JPH08115587A - 摺動特性に優れたcd−rom部品用成形体 - Google Patents

摺動特性に優れたcd−rom部品用成形体

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JPH08115587A
JPH08115587A JP24918594A JP24918594A JPH08115587A JP H08115587 A JPH08115587 A JP H08115587A JP 24918594 A JP24918594 A JP 24918594A JP 24918594 A JP24918594 A JP 24918594A JP H08115587 A JPH08115587 A JP H08115587A
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rom
copolymer
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Katsumi Nabeshima
勝己 鍋島
Yuji Kusumi
祐次 久住
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 摺動特性に優れたCD−ROM部品用成形体
を提供する。 【構成】 ポリオレフィンが1〜50重量%含有するこ
とを特徴とするポリフェニレンエール系樹脂組成物で構
成して成るCD−ROM部品用成形体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリフェニレンエーテ
ル樹脂の特徴を損なうことなく、摺動特性に優れ、CD
(コンパクトディスク)を情報媒体として用いるゲーム
機、音楽プレイヤー、コンピュータ、AV機器、OA機
器等の部品用成形体に関するものであり、好ましくはC
D−ROM部品用成形体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来では、事務機のシャーシ部材、パソ
コンに用いられるFDD、HDD(ハードディスクドラ
イブ)のシャーシ、及びCD(コンパクトディスク)、
LD(レーザーディスク)等を情報媒体として用いるゲ
ーム機、音楽プレイヤー、AV機器等のシャーシ部材に
は、アルミダイキャストや板金が用いられてきた。
【0003】近年、マルチメディアの発達に伴い、CD
を情報媒体として用いるCD−ROM機が開発され、そ
の需要が急増している。それと共に生産性のアップ及び
コスト低減を計るために、従来より用いられてきたアル
ミダイキャストや板金の様な金属材料に代わり樹脂材料
の検討が必要となってきた。ところが、樹脂を金属代替
として使用するには、最近の製品の小型・薄肉化の傾向
から金属材料と比べ強度、剛性不足、また金属と樹脂と
の線膨張係数の違いによる寸法精度の問題、更には最近
の電気・電子分野の傾向から難燃性の問題を克服しなけ
ればならなかった。これらの問題を解決するために非結
晶性樹脂が多く使用されており、特にCD−ROM部品
用成形体に関しては、特殊無機質充填フィラー及びリン
酸エステル系の難燃剤を配合させたポリフェニレンエー
テル系樹脂が多く実用化されており、最近ではその需要
が飛躍的に延びている。
【0004】しかしながら、新しい問題として、これら
ポリフェニレンエーテル系樹脂は非結晶性樹脂の欠点と
も言える自己潤滑性が悪く、動摩擦係数が高いため、摩
擦熱により溶融し、軸受け、ギアー等の部位を持つ摺動
部材として不適当であった。特にCD−ROM機構部品
であるトラバースベース、メカシャーシ、トレー等に関
しては往復運動による摩擦摩耗特性が要求されており、
前記のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物より成る成
形体の摺動部分にグリースを塗布して賄っているのが現
状である。それでもグリースの塗布量が少ないと、往復
運動によりグリースが膜切れを起こし極端に摺動性が悪
くなったり、生じた摩耗粉が光学レンズやCDに付着し
てデータ読み取りに支障を来す。また逆にグリースの塗
布量が多すぎると、コストが嵩むばかりでなく、往復運
動によりはみ出したグリースが同様に光学レンズやCD
に付着して同様の障害を起こす。従って前記の問題を解
消するためには樹脂成形体自身に潤滑性を持たせる事が
重要となってきた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリフェニ
レンエーテル樹脂の特徴を損なうことなく、その成形体
自身に潤滑性を持たせる事によって上記問題を解決し、
グリース塗布なし、もしくはグリース塗布量を大幅に削
減できるようなCD−ROM部品用成形体を提供するこ
とを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、ポリフェニ
レンエーテル系樹脂及びポリオレフィンからなる樹脂組
成物が、CD−ROM部品用成形体に適する優れた特性
を有するということを見いだし、本発明を完成した。即
ち、本発明は、ポリオレフィンが1〜50重量%含有す
ることを特徴とするポリフェニレンエーテル系樹脂組成
物で構成してなるCD−ROM部品用成形体である。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。本発明
は、ポリフェニレンエーテル樹脂、またはポリフェニレ
ンエーテル樹脂とポリスチレン系樹脂を主成分とする樹
脂組成物に、ポリオレフィンと相溶化剤を配合させた樹
脂組成物であって、且つポリオレフィンを1〜50重量
%含有する樹脂組成物を用いることにより、従来のポリ
フェニレンエーテル樹脂の特徴を損なうことなく摺動特
性にも優れたCD−ROM部品用成形体を提供するに至
ったものである。
【0008】本発明で言うCD−ROMとは、CD、M
D、LD等のディスク情報媒体のことであり、読み出
し、書き込みを光磁気で行う機器の総称である。本発明
で用いるポリフェニレンエーテル樹脂(PPE樹脂)
は、下記化1に示される構成単位から成り、還元粘度
(0.5g/dl、クロロホルム溶液、30℃測定)が
0.15〜0.7の範囲、より好ましくは0.2〜0.
6の範囲にあるホモ重合体及び/または共重合体であ
る。
【0009】
【化1】
【0010】(R1、R2、R3及びR4は、それぞ
れ、水素、ハロゲン、炭素1〜7までの第一級または第
二級低級アルキル基、フェニル基、ハロアルキル基、ア
ミノアルキル基、炭化水素オキシ基及び少なくとも2個
の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを隔てているハ
ロ炭化水素オキシ基からなる群から選択されるものであ
り、互いに同一でも異なっていても良い。) このPPE樹脂の具体的な例としては、例えばポリ
(2,6−ジメチル1,4−フェニレンエーテル)、ポ
リ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニレンエー
テル)、ポリ(2−メチル−6−フェニル−1,4−フ
ェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジクロロ−1,4
−フェニレンエーテル)等が挙げられ、更に2,6−ジ
メチルフェノールと他のフェノール類(例えば、2,
3,6,−トリメチルフェノールや2−メチル−6−ブ
チルフェノール)との重合体のごときポリフェニレンエ
ーテル共重合体も挙げられる。中でも、ポリ(2,6−
ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、2,6−ジ
メチルフェノールと2,3,6,−トリメチルフェノー
ルとの共重合体が好ましく、ポリ(2,6−ジメチル−
1,4−フェニレンエーテル)がより好ましい。
【0011】本発明で用いるPPE樹脂の製造方法は、
公知の方法で得られるものであれば特に限定されるもの
ではなく、例えば、米国特許第3306874号明細
書、同第3306875号明細書、同第3257357
号明細書、同第3257358号明細書、特公昭52−
17880号公報、特開昭50−51197号公報、同
63−152628号公報等に記載された方法で製造で
きる。
【0012】また本発明で用いるPPE樹脂は、前記し
たPPEの他に、該PPEとα,β−不飽和カルボン酸
またはその誘導体とをラジカル発生剤の存在下、非存在
下で溶融状態、溶解状態、スラリー状態で80〜350
℃の温度下で反応させることによって得られる変性PP
E(0.01〜10重量%がグラフトまたは付加)であ
ってもよく、更に前記したPPEと変性PPEの任意の
割合での混合物であってもよい。
【0013】本発明で用いられポリスチレン系樹脂(P
S系樹脂)とは、一般にビニル芳香族重合体、ゴム変性
芳香族重合体のことである。ビニル芳香族重合体として
は、スチレンの他、o−メチルスチレン、p−メチルス
チレン、m−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレ
ン、エチルスチレン、p−tert−ブチルスチレンな
どの核アルキル置換スチレン、α−メチルスチレン、α
−メチル−p−メチルスチレンなどのα−アルキル置換
スチレン等の重合体、及びこれら一種以上と他のビニル
化合物の少なくとも一種以上との共重合体、もしくはこ
れら二種以上の共重合体が挙げられる。ビニル芳香族化
合物と共重合可能な化合物としては、メチルメタクリレ
ート、エチルメタクリレートなどのメタクリル酸エステ
ル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどの不
飽和ニトリル化合物類、無水マレイン酸等の酸無水物な
どが挙げられる。これらの重合体の中で特に好ましい重
合体は、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共
重合体(AS樹脂)である。
【0014】また、ゴム変性ビニル芳香族重合体に用い
るゴムとしては、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエ
ン共重合体、ポリイソプレン、ブタジエン−イソプレン
共重合体、天然ゴム、エチレン−プロピレン共重合体が
好ましく、ゴム変性ビニル芳香族重合体としては、ゴム
変性ポリスチレン(HIPS)、ゴム変性スチレン−ア
クリロニトリル共重合体(ABS樹脂)が好ましい。
【0015】これらポリフェニレンエーテル樹脂、また
はポリフェニレンエーテル樹脂とポリスチレン系樹脂か
ら成るポリフェニレンエーテル系樹脂は20〜90重量
%の範囲で好適に配合できる。この範囲を外れた場合は
極端に成形性、耐熱性、剛性、強度等に悪影響を及ぼし
CD−ROM部品用成形体として使用することができな
い。
【0016】本発明で用いるポリオレフィンは、通常の
成形材料として用いられる数平均分子量が20000以
上のポリオレフィンであり、例えば、高密度ポリエチレ
ン、超高分子量高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレ
ン、線状低密度ポリエチレン、密度0.9未満の超低密
度ポリエチレン、アイソタクチックポリプロピレン、エ
チレン,プロピレン,他のα−オレフィン,不飽和カル
ボン酸及びその誘導体の中から選ばれる2種以上の化合
物の共重合体、例えば、エチレン/ブテン−1共重合
体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン
−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)ア
クリル酸エステル共重合体、プロピレン/エチレン(ラ
ンダム、ブロック)共重合体、プロピレン/1−ヘキセ
ン共重合体、プロピレン/4−メチル−1−ペンテン共
重合体、及びポリ(4−メチル−1−ペンテン)、ポリ
ブデン−1等を挙げることができ、これらは、一種のみ
ならず2種以上を併用することができる。これらのポリ
オレフィンのうち、ポリエチレンが好ましく、低密度ポ
リエチレン、線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチ
レンがより好ましい。
【0017】ポリオレフィンの配合量は1〜50重量%
の範囲であることが好ましい。50重量%を大幅に越え
ると成形体に剥離が生じやすくなり外観が悪くなるだけ
でなく、物性も低下する。また1重量%未満になると本
発明の課題である摺動特性の効果が発現できなくなって
しまう。さらに、ポリフェニレンエーテル系樹脂とポリ
オレフィンとの相溶性を良くするために種々の相溶化
剤、例えば熱可塑性エラストマーを併用することが好ま
しい。この熱可塑性エラストマーは30℃未満に一つで
もガラス転移温度が存在するエラストマーであれば良
く、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン
−イソプレン共重合体、エチレン−プロピレン共重合
体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、熱可塑性ウレタン
エラストマー、フッ素エラストマー等が挙げられる。こ
の中でもスチレン−ブタジエン共重合体が好ましい。
【0018】また、必要により例えば、スチレン−ブタ
ジエン共重合体等の構造中の不飽和部分(例えばブタジ
エン部分)を、公知の方法で水素添加等により飽和させ
たものであっても、α,β−不飽和カルボン酸またはそ
の誘導体をラジカル発生剤の存在下、非存在下で溶融状
態、溶解状態、スラリー状態で80〜350℃の温度下
で反応させることに事によって得られる変性エラストマ
ーであっても良く、さらには、上記エラストマーと該水
素添加エラストマー及び変性エラストマーとの混合物で
あっても構わない。
【0019】この相溶化剤(熱可塑性エラストマー)の
配合量は0.1〜30重量%の範囲が好ましい。配合量
が30重量%を越えると逆に相溶性が悪くなり、剥離現
象や物性低下が起こる。また、本発明で用いる樹脂組成
物中には、機械的特性、寸法精度、耐熱性等をより向上
させるために、充填剤を配合することができる。この充
填剤はCD−ROM部品用成形体の要求特性を満足する
ものであれば、特に限定の必要がなく、従来熱可塑性樹
脂に慣用されているもの、例えば、無機塩、ガラス、カ
ーボン、金属、セラミック、マイカ、木粉、タルク、ア
スベスト等の中から任意のものを要求特性に応じて適宜
選択して用いることができる。また、その形態について
も特に限定の必要はないが、好ましくは、粉末状、粒
状、繊維状、薄片状、ウィスカ状等の何れであってもよ
く、所望に応じてシラン系カップリング剤による表面処
理や、収束剤による収束処理が施された充填剤も用いる
ことができる。添加量についてはCD−ROM部品用成
形体の要求特性、例えば寸法精度、剛性、強度、外観の
程度に応じて必要量添加して良い。ただ添加量が50重
量%を越えると樹脂量不足による充填間不良が起こり極
端に成形性が悪化するので好ましくない。
【0020】また、本発明で用いる樹脂組成物中には、
所望に応じて難燃剤を配合することができる。例えば、
トリス(クロロエチル)ホスフェート、トリス(クロロ
ピル)ホスフェート、デカブロモジフェニルオキシド、
テトラブロモビスフェノールA、ヘキサブロモベンゼ
ン、ヘキサブロモシクロドデカン、パークロロシクロド
デカン等のハロゲン化合物、または、トリフェニルホス
フェート、トリクレジルホスフェート、1,3−ビス
(ジフェニルフォスフォノ)ベンゼン、ビスフェノール
A・ポリクレジルホスフェート、ビスフェノールA・ポ
リ(2,6−キシレニル)ホスフェート、ビスフェノー
ルA・ポリフェニルホスフェート等を単一もしくは二種
以上を併用して使用することができる。その添加量は特
に限定されるものではないが、好ましくは40重量%以
下である。40重量%を越えるとCD−ROM部品用成
形体に必要とされる剛性、強度が保持できなくなり、且
つ成形体に難燃剤がブリードアウトするという不具合が
生じる。
【0021】その他、本発明の効果を損なわない範囲で
樹脂組成物中に種々の添加剤、例えば流動性改良剤、可
塑剤、離型剤、紫外線吸収剤、紫外線防止剤、酸化防止
剤、光安定剤、帯電防止剤、染顔料を始め、シリコンオ
イル、例えばジメチルシリコン、メチルフェニルシリコ
ン、フッ素変性シリコン等やフッ素系樹脂、二流化モリ
ブデン等のような摺動特性を向上させる添加剤も所望量
添加することができる。
【0022】本発明で用いる樹脂組成物を製造する方法
は、特に限定の必要はなく、押出機、加熱ロール、ニー
ダー、バンバリーミキサー等の混練機を用いて混練製造
することができる。更に本発明でCD−ROM部品用成
形体を成形する方法に関しては特に限定の必要はなく、
通常行われている射出成形法、または溶融プレス方法等
が用いられる。また、成形する際、金型に断熱層を被覆
したり、電圧をかけたりして金型温度を一時的に高温に
保持すると成形体表面が平滑になり摺動特性が大幅に向
上するのでより好ましい。更に従来より行われているC
D−ROM部品用成形体の摺動部分にグリース等の潤滑
剤を好適に塗布することも勿論可能である。
【0023】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。まず、本発明の効果を示すために、下記の二点に
ついて評価を行った。 (1) 摩擦係数測定 先端φ0.9mm(2.5R)のピンを荷重2kgで平
板試験片(ピンと同材料)に垂直に押し付け、往復動摩
擦摩耗試験機(東測精密工業(株)製)において片道1
0mmの距離を30mm/sの速度で10000回往復
運動させる。その時の初期摩擦係数と試験終了時(10
000回往復運動時)の摩擦係数を測定する。 (2) 摩耗量測定 三次元表面粗さ形状測定機(サーコム570A−3D
東京精密(株)製)を用い、平板の摩耗深さRmaxを
測定した。 (3) 荷重たわみ温度測定 射出成形機(IS45PNV 東芝機械(株)製)に
て、シリンダー温度290℃、金型温度90℃に設定
し、射出成形することによって得た1/4インチ試験片
を、ASTM−D648に準拠し、荷重18.6kg/
cm2 にて測定した。 (4) 曲げ弾性率測定 荷重たわみ温度測定に用いたと同様にして得た1/4イ
ンチ試験片を、ASTM−D790に準拠し、測定し
た。 (5) 試験片外観 荷重たわみ温度測定に用いたと同様にして得た1/4イ
ンチ試験片の外観を目視により観察評価した。
【0024】
【実施例1〜3】ポリフェニレンエーテル樹脂として、
クロロホルム中30℃で測定した極限粘度〔η〕が、
0.52であるポリ2,6−ジメチル−1,4−フェニ
レンエーテル(以下、PPEと略称する。)72重量
%、スチレン−ブタジエン共重合体(以下、SBCaと
略称する。)(アサフレックス805:旭化成工業
(株)製)5重量%、スチレン−ブタジエン共重合体
(以下、SBCbと略称する。)(ソルプレンT40
6:日本エラストマー(株)製)5重量%、水素添加ス
チレン−ブタジエン共重合体(以下、HTRと略称す
る。)(スチレン重量%:60、ポリブタジエン部の水
素添加率=99.9%)8重量%に、低密度ポリエチレ
ン(以下、LDPEと略称する。)(サンテックM18
04:旭化成工業(株)製)、高密度ポリエチレン(以
下、HDPEと略称する。)(サンテックJ751:旭
化成工業(株)製)、ポリプロピレン(以下、PPと略
称する。)(エースポリプロM1600:旭化成工業
(株)製)をそれぞれ10重量%ずつ加え、シリンダー
温度280℃に設定したPCM−30二軸押出機(池貝
鉄工(株)製)にて溶融混練し、ペレットを得た。得ら
れたペレットをシリンダー温度280℃、金型温度80
℃で射出成形し、ピン及び平板(10×10×3mm)
を得た。
【0025】
【実施例4〜5及び比較例1〜2】PPE量、ポリスチ
レン量(旭化成ポリスチレン685:旭化成工業(株)
製)(以下、GP685と略称する。)、LDPE量、
HDPE量を変化させた以外は実施例1と同様にペレタ
イズし、同様に成形し試験片を得た。
【0026】
【比較例3】PPE:60重量%、GP685:22重
量%、LDPE:0.5重量%、HTR:7.5重量%
と変化させた以外は実施例1と同様にペレタイズし、さ
らに同様に成形し試験片を得た。
【0027】
【比較例4】PPE樹脂:22重量%、LDPE:60
重量%、SBCa:5重量%、SBCb:5重量%、H
TR:8重量%と変化させた以外は、実施例1と同様に
ペレタイズし、さらに同様に成形し試験片を得た。
【0028】
【表1】
【0029】表1からも明らかなように実施例1〜5は
ポリオレフィンを添加することによって、比較例1〜3
に較べCD−ROM部品用成形体として優れた摺動特性
を示している。
【0030】
【実施例6〜9】PPE:60重量%、GP685:1
5重量%、LDPE:8重量%、SBCa:2重量%、
SBCb:2重量%、HTR:5重量%に下記化2、化
3、化4、化5に示すリン酸エステルA〜Dをそれぞれ
8重量%配合し、実施例1と同様にペレタイズし、さら
に同様に成形し試験片を得た。尚、表2にある燃焼試験
はUL−94に規定された垂直燃焼試験方法に準拠し、
荷重たわみ温度測定に用いたと同様にして得た1/16
インチ試験片を用いてその燃焼時間を測定した。
【0031】
【化2】
【0032】
【化3】
【0033】
【化4】
【0034】
【化5】
【0035】
【表2】
【0036】表2からも明らかなように実施例6〜9は
難燃性を保持しつつ優れた摺動特性を示している。
【0037】
【実施例10〜12】実施例6の組成100重量部に下
記に示す充填剤a、b、cを25重量部配合させた以外
は実施例6と全く同様に成形し試験片を得た。a:ガラ
スフレーク(マイクログラスフレカ(商標)REFG−
302 日本硝子繊維(株)製)、b:繊維径13μ
m、平均カット長2mmのガラス繊維と真比重2.8
5、硬度2.8のマイカの1:1混合物、c:繊維径1
3μm、平均カット長1mmのガラス繊維。
【0038】
【表3】
【0039】表3からも明らかなように実施例10〜1
2は摺動特性に不利な充填剤を配合しているにもかかわ
らず、比較例1〜3に較べ優れた摺動特性を示す。最後
に前述にある往復動摩擦摩耗試験と実際のCD−ROM
用シャーシ、トラバースベース、トレーにおける摺動特
性との相関をとるために、実施例1、5、及び比較例
3、4を用いてモデル実験を行った。まず、射出成形機
(IS80EPN 東芝機械(株)製)でシリンダー温
度290℃、金型温度90℃にて射出成形しモデル成形
品A及びモデル成形品Bを得た。得られた成形品Aの足
の部分が成形品Bと摺動することになる。得られた成形
品Bの上に成形品Aを載せ図3に示すように2kgの荷
重を加え、左右に10mmずつ往復5000回スライド
させ摩耗による表面荒れが原因によって起こる音の発生
状況及びスライド面の表面状態を調べた。
【0040】結果は、実施例1、5は、5000回の往
復スライド実験においても音の発生はなく、またスライ
ド面の表面状態も良好であった。一方、比較例2、3
は、3000回付近で音の発生が確認され、5000回
終了後のスライド面の表面状態も摩耗による凹凸が確認
された。従って、このモデル実験と往復動摩擦摩耗試験
との相関がとれたことになる。
【0041】
【発明の効果】本発明のCD−ROM部品用成形体は、
優れた摺動特性を示しており、CD−ROM部品用成形
体、特にメカシャーシ、トラバースベース、トレー等に
適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】CD−ROM用トレーを想定したモデル成形品
Aの斜視図である。
【図2】CD−ROM用トラバースベース、シャーシを
想定した平板型モデル成形品Bの斜視図である。
【図3】CD−ROM部品用成形体をセットアップした
時の状態を想定した図であり、成形品A、Bを横から見
た図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオレフィンが1〜50重量%含有す
    ることを特徴とするポリフェニレンエーテル系樹脂組成
    物で構成して成るCD−ROM部品用成形体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007500283A (ja) * 2003-02-04 2007-01-11 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 優れたトライボロジ特性を有するポリフェニレンエーテル及び/又はポリスチレン含有組成物及びポリフェニレンエーテル及び/又はポリスチレン組成物のトライボロジ特性を改良する方法
US8714853B2 (en) 2006-06-14 2014-05-06 Orbel Health Limited Dispenser

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