(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）温度３００℃、せん断速度５００／秒の条件下で測定した溶融粘度が８〜２０Ｐａ・ｓであるリニア型のポリアリーレンスルフィド樹脂、及び（Ｂ）平均粒径が３〜２５μｍで、かつ粒径１μｍ以下のシリカ粒子が全シリカの５０重量％以下であり、円形度が０．９２以上のものである球状シリカを含み、かつ前記（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計重量に基づき、（Ａ）成分含有量が１５重量％以上２０重量％未満で、（Ｂ）成分含有量が８０重量％より多く、８５重量％以下であることを特徴とする光通信部品用ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
【請求項２】
（Ｂ）成分の球状シリカがシラン化合物で表面処理されたものである請求の範囲第１項に記載の樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信部品用ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、光ファイバーコネクターフェルール、スリーブなどの光通信用部品の形成に好適な寸法精度に優れるポリアリーレンスルフィド樹脂組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光通信の分野で、光ファイバー用コネクターフェルール、スリーブ等の光通信部品には、寸法精度、機械的強度、耐熱性に優れていることからシリカが充填されたエポキシ樹脂組成物が広く用いられてきた。
しかしながら、このエポキシ樹脂組成物では成形サイクルが長く、一バッチごとに金型を清掃しなければならず量産に限度があった。さらに、スプル・ランナー等のリサイクルができず、材料の歩留りが低いほか熱硬化性樹脂特有の問題点を有していた。
これに対し、熱可塑性樹脂のポリアリーレンスルフィド（以下、ＰＡＳと称する。）樹脂組成物が提案されている。例えば、特開昭５７−１９６２０８号公報にはＰＡＳ樹脂に球状フィラーを充填した樹脂組成物が提案されており、特開平６−２９９０７２号公報にはＰＡＳ樹脂にシランカップリング剤により表面処理されたシリカを充填した樹脂組成物が提案されている。国際公開特許ＷＯ９５／２５７７０号公報にはＰＡＳ樹脂にウイスカーと球状シリカを充填した樹脂組成物が提案されている。
しかしながら、これらの樹脂組成物は、いずれも寸法精度が充分とはいえず、特に寸法精度が要求されるシングルモード光ファイバー接続部品などには使用が制限されていた。
また、特開２０００−１６１５号公報においては、ウイスカーを充填したＰＡＳ樹脂／シリカ組成物が提案されているが、この組成物はシングルモード光ファイバー接続部品としての寸法精度を発現するには充分とはいえない。さらに特開２０００−２０４２５２号公報、特開２０００−２７３３０４号公報においては、シリカ粒径の調整及びＰＡＳ樹脂の結晶化温度の調整により、シリカを比較的高充填した組成物が提案されているが、これらの組成物では充分な寸法精度が得られず、さらなる改良が望まれている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５７−１９６２０８号公報
【特許文献２】
特開平６−２９９０７２号公報
【特許文献３】
国際公開特許ＷＯ９５／２５７７０号公報
【特許文献４】
特開２０００−１６１５号公報
【特許文献５】
特開２０００−２０４２５２号公報
【特許文献６】
特開２０００−２７３３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような状況下で、極めて高い寸法精度を有し、光ファイバーなどの接続部品用に好適なＰＡＳ樹脂組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、寸法精度の高いＰＡＳ樹脂組成物について鋭意研究を重ねた結果、特定の溶融粘度を有するＰＡＳ樹脂と、特定の粒度及び粒度分布を有する球状シリカとを所定の割合で含む組成物が、前記目的に適合し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
１．（Ａ）温度３００℃、せん断速度５００／秒の条件下で測定した溶融粘度が８〜２０Ｐａ・ｓであるリニア型のポリアリーレンスルフィド樹脂、及び（Ｂ）平均粒径が３〜２５μｍで、かつ粒径１μｍ以下のシリカ粒子が全シリカの５０重量％以下であり、円形度が０．９２以上のものである球状シリカを含み、かつ前記（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計重量に基づき、（Ａ）成分含有量が１５重量％以上２０重量％未満で、（Ｂ）成分含有量が８０重量％より多く、８５重量％以下であることを特徴とする光通信部品用ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物。
２．（Ｂ）成分の球状シリカがシラン化合物で表面処理されたものである上記１に記載の樹脂組成物、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、極めて高い寸法精度を有し、光ファイバーなどの接続部品用に好適なＰＡＳ樹脂組成物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の光通信部品用ＰＡＳ樹脂組成物において、（Ａ）成分として用いられるＰＡＳ樹脂は、構造式〔−Ａｒ−Ｓ−〕（ただし、Ａｒはアリーレン基、Ｓはイオウである）で示される繰り返し単位を７０モル％以上含有する重合体で、その代表的例は、下記構造式（Ｉ）
【化１】
0004796268.tif 000002
（式中、Ｒ1は炭素数６以下のアルキル基、アルコキシル基、フェニル基、カルボキシル基もしくはその金属塩、アミノ基、ニトロ基、及びフッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子から選ばれる置換基であり、ｍは０〜４の整数である。また、ｎは平均重合度を示し、１０〜３００の範囲である。）で示される繰り返し単位を７０モル％以上有するポリアリーレンスルフィドである。
当該繰り返し単位が７０モル％未満だと結晶性ポリマーとしての特徴である本来の結晶成分が少なく、機械的強度が不充分となる場合がある。
さらに、単独重合体のほか共重合体も用いることができる。
その共重合体の構成単位としては、ｍ−フェニレンスルフィド単位、ｏ−フェニレンスルフィド単位、ｐ，ｐ'−ジフェニレンケトンスルフィド単位、ｐ，ｐ'−ジフェニレンスルホンスルフィド単位、ｐ，ｐ'−ビフェニレンスルフィド単位、ｐ，ｐ'−ジフェニレンメチレンスルフィド単位、ｐ，ｐ'−ジフェニレンクメニルスルフィド単位、ナフチルスルフィド単位などが挙げられる。
また、その分子構造は、リニア型のものである。架橋型のものは、吸湿寸法安定性及び機械的強度に劣り、好ましくない。
すなわち、本発明のポリアリーレンスルフィドとしては、実質的に線状構造を有するポリマー（リニア型）を使用する。
本発明においては、このＰＡＳ樹脂として、温度３００℃、せん断速度５００／秒の条件下における溶融粘度が８〜２０Ｐａ・ｓの範囲にあるものが用いられる。この溶融粘度が２０Ｐａ・ｓより大きければ、成形時の流動性が低下し、成形品の寸法精度が悪化したり、造粒が困難となり、一方、８Ｐａ・ｓより小さければ機械的強度の低下が大きい。
なお、溶融粘度の測定法は、後述する。
【０００８】
本発明のＰＡＳ樹脂組成物において、（Ｂ）成分として用いられる球状シリカは溶融シリカ（非晶質二酸化珪素）、結晶シリカ（石英、トリジマイト、クリストバライトほか）のいずれであってもよく、その両方を混合したものであってもよい。また、破砕した不定形なシリカでは流動性の低下が大きく、物性のバランスがとりにくい。
この（Ｂ）成分の球状シリカは、平均粒径が３〜２５μｍの範囲にあり、かつ粒径１μｍ以下のシリカ粒子が全シリカの５０重量％以下であることが必要である。なお、平均粒径は、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置により測定した値である。平均粒径が３μｍ未満では組成物を溶融した際のチクソトロピー性が高まり、成形時の流動性、特に末端転写性に劣り、寸法精度が悪くなり、一方２５μｍを超えると機械的強度が低下すると共に、表面平滑性が低下し、寸法精度が悪くなる。
また、粒径１μｍ以下のシリカ粒子が全シリカ中に５０重量％より多く存在すると凝集を起こしやすく、その結果機械的強度が低下する。
この球状シリカは、シラン化合物で表面処理することが好ましく、シラン化合物として具体的にはアミノシラン、ビニルシラン、エポキシシラン等を挙げることができる。これらの中でも耐湿性に優れるビニルシランが特に好ましい。表面処理したものは、成形品の機械的強度が改善され、吸湿性が改善される結果寸法安定性を増す効果が期待される。
さらに、該球状シリカは、円形度が０．９２以上のものである。この円形度が０．９２未満の場合、あるいは球状でない場合には、樹脂組成物の溶融粘度が増大し、成形流動性や造粒性が低下する場合がある。なお、上記円形度の測定法は後述する。
本発明のＰＡＳ樹脂組成物においては、前記（Ａ）成分のＰＡＳ樹脂と（Ｂ）成分の球状シリカとの合計重量に基づき、（Ａ）成分含有量が１５重量％以上２０重量％未満で、（Ｂ）成分含有量が８０重量％より多く、８５重量％以下である。（Ａ）成分の量が１５重量％未満では溶融粘度が上昇し、成形性及び寸法精度が低下し、一方２０重量％以上では寸法精度が低下する。
【０００９】
本発明のＰＡＳ樹脂組成物には、必要に応じ、カップリング剤、好ましくはアミノシラン、ビニルシラン、エポキシシランその他のシラン系カップリング剤等、シラン化合物を（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計量１００重量部当たり、好ましくは０．３〜３．０重量部、より好ましくは０．５〜１．５重量部を添加することができる。特に（Ｂ）成分が予めシランコートしていない場合は、これらのカップリング剤を後添加することが有効である。
上記シラン化合物が０．３重量部より少なければ成形品の機械的強度の向上が期待できないし、３．０重量部を超えると溶融粘度の上昇により、成形性が低下する場合がある。
【００１０】
さらに、該ＰＡＳ樹脂組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応じ、各種添加成分、例えば酸化防止剤、耐候剤、滑剤、可塑剤、帯電防止剤、着色剤などの添加剤、ポリ４−メチルペンテン−１樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンエーテルなどの熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を添加することができる。好適な添加樹脂としては、ポリ４−メチルペンテン−１樹脂が挙げられる。さらに、水素添加ＳＢＳ、水素添加ＮＢＲ、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のゴム類、顔料、ガラス繊維、炭素繊維、硼酸アルミニウムウイスカー、酸化亜鉛ウイスカー、珪酸カルシウムウイスカー、炭酸カルシウムウイスカー、チタン酸カリウムウイスカー、炭化珪素ウイスカーなどの繊維状強化剤、他の無機充填剤、具体的には、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、パイロファイト、ベントナイト、セリサイト、ゼオライト、マイカ、雲母、タルク、ワラストナイト、ガラスビーズ、カーボンビーズ等を添加することができる。
【００１１】
本発明のＰＡＳ樹脂組成物は、前述の（Ａ）成分、（Ｂ）成分、及び必要に応じて用いられる各種添加成分を配合し、ヘンシェルミキサー等で混合し、単軸押出機、二軸押出機などで、通常３００〜３５０℃で溶融混練することにより調製することができる。
本発明のＰＡＳ樹脂組成物は、極めて高い寸法精度を有することから、その用途は各種精密機械部品に好適に用いられ、特に光通信分野における光通信部品、例えば光ファイバーのコネクターフェルール、スリーブ、光学ピックアップ部品、レーザーダイオードやホトセンサーの部材等に用いることができる。
【実施例】
【００１２】
本発明について、更に、実施例を用いて詳細に説明する。
なお、実施例で用いる試験方法は、以下のとおりである。
（１）溶融粘度の測定
キャピログラフ（東洋精機（株）製）を用い、樹脂温度３００℃でせん断速度５００／秒の条件で溶融粘度を測定する。
（２）シリカ円形度の測定
シリカ粒子の投影像を撮影し、その投影像の周囲長及び相当円の周囲長から次式により定義する。
（円形度）＝（相当円の周囲長）／（粒子投影像の周囲長）
シスメックス社製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定する。
（３）機械的強度の測定
５０ｔ射出成形機（日本製綱所製）を用い、樹脂温度３５０℃、金型温度１３５℃で試験片（１２７×１２．７×３．２ｍｍｔ）を作製し、ＡＳＴＭに準拠して測定する。
曲げ強度：ＡＳＴＭ Ｄ ７９０に準拠して測定する。
（４）寸法精度の測定
図１に示す板状成形品（８×７×２ｍｍｔ、貫通孔の孔径０．７ｍｍ）を樹脂温度３５０℃、金型温度１５０℃で射出成形し、室温で２４時間放置後、貫通孔の真円度（μｍ）を光学式測長機〔第一測範社製「ＩＤＭ−３０」〕で測定し、画像処理して算出する。
（５）総合評価
寸法精度、曲げ強度を総合的評価して、４段階評価した。
◎（優良）：寸法精度に極めて優れ強度とのバランスにも優れる。
○（良）：寸法精度と強度のバランスが良好である。
△（可）：寸法精度と強度のバランスは充分ではないが、使用可能である。
×（不可）：寸法精度が劣り、使用不可である。
【００１３】
また、実施例及び比較例で使用した樹脂及びシリカの種類は下記のとおりである。
（１）樹脂の種類、性状
ＰＰＳ−１：ポリフェニレンスルフィド（出光石油化学社製、リニアー型、溶融粘度：６Ｐａ・ｓ）
ＰＰＳ−２：ポリフェニレンスルフィド（出光石油化学社製、リニアー型、溶融粘度：８Ｐａ・ｓ）
ＰＰＳ−３：ポリフェニレンスルフィド（出光石油化学社製、リニアー型、溶融粘度：１０Ｐａ・ｓ）
ＰＰＳ−４：ポリフェニレンスルフィド（出光石油化学社製、リニアー型、溶融粘度：１６Ｐａ・ｓ）
ＰＰＳ−５：ポリフェニレンスルフィド（出光石油化学社製、リニアー型、溶融粘度：２５Ｐａ・ｓ）
ＰＰＳ−６：ポリフェニレンスルフィド（出光石油化学社製、リニアー型、溶融粘度：３０Ｐａ・ｓ）
ＰＰＳ−７：ポリフェニレンスルフィド（トープレン社製、セミリニアー型、溶融粘度：１６Ｐａ・ｓ）
ＰＰＳ−８：ポリフェニレンスルフィド（東ソー社製、架橋型、溶融粘度：１０Ｐａ・ｓ）
ＰＭＰ樹脂：ポリ４−メチルペンテン−１樹脂（三井化学社製ＴＰＸ ＲＴ１８、ＭＦＲ２６ｇ／１０分）
エポキシ樹脂：エポキシ樹脂（油化シェル社製、エピコート＃１００４、数平均分子量１６００）
【００１４】
（２）シリカの種類、性状
シリカ−１：表面処理球状シリカ 平均粒径０．５μｍ、円形度０．９５、粒径１μｍ以下のシリカ粒子９８重量％（アドマテックス社製、ＳＯ−Ｃ２ビニルシラン（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製 ＳＺ６３００）処理品）
シリカ−２：球状シリカ 平均粒径０．５μｍ、円形度０．９５、粒径１μｍ以下のシリカ粒子９８重量％（アドマテックス社製、ＳＯ−Ｃ２）
シリカ−３：表面処理球状シリカ 平均粒径２μｍ、円形度０．９５、粒径１μｍ以下のシリカ粒子３５重量％（アドマテックス社製、ＳＯ−Ｃ５ビニルシラン（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製 ＳＺ６３００）処理品）
シリカ−４：表面処理球状シリカ 平均粒径５μｍ、円形度０．９３、粒径１μｍ以下のシリカ粒子８重量％（龍森社製、ＴＳＳ−６ビニルシラン（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製 ＳＺ６３００）処理品）
シリカ−５：球状シリカ 平均粒径５μｍ、円形度０．９３、粒径１μｍ以下のシリカ粒子８重量％（龍森社製、ＴＳＳ−６）
シリカ−６：表面処理球状シリカ 平均粒径６μｍ、円形度０．９２、粒径１μｍ以下のシリカ粒子３重量％（電気化学工業社製、ＦＢ−６Ｄエポキシシラン（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製 ＳＨ６０４０）処理品）
シリカ−７：表面処理球状シリカ 平均粒径１２μｍ、円形度０．９０、粒径１μｍ以下のシリカ粒子３重量％（電気化学工業社製、ＦＢ−３５エポキシシラン（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製 ＳＨ６０４０）処理品）
シリカ−８：表面処理破砕シリカ 平均粒径１５μｍ、不定形、粒径１μｍ以下のシリカ粒子２重量％（電気化学工業社製、ＦＳ−７４Ｃエポキシシラン（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製ＳＨ６０４０）処理品）
シリカ−９：表面処理球状シリカ 平均粒径３１μｍ、円形度０．８８、粒径１μｍ以下のシリカ粒子１重量％（電気化学工業社製、ＦＢ−７４ビニルシラン（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製 ＳＺ６３００）処理品）
シリカ−１０：表面処理球状シリカ 平均粒径３１μｍ、円形度０．９２、粒径１μｍ以下のシリカ粒子３重量％（マイクロン社製、Ｓ３５−１２１０ビニルシラン（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製 ＳＺ６３００）処理品）
実施例１〜１５及び比較例１〜１０
第１表及び第２表に示す配合割合で、樹脂及びシリカをヘンシェルミキサーを用いて均一に混合した後、二軸押出機（ＴＥＭ ３５Ｂ）にて樹脂温度３００〜３５０℃で溶融混練し、ペレットを得た。得られたペレットを用いて、寸法精度、機械的強度を測定すると共に、総合評価を行った。その結果を第１表及び第２表に示す。
【００１５】
【表１】
0004796268.tif 000003
【００１６】
【表２】
0004796268.tif 000004
【００１７】
【表３】
0004796268.tif 000005
【００１８】
【表４】
0004796268.tif 000006
【００１９】
【表５】
0004796268.tif 000007
〔注〕
比較例２：強度が低くかつ混練時のスクリュー回転負荷が高い。
比較例３：強度が低くかつ混練時のスクリュー回転負荷が高い。
比較例４：寸法精度に劣り、強度が低く、かつ混練時のスクリュー回転負荷が高い。
比較例５：寸法精度に劣り、かつ混練時のスクリュー回転負荷が高い。
比較例７：強度が低い。
比較例８：寸法精度に劣る。
比較例１１：ＰＰＳ樹脂として架橋型のものを用いているので、強度が低い。
比較例１２：寸法精度に劣る。
比較例１３：寸法精度に劣る。
【００２０】
本発明のポリアリーレンスルフィド樹脂組成物は寸法精度に優れるものであり、光ファイバーコネクターフェルール、スリーブなどの光通信用部品の形成に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】は、実施例及び比較例において、寸法精度測定のために使用した板状成形品の斜視図である。
【図１】
0004796268.tif 000008