JPH08194995A

JPH08194995A - テープ摺動部材用成形品

Info

Publication number: JPH08194995A
Application number: JP7003857A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Nakamura; 雅昭中村
Original assignee: Polyplastics Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd
Priority date: 1995-01-13
Filing date: 1995-01-13
Publication date: 1996-07-30
Anticipated expiration: 2016-02-05
Also published as: JP3132969B2

Abstract

(57)【要約】【目的】テープとの摺動特性及びその他の物性に優
れ、特に磁気テープ走行用ガイド又はポストとして好適
に使用されるテープ摺動部材用成形品を提供する。【構成】炭素繊維10〜50重量％（対組成物）を配合し
た、ポリアリーレンサルファイド樹脂または液晶性ポリ
エステル樹脂組成物からなり、その表面抵抗が10⁷Ω以
下であり、且つ中心線平均粗さ（Ra）が 0.5〜10.0μm
であるテープ摺動部材用成形品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気テープ等のテープ
との摺動特性に優れたテープ摺動部材用成形品、特に磁
気テープ走行用ガイド又はポストに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
カセットテープやオーディオ、ＶＴＲ機器において走行
する磁気テープ等のテープを案内するための各種固定ガ
イドやポストには、テープの安定走行を行なわせるため
に切磨加工されたアルミ、ステンレスなどの金属が使用
されている。しかし、金属材は研削研磨加工を要し、煩
雑でコストがかかるという問題点がある。そこで近年、
これらを樹脂化、更にはこれら部材を支持するベース部
材（ポストベース等）をも一体化して樹脂化することに
より低価格化、軽量化、製造工程の簡略化等を図ること
が試みられている。ところで、テープ摺動部材に要求さ
れる特性としては、潤滑性、摩擦・磨耗特性などの摺動
特性に優れているとともに、テープ走行により発生する
静電気を除去するために導電性が必要である。さらに
は、寸法安定性、機械強度、耐熱性なども要求され、こ
れらを全て満足することは至難の場合が多い。特に磁気
テープ走行用ガイド又はポストは走行するテープを急角
度に方向転換する場合が多く、テープとの接触圧力も高
いため特に上記特性に優れていることが要求される。樹
脂材料の摺動特性を改善する手段としては、フッ素樹
脂、炭素繊維、黒鉛、フッ化黒鉛、二硫化モリブデンな
どの固体潤滑剤を配合したり、常温で液状のフッ素オイ
ル、シリコーンオイルなどの合成油や鉱油などの液体潤
滑剤を添加する方法が従来から提案されているが、液体
潤滑剤は成形品表面にしみだし易くテープに付着して支
障を生じ、また固体潤滑剤は、摩擦係数やテープ、部材
の損傷などの摺動特性やその他の諸物性が充分とはいい
難く、なお一層の改善が望まれている。本発明はテープ
摺動部材用成形品における上記の問題点を改善し、金属
の代替品として使用可能な合成樹脂製のテープ摺動部材
を提供することを目的とするものである。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的を達
成すべく研究の結果、特定の熱可塑性樹脂に特定量の炭
素繊維を配合した組成物からなる成形品で、且つ特定の
表面粗さを有することが特に有効であることを見出すに
至り、本発明を完成するに到った。即ち本発明は、炭素
繊維10〜50重量％（対組成物）を配合した、ポリアリー
レンサルファイド樹脂または液晶性ポリエステル樹脂組
成物からなり、その表面抵抗が10⁷Ω以下であり、且つ
中心線平均粗さ（Ra）が 0.5〜10.0μm であることを特
徴とするテープ摺動部材用成形品である。

【０００４】本発明のテープ摺動部材用成形品を構成す
る基体樹脂成分は、摺動性、寸法安定性、機械強度、耐
熱性等の見地から、特にポリアリーレンサルファイド樹
脂または液晶性ポリエステル樹脂が好ましい。ここでポ
リアリーレンサルファイド（ＰＡＳ）樹脂とは、分子構
造として主として繰り返し単位-(Ar-S-)- （ただしArは
アリーレン基）で構成されたものである。アリーレン基
（-Ar-）としては、例えば、ｐ−フェニレン基、ｍ−フ
ェニレン基、ｏ−フェニレン基、置換フェニレン基（但
し置換基はアルキル基、好ましくはC₁〜C₅のアルキル
基、又はフェニル基）、p,p'−ジフェニレンスルホン
基、p,p'−ビフェニレン基、p,p'−ジフェニレンエーテ
ル基、p,p'−ジフェニレンカルボニル基、ナフタレン基
などである。この場合、前記のアリーレン基から構成さ
れるアリーレンサルファイド基の中で、同一の繰り返し
単位を用いたポリマー、即ちホモポリマーを用いること
ができ、又、組成物の加工性という点から、異種繰り返
し単位を含んだコポリマーが好ましい場合もある。ホモ
ポリマーとしては、アリーレン基がｐ−フェニレン基で
ある、ｐ−フェニレンサルファイド基を繰り返し単位と
する実質上線状のものが特に好ましく用いられる。又、
コポリマーとしては、前記のアリーレン基からなるアリ
ーレンサルファイド基の中で、相異なる２種以上の組み
合わせが使用できるが、中でもｐ−フェニレンサルファ
イド基を主とし、ｍ−フェニレンサルファイド基を含む
組み合わせが特に好ましく用いられる。この中でｐ−フ
ェニレンサルファイド基を60モル％以上、より好ましく
は70モル％以上含む実質上線状のものが、耐熱性、成形
性、機械的特性等の物性上の点から適当である。本発明
に使用する樹脂成分としてのポリアリーレンサルファイ
ド樹脂は、比較的低分子量の線状ポリマーを酸化架橋又
は熱架橋により溶融粘度を上昇させ、成形加工性を改良
したポリマーも使用できるが、２官能性モノマーを主体
とするモノマーから縮重合によって得られる実質的に線
状構造の高分子量ポリマーを使用することもできる。得
られる成形物の物性は後者の実質的に線状構造ポリマー
の方が好ましい場合が多い。又、本発明のＰＡＳ樹脂と
しては、前記のポリマーの他に、モノマーの一部分とし
て３個以上の官能基を有するモノマーを混合使用して重
合した分岐又は架橋ＰＡＳ樹脂、又はこれを前記の線状
ポリマーにブレンドした配合樹脂も用いることができ好
適である。

【０００５】一方、本発明において用いる液晶性ポリエ
ステル樹脂とは、溶融時に光学的異方性（液晶性）を示
す、熱可塑性溶融加工可能なポリエステルであり、一般
にサーモトロピック液晶ポリマーに分類されるものであ
る。かかる異方性溶融相を形成するポリエステルは溶融
状態でポリマー分子鎖が規則的な平行配列（液晶状態）
をとる性質を有している。異方性溶融相の性質は、直交
偏光子を利用した慣用の偏光検査法により確認すること
ができる。具体的には、異方性溶融相は、偏光顕微鏡を
使用し、そのホットステージにのせた溶融試料を窒素雰
囲気下で約40倍の倍率で観察することにより確認でき
る。すなわち、直交偏光子の間で検査したときに、試料
が光学的に異方性であると、たとえ溶融静止状態であっ
ても偏光は透過する。本発明で用いられる液晶性ポリエ
ステルは、上記の如き液晶性を有する芳香族ポリエステ
ル又は芳香族ポリエステルアミドであって、芳香族ポリ
エステル及び芳香族ポリエステルアミドを同一分子鎖中
に部分的に含むポリエステルであってもよい。分子構造
的には芳香族ヒドロキシカルボン酸（例えばヒドロキシ
安息香酸）残基及びそれらの芳香族置換誘導体残基を主
たる構成単位として含んでいることを特徴としており、
ヒドロキシ基及びカルボン酸基は芳香環に直接置換され
ているものが好ましく、ヒドロキシ基及びカルボン酸基
は同一芳香環上にあっても、他の異なる環上にあっても
良いが、いずれも芳香族環化合物の同一分子中にあるこ
とが必要である。かかる液晶性ポリエステルは特開昭61
−69866 号公報、特開昭63−101448号公報等に詳しく記
載されており、例えば商品名「ベクトラ」（ポリプラス
チックス株式会社）等として市販されている。

【０００６】尚、本発明の成形品は樹脂成分として上記
ポリアリーレンサルファイド樹脂又は液晶性ポリエステ
ル樹脂を主たる樹脂成分とするものであるが、補助的に
少量の他の熱可塑性樹脂例えばポリオレフィン系樹脂、
ポリアミド系樹脂、他のポリエステル系樹脂、スチレン
系樹脂等を併用してもよい。

【０００７】次に本発明におけるテープ摺動部材成形品
を構成する炭素繊維としては、ＰＡＮ系、ピッチ系、セ
ルロース系等の原料から常法により調製される炭素繊維
であれば何れでもよく特に限定するものではないが、好
ましくはＰＡＮ系、ピッチ系炭素繊維が用いられる。そ
の繊維径は３〜15μm が好ましく、特に好ましくは５〜
12μm である。また使用する炭素繊維は樹脂との密着性
を向上する目的で適当な表面処理を施したものが望まし
い。かかる目的で用いられる表面処理剤としては、エポ
キシ系化合物、イソシアネート系化合物（ポリウレタ
ン）、シラン系化合物、チタネート系化合物、ポリアミ
ド系化合物等公知の表面処理剤が使用される。炭素繊維
の配合量の下限は、摺動性、帯電防止性、強度等の見地
から成形品組成物に対し少なくとも10重量％、好ましく
は15重量％であり、またその上限は成形性（流動性）、
機械物性の点で50重量％、好ましくは40重量％である。

【０００８】更に本発明に使用する成形品組成物として
は、必須ではないが上記炭素繊維以外に、タルクを併用
配合することが好ましい。タルクの効果は、それ自体が
モース硬度が１と低く、且つへき開性を有していること
から走行テープを傷つけることがなく摺動特性に優れて
いるのみならず、炭素繊維との併用により容易に本発明
の目的とする成形品の表面粗度（中心線平均粗さRa）が
得られる点にある。表面粗度は、後述するように種々の
方法で調整し付与することができるが、例えば射出成形
にて対象成形品を得る場合、成形品の成分として炭素繊
維以外にタルクを併用配合すると、併用配合しない場合
と比較して明らかに適度に表面が荒れて目的とする成形
品の表面粗度が得られ炭素繊維が表面に露出しやすくな
り効果的であることを本発明者は見出した。使用するタ
ルクの配合量は、炭素繊維の量にもよるが、目的とする
表面粗度および成形加工性等の見地から成形品組成物に
対し40重量％以下、好ましくは５〜30重量％である。ま
た、その平均粒径は、20μm 以下、好ましくは 0.1〜10
μm である。

【０００９】更に本発明においては、潤滑性、摩擦・磨
耗特性を補足する目的で、テトラフルオロエチレンの如
きフッ素樹脂、グラファイト、フッ化黒鉛、チタン酸カ
リウム繊維、二硫化モリブデン、窒化ホウ素等を補助的
に併用配合することができる。かかる目的で特に好まし
い充填剤は、フッ素樹脂であり、その配合量は、成形加
工性等の見地から５〜30重量％が好ましい。

【００１０】また、炭素繊維を配合するだけで目的とす
る表面抵抗率が得られない場合は、さらに導電性フィラ
ーを添加してもよい。導電性フィラーとしては、例えば
カーボンブラック、カーボンビーズ等が挙げられる。ま
た本発明においては、機械的強度、耐熱性、寸法安定性
（耐変形、そり）等の性能に優れた成形品を得るため
に、本発明の目的であるテープとの摺動性を阻害しない
範囲においてガラス繊維、ガラスフレーク、炭酸カルシ
ウム、カオリン、クレー、マイカ等の無機充填材を一種
又は二種以上補助的に併用配合してもよい。

【００１１】更に、本発明に使用する成形品組成物は、
一般に熱可塑性樹脂に添加される公知の物質、すなわち
酸化防止剤等の安定剤、難燃剤、染・顔料等の着色剤、
潤滑剤および結晶化促進剤、結晶核剤等も要求性能に応
じ適宜添加することができる。

【００１２】本発明のテープ摺動部材用成形品の特徴の
一つは、更に成形品の少なくとも摺動面の表面粗度（中
心線平均粗さRa）を 0.5〜10.0μm とすることにあり、
かくすることによって、磁気テープの如きテープ類と摺
動するガイドやポスト等の部材としての摺動特性を一層
向上させ、前記成形品組成物の成分要件による効果とあ
いまって、相乗的に本発明の目的とする特性を一段と優
れたものとする効果を有するものである。本発明におけ
る中心線平均粗さ（Ra) は、JIS-B0601 に準拠して測定
される値である。本発明においてはかかる中心線平均粗
さRaが 0.5〜10μm であることが特徴であり、好ましく
は0.8 〜５μm である。かかる表面粗度は、種々の方法
で調整し付与することができる。例えば、対象成形品を
射出成形するときの成形条件を適宜試行調整することに
よって成形することができる。例えば一般的傾向として
金型温度を低くすることにより表面粗度は大となる傾向
を示し、金型温度の選定により目的の表面粗度を得るこ
とができる。また、あらかじめ金型自体の必要部所（テ
ープ摺動部に対応）に目的とする粗度を形成した金型を
使用して目的物を成形することとにより、目的の表面粗
度を成形品表面に転写し付与することも可能である。ま
た、あらかじめ一般的な標準成形条件で成形した後、適
当なサンドブラストのごとき機械的後処理、あるいは適
当な化学薬品によるエッチング等の化学的後処理によ
り、その表面を目的の粗度に調整することもできる。か
かる表面粗度を 0.5〜10μm に調整することは前記の炭
素繊維、その他の添加剤のみによる効果を更に一段と向
上する上で極めて有効である。表面粗度が、0.5 μm 以
下の平滑な面では意外にも摺動性が劣る。また、表面粗
度が10μm 以上と大きすぎても摺動特性は悪化し、好ま
しくない。

【００１３】本発明のテープ摺動部材用成形品は、更に
表面抵抗率（JIS-K6911 に準拠）が10⁷Ω以下、好まし
くは10⁵Ω以下である。これは摺動による静電気の障害
（異物の付着やテープが成形品に張り付く問題）を排除
するため必要な要件で、炭素繊維やその他の導電性補助
剤の配合量によって調整することができる。また、本発
明の表面粗度規定は、この点に対しても有効に作用す
る。

【００１４】

【実施例】次に実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例１〜12および比較例１〜８表１〜２に示す組成で各成分を混合し、押出機により溶
融混練して成形用組成物ペレットを得た。次に射出成形
機を用いて円筒状（径６mm）の試験片を作成し、表記の
条件で表面粗度を形成して下記の評価を行なった。（１）中心線平均粗さ（Ra）円筒試験片の長さ方向（テープ走行に対して垂直方向）
の中心線平均粗さを、東京精密製表面粗度計（触針法）
を用いて以下の条件にて測定した。倍率：5000倍触針移動速度：0.3mm ／秒カットオフ値：0.8mm 測定長さ（Ｌ）：４mm （２）表面抵抗率 120mm×120mm ×２mm厚の平板を成形し、JIS-K6911 に
準じてアドバンテスト社製デジタルエレクトロメーター
で測定した。（３）摺動試験図１に示す装置により、磁気テープ３の一端をロードセ
ル４に取り付け、他端に一定の重り２を付ける。このテ
ープ３を円筒試験片１を介して直角に方向を変えて重り
２を吊るし、ロードセル４を左右に移動させて下記の条
件で試験片表面を往復摺動させ負荷の変動を検出するこ
とにより、テープと円筒試験片との摩擦係数を算出し
た。動摩擦係数（μ）は、次式（オイラーの式）で示し
た。 μ＝（２／π）ｌｎ（Ｗ／Ｗ₀）但し、Ｗ₀：重り（10gr) Ｗ：重り引き上げ時の負荷ロードセル：ミネベア（株）ＵＴ−100ＧＲテープ：８mmテープ反磁性面側円筒試験片：外径（ｒ）６mmΦ、長さ（ｍ）16mm 移動距離：100mm 移動回数：1000往復動摩擦係数は、初期（10往復）と長期（1000往復）を算
出して併記した。また、摺動試験後、テープおよび円筒
試験片の各々について摺動部表面の顕微鏡観察を行って
損傷の程度を調べ、次の如く相対的な評価を行った。 ○：きずなし、△：少々きずあり、×：きずあり

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】

【発明の効果】本発明によるテープ摺動部材用成形品
は、摺動初期から長時間の使用にわたり摩擦係数が小さ
く安定し、且つテープおよび部材ともに摺動による損傷
が少なく、また摺動に伴う静電気による支障もなく、テ
ープ走行を案内するポスト類やガイド類として優れた特
性を有し、極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】テープ摺動性試験装置の概要を示す図であ
る。

【符号の説明】

１円筒試験片２重り３テープ４ロードセル５移動距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭素繊維10〜50重量％（対組成物）を配
合した、ポリアリーレンサルファイド樹脂または液晶性
ポリエステル樹脂組成物からなり、その表面抵抗が10⁷
Ω以下であり、且つ中心線平均粗さ（Ra）が 0.5〜10.0
μm であることを特徴とするテープ摺動部材用成形品。
【請求項２】樹脂組成物が更に５〜40重量％のタルク
を含有する請求項１記載のテープ摺動部材用成形品。
【請求項３】樹脂組成物が更にフッ素樹脂５〜30重量
％を含有する請求項１〜２の何れか１項記載のテープ摺
動部材用成形品。
【請求項４】テープ摺動部材用成形品が磁気テープ走
行用ガイド又はポストである請求項１〜３の何れか１項
記載のテープ摺動部材用成形品。