JP4530470B2 - 記録ディスク固定用駆動装置部品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高温での耐クリープ性に優れた記録ディスク固定用駆動装置部品、とりわけ記録ディスク固定用の一体型センタリングアジャスタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
オーディオＣＤ、ＭＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ等の記録ディスクの読み取り又はこれらディスクへの書き込みのための駆動装置（一般にドライブと呼ばれる）において、これらの記録ディスクをターンテーブル上の定位置へ固定する際には、読み取り（あるいは書き込み）の誤差を低減するために高い位置精度が要求される（記録ディスクを定位置へ固定するための部品をセンタリングアジャスタと呼ぶ）。センタリングアジャスタは、記録ディスクの位置を決定するセンタリング部品と、弾性により位置固定を行なうチャッキングバネ部品とから構成されている。前者には剛性が、後者には耐クリープ性がそれぞれ要求され、従来、樹脂によるセンタリング部品とステンレススチール等の金属材料によるチャッキングバネ部品とが組み合わされて使用されてきた。しかし軽量化に加えて、低コスト化のための一体構造化への要求から、現在は、ポリカーボネート樹脂に強化材が配合された樹脂組成物が一体型センタリングアジャスタとして主に使用されている。しかしながら、近年の情報量増大に対応するために、読み取り／書き込みの高速度化や、読み取り光の照射の長時間化等によって、作動環境温度が高くなる中で、ポリカーボネート樹脂に強化材を配合した樹脂組成物は、剛性においては十分であるものの、高温領域において耐クリープ性が不十分であるため、作動環境温度が高くなると、記録ディスクを安定した装着力で固定できないという問題点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題を解決し、高温領域での耐クリープ性を備えた記録ディスク固定用駆動装置部品、なかでもセンタリング部品とチャッキングバネ部品が組み合わされた一体型センタリングアジャスタを提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリアリレート樹脂およびポリカーボネート樹脂からなる樹脂組成物に特定量の板状強化材を配合することによって目的が達成できることを見出し、本発明に達した。すなわち、本発明の要旨は次の通りである。
（１）ポリアリレート樹脂５０〜９０質量％、ポリカーボネート樹脂１０〜５０質量％からなるポリエステル樹脂組成物６０〜９０質量％に対して板状充填材１０〜４０質量％を配合してなる樹脂組成物から形成された記録ディスク固定用駆動装置部品。
（２）一体型センタリングアジャスタである上記（１）記載の記録ディスク固定用駆動装置部品。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明の記録ディスク固定用駆動装置部品を構成する樹脂組成物は、ポリアリレート樹脂とポリカーボネート樹脂とを配合してなるポリエステル樹脂組成物、および板状充填材とからなり、ポリエステル樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、ポリアリレート樹脂の配合が５０〜９０質量％の範囲であることが必要であり、７０〜９０質量％であることが好ましい。ポリアリレート樹脂が５０質量％未満では、高温領域における耐クリープ性向上において効果が乏しく、９０質量％を超えると溶融時の流動性低下により成形性に不都合が生じる。板状充填材の配合量は、樹脂組成物全体の１０〜４０質量％であることが必要であり、２０〜３５質量％の範囲とすることがより好ましい。配合量が１０質量％未満であると剛性が不十分であり、４０質量％を超えると混練押出しによるペレット化が困難になるという製造における不都合が生じる。
【０００６】
本発明に用いられるポリカーボネート樹脂はビスフェノール類残基単位とカーボネート残基単位とからなる。
【０００７】
原料のビスフェノール類としては、例えば２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）デカン、１，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロドデカン、４，４'−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４'−ジチオジフェノール、４，４'−ジヒドロキシ−３，３'−ジクロロジフェニルエーテル、４，４'−ジヒドロキシ−２，５−ジヒドロキシジフェニルエーテル等が挙げられる。その他にも米国特許明細書第２，９９９，８３５号、第３，０２８，３６５号、第３，３３４，１５４号および第４，１３１，５７５号に記載されているジフェノールが使用できる。これらは単独で使用してもよいし、あるいは２種類以上混合して使用してもよい。
【０００８】
カーボネート残基単位を導入する為の前駆物質としては、例えばホスゲン、あるいはジフェニルカーボネート等が挙げられる。
【０００９】
ポリアリレート樹脂とは芳香族ジカルボン酸残基単位とビスフェノール類残基単位とからなる芳香族ポリエステル重合体である。
【００１０】
原料であるビスフェノール類として、例えば２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジクロロフェニル）プロパン、４，４'−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４'−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４'−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４'−ジヒドロキシジフェニルケトン、４，４'−ジヒドロキシジフェニルメタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、あるいは２種類以上混合して使用してもよい。
【００１１】
芳香族ジカルボン酸残基単位の原料の好ましい例としては、テレフタル酸およびイソフタル酸が挙げられるが、特に両者が混合して用いられると得られるポリアリレート樹脂の溶融加工性及び総合的性能の面で好ましい結果が得られる。その混合比率（テレフタル酸／イソフタル酸）は任意に選択することができるが、モル分率で９０／１０〜１０／９０の範囲であることが好ましく、より好ましくは７０／３０〜３０／７０、特に好ましくは５０／５０である。テレフタル酸の混合モル分率が１０未満であっても９０を超えていても十分な重合度を得にくくなる。
【００１２】
本発明に用いられるポリカーボネート樹脂の極限粘度は０．４０〜０．６４の範囲にあることが好ましい。０．６４を上回ると溶融粘度が高くなり、混練押出し及び射出成形が困難になる。０．４０を下回ると、得られる成形品の衝撃強度が不足する傾向にある。
【００１３】
本発明に用いられるポリアリレート樹脂の極限粘度は０．５０〜０．７４の範囲にあることが好ましい。０．７４を上回ると溶融粘度が高くなり、混練押出し及び射出成形が困難になる。０．５０を下回ると、得られる成形品の衝撃強度が不足する傾向にある。
【００１４】
本発明に用いられる板状充填材は、特に限定されるものではないが、例えば、ガラスフレーク、マイカ、クレー等が挙げられる。また形状としては板状の形態であればよいが、平均アスペクト比（長径の厚みに対する比）が１０〜５０のものが好ましく、２０〜４０のものが特に好ましい。アスペクト比が１０未満では得られる樹脂組成物の剛性が不足し、５０を超えると、得られる部品にソリが発生しやすくなり、部品としての寸法精度に問題が発生する傾向にあるため好ましくない。板状充填材としては、有効に剛性を向上させるという点において、ガラスフレークが好ましい。
【００１５】
この他に、特性を損なわない範囲で顔料、耐候剤、酸化劣化防止剤、難燃剤、離型剤、超高分子量ポリエチレン、フッ素樹脂等の摺動剤等を添加することもできる。
【００１６】
本発明の記録ディスク固定用駆動装置部品を構成する樹脂組成物において、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂および板状充填材を配合する方法は特に限定されるものではなく、樹脂組成物中に各成分が均一に分散されている状態になればよい。具体的にはポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂および板状充填材をタンブラーあるいはヘンシェルミキサーを用いて均一にブレンドした後に溶融混練してペレット化する方法が挙げられる。
【００１７】
また、本発明に用いられる樹脂組成物の製造においては、混練工程における板状充填材の折損を低減するために、サイドフィーダーを備えた押出機を用いて溶融混練することが好ましい。この際、ポリアリレート樹脂とポリカーボネート樹脂とを主供給口から投入し、板状充填材をサイドフィーダーから投入することが好ましい。
【００１８】
得られた樹脂組成物のペレットを用いて、従来の射出成形法により一体型センタリングアジャスタ等の記録ディスク固定用駆動装置部品を得ることができる。この記録ディスク固定用駆動装置部品は十分な剛性と高温領域における耐クリープ性を備えているため、一体型センタリングアジャスタ等に用いた場合、記録ディスクを安定した装着力で固定することができるため、優れた位置精度を保つことが可能である。
【００１９】
【実施例】
以下に実施例および比較例をあげ、本発明を具体的に説明する。
１．原料
・ポリアリレート樹脂；ユニチカ社製Ｕ−ｐｏｗｄｅｒ（極限粘度０．６４）。以下、ＰＡＲとする。
・ポリカーボネート樹脂；住友ダウ社製カリバーＫ２００−３０（極限粘度０．４４）。以下、ＰＣとする。
・ガラスフレーク；日本板硝子社製ＲＥＦＧ−３０１、平均径１４０μｍ、平均アスペクト比３０。以下、Ｇｆとする。
・マイカ；クラレ社製スゾライト・マイカ、平均径４０μｍ、平均アスペクト比３０。以下、ｍｉｃａとする。
【００２０】
２．評価方法
（１）極限粘度
１，１，２，２−テトラクロロエタンを溶媒として用い、２５℃における値を測定した。
（２）曲げ強度および曲げ弾性率
ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準じて測定した。
（３）アイゾッド衝撃値
ＡＳＴＭ Ｄ２５６に準じて測定した。
（４）荷重たわみ温度
ＡＳＴＭ Ｄ６４８に準じ、荷重０．４６ＭＰａにて測定した。
（５）耐クリープ性
ＡＳＴＭ短冊片（幅１２．７ｍｍ×長さ４０．０ｍｍ×厚み３．２ｍｍ）を用いて、歪率１．０％、雰囲気温度８０℃における１００時間後の緩和弾性率と、瞬間弾性率を測定することによって評価した。瞬間弾性率に対する緩和弾性率の比が大きいほど耐クリープ性は優れている。
（６）装着力
チャッキングバネ部分を含めて１５．２０〜１５．２２ｍｍの寸法公差内の外径をもつ一体型センタリングアジャスタを作製して、試験サンプルとした。試験サンプルに装着するＣＤの内径規格は１５．００〜１５．１５ｍｍである。したがって、センタリングアジャスタ外径とＣＤ内径によって、装着代は０．０５〜０．２２ｍｍの範囲となる。最初に、標準的な１５．１０ｍｍの内径のＣＤを装着して初期装着力を測定した。次いで、内径１５．１０ｍｍのＣＤを取り外して、装着代が最も大きくなる内径１５．００ｍｍのＣＤを装着し、８０℃の雰囲気温度下に１００時間置いたあと、装着代が最も小さくなる内径１５．１５ｍｍのＣＤに換装し、装着力を測定した。なお、初期装着力は１．５０Ｎ以上、８０℃×１００時間後の装着力は０．５Ｎ以上あれば合格となる。装着力は、専用治具を用いて、インテスコ社製万能引張試験機にて測定した。
【００２１】
実施例１４９質量部のＰＡＲ及び２１質量部のＰＣをクボタ社製連続定流供給装置を用いて、サイドフィーダー付同方向２軸押出機（東芝機械社製ＴＥＭ‐３７ＢＳ）の主供給口に供給した。また、サイドフィーダーより３０質量部のＧｆを供給した。樹脂温度３２０℃、吐出量１４ｋｇ／時で溶融混練を行い、ノズルからストランド状に引取った樹脂組成物を水浴にくぐらせて冷却固化し、ペレタイザーでカッティングした後、１２０℃で１２時間熱風乾燥することによって樹脂組成物のペレットを得た。次いで、得られた樹脂組成物ペレットを、射出成形機（東芝機械社製ＩＳ１００Ｅ−３Ｓ）を用いて樹脂温度３５０℃で成形し、試験片を作製した。１日以上室温にて放置した後に、これらについて機械的強度、熱的性質、耐クリープ性を調べた。また、一体型センタリングアジャスタを作製し、装着力を測定した。
【００２２】
実施例２実施例１において、５９．５質量部のＰＡＲ、２５．５質量部のＰＣ及び１５質量部のＧｆを用いた他は、実施例１と同様の溶融混練を行って、樹脂組成物のペレットを得た。これを実施例と１同様にして試験片および一体型センタリングアジャスタの評価を行った。
【００２３】
実施例３実施例１において、４２質量部のＰＡＲ及び２８質量部のＰＣを用いた他は、実施例１と同様の溶融混練を行って、樹脂組成物のペレットを得た。これを実施例１と同様にして試験片及び一体型センタリングアジャスタの評価を行った。
【００２４】
実施例４実施例１において、５９．５質量部のＰＡＲ及び１０．５質量部のＰＣを用いた他は、実施例１と同様の溶融混練を行って、樹脂組成物のペレットを得た。これを実施例１同様にして試験片及び一体型センタリングアジャスタの評価を行った。
【００２５】
実施例５実施例１において、サイドフィーダーから３０質量部のｍｉｃａを供給した他は、実施例１と同様の溶融混練を行って、樹脂組成物のペレットを得た。これを実施例１と同様にして試験片及び一体型センタリングアジャスタの評価を行った。
【００２６】
表１に実施例１〜５の評価結果をまとめて示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
比較例１実施例１において、６６．５質量部のＰＡＲ及び３．５質量部のＰＣを用いた他は、実施例１と同様の溶融混練を行って、樹脂組成物のペレットを得た。これを実施例１と同様にして試験片の作製を試みたが、樹脂組成物の流動性が低く、所定サイズの試験片及び一体型センタリングアジャスタを得ることができなかったため、評価を実施できなかった。
【００２９】
比較例２実施例１において、ＰＡＲを用いず、７０質量部のＰＣを直接押出し機に供給し、サイドフィーダーから３０質量部のＧｆを供給し、温度３００℃で混練を実施した以外は実施例１と同様の操作を行って樹脂組成物のペレットを得た。これを成形温度３００℃とした以外は実施例１と同様に試験片及び一体型センタリングアジャスタを作製し、評価を実施した。
【００３０】
比較例３実施例１において、２１質量部のＰＡＲ、４９質量部のＰＣ及び３０質量部のＧｆを用いた他は、実施例１と同様の溶融混練を行って、樹脂組成物のペレットを得た。これを実施例１同様にして試験片および一体型センタリングアジャスタの評価を行った。
【００３１】
比較例４実施例１において、６６．５質量部のＰＡＲ、２８．５質量部のＰＣ及び５質量部のＧｆを用いた他は、実施例１と同様の溶融混練を行って、樹脂組成物のペレットを得た。これを実施例１同様にして試験片および一体型センタリングアジャスタの評価を行った。
【００３２】
比較例５実施例１において、３５質量部のＰＡＲ、１５質量部のＰＣ及び５０質量部のＧｆを用いた他は、実施例１と同様の溶融混練を行ったが、押出機から吐出される樹脂組成物は切れ切れとなってストランド状に引取ることが困難であり、成形評価に必要なペレットを得ることができなかった。
【００３３】
比較例１〜５の結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】
本発明の実施例１〜５は、曲げ強度、曲げ弾性率、アイゾッド衝撃値、荷重たわみ温度において優れ、同時に耐クリープ性にも優れた樹脂組成物であることがわかる。また、この組成物を用いた一体型センタリングアジャスタは、いずれも８０℃×１００時間後も装着力において十分な値を示した。
【００３６】
比較例１の樹脂組成物はＰＡＲの配合量が本発明の範囲を上方に外れていたため流動性が低く、射出成形が困難なものであった。比較例２及び３の樹脂組成物はＰＡＲの配合量が本発明の範囲を下方に外れていたため、荷重たわみ温度、耐クリープ性が低く、これを用いた一体型センタリングアジャスタの初期装着力は合格基準を満たしたが、８０℃×１００時間後の装着力が低下し、不合格となった。比較例４の樹脂組成物は、板状充填剤の配合量が本発明の範囲を下方に外れていたため、耐クリープ性は優れていたが、曲げ強度、曲げ弾性率が低かった。これを一体型センタリングアジャスタとした場合、装着力において、８０℃×１００時間後の値は合格基準を満たしたが、初期値が低く、合格基準を満たすものではなかった。比較例５の樹脂組成物は、板状充填剤の配合量が本発明の範囲を上方に外れていたため、溶融混練工程において安定した操業ができず、特性評価に必要なペレットが得られなかった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の記録ディスク固定用駆動装置部品を構成する樹脂組成物は、剛性及び高温での耐クリープ性に優れているので、これを用いて、高い作動環境温度においても安定した装着力を備えた記録ディスク固定用駆動装置部品、特に一体型センタリングアジャスタを得ることができる。そして、光ディスク等の記録ディスクをターンテーブル定位置へ安定した装着力で固定することが可能となる。

Claims (2)

1. ポリアリレート樹脂５０〜９０質量％、ポリカーボネート樹脂５０〜１０質量％からなるポリエステル樹脂組成物６０〜９０質量％に対して板状充填材４０〜１０質量％を配合してなる樹脂組成物から形成された記録ディスク固定用駆動装置部品。
2. 一体型センタリングアジャスタである請求項１記載の記録ディスク固定用駆動装置部品。