JP2016534171A - 本質的に低摩擦のポリオキシメチレン - Google Patents

Abstract

トライボロジーを調整したポリオキシメチレンポリマー組成物を開示する。本ポリオキシメチレンポリマー組成物は、ポリオキシメチレンポリマー、及び少なくとも１種類のトライボロジー調整剤を含む。トライボロジー調整剤には、１００，０００ｍｍ２・秒−１より大きい動粘度を有する超高分子量シリコーンを含む少なくとも１種類のトライボロジー調整剤を含ませることができる。本組成物は、約０．０１〜約０．１５の相手材に対する動摩擦係数を示すことができる。本ポリオキシメチレンポリマー組成物は、向上したトライボロジー特性及び機械特性を有するポリマー物品を与える。【選択図】なし

Description

[0001]本出願は、２０１３年１０月２１日の出願日を有する米国仮出願６１／８９３，４７４（その全部を参照として本明細書中に包含する）に対する優先権を主張する。

[0002]一般的にポリオキシメチレンポリマーと呼ばれるポリアセタールポリマーは、種々の用途において非常に有用なエンジニアリング材料として確立され始めている。例えば、ポリオキシメチレンポリマーは、優れた機械特性、疲労抵抗、耐摩耗性、耐化学薬品性、及び成形性を有しているので、これらは、自動車産業及び電気産業において用いるための物品のようなポリマー物品を構成する際に広く用いられている。

[0003]ポリオキシメチレン成形組成物の機械特性は、数多くの用途においてそれらを用いる理由の１つである。それらの特性を向上させるために、例えば強化繊維又はトライボロジー調整剤を用いることによって、特定の用途に関する特性に適合させるための添加剤がポリオキシメチレンポリマーにしばしば与えられている。例えば、ポリマー物品を、金属物品、プラスチック物品などのような他の物品と可動接触させるトライボロジー用途において用いるのに良く適したポリマー組成物を製造するために、ポリオキシメチレンポリマーをトライボロジー調整剤と混合している。これらのトライボロジー用途には、ポリマー組成物をギヤホイール、プーリー、摺動部材などに成形する態様を含めることができる。トライボロジー調整剤を加えることによって、減少した摩擦係数、少ない摩擦音、及び低い摩耗を有する組成物を与えることができる。

[0004]過去においては、ポリオキシメチレン樹脂の耐摩耗性を向上させるために、高分子量ポリオレフィンが用いられている。例えば、米国特許５，４８２，９８７（その全部を参照として本明細書中に包含する）においては、ポリオキシメチレン、並びに高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、及び他の成分を含む潤滑系を含む自己潤滑性の低摩耗組成物が開示されている。米国特許５，６４１，８２４（その全部を参照として本明細書中に包含する）においては、ポリオキシメチレンと超高分子量ポリエチレンの自己潤滑性溶融ブレンドが開示されている。しかしながら、これらの高分子量ポリエチレンポリマーで調整されたポリオキシメチレン組成物は、決して望ましくない表面の外観、並びに組成物及びそれから製造される物品の摩耗特性を損なう可能性がある欠陥を有する可能性がある。

米国特許５，４８２，９８７ 米国特許５，６４１，８２４

[0005]過去においてポリオキシメチレンポリマーがトライボロジー調整されているが、更なる改良がなお必要である。例えば、向上したトライボロジー特性を有するポリオキシメチレンポリマー組成物及びそれから製造されるポリマー物品を提供する必要性が存在する。特に、他の可動物品と接触する際に減少した摩擦係数、及び向上した摩耗特性を有するポリオキシメチレンポリマー組成物及びそれから製造されるポリマー物品に対する必要性が存在する。

[0006]一態様によれば、本発明はポリオキシメチレンポリマー組成物に関する。本組成物は、ポリオキシメチレンコポリマー、及び１００，０００ｍｍ^２・秒^−１より大きい動粘度を有する超高分子量シリコーンを含む少なくとも１種類のトライボロジー調整剤を含み、本ポリマー組成物はシリコーンオイルを実質的に含まず、本ポリマー組成物は約０．０１〜約０．１５の相手材に対する動摩擦係数を有する。

[0007]他の態様によれば、本発明はポリマー物品に関する。本ポリマー物品は、ポリオキシメチレンポリマー、及び１００，０００ｍｍ^２・秒^−１より大きい動粘度を有する超高分子量シリコーンを含む少なくとも１種類のトライボロジー調整剤を含むポリオキシメチレンポリマー組成物を含み、ポリマー組成物はシリコーンオイルを実質的に含まず、ポリマー物品は約０．０１乃至０．０９未満の相手材に対する動摩擦係数を示す。

[0008]一態様によれば、本発明の組成物又はポリマー物品と種々の相手材との間で、本発明の向上したトライボロジー特性が示される。例えば、本組成物又はポリマー物品と、ポリエチレンテレフタレート表面のようなポリエステル表面との間で、向上したトライボロジー特性及び摩擦係数を示すことができる。他の態様においては、本組成物又はポリマー物品と、ポリアセタール表面、鋼表面のような金属表面、又はポリプロピレン表面若しくは超高分子量ポリエチレン表面のようなポリエチレン表面のようなポリオレフィン表面との間で、向上したトライボロジー特性及び摩擦係数を示すことができる。

[0009]本発明の他の特徴及び形態を下記においてより詳細に議論する。

[00010]ここで本発明の幾つかの態様の説明を詳細に行い、その１以上の実施例を下記に示す。それぞれの実施例は発明を説明する目的で与えるものであり、発明の限定の目的ではない。実際に、発明の範囲又は精神から逸脱することなく、本発明において種々の修正及び変更を行うことができることは当業者に認識されるであろう。例えば、一態様の一部として示されているか又は記載されている特徴を、他の態様に関して用いて更に他の態様を形成することができる。而して、本発明はかかる修正及び変更をカバーすると意図される。

[00011]一般に、本発明は、減少した摩擦係数のような向上したトライボロジー特性を有するポリオキシメチレンポリマー組成物、及びかかるポリオキシメチレンポリマー組成物を含むポリマー物品に関する。トライボロジー特性は、トライボロジー調整剤を用いることによって向上させることができる。一般に、本ポリオキシメチレンポリマー組成物は、ポリオキシメチレンポリマー及び少なくとも１種類のトライボロジー調整剤を含む。例えば、トライボロジー調整剤には、窒化ホウ素、超高分子量シリコーン、又はこれらの組合せを含ませることができる。

[00012]本発明者らは、本発明のポリオキシメチレン組成物を用いることによって、他の表面に対する向上した摺動特性及び減少した摩擦係数を得ることができることを見出した。特に、本組成物及び本組成物から製造されるポリマー物品は、望ましい機械特性をなお示しながら、他の表面又は相手材に対する減少した摩擦係数を示すことができる。更に、これらの組成物及び物品はまた、少ない摩擦音を生成し、低い摩耗を示す。

[00013]ポリオキシメチレンポリマー：
[00014]本発明によれば、ポリオキシメチレンポリマー組成物はポリオキシメチレンポリマーを含む。

[00015]ポリオキシメチレンポリマーの製造は、トリオキサン、又はトリオキサンとジオキソランのような環式アセタールの混合物のようなポリオキシメチレン形成性モノマーを、分子量調節剤としてエチレングリコールの存在下で重合することによって行うことができる。本ポリマー組成物中において用いるポリオキシメチレンポリマーには、ホモポリマー又はコポリマーを含めることができる。一態様によれば、ポリオキシメチレンは、ホモポリマー、又は少なくとも５０モル％、例えば少なくとも７５モル％、例えば少なくとも９０モル％、例えば更には少なくとも９７モル％の−ＣＨ_２Ｏ−繰り返し単位を含むコポリマーである。

[00016]一態様においては、ポリオキシメチレンコポリマーを用いる。このコポリマーは、鎖中にイオウ原子又は酸素原子を有し、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、ハロゲン、又はアルコキシからなる群から選択される１以上の置換基を含んでいてよい、少なくとも２つの炭素原子を有する飽和又はエチレン性不飽和アルキレン基、或いはシクロアルキレン基を含む約０．１モル％〜約２０モル％、特に約０．５モル％〜約１０モル％の繰り返し単位を含んでいてよい。一態様においては、開環反応によってコポリマー中に導入することができる環式エーテル又はアセタールを用いる。

[00017]好ましい環式エーテル又はアセタールは、式：

（式中、ｘは０又は１であり、Ｒ^２は、適切な場合には、Ｃ_１〜Ｃ_４アルキル基であるか、又はＣ_１〜Ｃ_４アルコキシ基であるか、及び／又はハロゲン原子、好ましくは塩素原子である１以上の置換基を有するＣ_２〜Ｃ_４アルキレン基である）
のものである。単に例として、コモノマーとしては、環式エーテルとしてエチレンオキシド、プロピレン１，２−オキシド、ブチレン１，２−オキシド、ブチレン１，３−オキシド、１，３−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、及び１，３−ジオキセパン、並びにポリジオキソラン又はポリジオキセパンのような線状のオリゴ又はポリホルマールを言及することができる。

[00018]９９．５〜９５モル％のトリオキサン、及び０．５〜５モル％、例えば０．５〜４モル％の上述のコモノマーの１つから構成されるコポリマーを用いることが特に有利である。

[00019]重合は、沈澱重合として、又は溶融体中で行うことができる。重合の継続時間、又は分子量調節剤の量のような重合パラメーターを好適に選択することによって、得られるポリマーの分子量、及びしたがってＭＶＲ値を調節することができる。

[00020]一態様においては、カチオン重合プロセスを用い、次に溶液加水分解を行って不安定な末端基を除去して、ヒドロキシル末端基を有するポリオキシメチレンポリマーを製造することができる。カチオン重合中においては、エチレングリコールのようなグリコールを連鎖停止剤として用いることができる。カチオン重合によって、低分子量の構成成分を含む二峰性の分子量分布が得られる。１つの特定の態様においては、触媒としてホスホタングステン酸のようなヘテロポリ酸を用いて重合を行うことによって、低分子量の構成成分を大きく減少させることができる。例えば触媒としてヘテロポリ酸を用いる場合には、低分子量構成成分の量を約２重量％未満にすることができる。

[00021]ヘテロポリ酸とは、脱水によって異なる種類のオキソ酸を縮合させることによって形成される多重酸を指し、これは、ヘテロ元素が中心に存在しており、オキソ酸残基が酸素原子を介して縮合している単核又は多核錯イオンを含む。かかるヘテロポリ酸は、式：
Ｈ_ｘ［Ｍ_ｍＭ’_ｎＯ_ｚ］_ｙＨ_２Ｏ
（式中、
Ｍは、Ｐ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｕ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｔｈ、又はＣｅからなる群から選択される元素を表し、
Ｍ’は、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、又はＮｂからなる群から選択される元素を表し、
ｍは１〜１０であり、
ｎは６〜４０であり、
ｚは１０〜１００であり、
ｘは１以上の整数であり、
ｙは０〜５０である）
によって表される。

[00022]上記に記載の式における中心元素（Ｍ）は、Ｐ及びＳｉから選択される１種類以上の元素から構成することができ、配位元素（Ｍ’）は、Ｗ、Ｍｏ、及びＶ、特にＷ又はＭｏから選択される少なくとも１種類以上の元素から構成される。

[00023]ヘテロポリ酸の具体例は、ホスホモリブデン酸、ホスホタングステン酸、ホスホモリブドタングステン酸、ホスホモリブドバナジン酸、ホスホモリブドタングストバナジン酸、ホスホタングストバナジン酸、シリコタングステン酸、シリコモリブデン酸、シリコモリブドタングステン酸、シリコモリブドタングストバナジン酸、及びこれらの酸塩である。１２−モリブドリン酸（Ｈ_３ＰＭｏ_１２Ｏ_４０）、及び１２−タングストリン酸（Ｈ_３ＰＷ_１２Ｏ_４０）、並びにこれらの混合物から選択される多重酸を用いて優れた結果が達成された。

[00024]ヘテロポリ酸は、多塩基カルボン酸のアルキルエステル中に溶解させることができる。多塩基カルボン酸のアルキルエステルは、ヘテロポリ酸又はその塩を室温（２５℃）において溶解させるのに有効であることが見出された。

[00025]共沸混合物が形成されないので、多塩基カルボン酸のアルキルエステルは、製造流から容易に分離することができる。更に、ヘテロポリ酸又はその酸塩を溶解させるのに用いる多塩基カルボン酸のアルキルエステルは、安全性の側面及び環境上の側面を満足し、更にオキシメチレンポリマーを製造するための条件下において不活性である。

[00026]好ましくは、多塩基カルボン酸のアルキルエステルは、式：
（ＲＯＯＣ）−（ＣＨ_２）_ｎ−（ＣＯＯＲ’）
（式中、
ｎは、２〜１２、好ましくは３〜６の整数であり、
Ｒ及びＲ’は、互いに独立して、好ましくはメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、及びｔｅｒｔ−ブチルからなる群から選択される、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基を表す）
の脂肪族ジカルボン酸のアルキルエステルである。

[00027]一態様においては、多塩基カルボン酸は、上述の式のジメチル又はジエチルエステル、例えばジメチルアジペート（ＤＭＡ）を含む。

[00028]多塩基カルボン酸のアルキルエステルはまた、次式：
（ＲＯＯＣ）_２−ＣＨ−（ＣＨ_２）_ｍ−ＣＨ−（ＣＯＯＲ’）_２
（式中、ｍは、０〜１０、好ましくは２〜４の整数であり、
Ｒ及びＲ’は、互いに独立して、好ましくはメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、及びｔｅｒｔ−ブチルからなる群から選択される、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基である）
によって表すこともできる。

[00029]上式にしたがうヘテロポリ酸を溶解するのに用いることができる特に好ましい成分は、ブタンテトラカルボン酸テトラエチルエステル、又はブタンテトラカルボン酸テトラメチルエステルである。

[00030]多塩基カルボン酸のアルキルエステルの具体例は、ジメチルグルタル酸、ジメチルアジピン酸、ジメチルピメリン酸、ジメチルスベリン酸、ジエチルグルタル酸、ジエチルアジピン酸、ジエチルピメリン酸、ジエチルスベリン酸、ジメチルフタル酸、ジメチルイソフタル酸、ジメチルテレフタル酸、ジエチルフタル酸、ジエチルイソフタル酸、ジエチルテレフタル酸、ブタンテトラカルボン酸テトラメチルエステル、及びブタンテトラカルボン酸テトラエチルエステル、並びにこれらの混合物である。他の例としては、ジメチルイソフタレート、ジエチルイソフタレート、ジメチルテレフタレート、又はジエチルテレフタレートが挙げられる。

[00031]好ましくは、ヘテロポリ酸は、５重量％より少ない量、好ましくは０．０１〜５重量％の範囲の量（ここで、重量は溶液全体を基準とするものである）の多塩基カルボン酸のアルキルエステル中に溶解させる。

[00032]幾つかの態様においては、本発明のポリマー組成物には、他のポリオキシメチレンホモポリマー及び／又はポリオキシメチレンコポリマーを含ませることができる。かかるポリマーは、例えば、少なくとも８０％、例えば少なくとも９０％のオキシメチレン単位を含む一般に非分岐の線状ポリマーである。

[00033]ポリオキシメチレンポリマーは、任意の好適な分子量を有していてよい。例えば、ポリマーの分子量は約４，０００ｇ／モル〜約２０，０００ｇ／モルであってよい。しかしながら他の態様においては、分子量は２０，０００ｇ／モルより遙かに高く、例えば約２０，０００ｇ／モル〜約１００，０００ｇ／モルであってよい。

[00034]本組成物中に存在するポリオキシメチレンポリマーは、一般に、ＩＳＯ−１１３３にしたがって１９０℃及び２．１６ｋｇにおいて測定して約１〜約５０ｇ／１０分の範囲のメルトフローインデックス（ＭＦＩ）を有していてよいが、より高いか又はより低いメルトフローインデックスを有するポリオキシメチレンも本発明に包含される。例えば、ポリオキシメチレンポリマーは、約５ｇ／１０分より高く、約１０ｇ／１０分より高く、又は約１５ｇ／１０分より高いメルトフローインデックスを有する低分子量又は中分子量ポリオキシメチレンであってよい。ポリオキシメチレンポリマーのメルトフローインデックスは、約２５ｇ／１０分未満、約２０ｇ／１０分未満、約１８ｇ／１０分未満、約１５ｇ／１０分未満、約１３ｇ／１０分未満、又は約１２ｇ／１０分未満であってよい。ポリオキシメチレンポリマーは、例えば、約５ｇ／１０分未満、約３ｇ／１０分未満、又は約２ｇ／１０分未満のメルトフローインデックスを有する高分子量ポリオキシメチレンであってよい。

[00035]ポリオキシメチレンポリマーは、末端位置におけるヒドロキシル基のような比較的多い量の官能基を含んでいてよい。より詳しくは、ポリオキシメチレンポリマーは、ポリマー上の全末端部位の少なくとも約５０％より多い末端ヒドロキシル基、例えばヒドロキシエチレン基、及び／又はヒドロキシル側基を有していてよい。存在する末端基の総数には全ての側鎖末端基が含まれることを理解すべきである。末端ヒドロキシル基に加えて、ポリオキシメチレンポリマーはまた、アルコキシ基、ホルメート基、アセテート基、又はヘミアセタール基のようなこれらのポリマーに関して通常的な他の末端基を有していてもよい。

[00036]ポリオキシメチレンポリマーはまた、場合によっては、比較的少ない量の低分子量構成成分を有していてもよい。本明細書において用いる低分子量構成成分（又はフラクション）とは、１０，０００ダルトンより低い分子量を有する構成成分を指す。この点に関し、ポリオキシメチレンポリマーは、ポリオキシメチレンの全重量を基準として約１０重量％未満の量の低分子量構成成分を含んでいてよい。例えば幾つかの態様においては、ポリオキシメチレンポリマーは、約５重量％未満の量、例えば約３重量％未満の量、例えば更には約２重量％未満の量の低分子量構成成分を含んでいてよい。

[00037]好適な商業的に入手できるポリオキシメチレンポリマーは、Celanese／TiconaによってHostaform（登録商標）(HF)の商品名で入手できる。

[00038]ポリオキシメチレンポリマーは、少なくとも６０重量％、例えば少なくとも７０重量％、例えば少なくとも８０重量％、例えば少なくとも８５重量％、例えば少なくとも９０重量％、例えば少なくとも９５重量％の量でポリオキシメチレンポリマー組成物中に存在させることができる。一般に、ポリオキシメチレンポリマーは、約１００重量％未満、例えば約９９重量％未満、例えば約９７重量％未満（ここで、重量はポリオキシメチレンポリマー組成物の全重量を基準とするものである）の量で存在する。

[00039]トライボロジー調整剤：
[00040]本発明によれば、ポリオキシメチレンポリマー組成物、及びかかるポリオキシメチレンポリマー組成物を含むポリマー物品には、少なくとも１種類のトライボロジー調整剤を含ませることができる。例えば、ポリオキシメチレンポリマー組成物に、窒化ホウ素、超高分子量シリコーン、又はこれらの組合せを含ませることができる。

[00041]一態様においては、ポリオキシメチレンポリマーを調整するために窒化ホウ素を用いることができる。窒化ホウ素は、ポリオキシメチレンのトライボロジー特性を向上させ、摩擦係数を減少させるのに特に有益である可能性がある。窒化ホウ素は、種々の異なる結晶形（例えば、ｈ−ＢＮ−六方晶系、ｃ−ＢＮ−立方晶系又は閃亜鉛鉱、及びｗ−ＢＮ−ウルツ鉱）で存在する。一態様においては、六方晶系窒化ホウ素を本組成物中において用いることができる。理論によって限定されないが、ｈ−ＢＮは、その層状構造、及び層の摺動を可能にするか又は容易にする隣接する層の間の弱い二次力によって潤滑性を促進させることができる。窒化ホウ素は、約０．５μｍ〜約１０μｍ、例えば約１μｍ〜約６μｍの範囲、例えば約１．５μｍ又は５μｍの平均粒径を有していてよい。窒化ホウ素は、少なくとも約０．１重量％、例えば少なくとも約０．５重量％、例えば少なくとも約０．７５重量％、例えば少なくとも約１重量％、例えば少なくとも約２重量％、及び一般に約１０重量％未満、例えば約５重量％未満、例えば約２．５重量％未満、例えば約２重量％未満（ここで、重量はポリオキシメチレンポリマー組成物の全重量を基準とするものである）の量でポリオキシメチレンポリマー組成物中に存在させることができる。一態様においては、本組成物は窒化ホウ素を実質的に含まなくてよく、例えばそれは０重量％の量で存在する。

[00042]他の態様においては、ポリオキシメチレンポリマーを調整するために、超高分子量シリコーン（ＵＨＭＷ−Ｓｉ）を用いることができる。一般に、ＵＨＭＷ−Ｓｉは、１００，０００ｇ／モルより高く、例えば約２００，０００ｇ／モルより高く、例えば約３００，０００ｇ／モルより高く、例えば約５００，０００ｇ／モルより高く、約３，０００，０００ｇ／モル未満、例えば約２，０００，０００ｇ／モル未満、例えば約１，０００，０００ｇ／モル未満、例えば約５００，０００ｇ／モル未満、例えば約３００，０００ｇ／モル未満の平均分子量を有していてよい。一般に、ＵＨＭＷ−Ｓｉは、ＤＩＮ−５１５６２にしたがって測定して１００，０００ｍｍ^２・秒^−１より大きく、例えば約２００，０００ｍｍ^２・秒^−１より大きく、例えば約１，０００，０００ｍｍ^２・秒^−１より大きく、例えば約５，０００，０００ｍｍ^２・秒^−１より大きく、例えば約１０，０００，０００ｍｍ^２・秒^−１より大きく、例えば約１５，０００，０００ｍｍ^２・秒^−１より大きく、約５０，０００，０００ｍｍ^２・秒^−１未満、例えば約２５，０００，０００ｍｍ^２・秒^−１未満、例えば約１０，０００，０００ｍｍ^２・秒^−１未満、例えば約１，０００，０００ｍｍ^２・秒^−１未満、例えば約５００，０００ｍｍ^２・秒^−１未満、例えば約２００，０００ｍｍ^２・秒^−１未満の４０℃における動粘度を有していてよい。

[00043]ＵＨＭＷ−Ｓｉには、ポリシロキサン又はポリ有機シロキサンのようなシロキサンを含めることができる。一態様においては、ＵＨＭＷ−Ｓｉには、上記の分子量及び／又は動粘度の要件を有する、ジメチルシロキサンのようなジアルキルポリシロキサン、フェニルメチルシロキサンのようなアルキルアリールシロキサン、又はジフェニルシロキサンのようなジアリールシロキサン、或いはポリジメチルシロキサン若しくはポリメチルフェニルシロキサンのようなそのホモポリマー又はそのコポリマーを含めることができる。ポリシロキサン又はポリ有機シロキサンはまた、分子の末端又は主鎖中において、エポキシ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基又は置換アミノ基、エーテル基、或いはメタ（アクリロイル）基のような置換基で変性されていてもよい。ＵＨＭＷ−Ｓｉ化合物は、単独か又は組み合わせて用いることができる。上記の分子量及び／又は動粘度の要件を有する任意の上記のＵＨＭＷ−Ｓｉ化合物を用いることができる。

[00044]ＵＨＭＷ−Ｓｉは、ＵＨＭＷ−Ｓｉがポリオキシメチレンポリマー中に分散しているマスターバッチとしてポリオキシメチレンポリマー組成物に加えることができ、マスターバッチは、その後に他のポリオキシメチレンポリマーに加える。マスターバッチには、約１０重量％〜約５０重量％、例えば約３５重量％〜約４５重量％、例えば約４０重量％のＵＨＭＷ−Ｓｉを含ませることができる。

[00045]ＵＨＭＷ−Ｓｉは、約０重量％より多く、例えば約０．１重量％より多く、例えば約０．５重量％より多く、例えば約０．７５重量％より多く、例えば約１重量％より多く、例えば約２重量％より多く、例えば約２．５重量％より多く、一般に約１０重量％未満、例えば約６重量％未満、例えば約５重量％未満、例えば約４重量％未満、例えば約３．５重量％未満、例えば約３重量％未満（ここで、重量はポリオキシメチレンポリマー組成物の全重量を基準とするものである）の量でポリオキシメチレンポリマー組成物中に存在させることができる。

[00046]他の態様によれば、六方晶系窒化ホウ素のような窒化ホウ素、及びＵＨＭＷ−Ｓｉを組み合わせて用いて、ポリオキシメチレンポリマーを調整することができる。本発明者らは、両方のトライボロジー調整剤を同時に用いると、この組合せによって相乗効果を与えて、機械特性を維持するか又は更に向上させながら、向上したトライボロジー特性を示すポリマー組成物を得ることができることを見出した。かかる態様においては、窒化ホウ素及びＵＨＭＷ−Ｓｉは、上記に開示した量でポリオキシメチレンポリマー組成物中において用いることができる。

[00047]他の態様によれば、ＵＨＭＷ−ＳｉをＰＴＦＥと組み合わせて用いることができる。本発明者らは、両方のトライボロジー調整剤を同時に用いると、この組合せによって相乗効果を与えて、機械特性を維持するか又は更に向上させながら、向上したトライボロジー特性を示すポリマー組成物を得ることができることを見出した。一態様においては、ＰＴＦＥは粉末の形態であってよい。他の態様においては、ＰＴＦＥは繊維の形態であってよい。一態様において、ＵＨＭＷ−Ｓｉと組み合わせて用いる場合には、ＰＴＦＥの量は、少なくとも０．１重量％、例えば少なくとも１重量％、例えば少なくとも５重量％、例えば少なくとも１０重量％、例えば少なくとも１５重量％、及び一般に約５０重量％未満、例えば約４０重量％未満、例えば約３０重量％未満、例えば約２５重量％未満、例えば約１５重量％未満、例えば約１０重量％未満の量で存在させることができる。ＰＴＦＥを減少させても、なお所望のトライボロジー特性を有する組成物を与えることができる。ＰＴＦＥ及びＵＨＭＷ−Ｓｉは、上記に開示した量でポリオキシメチレンポリマー組成物中において用いることができる。

[00048]本発明によれば、種々の他のトライボロジー調整剤をポリオキシメチレンポリマー組成物中に含ませることができる。これらのトライボロジー調整剤としては、例えば、炭酸カルシウム粒子、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷ−ＰＥ）粒子、ステアリン酸ステアリル粒子、シリコーンオイル、ポリエチレンワックス、アミドワックス、脂肪酸及び一価アルコールから構成される脂肪族エステルワックスを含むワックス粒子、グラフト基材としてオレフィンポリマーを有するグラフトコポリマー、或いはこれらの組合せを挙げることができる。これらのトライボロジー調整剤には以下のものが含まれる。

[00049]（１）０．１〜５０重量％、例えば１〜２５重量％の炭酸カルシウム粒子、例えば炭酸カルシウム（チョーク）粉末。

[00050]（２）０．１〜５０重量％、例えば１〜２５重量％、例えば２．５〜２０重量％、例えば５〜１５重量％の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷ−ＰＥ）粉末。ＵＨＭＷ−ＰＥは、粉末として、特に微細粉末として用いることができる。ＵＨＭＷ−ＰＥは、一般に、１〜５０００μｍ、好ましくは１０〜５００μｍ、特に好ましくは１０〜１５０μｍ、例えば３０〜１３０μｍ、例えば８０〜１５０μｍ、例えば３０〜９０μｍの範囲の平均粒径Ｄ_５０（体積基準であり、光散乱によって求められる）を有する。

[00051]ＵＨＭＷ−ＰＥは、粘度測定法によって求めて１．０・１０^６ｇ／モルより高く、例えば２．０・１０^６ｇ／モルより高く、例えば４．０・１０^６ｇ／モルより高く、例えば１．０・１０^６ｇ／モル〜１５．０・１０^６ｇ／モル、例えば３．０・１０^６ｇ／モル〜１２．０・１０^６ｇ／モルの範囲の平均分子量を有していてよい。好ましくは、ＵＨＭＷ−ＰＥの粘度数は、１０００ｍＬ／ｇより高く、例えば１５００ｍＬ／ｇより高く、例えば１８００ｍＬ／ｇ〜５０００ｍＬ／ｇの範囲、例えば２０００ｍＬ／ｇ〜４３００ｍＬ／ｇの範囲（ＩＳＯ−１６２８：パートＡにしたがって測定；デカヒドロナフタリン中の濃度：０．０００２ｇ／ｍＬ）である。

[00052]（３）０．１〜１０重量％、例えば０．１〜５重量％、例えば０．５〜３重量％のステアリン酸ステアリル。

[00053]（４）０．１〜１０重量％、例えば０．５〜５重量％、例えば０．８〜２重量％のシリコーンオイル。或いは一態様においては、本組成物はシリコーンオイルを実質的に含まないようにすることができ、例えばシリコーンオイルは、約０．１重量％未満、例えば約０．０５重量％未満、例えば約０．０１重量％未満、例えば約０重量％未満の量で存在する。他の態様においては、本組成物にシリコーンオイル及びＵＨＭＷ−Ｓｉのみの組合せは含まないようにすることができる。かかる態様においては、本組成物に、ＵＨＭＷ−Ｓｉ、シリコーンオイル、及び窒化ホウ素又はＰＴＦＥのような他のトライボロジー調整剤を含ませることができる。

[00054]シリコーンオイルを組成物中に存在させる場合には、シリコーンオイルは、少なくとも約５，０００ｇ／モル、例えば少なくとも約２０，０００ｇ／モル、例えば少なくとも約５０，０００ｇ／モル、一般に１００，０００ｇ／モル未満、例えば約７５，０００ｇ／モル未満、例えば約５０，０００ｇ／モル未満の平均分子量を有していてよい。シリコーンオイルは、ＤＩＮ−５１５６２にしたがって測定して約１００ｍｍ^２・秒^−１より高く、例えば約５，０００ｍｍ^２・秒^−１より高く、例えば約１５，０００ｍｍ^２・秒^−１より高く、一般に１００，０００ｍｍ^２・秒^−１未満、例えば約５０，０００ｍｍ^２・秒^−１未満、例えば約２５，０００ｍｍ^２・秒^−１未満、例えば約１５，０００ｍｍ^２・秒^−１未満の４０℃における動粘度を有していてよい。シリコーンオイルには、上記の分子量及び／又は動粘度の仕様を有するポリジメチルシロキサンのような２５℃の室温において液体のポリシロキサンを含ませることができる。

[00055]（５）０．１〜５重量％、例えば０．５〜３重量％のポリエチレンワックス、例えば酸化ポリエチレンワックス。

[00056]（６）０．１〜５重量％、例えば０．２〜２重量％のアミドワックス。

[00057]（７）０．１〜５重量％、例えば０．５〜３重量％の脂肪酸及び一価アルコールから構成される脂肪族エステルワックス。

[00058]（８）重量基準で０．１〜５０重量％、例えば１〜２５重量％、例えば２〜１０重量％の、グラフト基材としてオレフィンポリマー、及びこの上にグラフトされている少なくとも１種類のビニルポリマー又は１種類のエーテルポリマーを有するグラフトコポリマー、及び／又はポリジエンをベースとするエラストマーコア、並びに（メタ）アクリレート及び／又は（メタ）アクリロニトリルから構成される硬質グラフト外皮を有するグラフトコポリマー。好適なグラフト基材は、任意のオレフィンホモポリマー（例えば、ポリエチレン又はポリプロピレン）、或いは共重合性のエチレン性不飽和モノマーから誘導される１種類又は複数のコポリマー（例えば、エチレンプロピレンコポリマー、エチレン−１−ブテンコポリマー、エチレン／グリシジル（メタ）アクリレートコポリマー）であってよい。好適なグラフトモノマーは、極性基を有するエチレン性不飽和モノマー、或いは実質的に非極性のグラフト基材の極性を変化させる極性基を有する他のグラフト性モノマー(例えば、適当な場合にはアクリロニトリル又はスチレン／アクリロニトリルと組み合わせた、（メタ）アクリル酸及びその誘導体のようなエチレン性不飽和カルボン酸）のいずれかである。一態様においては、グラフトコポリマーには、アクリロニトリル又はスチレン／アクリロニトリルがグラフトされているポリエチレン又はポリプロピレングラフト基材を含めることができる。

[00059]一般に、トライボロジー調整剤は、他の表面又は相手材と接触した際の摩擦係数及び摩耗を減少させることによって、ポリオキシメチレンポリマー組成物のトライボロジー特性を向上させる。更に幾つかの場合においては、トライボロジー調整剤は、更にポリオキシメチレンポリマー組成物及びそれから製造されるポリマー物品の機械特性も向上させることができる。

[00060]本発明によれば、トライボロジー調整剤は、トライボロジー用途において用いた際に、水性又はＰＴＦＥベースの外部潤滑剤のような外部潤滑剤の必要なしに、ポリオキシメチレンポリマー組成物及びそれから製造されるポリマー物品のトライボロジー特性を向上させる。外部潤滑剤は、本発明のポリマー物品又はポリオキシメチレンベースの系に適用される潤滑剤であってよい。一態様においては、外部潤滑剤をポリオキシメチレンポリマー組成物又はポリマー物品に付随させなくてよく、例えばポリオキシメチレンポリマー組成物又はポリマー物品の表面上に外部潤滑剤を存在させない。他の態様においては、本発明のポリオキシメチレンポリマー組成物及びポリマー物品と共に外部潤滑剤を用いることができる。

[00061]他の添加剤：
[00062]本発明のポリマー組成物にはまた、例えば酸化防止剤、ホルムアルデヒドスキャベンジャー、酸スキャベンジャー、ＵＶ安定剤又は熱安定剤、強化繊維のような他の公知の添加剤を含ませることもできる。更に、本組成物に、加工助剤、例えば接着促進剤、潤滑剤、成核剤、離型剤、充填剤、又は静電防止剤、並びに組成物及びそれから製造される物品又は部品に所望の特性を与える添加剤を含ませることができる。

[00063]一態様においては、紫外光安定剤を存在させることができる。紫外光安定剤には、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、又はベンゾエートを含めることができる。ＵＶ光吸収剤は、存在させる場合には、少なくとも約０．０１重量％、例えば少なくとも約０．０５重量％、例えば少なくとも約０．０７５重量％、及び約１重量％未満、例えば約０．７５重量％未満、例えば約０．５重量％未満（ここで、重量はそれぞれのポリマー組成物の全重量を基準とするものである）の量でポリマー組成物中に存在させることができる。

[00064]一態様においては、窒素含有化合物のようなホルムアルデヒドスキャベンジャーを存在させることができる。主として、これらの中で、アミノ置換炭素原子又はカルボニル基のいずれかに隣接しているヘテロ原子として少なくとも１つの窒素原子を有する複素環式化合物、例えばピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピロリドン、アミノピリジン、並びにこれらから誘導される化合物がある。他の特に有利な化合物は、トリアミノ−１，３，５−トリアジン（メラミン）、並びにその誘導体、例えばメラミン−ホルムアルデヒド縮合物、及びメチロールメラミンである。また、オリゴマーポリアミドも、ホルムアルデヒドスキャベンジャーとして用いるのに原則として好適である。ホルムアルデヒドスキャベンジャーは、個々か又は組合せて用いることができる。

[00065]更に、ホルムアルデヒドスキャベンジャーはグアナミン化合物であってよく、これとしては、脂肪族グアナミンベースの化合物、脂環式グアナミンベースの化合物、芳香族グアナミンベースの化合物、ヘテロ原子含有グアナミンベースの化合物などを挙げることができる。ホルムアルデヒドスキャベンジャーは、少なくとも約０．０１重量％、例えば少なくとも約０．０５重量％、例えば少なくとも約０．０７５重量％、及び約１重量％未満、例えば約０．７５重量％未満、例えば約０．５重量％未満（ここで、重量はそれぞれのポリマー組成物の全重量を基準とするものである）の量でポリマー組成物中に存在させることができる。

[00066]一態様においては、酸スキャベンジャーを存在させることができる。酸スキャベンジャーには、例えばアルカリ土類金属塩を含ませることができる。例えば、酸スキャベンジャーには、クエン酸カルシウムのようなカルシウム塩を含ませることができる。酸スキャベンジャーは、少なくとも約０．００１重量％、例えば少なくとも約０．００５重量％、例えば少なくとも約０．００７５重量％、及び約１重量％未満、例えば約０．７５重量％未満、例えば約０．５重量％未満（ここで、重量はそれぞれのポリマー組成物の全重量を基準とするものである）の量で存在させることができる。

[00067]一態様においては、成核剤を存在させることができる。成核剤は、結晶化度を増加させることができ、これにはオキシメチレンターポリマーを含めることができる。例えば１つの特定の態様においては、成核剤に、ブタンジオールジグリシジルエーテル、エチレンオキシド、及びトリオキサンのターポリマーを含めることができる。成核剤は、少なくとも約０．０１重量％、例えば少なくとも約０．０５重量％、例えば少なくとも約０．１重量％、及び約２重量％未満、例えば約１．５重量％未満、例えば約１重量％未満（ここで、重量はそれぞれのポリマー組成物の全重量を基準とするものである）の量で組成物中に存在させることができる。

[00068]一態様においては、立体障害フェノールのような酸化防止剤を存在させることができる。商業的に入手できる例は、ペンタエリトリチルテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、トリエチレングリコールビス［３−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート］、３，３’−ビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオノヒドラジド］、及びヘキサメチレングリコールビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］である。酸化防止剤は、少なくとも約０．０１重量％、例えば少なくとも約０．０５重量％、例えば少なくとも約０．０７５重量％、及び約１重量％未満、例えば約０．７５重量％未満、例えば約０．５重量％未満（ここで、重量はそれぞれのポリマー組成物の全重量を基準とするものである）の量でポリマー組成物中に存在させることができる。

[00069]一態様においては、紫外光安定剤に加えて、立体障害アミンのような光安定剤を存在させることができる。用いることができるヒンダードアミン光安定剤としては、Ｎ−メチル化されているオリゴマーヒンダードアミン化合物が挙げられる。例えば、ヒンダードアミン光安定剤には、高分子量ヒンダードアミン安定剤を含めることができる。光安定剤は、存在させる場合には、少なくとも約０．０１重量％、例えば少なくとも約０．０５重量％、例えば少なくとも約０．０７５重量％、及び約１重量％未満、例えば約０．７５重量％未満、例えば約０．５重量％未満（ここで、重量はそれぞれのポリマー組成物の全重量を基準とするものである）の量でポリマー組成物中に存在させることができる。

[00070]一態様においては、潤滑剤（上述のトライボロジー調整剤は含まない）を存在させることができる。潤滑剤にはポリマーワックス組成物を含めることができる。更に一態様においては、ポリエチレングリコールポリマー（加工助剤）を組成物中に存在させることができる。ポリエチレングリコールは、例えば約１０００〜約５０００、例えば約３０００〜約４０００の分子量を有していてよい。例えば一態様においては、PEG-75を存在させることができる。他の態様においては、エチレンビス（ステアラミド）のような脂肪酸アミドを存在させることができる。潤滑剤は、一般に、少なくとも約０．０１重量％、例えば少なくとも約０．０５重量％、例えば少なくとも約０．０７５重量％、及び約１重量％未満、例えば約０．７５重量％未満、例えば約０．５重量％未満（ここで、重量はそれぞれのポリマー組成物の全重量を基準とするものである）の量でポリマー組成物中に存在させることができる。

[00071]一態様においては、フェノキシ樹脂のような相溶化剤を存在させることができる。一般に、フェノキシ樹脂は、少なくとも約０．０１重量％、例えば少なくとも約０．０５重量％、例えば少なくとも約０．０７５重量％、及び約１重量％未満、例えば約０．７５重量％未満、例えば約０．５重量％未満（ここで、重量はそれぞれのポリマー組成物の全重量を基準とするものである）の量で組成物中に存在させることができる。

[00072]一態様においては、着色剤を存在させることができる。用いることができる着色剤としては、二酸化チタン、ウルトラマリンブルー、コバルトブルー、及び他の有機顔料及び染料、例えばフタロシアニン類、アントラキノン類などが挙げられる。他の着色剤としては、カーボンブラック又は種々の他のポリマー可溶性染料が挙げられる。着色剤は、少なくとも約０．０１重量％、例えば少なくとも約０．０５重量％、例えば少なくとも約０．１重量％、及び約５重量％未満、例えば約２．５重量％未満、例えば約１重量％未満（ここで、重量はそれぞれのポリマー組成物の全重量を基準とするものである）の量で組成物中に存在させることができる。

[00073]一態様においては、カップリング剤を存在させることができる。用いるカップリング剤としては、三官能性又は二官能性薬剤のような多官能性カップリング剤が挙げられる。好適なカップリング剤は、ジイソシアネートのようなポリイソシアネートである。カップリング剤は、ポリオキシメチレンポリマーと、強化繊維及び／又は強化繊維上に被覆されているサイジング材料との間の結合を与えることができる。一般に、カップリング剤は、少なくとも約０．１重量％、例えば少なくとも約０．２重量％、例えば少なくとも約０．３重量％、及び約５重量％未満、例えば約３重量％未満、例えば約１．５重量％未満の量で存在させる。或いは、組成物は、例えば約０．２重量％未満、例えば約０．１重量％未満、例えば約０．０５重量％未満、例えば約０．０１重量％未満、例えば約０重量％のようにカップリング剤を実質的に含まなくてもよい。

[00074]一態様においては、強化繊維を存在させることができる。本発明にしたがって用いることができる強化繊維としては、鉱物繊維、ガラス繊維、アラミド繊維のようなポリマー繊維、鋼繊維のような金属繊維、炭素繊維、又は天然繊維が挙げられる。これらの繊維は、未変性か、又は変性することができ、例えばポリマーに対する接着性を向上させるためにサイジング剤を与えるか又は化学的に処理することができる。繊維の直径は、用いる特定の繊維、並びに繊維が短繊維であるか又は連続形態であるかによって変化させることができる。繊維は、例えば、約５μｍ〜約１００μｍ、例えば約５μｍ〜約５０μｍ、例えば約５μｍ〜約１５μｍの直径を有していてよい。存在させる場合には、それぞれの組成物に、少なくとも１重量％、例えば少なくとも５重量％、例えば少なくとも７重量％、例えば少なくとも１０重量％、例えば少なくとも１５重量％、及び一般に約５０重量％未満、例えば約４５重量％未満、例えば約４０重量％未満、例えば約３０重量％未満、例えば約２０重量％未満（ここで、重量はそれぞれのポリオキシメチレンポリマー組成物の全重量を基準とするものである）の量の強化繊維を含ませることができる。或いは、ポリオキシメチレンポリマー組成物は実質的に強化繊維を含まなくてもよく、例えば組成物は、約０．１重量％未満、例えば約０．０５重量％未満、例えば約０．０１重量％未満、例えば約０重量％の量の繊維を含む。

[00075]ポリマー物品：
[00076]本発明の組成物は、当該技術において公知の任意の技術を用いて、配合してポリマー物品に成形することができる。例えば、それぞれの組成物を激しく混合して、実質的に均一なブレンドを形成することができる。このブレンドを、ポリマー組成物中において用いるポリマーの融点よりも高いが、分解温度よりも低い温度のような昇温温度において溶融混練することができる。或いは、通常の単軸又は二軸押出機内でそれぞれの組成物を溶融及び混合することができる。好ましくは、溶融混合は、１００〜２８０℃、例えば１２０〜２６０℃、例えば１４０〜２４０℃、又は１８０〜２２０℃の範囲の温度において行う。しかしながら、かかる処理は、それぞれの組成物に関してポリマーの分解を最小にするために所望の温度で行わなければならない。

[00077]押出の後、組成物をペレットに成形することができる。ペレットは、射出成形、熱成形、ブロー成形、回転成形などのような当該技術において公知の技術によってポリマー物品に成形することができる。本発明によれば、本ポリマー物品は、優れたトライボロジー挙動及び機械特性を示す。したがって、本ポリマー物品は、低い摩耗及び優れた滑り特性が所望の幾つかの用途のために用いることができる。

[00078]ポリマー物品としては、他の表面と接触しており、高いトライボロジー仕様が必要な可能性がある任意の可動物品又は成形品が挙げられる。例えば、ポリマー物品としては、自動車産業のための物品、特にハウジング、ロータリーラッチのようなラッチ、窓巻き上げシステム、ワイパーシステム、プーリー、サンルーフシステム、シート調節装置、レバー、ブッシュ、ギヤ、ギヤボックス、クロー、ピボットハウジング、ワイパーアーム、ブラケット又はシートレールベアリング、ジッパー、スイッチ、カム、ローラー又はローリングガイド、摺動板のような摺動部材又は滑り板、チェーン部材及びリンクのようなコンベヤベルト部品、キャスター、ファスナー、レバー、コンベヤシステム摩耗ストリップ及びガードレール、医療用吸入器及び注射器のような医療器具が挙げられる。

[00079]特性：
[00080]本発明によるポリオキシメチレンポリマー組成物及びそれから製造されるポリマー物品を用いると、向上したトライボロジー特性を有する組成物及び物品が与えられる。本発明によれば、トライボロジー特性は一般に摩擦係数によって測られる。

[00081]一般に、静止摩擦は、互いに対して動いていない（即ち両方の物体が静止している）２以上の表面の間の摩擦である。一般に、動的摩擦は、２つの物体が互いに対して動いている（即ち、少なくとも１つの物体が動いているか、又は繰り返し前後運動をしている）場合に発生する。更に、スティックスリップは、静的摩擦と動的摩擦の間で連続的に入れ替わることによって引き起こされる現象として一般的に知られている。

[00082]本発明によれば、本組成物及びポリマー物品は、ＶＤＡ−２３０-２０６にしたがって求めて約０．０１より高く、例えば約０．０２より高く、例えば約０．０３より高く、例えば約０．０４より高く、例えば約０．０５より高く、例えば約０．０６より高く、一般に約０．２未満、例えば約０．１８未満、例えば約０．１５未満、例えば約０．１２未満、例えば約０．１未満、例えば約０．９未満、例えば約０．８未満、例えば約０．７未満、例えば約０．６未満の他の表面に対する静止摩擦係数を示すことができる。

[00083]本発明によれば、本組成物及びポリマー物品は、ＶＤＡ−２３０-２０６にしたがって求めて約０．０１より高く、例えば約０．０２より高く、例えば約０．０３より高く、例えば約０．０４より高く、例えば約０．０５より高く、例えば約０．０６より高く、一般に約０．２未満、例えば約０．１８未満、例えば約０．１５未満、例えば約０．１２未満、例えば約０．１未満、例えば約０．９未満、例えば約０．８未満、例えば約０．７未満、例えば約０．６未満の他の表面に対する動摩擦係数を示すことができる。

[00084]更に、０．１ｍｍ／秒、１ｍｍ／秒、１０ｍｍ／秒、及び１００ｍｍ／秒の速度において、動摩擦係数に対する滑り速度の効果も測定した。この試験法はボール・オン・プリズム構造を用い、プラスチック又は金属製のボールを、相手材の面に対して一方向に回転させる。０．１ｍｍ／秒の速度においては、他の表面に対する動摩擦係数は、約０．０２より高く、例えば約０．０３より高く、例えば約０．０４より高く、例えば約０．０５より高く、一般に約０．１未満、例えば約０．０８未満、例えば約０．０７未満、例えば約０．０６未満である。１ｍｍ／秒の速度においては、他の表面に対する動摩擦係数は、約０．０２より高く、例えば約０．０３より高く、例えば約０．０４より高く、例えば約０．０５より高く、一般に約０．１未満、例えば約０．０８未満、例えば約０．０７未満、例えば約０．０６未満である。１０ｍｍ／秒の速度においては、他の表面に対する動摩擦係数は、約０．０３より高く、例えば約０．０４より高く、例えば約０．０５より高く、例えば約０．０６より高く、一般に約０．１５未満、例えば約０．１２未満、例えば約０．１未満、例えば約０．０９未満、例えば約０．０８未満、例えば約０．０７未満である。１００ｍｍ／秒の速度においては、他の表面に対する動摩擦係数は、約０．０５より高く、例えば約０．０７より高く、例えば約０．０８より高く、例えば約０．０９より高く、一般に約０．１７未満、例えば約０．１５未満、例えば約０．１２未満、例えば約０．１未満、例えば約０．０９未満、例えば約０．０８未満である。

[00085]一態様においては、本組成物又はポリマー物品と種々の相手材との間で、上記の静止摩擦係数及び動摩擦係数の値、並びに動摩擦係数に対する滑り速度の効果が示される。例えば、本組成物又はポリマー物品と、ポリエチレンテレフタレート表面のようなポリエステル表面との間で上記の値を示すことができる。他の態様においては、本組成物又はポリマー物品と、ポリアセタール表面、鋼表面のような金属表面、或いはポリプロピレン表面又はポリエチレン表面、例えば超高分子量ポリエチレン表面のようなポリオレフィン表面との間で上記の値を示すことができる。

[00086]一態様においては、本発明の組成物及び物品は、トライボロジー調整剤を用いて調整していないポリオキシメチレン組成物及び物品と比べて向上した摩耗特性を示すことができる。摩耗試験は、鋼製のシャフト、６５ｍｍのシャフト直径、０．８μｍの粗さ、３．１Ｎの荷重、１３６ｍｍ／秒の滑り速度、６０時間の試験時間、及び４９０ｋｍの距離を用いて行うことができる。本発明の組成物は、トライボロジー調整剤を用いて調整していないポリオキシメチレンポリマーの摩耗と比べて、少なくとも２０％減少した摩耗、例えば少なくとも４０％減少した摩耗、例えば少なくとも５０％減少した摩耗、例えば少なくとも６０％減少した摩耗、例えば少なくとも８０％減少した摩耗、及び約１００％未満減少した摩耗、例えば約９０％未満減少した摩耗、例えば約８０％未満減少した摩耗を示すことができる。

[00087]本発明のポリオキシメチレンポリマー組成物及びそれから製造されるポリマー物品は向上したトライボロジー特性を与える一方で、本組成物及び物品はまた、向上した機械特性を示すこともできる。例えば、ＩＳＯ試験Ｎｏ．５２７にしたがって求められる本組成物又はポリマー物品の弾性率は、約２０００ＭＰａより高く、例えば約２２００ＭＰａより高く、例えば約２４００ＭＰａより高く、例えば約２５００ＭＰａより高く、例えば約２６００ＭＰａより高く、一般に約１００００ＭＰａ未満、例えば約７５００ＭＰａ未満、例えば約５０００ＭＰａ未満、例えば約４０００ＭＰａ未満、例えば約３５００ＭＰａ未満、例えば約３０００ＭＰａ未満にすることができる。

[00088]一態様においては、本ポリマー物品又は成形ポリマー物品には、物品の少なくとも１つの表面上において表面特徴及び／又は表面粗さを与えることができる局所形状を与えることができる。これらの特徴は、物品の表面上の突起部、谷部、突出部などであってよい。これらの特徴は、ナノスケール又はミクロスケールレベルで存在させることができる。理論によって限定されないが、表面粗さは特定のポリマー物品の成形中に形成することができる。表面粗さはまた、組成物中に存在する特定の添加剤によって形成することもできる。

[00089]相手材と接触させると、物品の表面粗さは、より少ない程度の表面粗さを示す物品の動摩擦係数と比べて減少した動摩擦係数に寄与することができる。例えば、表面粗さを示す物品の動摩擦係数は、表面粗さを実質的に有しない物品の動摩擦係数よりも低くすることができる。

[00090]表面粗さの深さ（Ｒｚ）は、ＤＩＮ−４７６８にしたがって、表面形状測定装置又は粗さテスターを用いて測定することができる。表面粗さの平均深さは、５つの個々のラインの粗さの個々の深さからの平均値を表す。例えば、５つの個々の長さにわたって平均した表面上の最も高い点と最も低い点の間で測定を行う。

[00091]一態様においては、本発明にしたがって製造される物品は、約０．１μｍより大きく、例えば約０．２５μｍより大きく、例えば約０．５０μｍより大きく、例えば約１μｍより大きく、例えば約２．５μｍより大きく、例えば約５μｍより大きく、約３０μｍ未満、例えば約２０μｍ未満、例えば約１５μｍ未満、例えば約１０μｍ未満、例えば約５μｍ未満、例えば約２．５μｍ未満、例えば約１μｍ未満の平均表面領域粗さを有することができる。

[00092]本発明は、以下の実施例を参照してより良好に理解することができる。

[00093]本発明の実施例は、例示の目的で下記において与えるものであり、限定の目的で与えるものではない。以下の実験は、本発明の利益及び有利性の幾つかを示すために行った。

[00094]本発明にしたがって、ポリオキシメチレンポリマー及び少なくとも１種類のトライボロジー調整剤を含む種々のポリマー組成物を調製した。特に、トライボロジー調整剤は、六方晶系窒化ホウ素、超高分子量シリコーン、超高分子量ポリエチレンワックス、シリコーンオイル、及びポリテトラフルオロエチレンを含んでいた。

[00095]ZSK-25MC（Werner & Pfleiderer,ドイツ）二軸押出機（ゾーン温度＝１９０℃、溶融温度＝約２１０℃）を用いて、それぞれの組成物の成分を混合及び配合した。混練部材を有するスクリュー構造を選択して、成分の有効で十分な混合が起こるようにした。組成物を押出して、ペレット化した。ペレットを１２０℃において８時間乾燥し、次に射出成形した。

[00096]組成物／成形物を、種々のトライボロジー特性及び物理特性に関して試験した。結果を下表に与える。

実施例１：
[00097]本実施例においては、ポリオキシメチレン組成物とポリエチレンテレフタレート表面との間で、トライボロジー特性（摩擦係数、及び動摩擦係数に対する滑り速度の効果）を求めた。

[00098]スティックスリップ試験を行って、動摩擦係数及び静止摩擦係数を求めた。スティックスリップ試験は、ＶＤＡ−２３０−２０６にしたがって行った。ボール・オン・プレート構造を用い、１２．５Ｎの荷重、８ｍｍ／秒の滑り速度、及び８分間の試験時間を用いた。

[00099]ボール・オン・プリズム試験を用い、滑り速度を調節して動摩擦係数に対する効果を求めた。動摩擦係数に対する滑り速度の効果は、１０Ｎの荷重を加え、次に滑り速度を０から５００ｍｍ／秒に徐々に増加させることによって求めた。動摩擦係数を滑り速度の関数として求めた。

[000100]試料１〜４は、試料５〜１０と比べてより高い表面粗さ度を示した。

実施例２：
[000101]ＩＳＯ試験Ｎｏ．５２７（ＡＳＴＭ−Ｄ６３８と技術的に同等）にしたがって弾性率を試験した。弾性率の試験は、約１６５ｍｍの長さ、約４ｍｍの厚さ、及び約１０ｍｍのゲージ領域における幅を有するダンベル形状の試験片を用いて２３℃の温度で行った。

実施例３：
[000102]スティックスリップ試験を行って、新しい成形物、及び試験したか又は使用済の成形物を比較した。新しい成形物は射出成形後に試験した。使用済の成形物は、新しい成形物上で材料を特定の時間搬送して使用済の成形物を模擬することによって製造した。

[000103]スティックスリップ試験を行って、動摩擦係数及び静止摩擦係数を求めた。スティックスリップ試験は、ＶＤＡ−２３０−２０６にしたがって行った。ボール・オン・プレート構造を用い、１２．５Ｎの荷重、８ｍｍ／秒の滑り速度、及び８分間の試験時間を用いた。

[000104]本実施例においては、 ポリオキシメチレン組成物とポリエチレンテレフタレート表面との間で、トライボロジー特性（摩擦係数、及び動摩擦係数に対する滑り速度の効果）を求めた。

実施例４：
[000105]本実施例においては、ポリオキシメチレン組成物と種々の表面との間で、トライボロジー特性（摩擦係数、及び動摩擦係数に対する滑り速度の効果）を求めた。ポリオキシメチレン組成物は、２．８重量％のＵＨＭＷ−Ｓｉを含んでいた。

[000106]試料３２においては、ＵＨＭＷ−Ｓｉを有しないポリオキシメチレン表面に対して本組成物を試験した。試料３３においては、２．８重量％のＵＨＭＷ−Ｓｉを含むポリオキシメチレン組成物に対して本組成物を試験した。試料３４においては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）表面に対して本組成物を試験した。試料３５においては、ポリプロピレン（ＰＰ）表面に対して本組成物を試験した。試料３６においては、鋼表面に対して本組成物を試験した。比較試料２においては、ＵＨＭＷ−Ｓｉを有しないポリオキシメチレン試料を同じポリオキシメチレン試料に対して試験した。

[00107]スティックスリップ試験を行って、動摩擦係数及び静止摩擦係数を求めた。スティックスリップ試験は、ＶＤＡ−２３０−２０６にしたがって行った。ボール・オン・プレート構造を用い、１２．５Ｎの荷重、８ｍｍ／秒の滑り速度、８分間の試験時間、及び２３℃の試験温度を用いた。

[000108]また、３０Ｎの荷重及び４５分間の試験時間を用いて試験を行った。これらの試験の結果の間に注目すべき差は観察されなかった。

実施例５：
[000109]高速度試験を行って、超分子量ポリエチレン表面に対するトライボロジー特性を求めた。

[000110]ボール・オン・プリズム構造を用い、５Ｎの荷重、１０００ｍｍ／秒の滑り速度、１０分間の試験時間を用いた。データを６０分間に外挿して、材料の長時間トライボロジー性能を求めた。物品における摩耗の深さも求めた。

[000111]比較試料３〜６は、ＵＨＭＷ−Ｓｉ以外の調整剤でトライボロジー調整したポリオキシメチレンを含む。試料３７は、２．８重量％のＵＨＭＷ−Ｓｉを有するポリオキシメチレン組成物を含む。

実施例６：
[000112]高速度ブロック・オン・シャフト試験を行って、鋼表面に対する摩損を求めた。摩耗試験は、鋼製のシャフト、６５ｍｍのシャフト直径、０．８μｍの粗さ、３．１Ｎの荷重、１３６ｍ／分の滑り速度、６０時間の試験時間、及び４９０ｋｍの距離を用いて行った。

[000113]比較試料７は、トライボロジー調整剤を有しないポリオキシメチレンを用いた。比較試料８は、ポリオキシメチレン及び１８重量％のＰＴＦＥを含んでいた。試料３８は、ポリオキシメチレン及び２．８重量％のＵＨＭＷ−Ｓｉを含んでいた。表面の摩耗を求めた。報告する摩耗％は、比較試料７に対するものである。

[000114]上記に基づくと、比較試料８の摩耗％は、比較試料７の摩耗の４７％であった。試料３８の摩耗％は、比較試料７の摩耗の３９％であった。

実施例７：
[000115]高速度試験を行って、トライボロジー調整しなかったポリオキシメチレン表面に対するトライボロジー特性を求めた。

[000116]スティックスリップ試験を行って、動摩擦係数及び静止摩擦係数を求めた。スティックスリップはＶＤＡ−２３０−２０６にしたがって行った。ボール・オン・プレート構造を用い、５Ｎの荷重、１０００ｍｍ／秒の滑り速度、１０分間の試験時間を用いた。データを６０分間に外挿して、材料の長時間トライボロジー性能を求めた。摩耗の深さも求めた。

[000117]比較試料９は、トライボロジー調整剤を有しない同じポリオキシメチレンに対して試験したトライボロジー調整剤を有しないポリオキシメチレンを用いた。試料３９はポリオキシメチレン及び２．８重量％のＵＨＭＷ−Ｓｉを含んでおり、これをトライボロジー調整剤を有しないポリオキシメチレンに対して試験した。

実施例８：
[000118]本実施例においては、スティックスリップ試験を行って、トライボロジー調整したポリオキシメチレンとポリプロピレン（ＰＰ）表面及び未調整のポリオキシメチレン（ＰＯＭ）表面の間の摩擦係数を求めた。

[000119]スティックスリップ試験を行って、動摩擦係数及び静止摩擦係数を求めた。スティックスリップ試験は、ＶＤＡ−２３０−２０６にしたがって行った。ボール・オン・プレート構造を用い、１２．５Ｎの荷重、８ｍｍ／秒の滑り速度、及び８分間の試験時間を用いた。

[000120]本発明に対するこれら及び他の修正及び変更は、添付の特許請求の範囲においてより詳しく示す本発明の精神及び範囲から逸脱することなく当業者によって実施することができる。更に、種々の態様の幾つかの形態は全体的又は部分的の両方で交換することができることを理解すべきである。

[000121]更に、当業者であれば、上記の記載は例示のみの目的であり、添付の特許請求の範囲において更に記載される発明を限定することは意図しないことを認識するであろう。

Claims (20)

1. ポリオキシメチレンコポリマー；及び
   １００，０００ｍｍ^２・秒^−１より大きい動粘度を有する超高分子量シリコーンを含む少なくとも１種類のトライボロジー調整剤；
   を含み；
   シリコーンオイルを実質的に含まず；
   約０．０１〜約０．１５の相手材に対する動摩擦係数を有する；
   ポリオキシメチレンポリマー組成物。
2. 超高分子量シリコーンが約０．１〜約１０重量％の量で存在する、請求項１に記載のポリマー組成物。
3. 超高分子量シリコーンがポリジメチルシロキサンである、請求項１〜２のいずれかに記載のポリマー組成物。
4. トライボロジー調整剤が約０．１〜約５重量％の量の六方晶系窒化ホウ素を更に含む、請求項１〜３のいずれかに記載のポリマー組成物。
5. 六方晶系窒化ホウ素が約０．５μｍ〜約１０μｍの粒径を有する、請求項４に記載のポリマー組成物。
6. トライボロジー調整剤が約０．１〜約５０重量％の量のポリテトラフルオロエチレンを更に含む、請求項１〜５のいずれかに記載のポリマー組成物。
7. 組成物が、約０．１〜約５重量％の量のポリエチレンワックス、約０．１〜約５重量％の量のアミドワックス、又はこれらの組合せを更に含む、請求項１〜６のいずれかに記載のポリマー組成物。
8. 組成物が、炭酸カルシウム粒子、超高分子量ポリエチレン、ステアリン酸ステアリル、脂肪酸及び一価アルコールから構成される脂肪族エステルワックス、アクリロニトリル又はスチレン／アクリロニトリルコポリマーがグラフトされているポリエチレン又はポリプロピレングラフト基材を含むグラフトコポリマー、或いはこれらの組合せを更に含む、請求項１〜７のいずれかに記載のポリマー組成物。
9. 組成物が強化繊維を実質的に含まない、請求項１〜８のいずれかに記載のポリマー組成物。
10. 組成物が、約０．０１乃至０．０９未満の相手材に対する動摩擦係数を有する、請求項１〜９のいずれかに記載のポリマー組成物。
11. 組成物が、約０．０５乃至約０．０９未満の相手材に対する動摩擦係数を有する、請求項１〜１０のいずれかに記載のポリマー組成物。
12. 組成物が、ＩＳＯ試験Ｎｏ．５２７にしたがって測定して少なくとも約２０００ＭＰａの弾性率を有する、請求項１〜１１のいずれかに記載のポリマー組成物。
13. 相手材が、ポリアセタール表面、ポリオレフィン表面、又は金属表面である、請求項１〜１２のいずれかに記載のポリマー組成物。
14. 相手材がポリエステル表面であり、ポリエステル表面がポリエチレンテレフタレート表面を含む、請求項１〜１２のいずれかに記載のポリマー組成物。
15. 請求項１〜１４のいずれかに記載の組成物から成形されるポリマー物品。
16. ポリマー物品が約０．０１乃至０．９未満の相手材に対する動摩擦係数を示す、請求項１５に記載のポリマー物品。
17. 相手材が、ポリアセタール表面、ポリオレフィン表面、又は金属表面である、請求項１６に記載のポリマー物品。
18. 相手材がポリエステル表面であり、ポリエステル表面がポリエチレンテレフタレート表面を含む、請求項１６に記載のポリマー物品。
19. ポリマー物品が、ＤＩＮ−４７６８にしたがって測定して約０．１μｍより大きく約３０μｍ未満の表面粗さを有する、請求項１５〜１８のいずれかに記載のポリマー物品。
20. ポリマー物品が、ギヤ、レバー、カム、ローラー、摺動部材、プーリー、ラッチ、クロー、ワイパーアーム、コンベヤ部品、医療用吸入器、又は医療用注射器を含む、請求項１５〜１９のいずれかに記載のポリマー物品。