JP2000273320A - 光ピックアップ用液晶性ポリマー組成物および光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ピックアップに適した、制振性、低バリ性
に優れ、更にレーザー焦点の環境安定性に優れた樹脂材
料を提供する。 【解決手段】 液晶性ポリマー（Ａ）１００重量部に、
平均粒径０．１〜５０μｍの粒状充填材（Ｂ）を５〜１
００重量部、および平均繊維径０．５〜２０μｍかつ平
均アスペクト比１０以下の繊維状充填材（Ｃ）を５〜１
００重量部含有してなる、充填材の総含有量が１５０重
量部以下である、光ピックアップ用液晶性ポリマー組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粒状充填材および
繊維状充填材を含有した液晶性ポリマーに関するもので
あり、更に詳しくはこのような液晶性ポリマー組成物か
ら成形したコンパクトディスク、レーザーディスク、ビ
デオディスク、光磁気ディスク等に用いるレーザー焦点
の環境安定性に優れた光ピックアップに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
光ピックアップに用いる熱可塑性樹脂には、レーザー焦
点の環境安定性（環境温度の変化によってもレーザー焦
点が安定していること）という特殊な性質が要求され、
一般にポリアリーレンサルファイド樹脂が使用されてい
る。しかしながら、ポリアリーレンサルファイド樹脂組
成物は、上記のレーザー焦点の環境安定性、寸法精度に
は優れているが、制振性に劣り、且つ成形時の金型腐
食、成形品のバリ等の問題があり、光ピックアップ用樹
脂組成物として充分満足のいくものではない。一方、異
方性溶融相を形成し得る液晶性ポリマーは、熱可塑性樹
脂の中でも寸法精度、制振性に優れ、成形時のバリが極
めて少ない材料として知られており、各種電気・電子機
器部品に用いられている。そこで、液晶性ポリマーを光
ピックアップ用樹脂として使用するが考えられるが、液
晶性ポリマーにはレーザー焦点の環境安定性が劣るとい
う欠点があり、光ピックアップへの適用が控えられてい
た。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記問題点
に鑑み、液晶性ポリマーへのレーザー焦点の環境安定性
の付与について鋭意探索、検討を行ったところ、液晶ポ
リマーに対し特定の粒状充填材および特定の繊維状充填
材を夫々特定量含有することにより、機械的性質を大き
く低下させることなくレーザー焦点の環境安定性を向上
させ得ることを見出し、本発明を完成するに至った。即
ち本発明は、液晶性ポリマー（Ａ）１００重量部に、平
均粒径０．１〜５０μｍの粒状充填材（Ｂ）を５〜１０
０重量部、および平均繊維径０．５〜２０μｍかつ平均
アスペクト比１０以下の繊維状充填材（Ｃ）を５〜１０
０重量部含有してなる、充填材の総含有量が１５０重量
部以下である、光ピックアップ用液晶性ポリマー組成物
を提供するものである。

【０００４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で使用する液晶性ポリマー（Ａ）とは、光学異方
性溶融相を形成し得る性質を有する溶融加工性ポリマー
を指す。異方性溶融相の性質は、直交偏光子を利用した
慣用の偏光検査法により確認することが出来る。より具
体的には、異方性溶融相の確認は、Ｌｅｉｔｚ偏光顕微
鏡を使用し、Ｌｅｉｔｚホットステージに載せた溶融試
料を窒素雰囲気下で４０倍の倍率で観察することにより
実施できる。本発明に適用できる液晶性ポリマーは直交
偏光子の間で検査したときに、たとえ溶融静止状態であ
っても偏光は通常透過し、光学的に異方性を示す。前記
のような液晶性ポリマー（Ａ）としては特に限定されな
いが、芳香族ポリエステル又は芳香族ポリエステルアミ
ドであることが好ましく、芳香族ポリエステル又は芳香
族ポリエステルアミドを同一分子鎖中に部分的に含むポ
リエステルもその範囲にある。これらは６０℃でペンタ
フルオロフェノールに濃度０．１重量％で溶解したとき
に、好ましくは少なくとも約２．０ｄｌ／ｇ、さらに好
ましくは２．０〜１０．０ｄｌ／ｇの対数粘度（Ｉ．
Ｖ．）を有するものが使用される。本発明に適用できる
液晶性ポリマー（Ａ）としての芳香族ポリエステル又は
芳香族ポリエステルアミドとして特に好ましくは、芳香
族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ヒドロキシアミン、芳
香族ジアミンの群から選ばれた少なくとも１種以上の化
合物を構成成分として有する芳香族ポリエステル、芳香
族ポリエステルアミドである。より具体的には、 （１）主として芳香族ヒドロキシカルボン酸およびその
誘導体の１種又は２種以上からなるポリエステル； （２）主として（ａ）芳香族ヒドロキシカルボン酸およ
びその誘導体の１種又は２種以上と、（ｂ）芳香族ジカ
ルボン酸、脂環族ジカルボン酸およびその誘導体の１種
又は２種以上と、（ｃ）芳香族ジオール、脂環族ジオー
ル、脂肪族ジオールおよびその誘導体の少なくとも１種
又は２種以上、とからなるポリエステル； （３）主として（ａ）芳香族ヒドロキシカルボン酸およ
びその誘導体の１種又は２種以上と、（ｂ）芳香族ヒド
ロキシアミン、芳香族ジアミンおよびその誘導体の１種
又は２種以上と、（ｃ）芳香族ジカルボン酸、脂環族ジ
カルボン酸およびその誘導体の１種又は２種以上、とか
らなるポリエステルアミド； （４）主として（ａ）芳香族ヒドロキシカルボン酸およ
びその誘導体の１種又は２種以上と、（ｂ）芳香族ヒド
ロキシアミン、芳香族ジアミンおよびその誘導体の１種
又は２種以上と、（ｃ）芳香族ジカルボン酸、脂環族ジ
カルボン酸およびその誘導体の１種又は２種以上と、
（ｄ）芳香族ジオール、脂環族ジオール、脂肪族ジオー
ルおよびその誘導体の少なくととと１種又は２種以上、
とからなるポリエステルアミドなどが挙げられる。さら
に上記の構成成分に必要に応じ分子量調整剤を併用して
もよい。

【０００５】本発明に適用できる前記液晶性ポリマー
（Ａ）を構成する具体的化合物の好ましい例としては、
ｐ−ヒドロキシ安息香酸、６−ヒドロキシ−２−ナフト
エ酸等の芳香族ヒドロキシカルボン酸、２，６−ジヒド
ロキシナフタレン、１，４−ジヒドロキシナフタレン、
４，４’−ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキノン、
レゾルシン、下記一般式（Ｉ）および下記一般式（II）
で表される化合物等の芳香族ジオール；テレフタル酸、
イソフタル酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、
２，６−ナフタレンジカルボン酸および下記一般式（II
I)で表される化合物等の芳香族ジカルボン酸；ｐ−アミ
ノフェノール、ｐ−フェニレンジアミン等の芳香族アミ
ン類が挙げられる。

【０００６】

【化１】

【０００７】本発明が適用される特に好ましい液晶性ポ
リマー（Ａ）としては、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、６−
ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、テレフタル酸およびｐ−
アミノフェノールを主構成単位成分とする芳香族ポリエ
ステルアミドである。

【０００８】本発明の目的であるレーザー焦点の環境安
定性を達成するためには、液晶性ポリマー（Ａ）１００
重量部に、平均粒径０．１〜５０μｍの粒状充填材
（Ｂ）を５〜１００重量部、および平均繊維径０．５〜
２０μｍかつ平均アスペクト比１０以下の繊維状充填材
（Ｃ）を５〜１００重量部含有させる必要がある。本発
明において粒状充填材（Ｂ）としては、繊維状、板状、
短冊状の如き特定の方向への広がりを持たない粒状体を
意味し、平均アスペクト比が１〜２であるようなものを
指す。その平均粒径は、０．１〜５０μｍである。粒状
充填材としては、具体的には、カオリン、クレー、バー
ミキュライト、タルク、珪酸カルシウム、珪酸アルミニ
ウム、長石粉、酸性白土、ロウ石クレー、セリサイト、
シリマナイト、ベントナイト、ガラス粉、ガラスビー
ズ、スレート粉、シラン等の珪酸塩、炭酸カルシウム、
胡粉、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト等
の炭酸塩、バライト粉、沈降性硫酸カルシウム、焼石
膏、硫酸バリウム等の硫酸塩、水和アルミナ等の水酸化
物、アルミナ、酸化アンチモン、マグネシア、酸化チタ
ン、亜鉛華、シリカ、珪砂、石英、ホワイトカーボン、
珪藻土等の酸化物、二硫化モリブデン等の硫化物、金属
粉粒体等の材質からなるものである。その中でも価格と
性能の面から、ガラスビーズ、タルクおよび酸化チタン
が好ましい。レーザー焦点の環境安定性を達成するには
粒状充填材の含有量が多いほど良いが、含有量過多は押
出性および成形性を悪化させ、更には機械的強度を低下
させる。また、含有量が少なすぎてもレーザー焦点の環
境安定性が発現されない。そのため粒状充填材の含有量
は、液晶性ポリマー（Ａ）１００重量部に対して、５〜
１００重量部、好ましくは１０〜８０重量部である。

【０００９】本発明において平均繊維径０．５〜２０μ
ｍかつ平均アスペクト比１０以下の繊維状充填材（Ｃ）
としては、ガラスミルドファイバー、炭素ミルドファイ
バー、ウォラストナイト、ウィスカー、金属繊維、無機
系繊維および鉱石系繊維等の各種有機繊維が使用可能で
ある。炭素ミルドファイバーとしては、ポリアクリロニ
トリルを原料とするＰＡＮ系、ピッチを原料とするピッ
チ系繊維が用いられる。ウィスカーとしては、窒化珪素
ウィスカー、三窒化珪素ウィスカー、塩基性硫酸マグネ
シウムウィスカー、チタン酸バリウムウィスカー、炭化
珪素ウィスカー、ボロンウィスカー等が用いられ、金属
繊維としては、軟鋼、ステンレス、鋼およびその合金、
黄銅、アルミおよびその合金、鉛等の繊維が用いられ
る。無機系繊維としては、ロックウール、ジルコニア、
アルミナシリカ、チタン酸カリウム、チタン酸バリウ
ム、炭化珪素、アルミナ、シリカ、高炉スラグ等の各種
ファイバーが用いられる。鉱石系繊維としては、アスベ
スト、ウォラストナイト等が使用される。その中でも性
能の面から、ミルドファイバーおよびウォラストナイト
が好ましい。ミルドファイバーとしては、通常のミルド
ファイバーの他にニッケル、銅等金属コートしたミルド
ファイバー、シランファイバー等が使用可能である。
尚、この場合平均アスペクト比が１０を越えると、繊維
配向の影響で異方性が大きくなり、環境温度の変化によ
るレーザー焦点のずれが大きくなる。レーザー焦点の環
境安定性を達成するための繊維状充填材の含有量は、含
有量が多い場合、押出性および成形性を悪化させ、更に
レーザー焦点の環境安定性が発現されず、一方、含有量
が少ない場合は機械的強度を低下させる。そのため繊維
状充填材の含有量は、液晶性ポリマー（Ａ）１００重量
部に対して、５〜１００重量部、好ましくは１０〜７０
重量部である。

【００１０】この場合、粒状充填材（Ｂ）はレーザー焦
点の環境安定性を改善させるのに役立つが、含有量が多
すぎると押出性、成形性を悪化させ材料を脆くする。繊
維状充填材（Ｃ）は機械的性質を向上させるのに役立つ
が、含有量が材料の異方性が大きくなりレーザー焦点の
環境安定性が低下する。従って、（Ｂ）、（Ｃ）成分の
総含有量は１５０重量部以下、好ましくは１１０重量部
以下にする必要がある。

【００１１】また、機械特性を向上させるために、更に
平均繊維径５〜２０μｍかつ平均アスペクト比１５以上
の繊維状充填材（Ｄ）を５〜１００重量部含有すること
もできる。繊維状充填材（Ｄ）は、平均アスペクト比が
（Ｃ）成分より大きく、異方性を大きくするため、含有
量は１０〜５０重量部が好ましい。１００重量部を越え
ると、レーザー焦点の環境安定性が低下し、好ましくな
い。繊維状充填材（Ｄ）としては、ガラス繊維、炭素繊
維等が使用可能である。炭素繊維としては、ポリアクリ
ロニトリルを原料とするＰＡＮ系、ピッチを原料とする
ピッチ系繊維が用いられる。その中では、価格と性能の
面からガラス繊維が好ましい。更に（Ｄ）成分を添加す
る場合も、充填材の総含有量は１５０重量部以下、好ま
しくは１１０重量部以下にする必要がある。

【００１２】本発明において使用する繊維状充填材、粒
状充填材はそのままでも使用できるが、一般的に用いら
れる公知の表面処理剤、収束剤を併用することができ
る。

【００１３】なお、液晶性ポリマー組成物に対し、核
剤、カーボンブラック等の顔料、酸化防止剤、安定剤、
可塑剤、滑剤、離型剤および難燃剤等の添加剤を添加し
て、所望の特性を付与した組成物も本発明で言う液晶性
ポリマー組成物の範囲に含まれる。

【００１４】本発明の液晶性ポリマー組成物は、２種若
しくは３種以上の充填材を用いることにより各々の欠点
を補い合うことにより機械的性質を損なうことなく、レ
ーザー焦点の環境安定性に優れた材料を得るものであ
り、更には成形体中の各充填材が均一に分散し、繊維充
填材の間に粒状充填材が存在するような分散状態で、よ
り高性能が発揮される。

【００１５】このような液晶性ポリマー組成物を製造す
るには、両者を前記組成割合で含有し、混練すればよ
い。通常、押出機で混練し、ペレット状に押し出し、射
出成形等に用いるが、この様な押出機による混練に限定
されるものではない。

【００１６】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、評価方法などは以下の通りである。 （レーザー光軸の変動量）光ピックアップを成形し、そ
の成形品にレーザー光を発振し、測定反射面上でレーザ
ーを反射させる。その反射したレーザーをスクリーン上
に投影し、基準原点からの距離を測定し、測定反射面の
傾きのずれを求めた。 （制振性）厚さ１．６ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ２００ｍ
ｍの成形品を用いて、ＪＩＳ Ｇ０６０２「制振鋼板の
振動減衰特性試験方法」に準じ測定し、周波数１００〜
１５００Ｈｚでの損失係数により評価を行った。損失係
数の逆数は、振動時の振動回数に比例するため、損失係
数の逆数が小さいほど振動が早くおさまり（制振性に優
れる）、損失係数が大きいほど制振性に優れることにな
る。 （低バリ性）厚さ３ｍｍ、直径８０ｍｍの円盤（中央ピ
ンゲート）の円周上に厚さ２０μｍのバリが発生する金
型を用いて、充填最低圧力で成形し、その時のバリ長さ
を２．５次元寸法測定器にて測定した。 （平均アスペクト比）ペレットを加熱して樹脂を熱分解
除去し、その残留物を拡大鏡を用いて観察して評価し
た。任意に選んだ繊維状充填材５０本の長さを測定し
た。

【００１７】実施例１〜２および比較例１〜３ 液晶性ポリエステル（ＬＣＰ；ポリプラスチックス
（株）製、ベクトラＥ９５０ｉ）あるいはポリフェニレ
ンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）１００重量部に対し、各
種充填材（シリカ、ガラスビーズ、炭酸カルシウム及び
ガラス繊維（チョップドストランド、長さ７ｍｍ））を
表１に示す割合でドライブレンドした後、二軸押出機に
て溶融混練し、ペレット化した。このペレットから射出
成形機により上記試験片を作製し、評価したところ、表
１に示す結果を得た。

【００１８】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｋ 7/10 Ｃ０８Ｋ 7/10 Ｃ０８Ｌ 77/12 Ｃ０８Ｌ 77/12 Ｇ１１Ｂ 7/12 Ｇ１１Ｂ 7/12 (72)発明者 大竹 峰生 静岡県富士市宮島973番地 ポリプラスチ ックス株式会社内 Ｆターム(参考） 4J002 CF161 CL081 DA017 DA018 DA066 DA067 DC007 DE076 DE097 DE106 DE126 DE136 DE146 DE187 DE236 DF017 DG026 DG046 DG047 DG056 DJ006 DJ007 DJ016 DJ036 DJ046 DK007 DL006 DL007 DL008 FA047 FA048 FA067 FA086 FD016 FD017 FD018 GS00 5D119 AA50 BA01 JA43 JA46 JC06

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶性ポリマー（Ａ）１００重量部に、
   平均粒径０．１〜５０μｍの粒状充填材（Ｂ）を５〜１
   ００重量部、および平均繊維径０．５〜２０μｍかつ平
   均アスペクト比１０以下の繊維状充填材（Ｃ）を５〜１
   ００重量部含有してなる、充填材の総含有量が１５０重
   量部以下である、光ピックアップ用液晶性ポリマー組成
   物。
2. 【請求項２】 更に平均繊維径５〜２０μｍかつ平均ア
   スペクト比１５以上の繊維状充填材（Ｄ）を液晶性ポリ
   マー（Ａ）１００重量部に対し５〜１００重量部含有し
   てなることを特徴とする請求項１記載の液晶性ポリマー
   組成物。
3. 【請求項３】 繊維状充填材（Ｃ）がミルドファイバ
   ー、ウォラストナイトから選ばれる１種又は２種以上で
   あることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶性ポリ
   マー組成物。
4. 【請求項４】 粒状充填材（Ｂ）がタルク、酸化チタン
   から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする
   請求項１〜３の何れか１項記載の液晶性ポリマー組成
   物。
5. 【請求項５】 粒状充填材（Ｂ）がガラスビーズである
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の液晶
   性ポリマー組成物。
6. 【請求項６】 粒状充填材（Ｂ）がシリカであることを
   特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の液晶性ポリ
   マー組成物。
7. 【請求項７】 液晶性ポリマー（Ａ）がポリエステルア
   ミドであることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項
   に記載の液晶性ポリマー組成物。
8. 【請求項８】 請求項１〜７の何れか１項記載の液晶性
   ポリマー組成物から製造された光ピックアップ。