JP2007106970A - 光学部品用樹脂組成物及び光学部品 - Google Patents

Abstract

【課題】光軸ズレが極めて小さく、機械強度、成形性（金型腐食性や臭気の小さい）に優れた光学部品を与える光学部品用樹脂組成物及びそれからなる光学部品を提供する。
【解決手段】ポリアリーレンスルフィド１００質量部に対し、炭酸カルシウム１５０〜４５０質量部、ガラス繊維１００〜４００質量部、及び水酸化カルシウム又は水酸化マグネシウムと非晶質ケイ酸を水中で加熱して製造される塩基性ケイ酸金属塩であって、一般式（１）：ＭＯ・ｎＳｉＯ_２で示される塩基性ケイ酸金属塩、及び、水酸化カルシウム及び水酸化マグネシウムと非晶質ケイ酸を水中で加熱して製造される塩基性ケイ酸金属塩であって、一般式（２）：ｓＭ^１Ｏ・ｔＭ^２Ｏ・ｍＳｉＯ_２で示される塩基性ケイ酸金属塩からなる群から選択される少なくとも一種を、０．０２〜１０質量部添加してなる光学部品用樹脂組成物；及びそれを射出成形してなる光学部品。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学部品用樹脂組成物及び光学部品に関する。

従来、ＣＤ、ＤＶＤ等の光ピックアップや、高速カラー複写機、高速カラーレーザービームプリンター（ＬＢＰ）等の光学系ハウジング（ベース）等の光学部品は、アルミ、亜鉛等の金属ダイキャストにより製造されてきた。しかし、近年、製品のコストダウンや軽量化のニーズの高まりから、これらの樹脂化が検討され始め、徐々に置き換わりつつある。この際、樹脂材料には、個々の光学部品の機能に応じて、（射出）成形時の寸法精度や寸法安定性、成形性（流動性）、機械強度、剛性、耐環境性（熱、湿度、薬品等）、難燃性等の特性が求められる。樹脂化された光学部品では、これらの特性のうち、寸法安定性、特に、環境（温度、湿度等）の変化に対する光学系の光軸ズレを小さくすることが、近年、特に顕著になってきた、ＣＤ、ＤＶＤ等の高記録密度化や高速処理化、又は複写機、ＬＢＰ等の高速カラー化等に際して厳しく要求されるようになってきた。

フィラー組成、ポリフェニルエーテル（ＰＰＥ；高Ｔｇ非晶性樹脂）の添加により材料の寸法安定性を向上させることで、光軸特性を向上してきている。しかし、実際の光学部品成形品は構造が複雑で、光学部品設置部周辺が不均質な表面状態になったり、ウェルドを生じる等により光軸特性が低下する場合があった。
一方、金型の腐食や臭気の発生も問題であった。

特開昭６４−４０８８８号公報 特開昭５７−１１９４９４号公報

上記事情に鑑み、本発明は、光軸ズレが極めて小さく、機械強度、成形性（金型腐食性や臭気が少ない）に優れた光学部品を与える光学部品用樹脂組成物及びそれからなる光学部品を提供することを目的とする。

本発明者は鋭意研究を重ねた結果、ポリアリーレンスルフィド１００質量部に対し、特定の製造方法で製造された特定の構造を有する塩基性ケイ酸金属塩を、特定量添加することにより、金型腐食性や臭気が少なく、成形性に優れた光学部品用樹脂組成物が得られることを見出した。
さらに、本発明者は、上記光学部品用樹脂組成物に特定の樹脂、炭酸カルシウム、充填剤を特定量添加することにより、光軸ズレが極めて小さく、機械強度にも優れた光学部品を与える光学部品用樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成させた。

即ち、本発明は下記の光学部品用樹脂組成物及びそれからなる光学部品を提供することができる。
１．［１］ポリアリーレンスルフィド１００質量部に対し、
［２］炭酸カルシウムを１５０〜４５０質量部、
［３］ガラス繊維を１００〜４００質量部、及び
［４］水酸化カルシウム又は水酸化マグネシウムと非晶質ケイ酸を水中で加熱して製造される塩基性ケイ酸金属塩であって、一般式（１）
ＭＯ・ｎＳｉＯ_２ （１）
〔式（１）中、ＭはＣａ又はＭｇを示し、ｎは０．０２〜０．３０の範囲の値である。〕
で示される塩基性ケイ酸金属塩、及び
水酸化カルシウム及び水酸化マグネシウムと非晶質ケイ酸を水中で加熱して製造される塩基性ケイ酸金属塩であって、一般式（２）
ｓＭ^１Ｏ・ｔＭ^２Ｏ・ｍＳｉＯ_２ （２）
〔式（２）中、Ｍ^１はＣａ、Ｍ^２はＭｇを示し、ｓ＋ｔ＝１であり、ｍは０．０２〜０．３０の範囲の値である。〕
で示される塩基性ケイ酸金属塩からなる群から選択される少なくとも一種を０．０２〜１０質量部添加してなる光学部品用樹脂組成物。
２．さらに、前記［１］ポリアリーレンスルフィド１００質量部に対し、［５］シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）系樹脂、ポリスチレン系樹脂及びポリフェニレンオキシド系樹脂からなる群より選ばれる一種以上の樹脂を３０〜２５０質量部添加してなる上記１に記載の光学部品用樹脂組成物。
３．ポリアリーレンスルフィドが、ポリフェニレンスルフィドである上記１又は２に記載の光学部品用樹脂組成物。
４．上記１〜３のいずれかに記載の光学部品用樹脂組成物を射出成形してなる光学部品。
５．上記１〜３のいずれかに記載の光学部品用樹脂組成物を射出成形してなる光ピックアップハウジング。

本発明によれば、光軸ズレが極めて小さく、機械強度、成形性（金型腐食性や臭気の小さい）に優れた光学部品を与える光学部品用樹脂組成物及びそれからなる光学部品を提供することができる。

以下、本発明の光学部品用樹脂組成物及びそれからなる光学部品について詳細に説明する。

１．光学部品用樹脂組成物
本発明の光学部品用樹脂組成物は、［１］ポリアリーレンスルフィド１００質量部に対し、［２］炭酸カルシウムを１５０〜４５０質量部、［３］ガラス繊維を１００〜４００質量部、及び［４］前記一般式（１）で示される塩基性ケイ酸金属塩、及び前記一般式（２）で示される塩基性ケイ酸金属塩からなる群から選択される少なくとも一種を、０．０２〜１０質量部添加してなることを特徴とする。
以下、本発明で用いるポリアリーレンスルフィド、炭酸カルシウム、ガラス繊維及び前記一般式（１）又は（２）で示される塩基性ケイ酸金属塩について詳細に説明する。

［１］ポリアリーレンスルフィド
本発明で用いられるポリアリーレンスルフィドは、繰り返し単位が一般式（３）
−（Ａｒ−Ｓ）− （３）
〔式（３）中、Ａｒはアリーレン基、Ｓは硫黄を示す。〕
で示されるポリマーである。繰り返し単位の（Ａｒ−Ｓ）を１モル（基本モル）と定義すると、本発明で用いられるポリアリーレンスルフィドは、この繰り返し単位を通常５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上含有するポリマーである。

アリーレン基としては、ｐ−フェニレン、ｍ−フェニレン、ｏ−フェニレン、アルキル置換フェニレン（好ましくは、炭素原子数１〜６のアルキル基）、フェニル置換フェニレン、ハロゲン置換フェニレン、アミノ置換フェニレン、アミド置換フェニレン、ｐ，ｐ’−ジフェニレンスルフォン、ｐ，ｐ’−ビフェニレン、ｐ，ｐ’−ビフェニレンエーテル、ｐ，ｐ’−ビフェニレンカルボニル及びナフタレン等の少なくとも一つのベンゼン環を含む二価の芳香族残基を挙げることができる。これらのアリーレン基からなるポリアリーレンスルフィドとしては、同一の繰り返し単位からなるホモポリマー、２種以上の異なるアリーレン基からなるコポリマー及びこれらの混合物を挙げることができる。

これらのポリアリーレンスルフィドの中でも、ｐ−フェニレンスルフィドを繰り返し単位の主構成要素とするポリフェニレンスルフィドが、加工性に優れ、しかも工業的に入手が容易であることから特に好ましい。この他に、ポリアリーレンケトンスルフィド、ポリアリーレンケトンケトンスルフィド等を使用することができる。コポリマーの具体例としては、ｐ−フェニレンスルフィドの繰り返し単位とｍ−フェニレンスルフィドの繰り返し単位を有するランダム又はブロックコポリマー、フェニレンスルフィドの繰り返し単位とアリーレンケトンスルフィドの繰り返し単位を有するランダム又はブロックコポリマー、フェニレンスルフィドの繰り返し単位とアリーレンケトンケトンスルフィドの繰り返し単位を有するランダム又はブロックコポリマー、フェニレンスルフィドの繰り返し単位とアリーレンスルホンスルフィドの繰り返し単位を有するランダム又はブロックコポリマー等を挙げることができる。これらのポリアリーレンスルフィドは、結晶性ポリマーであることが好ましい。

ポリアリーレンスルフィドは、極性溶媒中で、アルカリ金属硫化物とジハロゲン置換芳香族化合物とを重合反応させる公知の方法により得ることができる。アルカリ金属硫化物としては、例えば、硫化リチウム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウム、硫化セシウム等を挙げることができる。反応系中で水硫化ナトリウムと水酸化ナトリウムを反応させることにより生成させた硫化ナトリウムも使用することができる。ジハロゲン置換芳香族化合物としては、例えば、ｐ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、２，５−ジクロロトルエン、ｐ−ジブロモベンゼン、２，６−ジクロロナフタリン、１−メトキシ−２，５−ジクロロベンゼン、４，４’−ジクロロビフェニル、３，５−ジクロロ安息香酸、ｐ，ｐ’−ジクロロジフェニルエーテル、４，４’−ジクロロフェニルスルホン、４，４’−ジクロロジフェニルスルホキシド及び４，４’−ジクロロジフェニルケトン等を挙げることができる。これらは、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。

ポリアリーレンスルフィドに多少の分岐構造又は架橋構造を導入するために、１分子当たり３〜６個のハロゲン置換基を有するポリハロゲン置換芳香族化合物を併用することができる。ポリハロゲン置換芳香族化合物としては、例えば、１，２，３−トリクロロベンゼン、１，２，３−トリブロモベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼン、１，２，４−トリブロモベンゼン、１，３，５−トリクロロベンゼン、１，３，５−トリブロモベンゼン、１，３−ジクロロ−５−ブロモベンゼン等のトリハロゲン置換芳香族化合物、及びこれらのアルキル置換体を挙げることができる。これらは、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中でも、経済性、反応性、物性等の観点から、１，２，４−トリクロロベンゼン、１，３，５−トリクロロベンゼン及び１，２，３−トリクロロベンゼンが好ましい。

極性溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のＮ−アルキルピロリドン、１，３−ジアルキル−２−イミダゾリジノン、テトラアルキル尿素、ヘキサアルキル燐酸トリアミド等に代表される芳香族有機アミド溶媒が、反応系の安定性が高く、高分子量のポリマーが得やすいので好ましい。本発明では、実質的に直鎖状のポリアリーレンスルフィドの他に、重合後に各種洗浄操作や熱処理を施したポリアリーレンスルフィドも使用することができる。

［２］炭酸カルシウム
本発明の光学部品用樹脂組成物には、さらに、ポリアリーレンスルフィド１００質量部に対し、充填剤として、炭酸カルシウムを１５０〜４５０質量部添加することが好ましく、１５０〜３００質量部添加することがより好ましい。
炭酸カルシウムを添加することにより、寸法安定性が得られる。
炭酸カルシウムの添加量が１５０質量部未満では、上記効果が発現せず、４５０質量部を超えると、流動性が低下し、好ましくない。

本発明で用いることができる炭酸カルシウムには、特に限定はなく、如何なる製法によって得られたものであってもよい。炭酸カルシウムの市販品としては、例えば、白石工業社製；ホワイトンＰ３０が挙げられる。

［３］ガラス繊維
本発明の光学部品用樹脂組成物には、さらに、ポリアリーレンスルフィド１００質量部に対し、充填剤として、ガラス繊維を１００〜４００質量部添加することが好ましく、１５０〜３００質量部添加することがより好ましい。
ガラス繊維を添加することにより、強度向上効果が得られる。
ガラス繊維の添加量が１００質量部未満では、上記効果が発現せず、４００質量部を超えると、流動性が低下し、好ましくない。

本発明で用いることができるガラス繊維としては、例えば、旭ファイバーグラス社製；ＪＡＦＴ５９１が挙げられる。

［４］塩基性ケイ酸金属塩
本発明で用いられる下記一般式（１）で示される塩基性ケイ酸金属塩（以下、塩基性ケイ酸金属塩（１）ということがある）は、水酸化カルシウム又は水酸化マグネシウムと非晶質ケイ酸を水中で加熱して製造される。
ＭＯ・ｎＳｉＯ_２ （１）
〔式（１）中、ＭはＣａ若しくはＭｇを示し、ｎは０．０２〜０．３０の範囲の値である。〕
一般式（１）で示される塩基性ケイ酸金属塩は、塩基性ケイ酸カルシウム又は塩基性ケイ酸マグネシウムである。

本発明で用いられる下記一般式（２）で示される塩基性ケイ酸金属塩（以下、塩基性ケイ酸金属塩（２）ということがある）は、水酸化カルシウム及び水酸化マグネシウムと非晶質ケイ酸を水中で加熱して製造される。
ｓＭ^１Ｏ・ｔＭ^２Ｏ・ｍＳｉＯ_２ （２）
〔式（２）中、Ｍ^１はＣａ、Ｍ^２はＭｇを示し、ｓ＋ｔ＝１であり、ｍは０．０２〜０．３０の範囲の値である。〕
一般式（２）で示される塩基性ケイ酸金属塩は、塩基性ケイ酸カルシウムマグネシウムである。

これらの一般式（１）及び一般式（２）で示される塩基性ケイ酸金属塩は２種以上を混合して使用することもできるが、塩基性ケイ酸カルシウムや塩基性ケイ酸マグネシウムの単独使用に比べて、塩基性ケイ酸金属塩をカルシウムとマグネシウムの両方の金属を含むように使用する方が好ましい。このような例としては、一般式（１）で示される塩基性ケイ酸カルシウムと塩基性ケイ酸マグネシウムの併用、一般式（２）で示される塩基性ケイ酸カルシウムマグネシウムの使用が挙げられ、さらには、一般式（２）で示される塩基性ケイ酸カルシウムマグネシウムと一般式（１）で示される塩基性ケイ酸カルシウム若しくは塩基性ケイ酸マグネシウムとを併用することもできる。

一般式（２）で示される塩基性ケイ酸金属塩の場合は、カルシウム／マグネシウムのモル比、即ちｓ／ｔは、好ましくは５／９５〜９５／５の範囲である。一般式（２）で示される塩基性ケイ酸カルシウムマグネシウムは、水酸化カルシウムと水酸化マグネシウムをカルシウム／マグネシウムのモル比が５／９５〜９５／５の範囲で、かつ水酸化カルシウムと水酸化マグネシウムとの合計１モルに対して非晶質ケイ酸が０．０２〜０．３０モルの範囲で反応させて得られる。

一般式（１）及び一般式（２）中、ｎ及びｍは、ＳｉＯ_２／ＭＯ及びＳｉＯ_２／（Ｍ^１Ｏ＋Ｍ^２Ｏ）のモル比を示し、０．０２〜０．３０の範囲の値であり、ｎ及びｍが０．０２〜０．１５の範囲の値であることが好ましい。ｎ及びｍが０．０２未満の場合、もしくは０．３０を超えた場合には、物性が低下したり、光軸特性の不安定になる等、特性の低下や、金型の腐食、臭気の発生等成形時の不具合が生じることがあり、好ましくない。

本発明で用いられる塩基性ケイ酸金属塩（１）は、水酸化カルシウム又は水酸化マグネシウムの１モルに対しを、塩基性ケイ酸金属塩（２）は、水酸化カルシウム及び水酸化マグネシウムの合計１モルに対し、０．０２〜０．３０モル、好ましくは０．０２〜０．１５モルの非晶質ケイ酸を水中で混合し、この混合物を５０〜１００℃の温度で反応させ、得られたスラリーを蒸発乾固することにより容易に製造することができる。

原料となる水酸化カルシウムは、工業石灰（ＪＩＳ Ｒ ９００１）の特号、１号及び２号の何れのものでも使用できる。これに限定されず、他の用途のもの、例えば左官用消石灰も用いることができる。又、水酸化マグネシウムとしては、天然、合成の水酸化マグネシウムを使用することができる。

非晶質ケイ酸としては、ホワイトカーボン、その他の湿式法非晶質シリカ（沈降法シリカやゲル法シリカ）や、スメクタイト族粘度鉱物を酸処理して得られた非晶質シリカを使用することができる。この非晶質シリカは、一般に１５０〜４００ｍ^２／ｇのＢＥＴ比表面積を有し、その２次粒子径が１〜１０μｍの範囲内にあるものがよい。

本発明で用いられる塩基性ケイ酸金属塩（１）及び（２）には、水又は水和水（水酸基として存在する水）を含んでいてもよい。水和水を含む場合には、一般式（１）中のＭＯ（ＭはＣａ若しくはＭｇ）又は一般式（２）中のＭ^１Ｏ（Ｍ^１はＣａ）若しくはＭ^２Ｏ（Ｍ^２はＭｇ）は、部分的に水酸化物として存在する。このように水又は水和水を含む場合でも、本発明で用いられる塩基性ケイ酸金属塩は、実質的に一般式（１）又は一般式（２）の組成を持つ。

各塩基性ケイ酸金属塩の具体的な製法としては、下記のものが挙げられる。
１．塩基性ケイ酸カルシウムを得るには、水酸化カルシウムとホワイトカーボンを用い、水酸化カルシウム１モルに対して非晶質ケイ酸０．０２〜０．３０の範囲、好ましくは０．０２〜０．１５の範囲で、反応温度５０〜１００℃、好ましくは８０〜９８℃で、水中で反応する。
２．塩基性ケイ酸マグネシウムを得るには、水酸化マグネシウムとホワイトカーボンを用い、水酸化マグネシウム１モルに対して非晶質ケイ酸０．０２〜０．３０の範囲、好ましくは０．０２〜０．１５の範囲で、反応温度５０〜１００℃、好ましくは８０〜９８℃で、水中で反応する。
３．塩基性ケイ酸カルシウムマグネシウムを得るには水酸化カルシウム及び水酸化マグネシウムとホワイトカーボンを用い、水酸化カルシウムと水酸化マグネシウム合計で１モルに対して非晶質ケイ酸０．０２〜０．３０、好ましくは０．０２〜０．１５で、反応温度５０〜１００℃、好ましくは８０〜９８℃で、水中で反応する。

この製法以外の製法、例えば特開平５−１８６６８９号公報に記載されているような水溶性ケイ酸塩と水溶性金属塩等を水の存在下に反応させる方法で得られる金属ケイ酸塩は、式（１）中のＳｉＯ_２／ＭＯ又は式（２）中のＳｉＯ_２／（Ｍ^１Ｏ＋Ｍ^２Ｏ）がモル比で０．３０を超える金属ケイ酸塩であっても、本発明のように０．０２〜０．３０の範囲にある塩基性ケイ酸塩であっても、強度低下や光軸特性の低下等の特性低下を招き、好ましくない。

また、単に水酸化カルシウム若しくは酸化カルシウム又は水酸化マグネシウム若しくは酸化マグネシウムとケイ酸を前記一般式（１）又は一般式（２）の組成になるように単に混合したものを添加しても、強度低下や光軸特性の低下等の特性低下を招き、好ましくない。さらに、本発明の範囲外の金属ケイ酸塩を、水酸化カルシウム若しくは酸化カルシウム又は水酸化マグネシウム及び酸化マグネシウムと、上記一般式（１）又は一般式（２）の組成になるように単に混合して添加しても、強度低下や光軸特性の低下等の樹脂特性低下を招き、好ましくない。

本発明で用いられる塩基性ケイ酸金属塩（１）及び（２）は、高級脂肪酸、高級脂肪酸アンモニウム塩、ステアリン酸やオレイン酸等のアルカリ金属塩のような高級脂肪酸アルカリ金属塩、有機スルホン酸及びドデシルベンゼンスルホン酸等のアルカリ金属塩のような有機スルホン酸アルカリ金属塩等で表面処理されていてもよい。本発明で用いられる表面処理された塩基性ケイ酸金属塩（１）及び（２）は、表面処理をしていない該化合物と比較して該化合物の分散性が向上するので機械的強度に優れた成形品が得られる。

本発明において、ポリアリーレンスルフィドに対する塩基性ケイ酸金属塩（１）又は（２）の添加量は、該樹脂１００質量部に対して０．０２〜１０質量部の範囲であり、好ましくは０．１〜５質量部である。尚、塩基性ケイ酸金属塩（１）及び（２）を併用する場合には、合計量が該樹脂１００質量部に対して０．０２〜１０質量部の範囲であり、好ましくは０．１〜５質量部である。
添加量が０．０２質量部未満の場合には、耐金属腐食性が不充分であり、１０質量部を超える場合には光軸ズレ量の増大、強度の低下があり、好ましくない。

［５］シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）系樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）系樹脂及びポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）系樹脂からなる群より選ばれる一種以上の樹脂
本発明の光学部品用樹脂組成物には、さらに、ポリアリーレンスルフィド１００質量部に対し、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）系樹脂、ポリスチレン系樹脂及びポリフェニレンオキシド系樹脂からなる群より選ばれる一種以上の樹脂を３０〜２５０質量部添加することが好ましく、５０〜１００質量部添加することがより好ましい。
これらの樹脂成分を添加することにより、光軸の安定化、バリの低減、接着性の向上等の効果が得られる。
これら樹脂成分の添加量が３０質量部未満であると、上記効果が十分でなく、２５０質量部を超えると、成形性の低下を招き、好ましくない。

本発明で用いることができるシンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）系樹脂として、例えば、出光興産製のザレックが挙げられる。
本発明で用いることができるポリスチレン系樹脂としては、例えば、ＰＳジャパン製のＨＨ１０２等のＧＰＰＳ（一般ＰＳ）が挙げられる。
本発明で用いることができるポリフェニレンオキシド系樹脂としては、例えば、ＧＥ製の変性ＰＰＯ６４０−１１１が挙げられる。

本発明のポリアリーレンスルフィド組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、上記［５］の樹脂の他に、さらに別の樹脂をブレンドして用いてもよい。ブレンド可能な樹脂については特に制限はないが、その具体例としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１１、ナイロン１２及び芳香族系ナイロン等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシルジメチレンテレフタレート及びポリナフタレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、環状オレフィンコポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、酸無水物基又はエポキシ基等の官能基を有するオレフィン系コポリマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエーテルエステルエラストマー、ポリエーテルアミドエラストマー、ポリアミドイミド、ポリアセタール及びポリイミド等が挙げられる。

本発明の光学部品用樹脂組成物には、より優れた強度、寸法安定性を発現させることを目的として、上記炭酸カルシウム及びガラス繊維以外の充填剤を配合して用いることもできる。充填剤の具体例としては、炭素繊維、チタン酸カリウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、硼酸アルミウィスカ、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、石コウ繊維、金属繊維等の繊維状充填剤、ガラスフレーク及びマイカ等の板状充填剤、ワラステナイト、ゼオライト、セリサイト、タルク、カオリン、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、アスベスト及びアルミナシリケート等の珪酸塩、酸化珪素、酸化マグネシウム、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化チタン及び酸化鉄等の金属化合物、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、硫酸カルシウム及び硫酸バリウム等の硫酸塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウム等の水酸化物、ガラスビーズ、セラミックビーズ、窒化ホウ素、炭化珪素、グラファイト、カーボンブラック及びシリカ等の非繊維状充填剤が挙げられ、これらは中空であってもよく、さらに、これら充填剤を２種類以上併用することも可能である。又、これら充填剤をイソシアネート系化合物、有機シラン系化合物、有機チタネート系化合物、有機ボラン系化合物及びエポキシ化合物等のカップリング剤で予備処理して使用することは、より優れた機械的強度を得る意味において好ましい。

さらに本発明においては、塩基性ケイ酸金属塩（１）及び（２）の他に各種添加剤、例えば、滑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、離型剤及び着色剤等を併用添加することができる。

本発明の光学部品用樹脂組成物は、金属腐食性が少ないため、樹脂成形に用いる金型を腐食させることがなく、従って、優れた成形性を有している。また、工業用製品の製造において好ましい臭気が少ないという特性を有している。

２．光学部品
本発明の光学部品は、上記本発明の光学部品用樹脂組成物を射出成形してなる。
本発明の光学部品は、成形性に優れ、機械強度が高く、光軸ズレが極めて小さいため、特に、光ピックアップハウジングとして有用である。光ピックアップハウジングとは、光ディスク読取り装置の基台となる光学部品であり、精密な成形性、高度の耐熱寸法安定性を要求される。

本発明の光学部品は、光ピックアップハウジングの他、ＬＢＰの光学ボックス、カメラレンズ鏡筒等の製品として優れた性能を有する。

本発明の光学部品を得るための、射出成形方法は特に限定されず、公知の如何なる方法でも用いることができる。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。これらの実施例において、部とは質量部を意味する。
（合成例１）
水酸化カルシウム［菱光石灰工業（株）製特号微粉、含量；ＣａＯ換算７４質量％］７５．８ｇ（１モル）と非晶質ケイ酸［シオノギ製薬（株）製カープレックス＃８０、含量；ＳｉＯ_２換算９５質量％］１．２７ｇ（０．０２モル）をイオン交換水４００ｍｌに懸濁し、９５℃にて４時間反応した。スラリーをステンレス製バットに移し替え、１１０℃にて乾燥後、サンプルミルにて粉砕し、塩基性ケイ酸カルシウム（ＣａＯ・０．０２ＳｉＯ_２）を得た。

（合成例２〜１０）
下記の原料を使用して、合成例１と同様の条件で水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム及び非晶質ケイ酸のモル比を変えて塩基性ケイ酸金属塩を合成した。
使用した原料
・水酸化カルシウム［菱光石灰工業（株）製特号微粉、含量；ＣａＯ換算７４質量％］
・水酸化マグネシウム［神島化学（株）製＃２００、含量；ＭｇＯ換算６６質量％］
・非晶質ケイ酸［シオノギ製薬（株）製カープレックス＃８０、含量；ＳｉＯ_２換算９５質量％］
結果を表1に示す。

（合成例１１）
水酸化カルシウム［菱光石灰工業（株）製特号微粉、含量；ＣａＯ換算７４質量％］９．１ｇ（０．１２モル）、水酸化マグネシウム［神島化学（株）製＃２００、含量；ＭｇＯ換算６６質量％］５３．７ｇ（０．８８モル）及び非晶質ケイ酸［シオノギ製薬（株）製カープレックス＃８０、含量；ＳｉＯ_２換算９５質量％］１．２７ｇ（０．０２モル）をイオン交換水４００ｍｌに懸濁し、９５℃にて４時間反応した。スラリーをステンレス製バットに移し替え、１１０℃にて乾燥後、サンプルミルにて粉砕し、塩基性ケイ酸カルシウムマグネシウム（０．１２ＣａＯ・０．８８ＭｇＯ・０．０２ＳｉＯ_２）を得た。

（合成例１２〜２０）
下記の原料を使用して、合成例１１と同様の条件で水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム及び非晶質ケイ酸のモル比を変えて塩基性ケイ酸金属塩を合成した。
使用した原料
・水酸化カルシウム［菱光石灰工業（株）製特号微粉、含量；ＣａＯ換算７４質量％］
・水酸化マグネシウム［神島化学（株）製＃２００、含量；ＭｇＯ換算６６質量％］
・非晶質ケイ酸［シオノギ製薬（株）製カープレックス＃８０、含量；ＳｉＯ_２換算９５質量％］
結果を表２に示す。

（合成例２１）
水酸化カルシウム［菱光石灰工業（株）製特号微粉、含量；ＣａＯ換算７４質量％］３７．８ｇ（０．５モル）、水酸化マグネシウム［神島化学（株）製＃２００、含量；ＭｇＯ換算６６質量％］３０．４ｇ（０．５モル）及び非晶質ケイ酸［シオノギ製薬（株）製カープレックス＃８０、含量；ＳｉＯ_２換算９５質量％］７．６ｇ（０．１２モル）をイオン交換水４００ｍｌに懸濁し、９５℃にて４時間反応した。その後、ステアリン酸アンモニウム１．５ｇを加え、さらに同温度で３０分反応を続け、表面処理を完了した。スラリーをステンレス製バットに移し替え、１１０℃にて乾燥後、サンプルミルにて粉砕し、ステアリン酸アンモニウムで表面処理された塩基性ケイ酸カルシウムマグネシウム（０．５０ＣａＯ・０．５０ＭｇＯ・０．１２ＳｉＯ_２）を得た。

（合成例２２）
イオン交換水１００ｍｌに塩化カルシウム２水和物１４７．０ｇ（１モル）を溶解してＡ液を調製した。イオン交換水１００ｍｌに１号ケイ酸ナトリウム［含量；ＳｉＯ_２換算３６．４質量％、Ｎａ_２Ｏ換算１７．２質量％］１９．８ｇ（ＳｉＯ_２；０．１２モル、Ｎａ_２Ｏ；０．０５５モル）及び水酸化ナトリウム７５．６ｇ（１．８９モル）を溶解してＢ液を調製した。Ａ、Ｂ両液を混合し、混合スラリーを４０℃にて２時間反応後、スラリーを濾別、水洗した。１１０℃で乾燥後、サンプルミルにて粉砕し、塩基性ケイ酸カルシウム（ＣａＯ・０．１２ＳｉＯ_２）を得た。

（合成例２３〜２５）
下記の原料を使用して、合成例２２と同様の条件で塩化カルシウム、塩化マグネシウム、ケイ酸ナトリウム及び水酸化ナトリウムのモル比を変えて塩基性ケイ酸金属塩を合成した。
使用した原料
・塩化カルシウム２水和物
・塩化マグネシウム６水和物
・１号ケイ酸ナトリウム［含量；ＳｉＯ_２換算３６．４質量％、Ｎａ_２Ｏ換算１７．２質量％］
結果を表３に示す。

（合成例２６）
イオン交換水１２５．４ｍｌに３号ケイ酸ナトリウム１００．０ｇ（ＳｉＯ_２＝０．４８８モル）を溶解させたＡ液を調製した。イオン交換水３１．３５ｍｌに硫酸銅５水和物３７．９２ｇ（０．１５２モル）及び水酸化ナトリウム０．８ｇ（０．０２モル）を溶解させたＢ液を調製した。オーバーフロータイプの反応層に、Ａ液２．６７ｍｌ／分、Ｂ液０．６７ｍｌ／分の速度でそれぞれの水溶液を供給し、攪拌下で反応させた。該反応液スラリーの温度は４０℃に保った。ｐＨは７．２であった。反応が完了したスラリー状生成物は濾過し、洗浄液中に硫酸イオンが検出されなくなるまで水洗し、得られた洗浄ケーキを１００℃で乾燥して、ケイ酸銅を得た。

次に、本発明で用いる塩基性ケイ酸金属塩（以下、Ａ群という）を表４に、それ以外のケイ酸金属塩化合物等（以下、Ｂ群という）を、表５にそれぞれまとめて示す。

（合成例２７）
ポリフェニレンスルフィドの合成
１５Ｌのオートクレーブに、Ｎ−メチル−２−ピロリドン５Ｌを仕込み、１２０℃に昇温した後、Ｎａ_２Ｓ・２．８Ｈ_２Ｏ １８６６ｇを仕込み、攪拌しながら徐々に２０５℃まで昇温して、水４０７ｇを留出させた。この系を１４０℃まで冷却した後、ｐ−ジクロロベンゼン２０８０ｇを添加した。２２５℃に昇温し、２時間重合させた後、２５０℃に昇温し、さらに２５０℃にて２時間重合を行った。重合終了後、室温まで冷却したスラリーを大量の水中に投入して重合体を析出させ、濾別し、純水による洗浄を繰り返し行った後、一晩加熱真空乾燥を行うことにより重合体を単離した。得られたポリフェニレンスルフィドの溶融粘度は２０ＰａＳであった。この様にして得られたポリフェニレンスルフィドをさらに空気雰囲気下２３５℃で加熱硬化処理し、溶融粘度を６０ＰａＳとした。

［評価例１〜３４及び比較評価例１〜３０］
合成例２７で製造したポリフェニレンスルフィド１００部に対し、表６に示すケイ酸金属塩化合物を表６に示す割合で添加し、十分に混合した配合物を、押出機を用いて熔融混練し、ペレットを得た。
得られたペレットの耐金属腐食性、耐金型汚染性及び臭気について評価した。結果を表６に示す。

（耐金属腐食性）
得られたペレットの４ｇと釘を試験管に投入し、３４０℃に設定したヒーティング・ブロックに入れ、１８時間加熱後、試験管から釘を取り出した。この釘の付着物を取り除き、湿度８０％のデシケーター中に３日間放置後の釘の錆の発生状態を目視で判定した。尚、釘の錆の発生状態は、以下の基準で判定した。
１ ：釘には錆が全く発生していない。
２ ：釘には錆が一部わずかに発生している。
３ ：釘には錆が約３０％未満発生している。
４ ：釘には錆が約５０％未満発生している。
５ ：釘には錆が約５０％以上発生している。
６ ：釘には錆が全面に発生している。

（耐金型汚染性）
得られたペレットの４ｇと釘を試験管に投入し、３４０℃に設定したヒーティング・ブロックに入れ、１８時間加熱後、釘に発生する付着物の量を目視で判定した。尚、釘に発生する付着物の量は、以下の基準で判定した。
ａ ：釘には付着物が全く発生していない。
ｂ ：釘には付着物がわずかに発生している。
ｃ ：釘には付着物が多く発生している。
ｄ ：釘には付着物が非常に多く発生している。

（臭気）
得られたペレットの４ｇを試験管に投入し、３４０℃に設定したヒーティング・ブロックに入れ、１０分間加熱後、試験管内の臭気を５人のパネラーの官能試験により以下の基準で判定した。
○ ：わずかな臭気しか感じられない。
△ ：臭気がありやや不快である。
× ：臭気が強く不快である。

実施例１
（１）光学部品用樹脂組成物の製造
合成例２７で得られたポリフェニレンスルフィド１００質量部、合成例１６で得られた塩基性ケイ酸金属塩（Ａ−１３）０．０２５質量部、ポリフェニレンオキシド〔ＧＥ社製；製品名６４０−１１１〕５０質量部、炭酸カルシウム〔白石工業社製；ホワイトンＰ３０〕２００質量部、及びガラス繊維〔旭ファイバーグラス社製；ＪＡＦＴ５９１〕１５０質量部を混合し、ドライブレンドした後、二軸押出機〔東芝機械社製；ＴＥＭ３５〕を用いて３２０℃において溶融混練し、樹脂組成物のペレットを得た。

（２）光学部品用樹脂組成物の性能評価
（曲げ強度）
上記（１）で得られたペレットから、５０トン射出成形機（日本製鋼所社製）を用いて、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠したテストピースを調製し、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠した方法で曲げ強度の測定を行った。得られた結果を表７に示す。

（耐金属腐食性）
実施例１と同様にして耐金属腐食性を評価した。得られた結果を表７に示す。

（３）光学部品の製造
上記（１）で得られた光学部品用樹脂組成物のペレットを用い、成形機として、５０トン射出成形機〔日本製鋼所社製〕を用いて、金型温度１４０℃、射出成形温度３２０℃の条件下に、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）用光ピックアップハウジングを成形した。得られた光ピックアップハウジングのサンプルの概観写真を図１に示す。

（４）光学部品の性能評価
（成形性（寸法精度））
上記（３）で成形した光ピックアップハウジングの寸法を測定顕微鏡にて測定し、全ての材料で、規程の寸法となっていることを確認した。

（光軸ズレ）
光ピックアップハウジングの光軸ズレの評価は、上記（３）において得られた光ピックアップハウジングを、恒温槽とチルトセンサーとからなる図２に模式図を示す光ピックアップ光軸測定装置にて行った。
この光ピックアップ装置によるデジタルバーサタイルディスクの光軸ズレ（角度）の測定では、先ず、ハーフミラー面を水平にして固定し、２５℃においてレーザー光を照射し、その反射角を測定した。ついで、８０℃まで１０℃／１時間で昇温した後、再度レーザー光を照射して、その反射角を測定した。そして８０℃における反射角と２５℃における反射角の差を、光軸ズレ（角度、分）とした。尚、この反射角の測定は、非接触角度測定機構を備えた測定装置を用いて行った。この測定機構の分解能は、０．０４分である。得られた結果を表７に示す。

実施例２、３及び比較例１、２
炭酸カルシウム、及び塩基性ケイ酸金属塩の添加量を表７に示す通りに変えた他は、実施例１と同様にして光学部品用樹脂組成物を製造し、さらに光学部品を製造した。得られた樹脂組成物及び光学部品の性能評価を実施例１と同様に行った。結果を表７に示す。

実施例４
合成例２７で得られたポリフェニレンスルフィド１００質量部、合成例１６で得られた塩基性ケイ酸金属塩（Ａ−１３）０．０２質量部、シンジオタクチックポリスチレン〔出光興産社製；製品名ザレックＺ１３０〕１００質量部、ポリスチレン〔ＰＳＪ社製；製品名ＨＨ１０２〕１００質量部、炭酸カルシウム〔白石工業社製；ホワイトンＰ３０〕４００質量部、及びガラス繊維〔旭ファイバーグラス社製；ＪＡＦＴ５９１〕３００質量部を混合し、ドライブレンドした後、二軸押出機〔東芝機械社製；ＴＥＭ３５〕を用いて３２０℃において溶融混練し、樹脂組成物のペレットを得た。

実施例１と同様に、得られた樹脂ペレットを用いて、樹脂組成物の曲げ強度及び腐食性を評価し、さらに光学部品を製造して、その光学部品の性能を評価した。得られた結果を表８に示す。

実施例５、６及び比較例３、４
炭酸カルシウム、ガラス繊維及び塩基性ケイ酸金属塩（Ａ−１３）の添加量を表８に示す通りに変えた他は、実施例４と同様にして光学部品用樹脂組成物を製造し、さらに光学部品を製造した。得られた樹脂組成物及び光学部品の性能評価を実施例１と同様に行った。結果を表８に示す。

本発明は、光ピックアップ装置等の光学系ハウジングの成形素材として好適な光学部品用樹脂組成物を提供することができる。
本発明はさらに、上記光学部品用樹脂組成物を成形してなる光軸ズレが極めて小さく、機械強度、金属腐食性や臭気の小さい光学部品を提供することができる。

実施例で用いた光軸測定用サンプルの概観を示す写真である。 実施例で用いた光ピックアップ光軸測定機を示す模式図である。

Claims (5)

1. ［１］ポリアリーレンスルフィド１００質量部に対し、
   ［２］炭酸カルシウムを１５０〜４５０質量部、
   ［３］ガラス繊維を１００〜４００質量部、及び
   ［４］水酸化カルシウム又は水酸化マグネシウムと非晶質ケイ酸を水中で加熱して製造される塩基性ケイ酸金属塩であって、一般式（１）
   ＭＯ・ｎＳｉＯ_２ （１）
   〔式（１）中、ＭはＣａ又はＭｇを示し、ｎは０．０２〜０．３０の範囲の値である。〕
   で示される塩基性ケイ酸金属塩、及び
   水酸化カルシウム及び水酸化マグネシウムと非晶質ケイ酸を水中で加熱して製造される塩基性ケイ酸金属塩であって、一般式（２）
   ｓＭ^１Ｏ・ｔＭ^２Ｏ・ｍＳｉＯ_２ （２）
   〔式（２）中、Ｍ^１はＣａ、Ｍ^２はＭｇを示し、ｓ＋ｔ＝１であり、ｍは０．０２〜０．３０の範囲の値である。〕
   で示される塩基性ケイ酸金属塩からなる群から選択される少なくとも一種を０．０２〜１０質量部添加してなる光学部品用樹脂組成物。
2. さらに、前記［１］ポリアリーレンスルフィド１００質量部に対し、［５］シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）系樹脂、ポリスチレン系樹脂及びポリフェニレンオキシド系樹脂からなる群より選ばれる一種以上の樹脂を３０〜２５０質量部添加してなる請求項１に記載の光学部品用樹脂組成物。
3. ポリアリーレンスルフィドが、ポリフェニレンスルフィドである請求項１又は２に記載の光学部品用樹脂組成物。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学部品用樹脂組成物を射出成形してなる光学部品。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学部品用樹脂組成物を射出成形してなる光ピックアップハウジング。