JP2024055439A - Slidable thermoplastic resin composition and agent for improving sliding properties - Google Patents

Slidable thermoplastic resin composition and agent for improving sliding properties Download PDF

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Abstract

【課題】摺動性に優れる摺動性成形体、当該成形体の製造に供される摺動性熱可塑性樹脂組成物、更に当該樹脂組成物に好適に使用される摺動性改良剤を目的とする。【解決手段】熱可塑性樹脂および摺動性改良剤を含む摺動性熱可塑性樹脂組成物であって、摺動性改良剤が、メルトフローレイト(MFR)が20g/10min以上のアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)とシリコーンパウダーとを含有してなり、熱可塑性樹脂100質量部に対して、MFRが20g/10min以上のABS樹脂を7.5~3.5質量部、シリコーンパウダーを2.5~0.5質量部含有することを特徴とする前記摺動性熱可塑性樹脂組成物。【選択図】なし[Problem] The present invention provides a slidable molded article having excellent slidability, a slidable thermoplastic resin composition for use in the manufacture of said molded article, and a slidability improver suitable for use in said resin composition. [Solution] The slidability thermoplastic resin composition contains a thermoplastic resin and a slidability improver, wherein the slidability improver contains an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin) having a melt flow rate (MFR) of 20 g/10 min or more and silicone powder, and the slidability thermoplastic resin composition contains 7.5 to 3.5 parts by mass of the ABS resin having an MFR of 20 g/10 min or more and 2.5 to 0.5 parts by mass of the silicone powder per 100 parts by mass of the thermoplastic resin. [Selected Figure] None

Description

本発明は、摺動性に優れた摺動性熱可塑性樹脂組成物、並びに当該樹脂組成物に使用される摺動性改良剤に係る。 The present invention relates to a thermoplastic resin composition with excellent sliding properties, and a sliding property improver used in the resin composition.

ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等は多くの分野で幅広く用いられている熱可塑性樹脂であり、その用途や使用目的に応じて、耐擦傷性、耐候性、柔軟性、機械的強度、剛性、耐熱性、耐薬品性など様々な特性が必要とされる。
その特性の一つに摺動性がある。摺動性とは滑り性とも言われ、例えば、歯車や軸受けなどの摺動部品、プリンターフィーダなどの電気・電子機器、農業シートなどの農業資材、はめごろし部支持材などの建築部材等に必要とされる物性である。
Polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, etc. are thermoplastic resins that are widely used in many fields, and various properties such as scratch resistance, weather resistance, flexibility, mechanical strength, rigidity, heat resistance, and chemical resistance are required depending on the application and purpose of use.
One of these characteristics is slidability, which is also called smoothness and is a physical property required for sliding parts such as gears and bearings, electrical and electronic equipment such as printer feeders, agricultural materials such as agricultural sheets, and building materials such as support materials for sliding parts.

樹脂製の部材に摺動性を付与するために、従来二つの方法が採用されている。
一つは、樹脂部材の表面に摺動性に優れるポリエチレン樹脂の層を設ける方法である。当該方法は摺動性の点では優れるものの、長期間使用した場合にポリエチレン樹脂層が摩耗してしまい摺動性が失われるという欠点があり耐久性に問題があった。
他の方法は、樹脂部材中に摺動性改良剤を含有させる方法であり、摺動性改良剤としては、スチレン系樹脂に対してはシリコーンオイルやシリコーンパウダー、塩化ビニル樹脂に対してはオルガノポリシロキサンの共重合体、高級脂肪酸アミド、シリコーンオイル、シリコーン系界面活性剤などが使用されてきた(特許文献1、2、3)。当該方法においては、摺動性改良剤を樹脂中に均一に分散含有させる必要があり、分散性が十分でない場合は摺動性の低下や摺動性の経時変化が生じるという問題があった。また、摺動性改良剤によっては樹脂表面にブリードして、外観不良や成形不良、他の部材との接着不良、耐汚染性や防塵性の低下を引き起こすものがあった。
Two methods have been conventionally employed to impart slidability to resin members.
One method is to provide a layer of polyethylene resin, which has excellent sliding properties, on the surface of a resin member. Although this method is excellent in terms of sliding properties, the polyethylene resin layer wears away and loses its sliding properties after long-term use, and this method has a problem with durability.
Another method is to include a sliding property improver in the resin member, and as the sliding property improver, silicone oil or silicone powder has been used for styrene resin, and organopolysiloxane copolymer, higher fatty acid amide, silicone oil, silicone surfactant, etc. have been used for vinyl chloride resin (Patent Documents 1, 2, 3). In this method, it is necessary to uniformly disperse and include the sliding property improver in the resin, and if the dispersibility is insufficient, there is a problem that the sliding property decreases or changes over time. In addition, some sliding property improvers bleed onto the resin surface, causing poor appearance, poor molding, poor adhesion to other members, and poor contamination resistance and dust resistance.

特開平11-349757号JP 11-349757 A 特開2019-26716号JP 2019-26716 A 特開平9-143326号JP 9-143326 A

本発明者は摺動性改良剤について鋭意研究した結果、様々な摺動性改良剤の中でシリコーンパウダーが諸熱塑性樹脂に対してその効果が優れること、且つ、同時に特定物性のアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)を共存させることにより、シリコーンパウダーの分散性が向上して摺動性が顕著に向上すると共に他の物性も向上することを見出し、本発明を想到するに至った。
本発明は、摺動性に優れる摺動性成形体、当該成形体の製造に供される熱可塑性樹脂組成物、更に当該樹脂組成物に好適に使用される摺動性改良剤を目的とする。
As a result of extensive research into sliding property improvers, the present inventors discovered that, among various sliding property improvers, silicone powder is superior in its effect on thermoplastic resins, and that the coexistence of an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin) with specific physical properties improves the dispersibility of the silicone powder, thereby significantly improving the sliding property and also improving other physical properties, which led to the invention.
The present invention aims to provide a slidable molded article having excellent slidability, a thermoplastic resin composition for use in producing the molded article, and a slidability improver suitable for use in the resin composition.

即ち本発明は、熱可塑性樹脂および摺動性改良剤を含む摺動性熱可塑性樹脂組成物であって、
摺動性改良剤が、メルトフローレイト(MFR)が20g/10min以上のアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)とシリコーンパウダーとを含有してなり、熱可塑性樹脂100質量部に対して、MFRが20g/10min以上のABS樹脂を3.5~7.5質量部、シリコーンパウダーを0.5~2.5質量部含有することを特徴とする前記摺動性熱可塑性樹脂組成物である。
上記摺動性熱可塑性樹脂組成物の発明において、熱可塑性樹脂が軟質塩化ビニル樹脂であることが好適である。
That is, the present invention provides a sliding thermoplastic resin composition comprising a thermoplastic resin and a sliding property improver,
The sliding property improver contains an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin) having a melt flow rate (MFR) of 20 g/10 min or more and silicone powder, and the sliding property thermoplastic resin composition contains 3.5 to 7.5 parts by mass of the ABS resin having an MFR of 20 g/10 min or more and 0.5 to 2.5 parts by mass of the silicone powder per 100 parts by mass of the thermoplastic resin.
In the above-mentioned invention of the slidable thermoplastic resin composition, it is preferable that the thermoplastic resin is a soft vinyl chloride resin.

また本発明は、上記摺動性熱可塑性樹脂組成物を成形してなる摺動性成形体に関する。
更にまた、本発明は、MFRが20g/10min以上のアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)を70~90質量部、およびシリコーンパウダーを30~10質量部含有してなることを特徴とする摺動性改良剤に関し、当該摺動性改良剤が、ペレット状溶融混錬物であることが好適である。
The present invention also relates to a slidable molded article obtained by molding the above slidable thermoplastic resin composition.
Furthermore, the present invention relates to a sliding property improver comprising 70 to 90 parts by mass of an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin) having an MFR of 20 g/10 min or more, and 30 to 10 parts by mass of silicone powder, and it is preferable that the sliding property improver is a pellet-shaped molten kneaded product.

本発明により提供される摺動性改良剤は汎用性があり、種々の熱可塑性樹脂の摺動性を向上させることができる。特に、軟質塩化ビニル樹脂に対してはその効果が顕著である。
当該摺動性改良剤を配合して得られる熱可塑性樹脂組成物の成形体は、摺動性を必要とする部材として広範囲に使用される。例えば、スチレン系樹脂の成形体はプリンターのハウジング、各種電気・電子用部品、歯車や軸受けなどの摺動部材として使用される。ABS樹脂の成形体は熱膨張によって部材同士が干渉しあうことによって発生する異音が問題とされる浴室部材等に好適である。塩化ビニル樹脂の成型体は農業用フィルムやシート、内装材や建築部材に、特に軟質塩化ビニル樹脂の成形体はガスケット、シール材、パッキン材、導線挿入パイプなどの用途に好適である。
The sliding property improver provided by the present invention is versatile and can improve the sliding properties of various thermoplastic resins, and is particularly effective for soft polyvinyl chloride resins.
Molded articles of thermoplastic resin compositions obtained by blending the sliding property improver are widely used as parts requiring sliding property. For example, molded articles of styrene resins are used as sliding parts such as printer housings, various electric and electronic parts, gears and bearings. Molded articles of ABS resins are suitable for bathroom parts and the like where noise caused by interference between parts due to thermal expansion is a problem. Molded articles of polyvinyl chloride resins are suitable for agricultural films and sheets, interior materials and building parts, and molded articles of soft polyvinyl chloride resins are particularly suitable for gaskets, sealing materials, packing materials, conductor insertion pipes and the like.

<摺動性改良剤>
本発明の摺動性改良剤は、シリコーンパウダーとMFRが20g/10min以上であるABS樹脂(以下、MFR20ABS樹脂ともいう)とを含有してなる。これら両成分が分散混合されている限りその存在形態に制限はない。両成分を溶融混錬後に造粒して作られるペレット状溶融混錬物、所謂マスターペレットは、後出の熱可塑性樹脂と極めて良く分散して顕著な摺動性の向上を発現するため大変好ましい。
シリコーンパウダーとMFR20ABS樹脂との配合比は、配合対象の熱可塑性樹脂によって異なるが、摺動性改良剤を予め溶融混錬後に造粒してペレット(マスターペレット)にする場合は、両成分の分散性および諸熱可塑性樹脂の何れにも適用できる汎用性の観点から、MFR20ABS樹脂:シリコーンパウダーが70~90質量部:30~10質量部(両成分の合計量を100質量部とする)であることが好ましい。
MFR20ABS樹脂が70質量部未満では、熱可塑性樹脂に配合した場合に、シリコーンパウダーが摺動性熱可塑性樹脂組成物内で均一に分散しにくくなり品質が安定しない。シリコーンパウダーが10質量部未満の場合は摺動性の向上は見られない。30質量部を超えると成分の分散不良を生じやすくなって成形不良や成形体の外観不良を引き起こすので好ましくない。成形性、成形体の表面性、物性、更にはコストを考慮し、80~90質量部:20~10質量部の配合比であることが好ましい。
なお、上記摺動性改良剤には、必要に応じて、後出の各種添加剤を含有させてもよいが、通常は上記二成分からなる。
<Sliding property improver>
The sliding property improver of the present invention contains silicone powder and ABS resin with MFR of 20 g/10 min or more (hereinafter, also referred to as MFR20 ABS resin). There is no limitation on the form in which these two components are present as long as they are dispersed and mixed. A pellet-shaped melt-kneaded product, so-called master pellets, made by melt-kneading the two components and then granulating them is very preferable because it disperses extremely well with the thermoplastic resin described below and exhibits a remarkable improvement in sliding property.
The compounding ratio of silicone powder to MFR20ABS resin varies depending on the thermoplastic resin to be compounded; however, in cases where the friction improver is melt-kneaded in advance and then granulated to form pellets (master pellets), from the viewpoints of the dispersibility of both components and versatility that enables application to any of a variety of thermoplastic resins, the compounding ratio of MFR20ABS resin:silicone powder is preferably 70 to 90 parts by mass:30 to 10 parts by mass (the total amount of both components being 100 parts by mass).
If the MFR20 ABS resin is less than 70 parts by mass, the silicone powder is difficult to disperse uniformly in the slidable thermoplastic resin composition when blended with the thermoplastic resin, resulting in unstable quality. If the silicone powder is less than 10 parts by mass, no improvement in slidability is observed. If the silicone powder exceeds 30 parts by mass, poor dispersion of the components is likely to occur, causing molding defects and poor appearance of the molded product, which is not preferable. Taking into consideration moldability, surface properties of the molded product, physical properties, and even cost, a blending ratio of 80 to 90 parts by mass: 20 to 10 parts by mass is preferable.
The above-mentioned sliding property improver may contain various additives described later as necessary, but usually consists of the above-mentioned two components.

〔シリコーンパウダー〕
シリコーンパウダーは、熱可塑性樹脂中で均一に分散して顕著な摺動性を発現する、一般に平均粒径が1~30μmの球状の粉末である。
具体的なシリコーンパウダーとしては、オイル状のシリコーンを硬化したシリコーンゴムパウダー、シリコーンレジンパウダー、シリコーン複合パウダーなどがあげられる。これらの中で、シリコーンレジンパウダーが、分散性が良く摺動性の向上に優れるので特に好ましい。
[Silicone powder]
Silicone powder is a spherical powder generally having an average particle size of 1 to 30 μm, which disperses uniformly in thermoplastic resin and exhibits remarkable sliding properties.
Specific examples of silicone powders include silicone rubber powders obtained by curing oily silicone, silicone resin powders, silicone composite powders, etc. Among these, silicone resin powders are particularly preferred because they have good dispersibility and are excellent in improving the sliding properties.

シリコーンゴムパウダーは、直鎖上のジメチルポリシロキサンを架橋した構造を有するシリコーンゴムの球状粉末である。
シリコーンレジンパウダーは、シランを加水分解、縮合して得られる3次元構造を持つものであり、代表的には、シロキサン結合が(CHSiO3/2)で表される3次元網目状に架橋した構造を持つ、いわゆるポリメチルシルセスキオキサンの球状粉末である。
シリコーン複合パウダーは、シリコーンゴム球状粉末の表面をシリコーンレジンで被覆した複合構造の球状粉末である。
これらのシリコーンパウダーは、信越化学工業社から「KMP」シリーズとして種々の平均粒径、特性のものが市販されているので、配合対象となる熱可塑性樹脂の性状に応じて選択して利用できる。
The silicone rubber powder is a spherical powder of silicone rubber having a structure in which linear dimethylpolysiloxane is crosslinked.
Silicone resin powder has a three-dimensional structure obtained by hydrolysis and condensation of silane, and is typically a spherical powder of so-called polymethylsilsesquioxane, in which siloxane bonds are crosslinked in a three-dimensional network represented by (CH 3 SiO 3/2 ).
The silicone composite powder is a spherical powder with a composite structure in which the surface of silicone rubber spherical powder is coated with silicone resin.
These silicone powders are commercially available from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. as the "KMP" series with various average particle sizes and characteristics, and can be selected according to the properties of the thermoplastic resin to be blended.

〔MFR20ABS樹脂〕
本発明の摺動改良剤において、摺動性向上に寄与する成分であり、MFRが20g/10min以上であることが重要である。20g/10min未満のABS樹脂は粘度が高いため、シリコーンパウダーがABS樹脂と均一に分散せず、良質な摺動性改良剤が得られない。
当該MFR20ABS樹脂は熱可塑性樹脂との相溶性に富むため、熱可塑性樹脂とMFR20ABS樹脂とが共存した系中においてはシリコーンパウダーが極めて良く分散し、その結果摺動性の向上が顕著となると推察される。更に、マスターペレット化する場合に、高混錬押出時のせん断発熱が抑制され焼けなどの問題が生じにくい。
ABS樹脂は、汎用のアクリロニトリルとブタジエンとスチレンの共重合体樹脂であり、日本エイアンドエル社から「クララスチック」シリーズとして、東レ社から「トヨラック」シリーズとして、デンカ社から「デンカABS」シリーズとして、テクノUMG社から「UMG ABS」シリーズとして市販されているので、市販品の中からMFRが20g/10min以上のものを選択して使用すればよい。
[MFR20 ABS resin]
In the sliding improver of the present invention, it is important that the component that contributes to improving sliding properties has an MFR of 20 g/10 min or more. ABS resin with an MFR of less than 20 g/10 min has a high viscosity, so the silicone powder does not disperse uniformly in the ABS resin, and a high-quality sliding improver cannot be obtained.
Since the MFR20 ABS resin is highly compatible with thermoplastic resins, it is presumed that the silicone powder disperses extremely well in a system in which the thermoplastic resin and the MFR20 ABS resin coexist, resulting in a significant improvement in sliding properties. Furthermore, when the silicone powder is made into master pellets, shear heat generation during high-mix extrusion is suppressed, making it less likely to cause problems such as burning.
ABS resin is a general-purpose copolymer resin of acrylonitrile, butadiene and styrene, and is commercially available from Nippon A&L Co., Ltd. under the name of the "Clarastic" series, from Toray Industries, Inc. under the name of the "Toyolac" series, from Denka Co., Ltd. under the name of the "Denka ABS" series, and from Techno UMG under the name of the "UMG ABS" series. From among the commercially available products, one having an MFR of 20 g/10 min or more may be selected and used.

〔摺動性改良剤の製法〕
前記シリコーンパウダーとMFR20ABS樹脂とを、タンブラーミキサーやヘンシェルミキサー等の混合機を用いて通常の方法でドライブレンドして摺動性改良剤とされる。
好適には、前記理由で、ペレット状溶融混錬物(マスターペレット)とされる。マスターペレットの製法は公知の方法が制限なく採用され、代表的にはドライブレンドした当該摺動性改良剤を、一軸または二軸の押出機で溶融混錬し次いで造粒して製造される。粒子の大きさは特に制限はないが、通常1~4mm程度の粒径とする。
[Method of producing the sliding property improver]
The silicone powder and MFR20 ABS resin are dry-blended in a conventional manner using a mixer such as a tumbler mixer or a Henschel mixer to obtain a sliding property improver.
For the above reasons, it is preferably made into a pellet-shaped melt-kneaded product (master pellets). A known method can be used for producing master pellets without any restrictions, and typically, the slideability improver is dry-blended, melt-kneaded in a single-screw or twin-screw extruder, and then granulated to produce the master pellets. There are no particular restrictions on the particle size, but the particle size is usually about 1 to 4 mm.

<摺動性熱可塑性樹脂組成物>
前記摺動性改良剤は、下記熱可塑性樹脂と、更に必要に応じて後記添加剤とをタンブラーミキサー、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサー、高速ミキサーなどを用いてドライブレンドして摺動性熱可塑性樹脂組成物とされる。
摺動性改良剤と熱可塑性樹脂との配合比は、摺動性熱可塑性樹脂組成物中のシリコーンパウダーの含有量が、熱可塑性樹脂100質量部に対して0.5~2.5質量部になるように配合される。0.5質量部未満では摺動性の改良効果が発現しない。2.5質量部を超えると改良効果が飽和ししかもコスト高となる。
また、熱可塑性樹脂と摺動性改良剤との配合比は、シリコーンパウダーの配合量が上記範囲を満たすように決定されるが、通常、熱可塑性樹脂100質量部に対して摺動性改良剤1~10質量部の範囲から選択される。10質量部を超えると、摺動性改良剤中のABS樹脂の影響を受けて所定の熱可塑性樹脂の特性が失われる傾向にある。
当該摺動性熱可塑性樹脂組成物は、好適には、単軸または二軸の押出機で溶融混錬した後造粒してペレットとされる。
<Slidable Thermoplastic Resin Composition>
The sliding property improver is prepared as a sliding thermoplastic resin composition by dry blending the following thermoplastic resin and, if necessary, the below-mentioned additives, using a tumbler mixer, ribbon blender, Henschel mixer, high-speed mixer or the like.
The sliding property improver and the thermoplastic resin are mixed in such a ratio that the content of the silicone powder in the sliding thermoplastic resin composition is 0.5 to 2.5 parts by mass per 100 parts by mass of the thermoplastic resin. If the content is less than 0.5 parts by mass, the sliding property improvement effect is not achieved. If the content exceeds 2.5 parts by mass, the improvement effect is saturated and the cost becomes high.
The blending ratio of the thermoplastic resin and the tribological property improver is determined so that the blending amount of the silicone powder satisfies the above range, and is usually selected from the range of 1 to 10 parts by mass of the tribological property improver per 100 parts by mass of the thermoplastic resin. If it exceeds 10 parts by mass, the desired properties of the thermoplastic resin tend to be lost due to the influence of the ABS resin in the tribological property improver.
The thermoplastic resin composition having sliding properties is preferably melt-kneaded in a single-screw or twin-screw extruder, and then granulated into pellets.

〔熱可塑性樹脂〕
摺動性改良剤を配合して摺動性を向上させる対象樹脂としては、公知の熱可塑性樹脂が制限なく使用できる。
具体的には、ポリエチレン樹脂、エチレンと他のα-オレフィンとの共重合樹脂、ポリプロピレン樹脂、プロピレンとエチレンとのブロック共重合樹脂などのポリオレフィン樹脂;硬質塩化ビニル樹脂、軟質塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー(TPVC)などの塩化ビニル樹脂;アクリロニトリル・エチレンプロピレンゴム・スチレン共重合樹脂(AES樹脂)、ABS樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合樹脂などのスチレン系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリウレタン樹脂;ポリアミド樹脂;ポリアセタール樹脂等が挙げられる。
これらの熱可塑性樹脂の中で、塩化ビニル樹脂、特に軟質塩化ビニル樹脂は、本発明の摺動性改良剤の配合効果に優れ、動摩擦係数が約50%減少する。当該軟質塩化ビニル樹脂は、塩化ビニル樹脂に可塑剤を含有させた樹脂であり柔軟性がある。代表的な物性としては、比重が1.16~1.35で引張強さは6.9~25MPaであり、平均重合度は成形の容易性や物性の確保の観点から、通常、700~1500のものが使用される。
〔Thermoplastic resin〕
As the resin to be blended with the sliding property improver to improve the sliding property, any known thermoplastic resin can be used without any restriction.
Specific examples of the resin include polyolefin resins such as polyethylene resin, copolymer resin of ethylene and other α-olefin, polypropylene resin, and block copolymer resin of propylene and ethylene; vinyl chloride resins such as hard vinyl chloride resin, soft vinyl chloride resin, and polyvinyl chloride thermoplastic elastomer (TPVC); styrene resins such as acrylonitrile-ethylene propylene rubber-styrene copolymer resin (AES resin), ABS resin, polystyrene resin, and acrylonitrile-styrene copolymer resin; polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate; polycarbonate resin; polyurethane resin; polyamide resin; and polyacetal resin.
Among these thermoplastic resins, vinyl chloride resins, particularly soft vinyl chloride resins, are excellent in the compounding effect of the sliding property improver of the present invention, and the dynamic friction coefficient is reduced by about 50%. The soft vinyl chloride resin is a resin obtained by adding a plasticizer to vinyl chloride resin, and is flexible. Representative physical properties include a specific gravity of 1.16 to 1.35, a tensile strength of 6.9 to 25 MPa, and an average degree of polymerization of 700 to 1500 is usually used from the viewpoint of ease of molding and securing physical properties.

〔添加剤〕
摺動性熱可塑性樹脂組成物中には、必要に応じて、滑剤、可塑剤、離型剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、着色剤、充填剤などの従来公知の添加剤を配合することができる。当該添加剤は、摺動性熱可塑性樹脂組成物を調製する際に摺動性改良剤の配合時に別途添加してもよいが、予め熱可塑性樹脂と混合しておくことが好ましい。
〔Additive〕
If necessary, the slidable thermoplastic resin composition may contain conventionally known additives such as lubricants, plasticizers, release agents, flame retardants, antioxidants, UV absorbers, antistatic agents, colorants, fillers, etc. The additives may be added separately when the slidability improver is added in preparing the slidable thermoplastic resin composition, but it is preferable to mix them with the thermoplastic resin in advance.

〔摺動性熱可塑性樹脂組成物の調製〕
本発明の摺動性熱可塑性樹脂組成物の調製方法については特に制限はない。例えば、熱可塑性樹脂、摺動性改良剤および所望に応じて用いられる各種添加剤を、それぞれ所定の割合でブレンダーやヘンシェルミキサー等を用いてドライブレンドして当該組成物とされる。更にこの組成物を単軸又は二軸押出機、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、コニーダーなどの溶融混練機を用いて均質に混練分散させる方法により目的の組成物とすることもできる。通常、当該摺動性熱可塑性樹脂組成物はペレット化され、次の成形加工に供される。
[Preparation of Slidable Thermoplastic Resin Composition]
There is no particular restriction on the method for preparing the sliding thermoplastic resin composition of the present invention. For example, the thermoplastic resin, the sliding property improver, and various additives used as desired are dry-blended in a predetermined ratio using a blender, a Henschel mixer, or the like to obtain the composition. Furthermore, the composition can be homogeneously kneaded and dispersed using a melt kneader such as a single-screw or twin-screw extruder, a Banbury mixer, a pressure kneader, or a co-kneader to obtain the desired composition. Usually, the sliding thermoplastic resin composition is pelletized and subjected to the subsequent molding process.

<摺動性成形体の製造>
本発明の摺動性熱可塑性樹脂組成物は、必要に応じて各種添加剤を混練し、射出成形、押出成形、真空成形、ブロー成形などの公知の成形法で摺動性成形体を製造できる。成形機および成形条件などは、用いる熱可塑樹脂の種類や摺動性成形体の形状等に鑑みて従来公知の成形法の中から選択して決定すれば良い。
例えば、大量生産性、連続的且つ安定的製造性の観点から押出成形法が好ましく採用され、目的の断面形状に応じた成形体とされる。押出成形法による摺動性成形体は、押出機によって溶融した後T-ダイから押し出す方法、押出機よりシート状に押出した後テンター方式あるいはインフレーション方式により二軸延伸する方法等が採用される。延伸は一軸延伸、逐次二軸延伸、同次二軸延伸、或いはインフレーション法による二軸延伸でも良い。
射出成形摺動性成形体は通常の射出成形法により成形することができ、射出成形温度や射出成形圧力などは、目的とする摺動性成形体の形状や材質に応じて適宜選択される。
<Production of Sliding Molded Article>
The thermoplastic resin composition of the present invention can be mixed with various additives as necessary to produce a molded article using known molding methods such as injection molding, extrusion molding, vacuum molding, blow molding, etc. The molding machine and molding conditions can be selected from among conventionally known molding methods in consideration of the type of thermoplastic resin used and the shape of the molded article.
For example, from the viewpoint of mass productivity and continuous and stable production, an extrusion molding method is preferably adopted, and a molded article according to the desired cross-sectional shape is obtained. For the sliding molded article by the extrusion molding method, a method of extruding from a T-die after melting by an extruder, a method of extruding from an extruder into a sheet shape and then biaxially stretching by a tenter method or an inflation method, etc. are adopted. The stretching may be uniaxial stretching, sequential biaxial stretching, homogeneous biaxial stretching, or biaxial stretching by the inflation method.
The injection-molded slidable molded article can be molded by a normal injection molding method, and the injection molding temperature, injection molding pressure, etc. are appropriately selected depending on the shape and material of the intended slidable molded article.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限されるものではない。また、実施例の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
以下の実施例及び比較例で用いた各種成分と略号、並びに試験方法は、次の通りである。
The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Furthermore, not all of the combinations of features described in the examples are necessarily essential to the solution of the present invention.
The various components, abbreviations and test methods used in the following Examples and Comparative Examples are as follows.

〔ABS樹脂〕
nABS:「クララスチック GA-101」日本エイアンドエル社製、
MFR=26g/10min(220℃/10kg)
mABS:「トヨラック 100」東レ社製、
MFR=15g/10min(220℃/10kg)
〔シリコーンパウダー〕
シリコーンパウダー:「KMP-590」信越化学社製
〔熱可塑性樹脂〕
PVC :塩化ビニル樹脂 平均重合度=1000
TPVC :ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー
平均重合度=1300
ABS :ABS樹脂「クララスチック SR」日本エイアンドエル社製
PP :ポリプロピレン樹脂「プライプポリプロ E701」プライムポリマー社

PE :ポリエチレン樹脂「ハイゼックス 5100B」プライムポリマー社製
[ABS resin]
nABS: "Clarastic GA-101" manufactured by Nippon A&L Co., Ltd.
MFR = 26g/10min (220°C/10kg)
mABS: "Toyolac 100" manufactured by Toray Industries,
MFR = 15g/10min (220°C/10kg)
[Silicone powder]
Silicone powder: "KMP-590" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. [thermoplastic resin]
PVC: polyvinyl chloride resin Average degree of polymerization = 1000
TPVC: Polyvinyl chloride thermoplastic elastomer Average degree of polymerization = 1300
ABS: ABS resin "Clarastic SR" manufactured by Nippon A&L Co., Ltd. PP: Polypropylene resin "Plyp Polypro E701" manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.
PE: Polyethylene resin "Hi-Zex 5100B" manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.

<物性測定>
〔動的摩擦係数〕
東洋精機社製動的摩擦係数測定装置「HM-3」を使用して測定した。なお、摩擦子はステンレスであり、速度は100mm/minであり、荷重は200gの条件とした。
〔接触角〕
協和界面化学社製「DMs-401」を使用して表面の接触角を測定した。接触角(度)は防汚性の指標となる。
<Physical property measurements>
[Dynamic friction coefficient]
The measurement was performed using a dynamic friction coefficient measuring device "HM-3" manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. The friction element was made of stainless steel, the speed was 100 mm/min, and the load was 200 g.
[Contact angle]
The contact angle of the surface was measured using "DMs-401" manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. The contact angle (degrees) is an index of the antifouling property.

〔防汚性〕
試験片を、カーボン分散水で汚染後60℃オーブンに入れて加熱し汚染物質を固着させた。次いで流水で洗浄し表面の汚染度を目視で観察し、以下の基準で評価した。
〇:僅かに汚れが残る
△:半分ほど汚れが残る
×:殆ど汚れが落ちない
[Anti-stain properties]
The test piece was contaminated with carbon dispersed water, then heated in an oven at 60° C. to fix the contaminants, and then washed with running water, and the degree of surface contamination was visually observed and evaluated according to the following criteria.
◯: A little dirt remains △: About half of the dirt remains ×: Almost no dirt comes off

〔耐候性〕
JIS b 7753に基づいて、サンシャインカーボンアーク灯式耐候性試験にてBP63℃、湿度50%RH(相対湿度)、試験時間500時間で、耐侯性試験を行った。以下の基準で評価した。
〇:変化なし
△:僅かに変色する程度の軽微な変化がみられる
×:変色が目立つ、表面が脆くなる等の顕著な変化がみられる
〔外観〕
試験片表面を目視で確認し、以下の基準で評価した。
○:特に目立った不良はない
△:目視で確認できるブツが1点見られる
×:目視で確認できるブツが2点以上見られる
〔Weatherability〕
A weather resistance test was carried out using a sunshine carbon arc lamp weather resistance tester at BP 63° C., humidity 50% RH (relative humidity), and test time 500 hours in accordance with JIS b 7753. Evaluation was made according to the following criteria.
○: No change △: Slight change such as slight discoloration ×: Significant change such as noticeable discoloration or brittle surface [Appearance]
The surface of the test piece was visually inspected and evaluated according to the following criteria.
○: No noticeable defects △: One visible defect ×: Two or more visible defects

[摺動性改良剤]
製造例1
nABS70kgと、シリコーンパウダー30kgとを、ヘンシェルミキサー機を用いて100℃で混合し、次いで同方向二軸押出機を用いて造粒し、摺動性改良剤(ペレット;MB1)を製造した。
製造例2
nABSを80kg、シリコーンパウダーを20kgとした以外は、実施例1と同様にして摺動性改良剤(ペレット;MB2)を製造した。
製造例3
nABSを90kg、シリコーンパウダーを10kgとした以外は、実施例1と同様にして摺動性改良剤(ペレット;MB3)を製造した。
製造例4
nABSを60kg、シリコーンパウダーを40kgとした以外は、実施例1と同様にして摺動性改良剤(ペレット;MB4)を製造した。
製造例5
nABSを95kg、シリコーンパウダーを5kgとした以外は、実施例1と同様にして摺動性改良剤(ペレット;MB5)を製造した。
製造例6
MFRが15g/10minのmABSを80kg、シリコーンパウダーを20kgとした以外は、実施例1と同様にして摺動性改良剤(ペレット;MB6)を製造した。
[Sliding property improver]
Production Example 1
70 kg of nABS and 30 kg of silicone powder were mixed at 100° C. using a Henschel mixer, and then granulated using a co-rotating twin-screw extruder to produce a sliding properties improver (pellets; MB1).
Production Example 2
A sliding property improver (pellets; MB2) was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of nABS was 80 kg and the amount of silicone powder was 20 kg.
Production Example 3
A sliding property improver (pellets; MB3) was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of nABS was 90 kg and the amount of silicone powder was 10 kg.
Production Example 4
A sliding property improver (pellets; MB4) was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of nABS was 60 kg and the amount of silicone powder was 40 kg.
Production Example 5
A sliding property improver (pellets; MB5) was produced in the same manner as in Example 1, except that the amount of nABS was 95 kg and the amount of silicone powder was 5 kg.
Production Example 6
A sliding property improver (pellets; MB6) was produced in the same manner as in Example 1, except that 80 kg of mABS having an MFR of 15 g/10 min and 20 kg of silicone powder were used.

[摺動性熱可塑性樹脂組成物と成形]
実施例1~15,比較例1~11
製造例1~6で調製された摺動性改良剤と表1、2に示す諸熱可塑性樹脂とを、表1、2に示す配合割合で混合して摺動性熱可塑性組成物を製造した。さらにこれらの摺動性熱可塑性樹脂組成物を東洋精機社製「ラボプラストミル 4C150」用いて溶融温度185℃の条件で成形加工し平板状試験片(30×50×2mm)を得た。
この試験片の動的摩擦係数、接触角、防汚性、耐候性、および外観を前記各試験方法に従い測定して表1,2に示した。
[Slidable thermoplastic resin composition and molding]
Examples 1 to 15, Comparative Examples 1 to 11
Sliding thermoplastic compositions were produced by mixing the sliding property improvers prepared in Production Examples 1 to 6 with the thermoplastic resins shown in Tables 1 and 2 in the blending ratios shown in Tables 1 and 2. These sliding thermoplastic resin compositions were then molded using a Toyo Seiki Co., Ltd. "Labo Plastomill 4C150" at a melting temperature of 185°C to obtain flat test pieces (30 x 50 x 2 mm).
The dynamic friction coefficient, contact angle, antifouling property, weather resistance and appearance of this test piece were measured according to the respective test methods described above, and the results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 2024055439000001
Figure 2024055439000001

Figure 2024055439000002
Figure 2024055439000002

比較例1、2、4、5は、摺動性熱可塑性樹脂組成物中のMFR20ABS樹脂の含有量が少ない場合であり、防汚性及び耐候性に劣り、しかも外観不良を起こした。
比較例3は、摺動性熱可塑性樹脂組成物中のシリコーンパウダーの含有量が多い場合であり、同様に防汚性及び耐候性に劣り、しかも外観不良を起こした。
比較例6、7、9、10は、摺動性熱可塑性樹脂組成物中のシリコーンパウダーの含有量が少ない場合であり、動摩擦係数が高くて摺動性の向上が認められず、しかも防汚性が大変悪い。
比較例8は、摺動性熱可塑性樹脂組成物中のMFR20ABS樹脂の含有量が多い場合であり、防汚性が大変悪く及び耐候性も劣る。
比較例11は、摺動性熱可塑性樹脂組成物中に配合したABS樹脂のMFRが20g/10min未満の場合であり、動摩擦係数が高くて摺動性の向上が認められず、しかも防汚性および耐候性に劣る。
In Comparative Examples 1, 2, 4 and 5, the content of the MFR20 ABS resin in the slidable thermoplastic resin composition was low, and the stain resistance and weather resistance were poor, and further the appearance was poor.
In Comparative Example 3, the content of silicone powder in the slidable thermoplastic resin composition was high, and similarly, the stain resistance and weather resistance were poor, and furthermore, the appearance was poor.
In Comparative Examples 6, 7, 9 and 10, the silicone powder content in the slidable thermoplastic resin composition was low, the dynamic friction coefficient was high, no improvement in slidability was observed, and the stain resistance was very poor.
In Comparative Example 8, the content of the MFR20 ABS resin in the slidable thermoplastic resin composition was high, and the stain resistance was very poor and the weather resistance was also poor.
In Comparative Example 11, the ABS resin blended in the slidable thermoplastic resin composition had an MFR of less than 20 g/10 min. The dynamic friction coefficient was high, no improvement in slidability was observed, and the stain resistance and weather resistance were poor.

Claims (5)

熱可塑性樹脂および摺動性改良剤を含む摺動性熱可塑性樹脂組成物であって、
摺動性改良剤が、メルトフローレイト(MFR)が20g/10min以上のアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)とシリコーンパウダーとを含有してなり、
熱可塑性樹脂100質量部に対して、MFRが20g/10min以上のABS樹脂を3.5~7.5質量部、シリコーンパウダーを0.5~2.5質量部含有することを特徴とする前記摺動性熱可塑性樹脂組成物。
A sliding thermoplastic resin composition comprising a thermoplastic resin and a sliding property improver,
the sliding property improver contains an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin) having a melt flow rate (MFR) of 20 g/10 min or more and silicone powder;
The thermoplastic resin composition having sliding properties is characterized in that it contains 3.5 to 7.5 parts by mass of an ABS resin having an MFR of 20 g/10 min or more and 0.5 to 2.5 parts by mass of silicone powder relative to 100 parts by mass of a thermoplastic resin.
熱可塑性樹脂が、軟質塩化ビニル樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の摺動性熱可塑性樹脂組成物。 The sliding thermoplastic resin composition according to claim 1, characterized in that the thermoplastic resin is a soft polyvinyl chloride resin. 請求項1または2に記載の摺動性熱可塑性樹脂組成物を成形してなる摺動性成形体。 A sliding molded body obtained by molding the sliding thermoplastic resin composition according to claim 1 or 2. MFRが20g/10min以上のアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)を70~90質量部、およびシリコーンパウダーを30~10質量部含有してなることを特徴とする摺動性改良剤。 A sliding property improver characterized by containing 70 to 90 parts by mass of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin) with an MFR of 20 g/10 min or more, and 30 to 10 parts by mass of silicone powder. 摺動性改良剤が、ペレット状溶融混錬物であることを特徴とする請求項4に記載の摺動性改良剤。
5. The sliding property improver according to claim 4, which is in the form of a pellet-like melt-kneaded product.
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