JPH042622B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はポリエステル樹脂組成物に関するもの
であり、更に詳しくは摺動性の改良されたポリエ
ステル組成物に関する。 ポリエチレンテレフタレートに代表される熱可
塑性ポリエステルは耐熱性、耐薬品性、機械的性
質などに優れ、繊維、フイルム、射出成形品等と
して各種用途に広く使用されている。しかしなが
ら、射出成形品においては摺動特性が不良なこと
から回転軸、軸受、スライド部品等の摩擦を受け
る成形品には不適であり、一般にポリオキシメチ
レン樹脂が使用されている。 従来、熱可塑性ポリエステル樹脂の摺動特性を
改良するために、潤滑油をポリエチレンに吸収さ
せ、これを二硫化モリブデンのような表面性改良
剤と共にポリエステルに配合した潤滑性ポリエス
テル樹脂組成物も特開昭50−157443号公報により
既に開示されている。しかしながら、低融点のポ
リエチレンの配合により熱変形温度が低下し易い
こと、およびポリエチレン自体ポリエステルとの
相容性に欠けることからポリエチレンが層状に剥
離する等の欠点を有している。また、二硫化モリ
ブデン等の表面性改良剤の多量の添加は価格的に
不利益であり、プラスチツクの長所が失われ半減
される欠点を有する。 また、シリコーンオイル、低分子量ポリオレフ
イン等は射出成形時にスクリユーへの喰込性が悪
くなるほか、成形品のウエルド強度が低下する欠
点があり、配合量にも限度があつて高度な摺動特
性を付与することは不可能である。また、特に黒
鉛は効果が小さく、摺動特性を付与するためには
多量の配合が必要であり、得られた成形品は強伸
度が低く、実用的でない等の問題点を有してい
る。 本発明者等は、すぐれた摺動特性を有し、かつ
強伸度その他物性のすぐれた成形品を与える組成
物を安価でしかも製造容易に得るべく鋭意研究の
結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は熱
可塑性ポリエステル樹脂70〜99.6重量部、固体潤
滑剤0.1〜10重量部、潤滑油剤0.1〜10重量部およ
びポリオキシアルキレン系化合物0.2〜10重量部
の割合で含有してなることを特徴とする。 本発明による組成物は特定配合剤を特定割合で
配合することにより、組成物自体の製造が容易で
あるほか、ポリオキシアルキレン系化合物の配合
により潤滑剤の分散性、分布が摺動性改善に最も
効果的な状態となることおよびポリオキシアルキ
レン系化合物との相乗効果を発揮すること等によ
り、摩擦係数を低下させて、すぐれた摺動特性を
付与することができ、しかも熱的性質、強伸度等
も全くまたは殆んど低下することなく、低温金型
成形においてはむしろ向上さえ見られる等の特長
を有している。 本発明において用いられる熱可塑性ポリエステ
ル樹脂としては、芳香族ジカルボン酸またはその
エステル形成性誘導体とグリコールまたはそのエ
ステル形成性誘導体とを主成分とする重縮合反応
により得られる重合体もしくは共重合体が挙げら
れる。 芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、
１，４−または２，６−ナフタレンジカルボン
酸、４，4′−ジフエニルメタンジカルボン酸、
４，4′−ジフエニルエーテルジカルボン酸等が例
示される。またグリコールとしては、エチレング
リコール、プロピレングリコール、１，４−ブタ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−
ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール
のような炭素数が２〜10の脂肪族ジオールまたは
分子量が400〜6000の長鎖グリコール、たとえば
ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、ポリラクトングリコール等、２，２
−ビス（４−ヒドロキシフエニル）プロパンなど
が例示される。 また上記成分以外に酸成分としてアジピン酸、
セバシン酸、アゼライン酸、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
酸のような脂環族ジカルボン酸、イソフタル酸、
５−ナトリウムスルホイソフタル酸のような芳香
族ジカルボン酸、グリコール成分としてジエチレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、多価ア
ルコール・アルキレンオキシド付加体、オキシ酸
としてオキシ安息香酸、オキシエトキシ安息香酸
等を共重合成分として使用することができる。更
に成形性を損わない範囲内において３官能性以上
のエステル形成性成分を使用することもできる。 具体的な熱可塑性ポリエステル樹脂としては、
ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポ
リエチレンナフタレート、ポリシクロヘキサンジ
メチレンテレフタレート等が例示される。該ポリ
エステル樹脂はフエノール／テトラクロロエタン
混合溶媒（６／４重量比）中30℃で測定して求め
た極限粘度が通常0.4以上であり、好ましくは0.5
以上である。該ポリエステル樹脂は２種以上のブ
レンドであつてもよいが、特に好ましいのはポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタ
レートもしくは該ポリエステル樹脂の繰返し単位
を少くとも80モル％以上含有するポリエステル樹
脂であり、就中エチレンテレフタレート繰返し単
位を少くとも80モル％以上含有するポリエステル
樹脂が特に好ましい。 また、本発明において用いられる固体潤滑剤と
しては、二硫化モリブデン、二硫化タングステ
ン、グラフアイト、カーボンブラツク、弗化黒鉛
のような無機固体潤滑剤、四弗化エチレン樹脂の
ような有機固体潤滑剤が挙げられ、単独または複
数の組合せで用いられる。特に好ましい固体潤滑
剤は二硫化モリブデンである。また固体潤滑剤の
粒径は通常100μ以下であり、好ましくは10μ以下
である。特に二硫酸モリブデンは0.1〜30μ、就中
１〜10μが好ましい。100μ以上では摺動特性が不
充分となる。 本発明において用いられる潤滑油剤としては、
常温で液状または加温時に液体となる炭化水素
油、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸、高級脂肪
酸金属塩、シリコーンオイル、パーフルオロアル
キルカルボン酸金属塩、パーフルオロアルコール
等が例示されるが、特にシリコーンオイルが好ま
しい。シリコーンオイルは線状のジオルガノポリ
シロキサンであり、通常25℃における動粘度が１
〜500000センチストークスであり、好ましくは10
〜200センチストークスである。低粘度過ぎると
ポリエステルとの溶融混練時にスリツプ現象を生
じ安定な製造が得られない。また高粘度過ぎると
ポリエステルとの相容性が悪く、シリコーンオイ
ルの分散不良を生じ成形品の強伸度が低下する欠
点を生じる。 更に本発明において用いられるポリオキシアル
キレン化合物としては、特に制限されるものでは
なく、ポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、ポリテトラメチレングリコール、エ
チレンオキシド・プロピレンオキシドランダムま
たはブロツクポリマー、多価アルコールのアルキ
レンオキシド付加体、多価カルボン酸のアルキレ
ンオキシド付加体のようなポリオキシアルキレン
鎖をもつポリエーテルグリコール類またはそれら
のモノ、ジエーテル、モノ、ジエステル類、ポリ
エーテルグリコールのフタル酸エステル、ジグリ
コール酸エステル、ポリオキシアルキレンフエニ
ルエーテルスルホン酸のようなポリオキシアルキ
レン鎖の末端にアニオン性基を導入した化合物お
よびそれらの金属塩類、該化合物のアニオン性基
を更にベンジルアルコール等でエステル化したエ
ステル類、ポリエーテルグリコールの不飽和アル
コールエーテル、不飽和酸エステルのような不飽
和基をもつポリエーテル化合物、カルボン酸基含
有ポリマーの部分ポリアルキレングリコールエス
テル、ポリオキシアルキレン鎖を有するエポキシ
化合物等が例示され、これらは単独または２種以
上の組合せで用いることもできる。 特に好ましい化合物はポリオキシアルキレン鎖
をもつエポキシ化合物であり、就中一般式 式中、Ａ：C₁〜５の脂肪族炭化水素基、水素
またはグリシジル基 Ｒ：C₂〜５の脂肪族炭化水素基 ｎ：２以上の整数 で示されるポリアルキレングリコールグリシジル
エーテルが特に好ましい。その具体的化合物とし
てはポリエチレングリコールのモノまたはジグリ
シジルエーテル、ポリプロピレングリコールのモ
ノまたはジグリシジルエーテル、ポリテトラメチ
レングリコールのモノまたはジグリシジルエーテ
ル等が例示される。ポリオキシアルキレン系化合
物の分子量は通常２万程度以下のものが用いられ
るが、5000以上になると制電効果も付与すること
ができ、一方5000以下になると結晶化促進効果も
有している。特に5000以下になると潤滑剤の分散
性に加えて結晶化促進により成形品の表面平滑性
が改良され摺動効果をより一層改善することがで
きる。特に200〜3000、就中800〜1500程度の分子
量であることがより好ましい。高分子量と低分子
量の併用であつてもよい。また、ポリエポキシ化
合物と反応性の基を持つポリオキシアルキレン化
合物も両者を併用するときすぐれた効果を発揮す
ることができる。 本発明においては、熱可塑性ポリエステル樹脂
70〜99.6重量部、固体潤滑剤0.1〜10重量部、潤
滑油剤0.1〜10重量部およびポリオキシアルキレ
ン系化合物0.2〜10重量部の割合で配合する。 固体潤滑剤が0.1重量部未満では摺動特性の付
与効果が小さく、一方10重量部を越えると衝撃強
度が低下する欠点を有している。また潤滑油剤が
0.1重量部未満では摺動特性の付与効果が小さく、
一方10重量部を越えるとポリエステル樹脂との溶
融混練時にストランド状態にならず、安定な製造
が困難となる。またポリオキシアルキレン系化合
物が0.2重量部未満では摺動特性、成形性、強伸
度が不充分であり、一方10重量部を越えると吸水
性が増加したり化合物によつては混練または成形
時にゲル化を生じたり、成形品の物性を低下する
欠点を有する。 本発明の粗成物には更に所望により繊維状およ
び／または粉末状強化剤を配合することができ
る。繊維状強化剤としてはガラス繊維、炭素繊
維、金属繊維、金属炭化物繊維、チタン酸カリ繊
維、ウイスカー、芳香族ポリアミド繊維等が例示
されるが、特にガラス繊維が好ましく、直径は
15μ以下更には10μ以下でプラスチツク強化用の
表面処理や集束剤処理したものが好ましい。また
粉末状強化剤としてはタルク、クレー、カオリ
ン、マイカ、ワラストナイト、アスベスト、珪酸
カルシウムのような珪酸塩、酸化チタン、シリ
カ、硫酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カ
ルシウム、アルミナ等が例示されるが、特にタル
ク、マイカ、ワラストナイト等が好ましい。該粉
末状強化剤の粒径は成形品の外観および物性から
20μ以下、更には10μ以下が特に好ましい。繊維
状強化剤の配合量は全組成物に対し通常50重量％
以下であり、好ましくは３〜40重量％である。ま
た粉末状強化剤の配合量は全組成物に対し通常60
重量％以下であり、好ましくは１〜20重量％であ
る。 本発明の組成物には更に目的および用途に応じ
て酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、難燃助
剤、離型剤、可塑剤、着色剤、帯電防止剤、有機
結晶化促進剤、架橋剤、耐衝撃性改良剤等を適宜
配合することができる。 組成物の製造方法としては、特に制限されるも
のではなく、任意の方法で行われる。たとえばポ
リエステルの重縮合の後期に固体潤滑剤、潤滑油
剤およびポリオキシアルキレン系化合物等を添加
混練する方法、ペレツトまたは粉末のポリエステ
ル樹脂と、固体潤滑剤、潤滑油剤、ポリオキシア
ルキレン系化合物等を予備混合した後、押出機や
ニーダー等で溶融混練する方法等が挙げられる。 本発明の組成物は、特殊な成形法は必要でな
く、通常の熱可塑性樹脂の成形条件によつて成形
することができ、摺動特性、機械的強度の優れた
成形品を与える。従つて、各種成形品、板のよう
なシート状物等として広く利用することができる
が、特にすぐれた摺動特性を利用し、軸受ブツシ
ユ、ギヤ、戸車、カム、ローラ、リール、ころが
り軸受のリテーナ、シールその他の低摩擦で使用
される部材や各種電器機器、電子機器等の部品成
形材料として好適である。 以下実施例より本発明を説明する。なお実施例
中の部および％は重量基準である。また実施例中
における試験片の特性評価は以下の方法によつ
た。 (1) 動摩擦係数 ASTM Ｄ−1894−61T (2) 比摩耗量 スラスト式摩擦、摩耗試験機 相手材S45C 400#ラツプ仕上げ 面圧力6.25Kg／cm²、速度50cm／sec (3) 曲げ試験 ASTM Ｄ−790 (4) 衝撃試験 ASTM Ｄ−256 実施例 １ ポリエチレンテレフタレート（以下PETと略
称、極限粘度0.58、融点250℃）と二硫化モリブ
デン（粒径5μ）シリコンオイル（25℃の動粘度
30cst）およびポリエチレングリコールジグリシ
ジルエーテルを予備混合した後、30mmφPCM30
二軸押出機（池貝鉄工社）のホツパーに投入し、
シリンダー温度280−280−280℃で溶融混練し、
ペレツトを得た。得られたペレツトを120℃、17
時間減圧乾燥した後、シリンダ−温度270−275−
275℃、金型温度90℃に調節された射出成形機FS
−75（日精樹脂工業社）により試験片を成形した。
なお比較例も同様に成形した。 得られた試験片の特性値を表−１に示す。

【表】

【表】 その結果、潤滑剤とポリオキシアルキレン系化
合物との併用により、両配合剤の相乗効果によつ
て低温金型成形で、すぐれた摺動特性および物性
を有する成形品が得られた。 実施例 ２ 実施例１と同じPET、二硫化モリブデン、シ
リコンオイル、ポリプロピレングリコールジグリ
シジルエーテルおよび直径13μのガラス繊維３mm
カツトを285℃で溶融混練しペレツトを得た。こ
のペレツトを用いて実施例１と同じように試験片
を成形した。 得られた試験片の特性値を表−２に示す。

【表】 その結果、固体潤滑剤、潤滑油剤およびポリオ
キシルアルキレン化合物の３者を併用することに
より初めてすぐれた摺動特性と良好な物性値を有
する成形品が得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性ポリエステル樹脂70〜99.6重量部、
   固体潤滑剤0.1〜10重量部、潤滑油剤0.1〜10重量
   部およびポリオキシアルキレン系化合物0.2〜10
   重量部の割合で含有してなることを特徴とするポ
   リエステル樹脂組成物。 ２ ポリエステル樹脂組成物が繊維状および／ま
   たは粉末状の強化剤を含有してなる特許請求の範
   囲第１項記載のポリエステル樹脂組成物。 ３ 熱可塑性ポリエステル樹脂がエチレンテレフ
   タレート繰返し単位を少くとも80モル％以上含有
   するポリエステルである特許請求の範囲第１項記
   載のポリエステル樹脂組成物。