JPS63221164A - 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 本発明は摩擦特性にすぐれた樹脂組成物に関し、更に詳
しくは動摩擦係数か低く耐熱性及び機械的強度のすぐれ
たポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）樹脂
組成物に関する。

・従来技術 プラスチック材料は、一般に自己潤滑性が優れ、軽量で
おるうえ連動時の騒音が少いため、軸受。

歯車、カム、ローラーなどの摺動部品において金属の代
替材料として用途を展開しつつある。しかしながら、プ
ラスチック材料は金属材料に較べ、耐熱性が低い剛性な
どの機械的強度が低いと言う欠点を有しており比較的低
負荷の部品にその用途が限定されていた。すなわち、耐
熱性が優れ機械的強度が高くかつ低い動摩擦係数を有す
るプラスチック材料が望まれている。

これらの要求を満足し得るプラスデック材料の１つとし
てナイロン４６樹脂が挙げられるが、このナイロン４６
樹脂はテトラメチレンジアミンまたはその機能誘導体と
アジピン酸またはその機能誘導体とから造られる樹脂と
して知られていて、この樹脂は優れた機械的強度、高い
耐熱性、良好な摺動特性などを有するから、エンジニア
リングプラスチックとしてその利用上の価値が大きいと
考えられている。他のポリアミド樹脂、例えばナイロン
６６樹脂などは耐熱性・機械的強度がナイロン４６樹脂
に較べて低く、上述の高負荷、高温の用途には適さない
。

しかしながら、ナイロン４６樹脂は耐熱性・機械的強度
及び摩耗特性において、ナイロン６６樹脂などに較べ高
い特性を有している反面、摩擦特性すなわち動摩擦係数
はナイロン６６樹脂並であり、摺動部材に供する場合に
十分であるとは言えない。

・発明の目的 本発明は、上述の事情を背景として為されたものであり
、その目的はナイロン４６樹脂のもつ優れた耐熱性２機
械的強度を保持しつつ、その摩擦特性を改良する点にあ
る。

・発明の構成 一般にプラスチックの活動性を向上させる添加剤として
フッ素樹脂、シリコーン樹脂、二硫化モリブデン、チツ
化ホウ素、黒鉛などが知られているが、ナイロン４６樹
脂の摩擦特性を改良すべく鋭意検討の結果これらの公知
の１府動剤とナイロン４６樹脂との組合せの中で、特定
の粒径のフッ素樹脂を特定量配合することにより、ナイ
ロン４６樹脂の耐熱性２機械的強度を保持したまま、そ
の動摩擦係数を低下させ得ることを見出し、本発明に到
達した。

すなわち、本発明の樹脂組成物は、（Ａ）ナイロン４６
樹脂１００重量部と（Ｂ）平均粒径３０μｍ以下の粉末
状フッ素樹脂０．２〜５重量部と、要すれば、（Ｃ）強
化充填剤２００重量部以下の量とを加えてなる樹脂組成
物である。

本発明を説明する。

本発明において用いられる（Ａ）成分のナイロン４６樹
脂とは酸成分としてアジピン酸またはその機能誘導体を
用い、アミン成分としてテトラメチレンジアミンまたは
その機能誘導体を用いて、常法の縮合反応により得られ
るポリアミドを主たる対象とする。勿論そのアジピン酸
成分又はテトラメチレンジアミン成分の一部を、その性
能を損わない範囲で、他の共重合成分で置きかえたもの
でもよい。

本発明で用いられるナイロン４６樹脂の極限粘度は、ｍ
−クレゾールを用い３５℃で測定したとき０．８０〜２
．５０．更には１．００〜ｉ、ｇｏの範囲にあることが
望ましい。極限粘度が２．５０を超えるナイロン４６樹
脂では成形性が劣るばかりか、その機械的又は熱的性質
のバラツキが大きくなるので好ましくなく、また０、　
８０未満の極限粘度であると樹脂組成物の機械的強度が
低く実用上問題がある。

本発明において用いられる（Ｂ）成分のフッ素樹脂は平
均粒径３０μｍ以下の粉末状のものである。

このフッ素樹脂は一般に例えばテトラフルオロエチレン
を重合した後、加熱焼成したものを粉砕して容易に得る
ことができるが、これらの方法に限定されるものではな
く、他の方法で得た粉末も適宜使用できる。平均粒径が
３０μｍを超えるものはナイロン４６樹脂中に配合した
場合、その流動性が低下し、また樹脂中において均一な
分散状態をとりにくくなって、その効果にバラツキが多
くなるため効果が十分発現しないばかりか成形物の機械
的強度が低下する。

この（Ｂ）成分のフッ素樹脂の配合量は、ナイロン４６
樹脂１００重量部当り０．２〜５重量部の範囲である。

配合量が０．２重量部未満であると摺動剤としての効力
を十分発揮できず、５重量部を超えると動摩擦係数の低
下に対して配合量増大の効果が現れないばかりか、ナイ
ロン４６樹脂のもつ優れた機械的強度を損ってしまう。

本発明において任意成分として用いられる（Ｃ）成分の
強化充填剤としては、ガラス繊維、アラミド繊維、カー
ボンｍ維、スチールｌＩｉ帷、アスベスト、セラミック
ス繊維、チータン酸カリウムウィスカー、ボロンウィス
カーの如き繊維状物、或いはマイカ、シリカ、タルク、
炭酸カルシウム、ガラスピーズ、ガラスフレークス、ク
レー、ウオラストナイト等の如き粉状乃至粒状、或いは
板状のものが例示できる。　これらの強化充填剤をナイ
ロン４６樹脂に配合すると、機械的強度や熱的特性の大
幅な向上が認められる。

強化充填剤を配合する場合の添加量はナイロン４６樹脂
１００重量部に対し２００重伊部が限度（上限）である
。

これを超える量を配合する場合には、強化補強材の配合
量が過大なため、成形時の流動性が極端に損われ、実用
に供し得る成形物が得られない。

なお、好ましい強化充填剤としてガラス繊維及びアラミ
ド繊維が例示できる。

本発明の樹脂組成物には、必要に応じて顔料その他の配
合剤を動摩擦特性を損わない範囲においてその発現量添
加してもよい。

このような配合剤としては、熱安定剤１着色剤。

酸化防止剤、滑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤などが挙
げられる。

また、少量の割合で伯の熱可塑性樹脂、例えばポリスチ
レン、アクリル樹脂、ポリエヂレン、ポリプロピレン、
仙のポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスル
ホン樹脂など、又は熱硬化性樹脂、例えばフェノール樹
脂、メラミン樹脂。

不飽和ポリエステル樹脂等を添加することができる。

本発明の樹脂組成物を得るには任意の配合方法を用いる
ことができる。

通常これらの配合成分は可及的均一に分散させることが
好ましく、その全部または一部を、同時に或いは別々に
、例えばブレンダー、ニーダ−。

ロール、押出機等の如き混合機で混合し均質化させる方
法や混合成分の一部を同時に或いは別々に、例えばブレ
ンダー、ニーダ−、ロール押出機等で混合し、更に残り
の成分をこれらの混合機或いは押出機で混合し均質化さ
せる方法を用いることができる。

更に、あらかじめトライブレンドされた組成物を加熱し
た押出機中で熔融混練して均質化したあと、釘金状に押
出し、次いで所望の長さに切断して粒状化する技術も適
用できる。

このようにして作られた成形用組成物は、通常十分乾燥
された状態に保たれて、成形機ホッパーに投入され、成
形に供される。

更に、組成物の構成原料をトライブレンドして直接成形
機ホッパー内に投入し成形機中で熔融混練することも可
能である。

・実施例 以下実施例により発明を詳述する。なお、実施例中の各
特性の測定は次の方法で行った。

（１）動摩擦係数： 摩擦摩耗試験機（東洋側器（Ｉｌ製ＥＦ）ｌ−ＩＩＩ口
）をもちい、円筒状のテストピース（接触面積２ｃｍ２
　）により動摩擦係数を測定した。面間荷重１０Ｋｇ／
ｃｍ２　、線速度０．　ｉｎ／ｓで固定側、摺動側共同
材質のものを使用した。

（２）熱変形温度： ＡＳＴＨＤ−６４８に準拠し２６４ｐｓｉにて測定。

（３）引張強度： ＡＳＴ）ｆ　Ｄ−６３８に準拠。

実施例１〜２．比較例１〜３ １１０°Ｃ，１０１ｏｒｒの減圧下で８時間乾燥した極
限粘度１．６５のナイロン４６樹脂（５ＴＡＮＹＬオラ
ンダ国ＤＳＨ社製）とフッ素樹脂（ホスタフロンＴＦ９
２０５゜平均粒径５μｍ、西独国ヘキスト社製）を表−
１に示す吊割合であらかじめタンブラ−で均一に混合し
たあと、スクリュー径６８ｍｍφ中のベント付押出機を
用いて真空に引きながらシリンダ一温度３００　’Ｃに
て熔融混合しダイスから吐出するスレッドを冷却切断し
て成形用ペレットを（ｑだ。

次いでこのペレットを用いて５オンスの射出成形機にて
シリンダ一温度３００℃、射出圧力８００Ｋ（１／Ｃｍ
２　、金型温廓１２０’Ｃ，冷却時間１５秒、及び仝サ
イクル時間３５秒の条件で特性測定用のテストピースを
成形した。テストピースは成形後デシケータ−中に保存
し、動摩擦係数、熱変形温度、引張強度の試験に供した
。これらの結果を表−１に示す。

表−１結果から明らかなようにフッ素樹脂は少量添加す
るだ（プでナイロン４６樹脂の動摩擦係数を著しく減少
させる効果がある。

更に、これらの樹脂組成物の熱変形温度はフッ素樹脂無
添加のときとほとんど変らずナイロン４６樹脂の優れた
耐熱性はフッ素樹脂を添加しても十分保持されているこ
とがわかる。

フッ素樹脂の添加量が微少でおるときにはその動摩擦係
数への効果はほとんど見られず（比較例２）、また添加
量が大きくなると量の増大による動摩擦係数の低減が見
られないばかりでなくその機械的強度が低下しナイロン
４６樹脂の優れた特性が発現されない（比較例３）。

実施例３〜４及び比較例４〜５ （＾）ナイロン４６樹脂（Ｂ）フッ素樹脂及び（Ｃ）長
さ３ｍｍのヂョツブドストランドガラス繊維または長さ
３ｍｍのアラミド［（余人＠製テクノーラ■）を表−１
中の割合により、実施例１〜２及び比較例１〜３におい
てシリンダー設定温度を３１０℃にし、他の条件は変更
しないで成形を行った。ガラス繊維やアラミド繊維で強
化した系においても実施例１〜２と同様の効果が現れ、
フッ素樹脂を添加することによりガラスＮＩＡ維または
アラミド繊維強化ナイロン４６樹脂の非常に高い耐熱性
及び機械的強度を全く損うことなく動摩擦係数を大ＩＪ
に減少させ得る（実施例３〜４）。

実施例５〜６及び比較例６ フッ素樹脂（ホスタフロンＩＦ１７４０．西独国ヘキス
ト社製）を３８０　’Ｃで８時間で焼結して固形のフッ
素樹脂を１ｑ、それを粉砕機で粉砕した後ふるいをかけ
ることにより表−２に示す平均粒径をもつ粉末状フッ素
樹脂を作成した。

これらのフッ素樹脂をナイロン４６樹脂１００重量部に
対して４重量部配合し、実施例１〜２及び比較例１〜３
と同様な方法で押出・成形を行った。

平均粒径が４８μｍのものは成形加工時の流動性が著し
く低下した（比較例６）。それらの引張強度を表−２に
示す。フッ素樹脂の平均粒径が３０μｍを超えるとナイ
ロン４６樹脂のもつ高い機械的強度を保持し得なくなる
ことが表−２の結果かられかる。

表−２ ・発明の効果 以上詳述したように、本発明の樹脂組成物はナイロン４
６樹脂に特定量の平均粒径が３０μｍ以下の粉末状フッ
素樹脂を配合することによりナイロン４６樹脂のもつ優
れた耐熱性２機械的強度を保持したまま、その動摩擦係
数を減少させることに極めて顕著な効果を奏する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）ナイロン４６樹脂１００重量部と （Ｂ）平均粒径３０μｍ以下の粉末状弗素樹脂０．２〜
   ５重量部とからなる樹脂組成物。