(57)【要約】【課題】  ポリオキシメチレンのマイクロ耐摩耗特性を改善すること。【解決手段】  ポリオキシメチレン組成物は、コモノマーとして１，３−ジオキソランを有するポリオキシメチレンコポリマーと、耐摩耗剤と、核形成剤と、帯電防止剤とを包含する。ランプは、前記ポリオキシメチレン組成物から構成される。ランプ及びポリオキシメチレンは、優れた低摩耗デブリ特性を有する。前記低摩耗デブリポリオキシメチレン組成物は、様々なデザインのハードディスク、例えばＰＭＲ（垂直記録）＋ＴＤＭＲ（二次元磁気記録）、ＳＭＲ（シングル磁気記録shingled  magnetic  recording）、ＨＡＭＲ＋（ＨＡＭＲ（熱アシスト磁気記録）＋ＳＭＲ＋ＴＤＭＲ）、ＢＰＭＲ＋（ＢＰＭＲ（ビットパターンメディア記録）＋ＳＭＲ＋ＴＤＭＲ）、及びヘリウム充填ハードディスク、のためのランプを製造するための使用することができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオキシメチレン樹脂組成物であって：
３．３重量％の１，３−ジオキソランコモノマーを含む、８５重量％〜９５重量％のポリオキシメチレンコポリマーと；
１００ｎｍ以下平均粒子サイズを有する０．５重量％〜８．０重量％の耐摩耗剤であって、有機耐摩耗剤、無機耐摩耗剤、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、前記耐摩耗剤と；
０．１重量％〜３．０重量％の核形成剤と；
０．５重量％〜５．０重量％の帯電防止剤と；
を含む、ポリオキシメチレン樹脂組成物。
【請求項２】
前記無機耐摩耗剤は、１００ｎｍ以下の平均粒子サイズを有するナノグレードの酸化亜鉛粒子を含む、
請求項１に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物。
【請求項３】
前記有機耐摩耗剤は、エトキシル化アミン、エトキシル化アミンの誘導体、トリエタノールアミンモノラウレート、トリエタノールアミンモノラウレートの誘導体、パラフィン系アルカン（ａｋｌａｎｅ）スルホネート、脂肪酸エステル、又は脂肪酸エステルの誘導体を含む、
請求項１に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物。
【請求項４】
前記有機耐摩耗剤が１,０００未満の分子量を有するポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を含む、
請求項１に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物。
【請求項５】
前記帯電防止剤は、グリセロールモノステアレートを含む、請求項１に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項７】
請求項６に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプであって、
前記ランプが、１μｍ未満の最大摩耗深さ及び１０μｍ２未満の摩耗面積のマイクロ摩耗損失の少なくとも一方、又は、８インチ／秒の速度で２，０００，０００回往復した後、２．５ｇの荷重の条件下でテストしたレベル摩耗デブリ付着レベルLevel  ０を有する、ランプ。
【請求項８】
前記ランプは、高湿度及び高温度下でテストされる、
請求項７に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項９】
前記高湿度は、８５％±５％の相対湿度を含み、前記高温度は、５５℃±２℃の温度を含む、
請求項８に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項１０】
前記ランプは、低湿度及び高温度下でテストされる、
請求項７に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項１１】
前記低湿度は、１５％±５％の相対湿度を含み、前記高温度は、５５℃±２℃の温度を含む、
請求項１０に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項１２】
前記ランプは、低湿度及び低温度下でテストされる、
請求項７に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項１３】
前記低湿度は、１５％±５％の相対湿度を含み、前記低温度は、５℃±２℃の温度を含む、
請求項１２に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項１４】
前記ランプは、室内湿度及び室内温度下でテストされる、
請求項７に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項１５】
前記室内湿度は、５０％±１０％の相対湿度を含み、前記室内温度は、２５℃±１０℃の温度を含む、
請求項１４に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項１６】
前記ハードディスクは、ＰＭＲ＋ＴＤＭＡ、ＳＭＲ、ＨＡＭＲ＋、ＢＰＭＲ＋、及びヘリウムを充填したハードディスクを含む、
請求項６に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１．発明の分野
本発明は、一般に、耐久性ポリオキシメチレン組成物、及び耐久性ポリオキシメチレン組成物をモールド成形する(molding)ことによって製造されたランプ(ramp)に関する。特に、本発明は、耐久性ポリオキシメチレン組成物、並びに、高湿度・高温度条件、低湿度・高温度条件、高湿度・高温度もしくは室内温度条件、又は低湿度・低温度条件下で優れたマイクロ耐摩耗特性及び非常に少量の摩耗デブリ(wear  debris)を有する耐久性ポリオキシメチレン組成物を包含するランプ、に向けられる。従って、本発明は、様々なデザインのハードディスク、例えばＰＭＲ（垂直記録）＋ＴＤＭＲ（二次元磁気記録）、ＳＭＲ（シングル磁気記録shingled  magnetic  recording）、ＨＡＭＲ＋（ＨＡＭＲ（熱アシスト磁気記録）＋ＳＭＲ＋ＴＤＭＲ）、ＢＰＭＲ＋（ＢＰＭＲ（ビットパターンメディア記録）＋ＳＭＲ＋ＴＤＭＲ）、及びヘリウム充填ハードディスク、のためのランプに適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
２．従来技術の説明
ポリアセタールとしても知られるポリオキシメチレン（ＰＯＭ）は、高剛性、低摩擦及び優れた寸法安定性を有するエンジニアリング熱可塑性樹脂である。ポリオキシメチレンの典型的なモールド成形用途は、小型ギア、ファスナー、ハンドル、及びロック装置などを包含する。この材料は、自動車及び家電業界で広く使用される。
【０００３】
近年、このようなポリオキシメチレンをハードディスクドライブ（ＨＤＤ）のランプ用材料として使用する試みがなされている。ハードディスクドライブの読取り／書込みヘッドが読取り及び書込み動作にないとき、読取り／書込みヘッドは記録媒体から離間して保持され、ランプに退避する。例えば、特開平１０−０６４２０５号公報及び特開平１０−１２５０１４号公報には、ポリオキシメチレンがランプ用として好適な材料であることが開示されている。特開平１１−３３９４１１号公報には、コポリエステル、ポリオキシメチレン及びポリ（エーテル−エーテル−ケトン）（ＰＥＥＫ）のようなランプに適用されるいくつかの材料が列挙されている。特開２００１−２３３２５号公報には、ポリイミド、ポリオキシメチレン、ＰＥＥＫ、４−ヒドロキシ安息香酸及び６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸（ＨＡＨＮ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）及びＰＴＦＥ充填プラスチックのようなランプのいくつかの材料が開示されている。米国特許出願公開第２００８／００３７１７５号は、ポリオキシメチレン樹脂と、ハードディスクドライブ用の着色剤とを包含するランプを開示している。ランプは、２０μｇ／ｇ以下のアウトガスレベルを有する。
【０００４】
往復運動する読み取り／書き込みヘッドの先端がスライドしてランプを出たり入ったりするので、読み取り／書き込みヘッドの先端がランプ表面にこするときにデブリ(debris)が生じる。このデブリは、読み取り／書き込みヘッドの先端に付着し、それによってディスクの表面を傷つけ、且つ、記録されたデータが損傷を受ける可能性がある。従って、ポリオキシメチレンのマイクロ耐摩耗特性を改善することは、この分野において重要な課題となっている。
【０００５】
ポリオキシメチレンの耐摩耗特性を高めるために、フッ素樹脂やポリオレフィン樹脂を添加してもよい。さらに、表面の摩擦係数を減少させるため、固体潤滑剤又は液体潤滑剤を添加することができる。
【０００６】
さらに、無機充填剤が表面硬度を増加させ、それによってポリオキシメチレン樹脂の耐摩耗特性を増加させることが見出されている。例えば、特開２００２−１９７８２０号公報は、無機フィラーを添加することを提案した。米国特許第７，０８８，５５５号は、モールド成形パラメータを調整することによって表面硬度を増加させる技術を開示している。
【０００７】
しかしながら、特定の作業環境において、上記従来技術におけるポリオキシメチレン樹脂の摺動性及び耐摩耗特性は、依然としてユーザの要求を達成するには不十分である。米国特許第８７５９３１号には、無機充填剤、潤滑剤、核形成剤、安定剤、高湿度・高温条件下又は低湿度・低温条件下での帯電防止剤の添加により、ポリオキシメチレン樹脂の耐摩耗特性が強化されることが開示されている。
【０００８】
ハードディスクドライブ業界の動向は、パーソナルコンピュータから、クラウドデバイスの大容量データサーバ、及びコンパクトサイズの大容量ポータブル外付けハードディスクドライブへと徐々に移行している。従って、いくつかの新しい信頼性要求が満たされなければならない。例えば、外部からの衝撃や振動による誤った読み書きを減らすこと、高速で動作する読み書きヘッドの安定性を維持すること、大量のデータの正確性を保存すること。
【０００９】
新規格では、往復運動する読取り／書込みヘッドの先端が、６００,０００回から２,０００,０００回まで増加させる必要があるため、ランプ用樹脂のマイクロ耐摩耗特性は、読取り／書込みヘッドの先端が傾斜面にこするときに生じた、摩耗損失(wear  loss)及びデブリ量をもっと低減すべきである。さらに、チタン（Ｔｉ）及び酸化チタンは、このようなデブリ(debris)が媒体の表面を引っかくことを防止し、それによって記録されたデータを損傷することを防止するために、樹脂に添加することが禁止されている。Ｔｉを含有した材料は着色剤における普通の(common)成分である。
【００１０】
いくつかの先行技術は、ポリオキシメチレン樹脂の耐摩耗特性を高めるために、固体潤滑剤をポリオキシメチレン樹脂に添加することを提案している。しかし、層間剥離やモールドデポジットがしばしば発生し、低適合性(low  compatibility)のせいで耐摩耗特性が低下する。さらに、ポリオキシメチレン樹脂の耐摩耗特性を高めるために液体潤滑剤を添加すると、射出成形のためにはあまりにも潤滑過ぎる。さらに、上記の従来技術は、往復２，０００，０００回の新たな基準を満たすことができず、且つ、Ｔｉを含有した材料の添加が禁止されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
発明の概要
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するため、マイクロ耐摩耗性、低摩耗デブリ(debris)、高機械的安定性、及び高射出成形性を有するポリオキシメチレン組成物を提供し、且つ、高湿度・高温度条件、低湿度・高温度条件、高湿度・高温度もしくは室内温度条件、又は低湿度・低温度条件下で優れたマイクロ耐摩耗特性及び非常に少量の摩耗デブリ(wear  debris)を備える。
【００１２】
耐摩耗性の機能は、ロード／アンロードに必要なエネルギー量を減少させることであり、サスペンションアームのリフトフィーチャ(lift  feature)がランプ面にこすれたときに生じる摩耗損失及びデブリ量も低減させる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、一態様において、ポリオキシメチレン組成物を提供する。本発明のポリオキシメチレン組成物は、作業中の摩耗損失(wear  loss)による摩耗デブリ(wear  debris)を低減するため、優れたマイクロ耐摩耗特性を有する。本発明は、別の態様において、ポリオキシメチレン組成物をモールド成形することによって製造されるハードディスク用ランプを提供する。本発明のポリオキシメチレン組成物は、１μｍの最大摩耗深さのマイクロ摩耗損失を示し、又は１０μｍ２未満の摩耗面積のマイクロ摩耗損失を示し、又は８インチ／秒の速度、及び高湿度・高温度、もしくは低湿度・高温度、高湿度・高温度、もしくは室内温度・室内湿度において、２，０００，０００回往復した、２．５ｇの荷重の条件下で、Level  ０のデブリ(debris)付着レベルを示す。
【００１４】
本発明の一実施形態において、高湿度の条件は、８０％〜９０％の範囲の相対湿度を有する。
【００１５】
本発明の別の実施形態では、低湿度の条件は、１０％〜２０％の範囲の相対湿度を有する。
【００１６】
本発明の別の実施形態では、室内湿度の条件は、４０％〜６０％の範囲の相対湿度を有する。
【００１７】
本発明の一実施形態において、高温度の条件は、５４℃〜５６℃の範囲の温度を有する。
【００１８】
本発明の別の実施形態において、低温度の条件は、４℃〜６℃の範囲の温度を有する。
【００１９】
本発明の別の実施形態において、室温条件は、１５℃〜３５℃の範囲の温度を有する。
【００２０】
本発明の一実施形態において、ポリオキシメチレン組成物は：
（Ａ）コモノマーとして１，３−ジオキソラン１．０〜３．３重量％を含む８５重量％〜９５重量％のポリオキシメチレンコポリマーと；
（Ｂ）０．５重量％〜３．０重量％の無機耐摩耗剤と；
（Ｃ）０．５重量％〜５．０重量％の有機耐摩耗剤と；
（Ｄ）０．１重量％〜３．０重量％の核形成剤と；
（Ｅ）０．５〜５．０重量％の帯電防止剤と；
を包含する。
【００２１】
本発明の別の実施形態において、ポリオキシメチレン組成物は：
（Ａ）コモノマーとして１，３−ジオキソラン１．０〜３．３重量％を含む８５重量％〜９５重量％のポリオキシメチレンコポリマーと；
（Ｃ）０．５重量％〜５．０重量％の有機耐摩耗剤と；
（Ｄ）０．１重量％〜３．０重量％の核形成剤と；
（Ｅ）０．５〜５．０重量％の帯電防止剤と；
を包含する。
【００２２】
本発明のポリオキシメチレン組成物において、ポリオキシメチレンコポリマーは、引張強さ６０〜７０ＭＰａ（ＩＳＯ  ５２７）、曲げ強さ７０〜８０ＭＰａ（ＩＳＯ  １７８）、及びメルトフローレート８〜１２ｇ／１０分（ＩＳＯ  １１３３）を有し得る。
【００２３】
本発明のポリオキシメチレン組成物において、（Ｂ）無機耐摩耗剤は、１００ｎｍ以下の平均粒子サイズを有するナノグレードの酸化亜鉛粒子であってもよい。
【００２４】
本発明のポリオキシメチレン組成物において、（Ｃ）有機耐摩耗剤は、エトキシル化アミン、エトキシル化アミンの誘導体、トリエタノールアミンモノラウレート、トリエタノールアミンモノラウレートの誘導体、パラフィン系アルカン（ａｋｌａｎｅ）スルホネート、脂肪酸エステル、又は脂肪酸エステルの誘導体を包含する（Ｃ−１）グループを包含し得る。例えば、有機耐摩耗剤は、ＣｌａｒｉａｎｔのＨｏｓｔａｓｔａｔ  ＦＡ、ＦＥ、ＨＳシリーズ又はＳａｎｄｉｎ  ＥＵシリーズであってもよい。さらに、（Ｃ）有機耐磨耗剤は、１，０００未満の分子量を有するポリエチレングリコール（ＰＥＧ）（ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）又はポリオキシエチレン（ＰＯＥ）とも呼ばれる）を包含し得る。
【００２５】
本発明のポリオキシメチレン組成物において、（Ｄ）核形成剤は、モンタン酸の、及び長鎖のナトリウム塩又はカルシウム塩の少なくとも１つであってもよい。例えば、核形成剤は、ＢｒｕｅｇｇｅｍａｎｎのＢｒｕｇｇｏｌｅｎ  Ｐ２５０であってもよい。
【００２６】
本発明のポリオキシメチレン組成物において、（Ｅ）帯電防止剤はグリセロールモノステアレートであってもよい。
【００２７】
本発明のポリオキシメチレン組成物は、寸法が２ｍｍ×３ｍｍのペレット状であってもよく、又は中空の柱状であってもよい。ペレットは、必要に応じて輸送又は貯蔵に適しており、且つ、その後、ペレットをモールド成形によりランプを形成する。
【００２８】
本発明のこれらの目的及び他の目的は、様々な図及び図面に示されている好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読めば、当業者にはおそらく明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ＦＩＧ．１〜ＦＩＧ．５は、摩耗デブリの量に応じてデブリ付着レベルを５段階に規定した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
ＦＩＧ．１はＬｅｖｅｌ  ０である：  極めて少量の摩耗デブリが付着している。
【００３１】
ＦＩＧ．２はＬｅｖｅｌ  １である：  少量の摩耗デブリが付着している。
【００３２】
ＦＩＧ．３はＬｅｖｅｌ  ２である：  読取り／書込みヘッドの１／３の領域に少量の摩耗デブリが付着している。
【００３３】
ＦＩＧ．４はＬｅｖｅｌ  ３である：  読取り／書込みヘッドの１／２の領域に少量の摩耗デブリが付着している。
【００３４】
ＦＩＧ．５はＬｅｖｅｌ  ４である：  読取り／書込みヘッドの１／２以上の領域に摩耗デブリが付着している。
【００３５】
詳細な説明
本発明は、一般に、優れたマイクロ耐摩耗特性を有する、ポリオキシメチレン組成物、並びに、前記ポリオキシメチレン組成物をモールド成形する(molding)ことによって製造されたハードディスク用のロード／アンロードランプ構造に関する。サスペンションアームは、ハードディスクドライブ内の高速回転する情報記録媒体に対して情報の読み書きを行うための読取り／書込みヘッドを保持する。ハードディスクドライブの読取り／書込みヘッドが読み書き動作していないときには、読取り／書込みヘッドが記録媒体から離間して保持される退避位置としてのロード／アンロードランプ構造が設けられ、それにより、摩擦を低減し、且つ、外部衝撃による異常衝突を防止する。
【００３６】
最近、ハードディスクドライブ業界は、容量制限を打ち破るために新しい技術を開発し続けている。しかし、ＰＭＲ技術には大きな可能性はない。逆に、ＳＭＲ技術の登場が始まった。現在、１．５ＴＢの単一ディスク(single  disk)が達成されている。次に、２ＴＢの単一ディスクの達成は、２０１８年に発表されるであろうＨＡＭＲ技術に依存せざるをえない。
【００３７】
ＰＭＲ技術は、ハードディスクドライブの主流である。ＳＭＲ技術は、ＰＭＲ技術に基づいて、２５％の記憶密度を０．９５Ｔｂ／平方インチまで向上させることができる。現在、１０ＴＢのハードディスクドライブは、通常、ＰＭＲ＋ＳＭＲ技術によって実現されている。ＰＭＲハードディスクドライブにおける単一ディスクの容量は最大１．５ＴＢである。
【００３８】
しかしながら、ハードディスクドライブの容量を向上させるためには、ＴＤＭＲ技術に頼ることができない。というのは、１平方インチ当たり１．５Ｔｂの記憶密度を突破するには、超磁気限界が存在し、それにより、維持された十分な磁場の状態ではデータを記録できないからである。従って、上記の問題を克服するためのＨＡＭＲ技術の必要性が存在する。ＨＡＭＲ技術は、レーザを介して磁気ディスクを加熱し、それによってより小さな磁気ユニット領域を生成する。温度の向上(enhancement)は、超常磁性臨界サイズを生成するための磁性粒子のサイズを低減することができ、それにより、単位面積当たりのディスクの読み取り／書き込み密度が向上する。２ＴＢ／ｉｎｃｈ２のストレージ密度は２０１８年には達成されるはずであり、今後、５ＴＢ／ｉｎｃｈ２にまでになるはずである。従って、記憶密度は、４０〜５０ＴＢ（６ディスク）の容量を有するエンタープライズハードディスクドライブと、２５〜３２ＴＢの容量を有するコンシューマーグレードのハードディスクドライブとを産み出すはずである。ハードディスクドライブの磁気密度の高容量化が必要なため、関連部品の信頼性や清浄度が厳しくなってきている。そのため、マイクロ耐摩耗特性、及び極めて少量の摩耗デブリを有するハードディスクドライブのランプ用材料の開発が必要である。
【００３９】
第１の態様において本発明は、ポリオキシメチレン組成物を提供する。本発明のポリオキシメチレン組成物は、作業中の摩耗損失による摩耗デブリを低減するため、優れたマイクロ耐摩耗特性を有する。本発明は、別の態様において、ポリオキシメチレン組成物をモールド成形することによって製造されるハードディスク用ランプを提供する。本発明のポリオキシメチレン組成物は、１μｍの最大摩耗深さのマイクロ摩耗損失を示し、又は１０μｍ２未満の摩耗面積のマイクロ摩耗損失を示し、又は８インチ／秒の速度、及び高温度・高湿度において、２，０００，０００回往復した、２．５ｇの荷重の条件下で、Ｌｅｖｅｌ  ０のデブリ(debris)付着レベルを示す。
【００４０】
本発明の一実施形態において、高温度の条件は、５３℃〜５７℃の範囲の温度を有し、高湿度の条件は、８０％〜９０％の範囲の相対湿度を有する。
【００４１】
第２の態様における本発明は、ポリオキシメチレン組成物を提供する。本発明のポリオキシメチレン組成物は、作業中の摩耗損失による摩耗デブリを低減するため、優れたマイクロ耐摩耗特性を有する。本発明は、別の態様において、ポリオキシメチレン組成物をモールド成形することによって製造されるハードディスク用ランプを提供する。本発明のポリオキシメチレン組成物は、１μｍの最大摩耗深さのマイクロ摩耗損失を示し、又は１０μｍ２未満の摩耗面積のマイクロ摩耗損失を示し、又は８インチ／秒の速度、及び高温度・低湿度において、２，０００，０００回往復した、２．５ｇの荷重の条件下で、Ｌｅｖｅｌ  ０のデブリ(debris)付着レベルを示す。
【００４２】
本発明の一実施形態において、高温度の条件は、５３℃〜５７℃の範囲の温度を有し、低湿度の条件は、１０％〜２０％の範囲の相対湿度を有する。
【００４３】
第３の態様における本発明は、ポリオキシメチレン組成物を提供する。本発明のポリオキシメチレン組成物は、作業中の摩耗損失による摩耗デブリを低減するため、優れたマイクロ耐摩耗特性を有する。本発明は、別の態様において、ポリオキシメチレン組成物をモールド成形することによって製造されるハードディスク用ランプを提供する。本発明のポリオキシメチレン組成物は、１μｍの最大摩耗深さのマイクロ摩耗損失を示し、又は１０μｍ２未満の摩耗面積のマイクロ摩耗損失を示し、又は８インチ／秒の速度、及び低温度・低湿度において、２，０００，０００回往復した、２．５ｇの荷重の条件下で、Ｌｅｖｅｌ  ０のデブリ(debris)付着レベルを示す。
【００４４】
本発明の一実施形態において、低温度の条件は、３℃〜７℃の範囲の温度を有し、低湿度の条件は、１０％〜２０％の範囲の相対湿度を有する。
【００４５】
第３の態様における本発明は、ポリオキシメチレン組成物を提供する。本発明のポリオキシメチレン組成物は、作業中の摩耗損失による摩耗デブリを低減するため、優れたマイクロ耐摩耗特性を有する。本発明は、別の態様において、ポリオキシメチレン組成物をモールド成形することによって製造されるハードディスク用ランプを提供する。本発明のポリオキシメチレン組成物は、１μｍの最大摩耗深さのマイクロ摩耗損失を示し、又は１０μｍ２未満の摩耗面積のマイクロ摩耗損失を示し、又は８インチ／秒の速度、及び室内温度・室内湿度において、２，０００，０００回往復した、２．５ｇの荷重の条件下で、Ｌｅｖｅｌ  ０のデブリ(debris)付着レベルを示す。
【００４６】
本発明の一実施形態において、室内温度の条件は、１５℃〜３５℃の範囲の温度を有し、室内湿度の条件は、４０％〜６０％の範囲の相対湿度を有する。
【００４７】
本発明のポリオキシメチレン組成物は、いくつかの成分、例えば
（Ａ）ポリオキシメチレンコポリマーと、
（Ｂ）無機耐摩耗剤と、
（Ｃ）有機耐摩耗剤と、
（Ｄ）核形成剤と、
（Ｅ）帯電防止剤と、又は、
（Ａ）ポリオキシメチレンコポリマーと、
（Ｃ）有機耐摩耗剤と、
（Ｄ）核形成剤と、
（Ｅ）帯電防止剤と、
を包含する。ポリオキシメチレン組成物は、コモノマーとして１，３−ジオキソラン３．３重量％を包含する８０重量％〜９５重量％のポリオキシメチレンコポリマーを包含する。例えば、ポリオキシメチレンコポリマーは、引張強さ６０〜７０ＭＰａ（ＩＳＯ  ５２７）、曲げ強さ７０〜８０ＭＰａ（ＩＳＯ  １７８）、及びメルトフローレート８〜１２ｇ／１０分（ＩＳＯ  １１３３）を有し得る。
【００４８】
本発明のポリオキシメチレン組成物は、（Ｂ）無機耐摩耗剤を包含する。本組成物の無機耐磨耗剤とは、耐摩耗特性を向上させることができる無機材料をいう。例えば、好適な無機耐摩耗剤は、１００ｎｍ以下の平均粒子サイズを有するナノグレードの酸化亜鉛粒子であってもよい。（Ｂ）無機耐摩耗剤の好ましい含有量は、０．５重量％〜３．０重量％の範囲である。
【００４９】
本発明のポリオキシメチレン組成物は、（Ｃ）有機耐摩耗剤を包含する。本組成物の有機耐磨耗剤とは、耐摩耗特性を向上させることができる有機材料をいう。例えば、好適な有機耐磨耗剤は、エトキシル化アミン、エトキシル化アミンの誘導体、トリエタノールアミンモノラウレート、トリエタノールアミンモノラウレートの誘導体、パラフィン系アルカン（ａｋｌａｎｅ）スルホネート、脂肪酸エステル、又は脂肪酸エステルの誘導体を包含する（Ｃ−１）グループであり得る。例えば、有機耐摩耗剤は、ＣｌａｒｉａｎｔのＨｏｓｔａｓｔａｔ  ＦＡ、ＦＥ、ＨＳシリーズ又はＳａｎｄｉｎ  ＥＵシリーズであってもよい。（Ｃ−１）グループを包含する有機系耐摩耗剤の好ましい含有量は、０．５重量％〜５．０重量％の範囲である。有機耐磨耗剤は、１,０００未満の分子量を有するポリエチレングリコール（ＰＥＧ）（ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）又はポリオキシエチレン（ＰＯＥ）とも呼ばれる）を包含する（Ｃ−２）グループであり得る。（Ｃ−２）グループを包含する有機系耐摩耗剤の好ましい含有量は、０．５重量％〜５．０重量％の範囲である。（Ｃ−１）グループの化学構造は、下記の化学式（１）〜（５）により包含されるものであってもよい。
（１）  Ｒ１−Ｎ−（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）２
（２）  Ｒ１−Ｎ−（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）２＋（Ｒ２−ＣＯＯ）−−−−カチオン
（３）  Ｒ１−ＣＯＯ−Ｒ２−Ｎ−（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）  ２
（４）  Ｒ１−ＣＯＯ−Ｒ３−（ＯＨ）２
（５）  Ｒ１−ＳＯ３−−−−カチオン
【００５０】
式（１）〜（５）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は炭素数１〜２０のアルキル基であり、ここで、アルキル基の水素原子のいずれか１つが、アルコール基、アルデヒド基、酸基、スルホン酸基、芳香族基、又は不飽和結合もしくは環状構造を有する炭化水素基で置換されてよい。
【００５１】
本発明のポリオキシメチレン組成物は、（Ｄ）核形成剤を包含する。本組成物の核形成剤とは、ポリオキシメチレンの微結晶化速度を高め、且つ、表面硬度を高めることができる材料をいう。例えば、核形成剤は、ＢｒｕｅｇｇｅｍａｎｎのＢｒｕｇｇｏｌｅｎ  Ｐ２５０であってもよい。（Ｄ）核形成剤の好ましい含有量は、０．１重量％〜３．０重量％の範囲である。
【００５２】
本発明のポリオキシメチレン組成物は、（Ｅ）帯電防止剤を包含する。本組成異物の帯電防止剤は、グリセロールモノステアレートであってもよい。（Ｅ）帯電防止剤の好ましい含有量は、０．５重量％〜５．０重量％の範囲である。
【００５３】
いくつかの実施例は、本発明の、マイクロ耐摩耗性及び微量の摩耗性デブリポリオキシメチレン組成物を配合及び形成するためのステップを実証するために本明細書に与えられている。
【実施例】
【００５４】
実施例１〜８
材料、
（Ａ）ポリオキシメチレンコポリマー；
（Ｂ）ナノグレードの酸化亜鉛粒子の無機耐摩耗剤；
（Ｃ）ＣｌａｒｉａｎｔのＨｏｓｔａｓｔａｔ  ＦＡ、ＦＥ、ＨＳシリーズ又はＳａｎｄｉｎ  ＥＵシリーズを包含する（Ｃ−１）グループ、及びポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を包含する（Ｃ−２）グループの（Ｃ）有機耐摩耗剤；
（Ｄ）Ｂｒｕｅｇｇｅｍａｎｎからの核形成剤Ｂｒｕｇｇｏｌｅｎ  Ｐ２５０；及び
（Ｅ）帯電防止剤グリセロールモノステアレート；
を高速縦型ミキサーで２分間よく混合し、各成分を表１に記載の割合に従って配合した。混合した材料（５ｋｇ）を混合後の原料タンク内に置いた。
【００５５】
混合材料を、フィーダーにより二軸押出機（φ＝４４ｍｍ）に供給した。供給は３５ｋｇ／ｈｒに設定した。押出機バレルを１６０〜２２０℃に調整した。真空を１０〜３０ｃｍＨｇに調整した。溶融した組成物を冷却し、３ｍｍ×３ｍｍのペレット状に切断した後、熱風乾燥機で１３０℃、４時間乾燥した。各ピース０．１３ｇ、１１．０×３．０×８．０ｍｍのランプ(ramps)を形成するため、ペレットを注入した。且つ、結果を試験し、表１に示した。ランプを超音波洗浄機で洗浄した（０．５％界面活性剤ＶＡＬＴＲＯＮ（登録商標）ＤＰ９７０３１の第１ステージ、脱イオン水の第２〜第５ステージ、各ステージで１０分間）。湿ったランプをサイクロン型オーブンで８５℃で１０分間乾燥させた後、８５℃の乾燥オーブンで１時間乾燥させた。ランプは様々なテストを受けた。結果を表２に列挙する。
【００５６】
比較実施例１及び２
原料であるポリオキシメチレン樹脂ペレット（ＤｕＰｏｎｔ−Ｄｅｒｌｉｎ  ５００Ｐ）を１００℃で４時間乾燥させた。各ピース０．１３ｇ、１１．０×３．０×８．０ｍｍのランプ(ramps)を形成するため、ペレットを注入した。ランプを超音波洗浄機で洗浄した（０．５％界面活性剤ＶＡＬＴＲＯＮ（登録商標）ＤＰ９７０３１の第１ステージ、脱イオン水の第２〜第５ステージ、各ステージで１０分間）。湿ったランプをサイクロン型オーブンで８５℃で１０分間乾燥させた後、８５℃の乾燥オーブンで１時間乾燥させた。ランプは様々なテストを受けた。比較実施例２は、米国特許第８，７５９，４３１号明細書に開示されているポリオキシメチレン樹脂ペレット（Ｔｉｔａｎ  ｐｌａｓｔｉｃｓ−Ｔｉｔａｃｏｎ  ＤＴ３１９Ｃ）に従うものであり、ポリオキシメチレン樹脂ペレットは、比較例１と同様の方法で製造される。結果を表２に列挙した。
【００５７】
表１
【表１】
2018048291.tif 000002
【００５８】
備考：
（１）*  （Ｃ−１）グループの有機耐磨耗剤は、エトキシル化アミン、エトキシル化アミンの誘導体、トリエタノールアミンモノラウレート、トリエタノールアミンモノラウレートの誘導体、パラフィン系アルカン（ａｋｌａｎｅ）スルホネート、脂肪酸エステル、又は脂肪酸エステルの誘導体であり得る。
（２）*  （Ｃ−２）グループの有機耐摩耗剤は、１,０００未満の分子量を有するポリエチレングリコール（ＰＥＧ）（ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）又はポリオキシエチレン（ＰＯＥ）とも呼ばれる）であり得る。
【００５９】
以下の試験結果は、２００，０００回往復運動させた後の状態で実施され、ＣＥＴＲマイクロ摩擦計ＵＭＴ２（負荷／アンロードモード）により、懸濁(suspension)成分を用いて：
（１）２．５ｇの荷重で；
（２）速度８インチ／秒で；
（３）高温度・高湿度環境条件で；又は
（４）高温度・低湿度環境条件で；又は
（５）低温度・低湿度環境条件で；又は
（４）室内温度・室内湿度環境条件で；
試験した。
【００６０】
摩耗深さ及び摩耗面積は、Ｔａｌｙｓｕｒｆ  ＣＣＩ  Ｌｉｔｅ  ３Ｄ白色光干渉計によって測定される。デブリ付着レベルは、走査型電子顕微鏡ＳＥＭで観察され、そこでは、デブリ付着レベルは摩耗デブリ量に応じて５レベルに規定される。試験結果を表２に列挙した。５つの破片付着レベルを、ＦＩＧ．１〜ＦＩＧ．５に示す。
【００６１】
表２−１
【表２】
2018048291.tif 000003
【００６２】
表２−２
【表３】
2018048291.tif 000004
【００６３】
表２−３
【表４】
2018048291.tif 000005
【００６４】
表２―４
【表５】
2018048291.tif 000006
【００６５】
備考：
１．  ５５℃±２℃及び相対湿度８５％±５％とは、高温度・高湿度の条件を意味し；
５５℃±２℃及び相対湿度１５％±５％とは、高温度・低湿度の条件を意味し；
５℃±２℃及び相対湿度１５％±５％とは、低温度・低湿度の条件を意味し；
２５℃±１０℃及び相対湿度５０％±１０％とは、室温・室内湿度の条件を意味する。
２．  データは、Ｔａｌｙｓｕｒｆ  ＣＣＩ  Ｌｉｔｅ  ３Ｄ白色光干渉計によって測定した（異なる機械は、異なる試験結果を有する可能性がある）。
３．  走査型電子顕微鏡ＳＥＭは、ＺＥＩＳＳ  ＺＩＧＭＡ製である。
【００６６】
実施例１は、（Ｂ）無機系耐摩耗剤及び（Ｃ）有機系耐磨耗剤を含まない本発明のポリオキシメチレン組成物の一次評価を示すものである。実施例２〜８は、実施例１に従ってさらに改変され、改善される。（Ｂ）無機耐磨耗剤の添加は、ポリオキシメチレン組成物のマイクロ耐摩耗特性を改善する。（Ｂ）無機耐摩耗剤及び（Ｃ）有機耐摩耗剤を包含するポリオキシメチレン組成物は、より良好なマイクロ耐摩耗特性を有する。（Ｃ）有機耐摩耗剤を包含するが、（Ｂ）無機耐磨耗剤を含まないポリオキシメチレン組成物も、良好なマイクロ耐摩耗性を有する。実施例４，７及び８は、高温度・高湿度、高温度・低湿度、低温度・低湿度、又は室内温度・室内湿度の条件下で優れたマイクロ耐摩耗性を示す。また、実施例４，７，８は、高温度・高湿度、高温度・低湿度、低温度・低湿度、又は室内温度・室内湿度の条件下で優れたマイクロ耐摩耗性を示すため、摩耗デブリを殆ど発生させない。表２に示す結果によれば、実施例４，７及び８は、比較実施例と比較して優れたマイクロ耐摩耗性及び極めて少量の摩耗デブリを示す。
【００６７】
当業者であれば、本発明の教示を保持しながら、装置及び方法の多数の改変及び変更を行うことができることを容易に理解するであろう。従って、上記の開示は、添付の請求項の範囲及び範囲によってのみ限定されると解釈されるべきである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６８】
【特許文献１】特開２０１０−０６４２０５号公報（公開日  平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５））
【特許文献２】特開２０１０−１２５０１４号公報（公開日  平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０））
【特許文献３】米国特許出願公開第２００８／００３７１７５号
【特許文献４】特開２００２−１９７８２０号公報（公開日  平成１４年７月１２日（２００２．７．１２））
【特許文献５】米国特許第７，０８８，５５５号
【特許文献６】米国特許第８７５９３１号
【特許文献７】特開平１１−３３９４１１号公報
【特許文献８】特開２００１−２３３２５号公報
【符号の説明】
【００６９】
ＦＩＧ．１  Ｌｅｖｅｌ０：  極めて少量の摩耗デブリが付着している。
ＦＩＧ．２  Ｌｅｖｅｌ１：  少量の摩耗デブリが付着している。
ＦＩＧ．３  Ｌｅｖｅｌ２：  読取り／書込みヘッドの１／３の領域に少量の摩耗デブリが付着している。
ＦＩＧ．４  Ｌｅｖｅｌ３：  読取り／書込みヘッドの１／２の領域に少量の摩耗デブリが付着している。
ＦＩＧ．５  Ｌｅｖｅｌ４：  読取り／書込みヘッドの１／２以上の領域に摩耗デブリが付着している。
【図１】
2018048291.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月20日(2016.12.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
しかしながら、特定の作業環境において、上記従来技術におけるポリオキシメチレン樹脂の摺動性及び耐摩耗特性は、依然としてユーザの要求を達成するには不十分である。米国特許第８，７５９，４３１号には、無機充填剤、潤滑剤、核形成剤、安定剤、高湿度・高温条件下又は低湿度・低温条件下での帯電防止剤の添加により、ポリオキシメチレン樹脂の耐摩耗特性が強化されることが開示されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
【特許文献１】特開２０１０−０６４２０５号公報（公開日  平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５））
【特許文献２】特開２０１０−１２５０１４号公報（公開日  平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０））
【特許文献３】米国特許出願公開第２００８／００３７１７５号
【特許文献４】特開２００２−１９７８２０号公報（公開日  平成１４年７月１２日（２００２．７．１２））
【特許文献５】米国特許第７，０８８，５５５号
【特許文献６】米国特許第８，７５９，４３１号
【特許文献７】特開平１１−３３９４１１号公報
【特許文献８】特開２００１−２３３２５号公報
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月18日(2017.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオキシメチレン樹脂組成物であって：
３．３重量％の１，３−ジオキソランコモノマーを含む、８５重量％〜９５重量％のポリオキシメチレンコポリマーと；
無機耐摩耗剤と有機耐摩耗剤との組み合わせ０．５重量％〜８．０重量％であって、前記無機耐摩耗剤は１００ｎｍ以下の平均粒子サイズを有し、且つ、前記無機耐摩耗剤と前記有機耐摩耗剤との重量に基づく配合比は２．０：１．０である、組み合わせと；
０．１重量％〜３．０重量％の核形成剤と；
０．５重量％〜５．０重量％の帯電防止剤と；
を含む、ポリオキシメチレン樹脂組成物。
【請求項２】
前記無機耐摩耗剤は、１００ｎｍ以下の平均粒子サイズを有するナノグレードの酸化亜鉛粒子を含む、
請求項１に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物。
【請求項３】
前記有機耐摩耗剤は、エトキシル化アミン、エトキシル化アミンの誘導体、トリエタノールアミンモノラウレート、トリエタノールアミンモノラウレートの誘導体、パラフィン系アルカンスルホネート、脂肪酸エステル、又は脂肪酸エステルの誘導体を含む、
請求項１に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物。
【請求項４】
前記有機耐摩耗剤が１,０００未満の分子量を有するポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を含む、
請求項１に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物。
【請求項５】
前記帯電防止剤は、グリセロールモノステアレートを含む、請求項１に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項７】
請求項６に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプであって、
前記ランプが、１μｍ未満の最大摩耗深さ及び１０μｍ２未満の摩耗面積のマイクロ摩耗損失の少なくとも一方、又は、８インチ／秒の速度で２，０００，０００回往復した後、２．５ｇの荷重の条件下でテストした摩耗デブリ付着レベルLevel  ０を有する、ランプ。
【請求項８】
前記ランプは、高湿度及び高温度下でテストされる、
請求項７に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項９】
前記高湿度は８５％±５％の相対湿度を含み、且つ、前記高温度は５５℃±２℃の温度を含む、
請求項８に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項１０】
前記ランプは、低湿度及び高温度下でテストされる、
請求項７に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項１１】
前記低湿度は１５％±５％の相対湿度を含み、且つ、前記高温度は５５℃±２℃の温度を含む、
請求項１０に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項１２】
前記ランプは、低湿度及び低温度下でテストされる、
請求項７に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項１３】
前記低湿度は１５％±５％の相対湿度を含み、且つ、前記低温度は５℃±２℃の温度を含む、
請求項１２に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項１４】
前記ランプは、室内湿度及び室内温度下でテストされる、
請求項７に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項１５】
前記室内湿度は５０％±１０％の相対湿度を含み、且つ、前記室内温度は２５℃±１０℃の温度を含む、
請求項１４に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【請求項１６】
前記ハードディスクは、ＰＭＲ＋ＴＤＭＡ、ＳＭＲ、ＨＡＭＲ＋、ＢＰＭＲ＋、及びヘリウムを充填したハードディスクを含む、
請求項６に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物をモールド成形することにより製造されたハードディスク用ランプ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
実施例１(コントロール)〜８
材料、
（Ａ）ポリオキシメチレンコポリマー；
（Ｂ）ナノグレードの酸化亜鉛粒子の無機耐摩耗剤；
（Ｃ）ＣｌａｒｉａｎｔのＨｏｓｔａｓｔａｔ  ＦＡ、ＦＥ、ＨＳシリーズ又はＳａｎｄｉｎ  ＥＵシリーズを包含する（Ｃ−１）グループ、及びポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を包含する（Ｃ−２）グループの（Ｃ）有機耐摩耗剤；
（Ｄ）Ｂｒｕｅｇｇｅｍａｎｎからの核形成剤Ｂｒｕｇｇｏｌｅｎ  Ｐ２５０；及び
（Ｅ）帯電防止剤グリセロールモノステアレート；
を高速縦型ミキサーで２分間よく混合し、各成分を表１に記載の割合に従って配合した。混合した材料（５ｋｇ）を混合後の原料タンク内に置いた。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
表１
【表１】
2018048291.tif 000008
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
実施例１(コントロール)は、（Ｂ）無機系耐摩耗剤及び（Ｃ）有機系耐磨耗剤を含まない本発明のポリオキシメチレン組成物の一次評価を示すものである。実施例２〜８は、実施例１(コントロール)に従ってさらに改変され、改善される。（Ｂ）無機耐磨耗剤の添加は、ポリオキシメチレン組成物のマイクロ耐摩耗特性を改善する。（Ｂ）無機耐摩耗剤及び（Ｃ）有機耐摩耗剤を包含するポリオキシメチレン組成物は、より良好なマイクロ耐摩耗特性を有する。（Ｃ）有機耐摩耗剤を包含するが、（Ｂ）無機耐磨耗剤を含まないポリオキシメチレン組成物も、良好なマイクロ耐摩耗性を有する。実施例４，７及び８は、高温度・高湿度、高温度・低湿度、低温度・低湿度、又は室内温度・室内湿度の条件下で優れたマイクロ耐摩耗性を示す。また、実施例４，７，８は、高温度・高湿度、高温度・低湿度、低温度・低湿度、又は室内温度・室内湿度の条件下で優れたマイクロ耐摩耗性を示すため、摩耗デブリを殆ど発生させない。表２に示す結果によれば、実施例４，７及び８は、比較実施例と比較して優れたマイクロ耐摩耗性及び極めて少量の摩耗デブリを示す。