JPH04168145A - ポリアセタール樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、優れた機械的性質、電気的性質を有し、摩擦
・摩耗特性に優れたポリアセタール組成物に関するもの
である。

〔従来の技術〕

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、耐熱性、耐薬品性、電気特性に優れているために
、自動車分野、電気・電子分野で広く利用されている。

しかし、かかる分野においては次第に要求特性が高度化
しており、特に、機構部品、電気・電子機器用部品とし
ての利用が多いため、機械的性質、電気的性質とともに
優れた摩擦・摩耗特性の向上が要求されている。

これらの要求特性の中で、特に摩擦・摩耗特性を改善す
る目的で、特開平２−１３８３５７号公報には、ポリア
セタール樹脂に特殊なグラフト共重合体と潤滑剤を添加
した組成物が開示されている。きしみ音に代表される摺
動特性は改良されるものの、帯電防止性に代表される電
気特性や機械的強度と耐衝撃性に代表される機械的性質
は改善されない。また、特開昭５９−１９１７５２号公
報には、ポリアセタール樹脂の耐衝撃性を改良するため
にポリエーテルエステルアミドブロック共重合体を配合
することが提案されている。しかしながら、この組成物
においても、耐衝撃性は改善されるものの、摩擦・摩耗
特性は改善されない。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のように、従来の公知の方法は、機械的性質、電気
的性質、摩擦・摩耗特性の見地から未だ十分でなく、こ
れらの性質を改良された材料が望まれている。

よって、本発明は、優れた機械的性質と電気的性質を有
するとともに、摩擦・摩耗特性が優れたポリアセタール
樹脂組成物を得ることを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、
ポリアセタール樹脂にポリエーテルエステルアミドブロ
ック共重合体と潤滑剤を添加することにより、機械的性
質、電気的性質、摩擦・摩耗特性が優れたポリアセター
ル樹脂組成物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、 Ａ、ポリアセタール樹脂１００重量部にＢ、ポリエーテ
ルエステルアミドブロック共重合体を０．１〜５０重量
部、及び Ｃ，１１１滑剤を０．１〜２０重量部を含有してなるポ
リアセタール樹脂組成物を提供するものである。

以下に本発明の構成について詳しく説明する。

本発明に使用するＡ成分のポリアセタール樹脂としては
、オキシメチレン単位の連鎖からなるホモポリマ及び大
部分がオキシメチレン単位の連鎖からなり、少量の環状
エーテルないしは環状アセタールが共重合されたアセタ
ールコポリマのいずれも使用することができる。また、
ポリアセタールを公知の方法で架橋ないしはグラフト共
重合して変性したものも使用できる。また、重合度等も
成形可能な限り制限がないが、ＡＳＴＭ　　Ｄ−１２３
８法に従って、１９０℃、２１６０ｇの荷重で測定した
メルトインデックス（Ｍｌ）値が、１．０〜６０の範囲
にあることが好ましい。

ポリアセタール樹脂の製造方法についても、特に限定さ
れるものではなく、通常公知の方法で製造することがで
きる。

次に、本発明で使用するポリエーテルエステルアミドブ
ロック共重合体とは、ポリアミド構成成分、分子量５０
０以上のポリ（アルキレンオキシド）グリコール成分、
及びポリ（アルキレンオキシド）グリコール成分を繋ぐ
ジカルボン酸成分を通常公知の方法で縮合重合して得ら
れるポリエーテルエステルアミドブロック共重合体であ
る。

このポリエーテルエステルアミドブロック共重合体のポ
リアミド構成成分としては、ラクタム類、アミノカルボ
ン酸類、ジアミン類とジカルボン酸類の塩化合物が使用
でき、具体的にはε−カプロラクタム、ラウロラクタム
、アミノカプロン酸、アミノウンデカン酸、アミノドデ
カン酸、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の塩、ヘ
キサメチレンジアミンとセバシン酸の塩、ヘキサメチレ
ンジアミンとドデカン二酸との塩などの単独ないしは混
合物が挙げられる。これらのポリアミド構成成分の中で
、重合性、ポリアセタール樹脂との親和性から、ε−カ
プロラクタム、ラウロラクタム、アミノカプロン酸、ア
ミノウンデカン酸、アミノドデカン酸、ヘキサメチレン
ジアミンとアジピン酸の塩が特に好ましく使用される。

また、ポリエーテルエステルアミドブロック共重合体を
構成する分子量５００以上のポリ（アルキレンオキシド
）グリコール成分としては、ポリ（エチレンオキシド）
グリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコール、
ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、ポリ（エ
チレンオキ、シト／プロピレンオキシド）グリコール、
ポリ　（エチレンオキシド／テトラメチレンオキシド）
グリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコールの
エチレンオキシド付加重合物等が使用できる。

これらのポリ（アルキレンオキシド）グリコールの中で
も、摩擦・摩耗特性の点から、ポリ（エチレンオキシド
）グリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコール
、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコールが特に好
ましく使用される。

また、ポリ（アルキレンオキシド）グリコールとポリア
ミド構成成分とを連結するための繋ぎのジカルボン酸成
分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、
ナフタリンジカルボン酸、ナトリウムスルホイソフタル
酸のような他の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、セバ
シン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸のような脂肪族ジカ
ルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸のような指環式
ジカルボン酸等が主に使用される。

本発明のポリエーテルエステルアミドブロック共重合体
の共重合組成は、特に限定されるものではないが、ポリ
アミド構成成分から誘導されるポリアミド成分、分子量
５００以上のポリ（アルキレンオキシド）グリコールと
ジカルボン成分から誘導されるポリエーテルエステル単
位が、ポリエーテルエステルアミドブロック共重合体中
の５〜９５重量％であることが好ましい。特に、好まし
くは１０〜９０重量％である。５重量％未満の場合には
、摩擦・摩耗特性の改良効果が小さく、また９５重量％
を越える場合には、衝撃強度に代表される機械的強度の
改良効果が小さくなり使用できない。

また、本発明のポリエーテルエステルアミドブロック共
重合体の製造方法は、特に限定されるものではなく、通
常公知の方法で製造される。例えば、ポリアミド構成成
分、分子量５００以上のポリ（アルキレンオキシド）グ
リコール成分、及びポリ（アルキレンオキシド）グリコ
ール成分を繋ぐジカルボン酸成分を、同時に精留塔を備
えた予備反応槽に仕込み、常圧、窒素気流下予備反応を
行った後、重合缶に移行して、真空下または窒素気流下
で重合を行う方法、ポリアミド構成成分とジカルボン酸
成分とを予め反応させて末端基がカルボン酸であるポリ
アミドプレポリマを合成し、このポリアミドプレポリマ
とポリ（アルキレンオキシド）グリコール成分とを真空
下または窒素気流下で重合を行う方法、またこれらの反
応を水の存在下で行う方法などが採用できる。

また、ポリエーテルエステルアミドブロック共重合体の
重合度も特に限定されるものではなく、本発明の組成物
が成形可能な限り使用することができる。

本発明において、ポリエーテルエステルアミドブロック
共重合体の添加量は、ポリアセタール樹脂１００重量部
に対して、０．１〜５０重量部であり、好ましくは１〜
４０重量部である。ポリエーテルエステルアミドブロッ
ク共重合体の添加量が、０．１重量部より小さい値では
、摩擦・摩耗特性の改良が十分でなく、５０重量部を越
えると、機械的強度が著しく損なわれるので好ましくな
い。

更に、本発明に使用されるＣ成分の潤滑剤としては、ス
ピンドル油、タービン油、シリンダー油、マシン油、冷
凍機油、ギヤ油などの鉱油、ポリエチレンワックス、流
動パラフィン、パラフィンワックスなどの炭化水素、ラ
ウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸
、アラキシン酸、ベヘン酸、モンタン酸などの脂肪酸、
ヘキシルアルコール、オクチルアルコール、ステアリル
アルコール、ベヘニルアルコール、ジオール類、グリセ
リン、ポリグリセロール、ペンタエリスリトールなどの
アルコール、及び上記脂肪酸とアルコールから構成され
る、例えばステアリルステアレート、ベヘニルベヘネー
ト、ペンタエリスリトールトリステアレート、ペンタエ
リスリトールテトラステアレート、グリセリンモノステ
アレート、グリセリンモノベヘネートなどの脂肪酸エス
テル、パルミチルアミド、ステアリルアミド、オレイル
アミド、メチレンビスステアリルアミド、エチレンビス
ステアリルアミドなどの脂肪酸アミド、ステアリン酸マ
グネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バ
リウム、ステアリン酸亜鉛−のような金属石鹸、モンタ
ンロウなどの天然ワックス、シリコーンオイルなど広範
囲に使用することができる。

また、下記一般式で示されるような全炭素数が６以上の
脂肪酸ないしはアルコールとポリ（アルキレンオキシド
）グリコールとのエステルないしはエーテル化合物もＣ
成分の潤滑剤として使用することができる。

Ｒ’　Ｃｏｏ　（Ｒ２０）、Ｈ、・−・−（１）Ｒ３０
（Ｒ２０）　、、Ｈ・・・・・・（２）ここで、（１）
式においてＲ１は全炭素数が６以上の脂肪酸残基を示し
、かかる脂肪酸としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、
バルミチン酸、ステアリン酸、アラキシン酸、ベヘン酸
、モンタン酸などの脂肪酸が使用できる。また同様に、
（２）式のＲ３は全炭素数が６以上のアルコール残基を
示し、かかるアルコールとしては、オクチルルコール、
ステアリルアルコール、ベヘニルアルコールなどの高級
アルコールを使用することができる。更に、（１）式及
び（２）式におけるＲ２はポリ（アルキ、レンオキシド
）グリコール成分のアルキレン基を示し、具体的には、
エチレン、プロピレン、テトラオキシメチレンなどのア
ルキレン基を表す。また、ｎは、重合度を示し、本発明
の組成物が成形可能な限り、特に限定されないが、通常
５〜１００の範囲にある。

本発明において、Ｃ成分の潤滑剤の添加量は、ポリアセ
タール樹脂１００重量部に対して、０゜１〜２０重量部
である。０．１重量部より小さい値では、摩擦・摩耗特
性の改良が十分でなく、２０重量部を越えると、機械的
強度が著しく損なわれるので好ましくない。

本発明のポリアセタール樹脂組成物の製造方法は特に限
定されるものではないが、ポリアセタール樹脂とポリエ
ーテルエステルブロック共重合体及び潤滑剤とを溶融混
練することによって製造されるのが好ましい。溶融混練
の方法として、例えばバンバリーミキサ−、ロール混練
機、１軸ないしは２軸押出機などを使用して、１２０〜
２８０℃の温度で溶融混練する方法が採用できる。また
、−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）する方法も採用
できる。

本発明のポリアセタール樹脂組成物には、電気的性質を
更に向上する目的で、４級アンモニウム化合物に代表さ
れるカチオン系界面活性剤、アルキルスルホン酸ナトリ
ウム、アルキルベンゼンルホン酸ナトリウム、有機カル
ボン酸金属塩などに代表されるアニオン系界面活性剤、
ポリ（エチレンオキシド）グリコール構造を有する化合
物に代表される非イオン系界面活性剤のような帯電防止
剤を添加することができ、また本発明の目的を損なわな
い範囲で、公知のヒンダードフェノール系、ホスファイ
ト系、チオエーテル系、アミン系などの酸化防止剤、ベ
ンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ヒンダードア
ミン系などの耐候剤、メラミン、ジシアンジアミド、ポ
リアミド、ポリビニルアルコール共重合体などのホルム
アルデヒド捕捉剤、酸化チタン、カーボンブラックなど
の紫外線遮蔽剤、ガラス繊維、カーボン繊維、チタン酸
カリ繊維などの強化剤、シリカ、クレー、炭酸カルシウ
ム、硫酸カルシウム、ガラスピーズ、ガラスフレークな
どの充填剤、タルク、分岐ないしは網状化ポリアセター
ルのような核剤、その他公知の離形剤、難燃剤、可蜜剤
、接着助剤、粘着剤などを任意に含有せしめることがで
きる。更に、本発明のポリアセタール樹脂組成物の機械
的強度を向上する目的で、他の熱可塑性ポリマや熱可塑
性エーラストマを含有させることもできる。

本発明のポリアセタール樹脂組成物は、電気的性質、機
械的性質及び摩擦・摩耗特性が優れているため、歯車や
カムのような機構部品に使用されると優れた効果を発現
する。

〔実施例〕 以下に実施例により本発明の詳細な説明する。

なお、実施例中の％及び部はすべて重量基準である。ま
た、ポリエーテルエステルアミドブロック共重合体の相
対粘度（ηｒ）とは、０−クロルフェノールを溶媒とし
、０．５％のポリマ溶液を２５℃で測定した値である。

更に、実施例及び比較例中に示した成形品の機械物性、
表面固有抵抗、摩擦係数及び比摩耗量は、次のように測
定した。

成形＝８０トンの型締圧を有する射出成形機を用いて、
シリンダ温度２００℃、金型温度７０℃及び成形サイク
ル３０秒に設定して、ＡＳＴＭＩ号ダンベル引張試験片
、アイゾツト衝撃試験片及び３ｍｍ厚の角板を射出成形
した。

機械−物性二上記射出成形で得られたＡＳＴＭＩ号ダン
ベル引張試験片を使用して、ＡＳＴＭ　　Ｉ）−６３８
法に準じて、引張特性を測定した。また、アイゾツト衝
撃試験片を用い、ＡＳＴＭ　　Ｄ−２５６法に準じて衝
撃強度を測定した。

電気的性質二上記射出成形で得られた８０ｍ×８０ｍ×
３１１Ｉｍ厚の角板を用いて、表面固有抵抗を測定した
。

摩擦係数、比摩耗量：絵本式摩擦・摩耗試験機を用い、
加圧下（１，８ｋｇ／Ｃｉ）　、線速度２５ｃｍ／秒、
接触面積２．０ａＩｒで、相手材を一般のポリアセター
ル樹脂（ポリプラスチックス■製、商品名ジュラコン、
グレード番号Ｍ９０−４４）とし、動摩擦係数、比摩耗
量を測定した。

参考例１ ポリエーテルエステルアミドブロック共重合体の重合、
ε−カプロラクタム２６．０部、数平均分子量４，００
０のポリ（エチレンオキシド）グリコール８０，０部及
びテレフタル酸３．３部をチタンテトラブトキシド触媒
０．０５％（対ポリマ）−とともに、ヘリカルリボン型
攪拌翼を備えた反応器に仕込み、２２０〜２４０℃の温
度で２時間加熱して予備反応を行った。次いで、２６０
℃に昇温し、５０分かけて系内の圧力を１　ｒｍ　Ｈｇ
の減圧とし、その条件下で４時間重合した。得られたポ
リマを水中にストランド状で吐出した後、カッティング
を行ってベレット状にした。このポリマをＢ−１とする
。

同様に、重合を行って、表１に示す組成のポリエーテル
エステルアミドブロック共重合体Ｂ−２、Ｂ−３、Ｂ−
４、Ｂ−５を調製した。表１には得られたポリマの相対
粘度（ηｒ）も併記した。

以下余白 実施例１〜１５、比較例１〜５ 表２に記載したように、（Ａ）成分のポリアセタール樹
脂にコポリマタイプのジュラコンＭ９０−４４（ポリプ
ラスチック社製）、（Ｂ）成分として参考例１で重合し
た各種ポリエーテルエステルアミドプロッタ共重合体及
び（Ｃ）成分として各種潤滑剤を表２に示した割合でト
ライブレンドした後、３０閣φのスクリューを有する２
軸押比機を使用し、１９０℃の温度で溶融混練後ペレタ
イズを行い、ペレット状の組成物を調製した。次いで、
このペレットを用いて、各種試験片を射出成形し、引張
強度、アイゾツト衝撃強度、表面固有抵抗、動摩擦係数
、比摩耗量を測定した。測定結果を表２に併せて示した
。また、表２には比較のた゛めに、ポリエーテルエステ
ルアミドブロック共重合体単独、潤滑剤単独を配合した
場合についても同様に評価した結果も示した。

表２より、本発明の組成物が機械的性質、電気的性質及
び摩擦・摩耗特性に優れていることが明白である。

実施例１６ 実施例９のポリアセタール樹脂を、コポリマタイプのジ
ュラコンＭ９０−４４　（ポリプラスチック社製）の代
わりに、ホモポリマタイプのデルリン５０ＯＮＣ１０を
使用して、実施例９と同様にポリエーテルエステルアミ
ドブロック共重合体と潤滑剤を溶融混練し、評価を行っ
たところ引張強度　　　　　　　７１　　　Ｍ　Ｐ　ａ
アイゾツト衝撃強度　　６８　　　Ｊ　／　ｍ１／２”
、Ｖノツチ付き 表面固有抵抗　　　２．９Ｘ１０１２　Ω動摩擦係数　
　　　０．１５ 比摩耗量　　　　　０．　９７　　ｍｍ３７ｋｇ・ｋｍ
と、優れた物性を示した。

〔発明の効果〕

本発明のポリアセタール樹脂組成物は、機械的性質、電
気的性質、摩擦・摩耗特性に優れているため、オーディ
オ、ビデオ関係のギヤ、カム、レバー、クラッチ、ガイ
ドローラ等の摺動部材及びこれらの部材と摺動するシャ
ーシ、プレート等に好適に用いられる。また、繊維機械
、ラジオ、カメラ、ファクシミリ、コンピュータ、プリ
ンター等の各種のＯＡ機器等の機構部品、摺動部材等に
も使用することができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ、ポリアセタール樹脂１００重量部にＢ、ポリ
   エーテルエステルアミドブロック共重合体を０．１〜５
   ０重量部、及び Ｃ、潤滑剤を０．１〜２０重量部を含有してなるポリア
   セタール樹脂組成物。
2. （２）Ｂ成分を構成するポリエーテルエステルアミドブ
   ロック共重合体が、主たるポリアミド構成成分としてε
   −カプロラクタム、ラウロラクタム、アミノウンデカン
   酸、ヘキサメチレンジアミン／アジピン酸塩から選ばれ
   た少なくとも一種、ポリ（エチレンオキシド）グリコー
   ル、ポリ（プロピレンオキシド）グリコール、 ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコールから選ばれ
   た少なくとも一種の長鎖グリコール成分、及び繋ぎのジ
   カルボン酸としてテレフタル酸、イソフタル酸、アジピ
   ン酸、セバシン酸、ドデカン二酸から選ばれた少なくと
   も一種より誘導されたポリエーテルエステルアミドブロ
   ック共重合体である請求項（１）記載のポリアセタール
   樹脂組成物。
3. （３）Ｃ成分の潤滑剤が全炭素数が１２以上の脂肪酸、
   アルコール、脂肪酸エステルからなる群から選ばれた少
   なくとも一種である請求項（１）記載のポリアセタール
   樹脂組成物。
4. （４）Ｃ成分の潤滑剤が全炭素数が６以上の脂肪酸ない
   しはアルコールとポリ（アルキレンオキシド）グリコー
   ルとのエステルないしはエーテルからなる群から選ばれ
   た少なくとも一種である請求項（１）記載のポリアセタ
   ール樹脂組成物。