JPH07118494A - ポリアセタール摺動部材組成物 - Google Patents

ポリアセタール摺動部材組成物

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JPH07118494A
JPH07118494A JP26341593A JP26341593A JPH07118494A JP H07118494 A JPH07118494 A JP H07118494A JP 26341593 A JP26341593 A JP 26341593A JP 26341593 A JP26341593 A JP 26341593A JP H07118494 A JPH07118494 A JP H07118494A
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JP
Japan
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resin
pts
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parts
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JP26341593A
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English (en)
Inventor
Kenichi Shinohara
健一 篠原
Tatsuhiro Takahashi
辰宏 高橋
Mitsunobu Nakatani
光伸 中谷
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Du Pont KK
Original Assignee
Du Pont KK
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ポリアセタール樹脂100重量部に対して、
常温でゴム状の高重合度のポリジメチルシロキサン5.
5〜15重量部、フェノール系抗酸化剤0.15〜0.5
重量部を含むポリアセタール組成物。 【効果】 成形時の変色が少なく、しかも樹脂同士の摩
擦・摩耗特性に優れた成形品が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、成形時の変色が少な
く、しかも樹脂同士の摩擦、摩耗特性に優れた成形品を
与えるポリアセタール組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にポリアセタール樹脂は金属に比較
して自己潤滑性に優れ、樹脂材料同士で接触した場合で
も、摩擦係数が低く、また耐摩耗性が優れた特性を持
つ。そのため、駆動時の騒音も小さく、軸受け、歯車、
ローラー、カム、ガイドレール等の部品として極めて有
用である。
【0003】この特性に着目して、ポリアセタール樹脂
に種々の潤滑剤を添加したり、樹脂自体を変成させて摩
擦摩耗特性をさらに向上させる試みが従来より行われて
いる(特公昭47−12976号、特開平2−4187
84号等)。特に、シリコーンオイルやシリコーンゴム
等のシリコン系潤滑剤を樹脂に添加すれば表面の界面張
力を著しく低下させる事ができ、樹脂間の相互作用が低
下するため、摩擦、摩耗特性を著しく向上できることが
知られおり、ポリアセタール樹脂摺動部に応用している
例も見られる(米国特許第4874807号)。
【0004】しかしながら、シリコーンオイルや粘度の
低いシリコーンポリマーを潤滑剤として使用すると、射
出成形のような熔融加工プロセスにおいてスクリューに
スリップ現象を生じ、金形への充填時間が長くなった
り、また計量時間が不安定になったりする問題が生じ
る。また、高粘度の高分子系ジメチルシロキサン又はシ
リコーンゴムを潤滑剤として使用すると熔融加工プロセ
ス途上で熔融樹脂が局所的に高温にさらされる場合に、
シリコーンゴムが熱分解を起こし、これがきっかけとな
って起こるポリアセタールの熱ラジカル酸化劣化によっ
て炭加物が生成し、成形品が黒ずんだり、また成形品の
外観色が成形条件によってばらついたりする問題が生じ
てしまう。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、シリコン系潤
滑剤をアセタール樹脂に添加した摺動部材用などのポリ
アセタール組成物において、スクリューにスリップ現象
が生じることなく、そしてシリコーンの熱劣化によって
触発される成形時の変色の少ない組成物の開発が求めら
れている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明者らは鋭意研究の結果、ポリアセタール樹脂組
成物に、特定の高重合度のゴム状ポリジメチルシロキサ
ンと特定のフェノール系抗酸化剤とを特定量で配合する
ことによってポリアセタール樹脂の酸化劣化を防止する
ことが出来ることを見いだして本発明を完成したのであ
る。
【0007】即ち本発明は、ポリアセタール樹脂100
重量部に対して、常温でゴム状の高重合度のポリジメチ
ルシロキサン0.5〜15重量部、およびフェノール系
抗酸化剤0.15〜0.5重量部を含むポリアセタール組
成物に関する。本発明はより特定的には、ポリアセター
ル樹脂100重量部に対して、粘度が107cst以上
の次の一般式(1)
【化1】
【0008】(式中、nこの式のポリジメチルシロキサ
ンを上記の粘度のものとするの十分な重合度を示す。そ
してこの値は通常5000又それ以上のものとする)の
高重合度のポリジメチルシロキサン0.5〜15重量
部、および次の一般式(2)
【化2】
【0009】(式中、R1及びR2は、その少なくとも一
つがt−ブチルのような立体障害性の基である炭素数1
〜6のアルキル基であり、そしてR3及びR4は炭素数1
〜6のアルキル基であるか水素であるものとする)で示
される3,5−ジアルキル−4−ヒドロキシ−フェニル
基を有するフェノール系抗酸化剤0.15〜0.5重量部
を含むポリアセタール組成物に関するものであって、こ
の組成物は、成形時の変色が少なく、しかも樹脂材料同
士の摩擦、摩耗特性の優れた成形品を与える著しい特徴
を有する。
【0010】上記した一般式(1)で示されるポリジメ
チルシロキサンは、常温でゴム状である高粘度のもので
あることが必要で、その粘度はできるだけ高いほど好ま
しいものである。すなわちその粘度が107以上の高重
合度の常温でゴム状のシリコンポリマーである。この
“ゴム状”とは一般にゴム状物質の重合度の基準となる
可塑度試験によって規定できる。すなわち、上記の特許
請求の範囲に定義された高重合度のポリジメチルシロキ
サンとはJIS K6000に記載されている、ウイリ
アム可塑度計の測定において、その可塑度が100以
上、好ましくは120〜200のシリコーンゴムであ
る。シリコーンゴムの添加量としては多いほど摺動性の
向上が著しいが物性の低下および射出成形においてのス
クリューのスリップ現象が顕著に現われるため、樹脂の
計量時間が不安定になる問題が生じてしまう。また添加
量が少なすぎると摺動効果が十分に得られない。したが
って、シリコンゴムの添加量はポリアセタール樹脂10
0重量部に対して0.5〜15重量部、好ましくは0.5
〜3重量部が適当である。
【0011】また本発明で使用されるフェノール系抗酸
化剤は、一般式(2)で示されるヒドロキシル基の片側
又は両側に、炭素数1〜6のアルキル基、殊にt−ブチ
ルの様な立体障害性の基を有するフェノール構造を有す
る化合物である。この化合物の具体例としては、2,6
−ジ−t−ブチル―4―メチル―フェノール、2,2′
−メチレンビス−(4−メチル―6−t−ブチルフェノ
ール)、2,2′−メチレンビス―(4−エチル―6−
t−ブチルフェノール)、4,4′−ブチリデン―ビス
―(3−メチル―6−t−ブチルフェノール)、トリエ
チレングリコール−ビス〔3−(3−t−ブチル−5−
メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、
1,6−ヘキサンジオール−ビス〔3−(3,5−ジ−t
−ブチル―4−ヒドロキシフェニル)プロピオネー
ト〕、ペンタエリスリトール−テトラキス−〔3−
(3,5−ジ−t−ブチル―4−ヒドロキシフェニル)
プロピオネート〕、オクタデシル−3−(3,5−ジ−
t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネー
ト、2−t−ブチル−6−(3′−t−ブチル−5′−
メチル−2′−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェ
ニルアクリレート)、N,N′−ヘキサメチレンビス
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルシ
ンナミド)、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ
−ベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、2−
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)
−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2.2,6,6−ペン
タメチル−4−ピペリジル)などが挙げられる。
【0012】このフェノール系抗酸化剤の添加量はポリ
アセタール樹脂100重量部に対して0.15〜0.5重
量部が望ましい。0.15重量部以下であると、成形条
件による成形品の色のばらつきは十分に改善することが
出来ず、また0.5重量部以上になると物性の低下、例
えば耐衝撃性に顕著な低下がみられ好ましくない。
【0013】さらに、本発明で使用されるポリアセター
ル樹脂は、これまでに普通に知られたポリアセタール樹
脂であって、ホルムアルデヒド、ホルムアルデヒドの環
状オリゴマーであるトリオキサン、テトラオキサン等を
重合させるか、これらとアセトアルデヒド、プロピオン
アルデヒド等のホルムアルデヒド又はホルムアルデヒド
の環状オリゴマー以外のアルデヒドの小割合とを共重合
させたもの、又はこれらのアルデヒドと環状エーテル若
しくは環状アセタール、例えばエチレンオキサイド、プ
ロピレンオキサイド、1,3−ジオキソラン等を共重合
させて得られる重合体である。そしてこのポリアセター
ル樹脂は主鎖が―(CH2O)n−単位(nは自然数)及び
/又は―(CHR−O)n−単位(Rはアルキル、nは自
然数)からなり末端基が保護されていないか、または−
OCOCH3、−OCH3−、−OCH2−OH等の基で
保護された線状ポリマーであり、数平均分子量が10,
000〜100,000好ましくは20,000〜70,
000のものである。その他本発明のポリアセタール樹
脂には、各種特性改善のためにさらに種々の添加剤、例
えば成形時の熱安定性を高めるための熱安定化剤、耐候
性を高めるための紫外線吸収剤、光安定剤、その他各種
顔料などもポリアセタール樹脂の特性を害さない範囲で
添加することも出来る。
【0014】以上の3成分を同時に固体状で混合し、熔
融押し出し成形機によって熔融混練を行ない、ペレット
状の樹脂を得ることが出来るが、組成物内のシリコーン
ゴムの分散粒径が出来るだけ小さく、しかも均一に分散
させることが、良好で安定な摺動性を得る上で重要であ
る。そのため、アセタール組成物100重量部に対して
30〜60重量部のシリコーンゴムを前もって熔融混練
して、シリコーンゴムを樹脂中に小粒で均一に分散させ
たシリコーンコンセントレートを調製し、それを適量、
アセタール組成物に加えて再度熔融混練を繰り返して、
最終の樹脂ペレットを得る方法が効果的である。以下、
本発明について実施例および比較例によって説明する
が、本発明はここに示した実施例に限定されるものでは
ない。
【0015】
【実施例】ポリアセタール樹脂としてはデルリン・ホモ
ポリマー樹脂(DE8500HPNC10、以下POM
−1と略称する)を使用した。またシリコーンゴムとし
て、可塑度1.40〜1.90に相当する高重合度ジメチ
ルシロキサンポリマー(東レ・ダウコーニンング・シリ
コーン(株))を使用した。このシリコーンゴム40重
量部を高温で軟化させ、デルリン・ホモポリマー樹脂
(DE8100HPNC10、以下POM−2と略称す
る)60重量部中に、2軸スクリュー押し出し成形機に
てサイドフィードより添加して熔融混練し、ペレット製
品を得た。ここで、シリコーンゴムがPOM−2中に平
均粒径が0.5〜2ミクロンで分散したコンセントレー
トが得られた。以下これをシリコーンコンセントレート
―1と略称する。POM−1,100重量部に対してシ
リコーンコンセントレート−1を5重量部、及びフェノ
ール系抗酸化剤としてトリエチレングリコ―ル・ビス
(3−(3′−t−ブチル−4′−ヒドロキシ−5′−
メチルフェニル)プロピオン酸)(商品名:イルガノッ
クス245、チバガイギー社)を0.3重量部加えて、
再び2軸スクリュー押出し成形機にて熔融混練し、ペレ
ット形状に切断したものを調製した。これをPOM−3
と略称する。またこの抗酸化剤を0.1重量部加え同様
にしてペレット形状にしたものを調製した。これをPO
M−5と略称する。なおPOM−1には既に同種の抗酸
化剤が0.1重量部含まれているため、POM−3に含
まれる抗酸化剤の量はアセタール樹脂100重量部に対
して0.4重量部となり、またPOM−5に含まれる抗
酸化剤の量はアセタール樹脂100重量部に対して0.
2重量部となる。
【0016】得られた樹脂よりJIS−K7218(A
法)の鈴木式摩擦摩耗試験法に基づく試験片を成形し、
荷重2kg、速度15cm/秒の条件で3時間にわたって、
摩擦摩耗試験を行い、その平均動摩擦係数およびこの間
に生じた摩耗量を測定した。また75×120×3.2m
mのプレート材を通常成形条件(樹脂温度195℃、ス
クリュー回転速度100rpm、射出背圧5kg/cm2、以
下、これを条件Aと略称する)及びバレル内での樹脂の
せん断力が最大となるような条件(樹脂温度195℃、
スクリュー回転速度175rpm、射出背圧28kg/cm2
以下、これを条件Bと略称する)で樹脂をパージさせて
各5枚づつ成形してその明度(L*値:CIE 1976に基づ
く色差測定法による明度)を光度測定機(カラーメータ
ー、ハンター社製)で測定し、その平均値と差の値dL
*を求めた。この結果を表1に示した。
【0017】比較例 1〜2 同様にして、POM−1、及びPOM−3においてフェ
ノール系抗酸化剤を添加していな樹脂ペレット(以下、
これをPOM−4と略称する)について同様な試験を行
った。この場合の実際の抗酸化剤の添加量はアセタール
樹脂100重量部に対して0.1重量部である。この結
果も同じく表1に示した。
【0018】
【表1】
【0019】以上の結果より、実施例1および実施例2
を比較例1と比べれば、シリコーンゴムを添加すること
によって摩擦摩耗特性が著しく改善されることが判る。
また同じく実施例1および実施例2を比較例2と比べる
と、抗酸化剤を増量することによって、成形条件による
色のばらつきも改善され、成形条件に拘わらず明度(あ
かるさ)の安定した成形品をうることのできることが判
る。ここで実施例1における抗酸化剤の添加量は、物性
の低下を及ぼさない範囲の上限レベルと考えられるし、
また実施例2における添加量は抗酸化効果によって変色
に至らない下限のレベルと考えられる。これより少ない
添加量では、変色の問題が生じてしまうのは、比較例2
の示す通りである。したがって、形成時の変色が少な
く、しかも樹脂同士の摩擦、摩耗特性にすぐれた成形品
を与えるアセタール組成物における有効なフェノール系
抗酸化剤の添加量はポリアセタール樹脂100重量部に
対して0.15〜0.5重量部であると結論できる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリアセタール樹脂100重量部に対し
    て、常温でゴム状の高重合度のポリジメチルシロキサン
    0.5〜15重量部、およびフェノール系抗酸化剤0.1
    5〜0.5重量部を含むポリアセタール組成物。
JP26341593A 1993-10-21 1993-10-21 ポリアセタール摺動部材組成物 Pending JPH07118494A (ja)

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