(57)【要約】【課題】耐熱性が高いことにより製造時に高温となったときに変形を抑制し、透明性を有することにより容易に接続状態を目視確認することができるコネクターを提供する。【解決手段】一方向に配列した複数の端子挿入口２を有するコネクター１であって、光透過性を有し、隣り合う２つの端子挿入口２に挟まれた仕切り壁３は、最も薄い部分の厚さが０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、形成材料として、還元粘度が０．３４ｄＬ／ｇ以上０．５０ｄＬ／ｇ以下のポリスルホンを含むことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に配列した複数の端子挿入口を有するコネクターであって、
光透過性を有し、
隣り合う２つの前記端子挿入口に挟まれた仕切り壁は、最も薄い部分の厚さが０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、
形成材料として、還元粘度が０．３４ｄＬ／ｇ以上０．５０ｄＬ／ｇ以下のポリスルホンを含むことを特徴とするコネクター。
【請求項２】
前記還元粘度が、０．３９ｄＬ／ｇ以上０．５０ｄＬ／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載のコネクター。
【請求項３】
前記還元粘度が、０．４１ｄＬ／ｇ以上０．４８ｄＬ／ｇ以下であることを特徴とする請求項２に記載のコネクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電線相互を接続するための電気部品であるコネクターは、種々の電気製品、電子機器に用いられている。このようなコネクターとして、内部での端子同士の接触状態を目視確認可能とするために、透明な樹脂材料で形成されているものがある（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−５９６１５号公報
【特許文献２】特開平５−８２２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような従来知られたコネクターには次のような問題がある。すなわち、コネクターを製造時には、内部に収容する端子と電線とを接続する際にはんだ付けを行うことがあるが、該操作でコネクターが高温となることがある。このような場面では、耐熱性の低い透明樹脂を用いたコネクターでは、変形し、溶融するおそれがあるが、上述のコネクターでは、このように予想される不具合についての思想が開示されておらず、対策も示されていなかった。
【０００５】
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、耐熱性が高く、透明性を有するコネクターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、コネクターの樹脂として耐熱性が高いポリスルホンを用いることで課題を解決できるとの着想に至った。
【０００７】
しかしながら、形成するコネクターが微細な形状を有すると、成型自体が困難となり所望の形状のコネクターが得られないことも同時に見出した。そのため、本発明者がさらに鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明のコネクターは、一方向に配列した複数の端子挿入口を有するコネクターであって、光透過性を有し、隣り合う２つの前記端子挿入口に挟まれた仕切り壁は、最も薄い部分の厚さが０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、形成材料として、還元粘度が０．３４ｄＬ／ｇ以上０．５０ｄＬ／ｇ以下のポリスルホンを含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、前記還元粘度が、０．３９ｄＬ／ｇ以上０．５０ｄＬ／ｇ以下であることが望ましい。
【００１０】
本発明においては、前記還元粘度が、０．４１ｄＬ／ｇ以上０．４８ｄＬ／ｇ以下であることがさらに望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、耐熱性が高く、透明性を有するコネクターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係るコネクターの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１を参照しながら、本発明の実施形態に係るコネクターについて説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
【００１４】
図１は、本実施形態に係るコネクターの一例を示す模式図であり、図１（ａ）は、コネクター１の概略斜視図、図１（ｂ）は、コネクター１を使用する様子を示した模式図である。本実施形態のコネクター１は、ＩＣの実装に用いられるものである。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、本実施形態のコネクター１は、平面視矩形の外形を有し、短辺方向の両端の辺に沿って長辺方向に、複数の端子挿入口２が配列している。
【００１６】
隣り合う端子挿入口２の間は、仕切り壁３で仕切られている。仕切り壁３は、端子挿入口２の間を仕切る板状の構造物である。図では、仕切り壁３の形状について、上端が平らなものとして図示しているが、上端の形状は、凹形状であってもよく、凸形状であってもよい。さらに、仕切り壁３は、一定の厚さを有するものであってもよく、部分によって異なる厚さを有することとしてもよい。
【００１７】
端子挿入口２の内部には、コンタクト端子４が挿入されて固定されている。コンタクト端子４の下端は、コネクター１の底面から突出しており、例えば、プリント配線基板のスルーホールに挿入されて配線との接続に用いられる。
【００１８】
このようなコネクター１は、図１（ｂ）のように配線基板１０上に設けられ、ＩＣ２０の実装に用いられる。
【００１９】
コネクター１は、上述のように、光透過性を有する樹脂材料を用いて形成されている。そのため、ＩＣ２０を実装したときに、ＩＣ２０の端子２１と、コネクター１のコンタクト端子４と、が確実に接続していることを目視確認できる。
【００２０】
このようなコネクター１は、例えば、６４ピンのＩＣを実装するものであれば、平面視において長辺６０ｍｍ、短辺２０ｍｍ程度の大きさを有しており、長辺方向に、端子挿入口２が３２個配列している。したがって、端子挿入口２のピッチ（隣り合う端子挿入口２の中心距離）は２ｍｍ程度しかなく、仕切り壁３は１ｍｍ弱の厚さしか有さないものである。
【００２１】
具体的には、本実施形態のコネクター１は、仕切り壁３の厚さのうち最も薄い部分が、０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下となっている。したがって、コネクター１の成形に用いる樹脂は、このような微細な形状の成形に適した性質を有するものとして、以下のような樹脂を用いる。
【００２２】
（ポリスルホン）
コネクター１は、光透過性を有し、還元粘度が０．３４ｄＬ／ｇ以上０．５０ｄＬ／ｇ以下のポリスルホンを含む組成物を用いて形成されている。
【００２３】
本実施形態で用いるポリスルホンは、典型的には、２価の芳香族基（芳香族化合物から、その芳香環に結合した水素原子を２個除いてなる残基）とスルホニル基（−ＳＯ２−）と酸素原子とを含む繰返し単位を有する樹脂である。ポリスルホンは、耐熱性や耐薬品性の点から、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、さらに、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。）や、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。）等の他の繰返し単位を１種以上有していてもよい。
【００２４】
（１）−Ｐｈ１−ＳＯ２−Ｐｈ２−Ｏ−
（Ｐｈ１及びＰｈ２は、それぞれ独立に、フェニレン基を表す。前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。）
【００２５】
（２）−Ｐｈ３−Ｒ−Ｐｈ４−Ｏ−
（Ｐｈ３及びＰｈ４は、それぞれ独立に、フェニレン基を表す。前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。Ｒは、アルキリデン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。）
【００２６】
（３）−（Ｐｈ５）ｎ−Ｏ−
（Ｐｈ５は、フェニレン基を表す。前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。ｎは、１〜３の整数を表す。ｎが２以上である場合、複数存在するＰｈ５は、互いに同一であっても異なっていてもよい。）
【００２７】
Ｐｈ１〜Ｐｈ５のいずれかで表されるフェニレン基は、ｐ−フェニレン基であってもよいし、ｍ−フェニレン基であってもよいし、ｏ−フェニレン基であってもよいが、ｐ−フェニレン基であることが好ましい。前記フェニレン基にある水素原子を置換していてもよい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、ｓ−ブチル基、ｔ−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−デシル基が挙げられ、その炭素数は、好ましくは１〜１０である。前記フェニレン基にある水素原子を置換していてもよい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−ナフチル基が挙げられ、その炭素数は、好ましくは６〜２０である。前記フェニレン基にある水素原子がこれらの基で置換されている場合、その数は、前記フェニレン基毎に、それぞれ独立に、好ましくは２個以下であり、より好ましくは１個以下である。
【００２８】
Ｒである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及び１−ブチリデン基が挙げられ、その炭素数は、好ましくは１〜５である。
【００２９】
ポリスルホンは、繰返し単位（１）を、全繰返し単位の合計に対して、５０モル％以上有することが好ましく、８０モル％以上有することがより好ましく、繰返し単位として実質的に繰返し単位（１）のみを有することがさらに好ましい。なお、ポリスルホンは、繰返し単位（１）〜（３）を、それぞれ独立に、２種以上有してもよい。
【００３０】
ポリスルホンは、それを構成する繰返し単位に対応するジハロゲノスルホン化合物とジヒドロキシ化合物とを重縮合させることにより、製造することができる。例えば、繰返し単位（１）を有する樹脂は、ジハロゲノスルホン化合物として下記式（４）で表される化合物（以下、「化合物（４）」ということがある。）を用い、ジヒドロキシ化合物として下記式（５）で表される化合物（以下、「化合物（５）」ということがある。）を用いることにより、製造することができる。また、繰返し単位（１）と繰返し単位（２）とを有する樹脂は、ジハロゲノスルホン化合物として化合物（４）を用い、ジヒドロキシ化合物として下記式（６）で表される化合物（以下、「化合物（６）」ということがある。）を用いることにより、製造することができる。また、繰返し単位（１）と繰返し単位（３）とを有する樹脂は、ジハロゲノスルホン化合物として化合物（４）を用い、ジヒドロキシ化合物として下記式（７）で表される化合物（以下、「化合物（７）」ということがある。）を用いることにより、製造することができる。
【００３１】
（４）Ｘ１−Ｐｈ１−ＳＯ２−Ｐｈ２−Ｘ２
（Ｘ１は及びＸ２は、それぞれ独立に、ハロゲン原子を表す。Ｐｈ１及びＰｈ２は、前記と同義である。）
【００３２】
（５）ＨＯ−Ｐｈ１−ＳＯ２−Ｐｈ２−ＯＨ
（Ｐｈ１及びＰｈ２は、前記と同義である。）
【００３３】
（６）ＨＯ−Ｐｈ３−Ｒ−Ｐｈ４−ＯＨ
（Ｐｈ３、Ｐｈ４及びＲは、前記と同義である。）
【００３４】
（７）ＨＯ−（Ｐｈ５）ｎＯＨ
（Ｐｈ５及びｎは、前記と同義である。）
【００３５】
ポリスルホンの重縮合は、炭酸のアルカリ金属塩を用いて、溶媒中で行うことが好ましい。炭酸のアルカリ金属塩は、正塩である炭酸塩であってもよいし、酸性塩である重炭酸塩（炭酸水素塩）であってもよいし、両者の混合物であってもよい。炭酸塩としては、炭酸ナトリウムや炭酸カリウムが好ましく用いられ、炭酸水素塩としては、重炭酸ナトリウムや重炭酸カリウムが好ましく用いられる。
【００３６】
重縮合の溶媒としては、ジメチルスルホキシド、１−メチル−２−ピロリドン、スルホラン（１，１−ジオキソチラン）、１，３-ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジエチル−２−イミダゾリジノン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジイソプロピルスルホン、ジフェニルスルホン等の有機極性溶媒が好ましく用いられる。
【００３７】
ポリスルホンは、その還元粘度が、０．３４ｄＬ／ｇ以上０．５０ｄＬ／ｇ以下、好ましくは０．３９ｄＬ／ｇ以上０．５０ｄＬ／ｇ以下、より好ましくは０．４１ｄＬ／ｇ以上０．４８ｄＬ／ｇ以下である。ポリスルホンの還元粘度が低いほど、溶融粘度が低くなりコネクターを成形する際に容易に成形できるが、金型からの離型時の応力により、得られるコネクターにクラックが生じやすくなる。また、ポリスルホンの還元粘度が高いほど、得られるコネクターの強度や剛性が向上し易いが、一方で、あまり高いと流動性が低下するため、成形時に金型内で流動しにくく、コネクターを成形しにくくなる。
【００３８】
前記重縮合においては、仮に副反応が生じなければ、（１）反応基質であるジハロゲノスルホン化合物とジヒドロキシ化合物とのモル比が１：１に近い、（２）炭酸のアルカリ金属塩の使用量が多い、（３）重縮合温度が高い、（４）重縮合時間が長い、といった反応条件であるほど、得られるポリスルホンの重合度が高くなり易く、還元粘度が高くなり易い。しかし、実際は、副生する水酸化アルカリ（アルカリ金属の水酸化物）等により、ハロゲノ基のヒドロキシル基への置換反応や解重合等の副反応が生じ、この副反応により、得られるポリスルホンの重合度が低下し易く、還元粘度が低下し易い。
【００３９】
そのため、重縮合によりポリスルホンを重合する場合、この副反応の度合いも考慮して、所望の還元粘度を有するポリスルホンが得られるように、ジハロゲノスルホン化合物とジヒドロキシ化合物とのモル比、炭酸のアルカリ金属塩の使用量、重縮合温度及び重縮合時間を調整することが好ましい。
【００４０】
ポリスルホンの還元粘度を好ましい範囲にするためには、ジハロゲノスルホン化合物とジヒドロキシ化合物とのモル比を、［ジハロゲノスルホン化合物］／［ジヒドロキシ化合物］＝０．９５〜１．０７、炭酸のアルカリ金属塩とジヒドロキシ化合物とのモル比を、［炭酸のアルカリ金属塩］／［ジヒドロキシ化合物］＝０．９５〜１．０７の範囲で重合することが好ましい。
【００４１】
ポリスルホンは、充填材、添加剤、ポリスルホン以外の樹脂等、他の成分を１種以上配合して、ポリスルホン組成物として用いてもよい。これらの成分の添加量は、作成するコネクターの透明性を考慮し、必要な透明性が得られる量を設定する。添加剤の例としては、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、界面活性剤及び難燃剤が挙げられる。
【００４２】
ここで、ポリスルホンおよびポリスルホン組成物の透明性については、光線透過率にて表すことができる。詳しくは、これらの光線透過率は、射出成形で成形した厚さ３ｍｍの平板について７００ｎｍの波長の光を光源として用いて測定することで得られる。得られる測定値が７３以上であるものは、所望の透明なコネクターの形成材料として使用可能である。
【００４３】
なお、本明細書において光線透過率は、分光光度計（日立製作所社製、ＵＶ−３５００）を用い、７００ｎｍの波長の光を光源として用いて測定した値を採用している。
【００４４】
ポリスルホン組成物は、ポリスルホン及び必要に応じて用いられる他の成分を、押出機を用いて溶融混練し、ペレット状に押し出すことにより調製することが好ましい。押出機としては、シリンダーと、シリンダー内に配置された１本以上のスクリューと、シリンダーに設けられた１箇所以上の供給口とを有するものが、好ましく用いられ、さらにシリンダーに設けられた１箇所以上のベント部を有するものが、より好ましく用いられる。
【００４５】
得られるペレットを用いて成形することにより、ポリスルホンを形成材料とする透明性を有したコネクターを得ることができる。コネクターの成形法としては、溶融成形法が好ましく、その例としては、射出成形法、圧縮成形法が挙げられる。中でも射出成形法が好ましい。
【００４６】
用いるポリスルホンが、上述の還元粘度を有していると、コネクターの成形時に、金型からの離型時の応力により、得られるコネクターにクラックが生じることなく、また、成形時に金型内でショートすることなく、良好にコネクターを成形することができる。
【００４７】
以上のような構成のコネクター１によれば、耐熱性が高く、透明性を有するコネクター１を提供することができる。
【００４８】
すなわち、コネクター１では、耐熱性を有するポリスルホンを形成材料に用いるため、製造時に高温となっても変形しにくく、例えば、フローはんだ付けにより配線基板と容易に接続することができる。
【００４９】
また、コネクター１は透明性を有するため、電子部品を実装した時、電子部品の端子がコネクターに確実に挿入され、電子部品とコネクターとの互いの端子同士が接触していることを目視で確認可能となる。
【００５０】
さらに、形成材料として用いるポリスルホンの還元粘度が、所定の数値範囲内となっているため、成形時の破損や成型不良が生じず、良好にコネクターの成型を行うことができる。
【００５１】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【実施例】
【００５２】
以下に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５３】
〔ポリスルホンの還元粘度の測定〕
ポリスルホン約１ｇをＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドに溶解させて、その容量を１ｄＬとし、この溶液の粘度（η）を、オストワルド型粘度管を用いて、２５℃で測定した。また、溶媒であるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドの粘度（η０）を、オストワルド型粘度管を用いて、２５℃で測定した。得られた溶液の粘度（η）と溶媒の粘度（η０）から、比粘性率（（η−η０）／η０）を求め、この比粘性率を、前記溶液の濃度（約１ｇ／ｄＬ）で割ることにより、ポリスルホンの還元粘度（ｄＬ／ｇ）を求めた。
【００５４】
（実施例１）
〔コネクターの成型〕
還元粘度が０．３６のポリスルホン樹脂（住友化学製、スミカエクセル３６００Ｇ）を用い、射出成形機（日精樹脂工業（株）社製、ＥＳ−４００（型締め力４０トン））にて射出成形を行って、コネクターを得た。射出成形は、予備乾燥条件：１８０℃×３時間、シリンダー温度：３６０℃（ノズル／前部／中間部／後部＝３６０／３６０／３６０／３４０℃）、金型温度：１６０℃、の各条件で行った。
【００５５】
成形するコネクターとしては、リードピッチ１．７７８ｍｍのシュリンクＩＣコネクターを採用した。該コネクターは、長辺５７ｍｍ、短辺２１ｍｍ、高さ５ｍｍの外形を有し、３２個の端子挿入口が長辺方向に配列した列が、短辺方向の両端にそれぞれ設けられており、合計６４個の端子が挿入可能となっている。各端子挿入口において、長辺方向に隣り合う仕切り壁の厚さは、最も薄い部分で０．５ｍｍである。
【００５６】
〔フローはんだ付け〕
得られたコネクターに端子を挿入し、テスト基板上に載せてフローはんだ付けを行った後、コネクターの外観を観察した。フローはんだ付けは、プリヒート：１２０℃×９０秒、フロー：２４５℃×５秒、の条件で行った。
【００５７】
（実施例２）
実施例２は、還元粘度が０．４１のポリスルホン樹脂（住友化学製、スミカエクセル４１００Ｇ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして行った。
【００５８】
（実施例３）
実施例３は、還元粘度が０．４８のポリスルホン樹脂（住友化学製、スミカエクセル４８００Ｇ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして行った。
【００５９】
（比較例１）
比較例１は、還元粘度が０．３１のポリスルホン樹脂（住友化学製、スミカエクセル３１００Ｇ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして行った。
【００６０】
（比較例２）
比較例２は、還元粘度が０．５２のポリスルホン樹脂（住友化学製、スミカエクセル５２００Ｇ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして行った。
【００６１】
（比較例３）
比較例３は、ポリカーボネート（住友ダウ製、カリバー３００−１０）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして行った。
【００６２】
実施例１〜３および比較例１〜３について、コネクターの成形性、およびフローはんだ付けした後の外観を下表１に示す。
【００６３】
なお、実施例１〜３、および比較例１〜３について、分光光度計（日立製作所社製、ＵＶ−３５００）を用い、得られた成形体について７００ｎｍの光の光線透過率を測定したところ、いずれも８０％以上であることを確認した。
【００６４】
【表１】
2012186123.tif 000003
【００６５】
測定の結果、実施例１から３は、射出成形時の不具合が生じず、良好にコネクターを成形することができた。対して、比較例１では、離型時にコネクターの一部にクラックが生じた。また、比較例２では、成形時に樹脂がショートしてしまい、コネクターを成形することができなかった。
【００６６】
また、実施例１は、フローはんだ付けにより僅かに変形が認められたものの、ＩＣの実装に影響がでるほどではなく、許容範囲内であった。実施例２，３では、フローはんだ付け後でも変形が見られなかった。対して、比較例３として形成したポリカーボネート製のコネクターは、フローはんだ付け工程で溶融した。なお、比較例２，３では、良好なコネクターの成形ができなかったため、フローはんだ付けの試験を行っていない。
【００６７】
これらの結果から、本発明の有用性が確かめられた。
【符号の説明】
【００６８】
１…コネクター、２…端子挿入口、３…仕切り壁、４…コンタクト端子、１０…配線基板、２０…ＩＣ、２１…端子
【図１】
2012186123.tif 000004