフェノールで例示される２置換フェノールとの共重合体も、本発明にかかるポリフェニレンエーテル系樹脂に含まれるものとする。
【００１７】前記のポリフェニレンエーテル系樹脂のうちで好ましいものは、ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）及び２，６−ジメチルフェノールと２，３，６−トリメチルフェノールとの共重合体である。
【００１８】本発明で用いられるポリフェニレンエーテル系樹脂はまた、上記の（共）重合体にスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン及びビニルトルエンで例示されるスチレン系化合物をグラフトさせて得られるグラフト共重合体であってもよく、かかるグラフト共重合体も本発明にかかるポリフェニレンエーテル系樹脂に含まれるものとする。
【００１９】本発明で使用されるポリフェニレンエーテル系樹脂としては、耐衝撃性、溶融時の流動性や成形加工性の観点から、３０℃のクロロホルム中で測定した固有粘度が０．３〜０．７ｄｌ／ｇのものが好ましく、より好ましくは０．３６〜０．６５ｄｌ／ｇ、特に好ましくは０．４０〜０．６ｄｌ／ｇである。
【００２０】本発明の成分（Ｂ）は、リン酸エステル系化合物である。リン酸エステル系化合物は、通常下記一般式（II）で示されるが、これらに限定されるものではない。
（式中、Ｒ6〜Ｒ9は、それぞれ独立して、水素原子又は有機基を表すが、Ｒ6＝Ｒ7＝Ｒ8＝Ｒ9＝Ｈの場合を除く。Ｘは２価以上の有機基を表し、ｐは０又は１であり、ｑは１以上の整数であり、ｒは０以上の整数を表す。）
【００２１】上記式(II)において、有機基とは、たとえば、置換されていてもいなくてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アリール基等があげられる。また、置換されている場合は、置換基としては、たとえば、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロゲン、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、ハロゲン化アリール基等があげられ、またこれらの置換基を組み合わせた基（たとえばアリールアルコキシアルキル基等）又はこれらの置換基を酸素原子、イオウ原子、窒素原子等により結合して組み合わせた基（たとえば、アリールスルホニルアリール基等）を置換基として用いてもよい。また、２価以上の有機基とは上記した有機基から、炭素原子に結合している水素原子の１個以上を除いてできる２価以上の基を意味する。たとえばアルキレン基、及び好ましくは（置換）フェニレン基、多核フェノール類たとえばビスフェノール類から誘導されるものがあげられ、２以上の遊離原子価の相対位置は任意である。特に好ましいものとして、ヒドロキノン、レゾルシノール、ジフェニロールメタン、ジフェニロールジメチルメタン、ジヒドロキシジフェニル、ｐ，ｐ’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、ジヒドロキシナフタレン等があげられる。
【００２２】具体的なリン酸エステル系化合物の例としては、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリブチル、リン酸トリオクチル、リン酸トリブトキシエチル、リン酸フェニルビスドデシル、リン酸フェニルビスネオペンチル、リン酸フェニルビスネオペンチル、リン酸フェニルビス（３，５，５’−トリメチルヘキシル）、リン酸エチルジフェニル、リン酸−２−エチルヘキシル（ｐ−トリル）、リン酸トリトリル、リン酸ビス（２−エチルヘキシルフェニル）、リン酸トリ（ノニルフェニル）、リン酸トリフェニル、リン酸ジブチルフェニル、リン酸−ｐ―トリルビス（２，５，５’−トリメチルヘキシル）、リン酸−２−エチルヘキシルジフェニル、ビスフェノ−ルＡビスジフェニルホスフェ−ト、ビスフェノ−ルＡビスジクレジルフォスフェ−ト、ビスフェノ−ルＡビスジキシリルホスフェ−ト、ヒドロキノンビスジフェニルフォスフェ−ト、ヒドロキノンビスジクレジルフォスフェ−ト、ヒドロキノンビスジキシリルフォスフェ−ト、ビスフェノールＡビスホスフェート、ヒドロキノンビスホスフェート、レゾルシンビスジフェニルホスフェート、レゾルシンビスジキシリルホスフェート、ヒドロキノンビスジキシリルホスフェート等があげられる。
【００２３】（Ｂ）は、２種類以上のものを併用することが可能であるが、特に一般式（ＩＩ）におけるｒ＝０の非縮合タイプとｒ＝１以上の縮合タイプのものを併用することが、耐熱性、難燃性の物性バランスの面で望ましい。
【００２４】本発明の樹脂組成物中は（Ａ）および（Ｂ）を含有量し、（Ａ）と（Ｂ）の重量比が、９８／２〜８５／１５であり、好ましくは９５／５〜８７／１３である。（Ａ）／（Ｂ）が９８／２よりも大きい場合、流動性が不十分となり成形性が悪化することがある。一方、（Ａ）／（Ｂ）が８５／１５よりも小さい場合、耐熱性が不十分となることがある。
【００２５】本発明における樹脂組成物は、（Ａ）、（Ｂ）成分以外にポリスチレン樹脂を含むことができる。ポリスチレン系樹脂とは、アルケニル芳香族化合物の単独重合物あるいは、アルケニル芳香族化合物と共重合可能な単量体を含有したものが挙げられる。前記アルケニル芳香族化合物の例としては、スチレン、α−メチルスチレン、α−エチルスチレン、α−メチルスチレン−ｐ−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレンなどの核アルキル置換スチレン、ｏ−クロルスチレン、ｍ−クロルスチレン、ｐ−クロルスチレン、ｐ−ブロモスチレン、ジクロルスチレン、ジブロモスチレン，トリクロルスチレン、トリブロモスチレンなどの核ハロゲン化スチレンなどが挙げられるが、この中でスチレン、α−メチルスチレンが好ましい。
【００２６】また、ビニル芳香族化合物と共重合可能な単量体の例としては、例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル、フマロニトリル、マレオニトリルなどのシアン化ビニルや、メタクリル酸メチル、アクリル酸メチル、メタクリル酸、アクリル酸、無水マレイン酸などが挙げられるが、この中でもアクリロニトリルが好ましい。
【００２７】さらにポリスチレン樹脂は、ゴム変性のものも含む。すなわち、ゴム状重合体をポリスチレン樹脂マトリックス中に分散させたものである。ここで用いられるゴム状重合体は、ジエン成分を含むゴム状重合体及び共重合体、具体的にはポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロブタジエン、ブタジエン−スチレン共重合体、イソプレン−スチレン共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、イソブチレンとブタジエンまたはイソプレンとの共重合体やエチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−共役ジエン共重合体等が挙げられる。このゴム状重合体をポリスチレン樹脂に分散させる方法は様々な方法が知られており、例えば、機械的に混合する方法、溶液ブレンド、スチレン系単量体にゴム状重合体を溶解しスチレン系単量体をグラフト重合する方法等いずれの方法でも良い。また、重合方法としては乳化重合、会場重合、溶液重合および懸濁重合等いずれの方法でも良い。ゴム変性ポリスチレン樹脂のゴム状重合体とポリスチレン樹脂との通常の割合は、トータル量を１００としてゴム状重合体が０.５〜８０重量％好ましくは０.５〜５０重量％である。
【００２８】具体的には、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）として市販されているブタジエンゴム変性ポリスチレン、スチレン−ブタジエンゴム変性ポリスチレン、エチレン−プロピレン−共役ジエンゴム変性ポリスチレン等、また、ＡＢＳ樹脂として市販されているアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体が挙げられる。
【００２９】樹脂組成物中におけるポリスチレン樹脂の含有量は、流動性、成形性、難燃性や耐熱性の観点から、（Ａ）と（Ｂ）との合計量１００重量部に対して、０〜４０重量部であり、好ましくは５〜３０重量部である。
【００３０】本発明の熱可塑性樹脂組成物には、上記成分の他にその物性を損なわない限りにおいて、その目的に応じて樹脂の混練時、成形時に、慣用の他の添加剤、たとえば顔料、染料、充填剤、耐熱剤、耐衝撃性改良剤、耐候剤、滑剤、離型剤、結晶核剤、可塑剤、流動性改良剤、帯電防止剤、安定剤などを添加することができる。
【００３１】本発明の組成物は、電池ホルダーに成形された場合、ハンダ付けの際の変形、表面クラック発生を防止するために、１．８１ＭＰａ荷重における熱変形温度が１２０℃以上であることが好ましい。
【００３２】本発明の組成物は、電気スパーク等での火花発生の防止や電池ホルダーの燃焼の防止の観点から、ＵＬ規格における難燃性が、厚み０．８ｍｍにおいてＶ０あるいはＶ１であることが好ましい。
【００３３】本発明の熱可塑性樹脂組成物を製造するための方法に特に制限はなく、通常の方法が満足に使用できる。一般には、溶融混練法が望ましい。装置としては、押出機、バンバリーミキサー、ローラー、ニーダー等を例としてあげることができ、これらを回分的又は連続的に運転することができる。成分の混合順は特に制限されない。
【００３４】本発明の熱可塑性組成物は、上記の樹脂組成物から、射出成型等の方法で電池ホルダーに成形される。
【００３５】本発明の樹脂組成物は、特に電池のそれぞれの端子部と電気的に接続される外部端子を設けた構造を有する電池ホルダーに用いられる場合、端子をハンダ付けする際の熱による電池ホルダーの変形、表面クラックの発生が抑制され好適である。
【００３６】
【実施例】以下に実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例より限定されるものではない。［Ｉ］用いた成分及びその略称は以下のとおりである。
（Ａ）ＰＰＥ：３０℃のクロロホルム中で測定した極限粘度が０．４６ｄｌ／ｇのポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）
（Ｂ）ＴＰＰ：トリフェニルフォスフェート（Ｃ）ＨＩＰＳ：耐衝撃ポリスチレン樹脂、商標：Ｈ５５４（日本ポリスチレン社製【００３７】評価方法は以下のとおりである。
（１）曲げ特性ＡＳＴＭ Ｄ７９０ に準拠し、厚さ３．２ｍｍの試験片を使用して２３℃における曲げ弾性率および曲げ強度を測定した。
（２）熱変形温度ＡＳＴＭ Ｄ６４８ に準拠し、厚み６．４ｍｍの試験片を使用して、１.８１ＭＰａ荷重での熱変形温度を測定した。
（３）難燃性厚さ０．８ｍｍの試験片を使用して、ＵＬ９４垂直燃焼性試験を行った。
Ｖ−０：燃焼時間が１０秒以下で滴下による着火なしＶ−２：燃焼時間が３０秒以下で滴下による着火あり【００３８】実施例１〜３、比較例１〜２（Ａ）ＰＰＥ、（Ｂ）ＨＩＰＳ、（Ｃ）ＴＰＰの混合物を表１に示す配合割合で二軸混練機（ＴＥＭ５０Ａ、東芝機械製）に投入し、シリンダー温度２８０℃、スクリュー回転数２００ｒｐｍの条件で溶融混練し、造粒を行い、ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物を得た。
【００３９】得られた組成物を東芝機械株式会社製射出成形機ＩＳ１００ＥＮを用い、２８０℃で射出成形してＡＳＴＭ試験片を作成した。また、住友重機械工業株式会社製射出成形機サイキャップ１１０／５０を用い、２８０℃でＵＬ試験片を作成した。作成した試験片について一般物性、難燃性を評価した。結果を表１示した。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明により、ポリフェニレンエーテル樹脂およびリン酸エステル化合物を主成分として含有し、耐熱性、難燃性に優れ、電池ホルダーに成形した場合、ハンダ付けの際の変形、表面クラックの発生の無い電池ホルダー用樹脂組成物および電池ホルダーを提供することができた。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２０９３
【氏名又は名称】住友化学工業株式会社
【住所又は居所】大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番３３号
|
| 【出願日】 |
平成１４年１月３０日（２００２．１．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９３２８５
【弁理士】
【氏名又は名称】久保山 隆 （外２名）
|
| 【公開番号】 |
特開２００３−２２１５０２（Ｐ２００３−２２１５０２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年８月８日（２００３．８．８） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−２１３０７（Ｐ２００２−２１３０７） |
|