专利名称:透镜镜筒的制作方法
技术领域:
本发明涉及用于照相机等光学机器,并为了防止带电而造成机器内电子电路破损与机器错误动作而具有导电性、抗静电性的透镜镜筒的改进。
背景技术:
过去,着眼于透镜镜筒小型化、轻量化、薄壁化,一般使用塑料树脂进行成型,但为了防止来自外部的电荷造成机器故障必须对镜筒主体赋予导电性。即,采用在透镜镜筒使用的树脂材料中配合作为导电性材料的碳纤维,对镜筒主体赋予导电性,使电荷移到镜筒侧的解决方法。作为机器故障的例子是由于来自外部的积存电荷落在与数码相机内部电路相连的端子上而产生错误动作(图像紊乱等)等。然而,由于配合这种碳纤维,使树脂材料的成型性(流动性)大幅度降低,并且成型模具的磨耗随着流动性的恶化而增大,产生修整模具需要庞大费用的课题。此外,也带来重量增加。结果成为小型化、轻量化、薄壁化的障碍。
另外,近来提出了通过在树脂中配合前述碳纤维等为代表的导电性材料而具有更高导电性的树脂组合物方案。例如,可列举增加碳纤维等导电性材料配合量的方法或多种导电性材料一起使用的方法等。前述增加导电性材料配合量虽然可得到更高的导电性,但材料的成型性(流动性)的恶化、冲击强度等力学特性的降低成为问题。另一方面,前述多种导电性材料并用形成高导电化,可列举碳纤维与炭黑一起使用的技术。这些虽然出现导电性的提高,但在成型性(流动性)或力学特性这些方面并不理想。
因此,或减少碳纤维的含有量、或去除碳纤维,否则很难得到成型性等好的树脂材料。即很难兼具导电性与成型性。
如前述在树脂材料中配合碳纤维赋予导电性对机器故障的解决方法,其使树脂材料的成型性(成型时的流动性等)大幅度地降低,并且成型模具的磨耗随着流动性的恶化而增大,因此产生修整模具需要庞大费用的课题。此外,也带来重量的增加。
因此,对小型化、轻量化、薄壁化、低成本化来讲,配合碳纤维很难称之为最佳方法。即,期望使用省掉现在使用的碳纤维的使用或减少使用,且不破坏成型性、模具磨耗少的碳纤维代用品赋予导电性。
另外,含有玻璃纤维或碳纤维的树脂,由于流动性差,故很难使透镜镜筒零件薄壁化,为了提高流动性而降低玻璃纤维或碳纤维的含有量时存在不能得到设定刚性的问题。
此外,玻璃纤维或碳纤维由于成型时的树脂流动而进行取向,故树脂的收缩率产生各向异性,透镜镜筒零件也很难得到高尺寸精度。
此外,玻璃纤维或碳纤维在成型时使模具磨耗,缩短模具的寿命。例如构成可变焦距透镜镜筒单元的透镜镜筒零件具有需要高精度的嵌合部,构成透镜镜筒单元的各种透镜镜筒零件,即使是任何一个的模具磨耗时也要重新制作全部的构成零件的模具,结果模具成本成为问题。
发明内容
本发明考虑上述情况,其目的是通过使用含有碳纳米管和/或气相成长碳纤维的导电性树脂组合物成型透镜镜筒,提供导电性、抗静电性好的薄壁透镜镜筒。
另外,本发明目的是提供薄壁成型性好、高刚性、且尺寸精度好、可降低成型时的模具磨耗的透镜镜筒零件。
根据本发明的一个方面,通过使用至少具有以下构成要素[A]、[B]的导电性树脂组合物成型镜筒主体的透镜镜筒达到上述目的[A]碳纳米管和/或气相成长碳纤维[B]树脂。
根据本发明另一方面,通过提供透镜的镜筒零件达到上述目的,其具有保持透镜的透镜保持构件、和支持该透镜保持构件的支撑构件,使用至少由下述构成要素A、B组成的复合材料进行成型构成要素A粘土构成要素B热塑性树脂。
由下述说明及附图可以看出本发明的其他特征与优点,图中相同的参照符号表示相同或相似的部分。
附图的简单说明结合该图和本发明列举的实施例、详细构成部分一起说明本发明。
图1是本发明实施例所涉及的透镜镜筒的树脂组成简图。
图2A、2B、2C、2D是本发明实施例所涉及的透镜镜筒抗静电性评价方法简图。
图3是表示具有本发明可变焦距功能的照相机透镜镜筒的一部分构成要素的分解侧视图。
图4同样是表示具有本发明可变焦距功能的照相机透镜镜筒的一部分构成要素的分解侧视图。
图5是表示本发明实施例所涉及的透镜镜筒零件与透镜镜筒单元的侧视图。
图6是用于说明本发明实施例的透镜镜筒零件特性评价法(刚性)的侧视图。
图7是成型本发明实施例的透镜镜筒零件的复合材料的构成图。
最佳实施方案结合附图详述本发明的最佳实施方案。
<第1实施方案>
以下说明的透镜镜筒,是由至少具有下述的构成要素[A]、[B]的导电性树脂组合物成型的透镜镜筒[A]碳纳米管和/或气相成长碳纤维[B]树脂。
图1表示透镜镜筒的树脂组成简图。
前述构成要素[A]是碳纳米管和/或气相成长碳纤维,这里所说的所谓碳纳米管是指采用气相成长法、电弧放电法、激光蒸发法等生成的单层纳米管或多层纳米管,所谓气相成长碳纤维是指采用上述气相成长法在气相中使结晶成长制得的不连续的碳纤维或石墨纤维。这些可采用针状、螺旋状、管状、杯状的形态等任意的形态。另外,还可以将这些之中2种以上共混。构成要素[A]的制造方法可以采用前述的任何一种方法或其他的方法,没有特殊限制。例如可列举特开平08-198611号公报或特开2002-348741号公报等公开的方法等。
这些的构成要素[A],优选平均单纤维直径在1~200nm的范围内。不足1nm时,有时很难制成纤维。另一方面,超过200nm时,有时不能得到所希望的导电性。更优选是1~150nm,再优选是1~100nm,最优选是1~50nm的范围内。
前述构成要素[B],可以使用热固性树脂与热塑性树脂的任何一种。
作为这样的热固性树脂,例如,可列举环氧树脂、酚醛树脂(可熔酚醛树脂型、线型)、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂、鸟粪胺树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、烯丙基酯树脂、呋喃树脂、酰亚胺树脂、氨基甲酸酯树脂、尿素树脂、蜜胺树脂、二甲苯树脂、聚酰亚胺树脂等。另外,也可以使用这些的共聚物或改性物。还可以使用将这些2种以上共混的树脂等。
作为这样的热塑性树脂,例如,可列举丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚酰胺(PA)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚烯丙基酯(PAR)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚乙烯(PE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚酮(PEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚腈(PEN)、聚醚砜(PES)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚酮(PK)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、液晶聚酯等聚酯、聚甲醛(POM)、聚丙烯(PP)、聚苯醚(PPE)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSU)、聚氯乙烯(PVC)、聚丁烯等聚烯烃、苯乙烯系树脂,酚醛树脂(线型等)、苯氧基树脂,聚四氟乙烯等氟系树脂,聚苯乙烯系、聚烯烃系、聚氨酯系、聚酯系、聚酰胺系、聚丁二烯系、聚异戊二烯系、氟系等的热塑性弹性体等。另外,也可以使用这些的共聚物或改性物。还可以使用这些2种以上合金、共混的树脂等。
另外,为了提高耐冲击性,也可以在上述热塑性树脂与热固性树脂中添加其他的弹性体或橡胶组分。
作为树脂,更优选从聚碳酸酯树脂(PC)、聚苯硫醚树脂(PPS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)、聚苯乙烯树脂(PS)、聚苯醚树脂(PPE)、聚酰胺树脂(PA)、液晶树脂(LCP)、聚烯烃树脂,PC/ABS、PC/PS等前述树脂的组合构成的合金树脂中选出的至少1种的热塑性树脂。另外,镜筒主体的表面电阻率为1×100Ω/sq以上、1×1013Ω/sq以下。
另外,作为本发明所涉及的构成要素[C],根据目的还可以含有如下的添加剂。作为添加剂的例子,可列举填充剂(二氧化硅、硅、改性硅油、绢云母、海泡石、玻璃片、玻璃微球、玻璃球珠、石墨、硬硅钙石、硅灰石、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、硼酸钙、硼酸锌、聚磷酸钙、氧化锑、氧化钛、氧化锌、碳酸钙、二硫化钼、硫酸镁、硫酸钡、高分子等)、导电性赋予材料(金属系、金属氧化物系等)、阻燃剂(卤系(溴化树脂等)、锑系(三氧化锑、五氧化锑等)、磷系、有机酸金属盐系(有机硼酸金属盐、羧酸金属盐、芳香族磺酰亚胺金属盐等)、无机系(锌、氧化锌、锆化合物等)、氮系(氰脲酸、异氰脲酸、三聚氰胺、三聚氰胺氰脲酸酯、三聚氰胺磷酸酯、氮化胍等)、氟系(PTFE等)、硅系(硅油、改性硅油、聚有机硅氧烷等)、金属氢氧化物系(氢氧化铝、氢氧化镁等)等)、阻燃助剂(氧化镉、氧化锌、氧化亚铜、氧化铜、氧化亚铁、氧化铁、氧化钴、氧化锰、氧化钼、氧化锡、氧化钛等)、颜料、染料、润滑剂(硅油、改性硅油等)、脱模剂、相容化剂、分散剂(硅油、改性硅油等)、结晶成核剂、增塑剂(磷酸酯等)、热稳定剂、抗氧剂、防着色剂、紫外线吸收剂、流动性改进剂、发泡剂、抗菌剂、减振剂、防臭剂、滑动性改进剂、抗静电剂(聚醚酯酰胺等)等。另外,这些可以单独使用也可以2种以上混合使用。
本发明所涉及的透镜镜筒采用注射成型加工制成,作为成型使用的导电性树脂组合物的形态,可以使用粒料、冲压片、预浸渍坯、片状模塑料(SMC)、预制整体模塑料(BMC)等,最优选粒料。前述导电性树脂组合物的粒料,表示将所需要量的树脂与碳纳米管及气相成长碳纤维进行熔融混炼、挤出、造粒得到的颗粒,此外也包括长纤维粒料。所谓长纤维粒料是指如特公昭63-37694号公报中所示的纤维沿颗粒的纵向大致平行地排列,颗粒中的纤维长度与颗粒长度相同或更长的粒子。另外,前述导电性树脂组合物的熔融混炼使用班伯里混炼机、辊、布雷本登塑化机、单螺杆混炼挤出机、双螺杆混炼挤出机、捏合机等,但最优选的是双螺杆混炼挤出机。
以下,通过实施例更详细地说明本发明。
为了进行本发明所涉及的评价,使用本发明的构成要素制作直径30mm×长度20mm×平均厚度0.6mm的透镜镜筒。此外,过去透镜镜筒(镜筒主体)的壁厚限制在大约1.0mm,而使用含有碳纳米管和/或气相成长碳纤维的导电性树脂组合物成型透镜镜筒,如上述即使是0.6mm也可以成型,若采用本发明则可成型平均壁厚1.00mm以下的透镜镜筒。以下说明有关该透镜镜筒的评价项目及其方法。
1.表面电阻率表面电阻率是表示试料表面每单位面积的电阻,可以采用JIS-K7149规定的4端子4探针方式进行测定。所谓4端子4探针方式是指从4根等间隔排列的4探针的外侧2根通电流,由内侧2根算出电阻率的测定法。所使用的测定器是低电阻率计ロレスタGP MCP-T600(三菱化学制、测定范围是10-3~107Ω),本测定是测定10个样品,使用这些样品的平均值。
2.带电电位这里所说的所谓带电电位,表示试料表面存在的电荷量,是直接表示试料抗静电性的指标。作为测定方法,是将透镜镜筒置于接地的台上,通过电晕放电充入电荷(0.1μA×2s=0.2μC),使镜筒表面积存电荷,使用表面电位计测定停止放电后5秒钟下的电荷量的方法。使用的测定器是コロナサ-フ(ナノコ-ト·ティ-エス制),本测定是测定10个样品,使用这10个样品的平均值。测定方法如图2A~2D所示。
3.填充峰压力这里所说的所谓填充峰压力,是注射成型中树脂填充模槽时的最大压力,是评价树脂流动性的一要素。即,通过将其作为比较项目使用可进行树脂材料成型性比较。使用的成型机是住友重机SG50(螺杆直径φ22)。
4.模具磨耗量这里所说的所谓模具磨耗量,是依据模具材料为S55C的模具模槽的一部分使用易刮削的铝(Al050P),通过使用各种材料进行1万次注射,用重量表示其刮削量的结果。
本实施例使用的各构成要素的种类及文字说明如下。
构成要素[A]NT1气相成长多层纳米管MWNT(平均单纤维直径=约10nm、哈伯里昂催化国际油墨公司制)NT2气相成长多层纳米管VGNF(平均单纤维直径=约80nm、昭和电工制)NT3气相成长多层纳米管VGCF(平均单纤维直径=约150nm、昭和电工制)构成要素[B]PC聚碳酸酯树脂(日本GE塑料制レキサン 121R-111)PPS聚苯硫醚树脂(大日本油墨制LR-1G)构成要素[C]SI改性硅油(东丽-道-康宁有机硅制BY16-799)TI钛酸钾纤维(大塚化学制ティスモD)(实施例1、2、8、9)把含有15重量%所需量充分干燥的构成要素[A]的母料(基础树脂日本GE塑料公司制LEXAN 131-111,哈伯里昂催化国际油墨公司制)与[B]进行干混,然后,从双螺杆挤出机的主料斗投入,在充分熔融、混炼的状态下进行挤出,将丝条冷却后用造粒机进行造粒。使用住友重机SG50(螺杆直径φ22)成型机将得到的粒料成型为直径30mm×长度20mm×平均厚度0.6mm的透镜镜筒。成型条件为模具温度125℃、注射速度80mm/秒、注口设定温度315℃、保压102MPa。
(实施例3、4)从双螺杆挤出机的主料斗投入充分干燥所需量的构成要素[B],在充分熔融、混炼的状态下边挤出边从侧料斗投入构成要素[A],使树脂浸渍于碳纳米管中进行挤出。冷却挤出的丝条后用造粒机进行造粒。使用住友重机SG50(螺杆直径φ22)成型机将得到的粒料成型为直径30mm×长度20mm×平均厚度0.6mm的透镜镜筒。成型条件为模具温度125℃、注射速度80mm/秒、注口设定温度315℃、保压102MPa。
(实施例5、6)除了实施例1、2、8、9进行的作业外,边在充分熔融、混炼的状态下挤出构成要素[A][B],边从侧料斗投入所需量的构成要素[C]。
(实施例7)将含有15重量%所需量充分干燥的构成要素[A]的母料(基础树脂Ticona公司制FORTRON0214、哈伯里昂催化国际油墨公司制)与[B]进行干混,然后从双螺杆挤出机的主料斗投入,在充分熔融、混炼的状态下进行挤出,将丝条冷却后用造粒机进行造粒。使用住友重机SG50(螺杆直径φ22)成型机将得到的粒料成型为直径30mm×长度20mm×平均厚度0.6mm的透镜镜筒。成型条件为模具温度115℃、注射速度80mm/秒、注口设定温度325℃、保压102MPa。
(比较例1)使用含有碳纤维20重量%的树脂(帝人化成公司制、パンライトB7730R),使用住友重机SG50(螺杆直径φ22)成型机成型直径30mm×长度20mm×平均厚度0.6mm的透镜镜筒。成型条件为模具温度135℃、注射速度100mm/秒、注口设定温度325℃、保压71MPa。
(比较例2)使用含有碳纤维10重量%的树脂(帝人化成公司制、パンライトB7110R),使用住友重机SG50(螺杆直径φ22)成型机成型直径30mm×长度20mm×平均厚度0.6mm的透镜镜筒。成型条件为模具温度135℃、注射速度100mm/秒、注口设定温度325℃、保压71MPa。将以上的结果示于表1。
表1
根据表1的结果对含有碳纳米管和/或气相成长碳纤维的导电性树脂组合物制作的透镜镜筒(以下,CNT镜筒)与以往透镜镜筒(以下,CF镜筒)的比较进行叙述。
1.表面电阻率、带电电位有关表面电阻率,比较例1、2的CF镜筒呈现低表面电阻率值,而有关带电电位,实施例1~7的CNT镜筒呈现低值。这估计是CF、CNT各自直径或形状不同而引起导电网络形成状态不同的缘故,为了对作为本发明一主要目的的抗静电性进行评价,应当比较实际的带电量。即,应当使用带电电位进行比较,可以看到CNT镜筒好。
2.含有量由表1看出CF镜筒使用10~20重量%,而CNT镜筒使用3.5重量%便可得到足够的抗静电性。因此,从轻量化、低成本化的观点考虑,CNT镜筒通过减少含有物而优选。
3.填充峰压若比较填充峰压,则CNT镜筒呈现低值。即,确认成型性、流动性良好。与CF镜筒比较则可采用35~55%的压力制成。即,CNT镜筒在成为课题的模具磨耗降低或薄壁成型性方面好。
4.模具磨耗量若比较模具磨耗量,可以看出上述填充峰压越高的流动性越差的材料则模具磨耗量越多,当然CNT、CF各种的含有材料也有差别。
由以上可以说通过使用碳纳米管和/或气相成长碳纤维,可以得到导电性、抗静电性与成型性(流动性)比以往的透镜镜筒好的透镜镜筒。此外,由于流动性好,故成型模具磨耗减少,没有类似过去修整模具需要庞大费用的问题,也成为成本方面好的镜筒。
以下,把使用如上所述含有碳纳米管和/或气相成长碳纤维的导电性树脂组合物制成的透镜镜筒的一个例子示于图3与图4。
图3与图4是表示本发明实施例所涉及的照相机透镜镜筒的图,具体说,图3是表示镜筒一部分构成要素的分解侧视图,图4是表示透镜其他构成要素的分解侧视图,利用这些图对镜筒构成进行说明。
图3中,在容纳可变焦距透镜镜筒单元全体的固定筒1的内周上形成内螺旋面1a与2根直线沟槽1b,安装在没图示的照相机主体上。在前述固定筒1的内侧配置驱动筒2,在外周的结像面侧形成外螺旋面与正齿轮一体地形成的正齿螺旋面2a,与前述固定筒的内螺旋面1a螺旋面结合,在内周结像面侧与被照体侧(图3中左侧)分别沿圆周方向形成旋转导向沟2b与2c,沿光轴方向形成2根驱动沟2d。在前述驱动筒2的内侧配置第1直进导向筒3,在该筒的内面植设2根直线沟3d,在外面结像面侧与被照体侧(图3中左侧)分别植设突起3a与3b,同时形成2根贯通凸轮穴3c,通过前述多个突起3a、3b插嵌到前述旋转导向沟2b、2c中,驱动筒2可相对直进导向筒3自由地旋转,成为沿光轴方向保持一体地运动的状态。另外,设于结像面侧外周的凸部3e与固定筒1的直线沟1b嵌合,沿光轴方向虽然是位移移动自由但在限制旋转的状态下进行结合。
图4中,在前述第1直进导向筒3的内侧配置凸轮筒4,在内面分别形成3根驱动后述一、二群透镜的凸轮沟4b与4c,同时设置2个贯通穴4a。在前述凸轮筒4的内侧配置一群筒5,内部保持一群透镜11,与此同时在内周部形成2根直线棱5a,在外周部植设3根凸轮销10。该凸轮销10与前述凸轮沟4b嵌合后沿凸轮轨迹驱动一群透镜。
6是螺帽环,在设置于弯曲部6a的穴部与前述贯通穴4a对准的状态下螺合驱动销9,前述凸轮筒4与螺帽环6及驱动销9成为一体。前述驱动销9贯通前述贯通凸轮穴3c,与驱动沟2d嵌合。在前述一群筒5的内侧还配置第2直进导向筒7,在外周形成3根贯通直线穴7f和直线沟7e,直线沟7e与前述直线棱5a嵌合,与一群筒5结合使旋转方向一体地沿光轴方向自由地移动。另外,在结像面侧形成凸缘7d与多个突起7a,前述螺帽环6在凸缘与突起之间自由旋转,在沿光轴方向被限制的状态下进行结合,即,凸轮筒4与第2直进筒7自由旋转,而光轴方向一体运动的状态下进行结合。此外,在凸缘7d上形成的2根凸部7d与第1直进导向筒3的直线沟3d嵌合,虽沿光轴方向移动自由,但在限制旋转的状态下进行结合。
8是保持二群透镜12的二群保持框,在外周植设二群销8a,利用前述直线沟7f边限制旋转边与前述凸轮沟4c嵌合后沿凸轮轨迹驱动二群透镜12。
以上的构成中,利用没有图示的驱动齿轮对正齿螺旋2a赋予旋转动力时,驱动筒102边沿固定筒1内部的螺旋1a旋转边向图3中左方向移动。该旋转通过驱动销9传向凸轮筒4,该照相机筒4也沿贯通凸轮穴3c的凸轮边旋转边向图3中左方向移动。前述凸轮筒4进行旋转时,保持一群透镜11的一群筒5与保持二群透镜12的二群保持框8沿着凸轮沟4b与4c分别向图3中左方向直进移动。这是因一、二群透镜11、12沿光轴方向移动而进行摄影透镜的变倍动作,可实现所谓的变焦距动作,前述含有碳纳米管、气相成长碳纤维的导电性树脂组合物成型的透镜镜筒,如前述可实现薄壁的镜筒,在使与光轴垂直的平面内平行地位移时不仅维持顺畅的动作而且可以成为小型。
<第2实施方案>
(1)使用热塑性树脂中含有粘土的复合材料成型制透镜镜筒零件。作为上述粘土没有特殊限制,通常使用1层的厚度7~15(埃)左右的层状粘土矿物。作为层状粘土矿物,可列举蒙脱石、锂蒙脱石、皂石、辉锑石、贝得石、绿脱石等蒙脱石系矿物,蛭石、埃洛石、滑石等,这些可以是天然物也可以是合成物。另外,这些层状粘土矿物可以单独使用也可以几种一起使用。
(2)把存在于构成要素A的粘土层间具有阳离子交换能力的无机离子,置换成具有扩大粘土层间作用的有机鎓离子。所谓有机鎓离子,是具有铵离子、吡啶鎓离子、鏻离子、锍离子等鎓离子的有机物,分子中具有烷基、苯基、亚烷基等,具有这些基团与氢、羟基、氨基、羧基、硝基、磺基及它们的衍生物共价键结合的结构。另外,这些有机鎓离子可以单独使用,也可以将几种一起使用。
(3)成型制透镜镜筒零件的复合材料中含有粘土1~20重量%。粘土不足1重量%时,机械强度或弹性模量低,恐怕不能得到透镜镜筒零件所要求的设定刚性与气体阻隔性。另一方面,超过20重量%时,粘土对热塑性树脂的分散性变差,由于透镜镜筒零件的韧性降低增大,故担心容易破坏。
(4)热塑性树脂中优选粘土失去其层结构呈单层分散。即,通过在粘土的层间介入热塑性树脂,扩大粘土与热塑性树脂的界面,可获得透镜镜筒零件的刚性提高。该层间距离是35以上,单层或5层以下的多层物在粘土50%以上、优选70%以上呈现分散的状态。
(5)作为构成要素B的热塑性树脂,使用芳香族聚碳酸酯系树脂、聚苯硫醚、芳香族聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚缩醛系树脂。其中最适合使用的是芳香族聚碳酸酯、聚苯硫醚。
(6)前述的热塑性树脂,优选是在其侧链或主链上引入官能团形成的改性热塑性树脂。作为通过改性引入的官能团,例如优选使用酸酐基、羧酸基、羟基、巯基、酯基、醚基、硫醚基、磺酸基、膦酸基、硝基、氨基、噁唑啉基、酰胺基、脲基、氨基甲酸酯基、环氧基、卤素基等的官能基,还优选使用苯环、吡啶环、噻吩环、吡咯环、呋喃环等的芳香环,但不受此限定。因由此进一步提高粘土在改性树脂中的分散性,所以充分呈现粘土提高透镜镜筒零件的成型性、机械特性及气体阻隔性等的效果。
(7)在成型制透镜镜筒零件的复合材料中作为构成要素C,含有相容化剂。一般热塑性树脂与粘土由于缺乏亲和性,故粘土不能均匀分散在热塑性树脂中,或热塑性树脂与粘土的相互作用变小。因此有可能不能充分呈现因含于透镜镜筒零件中所期待的粘土的效果。在相容化剂的存在下,缺乏亲和性的粘土与热塑性树脂的亲和变好,由于粘土均匀分散在热塑性树脂中,和与热塑性树脂的相互作用增大,故充分呈现因含有的粘土而提高透镜镜筒零件的成型性、机械特性与气体阻隔性等的效果。所谓相容化剂是对粘土与热塑性树脂两方具有亲和性的化合物,作为具体例可列举β-丙内酰胺、γ-丁内酰胺、σ-戊内酰胺、ε-己内酰胺及其聚合物,β-丙内酯、γ-丁内酯、σ-戊内酯、ε-己内酯等内酯类及其聚合物,γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-乙基三甲氧基硅烷等硅烷系偶联剂及三硬脂酰基钛酸正丙酯、三(十二烷基苯磺酰基)钛酸异丙酯等钛酸酯系偶联剂,热塑性树脂的低聚物。这些可以单独使用也可以几种一起使用。
(8)作为构成要素C使用的相容化剂的含有量,相对于构成要素A的粘土为1~200重量%。相容化剂的含有量不足1重量%时,由于构成要素A的粘土与构成要素B的热塑性树脂的亲和性及热塑性树脂中粘土的分散性不充分,故担心不能得到作为透镜镜筒零件所要求的刚性与气体阻隔性。另一方面,相容化剂的含有量相对于粘土为200重量%以上时,有可能制作复合材料时的混炼性、透镜镜筒零件的成型性恶化。
(9)成型制透镜镜筒的复合材料中含有玻璃纤维与碳纤维作为构成要素D。玻璃纤维与碳纤维可以使用过去使用的纤维,纤维的种类只要是一般树脂增强使用的纤维则没有特殊限制,例如可以从长纤维型或短纤维型的切断短条、粘合纤维等中选择使用。另外,不仅可以使用玻璃球珠、玻璃片、玻璃微球等纤维状也可以使用粒状。玻璃纤维与碳纤维可以使用任何一种,或将两种一起使用。玻璃纤维与碳纤维的含有量相对于复合材料优选是1~40重量%。更优选是5~30重量%,最优选是10~20重量%。含有量在1重量%以下时,玻璃纤维与碳纤维对提高透镜镜筒零件刚性的作用小,而在40重量%以上时,由于防碍热塑性树脂中粘土的分散性,故有可能显著降低本发明粘土所起的效果。此外有可能也产生过去含有玻璃纤维或碳纤维的复合材料成型的透镜镜筒零件所出现的课题(薄壁部未填充、模具磨耗)。
图7表示成型制透镜镜筒零件的复合材料使用构成要素A、B、D时的构成图,图中,78是构成要素A(粘土),79是构成要素B(聚合物),710是导入构成要素B中引入的官能团,711是构成要素D(玻璃纤维或碳纤维)。
(10)成型制透镜镜筒零件的复合材料中,在不破坏本发明效果的范围内可以含有各种的添加剂。作为具体例可列举热稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、脱模剂、润滑剂、滑动剂、着色剂、高分子交联剂、高耐热剂、荧光增白剂、蓄光颜料、流动改性剂、结晶成核剂、无机与有机的抗菌剂、光催化系防污剂、红外线吸收剂、光致变色剂等。
(11)优选采用注射成型加工成型透镜镜筒零件。采用此方法使透镜镜筒零件的生产效率提高。
(12)透镜镜筒零件的平均壁厚为1.0mm以下。过去不得不使平均壁厚比1.0mm大,但使用上述(1)的构成要素的透镜镜筒零件构成透镜镜筒单元时(后述的图5中,厚度为0.6mm),可以实现透镜镜筒小型化与轻量化。
(13)成型制透镜镜筒零件的复合材料中,含有作为构成要素A的含有有机鎓离子的粘土,含有作为构成要素B的芳香族聚碳酸酯树脂。芳香族聚碳酸酯树脂由于因水解引起分子量降低,故含有粘土这种亲水性无机物时,有可能降低刚性或冲击强度这类的机械物性。因此作为构成要素B使用芳香族聚碳酸酯树脂时,作为构成要素A优选使用在粘土的层间含有有机鎓离子、实施疏水化的粘土。
以下,进一步详细地进行说明。
首先,利用图5对使用上述的构成要素A、B,或构成要素A~C,或构成要素A~D的复合材料成型的透镜镜筒单元与透镜镜筒零件的一例进行说明。
图5表示差动型的二群可变焦距透镜镜筒的结构。通过固定筒51容纳镜筒单元全体,在固定筒51上形成的内螺纹51a与凸轮筒52的正齿螺纹52a结合,凸轮筒52保持在相对于固定筒51边以光轴为中心旋转边沿光轴方向可进退的状态。另外,通过从固定筒51突出的驱动齿轮53成为凸轮筒52的正齿螺纹52a的正齿部分,凸轮筒52在固定筒51内接受动力后边旋转边沿光轴方向抽出。在前群筒54的内侧保持没有图示的前群透镜、快门机构等。前群筒54上形成复合外螺纹54a,与凸轮筒52的复合内螺纹52b结合。在后群筒55中保持没有图示的后群透镜。后群筒55的凸轮销55a与凸轮筒52的凸轮沟52c进行凸轮结合,直进沟55b与前群筒54的直进楔54c进行楔式结合。直进楔环56的楔部56a与前群筒54的直进沟54b进行楔式结合。另外切缺部56b在某旋转位相与凸轮筒52的凸部52d组合,在其他的旋转位相变成不能取下的带弹簧装拆机构。在该直进楔环的后方有直进导向器57,用螺钉等安装,伸出的楔部57a与固定筒51的楔沟51c进行楔式结合。
如上述这样构成的透镜镜筒,凸轮筒52沿着箭头Z的方向旋转,在从固定筒51伸出的同时在凸轮筒52内伸出使前群筒54及后群筒55满足设定的光学条件(用于变倍动作与合焦动作的条件)。因此,可使用具有本透镜筒的照相机摄影。此外,固定筒51安装在照相机主体上或一体成型。
以下,示出透镜镜筒零件特性的评价项目与评价方法。
(a)注射成型最高填充压力是使用注射成型机(SG50住友重机械工业公司制、螺杆直径φ22),注射成型制外径30mm×长度20mm×厚度0.6mm的透镜镜筒时的最高填充压力。该值越小表明填充需要的压力越低、流动性越好。
(b)透镜镜筒刚性是图6中按箭头P表示的方向压缩外径30mm×长度20mm×厚度0.6mm的透镜镜筒,产生1mm的变位所需的荷重。
(c)弯曲弹性模量按照ASTM D790测定弯曲弹性模量。所使用试验片的板厚是4mm。测定5个样品,求它们的平均值。
(d)正圆度成型制外径30mm×长度20mm×厚度0.6mm的透镜镜筒,使用正圆度测定器测定正圆度。用最大半径与最小半径之差进行评价,该值越小表明正圆度越好。
(e)气体阻隔性(氮气透过系数)制作由构成透镜镜筒零件的复合材料成型的成型体(厚度0.6mm),按照ASTM D1434测定该成型体的氮气透过系数。
(f)模具磨耗量使用铝(A1050P)制作模具模槽的一部分(25×25×1.5的成型品、铝板牙的领域10×25),用各种材料注射成型1万次后,测定该铝制板牙的重量变化。该值越大表明模具的磨耗量(刮削量)越大。
(实施例11)
把作为构成要素A的蒙脱石(クニピアFクニミネ工业公司制)5重量%、与作为构成要素B的PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)95重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径φ40,L/D40)在料筒温度270℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(实施例12)把作为构成要素A的蒙脱石(クニピアFクニミネ工业公司制)5重量%、与作为构成要素B的PPS(聚苯硫醚树脂FZ-2200-A5大日本油墨化学工业公司制)95重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径φ40,L/D40)在料筒温度300℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(实施例13)把作为构成要素A的使用二甲基二硬脂酰基铵离子有机化的蒙脱石(クニピアDクニミネ工业公司制)3重量%、与作为构成要素B的PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)97重量%,使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径φ40,L/D40)在料筒温度270℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(实施例14)上述实施例13中,除了构成要素A的使用二甲基二硬脂酰基铵离子有机化的蒙脱石(クニピアDクニミネ工业公司制)的含有量为20重量%,构成要素B的PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)为80重量%以外,其他与实施例13相同。
(实施例15)把作为构成要素A的使用三正丁基十二烷基鏻离子有机化的云母(ME/412コ-プヶミヵル公司制)5重量%,与作为构成要素B的PPS(聚苯硫醚树脂FZ-2200-A5大日本油墨化学工业公司制)95重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径φ40,L/D40)在料筒温度300℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(实施例16)把使用二甲基二硬脂酰基铵离子进行有机化的蒙脱石(クニピアDクニミネ工业公司制)5重量%作为构成要素A,把PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)与改性硅油(X-22-162C信越化学工业公司制)反应、羧基改性的PC树脂95重量%作为构成要素B,使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径φ40,L/D40)在料筒温度270℃下熔融混炼,把挤出的丝条冷却后,使用造粒机进行造粒。
(实施例17)把用构成要素C的硅烷偶联剂(KBM-903信越化学工业公司制)对用二甲基二硬脂酰基铵离子进行有机化的蒙脱石(クニピアDクニミネ工业公司制)实施处理(相对于クニピアD为1重量%)的处理物5重量%作为构成要素A,与使PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)与改性硅油(X-22-162C信越化学工业公司制)反应、羧基改性的PC树脂95重量%作为构成要素B,使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径φ40,L/D40)在料筒温度270℃下进行熔融混炼,把挤出的丝条冷却后,用造粒机进行造粒。
(实施例18)把用构成要素C的含有噁唑啉基的水溶性聚合物(エポクロスRAS-1005日本触媒公司制)对蒙脱石(クニピアFクニミネ工业公司制)实施处理(相对于クニピアF为200重量%)的处理蒙脱石5重量%作为构成要素A,与作为构成要素B的PPS(聚苯硫醚树脂FZ-2200-A5大日本油墨化学工业公司制)95重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径φ40,L/D40)在料筒温度300℃下进行熔融混炼,把挤出的丝条冷却后,用造粒机进行造粒。
(实施例19)把用构成要素C的硅烷偶联剂(KBM-903信越化学工业公司制)对用二甲基二硬脂酰基铵离子进行有机化的蒙脱石(クニピアDクニミネ工业公司制)实施处理(相对于クニピアD为2重量%)的处理蒙脱石5重量%作为构成要素A,与使PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)与改性硅油(X-22-162C信越化学工业公司制)反应、羧基改性的PC树脂85重量%作为构成要素B,和作为构成要素D的玻璃纤维(旭ファイバ-グラス公司制)10重量%,使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径φ40,L/D40)在料筒温度270℃下进行熔融混炼,把挤出的丝条冷却后,用造粒机进行造粒。
(实施例110)把用构成要素C的硅烷偶联剂(KBM-903信越化学工业公司制)对用三正丁基十二烷基鏻离子进行有机化的云母(ME/412コ-プヶミヵル)实施处理(相对于ME/412为2重量%)的处理云母10重量%作为构成要素A,与作为构成要素B的PPS(聚苯硫醚树脂FZ-2200-A5大日本油墨化学工业公司)60重量%,和作为构成要素D的玻璃纤维(旭ファイバ-グラス公司制)30重量%,使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径φ40,L/D40)在料筒温度300℃下进行熔融混炼,把挤出的丝条冷却后,用造粒机进行造粒。
(实施例111)把用构成要素C的硅烷偶联剂(KBM-903信越化学工业公司制)对用二甲基二硬脂酰基铵离子进行有机化的蒙脱石(クニピアDクニミネ工业公司制)实施处理(相对于クニピアD为1重量%)的处理蒙脱石5重量%作为构成要素A,与使PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)与改性硅油(X-22-162C信越化学工业公司制)反应、羧基改性的PC树脂90重量%作为构成要素B,和作为构成要素D的碳纤维(东邦人造丝公司制)5重量%,使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径φ40,L/D40)在料筒温度270℃下进行熔融混炼,把挤出的丝条冷却后,用造粒机进行造粒。
(比较例11)只是构成要素B,使用PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)100重量%作为构成要素B。
(比较例12)
作为构成要素B,使用含有构成要素D的玻璃纤维30重量%的PC(聚碳酸酯树脂G3130H帝人化成公司制)100重量%。
(比较例13)作为构成要素B,使用含有构成要素D的玻璃纤维40重量%的PPS(聚苯硫醚树脂,FZ-2140大日本油墨化学工业公司制)100重量%。
(比较例14)作为构成要素B,使用含有构成要素D的碳纤维10重量%的PC(聚碳酸酯树脂B7110R帝人化成公司制)100重量%。
把上述实施例11、13、15、16、18、19,比较例11、12、14制得的粒料在120℃下干燥4小时以上后,使用注射成型机(SG50住友重机械工业公司制、螺杆直径φ22),在料筒温度280℃、模具温度130℃条件下进行注射成型制作成型品,另外,把上述实施例12、14、17、比较例13制得的粒料在120℃下干燥4小时以上后,使用注射成型机(SG50住友重机械工业公司制、螺杆直径φ22),在料筒温度305℃、模具温度130℃杂件下进行注射成型制作成型品。
用制作的成型品进行前述的试验,归纳其评价结果示于表2。
表2
※相对于构成要素A(100%)的配合量由表2的结果可以看到作为本发明的构成要素A与构成要素B构成的透镜镜筒的实施例11,与比较例11相比在不破坏成型性与尺寸精度的情况下,使作为透镜镜筒的特性(刚性、气体阻隔性)提高。图6是用于说明透镜镜筒零件特性评价法(刚性)的图,与过去相比,成为例如耐压力P的部件。
另外,作为使用构成要素A、B、C、D组成的复合材料成型的透镜镜筒的实施例19与111,与作为过去透镜镜筒的比较例12、14相比,不仅具有同等的刚性,而且成型性(对薄壁的填充性)、正圆度、气体阻隔性明显地提高。
此外,也可以减少过去成为问题的模具磨耗量。另外,还可以看到使用PPS作为构成要素B的实施例110与比较例13相比,也使透镜镜筒的特性大幅度地提高。
<第3实施方案>
以下,通过实施例对本发明进行更为详细的说明。
为了进行已说明的透镜镜筒所涉及的评价,使用本发明的构成要素制作直径30mm×长度25mm×平均厚度0.7mm的透镜镜筒。此外,过去透镜镜筒(镜筒主体)的壁厚限制在大约1.0mm,而使用含有碳纳米管和/或气相成长碳纤维以及层状粘土矿物的复合材料成型透镜镜筒,如上所述即使是0.7mm也可以成型,若采用本发明则可成型平均壁厚1.0mm以下的透镜镜筒。以下说明有关该透镜镜筒的评价项目及其方法。
3-1.表面电阻率表面电阻率是表示试料表面每单位面积的电阻,成为成型品导电性比较的指标。可以采用JIS-K7149规定的4端子4探针法和JIS-K6911规定的双环探针法进行测定。本发明所使用的测定器是上述JIS规定的低电阻率计ロレスタGP MCP-T600(三菱化学制、测定范围是10-3~107Ω)、高电阻率计ハイレスタUP MCP-T450(三菱化学制、测定范围是106~1013Ω)。本测定是测定10个样品,使用这些样品的平均值。
3-2.带电电位这里所说的所谓带电电位,表示试料表面存在的电荷量,是直接表示试料抗静电性的指标。作为测定方法,是将透镜镜筒置于接地的台上,通过电晕放电充入电荷(0.1μA×2s=0.2μC),使镜筒表面积存电荷,使用表面电位计测定停止放电后5秒钟时的电荷量的方法。使用的测定器是コロナサ一フ(ナノコ一ト·ティ一エス制造),本测定是测定10个样品,使用这10个样品的平均值。测定方法如图2所示。
3-3.填充峰压力这里所说的填充峰压力,是注射成型中树脂填充模槽时的最大压力,是评价树脂流动性的一要素。即,通过将其作为比较项目使用可进行树脂材料成型性比较。使用的成型机是住友重机SG50(螺杆直径Φ22)。
3-4.透镜镜筒刚性是图2中按箭头P表示的方向压缩外径30mm×长度25mm×平均厚度0.7mm的透镜镜筒,产生1mm的变位所需的荷重。
3-5.弯曲弹性模量按照ASTM D790测定弯曲弹性模量。所使用试验片的板厚是4mm。测定5个样品,求它们的平均值。
3-6.正圆度成型制外径30mm×长度25mm×平均厚度0.7mm的透镜镜筒,使用正圆度测定器测定正圆度。用最大半径与最小半径之差进行评价,该值越小表明正圆度越好。
3-7.气体阻隔性(氮气透过系数)制作由构成透镜镜筒零件的复合材料成型的成型体(厚度0.7mm),按照ASTM D1434测定该成型体的氮气透过系数。
3-8.模具磨耗量使用铝(Al050P)制作模具模槽的一部分(25×25×1.5的成型品,铝板牙的领域为10×25),用各种材料注射成型1万次后,测定该铝制板牙的重量变化。该值越大表明模具的磨耗量(刮削量)越大。
本实施例使用的构成要素A的种类及文字说明如下。
构成要素ANT1气相成长多层纳米管MWNT(平均单纤维直径=约10nm、哈伯里昂催化国际油墨公司制)NT2气相成长多层纳米管VGNF(平均单纤维直径=约80nm、昭和电工制)NT3气相成长多层纳米管VGCF(平均单纤维直径=约150nm、昭和电工制)(实施例3-1)把5重量%作为构成要素A的NT1、作为构成要素B的蒙脱石(クニピアFクニミネ工业公司制)5重量%、和作为构成要素C的PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)90重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径Φ40,L/D40)在料筒温度270℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(实施例3-2)把5重量%作为构成要素A的NT2、作为构成要素B的蒙脱石(クニピアFクニミネ工业公司制)5重量%、和作为构成要素C的PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)90重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径Φ40,L/D40)在料筒温度270℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(实施例3-3)把5重量%作为构成要素A的NT3、作为构成要素B的蒙脱石(クニピアFクニミネ工业公司制)5重量%、和作为构成要素C的PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)90重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径Φ40,L/D40)在料筒温度270℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(实施例3-4)把0.5重量%作为构成要素A的NT1、作为构成要素B的蒙脱石(クニピアFクニミネ工业公司制)5重量%、和作为构成要素C的PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)94.5重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径Φ40,L/D40)在料筒温度270℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(实施例3-5)把20重量%作为构成要素A的NT1、作为构成要素B的蒙脱石(クニピアFクニミネ工业公司制)5重量%、和作为构成要素C的PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)75重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径Φ40,L/D40)在料筒温度270℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(实施例3-6)把5重量%作为构成要素A的NT1、作为构成要素B的蒙脱石(クニピアFクニミネ工业公司制)5重量%、和作为构成要素C的PPS(聚苯硫醚树脂FZ-2200-A5大日本油墨化学工业公司制)90重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径Φ40,L/D40)在料筒温度300℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(实施例3-7)把5重量%作为构成要素A的NT1、作为构成要素B的使用二甲基二硬脂酰基铵离子有机化的蒙脱石(クニピアDクニミネ工业公司制)3重量%、和作为构成要素C的PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)92重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径Φ40,L/D40)在料筒温度270℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(实施例3-8)在上述实施例3-7中,除了使构成要素B的使用二甲基二硬脂酰基铵离子有机化的蒙脱石(クニピアDクニミネ工业公司制)的含有量为20重量%,使构成要素C的PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)为75重量%外,其余与实施例3-7相同。
(实施例3-9)把5重量%作为构成要素A的NT1、作为构成要素B的使用三正丁基十二烷基鏻离子有机化的云母(ME/412コ一プヶミヵル公司制)5重量%、和作为构成要素C的PPS(聚苯硫醚树脂FZ-2200-A5大日本油墨化学工业公司制)90重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径Φ40,L/D40)在料筒温度300℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(实施例3-10)把5重量%作为构成要素A的NT1、作为构成要素B的使用二甲基二硬脂酰基铵离子有机化的蒙脱石(クニピアDクニミネ工业公司制)5重量%、和作为构成要素C的PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)与改性硅油(X-22-162C信越化学工业公司制)反应、羧基改性的PC树脂90重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径Φ40,L/D40)在料筒温度270℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(实施例3-11)把5重量%作为构成要素A的NT1、作为构成要素B的用构成要素D的硅烷偶联剂(KBM-903信越化学工业公司制)对用二甲基二硬脂酰基铵离子有机化的蒙脱石(クニピアDクニミネ工业公司制)实施处理(相对于クニピアD为1重量%)的处理蒙脱石5重量%、和作为构成要素C的PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)与改性硅油(X-22-162C信越化学工业公司制)反应、羧基改性的PC树脂90重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径Φ40,L/D40)在料筒温度270℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(实施例3-12)把5重量%作为构成要素A的NT1、作为构成要素B的用构成要素D的含噁唑啉基的水溶性聚合物(エポクロスRAS-1005日本触媒公司制)对蒙脱石(クニピアFクニミネ工业公司制)实施处理(相对于クニピアF为200重量%)的处理蒙脱石5重量%、和作为构成要素C的PPS(聚苯硫醚树脂FZ-2200-A5大日本油墨化学工业公司制)90重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径Φ40,L/D40)在料筒温度300℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(实施例3-13)把5重量%作为构成要素A的NT1、作为构成要素B的用构成要素D的硅烷偶联剂(KBM-903信越化学工业公司制)对用二甲基二硬脂酰基铵离子有机化的蒙脱石(クニピアDクニミネ工业公司制)实施处理(相对于クニピアD为2重量%)的处理蒙脱石5重量%、作为构成要素C的PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)与改性硅油(X-22-162C信越化学工业公司制)反应、羧基改性的PC树脂80重量%、和作为构成要素E的玻璃纤维(旭ファイバ一グラス公司制)10重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径Φ40,L/D40)在料筒温度270℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(实施例3-14)把5重量%作为构成要素A的NT1、作为构成要素B的用构成要素D的硅烷偶联剂(KBM-903信越化学工业公司制)对用三正丁基十二烷基磷离子有机化的云母(ME/412コ一プヶミヵル公司制)实施处理(相对于ME/412为2重量%)的处理云母10重量%、作为构成要素C的PPS(聚苯硫醚树脂FZ-2200-A5大日本油墨化学工业公司制)55重量%、和作为构成要素E的玻璃纤维(旭ファイバ一グラス公司制)30重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径Φ40,L/D40)在料筒温度300℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(实施例3-15)把5重量%作为构成要素A的NT1、作为构成要素B的用构成要素D的硅烷偶联剂(KBM-903信越化学工业公司制)对用二甲基二硬脂酰基铵离子有机化的蒙脱石(クニピアDクニミネ工业公司制)实施处理(相对于クニピアD为1重量%)的处理蒙脱石5重量%、作为构成要素C的PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)与改性硅油(X-22-162C信越化学工业公司制)反应、羧基改性的PC树脂85重量%、和作为构成要素E的碳纤维(东邦人造丝公司制)5重量%使用双螺杆挤出机(ZE40A-40Dベルストルフ公司制,螺杆直径Φ40,L/D40)在料筒温度270℃下进行熔融混炼,冷却挤出的丝条后,用造粒机进行造粒。
(比较例3-1)只有构成要素C,使用PC(聚碳酸酯树脂L1225Y帝人化成公司制)100重量%作为构成要素C。
(比较例3-2)作为构成要素C,使用含有构成要素E的玻璃纤维30%的PC(聚碳酸酯树脂G3130H帝人化成公司制)100重量%。
(比较例3-3)作为构成要素C,使用含有构成要素E的玻璃纤维40%的PPS(聚苯硫醚树脂,FZ-2140大日本油墨化学工业公司制)100重量%。
(比较例3-4)作为构成要素C,使用含有构成要素E的碳纤维10%的PC(聚碳酸酯树脂B7110R帝人化成公司制)100重量%。
将上述实施例3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-7、3-8、3-10、3-11、3-13、3-15、比较例3-1、3-2、3-4中制得的粒料在120℃下干燥4小时以上,然后用注射成型机(SG50住友重机械工业公司制,螺杆直径Φ22),在料筒温度280℃、模具温度130℃下进行注射成型制作成型品,此外,将上述实施例3-6、3-9、3-12、3-14、比较例3-3中制得的粒料在120℃下干燥4小时以上,然后用注射成型机(SG50住友重机械工业公司制,螺杆直径Φ22),在料筒温度305℃、模具温度130℃下进行注射成型制作成型品。
用制作的成型品进行上述的试验,其评价结果汇总示于表3、表4。
表3
表4
※相对于构成要素A(100%)的配合量
权利要求
1.透镜镜筒,其镜筒主体是由至少具有下述的构成要素[A]、[B]的导电性树脂组合物成型的[A]碳纳米管和/或气相成长碳纤维[B]树脂。
2.权利要求1所述的透镜镜筒,其特征在于导电性树脂组合物100重量%中,含有的构成要素[A]与[B]在以下的范围内构成要素[A]0.5重量%~20重量%构成要素[B]99.5重量%~80重量%。
3.权利要求1所述的透镜镜筒,其特征在于构成要素[A]的平均单纤维直径在1~200nm的范围内。
4.权利要求1所述的透镜镜筒,其特征在于镜筒主体的表面电阻率为1×100Ω/sq以上、1×1013Ω/sq以下。
5.权利要求1所述的透镜镜筒,其特征在于构成要素[B]是至少从聚碳酸酯树脂(PC)、聚苯硫醚树脂(PPS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)、聚苯乙烯树脂(PS)、聚苯醚树脂(PPE)、聚酰胺树脂(PA)、液晶树脂(LCP)、聚烯烃树脂,PC/ABS、PC/PS等上述树脂的组合构成的合金树脂中选出的至少1种的树脂。
6.权利要求1所述的透镜镜筒,其特征在于镜筒主体采用注射成型进行成型。
7.权利要求1所述的透镜镜筒,其特征在于导电性树脂组合物中还至少含有玻璃纤维、碳纤维、沥青系碳纤维、PAN系碳纤维、硅、硅油、硅烷的任何一种作为构成要素[C]。
8.透镜的镜筒零件,其具有保持透镜的透镜保持构件和支撑该透镜保持构件的支撑构件,使用至少由下述的构成要素A、B组成的复合材料进行成型构成要素A粘土构成要素B热塑性树脂。
9.权利要求8所述的透镜镜筒零件,其特征在于在构成要素A的粘土的层间含有有机鎓离子。
10.权利要求8所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素A的粘土的含有量,相对于复合材料是1~20重量%。
11.权利要求8所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素A的粘土在构成要素B的热塑性树脂中,以35埃以上的层间距离进行分散。
12.权利要求8所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素B的热塑性树脂是芳香族聚碳酸酯系树脂及其合金化树脂、聚苯硫醚、芳香族聚酯系树脂、酚醛系树脂、聚酰胺系树脂、聚缩醛系树脂。
13.权利要求8所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素B的热塑性树脂是在其侧链或主链上引入了官能团的改性热塑性树脂。
14.权利要求8所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成透镜镜筒零件的复合材料中还含有相容化剂作为构成要素C。
15.权利要求14所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素C的相容化剂的含有量相对于构成要素A的粘土是0.5~200重量%。
16.权利要求8所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成透镜镜筒零件的复合材料中还含有作为构成要素D的玻璃纤维和/或碳纤维。
17.权利要求16所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素D的玻璃纤维和/或碳纤维的含有量相对于复合材料是1~40重量%。
18.权利要求8所述的透镜镜筒零件,其特征在于透镜镜筒零件采用注射成型进行成型。
19.权利要求8所述的透镜镜筒零件,其特征在于透镜镜筒零件的平均壁厚是1.0mm以下。
20.透镜镜筒零件,其具有保持透镜的透镜保持构件和支撑该透镜保持构件的支撑构件,使用至少由下述的构成要素A、B组成、构成要素A的含有量在1~20重量%范围内的复合材料进行注射成型而成,平均壁厚是1.0mm以下构成要素A有机改性粘土构成要素B芳香族聚碳酸酯系树脂。
21.权利要求20所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素B的芳香族聚碳酸酯系树脂是在其侧链或主链上引入了官能团的改性树脂。
22.权利要求20所述的透镜镜筒零件,其特征在于在构成透镜镜筒零件的复合材料中还含有作为构成要素C的相容化剂,构成要素C的含有量相对于构成要素A的有机改性粘土是1~200重量%。
23.权利要求20所述的透镜镜筒零件,其特征在于在构成透镜镜筒零件的复合材料中还含有作为构成要素D的玻璃纤维和/或碳纤维,构成要素D的含有量相对于复合材料是1~40重量%。
24.透镜镜筒零件,其具有保持透镜的透镜保持构件和支撑该透镜保持构件的支撑构件,使用至少由下述的构成要素A、B、C组成的复合材料进行成型构成要素A碳纳米管和/或气相成长碳纤维构成要素B粘土构成要素C热塑性树脂。
25.权利要求24所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素A的碳纳米管和/或气相成长碳纤维的含有量,相对于上述权利要求24所述的复合材料是0.5~20重量%。
26.权利要求24所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素A的碳纳米管和/或气相成长碳纤维的平均单纤维直径在1~200nm的范围内。
27.权利要求24所述的透镜镜筒零件,其特征在于透镜镜筒零件的表面电阻率为1×100Ω/sq以上、1×1013Ω/sq以下。
28.权利要求24所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素C是至少从聚碳酸酯树脂(PC)、聚苯硫醚树脂(PPS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)、聚苯乙烯树脂(PS)、聚苯醚树脂(PPE)、聚酰胺树脂(PA)、液晶树脂(LCP)、聚烯烃树脂,PC/ABS、PC/PS等上述树脂的组合构成的合金树脂中选出的至少1种的树脂。
29.权利要求24所述的透镜镜筒零件,其特征在于在构成要素B的粘土的层间含有有机鎓离子。
30.权利要求24所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素B的粘土的含有量,相对于复合材料是1~20重量%。
31.权利要求24所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素B的粘土在构成要素C的热塑性树脂中,以35埃以上的层间距离进行分散。
32.权利要求24所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素C的热塑性树脂是在其侧链或主链上引入了官能团的改性热塑性树脂。
33.权利要求24所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成透镜镜筒零件的复合材料中还含有相容化剂作为构成要素D。
34.权利要求33所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素D的相容化剂的含有量相对于构成要素B的粘土是0.5~200重量%。
35.权利要求24所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成透镜镜筒零件的复合材料中还含有作为构成要素E的玻璃纤维和/或碳纤维。
36.权利要求35所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素E的玻璃纤维和/或碳纤维的含有量相对于复合材料是1~40重量%。
37.权利要求24所述的透镜镜筒零件,其特征在于上述复合材料中还至少含有硅、硅油、硅烷的任何一种作为构成要素F。
38.权利要求24所述的透镜镜筒零件,其特征在于透镜镜筒零件采用注射成型进行成型。
39.权利要求24所述的透镜镜筒零件,其特征在于透镜镜筒零件的平均壁厚是1.0mm以下。
40.透镜镜筒零件,其具有保持透镜的透镜保持构件和支撑该透镜保持构件的支撑构件,使用至少由下述的构成要素A、B、C组成、构成要素B的含有量在1~20重量%范围内的复合材料进行注射成型而成,平均壁厚是1.0mm以下构成要素A碳纳米管和/或气相成长碳纤维构成要素B有机改性粘土构成要素C芳香族聚碳酸酯系树脂。
41.权利要求40所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素A的碳纳米管和/或气相成长碳纤维的含有量,相对于上述权利要求40所述的复合材料是0.5~20重量%。
42.权利要求40所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素A的碳纳米管和/或气相成长碳纤维的平均单纤维直径在1~200nm的范围内。
43.权利要求40所述的透镜镜筒零件,其特征在于透镜镜筒零件的表面电阻率为1×100Ω/sq以上、1×1013Ω/sq以下。
44.权利要求40所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素B的粘土在构成要素C的热塑性树脂中,以35埃以上的层间距离进行分散。
45.权利要求40所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成要素C的芳香族聚碳酸酯系树脂是在其侧链或主链上引入了官能团的改性树脂。
46.权利要求40所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成透镜镜筒零件的复合材料中还含有相容化剂作为构成要素D,构成要素D的含有量相对于构成要素B的有机改性粘土是1~200重量%。
47.权利要求40所述的透镜镜筒零件,其特征在于构成透镜镜筒零件的复合材料中还含有作为构成要素E的玻璃纤维和/或碳纤维,构成要素E的含有量相对于复合材料是1~40重量%。
48.权利要求40所述的透镜镜筒零件,其特征在于上述复合材料中还至少含有硅、硅油、硅烷的任何一种作为构成要素F。
全文摘要
透镜的镜筒零件,其具有保持透镜的透镜保持构件和支撑该透镜保持构件的支撑构件,使用至少由下述的构成要素A、B组成的复合材料进行成型构成要素A粘土构成要素,B热塑性树脂。
文档编号G02B7/10GK1576935SQ20041006333
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月8日 优先权日2003年7月8日
发明者长沼润, 伏屋笃史 申请人:佳能株式会社