JPH1112459A

JPH1112459A - ポリアミド樹脂組成物およびこれを用いてなる成形品

Info

Publication number: JPH1112459A
Application number: JP9169323A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Osawa; 正大澤; Kazuyuki Wakamura; 和幸若村
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 1999-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】摩擦特性や磨耗特性などの摺動性に優れたポ
リアミド樹脂組成物およびこれを用いてなる成形品を提
供し、特に自動車などのドアチェック用レバーとして好
適に使用できる成形品を提供する。【解決手段】相対粘度１．０〜４．５のポリアミド樹
脂９５〜７０重量部と超高分子量ポリオレフィン５〜３
０重量部とからなる。または、前記ポリアミド樹脂組成
物１００重量部に対して、さらにタルクまたはリン酸塩
粉末または潤滑油の中から選ばれた少なくとも１種類の
添加剤が５重量部以下の割合で配合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、摩擦特性や磨耗特
性などの摺動性に優れたポリアミド樹脂組成物およびこ
れを用いてなる成形品に関する。特に自動車などのドア
チェック用レバーとして好適に使用できる成形品に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車のギヤやベヤリングやカムの軸受
けなどの摺動部材には、従来より、摩擦特性および磨耗
特性などの摺動性や機械的特性に優れたナイロン６やナ
イロン６６などのポリアミド樹脂が用いられていた。し
かしながら、自動車のドアチェック用レバーのように、
より過酷な条件で使用する摺動部材においては、上記の
ポリアミド樹脂よりもさらに摺動性を向上させることが
必要である。

【０００３】図１は一般的な自動車のドアチェックレバ
ー１を示したものである。３は金属製のレバーであり、
そのうちの３ａは車体に連結され、３ｂはドアに連結さ
れている。２は、レバー３の外側に一体的に設けられた
樹脂層であって、金属製のレバー３よりも耐磨耗性が向
上し、かつ摩擦係数の低い材料、例えばポリアミド樹脂
に特殊な材料を添加した樹脂組成物にて形成されてい
る。

【０００４】具体的には、ポリアミド樹脂に摺動性改良
剤を加えたもの、例えば、溶融重合または溶融重縮合で
得られた固有粘度が０．７〜２．５程度のナイロン６樹
脂に、テフロン（ポリテトラフルオロエチレンの商品
名：登録商標）やフッ素系共重合体や高密度ポリエチレ
ンなどの添加物をブレンドした樹脂組成物が提案されて
いる。しかし、このような添加物を配合した樹脂組成物
は、摺動性を向上させるために前記添加物を多量に配合
する必要があり、その結果、摺動性は向上するものの、
ナイロン６樹脂の配合割合が減ってしまうため樹脂組成
物の機械的特性や耐熱性が低下するという問題があっ
た。また、テフロンは、摺動性改良剤としてよく知られ
ているが、一般に高価であるため、コストの点でも高い
割合で配合することが難しいという問題があった。

【０００５】また、上記に代えて、ナイロン６やナイロ
ン６６に低分子量のシリコンオイルやワックスといった
潤滑剤をブレンドした樹脂組成物が提案されている。し
かし、このような潤滑剤の配合された樹脂組成物は、短
期間使用するには十分な摺動性が得られるものの、長期
間使用すると低分子量の潤滑剤が樹脂組成物の表面に浮
き出してくるため安定して使用することができないとい
う問題点があった。

【０００６】また、別の例として、二硫化モリブデンや
黒鉛やリン酸塩粉末をポリアミド樹脂にブレンドした樹
脂組成物が提案されているが、このような樹脂組成物
は、上述のテフロンやフッ素系共重合体や高密度ポリエ
チレンなどの添加物を配合した樹脂組成物と同様に、十
分な摺動性を得るためには二硫化モリブデンや黒鉛やリ
ン酸塩粉末などを多量に添加する必要があり、そのため
機械的特性や成形性が低下するという問題があった。

【０００７】また、特開平６−３４５９６１号公報に
は、ポリアミド樹脂にワラストナイトと酸変性スチレン
系共重合体と酸変性高密度ポリエチレンとをブレンドし
た樹脂組成物が提案されている。しかしながら、このよ
うな樹脂組成物は、磨耗量が多く磨耗特性に劣るもので
あった。

【０００８】さらに、特開平８−１５７７１４号公報に
は、ポリアミド樹脂と重量平均分子量５万〜４０万の酸
変性高密度ポリエチレンとからなる樹脂組成物が提案さ
れている。このような樹脂組成物は、耐衝撃性は向上す
るものの、摩擦係数が大きいため磨耗量が大きくなり磨
耗特性が低く摺動性に劣るという問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
解決し、摩擦特性や磨耗特性などの摺動性に優れたポリ
アミド樹脂組成物およびこれを用いてなる成形品を提供
し、特に自動車などのドアチェック用レバーとして好適
に使用できる成形品を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討をした結果、本発明に至った
ものである。すなわち本発明は、相対粘度１．０〜４．
５のポリアミド樹脂９５〜７０重量部と超高分子量ポリ
オレフィン５〜３０重量部とからなることを特徴とする
ポリアミド樹脂組成物を要旨とするものである。

【００１１】本発明によれば、相対粘度１．０〜４．５
のポリアミド樹脂組成物９５〜７０重量部に対し、超高
分子量ポリオレフィン５〜３０重量部を配合すること
で、摩擦係数や磨耗量が小さくなり摺動性が向上する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のポリアミド樹脂組成物
は、相対粘度１．０〜４．５のポリアミド樹脂９５〜７
０重量部と超高分子量ポリオレフィン５〜３０重量部と
からなる必要がある。

【００１３】ポリアミド樹脂の相対粘度は、次の通りで
あることが必要である。すなわち、９６％の硫酸を溶媒
としてこの溶媒１００ｃｃに試料１．０ｇを溶解し、温
度２５℃の条件で常法により測定した相対粘度が１．０
〜４．５である必要がある。相対粘度が１．０未満であ
ると摺動性に優れた成形体を得ることができず、機械的
特性にも劣るものとなる。また、相対粘度が４．５を超
えると成形性に劣るものとなる。

【００１４】このような相対粘度を有するポリアミド樹
脂９５〜７０重量部と、摺動性の高い超高分子量ポリオ
レフィン５〜３０重量部とをブレンドすることで、樹脂
組成物の摺動性が向上する。ポリアミド樹脂の配合割合
が９５重量部よりも多くなると、超高分子量ポリオレフ
ィンの配合割合が少なくなるため摺動性に劣るものとな
る。また、ポリアミド樹脂の配合割合が７０重量部より
少なくなると、機械的特性に劣る樹脂組成物となる。

【００１５】なお、本発明によれば、ポリアミド樹脂組
成物の摺動性をさらに向上させるために、前記ポリアミ
ド樹脂組成物１００重量部に対して、さらにリン酸塩粉
末またはタルクまたは潤滑油の中から選ばれた少なくと
も１種類の添加剤を５重量部以下、好ましくは０．５〜
５重量部の割合で配合してもよい。

【００１６】リン酸塩粉末またはタルクまたは潤滑油
は、ポリアミド樹脂組成物の流動性を高める添加剤であ
り、このような添加剤を配合することで、ポリアミド樹
脂組成物の摩擦係数や磨耗量が小さくなり摺動性が向上
する。前記添加剤の配合割合が５重量部を超えると、流
動性が高くなりすぎて成形性に劣り、また、摺動性にも
劣るものとなる。

【００１７】このようなポリアミド樹脂組成物を用いて
なる成形品としては、例えば、自動車のギアやベヤリン
グやカムの軸受けやドアチェック用レバーのような摺動
部材が挙げられる。中でも特に、上記図１に示したよう
なドアチェック用レバー１として好適に使用できる。

【００１８】本発明の樹脂組成物の主成分となるポリア
ミド樹脂としては、ラクタムあるいはアミノカルボン酸
の重合またはジアミンとカルボン酸の重縮合によって得
られるホモポリアミドおよびコポリアミド、そしてこれ
らの混合物が挙げられる。具体的には、例えばナイロン
６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン６１０、ナ
イロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２などのホモ
ポリマー、これら２成分以上を含むコポリマーあるいは
混合物が挙げられる。中でも特に、ナイロン６とナイロ
ン６６とが好ましい。

【００１９】摺動性の改良剤である超高分子量ポリオレ
フィンは、粉末状、ペレット状、チョップドファイバー
状など、形状には特に制限はされないが、通常は重量平
均分子量が１００万以上、嵩密度が０．９４ｇ／ｃｍ³
以上、平均粒径が１００μｍ以下の微粉末状のものが好
ましい。超高分子量ポリオレフィンの重量平均分子量が
１００万未満のものでは、得られる成形品の摺動性が不
十分となる。また、嵩密度が０．９４ｇ／ｃｍ³未満も
しくは平均粒径が１００μｍを超えるものでは、摺動性
に優れた成形体を得ることができないので好ましくな
い。

【００２０】このような超高分子量ポリオレフィンとし
ては、超高分子量ポリエチレン、超高分子量ポリプロピ
レン、超高分子量４−メチル−１−ペンテン、超高分子
量ポリブテン−１などが挙げられるが、中でも超高分子
量ポリエチレンが特に好ましい。

【００２１】なお、超高分子量ポリエチレンの場合に
は、その特性を損なわない範囲で、プロピレン、１−ブ
テン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−
ヘキセン、１−オクテン、１−デセンなどのα−オレフ
ィン類、ブタジエン、イソプレンなどのジエン類、シク
ロペンテン、シクロヘキセン、シクロペンタジエンなど
のシクロオレフィン類、メチルアクリレート、エチルア
クリレート、ブチルアクリレートなどのアクリレート類
が少量共重合されたものであってもよい。

【００２２】添加剤の１種であるタルクとしては、一般
に市販されているものが使用できる。また、リン酸塩と
しては、水に不溶またはほとんど不溶の第２、第３リン
酸塩、メタリン酸塩、ピロリン酸塩、リン酸カルシウ
ム、リン酸−水素カルシウム、リン酸バリウム、リン酸
リチウム、メタリン酸カルシウム、ピロリン酸亜鉛など
が挙げられるが、中でも特に水に不溶またはほとんど不
溶の第２、第３リン酸塩、メタリン酸塩、ピロリン酸塩
が好ましい。

【００２３】なお、上記リン酸塩は粉末状態で、１５０
メッシュを通過する程度の粉体とすることが好ましい。
また、潤滑油としては、スピンドル油、タービン油、マ
シン油、ダイナモ油などの芳香族系潤滑油、ナフテン系
潤滑油、パラフィン系潤滑油または炭化水素、エステ
ル、ポリグリコール、シリコンオイルのように合成油な
ど一般的に使用されている潤滑油が使用される。

【００２４】なお、本発明におけるポリアミド樹脂組成
物には、成形品とした場合の摩擦特性や磨耗特性などの
摺動性をより一層向上させるために、炭素繊維、フッ素
樹脂粉末、二硫化モリブデン、ガラスビーズなどの添加
剤を添加してもよい。また、必要に応じて炭素カルシウ
ムや硫酸バリウムなどの充填材、チタン酸カリウムなど
のウイスカー、カーボンブラック、金属粉末などの導電
性改良充填材を樹脂組成物の摺動性を損なわない範囲で
添加してもよい。さらに、劣化防止剤、安定剤、滑剤、
可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、着色剤、離型剤なども適
宜添加することができる。

【００２５】上記樹脂組成物の製造方法は特に限定され
るものではないが、ポリアミド樹脂組成物と超高分子量
ポリオレフィンとを、二軸押出し機を用いてブレンド
し、ペレット化することが好ましい。なお、前記樹脂組
成物にリン酸塩粉末またはタルクまたは潤滑油の中から
選ばれた少なくとも１種類のものを添加する場合も同様
である。

【００２６】このようにして得られたポリアミド樹脂組
成物より成形品を得るためには、射出成形機を用いて、
前記樹脂組成物を射出成形すればよい。

【００２７】

【実施例】次に実施例に基づき本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもので
はない。なお、実施例における各種物性値の測定は、以
下の方法により測定した。

【００２８】（１）相対粘度：９６％の硫酸を溶媒とし
て、この溶媒１００ｃｃに試料１．０ｇを溶解し、温度
２５℃の条件で常法により測定した。

【００２９】（２）引張強度（ＭＰａ）：ＡＳＴＭ−Ｄ
−６３８に記載の方法に準じて測定した。

【００３０】（３）引張伸度（％）：ＡＳＴＭ−Ｄ−６
３８に記載の方法に準じて測定した。

【００３１】（４）曲げ強度（ＭＰａ）：ＡＳＴＭ−Ｄ
−７９０に記載の方法に準じて測定した。

【００３２】（５）曲げ弾性率（ＧＰａ）：ＡＳＴＭ−
Ｄ−７９０に記載の方法に準じて測定した。

【００３３】（６）磨耗量（ｍｇ・ｍｍ²／ｋｇ・ｋ
ｍ）：樹脂組成物を用いて、外径２５．６ｍｍ、内径２
０ｍｍ、厚み１５ｍｍの円筒形の試験片を作製した。次
いで、鈴木式摩擦磨耗試験機（東洋測器社製Ｃ−Ｍ
型）を用いて、相手材としてＳ４５Ｃ鋼を用い、試験荷
重１５ｋｇｆ（面圧７．５ｋｇ／ｃｍ²）、周速３０ｃ
ｍ／秒の条件で回転を行った。３時間後に試料の重量を
測定し、試験前の重量との差から磨耗量を求めた。（７）摩擦係数：樹脂組成物を用いて、外径２５．６ｍ
ｍ、内径２０ｍｍ、厚み１５ｍｍの円筒形の試験片を作
製した。次いで、鈴木式摩擦磨耗試験機（東洋測器社製
Ｃ−Ｍ型）の摩擦力検出器を用いて、荷重７．５ｋｇ
／ｃｍ²の条件で１時間後の摩擦係数と２時間後の摩擦
係数とを測定した。

【００３４】実施例１ポリアミド樹脂として相対粘度２．５のナイロン６（ユ
ニチカ社製Ａ１０３０Ｊ）９０重量部を用いた。ま
た、超高分子量ポリオレフィンとして、重量平均分子量
が２００万、平均粒径が３０μｍ、嵩密度が０．９４ｇ
／ｃｍ³である超高分子量ポリエチレン（三井石油化学
工業社製ミペロンＸＭ−２２０）１０重量部を用い
た。

【００３５】前記配合割合のナイロン６と超高分子量ポ
リエチレンとを、シリンダー温度２６０℃に設定した二
軸押し出し機（池貝鉄工社製型番ＰＣＭ−３０）を用
いてブレンドし、樹脂ペレットを作製した。

【００３６】得られた樹脂ペレットは、９０℃の温度で
１５時間真空乾燥した。この樹脂ペレットを用いて、シ
リンダー温度２６０℃、金型温度８０℃に調整された射
出成形機により上述の試験片を作製した。

【００３７】得られた樹脂組成物の機械的特性と摩擦係
数と磨耗量との測定結果を表１に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】実施例２ナイロン６（ユニチカ社製Ａ１０３０Ｊ）樹脂８５重
量部に超高分子量ポリオレフィン（三井石油化学工業社
製ミペロンＸＭ−２２０）を１５重量部を用いた。

【００４０】そしてそれ以外は、実施例１と同様にして
試験片を作製した。得られた樹脂組成物の機械的特性と
摩擦係数と磨耗量との測定結果を表１に示す。

【００４１】実施例３ナイロン６（ユニチカ社製Ａ１０３０Ｊ）樹脂８０重
量部に超高分子量ポリオレフィン（三井石油化学工業社
製ミペロンＸＭ−２２０）を２０重量部を用いた。

【００４２】そしてそれ以外は、実施例１と同様にして
試験片を作製した。得られた樹脂組成物の機械的特性と
摩擦係数と磨耗量との測定結果を表１に示す。

【００４３】実施例４ポリアミド樹脂として相対粘度２．５のナイロン６（ユ
ニチカ社製Ａ１０３０Ｊ）９０重量部を用いた。ま
た、超高分子量ポリオレフィンとして、重量平均分子量
が２００万、平均粒径が３０μｍ、嵩密度が０．９４ｇ
／ｃｍ³である超高分子量ポリエチレン（三井石油化学
工業社製ミペロンＸＭ−２２０）１０重量部を用い
た。

【００４４】そして、前記ナイロン６と超高分子量ポリ
エチレンとの合計１００重量部に対し、さらに添加剤と
して粒径０．９μｍの超微粉タルク（日本タルク社製
Ｎ（Ｆ））を０．５重量部用いた。

【００４５】前記配合割合のナイロン６と超高分子量ポ
リエチレンとタルクとを、シリンダー温度２６０℃に設
定した二軸押し出し機（池貝鉄工社製ＰＣＭ−３０）
を用いてブレンドし、樹脂ペレットを作製した。

【００４６】得られた樹脂ペレットは、９０℃の温度で
１５時間真空乾燥した。この樹脂ペレットを用いて、シ
リンダー温度２６０℃、金型温度８０℃に調整された射
出成形機により試験片を作製した。

【００４７】得られた樹脂組成物の機械的特性と摩擦係
数と磨耗量との測定結果を表１に示す。

【００４８】実施例５添加剤としてタルクの代わりに潤滑油（東芝シリコーン
社製シリコンオイルＴＳＦ４５１−１Ｍ）を２重量部
用いた。

【００４９】そして、それ以外は実施例４と同様にして
試験片を作製した。得られた樹脂組成物の機械的特性と
摩擦係数と磨耗量との測定結果を表１に示す。

【００５０】実施例６添加剤としてリン酸塩粉末（太平化学産業社製第三リ
ン酸カルシウム）を３重量部用いた。

【００５１】そして、それ以外は実施例４と同様にして
試験片を作製した。得られた樹脂組成物の機械的特性と
摩擦係数と磨耗量との測定結果を表１に示す。

【００５２】実施例１〜６は、いずれもポリアミド樹脂
と超高分子量ポリオレフィンとが本発明の範囲でブレン
ドされているため、いずれも良好な摩擦係数や磨耗量が
低く摺動性に優れたものであった。また、実施例１〜３
では、超高分子量ポリオレフィンの配合量が増えると、
ポリアミド樹脂の配合割合が減るため機械的特性はやや
低下するものの、摩擦係数や磨耗量は小さくなり摺動性
が向上した。

【００５３】実施例４〜６は、いずれも実施例１の樹脂
組成物にタルクやリン酸塩や潤滑剤を配合したものとな
ったため、実施例１に比べ、機械的強度は同等あるいは
やや低下したものの、摩擦係数や磨耗量は低くなり摺動
性が向上した。

【００５４】比較例１樹脂組成物の材料を、相対粘度２．５のナイロン６（ユ
ニチカ社製Ａ１０３０Ｊ）のみとした。そしてそれ以
外は実施例１と同様にして試験片を作製した。

【００５５】得られた樹脂組成物の機械的特性と摩擦係
数と磨耗量との測定結果を表１に示す。

【００５６】比較例２相対粘度２．５のナイロン６（ユニチカ社製Ａ１０３
０Ｊ）を本発明の範囲の下限よりも少なく、６５重量部
とした。そして、重量平均分子量が２００万、平均粒径
が３０μｍ、嵩密度が０．９４ｇ／ｃｍ³である超高分
子量ポリエチレン（三井石油化学工業社製ミペロンＸ
Ｍ−２２０）の配合量を本発明の範囲の上限より多く３
５重量部とした。

【００５７】そして、それ以外は実施例１と同様にして
試験片を作製した。得られた樹脂組成物の機械的特性と
摩擦係数と磨耗量との測定結果を表１に示す。

【００５８】比較例３添加剤としてタルクを用い、その配合量を本発明の範囲
の上限より多く１０重量部とした。

【００５９】そして、それ以外は実施例４と同様にして
試験片を作製した。得られた樹脂組成物の機械的特性と
摩擦係数と磨耗量との測定結果を表１に示す。

【００６０】比較例１は、ポリアミド樹脂のみを用いた
ため、機械的特性には優れているものの、摩擦係数や磨
耗量が大きく摺動性に劣るものであった。比較例２は、
ポリアミド樹脂の配合割合が本発明の下限より少なかっ
たため、機械的特性に劣るものとなり、自動車のドアチ
ェック用レバーとして使用するには不向きなものであっ
た。

【００６１】比較例３は、添加剤の配合割合を本発明の
上限よりも多くしたため、摩擦係数や磨耗量が大きく摺
動性に劣るものであった。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、相対粘度１．０〜４．
５のポリアミド樹脂９５〜７０重量部と超高分子量ポリ
オレフィン５〜３０重量部とからポリアミド樹脂組成物
を作製することで、摺動性に優れた樹脂組成物が得られ
る。また、前記ポリアミド樹脂組成物１００重量部に対
し、さらにリン酸塩粉末またはタルクまたは潤滑油の中
から選ばれた少なくとも１種類のものを０．５〜５重量
部の割合で添加することで、摩擦特性や磨耗特性などの
摺動性がさらに向上する。

【００６３】また、相対粘度１．０〜４．５のポリアミ
ド樹脂を９５〜７０重量部の範囲で用いているため、機
械的特性にも優れた樹脂組成物が得られる。従って、上
記樹脂組成物からなる成形品は、例えば、自動車のドア
チェック用レバーのような機械的特性と摺動性との双方
に優れた摺動部材として好適に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の一般的な自動車のドアチェック用レバー
の斜視図である。

【符号の説明】

１ドアチェク用レバー２ポリアミド樹脂組成物３金属

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ // Ｃ０８Ｊ 5/00 ＣＦＧＣ０８Ｊ 5/00 ＣＦＧ (Ｃ０８Ｌ 77/00 23:02）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相対粘度１．０〜４．５のポリアミド樹
脂９５〜７０重量部と超高分子量ポリオレフィン５〜３
０重量部とからなることを特徴とするポリアミド樹脂組
成物。
【請求項２】請求項１記載のポリアミド樹脂組成物１
００重量部に対して、さらにタルクまたはリン酸塩粉末
または潤滑油の中から選ばれた少なくとも１種類の添加
剤が５重量部以下の割合で配合されていることを特徴と
するポリアミド樹脂組成物。
【請求項３】請求項１または請求項２記載のポリアミ
ド樹脂組成物を用いてなる成形品。
【請求項４】ドアチェック用レバーであることを特徴
とする請求項３記載の成形品。