JPH08259766A

JPH08259766A - ポリアセタール樹脂組成物及び摺動部材

Info

Publication number: JPH08259766A
Application number: JP8011634A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Endo; 寿彦遠藤; Osamu Shikato; 修鹿戸; Nobuyuki Matsunaga; 伸之松永
Original assignee: Polyplastics Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd
Priority date: 1988-08-12
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 1996-10-08
Anticipated expiration: 2016-01-26
Also published as: JP2986723B2

Abstract

(57)【要約】【課題】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組
成物を提供する。【解決手段】 (A) ポリアセタール樹脂 100重量部に、
(B) オレフィン系重合体(a) と、アクリロニトリル−ス
チレン共重合体及びポリスチレンより選ばれるビニル系
重合体(b) の１種又は２種以上とが、分岐又は架橋構造
的に化学結合したグラフト共重合体 0.5〜40重量部を含
有せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】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
れるため、自動車、電気・電子製品等の分野で広く利用
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、その一例として一般物性と共に
摺動特性の一層の向上が望まれている。かかる摺動特性
とは、摩擦係数、比摩耗量は勿論であるが、これらの他
に、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。斯かる摺動音を含む摺動特性を改善する目的
で、ポリアセタール樹脂にフッ素樹脂やポリオレフィン
系の樹脂の添加、また脂肪酸、脂肪酸エステル、シリコ
ーンオイル、各種鉱油などの潤滑油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。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、或いは使用時の滲み出し
等の種々の難点がある。斯かる如く、従来より公知の方
法は、摺動特性、成形加工性、その他の実用性の見地か
ら未だ十分でなく、これらの諸性質を改良した材料が望
まれている。

【０００３】

【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
アセタール樹脂組成物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グラフト共重合体を
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・摩耗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) オレフィン系重合体(a) と、
アクリロニトリル−スチレン共重合体及びポリスチレン
より選ばれるビニル系重合体(b) の１種又は２種以上と
が、分岐又は架橋構造的に化学結合したグラフト共重合
体 0.5〜40重量部を配合した摩擦、摩耗特性、特に摺動
音を大幅に改良せしめたポリアセタール樹脂組成物並び
にこれら組成物よりなる摺動部材を提供するものであ
る。

【０００４】

【発明の実施の形態】以下本発明の構成について詳しく
説明する。まず、本発明に用いられる(A) 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さ
せたものも基体樹脂として使用でき、また重合度等も成
形可能な限り特に制限はない。

【０００５】次に本発明で(B) 成分として用いるグラフ
ト共重合体とは、オレフィン系重合体(a) と、ビニル系
重合体(b) の１種又は２種以上とが分岐又は架橋構造的
に化学結合したグラフト共重合体である。ここで、グラ
フト共重合体(B) の主鎖部分を構成する(a) のオレフィ
ン系重合体としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリブテン等の単独重合体、及びこれらを主成分とする
共重合体が挙げられる。共重合体としては、エチレン・
プロピレン共重合体、エチレン・１−ブテン共重合体及
びエチレンとα，β−不飽和酸のグリシジルエステル
（例えば、アクリル酸グリシジルエステル、メタクリル
酸グリシジルエステル、エタクリル酸グリシジルエステ
ル等）からなる共重合体等が挙げられる。これらの内、
ポリエチレン及びエチレンとα，β−不飽和酸のグリシ
ジルエステルからなる共重合体（特にエチレングリシジ
ルメタクリレート共重合体）が最も好ましく使用でき
る。次に、このオレフィン系重合体(a) とグラフト共重
合させるビニル系重合体(b) とは、ポリスチレン、アク
リロニトリル−スチレン共重合体の１種又は２種以上で
ある。上記の如き成分よりなるグラフト共重合体(B) の
内、(a) ポリエチレンに、(b) アクリロニトリル−スチ
レン共重合体をグラフト共重合させたものが特に好まし
い。本発明の特徴とするグラフト共重合体(B) とは、主
鎖部分を構成する前記の(a) のオレフィン系重合体と
(b) のビニル系重合体が単独で用いられるのではなく、
性質の異なった(a) の重合体と(b) の重合体が少なくと
も一点で化学結合した分岐又は架橋構造を有するグラフ
ト共重合体である点にその特徴を有し、後述の如くかか
るグラフト構造を有することによって単に(a) 又は(b)
の単独配合にては得られない顕著な効果を得るのであ
る。

【０００６】かかる(a) セグメント及び(b) セグメント
よりなるグラフト共重合体の調製法は特に限定されるも
のではないが、通常よく知られたラジカル反応によって
容易に調製できる。例えば、重合体(a) と、(b) を構成
するモノマーにラジカル触媒を加えて混練してグラフト
する方法、或いは重合体(a) 又は(b) の何れかに過酸化
物等のラジカル触媒を加えてフリーラジカルを生成さ
せ、これを他の成分ポリマーと溶融混練する方法等によ
ってグラフト共重合体(B) が調製される。ここで(B) 成
分のグラフト共重合体を構成するための(a) と(b) の割
合は95：５〜５：95、好ましくは80：20〜20：80、更に
好ましくは60：40〜40：60である。また、(B) 成分の
(A) 成分 100重量部に対する量は 0.5〜40重量部、好ま
しくは１〜30重量部である。(B) 成分が少なすぎると本
発明の目的とする摺動特性、特に摺動音の改良効果が得
られず、多すぎると剛性等の機械的性質を阻害するため
好ましくない。

【０００７】本発明の組成物はこのままで用いても良好
な物性を有し、特に摺動特性、成形加工性等に顕著な効
果を有するものであるが、更に前記(A) 〜(B) 成分に加
えて(C) 潤滑剤を併用することにより、更に一層の効果
を得ることができる。ここで(C) 成分の潤滑剤として
は、スピンドル油、冷凍機油、タービン油、マシン油、
シリンダー油、ギヤ油等の鉱油；流動パラフィン、パラ
フィンワックス、ポリエチレンワックス等の炭化水素；
ステアリルアミド、パルミチルアミド、オレイルアミ
ド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステア
ロアミド等の脂肪酸アミド；ステアリン酸カルシウム、
ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の金属
石鹸；モンタンロウ等の天然ワックス；シリコーン等が
使用できるが、パラフィン系鉱油が特に好ましい。本発
明において、かかる潤滑剤の添加量は、0.1 〜20重量部
〔対 (A)+(B)成分100重量部〕、好ましくは0.1 〜10重
量部である。 0.1重量部未満では潤滑剤本来の効果が発
揮され難く、また逆に20重量部より多い量では基体であ
るポリアセタールの性質が損なわれるため好ましくな
い。

【０００８】本発明の特徴及び効果は、前述した如く、
ポリアセタール樹脂(A) に特定のグラフト共重合体(B)
を添加することにより、特に摺動音及び摩擦・摩耗特性
が大幅に改良されることにある。また、かかる効果は、
(B) 成分と共に(C) 潤滑剤を併用することによって顕著
な相乗効果を呈し、摺動特性のみならず一般物性にも顕
著な効果が認められる。その理由の一つとしてこのグラ
フト共重合体(B) は、潤滑剤(C) の担体として(A) 及び
(C) に適度の相溶性をもたらす媒介作用を有するものと
解される。鉱油等の潤滑剤は、摺動特性の改善の目的で
一般的に使用されるが、単独では必要な摺動特性を得る
に十分な量を均一に添加することが困難であり、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を生じ、均一な組成物
の調製自体が困難であるのみならず、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、更に使用時
においては成形品表面に多量の潤滑剤の滲み出し（ブリ
ード) 等を生ずる。しかるにグラフト共重合体(B) を存
在せしめることにより、上記の如き潤滑剤単独による欠
点が解消され、それのみならず、グラフト共重合体(B)
と潤滑剤(C) が共存することは、摺動特性に対し顕著な
相乗効果を呈する。

【０００９】本発明の組成物は、更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に、更に公
知の各種の添加剤を配合し得る。添加剤の例を示せば、
各種の着色剤、離型剤（前記の潤滑剤以外）、核剤、帯
電防止剤、その他の界面活性剤、異種ポリマー（前記の
グラフト共重合体以外）等である。また、本発明の目的
とする組成物の性能を大幅に低下させない範囲内であれ
ば、無機・有機・金属等の繊維状、粉粒状、板状の充填
剤を１種又は２種混合使用することもできる。

【００１０】次に本発明の組成物の調製は、従来の樹脂
組成物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、一軸
又は二軸の押出機により練込み押出ししてペレットを調
製する方法、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）する
方法等、何れも使用できる。また、斯かる組成物の調製
において、基体であるポリアセタール樹脂(A) 又はグラ
フト共重合体(B) 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。潤滑剤(C) 特
に液体状のものを用いる場合は、予め潤滑剤をグラフト
共重合体(B) と混合し、含浸させた後、これをポリアセ
タール樹脂と混練し、押出等を行う方法も組成物の調製
を容易にし、加工性及び摺動性改善の点で好ましい方法
である。

【００１１】

【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１〜６及び比較例１〜１２表１〜表２の如く、(A) 成分としてポリアセタール樹脂
（ポリプラスチックス（株）製、商品名ジュラコン）、
(B) 成分として各種グラフト共重合体及び(C)成分とし
てパラフィン系鉱油を表１〜表２に示す割合で混合した
後、二軸押出機により溶融混練し、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射出成形によ
り試験片を作成し、評価を行った。結果を表１〜表２に
示す。また比較のため、(B) 成分であるグラフト共重合
体を配合しない組成物、(B)成分の代わりに(a) 成分又
は(b) 成分を各々単独で使用したもの、(C) 潤滑剤のみ
を単独に使用したもの、(a) 成分又は(b) 成分と潤滑剤
を併用したもの等についても同様にして評価した。結果
を併せて表１〜表２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（組成物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。押出中のスクリューへのくい込み状況、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。

【００１２】

【００１３】・成形品表面状態；評価用試験片（50mm×
50mm×１mm：センターピンゲート方式) を成形して、そ
の表面の剥離状況を５段階で評価した。

【００１４】

【００１５】・摺動音特性；鈴木式摩擦・摩耗試験機を
用い、加圧下 (3.5kg/cm²) 、線速度50mm/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。

【００１６】

【００１７】・摩擦係数、比摩耗量；鈴木式摩擦・摩耗
試験機を用い、加圧下 (0.6kg/cm²) 、線速度150mm/se
c 、接触面積2.0cm²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（株）製、商品名ジュラコ
ン）とし、動摩擦係数、比摩耗量を測定した。尚、ここ
で(B) 成分及びその構成成分(a) 、(b) として用いた物
質は次の通りであり、表１〜表２においては略号で表示
した。 (a) ＰＥ：ポリエチレンＥ／ＧＭＡ：エチレン−グリシジルメタクリレート(85:
15) 共重合体 (b) ＡＮ／Ｓ：アクリロニトリル−スチレン共重合体ＰＳ：ポリスチレン (B) ＰＥ−ｇ−ＡＮ／Ｓ：ＰＥ(50)とアクリロニトリル
−スチレン共重合体(50)とのグラフト共重合体ＰＥ−ｇ−ＰＳ：ＰＥ(50)とポリスチレン(50)とのグラ
フト共重合体Ｅ／ＧＭＡ−ｇ−ＡＮ／Ｓ：Ｅ／ＧＭＡ(70)とアクリロ
ニトリル−スチレン共重合体(30)とのグラフト共重合体

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【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(A) に特定のグラフト共重合
体(B) 及び所望により潤滑剤(C) を含有してなる本発明
のポリアセタール樹脂組成物は、グラフト共重合体を構
成する成分であるオレフィン系重合体(a) 、ビニル系重
合体(b) を各単独で配合したもの、或いは従来より同じ
目的で用いられている潤滑油を添加したものに比べ、摺
動特性、特に摺動音（きしみ音）が飛躍的に改善され、
摺動部材用として好ましいものである。また、本発明の
組成物は、従来よりとかくこの種の材料の問題となって
いた押出、成形加工上の難点が改善され、しかも成分の
分離、滲み出し等の難点も改良されている。本発明の摺
動部材組成物は、上記の如き摺動材としての優れた性質
を有するが故に、オーディオ、ビデオ関係部品、例えば
ＶＴＲ、８ミリビデオ等のギヤ、カム、レバー、クラッ
チ、ガイドローラ、ガイドポール等の摺動部材及び前記
部材と摺動するシャーシ、プレート等に好適である。こ
の他、繊維機械、カメラ、ラジオ、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、摺動部材
等に好適に用いられる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】(A) ポリアセタール樹脂 100重量部に(B)
オレフィン系重合体(a) と、アクリロニトリル−スチレ
ン共重合体及びポリスチレンより選ばれるビニル系重合
体(b) の１種又は２種以上とが、分岐又は架橋構造的に
化学結合したグラフト共重合体 0.5〜40重量部を含有せ
しめてなるポリアセタール樹脂組成物。
【請求項２】(B) 成分を構成するオレフィン系重合体
(a) がポリエチレン又はエチレンとα，β−不飽和酸の
グリシジルエステルからなる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。
【請求項３】(B) 成分のグラフト共重合体が(a) ポリエ
チレンに(b) アクリロニトリル−スチレン共重合体をグ
ラフト共重合させたものである請求項１記載のポリアセ
タール樹脂組成物。
【請求項４】(B) 成分のグラフト共重合体を構成するた
めの(a) と(b) の割合が95：５〜５：95である請求項１
〜３の何れか１項記載のポリアセタール樹脂組成物。
【請求項５】(B) 成分のグラフト共重合体を構成するた
めの(a) と(b) の割合が80：20〜20：80である請求項１
〜３の何れか１項記載のポリアセタール樹脂組成物。
【請求項６】請求項１〜５の何れか１項記載の組成物
に、更に(C) 潤滑剤としてパラフィン系鉱油 0.1〜20重
量部〔対(A+B)成分100 重量部〕を配合してなるポリア
セタール樹脂組成物。
【請求項７】請求項１〜６の何れか１項記載のポリアセ
タール樹脂組成物よりなる摺動部材。