JPH02265947A - 摩擦・摩耗特性の優れたポリアセタール樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はポリアセタール樹脂組成物に係り、詳しくは加
工時のスクリュー食い込み性、熱安定性に優れ、しかも
摩擦、摩耗特性の優れたポリアセタール樹脂組成物に関
する。

（従来技術） 一般にポリアセタールは金属に比較して自己潤滑性に優
れ、低摩擦係数で摩擦、摩耗特性が良く、軽量で駆動時
の騒音が小さいため、軸受、歯車、ローラー１．カム、
ガイドレール等の無注油部品として極めて有用である。

ナイロン６．６６等と比較して平衡吸水率が極めて小さ
いため、寸法安定性が良く、吸水による機械的物性の低
下が非常に小さいので、その用途は多方面にわたってい
る。

しかしながら摺動部品としてみた場合、限界ＰＶ値が比
較的低いため、低負荷の用途に限定されている。

尚、ここでいう限界Ｐｖ値とは一般に軸受材料が、ある
一定の面圧Ｐ　（ｋｇ／ｃｍ２）と周速Ｖ（ｍ／ｍ１ｎ
）以上になると材料が融けたり、焼は付いたりする負荷
の限界を示す、従って、限界Ｐｖ値が大きい程、摩擦、
摩耗特性は良好であり高負荷に耐えることを意味する。

このため、従来からポリアセタールの摩擦、摩耗特性を
改善するために二硫化モリブデン、タラファイト、四フ
ッ化エチレン微粉末、オイル、ワックス等の潤滑剤を添
加することが行なわれている。

また、オイル、ワックスの様な成形中に液状である潤滑
剤を添加する場合にはオイル、ワックス、を予め活性炭
やポリノルボルネン等の吸油体に含油させた後、溶融混
合していた。

（発明が解決しようとする課題） しかし、潤滑剤として二硫化モリブデン、グラファイト
を使用すると樹脂の色が黒色に限定されるばかりでなく
、四フッ化エチレン微粉末やオイル、ワックスを使用し
た場合に比べて、摩擦、摩耗特性の向上の効果が得られ
なかった。

また、四フッ化エチレン微粉末を使用しても二硫化モリ
ブデン、グラファイトよりも滑剤としての効果はあるも
のの、オイル、ワックス類よりは劣っており、且つ高価
であるという問題点を有していた。一方、オイル、ワッ
クス類を使用すると摩擦摩耗特性の点で優れているが、
スクリュー押出をしようとすると、スクリューの食い込
み性が悪く得られた成形品の表面がべとつくという問題
があった。

また、オイル、ワックス類を活性炭やポリノルボルネン
等の吸油体に含油させる方法のうち活性炭を吸油体とし
て使用すれば、樹脂が黒色に限定されてしまい、また活
性炭が摩擦、摩耗特性の点でマイナス因子になっていた
。他方、ポリノルボルネンを吸油体として使用すれば、
ポリノルボルネンが主鎖中に二重結合を有しているため
耐熱性に劣り、且つポリノルボルネン系エラストマー自
身が摩擦、摩耗特性の点で活性炭と同様もしくはそれ以
上にマイナス因子となるという問題点があった。

本発明は上記の課題を解消し、加工時のスクリュー食い
込み性、熱安定性を改善し、しかも摩擦、摩耗特性の優
れた成形体になるポリアセタール樹脂組成物を提供する
ことを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するために、本発明はポリアセタール
樹脂１００重量部に下記一般式、（式中、Ｒ１はターシ
ャリブチル基、Ｒ２はターシャリブチル基か又はメチル
基、ｎは１０〜３０の整数である。） で表される潤滑剤を１〜５重量部含有せしめた摩擦・摩
耗特性を有するポリアセタール樹脂組成物である。

尚、本発明のポリアセタール樹脂組成物は種々の形態を
有するものであり、例えば所定の成分を配合した混合物
を押出機にて溶融混練りして得られたベレットであり、
また前記ペレットを用いて射出成形機、押出成形機等に
て丸棒、筒状、板状等の所定形状に作成した成形体、あ
るいは所定成分を配合した混合物であって、未だ溶融固
化していないものを含む。

本発明で用いるポリアセター／ｌ／！！’、ホモポリマ
ー（ＣＨ２−ｏ＋ｎ、コポリマー＋ＧＨｚ−０３ｒ＋　
　（：ＣＨ２−ＣＨ２−０＋ｍのいずれでも良く、数平
均分子量２０，０００〜１００．０００を有している。

また、潤滑剤として使用されるアルキル基次の一般式、 （式中、Ｒ，はターシャリブチル基、Ｒ２はターシャリ
ブチル基か又はメチル基、ｎは１０〜３０の整数である
。） で表される化合物はポリアセタールと相溶し押発性が低
い物質で、例えばトリデシル３−（３−メチル−５−タ
ーシャリブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネ
ート、ペンタデシル３−（３゜５−ジターシャリブチル
−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、オクタデ
シル３−（３，５−ジターシャリブチル−４−ヒドロキ
シフェニル）プロピオネートヘンエイコシル３−（３−
メチル−５−ターシャリブチル−４−ヒドロキシフェニ
ル）プロピオネート、テトラコシル３−（３゜５−ジタ
ージャリブデル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネ
ート、ベンタコシル３−（３，５−ジターシャリブチル
−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート等が挙げら
れる。

尚、本発明では潤滑剤として用いた上記化合物をポリア
セタール樹脂１００重量部に対し１〜５重量部、好まし
くは２〜３重量部含有させる必要があるが、もし含有量
が５重量部を越えるとスクリュー食い込み性が悪くなり
、１重量部未満では十分な摩擦・摩耗特性が得られない
。ここで、直鎖又は分岐した長鎖アルキル基（−Ｃ１！
（２ｎ＋１　）は摩擦・摩耗特性に寄与するが、ｎが１
０未満では十分な効果が得られず、３０を越えるとポリ
アセタールとの相溶性が悪くなり、分離してスクリュー
食い込み性を阻害する。

また、エステル結合は（−ｃ−ｏ−）は、ポリアセター
ルとの親和性があり、相溶性を向上させている。

はポリアセタールの酸化防止剤、熱安定剤として効果を
発揮する。また、本発明ではこの前記一般式で表される
潤滑剤を１〜５重量部用いる事によって先述した摩擦・
摩耗特性のみならず、酸化防止性、熱安定性を格段に上
げることもできる。

また、本発明組成物は上記ポリアセタール樹脂と潤滑剤
を通常の押出機で混練することによって得ることができ
る。この押出成形、射出成形での押出温度は１９０〜２
１０℃の範囲が好ましい。

１９０℃より低い温度で押し出すと、樹脂が硬くスクリ
ューに食い込みにくい。また、２１０℃より高い温度で
押し出すと、樹脂が焼けたり、分解し易くなるので適当
とは言えない。

ところで本発明は上記潤滑剤以外に目的に応じて、例え
ばフッ素樹脂微粉末、超高分子量ポリエチレン微粉末、
二硫化モリブデン、グラファイト、シリコーンオイル、
エステル系オイル等の体温滑剤や液体潤滑剤、また充填
剤、補強剤、各種添加剤や着色剤を用いて実施すること
も可能である。

以下、本発明を実施例により更に詳述するが、これらの
実施例のみに限定するものではない。

（実施例） ポリアセタールとしてウルトラフォルムＨ２３２０（Ｂ
ＡＳＦ■製）かまたはデルリンＩＩ　（デュポン■製）
の粉末１００重量部、潤滑剤としてＩＲＧＡＮＯＸ　　
１０７６（チバガイギー■製）の粉末を１゜５〜３．０
重量部の闇で変量して、ヘンシェルミキサーで攪拌混合
し、２軸押出機にて２溶融混練りし、ベレットを得た。

このベレットを用いて射出成形機で試験片を作成し、射
出成形機のスクリュー食い込み性と得られた成形体の限
界ＰＶ値、最小動摩擦係数、限界摩耗係数を測定した。

表１に配合及び測定結果、また第１図、第２図に表１に
おける実施例１と実施例７の面圧と動摩擦係数の関係を
示す。

尚、摩擦・摩耗特性は松原式スラスト試験より測定した
が、この場合の測定条件は次の通りである。

速度　：　Ｖ　＝　３０　ｍ／ｍｉｎ、　ｌ　５　ｍ／
ｍｉｎ相手材：　５４５Ｃ （比較例） 比較例として、実施例で使用したものと同じポリアセタ
ール、ウルトラフォルムＨ２３２０（ＢＡＳＦ■製）か
またはデルリン１１　（デュポン■製）に潤滑剤を混入
しなかったものを実施例と同様に２軸押出機にてベレッ
ト化し射出成形機で試験片を作成して物性を測定した。

また、ポリアセタールとしてウルトラフォルム）１２３
２０（ＢＡ、ＳＦ■製）かまたはデルリン１１（デュポ
ン■製）１００重量部に、潤滑剤としてＩＲＧＡＮＯＸ
　　１．０７６（チバガイパー■製）の粉末０．８重量
部また７重量部をヘンシェルミキサーで攪拌混合し、２
軸押出機にて溶融混練りし、ベレットを得、このベレッ
トを用いて射出成形機で試験片を作成しようとしたが７
重量部の方はスクリューに食い込まず試験片を得ること
ができなかった。

それぞれの配合及び測定結果を表１、また第１図、第２
図に表１における比較例４と比較例５の血圧と動摩擦係
数の関係を示す。

以　　下　　余　　白 表１、図１、図２かられかるように、実施例１〜６は比
較例２．３と比べ限界Ｐｖ値、最小動摩擦係数、限界摩
耗係数が飛躍的に向上している。また、比較例１．２で
はＩＲＧＡＮＯＸ　　１０７６の配合機を０．８重量部
としたために試験片の摩擦・摩耗特性の著しい向上は見
られず、更に比較例３では７重量部としたために射出成
形機のスクリューに貴い込まなかった。このことは、本
発明の１〜５重量部という規制範囲の妥当性を示してい
る。

また、ポリアセタール樹脂に前記のような化合物を含有
させることによって摩擦・摩耗特性のみならず、成形時
の熱安定性をも向上させることができる。ここで前述の
実施例４と実施例６、また比較例５のポリアセタール樹
脂組成物の加熱時間と重量保持率の関係を第３図に示す
。尚、試験方法は次のとおりである。

約１ｇのベレットを時計皿に測りとり、オーブン中にて
１９０℃で加熱し、３時間ごとにオーブンから時計皿を
取り出し１時間放冷した後に重量を測定した。それぞれ
の経過保持率は次式によって計算した。

重量保持率＝加熱後丑だ′。重！！−ｘ１ｏ。

初期のベレットの重量 第３図かられかるように重量保持率は比較例５に対し実
施例４と実施例６において高い数値を示しており、熱安
定性が向上している。

（効果） 以上のように本発明によれば、アルキル基（−ＣｎＨ２
ｎ＋１、ｎ＝１０〜３０）とエステル結合を含んだ潤滑
剤１〜５重量部をポリアセタール樹脂中に均一に分散さ
せ含有せしめることによって加工時のスクリュー食い込
み性、熱安定性に優れ、限界Ｐｖ値が大きく摩擦・摩耗
特性の優れたポリアセタール成形品を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１と比較例３の血圧と動摩擦係数の関係
を示す図、第２図は実施例７と比較例７と比較例３の面
圧と動摩擦係数の関係を示す図であり、第３図は実施例
４と実施例６と比較例５の加熱時間と重量保持率の関係
を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリアセタール樹脂１００重量部に下記一般式、 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１はターシャリブチル基、Ｒ＿２はターシ
   ャリブチル基か又はメチル基、ｎは１０〜３０の整数で
   ある。） で表される潤滑剤１〜５重量部含有せしめた摩擦・摩耗
   特性の優れたポリアセタール樹脂組成物。