JPH1129692A - ポリアセタール樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】優れた摺動特性、導電性、機械的性質、熱安定
性および成形性を有するポリアセタール樹脂組成物を提
供する。 【解決手段】（ａ）ポリアセタール樹脂１００重量部、
（ｂ）脂肪酸１〜１０重量部、（ｃ）リン酸塩１〜１０
重量部、（ｄ）カーボンブラック１〜２０重量部および
（ｅ）キノリン化合物、アミド化合物およびアミン化合
物の群から選択された少なくとも１種の熱安定剤０．１
〜１５重量部とから成るポリアセタール樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本願発明は、ポリアセタール
樹脂組成物に関し、詳しくは、優れた摺動特性と導電
性、機械的性質、熱安定性および成形性を有するポリア
セタール樹脂組成物に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、オーデイオ、ビデオテープコーダ
ー、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の電
子機器の普及に伴い、多くのプラスチック製品が機構部
品および内蔵部品として使用されいる。これら機構部品
および内蔵部品のうち、軸受、カム、歯車、滑り板、ガ
イド部材等の摺動部材には優れた摺動特性および高い導
電性が求められている。摺動特性と導電性を付与するた
めに、ポリアセタール樹脂に導電性カーボンブラックと
フッ素樹脂とを配合することが知られている（特公平２
ー６０６９４）。 【０００３】しかしながら、ポリアセタール樹脂に、所
望の摺動特性と導電性を得るための十分な量のフッソ樹
脂と導電性カーボンブラックを配合した場合、ポリアセ
タール樹脂の熱安定性が低下すると共に、成形性が著し
く悪化し、且つ、機械的性質も低下する。特に、樹脂組
成物の熱安定性および成形性の悪化に伴い、射出成形な
どによって導電性を有する高精度の小型の摺動部材など
の機構部品および内蔵部品の成形が困難である。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みなされたものであり、その目的は、優れた摺動特
性、導電性、機械的性質、熱安定性および成形性を有す
るポリアセタール樹脂組成物を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
を重ねた結果、ポリアセタール樹脂およびカーボンブラ
ックとから成る組成物に脂肪酸、リン酸塩および特定の
熱安定剤を特定量添加することにより、上記の目的を容
易に達成し得るとの知見を得た。 【０００６】本発明は、上記の知見に基づき完成された
ものであり、その要旨は、（ａ）ポリアセタール樹脂１
００重量部、（ｂ）脂肪酸１〜１０重量部、（ｃ）リン
酸塩１〜１０重量部、（ｄ）カーボンブラック１〜２０
重量部および（ｅ）キノリン化合物、アミド化合物およ
びアミン化合物の群から選択された少なくとも１種の熱
安定剤０．１〜１５重量部とから成ることを特徴とする
ポリアセタール樹脂組成物に存する。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
先ず、ポリアセタール樹脂について説明する。ポリアセ
タール樹脂としては、ポリアセタールホモポリマーの
他、主鎖の大部分がオキシメチレン連鎖より成るポリア
セタールコポリマーを使用することが出来る。また、公
知の方法で架橋またはグラフト共重合して変性させたポ
リアセタール樹脂も使用することが出来る。 【０００８】ポリアセタール樹脂の分子量（数平均分子
量）は、その成形が可能な限り特に制限はないが、通常
２０，０００〜８０，０００の範囲である。そして、比
較的流動性のよいポリアセタール樹脂、例えば、ＡＳＴ
Ｍ−Ｄ−１２３８法で測定したメルトフローレートが４
ｇ／１０ｍｉｎ以上のポリアセタール樹脂が好適に使用
される。 【０００９】ポリアセタール樹脂の具体例としては、ホ
ルムアルデヒドのホモポリマー（イー．アイ．デュポン
社製「デルリン」（商品名）、分子量５０，０００〜７
０，０００）、トリオキサンとエチレンオキサイドとの
１００／０．１〜１５の共重合体（ポリプラスチックス
社製商品名「ジュラコン」、分子量約５０，０００）等
が挙げられる。 【００１０】次に、本発明で使用される脂肪酸について
説明する。脂肪酸としては、常温でロウ状または油状を
呈する高級脂肪酸で、飽和高級脂肪酸または不飽和高級
脂肪酸のいずれも使用することが出来る。飽和高級脂肪
酸としては、炭素数１０以上の飽和脂肪酸を好適に使用
することが出来、具体的には、カプリン酸、ラウリン
酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラ
キン酸、ベヘン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン
酸等が挙げられる。 【００１１】不飽和高級脂肪酸としては、炭素数１２以
上の不飽和脂肪酸を好適に使用することが出来、具体的
には、ラウロレイン酸、ミリストレイン酸、オレイン
酸、ガドレン酸、リノール酸等が挙げられる。 【００１２】脂肪酸の使用割合は、ポリアセタール樹脂
１００重量部に対して１〜１０重量部、好ましくは３〜
５重量部である。脂肪酸の量が１重量部未満の場合は、
摩擦係数の低下の効果が十分でなく所望の摺動特性が得
られない。また、１０重量部を超える場合は、機械的性
質、特に、強度が低下する。 【００１３】本発明で使用されるリン酸塩としては、ア
ルカリ金属、アルカリ土類金属または遷移金属の第三リ
ン酸塩、第二リン酸塩、ピロリン酸塩またはメタリン酸
塩が挙げられ、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の
第三リン酸塩、第二リン酸塩またはピロリン酸塩が好ま
しい。具体的には、リン酸三リチウム、リン酸水素二リ
チウム、ピロリン酸リチウム、リン酸三カルシウム、リ
ン酸一水素カルシウムおよびピロリン酸カルシウムが好
ましい。 【００１４】リン酸塩の配合割合は、ポリアセタール樹
脂１００重量部に対して１〜１０重量部である。リン酸
塩を前記脂肪酸と共存させることによって、低速領域に
おける摩擦係数の安定化が計られる。特に、耐摩耗性お
よび耐荷重性の見地から、３〜７重量部の配合割合が好
ましい。リン酸塩の量が１重量部未満の場合は、低速領
域における摩擦係数の安定化が計られず、１０量部を超
える場合は、成形性が低下し、機械的性質、特に、靱性
が低下する。 【００１５】次に、本発明で使用される導電性カーボン
ブラックについて説明する。導電性カーボンブラック
は、市販の導電性カーボンブラックでよく、その一例を
示せば、ライオンアクゾ社製「ケッチェンブラック」
（商品名）が例示される。導電性カーボンブラックの使
用割合は、ポリアセタール樹脂１００重量部に対して１
〜２０重量部、好ましくは２〜１０重量部である。 【００１６】導電性カーボンブラックの量が１重量部未
満の場合は、所望の導電性が得られず、２０重量部を超
える場合は、導電性カーボンブラックがポリアセタール
樹脂へ均一に配合されず、且つ、機械的性質、熱安定性
および成形性が低下する。 【００１７】次に、本発明で使用される熱安定剤として
のキノリン化合物について説明する。キノリン化合物と
しては、下記式一般式（１）、（２）又は（３）で表さ
れる化合物が好適に使用される。 【００１８】 【化５】 【００１９】一般式（１）中、Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³は、
それぞれ、炭素数１〜３のアルキル基、好ましくは炭素
数１〜２のアルキル基を示し、Ｚは―ＯＲ⁴を示し、Ｒ⁴
は、炭素数１〜３のアルキル基、好ましくは炭素数１〜
２のアルキル基を示す。 【００２０】 【化６】【００２１】一般式（２）中、Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³は、
それぞれ、炭素数１〜３のアルキル基、好ましくは炭素
数１〜２のアルキル基を示し、ｎは整数であり、好まし
くは１〜９の整数である。 【００２２】 【化７】 【００２３】一般式（３）中、ＡおよびＤは、それぞ
れ、水素原子、水酸基または炭素数１〜３のアルキル
基、好ましくは炭素数１〜２のアルキル基を示し、Ｂ
は、水素原子または炭素数１〜３のアルキル基、好まし
くは炭素数１〜２のアルキル基を示し、Ｅは水素原子ま
たは水酸基を示し、Ｇは、水素原子、水酸基、炭素数１
〜３のアルキル基、好ましくは炭素数１〜２のアルキル
基または炭素数１〜３のアルコキシ基、好ましくは炭素
数１〜２のアルコキシ基を示し、ＪおよびＬは、それぞ
れ、水素原子または水酸基を示す。但し、キノリン環は
少なくとも５個の水素原子を有する。 【００２４】キノリン化合物としては、２、２、４ート
リメチルー１、２ージハイドロキノリン重合物、６ーエ
トキシー２、２、４ートリメチルー１、２ージハイドロ
キノリン、８ーキノリノール又はキノリンが好ましい。 【００２５】次に、本発明で使用される熱安定剤として
のアミド化合物について説明する。アミド化合物として
は、下記一般式（４）で表される化合物が好適に使用さ
れる。 【００２６】 【化８】 【００２７】一般式（４）中、Ｒは、カルボン酸残基、
好ましくは、炭素数２〜２３の飽和もしくは不飽和炭化
水素基、または、ビニル重合体もしくはビニル共重合体
の基本単位を有する基を示し、ｎは1〜６の整数であ
り、ｘおよびｙは０又は１〜１０の整数である。但し、
ｘが０の場合は、ｙは０ではない。 【００２８】一般式（４）で表されるアミド化合物とし
ては、酪酸アミド、カプロン酸アミド、ラウリン酸アミ
ド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステア
リン酸アミド、ベヘニン酸アミド、オレイン酸アミド、
リノール酸アミド、リノレン酸アミド等の高級脂肪酸ア
ミドのエチレンオキシド付加物が好ましく、特に、ラウ
リン酸ジエタノールアミド又はステアリン酸ジエタノー
ルアミドが好ましい。 【００２９】次に、本発明で使用される熱安定剤として
のアミン化合物について説明する。斯かるアミン化合物
としては、４、４’−ジオクチルジフェニルアミン、
４、４’−ビス（α、α’−ジメチルベンジル）ジフェ
ニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、フェニル
−β−ナフチルアミン、Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フ
ェニレンジアミン、Ｎ、Ｎ’−ジ−β−ナフチル−ｐ−
フェニレンジアミン、Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ’−フェ
ニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−
イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、アルドール−
α−ナフチルアミン等が挙げられる。 【００３０】上記の各熱安定剤の使用割合は、ポリアセ
タール樹脂１００重量部に対して０．１〜１５重量部、
好ましくは１〜５重量部である。熱安定剤の量が０．１
重量部未満の場合は、十分な熱安定性が得られずに成形
性が著しく悪くなり、射出成形によって所望の小型機構
部品および内蔵部品を得ることが出来ない。熱安定剤の
量が１５重量部を超える場合は、機械的性質が低下し且
つ成形品の表面に熱安定剤が析出する欠点がある。 【００３１】本発明のポリアセタール樹脂組成物は、
（ａ）ポリアセタール樹脂に（ｂ）脂肪酸、（ｃ）リン
酸塩、（ｄ）カーボンブラックおよび（ｅ）キノリン化
合物、アミド化合物およびアミン化合物の群から選択さ
れた少なくとも１種の熱安定剤を配合して成り、導電
性、機械的性質、摺動特性および熱安定性等の良好な特
性と優れた成形加工性を有するが、更に、上述の成分に
加えて潤滑油をポリアセタール樹脂に配合することによ
り、一層優れた摺動特性を発揮する。 【００３２】潤滑油としては、機械油、エンジン油等の
鉱油、ヒマシ油等の植物油、エステル油、シリコン油、
下記一般式（５）で表されるポリα−オレフィン等の合
成油を使用することが出来る。 【００３３】 【化９】 【００３４】一般式（５）で表されるポリα−オレフィ
ンは、アルキル基の種類およびｎ数によって種々の特性
を有する。例えば、Ｒ＝Ｃ₈Ｈ₁₇およびｎ＝１〜６のポ
リα−オレフィンは、４０℃で１８〜３０ｃｓｔの粘度
を有する。具体的には、三井石油化学工業社製の「ルー
カント」（商品名）が挙げられる。 【００３５】潤滑油の配合割合は、ポリアセタール樹脂
１００部に対して、通常１０重量部以下、好ましくは３
〜７重量部である。潤滑油の量が１０重量部を超える場
合は、機械的性質、特に、強度が低下する。 【００３６】本発明のポリアセタール樹脂組成物は優れ
た成形性を有し、且つ、当該ポリアセタール樹脂組成物
から成る成形部材は、体積固有抵抗値が１〜１０⁷Ω・
ｃｍ、すべり速度１０ｍ／ｍｉｎ、荷重１０ｋｇｆ／ｃ
ｍ² 、試験時間１５時間のラジアルジャーナル試験にお
いて、摩擦係数が０．３０以下で摩耗量が３５μｍ以下
の優れた摺動特性を示す。 【００３７】斯かる本発明のポリアセタール樹脂組成物
は、オーデイオ、ビデオテープコーダー、パーソナルコ
ンピュータ、ワードプロセッサ等の電子機器の小型で優
れた摺動特性と高い導電性が求められている機構部品お
よび内蔵部品、例えば、軸受、カム、歯車、滑り板、ガ
イド部材等の摺動部材の成形に適している。 【００３８】 【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例
により限定されるものではない。なお、ポリアセタール
樹脂組成物および摺動部材の評価は以下の方法で行っ
た。 【００３９】（１）体積固有抵抗値：成形物の両端に導
電性塗料を塗布し、ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して乾燥
後両端の抵抗を測定した。 【００４０】（２）成形性：射出成型機（住友重機工業
（株）製、ＳＧ−５０）を使用して試験片を成形した。
成型品の金型からの離型性および表面状態を目視し、表
１の評価基準にて評価した。 【００４１】 【表１】 ◎： 優 ○： 良 ×： 不可 【００４２】（３）摺動性（摩擦係数、摩耗量） ラジアルジャーナル試験機を用いて、表２に記載の条件
下で摩擦係数および摩耗量を測定した。 【００４３】 【表２】 すべり速度：１０ｍ／ｍｉｎ 荷重 ：１０ｋｇ／ｃｍ² 試験時間 ：１５時間（Ｈｒ） 試験片 ：円筒状摺動部材（内径１０ｍｍ、外径１４ｍｍ、長さ１０ｍｍ） 相手材 ：機械構造用炭素鋼（Ｓ４５Ｃ） 潤滑 ：無潤滑 【００４４】実施例１ ポリアセタール樹脂として、「ジュラコンＭ９０」（ポ
リプラスチックス（株）製）１００重量部に、脂肪酸と
してステアリン酸１重量部、リン酸塩としてリン酸三リ
チウム１重量部、導電性カーボンブラックとして、「ケ
ッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ」（ライオン・アクゾ
（株）製）６重量部および熱安定剤としての２、２、４
ートリメチルー１、２ージハイドロキノリン重合物（精
工化学（株）製商品名「ノンフレックス」）３重量部を
ヘンシェルミキサーで混合し、３５ｍｍφ二軸押出機を
使用して溶融混練してペレット得た。次いで、このペレ
ットを射出成形機（住友重機工業（株）製「ＳＧー５
０」）を使用して試験片を成形し、特性を測定した。結
果を表３に示す。 【００４５】実施例２〜３２、比較例１〜２ 実施例１において、表３乃至表１１に示す様に組成を変
更した以外は、実施例１と同様にして試験片を成形し
た。成分組成および諸特性を表３乃至表１１に示す。 【００４６】 【表３】【００４７】 【表４】【００４８】 【表５】【００４９】 【表６】【００５０】 【表７】【００５１】 【表８】【００５２】 【表９】【００５３】 【表１０】【００５４】 【表１１】【００５５】表中、１）は２、２、４ートリメチルー
１、２ージハイドロキノリン重合物を示し、２）はステ
アリン酸ジエタノールアミドを示し、３）は４、４’−
ジオクチルジフェニルアミンを示し、４）は一般式
（５）で表されるポリα−オレフィンを示す。 【００５６】 【発明の効果】以上説明した本発明によれば、優れた摺
動特性、導電性、機械的性質、熱安定性および成形性を
有するポリアセタール樹脂組成物が提供される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 5/20 Ｃ０８Ｋ 5/20 5/3437 5/3437 //(Ｃ０８Ｌ 59/00 91:00）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 （ａ）ポリアセタール樹脂１００重量
   部、（ｂ）脂肪酸１〜１０重量部、（ｃ）リン酸塩１〜
   １０重量部、（ｄ）カーボンブラック１〜２０重量部お
   よび（ｅ）キノリン化合物、アミド化合物およびアミン
   化合物の群から選択された少なくとも１種の熱安定剤
   ０．１〜１５重量部とから成ることを特徴とするポリア
   セタール樹脂組成物。 【請求項２】 脂肪酸が炭素数１０以上の飽和脂肪酸お
   よび／または炭素数１２以上の不飽和脂肪酸である請求
   項１記載のポリアセタール樹脂組成物。 【請求項３】 キノリン化合物が下記一般式（１）、
   （２）又は（３）で表される化合物である請求項１記載
   のポリアセタール樹脂組成物。 【化１】 （一般式（１）中、Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³は、それぞれ、
   炭素数１〜３のアルキル基を示し、Ｚは―ＯＲ⁴を示
   し、Ｒ⁴は炭素数１〜３のアルキル基を示す。） 【化２】 （一般式（２）中、Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³は、それぞれ、
   炭素数１〜３のアルキル基を示し、ｎは整数である。） 【化３】 （一般式（３）中、ＡおよびＤは、それぞれ、水素原
   子、水酸基または炭素数１〜３のアルキル基を示し、Ｂ
   は水素原子または炭素数１〜３のアルキル基を示し、Ｅ
   は水素原子または水酸基を示し、Ｇは、水素原子、水酸
   基、炭素数１〜３のアルキル基または炭素数１〜３のア
   ルコキシ基を示し、ＪおよびＬは、それぞれ、水素原子
   または水酸基を示す。但し、キノリン環は少なくとも５
   個の水素原子を有する。） 【請求項３】 アミド化合物が下記一般式（４）で表さ
   れる化合物である請求項１記載のポリアセタール樹脂組
   成物。 【化４】 （一般式（４）中、Ｒは、カルボン酸残基を示し、ｎは
   1〜６の整数であり、ｘおよびｙは０又は１〜１０の整
   数である。但し、ｘが０の場合は、ｙは０ではない。） 【請求項５】 追加成分として、ポリアセタール樹脂１
   ００重量部に対して、１０重量部以下の潤滑油を含有す
   る請求項１〜４の何れかに記載のポリアセタール樹脂組
   成物。