JP2781506B2 - 摺動性樹脂組成物 - Google Patents

摺動性樹脂組成物

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JP2781506B2 JP5042216A JP4221693A JP2781506B2 JP 2781506 B2 JP2781506 B2 JP 2781506B2 JP 5042216 A JP5042216 A JP 5042216A JP 4221693 A JP4221693 A JP 4221693A JP 2781506 B2 JP2781506 B2 JP 2781506B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂組成物に関し、特に
摺動性に優れた樹脂成形品を得ることのできる摺動性樹
脂組成物に関する。
【0002】
【従来技術】従来、合成樹脂に摺動性や離型性を付与す
るために、高級脂肪酸やその誘導体を滑剤として添加す
ることが行われていた。このような高級脂肪酸系の滑剤
は、一般に高温時においては樹脂との相溶性が高く、室
温下では相溶性が著しく低下するという特質を有してい
るために、これを合成樹脂等に添加し、加熱溶融して成
形した成形品は、その表面に該滑剤の被膜を形成するた
め摺動性が極めて高いものとなる。
【0003】従って、上記滑剤として、高級脂肪酸エス
テルや高級脂肪酸アミド或いは高級脂肪酸との金属塩等
(高級脂肪酸誘導体等という)が、単独で或いは2種以
上使用され、樹脂に対して0.1〜3重量部程度添加さ
れている。しかしながら、上記滑剤は、樹脂に対して少
量添加することにより高い摺動性を付与することができ
るものの、該滑剤としての高級脂肪酸誘導体が成形品の
表面から析出して(ブリードアウトという)該樹脂成形
品の表面を曇らせる(曇化という)という欠点があっ
た。
【0004】また、析出した高級脂肪酸誘導体等が粉と
なって他の成形品等に付着することがあるために、特に
汚染を嫌う精密機械分野に対しては、該成形品を使用す
ることが困難であるという欠点があった。更に、高級脂
肪酸誘導体等は耐熱性が余り良くないので、使用するこ
とのできる樹脂や添加量が制限されるという欠点があっ
た。
【0005】一方、このような高級脂肪酸誘導体の欠点
を補うものとして、種々の汎用性樹脂に摺動性を付与す
る効果があると共に室温でオイル状であるので曇化等が
ない上、高級脂肪酸誘導体等より耐熱性が良好であると
いう特徴を有するポリシロキサンを、滑剤として樹脂に
0.1〜3重量部添加することが行われてきた。この場
合に用いられるポリシロキサンは、低粘度ものから高粘
度のゴム状のものまで広範囲の粘度のものがあり、樹脂
との混練に適した粘度のものが適宜選択して用いられて
いる。特に、高温で混練されるような樹脂の場合には、
耐熱性が良好なフェニルメチルポリシロキサンが用いら
れている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリシ
ロキサンを結晶性の樹脂に対して使用した場合には、該
樹脂を成形する時の冷却条件等によっては十分な摺動性
を付与することができない場合があるという欠点があっ
た。また、室温でオイル状のポリシロキサンを滑剤とし
て使用した場合には、ブリードアウトしたオイル状のポ
リシロキサンが他の成形品に付着し、該成形品を汚染す
る(汚染性という)という欠点があった。更に、ポリシ
ロキサンは、塗料等に使用されるアクリル系樹脂等の極
性の高い樹脂(極性樹脂)に対する相溶性が悪いので、
使用することが困難であるという欠点もあった。
【0007】そこで、本発明者等は上記の欠点を解決す
べく鋭意検討した結果、高級脂肪族基をポリエーテル末
端に有するポリエーテル変性ポリシロキサン(高級脂肪
族末端ポリエーテル変性ポリシロキサン)を種々の樹脂
に一定量添加することによって、極めて良好な結果が得
られるということを見出し本発明に到達した。従って、
本発明の目的は、曇化や汚染性が無い上摺動性に優れる
樹脂成形品を得ることができると共に、結晶性樹脂や極
性樹脂を用いた場合にも摺動性に優れる樹脂成形品を得
ることのできる、摺動性樹脂組成物を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
合成樹脂100重量部に対してポリエーテル変性ポリシ
ロキサン0.1〜50重量部を含有してなる摺動性樹脂
組成物によって達成された。本発明で使用するポリエー
テル変性ポリシロキサンは、一般式R1 a 2 b SiO
(4-a-b)/2 で表される高級脂肪族末端ポリエーテル変性
ポリシロキサンであることが好ましい。
【0009】上式中、R1 は、−(CH2 p −O−
(CH2 CH2 O)q −(CH2 C(CH3 )HO)r
−R3 で表されるポリエーテル基であり、R1 式中、R
3 は炭素原子数が8〜25の、置換又は非置換の1価の
炭化水素基であり、R2 は炭素原子数が1〜10の1価
の炭化水素基である。また、aは、0.001≦a≦1
であり、且つ、1.95≦a+b≦3.00であり、p
は2〜4の整数、q及びrは0以上の整数であり、且
つ、q及びrは同時に0となることはない。
【0010】本発明で使用する高級脂肪族末端ポリエー
テル変性ポリシロキサンは、例えば、ヒドロシリル基含
有ポリシロキサンと、一方の末端に高級脂肪族基を有し
他方の末端に付加反応が可能な不飽和基を有するポリエ
ーテルとを、トルエン又はイソプロパノール中で白金触
媒を用いて加熱・攪拌して付加反応させることにより合
成することができる。この場合、ポリエーテルが有する
高級脂肪族基は炭素原子数が8〜15のものであるが、
特に炭素原子数が10〜25のものであることが好まし
い。
【0011】このような高級脂肪族基の具体例として
は、ステアリル基、オレイル基等が挙げられ、前記付加
反応が可能な不飽和基の具体例としては、ビニル基、ア
リル基等が挙げられる。ポリエーテル中のエチレンオキ
サイドとプロピレンオキサイドとの共重合比は特に限定
されるものではなく、任意のものを用いることができ
る。ポリエーテル中のエチレンオキサイド又はプロピレ
ンオキサイドはホモポリマーであっても良く、樹脂成形
品に撥水性が要求される場合には、プロピレンオキサド
のホモポリマーであるものを用いることが好ましい。
【0012】高級脂肪族末端ポリエーテル基が結合する
ポリシロキサンの重合度は特に限定されるものではない
が、添加される樹脂の特性に応じて適宜の重合度のもの
を選択することができる。一般に、重合度の低い高級脂
肪族ポリエーテル変性ポリシロキサンは耐熱性が十分で
ないものの、これを添加した場合の樹脂は透明性が良好
である。重合度が高いものは、耐熱性は良好であるもの
の、これを添加した樹脂の透明性は低下する。
【0013】従って、比較的低温で混練が行われるよう
な樹脂の場合には、ポリシロキサンの重合度が4〜50
程度のもの、比較的高温で混練が行われる樹脂の場合に
は、重合度が50程度以上のものを使用することが好ま
しい。重合度の上限は、特に限定されるものではなく、
例えば、重合度が8,000程度のものを使用すること
も可能である。また、透明性や耐熱性を向上させる観点
から、前記一般式中のR2 をフェニル基としたものでも
良い。
【0014】本発明で使用する高級脂肪族末端ポリエー
テル変性ポリシロキサンは、高粘度のものが好ましく、
特に500cs以上のものであることが好ましい。粘度
の低いものを使用すると、樹脂を混練する場合にスリッ
プが生じるので混練することが困難となる上、樹脂を成
形する際にもスリップが生じ、成形品の計量時間にばら
つきが現れるので好ましくない。但し、アクリル系樹脂
に対して使用する場合には、10〜100csの低粘度
のものを使用することが好ましい。
【0015】本発明で使用する高級脂肪族末端ポリエー
テル変性ポリシロキサンの使用量は、合成樹脂100重
量部に対して0.1〜50重量部とすることが必要であ
るが、樹脂成形時の作業性の観点から0.5〜30重量
部とすることが好ましい。一般に、金型離型剤として使
用される場合には、0.1〜0.5重量部、樹脂の摺動
性向上用としては0.5〜3重量部である。
【0016】また、マスターペレットを作製する場合に
は、樹脂50重量部に対して高級脂肪族末端ポリエーテ
ル変性ポリシロキサンが50重量部と、かなり高濃度に
添加される場合もあるが、高濃度に添加した場合には、
樹脂の混練や成形時にスリップを起こし作業性が低下す
るので、25重量部以下とすることが好ましい。また、
0.5重量部未満では、樹脂に十分な摺動性を付与する
ことができない。
【0017】本発明で使用する高級脂肪族末端ポリエー
テル変性ポリシロキサンは単独で用いても、慴動性を持
続させたり、耐摩耗性を向上させる観点から、他の一般
に使用されているジメチルシロキサンやシリコーンパウ
ダーその他の滑剤と併用することもできる。本発明で使
用する合成樹脂は特に限定されるものではなく、公知の
熱可塑性樹脂或いは熱硬化性樹脂を用いることができ
る。
【0018】上記樹脂の具体例としては、例えば、ポリ
エチレン樹脂(PE)、低密度ポリエチレン樹脂(LD
PE)、高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)、ポリプ
ロピレン樹脂(PP)、ポリスチレン樹脂(PS)、高
衝撃ポリスチレン樹脂(HIPS)、塩化ビニル樹脂
(PVC)、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重
合樹脂(ABS)及びアクリロニトリルスチレン共重合
樹脂(AS)等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレン
テレフタレート樹脂(PET)、ポリブチレンテレフタ
レート樹脂(PBT)及びポリカーボネート樹脂(P
C)等のポリエステル樹脂、ナイロン6、ナイロン66
等のポリアミド樹脂(PA)、ポリアセタールやポリオ
キシメチレン及び、これら夫々の共重合体等のポリオキ
シメチレン樹脂(POM)等が挙げられる。
【0019】本発明は、これらの樹脂の中でも、ポリプ
ロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂或いはこれらの共重合
体(例えば、ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体)
等の結晶性樹脂及びアクリル系樹脂、ポリオキシメチレ
ン樹脂等の極性樹脂に対して特に有効である。
【0020】
【発明の効果】本発明の摺動性樹脂組成物は、適宜の粘
度、耐熱性及び摺動性付与性を容易に調節することので
きる高級脂肪族末端ポリエーテル変性ポリシロキサンを
成分としているので、混練時の温度が低い樹脂から高い
樹脂に対しても適用できるのみならず、成形品は、曇化
や汚染性が無い上摺動性に優れる。
【0021】また、従来、ポリプロピレン樹脂に対して
は、ジメチルポリシロキサン等のポリシロキサンを添加
しても該樹脂に摺動性を付与することができなかった
が、本発明においては、樹脂としてポリプロピレンを使
用した場合であっも、該樹脂成形品に十分な摺動性を付
与することができる。更に、使用する樹脂をアクリル系
樹脂とし、これを塗料用として用いた場合には、高級脂
肪族末端ポリエーテル変性ポリシロキサンとアクリル樹
脂との相溶性が良好であるので、該塗料を改質すること
ができる。
【0022】
【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳述する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。
【0023】実施例1.下記化1で表される高級脂肪族
末端ポリエーテル変性ポリシロキサン2重量部を、ポリ
プロピレン樹脂100重量部に添加した組成物を、17
0℃の条件で溶融混練し、射出成形機を用いて射出して
100mm×250mm×1mmのプレートに成形し
た。得られた成形品(試験片という)の色、透明性及び
粉ふき状態を目視によって観察した結果は、表1に示し
た通りである。
【化1】
【0024】得られた直後の試験片及び7日経過後の試
験片をポリプピレンの板上に載置し、これに200gf
の荷重を加え、5mm/分の引張り速度の条件で、オー
トグラフを使用して静摩擦係数の測定を行った(JIS
K 7125に準拠)。結果は表1に示した通りであ
る。また、上記高級脂肪族末端ポリエーテル変性ポリシ
ロキサンを、30〜300℃の範囲で、5℃/分の昇温
速度及び窒素気流下の条件で加熱減量試験(TGA試
験)を行った。結果は表2に示した通りである。
【0025】実施例2.下記化2で表される高級脂肪族
末端ポリエーテル変性ポリシロキサンを用い、実施例1
と全く同様にして試験片を作製し、実施例1と全く同様
にして試験を行った。結果は表1及び表2に示した通り
である。
【化2】
【0026】実施例3.下記化3で表される高級脂肪族
末端ポリエーテル変性ポリシロキサンを用い、実施例1
と全く同様にして試験片を作製し、実施例1と全く同様
にして試験を行った。結果は表1及び表2に示した通り
である。
【化3】
【0027】実施例4.下記化4で表される高級脂肪族
末端ポリエーテル変性ポリシロキサンを用い、実施例1
と全く同様にして試験片を作製し、実施例1と全く同様
にして試験を行った。結果は表1及び表2に示した通り
である。
【化4】
【0028】比較例1.高級脂肪族末端ポリエーテル変
性ポリシロキサンを用いなかった他は、実施例1と全く
同様にして試験片を作製し、実施例1と全く同様にして
試験を行った。結果は表1及び表2に示した通りであ
る。
【0029】比較例2.高級脂肪族末端ポリエーテル変
性ポリシロキサンに代えて、25℃における粘度が1
0,000csのジメチルシロキサンを用いた他は、実
施例1と全く同様にして試験片を作製し、実施例1と全
く同様にして試験を行った。結果は表1及び表2に示し
た通りである。
【0030】比較例3.高級脂肪族末端ポリエーテル変
性ポリシロキサンに代えてオレイン酸アミドを用いた他
は、実施例1と全く同様にして試験片を作製し、実施例
1と全く同様にして試験を行った。結果は表1及び表2
に示した通りである。
【0031】比較例4.高級脂肪族末端ポリエーテル変
性ポリシロキサンに代えて下記化5で表されるポリエー
テル変性シリコーンを用いた他は、実施例1と全く同様
にして試験片を作製し、実施例1と全く同様にして試験
等を行った。結果は表1及び表2に示した通りである。
【0032】
【表1】
【0033】
【表2】
【化5】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08L 83:12)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】合成樹脂100重量部に対してポリエーテ
    ル変性ポリシロキサン0.1〜50重量部を含有してな
    る摺動性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】ポリエーテル変性ポリシロキサンが、一般
    式R1 a 2 b SiO(4-a-b)/2 で表される変性ポリシ
    ロキサンである請求項1に記載の摺動性樹脂組成物;式
    中、R1 は、−(CH2 p −O−(CH2 CH2 O)
    q −(CH2C(CH3 )HO)r −R3 で表されるポ
    リエーテル基であり、R1 式中、R3は炭素原子数が8
    〜25の、置換又は非置換の1価の炭化水素基、R2
    炭素原子数が1〜10の1価の炭化水素基、aは、0.
    001≦a≦1、且つ、1.95≦a+b≦3.00、
    pは2〜4の整数、q及びrは0以上の整数であり、且
    つ、q及びrは同時に0となることはない。
  3. 【請求項3】合成樹脂がポリプロピレンである請求項1
    又は2に記載の摺動性樹脂組成物。
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