JPH07258465A - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐磨耗性に優れ、摺動部品等に好適な熱可塑性
樹脂組成物を提供する。 【構成】熱可塑性樹脂１００重量部に対し、強化材０〜
１５０重量部及びダイヤモンド粉末０．０１〜２重量部
を配合して成ることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂組成物に
関するものであり、更に詳しくは、耐磨耗性に優れてお
り、摺動部品等に好適な熱可塑性樹脂組成物に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、樹脂に耐磨耗性を付与する方
法として、二硫化モリブデンやグラファイトを複合する
方法が提案されている（特開昭５１−６６３４０号公
報，特開昭５１−８２３４５号公報等）。しかしなが
ら、高い耐磨耗性を得るためには二硫化モリブデンやグ
ラファイトを多量に配合しなければならず、機械強度特
に衝撃強度の低下は避けられない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的と
するところは、上記従来技術の問題点を解決し、耐磨耗
性に優れた熱可塑性樹脂組成物を提供するにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、熱可
塑性樹脂１００重量部に対し、強化材０〜１５０重量部
及びダイヤモンド粉末０．０１〜２重量部を配合して成
ることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物である。

【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
使用する熱可塑性樹脂としては、特に制限なく種々のも
のが用いられる。具体的には、ポリプロピレン，ポリエ
チレン，ポリ塩化ビニル，ポリスチレン，ＡＢＳ，Ａ
Ｓ，ポリメチルメタアクリレート，ポリカーボネート，
ポリアセタール，ポリフェニレンオキサイド，ポリアミ
ド，熱可塑性ポリエステル，ＰＰＳ，ポリイミド，液晶
ポリマー，ポリエーテルエーテルケトン，ポリアリレー
ト等が挙げられる。特に、ポリアミド，熱可塑性ポリエ
ステル，ＰＰＳが摺動部品には好ましい。

【０００６】本発明で用いることのできるポリアミドは
特に限定はなく、エチレンジアミン，ヘキサメチレンジ
アミン，デカメチレンジアミン，ドデカメチレンジアミ
ン，２，２，４−および２，４，４−トリメチルヘキサ
メチレンジアミン，１，３−および１，４−ビス（アミ
ノメチル）シクロヘキサン，ビス（ｐ−アミノシクロヘ
キシル）メタンメタキシリレンジアミン，パラキシリレ
ンジアミンなどの脂肪族，脂環族，芳香族ジアミンとア
ジピン酸，スペリン酸，セバシン酸，シクロヘキサンジ
カルボン酸，テレフタル酸，イソフタル酸，ダイマー酸
などの脂肪族，脂環族，芳香族ジカルボン酸とから導か
れるポリアミド，ε−カプロラクタム，ω−ドデカラク
タムなどのラクタム類の重合によって得られるポリアミ
ド，６−アミノカプロン酸，１１−アミノウンデカン
酸，１２−アミノドデカン酸などから導かれるポリアミ
ドおよびこれらの共重合ポリアミド，混合ポリアミドで
あり、工業的に安価かつ大量に製造されているという意
味でポリカプロアミド（ナイロン６），ポリドデカアミ
ド（ナイロン１２），ポリヘキサメチレンアジパミド
（ナイロン６６），ポリヘキサメチレンセバカミド（ナ
イロン６１０）、これらの共重合体、たとえばナイロン
６／６６（以下、「／」印は共重合体であることを意味
する。）、ナイロン６／６１０，ナイロン６／１２，ナ
イロン６６／１２，ナイロン６／６６／６１０／１２お
よびこれらの混合体などが有用である。

【０００７】本発明で用いる熱可塑性ポリエステルとし
ては、ジカルボン酸あるいはそのエステル形成性誘導体
とジオールあるいはそのエステル形成性誘導体とを主成
分とする縮合反応により得られる重合体ないしは共重合
体である。ジカルボン酸としては、テレフタル酸，イソ
フタル酸，フタル酸，２，６−ナフタレンジカルボン
酸，１，５−ナフタレンジカルボン酸，ビス（ｐ−カル
ボキシフェニル）メタン，アントラセンジカルボン酸，
４、４’−ジフェニルカルボン酸，４，４’−ジフェニ
ルエーテルジカルボン酸，１，２−ビス（フェノキシ）
エタン−４，４’−ジカルボン酸，ダイマー酸あるいは
それらのエステル形成性誘導体などが挙げられる。

【０００８】またジオール成分としては、炭素数２〜１
０の脂肪族ジオールすなわちエチレングリコール，プロ
ピレングリコール，１，４−ブタンジオール，ネオペン
チルグリコール，１，５−ペンタンジオール，１，６−
ヘキサンジオール，デカメチレンジグリコール，シクロ
ヘキサンジオールなど、あるいは分子量４００〜６００
０の長鎖グリコール、すなわちポリエチレングリコー
ル，ポリ−１，３−プロピレングリコール，ポリテトラ
メチレングリコールなど及びそれらの混合物が挙げられ
る。

【０００９】本発明で使用される好ましい熱可塑性ポリ
エステルとしては、具体的にはポリエチレンテレフタレ
ート，ポリプロピレンテレフタレート，ポリブチレンテ
レフタレート，ポリヘキサメチレンテレフタレート，ポ
リエチレン−２，６−ナフタレート，ポリブチレン−
２，６−ナフタレート，ポリエチレン１，２−ビス（フ
ェノキシ）エタン−４，４’−ジカルボキシレート，ポ
リエステルエラストマーなどが挙げられる。

【００１０】本発明に使用するＰＰＳは一般式

【化１】 で示される構成単位を９０モル％以上含むものが好まし
く、その量が９０モル％未満のものは物性が劣る。この
ポリマーの重合法としては、ｐ−ジクロルベンゼンを硫
黄と炭酸ソーダの存在下で重合させる方法、極性溶媒中
で硫化ナトリウムあるいは水硫化ナトリウムと水酸化ナ
トリウム又は硫化水素と水酸化ナトリウムの存在下で重
合させる方法、ｐ−クロルチオフェノールの自己縮合な
どがあげられるが、Ｎ−メチルピロリドン，ジメチルア
セトアミドなどのアミド系溶媒やスルホラン等のスルホ
ン系溶媒中で硫化ナトリウムとｐ−ジクロルベンゼンを
反応させる方法が適当である。この際に重合度を調節す
るためにカルボン酸やスルホン酸のアルカリ金属塩を添
加したり、水酸化アルカリを添加することは好ましい方
法である。共重合成分として１０モル％未満であればメ
タ結合

【化２】 エーテル結合

【化３】 スルホン結合

【化４】 ビフェニル結合

【化５】 置換フェニルスルフィド結合

【化６】 ３官能フェニルスルフィド結合

【化７】 などを含有していてもポリマーの結晶性に大きく影響し
ない範囲なのでかまわないが、好ましくは共重合成分は
５モル％以下がよい。特に３官能性以上のフェニル，ビ
フェニル，ナフチルスルフィド結合などを共重合に選ぶ
場合は３モル％以下がよい。

【００１１】本発明に使用する強化材としては、ガラス
繊維，炭素繊維，金属繊維等の繊維強化材，チタン酸カ
リや石膏繊維のようなウィスカータルク，クレイ，ワラ
ストナイト，モンモリロナイト，雲母，ベントナイト，
炭酸カルシウム，ガラスビーズ等の粉末状強化材が挙げ
られる。特に、炭素繊維，ガラス繊維，ガラスビーズ，
雲母が好ましく、２種以上組み合わせて使用してもよ
い。

【００１２】本発明に使用する強化材の配合量は、熱可
塑性樹脂１００重量部に対し、０〜１５０重量部である
ことが肝要である。強化材の配合量が１５０重量部を超
えると成形が不可能となる。

【００１３】本発明に使用するダイヤモンド粉末は、通
常砥粒に使用され、平均１００μｍ以下の粒径を有した
合成ダイヤモンドが用いられる。好ましいダイヤモンド
粉末としては、形状及び粒径の点でクラスタダイヤモン
ドが挙げられる。このようなクラスタダイヤモンドは、
一次爆薬にトリメチレントリニトロアミンやテトラメチ
レンテトラニトラミン、二次爆薬にトリニトロトルエン
の混合爆薬を用い、トリニトロトルエンを炭素源とした
衝撃圧縮法により合成される。形状は粒径、平均粒径は
５０Åである。

【００１４】本発明に使用するダイヤモンド粉末の配合
量は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、０．０１〜２
重量部であることが肝要である。０．０１重量部未満の
場合、耐磨耗性が不良であり、一方２重量部を超える場
合、耐衝撃性が不良となる。

【００１５】本発明の組成物には、本発明の目的を損わ
ない範囲で通常の添加剤，例えば酸化防止剤及び熱安定
剤（例えばヒンダードフェノール，ヒドロキノン，ホス
ファイト，チオエーテル類及びこれらの置換体及びその
組合せを含む），紫外線吸収剤（例えば種々のレゾルシ
ノール，サリシレート，ベンゾトリアゾール，ベンゾフ
ェノン等），滑剤及び離型剤（例えばモンタン酸，ステ
アリン酸及びその塩，ステアリルアルコール，ステアリ
ルアミド等），染料（例えばニトロシン等）及び顔料
（例えば硫化カドミウム，フタロシアニン，カーボンブ
ラック等）を含む着色剤，難燃剤（例えばデカブロモジ
フェニルエーテル，臭素化ポリカーボネート，臭素化ポ
リスチレン，臭素化エポキシオリゴマーのようなハロゲ
ン系，メラミン或いはシアヌル酸系，リン系等），難燃
助剤（例えば三酸化アンチモン，五酸化アンチモン
等），帯電防止剤（例えばベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム，ポリアルキルグリコール等），結晶化促進剤（例え
ばポリエチレングリコール等），添加剤添着液（シリコ
ン系オイル等）等を１種以上添加することができる。

【００１６】本発明の組成物の製造方法は、特に限定さ
れるものではなく、公知の種々の方法をとりうる。例え
ば、予めタンブラー等でブレンドした熱可塑性樹脂とダ
イヤモンド粉末の混合物を混練機のホッパー口より供給
し、強化材をサイドフィード口より供給してペレット状
の樹脂を作り、成形工程に供する方法が挙げられる。

【００１７】

【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂組成物は、耐磨耗
性に優れており、摺動部品等に好適である。

【００１８】以下実施例によって本発明を具体的に説明
する。尚、物性評価は以下の方法に従って行った。 耐衝撃性 アイゾット衝撃強度（ノッチ付，１／４インチ）：ＡＳ
ＴＭＤ２５６ 耐磨耗性 樹脂の磨耗量：鈴木式摩擦磨耗試験機（東洋ボールドウ
ィン社製） 測定条件 ：すべり面断面積 ２ｃｍ² のリング状 すべり面圧力 １．５ｋｇ／ｃｍ² すべり速度 １ｍ／ｓｅｃ 摺動拒離 １０００ｍ時の磨耗量 相手材 Ｓ−４５Ｃ鋼

【００１９】ポリエステルエラストマーの製造方法 テレフタル酸ジメチル５０．６ｋｇ、１，４−ブタンジ
オール３３．２ｋｇ、ポリテトラメチレングリコール
（分子量１０００）１１．７ｋｇ及びエステル交換触媒
としてテトラ−ｎ−ブチルチタネート０．０１ｋｇを重
合釜に仕込み、２１０℃に加熱して生成するメタノール
を系外に留去し、エステル交換反応を行った。メタノー
ル留去がほぼ完了してから重合触媒としてテトラ−ｎ−
ブチルチタネート０．０６ｋｇを添加し、１時間かけて
温度２５０℃、真空度０．５ｍｍＨｇ迄もっていき、そ
の後重縮合を行い相対粘度２．５のポリエステルエラス
トマーを得た。

【００２０】実施例１〜８，比較例１〜４ 上記の方法で得られたポリエステルエラストマー、ポリ
ブチレンテレフタレート（鐘紡製 カネボウＰＢＴ７２
０），ＰＰＳ（トープレン製 Ｔ−４）及び６ナイロン
（鐘紡製 カネボウナイロンＭＣ１１２Ｌ）を各々１０
０重量部に対し、クラスタダイヤモンド（東京ダイヤモ
ンド工具製作所製）及び強化材を表１に示す組成で配合
し、３０ｍｍ径の２軸押出機で混練後、ペレットを得
た。

【００２１】得られたペレットを減圧乾燥後、射出成形
して試験片を製作し、物性試験に供した。その結果を表
１に併せて示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】比較例５〜８ 実施例２に使用したポリブチレンテレフタレート１００
重量部に対し、表２に示した耐磨耗性付与材を配合し、
実施例２と同様の方法で樹脂組成物を製造した。その評
価結果を表２に併せて示す。

【００２４】

【表２】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂１００重量部に対し、強化
   材０〜１５０重量部及びダイヤモンド粉末０．０１〜２
   重量部を配合して成ることを特徴とする熱可塑性樹脂組
   成物。
2. 【請求項２】 熱可塑性樹脂がポリアミド，熱可塑性ポ
   リエステル又はＰＰＳであることを特徴とする請求項１
   記載の熱可塑性樹脂組成物。
3. 【請求項３】 強化材が炭素繊維，ガラス繊維，ガラス
   ビーズ，雲母から成る群から選択された１種または２種
   以上であることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹
   脂組成物。
4. 【請求項４】 ダイヤモンド粉末がクラスタダイヤモン
   ドであることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹脂
   組成物。