DE69534461T2

DE69534461T2 - Harzzusammensetzung zum formen von präzisionsteilen, hülse und stecker hieraus hergestellt

Info

Publication number: DE69534461T2
Application number: DE69534461T
Authority: DE
Inventors: Shiro Amagasaki-shi TAKATANI; Tetsuo Amagasaki-shi MITANI; Fumiaki Amagasaki-shi BABA; Tsutomu Ohta; Kazuo Nakamura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-03-18
Filing date: 1995-03-16
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2015-03-17
Also published as: EP0704486A4; EP0704486A1; WO1995025770A1; DE69534461D1; JP3171596B2; EP0704486B1; US5610219A

Description

FACHGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Harzmischung zum Formen von Präzisionsteilen sowie eine Hülse und eine Ferrule, die daraus hergestellt worden sind, und insbesondere eine Harzmischung zum Formen von Präzisionsteilen, die zweckmäßig zum Formen von Teilen für optische Verbindung wie z.B. eine Hülse und eine Ferrule verwendet werden kann, sowie eine Hülse und eine Ferrule, die daraus hergestellt worden sind.
STAND DER TECHNIK
Zur Herstellung von Teilen für optische Verbindung wie z.B. einer Ferrule für einen optischen Steckverbinder, die Präzisionsteile sind, wird herkömmlicherweise z.B. eine Harzmischung verwendet, wie sie in der Japanischen Ungeprüften Patentpublikation Nr. 196208/1982 offenbart ist und die ein Epoxyharz oder ein Polyphenylensulfid enthält, dem als Füllstoff 30 bis 80 Masse% sphärische Quarzglas-Feinteilchen beigemischt sind. Bestandteile der vorstehend erwähnten (Epoxy)harzmischung und die Eigenschaften einer daraus hergestellten Ferrule für einen optischen Steckverbinder sind in Tabelle 1 gezeigt.
TABELLE 1
Aus den in Tabelle 1 gezeigten Eigenschaften der Ferrulen ist ersichtlich, dass die Ferrule für einen optischen Steckverbinder, die unter Verwendung der Harzmischung, die die vorstehend erwähnten sphärischen Feinteilchen enthält, geformt worden ist, in Bezug auf den optischen Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser (Lichtleitfaser), der höchstens 1 dB beträgt, ausgezeichnet ist, da die Zirkularität etwa 1 μm und die Oberflächenrauheit höchstens 1 μm beträgt.
Ferner sind in eine herkömmliche Harzmischung als Füllstoff sphärische Feinteilchen eingefüllt. Es ist deshalb bekannt, dass die Verteilung des in einem Formteil enthaltenen Füllstoffs und das Formenschwindmaß gleichmäßig werden und dass die Maßgenauigkeit so eines Formteils zunimmt. Ferner besteht der darin enthaltene Füllstoff aus Feinteilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von etwa 10 μm. Es ist deshalb auch bekannt, dass die Oberflächenrauheit eines Formteils gering ist und so ein Formteil eine ausgezeichnete Oberflächenglattheit hat.
Wie vorstehend erwähnt wurde, wird die Maßgenauigkeit eines resultierenden Formteils durch eine herkömmliche Harzmischung erhöht. Da die Gestalt des Füllstoffs sphärisch (kugelförmig) ist, tritt jedoch das Problem auf, dass die Kontaktfläche zwischen dem Füllstoff und dem Harz klein wird, so dass die mechanische Festigkeit eines Formteils niedrig wird. Wenn die Menge des Füllstoffs erhöht wird, um seinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu vermindern, treten ferner die Probleme auf, dass sich die Formbarkeit verschlechtert und dass die Maßgenauigkeit abnimmt, weil die Kontaktreibung der Füllstoffe aneinander zunimmt und die Schmelzviskosität der Harzmischung zunimmt.
Die Präzisionsteile für einen optischen Steckverbinder, die aus einer herkömmlichen Harzmischung hergestellt worden sind, haben ferner die Vorteile, dass die Zirkularität hoch ist und dass der optische Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser gering ist, jedoch ist die mechanische Festigkeit niedrig. Infolgedessen tritt das Problem auf, dass die Zuverlässig keit während der Verbindung mit einer optischen Faser niedrig ist. Wenn der thermische Ausdehnungskoeffizient von Präzisionsteilen für einen optischen Steckverbinder durch Erhöhung der Menge des in einer Harzmischung enthaltenen Füllstoffs vermindert wird, um den optischen Verlust, der auf eine Veränderung der Temperatur während der Verbindung mit einer optischen Faser zurückzuführen ist, zu vermindern, wird ferner die Schmelzviskosität der Harzmischung hoch. Infolgedessen treten die Probleme auf, dass sich die Formbarkeit verschlechtert und dass es schwierig wird, Präzisionsteile für einen optischen Steckverbinder zu erhalten, die eine hohe Maßgenauigkeit haben und während der Verbindung mit einer optischen Faser einen geringen optischen Verlust zeigen.
Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht des vorstehend erwähnten Standes der Technik gemacht worden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Harzmischung bereitzustellen, die die mechanische Festigkeit erhöht, ohne dass Maßgenauigkeit, Oberflächenglattheit und niedrige thermische Ausdehnung beeinträchtigt werden, und die sich z.B. zum Formen von Präzisionsteilen eignet.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Harzmischung bereitzustellen, die den thermischen Ausdehnungskoeffizienten vermindern kann, ohne dass die Formbarkeit beeinträchtigt wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hülse und eine Ferrule bereitzustellen, die während der Verbindung mit einer optischen Faser eine hohe Zuverlässigkeit zeigen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Harzmischung zum Formen von Präzisionsteilen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Harzmischung 20 bis 40 Masse% min destens eines von Polyphenylensulfid und einem thermotropen Flüssigkristallpolymer in Form eines aromatischen Polyesters, 15 bis 25 Masse% Whiskers und 40 bis 60 Masse% sphärische Feinteilchen enthält, wobei die Gesamtmenge der vorstehend erwähnten Whiskers und der vorstehend erwähnten sphärischen Feinteilchen 60 bis 80 Masse% beträgt und wobei die sphärischen Feinteilchen der Teilchengrößenverteilung genügen, die durch die folgende Ungleichung wiedergegeben wird: Dw/Dn > 5worin D_w den massegemittelten Teilchendurchmesser und D_n den anzahlgemittelten Teilchendurchmesser bezeichnet,
eine Harzmischung, die 20 bis 40 Masse% mindestens eines von Polyphenylensulfid und einem thermotropen Flüssigkristallpolymer in Form eines aromatischen Polyesters, 5 bis 25 Masse% Whiskers, 40 bis 75 Masse% sphärische Feinteilchen und 0,5 bis 3 Masse% eines Silan-Haftvermittlers enthält, wobei der Gesamtgehalt der vorstehend erwähnten Whiskers und der sphärischen Feinteilchen 60 bis 80 Masse% beträgt und wobei die sphärischen Feinteilchen der Teilchengrößenverteilung genügen, die durch die folgende Ungleichung wiedergegeben wird: Dw/Dn > 5worin D_w den massegemittelten Teilchendurchmesser und D_n den anzahlgemittelten Teilchendurchmesser bezeichnet,
und eine Hülse und eine Ferrule, die aus der Harzmischung zum Formen von Präzisionsteilen hergestellt worden sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Zeichnung eines Prüfkörpers für die Messung von Eigenschaften der in den Beispielen der vorliegenden Erfindung erhaltenen Harzmischung.
2 ist eine perspektivische Zeichnung, die einen Prüfkörper für die Messung von Eigenschaften der in den Beispielen der vorliegenden Erfindung erhaltenen Harzmischung zeigt.
3 ist eine perspektivische Zeichnung, die einen Prüfkörper für die Messung von Eigenschaften der in den Beispielen der vorliegenden Erfindung erhaltenen Harzmischung zeigt.
4 ist eine Schnittzeichnung von Hülsen für einen optischen Steckverbinder, die in den Beispielen der vorliegenden Erfindung erhalten worden sind.
BESTE AUSFÜHRUNGSWEISE DER ERFINDUNG
Wie vorstehend erwähnt wurde, ist die Harzmischung zum Formen von Präzisionsteilen der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Harzmischung 20 bis 40 Masse% mindestens eines von Polyphenylensulfid und einem thermotropen Flüssigkristallpolymer in Form eines aromatischen Polyesters, 15 bis 25 Masse% Whiskers und 40 bis 60 Masse% sphärische Feinteilchen enthält, wobei der Gesamtgehalt der vorstehend erwähnten Whiskers und der vorstehend erwähnten sphärischen Feinteilchen 60 bis 80 Masse% beträgt und wobei die sphärischen Feinteilchen der Teilchengrößenverteilung genügen, die durch die folgende Ungleichung wiedergegeben wird: Dw/Dn > 5worin D_w den massegemittelten Teilchendurchmesser und D_n den anzahlgemittelten Teilchendurchmesser bezeichnet.
In der Harzmischung zum Formen von Präzisionsteilen der vorliegenden Erfindung sind als Füllstoff nicht nur die sphärischen Feinteilchen, sondern auch die Whiskers enthalten. Infolgedessen ist die Kontaktfläche zwischen dem Füllstoff und der Harzkomponente vergrößert und ist die mechanische Festigkeit der Harzmischung besser als die einer Harzmischung, die einen herkömmlichen Füllstoff in derselben Menge wie die Harzmischung der vorliegenden Erfindung enthält.
Bei der Harzmischung der vorliegenden Erfindung wird als Harzkomponente mindestens eines von dem Polyphenylensulfid und dem thermotropen Flüssigkristallpolymer in Form eines aromatischen Polyesters verwendet. Somit kann von dem Polyphenylensulfid und dem thermotropen Flüssigkristallpolymer in Form eines aromatischen Polyesters jedes allein oder in einer Mischung davon verwendet werden.
Für die massegemittelte Molmasse des vorstehend erwähnten Polyphenylensulfids gibt es keine besondere Einschränkung. Es ist jedoch erwünscht, dass die massegemittelte Molmasse im Allgemeinen etwa 15.000 bis etwa 40.000 beträgt.
Das vorstehend erwähnte thermotrope Flüssigkristallpolymer in Form eines aromatischen Polyesters kann durch Polymerisation mindestens eines Monomers, das aus einem aromatischen Diol, einer aromatischen Dicarbonsäure und einer aromatischen Hydroxycarbonsäure ausgewählt ist, hergestellt werden.
Als typische Beispiele für das vorstehend erwähnte aromatische Diol können beispielsweise eine Hydrochinonverbindung, die durch die folgende allgemeine Formel wiedergegeben wird:
worin jedes von X und Y unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen bezeichnet; ein durch 2,6-Naphthalindiol, das durch folgende Formel wiedergegeben wird, verkörpertes Naphthalindiol:
ein durch Biphenyl-4,4'-diol, das durch folgende Formel wiedergegeben wird, verkörpertes Biphenyldiol:
ein Biphenyldiolderivat, das durch die folgende allgemeine Formel wiedergegeben wird:
worin X in der vorstehend erwähnten Weise definiert ist; ein durch 1,3-Dihydroxybenzol, das durch folgende Formel wiedergegeben wird, verkörpertes Dihydroxybenzol:
ein Bis(hydroxyphenyl)derivat, das durch die folgende allgemeine Formel wiedergegeben wird:
worin Z eine Alkylengruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder eine (-SO₂-)-Gruppe bezeichnet, wie z.B. Bis (4-hydroxyphenyl)methan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan und Bis(4-hydroxyphenyl)sulfon; ein durch 2,6-Dihydroxyanthrachinon, das durch folgende Formel wiedergegeben wird, verkörpertes Dihydroxyanthrachinon:
u.dgl. erwähnt werden.
Als typische Beispiele für die vorstehend erwähnte aromatische Dicarbonsäure können beispielsweise eine Terephthalsäureverbindung, die durch die folgende allgemeine Formel wiedergegeben wird:
worin X in der vorstehend erwähnten Weise definiert ist; eine durch 4,4'-Biphenyldicarbonsäure, die durch folgende Formel wiedergegeben wird, verkörperte Biphenylcarbonsäure:
eine durch 2,6-Naphthalindicarbonsäure, die durch folgende Formel wiedergegeben wird, verkörperte Naphthalindicarbonsäure:
ein durch Bis(4-carboxyphenyl)oxid, das durch folgende Formel wiedergegeben wird, verkörpertes Bis(carboxyphenyl)oxid:
Isophthalsäure, die durch folgende Formel wiedergegeben wird:
u.dgl. erwähnt werden.
Als die vorstehend erwähnte aromatische Hydroxycarbonsäure können beispielsweise eine Hydroxybenzoesäureverbindung, die durch die allgemeine Formel wiedergegeben wird:
worin X in der vorstehend erwähnten Weise definiert ist; ein durch 6-Carboxy-2-naphthol, das durch folgende Formel wiedergegeben wird, verkörpertes Carboxynaphthol:
eine durch 4-Hydroxyzimtsäure, die durch folgende Formel wiedergegeben wird, verkörperte Hydroxyzimtsäure:
u.dgl. erwähnt werden.
Als konkrete Beispiele für das vorstehend erwähnte thermotrope Flüssigkristallpolymer in Form eines aromatischen Polyesters können beispielsweise eine aromatische Verbindung mit zwei Gruppen, die mindestens eine aus der Carboxylgruppe und der Hydroxylgruppe ausgewählte Gruppe umfassen, wie z.B. p-Hydroxybenzoesäure-Terephthalsäure-p,p-Bisphenol-Copolymer, Polyethylenterephthalat-p-Hydroxybenzoesäure-Copolymer u.dgl. erwähnt werden.
Für die massegemittelte Molmasse des vorstehend erwähnten thermotropen Flüssigkristallpolymers in Form eines aromatischen Polyesters gibt es keine besondere Einschränkung. Es ist jedoch erwünscht, dass die massegemittelte Molmasse im Allgemeinen etwa 10.000 bis etwa 40.000 beträgt.
Bei der Harzmischung der vorliegenden Erfindung wird der Gehalt des mindestens einen von dem vorstehend erwähnten Polyphenylensulfid und dem vorstehend erwähnten thermotropen Flüssigkristallpolymer in Form eines aromatischen Polyesters zur Verbesserung der Formbarkeit auf mindestens 20 Masse% und vorzugsweise mindestens 25 Masse% und unter dem Gesichtspunkt einer niedrigen thermischen Ausdehnung auf höchstens 40 Masse% und vorzugsweise höchstens 35 Masse% eingestellt.
Für die Whiskers, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, gibt es keine besondere Einschränkung. Als typische Whiskers können beispielsweise Kaliumtitanat-Whiskers, Aluminiumborat-Whiskers, Siliciumcarbid-Whiskers, Siliciumnitrid-Whiskers, Zinkoxid-Whiskers, Aluminiumoxid-Whiskers, Graphit-Whiskers u.dgl. erwähnt werden.
Zur Verbesserung der Oberflächenglattheit ist es erwünscht, dass die mittlere Faserlänge des nadelförmigen Bereichs der vorstehend erwähnten Whiskers (nachstehend als mittlere Faserlänge bezeichnet) höchstens 30 μm und insbesondere höchstens 20 μm beträgt. Ferner ist es erwünscht, dass das Schlankheitsverhältnis (mittlere Faserlänge/mittlerer Faserdurchmesser) der Whiskers 5 bis 500 beträgt.
Der Gehalt der vorstehend erwähnten Whiskers in der Harzmischung der vorliegenden Erfindung wird zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit auf mindestens 15 Masse% eingestellt. Ferner wird der Whiskergehalt zur Erhöhung der Maßgenauigkeit eines resultierenden Formteils auf höchstens 25 Masse% und vorzugsweise höchstens 20 Masse% eingestellt. Wenn mit der Harzmischung der vorliegenden Erfindung ein nachstehend beschriebener Silan-Haftvermittler vermischt wird, kann der Gehalt der vorstehend erwähnten Whiskers außerdem auf mindestens 5 Masse% und vorzugsweise mindestens 10 Masse% eingestellt werden.
Für die sphärischen Feinteilchen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, gibt es keine besondere Einschränkung. Als typische sphärische Feinteilchen können beispielsweise Siliciumdioxid, Glaskügelchen, Aluminiumoxidkügelchen u.dgl. erwähnt werden.
Zur Verbesserung der Oberflächenglattheit ist es erwünscht, dass der mittlere Teilchendurchmesser der vorstehend erwähnten sphärischen Feinteilchen höchstens 20 μm und insbesondere höchstens 10 μm beträgt.
Es ist erwünscht, dass die Teilchengrößenverteilung (D_w/D_n), die durch das Verhältnis des massegemittelten Teilchendurchmessers (D_w) zu dem anzahlgemittelten Teilchendurchmesser (D_n) der vorstehend erwähnten sphärischen Feinteilchen wiedergegeben wird, der Ungleichung "D_w/D_n > 5" genügt. Wenn die vorstehend erwähnten sphärischen Feinteilchen der Ungleichung "D_w/D_n > 5" genügen, kann der maximale Füllstoffgehalt in der Harzmischung erhöht werden und wird die Kontaktreibung der Füllstoffe aneinander vermindert, wodurch die Schmelzviskosität vermindert und die Formbarkeit verbessert wird. Das heißt, dass im Fall der Verwendung einer Mischung von Teilchen mit verschiedenen Größen, mit anderen Worten, einer Mischung von Teilchen, die eine Verteilung der Teilchengröße zeigt, eine größere Menge des Füllstoffs in die Harzmischung eingefüllt werden kann als im Fall von monodispersen Teilchen und der maximale Gehalt erhöht wird. Infolgedessen wird die Viskosität niedrig, wenn der Gehalt auf einen konstanten Wert eingestellt wird.
In der Teilchengrößen-Häufigkeitsverteilungskurve von sphärischen Feinteilchen gibt es im Allgemeinen mehr als eine Teilchengröße, die einen Maximalwert der Häufigkeit (auf die Masse bezogen) zeigt, und es ist erwünscht, dass das Verhältnis von Teilchendurchmessern, die zwei Maximalwerte der Häufigkeit zeigen (größerer Teilchendurchmesser/kleinerer Teilchendurchmesser) 4 bis 10 beträgt. Wenn das vorstehend erwähnte Verhältnis der Teilchendurchmesser in diesem Bereich liegt, schlängeln sich kleinere Teilchen zwischen größeren Teilchen hindurch. Die sphärischen Feinteilchen können infolgedessen wirksam in die Harzmischung aufgenommen werden, und die Schmelzviskosität wird vermindert, wodurch schließlich die Formbarkeit verbessert wird.
Was die vorstehend erwähnten sphärischen Feinteilchen anbetrifft, so ist es auch erwünscht, dass das Masseverhältnis der Teilchen mit den vorstehend erwähnten Teilchendurchmessern, die zwei Maximalwerte haben, [Anteil (Masse%) der Teilchen, deren Teilchendurchmesser größer ist/Anteil (Masse%) der Teilchen, deren Teilchendurchmesser kleiner ist] (nachstehend als "Verhältnis der prozentualen Massenanteile" bezeichnet) 2 bis 6 beträgt. Somit wird in dem Fall, dass die vorstehend erwähnten sphärischen Feinteilchen das vorstehend erwähnte Verhältnis der prozentualen Massenanteile haben, der Füllungswirkungsgrad besser, ein höherer maximaler Gehalt erzielt und die Schmelzviskosität vermindert, wodurch schließlich die Formbarkeit verbessert wird.
Der Gehalt der vorstehend erwähnten sphärischen Feinteilchen in der Harzmischung der vorliegenden Erfindung wird unter dem Ge sichtspunkt einer niedrigen thermischen Ausdehnung auf mindestens 40 Masse% und vorzugsweise mindestens 45 Masse% eingestellt. Ferner wird der Gehalt zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit auf höchstens 60 Masse% und vorzugsweise höchstens 55 Masse% eingestellt. Wenn mit der Harzmischung der vorliegenden Erfindung ein nachstehend beschriebener Silan-Haftvermittler vermischt wird, kann der Gehalt der vorstehend erwähnten sphärischen Feinteilchen außerdem auf höchstens 75 Masse% und vorzugsweise höchstens 60 Masse% eingestellt werden.
Mit der Harzmischung der vorliegenden Erfindung kann ein Silan-Haftvermittler vermischt werden. Wenn der Silan-Haftvermittler damit vermischt wird, wird die Haftung des Füllstoffs an der Harzkomponente erhöht. Infolgedessen kann die mechanische Festigkeit einer resultierenden Harzmischung erhöht werden.
Für die Arten des vorstehend erwähnten Silan-Haftvermittlers gibt es keine besondere Einschränkung. Als typische Silan-Haftvermittler können beispielsweise Vinylsilane wie z.B. Vinyltriethoxysilan, Phenylsilane wie z.B. Biphenylsilan und Phenyltrimethoxysilan, Aminosilane wie z.B. 3-Aminopropyltriethoxysilan und N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan, Methacrylsilane wie z.B. 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Epoxysilane wie z.B. 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, Mercaptosilane wie z.B. 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan u.dgl. erwähnt werden. Von diesen sind die Vinylsilane und die Phenylsilane vorzuziehen, weil die Hygroskopizität der Harzmischung vermindert und die Formbeständigkeit (Maßhaltigkeit) verbessert wird.
Der Gehalt des vorstehend erwähnten Silan-Haftvermittlers in der Harzmischung der vorliegenden Erfindung wird zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit auf mindestens 0,5 Masse% und vorzugsweise mindestens 1 Masse% eingestellt. Ferner wird der Gehalt auf höchstens 3 Masse% und vorzugsweise höchstens 2 Masse% eingestellt, um die Zunahme der Schmelzviskosität einzuschränken und die Formbarkeit und die Formbeständigkeit (Maßhaltigkeit) zu verbessern.
Die Harzmischung zum Formen von Präzisionsteilen der vorliegenden Erfindung wird erhalten, indem mindestens eines von dem Polyphenylensulfid und dem thermotropen Flüssigkristallpolymer in Form eines aromatischen Polyesters, die Whiskers, die sphärischen Feinteilchen und nötigenfalls der Silan-Haftvermittler in vorgegebenen Mengen miteinander vermischt werden.
Die Harzmischung der vorliegenden Erfindung erhöht die mechanische Festigkeit, ohne dass Maßgenauigkeit, Oberflächenglattheit und niedrige thermische Ausdehnung beeinträchtigt werden. Die Harzmischung kann infolgedessen zweckmäßig für z.B. Teile für optische Verbindung wie z.B. eine Hülse und eine Ferrule verwendet werden.
Wenn die Harzmischung der vorliegenden Erfindung für Teile für optische Verbindung wie z.B. eine Hülse und eine Ferrule verwendet wird, wird folglich die mechanische Festigkeit erhöht und kann dadurch die Zuverlässigkeit verbessert werden.
VERSUCHSBEISPIELE
Die Beziehung zwischen den Füllstoffarten und der Oberflächenglattheit (Oberflächenrauheit) wurde untersucht. Unter Verwendung von Polyphenylensulfid, das mit 60 Masse% des in Tabelle 2 gezeigten Füllstoffs gefüllt war, wurde ein in 1 gezeigter Prüfkörper, der die Gestalt einer Platte (100 mm × 50 mm × 3 mm) hatte, geformt, und seine Oberflächenrauheit wurde mit einem Oberflächenrauheitsprüfgerät (hergestellt durch Taylor-Hobson, Handelsname: Talysurf) gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
TABELLE 2
Aus den in Tabelle 2 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass im Fall der Verwendung von Kaliumtitanat-Whiskers, Aluminiumborat-Whiskers, Zinkoxid-Whiskers oder sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen (d.h. von Whiskers mit einer mittleren Faserlänge von höchstens 30 μm oder von sphärischen Feinteilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von höchstens 20 μm) als Füllstoff eine Oberflächenrauheit von höchstens 1 μm erhalten wird, so dass die Oberflächenglattheit verbessert wird.
BEISPIEL 1
20 Masse% Polyphenylensulfid (hergestellt durch Kureha Chemical Industry Co., Ltd., Handelsname: W205), 25 Masse% Kalium-6-titanat-Whiskers (mittlere Faserlänge: 16 μm, hergestellt durch Otsuka Chemical Co., Ltd., Handelsname: TISMO-N) und 55 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 8 μm, D_w/D_n = 3,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: H8) wurden zusammengemischt und danach mit einem Doppelschneckenknetextruder geknetet, wobei eine Harzmischung in Form eines Pellets erhalten wurde.
Als Eigenschaften der erhaltenen Harzmischung wurden (A) Formenschwindmaß, (B) Oberflächenrauheit, (C) Zugfestigkeit, (D) li nearer Ausdehnungskoeffizient und (E) Schmelzviskosität gemäß den folgenden Verfahren untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
(A) Formenschwindmaß
Unter Anwendung einer senkrechten Spritzgussmaschine (hergestellt durch SUMITOMO HEAVY INDUSTRIES, LTD., Handelsname: V110/75V), wird eine in 1 gezeigte Platte geformt. Die Abmessung der geformten Platte wird mit einer Messlehre gemessen, und das Formenschwindmaß der Platte in der Laufrichtung und in der Querrichtung wird gemäß der folgenden Gleichung berechnet: [Formenschwindmaß (%)] = [(Abmessung eines Spritzgusswerkzeugs) – (Abmessung einer geformten Platte)]/[Abmessung eines Spritzgusswerkzeugs] × 100.
(B) Oberflächenrauheit
Unter Anwendung eines Oberflächenrauheitsprüfgeräts (hergestellt durch Taylor-Hobson, Handelsname: Talysurf) wird die Oberflächenrauheit der bei der Messung des Formenschwindmaßes angewendeten Platte in der Laufrichtung gemessen.
(C) Zugfestigkeit
Der schraffierte Teil (100 mm × 10 mm × 3 mm) eines in 2 gezeigten Prüfkörpers wird abgeschnitten, und seine Zugfestigkeit bei Raumtemperatur wird mit einem Universalprüfgerät (hergestellt durch ORIENTEC, Handelsname: TENSILON UTM-10T) gemessen.
(D) Linearer Ausdehnungskoeffizient
Der schraffierte Teil (5 mm × 5 mm × 3 mm) eines in 3 gezeigten Prüfkörpers wird abgeschnitten, und sein linearer Ausdehnungskoeffizient in der Laufrichtung und in der Querrichtung wird mit einem thermomechanischen Analysator (hergestellt durch Perkin-Elmer, Handelsname: TMA-7) gemessen.
(E) Schmelzviskosität
Die Viskosität des aus der Harzmischung hergestellten Pellets wird mit einem Capirograph (hergestellt durch Toyo Seiki Seisaku-Sho, Ltd.) unter den Bedingungen gemessen, dass die Temperatur des Harzes 320°C und die Schergeschwindigkeit 100/s beträgt.
Die als Maßstab für die praktische Verwendung angegebenen Ergebnisse der Beurteilung, die auf den vorstehend erwähnten physikalischen Eigenschaften (A) bis (E) basieren, sind in Tabelle 3 gezeigt.
Die Maßstäbe für die Beurteilung sind wie folgt.
(Maßstäbe für die Beurteilung)

:

Alle physikalischen Eigenschaften der Harzmischung sind ausgezeichnet.

O:

Die Harzmischung ist verwendbar.

x:

Die Harzmischung ist nicht verwendbar.

Aus den in Tabelle 3 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die in Beispiel 1 erhaltene Harzmischung zweckmäßig zum Formen von Präzisionsteilen verwendet werden kann, da die Harzmischung eine geringe Anisotropie des Schwindmaßes, eine hohe Maßgenauigkeit des Formteils, eine ausgezeichnete Oberflächenglattheit, eine hohe Zugfestigkeit und einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat.
BEISPIELE 2 BIS 4
Unter Verwendung derselben Materialien wie in Beispiel 1 wurden Harzmischungen in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass das Polyphenylensulfid, die Whiskers und die sphärischen Feinteilchen in den in Tabelle 3 gezeigten Mengen zusammengemischt wurden, und ihre Eigenschaften wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Aus den in Tabelle 3 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die in Beispielen 2 bis 4 erhaltenen Harzmischungen zweckmäßig für Präzisionsteile verwendet werden können, da die Maßgenauigkeit hoch ist, die Oberflächenrauheit niedrig ist, d.h. die Harzmischungen eine ausgezeichnete Oberflächenglattheit haben, und die Harzmischungen eine hohe Zugfestigkeit und einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zeigen.
BEISPIEL 5
26 Masse% Polyphenylensulfid (hergestellt durch Tohpren, Handelsname: LN2), 18 Masse% Aluminiumborat-Whiskers (mittlere Faserlänge: 20 μm, Schlankheitsverhältnis: 10 bis 60, hergestellt durch Shikoku Chemical Corp., Handelsname: Alborex Y) und 56 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 8 μm, D_w/D_n = 3,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: H8) wurden zusammengemischt, und danach wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 eine Harzmischung erhalten.
Die Eigenschaften der erhaltenen Harzmischung wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Aus den in Tabelle 3 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die in Beispiel 5 erhaltene Harzmischung zweckmäßig zum Formen von Präzisionsteilen verwendet werden kann, da die Harzmischung eine geringe Anisotropie des Schwindmaßes, eine hohe Maßgenauigkeit des Formteils, eine ausgezeichnete Oberflächenglattheit, eine hohe Zugfestigkeit und einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat.
BEISPIEL 6
24 Masse% Polyphenylensulfid (hergestellt durch Tohpren, Handelsname: LN2), 17 Masse% Zinkoxid-Whiskers (mittlere Faserlänge: 30 μm, Schlankheitsverhältnis: 5 bis 100, hergestellt durch Matsushita AMTEC CO., LTD., Handelsname: Panatetra WZ-0501) und 59 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teil chendurchmesser: 8 μm, D_w/D_n = 3,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: H8) wurden zusammengemischt, und danach wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 eine Harzmischung erhalten.
Die Eigenschaften der erhaltenen Harzmischung wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Aus den in Tabelle 3 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die in Beispiel 6 erhaltene Harzmischung zweckmäßig zum Formen von Präzisionsteilen verwendet werden kann, da die Harzmischung eine geringe Anisotropie des Schwindmaßes, eine hohe Maßgenauigkeit des Formteils und einen niedrigen thermischen Ausdehnungs-koeffizienten hat.
BEISPIEL 7
Eine Harzmischung wurde erhalten, indem als sphärische Feinteilchen in Beispiel 2 sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 9 μm, D_w/D_n = 5,5, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: Y-40) verwendet wurden und die Mengen aller Bestandteile in der in Tabelle 3 gezeigten Weise eingestellt wurden. Die Eigenschaften der erhaltenen Harzmischung wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Aus den in Tabelle 3 gezeigten Ergebnissen von Beispiel 2 und Beispiel 7 ist ersichtlich, dass im Fall einer so breiten Teilchengrößenverteilung (D_w/D_n) wie 5,5 die Schmelzviskosität niedrig wird und die Formbarkeit im Vergleich zu Beispiel 2, bei dem der Siliciumdioxidgehalt derselbe wie in Beispiel 7 ist, stärker verbessert wird.
VERGLEICHSBEISPIELE 1 BIS 7
Unter Verwendung derselben Materialien wie in Beispiel 1 wurde eine Harzmischung in derselben Weise wie in Beispiel 1 erhal ten, außer dass die Mengen des Polyphenylensulfids, der Whiskers und der sphärischen Teilchen in Beispiel 1 zu den in Tabelle 3 gezeigten Mengen verändert wurden.
Die Eigenschaften der erhaltenen Harzmischung wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Aus den in Tabelle 3 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass Vergleichsbeispiel 1 dem Stand der Technik entspricht, gemäß dem die Whiskers nicht enthalten sind, und die Zugfestigkeit der Harzmischung niedrig ist.
Die in Vergleichsbeispiel 2 erhaltene Harzmischung wird hergestellt, indem die Whiskers und die sphärischen Feinteilchen in einer Gesamtmenge von 85 Masse% in 15 Masse% Polyphenylensulfid eingefüllt werden, und hat einen höheren Füllstoffgehalt als die in Beispielen 1 bis 10 erhaltenen Harzmischungen. Die Schmelzviskosität nahm infolgedessen beträchtlich zu, so dass die Harzmischung nicht geknetet werden konnte.
Die in Vergleichsbeispiel 3 erhaltene Harzmischung besteht aus 50 Masse% Polyphenylensulfid und insgesamt 50 Masse% der Whiskers und der sphärischen Feinteilchen und hat einen niedrigeren Füllstoffgehalt als die in Beispielen 1 bis 10 erhaltenen Harzmischungen. Infolgedessen war der thermische Ausdehnungskoeffizient hoch.
Aus den vorstehend erwähnten Ergebnissen ist ersichtlich, dass der Gehalt des Polyphenylensulfids, der eine Harzkomponente der Harzmischung ist, 20 bis 40 Masse% betrug, d.h. es war ein Füllstoffgehalt von 60 bis 80 Masse% erforderlich.
Für den Fall eines Füllstoffgehalts von 60 bis 80 Masse% wurde dann das Verhältnis der Whiskers und der sphärischen Feinteilchen untersucht.
Die in Vergleichsbeispiel 4 erhaltene Harzmischung enthält 10 Masse% der Whiskers und 60 Masse% der sphärischen Feinteilchen, und der Whiskergehalt ist niedriger als bei der Harzmischung, die in dem vorstehend erwähnten Beispiel erhalten wurde. Infolgedessen ist ersichtlich, dass die Verstärkungswirkung, die durch den faserförmigen Füllstoff gezeigt wird, gering ist und die mechanische Festigkeit niedrig ist.
Die in Vergleichsbeispiel 5 erhaltene Harzmischung enthält 30 Masse% der Whiskers und 40 Masse% der sphärischen Feinteilchen, und der Whiskergehalt ist höher als bei der Harzmischung, die in dem vorstehend erwähnten Beispiel erhalten wurde. Infolgedessen ist ersichtlich, dass die Orientierung der in dem Formteil enthaltenen Whiskers hoch ist, die Anisotropie des Schwindmaßes groß ist und die Maßgenauigkeit vermindert ist.
Die in Vergleichsbeispiel 6 erhaltene Harzmischung enthält 25 Masse% der Whiskers und 35 Masse% der sphärischen Feinteilchen, und der Gehalt der sphärischen Feinteilchen ist niedriger als bei der Harzmischung, die in dem vorstehend erwähnten Beispiel erhalten wurde. Infolgedessen ist ersichtlich, dass die Orientierung der in dem Formteil enthaltenen Whiskers hoch ist, die Anisotropie des Schwindmaßes groß ist und die Maßgenauigkeit vermindert ist.
Die in Vergleichsbeispiel 7 erhaltene Harzmischung enthält 10 Masse% der Whiskers und 70 Masse% der sphärischen Feinteilchen, und der Gehalt der sphärischen Feinteilchen ist höher als bei der Harzmischung, die in dem vorstehend erwähnten Beispiel erhalten wurde. Infolgedessen ist ersichtlich, dass der Whiskergehalt niedrig wird, die Verstärkungswirkung, die durch die Whiskers gezeigt wird, gering ist und die mechanische Festigkeit vermindert ist.
Aus den vorstehend erwähnten Ergebnissen ist ersichtlich, dass 20 bis 40 Masse% Polyphenylensulfid, 15 bis 25 Masse% der Whiskers und 40 bis 60 Masse% der sphärischen Feinteilchen verwendet werden sollten, um die mechanische Festigkeit zu erhöhen, ohne dass Maßgenauigkeit, Oberflächenglattheit und niedrige thermische Ausdehnung beeinträchtigt werden.
Mit anderen Worten, die in Beispielen 1 bis 7 erhaltenen Harzmischungen enthalten 20 bis 40 Masse% Polyphenylensulfid, 15 bis 25 Masse% der Whiskers und 40 bis 60 Masse% der sphärischen Feinteilchen und enthalten auch insgesamt 60 bis 80 Masse% der Whiskers und der sphärischen Feinteilchen. Infolgedessen ist ersichtlich, dass die mechanische Festigkeit erhöht wird, ohne dass Maßgenauigkeit, Oberflächenglattheit und niedrige thermische Ausdehnung beeinträchtigt werden. Im Einzelnen ist ersichtlich, dass die in Beispiel 7 erhaltene Harzmischung eine niedrige Viskosität und eine ausgezeichnete Formbarkeit hat, weil außerdem die Teilchengrößenverteilung der sphärischen Feinteilchen breiter ist.
BEISPIEL 8
30 Masse% Polyphenylensulfid (hergestellt durch Kureha Chemical Industry Co., Ltd., Handelsname: W205), 20 Masse% Kalium-6-titanat-Whiskers (mittlere Faserlänge: 16 μm, Schlankheitsverhältnis: 15 bis 70, hergestellt durch Otsuka Chemical Co., Ltd., Handelsname: TISMO-N), 49 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 8 μm, D_w/D_n = 3,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: H8) und als Silan-Haftvermittler 1 Masse% N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan (hergestellt durch Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Handelsname: KBM603) wurden zusammengemischt, und danach wurde eine Harzmischung in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, und ihre Eigenschaften wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Aus den in Tabelle 3 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Haftung des Füllstoffs an dem Harz, die Zugfestigkeit und die Maßgenauigkeit hoch sind, die Oberflächenglattheit verbessert ist und der thermische Ausdehnungskoeffizient niedrig ist, weil in der in Beispiel 8 erhaltenen Harzmischung der Silan-Haftvermittler enthalten ist, so dass die Harzmischung zweckmäßig zum Formen von Präzisionsteilen verwendet werden kann.
BEISPIEL 9
Unter Verwendung derselben Materialien wie in Beispiel 8 wurde in derselben Weise wie in Beispiel 8 eine Harzmischung hergestellt, außer dass das Polyphenylensulfid, die Whiskers und die sphärischen Feinteilchen in den in Tabelle 3 gezeigten Verhältnissen zusammengemischt wurden, und ihre Eigenschaften wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Aus den in Tabelle 3 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Haftung des Füllstoffs an dem Harz, die Zugfestigkeit und die Maßgenauigkeit hoch sind, die Oberflächenglattheit verbessert ist und der thermische Ausdehnungskoeffizient niedrig ist, weil der Silan-Haftvermittler in der in Beispiel 9 erhaltenen Harzmischung enthalten ist, obwohl darin nur 5 Masse% der Whiskers enthalten sind, so dass die Harzmischung zweckmäßig zum Formen von Präzisionsteilen verwendet werden kann.
BEISPIEL 10
25 Masse% Polyphenylensulfid (hergestellt durch Tohpren, Handelsname: LN2), 9 Masse% Aluminiumborat-Whiskers (mittlere Faserlänge: 20 μm, Schlankheitsverhältnis: 10 bis 60, hergestellt durch Shikoku Chemical Corp., Handelsname: Alborex Y) und 55 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 8 μm, D_w/D_n = 3,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: H8), und als Silan-Haftvermittler 1 Masse% N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan (hergestellt durch Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Handelsname: KBM603) wurden zusammengemischt, und danach wurde eine Harzmischung in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, und ihre Eigenschaften wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Aus den in Tabelle 3 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Haftung des Füllstoffs an dem Harz, die Zugfestigkeit und die Maßgenauigkeit hoch sind, die Oberflächenglattheit verbessert ist und der thermische Ausdehnungskoeffizient niedrig ist, weil der Silan-Haftvermittler in der in Beispiel 10 erhaltenen Harzmischung enthalten ist, obwohl darin nur 9 Masse% der Whiskers enthalten sind, so dass die Harzmischung zweckmäßig zum Formen von Präzisionsteilen verwendet werden kann.
Für den Fall, dass der Silan-Haftvermittler bei der Harzmischung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist aus den vorstehend erwähnten Ergebnissen ersichtlich, dass 20 bis 40 Masse% Polyphenylensulfid, 5 bis 25 Masse% der Whiskers, 40 bis 75 Masse% der sphärischen Feinteilchen und 0,5 bis 3 Masse% des Silan-Haftvermittlers zusammengemischt werden sollten, um die mechanische Festigkeit zu erhöhen, ohne dass Maßgenauigkeit, Oberflächenglattheit und niedrige thermische Ausdehnung beeinträchtigt werden.
BEISPIELE 11 BIS 15
25 Masse% Polyphenylensulfid (hergestellt durch Tohpren, Handelsname: LN2), 9 Masse% Aluminiumborat-Whiskers (mittlere Faserlänge: 20 μm, Schlankheitsverhältnis: 10 bis 60, hergestellt durch Shikoku Chemical Corp., Handelsname: Alborex Y), 55 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 8 μm, D_w/D_n = 3,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: H8) und als Silan-Haftvermittler 1 Masse% Vinyltriethoxysilan (hergestellt durch Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Handelsname: KBM1003, nachstehend als Vinylsilan bezeichnet), 1 Masse% Phenyltrimethoxysilan (hergestellt durch Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Handelsname: KBM103, nachstehend als Phenylsilan bezeichnet), 1 Masse% 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan (hergestellt durch Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Handelsname: KBM403, nachstehend als Epoxysilan bezeichnet), 1 Masse% N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan (hergestellt durch Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Handelsname: KBM603, nachstehend als Aminosilan bezeichnet) oder 1 Masse% 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan (hergestellt durch Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Handelsname: MB503, nachstehend als Methacrylsilan bezeichnet) wurden zusammengemischt, und danach wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 eine Harzmischung hergestellt und ein in 1 gezeigter Prüfkörper 1 geformt. Der Prüfkörper wurde 100 Stunden lang in einer Atmosphäre mit einer Temperatur von 85°C und einer relativen Feuchte von 85% belassen, und danach wurden der Feuchteaufnahmekoeffizient und die prozentuale Maßänderung untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
TABELLE 4
Aus den in Tabelle 4 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die in Beispiel 11 erhaltene Harzmischung, bei der als Silan-Haftvermittler Vinylsilan verwendet wird, und die in Beispiel 12 erhaltene Harzmischung, bei der als Silan-Haftvermittler Phenylsilan verwendet wird, in Bezug auf die Formbeständigkeit (Maßhaltigkeit) ausgezeichnet sind, da sie einen niedrigen Feuchteaufnahmekoeffizienten und eine niedrige prozentuale Maßänderung zeigen.
Wenn als Nächstes der Füllstoffgehalt erhöht wird, um den thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu vermindern, nimmt die Kontaktreibung der Füllstoffe aneinander während des Flüssigmachens zu, wird die Schmelzviskosität der Harzmischung hoch und verschlechtern sich schließlich die Formbarkeit und die Maßgenauigkeit.
Daraufhin wurden die folgenden Versuche durchgeführt, um durch Einstellung der Teilchengrößenverteilung des Füllstoffs die Schmelzviskosität zu vermindern und die Formbarkeit zu verbessern, wenn der Füllstoffgehalt hoch ist.
BEISPIEL 16
25 Masse% Polyphenylensulfid (hergestellt durch Kureha Chemical Industry Co., Ltd., Handelsname: W205), 20 Masse% Kalium-6-titanat-Whiskers (mittlere Faserlänge: 16 μm, Schlankheitsverhältnis: 15 bis 70, hergestellt durch Otsuka Chemical Co., Ltd., Handelsname: TISMO-N), 40 Masse% sphärische Siliciumdioxid- Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 8 μm, D_w/D_n = 3,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: H8) und 15 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 2 μm; D_w/D_n = 2,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: SO-C5) wurden zusammengemischt, und danach wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 eine Harzmischung hergestellt. Dann wurden ihre Eigenschaften in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
In der Teilchengrößen-Häufigkeitsverteilungskurve der in Beispiel 16 verwendeten sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen waren zwei Maximalwerte vorhanden.
Aus den in Tabelle 5 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die in Beispiel 16 erhaltene Harzmischung eine ausgezeichnete Formbarkeit zeigt, weil die Schmelzviskosität niedrig ist, und dass die Harzmischung eine hohe Maßgenauigkeit und eine hohe Oberflächenglattheit des Formteils und einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat, so dass sich die Harzmischung zum Formen von Präzisionsteilen eignet.
BEISPIEL 17
Unter Verwendung derselben Materialien wie in Beispiel 16 wurde eine Harzmischung in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Materialien in Beispiel 16 derart zusammengemischt wurden, dass die Materialien aus 25 Masse% Polyphenylensulfid, 20 Masse% der Whiskers und als sphärischen Feinteilchen 40 Masse% der sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 8 μm, D_w/D_n = 3,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: H8) und 15 Masse% sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 0,8 μm, D_w/D_n = 2,3, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: SO-C3) bestanden. Dann wurden ihre Eigenschaften in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
In der Teilchengrößen-Häufigkeitsverteilungskurve der in Beispiel 17 verwendeten sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen sind zwei Maximalwerte vorhanden.
Aus den in Tabelle 5 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die in Beispiel 17 erhaltene Harzmischung eine ausgezeichnete Formbarkeit zeigt, weil die Schmelzviskosität niedrig ist, und dass die Harzmischung eine hohe Maßgenauigkeit und eine hohe Oberflächenglattheit und einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat, so dass sich die Harzmischung zum Formen von Präzisionsteilen eignet.
BEISPIEL 18
25 Masse% Polyphenylensulfid (hergestellt durch Kureha Chemical Industry Co., Ltd., Handelsname: W205), 20 Masse% Kalium-6-titanat-Whiskers (hergestellt durch Otsuka Chemical Co., Ltd., Handelsname: TISMO-N), 40 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 8 μm, D_w/D_n = 3,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: H8), 14 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 2 μm, D_w/D_n = 2,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: SO-C5) und als Silan-Haftvermittler 1 Masse% N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan (hergestellt durch Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Handelsname: KBM603) wurden zusammengemischt, und damach wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 eine Harzmischung hergestellt. Dann wurden ihre Eigenschaften in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
Aus den in Tabelle 5 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Schmelzviskosität der in Beispiel 18 erhaltenen Harzmischung vermindert ist, weil ähnlich wie in Beispielen 16 und 17 in der Verteilungskurve der verwendeten sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen zwei Maximalwerte vorhanden sind, wobei das Verhältnis der Durchmesser, die ihre Maximalwerte haben, 4 bis 10 und das Verhältnis ihrer prozentualen Massenanteile 2 bis 6 beträgt. Ferner ist ersichtlich, dass die Haftung des Füll stoffs an dem Harz erhöht ist, die Zugfestigkeit stärker erhöht ist und außerdem Maßgenauigkeit und Oberflächenglattheit hoch sind und der thermische Ausdehnungskoeffizient gering ist, weil die Harzmischung den Silan-Haftvermittler enthält, so dass die Harzmischung zum Formen von Präzisionsteilen geeignet ist.
Anstelle des vorstehend erwähnten Silan-Haftvermittlers können in derselben Weise wie in Beispielen 11 bis 15 andere Silan-Haftvermittler verwendet werden, und eine Verbesserung der Eigenschaften wurde festgestellt, wenn ihr Gehalt im Bereich von 0,5 bis 3 Masse% lag.
BEISPIEL 19
Eine Harzmischung wurde in derselben Weise wie in Beispiel 16 hergestellt, außer dass in Beispiel 16 als sphärische Feinteilchen 40 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 8 μm, D_w/D_n = 3,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: H8) und 15 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 0,4 μm, D_w/D_n = 2,0, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: SO-C2) verwendet wurden. Dann wurden ihre Eigenschaften in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
BEISPIEL 20
Eine Harzmischung wurde in derselben Weise wie in Beispiel 16 hergestellt, außer dass in Beispiel 16 als sphärische Feinteilchen 40 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 0,8 μm, D_w/D_n = 2,3, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: SO-C3) und 15 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 0,4 μm, D_w/D_n = 2,0, Handelsname: SO-C2) verwendet wurden. Dann wurden ihre Eigenschaften in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
Aus den in Tabelle 5 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass bei dem 4 betragenden Verhältnis der Teilchendurchmesser, die zwei Maximalwerte haben, (größerer Teilchendurchmesser/kleinerer Teilchendurchmesser), die in der Teilchengrößen-Häufigkeitsverteilungskurve der in Beispiel 16 verwendeten sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen gezeigt werden, die Kontaktreibung der sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen aneinander während des Flüssigmachens vermindert, die Schmelzviskosität vermindert und die Formbarkeit verbessert wird.
Es ist ersichtlich, dass die Kontaktreibung der sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen aneinander während des Flüssigmachens vermindert, die Schmelzviskosität vermindert und die Formbarkeit verbessert wird, indem in Beispiel 17 sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen, bei denen das vorstehend erwähnte Verhältnis der Teilchendurchmesser 10 beträgt, in Kombination miteinander verwendet werden. Das heißt, in Beispielen 16 und 17 gibt es zwei Maximalwerte in der Teilchengrößen-Häufigkeitsverteilungskurve der sphärischen Feinteilchen, wobei das Verhältnis der Teilchendurchmesser, die ihre Maximalwerte haben, 4 bis 10 beträgt, ferner das Verhältnis ihrer prozentualen Massenanteile 2 bis 6 beträgt und das Vorhandensein der Maximalwerte deutlich ist. Infolgedessen ist ersichtlich, dass der thermische Ausdehnungskoeffizient niedrig ist, die Formbarkeit ausgezeichnet wird und außerdem die mechanische Festigkeit und die Maßgenauigkeit hoch sind und die Oberflächenglattheit ausgezeichnet ist, weil der maximale Gehalt erhöht und die Schmelzviskosität vermindert wird, so dass die Harzmischungen zum Formen von Präzisionsteilen geeignet sind.
In den vorstehend erwähnten Beispielen werden Harzmischungen beschrieben, die in der Teilchengrößen-Häufigkeitsverteilungskurve der Siliciumdioxid-Feinteilchen zwei Maximalwerte zeigen. Auch im Fall der Verwendung von Feinteilchen mit einer Teilchengrößenverteilung, in der mindestens drei Maximalwerte vorhanden sind, werden jedoch dieselben Wirkungen wie die vorstehend erwähnten gezeigt, wenn die vorstehend erwähnten Bedingungen in Bezug auf das Verhältnis der Teilchendurchmesser, die ihre Maximalwerte haben, und das Verhältnis der prozentualen Massenanteile erfüllt werden.
Auch in der Teilchengrößen-Häufigkeitsverteilungskurve der zwei Vertreter der sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen, die in Beispiel 19 und Beispiel 20 verwendet werden, gibt es zwei Maximalwerte. Das vorstehend erwähnte Verhältnis der Teilchendurchmesser beträgt in diesem Fall 20 bzw. 2. Infolgedessen wurde keine Verminderung der Viskosität festgestellt.
BEISPIEL 21
In Beispiel 1 wurde als thermotropes Flüssigkristallpolymer in Form eines aromatischen Polyesters anstelle von Polyphenylensulfid p-Hydroxybenzoesäure-2-Hydroxy-6-naphthoesäure-Copolymer (hergestellt durch Polyplastics Co., Ltd., Handelsname: Vectra A950) verwendet, und es wurden 20 Masse% dieses Flüssigkristallpolymers, 25 Masse% Kalium-6-titanat-Whiskers (mittlere Faserlänge: 16 μm, Schlankheitsverhältnis: 15 bis 70, hergestellt durch Otsuka Chemical Co., Ltd., Handelsname: TISMO-N) und 55 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 8 μm, D_w/D_n = 3,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: H8) zusammengemischt, wobei in derselben Weise wie in Beispiel 1 eine Harzmischung hergestellt wurde. Dann wurden ihre Eigenschaften in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
Aus den in Tabelle 6 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die in Beispiel 21 erhaltene Harzmischung zweckmäßig zum Formen von Präzisionsteilen verwendet werden kann, weil die Harzmischung eine hohe Maßgenauigkeit des Formteils, eine ausgezeichnete Oberflächenglattheit, eine hohe Zugfestigkeit und einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat.
BEISPIELE 22 BIS 24
Unter Verwendung derselben Materialien wie in Beispiel 21 wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 eine Harzmischung herge stellt, außer dass p-Hydroxybenzoesäure-2-Hydroxy-6-naphthoesäure-Copolymer (hergestellt durch Polyplastics Co., Ltd., Handelsname: Vectra A950) als Flüssigkristallpolymer, die Whiskers und die sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen in Beispiel 21 in den in Tabelle 6 gezeigten Mengen zusammengemischt wurden. Dann wurden ihre Eigenschaften in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
Aus den in Tabelle 6 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die in Beispielen 22 bis 24 erhaltenen Harzmischungen zweckmäßig zum Formen von Präzisionsteilen verwendet werden können, da die Harzmischungen eine hohe Maßgenauigkeit des Formteils, eine niedrige Oberflächenrauheit, d.h. eine ausgezeichnete Oberflächenglattheit, eine hohe Zugfestigkeit und einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zeigen.
BEISPIEL 25
Eine Harzmischung wurde hergestellt, indem die in Tabelle 6 gezeigten Bestandteile in denselben Mengen wie in Beispiel 22 vermischt wurden, außer dass als sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen in Beispiel 22 sphärische Siliciumdioxid Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 9 μm, D_w/D_n = 5,5, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: Y-40) verwendet wurden. Dann wurden ihre Eigenschaften in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
Aus den in Tabelle 6 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass im Vergleich zu der in Beispiel 22 erhaltenen Harzmischung, in der das Siliciumdioxid in derselben Menge wie in Beispiel 25 enthalten ist, die Viskosität stärker vermindert und die Formbarkeit stärker verbessert wird, wenn die Teilchengrößenverteilung (D_w/D_n) so breit wie 5,5 ist.
VERGLEICHSBEISPIELE 8 BIS 14
Unter Verwendung derselben Materialien wie in Beispiel 21 wurde eine Harzmischung in derselben Weise wie in Beispiel 1 herge stellt, außer dass p-Hydroxybenzoesäure-2-Hydroxy-6-naphthoesäure-Copolymer (hergestellt durch Polyplastics Co., Ltd., Handelsname: Vectra A950) als Flüssigkristallpolymer, die Whiskers und die sphärischen Feinteilchen in Beispiel 21 in den in Tabelle 6 gezeigten Mengen zusammengemischt wurden. Dann wurden ihre Eigenschaften in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
Aus den in Tabelle 6 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die in Vergleichsbeispiel 8 erhaltene Harzmischung der Harzmischung gemäß dem Stand der Technik entspricht, die keine Whiskers enthält, und eine niedrige Zugfestigkeit hat.
Die in Vergleichsbeispiel 9 erhaltene Harzmischung besteht aus 15 Masse% des Flüssigkristallpolymers und insgesamt 85 Masse% der Whiskers und der sphärischen Feinteilchen und hat somit im Vergleich zu dem vorstehend erwähnten Beispiel einen höheren Füllstoffgehalt, so dass die Schmelzviskosität beträchtlich hoch ist und ein Kneten der Harzmischung nicht durchgeführt werden kann.
Die in Vergleichsbeispiel 10 erhaltene Harzmischung besteht aus 50 Masse% des Flüssigkristallpolymers und insgesamt 50 Masse% der Whiskers und der sphärischen Feinteilchen. Es ist ersichtlich, dass der thermische Ausdehnungskoeffizient erhöht ist, weil ihr Füllstoffgehalt niedriger ist als bei der Harzmischung, die in dem vorstehend erwähnten Beispiel erhalten wurde.
Aus den vorstehend erwähnten Ergebnissen ist ersichtlich, dass es notwendig ist, dass der Gehalt des Flüssigkristallpolymers in der Harzmischung 20 bis 40 Masse% beträgt, d.h. der Füllstoffgehalt 60 bis 80 Masse% beträgt.
Für den Fall eines Füllstoffgehalts von 60 bis 80 Masse% wurden dann die Gehalte der Whiskers und der sphärischen Feinteilchen untersucht.
Die in Vergleichsbeispiel 11 erhaltene Harzmischung enthält 10 Masse% der Whiskers und 60 Masse% der sphärischen Feinteilchen. Es ist ersichtlich, dass die Verstärkungswirkung, die auf einem faserförmigem Füllstoff basiert, gering ist und die mechanische Festigkeit vermindert ist, weil der Whiskergehalt niedriger ist als bei der in dem vorstehend erwähnten Beispiel erhaltenen Harzmischung.
Die in Vergleichsbeispiel 12 erhaltene Harzmischung enthält 30 Masse% der Whiskers und 40 Masse% der sphärischen Feinteilchen. Es ist ersichtlich, dass die Orientierung der in dem Formteil enthaltenen Whiskers hoch ist, die Anisotropie des Schwindmaßes groß ist und die Maßgenauigkeit vermindert ist, weil der Whiskergehalt höher ist als bei dem vorstehend erwähnten Beispiel.
Die in Vergleichsbeispiel 13 erhaltene Harzmischung enthält 25 Masse% der Whiskers und 35 Masse% der sphärischen Feinteilchen. Es ist ersichtlich, dass die Orientierung der in dem Formteil enthaltenen Whiskers hoch ist, die Anisotropie des Schwindmaßes groß ist und die Maßgenauigkeit vermindert ist, weil der Gehalt der sphärischen Feinteilchen niedriger ist als bei der Harzmischung, die in dem vorstehend erwähnten Beispiel erhalten wurde.
Die in Vergleichsbeispiel 14 erhaltene Harzmischung enthält 10 Masse% der Whiskers und 70 Masse% der sphärischen Feinteilchen. Es ist ersichtlich, dass der Whiskergehalt niedrig wird, die Verstärkungswirkung, die auf den Whiskers basiert, gering ist und die mechanische Festigkeit vermindert ist, weil der Gehalt der sphärischen Feinteilchen höher ist als bei der Harzmischung, die in dem vorstehend erwähnten Beispiel erhalten wurde.
Aus den vorstehend gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass 20 bis 40 Masse% des Flüssigkristallpolymers, 15 bis 25 Masse% der Whiskers und 40 bis 60 Masse% der sphärischen Feinteilchen zusammengemischt werden sollten, um die mechanische Festigkeit zu erhöhen, ohne dass Maßgenauigkeit, Oberflächenglattheit und niedrige thermische Ausdehnung beeinträchtigt werden.
Mit anderen Worten, weil die in Beispielen 21 bis 25 erhaltenen Harzmischungen 20 bis 40 Masse% des Flüssigkristallpolymers, 15 bis 25 Masse% der Whiskers und 40 bis 60 Masse% der sphärischen Feinteilchen enthalten und der Gesamtgehalt der Whiskers und der sphärischen Feinteilchen auf 60 bis 80 Masse% eingestellt ist, ist ersichtlich, dass die mechanische Festigkeit erhöht wird, ohne dass Maßgenauigkeit, Oberflächenglattheit und niedrige thermische Ausdehnung beeinträchtigt werden.
Weil die in Beispiel 25 erhaltene Harzmischung eine breite Teilchengrößenverteilung der sphärischen Feinteilchen zeigt, ist ferner ersichtlich, dass die Viskosität vermindert und die Formbarkeit verbessert ist.
BEISPIEL 26
30 Masse% p-Hydroxybenzoesäure-2-Hydroxy-6-naphthoesäure-Copolymer (hergestellt durch Polyplastics Co., Ltd., Handelsname: Vectra A950) als thermotropes Flüssigkristallpolymer in Form eines aromatischen Polyesters, 20 Masse% Kalium-6-titanat-Whiskers (mittlere Faserlänge: 16 μm, Schlankheitsverhältnis: 15 bis 70, hergestellt durch Otsuka Chemical Co., Ltd., Handelsname: TISMO-N), 49 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 8 μm, D_w/D_n = 3,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: H8) und als Silan-Haftvermittler 1 Masse% N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan (hergestellt durch Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Handelsname: KBM603) wurden zusammengemischt, und danach wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 eine Harzmischung hergestellt. Dann wurden ihre Eigenschaften in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
Aus den in Tabelle 6 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass wegen des Silan-Haftvermittlers, der in der in Beispiel 25 erhaltenen Harzmischung enthalten ist, die Haftung des Füllstoffs an dem Harz erhöht ist, die Zugfestigkeit erhöht ist und ferner die Oberflächenglattheit durch die Zunahme der Maßgenauigkeit ausgezeichnet wird und der thermische Ausdehnungskoeffi zient niedrig ist, so dass die Harzmischung zweckmäßig zum Formen von Präzisionsteilen verwendet werden kann.
BEISPIEL 27
Unter Verwendung derselben Materialien wie in Beispiel 26 wurde eine Harzmischung in derselben Weise wie in Beispiel 26 hergestellt, außer dass das Flüssigkristallpolymer, die Kaliumtitanat-Whiskers, die sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen und der Silan-Haftvermittler derart zusammengemischt wurden, dass jeder Bestandteil auf den in Tabelle 6 gezeigten Gehalt eingestellt war. Dann wurden ihre Eigenschaften in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
Aus den in Tabelle 6 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass wegen des Silan-Haftvermittlers, der in der in Beispiel 27 erhaltenen Harzmischung enthalten ist, obwohl darin nur 5 Masse% der Whiskers enthalten sind, die Haftung des Füllstoffs an dem Harz erhöht ist und ferner die Maßgenauigkeit erhöht ist, so dass die Harzmischung eine ausgezeichnete Oberflächenglattheit und einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zeigt und zweckmäßig zum Formen von Präzisionsteilen verwendet werden kann.
Bei der vorstehend erwähnten Harzmischung können in derselben Weise wie in Beispielen 11 bis 15 andere Haftvermittler verwendet werden, und eine Verbesserung der Eigenschaften wurde festgestellt, wenn der Gehalt der Haftvermittler im Bereich von 0,5 bis 3 Masse% lag.
TABELLE 6
Aus den vorstehend erwähnten Ergebnissen ist ersichtlich, dass 20 bis 40 Masse% des thermotropen Flüssigkristallpolymers in Form eines aromatischen Polyesters, 5 bis 25 Masse% der Whiskers, 40 bis 75 Masse% der sphärischen Feinteilchen und 0,5 bis 3 Masse% des Silan-Haftvermittlers zusammengemischt werden sollten, um die mechanische Festigkeit zu erhöhen, ohne dass Maßgenauigkeit, Oberflächenglattheit und niedrige thermische Ausdehnung beeinträchtigt werden.
Ferner wurde eine Harzmischung in derselben Weise wie in Beispiel 26 hergestellt, außer dass in Beispiel 26 als Silan-Haftvermittler anstelle von N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan Vinylsilan, Phenylsilan oder Methacrylsilan verwendet wurde, wobei sein Gehalt auf 1 Masse% eingestellt wurde. Dann wurde in derselben Weise wie in Beispielen 11 bis 15 ein Prüfkörper geformt. Der Prüfkörper wurde 100 Stunden lang in einer Atmosphäre mit einer Temperatur von 85°C und einer relativen Feuchte von 85% belassen, und danach wurden der Feuchteaufnahmekoeffizient und die prozentuale Maßänderung untersucht. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass die Harzmischung einen niedrigen Feuchteaufnahmekoeffizienten und eine ausgezeichnete Formbeständigkeit (Maßhaltigkeit) zeigt, wenn Vinylsilan oder Phenylsilan damit vermischt wird.
Als Nächstes wurden die folgenden Versuche durchgeführt, um in dem Fall, dass das vorstehend erwähnte Flüssigkristallpolymer verwendet wird, sowie in dem Fall, dass als Harzkomponente Polyphenylensulfid verwendet wird, durch Einstellung der Teilchengrößenverteilung des Füllstoffs bei einem hohen Füllstoffgehalt die Schmelzviskosität zu vermindern und die Formbarkeit zu verbessern.
BEISPIEL 28
25 Masse% p-Hydroxybenzoesäure-2-Hydroxy-6-naphthoesäure-Copolymer (hergestellt durch Polyplastics Co., Ltd., Handelsname: Vectra A950) als thermotropes Flüssigkristallpolymer in Form eines aromatischen Polyesters, 20 Masse% Kalium-6-titanat-Whis kers (mittlere Faserlänge: 16 μm, Schlankheitsverhältnis: 15 bis 17, hergestellt durch Otsuka Chemical Co., Ltd., Handelsname: TISMO-N), 40 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 8 μm, D_w/D_n = 3,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: H8) und 15 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 2 μm, D_w/D_n = 2,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: SO-C5) wurden zusammengemischt, und danach wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 eine Harzmischung hergestellt. Dann wurden ihre Eigenschaften in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.
In der Teilchengrößen-Häufigkeitsverteilungskurve der sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen, die in Beispiel 28 verwendet wurden, waren zwei Maximalwerte vorhanden.
Aus den in Tabelle 7 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die in Beispiel 28 erhaltene Harzmischung eine ausgezeichnete Formbarkeit zeigt, weil die Schmelzviskosität niedrig ist, und dass die Harzmischung eine hohe Maßgenauigkeit und eine hohe Oberflächenglattheit des Formteils und einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zeigt, so dass die Harzmischung zweckmäßig zum Formen von Präzisionsteilen verwendet werden kann.
BEISPIEL 29
Unter Verwendung derselben Materialien wie in Beispiel 28 wurde eine Harzmischung in derselben Weise wie in Beispiel 28 hergestellt, außer dass als thermotropes Flüssigkristallpolymer in Form eines aromatischen Polyesters 25 Masse% p-Hydroxybenzoesäure-2-Hydroxy-6-naphthoesäure-Copolymer (hergestellt durch Polyplastics Co., Ltd., Handelsname: Vectra A950), 20 Masse% Kalium-6-titanat-Whiskers (mittlere Faserlänge: 16 μm, Schlankheitsverhältnis: 15 bis 17, hergestellt durch Otsuka Chemical Co. Ltd, Handelsname: TISMO-N) und als sphärische Feinteilchen 40 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 8 μm, D_w/D_n = 3,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: H8) und 15 Masse% sphärische Siliciumdioxid- Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 0,8 μm, D_w/D_n = 2,3, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: SO-C3) zusammengemischt wurden. Dann wurden ihre Eigenschaften in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.
In der Teilchengrößen-Häufigkeitsverteilungskurve der sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen, die in Beispiel 29 verwendet wurden, waren zwei Maximalwerte vorhanden.
Aus den in Tabelle 7 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die in Beispiel 29 erhaltene Harzmischung eine ausgezeichnete Formbarkeit zeigt, weil die Schmelzviskosität niedrig ist, und dass das daraus hergestellte Formteil eine hohe Maßgenauigkeit und eine hohe Oberflächenglattheit und einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zeigt, so dass die Harzmischung zum Formen von Präzisionsteilen geeignet ist.
BEISPIEL 30
Eine Harzmischung wurde in derselben Weise wie in Beispiel 28 hergestellt, außer dass in Beispiel 28 als sphärische Feinteilchen 40 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 8 μm, D_w/D_n = 3,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: H8) und 15 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 0,4 μm, D_w/D_n = 2,0, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: SO-C2) verwendet wurden. Dann wurden ihre Eigenschaften gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.
BEISPIEL 31
Eine Harzmischung wurde in derselben Weise wie in Beispiel 28 hergestellt, außer dass in Beispiel 28 als sphärische Feinteilchen 40 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 0,8 μm, D_w/D_n = 2,3, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: SO-C3) und 15 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 0,4 μm, D_w/D_n = 2,0, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: SO-C2) verwendet wurden. Dann wurden ihre Eigenschaften gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.
Aus den in Tabelle 7 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Kontaktreibung der sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen aneinander während des Flüssigmachens und die Schmelzviskosität vermindert werden und die Formbarkeit verbessert wird, wenn das Verhältnis der zwei Durchmesser (größerer Teilchendurchmesser/kleinerer Teilchendurchmesser), die zwei Maximalwerte haben, die in der Teilchengrößenverteilung der in Beispiel 28 verwendeten sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen gezeigt werden, 4 beträgt.
Es ist ersichtlich, dass die Kontaktreibung der sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen aneinander während des Flüssigmachens und die Schmelzviskosität vermindert werden und die Formbarkeit verbessert wird, weil in Beispiel 29 die sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen, bei denen das Verhältnis der Teilchendurchmesser 10 beträgt, in Kombination miteinander verwendet werden.
Das heißt, in Beispielen 28 und 29 gibt es zwei Maximalwerte in der Teilchengrößen-Häufigkeitsverteilungskurve der sphärischen Feinteilchen, wobei das Verhältnis der Teilchendurchmesser, die die Maximalwerte haben, 4 bis 10 beträgt und ferner das Verhältnis ihrer prozentualen Massenanteile 2 bis 6 beträgt, so dass das Vorhandensein der Maximalwerte deutlich ist. Infolgedessen ist ersichtlich, dass der thermische Ausdehnungskoeffizient niedrig ist, die Formbarkeit ausgezeichnet wird und ferner die mechanische Festigkeit und die Maßgenauigkeit hoch sind und die Oberflächenglattheit ausgezeichnet ist, weil der maximale Füllstoffgehalt erhöht und die Schmelzviskosität vermindert wird, so dass die Harzmischung zum Formen von Präzisionsteilen geeignet ist.
In den vorstehend erwähnten Beispielen werden Harzmischungen beschrieben, die in der Teilchengrößen-Häufigkeitsverteilungs kurve der Siliciumdioxid-Feinteilchen zwei Maximalwerte zeigen. Auch im Fall der Verwendung von Feinteilchen mit einer Teilchengrößenverteilung, in der mindestens drei Maximalwerte vorhanden sind, werden jedoch dieselben Wirkungen wie die vorstehend erwähnten gezeigt, wenn die vorstehend erwähnten Bedingungen in Bezug auf das Verhältnis der Teilchendurchmesser, die ihre Maximalwerte haben, und das Verhältnis ihrer prozentualen Massenanteile erfüllt werden.
Auch in der Teilchengrößen-Häufigkeitsverteilungskurve der zwei Vertreter der sphärischen Siliciumdioxid-Feinteilchen, die in Beispiel 30 und Beispiel 31 verwendet werden, gibt es zwei Maximalwerte. Das vorstehend erwähnte Verhältnis der Teilchendurchmesser beträgt jedoch in diesem Fall 20 bzw. 2. Infolgedessen wurde keine Verminderung der Viskosität festgestellt.
BEISPIEL 32
25 Masse% p-Hydroxybenzoesäure-2-Hydroxy-6-naphthoesäure-Copolymer (hergestellt durch Polyplastics Co., Ltd., Handelsname: Vectra A950) als thermotropes Flüssigkristallpolymer in Form eines aromatischen Polyesters, 20 Masse% Kalium-6-titanat-Whiskers (mittlerer Teilchendurchmesser: 16 μm, Schlankheitsverhältnis: 15 bis 70, hergestellt durch Otsuka Chemical Co Ltd, Handelsname: TISMO-N), 40 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 8 μm, D_w/D_n = 3,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: H8) und 14 Masse% sphärische Siliciumdioxid-Feinteilchen (mittlerer Teilchendurchmesser: 2 μm, D_w/D_n = 2,4, hergestellt durch Tatsumori Ltd., Handelsname: SO-C5) als sphärische Feinteilchen und 1 Masse% N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan (hergestellt durch Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Handelsname: KBM603) als Silan-Haftvermittler wurden zusammengemischt, und danach wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 eine Harzmischung hergestellt. Dann wurden ihre Eigenschaften in derselben Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.
Aus den in Tabelle 7 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Schmelzviskosität vermindert wird, weil bei der in Beispiel 32 erhaltenen Harzmischung ähnlich wie bei den in Beispielen 28 und 29 erhaltenen Harzmischungen als sphärische Feinteilchen sphärische Feinteilchen, die in ihrer Teilchengrößen-Häufigkeitsverteilungskurve zwei Maximalwerte zeigen, verwendet werden, wobei das Verhältnis der Durchmesser, die ihre Maximalwerte haben, 4 bis 10 beträgt und das Verhältnis ihrer prozentualen Massenanteile 2 bis 6 beträgt. Ferner ist ersichtlich, dass wegen des Silan-Haftvermittlers, der in der Harzmischung enthalten ist, die Haftung des Füllstoffs an dem Harz erhöht ist, die Zugfestigkeit erhöht ist, die Maßgenauigkeit erhöht ist, die Oberflächenglattheit ausgezeichnet wird und der thermische Ausdehnungskoeffizient niedrig ist, so dass die Harzmischung zweckmäßig zum Formen von Präzisionsteilen verwendet werden kann.
Bei der vorstehend erwähnten Harzmischung können in derselben Weise wie in Beispielen 11 bis 15 andere Haftvermittler verwendet werden, und eine Verbesserung der Eigenschaften wurde festgestellt, wenn der Gehalt der Haftvermittler im Bereich von 0,5 bis 3 Masse% lag.
BEISPIEL 33
Die in Beispiel 1 erhaltene Harzmischung wurde unter Anwendung einer Spritzgussmaschine (hergestellt durch Technoplas INC., Handelsname: SIM4947) unter den folgenden Spritzgussbedingungen geformt:
Temperatur des Harzes: 320°C,
Temperatur des Spritzgusswerkzeugs: 170°C,
Einspritzgeschwindigkeit: 73 cm³/s,
Haltedruck (Nachdruck): 150 MPa,
Haltezeit für den Druck: 3 s und
Abkühlungszeit: 20 s,
wobei eine in 4 gezeigte Hülse (Innendurchmesser: 2,5 mm, Außendurchmesser: 4,3 mm, Länge: 6,6 mm) für einen optischen Steckverbinder erhalten wurde.
4 ist eine Schnittzeichnung, die eine Ausführungsform der Hülse für einen optischen Steckverbinder der vorliegenden Erfindung zeigt, worin 3 die Harzmischung bezeichnet.
Als Nächstes wurde die Zirkularität des Innendurchmessers der vorstehend erwähnten Hülse mit einem Zirkularitätsmessgerät (hergestellt durch Taylor-Hobson, Handelsname: Talyrond) gemessen.
Die Oberflächenrauheit der Innenseite der vorstehend erwähnten Hülse in Richtung auf ihre Mittelachse wurde mit einem Oberflächenrauheitsprüfgerät (hergestellt durch Taylor-Hobson, Handelsname: Talysurf) gemessen.
Die Druckfestigkeit der vorstehend erwähnten Hülse in Richtung auf ihre Mittelachse wurde mit einem Universalprüfgerät (hergestellt durch ORIENTEC, Handelsname: TENSILON) gemessen.
Der lineare Ausdehnungskoeffizient der vorstehend erwähnten Hülse in Richtung auf ihre Mittelachse wurde mit einem thermomechanischen Analysator (hergestellt durch Perkin-Elmer, Handelsname: TMA-7) gemessen.
Die vorstehend erwähnte Hülse wurde in einen optischen Steckverbinder eingebettet und mit einer optischen Faser (Lichtleitfaser) verbunden. Ein Vorgang, bei dem der optische Steckverbinder 1 Stunde lang bei –40°C und 1 Stunde lang bei 85°C belassen wird, wird nachstehend als ein Zyklus bezeichnet. Nachdem ein Wärmezyklustest durchgeführt worden war, indem der vorstehend erwähnte Zyklus 500-mal wiederholt wurde (500 Zyklen), wurde der optische Verlust der optischen Faser gemessen. Die Ergebnisse gemäß der vorstehend erwähnten Messung sind in Tabelle 8 gezeigt.
Aus den in Tabelle 8 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die in Beispiel 33 erhaltene Hülse eine Hülse für einen optischen Steckverbinder ist, die eine hohe Zirkularität, eine ausgezeichnete Oberflächenglattheit, eine hohe mechanische Festigkeit, einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und einen geringen optischen Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser zeigt, weil bei der Hülse die in Beispiel 1 erhaltene Harzmischung verwendet wird.
BEISPIELE 34 BIS 39
Unter Verwendung der in Beispielen 2 bis 7 erhaltenen Harzmischungen wurde in derselben Weise wie in Beispiel 33 eine Hülse für einen optischen Steckverbinder eines Beispiels hergestellt. Dann wurden die Eigenschaften der Hülse in derselben Weise wie in Beispiel 33 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt.
Aus den in Tabelle 8 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die in Beispielen 34 bis 39 erhaltenen Hülsen Hülsen sind, die eine hohe Zirkularität, eine hohe mechanische Festigkeit, eine ausgezeichnete Oberflächenglattheit, einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und einen geringen optischen Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser zeigen, weil bei den Hülsen die in Beispielen 2 bis 7 erhaltenen Harzmischungen verwendet werden.
Es ist insbesondere ersichtlich, dass die in Beispiel 39 erhaltene Hülse im Vergleich zu der in Beispiel 34 erhaltenen Hülse, bei der dieselben Materialien und dieselben Mengen wie in Beispiel 39 verwendet werden, außer dass sich die Teilchengrößenverteilung des Siliciumdioxids davon unterscheidet, eine bessere Formbarkeit und einen geringeren optischen Verlust zeigt und in Bezug auf ihre Eigenschaften stärker verbessert ist.
VERGLEICHSBEISPIELE 15 BIS 21
Unter Verwendung der in Vergleichsbeispielen 1 bis 7 erhaltenen Harzmischungen wurde in derselben Weise wie in Beispiel 33 eine Hülse für einen optischen Steckverbinder hergestellt. Dann wurden die Eigenschaften der Hülse in derselben Weise wie in Beispiel 33 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt.
Aus den in Tabelle 8 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die mechanische Festigkeit der in Vergleichsbeispiel 15 erhaltenen Hülse niedrig ist, weil die Whiskers nicht in der Hülse enthalten sind.
In Vergleichsbeispiel 16 wird eine Harzmischung verwendet, die einen höheren Füllstoffgehalt hat als die in dem vorstehend erwähnten Beispiel verwendete Harzmischung. Die Schmelzviskosität ist infolgedessen beträchtlich hoch, und ein Formen ist unmöglich.
Es ist ersichtlich, dass bei der in Vergleichsbeispiel 17 erhaltenen Hülse eine Harzmischung verwendet wird, die einen niedrigeren Füllstoffgehalt hat als die in dem vorstehend erwähnten Beispiel verwendete Harzmischung, so dass der thermische Ausdehnungskoeffizient erhöht ist und der optische Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser erhöht ist.
Da bei der in Vergleichsbeispiel 18 erhaltenen Hülse eine Harzmischung verwendet wird, die einen Whiskergehalt hat, der niedriger ist als der Gehalt der Whiskers, die in der in dem vorstehend erwähnten Beispiel erhaltenen Hülse enthalten sind, ist ersichtlich, dass die auf den Whiskers basierende Verstärkungswirkung gering ist, so dass die mechanische Festigkeit der Hülse für einen optischen Steckverbinder niedrig ist.
Da bei der in Vergleichsbeispiel 19 erhaltenen Hülse eine Harzmischung verwendet wird, die einen Whiskergehalt hat, der höher ist als der Gehalt der Whiskers, die in der in dem vorstehend erwähnten Beispiel erhaltenen Hülse enthalten sind, ist ersichtlich, dass die Orientierung der in dem Formteil enthaltenen Whiskers hoch und die Anisotropie des Schwindmaßes groß ist, so dass die Zirkularität vermindert und der optische Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser hoch ist.
Da bei der in Vergleichsbeispiel 20 erhaltenen Hülse eine Harzmischung verwendet wird, die einen Gehalt sphärischer Feinteilchen hat, der niedriger ist als der Gehalt der sphärischen Feinteilchen, die in der in dem vorstehend erwähnten Beispiel erhaltenen Hülse enthalten sind, ist ersichtlich, dass die Orientierung der in dem Formteil enthaltenen Whiskers hoch und die Anisotropie des Schwindmaßes groß ist, so dass die Zirkularität der Hülse für einen optischen Steckverbinder vermindert und der optische Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser hoch ist.
Da bei der in Vergleichsbeispiel 21 erhaltenen Hülse eine Harzmischung verwendet wird, die einen Gehalt sphärischer Feinteilchen hat, der höher ist als der Gehalt der sphärischen Feinteilchen, und einen Whiskergehalt hat, der niedriger ist als der Gehalt der Whiskers, die in der in dem vorstehend erwähnten Beispiel erhaltenen Hülse enthalten sind, ist ersichtlich, dass die auf den Whiskers basierende Verstärkungswirkung gering ist, so dass die mechanische Festigkeit der Hülse für einen optische Steckverbinder niedrig ist.
BEISPIELE 40 BIS 42
Unter Verwendung der in Beispielen 8 bis 10 erhaltenen Harzmischungen wurde in derselben Weise wie in Beispiel 33 eine Hülse für einen optischen Steckverbinder hergestellt. Dann wurden die Eigenschaften der Hülse in derselben Weise wie in Beispiel 33 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt.
Aus den in Tabelle 8 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die in Beispielen 40 bis 42 erhaltenen Hülsen Hülsen für einen optischen Steckverbinder sind, die eine stärker erhöhte mechanische Festigkeit, eine hohe Maßgenauigkeit, eine ausgezeichnete Oberflächenglattheit, einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und einen geringen optischen Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser zeigen, weil bei den in Beispielen 40 bis 42 erhaltenen Hülsen Harzmischungen verwendet werden, mit denen ein Silan-Haftvermittler vermischt ist.
BEISPIELE 43 BIS 47
Unter Verwendung der in Beispielen 11 bis 15 erhaltenen Harzmischungen wurde in derselben Weise wie in Beispiel 33 eine Hülse für einen optischen Steckverbinder hergestellt, und die erhaltene Hülse wurde in einen optischen Steckverbinder eingebettet.
Der vorstehend erwähnte Steckverbinder wurde dann 100 Stunden lang in einer Atmosphäre mit einer Temperatur von 85°C und einer relativen Feuchte von 85% belassen, und danach wurden die Maßänderung des Innendurchmessers und der optische Verlust untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 gezeigt.
TABELLE 9
Aus den in Tabelle 9 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Maßänderung und der optische Verlust niedrig sind, wenn eine Hülse für einen optischen Steckverbinder unter Verwendung einer Harzmischung geformt wird, mit der ein Silan-Haftvermittler und insbesondere Vinylsilan oder Phenylsilan vermischt ist.
BEISPIELE 48 UND 49
Unter Verwendung der in Beispielen 16 und 17 erhaltenen Harzmischungen wurde in derselben Weise wie in Beispiel 33 eine Hülse für einen optischen Steckverbinder hergestellt. Dann wurden die Eigenschaften der Hülse in derselben Weise wie in Beispiel 33 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 gezeigt.
Aus den in Tabelle 10 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass bei den in Beispielen 48 und 49 erhaltenen Hülsen die in Beispiel 16 bzw. 17 erhaltene Harzmischung verwendet wird, so dass die Hülsen eine hohe Zirkularität und eine hohe mechanische Festigkeit, eine ausgezeichnete Oberflächenglattheit, einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und einen geringen optischen Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser zeigen.
BEISPIEL 50
Unter Verwendung der in Beispiel 18 erhaltenen Harzmischung wurde in derselben Weise wie in Beispiel 33 eine Hülse für einen optischen Steckverbinder hergestellt. Dann wurden die Eigenschaften der Hülse in derselben Weise wie in Beispiel 33 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 gezeigt.
Aus den in Tabelle 10 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass wegen der Vermischung des Silan-Haftvermittlers mit der in Beispiel 50 erhaltenen Hülse die Hülse eine erhöhte mechanische Festigkeit, eine hohe Maßgenauigkeit, eine ausgezeichnete Oberflächenglattheit, einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und einen geringen optischen Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser zeigt.
BEISPIELE 51 UND 52
Unter Verwendung der in Beispielen 19 und 20 erhaltenen Harzmischungen wurde in derselben Weise wie in Beispiel 33 eine Hülse für einen optischen Steckverbinder hergestellt. Dann wurden die Eigenschaften der Hülse in derselben Weise wie in Beispiel 33 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 gezeigt.
Da bei den in Beispielen 51 und 52 erhaltenen Hülsen die in Beispiel 19 bzw. 20 erhaltene Harzmischung verwendet wird, ist ersichtlich, dass die Schmelzviskosität nicht vermindert ist und der optische Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser nicht vermindert ist.
BEISPIELE 53 BIS 57
Unter Verwendung der in Beispielen 21 bis 25 erhaltenen Harzmischungen wurde in derselben Weise wie in Beispiel 33 eine Hülse für einen optischen Steckverbinder hergestellt. Dann wurden die Eigenschaften der Hülse in derselben Weise wie in Beispiel 33 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 gezeigt.
Aus den in Tabelle 11 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die in Beispielen 53 bis 57 erhaltenen Hülsen eine hohe Zirkularität und eine hohe mechanische Festigkeit, eine ausgezeichnete Oberflächenglattheit, einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und einen geringen optischen Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser zeigen.
Es ist insbesondere ersichtlich, dass im Vergleich zu der in Beispiel 54 erhaltenen Hülse, bei der dieselben Materialien und dieselben Mengen wie in Beispiel 57 verwendet werden, außer dass sich die Teilchengrößenverteilung des Siliciumdioxids davon unterscheidet, die Zirkularität der in Beispiel 57 erhaltenen Hülse stärker erhöht ist und ihre Eigenschaften stärker verbessert sind, weil die Formbarkeit stärker verbessert ist
BEISPIELE 58 UND 59
Unter Verwendung der in Beispiel 26 bzw. 27 erhaltenen Harzmischung wurde in derselben Weise wie in Beispiel 33 eine Hülse für einen optischen Steckverbinder hergestellt. Dann wurden die Eigenschaften der Hülse in derselben Weise wie in Beispiel 33 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 gezeigt.
Da in diesen Beispielen die Harzmischungen verwendet werden, mit denen der Silan-Haftvermittler vermischt ist, ist ersichtlich, dass die mechanische Festigkeit stärker erhöht ist, die Maßgenauigkeit hoch ist, die Oberflächenglattheit ausgezeichnet ist, der thermische Ausdehnungskoeffizient niedrig ist und der optische Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser gering ist.
Ferner wurde in derselben Weise wie in Beispiel 33 eine Hülse für einen optischen Steckverbinder hergestellt, indem anstelle der Silan-Haftvermittler, die in der in Beispiel 58 bzw. 59 verwendeten Harzmischung enthalten sind, 1 Masse% Vinylsilan, Phenylsilan, Epoxysilan, Aminosilan oder Methacrylsilan eingemischt wurde. Die erhaltenen Hülsen wurden dann 100 Stunden lang in einer Atmosphäre mit einer Temperatur von 85°C und einer relativen Feuchte von 85% belassen, und danach wurden die Maßänderung des Innendurchmessers und der optische Verlust untersucht. Es ergab sich, dass die Maßänderung der Hülse klein und der optische Verlust gering ist, wenn mit der Harzmischung Vinylsilan, Phenylsilan, Epoxysilan, Aminosilan oder Methacrylsilan und insbesondere Vinylsilan oder Phenylsilan vermischt wird.
VERGLEICHSBEISPIELE 22 BIS 28
Unter Verwendung der in Vergleichsbeispielen 8 bis 14 erhaltenen Harzmischungen wurde in derselben Weise wie in Beispiel 33 eine Hülse für einen optischen Steckverbinder hergestellt, und die Eigenschaften der Hülse wurden in derselben Weise wie in Beispiel 33 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 gezeigt.
Aus den in Tabelle 11 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die mechanische Festigkeit niedrig ist, weil in der in Vergleichsbeispiel 22 erhaltenen Hülse die Whiskers nicht enthalten sind.
Da der Füllstoffgehalt der in Vergleichsbeispiel 23 erhaltenen Hülse höher ist als bei der in dem vorstehend erwähnten Beispiel erhaltenen Hülse, ist ersichtlich, dass die Schmelzviskosität beträchtlich hoch ist und ein Formen unmöglich ist.
Da der Füllstoffgehalt der in Vergleichsbeispiel 24 erhaltenen Hülse niedriger ist als bei der in dem vorstehend erwähnten Beispiel erhaltenen Hülse, ist ersichtlich, dass der thermische Ausdehnungskoeffizient erhöht ist und dass der optische Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser hoch ist.
Da der Whiskergehalt der in Vergleichsbeispiel 25 erhaltenen Hülse niedrig ist und die auf den Whiskers basierende Verstärkungswirkung gering ist, ist ersichtlich, dass die mechanische Festigkeit niedrig ist.
Da der Whiskergehalt der in Vergleichsbeispiel 26 erhaltenen Hülse höher ist als bei der in dem vorstehend erwähnten Beispiel erhaltenen Hülse, die Orientierung der in dem Formteil enthaltenen Whiskers hoch ist und die Anisotropie des Schwindmaßes groß ist, ist ersichtlich, dass die Zirkularität vermindert ist und dass der optische Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser hoch ist.
Da der Gehalt sphärischer Feinteilchen in der in Vergleichsbeispiel 27 erhaltenen Hülse niedriger ist als bei der in dem vorstehend erwähnten Beispiel erhaltenen Hülse, die Orientierung der in dem Formteil enthaltenen Whiskers hoch ist und die Anisotropie des Schwindmaßes groß ist, ist ersichtlich, dass die Zirkularität vermindert ist und dass der optische Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser hoch ist.
Da der Gehalt sphärischer Feinteilchen in der in Vergleichsbeispiel 28 erhaltenen Hülse höher ist als bei der in dem vorstehend erwähnten Beispiel erhaltenen Hülse, der Whiskergehalt niedrig wird und die auf den Whiskers basierende Verstärkungswirkung gering ist, ist ersichtlich, dass die mechanische Festigkeit niedrig ist.
TABELLE 11
BEISPIELE 60 UND 61
Unter Verwendung der in Beispielen 28 und 29 erhaltenen Harzmischungen wurde in derselben Weise wie in Beispiel 33 eine Hülse hergestellt. Dann wurden die Eigenschaften der Hülse in derselben Weise wie in Beispiel 33 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 12 gezeigt.
Aus den in Tabelle 12 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die in Beispielen 60 und 61 erhaltenen Hülsen eine hohe Zirkularität und eine hohe mechanische Festigkeit, eine ausgezeichnete Oberflächenglattheit, einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und einen geringen optischen Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser zeigen.
BEISPIELE 62 UND 63
Unter Verwendung der in Beispielen 30 und 31 erhaltenen Harzmischungen wurde in derselben Weise wie in Beispiel 33 eine Hülse für einen optischen Steckverbinder hergestellt. Dann wurden die Eigenschaften der Hülse in derselben Weise wie in Beispiel 33 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 12 gezeigt.
Da bei den in Beispielen 62 und 63 erhaltenen Hülsen die in Beispielen 30 und 31 erhaltenen Harzmischungen verwendet werden, ist ersichtlich, dass die Schmelzviskosität nicht vermindert ist und der optische Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser nicht vermindert ist.
BEISPIEL 64
Unter Verwendung der in Beispiel 32 erhaltenen Harzmischung wurde in derselben Weise wie in Beispiel 33 eine Hülse für einen optischen Steckverbinder hergestellt. Dann wurden die Eigenschaften der Hülse in derselben Weise wie in Beispiel 33 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 12 gezeigt.
Da in Beispiel 64 die Harzmischung verwendet wird, mit der der Silan-Haftvermittler vermischt ist, ist aus den in Tabelle 12 gezeigten Ergebnissen ersichtlich, dass die mechanische Festigkeit stärker erhöht ist, die Maßgenauigkeit hoch ist, die Oberflächenglattheit ausgezeichnet ist, der thermische Ausdehnungskoeffizient niedrig ist und der optische Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser gering ist.
In dem vorstehend erwähnten Beispiel ist eine Hülse für einen optischen Steckverbinder gezeigt. Dieselbe Maßgenauigkeit, dieselbe Oberflächenglattheit, derselbe niedrige thermische Ausdehnungskoeffizient und dieselbe mechanische Festigkeit wie die der Hülse für einen optischen Steckverbinder sind auch für eine Ferrule für einen optischen Steckverbinder erforderlich, und es ist erforderlich, dass der optische Verlust während der Verbindung mit einer optischen Faser gering ist.
Eine Ferrule für einen optischen Steckverbinder kann unter Verwendung der vorstehend erwähnten Harzmischung durch dasselbe Formteilherstellungsverfahren bzw. Spritzgussverfahren wie eine herkömmliche Ferrule hergestellt werden, und es werden dieselben Wirkungen wie die vorstehend erwähnten gezeigt. Ferner werden bei Formteilen, die die Funktion einer Hülse und einer Ferrule für einen optischen Steckverbinder haben und eine Gestalt wie z.B. die eines Formteils haben, bei dem in die vorstehend erwähnte Hülse und die vorstehend erwähnte Ferrule für einen optischen Steckverbinder andere Teile eingebaut sind, dieselben Wirkungen wie die vorstehend erwähnten gezeigt.
Wie vorstehend erläutert wurde, enthält die Harzmischung der vorliegenden Erfindung als Füllstoff nicht nur die sphärischen Feinteilchen, sondern auch die Whiskers. Infolgedessen wird die Kontaktfläche zwischen dem Füllstoff und der Harzkomponente erhöht und ist die mechanische Festigkeit ausgezeichnet.
Wenn der Silan-Haftvermittler in der Harzmischung der vorliegenden Erfindung enthalten ist, wird ferner die Haftung des Füllstoffs an der Harzkomponente erhöht. Infolgedessen wird die mechanische Festigkeit noch stärker erhöht. Wenn als Silan-Haftvermittler Vinylsilan oder Phenylsilan verwendet wird, wird insbesondere der Feuchteaufnahmekoeffizient vermindert und die Formbeständigkeit (Maßhaltigkeit) verbessert.
Wenn in der Harzmischung der vorliegenden Erfindung die sphärischen Feinteilchen der Teilchengrößenverteilung genügen, die durch die folgende Ungleichung wiedergegeben wird: Dw/Dn > 5worin D_w den massegemittelten Teilchendurchmesser und D_n den anzahlgemittelten Teilchendurchmesser bezeichnet, wird ferner die Kontaktreibung der Füllstoffe aneinander während des Flüssigmachens herabgesetzt und die Schmelzviskosität vermindert, so dass die Formbarkeit verbessert werden kann.
Wenn bei der Harzmischung der vorliegenden Erfindung in der Teilchengrößen-Häufigkeitsverteilungskurve der sphärischen Feinteilchen mehr als ein Maximalwert vorhanden ist und das Verhältnis von zwei wahlweisen Durchmessern, die Maximalwerte haben und einander benachbart sind, (größerer Teilchendurchmesser/kleinerer Teilchendurchmesser) 4 bis 10 beträgt, kann die Kontaktreibung der Füllstoffe aneinander während des Flüssigmachens stärker herabgesetzt werden und kann die Schmelzviskosität der Harzmischung vermindert werden. Infolgedessen kann die Formbarkeit verbessert werden.
Wenn bei der Harzmischung der vorliegenden Erfindung als die vorstehend erwähnten sphärischen Feinteilchen sphärische Feinteilchen verwendet werden, bei denen das Verhältnis der prozentualen Massenanteile 2 bis 6 beträgt, wird ferner die Kontaktreibung der Füllstoffe aneinander während des Flüssigmachens stärker herabgesetzt und die Schmelzviskosität einer erhaltenen Harzmischung vermindert. Infolgedessen kann die Formbarkeit verbessert werden.
Die Hülse und die Ferrule, bei denen die Harzmischung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, zeigen infolgedessen eine hohe mechanische Festigkeit und eine verbesserte Zuverlässigkeit.
Die vorstehend erläuterten Ausführungsformen oder Beispiele der vorliegenden Erfindung sind lediglich zur näheren Erläuterung der Technik der vorliegenden Erfindung beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf die konkreten Beispiele beschränkt, wird nicht in einem engen Sinne ausgelegt und kann mit verschiedenen Veränderungen und Modifizierungen, die im Sinn und Geltungsbereich der Ansprüche der vorliegenden Erfindung liegen, ausgeführt werden.
TECHNISCHE ANWENDBARKEIT
Die Harzmischung der vorliegenden Erfindung kann zweckmäßig für Teile für optische Verbindung, beispielsweise für eine Hülse, eine Ferrule u.dgl., verwendet werden, weil die mechanische Festigkeit erhöht werden kann, ohne dass Maßgenauigkeit, Oberflächenglattheit und niedrige thermische Ausdehnung beeinträchtigt werden.

Claims

Harzmischung zum Formen von Präzisionsteilen, die 20 bis 40 Masse% mindestens eines Harzes, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Polyphenylensulfid und einem thermotropen Flüssigkristallpolymer in Form eines aromatischen Polyesters besteht, 15 bis 25 Masse% Whiskers und 40 bis 60 Masse% sphärische Feinteilchen enthält, wobei der Gesamtgehalt der Whiskers und der sphärischen Feinteilchen 60 bis 80 Masse% beträgt und wobei die sphärischen Feinteilchen der Teilchengrößenverteilung genügen, die durch die folgende Ungleichung wiedergegeben wird: Dw/Dn > 5worin D_w den massegemittelten Teilchendurchmesser und D_n den anzahlgemittelten Teilchendurchmesser bezeichnet.
Harzmischung zum Formen von Präzisionsteilen, die 20 bis 40 Masse% mindestens eines Harzes, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Polyphenylensulfid und einem thermotropen Flüssigkristallpolymer in Form eines aromatischen Polyesters besteht, 5 bis 25 Masse% Whiskers, 40 bis 75 Masse% sphärische Feinteilchen und 0,5 bis 3 Masse% eines Silan-Haftvermittlers enthält, wobei der Gesamtgehalt der Whiskers und der sphärischen Feinteilchen 60 bis 80 Masse% beträgt und wobei die sphärischen Feinteilchen der Teilchengrößenverteilung genügen, die durch die folgende Ungleichung wiedergegeben wird: Dw/Dn > 5worin D_w den massegemittelten Teilchendurchmesser und D_n den anzahlgemittelten Teilchendurchmesser bezeichnet.
Harzmischung nach Anspruch 2, bei der der Silan-Haftvermittler Vinylsilan oder Phenylsilan ist.
Harzmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Harz ein thermotropes Flüssigkristallpolymer in Form eines aromatischen Polyesters ist.
Harzmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der in der Teilchengrößenverteilung der sphärischen Feinteilchen mehr als ein Maximalwert vorhanden ist und das Verhältnis von zwei Teilchendurchmessern, die Maximalwerte haben, (größerer Teilchendurchmesser/kleinerer Teilchendurchmesser) 4 bis 10 beträgt.
Harzmischung nach Anspruch 5, bei der das Verhältnis der prozentualen Massenanteile der zwei Durchmesser, die Maximalwerte haben, (prozentualer Anteil der Teilchen, die den größeren Teilchendurchmesser haben/prozentualer Anteil der Teilchen, die den kleineren Teilchendurchmesser haben) 2 bis 6 beträgt.
Hülse, die mit der Harzmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 geformt worden ist, wobei eine Ferrule, in die eine optische Faser (Lichtleitfaser) eingebettet ist, in die Hülse eingesetzt ist und darin gehalten wird.
Ferrule, die mit der Harzmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 geformt worden ist und in die eine optische Faser (Lichtleitfaser) eingebettet ist.
Harzmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Whiskers eine mittlere Faserlänge von 30 μm oder weniger haben.
Harzmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die sphärischen Feinteilchen Siliciumdioxid, Glaskügelchen oder Aluminiumoxidkügelchen sind.
Verwendung einer Harzmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 9 und 10 zum Formen von Präzisionsteilen für optische Verbindung.