JP7382169B2 - ポリアセタール樹脂組成物及び成形体 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1にはガラス繊維強化樹脂において、ガラス繊維の径を小さくすると自材の磨耗が低減することが報告されている。
[1]
(A)ポリアセタール樹脂と(B)塩基性硫酸マグネシウム繊維とを含有し、
前記ポリアセタール樹脂組成物100質量%に対して、前記(B)塩基性硫酸マグネシウム繊維を3~30質量%含有し、
前記(B)塩基性硫酸マグネシウム繊維の平均繊維径が1μm以下であり、
前記(B)塩基性硫酸マグネシウム繊維の平均繊維長が5~50μmである、
ことを特徴とする、ポリアセタール樹脂組成物。
[2]
前記(B)塩基性硫酸マグネシウム繊維のアスペクト比が5~300である、[1]に記載のポリアセタール樹脂組成物。
[3]
前記ポリアセタール樹脂組成物100質量%に対して、前記(A)ポリアセタール樹脂を70~95質量%含有する、[1]又は[2]に記載のポリアセタール樹脂組成物。
[4]
[1]~[3]のいずれかに記載のポリアセタール樹脂組成物を含むことを特徴とする、成形体。
本発明のポリアセタール樹脂組成物は、(A)ポリアセタール樹脂と(B)塩基性硫酸マグネシウム繊維とを含有する。
本発明は機械的特性に優れ、かつ、相手材の磨耗が低減されたポリアセタール樹脂組成物及びそれからなる成形体に関するものである。
上記(A)ポリアセタール樹脂としては、オキシメチレン単位(‐CH2O‐)を主な構成単位とする高分子化合物(例えば、ポリアセタール樹脂100質量%に対して、オキシメチレン単位を50質量%超、好ましくは70質量%以上、含む高分子化合物)で、公知のものを用いてよく、他の構成単位、例えばオキシエチレン単位等(‐CH2CH2O‐)を含むコポリマー、ターポリマー、ブロックポリマーを含んでいてもよい。
また、分子は線状のみならず、分岐、櫛形、架橋構造を有するものであってよい。
また有機基を導入した変性ポリアセタールであってもよい。
上記(A)ポリアセタール樹脂としては、主としてオキシメチレン単位とオキシエチレン単位からなる線状のポリアセタール樹脂が好ましい。
上記(B)塩基性硫酸マグネシウム繊維としては、MgSO4/5Mg(OH)2・3H2Oで表されるウィスカ状繊維を用いることができる。
ここで、塩基性とは、懸濁液のpHが7超であってよく、8以上、9以上であってもよい。
他の無機充填材を含む場合、(B)塩基性硫酸マグネシウム繊維を含む無機充填材の総量100質量%のうち、(B)塩基性硫酸マグネシウム繊維は95~100質量%が好ましい。
本実施形態の成形体は、少なくとも本実施形態のポリアセタール樹脂組成物を含む。本実施形態の成形体は、例えば、電気機器、自動車部品、精密機械部品として用いることができる。
(A)ポリアセタール樹脂
(A-1)ポリアセタール(旭化成株式会社製、「TENAC-C HC450」(商品名)、融点:168℃、MFR:8g/分)
(B)塩基性硫酸マグネシウム繊維
(B-1)塩基性硫酸マグネシウム繊維(宇部興産製 「モスハイジA」(商品名)、平均繊維長:25μm、平均繊維径:0.7μm、L/D:36、モース硬度:2.5)
(C)繊維状フィラー
(C-1)ガラス繊維(日本電気硝子製「T-651H」(商品名)、平均繊維長:3000μm、平均繊維径:13μm、L/D:231、モース硬度:5)
(C-2)ガラス繊維(日本電気硝子製「T-651DE」(商品名)、平均繊維長:3000μm、平均繊維径:6.5μm、L/D:462、モース硬度:5)
(C-3)炭酸カルシウム繊維(平均繊維長:20μm、平均繊維径:2.5μm、L/D:8、モース硬度:3)
(C-4)ワラストナイト繊維(IMERYS製「NYAD1250」(商品名)、平均繊維長:9μm、平均繊維径:3μm、L/D:3、モース硬度:4.5)
(C-5)ワラストナイト繊維(IMERYS製「NYGLOS8」(商品名)、平均繊維長:135μm、平均繊維径:8μm、L/D:17、モース硬度:4.5)
(D)安定剤
(D-1)メラミン(日産化学製)
(E)展着剤
(E-1)流動パラフィン(モレスコ製「PS-260」(商品名))
上流側に1箇所、下流側に1箇所の供給口を有する同方向回転二軸押出機(東芝機械株式会社製「TEM-26SS」(商品名))を用いた。押出機のシリンダー温度は180~210℃に設定した。(A)ポリアセタール樹脂、(D)安定剤及び(E)展着剤は上流側の供給口から、(B)塩基性硫酸マグネシウム繊維又は(C)繊維状フィラーは下流側の供給口から、(A)~(E)の供給量の合計が12~15kg/時間となるよう供給した。供給した原料をスクリュー回転数150rpmの条件で押し出し、冷却し、ストランド状にしたものを切断することで、ポリアセタール樹脂組成物からなる樹脂ペレットを得た。また、下流側に取り付けた真空吸引ポートより、揮発分及び水分の除去を行った。
各種評価方法の詳細について以下に述べる。
樹脂ペレットを230℃の電気炉で2時間、350℃の電気炉で4時間加熱し、灰分をマイクロスコープで観察し、200本の塩基性硫酸マグネシウム繊維、ガラス繊維、炭酸カルシウム繊維、ワラストナイトの繊維長及び繊維径から、平均繊維長(μm)、平均繊維径(μm)を求めた。
東洋精機製「MELT INDEXER F-F01」(製品名)を用いて、ISO 1133-1に規定された方法(A法)により、MFR(g/10min)を求めた。試験温度は190℃、加重は2.16kgとした。
射出成形機(東芝機械製「EC75NII」(製品名))を用いて、ISO 294-1に準拠し、ISO 20753に規定された多目的試験片(タイプA-1)の成形片を得た。レーザー顕微鏡(Lasertec製「HYBRID C3」(製品名))を用い、この成形片の中心750μm四方を観察し、ISO 25178に準拠して算術平均高さSa(μm)を求めた。この値が大きいほど成形片表面が粗い。
島津製作所製「AG-X」(製品名)を用いて、ISO 527-1に準拠して、引張速度50mm/minで、上記(3)で得られた成形片の引張試験を行い、引張強さ(MPa)を測定した。
島津製作所製「AG-X」(製品名)を用いて、ISO 178に準拠して、上記(3)で得られた成形片の曲げ試験を行い、曲げ強度(MPa)、曲げ弾性率(GPa)を測定した。
射出成形機(製「Ti30GII」(製品名))を用いてポリアセタール(旭化成株式会社製、「TENAC-C 4520」(商品名))を射出成形しピン状成形体を得た。ピン状成形体は直径2.5mmの円柱と半球が合わさった形をしており、その先端は直径0.4mmの円状である。
上記(3)で得られた成形片上にグリス(協同油脂製「エクセライトNo.2」(商品名))を塗布し、上記ピン状成形体を1万往復摺動させた(図1)。往復摺動の条件は、摺動幅は10mm、摺動速度は30mm/min、ピン状成形体への荷重は2kgとした。
上記摺動試験の後、ピン状成形体に付着したグリスをトルエンでふき取り、レーザー顕微鏡(Lasertec製「HYBRID C3」(製品名))でピン状成形体の先端を観察し、r(μm)を測定した(図2~4)。
さらに、測定したピン先端の直径から磨耗した長さL(μm)を(式1)により算出した。これらの値が大きいほど相手材の磨耗が大きい。
(式1)
L=√(2500^2-(r/2)^2)-√(2500^2-(r0/2)^2)
磨耗前の先端径 r0=447μmとした。
各成分が表1に示す組成となるよう、ポリアセタール樹脂組成物を上述のようにして製造し、上記各種評価方法により評価した。結果を表1に示す。
表中、「N/A」は未測定を表す。
Claims (4)
- (A)ポリアセタール樹脂と(B)塩基性硫酸マグネシウム繊維とを含有し、
前記ポリアセタール樹脂組成物100質量%に対して、前記(B)塩基性硫酸マグネシウム繊維を3~30質量%含有し、
前記(B)塩基性硫酸マグネシウム繊維の平均繊維径が1μm以下であり、
前記(B)塩基性硫酸マグネシウム繊維の平均繊維長が5~50μmである、
ことを特徴とする、ポリアセタール樹脂組成物。 - 前記(B)塩基性硫酸マグネシウム繊維のアスペクト比が5~300である、請求項1に記載のポリアセタール樹脂組成物。
- 前記ポリアセタール樹脂組成物100質量%に対して、前記(A)ポリアセタール樹脂を70~95質量%含有する、請求項1又は2に記載のポリアセタール樹脂組成物。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載のポリアセタール樹脂組成物を含むことを特徴とする、成形体。
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