WO2003076501A1 - Moulage de resine pour base optique - Google Patents

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WO2003076501A1
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optical
resin
molded article
optical base
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PCT/JP2003/002710
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hiroaki Tatematsu
Kazuhiro Okuyama
Hiroshi Kawato
Satoru Kinouchi
Original Assignee
Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/3469—Cell or pore nucleation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/3833—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture
    • G02B6/3865—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture fabricated by using moulding techniques

Definitions

  • the present invention relates to a resin molded product for an optical base, and more particularly to an optical base such as a liquid crystal frame, an optical box, a DVD, and a CD pick-up.
  • an optical base such as a liquid crystal frame, an optical box, a DVD, and a CD pick-up.
  • the fluidity of the resin composition at the time of injection molding decreased, residual stress distortion occurred, and dimensional changes due to heat during use caused by optical axis misalignment increased. Also, as the filling amount of the fibrous filler increases, the anisotropy of linear expansion increases, and the anisotropy occurs in the optical axis characteristics.
  • an object of the present invention is to provide a resin molded article for an optical base in which a dimensional change or an optical axis shift during use is reduced.
  • the present inventors adjusted the specific resin composition to a relative density of 0.99 to 0.6 by microcellular foam molding, and formed a molded article using Z or a supercritical fluid.
  • the linear expansion coefficient ratio in the MD direction is set to at least 1.05 compared to the same part of the molded body by another molding method, dimensional change and deviation of the optical axis during use can be reduced.
  • Disclosure of the invention
  • a resin molded article for an optical base molded by microcellular molding having a relative density of 0.99 to 0.6.
  • the ratio (flZf2) of the linear expansion coefficient (f1) of the resin molded body to the linear expansion coefficient (f2) in the MD direction at the same location of the non-foamed resin molded body is 1.05. That is all.
  • the resin molded body is a polycarbonate resin, polyphenylene oxide / polystyrene alloy, polyphenylene oxide Z polystyrene Z syndiotan sulfide, syndiotactic polystyrene / polyphenylene sulfide alloy, polyphenylene sulfide, and polyphenylene sulfide. It is composed of oxyalloy, polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate.
  • the resin molding includes a fibrous filler and Z or an inorganic filler.
  • the resin molded body contains a melt tension modifier.
  • the molded article is an optical box for a laser beam printer, an optical box for a multi-function printer, a laser scanner unit, an optical pickup base, an optical pickup lens holder, an optical pickup chassis, an ink jet. Chassis, printer head, flat display panel frame, laser, one beam printer, collimator, holder or liquid crystal projector lens holder.
  • the resin constituting the optical base resin molded product may be any resin that is generally used for obtaining a molded product. These can be used alone or in combination of two or more.
  • thermoplastic resin preferably, a polycarbonate resin, syndiotactic Polystyrene, polyphenylene sulfide, polyethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate can be used.
  • a polyphenylene oxide Z polystyrene, polyphenylene polystyrene / polyphenylene sulfide, or a polymer alloy of polyphenylene sulfide Z polyphenylene oxide can be used.
  • a fibrous filler may be added to the resin to strengthen the resin molded body.
  • the fibrous filler include inorganic fibers such as glass fiber, silica glass fiber, alumina fiber, gypsum fiber, ceramic fiber, asbestos fiber, whisker such as potassium titanate whisker, zinc oxide whisker, aluminum, Examples thereof include metal fibers such as stainless steel and carbon fibers.
  • it is glass fiber.
  • the amount of the fibrous filler is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 50% by weight. If the amount is less than 5% by weight, the effect of improving the strength by the addition is low. If the amount exceeds 50% by weight, the anisotropy of the coefficient of linear expansion increases, which is not appropriate.
  • an inorganic filler may be added to the resin.
  • inorganic fillers include talc, wollastonite, montmorillonite, kaolin, my strength, sericite, clay, alumina silicate, glass beads, milled glass fiber, glass flake, calcium carbonate, silica, and milled carbon fiber. And the like. Preferred are my strength, calcium carbonate, silica, talc, kaolin, glass flake, and milled glass fiber.
  • the added amount of the inorganic filler is preferably 70% by weight or less, more preferably 65% by weight or less. If the amount exceeds 70% by weight, the fluidity and strength during molding may be reduced.
  • melt tension adjuster in order to adjust the melt tension of the thermoplastic resin and to control the size and relative density of the foam cells of the foam, a melt tension adjuster may be added.
  • melt tension modifiers The following are examples of melt tension modifiers.
  • thermoplastic resin a thermoplastic resin having a branched chain structure may be used, but a thermoplastic resin having a branched chain structure is appropriately mixed with a normal linear type thermoplastic resin. May be.
  • branching agent it is sufficient that the branching agent has the same or similar skeleton as the basic skeleton of the thermoplastic resin molecule and has at least three functional groups.
  • a branching agent such as trivinylbenzene may be used, and a polymer obtained by polymerizing a styrene monomer containing about 0 :! to 5% by weight thereof may be used.
  • 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane can be suitably used.
  • a similar high melt tension can be exhibited by adding a high molecular weight acryl-based resin in addition to the thermoplastic resin having a branched structure in its molecular structure.
  • the weight average molecular weight of the high molecular weight acryl-based resin is preferably at least 300,000, more preferably at least 200,000. ⁇ 53 O A, P 551 A, etc., manufactured by Takashi Rayon Co., Ltd. can be applied.
  • A300 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. or the like can be used.
  • the above (1) to (4) may be used alone or in combination.
  • the addition amount of the melt tension adjuster may be appropriately selected according to the thermoplastic resin, application, and required characteristics, but is preferably from 0.05 to 1% by weight, more preferably from 0.1 to 0.6% by weight. %. If the amount is less than 0.05% by weight, sufficient melt tension cannot be obtained, so that the foaming form cannot be controlled. If the amount exceeds 1% by weight, the foaming becomes uneven, which is not preferable.
  • a flame retardant aid for example, antimony trioxide, sodium antimonate, etc.
  • a nucleating agent for example, sodium stearate, ethylene-sodium acrylate
  • An antistatic agent or the like may be mixed, and a small amount of rubber or the like may be added.
  • the relative density of the resin molding for an optical base of the present invention comprising the above constituent components is 0.99. To 0.6, preferably 0.95 to 0.7, more preferably 0.92 to 0.75.
  • the relative density is a value obtained by dividing the density of the foamed resin molded article by the density of a non-foamed resin molded article produced by a normal molding method (such as injection molding) without using a foaming agent.
  • the method of controlling the relative density can be controlled mainly by the gas pressure for producing the supercritical fluid and the filling amount of the resin in the mold.
  • the ratio (f 1 / f) of the linear expansion coefficient (f 1) of the resin molded article for the optical base to the linear expansion coefficient (: f 2) in the MD direction at the same location of the non-foamed resin molded article 2) is not less than 1.05.
  • the ratio of the coefficient of linear expansion in the MD direction is less than 1.05, the dimensional change due to heat will increase, which may not be suitable as an optical base.
  • control of the coefficient of linear expansion has a strong correlation with the relative density, and is controlled by the above-described molding conditions.
  • a resin composition obtained by mixing the above resin, fibrous filler, inorganic filler, or the like, or those obtained by melt-kneading and granulating or molding these in advance into a molding machine are introduced into a microcellular foam.
  • microcellular foam molding refers to a molding method using a supercritical fluid as a foaming agent.
  • a supercritical fluid is a fluid at a temperature and pressure above the critical temperature and pressure. In the supercritical state, the density of the gas rises sharply, and the gas becomes a fluid that has neither liquid nor liquid.
  • the supercritical fluid includes a subcritical fluid.
  • a supercritical fluid or a raw material gas is supplied to a molding machine, a supercritical fluid is dissolved and impregnated into a resin composition, and then, at a temperature at which the resin composition is plasticized, There is a method to obtain a foam by expanding the supercritical fluid by lowering the pressure in the system.
  • the molding machine for that purpose is not particularly limited, and for example, an injection molding machine, an extrusion molding machine, or the like can be used.
  • the supercritical fluid is supplied during melt-kneading of the resin composition.
  • the supercritical fluid is not particularly limited as long as it can be dissolved in the resin composition and is inert, but carbon dioxide, nitrogen, or a mixed gas thereof is preferable in terms of safety, cost, and the like.
  • a method of permeating the supercritical fluid into the resin composition there are a method of injecting the supercritical fluid in a pressurized or depressurized state and a method of injecting a liquid inert gas with a plunger pump or the like.
  • the pressure at which the supercritical fluid is penetrated into the resin composition must be equal to or higher than the critical pressure of the supercritical fluid to be impregnated.To further increase the permeation rate, the pressure is 15 MPa or more, more preferably 2 OMP. It is more than a.
  • the resin molded body produced by the above method can form fine and uniform foam cells due to the excellent solubility and excellent diffusivity of the supercritical fluid, and as a result, the residual stress during molding can be reduced. Furthermore, since the anisotropy of the coefficient of linear expansion is reduced, dimensional change during use or optical axis shift is reduced.
  • the resin foam of the present invention is suitable for an optical base or an optical base component.
  • optical box for laser beam printer optical box for multifunction printer, laser scanner unit, optical pickup base, optical pickup lens holder, DVD and CD pickup and chassis, and for ink jet It can be used for chassis, printer heads, flat display panel frames, liquid crystal frames, collimator holders for laser beam printers, liquid crystal projectors, lens holders, etc.
  • LCD frame, optical box, DVD and CD pickup base Especially suitable for LCD frame, optical box, DVD and CD pickup base.
  • Relative density A value obtained by dividing the density of a foamed resin molded product by the density of a molded product produced by a normal molding method (non-foaming method). The density was measured according to ASTM D792.
  • Warpage The molded product was fixed to a jig, and the dimension in the Z direction (height direction) was measured with a three-dimensional measuring machine. The maximum (height) dimension with respect to the reference plane (jig) was taken as the amount of warpage.
  • Optical axis misalignment angle Place the molded product on a jig and place a mirror on the measurement site. The surface was irradiated with a laser beam perpendicularly, the reflected light was detected by a non-contact angle measuring instrument, and the angle shift when the temperature was raised from 40 ° C to 80 ° C was measured.
  • Production Examples 1 to 6 are polycarbonate resins for thermoplastic resin
  • Production Examples 7 to 13 are polyphenylene sulfide resins for thermoplastic resin
  • Production Example 14 is a polymer of polyphenylene sulfide and syndiotactic polystyrene.
  • Preparations 15-20 used a polymer blend of polystyrene as the thermoplastic resin.
  • Nitrogen gas (0.2 parts by weight) under the pressure of 15 MPa using a microcellular injection molding machine (manufactured by JSW, 50 tons or 450 tons) using the pellets of Production Examples 1, 7, 15, and 18 Is injected into a cylinder of an injection molding machine, and subjected to microcellular foam molding under the molding conditions shown in Table 2, and a sample of a liquid crystal frame (dimensions: length 100 mm x width 165 mm x height 5 mm and thickness 0.5 to lmm) I got
  • a sample was obtained in the same manner as in Example 1 except that nitrogen gas was not supplied and a chemical foaming agent (EB201, manufactured by Eiwa Chemical Co., Ltd.) was used.
  • EB201 manufactured by Eiwa Chemical Co., Ltd.
  • a non-foamed sample was obtained in the same manner as in Example except that no nitrogen gas was supplied.
  • Table 2 shows molding conditions, relative densities, and warpages of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8.
  • a sample was obtained in the same manner as in Example except that the nitrogen gas was not supplied and the same chemical foaming agent as in Comparative Example 1 was used.
  • Example 3 shows molding conditions, relative densities, optical axis deviation angles, and linear expansion coefficients of Examples 5 to 13 and Comparative Examples 9 to 21.
  • the coefficient of linear expansion was measured by cutting out the area in the MD direction (thickness: 3mmX3mmX2.5mm) from the position of the product gate from the area around the polygon mirror in the optical box.
  • Deviation angle (MD: f2) f1 / f2f3 / f2 density
  • a sample was obtained in the same manner as in Example except that the nitrogen gas was not supplied and the same chemical foaming agent as in Comparative Example 1 was used.
  • Table 4 shows the molding conditions of Examples 14 to 20 and Comparative Examples 22 to 31 and the measured values of the relative density, the optical axis deviation angle, and the linear expansion coefficient.
  • the shape of the CD pickup base is complex, select a location with a wall thickness that can be sampled and measured, and look at the product gate position in the MD direction (3 mm x 3 mm x 5 mm). mm thickness) was cut out and measured. When the wall thickness was less than 3 mm, the measurement was performed using a jig for holding the sample.
  • Deviation angle (MD: f3)
  • Relative deviation angle (MD: f2) f1 / f2 f3 / f2 3 ⁇ 4 Density

Landscapes

  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

明 細 書 光学基台用樹脂成形体 技術分野
本発明は、 光学基台用樹脂成形体に関し、 特に、 液晶枠、 光学箱、 D VD及び C Dピックアツプ等の光学基台に関する。 背景技術
レーザービ一ムプリンター、 ファクシミリ、 光ピック、 液晶ディスプレー枠等 の光学基台用樹脂成形体には、 高い寸法安定性、 岡 I胜が要求されるため、 熱可塑 性樹脂にガラス繊維や力一ボン繊維等の繊維状フイラ一を配合した組成物が使用 されている。 '
しかし、 繊維状フィラ一を配合すると成形収縮率の異方性が大きくなるため、 光軸のズレを低減する為に等方性フイラ一を多量に配合する必要があった。 さら に、 強度'剛性を十分に向上させるためには、 繊維状フイラ一を多量に配合する 必要があった。
この結果、 射出成形時の樹脂組成物の流動性が低下し、 残留応力歪みが発生し、 光軸のズレに起因する使用時の熱による寸法の変化が大きくなつた。 また、 繊維 状フイラ一の充填量の増加に伴い、 線膨張の異方性が大きくなり、 光軸特性にも 異方性が生じることが問題となっていた。
さらには、 軽量化を図りつつ、 比剛性を維持することで、 制振性の維持または 向上を図りたいが、 従来の化学発泡では、 単に軽量化はできるが比剛性を維持す ることができず、 流動性の向上もしないので、 残留応力の低減化はできなかった。 本発明は上記課題に鑑み、 使用時の寸法変化又は光軸ズレが低減された光学基 台用樹脂成形体を提供することを目的とする。
本発明者らは、 この課題を解決するために、 マイクロセルラー発泡成形により 特定の樹脂組成物を相対密度 0 . 9 9〜 0 . 6に調整、 且つ Z又は超臨界流体を 用いた成形体の MD方向の線膨張係数比が、 少なくとも他の成形方法による成形 体の同一箇所に比べ 1 . 0 5以上とすることで使用時の寸法変化、 光軸のズレが 低減することを見出した。 発明の開示
本発明によれば、 相対密度が 0 . 9 9〜0 . 6である、 マイクロセルラ 成形により成形された光学基台用樹脂成形体が提供される。
好ましくは、 樹脂成形体の線膨張係数 （f 1 ) と、 無発泡樹脂成形体の同一箇 所における MD方向の線膨張係数 （f 2 ) の比 （f l Z f 2 ) が、 1 . 0 5以上 である。
好ましくは、 樹脂成形体が、 ポリカーボネート系樹脂、 ポリフエ二レンォキシ ド /ポリスチレンァロイ、 ポリフエ二レンォキシド Zポリスチレン Zシンジオタ ンスルフィド、 シンジオタクチックポリスチレン/ポリフエ二レンスルフィドア ロイ、 ポリフエ二レンスルフイド及びポリフエ二レンォキシドアロイ、 ポリェチ レンテレフタレート又はポリブチレンテレフタレー卜からなる。
好ましくは、 樹脂成形体が、 繊維状フイラ一及び Z又は無機フイラ一を含む。 好ましくは、 樹脂成形体が、 溶融張力調整剤を含む。 、 好ましくは、 成形体が、 レーザ一ビームプリン夕一用光学箱、 マルチファンク シヨンプリンター用光学箱、 レーザ一スキャナーユニット、 光ピックアップべ一 ス、 光ピックアップレンズホルダ一、 光ピックアップ用シャーシ一、 インクジェ ット用シャーシ一、 プリンターヘッド、 フラットディスプレイパネル枠、 レーザ 一ビームプリンタ一用コリメータ一ホルダ一又は液晶プロジェクターレンズホル ダ一である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明について詳細に説明する。
まず、 本発明の光学基台用樹脂成形体の構成成分について説明する。
光学基台用樹脂成形体を構成する樹脂は、 通常成形品を得るために使用されて いる樹脂であればよい。 .これらは単独又は 2種以上混合して使用することができ る。
熱可塑性樹脂として、 好ましくは、 ポリカーポネ一ト系樹脂、 シンジオタクチ ックポリスチレン、 ポリフエ二レンスルフィド、 ポリエチレンテレフタレ一ト、 ポリブチレンテレフタレートを使用できる。
さらに、 好ましくは、 ポリフエ二レンォキシド Zポリスチレン、 ポリフエニレ ックポリスチレン/ポリフエ二レンスルフィド又はポリフエ二レンスルフィド Z ポリフエ二レンォキシドのポリマーァロイを使用できる。
上記樹脂に樹脂成形体を強ィ匕するため、 繊維状フィラーを添加してもよい。 繊維状フイラ一の具体例としては、 ガラス繊維、 シリカガラス繊維、 アルミナ 繊維、 石膏繊維、 セラミック繊維、 アスベスト繊維等の無機繊維、 チタン酸カリ ゥムゥイスカー、 酸化亜鉛ウイスカ一等のウイス力一、 アルミ、 ステンレス等の 金属繊維及び炭素繊維等が挙げられる。 好ましくは、 ガラス繊維である。 ' 上記繊維状フイラ一の添加量は、 好ましくは 5〜5 0重量％、 より好ましくは 1 0〜5 0重量％である。 5重量％未満ではその添加による強度向上効果が低ぐ また、 5 0重量％を超える添加量においては線膨張係数の異方性が大きくなり適 当ではない。
また、 上記樹脂に無機フイラ一を添加してもよい。
無機フイラ一の具体例としては、 タルク、 ワラストナイト、 モンモリナイト、 カオリン、 マイ力、 セリサイト、 クレー、 アルミナシリゲート、 ガラスビーズ、 ミルドガラスファイバー、 ガラスフレーク、 炭酸カルシウム、 シリカ、 ミルド炭 素繊維等が挙げられる。 好ましくは、 マイ力、 炭酸カルシウム、 シリカ、 タルク、 カオリン、 ガラスフレーク、 ミルドガラスファイバーである。
無機フィラーの添加量は、 好ましくは 7 0重量％以下、 より好ましくは 6 5重 量％以下である。 添加量が 7 0重量％を超えると、 成形時の流動性及び強度が低 下する恐れがある。
また、 熱可塑性樹脂の溶融張力を調整し、 発泡体の発泡セルの大きさ及び相対 密度を制御するために、 溶融張力調整剤を添加してもよい。 溶融張力調整剤とし ては以下のものがある。
( 1 ) 分岐鎖構造を有する熱可塑性樹脂
熱可塑性樹脂として、 分岐鎖構造を有する熱可塑性樹脂を使用してもよいが、 通常の直鎖タイプの熱可塑性樹脂に分岐鎖構造を有する熱可塑性樹脂を適宜配合 してもよい。 ， 分岐剤としては、 熱可塑性樹脂分子の基本骨格と同一または類似の骨格からな り 3官能以上の反応基を有していれば良い。 例えば、 ポリスチレンであれば、 ト リビニルベンゼン等の分岐剤が挙げられ、 これらを 0 . ：!〜 5重量％程度含むス チレンモノマーを重合して得られた重合体が使用でき、 ポリカーボネートであれ ば、 分岐剤としては 1， 1 , 1—トリス （4—ヒドロキシフエニル） ェタンが好 適に用いることができる。
( 2 ) 高分子量アクリル系樹脂
熱可塑性樹脂の分子構造中に分岐構造を有するもの以外に、 高分子量ァクリル 系樹脂を添加して同様の高溶融張力を発現させることができる。 高分子量ァクリ ル系樹脂の重量平均分子量としては 3 0万以上が好ましく、 2 0 0万以上がより 好ましい。 Ξ菱レーヨン （株） 社製 Ρ 5 3 O A, P 5 5 1 A等が適用できる。
( 3 ) ポリテトラフルォロエチレン
溶融張力が向上するフイブリル形成能を有するものが好適である。
( 4 ) ボリテトラフルォロェチレン含有複合粉体
三菱レーヨン （株） 社製 A 3 0 0 0等を用いることができる。
上記 ( 1 ) 〜 （4 ) をそれぞれ単独で使用しても良く、 又は混合して使用して もよい。
溶融張力調整剤の添加量としては上記熱可塑性樹脂、 用途、 要求特性に応じて 適宜選定すればよいが、 好ましくは 0 . 0 5〜1重量％、 より好ましくは 0 . 1 〜0 . 6重量％である。 添加量が 0 . 0 5重量％未満では、 十分な溶融張力が得 られないため、 発泡形態を制御できなくなり、 1重量％を超えると、 発泡が不均 一となり好ましくない。
本発明の樹脂成形体には、 本発明の目的を損なわない範囲で、 難燃助剤 （例え ば三酸化アンチモン、 アンチモン酸ナトリウム等） 、 核剤 （例えばステアリン酸 ナトリウム、 エチレン—アクリル酸ナトリウム共重合体等） 、 安定剤 （例えばリ ン酸エステル、 亜リン酸エステル等） 、 酸化防止剤 （例えばヒンダードフエノ一 ル系化合物等） 、 光安定剤、 着色剤、 発泡剤、 滑剤、 離型剤、 帯電防止剤等を配 合しても良く、 また少量のゴム等を添加してもよい。
上記の構成成分からなる本発明の光学基台用樹脂成形体の相対密度は 0 . 9 9 〜0 . 6、 好ましくは 0 . 9 5〜0 . 7、 より好ましくは 0. 9 2〜0 . 7 5で ある。
ここで、 相対密度は、 発泡樹脂成形体の密度を、 発泡剤を使用せず通常の成形 法 （射出成形等） により作製した無発泡樹脂成形体の密度で除した値である。 相対密度の制御方法は、 主に超臨界流体を作るためのガス圧力と、 金型内への 樹脂の充填量によつて制御できる。
相対密度が 0 . 9 9を超えると、 残留応力低減効果が認められず、 相対密度が 0 . 6未満においては、 成形品中の発泡セルが大きくなり光軸特性が安定化しな い。
また、 好ましくは、 光学基台用樹脂成形体の線膨張係数 （f 1 ) と、 無発泡樹 脂成形体の同一箇所における MD方向の線膨張係数 （： f 2 ) の比 （f 1 / f 2 ) が、 1 . 0 5以上である。
MD方向の線膨張係数の比が 1 . 0 5未満の場合、 熱による寸法変化が大きく なり光学基台として適さない場合がある。
ここで、 線膨張係数の制御は、 相対密度と強い相関があり、 前記の成形条件に よって制御する。
次に本発明の光学基台用樹脂成形体の製造方法について説明する。
上記の樹脂、 繊維状フイラ一、 無機フイラ一等を混合した樹脂組成物、 又はこ れらを予め溶融混練し造粒又は成形したものを成形機に投入し、 マイクロセルラ 一発泡体にする。
ここでマイクロセルラ一発泡成形とは、 超臨界流体を発泡剤として使用する成 形方法をいう。
超臨界流体とは、 臨界温度および臨界圧力を超えた温度および圧力下の流体を いう。 超臨界状態では、 ガスの密度が急激に上昇し、 気体と.も液体ともっかない 流体の状態となる。
尚、 本発明において、 超臨界流体は亜臨界流体を含む。
マイクロセルラ一発泡体を得る方法としてほ、 超臨界流体又は原料ガスを成形 機に供給し、 樹脂組成物に超臨界流体を溶解'含浸させ、 その後、 樹脂組成物が 可塑化している温度で、 系内の圧力を下げることにより、 超臨界流体が膨張し発 泡体を得る方法がある。 そのための成形機としては特に制限はないが、 例えば、 射出成形機、 押出成形 機等が使用できる。
射出成形、 押出成形等の場合、 超臨界流体は樹脂組成物の溶融混練時に供給さ れる。
超臨界流体は、 上記樹脂組成物に溶け込むことができ、 かつ不活性であれば特 に限定はされないが、 安全性、 コスト等の面から二酸化炭素や窒素又はこれらの 混合ガスが好ましい。
超臨界流体を樹脂組成物に浸透させる方法としては、 超臨界流体を加圧または 減圧した状態で注入する方法や液体状態の不活性ガスをプランジャーポンプ等で 注入する方法がある。
超臨界流体を性樹脂組成物に浸透させる場合の圧力は、 浸透させる超臨界流体 の臨界圧以上を必須とし、 より浸透速度を向上させるためには、 1 5 MP a以上、 さらに好ましくは 2 O M P a以上である。
上記製法による樹脂成形体は、 超臨界流体の優れた溶解性と優れた拡散性によ り、 微細で均一な発泡セルを形成することができ、 その結果、 成形時の残留応力 を低減でき、 さらに、 線膨張係数の異方性が緩和されるため、 使用時の寸法変化、 又は光軸ズレが低減される。
上記の理由により、 本発明の樹脂発泡体は光学基台又は光学基台部品に適する。 具体的にはレーザービームプリン夕一用光学箱、 マルチファンクションプリン夕 一用光学箱、 レーザ一スキャナ一ュニッ卜、 光ピックアップベース、 光ピックァ ップレンズホルダ一、 D VD及び C Dピックアップ及びシャーシー、 インクジェ ット用シャ一シ一、 プリンターヘッド、 フラットディスプレイパネル枠、 液晶枠、 レーザ一ビームプリン夕ー用コリメ一夕一ホルダー、 液晶プロジェクタ一レンズ ホルダ一等に使用できる。 特に液晶枠、 光学箱、 D VD及び C Dピックアップべ ースに適する。 実施例
以下、 本発明の実施例を説明するが、 本発明はこれらの実施例によって限定さ れるものではない。
なお、 各例で得られた樹脂成形体の評価は下記の通りである。 ( 1 ) 相対密度：発泡樹脂成形体の密度を、 通常の成形法 （非発泡法） により作 製した成形体の密度で除した値である。 密度測定方法は A S TM D 7 9 2に準 じた。
( 2 ) 反り ：成形品を治具に固定し、 3次元測定機で Z方向 （高さ方向） の寸法 を測定した。 基準面 （治具） に対して最大 （高さ） 寸法を反り量とした。
( 3 ) 光軸ズレ角度：成形品を治具に設置し、 測定部位にミラーを置く。 この面 に垂直にレーザーを照射して、 反射光を非接触角度測定器で検出し、 温度を 4 0 °Cから 8 0 °Cまで上げた際の角度ズレを測定した。
( 4) 線膨張係数：成形体から切り出した （MD、 TD方向） サンプルを A S T M D 6 9 6に準じて測定した。 製造例 1〜 2 0
表 1に示す、 熱可塑性樹脂、 繊維状フイラ一、 無機フィラー及び溶融張力調整 剤から構成される配合組成物を、 二軸押出機を用いて、 表 1記載の温度条件で混 練し、 各製造例のペレットを得た。
製造例 1〜 6は熱可塑性樹脂にポリカーボネート系樹脂を、 製造例 7〜 1 3は 熱可塑性樹脂にポリフエ二レンスルフィド系樹脂を、 製造例 1 4はポリフエニレ ンスルフィドとシンジォ夕クチックポリスチレンのポリマ一プレンドを、 製造例 1 5〜2 0は熱可塑性樹脂にポリスチレンのポリマーブレンドを使用した。
Figure imgf000009_0001
(液晶枠適用例）
実施例 1〜4
製造例 1、 7、 15及び 18のペレットを用い、 マイクロセルラー発泡用射出 成形機 （J SW社製、 50トンまたは 450トン） により、 15MP aの圧力下 で窒素ガス （0. 2重量部） を射出成形機シリンダーに注入し、 表 2に示す成形 条件にて、 マイクロセルラー発泡成形し、 液晶枠のサンプル （寸法：長さ 100 mmX幅 165mmX高さ 5mmで肉厚が 0. 5〜lmm) を得た。
比較例 1〜 4
窒素ガスを供給せず、 化学発泡剤 （永和化成工業 （株） 製、 EB201) を使 用した他は、 実施例 1と同様にしてサンプルを得た。
比較例 5〜 8
窒素ガスを供給しない他は実施例と同様にして無発泡のサンプルを得た。 実施例 1〜4及び比較例 1〜8の成形条件、 相対密度、 及び反り量を表 2に示 す。
これにより本発明の樹脂成形体は、 比較例と比べて反り量が大幅に低減される ことが確認できた。
表 2
成形条件 マイクロセルラー成形 1匕字発泡 無発泡体 成形 金型
"？曰 ■?曰 N2注入量 相対 反り量 相対 反り量 相対 反り量 裂适例
CO (mm) 密度 (mm; 密度 (mm)
(。c) (重量％)
1 1 in ま倫例 1 η 9 0 q 0.1 比較例 1 0.5 0.5 /'J 1 0
7 350 140 実施例 2 0.2 0.9 0.2 比較例 2 0.5. 0.6 比較例 6 1.0 1.5
15 280 80 実施例 3 0.2 0.9 0.1 比較例 3 0.5 0.5 比較例 7 1.0 1.2
18 280 80 実施例 4 0.2 0.9 0.2 比較例 4 0.5 0.5 比較例 8 1.0 1.3
(光学箱適用例）
実施例 5〜 13
製造例 2〜6、 16、 17、 19及び 20のペレットを用い、 マイクロセルラ —発泡用射出成形機により、 15 MP aの圧力下で窒素ガス （0. 2重量％) を 射出成形機シリンダーに注入し、 表 3に示す成形条件にて、 マイクロセルラ一発 泡成形し、 光学箱のサンプル （寸法：長さ 217mmX幅 30 OmmX高さ 4 5 mmで肉厚が 2. 5 mm) を得た。
比較例 9〜 12
窒素ガスを供給せず、 比較例 1と同じ化学発泡剤を使用した他は、 実施例と同 様にしてサンプルを得た。
比較例 13〜 21
窒素ガスを供給しない他は実施例と同様にして無発泡のサンプルを得た。 実施例 5〜13及び比較例 9〜21の成形条件、 相対密度、 光軸ズレ角度及び 線膨張係数を表 3に示す。
尚、 線膨張係数は、 光学箱のポリゴーンミラー配置周辺部位より、 製品ゲート 位置から見て MD方向部位 （3mmX 3mmX2. 5 mm厚） を切り出して測 定した。
これにより本発明の樹脂成形体は、 比較例と比べて光軸ズレ角度が大幅に低減 されることが確認できた。
¾ o
成形条件 マイクロセルラー発泡体 化学発泡体 無発泡体 線膨張係数の比 INT 2 Ttm 繊膨 光軸 ；繊 te膨BSS fe巨你粉
相対
温度 温度 注入量 ズレ角度 (MD ： f 1) 相対 (MD： f 3) 相対
ズレ角度 (MD： f 2) f 1 / f 2 f 3/ f 2 密度
cc) 密度 密度
03) (min. )
製造 X 1 O—5 X 1 0 "5 unin.
例 X 1 0 "5
2 320 110 実施例 5 0. 2 0. 9 5 2. 63 比較例 9 0. 5 8 2. 55 比較例 1 3 1. 0 10 2. 50 1. 05 1. 02
3 3.20 110 実施例 6 0. 2 0. 9 6 2. 20 比較例 1 0 0. 5 9 2. 00 比較例 1 4 1. 0 12 1. 95 1. 13 1. 03
4 320 110 実施例 7 0. 2 0. 9 4 2. 95 比較例 1 5 1. 0 8 2. 75 1. 07
t
5 320 110 実施例 8 0. 2 0. 9 5 2. 43 比較例 1 6 1. 0 9 2. 30 1. 06
6 320 110 実施例 9 0. 2 0. 9 4 2. 90 比較例 1 7 1. 0 8 2. 74 1. 06
16 280 80 実施例 1 0 0. 2 0. 9 6 2. 13 比較例 1 1 0. 5 9 1. 92 比較例 1 8 1. 0 12 1. 91 1. 12 1. 01
17 280 80 実施例 1 1 0. 2 0. 9 4 2. 32 比較例 1 9 1. 0 8 2. 22 1. 05
19 280 80 実施例 1 2 0. 2 0. 9 6 2. 15 比較例 1 2 0. 5 9 1. 93 比較例 2 0 1. 0 12 1. 90 1. 13 1. 02
20 280 80 実施例 1 3 0. 2 0. 9 4 2. 33 比較例 2 1 1. 0 8 2. 21 1. 05
ース適用例）
実施例 1 4〜2 0
製造例 8〜1 4のペレツトを用い、 マイクロセルラ一発泡用射出成形機により、 1 5 M P aの圧力下で窒素ガス （0 . 2重量％) を射出成形機シリンダーに注入 し、 表 4に示す成形条件にて、 マイクロセルラー発泡成形し、 C Dピックアップ ベースのサンプル （寸法：長さ 4 O mm X幅 1 5 mm X高さ 2 3 mmで肉厚が 1 . 5〜3 mm) を得た。
比較例 2 2〜 2 4
窒素ガスを供給せず、 比較例 1と同じ化学発泡剤を使用した他は、 実施例と同 様にしてサンプルを得た。
比較例 2 5〜 3 1
窒素ガスを供給しない他は、 実施例と同様にして無発泡のサンカレを得た。 実施例 1 4〜 2 0及び比較例 2 2〜 3 1の成形条件、 及び相対密度、 光軸ズレ 角度並びに線膨張係数の測定値を表 4に示す。
尚、 線膨張係数は、 C Dピックアップベースの形状が複雑である'ため、 採取か つ測定可能な肉厚みの箇所を選定し、 製品ゲート位置から見て MD方向部位 （3 mm X 3 mm X 5 mm厚） を切り出して測定した。 肉厚が 3 mm未満の場合は、 サンプルを保持するための治具を使用して測定した。
これにより本発明の樹脂成形体は、 比較例と比べて光軸ズレ角度が大幅に低減 されることが確認できた。
表 4
成形条件 マイクロセルラー発泡体 化学発泡体 無発 体 線膨張係数の比 成形 金型 2 光軸 線膨張係数 光軸 線膨張係数 光軸 線膨張係数
相対
温度 温度 注入量 ズレ角度 (MD： f 1) 相対
ズレ角度 (MD ： f 3) 相対 ズレ角 (MD： f 2) f 1 / f 2 f 3/ f 2 ¾度 密度
(で） CC) (重量 ) (min. ) 密度 度
X 1 0 "s (min. ) X 1 0—5 X 1 0 "5
製造例 (min. )
8 350 140 実施例 1 4 0. 2 0. 9 2. 8 1. 90 比較例 2 2 0. 5 4. 50 1. 73 比較例 2 5 1. 0 8. 0 1. 70 1. 12 1. 02
9 350 140 実施例 1 5 0. 2 0. 9 2. 8 1. 83 比較例 2 3 0. 5 4. 30 1. 74 比較例 2 6 1. 0 8. 0 1. 72 1. 06 1. 01
10 350 140 実施例 1 6 0. 2 0. 9 1. 5 1. 98 比較例 2 4 0. 9 3. 0 1. 90 比較例 2 7 1. 0 5. 0 1. 88 1. 05 1. 01
11 350 140 実施例 1 7 0. 2 0. 9 1. 00 2. 00 比較例 2 8 1. 0 2. 5 1. 90 1. 05
12 350 140 実施例 1 8 0. 2 0. 9 1. 2 1. 74 比較例 2 9 1. 0 2. 9 1. 64 1. 06
13 350 140 実施例 1 9 0. 2 0. 9 1. 2 1. 65 比較例 3 0 1. 0 2. 7 1. 57 1. 05
14 280 80 実施例 2 0 0. 2 0. 9 1. 5 1. 69 比較例 3 1 1. 0 3. 5 1. 60 1. 06
産業上の利用可能性
本発明によれば、 使用時の寸法変化又は光軸ズレが低減された光学基台用樹脂 成形体を提供することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 相対密度が 0 . 9 9〜0 . 6であるマイクロセルラー発泡成形により成形 された光学基台用樹脂成形体。
2 . 前記樹脂成形体の線膨張係数 （f 1 ) と、 無発泡樹脂成形体の同一箇所に おける MD方向の線膨張係数 （f 2 ) の比 （f l Z f 2 ) が、 1 . 0 5以上とな る請求の範囲第 1項記載の光学基台用樹脂成形体。
3 . 前記樹脂成形体が、 ポリカーポネ一卜系樹脂、 ポリフエ二レンォキシドノ ポリスチレンァロイ、 ポリフエニレンォキシド/ポリスチレンノシンジオタクチ ルフィド、 シンジオタクチックポリスチレン/ポリフエ二レンスルフィドアロイ、 ポリフエ二レンスルフィド及びポリフエ二レンォキシドアロイ、 ポリエチレンテ レフ夕レート又はポリブチレンテレフ夕レートからなる請求の範囲第 1項又は第 2項記載の光学基台用樹脂成形体。
4. 前記樹脂成形体が、 繊維状フイラ一及び/又は無機フィラーを含む請求の 範囲第 1項又は第 2項記載の光学基台用樹脂成形体。
5 . 前記樹脂成形体が、 溶融張力調整剤を含む請求の範囲第 1項又は第 2項記 載の光学基台用樹脂成形体。
6 . 前記成形体が、 レーザービームプリンター用光学箱、 マルチファンクショ ンプリンター用光学箱、 レーザースキャナーユニット、 光ピックアップべ一ス、 光ピックアップレンズホルダー、 光ピックアップ用シャーシー、 インクジェット 用シャーシ一、 プリンターヘッド、 フラットディスプレイパネル枠、 レーザービ ームプリン夕ー用コリメーターホルダ一又は液晶プロジェクターレンズホルダー である請求の範囲第 1項又は第 2項記載の光学基台用樹脂成形体。
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