DE10297511B4

DE10297511B4 - Verwendung eines Polyacetal-Harzes zur Herstellung einer Rampe für Festplatten

Info

Publication number: DE10297511B4
Application number: DE10297511T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kurashiki Tsukahara
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2022-12-10
Also published as: TWI242579B; WO2003050186A1; JP3883127B2; AU2002349500A1; TW200301283A; KR100594531B1; KR20040071717A; JPWO2003050186A1; DE10297511T5; CN1602339A; CN1296431C; US7088555B2; US20050018353A1

Abstract

Verwendung eines Polyacetal-Harzes mit einer Scherspannung von 1 × 10⁶ bis 1 × 10⁷, bestimmt bei einer Scherrate von 10000 (1/s) und einer Temperatur von 210 °C, zur Herstellung einer Rampe für Festplatten, die eine Oberflächenhärte von 2,6 GPa oder mehr aufweist, durch Formpressen des Polyacetal-Harzes bei einer Werkzeugtemperatur von 75–135 °C.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines Polyacetal-Harzes zur Herstellung einer Rampe, um einen Kopf in ein Festplattenlaufwerk einzubauen und zu führen.
Herkömmlicherweise ist der hauptsächliche Teil einer Position, an der ein Kopf in einem Plattenlaufwerk auf Bereitschaft geschaltet ist, der obere Teil des inneren Radius einer Magnetplatte (CSS-System). Dieses System hat ein nachstehend beschriebenes Problem.
D.h., um die magnetische Aufzeichnungsdichte einer Festplatte zu verbessern, ist es seit kurzem notwendig, die Flughöhe eines Kopfes niedriger zu machen, um die Spaltgröße zwischen dem Kopf und der Platte zu reduzieren. Um solche Anforderungen zu erfüllen, ist es notwendig, die Oberflächenglattheit sowohl des Kopfgleitstücks als auch der Platte zu verbessern. Es bestand jedoch das dahingehende Problem, dass, wenn solche glatten Oberflächen miteinander in Kontakt gebracht werden, ein Adsorptionsphänomen auftrat, durch das der Kopf nicht betriebsfähig wurde. Insbesondere im CSS-System trat dieses Problem mit hoher Wahrscheinlichkeit auf. Weiterhin bestand das Problem, dass gemäß dem CSS-System in einem Plattenbereich, in dem ein Kopf auf Bereitschaft geschaltet war, die Oberfläche des Bereichs grob wurde, und somit ein solcher Plattenbereich nicht aufzeichnen konnte, wodurch die Aufzeichnungskapazität unvermeidlich reduziert wurde. Wenn zusätzlich dazu gemäß dem CSS-System eine Festplatten-Einheit gestoßen wurde, wurde mit großer Wahrscheinlichkeit eine Kollision des Kopfes und der Platte verursacht, wodurch die Platte und die Daten häufig beschädigt wurden.
Um solche Probleme eines CSS-Systems zu lösen und damit die Zuverlässigkeit zu erhöhen, neigt man seit kurzem dazu, das CSS-System hin zu einem Ladungs/Entladungssystem zu verschieben, wobei ein Komponententeil, das als Rampe bezeichnet wird, auf der Außenseite einer Platte bereitgestellt wird, um einen Kopf in ein Festplattenlaufwerk einzubauen und zu führen. In den meisten verwendeten Festplatten, insbesondere für einen Notebook-Computer, ein Kraftfahrzeug-Navigationssystem oder eine mobile Anwendung, wird ein Ladungs/Entladungssystem verwendet.
Ein Polyacetal-Harz weist ein ausgezeichnetes Gleichgewicht zwischen mechanischer Festigkeit, chemischer Beständigkeit und Gleiteigenschaften und Verarbeitungseigenschaften auf und wird somit in großem Maße als typischer technischer Kunststoff und hauptsächlich für elektrische Maschinen und mechanische Komponenten derselben und Kraftfahrzeug-Komponenten verwendet.
Weiterhin wurde die Ausdehnung seines Anwendungsgebietes in den letzten Jahren von einer ausgedehnten Anwendung verschiedener mechanischer Komponenten begleitet. Als Beispiel derselben kann eine Rampe in einem Festplattenlaufwerk erwähnt werden.
Z.B. offenbart JP-11-339411A einen Copolyester von 4-Hydroxybenzoesäure und 6-Hydroxy-2-naphthoesäure (HAHN), Polyacetal oder Polyetheretherketon als Rampen-Material. Weiterhin offenbart JP-2001-23325A Polyimid, Polyacetal, PEEK, HAHN, ein flüssigkristallines Polymer und einen PTFE-gefüllten Kunststoff als Rampen-Einheitsmaterial. Daneben offenbart JP-10-125014A ein synthetisches Harz wie Polyacetal als Rampen-Material. Weiterhin offenbart JP-10-312657A eine Rampe, deren stützender Bereich aus einem thermoplastischen Polyimid gebildet wird, dessen Gleitbereich aus einem in Polytetrafluorethylen-enthaltenen, flüssigkristallinen Polymer gebildet wird. Zudem offenbart JP-10-302421A, dass ein trockener Gleitfilm (aus einem Polytetrafluorethylen-Harz, einem Imid-Harz oder dergleichen) auf dem Kontaktbereich (oder Gleitbereich) einer Rampe gebildet wird. Weiterhin offenbaren sowohl JP-2002-124051A als auch 2001-229634A sowie 2001-195853A, dass ein polymeres Material, das einen niedrigen Reibungskoeffzienten hat, oder ein Material, das ausgezeichnete Reibungsverschleiß-Eigenschaften hat, auf den Führungsbereich (oder Gleitbereich) einer Rampe aufgetragen wird.
Ein Verfahren, das für eine Rampe einen Copolyester aus 4-Hydroxybenzoesäure und 6-Hydroxy-2-naphthoesäure (HAHN), ein Polyetheretherketon, ein Polyimid, ein flüssigkristallines Polymer, einen PTFE-gefüllten Kunststoff oder ein in Polytetrafluorethylen-enthaltenes, flüssig-kristallines Polymer verwendet, wie sie gemäß dem Stand der Technik verwendet werden, hatte das Problem, dass der Abriebverlust am Harzteil der Rampe bemerkenswert groß war, dieser Abriebverlust erzeugt wurde, wenn eine Festplatte betätigt wurde, wobei ein metallischer Dorn, der als Gegenmaterial verwendet wurde, an derselben kratzte. Teilchen, die sich aus dem Abrieb ergaben, stießen auf die Festplatte und/oder gaben Anlass für eine Störung des Aufzeichnens und/oder Regenerierens. Weiterhin konnte das Verfahren der Bildung eines trockenen Gleitfilms (aus einem Polytetrafluorethylen-Harz, einem Imid-Harz usw.) auf einem Kontaktbereich (oder einer Gleitoberfläche) einer Rampe und dergleichen nicht in befriedigendem Maße den Abriebverlust am Harzteil einer Rampe verringern, wobei der Abriebverlust erzeugt wird, wenn ein Festplattenlaufwerk in Betrieb war.
Andererseits offenbart JP-2001-297548A ein Rampen-Material, das eine Zugdehnung von 30 % oder mehr, basierend auf ASTM D638, hat. Dieses Dokument des Standes der Technik offenbart eine Polyacetal-Rampe, es offenbart aber kein Polyacetal-Copolymer mit einer Oberflächenhärte, wie sie gemäß der vorliegenden Erfindung definiert ist, und einer bestimmten Scherspannung. Zudem können, selbst wenn das obige Material verwendet wird, das eine Zugdehnung von 30 % oder mehr – basierend auf ASTM D638 – hat, eine Rampe mit all den Anforderungen an die Leistungsfähigkeit, wie dass der Abriebverlust am Harzteil einer Rampe gering ist (oder der Abriebverlust nach einem Haltbarkeitstest durch hin- und hergehende Bewegungen gering ist), wenn ein Festplattenlaufwerk betätigt wird, und ein Harzteil mit geringer Größenänderung und ausgezeichneten Formbarkeiten (ohne Formpressfehler, ohne Gießpressgrate und mit einem kurzen Formzyklus) nicht erhalten werden. Zusätzlich dazu können die Gleiteigenschaften deutlich reduziert werden, und zwar in Abhängigkeit von den Formbedingungen oder dergleichen, und der Abriebverlust am Harzteil der Rampe kann erhöht werden, wenn eine Festplatte betätigt wird.
Weiterhin offenbart JP-2002-197820A ein Material für eine Rampe, umfassend ein thermoplastisches oder wärmehärtendes Harz mit einem anorganischen Füllstoff, der in einer Menge von 4 Gew.-% oder weniger zugegeben wird. Dieses Dokument des Standes der Technik offenbart eine Rampe aus Polyacetal, es offenbart aber kein Polyacetal-Copolymer mit einer Oberflächenhärte, wie sie in der vorliegenden Erfindung definiert ist, und einer bestimmten Scherspannung. Wenn ein solches Material, umfassend ein thermoplastisches oder wärmehärtendes Harz mit einem anorganischen Füllstoff, der in einer Menge von 4 Gew.-% oder weniger zugegeben wird, verwendet wird, konnten zudem eine Rampe mit all den Anforderungen an die Leistungsfähigkeit, wie dass der Abriebverlust am Harzteil der Rampe gering ist (oder der Abriebverlust nach einem Haltbarkeitstest durch hin- und hergehende Bewegungen gering ist), nachdem ein Festplattenlaufwerk in Berieb gesetzt wurde, und ein Harzteil mit geringer Größenänderung und ausgezeichneten Formbarkeitseigenschaften (ohne Formpressfehler, ohne Gießpressgrate und mit einem kurzen Formzyklus) nicht erhalten werden. Zusätzlich dazu können die Gleiteigenschaften deutlich reduziert werden, und zwar in Abhängigkeit von den Formbedingungen oder dergleichen, und der Abriebverlust am Harzteil der Rampe kann erhöht werden, nachdem die Festplatte betätigt wurde.
US 2001/0040769 A1 offenbart ein magnetisches Aufzeichnungs- und Lesegerät, das eine Rampe umfasst, die ein Material mit einer Zugdehnung von 30 % aufweist. Das Rampenmaterial kann beispielsweise Polyacetal, Polyamid, Polycarbonat, Polybutylenterephthalate und Polyphenylenoxid enthalten.
US 6,160,686 offenbart eine spezielle Rampenstruktur, die das Ausmaß der thermischen Ausdehnung verringern soll. Die Rampenstruktur weist dabei eine starre Trägerstruktur und daran anliegende Rampeneinheiten auf. Die Rampeneinheiten sind aus einem Plastikmaterial aufgebaut, das einen niedrigen Reibungskoeffizienten zeigt, wie beispielsweise flüssigkristalline Polymere, wie etwa Copolymere von 4-Hydroxybenzoesäure und 6-Hydroxy-2-napthoesäure, Polyetherketone, Polyimide und Polyacetale.
Ähnlich offenbart die US 6,181,528 B1 Lade- und Entladestrukturen, die Rampeneinheiten aufweisen, umfassend flüssigkristalline Polymere, wie beispielsweise Polyacetale.
US 6,151,190 offenbart, dass der Verschluss einer Festplatte aus einem Polyacetal-Material hergestellt sein kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Polyacetal-Harz zur Herstellung einer Rampe für Festplatten bereitzustellen, die ausgezeichnete Formbarkeitseigenschaften (ohne Formpressfehler, ohne Gießpressgrate und mit einem kurzen Formzyklus) aufweist, wobei das Harzteil derselben einen bemerkenswert geringen Abriebverlust aufweist, nachdem eine Festplatte betätigt wurde, und die gemäß dem Stand der Technik nicht erhalten werden konnte.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Polyacetal-Harzes mit einer Scherspannung von 1 × 10⁶ bis 1 × 10⁷, bestimmt bei einer Scherrate von 10000 (1/s) und einer Temperatur von 210 °C, zur Herstellung einer Rampe für Festplatten, die eine Oberflächenhärte von 2,6 GPa oder mehr aufweist, durch Formpressen des Polyacetal-Harzes bei einer Werkzeugtemperatur von 75–135 °C.
Weiterhin wird insbesondere als Polyacetal-Harz in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein Polyacetal-Copolymer verwendet, das eine Scherspannung von 1 × 10⁶ bis 6 × 10⁶ hat, wenn dieselbe bei einer Scherrate von 10 000 (1/s) und bei einer Temperatur von 210 °C bestimmt wird.
1 ist eine schematische Zeichnung, die eine Ausführungsform der Form einer Rampe der vorliegenden Erfindung erläutert.
2 ist eine schematische Zeichnung einer Vorrichtung, die für den Haltbarkeitstest in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Die Beschaffenheit der vorliegenden Erfindung wird nachstehend ausführlich beschrieben.
Eine Rampe, wie sie durch Formen eines Polyacetal-Harzes erhalten wird, muss eine Oberflächenhärte von 2,6 GPa haben. Wenn die Oberflächenhärte geringer als 2,6 GPa ist, kann die geformte Rampe leicht verschlissen werden, nachdem ein Festplattenlaufwerk betätigt wurde, wodurch der Wert des Produkts reduziert werden kann.
Wenn ein Polyacetal-Harz mit einer Scherspannung von 1 × 10⁶ bis 1 × 10⁷, die bei einer Scherrate von 10 000 (1/s) und einer Temperatur von 210 °C bestimmt wurde, verwendet wird, kann weiterhin eine Rampe von hohem kommerziellen Wert, die ohne Formpressfehler, ohne Gießpressgrate und mit einem kurzen Formzyklus geformt werden kann, effizient hergestellt werden. Ein Polyacetal-Harz mit einer Scherspannung von 1 × 10⁶ bis 6 × 10⁶ wird besonders bevorzugt verwendet.
Beispiele eines Polyacetal-Harzes, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, schließen die folgenden ein: ein Polyoxymethylen-Homopolymer, wie es durch terminale Stabilisierungsbehandlung eines Oxymethylen-Homopolymers erhalten wird, das im Wesentlichen Oxymethylen-Einheiten umfasst, wobei das Oxymethylen-Homopolymer unter Verwendung von Formaldehyd-Monomer oder eines cyclischen Oligomers wie Trimer (Trioxan) oder Tetramer (Tetraoxan) von Formaldehyd als Rohmaterial hergestellt wird; und ein Oxymethylen-Copolymer, wie es durch terminale Stabilisierungsbehandlung eines Oxymethylen-Oxyalkylen-Copolymers erhalten wird, das Oxyalkylen-Einheiten mit einer Anzahl von Kohlenstoffatomen von 2 bis 8 in einer Menge von 0,1–20 Gew.-% aufweist, wobei das Oxymethylen-Oxyalkylen-Copolymer unter Verwendung des oben erwähnten Rohmaterials und eines Comonomers wie Ethylenoxid, Propylenoxid, Epichlorhydrin, 1,3-Dioxolan, 1,4-Butandiol, eines cyclischen Formals (z.B. ein Glycolformal oder ein Diglycolformal) hergestellt wird.
Daneben kann ein in der vorliegenden Erfindung verwendetes Polyacetal-Harz ein Oxymethylen-Oxyalkohol-Copolymer sein, das eine verzweigte molekulare Kettenstruktur aufweist; oder ein Oxymethylen-Blockcopolymer sein, das 50 Gew.-% oder mehr Polyoxymethylen (POM)-Blöcke und 50 Gew.-% oder weniger an Blöcken eines Polymers umfasst, das von POM verschieden ist. Übrigens wird als Oxymethylen-Copolymer ein Oxymethylen-Copolymer bevorzugt, das ein Oxymethylen-Oxyalkylen als Copolymer umfasst, das unter Verwendung von 1,3-Dioxolan hergestellt wurde.
In Bezug auf die Anwendung einer Rampe – von dem Gesichtspunkt aus gesehen, dass die Rampe eines der Teile ist, die in einem Festplattenlaufwerk verwendet werden – ist eine Rampe mit ausgezeichneter Maßhaltigkeit erforderlich. Da die Rampe ein gleitendes Teil ist, ist für dieselbe weiterhin eine geringe Verschleißeigenschaft erforderlich. Wenn man die geringe Verschleißeigenschaft und die Maßhaltigkeit in Betracht zieht, wird ein Copolymer, das ein Comonomer in einer geringen Menge aufweist, bevorzugt.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Polyacetal-Harzes, das für die vorliegende Erfindung verwendet werden kann, ist nicht speziell eingeschränkt. Es kann gemäß eines herkömmlicherweise bekannten Verfahrens hergestellt werden, wie es z.B. im US Patent Nr. 2,998,409 oder dergleichen beschrieben wird. Im Falle eines Copolymers kann es insbesondere durch Copolymerisation von Trioxan und einem cyclischen Ether eines Comonomers und Behandlung des erhaltenen Polymers in einem biaxialen Extruder für die terminale Stabilisierung erhalten werden.
Die Polymerisation wird üblicherweise durch Polymerisation in Masse durchgeführt. Die Polymerisation kann durch irgendeines der Verfahren vom diskontinuierlichen und kontinuierlichen Typ durchgeführt werden. Als Apparatur der diskontinuierlichen Polymerisation kann allgemein ein Reaktionsgefäß mit einem Rührer verwendet werden. Andererseits kann als Apparatur der kontinuierlichen Polymerisation ein Co-Kneter, eine kontinuierliche Extrusions-Knet-Maschine vom Doppelschnecken-Typ oder ein Mischer vom selbstreinigenden Typ wie ein kontinuierlicher Mischer vom Doppelpaddel-Typ verwendet werden. Die Polymerisation wird in einem Temperaturbereich von 60–200 °C bei normalen Drücken durchgeführt.
Als Polymerisationskatalysator werden Bortrifluorid, hydratisiertes Bortrifluorid oder eine Koordinationsverbindung von Bortrifluorid und einer organischen Verbindung, die ein Sauerstoffatom (Sauerstoffatome) oder ein Schwefelatom (Schwefelatome) enthält, im Allgemeinen in gasförmiger Form oder einer geeigneten Lösung eines organischen Lösungsmittels verwendet. Das sich ergebende Polymer enthält einen aktiven Polymerisationskatalysator, und somit wird der Polymerisationskatalysator wünschenswerterweise deaktiviert.
Die Deaktivierung des Polymerisationskatalysators kann in einer wässrigen Lösung, die ein basisches Material enthält, oder in einem organischen Lösungsmittel durchgeführt werden. Ein anderes Deaktivierungsverfahren, ein Verfahren, umfassend die Zugabe eines basischen Materials zu einem Polyacetal-Harz vor der terminalen Stabilisierung und die Deaktivierung des Katalysators in gelöstem Polyacetal mit einem Extruder, kann auch verwendet werden. Als basisches Material, das zur Deaktivierung verwendet wird, kann eine Stickstoff-Verbindung erwähnt werden, wie ein gehindertes Amin, Ammoniak, Triethylamin oder Tributylamin oder dergleichen.
Die terminate Stabilisierungsbehandlung des Polymers nach der Deaktivierung eines Polymerisationskatalysators kann durchgeführt werden, indem man eine flüchtige Komponente (flüchtige Komponenten) aus dem gelösten Polyacetal-Harz entfernt, z.B. mit einem Doppelschneckenextruder, der auf kontinuierliche Weise den Arbeitsgang für die terminale Stabilisierung durchführen kann, wobei der Arbeitsgang wenigstens die folgenden zwei Schritte umfasst: (1) das Einspritzen eines basischen Materials in ein Polymer in gelöstem Polyacetal und Kneten desselben und (2) das Freisetzen des oben eingespritzten basischen Materialdampfes und des freigesetzten Formaldehyds aus demselben. Als obiges basisches Material kann eine Stickstoff-Verbindung wie Ammoniak, Triethylamin oder Tributylamin erwähnt werden. Zusätzlich dazu kann Wasser zusammen mit dem basischen Material vorliegen.
Bei der terminalen stabilisierenden Behandlung ist die Wärmebehandlung instabiler endständiger Gruppen nach der Polymerisation wichtig. In diesem Arbeitsgang wird zweckmäßigerweise eine bestimmte quartäre Ammonium-Verbindung als Katalysator verwendet. Als quartäre Ammonium-Verbindung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird eine solche bevorzugt, die durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt wird: [R¹R²R³R⁴N⁺]_nX^n– (1),in der jedes von R¹, R², R³ und R⁴ unabhängig voneinander Folgendes darstellt: eine nicht substituierte oder eine substituierte Alkylgruppe mit einer Anzahl von Kohlenstoffatomen von 1 bis 30, eine Arylgruppe mit einer Anzahl von Kohlenstoffatomen von 6 bis 20, eine Aralkylgruppe, in der eine nicht substituierte oder eine substituierte Alkylgruppe mit einer Anzahl von Kohlenstoffatomen von 1 bis 30 mit wenigstens einer Arylgruppe substituiert ist, die eine Anzahl von Kohlenstoffatomen von 6 bis 20 hat, oder eine Alkylarylgruppe, in der eine Arylgruppe mit einer Anzahl von Kohlenstoffatomen von 6 bis 20 mit wenigstens einer nicht substituierten oder substituierten Alkylgruppe substituiert ist, die eine Anzahl von Kohlenstoffatomen von 1 bis 30 hat, wobei die nicht substituierte oder substituierte Alkylgruppe linear, verzweigt oder cyclisch ist, wobei eine Substituentengruppe in der obigen substituierten Alkylgruppe Halogen, eine Hydroxylgruppe, eine Aldehydgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe oder eine Amidgruppe ist, wobei Wasserstoffatome in der obigen nicht substituierten Alkylgruppe, Arylgruppe, Aralkylgruppe oder Alkylarylgruppe durch Halogen ersetzt sein können, wobei "n" eine ganze Zahl von 1 bis 3 darstellt, und "X" eine Hydroxylgruppe oder einen Säurerest in einer Carbonsäure mit einer Anzahl von Kohlenstoffatomen von 1 bis 20, einer Hydrosäure außer Halogenwasserstoffen, einer Oxosäure, einer anorganischen Thiosäure oder einer organischen Thiosäure mit einer Anzahl von Kohlenstoffatomen von 1 bis 20 darstellt.
Von denselben ist vorzugsweise jedes von R¹, R², R³ und R⁴ in der allgemeinen Formel (1) unabhängig eine Alkylgruppe mit einer Anzahl von Kohlenstoffatomen von 1 bis 5 oder einer Hydroxyalkylgruppe mit einer Anzahl von Kohlenstoffatomen von 2 bis 4. Weiterhin ist insbesondere wenigstens eines von R¹, R², R³ und R⁴ vorzugsweise eine Hydroxyethylgruppe.
Beispiele der quartären Ammonium-Verbindung schließen die folgenden ein: ein Hydroxid; ein Salz einer Hydrosäure wie Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure oder Fluorwasserstoffsäure; ein Salz einer Oxosäure wie Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Kohlensäure, Borsäure, Chlorsäure, Iodsäure, Kieselsäure, Perchlorsäure, chlorige Säure, unterchlorige Säure, Chlorschwefelsäure, Amidschwefelsäure, Dischwefelsäure oder Tripolyphosphorsäure; ein Salz einer Thiosäure wie Thioschwefelsäure, oder ein Salz einer Carbonsäure, wie Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Butansäure, Isobutansäure, Pentansäure, Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Benzolsäure oder Oxalsäure; insbesondere z.B. Tetramethylammonium, Tetraethylammonium, Tetrapropylammonium, Tetra-n-butylammonium, Cetyltrimethylammonium, Tetradecyltrimethylammonium, 1,6-Hexamethylen-bis-(trimethylammonium), Deca methylen-bis-(trimethylammonium), Trimethyl-3-chlor-2-hydroxypropylammonium, Trimethyl(2-hydroxyethyl)ammonium, Triethyl(2-hydroxyethyl)ammonium, Tripropyl(2-hydroxyethyl)ammonium, Tri-n-butyl(2-hydroxyethyl)ammonium, Trimethylbenzylammonium, Triethylbenzylammonium, Tripropylbenzylammonium, Tri-n-butylbenzylammonium, Trimethylphenylammonium, Triethylphenylammonium, Trimethyl-2-oxyethylammonium, Monomethyltrihydroxyethylammonium, Monoethyltrihydroxyethylammonium, Octadecyltri(2-hydroxyethyl)ammonium, Tetrakis(hydroxyethyl)ammonium.
Die quartäre Ammonium-Verbindung ist vorzugsweise u.a. ein Salz von Hydroxid (OH^–), Schwefelsäure (NSO₄ ^– oder SO₄ ^2–), Kohlensäure (HCO₃ ^– oder CO₃ ^2–) Borsäure (B(OH)₄ ^–) oder Carbonsäure. Weiterhin werden von den Carbonsäuren Ameisensäure, Essigsäure und Propionsäure besonders bevorzugt.
Jede dieser quartären Ammonium-Verbindungen kann allein oder in Kombination verwendet werden. Zusätzlich zu einer oder mehreren der obigen quartären Ammonium-Verbindungen kann weiterhin ein Amin wie Ammoniak oder Triethylamin, das ein herkömmlicherweise bekanntes Zersetzungsmittel für eine instabile Endgruppe ist, zusammen mit denselben verwendet werden.
Die Beschickungen einer quartären Ammonium-Verbindung (quartärer Ammonium-Verbindungen), die zugegeben werden sollen, betragen vorzugsweise 0,05 Gew.-ppm bis 50 Gew.-ppm in Form der Menge an Stickstoff, der aus der quartären Ammonium-Verbindung (den quartären Ammonium-Verbindungen) stammt, bezogen auf das Gesamtgewicht eines Polyoxymethylen-Copolymers und der quartären Ammonium-Verbindung (der quartären Ammonium-Verbindungen), was durch die folgende Formel (2) dargestellt wird: P × 14/Q (2),in der "P" die Menge (Gew.-ppm) der quartären Ammonium-Verbindung (der quartären Ammonium-Verbindungen), bezogen auf das Gesamtgewicht eines Oxymethylen-Copolymers und der quartären Ammonium-Verbindung (der quartären Ammonium-Verbindungen) darstellt; "14" das Atomgewicht von Stickstoff darstellt, und "Q" die Molmasse der quartären Ammonium-Verbindung (der quartären Ammonium-Verbindungen) darstellt.
Wenn die Beschickungen der quartären Ammonium-Verbindung (der quartären Ammonium-Verbindungen), die zugefügt werden sollen, geringer als 0,05 Gew.-ppm sind, wird die Zersetzungsrate einer instabilen Endgruppe reduziert, während, wenn die Beschickungen größer als 50 Gew.-ppm sind, sich der Farbton eines Polyoxymethylen-Copolymers nach der Zersetzung einer instabilen Endgruppe verschlechtert. Eine bevorzugte Wärmebehandlung kann unter Verwendung eines Extruders, eines Kneters oder dergleichen bei einer Harz-Temperatur vom Schmelzpunkt des Copolymers oder höher bis 260 °C oder weniger durchgeführt werden. Wenn die Temperatur größer als 260 °C ist, kann das Problem einer Verfärbung und das Problem der Zersetzung einer Polymergerüstkette (oder eine Reduktion der Molmasse) auftreten. Formaldehyd, der durch Zersetzung gebildet wurde, kann unter reduziertem Druck entfernt werden.
Verfahren zur Zugabe der quartären Ammonium-Verbindung (der quartären Ammonium-Verbindungen) schließen ein Verfahren der Zugabe derselben in Form einer wässrigen Lösung im Deaktivierungsschritt eines Polymerisationskatalysators und ein Verfahren des Sprühens derselben auf das Copolymer-Pulver ein, ohne aber auf dieselben beschränkt zu sein. Es kann jedes Zugabe-Verfahren verwendet werden, mit der Maßgabe, dass die quartäre Ammonium-Verbindung (die quartären Ammonium-Verbindungen) im Schritt der Wärmebehandlung des Copolymers zum Copolymer gegeben wurde (gegeben wurden). Wenn die quartäre Ammonium-Verbindung (die quartären Ammonium-Verbindungen) in einen Extruder eingespritzt wird (eingespritzt werden), oder ein Füllstoff und/oder Pigment im Extruder oder dergleichen vermischt werden, kann die quartäre Ammonium-Verbindung (können die quartären Ammonium-Verbindungen) an den Harzkügelchen kleben, woran sich die Zersetzung der instabilen Endgruppe im nachfolgenden Verfahren des Vermischens anschließt. Die Zersetzung der instabilen Endgruppe kann durchgeführt werden, nachdem der Polymerisationskatalysator in dem Oxymethylen-Copolymer, das durch Polymerisation erhalten wurde, deaktiviert ist, oder bevor der Polymerisationskatalysator deaktiviert ist.
Als Verfahren zur Deaktivierung eines Polymerisationskatalysators kann typischerweise ein Deaktivierungsverfahren durch Neutralisation des Polymerisationskatalysators in einer wässrigen basischen Lösung eines Amins oder dergleichen erwähnt werden. Weiterhin kann der Polymerisationskatalysator bei einer Temperatur des Schmelzpunkts eines Oxymethylen-Copolymers oder weniger in einer Atmosphäre eines inerten Gases erwärmt werden, ohne dass der Polymerisationskatalysator deaktiviert wird, und durch Verdampfung in seiner Menge reduziert werden, woran sich die Zersetzung einer instabilen Endgruppe der vorliegenden Erfindung anschließt.
Der Begriff "Oberflächenhärte" in Bezug auf die vorliegende Erfindung bedeutet die Oberflächenhärte nahe dem Mittelpunktsbereich der gleitenden Oberfläche einer Rampe, wie sie in der 1 gezeigt wird, die durch eine Apparatur bestimmt wird, die eine Kombination von TRIBOSCOPE (Nanomechanical Test Instruments) (Hysitron Incorporated) und SPM 300HV (Seiko Instruments Inc.) ist, während eine Rampe als Probe verwendet wird, wobei die Rampe hergestellt wird, indem man ein Copolymer unter den Bedingungen einer Zylindertemperatur von 200 °C, einer Einspritzzeit von 20 Sekunden und einer Kühlzeit von 10 Sekunden und unter Verwendung einer Spritzgussmaschine mit einer Einspritzkapazität von 5 Unzen zu einer Form formt, wie sie in 1 gezeigt wird. Hierin wird als Eindrückwerkzeug ein Diamant-Eindrückwerkzeug in Form einer dreieckigen 90°-Pyramide verwendet, die unter Verwendung von geschmolzenem Quarz 020822 als Standardmaterial geeicht wird. Daneben sollte die Messung unter den Bedingungen einer vorher eingestellten maximalen Belastung von 100 μN und einer Zieh- und Eindrückzeit von 3 Sekunden durchgeführt werden, und die Analyse-Bedingungen von oberer/unterer Wert von 790/20, Bereichsfunktions-Nr. 8, sollten ausgewählt werden. Übrigens können die Einzelheiten von der Literatur abhängen: "Handbook of Micro/Nanotribology (Mechanics and Materials Science), 2. Aufl., herausg. 1998, Autor oder Herausgeber: B. Bhushan, Veröffentl. CRS Press LLC".
Wie oben erwähnt wurde, ist bei der Anwendung einer Rampe ein geringer Abriebverlust am Harzteil der Rampe notwendig. Abriebteilchen, die auf ein magnetisches Speichermedium gefallen sind, können einen Kopf zerbrechen oder sich auf der Oberfläche des Kopfs abscheiden, wodurch eine Aufzeichnung und Regenerierung negativ beeinflusst werden können und durch Ausdehnung der Kopf funktionsunfähig gemacht werden kann. Demgemäß wird in der vorliegenden Erfindung ein Polyacetal-Harz verwendet, das ausgezeichnete Gleiteigenschaften hat, um die Menge an Abriebteilchen zu verringern. Weiterhin wurde gefunden, dass die Bildung von Abriebteilchen von der Oberflächenhärte einer Rampe abhängt, die aus einem Polyacetal-Harz besteht. D.h., um die Menge an Abriebteilchen einer Rampe in einem Festplattenlaufwerk zu reduzieren, ist es notwendig, dass die Oberflächenhärte 2,6 GPa oder mehr ist. Mehr bevorzugt ist die Oberflächenhärte 2,7 GPa oder mehr, um die Menge an Abriebteilchen zu reduzieren, und am meisten bevorzugt ist die Oberflächenhärte 2,8 GPa oder mehr. Übrigens ist die obere Grenze der Oberflächenhärte nicht speziell eingeschränkt, obwohl, um eine Ausdehnung des Formungszyklus der Rampe zu vermeiden, die obere Grenze der Oberflächenhärte z.B. vorzugsweise auf 6,0 GPa und mehr bevorzugt auf 4,0 GPa eingestellt wird.
Um die Oberflächenhärte einer Rampe zu verstärken, existieren einige Verfahren: es können ein Verfahren des Formens einer Rampe durch Erhöhen der Werkzeug-Temperatur, ein Verfahren des Formens einer Rampe durch Zugabe eines Keimbildners zu einem Polyacetal-Harz, ein Verfahren des Temperns der geformten Rampe und dergleichen erwähnt werden.
Erfindungsgemäß wird zuerst die Formungstemperatur zum Zeitpunkt des Formpressens – um die Oberflächenhärte einer Rampe zu verstärken – auf einen Bereich von 75–135 °C eingestellt. Ein mehr bevorzugter Temperaturbereich ist 95–135 °C und ein am meisten bevorzugter Temperaturbereich ist 110–135 °C. Wenn die Formungstemperatur 75 °C oder größer ist, kann eine Rampe mit einer bestimmten Oberflächenhärte, wie sie für einen geringen Abrieb nach einem Haltbarkeitstest erforderlich ist, erhalten werden. Wenn weiterhin die Formungstemperatur 135 °C oder geringer ist, kann eine Rampe mit guter Produktivität geformt werden, ohne dass der Formungszyklus extrem ausgedehnt wird. Wenn die Formungstemperatur bis zu etwa 120 °C beträgt, kann ein übliches Wassertemperatur-geregeltes Werkzeug verwendet werden. Wenn die Formungstemperatur 120 °C oder größer ist, ist es notwendig, eine Apparatur wie ein Werkzeug mit einer Heizvorrichtung oder einer Ölmedium-Werkzeugtemperatur-Steuerungsvorrichtung zu verwenden und/oder ein wärmeisolierendes Material an einem Werkzeug anzubringen.
Vorzugsweise wird die Werkzeug-Temperatur für ein Polyacetal-Copolymer (dessen Schmelzpunkt 170 ± 3 °C ist) auf 75 °C oder mehr eingestellt, für ein Polyacetal-Copolymer (dessen Schmelzpunkt 165 ± 3 °C ist) auf 95 °C oder mehr eingestellt, und für ein Polyacetal-Homopolymer (dessen Schmelzpunkt 175 ± 3 °C ist) auf 75 °C oder mehr eingestellt. Um die Oberflächenhärte weiterhin zu verstärken, wird die Werkzeug-Temperatur für ein Polyacetal-Copolymer (dessen Schmelzpunkt 170 ± 3 °C ist) mehr bevorzugt auf 80 °C oder mehr eingestellt, für ein Polyacetal-Copolymer (dessen Schmelzpunkt 165 ± 3 °C ist) auf 110 °C oder mehr eingestellt, und für ein Polyacetal-Homopolymer (dessen Schmelzpunkt 175 ± 3 °C ist) auf 80 °C oder mehr eingestellt.
Als Formungsverfahren durch Zugabe eines Keimbildners zu einem Polyacetal-Harz kann ein Verfahren erwähnt werden, in dem Bornitrid, Talkum, Glimmer, Aluminiumoxid, eine Borsäure-Verbindung oder dergleichen vorher geschmolzen und mit einem Polyacetal-Harz geknetet werden, um so homogen dispergiert zu werden, woran sich das Spritzgießen der sich ergebenden Dispersion anschließt. Vorzugsweise wird ein solcher Keimbildner in einer Menge von 0,01–0,1 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Polyacetal-Harzes eingemischt.
Als Verfahren zum Tempern der geformten Rampe kann ein Verfahren erwähnt werden, in dem eine geformte Rampe 30 Minuten bis 180 Minuten lang bei einer Temperatur von 120–150 ° erwärmt wird, um das Polyacetal-Harz zu tempern, um die Kristallisation des Polyacetal-Harzes zu fördern.
Vorzugsweise hat das in der vorliegenden Erfindung verwendete Polyacetal-Harz einen Kristallinitätsgrad von 50 % oder mehr, wenn derselbe gemäß einem Verfahren bestimmt wird, das nachstehend (in den Beispielen) beschrieben wird. Dieser Kristallinitätsgrad beträgt mehr bevorzugt 68 % oder mehr.
Wenn der Kristallinitätsgrad eines Polyacetal-Harzes 50 % oder größer ist – selbst wenn die geformte Rampe für ein Festplattenlaufwerk verwendet wird -, ist der Abriebverlust der Rampe klein, und somit wird häufig ein Produkt von hohem Wert erhalten. D.h. die Oberflächenhärte ist im Hinblick auf die vorliegende Erfindung in gewissem Maße mit dem Kristallinitätsgrad eines Polyacetal-Harzes verbunden. Je größer der Kristallinitätsgrad ist, desto größer ist der Kristallinitätsgrad in der Nähe der Oberfläche und desto größer ist die Oberflächenhärte. Somit ist der Kristallinitätsgrad eines Polyacetal-Harzes einer der Faktoren, der die Leistungsfähigkeit der Rampe der vorliegenden Erfindung deutlich beeinflusst. Streng genommen wurde jedoch in Bezug auf die vorliegende Erfindung bei der weiteren Untersuchung gefunden, dass die Oberflächenhärte einer Rampe als echter Parameter zur Reduktion des Abriebverlusts des Harzteils der Rampe nach dem Betätigen einer Festplatte wirksamer ist als der Kristallinitätsgrad des Polyacetal-Harzes.
Die Scherspannung in Bezug auf die vorliegende Erfindung sollte gemäß dem folgenden Verfahren bestimmt werden.
Die Temperatur wird auf 210 °C eingestellt und die Scherrate eines Polyacetal-Harzes wird unter Verwendung eines Capirograph (Toyo Seiki Seisaku-sho Ltd.) im Bereich von 100–50 000 (1/s) variiert, so dass die Abhängigkeit der Scherspannung von der Scherrate bestimmt werden konnte. Als Probe des Polyacetal-Harzes sollten Pellets für das Spritzgießen oder solche, die zu einer Pelletgröße geschnitten wurden, verwendet werden. Als Öffnung, die am Boden eines auf 210 °C erwärmten Zylinders angebracht wurde, sollte eine Öffnung mit einem Durchmesser von 0,5 mm und einer Länge von 5,05 mm ausgewählt werden.
Bei einer Rampe, die eine dünnwandige Form hat, wird erfindungsgemäß, bei der Verwendung eines Polyacetal-Harzes mit einer Scherspannung von 1 × 10⁶ bis 1 × 10⁷ geformt, wenn dieselbe bei einer Scherrate von 10 000 (1/s) und bei einer Temperatur von 210 °C bestimmt wird, und zwar wegen des Formpressfehlers, des Füllungsgrades und des Oberflächenaussehens eines geformten Gegenstandes. Weiterhin wird mehr bevorzugt ein Polyacetal-Harz verwendet, das eine Scherspannung von 1 × 10⁶ bis 6 × 10⁶ hat, wenn dieselbe bei einer Scherrate von 10 000 (1/s) und bei einer Temperatur von 210 °C bestimmt wird. Wenn eine Rampe unter Verwendung eines Polyacetal-Harzes geformt wird, dessen Scherspannung von diesem Bereich abweicht, ist es notwendig, speziell die Werkzeug-Temperatur zu erhöhen und/oder die Form der zu formenden Rampe ist eingeengt; z.B. kann eine Rampe mit einer dünnwandigen Form nicht geformt werden.
In der vorliegenden Erfindung kann – falls es notwendig ist – ein bekanntes Pigment, wie es üblicherweise für ein Polyacetal-Harz verwendet wird, verwendet werden, sofern es dem Gegenstand der Erfindung nicht entgegenwirkt. Z.B. können ein anorganisches Pigment, umfassend Zinksulfid, basisches Bleicarbonat, basisches Bleisulfat, basisches Bleisilicat oder Metallsulfid, oder ein organisches Pigment wie ein Azo-, Azomethin-, Methin-, Indanthron-, Anthrachinon-, Pyranthron-, Flavanthron-, Benzenthron-, Phthalocyanin-, Perinon-, Perylen-, Dioxazin-, Thioindigo-, Isoindolin-, Isoindolinon-, Chinacridon-, Pyrulpyrrol- oder Chinophtharon-System, erwähnt werden.
In der vorliegenden Erfindung kann eines dieser Pigmente verwendet werden, oder es können zwei oder mehrere derselben zusammen verwendet werden. Um den erforderlichen Farbton zu erhalten, sollten im Allgemeinen zwei oder mehrere Pigmente zusammen verwendet werden.
Die Gesamtmenge an Pigment (an Pigmenten), die zugegeben werden soll, beträgt 0,005–5,0 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile eines Polyacetal-Harzes.
In der vorliegenden Erfindung können – falls es notwendig ist – bekannte Additive, wie sie üblicherweise für ein Polyacetal-Harz verwendet werden, verwendet werden, sofern dem Zweck der vorliegenden Anmeldung nicht entgegengearbeitet wird. Beispiele des Additivs schließen Folgendes ein: ein Antioxidationsmittel, ein Reinigungsmittel für Formaldehyd und/oder Ameisensäure, ein Lichtstabilisator, ein Formentrennmittel, einen Füllstoff und dergleichen. Die Beschickung jedes dieser Additive beträgt etwa 0,001–1 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Polyacetal-Harzes, und zwar in Abhängigkeit von der Art des Additivs.
Als Antioxidationsmittel können ein oder mehrere gehinderte Phenol-Antioxidationsmittel verwendet werden, insbesondere können z.B. n-Octadecyl-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionat, n-Octadecyl-3-(3'-methyl-5'-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionat, n-Tetradecyl-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionat, 1,6-Hexandiol-bis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat], 1,4-Butandiol-bis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat], Triethylenglycol-bis-[3-(3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionat], Tetrakis[methylen-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionat]methan, 3,9-Bis[2-{3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy}-1,1-dimethylethyl]2,4,8,10-tetraoxaspiro(5,5)undecan, N,N'-Bis-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionylhexamethylendiamin, N,N'-Tetramethylen-bis-3-(3'-methyl-5'-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionyldiamin, N,N'-Bis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyl]hydrazin, N-Salicyloyl-N'-salicylidenhydrazin, 3-(N-Salicyloyl)amino-1,2,4-triazol, N,N'-Bis[2-{3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy}ethyl]oxyamid und dergleichen aufgeführt werden. Triethylenglycol-bis-[3-(3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionat] und Tetrakis[methylen-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionat]methan werden bevorzugt.
Beispiele des Reinigungsmittels für Formaldehyd und/oder Ameisensäure schließen Folgendes ein: (a) eine Verbindung oder ein Polymer, die (das) einen Formaldehyd-reaktiven Stickstoff enthält, und (b) ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxid, -mineralsalz, -carboxylat und dergleichen. Als (a) die Verbindung oder das Polymer, die (das) einen Formaldehyd-reaktiven Stickstoff enthält, können ein Polyamidharz wie Nylon 4-6, Nylon 6, Nylon 6-6, Nylon 6-10, Nylon 6-12 oder Nylon 12, und ein Copolymer derselben wie Nylon 6/6-6/6-10 oder Nylon 6/6-12 erwähnt werden. Zusätzlich zu denselben können Acrylamid und seine Derivate und ein Copolymer von Acrylamid oder einem Derivat desselben und einem anderen Vinyl-Monomer erwähnt werden; z.B. kann ein Poly-β-alanin-Copolymer, das durch Polymerisation von Acrylamid oder einem Derivat desselben und einem anderen Vinyl-Monomer in Gegenwart eines Metallalkoholats erhalten wird, erwähnt werden. Zusätzlich zu denselben können eine Amino-substituierte Triazin-Verbindung, ein Additionsprodukt einer Aminosubstituierten Triazin-Verbindung und Formaldehyd und ein Polykondensationsprodukt einer Amino-substituierten Triazin-Verbindung und Formaldehyd erwähnt werden.
Beispiele der Amino-substituierten Triazin-Verbindung schließen die folgenden ein: Guanamin, (2,4-Diamino-sym-triazin), Melamin-(2,4,6-triamino-symtriazin), N-Butylmelamin, N-Phenylmelamin, N,N'-Diphenylmelamin, N,N'-Diallylmelamin, N,N',N''-Triphenylmelamin, Benzoguanamin (2,4-Diamino-6-phenyl-sym-triazin), 2,4-Diamino-6-methyl-sym-triazin, 2,4-Diamino-6-butyl-sym-triazin, 2,4-Diamino-6-benzyloxy-sym-triazin, 2,4-Diamino-6-butoxy-sym-triazin, 2,4-Diamino-6-cyclohexyl-sym-triazin, 2,4-Diamino-6-chlor-sym-triazin, 2,4-Diamino-6-mercapto-sym-triazin, 2,4-Dioxy-6-amino-sym-triazin, 2-Oxy-4,6-diamino-sym-triazin und N,N',N''-Tetracyanoethylbenzoguanamin.
Beispiele des Additionsprodukts einer Amino-substituierten Triazin-Verbindung und Formaldehyd schließen N-Methylolmelamin, N,N'-Dimethylolmelamin und N,N',N''-Trimethylolmelamin ein.
Als Beispiel des Polykondensationsprodukts einer Amino-substituierten Triazin-Verbindung und Formaldehyd kann ein Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt aufgeführt werden.
Jede dieser Amino-substituierten Triazin-Verbindungen, jedes dieser Additionsprodukte einer Amino-substituierten Triazin-Verbindung und Formaldehyd und jedes dieser Kondensationsprodukte einer Amino-substituierten Triazin-Verbindung und Formaldehyd kann allein oder in Kombination verwendet werden.
Als (b) das Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxid, -mineralsalz oder -carboxylat können z.B. ein Hydroxid von Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium oder Barium, ein Carbonat, Phosphat, Silicat oder Carboxylat irgendeines der obigen Metalle erwähnt werden. Insbesondere werden Calciumsalze wie Calci umhydroxid, Calciumcarbonat, Calciumphosphat, Calciumsilicat, Calciumborat und ein Calciumsalz einer Fettsäure (wie Calciumstearat oder Calciummyristat) bevorzugt. Diese Fettsäuren können mit einer Hydroxylgruppe substituiert sein. Von denselben wird ein Calciumsalz einer Fettsäure (wie Calciumstearat oder Calciummyristat) bevorzugt. Jedes dieser Reinigungsmittel für Formaldehyd und/oder Ameisensäure kann allein oder in Kombination verwendet werden.
Als Lichtstabilisator können z.B. ein oder mehrere eines Benzotriazol-Ultraviolettabsorbers, eines Oxalsäureanilid-Ultraviolettabsorbers und eines Lichtstabilisators aus einem gehinderten Amin erwähnt werden. Beispiele des Benzotriazol-Ultraviolettabsorbers schließen die folgenden ein: 2-(2'-Hydroxy-5'-methyl-phenyl)benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-3',5'-di-t-butyl-phenyl)benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-3',5'-diisoamyl-phenyl)benzotriazol, 2-[2'-Hydroxy-3',5'-bis(α,α-dimethylbenzyl)phenyl]-2H-benzotriazol und 2-(2'-Hydroxy-4'-octoxyphenyl)benzotriazol. Beispiele des Oxalsäureanilid-Ultraviolettabsorbers schließen 2-Ethoxy-2'-ethyloxalsäurebisanilid, 2-Ethoxy-5-t-butyl-2'-ethyloxalsäurebisanilid und 2-Ethoxy-3'-dodecyloxalsäurebisanilid ein. Jeder dieser Ultraviolettabsorber kann allein oder in Kombination verwendet werden.
Weiterhin schließen Beispiele des Lichtstabilisators aus einem gehinderten Amin die folgenden ein: 4-Acetoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 4-Stearoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 4-Acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 4-(Phenylacetoxy)-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 4-Benzoyloxy-2,2,6,6-tetra-methylpiperidin, 4-Methoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 4-Stearyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 4-Cyclohexyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 4-Benzyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 4-Phenoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 4-(Ethylcarbamoyloxy)-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 4-(Cyclohexylcarbamoyloxy)-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, 4-(Phenylcarbamoyloxy)-2,2,6,6-tetramethylpiperidin, Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)carbonat, Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)oxalat, Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)malonat, Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacat, Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)adipat, Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)terephthalat, 1,2-Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyloxy)ethan, α,α'-Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyloxy)-p-xylol, Bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyltolylen)-2,4-dicarbamat, Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-hexamethylen-1,6-dicarbamat, Tris(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-benzol-1,3,5-tricarboxylat, Tris(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-benzol-1,3,4-tricarboxylat, 1-[2-{3-(3,5-di-t-Butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy}butyl]-4-[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy]-2,2,6,6-tetramethylpiperidin und ein Kondensationsprodukt von 1,2,3,4-Butantetracarbonsäure und 1,2,2,6,6-Pentamethyl-4-piperidinol und β,β,β',β'-Tetramethyl-3,9-[2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecan]diethanol. Jeder der oben erwähnten Lichtstabilisatoren aus einem gehinderten Amin kann allein oder in Kombination verwendet werden. Weiterhin können sie in Kombination mit dem oben erwähnten Benzoltriazol-Ultraviolettabsorber und/oder Oxalsäureanilid-Ultraviolettabsorber verwendet werden.
Als Formentrennmittel können z.B. eines oder mehrere erwähnt werden, die aus Polyalkylenglycolen und aliphatischen Verbindungen mit Amidgruppen ausgewählt sind.
Als Polyalkylenglycol kann ein Polyalkylenglycol verwendet werden, das durch die folgende allgemeine Formel (3) dargestellt wird:
in der R⁵ aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Wasserstoff, einer Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer substituierten Alkylgruppe und einer substituierten Allylgruppe, die miteinander identisch oder voneinander verschieden sein können, X eine Zahl von 2 bis 6 darstellt und Y eine Zahl von 1000 bis 20 000 darstellt.
Das Polyalkylenglycol kann durch Ringöffnungspolymerisation eines Alkylenoxids erhalten werden. Beispiele des Alkylenoxids schließen die folgenden ein: Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Epichlorhydrin, Styroloxid, Oxetan, 3,3-Bis(chlormethyl)oxetan, Tetrahydrofuran, 2-Methyltetrahydrofuran und Oxepan. Jedes dieser Polyalkylenglycole kann allein oder in Kombination verwendet werden.
Als aliphatische Verbindung mit Amidgruppen kann eine aliphatische Verbindung verwendet werden, wie sie durch die folgende allgemeine Formel (4) dargestellt wird:
in der jedes von R⁶ und R⁸ eine Alkylgruppe mit 9 bis 35 Kohlenstoffatomen ist, die miteinander identisch oder voneinander verschieden sein können, und R⁷ eine Alkylengruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt.
Beispiele der aliphatischen Verbindung mit Amidgruppen schließen die folgenden ein: Ethylenbispalmitinsäureamid, Ethylenbisstearinsäureamid, Ethylenbislaurinsäureamid, Ethylenbisölsäureamid, Ethylenbiserucasäureamid, Ethylen(monopalmitinsäure-monostearinsäure)amid, Ethylen(monostearinsäuremonoheptadecylsäure)amid und dergleichen. Jede dieser aliphatischen Verbindungen mit Amidgruppen kann allein oder in Kombination verwendet werden.
Als Füllstoff können verschiedene Verstärkungsmittel wie Glasfasern, Glasperlen, Glasballons, Wollastonit, Kohlefasern, Talkum, Glimmer und Titan-Whisker und ein Keimbildner wie typischerweise Bornitrid erwähnt werden.
Das Verfahren der Zugabe des obigen Additivs (der obigen Additive) zu einem Polyacetal-Harz ist nicht speziell eingeschränkt. Ein Polyacetal-Harz gemäß der vorliegenden Erfindung kann im Allgemeinen durch Schmelzen und Kneten des Polyacetal-Harzes und des Additivs (der Additive) – das eine wie hierin definierte wahlweise Komponente ist (die wie hierin definierte wahlweise Komponenten sind) – durch einen Extruder hergestellt werden. In diesem Fall können die Additive vorzugsweise vor dem Schmelzen und Kneten mit einem Polyacetal-Harz vorvermischt werden, oder das Additiv (die Additive) und das Polyacetal-Harz können vorvermischt werden, bevor dasselbe geschmolzen und geknetet wird. Das Verfahren des vorherigen Vermischens derselben ist nicht speziell eingeschränkt und für dasselbe kann zweckmäßigerweise irgendeine bekannte Technik ausgewählt werden. Der zu verwendende Extruder kann vom monoaxialen oder biaxialen Typ sein. Wenn das Polyacetal-Harz polymerisiert ist, kann zudem das Additiv (können die Additive) dazu gegeben werden. Im Allgemeinen kann die Temperatur des Extruders zweckmäßigerweise aus einem Bereich von 170 °C bis 240 °C ausgewählt werden, sie ist aber nicht darauf beschränkt.
Das Verfahren zum Formen einer Rampe der vorliegenden Erfindung ist nicht speziell eingeschränkt. Die Rampe kann durch irgendeines der bekannten Formverfahren geformt werden, wie Extrudieren, Spritzgießen, Formpressen, Vakuumformen, Blasformen, Expansionsformen, Gasinjektion, Zweistufen-Spritzgießverfahren, Spritzgießen über Metalleinlage usw. Von diesen wird das Spritzgießen oder das Formpressen vom Standpunkt der Produktionseffizienz, der Größe der Dimensionsänderung und dergleichen aus gesehen bevorzugt.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend durch Arbeitsbeispiele und Vergleichsbeispiele ausführlicher beschrieben, die vorliegende Erfindung soll jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt sein.
Beispiel 1
Eine Polymerisationsapparatur vom Doppelschneckenpaddel-Typ mit einem Mantel, durch den ein Heizmedium geschickt werden kann, wurde auf eine Temperatur von 80 °C eingestellt. Dann wurden auf kontinuierliche Weise Trioxan (12 kg/h), 1,3-Dioxolan (148 g/h, 0,015 mol pro 1 mol Trioxan), das 100 ppm Acetaldehyd enthält, als Comonomer, Methylal (23,3 g/h und 2,3 × 10^–3 mol pro 1 mol Trioxan) als Molmassen-Modifizierungsmittel dazu gegeben. Weiterhin wurde eine Lösung von 1 Gew.-% Bortrifluorid-Di-n-butyletherat in Cyclohexan (39,6 g/h) als Polymerisationskatalysator kontinuierlich dazu gegeben, um 1,5 × 10^–5 mol Bortrifluorid pro 1 mol Trioxan für die Polymerisation bereitzustellen.
Das Polyoxymethylen-Copolymer, das aus dem Mischer abgelassen wurde, wurde in eine 0,1%ige wässrige Lösung von Triethylamin injiziert, um so den Polymerisationskatalysator zu deaktivieren. Das deaktivierte Polyoxymethylen-Copolymer wurde durch einen Zentrifugalabscheider filtriert, und dann wurde 1 Gewichtsteil einer wässrigen Lösung, die ein Formiat von Cholinhydroxid (Trimethyl-2-hydroxyethylammoniumformiat) als quartäre Ammonium-Verbindung enthält, zu 100 Gewichtsteilen des Polyoxymethylen-Copolymers nach der Filtration gegeben, und die Mischung wurde homogen vermischt, woran sich ein Trocknen bei einer Temperatur von 120 °C anschloss. Die zuzugebende Menge des Formiats von Cholinhydroxid betrug 20 ppm bezogen auf die Stickstoffmenge. Die Einstellung der zuzugebenden Menge des Formiats von Cholinhydroxid wurde durchgeführt, indem man die Konzentration des Formiats von Cholinhydroxid in der wässrigen Lösung, die das Formiat von Cholinhydroxid enthält, einstellte. 0,3 Gewichtsteile Triethylenglycol-bis[3-(3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionat] als Antioxidationsmittel pro 100 Gewichtsteile des Polyoxymethylen-Copolymers nach dem Trocknen wurden zu dem Polyoxymethylen-Copolymer gegeben, woran sich die Zugabe desselben zu einem Doppelschneckenextruder mit einer Ablassöffnung anschloss.
0,5 Gewichtsteile Wasser wurden zu 100 Gewichtsteilen des im Extruder geschmolzenen Polyoxymethylen-Copolymers gegeben, und die instabile Endgruppe wurde bei einer vorher eingestellten Extruder-Temperatur von 200 °C während einer Verweilzeit von 5 Minuten im Extruder zersetzt. Das Polyoxymethylen-Copolymer, dessen instabile Endgruppe zersetzt wurde und unter den Bedingungen eines Vakuums von 20 Torr an der Ablassöffnung verdampft wurde, wurde aus dem Düsenteil des Extruders als Strang extrudiert und pelletisiert. 100 Gewichtsteile dieser Pellets wurden mit 0,1 Gewichtsteilen Calciumdistearat, 0,05 Gewichtsteilen Calciumdipalmitat, 0,05 Gewichtsteilen Nylon 66, 0,025 Gewichtsteilen Ethylenglycoldipalmitat vermischt, woran sich ein Schmelzkneten mit einem einachsigen Extruder mit einer Auslassöffnung anschloss, um so die fertigen Polyoxymethylen-Copolymer-Pellets zu bilden.
Gemäß den folgenden Messmethoden wurden die Scherspannung, die Oberflächenhärte, der Kristallinitätsgrad, die Formbarkeiten (bezüglich Formpressfehler, Formpressgrate und Formungszyklus), die Größe der Dimensionsänderung, der Abriebverlust nach einem Haltbarkeitstest des erhaltenen Polyoxymethylen-Copolymers bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Scherspannung
Die Temperatur wurde aus 210 °C eingestellt, und die Scherrate eines Polyacetal-Harzes wurde unter Verwendung eines Capirograph (Toyo Seiki Seisaku-sho Ltd.) von 100 (1/s) auf 50 000 (1/s) abgeändert, so dass die Abhängigkeit der Scherspannung von der Scherrate bestimmt werden konnte. Als Öffnung, die am Boden des auf eine Temperatur von 210 °C erwärmten Zylinders angebracht wurde, wurde eine Öffnung mit einem Durchmesser von 0, 5 mm und einer Länge von 5,05 mm ausgewählt.
Oberflächenhärte
Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine mit einer Einspritzkapazität von 5 Unzen, wobei die Zylindertemperatur auf 200 °C eingestellt wurde und die Werkzeugtemperatur auf 80 °C eingestellt wurde, wurde eine Rampe, die die in 1 gezeigte Form hat, unter den Bedingungen einer Einspritzzeit von 20 Sekunden und einer Kühlzeit von 10 Sekunden geformt. Unter Verwendung der erhaltenen Rampe als Probe wurde die Oberflächenhärte des in etwa zentralen Bereichs der gleitenden Oberfläche der Rampe – wie sie in 1 aufgeführt ist – bestimmt, indem man eine Apparatur verwendete, die eine Kombination von TRIBOSCOPE (Nanomechanical Test Instruments) (Hysitron Incorporated) und SPM 300 HV (Seiko Instruments Inc.) darstellt. Als Eindrückwerkzeug wurde ein Diamant-Eindrückwerkzeug in Form einer dreieckigen 90°-Pyramide verwendet, die unter Verwendung von geschmolzenem Quarz 020822 als Standardmaterial geeicht wurde. Daneben wurden die Messbedingungen einer vorher eingestellten maximalen Belastung von 100 μN und einer Zieh- und Eindrückzeit von 3 Sekun den verwendet, und die Analyse-Bedingungen von oberer/unterer Wert von 790/20, Bereichsfunktions-Nr. 8, wurden ausgewählt. Übrigens stützen sich Einzelheiten auf die Literatur: "Handbook of Micro/Nanotribology (Mechanics and Materials Science), 2. Aufl., herausg. 1998, Autor oder Herausgeber: B. Bhushan, Veröffentl. CRS Press LLC".
Kristallinitätsgrad
Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine mit einer Einspritzkapazität von 5 Unzen, wobei die Zylindertemperatur auf 200 °C eingestellt wurde und die Werkzeugtemperatur auf 80 °C eingestellt wurde, wurde eine flache Platte von 60 × 60 × 3 mm aus dem erhaltenen Polyacetal-Harz unter den Bedingungen einer Einspritzzeit von 20 Sekunden und einer Kühlzeit von 10 Sekunden geformt. Der geformte flache Platten-Prüfkörper wurde als Probe über einen Beugungswinkel-Bereich (2θ) von 10° bis 30° durch ein Goniometer bei einer Röhrenspannung von 50 KV und einem Röhrenstrom von 120 mA unter Verwendung eines Röntgen-Diffraktometers (Rigaku Industrial Corporation) gemäß der Reflektionsmethode abgetastet. Ein Anwendungsschlitz von 1/2° wurde ausgewählt.
Formbarkeiten
Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine mit einer Einspritzkapazität von 5 Unzen, wobei die Zylindertemperatur auf 200 °C eingestellt wurde, wurde eine Rampe, die die in 1 gezeigte Form hat, unter den Bedingungen einer Einspritzzeit von 20 Sekunden und einer Kühlzeit von 10 Sekunden geformt, woran sich die visuelle Beobachtung von Formpressfehlern und Gusspressgraten auf dem sich ergebenden geformten Gegenstand anschloss. Die Beurteilung wurde gemäß den folgenden Kriterien durchgeführt.

o: wenn keine Formpressfehler und keine Gusspressgrate beobachtet wurden
Δ: wenn eine geringe Menge an Formpressfehlern und/oder eine geringe Menge an Gusspressgraten beobachtet wurde
X: wenn einige Formpressfehler und/oder einige Gusspressgrate beobachtet wurden

Formungszyklus
Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine mit einer Einspritzkapazität von 5 Unzen, wobei die Zylindertemperatur auf 200 °C eingestellt wurde, wurde eine Rampe, die die in 1 gezeigte Form hat, geformt, wobei die Anguss-Verschlusszeit bestimmt wurde, und weiterhin die Zeitspanne bestimmt wurde, nach der das Harz ausreichend abgekühlt war und befähigt war, mit einem Auswurfstift herausgedrückt zu werden. Der Begriff "Anguss-Verschlusszeit" bedeutet die Zeit, wenn ein Anguss zum Zeitpunkt der Injektion verschlossen wird, und selbst wenn daran ein Nachdruck während einer weiteren Zeitspanne angelegt wurde, kein weiteres Harz in den Hohlraum eingespritzt wurde. Um die Anguss-Verschlusszeit zu bestimmen, sollte die Druckzeit von einer kurzen Zeitspanne an schrittweise ausgedehnt werden, und dann sollte der Zustand, in dem das Gewicht eines geformten Rampen-Gegenstandes erhöht ist, beobachtet werden, und die Zeit, wenn die Zunahme des Gewichts aufhörte und das Gewicht konstant war, sollte als die Anguss-Verschlusszeit genommen werden. Zusätzlich wird die Kühlzeit, bis zu dem Zeitpunkt, an dem ein Gegenstand ausreichend abgekühlt war und befähigt war, mit einem Auswurfstift herausgedrückt zuwerden, hinzugefügt. Die Gesamtzeit aus einer solchen Anguss-Verschlusszeit, Kühlzeit und der Zeit, die zum Öffnen und Schließen eines Formwerkzeugs notwendig ist, hierin als "Formungszyklus" bezeichnet.
Größe der Dimensionsänderung
Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine vom SG-50-Typ (Sumitomo Heavy Industries Ltd.), wobei die Zylindertemperatur auf 195 °C eingestellt war, die Werkzeugtemperatur auf 80 °C eingestellt war und die Einspritz/Kühlzeit auf 10s/15s eingestellt war, wurde ein Stirnrädergetriebe von Φ 60 (m = 1, b = 5 und z = 60) mit einem Werkzeug geformt, das eine Größe von Φ 63,24 mm hatte. Der sich ergebende geformte Gegenstand wurde. in einem Raum mit konstanter Temperatur und Feuchtigkeit (23 °C, 50 % RH) unmittelbar nach dem Formen aufbewahrt. Die Größe der Dimensionsänderung des Spitzendurchmessers (von etwa Φ 62) nach 14 Tagen wurde mit einem Mikrometer-Greifzirkel auf der Basis einer Größe (als Null) gemessen, die 24 Stunden nach dem Formen gemessen wurde.
Abriebverlust nach dem Haltbarkeitstest
Unter Verwendung einer Spritzgussmaschine mit einer Einspritzkapazität von 5 Unzen, wobei die Zylindertemperatur auf 200 °C eingestellt wurde, wurde eine flache Platte einer Dicke von 2 mm unter den Bedingungen einer Einspritzzeit von 20 Sekunden und einer Kühlzeit von 15 Sekunden geformt. Der sich ergebende geformte Gegenstand wurde unter den Bedingungen einer Last von 100 g, einer linearen Geschwindigkeit von 100 mm/s, einer Länge der Hin- und Herbewegung von 20 mm und einer Umgebungstemperatur von 23 °C 50000mal hin- und herbewegt, wobei man eine Testmaschine für den Reibungsverschleiß durch Hin- und Herbewegung (vom AFT-15M5-Typ von Toyo Seimitsu K.K.) verwendete, woran sich die Bestimmung des Abriebverlusts nach dem Haltbarkeitstest anschloss (siehe 2). Als Gegenmaterial wurde ein SUS304-Teststück (eine Kugel eines Durchmessers von 5 mm) verwendet, das einem Material entspricht, welches für einen Dorn verwendet wird. Obwohl in einem tatsächlichen Zustand die an die Rampe angelegte Spannung etwa 3 g bis 5 g bei einer etwa 500000fachen Hin- und Herbewegung beträgt, wurde übrigens eine größere Last bei einer kürzeren Zeitspanne der Hin- und Herbewegung verwendet, um die Bewertungszeit zu verkürzen und die Wirksamkeit dieses Tests zu erhöhen.
Beispiele 2 bis 4
Unter Verwendung von Pellets eines Polyoxymethylen-Copolymers, das demjenigen ähnlich ist, welches im Beispiel 1 verwendet wurde, wurden die Scherspannung, die Oberflächenhärte, die Formbarkeiten, die Größe der Dimensionsänderung und der Abriebverlust nach dem Haltbarkeitstest auf ähnliche Weise wie im Beispiel 1 bestimmt, außer dass die Werkzeugtemperatur auf 100 °C, 120 °C und 130 °C abgeändert wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 5
Pellets eines Polyoxymethylen-Copolymers wurden auf ähnliche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Mengen an 1,3-Dioxolan und Methylal pro 1 mol Trioxan auf 0,015 mol bzw. 1,0 × 10^–3 mol abgeändert wurden. Weiterhin wurden auf ähnliche Weise wie im Beispiel 1 die Scherspannung, die Oberflä chenhärte, der Kristallinitätsgrad, die Formbarkeiten, die Größe der Dimensionsänderung und der Abriebverlust nach dem Haltbarkeitstest bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 6
Auf ähnliche Weise wie derjenigen des Beispiels 1, außer dass Polyoxymethylen-Homopolymer (Tenac 7010 von Asahi Kasei Chemicals Corporation) und nicht das Polyoxymethylen-Copolymer verwendet wurde, wurden die Scherspannung, die Oberflächenhärte, der Kristallinitätsgrad, die Formbarkeiten, die Größe der Dimensionsänderung und der Abriebverlust nach dem Haltbarkeitstest bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 7
Auf ähnliche Weise wie derjenigen des Beispiels 1, außer dass ein Polyoxymethylen-Homopolymer (Tenac 4010 von Asahi Kasei Chemicals Corporation) und nicht das Polyoxymethylen-Copolymer verwendet wurde und die Werkzeugtemperatur auf 120 °C eingestellt wurde, wurden die Scherspannung, die Oberflächenhärte, die Formbarkeiten, die Größe der Dimensionsänderung und der Abriebverlust nach dem Haltbarkeitstest bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 8
Auf ähnliche Weise wie derjenigen des Beispiels 1, außer dass ein Polyoxymethylen-Homopolymer (Tenac 4010 von Asahi Kasei Chemicals Corporation) und nicht das Polyoxymethylen-Copolymer verwendet wurde und die Werkzeugtemperatur auf 130 °C eingestellt wurde, wurden die Scherspannung, die Oberflächenhärte, die Formbarkeiten, die Größe der Dimensionsänderung und der Abriebverlust nach dem Haltbarkeitstest bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiele 9 und 10
Pellets eines Polyoxymethylen-Copolymers wurden auf ähnliche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Mengen an 1,3-Dioxolan und Methylal pro 1 mol Trioxan auf 0,038 mol bzw. 2,3 × 10^–3 mol abgeändert wurden. Weiterhin wurden auf ähnliche Weise wie im Beispiel 1, außer dass die Werkzeugtemperatur auf 120 °C und 150 °C abgeändert wurde, die Scherspannung, die Oberflächenhärte, die Formbarkeiten, die Größe der Dimensionsänderung und der Abriebverlust nach dem Haltbarkeitstest bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 11
Pellets eines Polyoxymethylen-Copolymers wurden auf ähnliche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Mengen an 1,3-Dioxolan und Methylal pro 1 mol Trioxan auf 0,015 mol bzw. 0,8 × 10^–3 mol abgeändert wurden. Weiterhin wurden auf ähnliche Weise wie im Beispiel 1, außer dass die Werkzeugtemperatur auf 100 °C abgeändert wurde, die Scherspannung, die Oberflächenhärte, die Formbarkeiten, die Größe der Dimensionsänderung und der Abriebverlust nach dem Haltbarkeitstest bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 12
Auf ähnliche Weise wie derjenigen des Beispiels 1, außer dass ein Polyoxymethylen-Homopolymer (Tenac 3010 von Asahi Kasei Chemicals Corporation) und nicht das Polyoxymethylen-Copolymer verwendet wurde und die Werkzeugtemperatur auf 120 °C eingestellt wurde, wurden die Scherspannung, die Oberflächenhärte, die Formbarkeiten, die Größe der Dimensionsänderung und der Abriebverlust nach dem Haltbarkeitstest bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 13
Pellets eines Polyoxymethylen-Copolymers wurden auf ähnliche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Mengen an 1,3-Dioxolan und Methylal pro 1 mol Trioxan auf 0,038 mol bzw. 0,8 × 10^–3 mol abgeändert wurden. Weiterhin wurden auf ähnliche Weise wie im Beispiel 1, außer dass die Werkzeugtemperatur auf 120 °C abgeändert wurde, die Scherspannung, die Oberflächenhärte, die Formbarkeiten, die Größe der Dimensionsänderung und der Abriebverlust nach dem Haltbarkeitstest bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Vergleichsbeispiel 1
Unter Verwendung von Pellets eines Polyoxymethylen-Copolymers, das demjenigen ähnlich ist, welches im Beispiel 1 verwendet wurde, wurden die Scherspannung, die Oberflächenhärte, die Formbarkeiten, die Größe der Dimensionsänderung und der Abriebverlust nach dem Haltbarkeitstest auf ähnliche Weise wie im Beispiel 1 bestimmt, außer dass die Werkzeugtemperatur auf 40 °C abgeändert wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Vergleichsbeispiel 2
Pellets eines Polyoxymethylen-Copolymers wurden auf eine Weise hergestellt, die derjenigen des Beispiels 1 ähnlich ist, außer dass die Mengen an 1,3-Dioxolan und Methylal pro 1 mol Trioxan auf 0,12 mol bzw. 2,3 × 10^–3 mol abgeändert wurden. Weiterhin wurden auf ähnliche Weise wie im Beispiel 1, außer dass die Werkzeugtemperatur auf 120 °C abgeändert wurde, die Scherspannung, die Oberflächenhärte, die Formbarkeiten, die Größe der Dimensionsänderung und der Abriebverlust nach dem Haltbarkeitstest bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Vergleichsbeispiel 3
Pellets eines Polyoxymethylen-Copolymers wurden auf eine Weise hergestellt, die derjenigen des Beispiels 1 ähnlich ist, außer dass die Mengen an 1,3-Dioxolan und Methylal pro 1 mol Trioxan auf 0,12 mol bzw. 1,0 × 10^–3 mol abgeändert wurden. Weiterhin wurden auf ähnliche Weise wie im Beispiel 1, außer dass die Werkzeugtemperatur auf 120 °C abgeändert wurde, die Scherspannung, die Oberflächenhärte, die Formbarkeiten, die Größe der Dimensionsänderung und der Abriebverlust nach dem Haltbarkeitstest bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Vergleichsbeispiel 4
Pellets eines Polyoxymethylen-Copolymers wurden auf eine Weise hergestellt, die derjenigen des Beispiels 1 ähnlich ist, außer dass die Mengen an 1,3-Dioxolan und Methylal pro 1 mol Trioxan auf 0,038 mol bzw. 1,0 × 10^–3 mol abgeändert wurden. Weiterhin wurden auf ähnliche Weise wie im Beispiel 1 die Scherspannung, die Oberflächenhärte, der Kristallinitätsgrad, die Formbarkeiten, die Größe der Dimensionsänderung und der Abriebverlust nach dem Haltbarkeitstest bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Aus den oben erwähnten Beispielen und Vergleichsbeispielen ist ersichtlich, dass eine Rampe, die aus einem Polyacetal-Harz mit einer Oberflächenhärte von 2,6 GPa oder mehr hergestellt wurde, ausgezeichnete Formbarkeiten (ohne Formpressfehler, ohne Gusspressgrate und einem kürzeren Formungszyklus) aufweist, und der Abriebverlust des Harzteils der Rampe – nachdem ein Festplattenlaufwerk betätigt wurde – bemerkenswert gering ist (d.h. der Abriebverlust einer flachen Platte nach einem Haltbarkeitstest ist gering).
Industrielle Anwendbarkeit
Eine Rampenart eines Polyacetal-Harzes gemäß der vorliegenden Erfindung weist ausgezeichnete Formungseigenschaften (ohne Formpressfehler, ohne Gusspressgrate und mit einem kurzen Formungszyklus) auf, und der Abriebverlust am Harzteil derselben ist bemerkenswert gering, nach dem ein Festplattenlaufwerk betätigt wurde. Demgemäß kann die Rampe als Rampe zum Einbauen in ein Festplattenlaufwerk und Führen eines Kopfs in einem Festplattenlaufwerk in allen Festplatten-Produkten und Festplatten-artigen Produkten verwendet werden.

Claims

Verwendung eines Polyacetal-Harzes mit einer Scherspannung von 1 × 10⁶ bis 1 × 10⁷, bestimmt bei einer Scherrate von 10000 (1/s) und einer Temperatur von 210 °C, zur Herstellung einer Rampe für Festplatten, die eine Oberflächenhärte von 2,6 GPa oder mehr aufweist, durch Formpressen des Polyacetal-Harzes bei einer Werkzeugtemperatur von 75–135 °C.
Verwendung gemäß Anspruch 1, wobei das Polyacetal-Harz ein Polyacetal-Copolymer ist.
Verwendung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Polyacetal-Harz eine Scherspannung von 1 × 10⁶ bis 6 × 10⁶ aufweist, wenn dieselbe bei einer Scherrate von 10000 (1/s) und einer Temperatur von 210 °C bestimmt wird.
Verwendung gemäß Anspruch 1, wobei die Rampe eine Oberflächenhärte von 2,8 GPa oder mehr aufweist.