JPH08143748A - ポリアセタール樹脂組成物 - Google Patents
ポリアセタール樹脂組成物Info
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- JPH08143748A JPH08143748A JP28984094A JP28984094A JPH08143748A JP H08143748 A JPH08143748 A JP H08143748A JP 28984094 A JP28984094 A JP 28984094A JP 28984094 A JP28984094 A JP 28984094A JP H08143748 A JPH08143748 A JP H08143748A
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Abstract
電性を有し、成形加工性、機械加工性が良好で、AV、
OA分野で要求されるアース機能を付与した導電性軸受
けに好適なポリアセタール樹脂組成物を提供する。 【構成】 (A) ポリアセタール樹脂 100重量部に対し、
(B) 導電性カーボンブラック5〜30重量部、(C) エチレ
ン−α,β不飽和酸エステル共重合体(c-1)と、少なく
とも一種のビニル系重合体(c-2) から得られるグラフト
共重合体2〜30重量部、(D) 特定の潤滑剤 0.5〜10重量
部を配合してなり、かつ、(C) 成分と(B) 成分の重量部
比(C)/(B) を0.40以上とする。
Description
を有し、かつ良好な導電性を有し、成形加工性、機械加
工性が良好で、AV、OA分野で要求されるアース機能
を付与した導電性軸受けに好適なポリアセタール樹脂組
成物、更には斯かる組成物より成る導電性軸受けに関す
るものである。
セタール樹脂は、バランスのとれた機械的性質を有し、
耐摩擦・摩耗特性、耐薬品性、耐熱性、電気特性に優れ
るため、自動車、電気・電子部品等の分野で広く利用さ
れている。しかし、かかる分野における要求特性は次第
に高度化しつつあり、その一例として一般物性と共に摺
動特性の一層の向上が望まれている。更に複写機やファ
クシミリなどの機器では、現像部や熱ドラム周辺の絶縁
性の維持が重視されており、そのため静電気の発生が問
題視されることが多く、現状ではドラムなどの軸受け部
に、焼結金属や導電塗装を施された樹脂を用いてアース
をとることで対応している場合が多い。しかし、これら
の軸受けはコスト上のメリットが少なく、市場では、導
電性と摺動性を同時に有する材料の要求が高まってきて
いる。前記導電性と摺動特性を同時に改善する目的で、
ポリアセタール樹脂にカーボンファイバーやグラファイ
トを配合することが一般的に知られているが、カーボン
ファイバーは、高価な上に、材料の表面粗度が増加する
ことで接触抵抗が比較的高く、実用上十分な導電性が得
られない場合が多い。またグラファイトは、導電性改善
に十分な配合量では物性低下が著しい上に、摩耗の悪化
を招き、いずれも実用上十分な性能を発揮しえない。一
方で、カーボンブラックと各種摺動改良剤との複合も、
一般的に知られているが、比表面積の大きな導電性カー
ボンによるベースレジンの熱分解や液状摺動改良剤をカ
ーボン自体が吸着するため、摺動改良剤の効果が十分に
発揮されない等の諸問題があった。さらに、ポリオレフ
ィン系共重合体とカーボンブラックとの複合も一般的に
行われているが、マトリックスとなるポリアセタールと
の親和性に乏しいポリオレフィンは、小ゲート金型成形
品等の成形でポリオレフィン成分の剥離を生じ、ゲート
詰まりや金型堆積物(モールドディポジット)を発生さ
せる傾向があった。かかる状況から、市場では導電性軸
受け等に好適な導電性、摺動性、成形性を兼ね備えた材
料が切望されている状況である。
電性、摺動特性、成形性を有すると共に、その他の諸特
性においても良好な性能を有するポリアセタール樹脂組
成物の開発について鋭意検討を重ねた結果、ポリアセタ
ール樹脂に、導電性カーボンブラック、特定のグラフト
共重合体及び特定の潤滑剤を添加併用することにより、
導電性、摩擦・摩耗特性、成形性、表面剥離、及び機械
的特性のすべてにバランスのとれた優れた性能を有する
ポリアセタール樹脂組成物が得られることを見出し、本
発明に到達した。即ち本発明は、(A) ポリアセタール樹
脂 100重量部に対し、(B) 導電性カーボンブラック5〜
30重量部、(C) エチレン−α,β不飽和酸エステル共重
合体(c-1) と、少なくとも一種のビニル系重合体(c-2)
から得られるグラフト共重合体2〜30重量部、(D) αオ
レフィンオリゴマー、脂肪酸エステル、アルキル置換ジ
フェニルエーテルの群からなる群より選択される1種以
上の潤滑剤 0.5〜10重量部を配合してなり、かつ、(C)
成分と(B) 成分の重量部比(C)/(B) が0.40以上であるポ
リアセタール樹脂組成物、並びに斯かる組成物より成る
導電性軸受けを提供するものである。
る。まず、本発明に用いられる(A) ポリアセタール樹脂
としては、ポリアセタールホモポリマー及び主鎖の大部
分がオキシメチレン連鎖よりなるポリアセタールコポリ
マーのいずれも使用できる。また、ポリアセタールを公
知の方法で架橋或いはグラフト共重合して変性させたも
のも基体樹脂として使用でき、また重合度等も成形可能
な限り特に制限はない。本願の目的とする導電性、摺動
性の改善については、何等限定されるものではないが、
カーボン併用時の熱安定性などの成形加工上は、 190℃
のメルトフローインデックス(荷重2060g)で9g/mi
n 以上の流動性を有するポリアセタールコポリマーが特
に好ましく使用される。
ボンブラックとしては、比表面積が大きく、添加量に対
して、カーボン粒子間距離が小さくなる、DBP(フタ
ル酸ジブチル)吸油量が 300ml/100 g以上のオイルフ
ァーネスブラック、もしくは、アセチレンを出発物質と
し鎖状構造(ストラクチャー)が発達したアセチレンブ
ラックが好ましく用いられる。特に好ましくは、通常の
空気中高温不完全燃焼では発生し易い酸素含有官能基
を、窒素などの不活性気体中で不完全燃焼させることで
低減させた、導電性ファーネスブラックの使用が好まし
い。かかるカーボンブラックでは、π電子の補足が抑制
されており、いっそう少量配合量で高い導電性を実現さ
せることが可能である。かかる酸素含有官能基の存在量
については、一般に水スラリーのpH値により代用的に表
現されることが多いが、pH値が7以上のカーボンブラッ
クが好ましく使用される。かかる導電性カーボンブラッ
クの具体例としては、ケッチェンブラックEC(ライオ
ンアクゾ社)、ケッチェンブラックEC−600JD
(ライオンアクゾ社)、ブラックパールズ2000(米キャ
ボット社)などがあげられるが、これらに限定されるも
のではない。かかる(B) 成分の導電性カーボンブラック
は、(A) 成分 100重量部に対し5〜30重量部、より好ま
しくは5〜20重量部配合される。配合量が5重量部未満
では、目的とする導電性の改善には不十分であり、ま
た、30重量部を越えて配合されると、カーボンによるベ
ース樹脂であるポリアセタールの増粘が著しく、流動
性、靭性の大幅な低下、ポリアセタールの分解促進を招
き、好ましくない。
は、エチレン−α,β不飽和酸エステル共重合体(c-1)
と、少なくとも一種のビニル系重合体(c-2) から得ら
れ、両者が分岐又は架橋構造的に化学結合したグラフト
共重合体である。ここで、グラフト共重合体(C) の主鎖
成分を構成する(c-1) のエチレン−α,β不飽和酸エス
テル共重合体としては、エチレン・エチルアクリレート
共重合体、エチレン・メチルアクリレート共重合体に代
表されるエチレン・アクリル酸エステル共重合体が好ま
しく用いられる。かかるα,β不飽和酸エステル単位と
エチレン単位との組成比に特に限定はないが、α,β不
飽和酸エステル成分が主鎖ポリエチレン共重合体中に5
重量%以上含有された共重合体が好ましく用いられる。
実用上好ましくは、5〜40重量%である。次に、ビニル
系重合体(c-2) を構成するモノマー単位としては、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プ
ロピル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸−2エチルヘキシル、アクリル酸−ヒド
ロキシエチル、アクリル酸−ヒドロキシプロピル等に代
表されるアクリル酸及びメタクリル酸のエステル及びそ
の誘導体、スチレン、αメチルスチレンなどの芳香族ビ
ニル化合物、アクリロニトリルなどがあげられる。特に
好ましいビニル系重合体として、アクリロニトリル−ス
チレン共重合体、ポリスチレン等である。本発明の特徴
とするグラフト共重合体とは、主鎖部分を構成する前記
の(c-1)エチレン−αβ不飽和酸エステル共重合体と、
(c-2) ビニル系重合体が少なくとも一点で化学結合した
連鎖、分岐又は架橋構造を有するグラフト共重合体であ
る点にその特徴を有し、後述の如くかかるグラフト構造
を有することによって単に(c-1) 又は(c-2) の単独配合
にては得られない顕著な効果を得るのである。かかる(c
-1) セグメント及び(c-2) セグメントからなるグラフト
共重合体の調製法は特に限定されるものではないが、通
常よく知られたラジカル反応によって容易に調製でき
る。例えば、重合体(c-1) と、(c-2) の何れかに過酸化
物等のラジカル触媒を加えてフリーラジカルを生成さ
せ、これを他の成分ポリマーと溶融混練する方法等によ
ってグラフト共重合体(C) が調製される。ここで(C) 成
分のグラフト共重合体を構成するための(c-1) と(c-2)
の割合は95:5〜40:60が適当である。95:5の割合を
越えて(c-1) 成分が(c-2) 成分より多くなると、ポリエ
チレン成分のポリアセタールからの分離が顕著になり、
剥離、摩耗特性が悪化する。また40:60の割合を越えて
(c-1) 成分が(c-2) 成分より少なくなると、ポリエチレ
ン成分によるポリアセタール表面の改質効果が不十分と
なり、摩擦係数に対する改善効果が発揮されない。上記
した(C) グラフト共重合体としては、市場から入手する
ことも可能で、例えば、日本油脂(株)製モディパーA
5400、A5100(商品名)等として市販されている。ま
た、(C) 成分は、(A) 成分 100重量部に対して、2〜30
重量部配合するのが好ましく、より好ましくは4〜20重
量部である。(C) 成分が少なすぎると本発明の目的とす
る摺動改良性能、カーボンブラックによる熱安定性悪化
の低減、成形性などの改良効果が得られず、多すぎる
と、表面剥離が発生し、成形外観を悪化させ、モールド
ディポジットの発生を促すので好ましくない。さらに
は、(C) 成分のグラフト共重合体は、(B) 成分の導電性
カーボンブラックに対しての重量部比(C)/(B) が 0.4以
上であることが好ましい。導電性カーボンブラックに対
してグラフト共重合体が(C)/(B) 比で0.4 未満と少ない
場合、ポリアセタール自体の分解が促進され、ペレット
押出時の発泡や成形加工時のガス発生など、熱分解特性
(熱減量)が悪化し、発生ガスによる成形品外観の悪化
を招くため好ましくない。
オレフィンオリゴマー、脂肪族エステル、アルキル置換
ジフェニルエーテルからなる群より選択される1種以上
のものが使用される。αオレフィンオリゴマーは、主に
C6〜C20 のαオレフィン単独、もしくはエチレンとC3〜
C20 のαオレフィンが共重合した構造を有する脂肪族炭
化水素である。本発明においては、数平均分子量が 400
〜4000のエチレン・α−オレフィンオリゴマーが好まし
く使用される。脂肪族エステルとしては、C16 以上の1
価の飽和脂肪酸とC16 以上の一価の飽和脂肪族アルコー
ルもしくは多価アルコールとから成るエステル及びC16
以上の一価の飽和脂肪族アルコールと多価カルボン酸と
から成るエステルが好ましく使用される。かかる脂肪族
エステルを構成するC16 以上の一価の飽和脂肪酸として
は、パルミチン酸、イソパルミチン酸、ステアリン酸、
イソステアリン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セチロ
ン酸、ヘプタコサン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラク
セル酸、セトレイン酸、エルカ酸等が挙げられる。また
C16 以上の1価の飽和脂肪族アルコールとしては、セチ
ルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリル
アルコール、ベヘニルアルコール、エルシルアルコー
ル、ヘキシルデシルアルコール、オクチルドデシルアル
コール等が挙げられる。また、多価アルコールとして
は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ブタンジオール、グリセリン、エリ
スリトール、ペンタエリスリトール、ソルビタン等が挙
げられる。さらに、多価カルボン酸としては、フタル
酸、アジピン酸が代表として挙げられる。尚、アルコー
ルの一部が脂肪酸でエステル化され、ヒドロキシ基が大
部分残留した部分エステルは、ブリードアウトが激し
く、成形品外観を悪化させる傾向があるが、導電性、摺
動特性及び成形性を損なうものではなく使用可能であ
る。かかるカルボン酸とアルコールから成る脂肪族エス
テルのうち、価格、入手(合成及び精製)の容易性、摩
擦摩耗特性の点から特に好ましくは、ステアリルステア
レート、ベヘニルベヘネート、エチレングリコールジス
テアレート、トリメチロールプロパントリイソステアレ
ート、トリメチロールプロパントリステアレート、ペン
タエリスリトールテトラステアレート、ジステアリルア
ジペート、ジステアリルフタレートなどである。アルキ
ル置換ジフェニルエーテルとしては、下記式(1)で示
される如く、ジフェニルエーテルのフェニルにC12 以上
の脂肪族鎖が、アルキル基、エーテル基、エステル基か
ら選ばれる置換基の形で、少なくとも一種以上導入され
ている化合物を示す。特に分子量の規定はなく、いずれ
のアルキル置換ジフェニルエーテルも、好ましく使用さ
れる。かかる置換基は、フェニル基のいずれの位置に導
入されても良いが、合成上及び経済上、特に好ましく
は、2,4,6,2’,4’,6’位のいずれかに置換
基を優するアルキル置換ジフェニルエーテルであり、特
に好ましくは、4,4’位の2置換体である。
もしくは全部に導入されたアルキル基、エーテル基また
はエステル基) かかるアルキル置換ジフェニルエーテルの置換基として
は、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オ
クタデシル基などの直鎖アルキル基、また下記式(2)
に示される分岐アルキル基などがあげられる。
たは2種以上が用いられる。かかる(D) 潤滑剤の添加量
は、(A) 成分 100重量部に対して0.5 〜10重量部であ
る。0.5 重量部より少ない量では、摺動性改良効果は期
待できず、又逆に10重量部より多い量では基体であるポ
リアセタール樹脂の性質が大巾に損なわれる場合があ
る。好ましくは、2〜8重量部が配合される。
シウム、シリカ、マイカ、ウォラストナイトからなる群
より選択される1種以上の(E) 無機粉末を含有せしめる
ことにより、軸受けとしての摩擦摩耗特性が一層の改善
される。かかる目的で用いられる無機粉末(E) は、平均
粒径が50μm以下で、好ましくは粒径が 100μm以下の
ものの比率が95%以上であるものが用いられる。特に好
ましくは、平均粒径が30μm以下で、かつ粒径が50μm
以下のものの比率が90%以上であるもの、更に好ましく
は平均粒径が10μm以下のものである。粒径がかかる値
を越えた大粒径の無機粉末は、成形品の表面祖度を大幅
に高くし、摩耗特性を悪化させるため好ましくない。か
かる無機粉末は、シラン系、チタネート系、アルミニウ
ム系等のカップリング剤で表面処理されたものが特に好
ましく使用出来る。本発明において、無機粉末(E) の好
ましい添加量は、ポリアセタール樹脂 100重量部に対し
て、 0.5〜20重量部である。
を添加して安定性を補強することができる。また、目的
とする用途に応じてその物性を改善するために、更に公
知の各種の添加剤を配合し得る。添加剤の例を示せば、
各種の着色剤、離型剤(前記の潤滑剤以外)、核剤、帯
電防止剤、その他の界面活性剤、異種ポリマー(前記の
グラフト共重合体以外)等である。また、本発明の目的
とする組成物の性能を大幅に低下させない範囲内であれ
ば他の無機・有機・金属等の繊維状、板状のフィラー或
いは他の粉粒状の充填剤を1種又は2種以上混合使用す
ることもできる。次に本発明の組成物又は成形品の調製
は、従来の樹脂組成物調製法として一般に用いられる公
知の方法により容易に調製される。例えば、各成分を混
合した後、一軸又は二軸の押出機により練混み押出しし
てペレットを調製し、そのペレットを所定量混合(稀
釈)して成形に供し、成形後に目的組成の成形品を得る
方法等、何れも使用できる。又、斯かる組成物の調製に
おいて、基体であるポリアセタール樹脂の一部又は全部
を粉砕し、これとその他の成分を混合した後、押出等を
行うことは添加物の分散性を良くする上で好ましい方法
である。
するが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例1〜28及び比較例1〜13 表1〜3の如く、(A) 成分としてポリアセタールコポリ
マー(ポリプラスチックス(株)製、商品名ジュラコ
ン)、(B) 成分として導電性カーボンブラック、(C) 成
分として各種グラフト共重合体、(D) 成分として各種潤
滑剤、及び任意成分、場合により(E) 成分として各種無
機粉末を表1〜3に示す割合で混合した後、二軸押出機
により溶融混練し、ペレット状の組成物を調製した。次
いでこのペレットを用いて射出成形により試験片を作成
し、評価を行った。結果を表1〜3に示す。又、比較の
為、表4〜5の如く、各成分の内、いずれか1成分、あ
るいは2成分を配合しない組成物などについても同様に
して評価した。結果を併せて表4〜5に示す。αオレフ
ィンオリゴマー、アルキル置換ジフェニルエーテルとし
ては、以下のものを用いた。 ・α−オレフィン・エチレンコオリゴマー(三井石油化
学工業(株)製 ルーカントHC40、HC600 ) ・アルキル置換ジフェニルエーテル((株)松村石油化
学研究所製 モレスコハイループ) また、表中の略号は以下の通りである。 ・ポリオレフィン系グラフト共重合体 (C-1) エチレン−アクリル酸エチル共重合体(50wt%)
とアクリロニトリル/スチレン共重合体(50wt%)との
グラフト共重合体 (C-2) エチレン−アクリル酸エチル共重合体(50wt%)
とポリスチレン(50wt%)とのグラフト共重合体 (C-3) エチレン−アクリル酸エチル共重合体(70wt%)
とアクリロニトリル/スチレン共重合体(30wt%)との
グラフト共重合体 尚、評価項目及び評価方法は下記の通りである。 ・熱分解特性(熱減量) TGAにて、 210℃×30分(窒素雰囲気中)条件での重
量変化(wt%)を測定した。 ・成形品表面状態(成形品外観) 評価用試験片(50mm×50mm×1mm;センターピンゲート
方式)を下記成形条件にて成形して、その表面(特にゲ
ート付近)の剥離状況を5段階で評価した。 成形条件 シリンダー温度(℃) 190 射出圧力 (kg/cm2) 750 射出速度 (m/min) 3 ・表面抵抗率(導電性) φ80×3t平板試験片表面の、表面抵抗率を、下記機器
を用いて常法に従い評価を行った。 アドバンテスト製 R6450デジタルマルチメーター R12702A RESISTIVITY CHAMBER ・摩擦係数、比摩耗量 鈴木式摩擦・摩耗試験機を用い、加圧下(10kg/c
m2 )、線速度 300mm/sec、接触面積2.0cm2で、S55C
鋼を相手材として、動摩擦係数、比摩耗量を測定した。
うに、ポリアセタール樹脂(A) に特定の(B) 導電性カー
ボンブラック、特定の(C) エチレン系グラフト共重合
体、(D)特定の潤滑剤を含有してなり、また、任意成分
として、(E) 特定の無機充填剤を含有せしめることによ
り、飛躍的に摩擦摩耗特性に優れ、しかも導電性が良好
なポリアセタール樹脂組成物を得ることが可能となる。
かかる組成物を用いて成る導電性軸受けは、静電気発生
の影響を受け易い、プリンターやファクシミリ等の印刷
機器に代表されるOA機器を始め、音声や画像再生関連
機器に代表されるAV機器に好適な軸受け部品を提供す
るものである。
Claims (8)
- 【請求項1】(A) ポリアセタール樹脂 100重量部に対
し、 (B) 導電性カーボンブラック5〜30重量部、 (C) エチレン−α,β不飽和酸エステル共重合体(c-1)
と、少なくとも一種のビニル系重合体(c-2) から得られ
るグラフト共重合体2〜30重量部、 (D) αオレフィンオリゴマー、脂肪酸エステル、アルキ
ル置換ジフェニルエーテルからなる群より選択される1
種以上の潤滑剤 0.5〜10重量部を配合してなり、かつ、
(C) 成分と(B) 成分の重量部比(C)/(B) が0.40以上であ
るポリアセタール樹脂組成物。 - 【請求項2】(B) 導電性カーボンブラックが、アセチレ
ンを出発物質としたアセチレンブラック及び/又はDB
P吸油量が 300ml/100g以上のオイルファーネスブラッ
クである請求項1記載のポリアセタール樹脂組成物。 - 【請求項3】(C) のグラフト共重合体が、(c-1) エチレ
ン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・メタクリ
ル酸共重合体から選択される1種以上のオレフィン系重
合体と、(c-2) アクリロニトリル−スチレン共重合体及
びポリスチレンからなる群より選択される1種以上のビ
ニル系(共)重合体より得られるものである請求項1又
は2記載のポリアセタール樹脂組成物。 - 【請求項4】(D) 成分のα−オレフィンオリゴマーが、
平均分子量が400 〜4000のエチレン・α−オレフィンコ
オリゴマーである請求項1〜3の何れか1項記載のポリ
アセタール樹脂組成物。 - 【請求項5】(D) 成分の脂肪族エステルが、C16 以上の
1価の飽和脂肪酸とC16 以上の一価の飽和脂肪族アルコ
ールもしくは多価アルコールとから成るフルエステル、
及び/又は、C16 以上の一価の飽和脂肪族アルコールと
多価カルボン酸とから成るフルエステルである請求項1
〜3の何れか1項記載のポリアセタール樹脂組成物。 - 【請求項6】(D) 成分のアルキル置換ジフェニルエーテ
ルが、フェニル基にC12 以上のアルキル基、エステル
基、エーテル基から選ばれる飽和脂肪族置換基の1種も
しくは2種以上が少なくとも1個以上導入されている化
合物である請求項1〜3の何れか1項記載のポリアセタ
ール樹脂組成物。 - 【請求項7】更に、平均粒径もしくは平均繊維径が50μ
m以下であり、炭酸カルシウム、シリカ、マイカ、ウォ
ラストナイトからなる群より選択される1種以上の(E)
無機粉末を 0.5〜20重量部配合してなる請求項1〜6の
何れか1項記載のポリアセタール樹脂組成物。 - 【請求項8】請求項1〜7の何れか1項記載のポリアセ
タール樹脂組成物よりなる、表面抵抗率が105 Ωcm以下
の導電性軸受け。
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|---|---|---|---|
| JP28984094A JP3290317B2 (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | ポリアセタール樹脂組成物 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08143748A true JPH08143748A (ja) | 1996-06-04 |
| JP3290317B2 JP3290317B2 (ja) | 2002-06-10 |
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| JP28984094A Expired - Fee Related JP3290317B2 (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | ポリアセタール樹脂組成物 |
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| JP (1) | JP3290317B2 (ja) |
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| WO2018180736A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | ポリプラスチックス株式会社 | 耐ダスト摺動性部材用樹脂組成物、耐ダスト摺動性部材及びその製造方法、ウィンドウレギュレータ用キャリアプレート、及び耐ダスト摺動性の発現方法 |
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1994
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