TW201615679A - 聚縮醛樹脂成形體 - Google Patents
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Abstract
本發明之樹脂成形體係相對於(A)聚縮醛樹脂100質量份,含有(B)重量平均分子量1萬以下之滑動劑0.1~5質量份,並含有(C)著色劑0.01~3質量份,且表面之碳與氧之相對元素濃度比[C/O](原子%)為1.01~2.50。
Description
本發明係關於一種聚縮醛樹脂成形體。
聚縮醛樹脂之機械強度、耐化學品性、滑動性、耐磨耗性之平衡性優異,且其加工性較為容易。因此,聚縮醛樹脂作為代表性之工程塑膠,可範圍寬廣地用於電氣設備之機構零件、汽車零件及其他機構零件。
於在該等用途中選擇聚縮醛樹脂時,最受重視的是聚縮醛樹脂之滑動性優劣。例如印表機之齒輪或汽車之車窗電機齒輪等於負荷相對較高(大約10~20N左右之荷重)之條件下發生與其他材料之摩擦(friction)。此時重要的是具有不產生磨耗之較高之滑動性或摩擦聲及響聲較少等之靜音性。
為了提昇該等高荷重下之磨耗性或靜音性,例如,專利文獻1中提出有添加酯化合物作為滑動劑之技術,專利文獻2中提出有添加聚烯烴作為滑動劑之技術,進而,專利文獻3中提出有於聚縮醛樹脂中添加彈性體及滑動劑之技術等。
另一方面,例如專利文獻4所列舉般,最近在硬碟驅動器中之被稱為斜坡(ramp)之零件中逐漸使用聚縮醛樹脂。
該被稱為斜坡之零件係於對硬碟之讀入/寫入不運轉時用以使作為讀入/寫入部分之滑動頭自硬碟上退避的零件。
於滑動頭滑上滑下斜坡時,位於頭之前端之接片(tab)會摩擦斜坡
之傾斜部。該摩擦時之荷重非常小(大約0.05N以下之荷重)。
於上述較高之荷重(10~20N左右之荷重)下具有高滑動性之材料多數情況下無法直接應用於非常低之荷重(0.05N以下之荷重)下之材料。又,反之亦同樣。例如於將在齒輪中之滑動性優異之材料應用於斜坡零件時,未必會提供具有良好性能之零件。
就該觀點而言,目前為止一直對硬碟斜坡零件進行材料開發,例如專利文獻5及6中提出有聚縮醛樹脂中含有聚烯烴等重量平均分子量超過1萬之高分子潤滑劑的樹脂組合物作為適於硬碟斜坡零件之材料。
[專利文獻1]日本專利特開2001-297548號公報
[專利文獻2]日本專利第4813403號
[專利文獻3]日本專利特開2013-82818號公報
[專利文獻4]國際公開第2005/116137號
[專利文獻5]國際公開第2003/055945號
[專利文獻6]日本專利特開2006-63107號公報
最近硬碟之主要用途正自目前為止之搭載於個人電腦轉變成搭載於應對雲計算之大容量伺服器或移動型硬碟驅動器(HDD)盒(iVDR)等。
因此,產生就確保資料保管量增大、硬碟中之存取次數增加及防止因振動或衝擊產生之誤動作等高可靠性之確保的觀點而言之新要求。
具體而言,對構成斜坡零件之樹脂要求使耐磨耗性提昇2倍以上
之進一步之耐磨耗性(實際可耐受超過100萬次摩擦的滑動性)。
為了滿足該要求特性,必須使用形成有特殊表層之成形體,而無法利用先前之技術實現獲得該具有特殊表層之成形體。
因此,本發明之課題在於提供一種具有在非常小之荷重下之磨耗量降低的極高之滑動特性且具有特殊表層之成形體。
本發明者等人為了解決上述課題而潛心研究,結果發現含有特定量之聚縮醛樹脂、特定之滑動劑及著色劑且特定表面狀態之聚縮醛樹脂成形體可解決上述課題,從而完成本發明。
即,本發明係如下所述。
[1]一種樹脂成形體,其係相對於(A)聚縮醛樹脂100質量份,含有(B)重量平均分子量1萬以下之滑動劑0.1~5質量份,並含有(C)著色劑0.01~3質量份,且
表面之碳與氧之相對元素濃度比[C/O](原子%)為1.01~2.50。
[2]如[1]記載之樹脂成形體,其中藉由紅外分光法所得之表面之C-O伸縮振動峰與C=O伸縮振動峰之峰強度比(C-O/C=O)為10~200。
[3]如[1]或[2]記載之樹脂成形體,其中(A)聚縮醛樹脂含有嵌段共聚物。
[4]如[3]記載之樹脂成形體,其中上述嵌段共聚物為ABA型嵌段共聚物。
[5]如[1]至[4]中任一項記載之樹脂成形體,其中(B)重量平均分子量1萬以下之滑動劑為選自由醇、胺、羧酸、酯、由一元或二元胺與羧酸構成之醯胺化合物、以及蠟所組成之群中之至少1種化合物。
[6]如[1]至[5]中任一項記載之樹脂成形體,其中(B)重量平均分子量1萬以下之滑動劑之熔點為40~150℃。
[7]如[1]至[6]中任一項記載之樹脂成形體,其中(C)著色劑中長徑
為10μm以上之粒子之存在比率為0.05以下。
[8]如[1]至[7]中任一項記載之樹脂成形體,其中(C)著色劑含有選自由鐵、鋅及鈦所組成之群中之至少1種金屬之氧化物。
[9]如[1]至[8]中任一項記載之樹脂成形體,其中相對於(A)聚縮醛樹脂100質量份,以0.01~5質量份之量含有(D)聚烯烴樹脂。
[10]如[9]記載之樹脂成形體,其中(D)聚烯烴樹脂為選自由(i)聚乙烯、(ii)聚丙烯、(iii)乙烯-α-烯烴共聚物、(iv)丙烯酸酯單元之含量為5~30質量%的乙烯-丙烯酸酯共聚物、(v)具有聚烯烴(d1)之嵌段與親水性聚合物(d2)之嵌段經由選自由酯鍵、醯胺鍵、醚鍵、胺基甲酸酯鍵及醯亞胺鍵所組成之群中之至少1種鍵而重複交替鍵結而成之結構的嵌段聚合物、以及(vi)該等之改性物所組成之群中之至少1種。
根據本發明,可提供一種具有在非常小之荷重下之磨耗量下降的極高之滑動特性且具有特殊表層之成形體。該成形體適於需要在非常小之荷重下之耐磨耗性之硬碟斜坡零件或手錶等之內部零件等。
以下,對用以實施本發明之形態(以下稱作「本實施形態」)詳細地進行說明,但本發明並不限定於以下之記載,可於其主旨之範圍內進行各種變化而實施。
<<樹脂成形體>>
所謂本實施形態中之樹脂成形體(以下有時亦稱為「聚縮醛樹脂成形體」),意指藉由射出成形、擠出成形、吹脹成形、吹塑成形等各種方法將下述聚縮醛樹脂組合物成形所獲得之成形體。
本實施形態之樹脂成形體具有在非常小之荷重下磨耗量較少的
極高之滑動特性。
如上所述般,認為難以同時實現在較高之荷重下之滑動性與在非常低之荷重下之滑動性的主要原因係因滑動而磨耗破損之樹脂距離表層之厚度不同。
其原因在於:在較高之荷重下之滑動時,於初始階段距離表層數十μm之相對較深之部位發生磨耗破損,相對於此,在非常低之荷重下之滑動時,僅最表層(例如數μm之深度左右)發生磨耗破損。
本實施形態之樹脂成形體亦可發揮抑制該僅最表層之磨耗破損之效果,並在摩擦100萬次後仍維持該效果。
認為本實施形態之樹脂成形體係藉由具有特殊表層而發揮此種效果。
本實施形態中所謂之特殊表層係指於成形體之表面之碳與氧之相對元素濃度比[C/O](原子%)(以下有時簡稱為「C/O比」)為1.01~2.50的表層。該相對元素濃度比[C/O]可利用下述方法而測定。
通常若僅為聚縮醛樹脂,則C/O比以構成元素比率計為1.00。若於其中添加各種滑動劑,則表層之C/O比發生變化。作為通常所使用之滑動劑,為分子量相對較低之酯系化合物或醯胺系化合物、或者聚烯烴等高分子滑動劑。若僅利用通常之方法調配此種滑動劑,則無法將C/O比控制在1.01~2.50之範圍內。
具體而言,例如若不採取特別手段而單純地將作為滑動劑之分子量相對較低之酯系化合物或醯胺系化合物調配至聚縮醛樹脂中,則該等酯系化合物或醯胺系化合物會大量滲出至成形體表層,從而表層之C/O比大幅超過2.5。於該情形時,所得之成形體在非常小之荷重下之耐磨耗性(以下有時簡稱為「微小荷重磨耗」)有如下傾向:初期藉由滲出之滑動劑而變良好,但若因滑動而去除滲出物則耐磨耗性急遽惡化。
又,例如,於單獨使用聚烯烴等高分子滑動劑而非低分子量之酯系化合物或醯胺化合物作為滑動劑之情形時,表層之C/O比與聚縮醛樹脂相同,為1.00。認為其原因在於:高分子滑動劑僅存在於距離表層數μm~10μm之深度之間。其表示於表面露出有高分子滑動劑。於該情形時,微小荷重磨耗自滑動初期開始惡化,而無法滿足超過100萬次之耐摩擦性之新要求。
另一方面,本實施形態之樹脂成形體係使用重量平均分子量1萬以下之滑動劑作為滑動劑,又,相對於聚縮醛樹脂含有特定量之該滑動劑與著色劑,進而,例如適當地選擇成形條件或聚縮醛樹脂之種類,藉此將C/O比控制在1.01~2.50之範圍內。下文中對較佳之成形條件或聚縮醛樹脂之種類進行說明。
以下例示本實施形態中所述之用以測定C/O比之值之方法。
於成形體表面之C/O比可藉由使用高性能X射線光電子分光裝置(通常被稱為XPS)對樹脂成形體之表面進行測定而容易地獲得。該等分析設備為通常之分析設備,例如可列舉Fisher Scientific股份有限公司製造之ESCALAB 250等。
作為測定時之激發源,較佳為使用單色化AlKα(monoAlKα)等。
又,為了消除附著於成形體表面之附著污染成分之影響,而利用清洗劑(例如VALTRON DP97031之水溶液)對成形體表面進行超音波清洗,並利用純水進行清洗,利用烘箱等進行乾燥。
將利用XPS測定之C濃度設為峰頂為284eV至288eV之範圍之峰面積,將O濃度設為峰頂為530eV至536eV之範圍之峰面積,可根據各峰面積之比算出相對元素濃度。
本實施形態之樹脂成形體之表面之C/O比係下述構成本樹脂成形體之滑動劑之滲出量之指標。本實施形態之樹脂成形體之表面之C/O比之上限為2.50,下限為1.01。
例如,若滑動劑大量滲出至斜坡成形體表面,則滲出物會於在表面滑動之接片上附著、蓄積及脫落,而成為產生硬碟之讀取障礙之原因,因而不佳。藉由將樹脂成形體之表面之C/O比之上限設為2.50,可獲得抑制如上所述之不良情況之良好之樹脂成形體。
更佳之樹脂成形體表面之C/O比之上限為2.30,進而較佳為2.00,進而更佳為1.90,尤佳為1.80。
樹脂成形體表面之C/O比之下限表示極少量滲出之狀態即非常接近聚縮醛自身之表層,為1.01。較佳之C/O比之下限為1.03,更佳為1.05,進而較佳為1.08,尤佳為1.10。
作為用以製成本實施形態中所述之具有特殊表層之成形體之更佳之表層,例如可列舉藉由紅外分光法所得之成形體表面之C-O伸縮振動峰與C=O伸縮振動峰之峰強度比(C-O/C=O)為10~200。
對用以獲得本實施形態中所述之藉由紅外分光法所得之成形體表面之C-O伸縮振動峰與C=O伸縮振動峰之峰強度比(以下有時簡稱為峰強度比(C-O/C=O))之值的方法進行說明。
樹脂成形體表面之峰強度比(C-O/C=O)可藉由使用紅外分光光度計之全反射法(ATR法(attenuated total reflectance method,減弱全反射法))對樹脂成形體之表面進行測定及分析而容易地獲得。該等測定設備例如可使用通常市售之Perkin-Elmer公司製造之Spectrum One等。
ATR法係用以獲得下述表面狀態之資訊之測定方法,其係利用入射至接觸樹脂成形體之結晶內之紅外光一面於結晶內反射數次一面被樹脂成形體表面吸收。此時,於成形體表面產生被稱為滲透波的紅外線滲入至成形體之現象。其深度根據波長或結晶之種類而略有不同,大約為數μm。即,使用紅外分光光度計之全反射法(ATR法)進行測定及分析所得之樹脂成形體表面之峰強度比(C-O/C=O)為距離成形體之表層數μm之深度之資訊。於本實施形態中ATR法中使用之結晶就滲入
深度之觀點而言,較佳為使用金剛石/ZnSe。
所得之光譜係以吸光度比之形式進行分析。具體而言,算出位於1040cm-1至1160cm-1之間之峰強度(峰高度)作為C-O(源自聚縮醛之重複結構)之信號,算出位於1600cm-1至1750cm-1之間之峰強度作為C=O之信號,將該峰強度比(C-O/C=O)設為樹脂成形體表面之峰強度比(C-O/C=O)。此時,為了消除誤差,而於求出峰強度時分別於1040cm-1至1160cm-1、1590cm-1至1760cm-1處以直線之形式繪出基準線,並讀取距離該基準線之高度作為峰強度。
所謂本實施形態之樹脂成形體之表面之峰強度比(C-O/C=O),係指下述構成本樹脂成形體之滑動劑之存在於表層附近(深度數μm以內)之量之指標。該峰強度比(C-O/C=O)較佳為10~200。該值超過200表示於表層附近幾乎不存在下述構成本樹脂成形體之滑動劑,低於10表示極多量之滑動劑偏向存在於表層附近。就維持超過100萬次之摩擦次數時之較高之滑動性且抑制因表層處之表層剝離造成之磨耗性惡化之觀點而言,較佳為使樹脂成形體表面之峰強度比(C-O/C=O)處於10~200之間。
本實施形態之更佳之樹脂成形體表面之峰強度比(C-O/C=O)之上限為180,進而較佳為150,尤佳為140。又,更佳之樹脂成形體表面之峰強度比(C-O/C=O)之下限為15,進而較佳為20,尤佳為25。
本實施形態之樹脂成形體相對於(A)聚縮醛樹脂100質量份,含有(B)重量平均分子量1萬以下之滑動劑0.1~5質量份、及(C)著色劑0.01~3質量份。
對構成本實施形態之樹脂成形體之各成分進行詳述。
<<(A)聚縮醛樹脂>>
此處,對可用於本實施形態之樹脂成形體中之(A)聚縮醛樹脂(於本說明書中有時記載為(A)成分、(A))詳細地進行說明。
作為可用於本實施形態中之(A)聚縮醛樹脂,可列舉聚縮醛均聚物及聚縮醛共聚物。
具體而言,可列舉:使甲醛單體或其三聚物(三烷)或四聚物(四烷)等甲醛之環狀低聚物均聚合所得之實質上僅由甲醛單元構成之聚縮醛均聚物;使甲醛單體或其三聚物(三烷)或四聚物(四烷)等甲醛之環狀低聚物與環氧乙烷、環氧丙烷、表氯醇、1,3-二氧戊環或1,4-丁二醇縮甲醛等乙二醇或二乙二醇之環狀縮甲醛等環狀醚或環狀縮甲醛共聚合所得之聚縮醛共聚物。
又,作為聚縮醛共聚物,亦可使用使甲醛之單體及/或甲醛之環狀低聚物與單官能縮水甘油醚共聚合所得之具有分支之聚縮醛共聚物、以及與多官能縮水甘油醚共聚合所得之具有交聯結構之聚縮醛共聚物。
進而,亦可為具有與聚縮醛之重複結構單元不同之異種嵌段之嵌段共聚物。
嵌段共聚物可使構成本實施形態之樹脂成形體之重量平均分子量1萬以下之滑動劑選擇性地及穩定地存在於該異種嵌段部分。藉此,可於超過100萬次之滑動時表現出穩定之耐磨耗性。
作為此處所述之嵌段共聚物,較佳為至少具有下述通式(1)、(2)或(3)中之任一者所表示之嵌段部分之縮醛均聚物或縮醛共聚物(以下亦將兩者一併記作「嵌段共聚物」)。
式(1)及(2)中,R1及R2各自獨立地表示選自由氫原子、烷基、經取代之烷基、芳基及經取代之芳基所組成之群中之1種化學種,複數個R1及R2可分別相同亦可不同。又,R3表示選自由烷基、經取代之烷基、芳基及經取代之芳基所組成之群中之1種化學種。m表示1~6之整數,較佳為1~4之整數。n表示1~10000之整數,較佳為10~2500之整數。上述通式(1)所表示之基為自醇之環氧烷加成物中脫去氫原子所得之殘基,上述通式(2)所表示之基為自羧酸之環氧烷加成物中脫去氫原子所得之殘基。具有上述嵌段成分之聚縮醛均聚物例如可利用日本專利特開昭57-31918號公報記載之方法製備。
式(3)中,R4表示選自由氫原子、烷基、經取代之烷基、芳基及經取代之芳基所組成之群中之1種化學種,複數個R4分別可相同亦可不同。又,p表示2~6之整數,2個p分別可相同亦可不同。q、r分別表示正數,相對於q與r之合計100莫耳%,q為2~100莫耳%,r為0~98莫耳%,-(CH(CH2CH3)CH2)-單元及-(CH2CH2CH2CH2)-單元分別以
無規或嵌段之形式存在。
該等式(1)~(3)所表示之嵌段共聚物之嵌段部分係藉由使構成於兩末端或單末端具有羥基等官能基之嵌段之化合物於聚縮醛之聚合過程中與末端部分反應而獲得。
嵌段共聚物中之上述式(1)、(2)或(3)所表示之嵌段成分之插入量並無特別限定,於將嵌段共聚物設為100質量%時,較佳為0.001質量%~30質量%。
該嵌段成分之插入量之更佳上限為15質量%,進而較佳為10質量%,尤佳為8質量%。又,該嵌段成分之插入量之更佳下限為0.01質量%,進而較佳為0.1質量%,尤佳為1質量%。
就不使樹脂成形體之剛性降低之觀點而言,較佳為將該嵌段成分之插入量之上限設為30質量%以下,就持續維持穩定之滑動性之觀點而言,較佳為該嵌段成分之插入量為0.001質量%以上。
又,就不使樹脂成形體之剛性降低之觀點而言,嵌段共聚物中之嵌段成分之分子量較佳為10000以下,更佳為8000以下,進而較佳為5000以下。該嵌段成分之分子量並無特別之下限,就持續維持滑動性之觀點而言,較佳為100以上。
作為形成嵌段共聚物中之嵌段成分之化合物之具體例,並無特別限定,例如可列舉:C18H37O(CH2CH2O)40C18H37、C11H23CO2(CH2CH2O)30H、C18H37O(CH2CH2O)70H、C18H37O(CH2CH2O)40H或兩末端羥基烷基化氫化聚丁二烯等。
上述嵌段共聚物就其鍵結形式而言,較佳為ABA型嵌段共聚物。
此處,所謂ABA型嵌段共聚物,係指具有式(3)所表示之嵌段之嵌段共聚物,具體而言,意指使聚縮醛片段A(以下亦記作「A」)與兩末端經羥基烷基化之氫化聚丁二烯片段B(以下亦記作「B」)以A-B-A
之順序所構成之嵌段共聚物。
上述式(1)、式(2)或式(3)所表示之嵌段成分亦可具有碘值20g-I2/100g以下之不飽和鍵。作為不飽和鍵,並無特別限定,例如可列舉碳-碳雙鍵。
具有上述嵌段成分之聚縮醛共聚物例如可列舉國際公開第01/09213號所揭示之聚縮醛嵌段共聚物,可藉由該公報中記載之方法而製備。
藉由使用ABA型嵌段共聚物作為嵌段共聚物,而有如下傾向:可使構成本實施形態之樹脂成形體之重量平均分子量1萬以下之滑動劑更進一步穩定地微分散;可使含有大量滑動劑之分散相存在於表層附近之傾向;可於超過100萬次之滑動時始終更進一步表現出穩定之耐磨耗性。
作為構成本實施形態之樹脂成形體之(A)聚縮醛樹脂,可使用聚縮醛均聚物、聚縮醛共聚物、具有交聯結構之聚縮醛共聚物、具有嵌段部分之基礎均聚物之嵌段共聚物及具有嵌段成分之基礎共聚物之嵌段共聚物中之任一者,當然亦可併用該等。
又,作為(A)聚縮醛樹脂,例如亦可適當使用分子量不同之組合、或共聚單體量不同之聚縮醛共聚物之組合等。
該等之中,於本實施形態中,作為(A)聚縮醛樹脂,可列舉含有嵌段共聚物之情況作為較佳形態。藉由含有嵌段共聚物作為(A)聚縮醛樹脂,則有可更進一步同時實現作為樹脂成形體之剛性與超過100萬次之滑動時之穩定之耐磨耗性之傾向。
關於較佳之(A)聚縮醛樹脂中之嵌段共聚物之比率,於將(A)聚縮醛樹脂整體設為100質量%時,較佳為5質量%~95質量%以上。該嵌段共聚物之比率之更佳上限為90質量%,進而較佳為80質量%,尤佳為75質量%。又,該嵌段共聚物之比率之更佳下限為10質量%,進而
較佳為20質量%,尤佳為25質量%。
再者,本實施形態之樹脂成形體中之該嵌段共聚物之比率可藉由1H-NMR或13C-NMR等而測定。
<<(B)重量平均分子量1萬以下之滑動劑>>
繼而,對可用於本實施形態之樹脂成形體中之(B)重量平均分子量1萬以下之滑動劑(於本說明書中有時記載為(B)成分、(B))詳細地進行說明。
於本實施形態中,所謂滑動劑,係指具有藉由調配至樹脂組合物中而降低摩擦之效果的物質。
本實施形態所使用之(B)成分相對於(A)成分100質量份,含有0.1~5質量份。藉由將(B)成分之量設為相對於(A)成分100質量份為0.1質量份以上,而有提昇樹脂成形體之滑動性之傾向。又,藉由設為5質量份以下,可抑制樹脂成形體之層剝離。
(B)成分之較佳之下限量係相對於(A)成分100質量份為0.3質量份,更佳為0.5質量份,尤佳為1.0質量份。又,(B)成分之較佳之上限量係相對於(A)成分100質量份為4.5質量份,更佳為4質量份,尤佳為3質量份。
使構成本實施形態之樹脂成形體之(B)成分之滑動劑之重量平均分子量為1萬以下。於本實施形態中,表層附近之滑動劑成分之存在狀態對滑動特性造成較大影響,因此(B)成分之重量平均分子量較為重要。即,本實施形態之樹脂成形體藉由將(B)成分設為重量平均分子量1萬以下之滑動劑,可達成維持超過100萬次之滑動次數時之耐磨耗性。
本實施形態所使用之(B)成分之重量平均分子量並無特別之下限,就操作之容易性而言,標準為300。又,(B)成分之重量平均分子量之較佳上限為8000,更佳為5000,進而較佳為4000,尤佳為3000。
再者,於本實施形態中,關於(B)成分之重量平均分子量,於重量平均分子量1000以下之情形時,可藉由液相層析/質量分析而測定,於重量平均分子量超過1000之情形時,表示成藉由凝膠滲透層析法所測得之標準聚苯乙烯換算之重量平均分子量。
繼而,例示本實施形態中之(B)重量平均分子量1萬以下之滑動劑,但並不限定於該等。
作為(B)成分,例如可列舉具有下述通式(4)、(5)或(6)所表示之結構之化合物。
[化4][R11-(A1-R12)x-A2-R13]y…(4)
[化5]A3-R11-A4…(5)
[化6]R14-A5…(6)
此處,式(4)、(5)中,R11、R12及R13各自獨立地表示碳數1~30之伸烷基、經取代或未經取代之碳數1~30之伸烷基之至少1個氫原子被取代為碳數6~20之芳基之伸烷基、碳數6~20之伸芳基、或碳數6~20之伸芳基中之至少1個氫原子被取代為碳數1~30之經取代或未經取代之烷基之伸芳基。
又,式(6)中,R14為碳數1~30之烷基、經取代或未經取代之碳數1~30之烷基之至少1個氫原子被取代為碳數6~20之芳基之烷基、碳數6~20之芳基、或碳數6~20之芳基中之至少1個氫原子被取代為碳數1~30之經取代或未經取代之烷基之芳基。
該等之基亦可為含有雙鍵、三鍵、環狀結構之基。
又,式(4)中,A1及A2各自獨立為酯鍵、硫酯鍵、醯胺鍵、硫代醯胺鍵、醯亞胺鍵、醯脲鍵、亞胺鍵、脲鍵、酮肟鍵、偶氮鍵、醚
鍵、硫醚鍵、胺基甲酸酯鍵、硫代胺基甲酸酯鍵、硫鍵、雙硫鍵或三硫鍵。
又,式(5)、(6)中,A3、A4及A5各自獨立為羥基、醯基、醛基、羧基、乙醯基、胺基、磺基、脒基、疊氮基、氰基、硫醇基、次磺酸基、異腈基、乙烯酮基、異氰酸酯基、硫代異氰酸酯基、硝基或硫醇基。
就作為本實施形態之效果之微小荷重滑動時之磨耗特性之觀點而言,較佳為將(B)重量平均分子量1萬以下之滑動劑中之上述通式(4)、(5)、(6)所表示之結構設為以下之範圍內。
R11、R12、R13、R14中之碳數較佳為2~30,更佳為3~30,進而較佳為4~30。
式(4)中,x表示1~100之整數,較佳為1~10之整數。y表示1~1000之整數,較佳為1~20之整數。
式(4)中,較佳之A1及A2各自獨立為酯鍵、硫酯鍵、醯胺鍵、醯亞胺鍵、醯脲鍵、亞胺鍵、脲鍵、酮肟鍵、醚鍵、胺基甲酸酯鍵,更佳之A1及A2各自獨立為酯鍵、醯胺鍵、醯亞胺鍵、醯脲鍵、亞胺鍵、脲鍵、酮肟鍵、醚鍵、胺基甲酸酯鍵。
式(5)、(6)中,較佳之A3、A4及A5各自獨立為羥基、醯基、醛基、羧基、乙醯基、胺基、疊氮基、氰基、硫醇基、異腈基、乙烯酮基、異氰酸酯基、硫代異氰酸酯基,更佳之A3、A4及A5各自獨立為羥基、醯基、醛基、羧基、乙醯基、胺基、氰基、異腈基、乙烯酮基、異氰酸酯基。
具體而言,作為(B)成分,並無特別限定,例如可例示選自由醇、胺、羧酸、羥酸、醯胺、酯、聚氧伸烷基二醇以及蠟所組成之群中之至少1種化合物。
作為本實施形態中使用之醇,較佳為碳數為6~30之飽和或不飽
和之一元或多元醇類。作為具體之例,並無特別限定,例如可列舉:辛醇、壬醇、癸醇、十一烷醇、月桂醇、十三烷醇、肉豆蔻醇、十五烷醇、鯨蠟醇、十七烷醇、硬脂醇、油醇、亞麻醇、十九烷醇、二十烷醇、蠟醇、山萮醇、蜜蠟醇、己基癸醇、辛基十二烷醇、癸基肉豆蔻醇、癸基硬脂醇、尤尼林醇(Unilin Alcohol)、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、甘油、二甘油、三甘油、蘇糖醇、丁四醇、季戊四醇、阿拉伯糖醇、核糖醇、木糖醇、山梨醇(sorbite)、山梨醇酐、山梨糖醇(sorbitol)、甘露醇。
該等之中,就滑動性之效率之觀點而言,較佳為碳數11以上之醇。更佳為碳數12以上之醇,進而較佳為碳數13以上之醇。該等之中尤佳為飽和醇。
該等之中,可較佳地使用硬脂醇、油醇、亞麻醇、山萮醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇,可尤佳地使用山萮醇、二乙二醇、三乙二醇。
作為本實施形態中使用之胺,並不限定於以下,例如可列舉:一級胺、二級胺、三級胺。
作為一級胺,並無特別限定,例如可列舉:甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、環己胺、乙二胺、苯胺、薄荷烷二胺、異佛爾酮二胺、苯二甲胺、間苯二胺、二胺基二苯基胺等。
作為二級胺,並無特別限定,例如可列舉:二甲胺、二乙胺、N-甲基乙基胺、二苯基胺、四甲基乙二胺、哌啶、N,N-二甲基哌等。
作為三級胺,並無特別限定,例如可列舉:三甲胺、三乙胺、己二胺、N,N-二異丙基乙基胺、吡啶、N,N-二甲基-4-胺基吡啶、三乙二胺、苄基二甲基胺等。
作為特殊之胺,並無特別限定,例如可列舉:二伸乙基三胺、
三伸乙基四胺、四伸乙基五胺、二乙基胺基丙基胺、N-胺基乙基哌等。該等之中,可更佳地使用己胺、庚胺、辛胺、四甲基乙二胺、N,N-二甲基哌、己二胺,該等之中,可尤佳地使用庚胺、辛胺、四甲基乙二胺、己二胺。
作為本實施形態中使用之羧酸,較佳為碳數為6~30之飽和或不飽和之一元或多元脂肪族羧酸類。作為具體之例,並無特別限定,例如可列舉:己酸、庚酸、辛酸、十一烷酸、壬酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕櫚酸、珠光子酸、硬脂酸、十九烷酸、花生酸、山萮酸、二十四碳酸、蟲蠟酸、七角酸、褐煤酸等、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、蜜蠟酸、蟲漆蠟酸、十一碳烯酸、反油酸、鯨蠟烯酸、巴西烯酸、己二烯酸、棕櫚油酸、油酸、異油酸、亞麻油酸、亞麻酸、桐酸、花生油酸、二十四烯酸、芥子酸、丙炔酸、硬脂炔酸等。
該等之中,就滑動性之效率之觀點而言,較佳為碳數10以上之脂肪酸。更佳為碳數11以上之脂肪酸,進而較佳為碳數12以上之脂肪酸。該等之中尤佳為飽和脂肪酸。飽和脂肪酸之中,棕櫚酸、硬脂酸、山萮酸、褐煤酸、己二酸、癸二酸等工業上亦可容易獲取,其等進而較佳。
又,亦可為含有該成分而成之天然存在之脂肪酸或該等之混合物等。該等脂肪酸亦可經羥基取代,亦可為對作為合成脂肪族醇之尤尼林醇之末端進行羧基改性所得之合成脂肪酸。
作為本實施形態中使用之羥酸,並無特別限定,例如可列舉:脂肪族羥酸、芳香族羥酸。作為脂肪族羥酸,並無特別限定,例如可列舉:二醇酸、羥基丙酸、羥基丁酸、羥基戊酸、羥基己酸、羥基庚酸、羥基壬酸、羥基癸酸、羥基十一烷酸、羥基十二烷酸、羥基十三烷酸、羥基十四烷酸、羥基十五烷酸、羥基十六烷酸、羥基十七烷
酸、羥基十八烷酸、羥基十九烷酸、羥基二十烷酸、羥基二十二烷酸、羥基四(二十二烷)酸、羥基六(二十二烷)酸、羥基八(二十二烷)酸、或乳酸、羥基丙二酸、甘油酸、羥基丁酸、2-羥基丁酸、3-羥基丁酸、γ-羥基丁酸、蘋果酸、酒石酸、檸蘋酸、檸檬酸、異檸檬酸、白胺酸、甲基二羥戊酸、廣酸、蓖麻油酸、反蓖麻酸、羥基二十四烷酸、奎尼酸、莽草酸等,亦可為該等之異構物。
作為芳香族羥酸,並無特別限定,例如可列舉:作為單羥基苯甲酸衍生物之水楊酸、木餾油酸(高水楊酸、羥基(甲基)苯甲酸)、香草酸、丁香酸,作為二羥基苯甲酸衍生物之兒茶酚甲酸、二羥基苯甲酸、原兒茶酸、龍膽酸、苔色酸,作為三羥基苯甲酸衍生物之沒食子酸,作為苯乙酸衍生物之苦杏仁酸、二苯羥乙酸、2-苯乳酸,作為桂皮酸或氫桂皮酸衍生物之鄰羥二氫桂皮酸、對羥二氫桂皮酸、香豆酸、傘形酸、咖啡酸、阿魏酸、芥子酸,亦可為該等之異構物。該等之中,更佳為脂肪族羥酸,脂肪族羥酸之中,進而較佳為碳數為5至30之脂肪族羥酸,尤佳為碳數8至28之脂肪族羥酸。
作為本實施形態中使用之醯胺,較佳為碳數為6~30之飽和或不飽和之一元或多元脂肪族醯胺類。作為具體例,並無特別限定,例如可列舉:作為一級醯胺之庚醯胺、辛醯胺、壬醯胺、癸醯胺、十一醯胺、月桂基醯胺、十三烷基醯胺、肉豆蔻基醯胺、十五烷基醯胺、鯨蠟基醯胺、十七烷基醯胺、硬脂基醯胺、油醯胺、十九烷基醯胺、二十烷基醯胺、二十六烷基醯胺、山萮基醯胺、蜜蠟基醯胺、己基癸基醯胺、十八烷基醯胺、月桂醯胺、棕櫚醯胺、硬脂醯胺、山萮醯胺、羥基硬脂醯胺、油醯胺、芥子醯胺等飽和或不飽和醯胺。
作為二級醯胺之例,並不限定於以下,例如可列舉:N-油基棕櫚醯胺、N-硬脂基硬脂醯胺、N-硬脂基油醯胺、N-油基硬脂醯胺、N-硬脂基芥子醯胺、亞甲基雙硬脂醯胺、伸乙基雙癸醯胺、伸乙基雙
月桂醯胺、伸乙基雙硬脂醯胺、伸乙基雙羥基硬脂醯胺、伸乙基雙山萮醯胺、伸乙基雙油醯胺、伸乙基雙芥子醯胺、六亞甲基雙硬脂醯胺、六亞甲基雙山萮醯胺、六亞甲基雙油醯胺、六亞甲基羥基硬脂醯胺等飽和或不飽和醯胺。
作為三級醯胺之例,並不限定於以下,例如可列舉:N,N-二硬脂基己二醯胺、N,N-二硬脂基癸二醯胺、N,N-二油基己二醯胺、N,N-二油基癸二醯胺、N,N-二硬脂基間苯二甲醯胺等飽和或不飽和醯胺。
該等之中,可更佳地使用棕櫚醯胺、硬脂醯胺、山萮醯胺、羥基硬脂醯胺、油醯胺、芥子醯胺、N-硬脂基硬脂醯胺。
該等之中,可較佳地使用亞甲基雙硬脂醯胺、伸乙基雙月桂醯胺、伸乙基雙硬脂醯胺、伸乙基雙山萮醯胺。該等之中,就滑動性之效率之觀點而言,較佳為碳數10以上之醯胺。更佳為碳數11以上之醯胺,進而較佳為碳數13以上之醯胺。該等之中尤佳為飽和脂肪族醯胺。
作為本實施形態中使用之酯,較佳為上述醇與羧酸或羥酸反應而形成酯鍵之反應產物等。
作為具體例,並無特別限定,例如可列舉:硬脂酸丁酯、棕櫚酸2-乙基己酯、硬脂酸2-乙基己酯、山萮酸單甘油酯、2-乙基己酸鯨蠟酯、肉豆蔻酸異丙酯、棕櫚酸異丙酯、膽固醇異硬脂酸酯、月桂酸甲酯、油酸甲酯、硬脂酸甲酯、肉豆蔻酸鯨蠟酯、肉豆蔻酸肉豆蔻酯、肉豆蔻酸辛基十二烷基酯、季戊四醇單油酸酯、季戊四醇單硬脂酸酯、季戊四醇四棕櫚酸酯、硬脂酸硬脂酯、硬脂酸異十三烷基酯、2-乙基己酸三甘油酯、己二酸二異癸酯、乙二醇單月桂酸酯、乙二醇二月桂酸酯、乙二醇單硬脂酸酯、乙二醇二硬脂酸酯、三乙二醇單硬脂酸酯、三乙二醇二硬脂酸酯、乙二醇單油酸酯、乙二醇二油酸酯、聚乙二醇單月桂酸酯、聚乙二醇單硬脂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、
聚乙二醇單油酸酯、甘油單硬脂酸酯、甘油二硬脂酸酯、甘油單月桂酸酯、甘油二月桂酸酯、甘油單油酸酯、甘油二油酸酯等。
該等之中,可較佳地使用肉豆蔻酸鯨蠟酯、己二酸二異癸酯、乙二醇單硬脂酸酯、乙二醇二硬脂酸酯、三乙二醇單硬脂酸酯、三乙二醇二硬脂酸酯、聚乙二醇單硬脂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯,可尤佳地使用肉豆蔻酸鯨蠟酯、己二酸二異癸酯、乙二醇二硬脂酸酯。
作為本實施形態中使用之聚氧伸烷基二醇,並不限定於以下,例如,可列舉以下3種。
第1聚氧伸烷基二醇為以伸烷基二醇作為單體之縮聚物。作為此種縮聚物,並不限定於以下,例如可列舉:聚乙二醇、聚丙二醇、乙二醇與丙二醇之嵌段共聚物、無規共聚物等。該等縮聚物之聚合度之較佳範圍為5~1000,更佳之範圍為10~500。
第2聚氧伸烷基二醇為第1聚氧伸烷基二醇中列舉之縮聚物與脂肪族醇之醚化合物。作為此種醚化合物,並不限定於以下,例如可列舉:聚乙二醇油醚(環氧乙烷聚合度5~50)、聚乙二醇鯨蠟醚(環氧乙烷聚合度5~50)、聚乙二醇硬脂醚(環氧乙烷聚合度5~30)、聚乙二醇月桂醚(環氧乙烷聚合度5~30)、聚乙二醇十三烷基醚(環氧乙烷聚合度5~30)、聚乙二醇壬基苯醚(環氧乙烷聚合度2~100)、聚乙二醇辛基苯醚(環氧乙烷聚合度4~50)等。
第3聚氧伸烷基二醇為第1聚氧伸烷基二醇中列舉之縮聚物與高級脂肪酸之酯化合物。作為此種酯化合物,並不限定於以下,例如可列舉:聚乙二醇單月桂酸酯(環氧乙烷聚合度2~30)、聚乙二醇單硬脂酸酯(環氧乙烷聚合度2~50)、聚乙二醇單油酸酯(環氧乙烷聚合度2~50)等。
作為本實施形態中使用之蠟,並無特別限定,例如可列舉:蟲膠蠟(Shellac wax)、蜂蠟、鯨蠟、蟲膠蠟、羊毛蠟、巴西棕櫚蠟、木
蠟、米蠟、堪地里拉蠟、木蠟(haze wax)、石蠟、微晶蠟、褐煤蠟、費托蠟、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟及該等之高密度聚合型、低密度聚合型、氧化型、酸改性型、特殊單體改性型。
該等之中,可更佳地使用巴西棕櫚蠟、米蠟、堪地里拉蠟、石蠟、褐煤蠟、聚乙烯蠟及該等之高密度聚合型、低密度聚合型、氧化型、酸改性型、特殊單體改性型,可尤佳地使用巴西棕櫚蠟、米蠟、堪地里拉蠟、石蠟、聚乙烯蠟及該等之高密度聚合型、低密度聚合型、氧化型、酸改性型、特殊單體改性型。
該等之中,作為(B)成分,較佳為選自由醇、胺、羧酸、酯、由一元或二元胺與羧酸構成之醯胺化合物以及蠟所組成之群中之至少1種化合物。
當然,該等滑動劑可單獨使用,亦可組合使用。
於本實施形態中,(B)成分之熔點較佳為40~150℃。藉由將(B)成分之熔點設為40℃以上,而有可提昇樹脂成形體於更高溫度下之耐磨耗性之傾向,藉由將(B)成分之熔點設為150℃以下,而容易達成加工時(B)成分於樹脂中之良好之分散。(B)成分之熔點之更佳下限為45℃,進而較佳之下限為50℃,尤佳之下限為55℃。又,(B)成分之熔點之更佳上限為140℃,進而較佳為135℃,尤佳為130℃。
再者,本實施形態中之(B)成分之熔點可藉由依據JIS K 7121之方法(DSC法)而測定。
<<(C)著色劑>>
對構成本實施形態之樹脂成形體之(C)著色劑詳細地進行說明。
所謂本實施形態中之著色劑,係指因可見光之吸收、散射、反射等作用而對外觀造成變化之物質。
本實施形態之樹脂成形體相對於(A)聚縮醛樹脂100質量份,含有(C)著色劑(於本說明書中有時記載為(C)成分、(C))0.01~3質量份。
於本實施形態中,存在於樹脂成形體中之(C)著色劑除原本目的之著色以外,亦具有藉由與(B)成分組合而進一步改善滑動性之重要作用。就抑制滑動性惡化之觀點而言,重要的是使著色劑以上述範圍內之量含有於樹脂成形體中。
因存在(C)著色劑而改善滑動性之原因並不明確,但認為原因在於:藉由(C)著色劑而提高成形體之表面硬度而提昇耐磨耗性;(C)著色劑保持(B)滑動劑並使其偏向存在於表層附近等。
(C)著色劑之較佳上限量係相對於(A)聚縮醛樹脂100質量份為2.5質量份,更佳為2.0質量份,尤佳為1.8質量份。又,(C)著色劑之較佳下限量係相對於(A)聚縮醛樹脂100質量份為0.03質量份,更佳為0.05質量份,尤佳為0.1質量份。
於本實施形態之樹脂成形體中所含有之(C)著色劑為無機物之情形時,其形狀較佳為粒狀。此時,就樹脂成形體之耐磨耗性之觀點而言,(C)著色劑之數量平均圓當量徑較佳為0.01~2μm之範圍內。(C)著色劑之數量平均圓當量徑之上限更佳為1.5μm,尤佳為1.0μm。又,(C)著色劑之數量平均圓當量徑之下限更佳為0.05μm,尤佳為0.07μm。
又,於本實施形態之樹脂成形體中所含有之(C)著色劑為無機物之情形時,較佳為著色劑全部粒子中之長徑為10μm以上之粒子之存在比率為0.05以下。就抑制樹脂成形體之微小荷重時之耐磨耗性惡化之觀點而言,較佳為使用長徑之存在比率較低之著色劑。(C)著色劑中之長徑為10μm以上之粒子之存在比率之上限更佳為0.04,進而較佳為0.03,尤佳為0.01。(C)著色劑中之長徑為10μm以上之粒子之存在比率並無特別之下限,例如為0.0001。
作為將(C)著色劑中之長徑為10μm以上之粒子之存在比率調整為上述範圍內之方法,並無特別限定,例如可列舉利用超級噴射磨機之
粉碎、或利用風力分級機對經適度粉碎者進行分級處理之方法等。
本實施形態所使用之(C)著色劑之粒徑可利用以下之方法等容易地測定。將樹脂成形體之一部分或全部於450℃下焚燒約3小時而將有機物全部去除。繼而,進行緩冷並取出殘渣,可使用粒子圖像分析裝置(例如PITA-3,Seishin Enterprise股份有限公司製造),容易地對取出之殘渣成分測定數量平均圓當量徑及長徑為10μm以上之粒子之存在比率等。
作為著色劑(C),以下例示本實施形態中可使用者。並不限定於該等,例如可列舉:硫化鋅、氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵、硫酸鋇、二氧化鈦、硫酸鋇、含水氧化铬、氧化铬、铝酸钴、重晶石粉、鋅黃1型、鋅黃2型、亞鐵氰化鐵鉀、陶土、鈦黃、鈷藍、群青、鎘、鎳鈦、鋅鋇白、鍶、棕土、富鐵黃土、石青、孔雀石、天藍孔雀石、雌黃、雞冠石、朱砂、綠松石、菱錳礦、黃赭石、綠土、富鐵黃土、富錳棕土、卡瑟爾土(Cassel earth)、白堊、石膏、煆富鐵黃土、煆棕土、天藍石、石青、孔雀石、珊瑚粉、白色雲母、鈷藍、天藍、鈷紫、鈷綠、鋅白、鈦白、亮紅、鉻氧化物綠、馬斯黑、鉻綠、黃赭石、鋁白、鎘黃、鎘紅、朱紅、滑石、白碳、黏土、礦物紫紅、玫瑰鈷紫、銀白、金粉、青銅粉、鋁粉、普魯士藍、鈷黃、滑石、矽灰石、雲母鈦、碳黑、乙炔黑、燈黑、爐黑、植物性黑、骨碳、碳酸鈣、鐵藍等。
該等之中,較佳為含有選自由鐵、鋅及鈦所組成之群中之至少1種金屬之氧化物。再者,此處之「金屬之氧化物」亦包含由選自鐵、鋅或鈦中之2種以上之金屬構成之「複合金屬氧化物」。
作為選自由鐵、鋅及鈦所組成之群中之至少1種金屬之氧化物之例,並無特別限定,例如可列舉:硫化鋅、氧化鋅、氧化鐵、二氧化鈦、鈦黃、鈷藍、或者鐵、鋅或鈦之碳酸鹽,尤其是氧化鋅、鈦黃之
莫氏硬度足夠低、可表現出更高之磨耗性,因而更佳。
<<(D)聚烯烴樹脂>>
繼而,對於本實施形態中可用作附加成分之(D)聚烯烴樹脂詳細地進行說明。
本實施形態中使用之(D)聚烯烴樹脂為具有重量平均分子量超過1萬之分子量之聚烯烴樹脂。
本實施形態之樹脂成形體亦可相對於(A)聚縮醛樹脂100質量份,以0.01~5質量份之量含有(D)聚烯烴樹脂。
本實施形態之樹脂成形體有藉由含有(D)聚烯烴樹脂作為附加成分而亦可改善在較高荷重下之滑動性之傾向。
(D)聚烯烴樹脂之含量之更佳上限值係相對於(A)聚縮醛樹脂100質量份為4質量份,進而較佳為3.5質量份,尤佳為3質量份。又,(D)聚烯烴樹脂之含量之更佳下限係相對於(A)聚縮醛樹脂100質量份為0.3質量份,尤佳為0.5質量份。
就預防樹脂成形體之層剝離之觀點而言,作為附加成分而添加之(D)聚烯烴樹脂之量較佳為設為上述範圍內。
本實施形態中使用之(D)聚烯烴樹脂較佳為選自由下述通式(7)所表示之烯烴系化合物之均聚物、以下述通式(7)所表示之烯烴系化合物作為主要單體之共聚物、及其等之改性體所組成之群中之一種以上之聚烯烴樹脂。
上述式(7)中,R21為氫原子或甲基,R22表示氫原子、碳數1~10之烷基、羧基、含有2~5個碳原子之烷基化羧基、具有2~5個碳原子之醯氧基、或乙烯基。
作為其他單體,可自能與上述通式(7)所表示之烯烴系化合物聚合之單體中適當地選擇。
作為可用於本實施形態中之(D)聚烯烴樹脂,並不限定於以下者,例如可列舉:聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物、聚丁烯、聚丁二烯之氫化物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。該等之中,較佳為選自由以下物質所組成之群中之至少一種:聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-烯烴共聚物、丙烯酸酯單元之含量為5~30質量%之乙烯-丙烯酸酯共聚物;具有聚烯烴(d1)之嵌段與親水性聚合物(d2)之嵌段經由選自由酯鍵、醯胺鍵、醚鍵、胺基甲酸酯鍵及醯亞胺鍵所組成之群中之至少1種鍵而重複交替鍵結而成之結構的嵌段聚合物;以及該等之改性物。
作為聚烯烴(d1)之具體例,並不限定於以下者,例如可列舉:聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯等。又,作為親水性聚合物(d2)之具體例,並不限定於以下,例如可列舉:聚乙酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸等。
該等之中,可更佳地使用的是聚乙烯(高壓法低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯)、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物。
於本實施形態中,作為(D)聚烯烴樹脂,亦可無問題地使用經改性之聚烯烴樹脂(改性體)。作為該改性體,可列舉:使1種以上之與形成烯烴樹脂之聚合物不同之其他乙烯系化合物接枝所得之接枝共聚物;經α,β-不飽和羧酸(丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、反丁烯二
酸、伊康酸、甲基順丁烯二酸、降冰片烯二酸等)或其酸酐(視需要併用過氧化物)改性所得者;使烯烴系化合物與酸酐共聚合所得者。
該等上述(D)聚烯烴樹脂可單獨使用,亦可使用混合物。
本實施形態中可較佳使用之(D)聚烯烴樹脂較佳為於190℃、2.16kg荷重條件下之熔融流動速率(以下亦記作「MFR」)為0.01~50g/10分鐘之範圍內。MFR處於該範圍內之(D)聚烯烴樹脂具有高於重量平均分子量1萬之充足高之分子量。藉由將(D)聚烯烴樹脂之MFR設為該範圍內,可抑制樹脂成形體於高荷重條件下之摩擦及磨耗特性之惡化,亦可抑制產生響聲。
(D)聚烯烴樹脂之MFR之更佳下限為0.02g/10分鐘,進而較佳為0.05g/10分鐘,尤佳為0.07g/10分鐘。又,(D)聚烯烴樹脂之MFR之更佳上限為40g/10分鐘,進而較佳為30g/10分鐘,尤佳為2.5g/10分鐘。
<<其他成分>>
本實施形態之聚縮醛樹脂成形體可於無損本發明目的之範圍內含有先前聚縮醛樹脂組合物所使用之各種穩定劑。作為穩定劑,並不限定於以下,例如可列舉:下述抗氧化劑、甲醛或甲酸之捕捉劑。該等可單獨使用僅1種,亦可組合2種以上使用。
作為上述抗氧化劑,就提昇聚縮醛樹脂成形體之熱穩定性之觀點而言,較佳為受阻酚系抗氧化劑。
作為受阻酚系抗氧化劑,並無特別限定,可適當使用公知者。
作為甲醛或甲酸之捕捉劑,並無特別限定,例如可列舉:三聚氰胺或聚醯胺系樹脂等含有甲醛反應性氮之化合物及其聚合物、鹼金屬或鹼土金屬之氫氧化物、無機酸鹽及羧酸鹽。作為具體例,可列舉:氫氧化鈣、碳酸鈣、磷酸鈣、矽酸鈣、硼酸鈣及脂肪酸鈣鹽(硬脂酸鈣、肉豆蔻酸鈣等)。該等脂肪酸亦可經羥基取代。
上述各種穩定劑之添加量較佳為相對於聚縮醛樹脂(A)100質量份,抗氧化劑例如受阻酚系抗氧化劑為0.1~2質量份,甲醛或甲酸之捕捉劑例如含有甲醛反應性氮之聚合物為0.1~3質量份,鹼土金屬之脂肪酸鹽為0.1~1質量份之範圍。
<<本實施形態之樹脂成形體之製造方法>>
本實施形態之聚縮醛樹脂成形體例如可藉由將聚縮醛樹脂組合物成形而獲得。此處所謂聚縮醛樹脂組合物(有時僅稱為「樹脂組合物」),係指相對於(A)聚縮醛樹脂100質量份,至少含有(B)重量平均分子量1萬以下之滑動劑0.1~5質量份及(C)著色劑0.01~3質量份之組合物。
本實施形態之樹脂成形體為將相對於(A)聚縮醛樹脂100質量份為(B)重量平均分子量1萬以下之滑動劑0.1~5質量份及(C)著色劑0.01~3質量份設為構成成分之樹脂成形體。作為獲得由其構成之成形體之方法,可使用公知之方法。例如可列舉:單軸或多軸混練擠出機、輥、班布里混合機等,其中,可尤佳地使用裝備有減壓裝置或側面進料機設備等之二軸擠出機。
作為將原料成分混合及熔融混練之方法,並無特別限定,可利用業者周知之方法。例如可列舉:利用高速混合機、滾筒、V字型攪拌器等預先將(A)成分、(B)成分、(C)成分全部混合,並利用二軸擠出機一併熔融混練之方法;預先將(A)成分、(C)成分混合並供給至二軸擠出機等,一面進行熔融混練一面將(B)成分熔融而以液體狀態自擠出機中部添加之方法等,該等均可無問題地利用。
作為獲得本實施形態之具有特殊表層之樹脂成形體之方法,例如可列舉以下之方法。所謂本實施形態中所述之特殊表層,係指成形體之表面之碳與氧之相對元素濃度比[C/O](原子%)(以下有時簡稱為「C/O比」)為1.01~2.50之表層。該C/O比之數值限界意味著將滑動
劑單純地調配至聚縮醛中時滑動劑於成形體表層之滲出是否較多。若為C/O比超過2.50之數值,則表示滑動劑大量滲出至成形體表面。
即,本實施形態之必要事項是採取如下形態之成形體,即相對於(A)聚縮醛樹脂100質量份以0.1~5質量份之量存在之(B)重量平均分子量1萬以下之滑動劑成分於樹脂成形體表面之滲出量非常少。
又,作為更佳之特殊表層,係指藉由紅外分光法所得之表面之C-O伸縮振動峰與C=O伸縮振動峰之峰強度比(C-O/C=O)為10~200。該峰強度比(C-O/C=O)之數值限界意味著構成本樹脂成形體之(B)滑動劑存在於表層附近(深度數μm以內)之量之指標。該峰強度比(C-O/C=O)較佳為10~200。該峰強度比(C-O/C=O)超過200表示於表層附近幾乎不存在滑動劑,該峰強度比(C-O/C=O)低於10表示大量之滑動劑偏向存在於表層附近。
即,本實施形態之更佳事項是如下成形體,其係相對於(A)聚縮醛樹脂100質量份,存在0.1~5質量份之(B)重量平均分子量1萬以下之滑動劑者,且採取雖然滑動劑成分之滲出量非常少但於距離表層數μm之區域存在足夠量之滑動劑之形態。
如此為了獲得採取表層之滲出量非常少且於距離表層數μm之區域存在足夠量之滑動劑之形態的樹脂成形體,可採用用以使滑動劑穩定地存在於成形體內之方法。
作為用以使滑動劑穩定地存在於成形體內之方法,可列舉:(a)降低聚縮醛之結晶度之方法;(b)使用包含具有保持滑動劑之功能之嵌段之上述嵌段共聚物型聚縮醛之方法;(c)使微粒子之著色劑分散於成形體內之方法;(d)使用具有充分低於聚縮醛之加工溫度之熔點(例如150℃以下)之滑動劑,於加工時在充分之剪切下進行混練之方法等。
作為(a)降低聚縮醛之結晶度之方法,可列舉:(a1)使用增加了聚
縮醛樹脂中之共聚單體比率之低熔點之縮醛共聚物之方法、(a2)利用低溫模具進行射出成形並對表層進行急速冷卻而降低成形體表層附近之結晶度之方法、(a3)使滑動部分之成形體之厚度變薄而提昇冷卻效率,抑制所屬部之結晶化之方法等。
上述方法之中,就獲得本實施形態之樹脂成形體之觀點而言,(a)~(c)之方法或併用該等之方法特別有效。
對於用以獲得本實施形態之樹脂成形體之成形方法,並無特別限制,可應用公知之成形方法。例如可藉由擠出成形、射出成形、真空成形、吹塑成形、射出壓縮成形、加飾成形、其他材質成形、氣體輔助射出成形、發泡射出成形、低壓成形、超薄壁射出成形(超高速射出成形)、模具內複合成形(嵌入成形、注塑成形)等成形方法中之任一者而成形。
<用途>
作為本實施形態之樹脂成形體之用途,可較佳地用於要求在微小荷重下之重複滑動之用途。
具體而言,可列舉:硬碟內部零件(斜坡、閂鎖材料)、鐘錶內部零件(齒輪、擺輪、固定器、擒縱輪等)等。
除該等以外,於高荷重下亦具有較高之滑動性,因此作為聚縮醛可應用於公知之用途。以下列舉其例。例如可列舉:凸輪、滑塊、桿、臂、離合器、毛氈離合器、惰輪、滑輪、輥、滾筒、鍵底、鍵頂、快門、轉盤、軸(shaft)、活節、軸、軸承及導引器等所代表之機構零件;注塑成形之樹脂零件、嵌入成形之樹脂零件、底盤、托盤、側板、印表機及影印機所代表之辦公自動化設備用零件;數位攝錄影機及數位相機等影像設備用零件;CD、DVD、藍光光碟(Blu-ray Disc)、其他光碟之驅動器;導航系統及移動式個人電腦所代表之音樂、影像或資訊設備、行動電話及傳真機所代表之通信設備用零件;
電氣設備用零件;電子設備用零件等。又,作為汽車零件,可應用於:汽油箱、燃料泵模組、閥門類、汽油箱凸緣等所代表之燃料周邊零件;門鎖、門把手、窗調節器、揚聲器柵格等所代表之門周邊零件;安全帶用滑環、按鈕等所代表之安全帶周邊零件;組合開關零件、開關類、夾具類等零件。進而,作為其他用品,亦可較佳地用作書寫用具之筆尖、存取筆芯之機構零件;洗臉槽、排水口及排水栓開閉機構零件;衣料用繩扣、調整器、紐扣;灑水用噴嘴、灑水管連接頭;樓梯扶手部及作為地板材之支持具的建築用品;玩具、扣件、鏈條、輸送帶、環扣、運動用品、自動販賣機(開閉部鎖定機構、商品排出機構零件)、傢俱、樂器、住宅設備機器零件。
以下,藉由實施例對本發明具體地進行說明,但本發明並不限定於下述實施例。
以下表示針對實施例及比較例之聚縮醛樹脂組合物及樹脂成形體之加工條件及評價項目示於。
使用二軸擠出機(東芝機械股份有限公司製造之TEM-26SS擠出機(L/D=48,附通風孔),將料缸溫度全部設定為200℃,將(A)~(C)成分、視情況之(D)成分以及附加成分一次混合,自擠出機主喉部由定量給料機供給,於擠出量15kg/小時、螺桿轉數150rpm之條件下將樹脂混練物擠出成股狀,利用線料浴急速冷卻,並利用繩股切割機進行切割而獲得顆粒形狀之成形體。
使用射出成形機(EC-75 NII,東芝機械股份有限公司製造),將料缸溫度設定設定為205℃,於射出時間35秒、冷卻時間15秒之射出條件下進行成形,藉此獲得依據ISO294-1之多目的試驗片形狀之樹脂成
形體。此時之模具溫度設為30℃與80℃之兩種條件。
使用斜坡試驗片模具,並使用射出成形機(EC-75 NII,東芝機械股份有限公司製造),將料缸溫度設定設定為205℃,將模具溫度設定為80℃,於射出時間10秒、冷卻時間10秒之射出條件下進行成形,藉此獲得斜坡形狀之樹脂成形體。
使用具備作為模具表面瞬間加熱之加熱機構的電磁感應加熱裝置之鎖模壓力50噸之射出成形機(NEX50III,日精樹脂工業股份有限公司製造),於即將射出前將模具表面溫度升溫至145℃,其後實施射出成形。此時之料缸溫度設定為205℃,並設為射出時間10秒、冷卻時間30秒,而獲得於中心部分具有直徑20mm之開孔之焊接部之小平板(長度6cm、寬度4cm、厚度2mm)。
如下所述般對成形加工中獲得之多目的試驗片與斜坡試驗片之表面之碳與氧的相對元素濃度比[C/O](原子%)進行測定。測定機器使用Fisher Scientific股份有限公司製造之ESCALAB 250,使用monoAlKα(15kV×10mA)作為激發源。於將測定時之試樣大小切成約1mm(形狀為橢圓)後,為了去除成形體之表層之附著物而使用市售之精密設備用清洗劑(VALTRON DP97031)之1.5%水溶液,於50℃之條件下進行3分鐘超音波清洗,從而去除表面之有機物,其後利用高速液相層析用蒸餾水於室溫條件下進行15分超音波處理,實施清洗。繼而,將清洗後之試樣於乾燥烘箱中、80℃下進行1小時乾燥處理而供於測定。於該測定中,將光電子取入角設為0°(分光器之軸與試樣面垂直),取入區域設為全譜掃描(Survey scan)為0~1100eV、窄掃描(Narrow scan)為C 1s、O 1s、N 1s之區域。又,於全譜掃描之通能
(Pass Energy)為100eV、窄掃描之通能為20eV下實施。此時之C濃度設為各峰頂為284eV至288eV之範圍之峰面積比。又,O濃度設為各峰頂為530eV至536eV之範圍之峰面積比。根據各峰之面積比算出相對元素濃度,進行四捨五入,1原子%以上者以兩位有效數字、未達1原子%者以1位有效數字而算出。將該等各元素濃度之比設為「表面之碳與氧之相對元素濃度比」。
實施例及比較例中獲得之多目的試驗片形狀之成形體表面之C-O伸縮振動峰與C=O伸縮振動峰的峰強度比(C-O/C=O)係如下所述般藉由利用紅外分光法進行分析而獲得。測定機器使用Perkin-Elmer公司製造之Spectrum One,藉由ATR法(結晶:金剛石/ZnSe)實施。將測定範圍設為500cm-1至4000cm-1,將波數解析力設為4cm-1,將累積次數設為16次。作為測定時之C-O(源自聚縮醛之重複結構)之信號,算出1090cm-1之峰強度(峰高度),作為C=O之信號,算出1600cm-1至1750cm-1之峰強度,而求出「成形體表面之C-O伸縮振動峰與C=O伸縮振動峰之峰強度比(C-O/C=O)」。再者,於求出峰強度時,分別於1040cm-1至1160cm-1、1590cm-1至1760cm-1繪出直線之基準線後,讀取自基準線起為正之高度作為峰強度。
再者,為了消除滲出至最表層之滑動劑之影響,測定用成形體使用於即將測定前實施上述[5]記載之清洗操作者。
使用球盤型往返動摩擦磨耗試驗機(AFT-15MS型,東洋精密股份有限公司製造)於23℃、濕度50%之環境下於荷重19.6N、線速度30mm/sec、往返距離20mm、往返次數1萬次之條件下實施多目的試驗片形狀成形體之滑動試驗。作為球材料,使用SUS304球(直徑5mm之球)。
使用球盤型摩擦磨耗試驗機(Nano tribometer 2,TTX-NTR2型,CSM Instruments股份有限公司製造)於23℃、濕度50%之環境下於荷重0.1N、滑動速度200mm/sec、往返距離200μm、往返次數120萬次之條件下實施多目的試驗片形狀成形體之滑動試驗。作為球材料,使用SUJ2球(直徑1.5mm之球)。
使用共聚焦顯微鏡(OPTELICS(註冊商標)H1200,Lasertec股份有限公司製造)對上述[7]及[8]之滑動試驗後之樣品之磨耗量(磨耗深度、磨耗截面面積)進行測定。磨耗截面面積設為於n=5時所測得之數值之平均值,以兩位有效數字進行四捨五入。將數值較低者評價為磨耗特性優異。
除使微小荷重時之滑動試驗之滑動次數自120萬次變為1萬次以外,均與上述[8]同樣地實施滑動試驗,使用共聚焦顯微鏡(OPTELICS(註冊商標)H1200,Lasertec股份有限公司製造)確認滑動試驗結束後附著於SUJ2球上之滑動劑之量。作為確認方法,利用測定附著於球之滑動部之周圍之物質的高度並根據球之表面曲率算出附著物之高度之方法而實施。
使用共聚焦顯微鏡(OPTELICS(註冊商標)H1200,Lasertec股份有限公司製造)對上述[8]微小荷重時之滑動試驗之滑動120萬次後之滑動部位進行確認,以目視對存在於滑動部周邊之磨耗粉之量進行5個階段評價。判定基準如下所述。
AAA:於滑動痕附近幾乎不存在磨耗粉。
AA:於滑動痕之兩端存在磨耗粉。
A:於滑動痕周邊存在少量之磨耗粉。
B:以圍繞滑動痕之周圍之方式存在磨耗粉。
C:整個被磨耗粉覆蓋。
將上述[2]成形加工(藉由射出成形機之多目的試驗片形狀成形體之製作)中於模具溫度80℃下獲得之多目的試驗片形狀成形體在設定為溫度85℃、濕度85%之恆溫恆濕機(Platinous Rainbow PR-2KTH,TABAI ESPEC股份有限公司製造)中暴露1週。使用共聚焦顯微鏡(OPTELICS(註冊商標)H1200(Lasertec股份有限公司製造)對暴露後之成形體表面進行評價。此時,計數於0.25mm×0.25mm之視野內所見之析出物之個數,並以將其換算為每單位面積(1cm2)之個數進行比較。數值較低者滲出性能優異。
以下對實施例及比較例所使用之聚縮醛樹脂組合物及成形體之原料成分進行說明。
以如下所述之方式製備。
將附有可使加熱介質通過之套管之二軸自淨型聚合機(L/D=8(L:聚合機之原料供給口至排出口之距離(m)、D:聚合機之內徑(m))調整為80℃。將三烷以4kg/小時、作為共聚單體之1,3-二氧戊環以128.3g/小時、作為鏈轉移劑之甲縮醛以相對於三烷1莫耳為0.25×10-3莫耳之量連續地添加至上述聚合機中。
進而,向上述聚合機中以相對於三烷1莫耳為1.5×10-5莫耳之量連續地添加作為聚合觸媒之三氟化硼合二(正丁基)醚,進行聚合。將自聚合機排出之聚縮醛共聚物投入至三乙胺0.1%水溶液中,而使聚合觸媒失活。
利用離心分離機過濾失活之聚縮醛共聚物後,相對於聚縮醛共聚物100質量份添加含有四級銨化合物之水溶液1質量份,進行均勻地混合,並供給至附通風孔之二軸螺旋式擠出機,相對於擠出機中之熔融聚縮醛共聚物100質量份,添加水0.5質量份,於擠出機設定溫度200℃、擠出機中之滯留時間7分鐘之條件下進行聚縮醛共聚物之不穩定末端部分之分解去除。此時,四級銨化合物之添加量係換算成氮量而設為20質量ppm。
於不穩定末端部分被分解之聚縮醛共聚物中添加作為抗氧化劑之三乙二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基)-丙酸酯]0.3質量份,利用附通風孔之擠出機於真空度20Torr之條件下一面去揮發一面自擠出機模嘴部以股線之形式擠出,進行造粒。
將以此種方式獲得之聚縮醛共聚物設為聚縮醛樹脂(A1)。聚縮醛樹脂(A1)之熔融流動速率為9g/10分鐘(ISO-1133 條件D)。
除將作為所添加之共聚單體之1,3-二氧戊環之量變更為200g/小時以外,其他均以與(A1)聚縮醛樹脂之製造例同樣之方式實施,而獲得共聚單體比較大之聚縮醛共聚物。
將附有可使加熱介質通過之夾套之二軸槳型連續聚合機調整為80℃。將三烷以40莫耳/小時、作為環狀縮甲醛之1,3-二氧戊環以2莫耳/小時、作為聚合觸媒之溶解於環己烷中之三氟化硼合二(正丁基)醚以相對於三烷1莫耳為5×10-5莫耳之量、作為鏈轉移劑之下述式(8)所表示之兩末端羥基氫化聚丁二烯(數量平均分子量Mn=2330)以相對於三烷1莫耳為1×10-3莫耳之量連續地供給至上述聚合機中,進行聚合。
[化8]
繼而,將自上述聚合機排出之聚合物投入至三乙胺1%水溶液中,使聚合觸媒完全失活後,對該聚合物進行過濾、清洗,而獲得粗聚縮醛嵌段共聚物。
相對於粗聚縮醛嵌段共聚物100質量份添加含有四級銨化合物之水溶液1質量份,進行均勻地混合,並供給至附通風孔之二軸螺旋式擠出機中,相對於擠出機中之熔融聚縮醛嵌段共聚物100質量份添加水0.5質量份,於擠出機設定溫度200℃、擠出機中之滯留時間7分鐘之條件下進行聚縮醛嵌段共聚物之不穩定末端部分之分解去除。此時,四級銨化合物之添加量係換算成氮量而設為20質量ppm。
向不穩定末端部分被分解之聚縮醛嵌段共聚物中添加作為抗氧化劑之三乙二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基)-丙酸酯]0.3質量份,於附通風孔之擠出機中於真空度20Torr之條件下一面進行去揮發一面自擠出機模嘴部以股線之形式擠出,進行造粒。
將以此種方式獲得之聚縮醛嵌段共聚物設為(A3)聚縮醛嵌段共聚物1。該嵌段共聚物為ABA型嵌段共聚物,熔融流動速率為10.0g/10分鐘(ISO-1133 條件D)。
除將作為鏈轉移劑而添加之兩末端羥基氫化聚丁二烯變更為數量平均分子量為3170者以外,其他均以與(A3)聚縮醛嵌段共聚物1之製造例相同之方式實施,而獲得聚縮醛嵌段共聚物。將以此種方式獲得之聚縮醛嵌段共聚物設為(A4)聚縮醛嵌段共聚物2。該嵌段共聚物為ABA型嵌段共聚物,熔融流動速率為11.0g/10分鐘(ISO-1133 條件
D)。
(B1)乙二醇二硬脂酸酯:重量平均分子量623,北廣化學股份有限公司製造,熔點65℃
(B2)伸乙基雙硬脂醯胺:重量平均分子量593,北廣化學股份有限公司製造,熔點145℃
(B3)肉豆蔻酸鯨蠟酯:重量平均分子量453,北廣化學股份有限公司製造,熔點50℃
(B4)聚烯烴:重量平均分子量(Mw)15000,熔點153℃ Biscol 330-P三洋化成股份有限公司製造
再者,於本實施例中,關於(B)成分之重量平均分子量,於重量平均分子量1000以下之情形時,藉由液相層析/質量分析而測定,於重量平均分子量超過1000之情形時,藉由凝膠滲透層析法而測定。又,(B)成分之熔點係藉由依據JIS K 7121之DSC法而測定。
(C1)鈦鐵複合氧化物(圓當量粒徑:2.0μm,長徑為10μm以上之粒子之存在比率=0.10)
(C2)鈦鐵複合氧化物(圓當量粒徑:2.0μm,長徑為10μm以上之粒子之存在比率=0.05)
(C3)氧化鋅(圓當量粒徑:0.2μm,長徑為10μm以上之粒子之存在比率=0.03)
再者,於本實施例中,(C)著色劑之D50粒徑及長徑為10μm以上之粒子之存在比率係藉由粒子圖像分析裝置(PITA-3,Seishin Enterprise股份有限公司製造)而測定。
(D1)乙烯-丙烯酸酯共聚物(NUC-6520,Nippon Unicar股份有限
公司製造,丙烯酸乙酯含量:24質量%,熔點:95℃,熔融流動速率(JIS K6922-2條件):1.6g/10分鐘)
將各成分以表1中記載之比率進行混合,並按照[1]擠出加工記載之要領進行熔融混練,按照[2]成形加工(藉由射出成形機之多目的試驗片形狀成形體之製作)記載之要領於模具溫度30℃之條件下製作成形體,並實施各種性能評價。
實施例1~3、實施例4、5及實施例6、8之對比為改變聚縮醛之種類之對比。判斷出作為聚縮醛之種類,使用(A2)高共聚單體量聚縮醛共聚物之成形體與使用(A1)通常之聚縮醛共聚物之成形體相比,滑動劑於表面之滲出較少(相對元素濃度比C/O較低),進而藉由使用(A3)聚縮醛嵌段共聚物1,而進一步抑制滲出。另一方面,判斷出存在於成形體之表層附近之滑動劑之量與此相反,於使用(A3)聚縮醛嵌段共聚物1之情形時最多(峰強度比(C-O/C=O)較低)。
根據以上情況判斷出,相對元素濃度比(C/O)及峰強度比(C-O/C=O)對滑動特性造成影響。又,判斷出藉由使用(A3)聚縮醛嵌段共聚物1而顯示出更優異之特性。
又,於實施例5~7之對比中,可確認出因著色劑之不同造成之特性變化。雖未太觀察到因著色劑之不同造成之滑動劑之滲出之變化(相對元素濃度比C/O相同),但判斷出成形體之表層附近之滑動劑量有所不同(峰強度比不同)。即,提示出藉由使用圓當量粒徑較小且長徑為10μm以上之粒子之存在比率較少的著色劑,而增加成形體之表層附近之滑動劑存在比率。可確認出伴隨其而成形體之滑動性提昇。
除將各成分以表2之比率混合以外,以與實施例1相同之方式製作成形體,並測定各評價項目。再者,亦對本4例(實施例6、9及10、以及比較例1)實施滲出試驗。
實施例6、9及10、以及比較例1係改變滑動劑之種類時之對比。此處,為了有助於理解而再揭示實施例6。判斷出使用分子量超過1萬
之B4作為滑動劑的比較例1之成形體之相對元素濃度比C/O與聚縮醛之相對元素濃度比C/O相同(未滲出),且於表層附近不大存在滑動劑成分(峰強度比較高)。認為其原因在於B4成分之分散狀態欠佳,並認為B4成分之熔點較高為154℃亦是一原因。關於使用B1成分至B3成分之實施例之成形體,滑動性並無問題,但使用B2成分之伸乙基雙硬脂醯胺之實施例9之成形體於滲出試驗中確認到滲出。認為其主要原因係醯胺系化合物之親水性。
除將各成分以表3之比率混合以外,以與實施例1相同之方式製作成形體,並對各評價項目進行測定。
於實施例8、比較例2、3之對比中,可確認出改變滑動劑成分量時之影響。為了有助於理解而再揭示實施例8。又,於實施例11、12、比較例4、5之對比中,可確認出改變著色劑之量時之影響。於實施例8、比較例2、3之對比中,提示出若滑動劑之量為本實施形態之範圍內則滑動特性急遽變好,亦可確認出抑制磨耗部分。又,根據實施例11、12、比較例4、5之對比判斷出,若著色劑之量為本實施形態之範圍內則同樣地滑動性變得十分良好。又,判斷出伴隨著色劑量之
增加而相對元素濃度比C/O下降(抑制滲出)。其提示出滑動劑因著色劑之作用而難以滲出至表層。
除將各成分以表4之比率混合以外,以與實施例1相同之方式製作成形體,並對各評價項目進行測定。
於實施例13~15之對比中,可確認出改變聚縮醛樹脂時之影響與添加聚烯烴作為附加成分時之影響。判斷出使用嵌段成分量更多之(A4)聚縮醛嵌段共聚物2作為聚縮醛樹脂之成形體由於呈現更穩定之成形體表面狀態,故而滑動特性優異。進而判斷出,添加聚烯烴作為附加成分之實施例15之成形體不僅大幅改善微小荷重滑動試驗中之磨耗量,而且亦大幅改善高荷重滑動試驗中之磨耗量,此兩者可同時改善。
以與實施例1相同之方式對將各成分以表5之比率混合並於表5之成形條件下所得之成形體測定各評價項目。關於實施例13,除將各成分以表5之比率混合以外,以與實施例1相同之方式製作成形體,並將
該成形體用於評價。又,於實施例16中將按照上述[3]成形加工(藉由射出成形機之斜坡形狀成形體之製作)所製作之斜坡狀試驗片用於評價。又,於比較例6、實施例17中將按照上述[2]成形加工(藉由射出成形機之多目的試驗片形狀成形體之製作)記載之要領於模具溫度80℃之條件下所製作之成形體用於評價。於比較例7、實施例18中將藉由上述[4]模具表面瞬間加熱成形法所得之成形體用於評價。
於實施例5、16及比較例6、7之對比(實施例5為再揭示之例)中,判斷出成形方法之不同、尤其是模具溫度對成形體表面造成影響,又,因成形體之滑動部之厚度不同而特性發生巨大變化。判斷出利用30℃下之通常之射出成形所得之成形體表現出相對良好之滑動性,利用成形體表面附近之表層變小的成形法(利用高溫模具之壁厚成形或模具表面瞬間加熱成形)所得之成形體之滑動性嚴重較差。
又,於實施例13、17、18(實施例13為再揭示之例)之對比中,亦確認出同樣之傾向。判斷出因成形條件不同而成形體之滑動性受到較
大影響。
由該兩者之對比明確之情況為微小荷重滑動性根據作為成形體之表面特性之相對元素濃度比C/O之值而發生較大變化。
關於本發明之樹脂成形體,需要在非常小之荷重下之耐磨耗性的硬碟斜坡零件或手錶等之內部零件等自不必說,亦可用於目前為止較佳地使用聚縮醛之各種用途,具有較高之產業上之可利用性。
Claims (10)
- 一種樹脂成形體,其係相對於(A)聚縮醛樹脂100質量份,含有(B)重量平均分子量1萬以下之滑動劑0.1~5質量份,並含有(C)著色劑0.01~3質量份,且表面之碳與氧之相對元素濃度比[C/O](原子%)為1.01~2.50。
- 如請求項1之樹脂成形體,其中藉由紅外分光法所得之表面之C-O伸縮振動峰與C=O伸縮振動峰之峰強度比(C-O/C=O)為10~200。
- 如請求項1或2之樹脂成形體,其中(A)聚縮醛樹脂含有嵌段共聚物。
- 如請求項3之樹脂成形體,其中上述嵌段共聚物為ABA型嵌段共聚物。
- 如請求項1或2之樹脂成形體,其中(B)重量平均分子量1萬以下之滑動劑為選自由醇、胺、羧酸、酯、由一元或二元胺與羧酸構成之醯胺化合物、以及蠟所組成之群中之至少1種化合物。
- 如請求項1或2之樹脂成形體,其中(B)重量平均分子量1萬以下之滑動劑之熔點為40~150℃。
- 如請求項1或2之樹脂成形體,其中(C)著色劑中長徑為10μm以上之粒子之存在比率為0.05以下。
- 如請求項1或2之樹脂成形體,其中(C)著色劑含有選自由鐵、鋅及鈦所組成之群中之至少1種金屬之氧化物。
- 如請求項1或2之樹脂成形體,其中相對於(A)聚縮醛樹脂100質量份,以0.01~5質量份之量含有(D)聚烯烴樹脂。
- 如請求項9之樹脂成形體,其中(D)聚烯烴樹脂為選自由(i)聚乙烯、(ii)聚丙烯、(iii)乙烯-α-烯烴共聚物、(iv)丙烯酸酯單元之含 量為5~30質量%之乙烯-丙烯酸酯共聚物、(v)具有聚烯烴(d1)之嵌段與親水性聚合物(d2)之嵌段經由選自由酯鍵、醯胺鍵、醚鍵、胺基甲酸酯鍵及醯亞胺鍵所組成之群中之至少1種鍵而重複交替鍵結而成之結構的嵌段聚合物、以及(vi)該等之改性物所組成之群中之至少1種。
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