(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォスフィンを発生する樹脂からなる難燃性ケース部品および該ケース部品中に金属部品が組み込まれてなる電気電子部品であり、該金属部品により電気の流れを制御する接触部が該ケース部品中に少なくとも一つ形成されており、該接触部を構成する金属部品の金属が理想標準電極電位として-0.45V以上0.80V以下を有することを特徴とする、難燃性電気電子部品。
【請求項２】
フォスフィンを発生する樹脂からなる難燃性ケース部品および該ケース構成部品中に電気の流れを制御する接触部を少なくとも形成している金属部品が組み込まれてなる電気電子部品に使用する該金属部品を構成する金属として、理想標準電極電位として-0.45V以上0.80V以下を有する金属を使用することを特徴とする金属の使用方法。
【請求項３】
フォスフィンを発生する樹脂からなる難燃性ケース部品および該ケース構成部品中に金属部品が組み込まれてなる電気電子部品であり、該金属部品により電気の流れを制御する接触部が該ケース部品中に少なくとも一つ形成されており、該接触部を構成する金属部品の金属が、150℃24時間で0.1〜1000ppmのフォスフィンを発生する樹脂組成物と該接触部を構成する金属部品とを体積500cm3以下の密閉系に150℃で120時間放置した後の接触抵抗値の変化が、電流5Aまでで使用される電気電子部品の場合、25mΩ以下、電流5Aを超え電流30Aまでで使用される電気電子部品の場合、50mΩ以下の特性を有することを特徴とする、難燃性電気電子部品。
【請求項４】
フォスフィンを発生する樹脂からなる難燃性ケース部品および該ケース構成部品中に電気の流れを制御する接触部を少なくとも形成している金属部品が組み込まれてなる電気電子部品に使用する該金属部品を構成する金属として、150℃24時間で0.1〜1000ppmのフォスフィンを発生する樹脂組成物と該接触部を構成する金属部品とを体積500cm3以下の密閉系に150℃で120時間放置した後の接触抵抗値の変化が、電流5Aまでで使用される電気電子部品の場合、25mΩ以下、電流5Aを超え電流30Aまでで使用される電気電子部品の場合、50mΩ以下の特性を呈する金属を使用することを特徴とする金属の使用方法。
【請求項５】
フォスフィンを発生する樹脂からなる難燃性ケース部品および該ケース構成部品中に金属部品が組み込まれてなる電気電子部品であり、該金属部品により電気の流れを制御する接触部が該ケース部品中に少なくとも一つ形成されており、該接触部を構成する金属部品の金属が理想標準電極電位として-0.45V以上0.80V以下を有し、かつ150℃24時間で0.1〜1000ppmのフォスフィンを発生する樹脂組成物と該接触部を構成する金属部品とを体積500cm3以下の密閉系に150℃で120時間放置した後の接触抵抗値の変化が、電流5Aまでで使用される電気電子部品の場合、25mΩ以下、電流5Aを超え電流30Aまでで使用される電気電子部品の場合、50mΩ以下の特性を有することを特徴とする、難燃性電気電子部品。
【請求項６】
フォスフィンを発生する樹脂からなる難燃性ケース部品および該ケース構成部品中に電気の流れを制御する接触部を少なくとも形成している金属部品が組み込まれてなる電気電子部品に使用する該金属部品を構成する金属として、理想標準電極電位として-0.45V以上0.80V以下を有する金属であり、かつ150℃24時間で0.1〜1000ppmのフォスフィンを発生する樹脂組成物と該接触部を構成する金属部品とを体積500cm3以下の密閉系に150℃で120時間放置した後の接触抵抗値の変化が、電流5Aまでで使用される電気電子部品の場合、25mΩ以下、電流5Aを超え電流30Aまでで使用される電気電子部品の場合、50mΩ以下の特性を呈する金属を使用することを特徴とする金属の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は難燃性電気電子部品に関する。更に詳しくは、金属接点等の接触部を有する電気電子部品であり接触抵抗値の安定性に優れた難燃性電気電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品のリレーやスイッチは温度等環境変化の激しい過酷な条件下での動作特性を保証するために、絶縁性、耐熱性、寸法安定性等が優れる熱硬化性樹脂を成形材料に適用してきた。
【０００３】
しかし、熱硬化性樹脂は事実上リサイクルが不可能である。環境・安全性に対する配慮が要請される現在、リサイクルできない熱硬化性樹脂の使用は問題となる。
【０００４】
また、熱硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂と比較した場合、摩耗や脱落による樹脂屑量が多い。このような樹脂屑は金属接点に付着し、リレー、スイッチ等の機能に悪影響を及ぼし、ひいては部品の信頼性にも悪影響が及ぶ。
【０００５】
上記のような問題を解決するために、リサイクルや低発塵特性に優れるポリエステル系熱可塑性樹脂が使用されている。そして電子部品の難燃性を向上させるために、樹脂組成物中にハロゲン系難燃剤を含ましめている。このようなハロゲン系難燃剤を含んだ樹脂は、燃焼時にハロゲン系ガスを発生する。また、このようなハロゲン系難燃剤を含む樹脂組成物を成形加工機で成形すると、金型を腐食させる。
【０００６】
そこで、ハロゲンガスの発生、金型の腐食の問題が生じないように、現在では非ハロゲン系の難燃剤である赤リン、リン酸エステル、シリコーン等を含ませた熱可塑性樹脂組成物を使用している。
【０００７】
しかし、そのような樹脂組成物を使用して形成され、金属接点等の接触部を有する電気電子部品、例えば、リレー、スイッチを、特に高温環境下で使用していると、リレー、スイッチ等の機能が阻害され作用しなくなってしまうことがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものでって、燃焼時にハロゲンガスの発生がなく、広い温度範囲で接触抵抗値の安定した金属接点等の接触部を有する難燃性電気電子部品を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明者らは、赤リンを用いた樹脂組成物を用いた上記リレー、スイッチ等の機能阻害が、樹脂組成物に難燃剤として含まれる赤リンから発生するフォスフィンに起因していることを見出し、本発明をなすにいたった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明はフォスフィンを発生する樹脂からなる難燃性ケース部品および該ケース部品中に金属部品が組み込まれてなる電気電子部品であり、該金属部品により電気の流れを制御する接触部が該ケース部品中に少なくとも一つ形成されており、該接触部を構成する金属部品の金属が；
理想標準電極電位として-0.45V以上0.80V以下の特性を有し、または/および、  150℃24時間で0.1〜1000ppmのフォスフィンを発生する樹脂組成物と該接触部を構成する金属部品とを体積500cm3以下の密閉系に150℃で120時間放置した後の接触抵抗値の変化が、電流5Aまでで使用される電気電子部品の場合、25mΩ以下、電流5Aを超え電流30Aまでで使用される電気電子部品の場合、50mΩ以下の特性を有する金属であることを特徴とする、難燃性電気電子部品に関する。
【００１１】
フォスフィンを発生する樹脂とは、難燃剤としてハロゲン系難燃剤でなくて、赤リン等のリン系難燃剤を含有させた樹脂であり、高温環境下でフォスフィン（PH3)を発生する樹脂のことである。そのような難燃剤を含有させる樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ＡＢＳ、ポリフェニレンオキサイド、およびエポキシ樹脂等の樹脂組成物が使用される。上記リン系難燃剤は、そのような樹脂100重量部に対して、約0.1〜45重量部添加されて難燃性を付与している。
【００１２】
フォスフィンが発生すると、金属部品にリン酸として付着する。このリン酸の付着により、電気の流れを制御する接触部の電気的接触機能が阻害されることになる。本発明はこのような阻害が問題となる電気電子製品を対象としている。
【００１３】
難燃性ケース部品は、上記リン系難燃剤を含有する樹脂から形成されており、該ケース中に金属部品が組み込まれており、該金属部品により電気の流れを制御する接触部が該ケース部品中に少なくとも一つ形成されている電気電子部品のケース部品を意味している。接触部が該ケース部品中に少なくとも一つ形成されている電気電子部品としては、リレー、スイッチ、コネクタ、ブレーカー、コンタクタ等が例示できる。
【００１４】
電気の流れを制御する接触部とは、金属部品と金属部品とが接し、その接点の形成のon-offにより電気の流れを制御している電気接点（例えばリレー、スイッチ、コネクタ、ブレーカー、コンタクタにおける接点および金属部）、または、その接点および金属部が接したまま電気の流れを制御している金属部品（例えば、可動/固定接触片、可動/固定接触端子、コイル端子）を意味している。
【００１５】
本発明においては、そのような電気の流れを制御する接触部を構成する金属部品を、理想標準電極電位として-0.45V以上0.80V以下を有する金属で構成する。本発明において金属は、金属単体に加え、合金を含む意味で使用している。
【００１６】
理想標準電極は、金属の水溶系（25℃）の標準電極電位を意味しており、例えば、改定3版化学便覧基礎編II（丸善（株））などを参考とすることができる。合金の場合は、合金を構成する各金属の含有割合（モル％）に標準電極電位を乗じた値を合計し、100で割った値を意味している。
【００１７】
本発明においては、そのような電気の流れを制御する接触部を構成する金属部品を、150℃24時間で0.1〜1000ppmのフォスフィンを発生する樹脂組成物と該接触部を構成する金属部品とを体積500cm3以下の密閉系に150℃で120時間放置した後の接触抵抗値の変化が、電流5Aまでで使用される電気電子部品の場合、25mΩ以下、電流5Aを超え電流30Aまでで使用される電気電子部品の場合、50mΩ以下の特性を有するものから選び使用してもよい。密閉系は、完全に密閉している必要はなく、上記接触抵抗は、ほぼ密閉状態で測定されてよい。ほぼ密閉状態とは、スイッチの内部と外部は完全には分離(閉鎖）されていないけれども、スイッチ等の電気電子部品内部では、気体の流れがほとんど発生しないという程度にケース部品内部と外部が隔離されているいるという程度の意味である。上記測定は、完全密閉系で行われるのが好ましいが、上記ほぼ密閉状態で行った結果でもよい。
【００１８】
本発明においては、電気の流れを制御する接触部を構成する金属部品を、理想標準電極電位として-0.45V以上0.80V以下を有する金属であり、かつ150℃24時間で0.1〜1000ppmのフォスフィンを発生する樹脂組成物と該接触部を構成する金属部品とを体積500cm3以下の密閉系に150℃で120時間放置した後の接触抵抗値の変化が、電流5Aまでで使用される電気電子部品の場合、25mΩ以下、電流5Aを超え電流30Aまでで使用される電気電子部品の場合、50mΩ以下の特性を有するもので構成することが好ましい。
【００１９】
本発明を別の観点から見れば、以下の使用方法、または選択方法を提供している。
【００２０】
フォスフィンを発生する樹脂からなる難燃性ケース部品および該ケース構成部品中に電気の流れを制御する接触部を少なくとも形成している金属部品が組み込まれてなる電気電子部品に使用する該金属部品を構成する金属として、理想標準電極電位として-0.45V以上0.80V以下を有する金属を使用することを特徴とする金属の使用方法または選択方法。
【００２１】
フォスフィンを発生する樹脂からなる難燃性ケース部品および該ケース構成部品中に電気の流れを制御する接触部を少なくとも形成している金属部品が組み込まれてなる電気電子部品に使用する該金属部品を構成する金属として、150℃24時間で0.1〜1000ppmのフォスフィンを発生する樹脂組成物と該接触部を構成する金属部品とを体積500cm3以下の密閉系に150℃で120時間放置した後の接触抵抗値の変化が、電流5Aまでで使用される電気電子部品の場合、25mΩ以下、電流5Aを超え電流30Aまでで使用される電気電子部品の場合、50mΩ以下の特性を呈する金属を使用することを特徴とする金属の使用方法または選択方法。
【００２２】
フォスフィンを発生する樹脂からなる難燃性ケース部品および該ケース構成部品中に電気の流れを制御する接触部を少なくとも形成している金属部品が組み込まれてなる電気電子部品に使用する該金属部品を構成する金属として；
理想標準電極電位として-0.45V以上0.80V以下を有する金属であり；かつ
150℃24時間で0.1〜1000ppmのフォスフィンを発生する樹脂組成物と該接触部を構成する金属部品とを体積500cm3以下の密閉系に150℃で120時間放置した後の接触抵抗値の変化が、電流5Aまでで使用される電気電子部品の場合、25mΩ以下、電流5Aを超え電流30Aまでで使用される電気電子部品の場合、50mΩ以下の特性を呈する金属を使用することを特徴とする金属の使用方法または選択方法。
【００２３】
本発明に従い構成される、フォスフィンを発生する樹脂からなる難燃性ケース部品中に電気の流れを制御する等の電気接触部形成されてなる電気電子製品は、燃焼時にハロゲンガスの発生がなく優れた難燃性を示すとともに、広い温度範囲、特に高温環境下でも接触抵抗の上昇による機能障害を起こさない。
【発明の実施の形態】
【００２４】
以下、実施例により本発明を詳述する。
【実施例】
スイッチの作製
赤リン含有成形材料
130℃で8時間熱風乾燥した、極限粘度数0.75ポリエチレンテレフタレート(PET:帝人(株)製)(A)、熱硬化性樹脂で被覆された赤リン粉末(ノーバエクセル140(赤リン≧92%含有):燐化学工業(株)製)を極限粘度数0.71のポリテトラメチレンテレフタレート(帝人(株)製)に30重量%練り込んだマスターバッチ(PBT-M)(B)、結晶化促進剤（末端封鎖PEG)(KRM4004:三洋化成工業(株)；安息香酸により末端が封鎖されたポリエチレングリコール(D))、ガラスフレーク(REF600A:日本板硝子(株)；最大粒子径1700μm、厚み4μm、アスペクト比1/150（E))、ガラス繊維(T-124:日本電気ガラス(株)；平均繊維長3mm、平均繊維径13mm、アスペクト比230（F))を表1に示す割合(重量部単位(ただし、赤リン含有量は重量%単位))にて、予めタンブラーで均ーに混合した。その後、スクリュー径各44mmのベント付きニ軸押出機を用いて真空に引きながらシリンダー温度270℃、スクリュー回転数100rpm、吐出量30kg/hrにて混合物を溶融混練した。ダイスから吐出するスレッドを冷却切斬して樹脂組成物ペレットを得た。
【００２５】
【表１】
0004048036.tif 000002
【００２６】
次いでこのペレットを用いて、射出容量5オンスの射出成形機にてシリンダー温度270℃、金型温度100℃、射出圧力60MPa、冷却時間30秒、および全成形サイクル60秒の条件で、評価用スイッチのカバー（概略15×30×3mm）とケース（概略15×30×10mm）を成形した。このカバーとケースは、150℃24時間で約4ppmのフォスフィンを発生する。
【００２７】
表２に示した6種類の材質の異なるアロイを用い電気の流れを制御する接触部を有する電気部品を組み立てた。その電気の流れを制御する接触部が上記ケースに組み入れられている概略構成図を図１に示す。
図1を簡単に説明しておく。図中、２がケースである。このケース２中に電気の流れを制御する接触部が構成されている。１は押しボタンで、その端部がケース２中で可動接触片７の一端部と接触している。可動接触片７の他の端部には可動接点４（金属部品の大きさ2.5mmφ、高さ1.5mmの接点形状）が形成され、可動バネ6の作用により固定接触端子3のケース内部の端部に形成された固定接点5と接触可動になっている。このような構成において、押しボタン１を押圧すると、可動接触片7が下に移動して、可動接点が上部固定接点5aから下部固定接点5bへ移動し、上部固定端子3aへと流れていた電気の流れが、中央の固定端子3bへと変化する。電気の流れを制御する接触部とは、可動バネ6、可動接点4を含む可動接触片7および固定接点5a、5bから構成される。この電気の流れを制御する接触部を有するケースをカバーでほぼ密閉状態に閉じ、評価用スイッチを組み立てた。また、この評価用スイッチは電流5Aまでで使用される電気電子部品に相当する。
【００２８】
評価用スイッチを、150℃の温度環境下に120時間放置した。該熱処理前後の接触抵抗値の差及び熱処理後の接点のリン酸付着量を測定した。
【００２９】
接触抵抗値は、スイッチの各固定端子間に接触抵抗計（ミリオームメーター）を接続し回路を閉じた場合の接触抵抗値を計測した。結果を下記表２に示した。
【００３０】
上記接触抵抗の測定は150℃24時間で1gあたり1ppmのフォスフィンを発生する樹脂組成物（成形品を含む）と該接触部を構成する金属部品とを体積約4.5cm3の密閉系に150℃で120時間放置した後の接触抵抗値の変化を測定していることに相当する。
【００３１】
スイッチ成形品のフォスフィン発生量の測定は、以下のようにして測定した。スイッチ成形品(ケース、カバー)を容積4リットルのセプタム付フラスコに入れ密閉し、150℃で24時間放置した。24時間後、容器を密閉したまま該容器を室温まで冷却した。セプタムにシリンジ、フォスフィン検知管（ガステック社製7LA,7L,7)をつなぎ容器中のフォスフィン発生量を測定し、下記計算式にて1gあたりの発生量を算出した。
フォスフィン発生量y(μg/g)
＝ガス検知管指示値(ppm)×(0.004m3)×(1380g/m3)÷樹脂の重量(g)
【００３２】
リン酸付着量は以下のようにして検出した。可動接点4を含む可動接触片7およびの固定接点5a、5bの固定接点（金属接点）を切り出し、超純水を1.5ml入れたガラス瓶に投入し、超音波洗浄機にて約5分間の処理を行った。その洗浄液をイオンクロマト分析装置にかけ、リン酸の定性・定量を行なった。結果を下記表２に示した。
【００３３】
【表２】
0004048036.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【図１】  電気の流れを制御する接触部を説明するためのスイッチの断面概略図。
【符号の説明】
1：押しボタン、2：ケース、3a,3b,3c：固定接触端子、4：可動接点、5a,5b：固定接点、6：可動バネ、7：可動接触片
【図１】
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