JPH11158371A - ポリアミド樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低負荷時においても摩擦係数が小さく、か
つ、高強度で、成形品の薄肉化、小型化および軽量化に
対応できるポリアミド樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 （Ａ）ナイロン１２またはナイロン１
１、９９〜５０重量％、（Ｂ）摩擦改善組成物１〜５０
重量％および（Ｃ）変性直鎖状低密度ポリエチレン０〜
４０重量％からなり、上記（Ｂ）摩擦改善組成物が、
（イ）潤滑性樹脂０．１〜５０重量％および（ロ）該
（イ）潤滑性樹脂を軟化または溶融状態にて均一に分散
し得る親和性を有するポリオレフィン系樹脂９９．９〜
５０重量％からなる、ポリアミド樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリアミド樹脂組
成物、詳しくは、低負荷時においても摩擦係数が小さ
く、かつ、高強度で、成形品の薄肉化、小型化および軽
量化に対応でき、特にケーブル・パイプ分野で好適な押
出成形用ポリアミド樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
滑りのよい材料が射出成形品や押出成形品の様々な用途
で求められる傾向にあり、特に押出成形品の１つである
ケーブル・パイプ分野では低負荷時の滑り性が要求され
るケースが増大している。

【０００３】ケーブル・パイプ分野で低負荷時の滑り性
が要求される用途として、空気圧送用光ファイバシステ
ムがあり、ポリエチレン（ＰＥ）の低摩擦化を中心に検
討されてきた。例えば、滑剤を配合して摩擦力を低減し
た組成物（特開平４−１１３３０４号公報）や潤滑性樹
脂を均一に分散する樹脂を含む組成物（特開平６−９４
９２６号公報）を用いたパイプやユニットは、従来の未
改質高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）に比べ優れた滑り
性を有することが示されている。しかし、近年室内での
配線などに対する需要の増大に伴って、成形品の薄肉・
小型化並びに軽量化が望まれるようになり、低負荷時の
低摩擦性に加え、より剛性の高い材料が求められるよう
になってきた。

【０００４】一方、従来より、ポリアミド、ポリアセタ
ール、ポリエステル、およびポリカーボネートなどの合
成樹脂は、機械的強度、静的特性に優れていることが知
られており、射出成形して軸受、歯車部品などの機械部
品に使用されている。しかし、これらの合成樹脂は、摩
耗係数が高く、限界ＰＶ値（軸受材料が一定の荷重
（Ｐ）と速度（Ｖ）以上になると材料が摩擦により溶け
たり、焼きついたりするときの負荷の限界値）が低いと
いう問題があった。

【０００５】そこで、上記問題を解決するため、種々の
摺動特性改良が検討されてきた。例えば、特公昭４６−
４１４５６号公報には、上記合成樹脂に高密度ポリエチ
レンの粉末を配合して摺動特性を改良する方法が提案さ
れており、また、特開昭６０−１４４３５１号公報に
は、特定の粒径分布を有する超高分子量ポリエチレン粉
末を用いる方法が提案されているが、これらの方法によ
り形成された成形品は剥離を生じるという問題点があっ
た。

【０００６】また、射出成形品の摺動特性の向上を目的
として、例えば、特開平４−３５１６４７号公報には、
超高分子量ポリエチレンとポリエチレンを変性すること
により成形品の外観を向上させ、結果として摺動特性を
向上させる方法が提案されているが、この方法は、限界
ＰＶ値および射出成形品の外観は改良されるものの、低
負荷時の滑り性の面では効果が不充分であった。

【０００７】従って、本発明の目的は、低負荷時におい
ても摩擦係数が小さく、かつ、高強度で、成形品の薄肉
化、小型化および軽量化に対応できる樹脂組成物を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため、鋭意研究を重ねた結果、特定のポリア
ミドに特定の摩擦改善組成物を添加することにより、ポ
リアミドが本来持つ機械的強度を維持しつつ、かつ低摩
擦特性に優れたポリアミド樹脂組成物が得られることを
知見した。

【０００９】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
ので、（Ａ）ナイロン１２またはナイロン１１、９９〜
５０重量％、（Ｂ）摩擦改善組成物１〜５０重量％およ
び（Ｃ）変性直鎖状低密度ポリエチレン０〜４０重量％
からなり、上記（Ｂ）摩擦改善組成物が、（イ）潤滑性
樹脂０．１〜５０重量％および（ロ）該（イ）潤滑性樹
脂を軟化または溶融状態にて均一に分散し得る親和性を
有するポリオレフィン系樹脂９９．９〜５０重量％から
なる、ポリアミド樹脂組成物を提供するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のポリアミド樹脂組
成物について詳細に説明する。本発明の（Ａ）成分のナ
イロン１２またはナイロン１１の具体例としては、ω−
ラウロラクタムなどのラクタムから得られるポリアミ
ド、１１−アミノウンデカン酸などのアミノカルボン酸
の重合によって得られるポリアミドなどが挙げられる。

【００１１】上記（Ａ）成分のナイロンの配合量は、本
発明の組成物の、９９〜５０重量％であり、好ましくは
９５〜５０重量％である。上記（Ａ）成分の配合量が５
０重量％未満であると組成物の強度が低下し、９９重量
％を越えると滑性が不足するため不都合となる。

【００１２】本発明の（Ｂ）成分の摩擦改善組成物は、
（イ）潤滑性樹脂０．１〜５０重量％および（ロ）ポリ
オレフィン系樹脂９９．９〜５０重量％、好ましくは
（イ）潤滑性樹脂１〜４５重量％および（ロ）ポリオレ
フィン系樹脂９９〜５５重量％〔（イ）成分および
（ロ）成分の合計量を１００重量％とする〕からなるも
のである。上記（イ）潤滑性樹脂の配合量が上記（Ｂ）
成分中、０．１重量％未満であると滑性が不足し、５０
重量％を越えると耐衝撃性などの機械的特性や押出成形
性などの成形性が低下して不都合となる。

【００１３】上記（Ｂ）成分の摩擦改善組成物の構成成
分である上記（イ）潤滑性樹脂は、本発明の組成物の潤
滑性を高めるために用いられるものである。具体的に
は、ポリオルガノシロキサン、ポリオルガノシロキサン
とポリエチレンなどのポリオレフィンとのブロック共重
合体、フッ素樹脂、フッ素樹脂と他の樹脂との共重合体
などが挙げられ、２種以上の樹脂を混合して用いてもよ
い。

【００１４】上記ポリオルガノシロキサンとしては、平
均分子量が１０万以上、好ましくは３０〜５００万のも
のが用いられる。平均分子量が１０万より小さいと分散
性が悪くなり、目的とする十分な滑り性が得られない。
また、このものの有機基としては、メチル基、フェニル
基以外に、クロルフェニル基、ビニル基、カルボキシル
基などが用いられる。また、上記ポリオルガノシロキサ
ンは、直鎖型または分岐型のいずれであっても構わな
い。また、上記フッ素樹脂としては、テトラフルオロエ
チレン−パーフルオロビニルエーテル共重合体（ＰＥ
Ａ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−エ
チレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロ
エチレン（ＰＣＴＦＧ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶ
ｄＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）などが挙げられ
る。

【００１５】また、上記（Ｂ）成分の摩擦改善組成物の
もう一つの構成成分である上記（ロ）ポリオレフィン系
樹脂は、本発明の組成物の機械的特性、成形加工性を向
上させるために用いられるものである。この（ロ）ポリ
オレフィン系樹脂は、上述の（イ）潤滑性樹脂と、軟化
状態または溶融状態において均一に分散し得る親和性を
有するものである。この「均一に分散し得る親和性を有
する」とは、両方の樹脂の（イ）潤滑性樹脂と（ロ）ポ
リオレフィン系樹脂とが軟化状態または溶融状態で混
合、混練した際に相互に均一に分散するか、あるいは均
一に相溶することを指す。

【００１６】上記（ロ）ポリオレフィン系樹脂の具体例
としては、上記（イ）潤滑性樹脂としてポリオルガノシ
ロキサンまたはその共重合体を用いたときには、分子量
１〜２０万の直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰ
Ｅ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などが好適に用いられ、
上記（イ）潤滑性樹脂としてフッ素樹脂またはその共重
合体を用いたときには、ＬＬＤＰＥ，ＰＰ，ポリエチレ
ンなどのオレフィン系樹脂が好適に用いられ、２種以上
の樹脂を混合して用いてもよい。また、上記（ロ）ポリ
オレフィン系樹脂は、上記（Ａ）成分のナイロンとの相
溶性を増すために、その一部または全部がカルボン酸あ
るいは酸無水物などで変性したものであってもよい。こ
れらのカルボン酸あるいは酸無水物の具体例としては、
無水マレイン酸、無水イタコン酸、マレイン酸、フマー
ル酸などが好適に挙げられる。

【００１７】上記（イ）潤滑性樹脂および上記（ロ）ポ
リオレフィン系樹脂からなる上記（Ｂ）成分の摩擦改善
組成物は、上記（Ａ）成分のナイロンと合わせて１００
重量％となるように配合される。よって、上記（Ｂ）成
分の配合量は、上記（Ａ）成分の配合量によって定まる
ので、本発明の組成物の、１〜５０重量％、好ましくは
５〜３０重量％である。上記（Ａ）成分と上記（Ｂ）成
分との配合比は、上記配合量の範囲内で、潤滑性や機械
的特性などの特性バランスを考慮して定められる。

【００１８】また、本発明の（Ｃ）成分の変性直鎖状低
密度ポリエチレン（変性ＬＬＤＰＥ）は、上記（Ａ）成
分のナイロンとの相溶性を増すために、ＬＬＤＰＥをカ
ルボン酸あるいは酸無水物で変性したものが好適に用い
られる。これらカルボン酸あるいは酸無水物としては、
無水マレイン酸、無水イタコン酸、マレイン酸、フマー
ル酸などが挙げられる。

【００１９】上記（Ｃ）成分の変性ＬＬＤＰＥを配合す
ることにより、本発明の組成物の成形物の表面の凹凸状
態を調整することができ、その配合量は、本発明の組成
物中、０〜４０重量％である。上記（Ｃ）成分の配合量
が４０重量％より多いと本発明の組成物の強度が低くな
って不都合となる。さらに、上記（Ｃ）成分の変性ＬＬ
ＤＰＥの配合量は、上記（Ａ）成分のナイロンの配合量
とあわせて９９〜５０重量％になるように、特に９５〜
７０重量％になるように調整するのが好ましい。

【００２０】本発明のポリアミド樹脂組成物は、例えば
以下のようにして製造される。まず、（イ）潤滑性樹脂
と（ロ）ポリオレフィン系樹脂とを溶融混練して（Ｂ）
摩擦改善組成物を調整する。この溶融混練は、過酸化物
の存在下で行うことが望ましい。つぎに、上記調整され
た（Ｂ）摩擦改善組成物に、（Ａ）ナイロンに（Ｃ）変
性ＬＬＤＰＥを溶融混練したものを加えて、これらを溶
融混練する。このとき、必要に応じて、本発明の目的を
損なわない範囲で、ポリアミドやポリオレフィンに通常
添加される各種安定剤を配合してもよい。例えば、酸化
防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤、難燃剤、顔
料、染料などが挙げられる。また、上記溶融混練は、一
軸押出機、二軸押出機、バンバリミキサーなどを使用し
て行うことができる。

【００２１】本発明のポリアミド樹脂組成物は、ポリア
ミド（ナイロン１２またはナイロン１１）が本来有する
機械的特性を損なうことなく低負荷時の滑り性が著しく
改善されているため、低摩擦性製品のダウンサイジング
を可能にし、押出成形用ポリアミド樹脂組成物として特
にケーブル・パイプ分野で好適に用いられ、さらに、上
記滑り特性は本来摩擦力の大きいポリアミド／ポリアミ
ドの組み合わせを可能にし、例えば軸受け、歯車部品、
コントロールケーブル、空気圧送方式によるファイバの
挿通、ブッシュ・スラストライニング等の車部品などの
幅広い用途で好適に用いられる。

【００２２】

【実施例】以下、実施例および比較例を拳げて本発明を
さらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない
限り、これらの実施例に限定されるものではない。

【００２３】実施例１〜１４および比較例１〜６ 実施例１〜５および実施例７〜１４ならびに比較例１、
２および６においては、（Ａ）ナイロンとして、平均分
子量１〜３万のナイロン１２（「Ｎｙｌｏｎ１２ ３０
２０Ｕ」宇部興産（株）製）を用いた。また、（Ｂ）摩
擦改善組成物としては、（イ）潤滑性樹脂として、平均
分子量４５万，ビニル基含有量０．００４重量％のポリ
オルガノシロキサンを用い、（ロ）ポリオレフィン系樹
脂として、平均分子量１０万の直鎖状低密度ポリエチレ
ン（ＬＬＤＰＥ）（「ネオゼックス２０１５」三井石油
化学工業（株）製）とポリプロピレン（「徳山ポリプロ
ＭＪ１６０」徳山曹達（株）製）とを混合したもの
（「ポリファインＶＭＦＥ０２」（株）トクヤマ製）を
用いた。このとき、その配合比は、（イ）潤滑性樹脂１
０重量％、（ロ）ポリオレフィン系樹脂９０重量％とし
て混合した。さらに、実施例７〜１4 および比較例６に
おいては、（Ｃ）変性直鎖状低密度ポリエチレン（変性
ＬＬＤＰＥ）として、平均分子量１５万のマレイン酸変
性ＬＬＤＰＥを用いた。また、実施例６においては、
（Ａ）ナイロンとして、平均分子量１〜３万のナイロン
１１（「ＢＥＳＮ ０ＴＬ」ＡＴＯ ＣＨＥＭ製）を用
いた以外は実施例１〜５と同様に実施した。また、比較
例３〜５においては、（Ａ）ナイロンの代わりに、平均
分子量１５万の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）（「ハ
イゼックス」三井石油化学工業（株）製）を用いた。こ
れらのものは、下記〔表１〕に示した割合で配合し、２
軸押出機で混練した。得られた樹脂組成物については、
以下の諸特性を測定・評価し、下記〔表１〕に併せて示
した。

【００２４】（１）摩擦係数 ユニオンプラスチックス社製３０φ押出機を用いＴダイ
により厚さ５０μｍのフィルムを成形し、ＪＩＳ Ｋ７
１２５に従い４３ｍｍ×４３ｍｍ・１００ｇの板状重り
により同じ材料のフィルム同士の動摩擦係数を測定し
た。

【００２５】（２）機械特性 圧縮成形により０．５ｍｍＴのシート作成後、ダンベル
（ＪＩＳ Ｋ６３０１３号片）にて打ち抜き試験片を作
成した。この試験片について、引張試験機を用い、下記
条件で引張破断点強度・伸度を測定した。

【００２６】（３）押出成形試験 ６５φ押出機にて内径６ｍｍ，外径８ｍｍのチューブを
成形し、このときのチューブ表面の状態を評価した。 表面状態・・・成形されたチューブについてその表面状
態を目視で評価した。このとき、細かな凹凸のあるもの
を梨地状とし、梨地状より凹凸の少ないものをやや凹凸
とし、凹凸のみられないものを平滑とした。表面状態
は、その滑り性の面から、凹凸があるもののほうがよい
とされる。

【００２７】

【表１】

【００２８】上記〔表１〕から明らかなように、ベース
レジンとしてナイロン９９〜５０重量％に対し摩擦改善
組成物を１〜５０重量％の範囲で配合した本発明のポリ
アミド樹脂組成物は、摩擦係数が低く、高い機械的強度
を維持していることがわかる。また、本発明のポリアミ
ド樹脂組成物は、成形性に優れると共に、低負荷時の滑
り性に優れる梨地状などの凹凸のある表面状態にした
り、ベースレジンの一部を変性ＬＬＤＰＥで置換して凹
凸状態の少ない表面状態にしたりと、表面状態を使用目
的に合わせて変化させることができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明のポリアミド樹脂組成物は、低負
荷時においても摩擦係数が小さく、かつ、高強度で、成
形品の薄肉化、小型化および軽量化に対応できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 23:26） Ｂ２９Ｋ 77:00 (72)発明者 宮本 末廣 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）ナイロン１２またはナイロン１１、
   ９９〜５０重量％、 （Ｂ）摩擦改善組成物１〜５０重量％および （Ｃ）変性直鎖状低密度ポリエチレン０〜４０重量％か
   らなり、 上記（Ｂ）摩擦改善組成物が、 （イ）潤滑性樹脂０．１〜５０重量％および（ロ）該
   （イ）潤滑性樹脂を軟化または溶融状態にて均一に分散
   し得る親和性を有するポリオレフィン系樹脂９９．９〜
   ５０重量％からなる、 ポリアミド樹脂組成物。
2. 【請求項２】 押出成形用ポリアミド樹脂組成物である
   請求項１記載のポリアミド樹脂組成物。
3. 【請求項３】 押出成形品の表面が梨地状または凹凸を
   有する請求項２記載のポリアミド樹脂組成物。