JP4366156B2 - 全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を構成材料とする光ピックアップ部材 - Google Patents
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Description
本発明は、全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を構成材料とする情報記録再生装置に使用される光ピックアップ部材に関する。更に詳しくは、特定の全芳香族液晶ポリエステルに特定の数平均繊維長を有するガラス繊維を配合してなる全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を射出成形して得られる、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光ピックアップ部材に関する。
光ピックアップ部材の軽量化等の要求に応じて、構成材料を金属から樹脂材料に代替する試みがなされ、特にガラス繊維を配合した液晶ポリエステル樹脂組成物は、樹脂材料の中でも、機械的特性、成形性、寸法精度、耐熱性および制振性に優れていることからレンズホルダー、ベースフレーム等の光ピックアップ部材として採用されている。
しかし、近年のデジタルディスク駆動装置の扱う情報の大容量化、高速化に伴い、制振性に対する要求が厳しくなってきている。この対策として光ピックアップ部材に係る２次共振振動数を高周波側にシフトさせ、かつゲイン幅を大きくすることが求められているが、従来の液晶ポリエステル樹脂組成物ではこの要求に十分に対応できないことが明らかとなった。
光ピックアップ部材に適した液晶ポリエステル樹脂組成物としては、液晶ポリステルとホウ酸アルミニウムウイスカーからなる樹脂組成物（例えば特許文献１を参照）、液晶ポリステルと石英ガラス繊維からなる組成物（例えば特許文献２を参照）、通常のガラスファイバー等の汎用材料を配合した曲げ弾性率１０ＧＰａ以上の液晶樹脂組成物（例えば特許文献３を参照）が提案されているが、光ピックアップ部材に使用するには、さらに２次共振点の高周波側シフト効果と２次共振点ゲイン幅増大効果のバランスを改善が求められている。
このバランスを改善するためには、液晶ポリエステルの分子構造や無機充填剤の物理的形状要因を含めた材料設計が必要と想定されるものの、具体的な解決手段の提案はなされていない。
特開平１１−８０５１７号公報
特開平１１−２０９５９０号公報
特開２００２−１９７６９１号公報
このバランスを改善するためには、液晶ポリエステルの分子構造や無機充填剤の物理的形状要因を含めた材料設計が必要と想定されるものの、具体的な解決手段の提案はなされていない。
本発明は、近年のデジタルディスク駆動装置の扱う情報の大容量化、高速化に対応可能で、従来の液晶ポリエステルとガラス繊維等の無機重点剤からなる樹脂組成物ではなし得なかった、高性能な光ピックアップ部材用の樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明者等は、このような課題を達成するために鋭意研究を行い、特定の全芳香族液晶ポリエステルと特定の数平均繊維長を有するガラス繊維からなる樹脂組成物が光ピックアップ部材に適していることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の第１は、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、テレフタル酸および４、４’−ジヒドロキシビフェニル（これらの誘導体を含む）を合計９５〜１００モル％とこれら以外の芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸および芳香族ジオール（これらの誘導体を含む）から選ばれる少なくとも１種の芳香族系化合物を合計０〜５モル％（両者を合計して１００モル％とする。）とを重縮合して得られる、４００℃以上の融点または４００℃以上の液晶開始温度を有し、融点＋２０℃の温度における見かけ粘度が１０００ポアズ以上である全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）１００重量部および数平均繊維長が５０〜２００μｍの範囲にあるガラス繊維５〜１００重量部を含むことを特徴とする全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物、または前記の全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）７０〜９９重量部および融点が２５０〜３８０℃の範囲にありかつ４００℃以下の液晶開始温度を有する全芳香族液晶ポリエステル（Ｂ）１〜３０重量部（両者を合計して１００重量部とする。）からなり、かつ（融点＋２０℃の温度における全芳香族液晶ポリエステル（Ｂ）の見かけ粘度（ポアズ））／（融点＋２０℃の温度における全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）の見かけ粘度（ポアズ））の値が０．１〜３．０の範囲にある樹脂組成物１００重量部および数平均繊維長が５０〜２００μｍの範囲にあるガラス繊維５〜１００重量部を含むことを特徴とする全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を構成材料とする光ピックアップ部材に関するものである。
本発明の第２は、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、テレフタル酸および４、４’−ジヒドロキシビフェニル（これらの誘導体を含む）を合計９５〜１００モル％とこれら以外の芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸および芳香族ジオール（これらの誘導体を含む）から選ばれる少なくとも１種の芳香族系化合物を合計０〜５モル％（両者を合計して１００モル％とする。）とを重縮合して得られる、４００℃以上の融点または４００℃以上の液晶開始温度を有し、融点＋２０℃の温度における見かけ粘度が１０００ポアズ以上である全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）１００重量部および数平均繊維長が５０〜２００μｍの範囲にあるガラス繊維５〜１００重量部を含むことを特徴とする全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物、または前記の全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）７０〜９９重量部および融点が２５０〜３８０℃の範囲にありかつ４００℃以下の液晶開始温度を有する全芳香族液晶ポリエステル（Ｂ）１〜３０重量部（両者を合計して１００重量部とする。）からなり、かつ（融点＋２０℃の温度における全芳香族液晶ポリエステル（Ｂ）の見かけ粘度（ポアズ））／（融点＋２０℃の温度における全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）の見かけ粘度（ポアズ））の値が０．１〜３．０の範囲にある樹脂組成物１００重量部および数平均繊維長が５０〜２００μｍの範囲にあるガラス繊維５〜１００重量部を含むことを特徴とする全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を構成材料とする光ピックアップ用レンズホルダーに関するものである。
本発明の全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物は、成形性に優れ、低い圧力で充填でき、０．３ｍｍ以下の薄肉成形品の成形が可能である。また、この組成物から得られる成形品は制振性に優れており、光ピックアップ用レンズホルダー等の光ピックアップ部材として使用するときには、データ読み込み性能等に優れた性能を発揮する。
本発明に係る組成物の好ましい製造方法は、特定組成の原料モノマーを公知の方法で重縮合して得られる、特定の融点または液晶開始温度を有し、融点＋２０℃の温度における見かけ粘度が特定範囲にある全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）とガラス繊維とを溶融混練して、数平均繊維長が特定の範囲にあるガラス繊維を含む全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を得ること、および当該全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）よりも低い融点、低い液晶開始温度を有し、見かけ粘度比が特定の範囲にある他の全芳香族液晶ポリエステル（Ｂ）を全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）に一定量以下加えて全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を得ることである。さらに、これらの組成物を構成材料とした光ピックアップ部材を得る。
本発明に係る全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）は、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、テレフタル酸および４、４’−ジヒドロキシビフェニル（これらの誘導体を含む）からなる必須モノマーを合計で９５〜１００モル％とこれら以外の芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸および芳香族ジオール（これらの誘導体を含む）から選ばれる少なくとも1種の芳香族系化合物を合計で０〜５モル％（必須モノマーと合計して１００モル％とする。）を原料モノマーとして用いてこれらを重縮合して得られるものであって、４００℃以上の融点または４００℃以上の液晶開始温度を有し、融点＋２０℃の温度における見かけ粘度が１０００ポアズ以上を有するものである。
得られる全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）の融点、液晶開始温度および見掛け粘度が規定範囲内にある限り、必須モノマーおよび他の芳香族化合物の量は上記の範囲内で任意に選択できるが、好ましい必須モノマー組成は、ｐ−ヒドロキシ安息香酸（誘導体を含む）が４０〜８０モル％モル％、テレフタル酸（誘導体を含む）が１０〜４０モル％および４，４’−ジヒドロキシジフェニル１０〜４０モル％モル％（３者を合計して１００モル％とする。）である。
好ましい芳香族化合物モノマーは、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、イソフタル酸、２，６−ヒドロキシナフテン酸およびヒドロキノン等（これらの誘導体を含む）である。
好ましい芳香族化合物モノマーは、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、イソフタル酸、２，６−ヒドロキシナフテン酸およびヒドロキノン等（これらの誘導体を含む）である。
必須モノマーおよび他の芳香族化合物を重合に供するに際しては、モノマー化合物中のフェノール性水酸基をアシル化したものを用いるのが好ましく、酢酸または無水酢酸によるアセチル化物が特に好ましい。また、モノマー中のカルボキシル基をフェノール類によりフェニルエステル化したものも使用できる。また、重縮合方法は公知の方法なら制限は無く、溶融重合と固相重合を併用しても良い。また、連続重合法でもバッチ重合法でもよい。これらの重縮合反応は無触媒でも、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸ナトリウムおよび酢酸カリウム、三酸化アンチモン、金属マグネシウム等の触媒存在下でもよい。
本発明に係るモノマーの種類および組成割合により、パラ位に置換基を有する原料が分子構造を支配し、全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）はほぼ直鎖構造状となり、かつ、ｐ−ヒドロキシ安息香酸（誘導体を含む。）がメソゲンを構成することが容易となり、良好な減衰特性を有する分子構造が得られるものと考える。本発明者は、この分子構造が、光ピックアップ部材の特性に大きく関与していると考えている。
必須モノマー以外の芳香族化合物が５モル％を超えると、ｐ−ヒドロキシ安息香酸がメソゲンを構成することに障害が出たり、特に、ベンゼン環のメタ位、あるいは、ナフタレン環の２，６位に置換基を有する芳香族化合物を使用した場合には、全芳香族液晶ポリエステル分子の直鎖性が低下して、当該樹脂組成物からなる光ピックアップ部材の制振特性が低下するので好ましくない。これら分子構造は、生成した全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）の融点、あるいは、液晶開始温度から確認できる。すなわち、分子構造の直鎖性が高い程、および、分子構造中のｐ−ヒドロキシ安息香酸の連続重合部にかかるメソゲンの含量が多いほど、融点、液晶開始温度は高くなる。本発明においては、両者のうち少なくともひとつが、４００℃以上であることが好ましい。両者が４００℃以上であれば、さらに好ましい。
必須モノマー以外の芳香族化合物が５モル％を超えると、ｐ−ヒドロキシ安息香酸がメソゲンを構成することに障害が出たり、特に、ベンゼン環のメタ位、あるいは、ナフタレン環の２，６位に置換基を有する芳香族化合物を使用した場合には、全芳香族液晶ポリエステル分子の直鎖性が低下して、当該樹脂組成物からなる光ピックアップ部材の制振特性が低下するので好ましくない。これら分子構造は、生成した全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）の融点、あるいは、液晶開始温度から確認できる。すなわち、分子構造の直鎖性が高い程、および、分子構造中のｐ−ヒドロキシ安息香酸の連続重合部にかかるメソゲンの含量が多いほど、融点、液晶開始温度は高くなる。本発明においては、両者のうち少なくともひとつが、４００℃以上であることが好ましい。両者が４００℃以上であれば、さらに好ましい。
なお、本発明において融点とは、ＤＳＣ分析またはＴＭＡ分析で、１００〜５００℃の領域において２０〜５０℃／分の昇温条件時に観測される吸熱ピークに対応する温度であり、複数のピークがある場合はその最高温度をいう。すなわち、４００℃以上の融点とは、４００℃以上領域にピークが検出されることをいい、４００℃以下に別個のピークが検出されてもよい。また、液晶開始温度とは、加熱ステージ上で液晶ポリエステルを偏光下で観察して異方性溶融相が確認される温度である。なお、本発明におけるこれらの温度は、本明細書の実施例の欄に記載した測定方法によって得られた温度を意味する。
本発明者は、振動が与えられた全芳香族液晶ポリエステルにおいては、その分子構造の剛直性による分子内の減衰特性の他に、その分子間の相互作用による減衰特性が、光ピックアップ部材の制振性能に大きく関与していると考えた。本発明者は、この分子間相互作用の指標として、該液晶ポリエステルについて、その融点＋２０℃の温度で測定される見かけ粘度が適していることを見出した。ここで見掛け粘度とは、キャピラリーレオメーターにおいて剪断速度１００ｓｅｃ−１で測定される見かけ粘度を意味する。具体的測定方法は実施例に記載したとおりである。融点＋２０℃の温度における見かけ粘度が１０００ポアズ以上である全芳香族液晶ポリエステルは、光ピックアップ部材に使用したときに、該部材の制振性を満足できるものにするのに十分な分子間相互作用を有している。
本発明の全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物中におけるガラス繊維の数平均繊維長は、５０〜２００μｍの範囲であり、含有量は、全芳香族液晶ポリエステル１００重量部に対して５〜１００重量部の範囲である。
なお、数平均繊維長は、樹脂組成物を坩堝に入れて電気炉中で灰化した後、残存したガラス繊維をスライドガラス上に展開して、顕微鏡で写真撮影した画像中から任意に選択される５００本の繊維を０．０１ｍｍ間隔で読み取った結果から求めたものである。具体的測定方法は実施例に記載したとおりである。
なお、数平均繊維長は、樹脂組成物を坩堝に入れて電気炉中で灰化した後、残存したガラス繊維をスライドガラス上に展開して、顕微鏡で写真撮影した画像中から任意に選択される５００本の繊維を０．０１ｍｍ間隔で読み取った結果から求めたものである。具体的測定方法は実施例に記載したとおりである。
ガラス繊維の数平均繊維長は、全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物の成形性および該組成物から得られる光ピックアップ部材の性能と関連性がある。すなわち、数平均繊維長が５０μｍ未満のときは制振特性が十分でなく、一方、数平均繊維長が２００μｍを超えるときは、５０重量部以上使用すると射出成形時の流動特性が低下することがあり、また、光ピックアップ部材成形体のゲイン幅とデータ読み込み性能が劣るので好ましくない。
本発明における全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物は、全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）１００重量部に対してガラス繊維を５〜１００重量部含有してなるものであるが、ガラス繊維が５量部未満では成形品の表面外観が悪く、１００重量部を超えると成形性が著しく低下して良好な成形を得ることが困難となり、さらには比重が大きくなり光ピックアップとしての駆動感度が低下するので好ましくない。
本発明の全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物の好ましい製法において、ガラス繊維と全芳香族液晶ポリエステルおよびその他の任意成分とを、溶融混練により配合するが、溶融混練の過程でガラス繊維の切断等を考慮して、組成物中の数平均ガラス繊維長が所定範囲になり得る条件であれば、溶融混練前におけるガラス繊維の種類および長さ等には特に制限は無く、公知のものを使用できる。すなわち、溶融混練に供するものとしては、ロービングあるいは平均繊維長５０〜３００μｍのミルドガラスファイバー、平均繊維長２ｃｍ〜８ｃｍのチョップドガラスファイバー、これらをエポキシ系、ウレタン系、アクリル系などの被覆あるいは収束剤で処理したもの、さらに、シラン系、チタネート系などのカップリング剤等の表面処理剤で処理したもののいずれでもよい。ガラス繊維の平均繊維径は５〜３０μｍの範囲あればよく、３〜１５μｍの範囲が好ましく、特に、９〜１１μｍの範囲が好ましい。
本発明に係る全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物においては、その成形加工可能温度を４００℃以下に低下させたい場合、あるいは、０．３ｍｍ以下の肉厚部を有する光ピックアップ部材を射出成形したい場合には、４００℃以上の融点および４００℃を超える液晶開始温度を有する全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）７０〜９９重量部および融点が２５０〜３８０℃の範囲にありかつ４００℃以下の液晶開始温度を有する全芳香族液晶ポリエステル（Ｂ）１〜３０重量部（両者を合計して１００重量部とする。）からなり、かつ（融点＋２０℃の温度における全芳香族液晶ポリエステル（Ｂ）の見かけ粘度（ポアズ））／（融点＋２０℃の温度における全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）の見かけ粘度（ポアズ））の値が０．１〜３．０の範囲にある樹脂組成物１００重量部および数平均繊維長が５０〜２００μｍの範囲にあるガラス繊維５〜１００重量部を含む全芳香族液晶ポリエステル脂組成物を用いるのが好ましい。このような組成により、全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）が有する上記した分子間相互作用を確保することができる。
本発明において、全芳香族液晶ポリエステル（Ｂ）は、好ましくは、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、テレフタル酸、および、４，４’−ジヒドロキシビフェニル（これらの誘導体を含む。）を８５〜９５モル％と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、イソフタル酸、２，６−ヒドロキシナフテン酸およびヒドロキノンから選ばれた少なくとも１種を５〜１５モル％の組み合わせからなる原料組成（これらを合計して１００モル％とする。）、あるいは、ｐ−ヒドロキシ安息香酸５０〜９０モル％、２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸１０〜５０モル％（これらを合計して１００モル％とする）を使用する原料組成を重縮合して製造される。
全芳香族液晶ポリエステル（Ｂ）の原料モノマーとして、上記化合物の誘導体も好ましく使用できる。誘導体としては、原料中のフェノール性水酸基をアシル化したものが好ましく、酢酸または無水酢酸によるアセチル化物が特に好ましい。また、モノマー中のカルボキシル基をフェノール類によりフェニルエステル化したものも使用できる。また、重縮合方法は公知の方法なら制限は無く、溶融重合と固相重合を併用しても良い。また、連続重合法でもバッチ重合法でもよい。これらの重縮合反応は無触媒でも、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸ナトリウムおよび酢酸カリウム、三酸化アンチモン、金属マグネシウム等の触媒存在下でもよい。
本発明の組成物には、必要に応じてガラス繊維以外に他の充填材、着色剤、分散剤、可塑剤、酸化防止剤、難燃剤等を添加することができる。例示すれば、二硫化モリブデン、タルク、マイカ、ガラスフレーク、クレー、セリサイト、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、黒鉛、非晶質炭素、チタン酸カリウム、上記以外のガラス繊維、炭素繊維、各種ウィスカー等が挙げられる。これらは、単独で使用しても２種類以上使用してもよい。
本発明の全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物は、全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）、（Ｂ）とガラス繊維およびその他の配合成分とを公知の溶融混練機を使用して溶融混練して得られる。好ましくは、リボンブレンダー、タンブラーミキサー、ヘンシェルミキサー等の混合機により全芳香族液晶ポリエステルとガラス繊維を混合し、該混合物を２軸混練機を用い、スクリュウセグメントを調整して、ガラス繊維の数平均繊維長を所望範囲になるような条件で全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を製造する。当該組成物から射出成形等の成形方法により光ピックアップ部材を製造する。
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例に記載されている物性値は次の方法で測定した。
（１） 融点
示差走査熱量計（セイコー電子工業（株）社製）により、リファレンスとしてα―アルミナを用いて融点測定を行った。測定温度条件は２０℃／分で室温から昇温してポリマーを融解させて得られた吸熱ピークをＴｍ１とし、１０℃／分で１５０℃まで冷却して、さらに２０℃／分で昇温したときに得られる吸熱ピークをＴｍ２とし、このＴｍ２を融点とした。
（１） 融点
示差走査熱量計（セイコー電子工業（株）社製）により、リファレンスとしてα―アルミナを用いて融点測定を行った。測定温度条件は２０℃／分で室温から昇温してポリマーを融解させて得られた吸熱ピークをＴｍ１とし、１０℃／分で１５０℃まで冷却して、さらに２０℃／分で昇温したときに得られる吸熱ピークをＴｍ２とし、このＴｍ２を融点とした。
（２）液晶開始温度
加熱ステージ上に置かれた液晶ポリエステルを偏光下１０℃／分で昇温して肉眼観察により行った。なお、静圧下で完全に溶融しない場合はスプリング圧を利用して加圧下で行った。
加熱ステージ上に置かれた液晶ポリエステルを偏光下１０℃／分で昇温して肉眼観察により行った。なお、静圧下で完全に溶融しない場合はスプリング圧を利用して加圧下で行った。
（３）見かけ粘度
見かけ粘度測定は、インテスコ（株）社製キャピラリーレオメーター（Ｍｏｄｅｌ２０１０）を用い、キャピラリーとして径１．０ｍｍ、長さ４０ｍｍ、流入角９０°のものを用い、せん断速度１００ｓｅｃ−１で融点−３０℃から＋４℃／分の昇温速度で等速加熱を用いながら見かけ粘度測定を行い、Ｔｍ２＋２０℃における見かけ粘度を求めた。
見かけ粘度測定は、インテスコ（株）社製キャピラリーレオメーター（Ｍｏｄｅｌ２０１０）を用い、キャピラリーとして径１．０ｍｍ、長さ４０ｍｍ、流入角９０°のものを用い、せん断速度１００ｓｅｃ−１で融点−３０℃から＋４℃／分の昇温速度で等速加熱を用いながら見かけ粘度測定を行い、Ｔｍ２＋２０℃における見かけ粘度を求めた。
（４）数平均繊維長
組成物ペレット約５ｇをるつぼ中で灰化した後、残存したガラス繊維のうちから１００ｍｇを採取し、１００ｃｃの石鹸水中に分散させ、その分散液をスポイトを用いて１〜２滴スライドガラス上に置き、顕微鏡下に観察して、写真撮影した。この写真に撮影されたガラス繊維の繊維長の測定を５００本行い、数平均繊維長を求めた。
組成物ペレット約５ｇをるつぼ中で灰化した後、残存したガラス繊維のうちから１００ｍｇを採取し、１００ｃｃの石鹸水中に分散させ、その分散液をスポイトを用いて１〜２滴スライドガラス上に置き、顕微鏡下に観察して、写真撮影した。この写真に撮影されたガラス繊維の繊維長の測定を５００本行い、数平均繊維長を求めた。
（５）曲げ弾性率
幅１２．７ｍｍ、厚さ３．０ｍｍ、長さ５０ｍｍの試験片を成形し、スパン間距離２５ｍｍでＡＳＴＭＤ―７９０に準拠して行った。
幅１２．７ｍｍ、厚さ３．０ｍｍ、長さ５０ｍｍの試験片を成形し、スパン間距離２５ｍｍでＡＳＴＭＤ―７９０に準拠して行った。
（６）光ピックアップレンズホルダーの成形性
射出成形機により図１記載の光ピックアップレンズホルダーを成形した。射出成形による成形が可能で射出圧力が比較的低かったものを◎、射出成形による成形が可能で射出圧力が比較的高かったものを○、射出成形が不能、または、可能であるが型付着の発生、ショートショットの発生が起こったものを×として評価した。
さらに、外縁を形成する薄肉部（約０．３ｍｍ）のエッジ部分の外観をルーペで観察し、エッジ形状が極めて明瞭に再現されているものを◎、良好に再現されているものを○、若干の表面荒れが見られるものを△、未充填部（ショートショット）が見られるものを×で示した。
射出成形機により図１記載の光ピックアップレンズホルダーを成形した。射出成形による成形が可能で射出圧力が比較的低かったものを◎、射出成形による成形が可能で射出圧力が比較的高かったものを○、射出成形が不能、または、可能であるが型付着の発生、ショートショットの発生が起こったものを×として評価した。
さらに、外縁を形成する薄肉部（約０．３ｍｍ）のエッジ部分の外観をルーペで観察し、エッジ形状が極めて明瞭に再現されているものを◎、良好に再現されているものを○、若干の表面荒れが見られるものを△、未充填部（ショートショット）が見られるものを×で示した。
（７）ゲイン幅
図１に示した形状および寸法のレンズホルダーを射出成形により成形し、対物レンズおよびコイルを装着して光ピックアップレンズホルダーを作成した。周波数特性分析器と作成した光ピックアップレンズホルダーをピックアップ駆動アンプを介して接続し、各周波数における光ピックアップレンズホルダーの変位をレーザドップラ式変位計で読み取ることにより周波数特性を測定した。ゲイン幅は、２次共振点のピークゲインと０ｄBの差から求めた。
図１に示した形状および寸法のレンズホルダーを射出成形により成形し、対物レンズおよびコイルを装着して光ピックアップレンズホルダーを作成した。周波数特性分析器と作成した光ピックアップレンズホルダーをピックアップ駆動アンプを介して接続し、各周波数における光ピックアップレンズホルダーの変位をレーザドップラ式変位計で読み取ることにより周波数特性を測定した。ゲイン幅は、２次共振点のピークゲインと０ｄBの差から求めた。
（８）光ピックアップの性能
作成した光ピックアップレンズホルダーをＣＤ−ＲＯＭが読み取れるプレーヤーに装着し、１０枚のＣＤ−ＲＯＭを読み取る際の読み取りエラー回数を調査した。その結果、読み取りエラーが起こらなかったものを○、５回未満の読み取りエラーが発生したものを△、５回以上の読み取りエラーが発生したものを×として評価した。
作成した光ピックアップレンズホルダーをＣＤ−ＲＯＭが読み取れるプレーヤーに装着し、１０枚のＣＤ−ＲＯＭを読み取る際の読み取りエラー回数を調査した。その結果、読み取りエラーが起こらなかったものを○、５回未満の読み取りエラーが発生したものを△、５回以上の読み取りエラーが発生したものを×として評価した。
全芳香族液晶ポリエステルの製造例を以下に示す。
全芳香族液晶ポリエステル（１）（全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）に相当）の製造：
ＳＵＳ３１６を材質とし、ダブルヘリカル攪拌翼を有する６Ｌ重合槽（日東高圧社製）にｐ−ヒドロキシ安息香酸１１０５．０ｇ（８．００モル）、テレフタル酸６６４．５ｇ（４．００モル）、４，４’−ジヒドロキシビフェニル７７４．８ｇ(４．００モル)を仕込み、重合槽の減圧−窒素注入を２回し、窒素置換を行った後、無水酢酸１７３１．４ｇ（１６．９６モル）を添加し、攪拌翼の回転数１００ｒｐｍで１５０℃まで1時間で昇温して還留状態で２時間アセチル化反応を行った。アセチル化終了後、酢酸留出状態にして０．５℃／分で昇温して、３３０℃において重合物をリアクター下部の抜き出し口から取り出した。取り出した重合体を粉砕機により２．５ｍｍ以下に粉砕し、円筒型回転式リアクターを有する加熱装置（旭硝工(株)製）により固相重合を行った。円筒型回転式リアクターに粉砕した重合体を投入し、窒素を１リットル／分流通させ、回転数２０ｒｐｍで２８０℃まで２時間かけて昇温して２８０℃で３時間保持した後、３００℃まで３０分で昇温して３時間保持し、３２０℃まで３０分で昇温して３時間保持し、一部抜き出しを行った後（この時点で抜き出した全芳香族液晶ポリエステルを「全芳香族液晶ポリエステル（１−）」という。）、さらに、３４０℃まで３０分で昇温して２時間保持した後、室温まで1時間で冷却して重合体を得た。得られた重合体の融点をＤＳＣで測定したところ、Ｔｍ１は４１０℃、Ｔｍ２は４３０℃であった。また、見かけ粘度は４５０℃において２５００ポアズであった。また、液晶開始温度は４２５℃であった。
なお「全芳香族液晶ポリエステル（１−）」のＴｍ１は３６５℃、Ｔｍ２は３９５℃であった。また、見かけ粘度は４１５℃において９５０ポアズであった。また、液晶開始温度は３８５℃であった。
全芳香族液晶ポリエステル（１）（全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）に相当）の製造：
ＳＵＳ３１６を材質とし、ダブルヘリカル攪拌翼を有する６Ｌ重合槽（日東高圧社製）にｐ−ヒドロキシ安息香酸１１０５．０ｇ（８．００モル）、テレフタル酸６６４．５ｇ（４．００モル）、４，４’−ジヒドロキシビフェニル７７４．８ｇ(４．００モル)を仕込み、重合槽の減圧−窒素注入を２回し、窒素置換を行った後、無水酢酸１７３１．４ｇ（１６．９６モル）を添加し、攪拌翼の回転数１００ｒｐｍで１５０℃まで1時間で昇温して還留状態で２時間アセチル化反応を行った。アセチル化終了後、酢酸留出状態にして０．５℃／分で昇温して、３３０℃において重合物をリアクター下部の抜き出し口から取り出した。取り出した重合体を粉砕機により２．５ｍｍ以下に粉砕し、円筒型回転式リアクターを有する加熱装置（旭硝工(株)製）により固相重合を行った。円筒型回転式リアクターに粉砕した重合体を投入し、窒素を１リットル／分流通させ、回転数２０ｒｐｍで２８０℃まで２時間かけて昇温して２８０℃で３時間保持した後、３００℃まで３０分で昇温して３時間保持し、３２０℃まで３０分で昇温して３時間保持し、一部抜き出しを行った後（この時点で抜き出した全芳香族液晶ポリエステルを「全芳香族液晶ポリエステル（１−）」という。）、さらに、３４０℃まで３０分で昇温して２時間保持した後、室温まで1時間で冷却して重合体を得た。得られた重合体の融点をＤＳＣで測定したところ、Ｔｍ１は４１０℃、Ｔｍ２は４３０℃であった。また、見かけ粘度は４５０℃において２５００ポアズであった。また、液晶開始温度は４２５℃であった。
なお「全芳香族液晶ポリエステル（１−）」のＴｍ１は３６５℃、Ｔｍ２は３９５℃であった。また、見かけ粘度は４１５℃において９５０ポアズであった。また、液晶開始温度は３８５℃であった。
全芳香族液晶ポリエステル（２）（全芳香族液晶ポリエステル（Ｂ）に相当）の製造：
ＳＵＳ３１６を材質とし、ダブルヘリカル攪拌翼を有する６L重合槽（日東高圧社製）にｐ−アセトキシ安息香酸８２８．７ｇ（６．００モル）、イソフタル酸８３．０ｇ（０．５０モル）、テレフタル酸２４９．２ｇ（１．５０モル）、４、４’−ジアセトキシビフェニル３７２．４ｇ（２．００モル）を仕込み、重合槽の減圧−窒素注入を２回し、窒素置換を行った後、無水酢酸１０８２．２ｇ（１０．６０モル）を添加し、攪拌翼の回転数１００ｒｐｍで１５０℃まで1時間で昇温して還留状態で２時間アセチル化反応を行った。アセチル化終了後、酢酸留出状態にして０．５℃／分で昇温して、３３０℃において重合物をリアクター下部の抜き出し口から取り出した。取り出した重合体を粉砕機により２．５ｍｍ以下に粉砕し、円筒型回転式リアクターを有する加熱装置（旭硝工(株)製）により固相重合を行った。円筒型回転式リアクターに粉砕した重合体を投入し、窒素を１リットル／分流通させ、回転数２０ｒｐｍで２８０℃まで２時間かけて昇温して２８０℃で３時間保持した後、室温まで1時間で冷却して重合体を得た。得られた重合体の融点をＤＳＣで測定したところ、Ｔｍ１は３５２℃、Ｔｍ２は３６０℃であった。また、見かけ粘度は３８０℃において９１０であった。また、液晶開始温度は３４０℃であった。
ＳＵＳ３１６を材質とし、ダブルヘリカル攪拌翼を有する６L重合槽（日東高圧社製）にｐ−アセトキシ安息香酸８２８．７ｇ（６．００モル）、イソフタル酸８３．０ｇ（０．５０モル）、テレフタル酸２４９．２ｇ（１．５０モル）、４、４’−ジアセトキシビフェニル３７２．４ｇ（２．００モル）を仕込み、重合槽の減圧−窒素注入を２回し、窒素置換を行った後、無水酢酸１０８２．２ｇ（１０．６０モル）を添加し、攪拌翼の回転数１００ｒｐｍで１５０℃まで1時間で昇温して還留状態で２時間アセチル化反応を行った。アセチル化終了後、酢酸留出状態にして０．５℃／分で昇温して、３３０℃において重合物をリアクター下部の抜き出し口から取り出した。取り出した重合体を粉砕機により２．５ｍｍ以下に粉砕し、円筒型回転式リアクターを有する加熱装置（旭硝工(株)製）により固相重合を行った。円筒型回転式リアクターに粉砕した重合体を投入し、窒素を１リットル／分流通させ、回転数２０ｒｐｍで２８０℃まで２時間かけて昇温して２８０℃で３時間保持した後、室温まで1時間で冷却して重合体を得た。得られた重合体の融点をＤＳＣで測定したところ、Ｔｍ１は３５２℃、Ｔｍ２は３６０℃であった。また、見かけ粘度は３８０℃において９１０であった。また、液晶開始温度は３４０℃であった。
全芳香族液晶ポリエステル（３）（全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）に相当）の製造：
ＳＵＳ３１６を材質とし、ダブルヘリカル攪拌翼を有する６L重合槽（日東高圧社製）にｐ−ヒドロキシ安息香酸９９４．５ｇ（７．２０モル）、ｐ，ｐ’−ビフェノール８１９．３ｇ（４．４０モル）、テレフタル酸６９１．１ｇ(４．１６モル)、イソフタル酸３９．９ｇ（０．２４モル）を仕込み、重合槽の減圧−窒素注入を２回行なって窒素置換を行なった後、無水酢酸１７３１．４ｇ（１６．９６モル）を添加し、攪拌翼の回転数１００ｒｐｍで１５０℃まで1時間で昇温して還留状態で２時間アセチル化反応を行なった。アセチル化終了後、酢酸留出状態にして０．５℃／分で昇温して、３３０℃において重合物をリアクター下部の抜き出し口から取り出した。取り出した重合体を粉砕機により２０メッシュ以下に粉砕し、円筒型回転式リアクターを有する加熱装置（旭硝工(株)製）により固相重合を行なった。円筒型回転式リアクターに粉砕した重合体を投入し、窒素を１リットル／分流通させ、回転数２０ｒｐｍで２８０℃まで2時間かけて昇温して２８０℃で３時間保持した後、３００℃まで３０分で昇温して３時間保持し、３２０℃まで３０分で昇温して３時間保持し、さらに、３４０℃まで３０分で昇温して２時間保持した後、室温まで1時間で冷却して重合体を得た。得られた重合体の融点をＤＳＣで測定したところ、Ｔｍ１は４１１℃、Ｔｍ２は４２５℃であった。また、見かけ粘度は４４５℃において１８００ｐｏｉｓｅであった。また、液晶開始温度は４１５℃であった。
ＳＵＳ３１６を材質とし、ダブルヘリカル攪拌翼を有する６L重合槽（日東高圧社製）にｐ−ヒドロキシ安息香酸９９４．５ｇ（７．２０モル）、ｐ，ｐ’−ビフェノール８１９．３ｇ（４．４０モル）、テレフタル酸６９１．１ｇ(４．１６モル)、イソフタル酸３９．９ｇ（０．２４モル）を仕込み、重合槽の減圧−窒素注入を２回行なって窒素置換を行なった後、無水酢酸１７３１．４ｇ（１６．９６モル）を添加し、攪拌翼の回転数１００ｒｐｍで１５０℃まで1時間で昇温して還留状態で２時間アセチル化反応を行なった。アセチル化終了後、酢酸留出状態にして０．５℃／分で昇温して、３３０℃において重合物をリアクター下部の抜き出し口から取り出した。取り出した重合体を粉砕機により２０メッシュ以下に粉砕し、円筒型回転式リアクターを有する加熱装置（旭硝工(株)製）により固相重合を行なった。円筒型回転式リアクターに粉砕した重合体を投入し、窒素を１リットル／分流通させ、回転数２０ｒｐｍで２８０℃まで2時間かけて昇温して２８０℃で３時間保持した後、３００℃まで３０分で昇温して３時間保持し、３２０℃まで３０分で昇温して３時間保持し、さらに、３４０℃まで３０分で昇温して２時間保持した後、室温まで1時間で冷却して重合体を得た。得られた重合体の融点をＤＳＣで測定したところ、Ｔｍ１は４１１℃、Ｔｍ２は４２５℃であった。また、見かけ粘度は４４５℃において１８００ｐｏｉｓｅであった。また、液晶開始温度は４１５℃であった。
全芳香族液晶ポリエステル（１）、（２）、（３）の見かけ粘度の関係は、全芳香族液晶ポリエステル（２）の見かけ粘度（＝９１０）／全芳香族液晶ポリエステル（１）の見かけ粘度（＝２５００）＝０．３６、全芳香族液晶ポリエステル（２）の見かけ粘度（＝９１０）／全芳香族液晶ポリエステル（３）の見かけ粘度（＝１８００）＝０．５１である。
以下の実施例および比較例で使用した充填剤を示す。
（１）チョップドガラスファイバー：平均繊維径１１μｍ、平均繊維長さ３ｍｍ（旭ファイバーグラス（株）製、ＣＳ０３ＪＡＰＸ−１）
（２）ミルドガラスファイバー：平均繊維径１１μｍ、平均繊維長さ約２５０μｍ（旭ファイバーグラス（株）製、ＭＦ２０ＪＭＨ１
（１）チョップドガラスファイバー：平均繊維径１１μｍ、平均繊維長さ３ｍｍ（旭ファイバーグラス（株）製、ＣＳ０３ＪＡＰＸ−１）
（２）ミルドガラスファイバー：平均繊維径１１μｍ、平均繊維長さ約２５０μｍ（旭ファイバーグラス（株）製、ＭＦ２０ＪＭＨ１
全芳香族液晶ポリエステル（１）１００重量部と上記チョップドガラスファイバー４０重量部をあらかじめリボンブレンダーで混合し、この混合物を２軸押出機（池貝鉄鋼（株）製ＰＣＭ−３０）によりシリンダーの最高温度４３０℃で溶融混練してペレットを得た。なお、スクリュは、２箇所のニーディンゾーンを有するものを用いて溶融混練した。得られたペレットを射出成形機（住友重機械工業（株）製ＳＧ−２５）を用いて、シリンダー温度４２０℃において試験片および光ピックアップレンズホルダーを成形し試験を行った。
全芳香族液晶ポリエステル（１）８０重量部と全芳香族液晶ポリエステル（２）２０重量部および上記チョップドガラスファイバー４０重量部をあらかじめリボンブレンダーで混合し、この混合物を実施例１と同様に溶融混練してペレットを得て、シリンダー温度３９０℃において試験片および光ピックアップレンズホルダーを成形し試験を行った。
全芳香族液晶ポリエステル（１）１００重量部と上記ミルドガラスファイバー４０重量部をあらかじめリボンブレンダーで混合し、この混合物を実施例１と同様に溶融混練してペレットを得て、シリンダー温度４２０℃において試験片および光ピックアップレンズホルダーを成形し試験を行った
全芳香族液晶ポリエステル（１）８０重量部と全芳香族液晶ポリエステル（２）２０重量部および上記ミルドガラスファイバー４０重量部をあらかじめリボンブレンダーで混合し、この混合物を実施例１と同様に溶融混練してペレットを得て、シリンダー温度３９０℃において試験片および光ピックアップレンズホルダーを成形し試験を行った。
全芳香族液晶ポリエステル（３）１００重量部と上記チョップガラスファイバー４０重量部をあらかじめリボンブレンダーで混合し、この混合物を実施例１と同様に溶融混練してペレットを得て、シリンダー温度４１０℃において試験片および光ピックアップレンズホルダーを成形し試験を行った。
全芳香族液晶ポリエステル（１）１００重量部と上記チョップドガラスファイバー４０重量部をあらかじめリボンブレンダーで混合し、この混合物を２軸押出機（池貝鉄鋼（株）製ＰＣＭ−３０）によりシリンダーの最高温度４３０℃で溶融混練してペレットを得た。なお、スクリュは、１箇所のニーディンゾーンを有するものを用いて溶融混練した。得られたペレットを射出成形機（住友重機械工業（株）製ＳＧ−２５）を用いて、シリンダー温度４２０℃において試験片および光ピックアップレンズホルダーを成形し試験を行った。
全芳香族液晶ポリエステル（１）８０重量部と全芳香族液晶ポリエステル（２）２０重量部およびチョップドガラスファイバー４０重量部をあらかじめリボンブレンダーで混合し、この混合物を比較例１と同様に溶融混練してペレットを得て、シリンダー温度３９０℃において試験片および光ピックアップレンズホルダーを成形し試験を行った。
全芳香族液晶ポリエステル（３）１００重量部と上記チョップドガラスファイバー４０重量部をあらかじめリボンブレンダーで混合し、この混合物を比較例１と同様に溶融混練してペレットを得て、シリンダー温度３９０℃において試験片および光ピックアップレンズホルダーを成形し試験を行った。
全芳香族液晶ポリエステル（１）を用い、ガラス繊維を配合しないで比較例１と同様に溶融混練してペレットを得て、得られたペレットをシリンダー温度４１０℃において試験片および光ピックアップレンズホルダーを成形し試験を行った。
全芳香族液晶ポリエステル（１）１００重量部と上記チョップドガラスファイバー２５０重量部をあらかじめリボンブレンダーで混合し、この混合物を比較例１と同様に溶融混練してペレットを得て、シリンダー温度４１０℃において試験片および光ピックアップレンズホルダーを成形し試験を行った。
評価結果を表１に評価結果を示した。
評価結果を表１に評価結果を示した。
全芳香族液晶ポリエステル（１−）１００重量部と上記チョップドガラスファイバー４０重量部をあらかじめリボンブレンダーで混合し、この混合物を実施例１と同様に溶融混練してペレットを得て、シリンダー温度４００℃において試験片および光ピックアップレンズホルダーを成形し試験を行った。
全芳香族液晶ポリエステル（２）１００重量部と上記チョップドガラスファイバー４０重量部をあらかじめリボンブレンダーで混合し、この混合物を実施例１と同様に溶融混練してペレットを得て、シリンダー温度３８０℃において試験片および光ピックアップレンズホルダーを成形し試験を行った。
表１より、本発明に従って製造された全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物（実施例１〜５）は、良好な成形性を示し、かつ、ピックアップとしてのゲイン幅が大きく、その性能に優れていた。それに対し、比較例１〜５においては、使用した全芳香族液晶ポリエステは同じであるが、ガラス繊維の数平均繊維長または含有重量部が請求の範囲外であるため、光ピックアップ部材としての性能が劣る結果となった。また、比較例６および７は全芳香族液晶ポリエステルが本発明と異なるものであるため、ガラス繊維の配合量、数平均繊維長が本発明の範囲内であるにもかかわらず、ゲイン幅が小さく、データ読み込み性能においても劣っていた。
Claims (2)
- ｐ−ヒドロキシ安息香酸、テレフタル酸および４，４’−ジヒドロキシビフェニル（これらの誘導体を含む）を合計９５〜１００モル％とこれら以外の芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸および芳香族ジオール（これらの誘導体を含む）から選ばれる少なくとも１種の芳香族系化合物を合計０〜５モル％（両者を合計して１００モル％とする。）とを重縮合して得られる、４００℃以上の融点または４００℃以上の液晶開始温度を有し、融点＋２０℃の温度における見かけ粘度が１０００ポアズ以上である全芳香族液晶ポリエステル(Ａ)１００重量部および数平均繊維長が５０〜２００μｍの範囲にあるガラス繊維５〜１００重量部を含むことを特徴とする全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物、または、前記の全芳香族液晶ポリエステル(Ａ)７０〜９９重量部および融点が２５０〜３８０℃の範囲にありかつ４００℃以下の液晶開始温度を有する全芳香族液晶ポリエステル（Ｂ）１〜３０重量部（両者を合計して１００重量部とする。）からなり、かつ（融点＋２０℃の温度における全芳香族液晶ポリエステル（Ｂ）の見かけ粘度（ポアズ））／（融点＋２０℃の温度における全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）の見かけ粘度（ポアズ））の値が０．１〜３．０の範囲にある樹脂組成物１００重量部および数平均繊維長が５０〜２００μｍの範囲にあるガラス繊維５〜１００重量部を含むことを特徴とする全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を構成材料とする光ピックアップ部材。
- ｐ−ヒドロキシ安息香酸、テレフタル酸および４，４’−ジヒドロキシビフェニル（これらの誘導体を含む）を合計９５〜１００モル％とこれら以外の芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸および芳香族ジオール（これらの誘導体を含む）から選ばれる少なくとも１種の芳香族系化合物を合計０〜５モル％（両者を合計して１００モル％とする。）とを重縮合して得られる、４００℃以上の融点または４００℃以上の液晶開始温度を有し、融点＋２０℃の温度における見かけ粘度が１０００ポアズ以上である全芳香族液晶ポリエステル(Ａ)１００重量部および数平均繊維長が５０〜２００μｍの範囲にあるガラス繊維５〜１００重量部を含むことを特徴とする全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物、または、前記の全芳香族液晶ポリエステル(Ａ)７０〜９９重量部および融点が２５０〜３８０℃の範囲にありかつ４００℃以下の液晶開始温度を有する全芳香族液晶ポリエステル（Ｂ）１〜３０重量部（両者を合計して１００重量部とする。）からなり、かつ（融点＋２０℃の温度における全芳香族液晶ポリエステル（Ｂ）の見かけ粘度（ポアズ））／（融点＋２０℃の温度における全芳香族液晶ポリエステル（Ａ）の見かけ粘度（ポアズ））の値が０．１〜３．０の範囲にある樹脂組成物１００重量部および数平均繊維長が５０〜２００μｍの範囲にあるガラス繊維５〜１００重量部を含むことを特徴とする全芳香族液晶ポリエステル樹脂組成物を構成材料とする光ピックアップ用レンズホルダー。
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