CN1303158C

CN1303158C - 成型用树脂组合物、导电性部件以及静电驱动器

Info

Publication number: CN1303158C
Application number: CNB2004100563544A
Authority: CN
Inventors: 境晃; 三浦昭人
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2003-08-19
Filing date: 2004-08-06
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2024-08-06
Also published as: CN1590462A; KR100666743B1; JP2005060604A; TWI265955B; KR20050020656A; TW200521184A

Abstract

一种成型用树脂组合物、导电性部件以及静电驱动器，该成型用树脂组合物，在将低分子量的聚苯硫醚(PPS)(2)作为必要组成物的成型用树脂组合物(1)中，以该成型用树脂组合物(1)的总重量作为基准，添加12～15重量%的细微粒状碳黑和45～50重量%的微小粒状的玻璃珠(3)，所述碳黑的粒径为35～40nm，所述玻璃珠的平均粒径为3μm。因此，能够提供细微形状的转印性和成型性(尺寸精度)优越、有助于提高生产性，且可使成型品的表面电阻值低、能得到稳定的导电性的成型用树脂组合物、利用该成型用树脂组合物通过注射成型而形成的导电性部件、以及作为该导电性部件的静电驱动器。

Description

成型用树脂组合物、导电性部件以及静电驱动器

技术领域

本发明涉及适合于具有细微形状的导电性部件的成型的成型用树脂组合物、利用该成型用树脂组合物进行成型的导电性部件、以及作为其导电性部件的静电驱动器。

背景技术

由静电力驱动的静电驱动器具备：具有排列着多个电极的电极面的固定元件、和在与所述固定元件的电极面相对向的面上具有截面呈凸状的多个带状电极的可动元件，并且，通过在所述固定元件和可动元件的各电极上以规定的顺序施加电压，在所述固定元件和可动元件的各电极之间产生静电引力和静电斥力，从而使所述可动元件沿规定方向移动。

具有这样的结构的静电驱动器例如可应用于具有自动调焦功能的光学的光学器材(以下，称为自动调焦照相机)，在所述自动调焦照相机的情况下，具有如下结构，即，通过对所述固定元件的电极按顺序施加电压，使具有被设成大致长方体的可动元件本体、并在该可动本体的与所述固定元件的电极面相对向的面上形成有所述带状电极的可动元件沿规定方向移动，从而对装载于所述可动元件上的透镜进行对焦，其中，所述可动元件本体具有收容透镜的中空部。

可是，所述静电驱动器的截面凸状的带状电极，所述凸状形状需要以数10μm级进行细微加工，其截面凸状的带状电极可以通过将以聚苯硫醚(以下，简称PPS)等刚性强的可塑性树脂作为主成分的成型用树脂材料射入金属模的注射成型、或挤出成型等，而与所述可动元件一体成型。而且，在所述带状电极上产生电极的缺损部分，则会给驱动力的产生带来坏的影响，因此所述带状电极的细微加工性(转印性)的提高，成为了重要的技术问题。

另外，将所述的具有自动调焦照相机的可动元件的中空部且大致长方体的本体通过注射成型进行成形时，由于所述本体中产生的缩孔(缩痕)和翘曲，使变形装载透镜而得不到理想的调焦性能、或者固定元件的电极而和所述可动元件的带状电极之间的距离局部变化而得不到稳定的驱动力，其结果成为生产性(成品率)下降的原因，因此防止部件的缩孔或翘曲来提高尺寸精度的成型性，也成为了问题之一。

另外，一直以来，作为具有导电性的成型用树脂组合物，添加直径7～10μm、长度100μm左右的玻璃纤维，从而以防止所述缩孔或翘曲，来提高成型性为目的的树脂组合物，已有了市售，例如，使用形成了如图6所示的宽度30μm、深度30μm的沟槽的金属模9，成型具有所述凸状形状的带状电极11的可动元件12的时候，如图7所示，比所述沟槽10的尺寸长的玻璃纤维13很难转印成细微形状，且要成为凸状的带状电极11上也很容易产生间断。

另外，如前所述的带状电极11和本体14作为一体注射成型而成的可动元件12，例如，必须要以PPS2那样的刚性强的可塑性树脂作为主原料、并赋予稳定的导电性而形成。

而且，本发明者等通过实验，结果表明：必须使用作为成型用树脂组合物市售的PPS2、且将其作为主组合物的导电性的成型用树脂组合物1时，很难成形表面电阻为低电阻且稳定的导电性部件5。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对细微形状的转印性和成型性(尺寸精度)优越，有助于提高生产性，而且，使成型品的表面电阻值低，能得到稳定的导电性的成型用树脂组合物、利用该成型用树脂通过注射成型形成的导电性部件、以及作为该导电性部件的静电驱动器。

为了达到所述的目的，本发明的成型用树脂组合物是将低分子量的PPS作为必要组成物的成型用树脂组合物，其以总重量作为基准，添加了12～15重量％的细微粒状碳黑、45～50重量％的微小粒状的玻璃珠，所述碳黑的粒径为35～40nm，所述玻璃珠的平均粒径为3μm。

另外，本发明的导电性部件，通过金属模对以低分子量的PPS作为必要组成物，并以总重量作为基准添加了12～15重量％的细微粒状碳黑、45～50重量％的微小粒状的玻璃珠的成型用树脂组合物进行成型而形成。

另外，本发明的静电驱动器，具备固定元件及可动元件，该固定元件具有排列着多个电极的电极面，该可动元件在具有中空部且大致呈长方体状的可动元件本体的与所述固定元件的电极面相对向的面上细微加工形成截面凸状的多个带状电极，并且：至少所述可动元件是通过金属模对权利要求1所述的成型用树脂组合物进行成型而形成的。

根据本发明的成型用树脂组合物，通过使用作为低分子量可塑性树脂的PPS，可以确保成型时金属模内的流动性，提高成型性，而且，通过在所述低分子量的PPS中添加的以该成型用树脂组合物的总重量为基准12～15重量％的细微粒状碳黑，可以使成型品的表面电阻成为低电阻值，另外，通过添加的以该成型用树脂组合物的总重量为基准45～50重量％的微小粒状的玻璃珠，可以提高成型品的对细微形状的转印性，并能提到成型性，从而提高生产性。

另外，本发明的导电性部件，通过由所述的成型用树脂组合物利用金属模成型而形成，能成为：表面电阻为低电阻值且稳定、细微形状的转印性和成型性(尺寸精度)良好，而能确实地得到理想的性能的导电性部件。

另外，本发明的静电驱动器，通过由所述的成型用树脂组合物利用金属模成型而形成，可使可动元件的表面电阻成为低电阻值且稳定，具体地说，得到可将具有中空部的形成为大致5mm×5mm×5mm的长方体的导电性部件的一对相对面之间的表面电阻值成为350Ω以下的低电阻的成型用树脂组合物，而且，该静电驱动器，所述可动元件的设成截面凸状的细微形状的带状电极的转印性以及成型性(尺寸精度)也非常好，从而能够确实得到理想的性能。

附图说明

图1是表示添加到本发明的成型用树脂组合物中的微小粒状的玻璃珠供给到金属模的用于实施细微加工的细部的状态的剖面示意图。

图2是表示用于测定成型用树脂组合物的转印性、成型性、表面电阻值的导电性部件的立体图。

图3是表示用于指导本发明的成型用树脂组合物的碳黑以及玻璃珠各自的添加量的试验结果的表格。

图4是表示用于获得有关添加到本发明的成型用树脂组合物的碳黑的添加量的适当值的曲线图。

图5是表示用于获得有关添加到本发明的成型用树脂组合物中的玻璃珠的添加量的适当值的曲线图。

图6是表示流入本发明的成型用树脂组合物的金属模的要部形状、和由该金属模成形的部件的要部形状的立体图。

图7是表示添加到以往的成型用树脂组合物的玻璃珠很难供给到金属模的用于实施细微加工的细部的状态的剖面示意图。

图中：1-成型用树脂组合物，2-PPS，3-玻璃珠，5-导电性部件，6-中空部，9-金属模，10-沟槽，11-带状电极，12-可动元件，13-玻璃纤维，14-可动元件本体。

具体实施方式

本实施方式的成型用树脂组合物1是将低分子量的PPS2作为必要组成物的成型用树脂组合物1，且以该成型用树脂组合物1的总重量作为基准，添加12～15重量％的细微粒状碳黑(图中未示出)、45～50重量％的微小粒状的玻璃珠3。

通过作为本实施方式的成型用树脂组合物1的必要组成物使用低分子量PPS2，例如，在注射成型时使沿金属模9(参照图6)中形成的空腔流动时的流动性良好，从而可以避免作为成型品的部件的缩孔或翘曲的一个发生原因。

另外，由本实施方式的成型用树脂组合物1成型的部件，通过添加的细微粒状的碳黑来赋予导电性，从而具有作为导电性部件5的功能。

另外，还可知：通过以该成型用树脂组合物1的总重量为基准使所述碳黑的添加量为12～15重量％，如后面所述，可以使如图2所示那样形成为具有中空部6的大致5mm×5mm×5mm的长方体的导电性部件5的、一对相对面间的表面电阻值稳定在350Ω以下的低电阻。另外，对于所述电阻值的测定，使测定对象的部件位于实施了镀金的两个端子之间，并从一方的端子侧施加300g的弹簧力，而以将所述部件夹持在所述两个端子之间的状态来测定电阻值(以下，相同)。

另外，可知：通过以构成该成型用树脂组合物1的组合物的总重量为基准添加45～50重量％的微小粒状的玻璃珠3，如图1所示，将添加的微小粒状的玻璃珠3供给到用于实施细微加工的金属模9的细部，可以提高成型品的对细微形状的转印性、成型性，而能提高生产性。

图3是表示，在将低分子量的PPS2作为必要组成物、特别添加了能确保导电性(低电阻)的碳黑和能确保成型性的玻璃珠3的本实施方式的成型用树脂组合物1中，用于指导所述碳黑和玻璃珠3的各自的添加重量％的试验结果的表。

本试验在图中，使用表示为试料No.1至No.5的五个试料，对各试料，通过金属模9注射成型来成形在如图2所示那样的具有中空部6的大致呈5mm×5mm×5mm的长方体的本体的一表面上以规定间距细微加工截面凸状的多个带状突起的导电性部件5，再检查是否产生了所述导电性部件5的缩孔或翘曲(成型性)、和所述截面凸状的多个带状突起的细微加工(表面转印)状态(以下，称为转印性)，并且，测定形成为具有中空部6的大致呈5mm×5mm×5mm的长方体的导电性部件5的、未实施所述细微加工的一对相对面间的表面电阻值(Ω)。

另外，本试验中使用的试料No.1和No.2是市售品的成型用树脂组合物1，而试料No.1是DIC制CZE-1200(体积电阻率100～1000Ω)、试料No.2是DIC制套圈用PPS2。对于所述试料No.1，都没有添加碳黑和玻璃珠3，而对于试料No.2没添加碳黑、添加了75重量％的平均粒径1μm的细微粒状的玻璃珠3。另外，试料No.3，在低分子量的PPS2中添加了15重量％的35～40nm的细微粒径的碳黑。试料No.4，以所述的试料No.2的成型用树脂组合物1作为基料，最终，添加15重量％的35～40nm的细微粒径的碳黑、并添加了40重量％的平均粒径1μm的细微粒状的玻璃珠3。另外，试料No.5，在低分子量的PPS2中添加12.4重量％的35～40nm的细微粒径的碳黑、并添加了48.2重量％的平均粒径3μm的微小粒状的玻璃珠3。

1：关于玻璃珠3的合适的添加重量％的考察

如图3所示，添加了48.2重量％的玻璃珠3的试料No.5以及添加了75重量％的玻璃珠3的试料No.2，没产生缩孔或翘曲而成型性良好、且表面转印状态也良好，与此相对，添加了40重量％的玻璃珠3的试料No.4的成型性产生了问题，没添加玻璃珠3的试料No.1和试料No.3的成型性、转印性都很差。

图5是表示为了获得添加到本发明的成型用树脂组合物1的玻璃珠3的适当值，根据玻璃珠3的含有量和作为成型品的导电性部件5的成型性以及转印性的观察结果，来获得有关添加到本发明的成型用树脂组合物1的玻璃珠3的适当值的曲线图。另外，图中的虚线是预想的线。

从图5可知，在添加了45重量％以上的玻璃珠3的情况下，可判断作为成型品的导电性部件5的缩孔或翘曲、表面转印状态对于制品来说不会有问题。另外，在向PPS2中以得到充分的导电性程度来添加碳黑的组合物的情况下，认为添加50重量％的玻璃珠是界限，因此，根据本发明的结果，可判断作为添加到本发明的成型用树脂组合物1的玻璃珠3的适当值是45～50重量％。

2：关于碳黑的合适的添加重量％的考察

如图3所示，对低分子量的PPS2中添加了15重量％碳黑的试料No.3的表面电阻为193Ω，另外，在同样的低分子量的PPS2中添加了48.2重量％的玻璃珠3、12.4重量％的碳黑的No.5的表面电阻为320Ω。

图4是表示为了获得有关添加到本发明的成型用树脂组合物1的碳黑的适当值，根据碳黑的含有量和作为成型品的导电性部件5的一对相对向的表面之间的电阻值的观察结果，来获得有关添加到本发明的成型用树脂组合物1的碳黑的适当值的曲线图。另外，图中的虚线是预想的线。

可是，有必要使形成为具有中空部6的大致呈5mm×5mm×5mm的长方体的导电性部件5的、一对相对面间的表面电阻值在350Ω以下的低电阻。

由此，将所述电阻值的阈值定为350Ω来参照所述图4，则可知，在添加12重量％以上碳黑的情况下能得到350Ω以下的表面电阻值。另外，在向PPS2以得到充分的导电性程度来添加碳黑的组合物的情况下，添加15重量％以上的碳黑，则PPS2失去流动性，从而不能成型。由此，认为添加15重量％的碳黑是界限，从而判断添加到本发明的成型用树脂组合物1的碳黑的适当值是12～15重量％。

接着，作为所述的将成型用树脂组合物1利用金属模9成型来形成的导电性部件5，将静电驱动器的可动元件12作为一例说明。

本实施方式的静电驱动器的可动元件12具有大致长方体状的可动元件本体14，该可动元件本体14具有中空部6，且在与装载了该可动元件12的静电驱动器的固定元件上排列形成有多个电极的电极面相对向的面上，通过利用金属模9注射成型来形成截面凸状的多个带状电极11，从而与所述本体14一体进行细微加工形成。

构成本实施方式的静电驱动器的可动元件12的成型用树脂组合物1是由低分子量的PPS2构成，以该成型用树脂组合物1的总重量作为基准，其添加的组成比是：35～43重量％的所述PPS2、12～15重量％的30～40nm的细微粒状的碳黑、45～50重量％的1～5μm的微小粒状的玻璃珠3(平均粒径为3μm)。更具体地说，将构成该成型用树脂组合物1的组合物的总重量作为基准，所述低分子PPS2添加39.4重量％、同样，碳黑添加12.4重量％、玻璃珠3添加48.2重量％。

另外，所述可动元件12的设成具有中空部6的长方体的本体14，形成为大致5mm×5mm×5mm的长方体，且所述可动元件12的所述带状电极11是，形成为其高度尺寸是30μm、宽度尺寸是30μm、邻位的电极之间的间距是64μm。

这样，通过注射成型，以添加到所述低分子量的PPS2中的状态，将以所述成型用树脂组合物1的总重量作为基准添加了48.2重量％的微小粒状的玻璃珠3，供给到细微形状的金属模9部分(参照图1)，因此由所述成型用树脂组合物1利用金属模9注射成型而形成的可动元件12能成为：作为成型品的所述可动元件12的本体14的表面不产生缩孔或翘曲、且截面凸状的带状电极也不产生缺损部分，而成型品的对细微形状的转印性、成型性均良好的成型品。由此，如果转印性、成型性均好，则生产性也会提高。另外，通过以构成成型用树脂组合物1的组合物的总重量作为基准添加的12.4重量％细微粒状的碳黑，可以使作为成型品的可动元件12的表面电阻达到350Ω以下(具体地说，是320Ω)的低电阻值。

另外，具备这样的带状电极11的转印性良好、成型性(尺寸精度)也好、表面电阻为低电阻值且稳定的可动元件12的静电驱动器成为能够确实得到理想的性能的静电驱动器。

另外，本发明并不仅限于所述的实施方式，根据需要，可以进行各种变更。

Claims

1.一种成型用树脂组合物，将低分子量的聚苯硫醚即PPS作为必要组成物，其特征在于：

以总重量作为基准，添加12～15重量％的细微粒状的碳黑、和45～50重量％的微小粒状的玻璃珠，所述碳黑的粒径为35～40nm，所述玻璃珠的平均粒径为3μm。

2.一种导电性部件，其特征在于：

通过金属模对权利要求1所述的成型用树脂组合物进行成型而形成。

3.一种静电驱动器，具备固定元件及可动元件，该固定元件具有排列着多个电极的电极面，该可动元件在具有中空部且大致呈长方体状的可动元件本体的与所述固定元件的电极面相对向的面上细微加工形成截面凸状的多个带状电极，其特征在于：

至少所述可动元件是通过金属模对权利要求1所述的成型用树脂组合物进行成型而形成的。

4.如权利要求3所述的静电驱动器，其特征在于：所述凸状带状电极的高度为30μm、宽度为30μm。