JPH08208964A

JPH08208964A - 熱可塑性ポリエステル樹脂組成物

Info

Publication number: JPH08208964A
Application number: JP27744195A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Endo; 寿彦遠藤; Nobuyuki Matsunaga; 伸之松永
Original assignee: Polyplastics Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 1996-08-13
Anticipated expiration: 2015-10-25
Also published as: JP2620541B2

Abstract

(57)【要約】【課題】極めて優れた短期及び長期摩擦摩耗特性を有
し、かつ摺動時の摩擦音も小さい摺動部品を供し得る熱
可塑性ポリエステル樹脂組成物を提供する。【解決手段】 (A) 熱可塑性ポリエステル樹脂99.9〜6
0.0重量部に、(B) 150,000cSt（センチストークス）以
上の粘度を有するシリコーンオイル0.05〜20.0重量部と
(C) 3,000cSt（センチストークス）以下の粘度を有する
潤滑油0.05〜20.0重量部を配合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は極めて優れた短期及
び長期摩擦摩耗特性を有し、かつ摺動時の摩擦音も小さ
い摺動部品を供し得る熱可塑性ポリエステル樹脂組成物
に関する。さらに詳しくは、(A) 熱可塑性ポリエステル
樹脂に(B) 150,000 cSt （センチストークス）以上の粘
度を有するシリコーンオイルと(C) 3,000cSt以下の粘度
を有する潤滑油を配合してなる熱可塑性ポリエステル樹
脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決使用とする課題】ポリブチ
レンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等の
熱可塑性ポリエステル樹脂は、機械的性質、電気的性
質、耐熱性、耐薬品性等に優れ、かつ、加工性も良いた
め、エンジニアリング樹脂として、近年、きわめて広汎
な分野において利用されている。そして、斯かる利用分
野の拡大に伴い、これらの樹脂は一層苛酷な条件下で使
用される傾向にあり、樹脂に対しては、更に高度の性質
が要求される場合が増えている。この様な性質の一つと
して、自動車、電気・電子製品等の摺動部品、機構部品
等の分野においては、摩擦摩耗特性の一層の向上と、そ
の長期的な持続性或いは摺動に伴う摩擦音の低減等が要
求される場合がある。従来、熱可塑性樹脂の摩擦摩耗特
性を改良する方法としては、例えば(1) 二硫化モリブデ
ン、グラファイト等の固体潤滑剤を添加する方法、(2)
ポリ四フッ化エチレン樹脂の粉末や繊維を添加する方
法、(3) 石油系潤滑油、合成潤滑油、脂肪族アルコール
又はそのエステル等の液体又は半固体潤滑剤を添加する
方法などが知られている。従来より公知の、これらの方
法でも、摩擦摩耗特性が改善されるのは勿論であり、特
に低速、低荷重の摺動条件下における短期間の使用で
は、充分要求に応え得る場合も多いが、高速、高荷重の
摺動条件になるに従って摩擦特性は不充分となり、又、
低速、低荷重下においても摺動時間の経過とともに摩擦
特性は大巾に低下し、長期的な安定性、信頼性に欠ける
という問題がある。また、摺動時の摩擦音の改良方法と
しては、ポリエチレン、ポリ四フッ化エチレン等を配合
する方法が一般的であるが、必ずしも要求に応え得る消
音性は得られず、又、機械的強度等の物性が低下すると
いった問題がある。斯かる如く、従来より公知の方法で
は摩擦摩耗特性、特に高速、高荷重の条件下での特性、
或いは長期的な特性の面でも、又、摺動時の消音特性の
面でも、厳格化する要求に応えることはできず、その改
善が切望されている。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、斯かる問
題点を解決し、熱可塑性ポリエステル樹脂が本来有する
優れた諸物性を損なうことなく、短期及び長期摩擦摩耗
特性を向上させ、かつ、摺動時の摩擦音をも低下せしめ
る方法について鋭意検討を重ねた結果、特定の高粘度の
シリコーンオイルと特定の低粘度の潤滑油を併用して配
合することにより、相乗効果が発現し、これらの特性が
飛躍的に向上することを見出して、本発明に到達した。
即ち、本発明は(A) 熱可塑性ポリエステル樹脂 99.9〜
60.0重量部に(B) 150,000cSt（センチストークス）以上
の粘度を有するシリコーンオイル 0.05〜20.0重量部と
(C) 3,000cSt（センチストークス）以下の粘度を有する
潤滑油 0.05〜20.0重量部を配合してなる熱可塑性樹脂
組成物を提供するものである。

【０００４】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる熱可塑性ポリ
エステルとは、ジカルボン酸化合物とジヒドロキシ化合
物の重縮合、オキシカルボン酸化合物の重縮合或いはこ
れら３成分混合物の重縮合等によって得られるポリエス
テルであり、ホモポリエステル、コポリエステルの何れ
に対しても本発明の効果がある。ここで用いられるジカ
ルボン酸化合物の例を示せば、テレフタル酸、イソフタ
ル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン
酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルエタ
ンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピ
ン酸、セバシン酸の如き公知のジカルボン酸化合物及び
これらのアルキル、アルコキシ又はハロゲン置換体等で
ある。また、これらのジカルボン酸化合物は、エステル
形成可能な誘導体、例えばジメチルエステルの如き低級
アルコールエステルの形で使用することも可能である。
本発明においては、上記の如き化合物の１種又は２種以
上が使用される。次にジヒドロキシ化合物の例を示せ
ば、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、ネオペンチルグリコール、ポリオキシアル
キレングリコール、ハイドロキノン、レゾルシン、ジヒ
ドロキシフェニル、ナフタレンジオール、ジヒドロキシ
ジフェニルエーテル、シクロヘキサンジオール、2,2'−
ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンの如きジヒド
ロキシ化合物及びこれらのアルキル、アルコキシ又はハ
ロゲン置換体等であり、１種又は２種以上を混合使用す
ることが出来る。また、オキシカルボン酸の例を示せ
ば、オキシ安息香酸、オキシナフトエ酸、ジフェニレン
オキシカルボン酸等のオキシカルボン酸及びこれらのア
ルキル、アルコキシ又はハロゲン置換体が挙げられる。
また、これら化合物のエステル形成可能な誘導体も使用
できる。本発明においては、これら化合物の１種又は２
種以上が用いられる。本発明では、上記の如き化合物を
モノマー成分として、重縮合により生成する熱可塑性ポ
リエステルは何れも使用することができ、単独で、又は
２種以上混合して使用されるが、好ましくはポリアルキ
レンテレフタレート、更に好ましくはポリブチレンテレ
フタレートが使用され、本発明の効果が顕著である。ま
た本発明においては、熱可塑性ポリエステルを公知の架
橋、グラフト重合等の方法により変性したものであって
も良い。

【０００５】次に本発明において上記の如き熱可塑性ポ
リエステル樹脂（Ａ成分）に配合されるシリコーンオイ
ル（Ｂ成分）とは、ジメチルポリシロキサンないしその
メチル基の一部が水素、フェニル基、ハロゲン化フェニ
ル基、ハロゲン化アルキル基、フルオロエステル基等の
１種又は２種以上で置換されたものであり、ASTM D-445
により測定した粘度が150,000cSt（25℃）以上の極めて
高い粘度を有するものが用いられる。これより低粘度の
シリコーンオイル、特に 100,000cSt以下のシリコーン
オイルを配合したのでは、初期の摩擦摩耗特性は向上す
るものの、本発明の目的である長期的摩擦摩耗特性或い
は摺動時の摩擦音を十分に改善することはできず、逆に
重合度の高いゴム状のシリコーン樹脂では、樹脂中に均
一分散させる事が極めて難しく、摩擦摩耗特性の向上が
期待できないのみならず、機械的物性等をも損なう場合
があり好ましくない。より好ましくは、200,000 〜1,00
0,000cStの粘度を有するものが用いられる。本発明にお
いては、斯かる高粘度シリコーンオイルを溶剤等で希釈
するか、無機又は有機固体に吸着させて添加することも
可能であり、シリコーンオイル添加の作業性、或いはシ
リコーンオイルの分散性の改良の面から好ましい場合が
多い。又、シリコーンオイルの樹脂中への分散をよくす
るため分散剤を併用することも好ましい。

【０００６】本発明においては、斯かる高粘度シリコー
ンオイル（Ｂ成分）と併用して、更にＣ成分として3,00
0cSt（25℃）以下の粘度を有する潤滑油が配合され、斯
くすることにより、相乗的効果が発現し、摩擦摩耗特性
は短期的にも長期的にも飛躍的に向上する。相乗効果を
より効果的に引き出すためには、2,000cSt以下の粘度を
有する潤滑油が好ましい。本発明において用いられる潤
滑油（Ｃ成分）とは、合成潤滑油、石油系潤滑油、動植
物油等の公知の潤滑油であり、これらの群から選ばれた
１種又は２種以上が添加される。ここで、石油系潤滑油
とは石油の分留、精製によって得られたパラフィン系、
ナフテン系等の炭化水素を主成分とするオイルであり、
タービン油、マシン油、エンジン油、ギヤー油、スピン
ドル油、冷凍機油、パラフィン油等が挙げられる。ま
た、合成潤滑油としては、各種シリコーンオイル、ポリ
アルキレングリコール油、ポリオールエステル油、ポリ
フェニルエーテル油、ジエステル油、ポリオレフィン油
等が挙げられる。また、動植物油とは、植物の果実、種
子、動物の脂肉等から採取されるオイルであり、例え
ば、大豆油、ヤシ油、パーム油、綿実油、アマニ油、ナ
タネ油、ヒマシ油、鯨油、スクワレン等があげられる
が、更にこれらの動植物油の主たる構成成分である高級
脂肪酸及びそのエステル等も、それが天然のものか、合
成によるものかを問わず、それがＣ成分としての粘度の
要件を満足する限り、本発明の潤滑油に含まれる。また
本発明の潤滑油（Ｃ成分）は、その性質を改良する目的
で酸化防止剤、極圧剤、摩耗防止剤、油性剤、粘度指数
向上剤、流動点降下剤等を加えたものでも良く、又、増
稠剤等を加えたグリース状のもの或いは希釈剤等を加え
たものであっても良い。要は基油として本発明の要件を
満足するものであれば良い。本発明においては、斯かる
如き潤滑剤の中で石油系潤滑油、特にパラフィン系オイ
ルが好ましく、又、合成潤滑油であるシリコーンオイル
も好ましい。

【０００７】本発明においては、上記の如き高粘度シリ
コーンオイル（Ｂ成分）及び低粘度潤滑油（Ｃ成分）の
添加量は、熱可塑性樹脂（Ａ成分）99.9〜60重量部に対
し、各々0.05〜20重量部である。これより少ない量では
相乗効果による著しい摩擦摩耗特性の向上を得ることは
できず、逆に過剰になると加工性を著しく損なうのみな
らず機械的物性等の大巾な低下を招く場合があり好まし
くない。従ってこれらの物性パランスを考慮して高粘度
シリコーンオイル（Ｂ成分）及び低粘度潤滑油（Ｃ成
分）は各々0.2 〜10重量部の範囲で配合するのが好まし
い。また、摩擦摩耗特性向上に対する相乗効果をより有
効にひき出すためには、低粘度潤滑油（Ｃ成分）／高粘
度シリコーンオイル（Ｂ成分）の割合は1/5 〜5/1 が好
ましい。

【０００８】本発明における高粘度シリコーンオイルと
低粘度潤滑油の併用により相乗効果が発現し、短期及び
長期的摩擦摩耗特性が著しく向上する理由は必ずしも明
らかではないが、本発明者らの推測する所によれば併用
系においては、高粘度のシリコーンオイルが樹脂表面又
はその近傍で容易に剥離しない安定な被膜を形成し、本
来ならば容易にブリードアウトし、長期的特性の面では
不充分な低粘度潤滑油がこの被膜中に安定に保持され、
よって低粘度潤滑油が有する優れた摩擦特性が短期間に
留まらず極めて長期に渡って維持されるものと考えられ
る。

【０００９】本発明の組成物中には、更に摺動特性を改
良する目的でグラファイト、二硫化モリブデン、金属石
鹸などの固体潤滑剤、ポリエチレン樹脂、ポリ四フッ化
エチレン樹脂などの良潤滑性を付与し得るポリマー等を
配合することもできる。また、目的に応じて、その物性
を改善するため、更に公知の各種の添加物を配合したも
のであっても良い。添加物の一例を示せば、酸化防止
剤、耐候・耐光安定剤、耐熱安定剤、滑剤、離型剤、核
剤、シリコーンオイル分散剤、帯電防止剤、難燃剤、着
色剤等が挙げられる。また、本発明の組成物は目的に応
じてガラス繊維等の繊維状、板状、粒状の無機充填剤を
添加することができ、又、更に他の樹脂又は高分子物質
を補助的に添加共用することも勿論可能である。

【００１０】本発明の組成物の調製は、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、１軸又は
２軸の押出機により練込押出してペレットを調製し、し
かる後、成形する方法、一旦組成の異なるペレットを調
製し、そのペレットを所定量混合して成形に供し、成形
後に目的組成の成形品を得る方法、成形機に各成分の１
又は２以上を直接仕込む方法等、何れも使用出来る。特
に、高粘度シリコーンオイル（Ｂ成分）と低粘度潤滑油
（Ｃ成分）を予め混合しておき、これを樹脂（Ａ成分）
に配合する方法は潤滑剤（Ｂ及びＣ成分）の取扱いが容
易になり、作業性の面で好ましい。

【００１１】

【実施例】以下実施例により、本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。実施例１〜９及び比較例１〜６ポリブチレンテレフタレート樹脂〔ポリプラスチックス
（株）製、商品名「ジュラネックス2000」〕に、表１に
示す如き粘度150,000cSt以上のシリコーンオイルと粘度
3,000cSt以下の各種の潤滑油を表１に示す割合で混合
後、２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。また比較のた
め、表２に示すように、高粘度シリコーンオイル及び低
粘度潤滑油のいずれも添加しないもの、これらの一方の
みしか添加しないもの等についても同様にして評価し
た。結果を併せて表１、表２に示す。尚、摺動特性の評
価は次の方法で行い、引張特性はASTMの測定法に準じて
行った。

【００１２】動摩擦特性鈴木式摩擦摩耗試験機を用い、加圧力0.75kg/cm²、線速
度180mm/sec 、接触面積2.0cm²、相手材ABS 樹脂とし、
摺動開始直後及び所定時間摺動させた後の動摩擦係数を
測定した。

【００１３】摩擦音特性上記の試験機を用い、加圧力3.5kg/cm²、線速度50mm/s
ec、接触面積2.0cm²で、同種の材料同志を10時間摺動さ
せる間のきしみ音の発生状況を評価した。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】

【発明の効果】以上の説明並びに実施例により明らかな
如く、熱可塑性ポリエステル樹脂に150,000cSt以上の粘
度を有するシリコーンオイルと3,000cSt以下の粘度を有
する潤滑油を併用して配合することにより、相乗効果が
発現し、短期及び長期の摩擦摩耗特性、摺動時の摩擦音
等の摺動に係る諸特性が著しく改善され、又その他の物
性が実質上問題となる程低下するといった不都合も生じ
ない。斯かる如く、本発明の組成物は、バランスのとれ
た優れた性質を有するものであり、自動車、電気・電子
機器、事務機、雑貨等の分野における摺動部材、例え
ば、歯車、軸受、キーボード部品等として好適に用いら
れる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 91:06）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】(A) 熱可塑性ポリエステル樹脂 99.9〜6
0.0重量部に(B) 150,000cSt（センチストークス）以上
の粘度を有するシリコーンオイル0.05〜20.0重量部と
(C) 3,000cSt（センチストークス）以下の粘度を有する
潤滑油 0.05〜20.0重量部を配合してなる熱可塑性ポリ
エステル樹脂組成物。
【請求項２】熱可塑性ポリエステル樹脂がポリアルキレ
ンテレフタレートである請求項１記載の熱可塑性ポリエ
ステル樹脂組成物。
【請求項３】熱可塑性ポリエステル樹脂がポリブチレン
テレフタレートである請求項１記載の熱可塑性ポリエス
テル樹脂組成物。
【請求項４】潤滑油がパラフィン系オイルである請求項
１〜３の何れか１項記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組
成物。
【請求項５】潤滑油がシリコーンオイルである請求項１
〜３の何れか１項記載の熱可塑性ポリエステル樹脂組成
物。