JP2024094626A - 樹脂組成物、成形品、ペレット、導電性摺動部品 - Google Patents

樹脂組成物、成形品、ペレット、導電性摺動部品

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Abstract

【課題】 摺動性と導電性に優れた成形品を提供可能な樹脂組成物、成形品、ペレット、導電性摺動部品の提供。
【解決手段】 （Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、（Ｂ）ガラス繊維５０～１５０質量部、（Ｃ）カーボンブラック１０～３０質量部、（Ｄ）黒鉛１０～３０質量部、（Ｅ）重量平均分子量が１５００～１００００、かつ、酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であるポリオレフィンワックス５～１５質量部、（Ｆ）１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１～２．５ｇ／１０分、かつ、酸価が５～５０ｍｇＫＯＨ／ｇである酸変性ポリオレフィン０．５～５質量部を含む、樹脂組成物。
【選択図】 図１

Description

本発明は、樹脂組成物、成形品、ペレット、導電性摺動部品に関する。特に、ポリアミド樹脂を主要成分とする樹脂組成物に関する。
従来から、ポリアミド樹脂を摺動部品に用いることが検討されている。例えば、特許文献１には、（Ａ）ポリアミド樹脂と、（Ｂ）ポリオレフィンワックスを含み、前記（Ａ）ポリアミド樹脂が、（ａ－１）半芳香族ポリアミド樹脂１０～９０質量％と、（ａ－２）前記（ａ－１）半芳香族ポリアミド樹脂よりも融点が低く、かつ、ガラス転移温度が２０℃以上低い脂肪族ポリアミド樹脂１０～９０質量％を含む、ポリアミド樹脂組成物が開示されている。
一方、ポリアミド樹脂の導電性を保持ないし改善することも検討されている。例えば、特許文献２には、熱可塑性成形材料であって、該熱可塑性成形材料を基準として、ａ）少なくとも１種のポリアミド、コポリアミドまたはポリアミド含有ポリマーブレンドを成分Ａとして、ｂ）３～２０質量％のカーボンブラック、グラファイトまたはそれらの混合物を成分Ｂとして、ｃ）０．１～３質量％のイオン性液体を成分Ｃとして含有する該熱可塑性成形材料が開示されている。
特開２０１７－１７１８８０号公報 特表２０１４－５００３７３号公報
上述のように、摺動性に優れたポリアミド樹脂組成物や、導電性に優れたポリアミド樹脂組成物は検討されている。しかしながら、さらに、摺動性と導電性に優れたポリアミド樹脂組成物が求められている。
本発明は、かかる課題を解決することを目的とするものであって、摺動性と導電性に優れた成形品を提供可能な樹脂組成物、成形品、ペレット、導電性摺動部品を提供することを目的とする。
上記課題のもと、本発明者が検討を行った結果、ポリアミド樹脂と、ガラス繊維と、カーボンブラックと、黒鉛と、所定のポリオレフィンワックスに加え、所定のポリオレフィンを配合することにより、上記課題を解決しうることを見出した。
具体的には、下記手段により、上記課題は解決された。
＜１＞（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、
（Ｂ）ガラス繊維５０～１５０質量部、
（Ｃ）カーボンブラック１０～３０質量部、
（Ｄ）黒鉛１０～３０質量部、
（Ｅ）重量平均分子量が１５００～１００００、かつ、酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であるポリオレフィンワックス５～１５質量部、
（Ｆ）１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１～２．５ｇ／１０分、かつ、酸価が５～５０ｍｇＫＯＨ／ｇである酸変性ポリオレフィン０．５～５質量部を含む、
樹脂組成物。
＜２＞前記（Ｅ）／（Ｆ）の質量比率が１～１０である、＜１＞に記載の樹脂組成物。
＜３＞さらに、前記（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、（Ｇ）無機結晶核剤０．１～２質量部を含む、＜１＞または＜２＞に記載の樹脂組成物。
＜４＞さらに、前記（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、（Ｈ）脂肪酸金属塩０．１～２質量部を含む、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の樹脂組成物。
＜５＞前記（Ａ）ポリアミド樹脂が、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位を含み、ジアミン由来の構成単位の７０モル％以上がキシリレンジアミンに由来し、ジカルボン酸由来の構成単位の７０モル％以上が炭素数４～２０のα，ω－直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来する、＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の樹脂組成物。
＜６＞前記（Ｅ）／（Ｆ）の質量比率が１～１０であり、
さらに、前記（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、（Ｆ）無機結晶核剤０．１～２質量部を含み、
さらに、前記（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、（Ｇ）脂肪酸金属塩０．１～２質量部を含み、
前記（Ａ）ポリアミド樹脂が、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位を含み、ジアミン由来の構成単位の７０モル％以上がキシリレンジアミンに由来し、ジカルボン酸由来の構成単位の７０モル％以上が炭素数４～２０のα，ω－直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来する、＜１＞に記載の樹脂組成物。
＜７＞導電性摺動部品用である、＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載の樹脂組成物。
＜８＞＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の樹脂組成物から形成された成形品。
＜９＞＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の樹脂組成物のペレット。
＜１０＞＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の樹脂組成物のペレットから成形された成形品。
＜１１＞＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の樹脂組成物から形成された導電性摺動部品。
本発明により、摺動性と導電性に優れた成形品を提供可能な樹脂組成物、成形品、ペレット、導電性摺動部品を提供可能になった。
実施例で使用した摺動性試験用リングの外観図である。
以下、本発明を実施するための形態（以下、単に「本実施形態」という）について詳細に説明する。なお、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は本実施形態のみに限定されない。
なお、本明細書において「～」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、各種物性値および特性値は、特に述べない限り、２３℃におけるものとする。
本明細書において、融点（Ｔｍ）は、特に述べない限り、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）に従い、ＩＳＯ１１３５７に準拠して、測定した値とする。示差走査熱量計を用い、樹脂を示差走査熱量計の測定パンに仕込み、窒素雰囲気下にて昇温速度１０℃／分で融点を超える温度まで昇温し、急冷する前処理を行った後に測定を行う。測定条件は、昇温速度１０℃／分で、２８０℃で５分保持した後、降温速度－５℃／分で１００℃まで測定を行い、融点（Ｔｍ）を求める。
示差走査熱量計としては、島津製作所社（ＳＨＩＭＡＤＺＵ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ）製「ＤＳＣ－６０」を用いる。
本明細書で示す規格で説明される測定方法等が年度によって異なる場合、特に述べない限り、２０２２年１月１日時点における規格に基づくものとする。
図１は模式図であり、縮尺度などは実際と整合していないこともある。
本明細書において、粒子径は、数平均粒子径とし、粒子状ではない場合は、最も長い部分の長さの数平均値を数平均粒子径とする。数平均粒子径は、電子顕微鏡の観察で得られる画像に対して、粒子径を測定する対象の物質をランダムに抽出し粒子径を測定し、得られた測定値から算出する。観察の倍率は１，０００倍とし、測定数は１，０００個以上として行う。
本実施形態の樹脂組成物は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、（Ｂ）ガラス繊維５０～１５０質量部、（Ｃ）カーボンブラック１０～３０質量部、（Ｄ）黒鉛１０～３０質量部、（Ｅ）重量平均分子量が１５００～１００００、かつ、酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であるポリオレフィンワックス（本明細書においては、単に「（Ｅ）酸未・微変性ワックス」と表記することがある）５～１５質量部、（Ｆ）１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１～２．５ｇ／１０分、かつ、酸価が５～５０ｍｇＫＯＨ／ｇである酸変性ポリオレフィン（本明細書においては、単に「（Ｆ）酸変性ポリオレフィン」と表記することがある）０．５～５質量部を含むことを特徴とする。
このような構成とすることにより、摺動性と導電性に優れた成形品を提供可能な樹脂組成物を提供可能になる。
熱可塑性樹脂に摺動性を付与する場合、一般的に、酸未変性ワックスを配合することが考えられる。しかしながら、ポリアミド樹脂に酸未変性ワックスのみを配合すると、十分な摺動性が達成できなかった。本実施形態では、（Ａ）ポリアミド樹脂に、（Ｅ）酸未・微変性ワックスに加え、（Ｆ）酸変性ポリオレフィンを配合することにより、導電性を阻害せずに、摺動性を高めることに成功したものである。この理由は、（Ｅ）酸未・微変性ワックスは、（Ａ）ポリアミド樹脂との相溶性が劣るが、（Ｆ）酸変性ポリオレフィンを配合することにより、この点が解消されたと推測される。すなわち、（Ｆ）酸変性ポリオレフィンの酸変性部分がポリアミド樹脂と作用し、ポリオレフィン部分が、（Ｅ）酸未・微変性ワックスと作用し、結果的に、カーボンブラックや黒鉛によって付与される導電性を阻害せずに、（Ａ）ポリアミド樹脂と（Ｅ）酸未・微変性ワックスの相溶性を向上することができたと推測される。
＜（Ａ）ポリアミド樹脂＞
本実施形態の樹脂組成物は、（Ａ）ポリアミド樹脂を含む。
本実施形態で用いる（Ａ）ポリアミド樹脂は特に定めるものではなく、公知のポリアミド樹脂を用いることができる。（Ａ）ポリアミド樹脂は、脂肪族ポリアミド樹脂であっても、半芳香族ポリアミド樹脂であってもよい。
脂肪族ポリアミド樹脂としては、ポリアミド４、ポリアミド４６、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６６６、ポリアミド６１０、ポリアミド１１、ポリアミド１２等が例示される。
本実施形態で用いる（Ａ）ポリアミド樹脂は、半芳香族ポリアミド樹脂であることが好ましい。ここで、半芳香族ポリアミド樹脂とは、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位から構成され、ジアミン由来の構成単位およびジカルボン酸由来の構成単位の合計構成単位の３０～７０モル％が芳香環を含む構成単位であることをいい、ジアミン由来の構成単位およびジカルボン酸由来の構成単位の合計構成単位の４０～６０モル％が芳香環を含む構成単位であることが好ましい。このような半芳香族ポリアミド樹脂を用いることにより、得られる樹脂成形品の機械的強度を高くすることができる。半芳香族ポリアミド樹脂としては、テレフタル酸系ポリアミド樹脂（ポリアミド６Ｔ、ポリアミド９Ｔ）、後述するキシリレンジアミン系ポリアミド樹脂などが例示される。
本実施形態で用いる（Ａ）ポリアミド樹脂は、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位を含み、ジアミン由来の構成単位の７０モル％以上がキシリレンジアミンに由来し、ジカルボン酸由来の構成単位の７０モル％以上が炭素数４～２０のα，ω－直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来するポリアミド樹脂（以下、「キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂」ということがある）が好ましい。
キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂のジアミン由来の構成単位は、より好ましくは７５モル％以上、さらに好ましくは８０モル％以上、一層好ましくは９０モル％以上、より一層好ましくは９５モル％以上、特に一層好ましくは９９モル％以上がキシリレンジアミン（好ましくはパラキシリレンジアミンおよび／またはメタキシリレンジアミン、より好ましくはメタキシリレンジアミン）に由来する。キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂のジカルボン酸由来の構成単位は、より好ましくは７０モル％以上、さらに好ましくは８０モル％以上、一層好ましくは９０モル％以上、より一層好ましくは９５モル％以上、特に一層好ましくは９９モル％以上が、炭素数４～２０のα，ω－直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来する。
パラキシリレンジアミンとメタキシリレンジアミンは併用して使用してもよい。これらを混合して使用する場合には、キシリレンジアミンにおけるメタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンのモル比率は、メタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンの合計を１００モルとしたときに、メタキシリレンジアミン／パラキシリレンジアミンが、１０～９９／９０～１であることが好ましく、３０～９８／７０～２であることがより好ましく、５０～９７／５０～３であることがさらに好ましく、８０～９６／２０～４であることが一層好ましく、９０～９５／１０～５であることがより一層好ましい。
キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂の原料ジアミン成分として用いることができるメタキシリレンジアミンおよびパラキシリレンジアミン以外のジアミンとしては、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、２－メチルペンタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、２，２，４－トリメチル－ヘキサメチレンジアミン、２，４，４－トリメチルヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン、１，３－ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，４－ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，３－ジアミノシクロヘキサン、１，４－ジアミノシクロヘキサン、ビス（４－アミノシクロヘキシル）メタン、２，２－ビス（４－アミノシクロヘキシル）プロパン、ビス（アミノメチル）デカリン、ビス（アミノメチル）トリシクロデカン等の脂環式ジアミン、ビス（４－アミノフェニル）エーテル、パラフェニレンジアミン、ビス（アミノメチル）ナフタレン等の芳香環を有するジアミン等を例示することができ、１種または２種以上を混合して使用できる。
キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂の原料ジカルボン酸成分として用いるのに好ましい炭素数４～２０のα，ω－直鎖脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸が例示でき、１種または２種以上を混合して使用できるが、これらの中でもポリアミド樹脂の融点が成形加工するのに適切な範囲となることから、アジピン酸またはセバシン酸がより好ましく、アジピン酸がさらに好ましい。
本実施形態におけるキシリレンジアミン系ポリアミド樹脂の好ましい一実施形態としてジカルボン酸由来の構成単位の５０モル％以上（好ましくは７０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上）がアジピン酸に由来するものが例示される。
上記炭素数４～２０のα，ω－直鎖脂肪族ジカルボン酸以外のジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、テレフタル酸、オルソフタル酸等のフタル酸化合物、１，２－ナフタレンジカルボン酸、１，３－ナフタレンジカルボン酸、１，４－ナフタレンジカルボン酸、１，５－ナフタレンジカルボン酸、１，６－ナフタレンジカルボン酸、１，７－ナフタレンジカルボン酸、１，８－ナフタレンジカルボン酸、２，３－ナフタレンジカルボン酸、２，６－ナフタレンジカルボン酸、２，７－ナフタレンジカルボン酸といったナフタレンジカルボン酸の異性体等を例示することができ、１種または２種以上を混合して使用できる。
なお、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂は、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位を主成分として構成されるが、これら以外の構成単位を完全に排除するものではなく、ε－カプロラクタムやラウロラクタム等のラクタム類、アミノカプロン酸、アミノウンデカン酸等の脂肪族アミノカルボン酸類由来の構成単位を含んでいてもよいことは言うまでもない。ここで主成分とは、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂を構成する構成単位のうち、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位の合計数が全構成単位のうち最も多いことをいう。本実施形態では、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂における、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位の合計は、全構成単位の９０質量％以上を占めることが好ましく、９５質量％以上を占めることがより好ましく、９７質量％以上を占めることがさらに好ましく、９９質量％以上を占めることが一層好ましい。
ポリアミド樹脂（Ａ）の融点は、１５０～３５０℃であることが好ましく、１８０～３３０℃であることがより好ましく、２００～３３０℃であることがさらに好ましく、２００～３２０℃であることが一層好ましい。
ポリアミド樹脂（Ａ）は、数平均分子量（Ｍｎ）の下限が、６，０００以上であることが好ましく、８，０００以上であることがより好ましく、１０，０００以上であることがさらに好ましく、また、３５，０００以下が好ましく、３０，０００以下がより好ましく、２５，０００以下がさらに好ましく、２０，０００以下が一層好ましい。このような範囲であると、耐熱性、弾性率、寸法安定性、成形加工性がより良好となる。
ポリアミド樹脂（Ａ）の数平均分子量（Ｍｎ）の測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定による標準ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）換算値より求める。カラムとしては、充填剤として、スチレン系ポリマーを充填したものを２本用い、溶媒にはトリフルオロ酢酸ナトリウム濃度２ｍｍｏｌ／Ｌのヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）を用い、樹脂濃度０．０２質量％、カラム温度は４０℃、流速０．３ｍＬ／分、屈折率検出器（ＲＩ）にて測定する。また、検量線は６水準のＰＭＭＡをＨＦＩＰに溶解させて測定する。
本実施形態の樹脂組成物における（Ａ）ポリアミド樹脂の含有量は、樹脂組成物中、２５質量％以上であることが好ましく、３０質量％以上であることがより好ましく、３５質量％以上であることがさらに好ましい。前記下限値以上とすることにより、ガラス繊維の含有率をある程度抑えることで流動性バランスを整えやすい傾向にある。また、本実施形態の樹脂組成物における（Ａ）ポリアミド樹脂の含有量は、樹脂組成物中、５５質量％以下であることが好ましく、５０質量％以下であることがより好ましく、４５質量％以下であることがさらに好ましい。前記上限値以下とすることにより、ガラス繊維等のフィラー配合率が高くなり、剛性や強度面で高い物性値が得られやすい傾向にある。
特に、本実施形態の樹脂組成物に含まれるポリアミド樹脂（Ａ）を１００質量部としたとき、そのうちキシリレンジアミン系ポリアミド樹脂の割合は、８０～１００質量部であることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、（Ａ）ポリアミド樹脂を１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
また、本実施形態の樹脂組成物は、（Ａ）ポリアミド樹脂と（Ｂ）ガラス繊維の合計が樹脂組成物の７０質量％以上を占めることが好ましく、７５質量％以上を占めることがより好ましく、また、８８質量％以下を占めることが好ましい。
＜（Ｂ）ガラス繊維＞
本実施形態の樹脂組成物は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、（Ｂ）ガラス繊維を５０～１５０質量部の割合で含む。（Ｂ）ガラス繊維を配合することにより、機械的強度に優れた成形品が得られる。
（Ｂ）ガラス繊維とは、長さ方向に直角に切断した断面形状が真円状、多角形状で繊維状外観を呈するものをいう。
（Ｂ）ガラス繊維は、Ａガラス、Ｃガラス、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｒガラス、Ｍガラス、Ｄガラスなどのガラス組成からなり、特に、Ｅガラス（無アルカリガラス）が好ましい。
（Ｂ）ガラス繊維は、カップリング剤等の表面処理剤によって、表面処理されたものを用いることがより好ましい。表面処理剤が付着したガラス繊維は、耐久性、耐湿熱性、耐加水分解性、耐ヒートショック性に優れるので好ましい。
本実施形態の樹脂組成物に用いる（Ｂ）ガラス繊維は、単繊維または単繊維を複数本撚り合わせたものであってもよい。
（Ｂ）ガラス繊維の形態は、単繊維や単繊維を複数本撚り合わせたものを連続的に巻き取った「ガラスロービング」、長さ１～１０ｍｍに切りそろえた「チョップドストランド」、長さ１０～５００μｍに粉砕した「ミルドファイバー」などのいずれであってもよい。かかるガラス繊維としては、旭ファイバーグラス社より、「グラスロンチョップドストランド」や「グラスロンミルドファイバー」の商品名で市販されており、容易に入手可能である。（Ｂ）ガラス繊維は、形態が異なるものを併用することもできる。
本実施形態では、カット長１～１０ｍｍ（好ましくは、カット長１～５ｍｍ）のチョップドストランドが好ましい。
また、本実施形態で用いる（Ｂ）ガラス繊維は、断面が円形であっても、非円形であってもよい。
本実施形態で用いる樹脂組成物における（Ｂ）ガラス繊維の含有量は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、５０質量部以上であり、６５質量部以上であることがより好ましく、８０質量部以上であることがさらに好ましく、９０質量部以上であることが一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、得られる成形品の機械的強度がより向上する傾向にある。上限値については、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、１５０質量部以下であり、１１０質量部以下がより好ましく、１０５質量部以下がさらに好ましい。
本実施形態の樹脂組成物における（Ｂ）ガラス繊維の含有量は、樹脂組成物の３０質量％以上であることが好ましく、３５質量％以上であることがより好ましい。上限値については、５０質量％以下が好ましく、４５質量％以下がより好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、（Ｂ）ガラス繊維を１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合は、合計量が上記範囲となる。なお、本実施形態における（Ｂ）ガラス繊維の含有量には、集束剤および表面処理剤の量を含める趣旨である。
＜（Ｃ）カーボンブラック＞
本実施形態の樹脂組成物は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、（Ｃ）カーボンブラックを１０～３０質量部の割合で含む。
（Ｃ）カーボンブラックは、その種類、原料種、製造方法に制限はなく、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のいずれをも使用することができる。中でも、ファーネスブラックが好ましい。
（Ｃ）カーボンブラックのＤＢＰ吸油量（単位：ｃｍ3／１００ｇ）は４０～３００ｃｍ3／１００ｇであることが好ましい。上限値は、３００ｃｍ3／１００ｇ以下であることが好ましく、２００ｃｍ3／１００ｇ以下であることがより好ましい。また、下限値は４０ｃｍ3／１００ｇ以上が好ましく、８０ｃｍ3／１００ｇ以上がより好ましく、１００ｃｍ3／１００ｇ以上がさらに好ましく、１２０ｃｍ3／１００ｇ以上であってもよい。前記上下限値以内とすることにより、得られる成形品の外観が向上する傾向にある。なお、ＤＢＰ吸油量（単位：ｃｍ3／１００ｇ）はＪＩＳ Ｋ６２１７－４に準拠して測定することができる。
（Ｃ）カーボンブラックの窒素吸着比表面積（単位：ｍ2／ｇ）は、１００～２００ｍ2／ｇであることが好ましい。窒素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７－２に従って測定される。
（Ｃ）カーボンブラックの数平均粒子径（単位：ｎｍ）は、５～６０ｎｍであることが好ましい。上限値は、６０ｎｍ以下であることが好ましく、４０ｎｍ以下であることがより好ましく、３０ｎｍ以下であることがさらに好ましく、２５ｎｍ以下であることがより一層好ましい。下限値は１０ｎｍ以上であることが好ましく、１３ｎｍ以上であることがより好ましく、１６ｎｍ以上であることがさらに好ましく、１９ｎｍ以上であることがより一層好ましい。前記上下限値以内とすることにより、得られる成形品の外観が向上する傾向にある。数平均粒子径は、ＡＳＴＭ Ｄ３８４９規格（（Ｃ）カーボンブラックの標準試験法－電子顕微鏡法による形態的特徴付け）に記載の手順によりアグリゲート拡大画像を取得し、このアグリゲート画像から単位構成粒子として３，０００個の粒子径を測定し、算術平均して求めることができる。
（Ｃ）カーボンブラックは、熱可塑性樹脂と予め混合したマスターバッチとして配合されることにより、（Ｃ）カーボンブラックの分散度が高まり、得られる成形品の機械的物性が向上する傾向にあるため好ましい。
本実施形態の樹脂組成物における（Ｃ）カーボンブラックの含有量は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、１０質量部以上であり、１２質量部以上であることが好ましく、１３質量部以上であることがより好ましく、１４質量部以上であることがさらに好ましく、１５質量部以上であることが一層好ましく、１６質量部以上であることがより一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、得られる成形品の導電性がより向上する傾向にある。また、前記（Ｃ）カーボンブラックの含有量の上限値は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、３０質量部以下であり、２７質量部以下であることが好ましく、２５質量部以下であることがより好ましく、２３質量部以下であることがさらに好ましく、２１質量部以下であることが一層好ましく、１９質量部以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、得られる成形品の摺動性がより向上する傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、（Ｃ）カーボンブラックを１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
＜（Ｄ）黒鉛＞
本実施形態の樹脂組成物は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、（Ｄ）黒鉛を１０～３０質量部の割合で含む。
（Ｄ）黒鉛は、石墨やグラファイトなどと称されることもあり、炭素から構成される材料であり、六方晶形の結晶構造をしている。（Ｄ）黒鉛は、天然黒鉛であっても、人造黒鉛であってもよく、グラフェンも含まれる。（Ｄ）黒鉛は、日本黒鉛社、伊藤黒鉛工業社などから販売されている。（Ｄ）黒鉛は、フレーク状であることが好ましい。フレーク状には、鱗片状、鱗状と呼ばれるものも含まれる趣旨である。フレーク状の黒鉛を用いることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される。
（Ｄ）黒鉛の数平均粒子径は、１～１００μｍであることが好ましく、３～５０μｍであることがより好ましく、５～３０μｍであることがさらに好ましい。
本実施形態の樹脂組成物における（Ｄ）黒鉛の含有量は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、１０質量部以上であり、１２質量部以上であることが好ましく、１３質量部以上であることがより好ましく、１４質量部以上であることがさらに好ましく、１５質量部以上であることが一層好ましく、１６質量部以上であることがより一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、得られる成形品の導電性がより向上する傾向にある。また、前記（Ｄ）黒鉛の含有量の上限値は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、３０質量部以下であり、２７質量部以下であることが好ましく、２５質量部以下であることがより好ましく、２３質量部以下であることがさらに好ましく、２１質量部以下であることが一層好ましく、１９質量部以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、得られる成形品の摺動性がより向上する傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、（Ｄ）黒鉛を１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物において、（Ｃ）カーボンブラックと（Ｄ）黒鉛の質量比率である、（Ｃ）／（Ｄ）は０．５～１．５であることが好ましく、０．８～１．２であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、樹脂組成物ないし成形品中で導電パスを形成しやすくなる傾向にある。
＜（Ｅ）酸未・微変性ワックス＞
本実施形態の樹脂組成物は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、（Ｅ）重量平均分子量が１５００～１００００、かつ、酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であるポリオレフィンワックス（（Ｅ）酸未・微変性ワックス）を５～１５質量部の割合で含む。（Ｅ）酸未・微変性ワックスを配合することにより、摺動性に優れた成形品が得られる。
本実施形態において、（Ｅ）酸未・微変性ワックスの重量平均分子量は、１５００以上であり、２０００以上であることが好ましく、２５００以上であることがより好ましく、３０００以上であることがさらに好ましく、３５００以上であることが一層好ましく、５０００以上であることがより一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、機械的物性を高いレベルで維持することができる傾向にある。また、（Ｅ）酸未変性ワックスの重量平均分子量は、１００００以下であり、９５００以下であることが好ましく、９０００以下であることがより好ましく、８５００以下であることがさらに好ましい。前記上限値以下とすることにより、成形品表面に摺動性を付与する効果がより向上する傾向にある。
本実施形態で用いる（Ｅ）酸未・微変性ワックスの重量平均分子量の測定は、高温ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定によるポリスチレン換算値より求める。カラムとしては、充填剤として、スチレン系ポリマーを充填したものを４本用い、溶媒にはｏ－ジクロロベンゼンを用い、樹脂濃度１．５ｍｇ／ｍＬ、カラム温度は１４０℃、流速１ｍＬ／分、屈折率検出器（ＲＩ）にて測定する。また、検量線は１６水準の単分散ポリスチレンをｏ－ジクロロベンゼンに溶解させて測定する。
本実施形態で用いる（Ｅ）酸未・微変性ワックスは、酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であり、３ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であることが好ましく、２ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることがより好ましい。（Ｅ）酸未・微変性ワックスの酸価の下限値は、０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であってもよい。
なお、本明細書において、酸価は、ＪＩＳ Ｋ００７０に従って測定された値である。
本実施形態で用いる（Ｅ）酸未・微変性ワックスは、ポリオレフィンワックスである。
ポリオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブテン等のα－オレフィンの単独重合体および／または共重合体が好ましい。本実施形態においては、（Ｅ）酸未・微変性ワックスは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン・プロピレン共重合体が好ましく、ポリエチレンがより好ましい。
ポリオレフィンの市販品としては、例えば、三井化学社、ハイワックスの８００Ｐ、４００Ｐ、２００Ｐ、１１０Ｐ、１００Ｐ、７２０Ｐ、４２０Ｐ、３２０Ｐ、４０５ＭＰ、３２０ＭＰ、および、１１４０Ｈ（いずれも商品名）などを用いることができる。
本実施形態の樹脂組成物における（Ｅ）酸未・微変性ワックスの含有量は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、５質量部以上であり、６質量部以上であることが好ましく、７質量部以上であることがさらに好ましく、８質量部以上であることが一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、得られる成形品の摺動性がより向上する傾向にある。また、前記（Ｅ）酸未・微変性ワックスの含有量の上限値は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、１５質量部以下であり、１４質量部以下であることが好ましく、１３質量部以下であることがさらに好ましく、１２質量部以下であることが一層好ましく、１１質量部以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、得られる成形品の導電性がより向上する傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、（Ｅ）酸未・微変性ワックスを１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
＜（Ｆ）酸変性ポリオレフィン＞
本実施形態の樹脂組成物は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、（Ｆ）１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１～２．５ｇ／１０分、かつ、酸価が５～５０ｍｇＫＯＨ／ｇである酸変性ポリオレフィン（（Ｆ）酸変性ポリオレフィン）を０．５～５質量部の割合で含む。（Ｆ）酸変性ポリオレフィンを配合することにより、（Ａ）ポリアミド樹脂と（Ｅ）酸未・微変性ワックスとの相溶性を向上させることができ、結果的に摺動性に優れた成形品が得られる。
本実施形態で用いる（Ｆ）酸変性ポリオレフィンは、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１ｇ／１０分以上であり、０．３ｇ／１０分以上であることが好ましく、０．５ｇ／１０分以上であることがより好ましく、０．８ｇ／１０分以上であることがさらに好ましく、１．２ｇ／１０分以上であることが一層好ましく、１．５ｇ／１０分以上であることがより一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、機械的物性をより高いレベルで維持できる傾向にある。また、前記（Ｆ）酸変性ポリオレフィンのＭＦＲは、２．５ｇ／１０分以下であり、２．３ｇ／１０分以下であることが好ましく、２．２ｇ／１０分以下であることがより好ましく、２．１ｇ／１０分以下であることがさらに好ましく、２．０ｇ／１０分以下であることが一層好ましく、１．９ｇ／１０分以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、樹脂組成物中に微細に分散し相溶化剤としての機能がより向上する傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物が、（Ｆ）酸変性ポリオレフィンを２種以上含む場合、（Ｆ）酸変性ポリオレフィンのＭＦＲは、混合物のＭＦＲとする。
尚、ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ７２１０－１に従った値である。
本実施形態で用いる（Ｆ）酸変性ポリオレフィンの酸価は５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であり、７ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であることが好ましく、１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であることがより好ましく、１３ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であることがさらに好ましく、１５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であることが一層好ましく、１７ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であることがより一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、相溶化剤としての機能がより向上する傾向にある。また、（Ｆ）酸変性ポリオレフィンの酸価は、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましく、３５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることがより好ましく、３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることがさらに好ましく、２５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが一層好ましく、２１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、機械的物性をより高いレベルで維持できる傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物が、（Ｆ）酸変性ポリオレフィンを２種以上含む場合、（Ｆ）酸変性ポリオレフィンの酸価は、混合物の酸価とする。
前記（Ｆ）酸変性ポリオレフィンを構成するポリオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブテン等のα－オレフィンの単独重合体および／または共重合体が好ましく、ポリエチレンの単独重合体および／または共重合体がより好ましく、ポリエチレンの単独重合体がさらに好ましい。
ポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等を用いることができる。
また、共重合体としては、エチレン、プロピレンおよびブテンの少なくとも２種の共重合体や、エチレン、プロピレンおよびブテンの少なくとも１種とこれらと共重合することができる単量体との共重合体を用いることができる。エチレン、プロピレンおよびブテンの少なくとも１種と共重合することができる単量体としては、例えば、α－オレフィン、スチレン類、ジエン類、環状化合物、酸素原子含有化合物等が挙げられる。特に好ましい共重合体としては、エチレン／ブテン共重合体、エチレン／プロピレン共重合体などが挙げられ、エチレン／ブテン共重合体が好ましい。
α－オレフィン、スチレン類、ジエン類、環状化合物、酸素原子含有化合物の詳細は、国際公開第２０１７／０９４５６４号の段落００４４の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
共重合体は、交互共重合、ランダム共重合、ブロック共重合のいずれであってもよい。
前記（Ｆ）酸変性ポリオレフィンとしては、カルボン酸および／またはその誘導体で酸変性されたポリオレフィン、ならびに、カルボン酸および／またはその誘導体で酸変性され、さらに酸変性によって分子内に導入された官能基を介してポリアミドがグラフト結合してなるポリオレフィン（「ポリアミドでグラフト変性されたポリオレフィン」ともいう。）が好ましい。このような（Ｆ）酸変性ポリオレフィンを用いると（Ａ）ポリアミド樹脂に対する親和性をより高めることができる。
ポリオレフィンを酸変性させ得る化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、メチルマレイン酸、メチルフマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸、シス－４－シクロヘキセン－１，２－ジカルボン酸、エンドビシクロ［２．２．１］－５－ヘプテン－２，３－ジカルボン酸およびこれらカルボン酸の金属塩、マレイン酸モノメチル、イタコン酸モノメチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、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、メタクリル酸メチル、メタクリル酸２－エチルヘキシル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸アミノエチル、マレイン酸ジメチル、イタコン酸ジメチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、エンドビシクロ－［２．２．１］－５－ヘプテン－２，３－ジカルボン酸無水物、マレイミド、Ｎ－エチルマレイミド、Ｎ－ブチルマレイミド、Ｎ－フェニルマレイミド、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル、イタコン酸グリシジル、シトラコン酸グリシジルなどが好ましく挙げられる。これらは１種でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、他の樹脂との溶融混合性の観点から無水マレイン酸が好ましい。
本実施形態において、特に好適に用いられる（Ｆ）酸変性ポリオレフィンとしては、弾性率、柔軟性および耐衝撃性の観点から、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性エチレン／ブテン共重合体等の無水マレイン酸変性α－オレフィンコポリマーおよび脂肪族ポリアミドでグラフト変性されたポリオレフィンが挙げられ、無水マレイン酸変性ポリエチレンが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物における（Ｆ）酸変性ポリオレフィンの含有量は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、０．５質量部以上であり、０．７質量部以上であることが好ましく、０．９質量部以上であることがより好ましく、１．１質量部以上であることがさらに好ましく、用途等に応じて、１．５質量部以上であることが一層好ましく、２．０質量部以上であることがより一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、相溶化剤としての機能がより向上する傾向にある。また、前記（Ｆ）酸変性ポリオレフィンの含有量の上限値は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、５質量部以下であり、４質量部以下であることが好ましく、３質量部以下であることがより好ましく、用途等に応じて、２質量部以下であってもよい。前記上限値以下とすることにより、機械的物性をより高いレベルで維持できる傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、（Ｆ）酸変性ポリオレフィンを１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本実施形態においては、前記（Ｅ）／（Ｆ）の質量比率が１以上であることが好ましく、２以上であることがより好ましく、３以上であることがさらに好ましく、３．５以上であることが一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、（Ｆ）酸変性ポリオレフィンの過剰添加を抑制し摺動性がより向上する傾向にある。また、前記（Ｅ）／（Ｆ）の質量比率１０以下であることが好ましく、８以下であることがより好ましく、７以下であることがさらに好ましく、６以下であることが一層好ましく、５以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、（Ａ）ポリアミド樹脂に対する（Ｅ）酸未・微変性ワックスの相溶性がより向上する傾向にある。
＜（Ｇ）無機結晶核剤＞
本実施形態の樹脂組成物は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、（Ｇ）無機結晶核剤０．１～２質量部を含むことが好ましい。
（Ｇ）無機結晶核剤を含むことによって、得られる成形品の外観を良好にすることができる。（Ｇ）無機結晶核剤は、タルクが好ましい。タルクは、ポリオルガノハイドロジェンシロキサン類およびオルガノポリシロキサン類から選択される化合物の少なくとも１種で表面処理されたものを用いてもよい。この場合、タルクにおけるシロキサン化合物の付着量は、タルクの０．１～５質量部であることが好ましい。
（Ｇ）無機結晶核剤の数平均粒子径は、０．１～２０μｍであることが好ましく、１～１５μｍであることがより好ましく、５～１０μｍであることがさらに好ましい。
本実施形態の樹脂組成物が（Ｇ）無機結晶核剤を含む場合、その含有量は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、０．１質量部以上であることが好ましく、０．３質量部以上であることがより好ましく、０．５質量部以上であることがさらに好ましく、０．８質量部以上であることが一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、結晶化促進効果がより向上する傾向にある。また、前記（Ｇ）無機結晶核剤の含有量の上限値は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、２質量部以下であることが好ましく、１．８質量部以下であることがより好ましく、１．６質量部以下であることがさらに好ましく、１．４質量部以下であることが一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、機械的物性をより高いレベルで維持できる傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、（Ｇ）無機結晶核剤を１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
＜（Ｈ）脂肪酸金属塩＞
本実施形態の樹脂組成物は、（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、（Ｈ）脂肪酸金属塩０．１～２質量部を含むことが好ましい。
（Ｈ）脂肪酸金属塩は、離型剤として機能するものであり、金型からの離型性を向上させる。また、離型剤としては、脂肪酸アマイドワックス等も知られているが、本実施形態では、滑剤としての性能をより効果的に発揮させる観点から、脂肪酸金属塩を用いる。
（Ｈ）脂肪酸金属塩を構成する脂肪酸としては、炭素鎖数２０以上の脂肪酸が好ましく、炭素鎖数２０～３５の脂肪酸がより好ましく、炭素鎖数２５～３０の脂肪酸がさらに好ましい。脂肪酸金属塩を構成する脂肪酸の具体例としては、ステアリン酸、１２－ヒドロキシステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、リシノール酸が例示され、モンタン酸が好ましい。
また、（Ｈ）脂肪酸金属塩を構成する金属としては、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、バリウム、リチウムが例示され、カルシウムが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物における（Ｈ）脂肪酸金属塩の含有量は、ポリアミド樹脂（Ａ）１００質量部に対し、０．１質量部以上であり、０．２質量部以上であることが好ましく、０．３質量部以上であることがさらに好ましい。前記下限値以上とすることにより、金型離型時の離型抵抗を下げ、成形品の突き出し変形を効果的に抑えることができる。また、本実施形態の樹脂組成物における（Ｈ）脂肪酸金属塩の含有量は、ポリアミド樹脂（Ａ）１００質量部に対し、２質量部以下であり、１．７質量部以下であることが好ましく、１．４質量部以下であることがさらに好ましく、０．９質量部以下であることが一層好ましく、０．６質量部以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、脂肪酸金属塩のブリードアウトや成形時のガスを効果的に抑えることができる。
本実施形態の樹脂組成物は、（Ｈ）脂肪酸金属塩を１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
＜他の添加剤＞
本実施形態の樹脂組成物は、上記以外の添加剤（他の添加剤）を含んでいてもよい。
他の添加剤としては、アルカリ、酸化チタン、耐加水分解性改良剤、艶消剤、可塑剤、分散剤、帯電防止剤、着色防止剤、ゲル化防止剤、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、難燃剤、難燃助剤、滴下防止剤等が例示される。これらの詳細は、特許第４８９４９８２号公報の段落０１３０～０１５５の記載、国際公開第２０２１／２４１４７１号の段落００４７～０１０３の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
他の添加剤は、合計で、樹脂組成物の２０．０質量部以下であることが好ましく、１０．０質量部以下であることがより好ましく、５．０質量部以下であることがさらに好ましく、１．０質量部以下であることが一層好ましい。他の添加剤は、１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
本実施形態の樹脂組成物は、（Ａ）～（Ｆ）成分の合計が樹脂組成物１００質量％のうち、９５質量％を占めることが好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、（Ａ）～（Ｈ）成分の合計が樹脂組成物１００質量％のうち、９９質量％を占めることが好ましい。
＜樹脂組成物の製造方法＞
本実施形態において、樹脂組成物の製造方法は、特に定めるものではなく、公知の熱可塑性樹脂組成物の製造方法を広く採用できる。具体的には、各成分を、タンブラーやヘンシェルミキサーなどの各種混合機を用い予め混合した後、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、単軸押出機、二軸押出機、ニーダーなどで溶融混練することによって樹脂組成物を製造することができる。
また、例えば、各成分を予め混合せずに、または、一部の成分のみを予め混合し、フィーダーを用いて押出機に供給して溶融混練して、樹脂組成物を製造することもできる。
例えば、ガラス繊維はサイドフィードすることが好ましい。
さらに、例えば、一部の成分を予め混合し押出機に供給して溶融混練することで得られる組成物をマスターバッチとし、このマスターバッチを再度残りの成分と混合し、溶融混練することによって、ペレットを製造することもできる。
＜成形品＞
本実施形態の成形品は、本実施形態の樹脂組成物ないしペレットから形成される。
本実施形態の成形品の製造方法は、特に定めるものではない。一例として、射出成形により成形した射出成形品が例示される。
例えば、本実施形態の成形品は、各成分を溶融混練した後、直接に各種成形法で成形してもよいし、各成分を溶融混練してペレット化した後、再度、溶融して、各種成形法で成形してもよい。
成形品を成形する方法としては、特に制限されず、従来公知の成形法を採用でき、例えば、射出成形法、射出圧縮成形法、押出成形法、異形押出法、トランスファー成形法、中空成形法、ガスアシスト中空成形法、ブロー成形法、押出ブロー成形、ＩＭＣ（インモールドコーティング成形）成形法、回転成形法、多層成形法、２色成形法、インサート成形法、サンドイッチ成形法、発泡成形法、加圧成形法等が挙げられる。
本実施形態の成形品の形状としては、特に制限はなく、成形品の用途、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、板状、プレート状、ロッド状、シート状、フィルム状、円筒状、環状、円形状、楕円形状、歯車状、多角形形状、異形品、中空品、枠状、箱状、パネル状のもの等が挙げられる。
本実施形態の成形品の利用分野については特に定めるものではなく、自動車等輸送機部品、一般機械部品、精密機械部品、電子・電気機器部品、ＯＡ機器部品、建材・住設関連部品、医療装置、レジャースポーツ用品、遊戯具、医療品、食品包装用フィルム等の日用品、防衛および航空宇宙製品等に広く用いられる。
特に、本実施形態の成形品は、電気電子分野や、自動車分野などにおける導電性摺動部品として好適に用いられる。
より具体的には複写機やプリンターの各種ローラの軸受けにおける除電機能や、電気接点機能を併せ持った軸受け部品や、スイッチング部品、半導体デバイス製造プロセスにおいて使用されるカセットやトレイ、さらにハードディスクドライブにおけるランプなどとして好適である。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
実施例で用いた測定機器等が廃番等により入手困難な場合、他の同等の性能を有する機器を用いて測定することができる。
尚、本実施例において、ＭＡＨは無水マレイン酸を、ＰＥはポリエチレンを、ＨＤＰＥは高密度ポリエチレンを、ＬＤＰＥは低密度ポリエチレンを、それぞれ意味している。
１．原料
（Ａ１）成分
ＰＡＭＸＤ６：三菱ガス化学社製、＃６０００、メタキシリレンジアミンとアジピン酸から合成されたポリアミド樹脂、融点２４３℃
（Ａ２）成分
ＰＡ６６：Ｕ４８００、Ｉｎｖｉｓｔａ社、ポリアミド６６、融点２６４℃
（Ｂ）成分
Ｔ－２７５Ｈ：日本電気硝子社、カット長３ｍｍチョプドストランド、平均繊維径１０．５μｍ
Ｔ－２９６ＧＨ：日本電気硝子社、カット長３ｍｍチョプドストランド、平均繊維径１０μｍ
（Ｃ）成分
ＣＢ：カーボンブラック、三菱ケミカル社、３４００Ｂ、平均粒子径２１μｍ、窒素吸着比表面積１６５ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量１７５ｃｍ3／１００ｇ
（Ｄ）成分
黒鉛：日本黒鉛社製、特ＣＰ、鱗片状、平均粒子径１５μｍ
（Ｅ）成分
ハイワックス８００Ｐ：三井化学社製、酸未変性ポリエチレンワックス、重量平均分子量８０００、酸価０ｍｇＫＯＨ／ｇ
ハイワックス４０５ＭＰ：三井化学社製、ポリエチレンワックス、重量平均分子量４０００、酸価１ｍｇＫＯＨ／ｇ
（Ｆ）成分
アドマーＨＥ８１０：三井化学社製、ＭＡＨ変性ＨＤＰＥ、ＭＦＲ１．７ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）、酸価１９．０ｍｇＫＯＨ／ｇ
（Ｇ）成分
タルク：林化成社製タルク、ミクロンホワイト５０００Ａ、平均粒子径７μｍ
（Ｈ）成分
モンタン酸カルシウム：ＣＳ－８ＣＰ、日東化成工業社製
２．実施例１～４、比較例１～５
＜コンパウンド＞
後述する表１～３に記載の樹脂組成物（ペレット）を製造した。
具体的には、後述する下記表１～３に示す各成分であって、ガラス繊維以外の成分を表１～３に示す割合（単位は、質量部である）をそれぞれ秤量し、ドライブレンドした後、二軸押出機（芝浦機械社製、ＴＥＭ２６ＳＳ）のスクリュー根元から２軸スクリュー式カセットウェイングフィーダ（クボタ社製、ＣＥ－Ｗ－１－ＭＰ）を用いて投入した。また、ガラス繊維については振動式カセットウェイングフィーダ（クボタ社製、ＣＥ－Ｖ－１Ｂ－ＭＰ）を用いて押出機のサイドから上述の二軸押出機に投入し、樹脂成分等と溶融混練し、樹脂組成物を得た。二軸押出機の温度設定は、２８０℃とした。
＜曲げ特性＞
上記の製造方法で得られたペレットを１２０℃で４時間乾燥させた後、射出成形機（日精樹脂工業社製、「ＮＥＸ１４０III」）にて、シリンダー温度２８０℃、金型温度１３０℃、成形サイクル５０秒の条件で、ＩＳＯ多目的ダンベル試験片タイプＡ１（４ｍｍ厚）を射出成形した。
ＩＳＯ１７８に準拠して、温度２３℃、湿度５０％の環境下で曲げ強さ（単位：ＭＰａ）および曲げ弾性率（単位：ＧＰａ）を測定した。
＜シャルピー衝撃強さ＞
上記の製造方法で得られたペレットを１２０℃で４時間乾燥させた後、射出成形機（日精樹脂工業社製、「ＮＥＸ１４０III」）にて、シリンダー温度２８０℃、金型温度１３０℃、成形サイクル５０秒の条件で、ＩＳＯ多目的試験片タイプＡ１（４ｍｍ厚）を射出成形した。
ＩＳＯ１７９－１、２に準拠して、上記ＩＳＯ多目的試験片（４ｍｍ厚）を用いて、温度２３℃、湿度５０％の環境下でノッチ無しシャルピー衝撃強さ（単位：ｋＪ／ｍ2）を測定した。
また、ＩＳＯ多目的試験片を所定のサイズ形状に切削し、シャルピー衝撃強さ（ノッチ付）（単位：ｋＪ／ｍ2）の測定を行った。
＜表面抵抗＞
上記で得られたペレットを用い、射出成形機（日精樹脂工業社製「ＮＥＸ８０」）にて、シリンダー設定温度２８０℃、金型温度１３０℃で射出成形し、１００ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍ厚の試験片を得た。
得られた試験片を用いて、ＩＥＣ６００９３に準拠して表面抵抗（単位：Ω）を測定した。
測定にあたっては、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製「Ｒ８３４０ ＵＬＴＲＡ ＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ」を用いた。
＜体積抵抗＞
上記で得られたペレットを用い、射出成形機（日精樹脂工業社製「ＮＥＸ８０」）にて、シリンダー設定温度２８０℃、金型温度１３０℃で射出成形し、１００ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍ厚の試験片を得た。
得られた試験片を用いて、ＩＥＣ６００９３に準拠して体積抵抗（単位：Ω・ｃｍ）を測定した。
測定にあたっては、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製「Ｒ８３４０ ＵＬＴＲＡ ＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ」を用いた。
＜限界ＰＶ値＞
上記で得られたペレットを用い、射出成形機（住友重機械工業社製「ＳＥ３０ＤＵＺ」）にて、シリンダー設定温度２８０℃、金型温度１３０℃で射出成形し、図１に示す形状の摺動試験用リングを成形した。
なお、図１のリングは、外径（Ｌ１）が２６ｍｍ、内径（Ｌ２）が２０ｍｍ、厚み（ｔ１）が３ｍｍ、高さ（ｈ１)が１５．３ｍｍであり、ゲート位置(１１)およびウエルド部分（１２）から円周に沿って９０度ずれた位置のリング下端部に夫々高さ(ｈ２)が５ｍｍ、幅(ｗ１)が６．３ｍｍの開口(１３)が刻設されている。
上記で得られた摺動試験用リングを用い、鈴木式スラスト摺動試験機を使用してリング対リングで摺動試験を行った。相手材はＳ４５Ｃ（鋼材、同リング形状、エメリー＃１２００番研磨）とし装置下側にセットした。リングの接触面積はほぼ２ｃｍ2である。線速度は３０ｃｍ／秒、印加荷重５ｋｇ（面圧２．５ｋｇ／ｃｍ2）においてスタートし、回転速度を維持したまま３分間毎に印加荷重を５ｋｇ（面圧２．５ｋｇ／ｃｍ2）加えていき、摺動面の摩擦熱により樹脂が溶融、焼きつき、もしくは異常摩耗が発生じはじめた条件の速度と面圧を掛け算して限界ＰＶ値とした。
限界ＰＶ値の単位は、ｋｇｆ／ｃｍ2・ｍ／ｓｅｃで示した。
＜摩耗量＞
限界ＰＶ値と同じ手法で作製した摺動試験用リングを用い、鈴木式スラスト摺動試験機を使用してリング対リングで摩擦摩耗試験を行った。相手材はＳ４５Ｃ（鋼材、同リング形状、エメリー＃１２００番研磨）とし、装置下側にセットした。線速度３０ｃｍ／秒印加荷重３０ｋｇ（面圧１５ｋｇ／ｃｍ2）条件下にて３時間実施し、試験後の摩耗量を、樹脂製リング（自材）とＳ４５Ｃリング（相手材）それぞれについて測定した。
摩耗量の単位は、ｍｇで示した。
上記表１～表３において、Ｅ＋０７は、「×１０7」であることを意味している。例えば、実施例２の体積抵抗は、１．６×１０8Ω・ｃｍとなる。
本発明の樹脂組成物は、導電性を保ちつつ、摺動性に優れていた。
これに対し、（Ｅ）酸未・微変性ワックスおよび（Ｆ）酸変性ポリオレフィンの一方または両方を含まない場合（比較例１、比較例２）、摺動性が劣っていた。
また、（Ｅ）酸未・微変性ワックスの含有量が少ない場合（比較例３、比較例４）、摺動性が劣っていた。
一方、（Ｆ）酸変性ポリオレフィンの含有量が多い場合（比較例５）、導電性が劣っていた。
１１ ゲート位置
１２ ウエルド部分
１３ 開口

Claims (11)

  1. （Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、
    （Ｂ）ガラス繊維５０～１５０質量部、
    （Ｃ）カーボンブラック１０～３０質量部、
    （Ｄ）黒鉛１０～３０質量部、
    （Ｅ）重量平均分子量が１５００～１００００、かつ、酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であるポリオレフィンワックス５～１５質量部、
    （Ｆ）１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１～２．５ｇ／１０分、かつ、酸価が５～５０ｍｇＫＯＨ／ｇである酸変性ポリオレフィン０．５～５質量部を含む、
    樹脂組成物。
  2. 前記（Ｅ）／（Ｆ）の質量比率が１～１０である、請求項１に記載の樹脂組成物。
  3. さらに、前記（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、（Ｇ）無機結晶核剤０．１～２質量部を含む、請求項１または２に記載の樹脂組成物。
  4. さらに、前記（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、（Ｈ）脂肪酸金属塩０．１～２質量部を含む、請求項１または２に記載の樹脂組成物。
  5. 前記（Ａ）ポリアミド樹脂が、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位を含み、ジアミン由来の構成単位の７０モル％以上がキシリレンジアミンに由来し、ジカルボン酸由来の構成単位の７０モル％以上が炭素数４～２０のα，ω－直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来する、請求項１または２に記載の樹脂組成物。
  6. 前記（Ｅ）／（Ｆ）の質量比率が１～１０であり、
    さらに、前記（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、（Ｆ）無機結晶核剤０．１～２質量部を含み、
    さらに、前記（Ａ）ポリアミド樹脂１００質量部に対し、（Ｇ）脂肪酸金属塩０．１～２質量部を含み、
    前記（Ａ）ポリアミド樹脂が、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位を含み、ジアミン由来の構成単位の７０モル％以上がキシリレンジアミンに由来し、ジカルボン酸由来の構成単位の７０モル％以上が炭素数４～２０のα，ω－直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来する、請求項１に記載の樹脂組成物。
  7. 導電性摺動部品用である、請求項１、２または６に記載の樹脂組成物。
  8. 請求項１、２または６に記載の樹脂組成物から形成された成形品。
  9. 請求項１、２または６に記載の樹脂組成物のペレット。
  10. 請求項１、２または６に記載の樹脂組成物のペレットから成形された成形品。
  11. 請求項１、２または６に記載の樹脂組成物から形成された導電性摺動部品。
JP2022211289A 2022-12-28 樹脂組成物、成形品、ペレット、導電性摺動部品 JP2024094626A (ja)

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