JP2862921B2 - ポリアセタール樹脂摺動部品 - Google Patents

ポリアセタール樹脂摺動部品

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、優れた摩擦・摩耗特性を有し、かつ摺動時
の摺動音(きしみ音)が発生しないポリアセタール樹脂
摺動部材、更にこの材料よりなる摺動部品、特にVTR、8
mmビデオ等の磁気テープの如きテープ(以下テープとい
う)走行用のガイドローラーもしくはガイドポールに関
する。
〔従来の技術とその課題〕
ポリアセタール樹脂はバランスのとれた機械的性質を
有し、耐摩擦・摩耗特性、耐薬品性、耐熱性、電気特性
等に優れる為、自動車、電気・電子製品等の摺動部品の
分野で広く利用されている。しかし、かかる分野におけ
る要求特性は次第に高度化しつつあり、摺動特性の一層
の向上と、その長期的な持続性の要求もその一つであ
る。
かかる摺動特性とは、摩擦係数は勿論であるが、これ
らの他に、摺動時の摺動音(きしみ音)が重要な特性と
して取り上げられている。
又、摺動特性の高度化が要求される摺動部品の代表的
な例として、VTR、8mmビデオ等のテープ走行系に使用さ
れるガイドローラー、ガイドポール、金属と接触し摺動
する部品等が挙げられる。
従来、ガイドローラー等の材料としては、ポリアセタ
ール樹脂が主として用いられている。しかしながら最近
の傾向として、テープ走行の高速化が進み、従来のポリ
アセタール樹脂組成物では、長期使用に対する回転トル
クの上昇、摩擦面の溶融、キシミ音の発生などの摺動特
性に関する各種の要求性能を同時に満足することは困難
になっているのが現状である。
即ち、前記摺動特性を改善する目的でポリアセタール
にフッ素樹脂やポリオレフィン系の樹脂、シリコーン系
樹脂等他の樹脂の添加混合、更にはグラファイト、二硫
化モリブデン等の固体潤滑剤の配合、又、脂肪酸、シリ
コーンオイル、各種鉱油などの添加が行われている。
フッ素樹脂やポリオレフィン系樹脂の添加は、摺動音
特性を含む摺動特性をある程度改善するが、これらの樹
脂はポリアセタール樹脂との相溶性に乏しいため、成形
品表面に剥離を生じさせたり、成形金型に析出物を発生
させ易い。
又、グラファイト、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤
の添加は摩耗による摩耗粉の為、摺動性が徐々に損なわ
れるという欠点がある。
また潤滑油の添加は、摩擦係数や比摩耗量の低減には
効果があるが、摺動音の改善には不十分であり、更に押
出加工時の困難さ、或いは成形の際のスクリューへの食
い込み不良や可塑化不良等を起こし、著しい場合には成
形不能となる。又、従来の改良方法は一時的には極めて
優れた摺動特性を示してもこれを長期にわたって使用す
ると摺動面の変化を生じ、回転トルクの上昇等をもたら
し問題となる場合が多い。
斯かる如く、従来より公知の方法では、成形加工性が
良く、短期的にも長期的にも優れた摺動特性を有する摺
動部品、特にVTR、8mmビデオ等のガイドローラー、ガイ
ドポールの如く、金属シャフト或いは高速走行テープと
摺動して摩擦・摩耗特性が優れ、長期使用に対しても摩
擦面の溶融変化、回転トルク上昇、摺動音等に対する優
れた効果を有し、短期、長期共に優れた摺動特性を有す
るバランスのとれた摺動部品用樹脂を得ることは至難で
あり、更に一層の改良が切望されていた。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは良好な一般物性を有するとともに、特に
優れた摺動特性を持つポリアセタール樹脂材料の開発に
ついて鋭意検討を重ねた結果、ポリアセタール樹脂に特
定の脂肪酸エステルを添加することにより、摺動音(き
しみ音)が著しく改善され、摩擦特性及び成形性その他
の一般物性に優れたポリアセタール樹脂摺動部材が得ら
れることを見出し、本発明に到達した。
即ち、本発明はポリアセタール樹脂にグリセリンモノ
エルシエート又はグリセリンモノベヘネート0.05〜10重
量%(組成物中)を配合してなる摺動性の改良されたポ
リアセタール樹脂摺動部材よりなる金属シャフトを有す
るローラー部品、テープ走行用ガイドローラー、テープ
走行用ガイドポールの如き成形品を提供するものであ
る。
以下、本発明の構成について詳しく説明する。
先ず、本発明に用いられるポリアセタール樹脂として
は、ポリアセタールホモポリマー及び主鎖の大部分がオ
キシメチレン連鎖よりなるポリアセタールコポリマーの
いずれも使用できる。また、ポリアセタールを公知の方
法で架橋或いはグラフト共重合して変性したものも基体
樹脂として使用でき、本発明の効果は発揮される。重合
度等は成形可能な限り特に制限はない。
次に本発明では、脂肪酸エステルとしてグリセリンモ
ノエルシエート又はグリセリンモノベヘネートが選択的
に用いられる。
ここで、炭素数20以下の脂肪酸とアルコールよりな
る、公知の脂肪酸エステルの添加は、摺動性の改善、特
に高速走行テープや金属シャフトとの摺動性改良には他
の潤滑剤以上に好適であるが、本発明の課題である更に
高度な摺動特性を得る目的で多量の添加を必要とした場
合、これらを均一に添加分散することが困難であり、
又、添加剤の混練時に押出機のスクリュー上で樹脂の滑
りの原因となり、サージング現象を生じたり、ベント孔
より未溶融樹脂がベントアップする等の問題が生じ、均
一な組成物の調製自体が困難であるのみならず、又、成
形時においても、くい込み不良、可塑化不良等の問題を
生じ、特に本発明の課題である長期間の使用に対する摺
動特性の維持が充分でない。
かかる不都合を改善する目的で潤滑剤を担持する無機
物又は有機高分子系の担体を使用する提案も見られる
が、かかる担体の併用は他の物性に支障を生じる場合が
多く、必ずしも充分な改良をもたらすものではない。
しかるに、本発明の如く炭素数21以上の脂肪酸と多価
アルコールよりなる特定の脂肪酸エステルを添加する事
により、上記の如き公知の脂肪酸エステルによる欠点が
解消され、特別の担体を使用しなくても一般に摺動部品
に求められる性能が大巾に改善され、又、特にVTR、8mm
ビデオ等のテープ走行部品に必要な特殊な摺動特性にお
いて優れた効果を示し、特に長期間の摺動に対してもそ
の良好な摺動特性を維持し、摺動部品、特にテープ走行
用のガイドローラー、ポール等に好適な材料を提供し得
るのである。
本発明において、かかる脂肪酸エステルの添加量は0.
05〜10重量%(組成物中)である。0.05重量%より少な
い量では摺動性改良効果は期待できず、又、逆に10重量
%より多い量では基体であるポリアセタールの性質が大
巾に損なわれる場合がある。好ましくは0.1〜5重量%
が配合される。更に好ましくは0.5〜5重量%である。
本発明の摺動部材は、さらに公知の各種安定剤を添加
して安定性を補強することができる。また、目的とする
用途に応じてその物性を改善するため、更に公知の各種
の添加物を配合し得る。添加物の例を示せば、各種の着
色剤、滑剤、離型剤、核剤、帯電防止剤、その他の界面
活性剤、異種ポリマー、有機改良剤等である。
次に本発明の摺動部材又はその成形品の調製は、従来
の樹脂材料の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み押出しして、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(マスターバッチ)を調製し、そのペレット
を所定量混合(稀釈)して成形に供し、成形後に目的組
成の成形品を得る方法等、何れも使用できる。
又、斯かる材料の調製において、基体であるポリアセ
タール樹脂の一部又は全部を粉砕し、これとその他の成
分を混合した後、押出等を行うことは添加物の分散性を
良くする上で好ましい方法である。
かかる摺動部材は、目的に応じ射出成形、押出成形及
びこれらを切削加工して摺動特性の優れた各種の摺動部
品とすることが出来る。
〔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1〜5及び比較例1〜4 ポリアセタール樹脂(ポリプラスチック(株)製、商
品名ジュラコンM90)に脂肪酸エステルとしてグリセリ
ンモノベヘネート及びグリセリンモノエルシエートを表
1に示す割合で混合した後、2軸押出機により、溶融混
練し、ペレットを調製した。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。
又、比較のため、脂肪酸エステル無添加のもの、及び
本願の要件に属さない脂肪酸エステルとしてステアリル
ステアレートを添加したものについて、評価を行った。
結果を併せて表1に示す。
尚、評価項目及び評価方法は下記の通りである。
押出加工性(ペレット調製時所見): 内径30mmベント付二軸押出機を使用して押出を行い押
出状況を観察した。押出中のベントアップ、ストランド
の発泡状態、サージング現象等を目視観察にて総合的に
5段階で評価した。
成形性: スクリュー式射出成形機を用い、シリンダー温度190
℃、スクリュー回転数150r.p.mとした時の可塑化時間を
測定し、ポリアセタール樹脂単独の可塑化時間(比較例
1)に対する比率で表した。この値が大きいことは、ス
クリュー上でペレットが滑り、くい込みが悪く、成形性
が劣ることを示す。
摺動音特性: 鈴木式摩擦・摩耗試験機を用い、加圧下(10kg/c
m2)、線速度300mm/sec、接触面積2.0cm2で、同じ材料
同志を10時間摺動させる間のきしみ音の発生状況を騒音
計を用い相対的に評価した。
摩擦係数: 鈴木式摩擦・摩耗試験機を用い加圧10kg/cm2、線速度
300mm/sec、接触面積2.0cm2で、相手材として金属(S55
C)を用い、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。
実用テスト: 図3に示す試験機を用い、図2に示す如く、シャフト
(金属)と図1に示したガイドローラーを組合わせて用
い、接触荷重100g、回転速度5500r.p.mで摺動させ、下
記評価を行った。
A.回転トルク 摺動開始直後、及び所定時間摺動後、回転トルクの目
安値としてモータ負荷電流値を測定した。
B.きしみ音発生までの時間 長時間の摺動テストを行い、きしみ音発生までの時間
を求めた。
〔発明の効果〕 以上の説明及び実施例により明らかなようにポリアセ
タール樹脂に特定の脂肪酸エステルを配合してなる本発
明のポリアセタール樹脂摺動部材は、従来より同じ目的
で用いられている各種潤滑油や炭素数20以下の脂肪酸と
アルコールよりなる公知の脂肪酸エステルに比べ、摺動
特性、特に摺動音(きしみ音)が飛躍的に改善され、長
期の使用に対しても良好な摺動特性を持続し、摺動部材
として極めて好ましいものである。
又、本発明の摺動部材は、従来よりとかくこの種の材
料の問題となっていた押出、成形加工上の難点もなく、
しかも成分の分離も認められず、相手材に対する影響も
少ない。
本発明の材料は上記の如き摺動材としての効果を有す
るが故に、オーディオ、ビデオ関係部品、例えばVTR、8
mmビデオ等のテープ走行用ガイドローラー、ガイドポー
ル等に好適である。又、各種焼結合金軸受(モータ軸
受、エンドブラケット、ギャプスタン軸受等)の代替、
押出しシート化したものによるスラストワッシャー、あ
るいはVTR、テレコ、時計、ファクシミリ、コンピュー
ター等の各種のOA機器等の機構部品等、例えばコントロ
ールカム、スライドレバー、ギヤー等に好ましくは用い
られる。又、VHS−Cカセット及びオーディーオカセッ
ト等のケースの外ケース、例えばVHS−Cカセットの金
属シャフトの樹脂一体化、オーディオカセットのスライ
ドシートの削除、3.5″FDシェル等に好適に用いられ
る。その他、各種スイッチのステム及びケース、自動車
ケーブルのガイド等にも好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
図1(A),(B)は夫々実用テストに用いたガイドロ
ーラーの側面図及び平面図、図2は同じく実用テストに
用いたシャフトを図1のガイドローラーと組合せた状態
を示す平面図である。 又、図3(A),(B)は夫々同じく実用テストにおい
てガイドローラーの回転トルク変化の目安としての電流
値測定用に用いた試験機の略示断面図及び略示平面図を
示す。 1……ガイドローラー 2……金属シャフト 3……回転モーター 4……電流計 5……回転板(円周部にゴムを貼った金属板) 6……スプリング P……接触荷重(100gr)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−31453(JP,A) 特開 昭63−218756(JP,A) 特開 昭60−28063(JP,A) 特開 昭63−222843(JP,A) 実開 昭63−146341(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08L 59/00 - 59/04 G11B 15/60 F16C 13/00 C08K 5/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリアセタール樹脂にグリセリンモノエル
    シエート又はグリセリンモノベヘネート0.05〜10重量%
    (組成物中)を配合してなる摺動性の改良されたポリア
    セタール樹脂摺動部材よりなる金属シャフトを有するロ
    ーラー部品。
  2. 【請求項2】ポリアセタール樹脂にグリセリンモノエル
    シエート又はグリセリンモノベヘネート0.05〜10重量%
    (組成物中)を配合してなる摺動性の改良されたポリア
    セタール樹脂摺動部材よりなるテープ走行用ガイドロー
    ラー。
  3. 【請求項3】ポリアセタール樹脂にグリセリンモノエル
    シエート又はグリセリンモノベヘネート0.05〜10重量%
    (組成物中)を配合してなる摺動性の改良されたポリア
    セタール樹脂摺動部材よりなるテープ走行用ガイドポー
    ル。
JP1309868A 1988-12-02 1989-11-29 ポリアセタール樹脂摺動部品 Expired - Lifetime JP2862921B2 (ja)

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JP30551488 1988-12-02
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