DE3873616T2

DE3873616T2 - Polyacetal-harzzusammensetzung und daraus hergestellte gleitteile.

Info

Publication number: DE3873616T2
Application number: DE8888107157T
Authority: DE
Inventors: Masakazu Ikeda; Norio Matsuo; Michiya Okamura; Hiroshi Yui
Original assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1987-05-15
Filing date: 1988-05-04
Publication date: 1993-03-11
Anticipated expiration: 2008-05-05
Also published as: US4873282A; EP0292746A2; EP0292746A3; EP0292746B1; DE3873616D1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Polyacetalharz-Zusammensetzung, welche ein Polyacetal, ein Polyethylen von hoher Dichte und Ruß, der in einer speziellen Morphologie dispergiert ist, umfaßt, welche exzellent ist bezüglich ihrer Wärmeleitfähigkeit, Gleiteigenschaften, Formbarkeit und Aussehen des Formkörpers.
In den vergangenen Jahren sind Kunststoffe auf den Gebieten verschiedener Haushaltsgeräte, Büroautomatisierungseinrichtungen usw. weit verbreitet worden, einhergehend mit der Verbesserung der Genauigkeit und den Eigenschaften aufgrund der Entwicklung der Verformungstechniken, neuer Kunststoffmaterialien und ähnlichem.
Betrachtet man speziell Getriebe, die gleitende Teile dieser Einrichtungen sind, so werden dort Kunststoffe in breitem Umfang eingesetzt, im wesentlichen als Getriebe kleiner Drehmomentübersetzung oder Getriebe von kleiner Größe, und zwar unter dem Gesichtspunkt herabgesetzter Kosten, die aus der Massenproduktion resultieren, Korrosionsbeständigkeit, Lärmreduzierung und ähnlichem, trotz ihrer Unterlegenheit bezüglich Steifigkeit oder Festigkeit.
Polyacetalharze wurden allgemein für die spezielle Verwendung als Präzisionsgetriebe von kleiner Größe wegen ihrer relativ wohlausgewogenen Charakteristika, wie sie für Getriebematerial verlangt werden, wie etwa Formgenauigkeit, Ermüdungsfestigkeit, etc., eingesetzt.
Polyacetal selbst ist ein technisches Harz, das ausgezeichnet bezüglich seiner Gleiteigenschaften ist, und Untersuchungen wurden darauf gerichtet, die Brauchbarkeit von Polyacetal zu erweitern, indem man darin Ruß einbrachte, um dadurch dem Harz Wärmeleitfähigkeit zu verleihen.
Eine Polyacetal-Zusammensetzung, in welche Ruß in einer hinreichenden Menge, um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten, eingebracht wurde, unter lag jedoch vielen Problemen, wie etwa Zersetzung des Polyacetals während des Knetens, ernsthafte Verschlechterung bezüglich Formbarkeit, extreme Verschlechterung bezüglich Aussehen des Formkörpers und ähnlichem.
Zusätzlich verursacht das gleitende Teil (z. B. Getriebe), das ein Polyacetalharz umfaßt, einen störenden Lärm, wenn es unter scharfen Bedingungen, d. h. einer hohen Last und einer hohen Geschwindigkeit, verwendet wird. Im Hinblick auf das starke Bedürfnis zur Reduzierung des Lärms, der durch verschiedene Haushaltsgeräte, Büroautomatisierungsgeräte usw. verursacht wird, wurde stark danach verlangt, die Formungsgenauigkeit, Abreibungsbeständigkeit und Gleiteigenschaften der gleitenden Teile, z. B. Getriebe, Lager, Nocken etc., zu verbessern.
Um diesen Anforderungen zu genügen, wurde vorgeschlagen, eine Amidverbindung und Polyethylenwachs zu Polyacetal, das leitenden Ruß enthielt, zuzugeben, wie in US-PS 4 555 357 offenbart. Dieser Vorschlag erreicht einige Verbesserungen bezüglich der oben beschriebenen Probleme, hat aber den weiteren Nachteil, daß die dem Polyacetal inhärent eigenen Gleiteigenschaften verschlechtert werden.
DE-A-28 08 675 offenbart Zusammensetzungen, die Polyoxymethylen, elektrisch leitenden Ruß und Polyethylen mit einer Dichte von 0,91 bis 0,94 g/cm³ und mit einem Schmelzindex von 0,1 bis 2000 enthalten.
Im Lichte dieser Umstände haben die gegenwärtigen Erfinder intensive und ausgedehnte Untersuchungen durchgeführt. Als Ergebnis wurde nun gefunden, daß eine Polyacetalharz-Zusammensetzung, bei welcher Polyacetal, Ruß und ein Polyethylen hoher Dichte unter einer speziellen morphologischen Kontrolle dispergiert werden, ausgezeichnet in der Wärmeleitfähigkeit, Formbarkeit und im Aussehen des Formkörpers ist und dem Polyacetal für sich selbst in den Gleiteigenschaften überlegen ist.
Das heißt, die vorliegende Erfindung stellt eine Polyacetalharz-Zusammensetzung zur Verfügung, welche umfaßt: (a) 60 bis 94 Gew.-Teile Polyacetal, (b) 4 bis 30 Gew.-Teile eines Polyethylens hoher Dichte und (c) 2 bis 10 Gew.-Teile Ruß, jeweils auf 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge der Komponenten (a), (b) und (c) bezogen, worin eine Schmelzflußrate des als Komponente (b) eingesetzten Polyethylens hoher Dichte von 0,08 bis 8 g/10 Minuten beträgt und ein Verhältnis einer Schmelzflußrate des besagten Polyacetals als Komponente (a) zu dem der Komponente (b) 0,2 bis 25 beträgt, und die Dichte des besagten Polyethylens hoher Dichte als Komponente (b) 0,945 bis 0,98 g/cm³ beträgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der oben erwähnten Polyacetalharz-Zusammensetzung ist die Komponente (c) im wesentlichen in eine disperse Phase der Komponente (b) eingeschlossen.
Die vorliegende Erfindung liefert ferner ein erstaunlich wenig Lärm verursachendes gleitendes Teil, das die oben erwähnte Polyacetalharz-Zusammensetzung umfaßt.
Fig. 1 stellt ein Lärmbestimmungssystem dar;
Fig. 2 stellt eine Vorrichtung zur Bestimmung von Gleiteigenschaften dar;
Fig. 3 ist ein grafische Darstellung der Ergebnisse von Messungen der Abriebbeständigkeit.
Der Begriff "gleitendes Teil", wie hierin verwendet, bedeutet Teile von elektrischen Einrichtungen, die unter Antrieb gleiten, und schließt Getriebe, Lager, Nocken, Hebel usw. ein.
Das Polyacetal, das als Komponente (a) in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist ein Polyoxymethylen-Homopolymer oder ein Copolymer, dessen Hauptkette eine Oxymethylen-Einheit umfaßt.
Das Polyoxymethylen-Homopolymer ist ein thermoplastisches lineares Hochpolymer mit einer Grundeinheitenstruktur, dargestellt durch die Formel:
-(RCHO)n -worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellt, und schließt ein Acetal-Homopolymer, das ein einheitliches Polymer eines Aldehyds ist, ein.
Das Acetal-Copolymer schließt ein Polymer, umfassend eine Oxymethylen-Kette, in welche eine Oxyalkyleneinheit, dargestellt durch die Formel:
worin R¹ und R², welche gleich oder verschieden sein können, jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, oder eine Arylgruppe darstellen; und m eine ganze Zahl von 2 bis 8 darstellt, statistisch eingefügt ist.
Der Anteil der Oxyalkylen-Einheiten im Acetal-Copolymer reicht im allgemeinen von 0,05 bis 50 Mol und vorzugsweise von 0,1 bis 20 Mol pro 100 Mol der Oxymethylen-Einheiten.
Spezielle Beispiele der Oxyalkylen-Einheit sind eine Oxyethylen-Einheit, eine Oxypropylen-Einheit, eine Oxytrimethylen-Einheit, eine Oxytetramethylen-Einheit, eine Oxybutylen-Einheit, und eine Oxyphenylethylen-Einheit. Von diesen werden Oxyethylen- und Oxytetramethylen-Einheiten unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung von Eigenschaften der Polyacetalharz-Zusammensetzung vorgezogen.
Das oben beschriebene Acetal-Copolymer kann durch Copolymerisierung oder Umsetzung von Formaldehyd, Trioxan oder Polyoxymethylen mit einem zyklischen Ether oder einem zyklischen Formal hergestellt werden.
In der vorliegenden Erfindung wird das durch Polymerisationsreaktion hergestellte Acetal-Homo- oder -Copolymer als Mischungsverbindung eingesetzt, nachdem seine Endgruppen in stabile Gruppen umgewandelt wurden.
Das Polyethylen hoher Dichte, welches als Komponente (b) verwendet werden kann, ist ein Ethylen-Homopolymer; ein statistisches oder Blockcopolymer von Ethylen und einem oder mehreren alpha-Olefinen; und ein statistisches, Block- oder Pfropfcopolymer von Ethylen und einem Vinylmonomeren, z. B. Acrylsäure, Maleinsäureanhydrid usw . . Das Copolymer von Ethylen und Comonomer(en) sollte mindestens 60 Gew.-Teile Ethylen-Einheiten enthalten.
Spezielle Beispiele des Polyethylens hoher Dichte als Komponente (b) schließen Ethylen-Homopolymere, z. B. bei mittlerem bis niedrigem Druck hergestellte Polyethylene hoher Dichte, usw.; und Copolymere von Ethylen und anderen Monomer(en), z. B. ein statistisches oder Block-Ethylen-Propylen-Copolymer, ein Ethylen-Buten-l-Copolymer, ein Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Polyethylen usw., ein. Von diesen Polyethylenen hoher Dichte werden ein Ethylen-Homopolymer und ein Copolymer von Ethylen und anderen alpha-Olefin(en), welches eine Dichte zwischen 0,945 und 0,98 g/cm³ hat, vorgezogen.
Die mit Ethylen copolymerisierbaren Comonomere schließen Olefine, z. B. Propylen, Buten, Hexen, Octen usw., und Vinylverbindungen, z. B. Vinylacetat, (Meth)acrylsäure, Vinyl(meth)acrylat usw., ein.
Der Ruß, welcher als Komponente (c) verwendet werden kann, ist herkömmlich und schließt Ofenruß, Acetylenruß, thermischen Ruß, Gasruß usw. ein. Es ist günstig, elektrisch leitenden Ruß zu verwenden. Besonders vorteilhaft ist ein elektrisch leitender Ruß mit einer BET-spezifischen Oberfläche (N&sub2;-Adsorption) von 40 m²/g oder mehr, vorzugsweise 400 m²/g oder mehr, und noch noch mehr bevorzugt 850 m²/g oder mehr, z. B. Ketjen-Ruß, hergestellt von KBIC AG.
Die Komponenten (a), (b) und (c) werden in solchen Verhältnissen gemischt, daß die resultierende Zusammensetzung 60 bis 94 Gew.-Teile und vorzugsweise 65 bis 85 Gew.-Teile der Komponente (a), 4 bis 30 Gew.-Teile und vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-Teile der Komponente (b), und 2 bis 10 und vorzugsweise 4 bis 8 Gew.-Teile der Komponente (c) enthält, jeweils pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge der Komponenten (a), (b) und (c).
Wenn das Mischungsverhältnis der Komponente (c) weniger als 2 Gew.-Teile beträgt, zeigt die resultierende Zusammensetzung kaum thermische Leitfähigkeit und verschafft nur einen schwachen Effekt bezüglich der Verbesserung der Gleiteigenschaften. Andererseits, wenn es 10 Gew.-Teile übersteigt, wird die Formbarkeit der Zusammensetzung verschlechtert.
Wenn das Mischungsverhältnis der Komponente (b) weniger als 4 Gew.-Teile beträgt, können die Gleiteigenschaften nicht hinreichend verbessert werden. Wenn es 30 Gew.-Teile übersteigt, werden die Gleiteigenschaften eher herabgesetzt.
Unter Betrachtung eines dispergierten Systems der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist es besonders bevorzugt, daß die Komponente (c) im wesentlichen in eine Domäne der Komponente (b) eingeschlossen ist. Der Ausdruck "die Komponente (c) ist im wesentlichen in eine Domäne der Komponente (b) eingeschlossen", wie hierin verwendet, bedeutet eine morphologische Struktur, in welcher die Komponente (c) im wesentlichen von der dispergierten Phase (Domäne) der Verbindung (b) umfangen ist, welche im wesentlichen eine zusammenhängende begrenzte Fläche durch die Zusammensetzung hindurch bildet. Die Bildung einer solchen Morphologie ermöglicht es, die Dispersion des Rußes genau zu kontrollieren und die Formbarkeit und das Verformungserscheinen deutlich zu verbessern. Der wesentliche Einschluß von Ruß in die kontinuierliche Polyethylenfläche von hoher Dichte erzeugt einen zusätzlichen Effekt dahingehend, daß die resultierende Polyacetalharz-Zusammensetzung eine verbesserte elektrische Leitfähigkeit im Vergleich zu der herkömmlichen Polyacetalharz-Zusammensetzung, die denselben Ruß enthält, aufweist.
Um die oben erwähnte spezielle Morphologie zu bilden, ist es wirkungsvoll, die Schmelzviskositäten der Verbindungen (a) und (b) angemessen zu kontrollieren. Spezieller gesagt kann die Morphologie erreicht werden, indem man ein Verhältnis der Schmelzflußrate (MFR) der Komponente (a) (X) zu der der Komponente (b) (Y) (X/Y) innerhalb eines Bereiches von 0,2 bis 25, vorzugsweise von 0,4 bis 20, besonders bevorzugt von 0,5 bis 15, kontrolliert, wobei die MFR bestimmt wird bei 190ºC unter einer Last von 2,16 kg (ASTM-D 1238170). In diesem Zusammenhang ist es günstig, Polyacetal als Komponente (a) mit einem MFR (X) von 2 bis 30 g/10 Minuten, und besonders bevorzugt von 5 bis 20 g/10 Minuten, und ein Polyolefin als Komponente (b) mit einem MFR (Y) von 2 bis 8 g/10 Minuten zu verwenden.
Während die Weise, die Komponenten (a), (b) und (c) zu vermischen, nicht besonders eingeschränkt ist, ist es wünschenswert, daß die Komponenten (b) und (c) zuvor schmelzgeknetet werden und dann die Komponente (a) mit diesen schmelzgeknetet wird.
Die Komponente (b), in welcher die Komponente (c) dispergiert ist, kann in der Matrixkomponente (a) in Form von Kugeln oder vorzugsweise in einer faserartigen ausgedehnten Form oder in Form einer Netzstruktur, die faserartige Partikel umfaßt, die wiederum unter sich verbunden sind, dispergiert sein.
Die Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann verschiedene Hilfskomponenten zusätzlich zu den wesentlichen Komponenten (a), (b) und (c) enthalten. Beispiele solcher Hilfskomponenten schließen Antioxidantien vom Phenol-Typ, z. B.: 2,6-Di-t-butyl-4-methylphenol, 1,1,3-Tri-(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)butan, Tetrakis[methylen(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyhydrozimtsäureester)]methan, n-Octadecyl-beta-(4'-hydroxy-3',5'-di-tbutylphenyl)propionat usw.; Antioxidantien vom Schwefel-Typ, z.D. Dilaurylthiodipropionat, Distearylthiodipropionat, Laurylstearylthiodipropionat, Tetrakis(methylen-3-dodecylthiopropionat)methan usw.; Antioxidantien vom Phosphor-Typ, z. B. Di(dinonylphenyl)-mono-(p-nonylphenyl)phosphit usw.; höhere Fettsäuremetallsalze, z. B. Kalziumstearat, Magnesiumstearat, Zinkoleat usw.; Schmiermittel, z. B. Stearamid usw.; ultraviolettes Licht absorbierende Mittel; antistatische Mittel; Kupferbeständigkeitsmittel; flammverzögernde Mittel und ähnliches, ein.
Zugabe dieser zusätzlichen Komponenten ist wirksam, um verschiedene Eigenschaften zu verbessern, wie etwa eine Balance physikalischer Eigenschaften, Oberflächeneigenschaften eines Formteils (z. B. Kratzerbeständigkeit, Glanz, Verschweißerscheinen, Silberstreifen, Fließlinien usw.), Bedruckbarkeit, Beschichtungseigenschaften, Adhäsionseigenschaften, Galvanisiereigenschaften, Formbarkeit, Beständigkeit und ähnliches. Die oben aufgezählten Hilfskomponenten können entweder einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Falls gewünscht, kann die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ferner anorganische Füllstoffe, z. B. Kalziumcarbonat, Talk, Bariumsulfat, Glimmer, Wollastonit, Kaliumtitanat, Kohlefaser, Magnesiumhydroxid, usw., enthalten. Die Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann durch Kneten der oben beschriebenen Komponenten unter Verwendung eines absatzweisen Mischers, z. B. eines Banbury-Mischers, einer Walze, eines Brabender-Plastografen usw., eines Einzelschnecken-Extruders oder eines Doppelschnecken-Extrudes, erhalten werden.
Die so erhaltene erfindungsgemäße Polyacetalharz-Zusammensetzung ist bemerkenswert ausgezeichnet bezüglich ihrer elektrischen Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit und ihrer Gleiteigenschaften und zeigt auch Abriebbeständigkeit und geringen Lärm verursachende Eigenschaften, die den ausgezeichneten Gleiteigenschaften zugeschrieben werden.
Die Morphologie der Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung wurde wie folgt beobachtet. Die Zusammensetzung in Form von Pellets wurde spritzvergossen, wodurch ein 2 mm dickes Blatt-Probestück hergestellt wurde. Das Blatt wurde in eine dünne Scheibe längs der Harzfließrichtung unter Verwendung eines Mikrotoms geschnitten und ein projiziertes Bild des in Scheiben geschnittenen Filmes wurde unter einem biologischen Mikroskop beobachtet. Ferner wurde eine Scheibe quer zur Harzfließrichtung aus der selben Stückprobe wie oben hergestellt, unter Verwendung eines Ultramikrotoms geschnitten, und nach Ionenätzen wurde die Scheibe mittels eines Rasterelektronenmikroskopes gerastert, um ein Sekundärelektronenbild zu beobachten.
Wie oben beschrieben, ist die Polyacetalharz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung bemerkenswert überlegen in der elektrischen und thermischen Leitfähigkeit, dem Erscheinen ihrer Formstücke und ihrer Gleiteigenschaften. Demgemäß liefert die Zusammensetzung gleitende Formteile für Geräte, wie etwa Getriebe, Lager, Nocken usw., welche ausgezeichnete Gleiteigenschaften haben, wenig Lärm verursachen und eine hohe Abriebbeständigkeit haben.
Die vorliegende Erfindung wird nun in größerem Detail unter Bezug auf Beispiele und Vergleichsbeispiele, wie unten gezeigt, erläutert, sollte aber so verstanden werden, daß sie auf diese nicht beschränkt ist.
In diesen Beispielen wurden verschiedene Eigenschaften nach den folgenden Testverfahren bestimmt.

(1) SPEZIFISCHER VOLUMENWIDERSTAND

Standard:

Gemäß SRIS 2301 vom Nippon Rubber Institute (Wheatstone'sche Brücke-Methode).

Probestück:

Da das Standardprobestück in seiner Gestalt nicht beschränkt ist, wurde ein spritzvergossener Artikel von 2 cm Breite, 8 cm Länge und 2 cm Dicke verwendet. Zur Bestimmung des Widerstandes wurde eine 5 mm breite Fläche von beiden Enden (kürzere Ränder) mit einer leitenden Schicht "Dotite type RA3", Handelsname einer synthetischen Harzemaillbeschichtung, hergestellt von Fujikura Kasei Co., Ltd., beschichtet; Toluolgehalt: 90 bis 100 %.

Meßbedingung:

Temperatur: 21 bis 23ºC; Feuchtigkeit: 55 bis 60 % relative Feuchte. Die Messung wurde 24 Stunden nach der Applikation der leitenden Beschichtung durchgeführt.

(2) WÄRMELEITFÄHIGKEIT

Die Wärmeleitfähigkeit wurde gemäß JIS C-2141 (Laserblitzmethode) bestimmt. Das heißt, eine Probe von 10 mm Durchmesser und 1 bis 2 mm Dicke wurde mit einem Laserstrahl bestrahlt und ein Anstieg der Temperatur auf der Oberfläche und den Rückseiten der Probe und eine absorbierte Energie auf der Oberfläche der Probe wurden gemessen. Die Wärmeleitfähigkeit wurde aus den Gleichungen (1) bis (3) errechnet:
Wärmediffusivität (a) = 1,37 L²/n²t½ (1)
Wärmekapazität (c.d) = Qi/L.Delta Tm (2)
Wärmeleitfähigkeit = a.c.d (3)
worin Delta Tm der maximale Temperaturanstieg (K) einer Probenrückseite ist, t½ ist eine Halbwertszeit, welche die Zeit (Sekunden) ist, bis die Temperatur einer Rückseite der Probe durch 1 Sekunde auf Delta Tm ansteigt; Qi ist eine absorbierte Energie; d ist eine Dichte; und L ist die Dicke einer Probe.

(3) GLEITEIGENSCHAFTEN (LIMIT VON PV)

Wie in Fig. 2 gezeigt, wird ein Zylinder, erhalten aus der Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung (äußerer Durchmesser: 25,6 mm; innerer Durchmesser: 20,0 mm; Fläche eines jeden Endes: 2,0 cm²), auf eine ABS-Platte von 30 mm Breite, 30 mm Länge und 2 mm Dicke gesetzt, und der Zylinder wurde bei einer zunehmenden peripheren Geschwindigkeit, beginnend mit 17,3 cm/Sekunde, rotiert, während er auf die ABS-Platte unter einem konstanten Kontaktduck von 1 kg/cm² gedrückt wurde. Die Kontaktfläche zwischen der ABS-Platte und dem Zylinder wurde durch Reibungswärme geschmolzen, was einen abrupten Anstieg im Drehmoment verursachte. Der PV-Wert, bei welchem das Drehmoment anzusteigen begann, d. h. ein PV-Limit (kg/cm² · cm/sek = kg/cm · sek) wurde gemessen.

BEISPIELE 1 BIS 4 UND VERGLEICHSBEISPIELE 1 BIS 5

Polyacetal mit einem MFR von 9,0 g/10 Minuten als Komponente (a), Polyethylen A von hoher Dichte mit einer Dichte von 0,963 g/m³ und einem MFR von 5,0 g/10 Minuten, oder Polyethylen B von hoher Dichte mit einer Dichte von 0,954 g/cm³ und einem MFR von 0,3 g/10 Minuten als Komponente (b) und Ruß mit einer spezifischen Oberfläche von 1050 m²/g (Ketjen Black) oder Ruß mit einer spezifischen Oberfläche von 80 m²/g (Acetylenruß) als Komponente (b), wurden in einem Mischverhältnis, wie in Tabelle 1 gezeigt, gemischt und die Mischung wurde in einem Zwillingsschnecken-Extruder geknetet, wodurch Pellets erhalten wurden.
Das X:Y-Verhältnis im Fall, daß das Polyethylen A von hoher Dichte eingesetzt wurde, betrug 1,8, und das im Falle des Einsatzes von dem hochdichten Polyethylen B war 30.
Die Pellets wurden in einer Spritzgußmaschine geformt, um Teststücke zur Bestimmung von verschiedenen physikalischen Eigenschaften herzustellen. Die Ergebnisse der Bestimmung sind in Tabelle 1 gezeigt. TABELLE 1 Beispiel Nr. Vergleichsbeispiel ZUSAMMENSETZUNG (Gew.-Teil) Polyacetal Polyethylen A von hoher Dichte Polyethylen B Ketjen Black Acetylenruss KNETMETHODE* MORPHOLOGIE** PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN Formbarkeit exzellent gut ziemlich schlecht schlecht FORTSETZUNG TABELLE 1 Beispiel Nr. Vergleichsbeispiel Aussehen des Formstückes exzellent gut ziemlich schlecht schlecht spezifischer Volumenwiderstand Wärmeleitfähigkeit Limit von PV

ANMERKUNG:

* A : Die Komponenten (a) (b) und (c) wurden simultan geknetet.
B : Die Komponenten (b) und (c) wurden zuvor geknetet, und die Komponente (a) wurde dann damit geknetet.
C : Die Komponenten (a) und (c) wurden geknetet.
** A': Die Komponente (c) war in der dispergierten Phase der Komponente (b) dispergiert.
B': Die Komponente (c) war dispergiert in der Komponente (a).
C': Die Komponente (c) war dispergiert in den Komponenten (a) und (b).
Die Ergebnisse von Tabelle 1 beweisen, daß die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung deutlich in Vergleichszusammensetzungen bezüglich der elektrischen und thermischen Leitfähigkeit, Gleiteigenschaften, Formbarkeit und Aussehen überlegen sind.

BEISPIEL 5

Pellets der Harzzusammensetzung wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 3 hergestellt. Die Pellets wurden spritzvergossen, um ein Präzisionsgetriebe mit einem Durchmesser von 30 mm zu erhalten. Morphologische Analyse des dispergierten Systems des geformten Getriebes ergab, daß die Komponente (c) im wesentlichen in der Domäne der Komponente (b) eingeschlossen war.
Das resultierende Getriebe wurde in bezug auf seine lärmverursachenden Eigenschaften getestet gemäß einer Methode, die unten beschrieben ist, im Vergleich zu einem Metallgetriebe (hergestellt aus "S45C") oder eines Polyacetal-Getriebes derselben Größe.
Getrieberäder A und B, wie in Tabelle 2 angezeigt, wurden miteinander, wie in Fig. 1 erläutert, verbunden und bei einer gegebenen Rotationsgeschwindigkeit (700 U/min) und unter einer gegebenen Last (Drehmoment: 20 kg·cm) angetrieben. Der aus den reibenden Getrieberädern erzeugte Lärm wurde mittels eines Mikrofons (1), eines Lärmmeßgerätes (2) und eines FFT-Analysators (3) bestimmt, wodurch ein Lärmniveau (dB) bestimmt wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. TABELLE 2 Kombination von Getrieberädern Rad A B Lärmpegel Bemerkung erfindungsgemäßes Getriebe Metallgetriebe Erfindung Polyacetal-Getriebe Vergleich
Wie aus Tabelle 2 gesehen werden kann, erzeugen die speziellen Plastikgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung signifikant weniger Lärm im Vergleich zu dem Metall- oder Polyacetal-Getriebe.
Ferner wurden die Pellets zu einer Platte verformt. Ein stählerner rotierender Ring wurde mit jeder der obigen Platten und einer Polyacetalplatte unter einem vorgeschriebenen Kontaktdruck in Kontakt gebracht. Der Abrieb von jeweils der Platte der vorliegenden Erfindung ( ) und der Polyacetalplatte ( ) auf der Gleitoberfläche nach 1 km Lauf wurde gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind grafisch in Fig. 3 gezeigt.

Claims

1. Polyacetalharz-Zusammensetzung, umfassend (a) 60 bis 94 Gew.-Teile Polyacetal, (b) 4 bis 30 Gew.-Teile hochdichtes Polyethylen und (c) 2 bis 10 Gew.-Teile Ruß, jeweils bezogen auf 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge der Komponenten (a), (b) und (c), wobei die Schmelzflußrate des hochdichten Polyethylens als Komponente (b) 0,08 bis 8 g/10 Minuten beträgt, und das Verhältnis der Schmelzflußrate des Polyacetals als Komponente (a) zu der der Komponente (b) zwischen 0,2 und 25 ist, und die Dichte des hochdichten Polyethylens als Komponente (b) im Bereich von 0,945 bis 0,98 g/cm³ liegt.

2. Polyacetalharz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Komponente (c) im wesentlichen in einer Dispersionsphase der Komponente (b) eingeschlossen ist.

3. Polyacetalharz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das hochdichte Polyethylen als Komponente (b) aus einem Ethylenhomopolymer und einem Copolymer von Ethylen und einem anderen alpha-Olefin oder anderen alpha-Olefinen ausgewählt ist.

4. Polyacetalharz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Schmelzflußrate des hochdichten Polyethylens als Komponente (b) zwischen 2 und 8 g/10 Minuten liegt.

5. Polyacetalharz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Ruß als Komponente (c) eine spezifische Oberfläche von 40 m²/g oder mehr, gemessen gemäß einer BET-Methode über Stickstoffadsorption, hat.

6. Polyacetalharz-Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die spezifische Oberfläche 400 m²/g oder mehr beträgt.

7. Polyacetalharz-Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die spezifische Oberfläche 850 m²/g oder mehr ist.

8. Polyacetalharz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Komponenten (a), (b) und (c) in einer Menge von 65 bis 85 Gew.-Teilen, von 10 bis 25 Gew.-Teilen bzw. von 4 bis 8 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge der Komponenten (a), (b) und (c) vorliegen.

9. Polyacetalharz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis der Schmelzflußraten zwischen 0,4 und 20 liegt.

10. Polyacetalharz-Zusammensetzung nach Anspruch 9, wobei das Verhältnis zwischen 0,5 und 15 liegt.

11. Polyacetalharz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Komponente (b) in der Komponente (a) in Form von Kugeln, in einer faserartigen, gestreckten Form oder in Form einer Netzwerkstruktur mit faserförmigen Teilchen, die untereinander verbunden sind, dispergiert ist.

12. Gleitteil für elektrische Ausrüstungen, das eine Form aus einer Polyacetalharz-Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 umfaßt.