JP2006063107A - ハードディスク用ランプ - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
【解決手段】 (A)ポリオキシメチレン樹脂100重量部、(B)ポリオレフィン(b−1)のブロックと、親水性ポリマー(b−2)のブロックとがエステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合およびイミド結合から選ばれる少なくとも1種の結合を介して、繰り返し交互に結合した構造を有するブロックポリマー0.05〜30重量部を含む樹脂組成物を成形して得られるハードディスク用ランプ。
【選択図】 なし
Description
ハ−ドディスクドライブのランプ材料にポリオキシメチレン樹脂を用いる提案は、特許文献1に、引っ張り伸度が30%以上の樹脂材料を使用することが開示され、樹脂材料としてポリオキシメチレン樹脂が使用されている。また、潤滑剤としてPTFE等フッソ化合物、フォスファゼン系潤滑剤、カルナバワックス、ポリエチワックス、金属石鹸なども開示されている。しかし、ハードディスク用ランプはトリクロルエチレン、トリクロロエタン、フロンの如きハロゲン系溶剤、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、アルコール類、界面活性剤を含有する水および純水などで成形品を入念に洗浄した後に使用されるため、前記した様な低分子化合物は洗浄工程で除去され、摩擦摩耗性能は著しく損なわれる問題があった。
一方、本願に用いたポリオレフィンブロックと親水性ポリマーブロックとが交互に結合した構造を有するポリマーは特許文献3に開示されており、熱可塑性樹脂に帯電防止剤として使用できることが示され、ポリアセタール樹脂も例示されている。用途に関しては帯電防止用ポリマーとして、家電・OA機器、ゲーム機器、事務機器用ハウジング製品、ICトレーなどのプラスチック容器、各種フィルム、床材用シート、人工芝、マット、自動車部品に有用であることが示されているが、本願の様に摩擦摩耗性改良(特に低温)目的で特定の用途に使用されることは示されていない。
すなわち、本発明は、以下のとおりのものである。
1.(A)ポリオキシメチレン樹脂100重量部、(B)ポリオレフィン(b1)のブロックと、親水性ポリマー(b2)のブロックとがエステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合およびイミド結合から選ばれる少なくとも一種の結合を介して、繰り返し交互に結合した構造を有するブロックポリマー0.05〜30重量部を含む樹脂組成物を成形して得られるハードディスク用ランプ。
2.(A)ポリオキシメチレン樹脂100重量部、(B)ポリオレフィン(b1)のブロックと、親水性ポリマー(b2)のブロックとがエステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合およびイミド結合から選ばれる少なくとも一種の結合を介して、繰り返し交互に結合した構造を有するブロックポリマー0.05〜30重量部、および(C)平均粒子径が10μm以下の無機フィラー0.01〜50重量部、及び/又は(D)潤滑材0.1〜10重量部を含む樹脂組成物を成形して得られるハードディスク用ランプ。
3.(A)ポリオキシメチレン樹脂が、コモノマー量0.1〜3モル%のコポリマーである前記1.又は2.に記載のハードディスク用ランプ。
4.(C)無機フィラーが平均粒子径5μm以下である前記2.又は3.に記載のハードディスク用ランプ。
5.(D)潤滑材が、アルコール、脂肪酸、アルコールと脂肪酸またはジカルボン酸とのエステル、ポリオキシアルキレングリコールおよび平均重合度10〜500のオレフィン化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種である前記2.〜4.のいずれかに記載のハードディスク用ランプ。
6.ランプがハロゲン系溶剤、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、アルコール、液化炭酸ガス、界面活性剤を含有する水および純水からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶剤で洗浄した後に使用される前記1.〜5.のいずれかに記載のハードディスク用ランプ。
ホルムアルデヒドやギ酸の捕捉剤としては、(イ)ホルムアルデヒド反応性窒素を含む化合物および重合体、(ロ)アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物、無機酸塩、およびカルボン酸塩が挙げられる。(イ)ホルムアルデヒド反応性窒素を含む化合物および重合体としては、ジシアンジアミド、メラミン、メラミンとホルムアルデヒドとの共縮合物、ポリアミド樹脂、ポリ−β−アラニン、ポリアクリルアミド等が挙げられる。(ロ)アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物、無機酸塩、およびカルボン酸塩としては、例えば、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムもしくはバリウムなどの水酸化物、上記金属の炭酸塩、リン酸塩、珪酸塩、硼酸塩、カルボン酸塩などであり、具体的にはカルシウム塩が最も好ましく、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、珪酸カルシウム、硼酸カルシウム、および脂肪酸カルシウム塩(ステアリン酸カルシウム、ミリスチン酸カルシウム等)が挙げられる。また、これら脂肪酸は、ヒドロキシル基で置換されていてもよい。
本願の樹脂組成物における安定剤の好ましい組み合わせは、「ヒンダードフェノール(特にトリエチレングリコール−ビス−(3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート)、テトラキス−(メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネートメタン)」、「ホルムアルデヒド反応性窒素を含む重合体(特にポリアミド樹脂、ポリ−β−アラニン)」および「アルカリ土類金属の脂肪酸塩(特に脂肪酸カルシウム塩)」の併用である。その添加量は、ポリオキシメチレン樹脂に対して、「ヒンダードフェノール」0.05〜0.5重量%、「ホルムアルデヒド反応性窒素を含む重合体」0.05〜0.5重量%、および「アルカリ土類金属の脂肪酸塩(特に脂肪酸カルシウム塩)」0.01〜0.3重量%の範囲である。
(B)成分を構成するポリオレフィン(b1)、親水性ポリマー(b2)、それらの結合構造及び製造方法の具体的及び好ましい範囲等は上記特許文献3に記載されている。本発明のポリオレフィン(b1)のブロックと、親水性ポリマー(b2)のブロックとが繰り返し交互に結合した構造を有するブロックポリマー(B)は(b1)と(b2)とが、エステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合及びイミド結合から選ばれる少なくとも一種の結合を介して繰り返し交互に結合した構造を有する。
ポリオレフィン(b1)としては、カルボニル基を含有する基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(b1−1)、水酸基を両末端に有するポリオレフィン(b1−2)、アミノ基を両末端に有するポリオレフィン(b1−3)が使用できる。さらにカルボニル基を含有する基を片末端に有するポリオレフィン(b1−4)、水酸基を片末端に有するポリオレフィン(b1−5)、アミノ基を片末端に有するポリオレフィン(b1−6)が使用できる。これらのうち、変性のし易さからカルボニル基を含有する基を有するポリオレフィン(b1−1)及び(b1−4)が好ましい。
この中で、まず、ポリエーテル(b2−1)について述べる。ポリエーテルジオール(b2−1−1)は、ジオールにアルキレンオキサイドを付加反応させることにより得られる構造のものであり、一般式:H−(OA1)m−O−E1−O−(A1O)m’−H、で示されるものが挙げられる。式中E1はジオールから水酸基を除いた残基、A1は炭素数2〜4のアルキレン基、m及びm’はジオールの水酸基当たりのアルキレンオキサイドの付加数を表す。m個の(OA1)とm’個の(A1O)とは異なっていてもよく、また、これらが二種以上のオキシアルキレン基で構成される場合の結合形式はブロック、ランダムまたはこれらの組み合わせの何れでも良い。m、m’は、通常1〜300、好ましくは2〜250、特に好ましくは10〜100の整数である。また、mとm’は同一でも異なっていても良い。
ポリエーテルジアミン(b2−1−2)は一般式:H2N−A2−(OA1)m−O−E1−O−(A1O)m’−A2−NH2(式中E1はジオールから水酸基を除いた残基、A1は炭素数2〜4のアルキレン基、m及びm’はジオールの水酸基当たりのアルキレンオキサイドの付加数を表し、A2は炭素数2〜4のアルキレン基である。A1とA2とは同じでも異なっていても良い。)で示されるものが使用できる。(b2−1−2)は(b2−1−1)の水酸基を公知の方法でアミノ基に変えることによって得ることが出来る。例えば、水酸基をシアノアルキル化して得られる末端を還元してアミノ基としたものが使用出来る。
ポリエーテル含有親水性ポリマー(b2−2)としては、ポリエーテルセグメント形成成分としてポリエーテルジオール(b2−1−1)のセグメントを有するポリエーテルエステルアミド(b2−2−1)、同じく(b2−1−1)のセグメントを有するポリエーテルアミドイミド(b2−2−2)、同じく(b2−1−1)のセグメントを有するポリエーテルエステル(b2−2−3)、同じく(b2−1−1)のセグメントを有するポリエーテルアミド(b2−2−4)、同じく(b2−1−1)のセグメントを有するポリエーテルウレタン(b2−2−5)が使用出来る。これらの詳細な構造、製造方法は特許文献3に詳細に示されている。
(b1)と(b2)の組み合わせとしては、(b1−1)及び(b1−4)に対しては(b2−1)及び(b2−2);(b1−2)及び(b1−5)に対しては(b2−1−3)及び(b2−2);(b1−3)及び(b1−6)に対しては(b2−1−3)及び(b2−2);また、(b2−2)を用いる場合、先に(b2−2)を製造した後、(b1−1)、(b1−2)、(b1−3)、(b1−4)、(b1−5)および(b1−6)を反応させても良いし、(b1−1)、(b1−2)、(b1−3)、(b1−4)、(b1−5)および(b1−6)の存在下、(b2−2)を製造しても良い。
これら、(B)ポリオレフィン(b1)のブロックと、親水性ポリマー(b2)のブロックとがエステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合およびイミド結合から選ばれる少なくとも一種の結合を介して、繰り返し交互に結合した構造を有するブロックポリマーを用いる場合の配合割合は、ポリオキシメチレン樹脂100重量部に対して、0.05〜30重量部であり、好ましくは0.1〜15重量部、さらに好ましくは0.3〜10重量部、特に好ましくは0.5〜5重量部である。添加量が0.05重量部未満では摩擦摩耗性の改良効果が十分でなく、30重量部を超えて添加すると、摩耗量が増加するとともに成形品の表面外観が悪化するため好ましくない。また、本願の(B)成分を構成するポリオレフィンやポリエーテル基含有樹脂を併用することも可能である。
本発明の(D)成分に用いられる潤滑剤は、アルコール、脂肪酸、アルコールと脂肪酸及び/又はジカルボン酸とのエステル、ポリオキシアルキレングリコール及び平均重合度が10〜500であるオレフィン化合物の中から選ばれる少なくとも一種である。
多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、トレイトール、エリスリトール、ペンタエリスリトール、アラビトール、リビトール、キシリトール、ソルバイト、ソルビタン、ソルビトール、マンニトール等が挙げられる。
多価アルコールとしては、2〜6個の炭素原子を含有する多価アルコールであり、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、ペンタエリスリトール、アラビトール、リビトール、キシリトール、ソルバイト、ソルビタン、ソルビトール、マンニトール等が挙げられる。
これら、アルコール、脂肪酸、アルコールと脂肪酸のエステルの中では、炭素数12以上の脂肪酸とアルコールとのエステルが好ましく、炭素数12以上の脂肪酸と炭素数10以上のアルコールとのエステルがより好ましく、炭素数12〜30の脂肪酸と炭素数10〜30のアルコールとのエステルがさらに好ましい。
第2のグループは、第1のグループと脂肪族アルコールとのエーテル化合物である。例えば、ポリエチレングリコールオレイルエーテル(エチレンオキサイド重合モル数5〜50)、ポリエチレングリコールセチルエーテル(エチレンオキサイド重合モル数5〜50)、ポリエチレングリコールステアリルエーテル(エチレンオキサイド重合モル数5〜30)、ポリエチレングリコールラウリルエーテル(エチレンオキサイド重合モル数5〜30)、ポリエチレングリコールトリデシルエーテル(エチレンオキサイド重合モル数5〜30)、ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル(エチレンオキサイド重合モル数2〜100)、ポリエチレングリコールオキチルフェニルエーテル(エチレンオキサイド重合モル数4〜50)等が挙げられる。
第3のグループは、第1のグループと高級脂肪酸とのエステル化合物である。例えば、ポリエチレングリコールモノラウレート(エチレンオキサイド重合モル数2〜30)、ポリエチレングリコールモノステアレート(エチレンオキサイド重合モル数2〜50)、ポリエチレングリコールモノオレート(エチレンオキサイド重合モル数2〜50)等が挙げられる。
これら(D)潤滑剤を用いる場合の配合割合はポリオキシメチレン樹脂100重量部に対して、0.05〜10重量部であり、好ましくは0.1〜7重量部、さらに好ましくは0.2〜5重量部である。添加量が0.05重量部未満では摩擦摩耗性の改良効果が不十分であり、10重量部を超えて添加すると、摩耗量が増加するとともに成形品表面外観が悪化するため好ましくない。
さらに本発明のポリオキシメチレン樹脂組成物は所望に応じて、本発明の目的を損なわない範囲で、従来ポリオキシメチレン樹脂で用いられる各種の添加剤、例えば、潤滑材、耐衝撃改良材、他樹脂、結晶核剤、離型剤、染料、顔料などを用いることが出来る。
本発明の樹脂組成物の成形方法は、射出成形法、ホットランナー射出成形法、アウトサート成形法、インサート成形法、ガスアシスト中空射出成形法、金型の高周波加熱射出成形法、圧縮成形法、インフレーション成形、ブロー成形、押出成形、或いは押出成形品の切削加工等の成形法で成形することが出来る。
本発明の組成物を用いて成形されたハードディスク用ランプは、従来のポリオキシメチレン樹脂組成物では困難であった低温での摩擦摩耗性を著しく改良したものであり、ハードディスク用ランプ材料へのポリオキシメチレン樹脂の用途を拡大するものである。
これらの記録装置は、近年小型化高集積化とともに密閉される構造になってきている。このため、部品に付着するゴミ、油脂分、不揮発性溶剤、記録媒体に影響を与える物質などを排除するため、部品を溶剤(トリクロロエチレン、トリクロロエタン、各種フロンに代表されるハロゲン系溶剤、脂肪族・芳香族炭化水素、アルコール類、液化炭酸ガス、界面活性剤を含有する水及び純水など)で洗浄してから使用する場合が生じている。この様な用途にも本願の組成物は有用である。
使用成分
A.ポリオキシメチレン樹脂
A−1;1,3ジオキソラン0.5モル%を共重合成分として含む、曲げ弾性率2900MPaで、メルトフローレイト30g/10分(ASTM−D1238−57T)のポリオキシメチレンコポリマー
A−2;1,3ジオキソラン1.5モル%を共重合成分として含む、曲げ弾性率2600MPaで、メルトフローレイト30g/10分(ASTM−D1238−57T)のポリオキシメチレンコポリマー
A−3;メルトフローレートでメルトフローレイト30g/10分(ASTM−D1238−57T)で、曲げ弾性率3000MPaの両末端がアセチル其で封鎖されたポリオキシメチレンホモポリマー
B−1;ステンレス製オートクレーブに、Mnが1500、密度が0.89g/cm3である減成法で作られた低分子量ポリプロピレン80重量部と無水マレイン酸20重量部を仕込み、窒素ガス雰囲気下、200℃で溶融し、200℃で20時間反応を行った。その後、未反応の無水マレイン酸を減圧下に留去して、酸変性ポリプリピレン(酸価は55.3、Mnは1600)を得た。次にステンレス製オートクレーブに前記酸変性ポリプロピレン58重量部とMnが1500のα,ω−ジアミノポリエチレングリコール42重量部、酸化防止剤(イルガノックス1010)0.3重量部およびテトラブチルジルコネート0.5重量部を仕込み、230℃。1mmHg以下の減圧下で3時間重合し粘ちょうなポリマーを得た。このポリマーをベルト上にストランド状に取り出し、ペレタイズすることによってブロックポリマーB−1を得た。B−1のMnは27000、Nnは8.7であった。
C−1;体積平均粒子径が3μmの粒子状のウォラストナイト
C−2;体積平均粒子径が0.05μmの粒子状炭酸カルシウム
C−3;カーボンブラック(商品名;ケッチェンブラックEC、ライオン(株)製、一次体積平均粒子径0.025μm)
(D)潤滑剤
D−1;ミリスチン酸セチルエステル
D−2;ポリエチレンワックス〔東洋ペトロライト(株)製;ポリワックス500(分子量=500)〕
(1)物性評価
実施例及び比較例で得られたペレットを80℃で3時間乾燥した後、シリンダー温度200℃に設定された5オンス成形機(東芝機械(株)製;IS−100E)を用いて、金型温度70℃、冷却時間30秒の条件で物性評価用試験片を成形した。この試験片を用いて下記の試験を行った。
(1) メルトフローレイト;ASTM−D1238−57Tに基づいて測定。
(2) 引張強度、伸度;ASTM−D638に基づいて測定。
(3) 曲げ強度、弾性率;ASTM−D790に基づいて測定。
(4) アイゾット衝撃強度;ASTM−D256に基づいて測定。
(1) 溶剤洗浄前
実施例及び比較例で得られたペレットを80℃で3時間乾燥した後、シリンダー温度200℃に設定された1オンス成形機(東洋機械金属(株)製;TI−30G)で金型温度70℃、冷却時間20秒の条件で、厚さ3mmの平板を成形し試験片とした。この試験片を、往復動摩擦摩耗試験機(東洋精密(株)製;AFT−15MS型)を用いて荷重19.6N、線速度30mm/sec、往復距離20mm、および環境温度、−5℃と23℃の条件で5,000回往復し、摩擦係数と摩耗量を測定した。相手材料としては、SUS304試験片(直径5mmの球)を用いた。
(2) 溶剤洗浄後
溶剤洗浄前摺動性能評価で用いた、厚さ3mmの平板を60℃に加温された界面活性剤入りの洗浄液(旭化成ケミカルズ(株)製、エリーズK1000(商品名)の5%水溶液)を用いて20分間超音波洗浄を実施し、その後、3回純水を用いて同条件下で洗浄を行った。その後、80℃の熱風乾燥機で2時間乾燥を行い、得られた試験片を往復動摩擦摩耗試験機(東洋精密(株)製;AFT−15MS型)を用いて荷重19.6N、線速度30mm/sec、往復距離20mm、および環境温度−5℃と23℃の条件で5,000回往復し、摩擦係数と摩耗量を測定した。相手材料としては、SUS304試験片(直径5mmの球)を用いた。
(A−1)100重量部(安定剤としてトリエチレングリコール−ビス−〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕0.3重量%、ポリアミド66 0.10重量%、ステアリン酸カルシウム0.15重量%を含む)と、(B−1)3重量部をブレンダーで均一にブレンドした後、200℃に設定されたL/D=40の30mmφ二軸押出機を用い、スクリュー回転数100rpm、10kg/hrで溶融混練を行った。押出された樹脂はストランドカッターでペレットとした。このペレットを用いて測定を行い、結果を表1に示した。
[実施例2、3]
実施例1の(B−1)に替えて、表1に示す成分を用いる以外は実施例1と同様に実施した。結果を表1に示す。
実施例1の(B−1)を無添加にする以外は実施例1と同様に実施した。結果を表1に示す。
[比較例2、3]
実施例1の(B−1)に替えて、表1に示す成分を用いる以外は実施例1と同様に実施した。結果を表1に示す。
[比較例4]
実施例1の(B−1)に替えて、(D−1)成分を1.5重量部用いる以外は実施例1と同様に実施した。結果を表1に示す。
[実施例4〜6]
実施例1にさらに表2に示す(C)成分をさらに5重量部添加する以外は実施例1と同様に実施した。結果を表2に示す。
[実施例7、8]
実施例1にさらに(D)成分をさらに1重量部添加する以外は実施例1と同様に実施した。結果を表2に示す。
[実施例9、10]
実施例1の(A−1)成分を(A−2)、(A−3)成分に変更する以外は実施例1と同様に実施した。結果を表2に示す。
Claims (6)
- (A)ポリオキシメチレン樹脂100重量部、(B)ポリオレフィン(b1)のブロックと、親水性ポリマー(b2)のブロックとがエステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合およびイミド結合から選ばれる少なくとも一種の結合を介して、繰り返し交互に結合した構造を有するブロックポリマー0.05〜30重量部を含む樹脂組成物を成形して得られるハードディスク用ランプ。
- (A)ポリオキシメチレン樹脂100重量部、(B)ポリオレフィン(b1)のブロックと、親水性ポリマー(b2)のブロックとがエステル結合、アミド結合、エーテル結合、ウレタン結合およびイミド結合から選ばれる少なくとも一種の結合を介して、繰り返し交互に結合した構造を有するブロックポリマー0.05〜30重量部、および(C)平均粒子径が10μm以下の無機フィラー0.01〜50重量部、及び/又は(D)潤滑材0.05〜10重量部を含む樹脂組成物を成形して得られるハードディスク用ランプ。
- (A)ポリオキシメチレン樹脂が、コモノマー量0.1〜3モル%のコポリマーである請求項1又は2に記載のハードディスク用ランプ。
- (C)無機フィラーが平均粒子径5μm以下である請求項2又は3に記載のハードディスク用ランプ。
- (D)潤滑材が、アルコール、脂肪酸、アルコールと脂肪酸またはジカルボン酸とのエステル、ポリオキシアルキレングリコールおよび平均重合度10〜500のオレフィン化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項2〜4のいずれかに記載のハードディスク用ランプ。
- ランプが、ハロゲン系溶剤、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、アルコール、液化炭酸ガス、界面活性剤を含有する水および純水からなる群から選ばれる少なくとも一種の溶剤で洗浄した後に使用される請求項1〜5のいずれかに記載のハードディスク用ランプ。
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