JP2006286138A

JP2006286138A - 光ディスクドライブ用ターンテーブル

Info

Publication number: JP2006286138A
Application number: JP2005107462A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kobayashi; 博幸小林; Yukihiro Tsugai; 幸裕番
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Current assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2006-10-19

Abstract

【課題】高温・多湿環境下に放置した場合にも強度低下を起こさず、剛性、靭性・耐衝撃性、寸法精度、及び表面平滑性に優れた光ディスクドライブに用いられるターンテーブルを提供する。
【解決手段】ポリフェニレンエーテル系樹脂（ａ１）および必要によりスチレン系樹脂（ａ２）８０〜９８重量部と、イミダゾリジノン化合物で変性されたスチレン系熱可塑性エラストマー（ｂ）２〜２０重量部からなる樹脂組成物１００重量部に対して、シラン化合物で表面処理された非繊維状無機質充填剤（ｃ）５〜１００重量部配合してなるフィラー強化樹脂組成物にて光ディスクドライブ用ターンテーブルを構成する。
【選択図】選択図なし

Description

本発明は、剛性、靭性・耐衝撃性、寸法精度、及び表面平滑性に優れたＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ブルーレイ−ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、ＭＤ、ＭＯ、ＬＤ（レーザーディスク）等の光ディスクドライブに用いられるターンテーブルに関する。

パソコン、オーディオ、ゲーム機等向けのＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ブルーレイ−ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、ＭＤ、ＬＤ等光ディスクドライブに使用されるターンテーブル要求される主な特性としては、ディスクを載せ回転させた際にディスクが面ブレを起こさない為の剛性、寸法精度、製品落下に耐えるような靭性・耐衝撃性が挙げられ、更にディスクを傷つけないという目的で表面平滑性の要求についても高まっている。
現在光ディスクドライブに用いるターンテーブル用材料としては、ポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂にガラス繊維を配合した材料が主に使用されており、ターンテーブル用材料として、寸法精度を向上するために板状の無機質充填剤を使用した熱可塑性樹脂材料も開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
これらの材料製のターンテーブルは、ターンテーブルの基本的な要求性能を満足しているが、昨今ターンテーブルの製品性能の向上要求が厳しくなっており、特に高温・多湿環境下に放置した場合にも強度低下を起こさず、剛性、寸法精度、靭性・耐衝撃性、表面平滑性のバランスのより取れた製品の要求が高まっているのが現状である。
特開平７−２３３２７６

本発明は、高温・多湿環境下に放置した場合にも強度低下を起こさず、剛性、靭性・耐衝撃性、寸法精度、及び表面平滑性に優れた光ディスクドライブに用いられるターンテーブルを提供する事を目的とする。

本発明者らは、前記課題を解決する為に鋭意検討を重ねた結果、ポリフェニレンエーテル系樹脂とイミダゾリジノン化合物で変性されたスチレン系熱可塑性エラストマーからなる樹脂組成物にシラン化合物で表面処理された非繊維状無機質充填剤を特定量配合してなるフィラー強化樹脂組成物を材料として用いた場合に前記課題を解決出来ることを見出し本発明をなすに至った。

本発明の光ディスクドライブ用ターンテーブルは、高温・多湿環境下に放置した場合にも強度低下を起こさず、剛性、寸法精度、靭性・耐衝撃性のバランスに優れ、更に表面平滑性に優れることからディスクの傷つきを防止することができる為、ターンテーブルの性能向上に伴う光ディスクドライブの性能向上に大きく寄与するものである。

本発明は、ポリフェニレンエーテル系樹脂（ａ１）および必要によりスチレン系樹脂（ａ２）８０〜９８重量部と、イミダゾリジノン化合物で変性されたスチレン系熱可塑性エラストマー（ｂ）２〜２０重量部からなる樹脂組成物１００重量部に対して、シラン化合物で表面処理された非繊維状無機質充填剤（ｃ）５〜１００重量部配合してなるフィラー強化樹脂組成物にて構成された光ディスクドライブ用ターンテーブルである。
本発明の（ａ１）成分であるポリフェニレンエーテル系樹脂とは、次に示す一般式（１）、

（式中、Ｒ₁ ，Ｒ₂ ，Ｒ₃ ，Ｒ₄ ，Ｒ₅ ，Ｒ₆ は炭素１〜４のアルキル基、アリール基、ハロゲン、水素等の一価の残基であり、Ｒ₅ ，Ｒ₆ は同時に水素ではない）を繰り返し単位とし、構成単位が一般式（１）の〔ａ〕及び〔ｂ〕からなる単独重合体、あるいは共重合体が使用できる。

ポリフェニレンエーテル系樹脂の単独重合体の代表例としては、ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−メチル−６−エチル１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジエチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−エチル−６−ｎ−プロピル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジ−ｎ−プロピル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−メチル−６−ｎ−ブチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−エチル−６−イソプロピル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−メチル−６−クロロエチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−メチル−６−ヒドロキシエチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−メチル−６−クロロエチル−１，４−フェニレン）エーテル等のホモポリマーが挙げられる。
ポリフェニレンエーテル共重合体は、２，６−ジメチルフェノールと２，３，６−トリメチルフェノールとの共重合体あるいはｏ−クレゾールとの共重合体あるいは２，３，６−トリメチルフェノール及びｏ−クレゾールとの共重合体等、ポリフェニレンエーテル構造を主体としてなるポリフェニレンエーテル共重合体を包含する。

また、本発明のポリフェニレンエーテル系樹脂中には、本発明の主旨に反しない限り、従来ポリフェニレンエーテル樹脂中に存在させてもよいことが提案されている他の種々のフェニレンエーテルユニットを部分構造として含んでいても構わない。少量共存させることが提案されているものの例としては、特開平１−２９７４２８号公報及び特開昭６３−３０１２２２号公報に記載されている２−（ジアルキルアミノメチル）−６−メチルフェニレンエーテルユニットや、２−（Ｎ−アルキル−Ｎ−フェニルアミノメチル）−６−メチルフェニレンエーテルユニット等が挙げられる。
また、ポリフェニレンエーテル樹脂の主鎖中にジフェノキノン等が少量結合したものも含まれる。
（ａ２）成分として必要により用いられるスチレン系樹脂とは、スチレン系化合物、スチレン系化合物と共重合可能な化合物をゴム質重合体存在または非存在下に重合して得られる重合体である。
スチレン系化合物とは、一般式〔２〕

（式中、Ｒは水素、低級アルキルまたはハロゲンを示し、Ｚはビニル、水素、ハロゲン及び低級アルキルよりなる群から選択され、ｐは０〜５の整数である。）で表される化合物を意味する。

これらの具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、モノクロロスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、エチルスチレン等が挙げられる。また、スチレン系化合物と共重合可能な化合物としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル化合物類；無水マレイン酸等の酸無水物等が挙げられ、スチレン系化合物と共に使用される。また、ゴム質重合体としては共役ジエン系ゴムおよび共役ジエンと芳香族ビニル化合物のコポリマーまたはこれらの水添物あるいはエチレン−プロピレン共重合体系ゴム等が挙げられる。本発明のために特に好適なポリスチレン系樹脂はポリスチレンおよびゴム強化ポリスチレンである。

本発明の（ｂ）成分を構成するスチレン系熱可塑性エラストマーとは、ポリスチレンブロックとゴム中間ブロックとを有するブロック共重合体であり、ゴム中間ブロックとしてはポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ（エチレン・ブチレン）、ポリ（エチレン・プロピレン）、ビニル−ポリイソプレン等が挙げられる。ゴム中間ブロックはこれらの組み合わせであっても良い。配列様式はリニアタイプでもラジアルタイプでも良い。またポリスチレンブロックとゴム中間ブロックの関係は二型、三型、四型の何れであっても良い。本発明の目的のために特に好適なのはゴム中間ブロックがポリ（エチレン・ブチレン）で三型のリニアタイプのブロック共重合体であるが、ゴム中間ブロック中に３０重量％を超えない範囲でブタジエン単位が含まれたものであっても良い。

本発明の（ｂ）成分を構成する熱可塑性エラストマーを変性するために用いられるイミダゾリジノン化合物としては、例えば、１、３−ジエチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジプロピル−２−イミダゾリジノン、１−メチル−３−エチル−２−イミダゾリジノン、１−メチル−３−プロピル−２−イミダゾリジノン、１−メチル−３−ブチル−２−イミダゾリジノン、１−メチル−３−（２−メトキシエチル）−２−イミダゾリジノン、１−メチル−３−（２−エトキシエチル）−２−イミダゾリジノン、１，３−ジ−（２−エトキシエチル）−２−イミダゾリジノン、１，３−ジメチルエチレンチオウレア、Ｎ，Ｎ‘−ジエチルプロピレンウレア、Ｎ−メチル−Ｎ’−エチルプロピレンウレア、１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン等が挙げられ、中でも１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンが好ましい。

上記（ａ）、（ｂ）成分の配合割合は、耐衝撃性、表面平滑性、剛性、層剥離防止の観点から（ａ）ポリフェニレンエーテル系樹脂および必要によりスチレン系樹脂８０〜９８重量部、（ｂ）イミダゾリジノン化合物で変性されたスチレン系熱可塑性エラストマー２〜２０重量部である。更に（ａ）ポリフェニレンエーテル系樹脂および必要によりスチレン系樹脂９０〜９８重量部、（ｂ）イミダゾリジノン化合物で変性されたスチレン系熱可塑性エラストマー２〜１０重量部である事が特に好ましい。
本発明の（ｃ）成分を構成する非繊維状無機質充填剤としては、ガラスフレーク、タルク、マイカ、クレー類、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等を例示することが出来る。中でも本発明の目的のために好適なのはタルク、マイカおよびクレー類等のミネラルフィラー類であり、表面平滑性の面から平均粒子径が１５０μｍ以下の非繊維状無機質充填剤を用いることが好ましく、特に好適なのは一次粒子の平均径が０．５μｍ以下のクレー類である。また、非繊維状無機質充填剤は、単独配合だけでなく２種類以上の非繊維状充填剤の併用配合やガラス繊維、炭素繊維等の繊維状強化充填剤との併用配合を行うことも可能である。

本発明の（ｃ）成分において非繊維状無機質充填剤を表面処理するに用いられるシラン化合物は通常ガラスフィラーやミネラルフィラー等を表面処理するに用いられるものである。その具体例としては、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のビニルシラン化合物、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のエポキシシラン化合物、ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラサルファイド等の硫黄系シラン化合物、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシラン化合物、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン化合物等が挙げられる。シラン化合物は単独で用いても二種以上を併用しても良い。また異なるシラン化合物で表面処理した非繊維状無機充填材を混合して用いることもできる。本発明の目的のために特に好適なのはメルカプトシラン化合物または該化合物を主体とするものである。

（ｃ）成分のシラン化合物で表面処理された非繊維状無機質充填剤の配合量は上記ポリフェニレンエーテル系樹脂および必要によりスチレン系樹脂、（ｂ）イミダゾリジノン化合物で変性されたスチレン系熱可塑性エラストマーからなる樹脂組成物１００重量部に対して５〜１００重量部である。ターンテーブル成形品の剛性、寸法精度の点から５重量部以上でであり、ターンテーブル成形品の耐衝撃性および表面平滑性の点から１００重量部以下である。また、好ましくは１０〜７０重量部、更に２５〜４５重量部配合することが特に好ましい。
本発明において、（ｂ）成分が１，３−ジメチル−２−イミダゾリノン化合物で変性されたスチレン系熱可塑性エラストマーであり、（ｃ）成分がメルカプトシラン化合物で表面処理されたクレーであるフィラー強化樹脂組成物にて光ディスクドライブ用ターンテーブルを構成した場合に最も優れた特性バランスを得ることができる。

本発明において、（ａ）成分中のスチレン系樹脂は成形加工をより容易にするため耐熱温度を下げる目的で主に添加される。従って、その要求がないときには添加する必要がない。
本発明の光ディスクドライブ用ターンテーブルを構成する樹脂組成物には、上記成分の他に必要に応じて通常の熱可塑性樹脂に添加される添加剤、例えば熱安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤、離型剤、滑剤、染料、顔料などを配合する事も特に制限されるものではない。
これらのフィラー強化樹脂組成物の調整は、ブラベンダー、ニーダー、バンバリーミキサー、押出機などの従来公知の技術によって達成されるが、特に好適なのは押出機である。
本発明の光ディスクドライブ用ターンテーブルは、上記フィラー強化樹脂組成物を用い一般的な射出成形、インジェクションプレス成形、またはガスインジェクション成形等公知の成形方法にて成形を行なうことによって得られる。

以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明するが、本発明がこれらの例によって限定されるものではない。実施例及び比較例において使用した成分は以下のものである。
（ａ１およびａ２）ポリフェニレンエーテル系樹脂、スチレン系樹脂
（ａ−１）：固有粘度（クロロホルム溶媒で３０℃にて測定）が０．４３ｄｌ／ｇのポリマー片末端鎖がフェノール性水酸基を有するポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレン）エーテル。
（ａ−２）：ピーエスジャパン（株）製ゴム強化ポリスチレンＨ９３０２

（ｂ）スチレン系熱可塑性エラストマー
（ｂ−１）：官能基を有しないスチレン系熱可塑性エラストマー、旭化成（株）製タフテックＨ１０４１
（ｂ−２）：イミダゾリノン化合物で変性されたスチレン系熱可塑性エラストマー
窒素ガスで置換した攪拌機付きリアクターのシクロヘキサン溶剤中で、ｎ−ブチルリチウムを重合開始剤として用い、数平均分子量が４００００、結合スチレン３０重量％、ブタジエンの１，２−ビニル結合量が３８％のポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンの構造で、ポリマー鎖末端がリビングリチウムイオン構造を示すブロック共重合体を重合した。重合終了後、使用したｎ−ブチルリチウム量から重合体溶液中に存在するリチウムイオンに対して１．５倍モルの１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンを加え９５℃にて１０分間反応させた後、米国特許第４５０１８５７号に記載された方法にて水素添加反応をポリブタジエン部分のエチレン製不飽和結合量が２０％未満になるまで定量的に継続して実施し、水素添加率８１．６％のポリマーを得た。この水添反応後のポリマー溶液に熱劣化安定剤として２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾールをポリマー１００ｇに対して０．３部添加し、溶剤であるシクロヘキサンを加熱除去し、ポリスチレン−水素添加されたポリブタジエン−ポリスチレンの構造を有し、該ポリスチレン鎖末端に２級アミンが付加したスチレン系熱可塑性エラストマーを得た。

（ｃ）非繊維状無機質充填剤
（ｃ−１）：表面処理していない平均粒子径０．２μｍのクレー、米国Ｊ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ社製ポリフィルＨＧ９０
（ｃ−２）：メルカプトシラン化合物で表面処理した平均粒子径０．２μｍのクレー、ニューキャップ２９０（米国Ｊ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ社製）
（ｃ−３）：アミノシラン化合物で表面処理した平均粒子径０．２μｍのクレー、ニューロック３９０（米国Ｊ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ社製）
（ｃ−４）：アミノシラン化合物で表面処理した平均粒子径１４０μｍのガラスフレーク、マイクログラスフレカＲＥＦＧ−３０２（日本板硝子製）
（ｄ）芳香族燐酸エステル系難燃剤
大八化学（株）製、商品名ＣＲ７４１

なお、物性評価方法及び光ディスクドライブ機構部品（図１のトレー形状）の評価方法、評価基準は下記の通りである。
（１）材料物性
１）曲げ弾性率（ＡＳＴＭＤ−７９０に準拠して測定、２３℃）
２）ＩＺＯＤ衝撃強度（ＡＳＴＭＤ２５６に準拠して測定、２３℃）
３）引張り破断伸び（ＡＳＴＭＤ６３８に準拠して測定、２３℃）
（２）ターンテーブル成形品での性能評価
図１、図２に示すターンテーブル成形品（直径３０ｍｍ、平面部肉厚１．５ｍｍ）、中央ボス部（外径
５．０ｍｍｍ、内径２．０ｍｍ、高さ３．０ｍｍ）の中央ボス部にＳＵＳ製ピン（外径２．０４ｍｍ、長さ３０ｍｍ）を圧入した製品にて以下の性能評価を行った。

１）表面平滑性
ターンテーブル成形品平面部の表面粗さ（中心線表面粗さ、最大高さ）の測定を実施した。
２）面ぶれ
ターンテーブル回転時の外周部が上下する距離の測定を実施した。
３）圧入ピンの抜去力（２３℃中）
ＳＵＳ製ピンの抜去力の測定を実施した。
４）耐高温・高湿特性
製品を８０℃×９８ＲＨ中に５００時間放置した後にピン圧入ボス部へのクラック発生の有無を光学顕微鏡にて評価を実施した。
クラック発生なし：○
クラック発生あり：×

［実施例１〜５、比較例１〜５］
表１に示す組成の（ａ）ポリフェニレンエーテル系樹脂、スチレン系樹脂、（ｂ）スチレン系熱可塑性エラストマー、（ｃ）無機質充填剤、（ｄ）芳香族燐酸エステル系難燃剤の各成分を温度２９０〜３１０℃、スクリュー回転数２５０ｒｐｍに設定したニ軸押出機（独国Ｗｅｒｎｅｒ＆Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ社製ベントポート付きＺＳＫ２５二軸押出機）にて溶融混練りし、組成物ペレットを得た。
このペレットを用いてシリンダー温度２９０〜３１０℃、金型温度８０〜９０℃にて射出成形を行い材料物性評価用のテストピース、及びターンテーブル成形品を作成し、前記した方法により各種試験を行った。評価結果を表２に示す。

［比較例６］
ガラス繊維３０％強化のポリカーボネート樹脂（パンライトＧ３４３０：帝人化成製）を材料として用い、前記実施例１〜５、比較例１〜５と同様にテストピース、及びターンテーブル成形品を作成し、前記した方法により各種試験を行なった。評価結果を表２に示す。

本発明のターンテーブルは、高温・多湿環境下に放置した場合にも強度低下を起こさず、剛性、寸法精度、靭性・耐衝撃性、表面平滑性のバランスに非常に優れている為、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ブルーレイ−ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、ＭＤ、ＭＯ、ＬＤ（レーザーディスク）等の光ディスクドライブに用いられるターンテーブルに有効に利用できる、

性能評価に用いたターンテーブル成形品の平面図性能評価に用いたターンテーブル成形品の側面図

符号の説明

１、ピン圧入用ボス部

Claims

ポリフェニレンエーテル系樹脂（ａ１）および必要によりスチレン系樹脂（ａ２）８０〜９８重量部と、イミダゾリジノン化合物で変性されたスチレン系熱可塑性エラストマー（ｂ）２〜２０重量部からなる樹脂組成物１００重量部に対して、シラン化合物で表面処理された非繊維状無機質充填剤（ｃ）５〜１００重量部配合してなるフィラー強化樹脂組成物にて構成された光ディスクドライブ用ターンテーブル。
（ｃ）成分が、メルカプトシラン化合物で表面処理された非繊維状無機質充填剤である請求項１に記載の光ディスクドライブ用ターンテーブル。
（ｃ）成分が、メルカプトシラン化合物で表面処理されたクレーである請求項１または２に記載の光ディスクドライブ用ターンテーブル。