JP2025168189A - Resin composition, pellets and molded products - Google Patents
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Abstract
【課題】成形品としたときの摺動性が向上し、かつ、環境保全を考慮した樹脂組成物、ならびに、ペレット、および、成形品の提供。【解決手段】本開示に係る樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂100質量部に対して、凍結粉砕により粉砕された脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体1~50質量部を含む。【選択図】 なし[Problem] To provide a resin composition, pellets, and molded articles that have improved sliding properties when molded into an environmentally friendly product. [Solution] The resin composition according to the present disclosure contains 1 to 50 parts by mass of plant-derived porous powder particles containing fatty acids, pulverized by freeze-pulverization, per 100 parts by mass of polyacetal resin. [Selected Figures] None
Description
本発明は、樹脂組成物、ペレット、および、成形品に関する。特に、ポリアセタール樹脂を主要成分とする樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a resin composition, pellets, and molded articles. In particular, it relates to a resin composition containing polyacetal resin as a primary component.
ポリアセタール樹脂は、機械的性質、電気的性質、および、耐薬品性などの化学的性質に優れたプラスチックとして、広範囲の用途で使用されている。
そして、ポリアセタール樹脂の利用形態の1つとして、摺動部材が知られている。ポリアセタール樹脂を摺動部材として用いた例としては、特許文献1、特許文献2が挙げられる。
Polyacetal resin is a plastic having excellent mechanical properties, electrical properties, and chemical properties such as chemical resistance, and is used in a wide range of applications.
One of the known uses of polyacetal resin is as a sliding member. Examples of the use of polyacetal resin as a sliding member include Patent Documents 1 and 2.
上記特許文献1および特許文献2に記載の樹脂組成物は摺動性に優れた材料である。しかしながら、近年、環境保全の観点から、バイオマス材料の活用や資源の有効活用が課題となっている。すなわち、摺動性を有する樹脂組成物についても、環境保全を考慮した樹脂組成物が求められる。
本発明は、かかる課題を解決することを目的とするものであって、成形品としたときの摺動性が向上し、かつ、環境保全を考慮した樹脂組成物、ならびに、ペレット、および、成形品を提供することを目的とする。
The resin compositions described in Patent Documents 1 and 2 are materials with excellent sliding properties. However, in recent years, from the viewpoint of environmental conservation, the utilization of biomass materials and the effective utilization of resources have become issues. In other words, resin compositions with sliding properties that take environmental conservation into consideration are also required.
The present invention aims to solve these problems and to provide a resin composition, pellets, and molded articles that have improved sliding properties when formed into a molded article and that are environmentally friendly.
上記課題のもと、本発明者が検討を行った結果、ポリアセタール樹脂に対して、凍結粉砕した脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体を用いることにより、バイオマス材料を用いて、高い摺動性を達成しうることを見出した。
[1]ポリアセタール樹脂100質量部に対して、
凍結粉砕により粉砕された脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体1~50質量部を含む、樹脂組成物。
[2]さらに、脂肪酸金属塩を、ポリアセタール樹脂100質量部に対して、0.1~3質量部含む、[1]に記載の樹脂組成物。
[3]前記多孔性粉粒体がコーヒー粕由来である、[1]または[2]に記載の樹脂組成物。
[4]さらに、脂肪酸金属塩を、ポリアセタール樹脂100質量部に対して、0.1~3質量部含み、
前記多孔性粉粒体がコーヒー粕由来である、[1]~[3]のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
[5][1]~[4]のいずれか1つに記載の樹脂組成物のペレット。
[6][1]~[4]のいずれか1つに記載の樹脂組成物から成形された成形品。
[7][5]に記載のペレットから成形された成形品。
[8]摺動部材である、[6]または[7]に記載の成形品。
In light of the above-mentioned problems, the present inventors have conducted research and found that high sliding properties can be achieved using biomass materials by using a porous powder derived from a plant containing freeze-pulverized fatty acids in a polyacetal resin.
[1] Per 100 parts by mass of polyacetal resin,
A resin composition comprising 1 to 50 parts by mass of a plant-derived porous powder containing fatty acids pulverized by freeze-pulverization.
[2] The resin composition according to [1], further comprising 0.1 to 3 parts by mass of a fatty acid metal salt per 100 parts by mass of the polyacetal resin.
[3] The resin composition according to [1] or [2], wherein the porous powder is derived from coffee grounds.
[4] Further, the composition contains 0.1 to 3 parts by mass of a fatty acid metal salt relative to 100 parts by mass of the polyacetal resin,
The resin composition according to any one of [1] to [3], wherein the porous powder is derived from coffee grounds.
[5] Pellets of the resin composition according to any one of [1] to [4].
[6] A molded article molded from the resin composition according to any one of [1] to [4].
[7] A molded article molded from the pellets according to [5].
[8] The molded article according to [6] or [7], which is a sliding member.
本発明により、摺動性が向上し、かつ、環境保全を考慮した樹脂組成物、ならびに、ペレット、および、成形品を提供になった。 The present invention provides a resin composition, pellets, and molded articles that have improved sliding properties and are environmentally friendly.
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という)について詳細に説明する。なお、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は本実施形態のみに限定されない。
なお、本明細書において「~」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、各種物性値および特性値は、特に述べない限り、23℃におけるものとする。
本明細書で示す規格で説明される測定方法等が年度によって異なる場合、特に述べない限り、2023年1月1日時点における規格に基づくものとする。
Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter simply referred to as "the present embodiment") will be described in detail. Note that the present embodiment is an example for explaining the present invention, and the present invention is not limited to only this embodiment.
In this specification, the word "to" is used to mean that the numerical values before and after it are included as the lower limit and upper limit.
In this specification, various physical properties and characteristic values are those at 23° C. unless otherwise specified.
If the measurement methods, etc. described in the standards shown in this specification differ from year to year, they will be based on the standards as of January 1, 2023, unless otherwise stated.
本実施形態の樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂100質量部に対して、凍結粉砕により粉砕された脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体1~50質量部を含むことを特徴とする。
本発明者らは、ポリアセタール樹脂に脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体を配合することにより、摺動性を高めることを国際出願番号PCT/JP2024/011564の明細書において開示している。
さらに、植物由来の多孔性粉粒体を用いることから、環境面からも優れた材料となる。特に、コーヒー粕などの廃棄物を用いることにより、資源のリサイクルも可能になる。
かかる状況のもと、本発明者が検討を行ったところ、コーヒー粕などの多孔性粉粒体を凍結乾燥してから粉砕することにより、得られる成形品の摺動性がより向上することを見出した。コーヒー粕等の植物由来の多孔性粉粒体は、脂肪酸を含んでいるため摺動性が向上する傾向にある。しかしながら、粉砕すると粉砕機の刃物に脂肪酸が出て刃物に付着する傾向にある。本実施形態においては、凍結してから粉砕した粉砕品を用いることにより、脂肪酸が刃物に付着することを抑制でき、摺動性をより向上させることができたと推測される。
The resin composition of this embodiment is characterized by containing 1 to 50 parts by mass of plant-derived porous powder particles containing fatty acids pulverized by freeze-pulverization, relative to 100 parts by mass of polyacetal resin.
The present inventors have disclosed in the specification of International Application No. PCT/JP2024/011564 that the sliding properties can be improved by blending porous powder particles derived from plants containing fatty acids with polyacetal resin.
Furthermore, the use of porous powders derived from plants makes it an environmentally friendly material. In particular, the use of waste materials such as coffee grounds makes it possible to recycle resources.
Under these circumstances, the present inventors conducted research and found that freeze-drying porous powders such as coffee grounds and then pulverizing them can further improve the sliding properties of the resulting molded product. Porous powders derived from plants such as coffee grounds tend to have improved sliding properties because they contain fatty acids. However, when pulverized, the fatty acids tend to be released onto the blades of the grinder and adhere to the blades. In this embodiment, it is believed that by using a pulverized product that has been frozen and then pulverized, it is possible to prevent the fatty acids from adhering to the blades, thereby further improving the sliding properties.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例であり、これらの内容に限定されるものではない。 The following describes in detail an embodiment of the present invention. However, the following description of the components is an example of an embodiment of the present invention and is not intended to limit the scope of the present invention.
<ポリアセタール樹脂>
本実施形態の樹脂組成物はポリアセタール樹脂を含む。
ポリアセタール樹脂は、その種類等、特に限定されるものではなく、2価のオキシメチレン基のみを構成単位として含むホモポリマーであっても、2価のオキシメチレン基と、炭素数が2~6の2価のオキシアルキレン基とを構成単位として含むコポリマーであってもよい。
<Polyacetal resin>
The resin composition of the present embodiment contains a polyacetal resin.
The polyacetal resin is not particularly limited in terms of its type, etc., and may be a homopolymer containing only divalent oxymethylene groups as constituent units, or a copolymer containing divalent oxymethylene groups and divalent oxyalkylene groups having 2 to 6 carbon atoms as constituent units.
炭素数が2~6のオキシアルキレン基としては、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、および、オキシブチレン基などが挙げられる。 Examples of oxyalkylene groups having 2 to 6 carbon atoms include oxyethylene groups, oxypropylene groups, and oxybutylene groups.
ポリアセタール樹脂においては、オキシメチレン基および炭素数2~6のオキシアルキレン基の総モル数に占める炭素数2~6のオキシアルキレン基の割合は特に限定されるものではなく、0.5~10モル%であればよい。 In polyacetal resins, the proportion of oxyalkylene groups having 2 to 6 carbon atoms in the total number of moles of oxymethylene groups and oxyalkylene groups having 2 to 6 carbon atoms is not particularly limited, but may be 0.5 to 10 mol %.
上記ポリアセタール樹脂を製造するためには通常、主原料としてトリオキサンが用いられる。また、ポリアセタール樹脂中に炭素数2~6のオキシアルキレン基を導入するには、環状ホルマールや環状エーテルを用いることができる。環状ホルマールの具体例としては、1,3-ジオキソラン、1,3-ジオキサン、1,3-ジオキセパン、1,3-ジオキソカン、1,3,5-トリオキセパン、1,3,6-トリオキソカンなどが挙げられ、環状エーテルの具体例としては、エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよびブチレンオキシドなどが挙げられる。ポリアセタール樹脂中にオキシエチレン基を導入するには、主原料として、1,3-ジオキソランを用いればよく、オキシプロピレン基を導入するには、主原料として、1,3-ジオキサンを用いればよく、オキシブチレン基を導入するには、主原料として、1,3-ジオキセパンを用いればよい。なお、ポリアセタール樹脂においては、ヘミホルマール末端基量、ホルミル末端基量、熱や酸、塩基に対して不安定な末端基量が少ない方がよい。ここで、ヘミホルマール末端基とは、-OCH2OHで表されるものであり、ホルミル末端基とは-CHOで表されるものである。 To produce the polyacetal resin, trioxane is typically used as the main raw material. Furthermore, to introduce oxyalkylene groups having 2 to 6 carbon atoms into the polyacetal resin, cyclic formals or cyclic ethers can be used. Specific examples of cyclic formals include 1,3-dioxolane, 1,3-dioxane, 1,3-dioxepane, 1,3-dioxocane, 1,3,5-trioxepane, and 1,3,6-trioxocane. Specific examples of cyclic ethers include ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide. To introduce oxyethylene groups into the polyacetal resin, 1,3-dioxolane can be used as the main raw material. To introduce oxypropylene groups, 1,3-dioxane can be used as the main raw material. To introduce oxybutylene groups, 1,3-dioxepane can be used as the main raw material. In addition, it is preferable that the polyacetal resin has a small amount of hemiformal terminal groups, formyl terminal groups, and terminal groups that are unstable to heat, acid, or base. Here, the hemiformal terminal groups are represented by —OCH 2 OH, and the formyl terminal groups are represented by —CHO.
本実施形態で用いるポリアセタール樹脂は、ISO1133に従い、温度190℃、荷重2.16kgの条件で測定したメルトボリュームレート(MVR)が、0.5cm3/10分以上であることが好ましく、0.6cm3/10分以上であることがより好ましく、0.8cm3/10分以上であることがさらに好ましく、1cm3/10分以上であることが一層好ましく、5cm3/10分以上であることがより一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、樹脂組成物の生産性がより向上する傾向にある。また、前記ポリアセタール樹脂のMVRは、20cm3/10分以下であることが好ましく、18cm3/10分以下であることがより好ましく、14cm3/10分以下であることがさらに好ましく、10cm3/10分以下であることが一層好ましく、8cm3/10分以下であることがより一層好ましい。 The polyacetal resin used in this embodiment preferably has a melt volume rate (MVR) measured in accordance with ISO 1133 at a temperature of 190°C and a load of 2.16 kg of 0.5 cm3 /10 min or more, more preferably 0.6 cm3 /10 min or more, even more preferably 0.8 cm3 /10 min or more, still more preferably 1 cm3 /10 min or more, and even more preferably 5 cm3 /10 min or more. By setting the MVR at or above the lower limit, the productivity of the resin composition tends to be further improved. Furthermore, the MVR of the polyacetal resin is preferably 20 cm3 /10 min or less, more preferably 18 cm3 /10 min or less, even more preferably 14 cm3 /10 min or less, still more preferably 10 cm3 /10 min or less, and even more preferably 8 cm3 /10 min or less.
ポリアセタール樹脂としては、上記の他、特開2015-074724号公報の段落0018~0043に記載のポリアセタール樹脂を用いることができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。 In addition to the polyacetal resins described above, the polyacetal resins described in paragraphs 0018 to 0043 of JP 2015-074724 A can also be used, the contents of which are incorporated herein by reference.
本実施形態の樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂を樹脂組成物の50質量%以上の割合で含むことが好ましく、55質量%以上の割合で含むことがより好ましく、60質量%以上の割合で含むことがさらに好ましい。上限は、脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体以外の全量がポリアセタール樹脂となる量である。
本実施形態の樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
The resin composition of this embodiment preferably contains polyacetal resin in a proportion of 50% by mass or more of the resin composition, more preferably 55% by mass or more, and even more preferably 60% by mass or more, with the upper limit being the amount at which the total amount of the resin composition other than the plant-derived porous powder or granule containing fatty acid becomes polyacetal resin.
The resin composition of the present embodiment may contain only one type of polyacetal resin, or may contain two or more types. When two or more types are contained, the total amount is preferably in the above range.
<脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体>
本実施形態の樹脂組成物は、凍結粉砕により粉砕された、脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体を含む。多孔性粉粒体として植物由来のものを用いることにより、環境保全を考慮した樹脂組成物が得られる。また、脂肪酸を含む多孔性粉粒体を用いることにより、樹脂組成物の摺動性を高めることができる。特に、多孔性粉粒体を用いることにより、吸油効果を達成し、徐放効果を持たせることで摺動性を長く保つことができる。
さらに、多孔性粉粒体として、凍結粉砕により粉砕されたものを用いることにより、摺動性がより向上する。
凍結粉砕とは、凍結してから粉砕することを意味する。凍結の方法は、公知の方法を採用できるが、好ましくは液体窒素で凍結する方法である。凍結粉砕することで、粉砕時に脂肪酸が刃物に付着することなく粉砕することができる。また、粉砕時に多孔質粉粒体の細胞壁が破壊され、内部の脂肪酸が表出しやすくなったと推測される。結果として、凍結粉砕した多孔質性粉粒体を用いることにより、得られる成形品の摺動性が向上したと推測される。
<Plant-derived porous powder containing fatty acids>
The resin composition of this embodiment includes a plant-derived porous powder containing fatty acids, which has been pulverized by freeze-pulverization. By using a plant-derived porous powder, an environmentally friendly resin composition can be obtained. Furthermore, by using a porous powder containing fatty acids, the sliding properties of the resin composition can be improved. In particular, the use of the porous powder achieves an oil absorption effect and provides a sustained release effect, allowing the sliding properties to be maintained for a long time.
Furthermore, by using porous powder particles that have been pulverized by freeze-pulverization, the sliding properties are further improved.
Freeze-pulverization means that the material is frozen and then pulverized. Known freezing methods can be used, but freezing with liquid nitrogen is preferred. Freeze-pulverization allows the material to be pulverized without the fatty acids adhering to the blades during pulverization. It is also believed that the cell walls of the porous powder are destroyed during pulverization, making it easier for the fatty acids inside to be exposed. As a result, it is believed that the use of freeze-pulverized porous powder improves the sliding properties of the resulting molded product.
脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体としては、コーヒー粕(コーヒーを抽出した後の残渣)、おから、菜種油やごま油、椿油等の油を取得した後の残渣(かす)などが例示される。このような物質は脂肪酸を含み、かつ、多孔性構造を有する為、環境保全を考慮しつつ、吸油効果を達成し、摺動性を長く保つことができる。本実施形態では、コーヒー粕を用いることにより、成形品にマーブル調の模様を形成することもでき、意匠性も達成できる。
また、脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体は、多孔質であるため、充填材としての機能を効果的に発揮する。
このような多孔質構造は、例えば、セルロースを含むことによって形成される。
Examples of plant-derived porous powders containing fatty acids include coffee grounds (residue after coffee extraction), soybean pulp, and residues (grounds) left after extracting oils such as rapeseed oil, sesame oil, and camellia oil. Because these substances contain fatty acids and have a porous structure, they can achieve oil absorption and maintain long-lasting sliding properties while taking environmental conservation into consideration. In this embodiment, the use of coffee grounds allows a marble-like pattern to be formed on the molded product, thereby achieving designability.
Furthermore, the porous powder particles derived from plants containing fatty acids are porous, and therefore effectively function as a filler.
Such a porous structure is formed by, for example, including cellulose.
本実施形態の脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体は、加熱してから用いることが好ましい。多孔性粉粒体が乾燥物であることにより、充填材としてより良好な機能を果たす。
多孔性粉粒体の乾燥温度は、150℃未満であることが好ましく、140℃以下であることがより好ましく、125℃以下であることがより好ましく、105℃以下であることが一層好ましく、90℃以下であることがより一層好ましく、75℃以下であることがさらに一層好ましく、さらには、70℃以下、65℃以下、60℃以下、55℃以下であってもよい。前記多孔性粉粒体の乾燥温度の下限値は、例えば、45℃以上である。
このように低温条件下で加熱することにより、得られる成形品の摺動性をより向上させることができる。この理由は、多孔性粉粒体に含まれる脂肪酸の変質や炭化をより効果的に抑制できるためと推測される。
前記多孔性粉粒体の乾燥の際の乾燥時間は、30分以上であることが好ましく、1時間以上であることが好ましく、5時間以上であることがより好ましく、10時間以上であってもよく、また、1週間以下であることが好ましく、3日以下であることがより好ましい。
また、多孔性粉粒体は、通常、水不溶性である。
The plant-derived porous powder containing fatty acids of this embodiment is preferably heated before use. When the porous powder is a dried product, it functions better as a filler.
The drying temperature of the porous powder or granule is preferably less than 150° C., more preferably 140° C. or less, more preferably 125° C. or less, even more preferably 105° C. or less, still more preferably 90° C. or less, even more preferably 75° C. or less, and may further be 70° C. or less, 65° C. or less, 60° C. or less, or 55° C. The lower limit of the drying temperature of the porous powder or granule is, for example, 45° C. or more.
By heating under such low temperature conditions, the sliding properties of the resulting molded product can be further improved, presumably because the deterioration and carbonization of the fatty acids contained in the porous powder or granules can be more effectively suppressed.
The drying time for drying the porous powder or granule is preferably 30 minutes or more, more preferably 1 hour or more, more preferably 5 hours or more, or may be 10 hours or more, and is preferably 1 week or less, more preferably 3 days or less.
Moreover, the porous powder is usually water-insoluble.
多孔性粉粒体の平均粒径D50は、1μm以上であることが好ましく、5μm以上であることがより好ましく、10μm以上であることがさらに好ましく、15μm以上であることが一層好ましく、20μm以上であることがより一層好ましく、また、400μm以下であることが好ましく、300μm以下であることがより好ましく、200μm以下であることがさらに好ましく、150μm以下であることが一層好ましく、70μm以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、得られる成形品の引張伸びがより向上する傾向にある。また、前記下限値以上とすることにより、(粉体のハンドリング性が向上する)という効果がより向上する傾向にある。
多孔性粉体の平均粒径D50は、後述する実施例の記載に従って測定される。
The average particle diameter D50 of the porous powder or granule is preferably 1 μm or more, more preferably 5 μm or more, even more preferably 10 μm or more, even more preferably 15 μm or more, even more preferably 20 μm or more, and preferably 400 μm or less, more preferably 300 μm or less, even more preferably 200 μm or less, even more preferably 150 μm or less, and even more preferably 70 μm or less. By setting it to the upper limit or less, the tensile elongation of the obtained molded product tends to be further improved. Furthermore, by setting it to the lower limit or more, the effect of (improving the handleability of the powder) tends to be further improved.
The average particle size D50 of the porous powder is measured according to the description in the Examples section below.
多孔性粉粒体に含まれる脂肪酸の種類は、用いる植物の種類によるが、多孔性粉粒体を280℃で10分加熱した際の加熱発生ガスをGC-MSで分析した時の脂肪酸として検出されるものが、不飽和脂肪酸および/または飽和脂肪酸を含み、少なくとも不飽和脂肪酸を含むことが好ましい。
不飽和脂肪酸は、1価不飽和脂肪酸であっても、多価不飽和脂肪酸であってもよく、少なくとも多価不飽和脂肪酸を含むことが好ましい。
具体的には、不飽和脂肪酸としては、リノール酸、オレイン酸、リノレン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、アラキドン酸などが例示される。
また、飽和脂肪酸としては、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ヘンイコシル酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸などが例示される。
The type of fatty acid contained in the porous powder or granule depends on the type of plant used, but when the porous powder or granule is heated at 280°C for 10 minutes and the gas generated by heating is analyzed by GC-MS, the fatty acids detected include unsaturated fatty acids and/or saturated fatty acids, and preferably at least unsaturated fatty acids.
The unsaturated fatty acid may be a monounsaturated fatty acid or a polyunsaturated fatty acid, and preferably contains at least a polyunsaturated fatty acid.
Specific examples of unsaturated fatty acids include linoleic acid, oleic acid, linolenic acid, eicosapentaenoic acid, docosapentaenoic acid, docosahexaenoic acid, and arachidonic acid.
Examples of saturated fatty acids include myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, arachidic acid, heneicosylic acid, behenic acid, lignoceric acid, cerotic acid, and montanic acid.
本実施形態で用いる多孔性粉粒体は、280℃で10分加熱した際の加熱発生ガスをGC-MSで分析した時の脂肪酸量がデカン換算値で500μg/g以上であることが好ましく、700μg/g以上であることがより好ましく、1000μg/g以上であることがさらに好ましく、1500μg/g以上であることが一層好ましく、2500μg/g以上であることがより一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、樹脂組成物の摺動性がより向上する傾向にある。また、前記本実施形態で用いる多孔性粉粒体のGC-MSで分析した時の脂肪酸量がデカン換算値で10000μg/g以下であることが好ましく、8000μg/g以下であることがより好ましく、7000μg/g以下であることがさらに好ましく、6000μg/g以下であることが一層好ましく、5000μg/g以下であることがより一層好ましい。前記上限値以下とすることにより、成形性がより向上する傾向にある。 When the porous powder used in this embodiment is heated at 280°C for 10 minutes and the gas generated is analyzed by GC-MS, the amount of fatty acids, in decane equivalent, is preferably 500 μg/g or more, more preferably 700 μg/g or more, even more preferably 1000 μg/g or more, even more preferably 1500 μg/g or more, and even more preferably 2500 μg/g or more. By setting the amount above the lower limit, the sliding properties of the resin composition tend to be further improved. Furthermore, when the porous powder used in this embodiment is analyzed by GC-MS, the amount of fatty acids, in decane equivalent, is preferably 10,000 μg/g or less, more preferably 8,000 μg/g or less, even more preferably 7,000 μg/g or less, even more preferably 6,000 μg/g or less, and even more preferably 5,000 μg/g or less. By setting the amount below the upper limit, moldability tends to be further improved.
本実施形態で用いる多孔性粉粒体に含まれる脂肪酸は、1種のみでもよいが、通常、2種以上である。また、多孔性粉粒体が脂肪酸を2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。 The porous powder or granule used in this embodiment may contain only one type of fatty acid, but typically contains two or more types. Furthermore, when the porous powder or granule contains two or more types of fatty acids, it is preferable that the total amount be within the above range.
本実施形態の樹脂組成物における多孔性粉粒体の含有量は、ポリアセタール樹脂100質量部に対し、1質量部以上であり、3質量部以上であることが好ましく、8質量部以上であることがより好ましく、10質量部以上であることがさらに好ましく、18質量部以上であることが一層好ましく、25質量部以上であることがより一層好ましい。前記下限値以上とすることにより、得られる成形品の摺動性がより向上する傾向にある。また、前記多孔性粉粒体の含有量の上限値は、ポリアセタール樹脂100質量部に対し、50質量部以下であり、40質量部以下であることが好ましい。前記上限値以下とすることにより、機械物性を高く維持できる傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、多孔性粉粒体を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
The content of the porous powder or granules in the resin composition of this embodiment is 1 part by mass or more, preferably 3 parts by mass or more, more preferably 8 parts by mass or more, even more preferably 10 parts by mass or more, even more preferably 18 parts by mass or more, and even more preferably 25 parts by mass or more, per 100 parts by mass of polyacetal resin. By setting the content at or above the lower limit, the sliding properties of the resulting molded product tend to be further improved. Furthermore, the upper limit of the content of the porous powder or granules is 50 parts by mass or less, preferably 40 parts by mass or less, per 100 parts by mass of polyacetal resin. By setting the content at or below the upper limit, mechanical properties tend to be maintained at a high level.
The resin composition of the present embodiment may contain only one type of porous powder or particle, or may contain two or more types. When two or more types are contained, the total amount is preferably in the above range.
<脂肪酸金属塩>
本実施形態の樹脂組成物は、脂肪酸金属塩を含むことが好ましい。脂肪酸金属塩を含むことにより、前記多孔性粉粒体由来の脂肪酸が成形体の表面に出てしまうことを効果的に抑制し、成形時間を短くできる。
本実施形態では特に脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体の脂肪酸が不飽和脂肪酸を含み、脂肪酸金属塩を構成する脂肪酸が飽和脂肪酸を含むことが好ましい。このような構成とすることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される傾向にある。
<Fatty acid metal salts>
The resin composition of the present embodiment preferably contains a fatty acid metal salt, which effectively prevents fatty acids derived from the porous powder or granule from appearing on the surface of the molded body, thereby shortening the molding time.
In this embodiment, it is particularly preferred that the fatty acid of the plant-derived porous powder or grain containing fatty acid contains an unsaturated fatty acid, and the fatty acid constituting the fatty acid metal salt contains a saturated fatty acid. By adopting such a configuration, the effects of the present invention tend to be more effectively exhibited.
本実施形態で用いる脂肪酸金属塩は、カルシウム塩および/またはマグネシウム塩であることが好ましく、少なくとも、カルシウム塩を含むことが好ましい。
また、本実施形態で用いる脂肪酸金属塩は、炭素数10~50の脂肪族基を有することが好ましい。前記脂肪酸金属塩が有する炭素数は、12以上であることが好ましく、14以上であることがより好ましく、また、36以下であることが好ましく、28以下であることがより好ましく、25以下であることが一層好ましく、20以下であることがより一層好ましい。
前記脂肪族基は、直鎖脂肪族基であることが好ましい。
また、脂肪族基は水酸基を置換基として有していてもよい。水酸基を置換基として有することにより、得られる樹脂組成物の成形時の計量時間をより短くできる傾向にある。また、前記脂肪族基は、飽和脂肪族基であってもよいし、不飽和脂肪族基であってもよいが、飽和脂肪族基が好ましい。
より具体的には、脂肪酸金属塩を構成する脂肪酸としては、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ヘンイコシル酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、および、モンタン酸、ならびに、これらの脂肪酸の脂肪族鎖が有する水素原子の1つが水酸基で置換された脂肪酸が例示され、ステアリン酸およびヒドロキシステアリン酸が好ましい。
本実施形態においては、脂肪酸金属塩は、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ヒドロキシステアリン酸カルシウム、ヒドロキシステアリン酸マグネシウムが好ましく、ヒドロキシステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウムがさらに好ましい。
The fatty acid metal salt used in this embodiment is preferably a calcium salt and/or a magnesium salt, and preferably contains at least a calcium salt.
The fatty acid metal salt used in this embodiment preferably has an aliphatic group having 10 to 50 carbon atoms. The number of carbon atoms in the fatty acid metal salt is preferably 12 or more, more preferably 14 or more, and is preferably 36 or less, more preferably 28 or less, even more preferably 25 or less, and even more preferably 20 or less.
The aliphatic group is preferably a straight-chain aliphatic group.
The aliphatic group may have a hydroxyl group as a substituent. By having a hydroxyl group as a substituent, the weighing time during molding of the resulting resin composition tends to be shorter. The aliphatic group may be a saturated aliphatic group or an unsaturated aliphatic group, but a saturated aliphatic group is preferred.
More specifically, examples of fatty acids that constitute fatty acid metal salts include myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, arachidic acid, heneicosylic acid, behenic acid, lignoceric acid, cerotic acid, and montanic acid, as well as fatty acids in which one of the hydrogen atoms in the aliphatic chain of these fatty acids has been substituted with a hydroxyl group, with stearic acid and hydroxystearic acid being preferred.
In this embodiment, the fatty acid metal salt is preferably calcium stearate, magnesium stearate, calcium hydroxystearate, or magnesium hydroxystearate, more preferably calcium hydroxystearate or calcium stearate.
本実施形態の樹脂組成物における脂肪酸金属塩の含有量は、ポリアセタール樹脂100質量部に対し、通常、0.1質量部以上であり、0.3質量部以上であることが好ましく、0.5質量部以上であることがより好ましく、0.6質量部以上であってもよく、さらには、0.9質量部以上、1.1質量部以上であってもよい。前記下限値以上とすることにより、成形時のスリッピングの抑制効果がより向上する傾向にある。また、前記脂肪酸金属塩の含有量は、ポリアセタール樹脂100質量部に対し、通常、3質量部以下である。前記上限値以下とすることにより、成形品に熱をかけた際の変色抑制効果がより向上する傾向にある。
本実施形態の樹脂組成物は、脂肪酸金属塩を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
The content of the fatty acid metal salt in the resin composition of this embodiment is typically 0.1 parts by mass or more, preferably 0.3 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, and may be 0.6 parts by mass or more, or even 0.9 parts by mass or more, or even 1.1 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the polyacetal resin. By setting the content at or above the lower limit, the effect of suppressing slipping during molding tends to be further improved. Furthermore, the content of the fatty acid metal salt is typically 3 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the polyacetal resin. By setting the content at or below the upper limit, the effect of suppressing discoloration when the molded product is heated tends to be further improved.
The resin composition of the present embodiment may contain only one fatty acid metal salt, or may contain two or more fatty acid metal salts. When two or more fatty acid metal salts are contained, the total amount is preferably in the above range.
<その他の成分>
本実施形態の樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲内で、公知の添加剤や充填剤を添加してもよい。本実施形態に使用することのできる添加剤や充填剤としては、例えば、ポリアセタール樹脂以外の公知の熱可塑性ポリマー(酸変性ポリマー等)、耐候剤、ホルムアルデヒド捕捉剤、無機粒子、酸化防止剤(ヒンダードアミン系、ヒンダードフェノール系)、熱安定剤、着色剤、核剤、可塑剤、蛍光増白剤、離型剤(シリコン系化合物等)、帯電防止剤、紫外線吸収剤(ペンゾトリアゾール系またはペンゾフェノン系化合物等)、難燃剤、難燃助剤等の添加剤を必要に応じて添加してもよい。
本実施形態の樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂、および、脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体、ならびに、必要に応じ配合される他の成分の合計が100質量%となるように調整される。本実施形態の樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂、および、脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体の合計が樹脂組成物の85質量%以上を占めることが好ましく、90質量%以上を占めることがより好ましく、95質量%以上を占めることがさらに好ましく、98質量%以上を占めていてもよい。
本実施形態の樹脂組成物は、また、ポリアセタール樹脂と脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体と、必要に応じ配合される、ポリアセタール樹脂以外の熱可塑性ポリマー、耐候剤、ホルムアルデヒド捕捉剤、無機粒子、酸化防止剤、熱安定剤、着色剤、核剤、可塑剤、蛍光増白剤、離型剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、および、難燃助剤の合計が、樹脂組成物の90質量%以上を占めることが好ましく、95質量%以上を占めることがより好ましく、97質量%以上を占めることがさらに好ましく、98質量%以上を占めることがより好ましく、99質量%以上を占めることがさらに好ましく、100質量%を占めることが一層好ましい。
より好ましくは、本実施形態の樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂と脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体と、必要に応じ配合される、耐候剤、ホルムアルデヒド捕捉剤、酸化防止剤、熱安定剤、着色剤、核剤、可塑剤、蛍光増白剤、離型剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、および、難燃助剤の合計が、樹脂組成物の95質量%以上を占めることが好ましく、90質量%以上を占めることがより好ましく、97質量%以上を占めることがさらに好ましく、98質量%以上を占めることがより好ましく、99質量%以上を占めることがさらに好ましく、100質量%を占めることが一層好ましい。
<Other ingredients>
The resin composition of this embodiment may contain known additives and fillers within the scope of the present invention. Examples of the additives and fillers that can be used in this embodiment include known thermoplastic polymers other than polyacetal resins (such as acid-modified polymers), weathering agents, formaldehyde scavengers, inorganic particles, antioxidants (hindered amines, hindered phenols), heat stabilizers, colorants, nucleating agents, plasticizers, fluorescent brighteners, mold release agents (such as silicon compounds), antistatic agents, ultraviolet absorbers (such as benzotriazoles or benzophenones), flame retardants, and flame retardant assistants, which may be added as needed.
The resin composition of this embodiment is prepared so that the total of the polyacetal resin, the plant-derived porous powder containing a fatty acid, and other components blended as necessary is 100% by mass. In the resin composition of this embodiment, the total of the polyacetal resin and the plant-derived porous powder containing a fatty acid preferably accounts for 85% by mass or more of the resin composition, more preferably 90% by mass or more, even more preferably 95% by mass or more, and may even account for 98% by mass or more.
In the resin composition of the present embodiment, the plant-derived porous powder or granule containing the polyacetal resin and the fatty acid, and the thermoplastic polymer other than the polyacetal resin, the weathering agent, the formaldehyde scavenger, the inorganic particles, the antioxidant, the heat stabilizer, the colorant, the nucleating agent, the plasticizer, the fluorescent brightener, the release agent, the antistatic agent, the ultraviolet absorber, the flame retardant, and the flame retardant aid, which are blended as necessary, preferably account for 90% by mass or more of the resin composition, more preferably 95% by mass or more, even more preferably 97% by mass or more, even more preferably 98% by mass or more, even more preferably 99% by mass or more, and even more preferably 100% by mass.
More preferably, in the resin composition of the present embodiment, the polyacetal resin, the plant-derived porous powder or granule containing a fatty acid, and the weathering agent, formaldehyde scavenger, antioxidant, heat stabilizer, colorant, nucleating agent, plasticizer, fluorescent brightener, release agent, antistatic agent, ultraviolet absorber, flame retardant, and flame retardant aid, which are blended as necessary, together account for preferably 95% by mass or more of the resin composition, more preferably 90% by mass or more, even more preferably 97% by mass or more, still more preferably 98% by mass or more, even more preferably 99% by mass or more, and still more preferably 100% by mass.
本実施形態における樹脂組成物は、潤滑油を実質的に含まない構成とすることもできる。実質的に含まないとは、潤滑油の含有量が樹脂組成物の1質量%未満であることをいい、0.1質量%未満であることが好ましく、0.01質量%未満であることがより好ましく、0.001質量%未満であることがさらに好ましい。
本実施形態における樹脂組成物は、ガラスを実質的に含まない構成とすることができる。ガラスを実質的に含まないとは、樹脂組成物中のガラスの含有量が15質量%未満であることを意味し、10質量%未満であることが好ましく、7質量%未満であることがより好ましく、5質量%未満であることがさらに好ましく、3質量%未満であることが一層好ましく、1質量%未満であることがより一層好ましい。
本実施形態の樹脂組成物は、脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体以外の充填材を実質的に含まないことが好ましい。具体的は、樹脂組成物中の脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体以外の充填材の含有量が、脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体の含有量の10質量%未満であることが好ましく、7質量%未満であることがより好ましく、5質量%未満であることがさらに好ましく、3質量%未満であることが一層好ましく、1質量%未満であることがより一層好ましい。
The resin composition of the present embodiment may be substantially free of lubricating oil, meaning that the lubricating oil content is less than 1% by mass of the resin composition, preferably less than 0.1% by mass, more preferably less than 0.01% by mass, and even more preferably less than 0.001% by mass.
The resin composition in this embodiment may be configured to be substantially free of glass. "Substantially free of glass" means that the glass content in the resin composition is less than 15% by mass, preferably less than 10% by mass, more preferably less than 7% by mass, even more preferably less than 5% by mass, even more preferably less than 3% by mass, and even more preferably less than 1% by mass.
The resin composition of this embodiment preferably does not substantially contain any filler other than the porous powder or granule derived from a plant containing a fatty acid. Specifically, the content of fillers other than the porous powder or granule derived from a plant containing a fatty acid in the resin composition is preferably less than 10% by mass of the content of the porous powder or granule derived from a plant containing a fatty acid, more preferably less than 7% by mass, even more preferably less than 5% by mass, even more preferably less than 3% by mass, and even more preferably less than 1% by mass.
<樹脂組成物の製造方法>
本実施形態の樹脂組成物は、従来の熱可塑性樹脂組成物の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、(1)樹脂組成物を構成する全成分を混合し、これを押出機に供給して溶融混練し、ペレット状の樹脂組成物を得る方法、(2)樹脂組成物を構成する成分の一部を押出機の主フィード口から、残余成分をサイドフィード口から供給して溶融混練し、ペレット状の樹脂組成物を得る方法、(3)押出し等により一旦組成の異なるペレットを調製し、そのペレットを混合して所定の組成を有する樹脂組成部物に調整する方法等を採用できる。
混練機は、ニーダー、バンバリーミキサー、押出機等が例示される。混合・混練の各種条件や装置についても、特に制限はなく、従来公知の任意の条件から適宜選択して決定すればよい。混練はポリアセタール樹脂が溶融する温度以上、具体的にはポリアセタール樹脂の融解温度以上(一般的には180℃以上)で行うことが好ましい。
<Method of producing resin composition>
The resin composition of this embodiment can be easily prepared by a known method commonly used for preparing conventional thermoplastic resin compositions. For example, (1) a method in which all components constituting the resin composition are mixed, fed into an extruder, and melt-kneaded to obtain a pellet-shaped resin composition, (2) a method in which some of the components constituting the resin composition are fed through a main feed port of an extruder and the remaining components are fed through a side feed port, and melt-kneaded to obtain a pellet-shaped resin composition, or (3) a method in which pellets of different compositions are prepared by extrusion or the like, and the pellets are mixed to obtain a resin composition having a predetermined composition, etc., can be employed.
Examples of the kneading machine include a kneader, a Banbury mixer, an extruder, etc. The various conditions and devices for mixing and kneading are not particularly limited and may be appropriately selected from any conventionally known conditions. Kneading is preferably carried out at a temperature at which the polyacetal resin melts or higher, specifically at the melting temperature of the polyacetal resin or higher (generally 180°C or higher).
<成形品>
本実施形態の成形品は、本実施形態の樹脂組成物ないしペレットから形成される。本実施形態の樹脂組成物をペレタイズして得られたペレットは、各種の成形法で成形して成形品とされる。またペレットを経由せずに、押出機で溶融混練された樹脂組成物を直接、成形して成形品にすることもできる。 本実施形態の樹脂組成物から形成された成形品の一例は、射出成形品である。射出成形品は、金型で形成されるため、ウエルド部が形成されてしまう。すなわち、本実施形態の成形品の一例は、ウエルド部を有する成形品である。 成形品の形状としては、特に制限はなく、成形品の用途、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、板状、プレート状、ロッド状、シート状、フィルム状、円筒状、環状、円形状、楕円形状、歯車状、多角形形状、異形品、中空品、枠状、箱状、パネル状のもの等が挙げられる。本実施形態の成形品は、完成品であってもよいし、部品であってもよい。
<Molded product>
The molded article of this embodiment is formed from the resin composition or pellets of this embodiment. The pellets obtained by pelletizing the resin composition of this embodiment can be molded into a molded article using various molding methods. Alternatively, a resin composition melt-kneaded in an extruder can be directly molded into a molded article without going through pelletization. An example of a molded article formed from the resin composition of this embodiment is an injection-molded article. Since injection-molded articles are formed in a mold, welds are formed. That is, an example of a molded article of this embodiment is a molded article having welds. The shape of the molded article is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the application and purpose of the molded article. Examples include plate-like, plate-like, rod-like, sheet-like, film-like, cylindrical, annular, circular, elliptical, gear-like, polygonal, irregularly shaped, hollow, frame-like, box-like, and panel-like shapes. The molded article of this embodiment may be a finished product or a part.
成形品を成形する方法としては、特に制限されず、従来公知の成形法を採用でき、例えば、射出成形法、射出圧縮成形法、押出成形法、異形押出法、トランスファー成形法、中空成形法、ガスアシスト中空成形法、ブロー成形法、押出ブロー成形、IMC(インモールドコーティング成形)成形法、回転成形法、多層成形法、2色成形法、インサート成形法、サンドイッチ成形法、発泡成形法、加圧成形法等が挙げられる。 The method for molding the molded article is not particularly limited, and any conventionally known molding method can be used, such as injection molding, injection compression molding, extrusion molding, profile extrusion, transfer molding, blow molding, gas-assisted blow molding, blow molding, extrusion blow molding, IMC (in-mold coating molding), rotational molding, multi-layer molding, two-color molding, insert molding, sandwich molding, foam molding, and pressure molding.
本実施形態の樹脂組成物は、摺動部材形成用として好ましく用いられる。従って、本実施形態の樹脂組成物から形成された成形品は、摺動部材(摺動部品)として好ましく用いられる。
摺動部材の具体的な例としては、電気・電子機器、事務機器、車両(自動車)、産業機器等で要求されている高品質化を目的とした、歯車、回転軸、軸受け、各種ギア、カム、メカニカルシールの端面材、バルブなどの弁座、Vリング、ロッドパッキン、ピストンリング、ライダーリング等のシール部材、圧縮機の回転軸、回転スリーブ、ピストン、インペラー、ローラー等の摺動部材が挙げられる。
The resin composition of this embodiment is preferably used for forming a sliding member, and therefore, a molded article formed from the resin composition of this embodiment is preferably used as a sliding member (sliding part).
Specific examples of sliding members include gears, rotating shafts, bearings, various gears, cams, end face materials for mechanical seals, valve seats for valves and the like, sealing members such as V-rings, rod packings, piston rings, and rider rings, as well as sliding members such as rotating shafts, rotating sleeves, pistons, impellers, and rollers of compressors, which are intended to meet the high quality demands of electric and electronic equipment, office equipment, vehicles (automobiles), industrial equipment, and the like.
本実施形態の摺動部材は、本実施形態の摺動部材同士はもちろん、他の樹脂製摺動部材や、繊維強化樹脂摺動部材の他、セラミックスや金属製摺動部材と組み合わせた摺動部材として用いることも可能である。 The sliding member of this embodiment can be used not only with other sliding members of this embodiment, but also with other resin sliding members, fiber-reinforced resin sliding members, and ceramic or metal sliding members.
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
実施例で用いた測定機器等が廃番等により入手困難な場合、他の同等の性能を有する機器を用いて測定することができる。
The present invention will be explained in more detail below with reference to examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, etc. shown in the following examples can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below.
If the measuring instruments used in the examples are difficult to obtain due to discontinuation or the like, measurements can be made using other instruments with equivalent performance.
1.原料
表1に示す原料を用いた。
1. Raw materials The raw materials shown in Table 1 were used.
コーヒー粕Aについて、液体窒素により凍結したのち、粉砕機にて粉砕した。
コーヒー粕Bは前処理を行わず、粉砕機により粉砕した。
コーヒー粕Cは粉砕をしなかった。
Coffee grounds A were frozen with liquid nitrogen and then pulverized in a grinder.
Coffee grounds B were not pretreated and were ground in a grinder.
Coffee grounds C were not ground.
コーヒー粕の平均粒径D50は、レーザー回折式粒度分布測定装置を使用して測定し、積算体積50%粒径を本明細書における平均粒径D50とした。レーザー回折式粒度分布測定装置としては、MT3000II(商品名、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いた。 The average particle size D50 of the coffee grounds was measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer, and the particle size at 50% cumulative volume was defined as the average particle size D50 in this specification. The laser diffraction particle size distribution analyzer used was the MT3000II (product name, manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd.).
上記表1において、コーヒー飲料搾り粕について、加熱脱着-ガスクロマトグラフ/質量分析装置を用い、それぞれ、1gについて、280℃で10分加熱した際の加熱発生ガスをGC-MSで分析したところ、脂肪酸として、多い方から順に、パルミチン酸、リノール酸およびオレイン酸の混合物、ステアリン酸、アラキジン酸が検出された。
上記コーヒー粕は、280℃で10分加熱した際の加熱発生ガスをGC-MSで分析した時の脂肪酸量がデカン換算値で500μg/g以上10000μg/g以下の範囲であった。
In Table 1 above, 1 g of coffee grounds was heated at 280°C for 10 minutes using a thermal desorption-gas chromatograph/mass spectrometer, and the gas evolved from the heating was analyzed by GC-MS. The fatty acids detected were, in descending order of abundance, palmitic acid, a mixture of linoleic acid and oleic acid, stearic acid, and arachidic acid.
The coffee grounds were heated at 280°C for 10 minutes, and the amount of fatty acids generated was analyzed by GC-MS, in decane equivalent, in the range of 500 μg/g to 10,000 μg/g.
2.実施例1~3、比較例1~6
<コンパウンド>
表1に示す成分を表2~表4に示す通り配合し(表2~表4における各成分の単位は質量部である)、ヘンシェルミキサーでプリブレンドした後、1ヶ所のベント口を有する30mm径の二軸押出機の主フィード口に投入して溶融混合(押出条件:L/D=35、押出温度=190℃、スクリュー回転数=120rpm、ベント真空圧=-0.08MPa、吐出量=10kg/hr)し、ペレット状の樹脂組成物を調製した。
得られた樹脂組成物を用いて以下の評価を行った。
2. Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6
<Compound>
The components shown in Table 1 were compounded as shown in Tables 2 to 4 (the units for each component in Tables 2 to 4 are parts by mass), preblended in a Henschel mixer, and then charged into the main feed port of a 30 mm diameter twin-screw extruder equipped with one vent port for melt mixing (extrusion conditions: L/D=35, extrusion temperature=190°C, screw rotation speed=120 rpm, vent vacuum pressure=−0.08 MPa, discharge rate=10 kg/hr) to prepare a pelletized resin composition.
The resulting resin compositions were evaluated as follows.
<摺動性>
上記で得られた樹脂組成物を用いて円筒型スラスト試験片を、シリンダー温度200℃、金型温度80℃で射出成形にて作製した。
得られた円筒型スラスト試験片を用い、炭素鋼S45Cに対する、スラスト式摩擦摩耗試験を行い、動摩擦係数を測定した。測定に際し、荷重3kgf、面圧0.15MPa、線速度0.1m/秒とした。
測定は、オリエンテック社製スラスト式摩擦摩耗試験機を用い、温度23℃、湿度50%雰囲気下で行った。
<Sliding properties>
Cylindrical thrust test specimens were prepared using the resin composition obtained above by injection molding at a cylinder temperature of 200°C and a mold temperature of 80°C.
The cylindrical thrust test piece thus obtained was subjected to a thrust friction and wear test against carbon steel S45C, and the dynamic friction coefficient was measured under a load of 3 kgf, a surface pressure of 0.15 MPa, and a linear velocity of 0.1 m/sec.
The measurement was carried out using a thrust type friction and wear tester manufactured by Orientec Co., Ltd. in an atmosphere at a temperature of 23° C. and a humidity of 50%.
本発明の樹脂組成物は、コーヒー粕を凍結乾燥後した後に粉砕することにより、他の方法で粉砕した場合や未粉砕の場合よりも、摺動性が向上した(実施例1と比較例2、3の比較、実施例2と比較例4、5の比較、実施例3と比較例5、6の比較)。 By freeze-drying and then pulverizing coffee grounds, the resin composition of the present invention exhibited improved sliding properties compared to grinding by other methods or when the grounds were not pulverized (Compare Example 1 with Comparative Examples 2 and 3, Example 2 with Comparative Examples 4 and 5, and Example 3 with Comparative Examples 5 and 6).
3.参考例A~D
コーヒー粕Cについて、表5に示す条件で乾燥した。乾燥後、粉砕せずに表5に示す通り配合し(表5における各成分の単位は質量部である)、ヘンシェルミキサーでプリブレンドした後、1ヶ所のベント口を有する30mm径の二軸押出機の主フィード口に投入して溶融混合(押出条件:L/D=35、押出温度=190℃、スクリュー回転数=120rpm、ベント真空圧=-0.08MPa、吐出量=10kg/hr)し、ペレット状の樹脂組成物を調製した。
得られた樹脂組成物を用いて以下の評価を行った。
3. Reference examples A to D
Coffee grounds C were dried under the conditions shown in Table 5. After drying, the components were not pulverized but were compounded as shown in Table 5 (the units for each component in Table 5 are parts by mass), preblended in a Henschel mixer, and then charged into the main feed port of a 30 mm diameter twin-screw extruder equipped with one vent port for melt mixing (extrusion conditions: L/D = 35, extrusion temperature = 190°C, screw rotation speed = 120 rpm, vent vacuum pressure = -0.08 MPa, discharge rate = 10 kg/hr) to prepare a resin composition in pellet form.
The resulting resin compositions were evaluated as follows.
<動摩擦係数>
上記で得られた樹脂組成物を80℃で3時間乾燥した後、射出成形機(住友重機械工業製「SE-30DUZ」)を用いて、シリンダー温度195℃、金型温度90℃の条件で円筒型スラスト試験片に成形した。
得られた円筒型スラスト試験片について、炭素鋼S45Cに対する、線速度10cm/sで3分毎に3kg、5kg、10kgと5kg以降は5kgずつ面圧力を向上させて行うスラスト式摩擦摩耗試験において、処方による動摩擦係数の差が生じやすい高面圧下(荷重50kg、面圧力4.9MPa)の動摩擦係数に着目し、3分間の動摩擦係数の平均値を記録した。
<Dynamic friction coefficient>
The resin composition obtained above was dried at 80°C for 3 hours, and then molded into a cylindrical thrust test piece using an injection molding machine (Sumitomo Heavy Industries, Ltd., "SE-30DUZ") under conditions of a cylinder temperature of 195°C and a mold temperature of 90°C.
The obtained cylindrical thrust test pieces were subjected to a thrust friction and wear test against carbon steel S45C at a linear velocity of 10 cm/s, with the surface pressure increased every 3 minutes by 3 kg, 5 kg, and 10 kg, with the surface pressure increasing by 5 kg from 5 kg onwards. Focusing on the dynamic friction coefficient under high surface pressure (load 50 kg, surface pressure 4.9 MPa), where differences in the dynamic friction coefficient due to formulation are likely to occur, the average value of the dynamic friction coefficient over 3 minutes was recorded.
本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更が可能であることは当業者に明らかである。
Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
Claims (8)
凍結粉砕により粉砕された脂肪酸を含む植物由来の多孔性粉粒体1~50質量部を含む、樹脂組成物。 For 100 parts by mass of polyacetal resin,
A resin composition comprising 1 to 50 parts by mass of a plant-derived porous powder containing fatty acids pulverized by freeze-pulverization.
前記多孔性粉粒体がコーヒー粕由来である、請求項1に記載の樹脂組成物。 Further, the composition contains 0.1 to 3 parts by mass of a fatty acid metal salt relative to 100 parts by mass of the polyacetal resin,
The resin composition according to claim 1 , wherein the porous powder is derived from coffee grounds.
The molded article according to claim 6, which is a sliding member.
Applications Claiming Priority (2)
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- 2024-09-19 JP JP2024162199A patent/JP2025168189A/en active Pending
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