專利名稱：信號(hào)讀取裝置的構(gòu)成部件及傳感器的構(gòu)成部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有高耐熱性、高諧振頻率特性，以維持信號(hào)讀取控制穩(wěn)定性的由樹脂材料形成的信號(hào)讀取裝置或傳感器的構(gòu)成部件。
背景技術(shù)：
近年的信號(hào)讀取裝置，特別是數(shù)字盤驅(qū)動(dòng)裝置處理信息的大容量化、高速化受到廣泛關(guān)注。例如，CD-ROM的盤旋轉(zhuǎn)速度的高倍速化、基于DVD普及的記錄信息密度的高密度化等，在MD的信號(hào)讀取裝置、硬盤的信號(hào)讀取裝置等也有同樣的趨勢(shì)。由于數(shù)字盤驅(qū)動(dòng)裝置的盤因偏心、面不平、旋轉(zhuǎn)振蕩等而產(chǎn)生振蕩，所以為了讀取盤的信息，例如使用激光的情況下，激光器的焦點(diǎn)和盤上應(yīng)讀取信息的位置相對(duì)偏移，就會(huì)發(fā)生讀取錯(cuò)誤。為了防止該情況，以往在信號(hào)讀取裝置上設(shè)置修正由振蕩導(dǎo)致偏移量的機(jī)構(gòu)。但如上所述，由于近年的數(shù)字盤驅(qū)動(dòng)裝置的高速化導(dǎo)致振蕩增大，或者振蕩頻率的高頻化或信息密度的高密度化，就需要提高信號(hào)讀取裝置的振蕩衰減特性或諧振頻率的高頻化。這樣，在傳統(tǒng)信號(hào)讀取裝置上所使用的熱塑性樹脂材料就不能得到穩(wěn)定的讀取性能。
近年，常使用具有高振蕩衰減特性且具有高諧振頻率特性的全芳族類液晶聚合物來作為構(gòu)成信號(hào)讀取裝置的樹脂材料。但另一方面，最近信號(hào)讀取裝置在推進(jìn)輕薄短小化，特別是構(gòu)成信號(hào)讀取裝置的電線纏繞的線軸等部件，有用樹脂一體成形的情況。為了給電線通上電流，就需要?jiǎng)冮_纏在端子上的電線終端被覆材料(氨基甲酸酯等)而連接在電力供給線上。作為剝開被覆材料的方法，往往采用浸漬焊錫液的方法或手動(dòng)焊接的方法等，但近年，在推進(jìn)焊錫的無鉛化，而使焊錫溫度高溫化。因此，不用說樹脂端子，即使金屬端子的情況下伴隨樹脂部件的輕薄短小化，熱量很容易傳遞給樹脂部件，所以不能熔化、變形的樹脂部件就需要具有高耐熱性，近年有300℃以上的耐熱性要求。還有，手動(dòng)焊接的方法中，即使在低溫焊接時(shí)也會(huì)因作業(yè)員熟練度不同而對(duì)樹脂部件的熱影響不同，而初學(xué)作業(yè)員的場(chǎng)合產(chǎn)生大量變形等不良的問題。鑒于以上情況，構(gòu)成信號(hào)讀取裝置的樹脂部件推進(jìn)了高耐熱化，但隨著樹脂部的高耐熱化卻出現(xiàn)了諧振頻率降低的問題。
還有，傳感器類，特別是角速度傳感器等也存在同樣的問題，也要求角速度傳感器具有高減振性。角速度傳感器由振蕩元件和加速度傳感器構(gòu)成，使振蕩元件以超過10kHz的頻率作振蕩，通過對(duì)由旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的科里奧利力集聚的加速度傳感器來檢測(cè)，通過運(yùn)算處理得到角速度。傳感器的外殼一般由樹脂構(gòu)成，如果振蕩元件的頻率和外殼的固有振蕩數(shù)一致時(shí)，會(huì)產(chǎn)生諧振，就無法正確檢測(cè)出角速度，角速度傳感器應(yīng)用于汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，如不能正確檢測(cè)出角速度，導(dǎo)航功能就會(huì)失效。這樣，必需盡可能的提高外殼的固有振蕩頻率。還有，在傳感器里也組裝有電路，為進(jìn)行焊接，與信號(hào)讀取裝置同樣的理由而需要其具有高耐熱性。
作為諧振頻率的高頻化對(duì)策，POWER社的山田伸志監(jiān)修在的《振蕩工學(xué)入門》里提到，通過提高 (以下，將該值稱為A值)來提高諧振頻率。這樣，作為信號(hào)讀取裝置及傳感器的構(gòu)成部件，一般通過選用A值較大的樹脂材料，提高信號(hào)讀取裝置及傳感器的諧振頻率，來達(dá)到振蕩控制頻率的廣域化。
另一方面，為了使構(gòu)成信號(hào)讀取裝置及傳感器部件的全芳族液晶聚合物高耐熱化，而改變樹脂的單體構(gòu)成比率，但傳統(tǒng)方法會(huì)出現(xiàn)諧振頻率降低的問題。例如，JP-A55-144024提出由從2-羥基-6萘酸導(dǎo)入的構(gòu)成單位(I)、二羧酸單位(II)、二醇單位(III)、從4-羥基苯甲酸導(dǎo)入的構(gòu)成單位(IV)構(gòu)成的共聚合聚酯，其所包含構(gòu)成單位(I)、(II)、(III)、(IV)的各比例為20～40mol％、5～30mol％、5～30mol％、10～50mol％。該共聚合聚酯通過減少構(gòu)成單位(I)的比例提高樹脂的耐熱性，但相反的是，由于減少了構(gòu)成單位(I)的比例，信號(hào)讀取裝置及傳感器會(huì)出現(xiàn)諧振頻率降低的問題。
為達(dá)到高諧振頻率，也有填充玻璃纖維或碳纖維的方法，但玻璃纖維的場(chǎng)合，由于必須大量填充，不但有注射成形的加工性問題，而且樹脂組成物的比重增大，因此信號(hào)讀取裝置及傳感器本身會(huì)變重，存在響應(yīng)性變差的問題。另外，碳纖維的場(chǎng)合，由于具有導(dǎo)電性，在線軸等線圈卷繞部件的場(chǎng)合，不但無法使用，而且因碳纖維本身價(jià)格較高而其所能使用的部件也受到較大的限制，由于成本較高，其利用的范圍就大幅受到限制。
發(fā)明的公開本發(fā)明為解決上述傳統(tǒng)技術(shù)的問題而成，其目的在于提供具有高耐熱性、高諧振頻率特性的樹脂材料，作為信號(hào)讀取裝置或傳感器的構(gòu)成部件，以維持合適的信號(hào)讀取控制穩(wěn)定性。
本發(fā)明人為了達(dá)到上述目的，對(duì)有關(guān)耐熱性優(yōu)良的同時(shí)，具有高諧振頻率特性的液晶聚合物材料進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)全芳族聚酯樹脂和/或全芳族聚酯酰胺樹脂的單體構(gòu)成比率按特別限定的比率進(jìn)行組合，就能有效的達(dá)到上述目的，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明信號(hào)讀取裝置的構(gòu)成部件或傳感器的構(gòu)成部件，其特征在于關(guān)于全構(gòu)成單位，由含有40mol％以上且75mol％以下的2，6-萘殘基，熔融時(shí)顯示光學(xué)各向異性的全芳族聚酯樹脂和/或全芳族聚酯酰胺樹脂形成。
還有，本發(fā)明的信號(hào)讀取裝置包括由含有40mol％以上且75mol％以下的2，6-萘殘基，熔融時(shí)顯示光學(xué)各向異性的全芳族聚酯樹脂和/或全芳族聚酯酰胺樹脂形成的構(gòu)成部件。
另外，本發(fā)明的傳感器包括由含有40mol％以上且75mol％以下的2，6-萘殘基，熔融時(shí)顯示光學(xué)各向異性的全芳族聚酯樹脂和/或全芳族聚酯酰胺樹脂形成的構(gòu)成部件。
或者，作為上述樹脂的信號(hào)讀取裝置的構(gòu)成部件或傳感器的構(gòu)成部件的用途。
附圖的簡(jiǎn)單說明

圖1表示本發(fā)明所使用的彎曲彈性率測(cè)量用試片及其注射成形用的澆口位置。圖2表示本發(fā)明中彎曲彈性率測(cè)量的具體情況。圖3表示本發(fā)明中用于測(cè)量諧振頻率CD-ROM光讀取頭。圖4表示一例本發(fā)明中諧振頻率的測(cè)量圖表。
本發(fā)明的最佳實(shí)施方式以下就本發(fā)明作詳細(xì)說明。本發(fā)明的作為信號(hào)讀取裝置的構(gòu)成部件，可舉例為保持物鏡的透鏡支持器；盤上的信息與激光束的焦點(diǎn)位置相對(duì)偏移的情況下，成為對(duì)照偏移量移動(dòng)物鏡用線圈的芯子的調(diào)節(jié)線軸；支撐光讀取頭各部件的殼體即調(diào)節(jié)殼體等，但并不限于此。同樣，作為傳感器的構(gòu)成部件，可舉例為傳感器的外殼等，但并不限于此。
作為提高諧振頻率的判斷指標(biāo)有上述的A值。雖然可以判斷當(dāng)諧振頻率在20kHz以上時(shí)，不會(huì)有讀取錯(cuò)誤，會(huì)得到穩(wěn)定的性能，但諧振頻率如需在20kHz以上，A值必須要大于120(MPa1/2)。還有，這里所述的彎曲彈性率的測(cè)量方法，考慮實(shí)際使用條件，并不適合采用一般的按ISO178的測(cè)量方法，必須按下述的方法進(jìn)行測(cè)量。即試片用如圖1所示的130mm×13mm×0.8mm試片。必須使用注射成形的試片，而且試片中存在焊縫就不能正確的測(cè)量，所以在制作試片時(shí)其澆口數(shù)只能為一個(gè)。測(cè)量如圖2所示，在兩端自由支撐的狀態(tài)下進(jìn)行，以間距20mm在試片的中間部分設(shè)置主軸進(jìn)行彎曲。彎曲試片的主軸速度必須以極快的100mm/min的速度進(jìn)行。因?yàn)檎袷幀F(xiàn)象是速度極快的現(xiàn)象，所以對(duì)有關(guān)彎曲彈性率也必須以這樣極快的速度進(jìn)行測(cè)量。
下面就本發(fā)明采用的液晶聚合物進(jìn)行說明。本發(fā)明所使用的液晶聚合物指的是可形成光學(xué)各向異性熔融相性質(zhì)的熔融加工性聚合物。各向異性熔融相的性質(zhì)，可通過利用正交起偏器的常用偏光檢查進(jìn)行確認(rèn)。更具體地說，實(shí)施各向異性熔融相的確認(rèn)是利用Leitz偏光顯微鏡，將熔融試料放置在Leitz熱載物臺(tái)上，在氮?dú)夥障乱?0倍的倍率進(jìn)行觀察來進(jìn)行。適用于本發(fā)明的液晶聚合物在正交起偏器間進(jìn)行檢查時(shí)，即使在熔融靜止?fàn)顟B(tài)下偏光通常也能透過，顯示光學(xué)各向異性。本發(fā)明的液晶聚合物為全芳族聚酯或全芳族聚酯酰胺。它們?cè)?0℃以0.1重量％溶解于五氟苯酚時(shí)，最好具有至少約2.0dl/g，若為2.0～10.0dl/g的對(duì)數(shù)粘度(I.V.)則更好。
作為適用于本發(fā)明的液晶聚合物的全芳族聚酯或全芳族聚酯酰胺，最優(yōu)選從芳族羥基碳酸、芳族羥基胺、芳族二胺組選出的至少一種以上的化合物作為構(gòu)成組分的芳族聚酯、芳族聚酯酰胺。
關(guān)于本發(fā)明所用的液晶聚合物的全構(gòu)成單位，2，6-萘殘基必須在40mol％以上且75mol％以下。如果未滿40mol％，上述A值會(huì)在120(MPa1/2)以下，諧振頻率會(huì)降低到20kHz以下，不能進(jìn)行穩(wěn)定的控制。另外，如超過了75mol％，聚合物的加工溫度會(huì)過高，以一般的注射成形技術(shù)成形會(huì)很困難，所以最好不采用。
還有，全液晶聚合物中的4-羥基苯甲酸的含量以單體組分為計(jì)最好在8mol％以下。如果4-羥基苯甲酸的含量以單體組分為計(jì)多于8mol％，則由于與2，6-萘殘基的平衡關(guān)系，耐熱性就會(huì)降低。
本發(fā)明所用的全芳族聚酯或全芳族聚酯酰胺，除了對(duì)液晶聚合物中的2，6-萘殘基的比例有限定以外，沒有特別的限定，能夠利用本領(lǐng)域技術(shù)人員廣知的用于液晶聚合物的普通單體，按通常的聚合、混合、改良等方法進(jìn)行制造。
還有，針對(duì)本發(fā)明所使用的液晶聚合物，在不影響本發(fā)明目的的范圍內(nèi)，可以添加一種以上的針狀加強(qiáng)材、無機(jī)/有機(jī)填充劑、含氟樹脂或金屬皂類等脫模改良劑、染料、顏料、碳黑等著色劑、氧化防止劑、熱穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、帶電防止劑、界面活性劑、高級(jí)脂肪酸、高級(jí)脂肪酸酯、高級(jí)脂肪酸金屬鹽、氟化碳類界面活性劑等具有滑劑效果的配合劑等普通添加劑。
另外，針對(duì)本發(fā)明所使用的液晶聚合物，在不影響本發(fā)明目的的范圍內(nèi)，可與聚碳酸酯相配合。
用以獲得本發(fā)明的液晶聚合物樹脂材料的原料組分的配合方法并沒有特別的限定?；蛘呖梢詫⒑薪M分、進(jìn)一步根據(jù)需要將硼酸鋁晶須等加強(qiáng)材、無機(jī)填充劑、脫模改良劑、熱穩(wěn)定劑等各組分個(gè)別供給熔融混合機(jī)，或者可以將這些原料組分利用靜態(tài)混合機(jī)、乳缽、亨舍爾混合機(jī)、球磨機(jī)、帶狀混合機(jī)等事先混合后再供給熔融混合機(jī)。另外，還可以將液晶聚合物和添加劑可個(gè)別供給熔融機(jī)后顆?；?，在顆粒狀態(tài)下，將其組合并混合，得到期要的配合量。
本發(fā)明的液晶聚合物樹脂材料適合用于信號(hào)讀取裝置及傳感器的構(gòu)成部件，特別是數(shù)字盤驅(qū)動(dòng)裝置用部件、水晶角速度傳感器用部件等。
實(shí)施例以下，通過實(shí)施例就本發(fā)明作具體說明，但本發(fā)明并不限定于此。還有，實(shí)施例中的物理特性測(cè)量及試驗(yàn)按下述方法進(jìn)行(1)諧振頻率的測(cè)量向圖3所示CD-ROM光讀取頭的定位磁電路線圈輸入白色噪聲電信號(hào)，使讀取頭振蕩并測(cè)量諧振點(diǎn)的頻率。測(cè)量圖表如圖4所示。測(cè)量圖中2次諧振點(diǎn)的頻率，如果該值在20kHz以上，則可判斷無讀取錯(cuò)誤，并具有穩(wěn)定的讀取性能，所以將20kHz作為判斷指標(biāo)。
(2)彎曲彈性率的測(cè)量如上所述，考慮到實(shí)際使用條件，彎曲彈性率的測(cè)量方法并不適合采用一般ISO178的測(cè)量方法，因此以注射成形的方法成形出圖1所示的130mm×13mm×0.8mm試片(澆口數(shù)量為一個(gè)，澆口位置為如圖1所示的試片長度方向末端部)。測(cè)量如圖2所示，將兩端自由支撐的狀態(tài)下，按間距20mm在試片中央部設(shè)置主軸，進(jìn)行彎曲(彎曲試片的主軸速度為100mm/min)。
(3)熱變形溫度的測(cè)量按ISO75/A，在測(cè)量壓力1.8MPa下進(jìn)行測(cè)量。
(4)傳感器的操作試驗(yàn)與上述CD-ROM光讀取頭(圖3)的諧振頻率測(cè)量不同，進(jìn)行汽車導(dǎo)航用角度傳感器的操作試驗(yàn)。
參考例1(聚合物A的制造)將2-羥基-6-萘酸116g、對(duì)苯二酸76g、4，4-二羥基聯(lián)苯86g、4-羥基苯甲酸5g、醋酸鉀22.5mg、無水醋酸191g裝入具備攪拌機(jī)、回流柱、單體投入口、氮導(dǎo)入口、減壓/流出線的聚合容器后，將反應(yīng)系統(tǒng)溫度提高到140℃，在140℃反應(yīng)1小時(shí)。其后，經(jīng)5.5小時(shí)進(jìn)一步升溫至360℃，其后經(jīng)30分鐘減壓至5Torr(即667Pa)，一邊凝縮副產(chǎn)醋酸、過剩的無水醋酸、其它低沸組分，一邊進(jìn)行熔融縮聚。當(dāng)攪拌扭矩達(dá)到規(guī)定值后，導(dǎo)入氮，從減壓狀態(tài)經(jīng)常壓達(dá)到加壓狀態(tài)，由聚合容器下部排出聚合物，將絞合造粒使其顆?；?，就得到了聚合物A。聚合物A的4-羥基苯甲酸含量以單體為計(jì)2mol％，熔點(diǎn)為352℃。
參考例2(聚合物B的制造)將2-羥基-6萘酸226g、對(duì)苯二酸66g、4-乙酸基氨基苯酚60g、醋酸鉀22.5mg、無水醋酸167g裝入?yún)⒖祭?的聚合容器后，將反應(yīng)系統(tǒng)溫度提高到140℃，在140℃反應(yīng)1小時(shí)。其后，按參考例1同樣的方法聚合，得到聚合物B。聚合物B以單體為計(jì)并不含有4-羥基苯甲酸，熔點(diǎn)為280℃。
參考例3(聚合物C的制造)將4-羥基苯甲酸184g、萘酸55g、間苯二甲酸18g、4，4-二羥基聯(lián)苯83g、醋酸鉀22.5mg、無水醋酸231g裝入?yún)⒖祭?的聚合容器后，將反應(yīng)系統(tǒng)溫度提高到140℃，在140℃反應(yīng)1小時(shí)。其后，按參考例1同樣的方法聚合，得到聚合物C。聚合物C的4-羥基苯甲酸含量以單體為計(jì)60mol％，熔點(diǎn)為335℃。
參考例4(聚合物D的制造)將2-羥基-6萘酸114g、4-羥基苯甲酸226g、醋酸鉀22.5mg、無水醋酸234g裝入?yún)⒖祭?的聚合容器后，將反應(yīng)系統(tǒng)溫度提高到140℃，在140℃反應(yīng)1小時(shí)。其后，按參考例1同樣的方法聚合，得到聚合物D。聚合物D的4-羥基苯甲酸含量以單體為計(jì)73mol％，熔點(diǎn)為280℃。
實(shí)施例1～2、比較例1～2相對(duì)參考例1～4得到的各聚合物(A、B、C、D)70重量分，添加30重量分的玻璃纖維(纖維直徑10μm)，用二軸擠壓機(jī)熔融混練后，進(jìn)行絞合切割，作成顆粒。將該顆粒用注射成形機(jī)作成上述試驗(yàn)所用的試片，并作了評(píng)價(jià)。其結(jié)果如表1所示表1

從表1的結(jié)果可以明確采用實(shí)施例1～2的液晶聚合物材料，可得到諧振頻率在20kHz以上時(shí)讀取錯(cuò)誤少的信號(hào)讀取裝置。
并且，對(duì)利用實(shí)施例1～2、比較例1～2的液晶聚合物材料作成的汽車導(dǎo)航用角度傳感器進(jìn)行了操作試驗(yàn)，在比較例1～2的情況下，發(fā)生了讀取錯(cuò)誤而沒能進(jìn)行正確的操作，但實(shí)施例1～2時(shí)其操作沒發(fā)生問題。
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)讀取裝置的構(gòu)成部件，其特征在于由含有40mol％以上且75mol％以下的2，6-萘殘基，熔融時(shí)顯示光學(xué)各向異性的全芳族聚酯樹脂和/或全芳族聚酯酰胺樹脂形成。
2.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)讀取裝置的構(gòu)成部件，其特征在于熔融時(shí)顯示光學(xué)各向異性的全芳族聚酯樹脂和/或全芳族聚酯酰胺樹脂中的4-羥基苯甲酸含量按單體組分為計(jì)在8mol％以下。
3.如權(quán)利要求1或2所述的信號(hào)讀取裝置的構(gòu)成部件，其特征在于信號(hào)讀取裝置為數(shù)字盤讀取裝置。
4.一種傳感器的構(gòu)成部件，其特征在于由含有40mol％以上且75mol％以下的2，6-萘殘基，熔融時(shí)顯示光學(xué)各向異性的全芳族聚酯樹脂和/或全芳族聚酯酰胺樹脂形成。
5.如權(quán)利要求4所述的傳感器的構(gòu)成部件，其特征在于熔融時(shí)顯示光學(xué)各向異性的全芳族聚酯樹脂和/或全芳族聚酯酰胺樹脂中的4-羥基苯甲酸含量按單體組分為計(jì)在8mol％以下。
6.如權(quán)利要求4或5所述的傳感器的構(gòu)成部件，傳感器為角速度傳感器。
7.一種信號(hào)讀取裝置，其中包括由含有40mol％以上且75mol％以下的2，6-萘殘基，熔融時(shí)顯示光學(xué)各向異性的全芳族聚酯樹脂和/或全芳族聚酯酰胺樹脂形成的構(gòu)成部件。
8.一種傳感器，其中包括由含有40mol％以上且75mol％以下的2，6-萘殘基，熔融時(shí)顯示光學(xué)各向異性的全芳族聚酯樹脂和/或全芳族聚酯酰胺樹脂形成的構(gòu)成部件。
全文摘要
提供具有高耐熱性、高諧振頻率特性的樹脂材料，作為信號(hào)讀取裝置或傳感器的構(gòu)成部件，以維持合適的信號(hào)讀取控制穩(wěn)定性。由含有40mol％以上且75mol％以下的2，6－萘殘基，熔融時(shí)顯示光學(xué)各向異性的全芳族聚酯樹脂和/或全芳族聚酯酰胺樹脂形成信號(hào)讀取裝置及傳感器的構(gòu)成部件。
文檔編號(hào)G11B7/09GK1882633SQ20048003373
公開日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2004年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月20日
發(fā)明者加田雅博, 藤井靖久 申請(qǐng)人:寶理塑料株式會(huì)社