專利名稱：：聚苯硫醚樹脂成形品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及聚苯硫醚樹脂成形品。
背景技術(shù)：
：以往，CO、DVD等光拾取器(pick-up)、高速彩色復(fù)印機、高速彩色激光束打印機(LBP)等光學(xué)系統(tǒng)外殼(base)等光學(xué)元件是由氧化鋁、鋅等金屬雙鑄塑制造的。但是，由于近年來對產(chǎn)品降低成本、輕量化等需求變高，開始研究它們的樹脂化并逐漸予以取代。例如，出于光拾取器的輕量化、節(jié)省空間等目的，正在推進將外殼的一部分樹脂化、伴隨著筆記本型電腦的普及的纖長型光拾取器的樹脂化。以光拾取器為中心的產(chǎn)品中，具有厚度小于1.4mm的薄壁部的成形品越來越常見。雖然在以往的半高拾取器外殼中沒有這樣的薄壁部，但是纖長型拾取器外殼中可見到投影面積的5~50%左右為薄壁部的產(chǎn)品。將上述纖長型拾取器外殼樹脂化時，存在薄壁部的彈性模量下降這樣的問題點。又，用于光學(xué)元件的樹脂材料，對應(yīng)于光學(xué)元件的功能，要求(注射)成形時的尺寸精度、尺寸穩(wěn)定性、成形性(流動性)、機械強度、剛性、耐環(huán)境性(熱、濕度、藥品等)、阻燃性等特性。-伴隨著CD、DVD等高記錄密度化或高度處理化、或復(fù)印機、LBP等高速彩色化等，樹脂化的光學(xué)元件的特性中，對于尺寸穩(wěn)定性特別是減小光學(xué)系統(tǒng)對于環(huán)境(溫度、濕度等)變化的光軸偏差，要求越來越嚴(yán)格。一般，為了提高光軸特性，通過添加填料或聚苯醚(PPE:高Tg非結(jié)晶性樹脂)而提高材料的尺寸穩(wěn)定性的方法是有效地(專利文獻l)。但是，這不是最適合對薄壁部多的纖長型光拾取器的方法。另一方面，已知，通過填充具有扁平截面形狀的玻璃纖維，可以提供尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異的熱塑性樹脂組合物。專利文獻1:日本專利特開2001-294751號公報專利文獻2:日本專利特開昭62-268612號公報專利文獻3:日本專利特開2003-268252號公報本發(fā)明的目的在于提供一種薄壁部顯示高彈性模量和尺寸穩(wěn)定性的聚苯硫醚樹脂成形口叩o
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明人為達到上述目的進行潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過對聚苯硫醚添加一定量的具有特定形狀的玻璃纖維，可以得到薄壁部顯示高彈性模量的聚苯硫醚樹脂成形品。進而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過在上述聚苯硫醚中再添加一定量的填充劑，能夠得到將光軸偏差減至極小、賦予機械強度也優(yōu)異的光學(xué)元件的樹脂成形品，并完成了本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明，提供以下聚苯硫醚樹脂成形品。1.一種聚苯硫醚樹脂成形品，由聚苯硫醚樹脂組合物構(gòu)成，所述聚苯硫醚樹脂組合物中，相對于100質(zhì)量份聚苯硫醚，添加有10200質(zhì)量份具有扁平形狀截面的玻璃纖維，所述成形品的薄壁部的厚度為0.31.4mm。2.根據(jù)l記載的聚苯硫醚樹脂成形品，所述玻璃纖維的扁平率為0.10.5。3.根據(jù)1或2記載的聚苯硫醚樹脂成形品，相對于100質(zhì)量份聚苯硫醚，還添加有無機填充材料0~200質(zhì)量份。4.一種光學(xué)元件，由1~3中任一項所記載的聚苯硫醚樹脂成形品構(gòu)成。5.—種光拾取器外殼，由1~3中任一項所記載的聚苯硫醚樹脂成形品構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明，可以提供薄壁部顯示高彈性模量和尺寸穩(wěn)定性的聚苯硫醚樹脂成形品。圖l:表示本發(fā)明所使用的玻璃纖維的扁平率的圖。圖2:表示由實施例2的樹脂組合物獲得的成形品和由比較例2的樹脂組合物獲得的成形品的成形品厚度(mm)和彎曲彈性模量(GPa)之間關(guān)系的圖。圖3:表示由實施例4的樹脂組合物獲得的成形品和由比較例4的樹脂組合物獲得的成形品的成形品厚度(mm)和彎曲彈性模量(GPa)之間關(guān)系的圖。具體實施例方式本發(fā)明的聚苯硫醚樹脂成形品，由聚苯硫醚樹脂組合物構(gòu)成，所述聚苯硫醚樹脂組合物中，相對于IOO質(zhì)量份聚苯硫醚，添加有10200質(zhì)量份具有扁平形狀截面的玻璃纖維。本發(fā)明使用的聚苯硫醚是一種聚合物，其重復(fù)單元如下式所示-(Ph-S)-(式中，Ph表示亞苯基，S表示硫。)將重復(fù)單元(Ph-S)定義為lmo(基本mol)的話，本發(fā)明所使用的聚苯硫醚是通常含有50mol。/。以上、較好的是70moiy。以上、更好的是90moP/。以上所述重復(fù)單元的聚合物。亞苯基可以例舉，p-亞苯基、m-亞苯基、o-亞苯基、烷基取代亞苯基(較好的是碳原子數(shù)為1~6的烷基)、苯基取代亞苯基、鹵素取代亞苯基、氨基取代亞苯基、酰胺取代亞苯基、p,p，-二亞苯基砜、p,p'-二亞苯基、p,p'-二亞苯基醚、p，p'-二亞苯基羰基以及萘等。這些亞苯基構(gòu)成的聚苯硫醚可以例舉由同樣的重復(fù)單元構(gòu)成的均聚物、由兩種以上不同的亞苯基構(gòu)成的共聚物及其混合物。這些聚苯硫醚中，以p-亞苯基硫醚為重復(fù)單元的主要構(gòu)成要素的聚苯硫醚，由于其加工性優(yōu)異、且工業(yè)上比較容易獲得，因此較為理想。此外，可以使用聚亞苯基酮硫醚、聚亞苯基酮酮硫醚等。共聚物的具體例子有具有p-亞苯基硫醚重復(fù)單元和m-亞苯基硫醚重復(fù)單元的無規(guī)或嵌段共聚物、具有亞苯基硫醚重復(fù)單元和亞苯基酮硫醚重復(fù)單元的無規(guī)或嵌段共聚物、具有亞苯基硫醚重復(fù)單元和亞苯基酮酮硫醚重復(fù)單元的無規(guī)或嵌段共聚物、具有亞苯基硫醚重復(fù)單元和亞苯基砜硫醚重復(fù)單元的無規(guī)或嵌段共聚物等。理想的是這些聚苯硫醚為結(jié)晶性聚合物。聚苯硫醚可以通過在極性溶劑中使堿金屬硫化物和雙鹵素取代芳香族化合物發(fā)生聚合反應(yīng)的公知方法得到。堿金屬硫化物可以舉出硫化鋰、硫化鈉、硫化鉀、硫化銣、硫化銫等。也可以通過在反應(yīng)體系中使氫硫化鈉和氫氧化鈉反應(yīng)而生成的硫化鈉。雙鹵素取代芳香族化合物可以例舉，p-二氯代苯、m-二氯苯、2,5-二氯甲苯、p-二溴代苯、2，6-二氯代萘、l-甲氧基-2，5-二氯代苯、4，4，-二氯代聯(lián)苯、3，5-二氯苯甲酸、p,p，-二氯二苯醚、4，4'-二氯苯砜、4，4，-二氯二苯亞砜以及4，4'-二氯二苯酮等。它們可以分別單獨使用或2種以上組合使用。為了在聚苯硫醚中引入一些分支結(jié)構(gòu)或交聯(lián)結(jié)構(gòu)，可以并用每分子中具有3~6個鹵素取代基的聚鹵素取代芳香族化合物。聚鹵素取代芳香族化合物的例子有，1，2，3-三氯4戈苯、1，2，3-三溴代苯、1,2，4-三氯代苯、1，2，4-三溴代苯、1，3，5-三氯代苯、1，3，5-三溴代苯、1，3-二氯-5-溴代苯等三卣代芳香族化合物以及它們的烷基取代物。它們可以分別單獨使用或2種以上組合使用。其中，從經(jīng)濟性、反應(yīng)性、物理性質(zhì)等觀點，較好的是l，2，4-三氯代苯、1，3,5-三氯代苯和l，2，3-三氯代苯。作為極性溶劑，N-甲基-2-吡咯垸酮等N-烷基吡咯烷酮、1，3-二烷基-2-咪唑垸基酮、四烷基尿素、己基烷基磷酸三酰胺等所代表的芳香族有機酰胺溶劑由于反應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性高、易于得到高分子量的聚合物，因此較為理想。本發(fā)明在本質(zhì)上，除直鏈狀的聚苯硫醚外，也可以使用在聚合后實施各種^:凈操作、熱處理的聚苯硫醚。本發(fā)明使用的玻璃纖維具有扁平形狀的截面，理想的是扁平率為0.1~0.5，更好的是0.2~0.3。扁平率在0.2以上，彎曲強度可以維持在特別高的水平，在0.3以下，在薄壁部彎曲彈性模量可以維持在特別高的水平。如圖1所示，截面的短徑為D1、截面的長徑為D2時，扁平率是指D1/D2。扁平率不足0.1時，成形品的彎曲強度有下降的擔(dān)憂并不理想。另一方面，扁平率超過0.5時，成形品的薄壁部不顯示高彈性模量，在光學(xué)元件中光軸特性、機械強度與使用通常的玻璃纖維是一樣的，有不能顯著表現(xiàn)出本發(fā)明的效果的擔(dān)憂。玻璃纖維的截面的短徑Dl較好的是0.5-25iim，截面的長徑D2較好的是1.0~250Um。玻璃纖維的截面太細的話，玻璃纖維的紡線有時會較困難，太粗的話，由于與樹脂的接觸面積減小等作為玻璃纖維增強材料的增強效果有時會減小。相對于100質(zhì)量份聚苯硫醚，添加10~200質(zhì)量份玻璃纖維。添加量不足10質(zhì)量份的話，成形品的剛性有降低的擔(dān)憂。另一方面超過200質(zhì)量份的話，有樹脂組合物的流動性降低以及沖擊強度降低的擔(dān)憂或成形品的尺寸穩(wěn)定性降低的擔(dān)憂，因此，不理想。相對于IOO質(zhì)量份聚苯硫醚，添加20160質(zhì)量份玻璃纖維較好。添加量在上述范圍內(nèi)的話/成形品的強度增高、不易發(fā)生收縮等成形不良現(xiàn)象，流動性也高。本發(fā)明所使用的聚苯硫醚樹脂組合物，較好的是相對于IOO質(zhì)量份聚苯硫醚，還添加有0~200質(zhì)量份無機填充材料(玻璃纖維除外)。無機填充材料的添加量超過200質(zhì)量份的話，樹脂組合物的流動性降低，或成形品的薄壁部產(chǎn)生大的殘留應(yīng)力，有引起熱變形的擔(dān)憂，因此，并不理想。相對于IOO質(zhì)量份聚苯硫醚，無機填充材料的添加量更好的是50200質(zhì)量份，特別好的是50170質(zhì)量份。添加量超過50質(zhì)量份的話，無機填充材料的添加效果能充分顯示出來。又，添加量在170質(zhì)量份以下，不易引起流動性和強度降低。無機填充材料，只要是通常用作為無機填充材料的則無特別限制，此外，其形狀也沒有特別限制，不定形、球狀或板狀中的任一種均可。無機填充材料的具體例子有，碳纖維、鈦酸鉀晶須、氧化鋅晶須、硼酸鋁晶須、芳族聚酸胺纖維、氧化鋁纖維、碳化硅纖維、陶瓷纖維、石棉纖維、石礦纖維、金屬纖維等纖維狀填充劑、玻璃薄片以及云母等板狀填充劑、硅灰石、沸石、絹云母、滑石、高嶺土、粘土、葉臘石、膨潤土、石棉以及氧化鋁硅酸鹽等硅酸鹽、氧化硅、氧化鎂、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦以及氧化鐵等金屬化合物、碳酸鈣、碳酸鎂等碳酸鹽、硫酸鈣以及硫酸鋇等硫酸鹽、氫氧化鈣、氫氧化鎂以及氫氧化鋁等氫氧化物、玻璃珠、陶瓷珠、氮化硼、碳化硅、石墨、炭黑以及二氧化硅等非纖維狀填充劑，它們可以中空，進而，也可以并用2種以上這些填充劑。又，用異氰酸酯系化合物、有機硅烷系化合物、有機鈦酸酯系化合物、有機甲硼烷系化合物以及環(huán)氧化合物等偶聯(lián)劑對這些填充劑進行預(yù)處理后使用在能夠獲得更優(yōu)異的機械強度的意義上是較理想的。上述聚苯硫醚樹脂組合物，在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)，可以添加各種添加劑，例如，潤滑劑、靜電防止劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、脫模劑以及著色劑等。又，聚苯硫醚樹脂組合物可以實質(zhì)上是由聚苯硫醚和具有扁平形狀截面的玻璃纖維，或者是由聚苯硫醚、具有扁平形狀截面的玻璃纖維和無機填充材料構(gòu)成，又，也可以僅有這些成分構(gòu)成。"實質(zhì)上是由…構(gòu)成"表示，上述組合物主要是由聚苯硫醚和具有扁平形狀截面的玻璃纖維，或者，由聚苯硫醚、具有扁平形狀截面的玻璃纖維和無機填充材料構(gòu)成，除這些成分外，可以含有上述添加劑。本發(fā)明的聚苯硫醚樹脂成形品的薄壁部(成形品的最薄的部分)的厚度為0.31.4mrn,較好的是0.41.4mm,特別好的是0.61.2mrn。薄壁部的厚度不足0.3mm的話，有成形時的填充不充分的擔(dān)憂。另一方面，薄壁部的厚度超過1.4mm的話，成形品的特性不會改變，不能得到本發(fā)明的效果。本發(fā)明的聚苯硫醚樹脂成形品，在薄壁部顯示高彈性模量和尺寸穩(wěn)定性、成形性優(yōu)異、機械強度高、光軸偏差非常小，因此，作為光學(xué)元件、特別是光拾取器是有用的。光拾取器是指作為光盤讀取基臺的光學(xué)元件、要求精密的成形性、高度的耐熱尺寸穩(wěn)定性。本發(fā)明的樹脂成形品，即使上述厚度的薄壁部的比例是全體成形品的5%~50%(在投影面積所占的比例)，薄壁部的彈性模量的降低也小、也適宜用作為光學(xué)元件。本發(fā)明的光學(xué)元件，除了光拾取器外，作為LBP的光學(xué)盒子、照相機鏡頭筒等產(chǎn)品也具有優(yōu)異的性能。獲得本發(fā)明的聚苯硫醚樹脂成形品的成形方法沒有特別限制，可以使用任何公知的方法。實施例和比較例中使用的聚苯硫醚樹脂由以下方法制造。制造例1在具有成分?jǐn)嚢铏C的聚合槽內(nèi)裝入含水硫化鈉(Na2S'5H20)833md、氯化鋰830mol、以及N-甲基-2-吡咯烷酮500L，減壓下保持145°C、脫水處理1小時。接著，將反應(yīng)系統(tǒng)冷卻到45。C后，加入905mol二氯代苯，在260'C聚合4小時。將得到的生成物按照熱水5次、nO'C的N-甲基-2-吡咯垸酮l次、水3次的順序洗凈，185。C干燥，由此得到聚苯硫醚樹脂(PPS-1)。該樹脂在30(TC剪切速度200sec"中的熔融粘度為12Pa's。實施例和比較例中使用的聚苯硫醚樹脂以外的成分如下所示。GF-1:扁平GFCSG3PA-830S、日東紡織式株式會社制、扁平率0.25(短徑7um/長徑28um)GF-2:短GFCSQ3JAFT591、才一々工乂7〕一二乂歹制(圓狀截面直徑10um)[無機填充材料]板狀填料石墨粉末CB-150、日本石墨工業(yè)株式會社制實施例1(1)樹脂組合物的制造混合100質(zhì)量份的PPS-1和25質(zhì)量份的GF-1，使用亨舍爾混合機均勻混合后，使用雙軸擠壓機(TEM35、東芝機械株式會社制)，擠壓機的滾筒溫度設(shè)定為28035(TC，熔融混煉，制造顆粒。(2)聚苯硫醚樹脂組合物的物理性質(zhì)評價.使用50噸注射模塑成形機(株式會社日本制鋼所制)，將根據(jù)上述(1)得到的顆粒調(diào)制成以ASTMD790為基準(zhǔn)的測試片(125X12.5X0.4~3.2mm)，按照以ASTMD790為基準(zhǔn)的方法，測定彎曲彈性模量(GPa)。結(jié)果示于表l。(3)光學(xué)元件的制造使用50噸注射模塑成形機(株式會社日本制鋼所制)作為成形機，在樹脂溫度320'C、金屬模具溫度135。C的條件下，將根據(jù)上述(1)得到的顆粒成形為光拾取器外殼。得到的光拾取器外殼的尺寸如下所示。長度48.7mm寬度37.80腿高度5.25mm壁厚0.45mm的部分在投影面積中(光拾取器裝置的發(fā)光方向的投影面積)占30%。其他部分的壁厚主要是1.5~2mm，一部分(數(shù)％左右)為4mm厚。(4)光學(xué)元件的性能評價(i)破壞荷重測試將(3)中得到的光拾取器外殼安裝在破壞試驗機中(浐-夕々:7才一7歹一-DPS-20株式會社一7夕"制)，在拾取器(pick)中央部加載荷重，測定至破壞時的荷重。得到的結(jié)果示于表l。(ii)初期光軸偏差使用自動準(zhǔn)直儀，在石英玻璃制的基準(zhǔn)樣品上，將返回光的傾斜調(diào)整到O分后，在上述(3)中得到的光拾取器外殼上設(shè)置反射鏡，在以軸固定主軸和副軸的狀態(tài)下，測定由鏡子反射的返回光的光軸傾斜。得到的結(jié)果示于表l。(iii)在80。C的光軸偏差光拾取器外殼在80'C的光軸偏差的評價，使用具有直徑20cm的圓柱形爐、向爐的中心垂直照射激光的裝置和測定激光反射光的反射角的非接觸角度測定裝置的測定裝置，對上述(3)中得到的光拾取器外殼進行如下測定。將半透半反鏡安裝在按照上述(3)得到的光拾取器外殼的特定的位置上。接著，固定光拾取器外殼以使半透半反鏡面在上述爐中為水平狀態(tài)，室溫下(23°C)照射激光，湖U定反射角。接著，使?fàn)t溫為8(TC，保持60分鐘后，再次照射激光，測定反射角。以80'C中的反射角和室溫(23°C)中的反射角之差作為光軸偏差(角度、分)。非接觸角度測定裝置的分解能為0.02分。得到的結(jié)果示于表l。實施例2~4以及比較例1~4根據(jù)表1混合，與實施例1同樣地得到顆粒和光拾取器外殼。又，與實施例1同樣if價各種物理性質(zhì)。結(jié)果示于表l。圖2和圖3是表示成形品的厚度(mm)和彎曲彈性模量(GPa)之間關(guān)系的圖?！鍪怯蓪嵤├?的樹脂組合物得到的成形品，命是由比較例2的樹脂組合物得到的成形品，A是由實施例4的樹脂組合物得到的成形品，參是由比較例4得到的樹脂組合物而得到的成形品。9<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明可以提供適宜用作為光拾取器裝置等光學(xué)系統(tǒng)外殼的成形素材的光學(xué)元件用樹脂成形品。權(quán)利要求1.一種聚苯硫醚樹脂成形品，由聚苯硫醚樹脂組合物構(gòu)成，所述聚苯硫醚樹脂組合物中，相對于100質(zhì)量份聚苯硫醚，添加有10～200質(zhì)量份具有扁平形狀截面的玻璃纖維，所述成形品的薄壁部的厚度為0.3～1.4mm。2.根據(jù)權(quán)利要求l記載的聚苯硫醚樹脂成形品，所述玻璃纖維的扁平率為0.1-0.5。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2記載的聚苯硫醚樹脂成形品，相對于100質(zhì)量份聚苯硫醚，還添加有無機填充材料0200質(zhì)量份。4.一種光學(xué)元件，由權(quán)利要求1~3中任一項所記載的聚苯硫醚樹脂成形品構(gòu)成。5.—種光拾取器外殼，由權(quán)利要求1~3中任一項所記載的聚苯硫醚樹脂成形品構(gòu)成。全文摘要一種聚苯硫醚樹脂成形品，由聚苯硫醚樹脂組合物構(gòu)成，所述聚苯硫醚樹脂組合物中，相對于100質(zhì)量份聚苯硫醚，添加有10～200質(zhì)量份具有扁平形狀截面的玻璃纖維，所述成形品的薄壁部的厚度為0.3～1.4mm。文檔編號C08K7/14GK101553537SQ20078003548公開日2009年10月7日申請日期2007年9月11日優(yōu)先權(quán)日2006年9月25日發(fā)明者伊賀徹,后藤浩文,木乃內(nèi)智申請人:出光興產(chǎn)株式會社