JP6062614B2 - ポリアセタール樹脂組成物 - Google Patents
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本発明に用いられる(A)ポリアセタール樹脂とは、オキシメチレン基を主たる構成単位とし、オキシメチレン基の繰り返しによって構成されるポリマー骨格を有する高分子化合物を総称するものであり、実質的にオキシメチレン基の連鎖のみからなるポリアセタールホモポリマー、及び、主鎖の大部分がオキシメチレン基の連鎖からなり、C2〜C6程度のオキシアルキレン単位が少量導入された構造を有するポリアセタールコポリマーがその代表的なものである。
(a2)単官能環状エーテル化合物には単官能環状ホルマール化合物も包含される。(a2)単官能環状エーテル化合物は、隣接する少なくとも2個の炭素原子を含んで環が形成されており、(a1)トリオキサンとの共重合によって開環しC2〜C6程度のオキシアルキレン単位を形成するものであることが必要である。このような(a2)単官能環状エーテル化合物としては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、1,3−ジオキソラン、ジエチレングリコールホルマール、1,4−ブタンジオールホルマール、1,6−ヘキサンジオールホルマール、ジエチレングリコールホルマール等が挙げられる。
本発明で使用可能な(B)ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、特に限定されず、例えば、以下の化合物を使用することができる。
単環式ヒンダードフェノール化合物(例えば、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール等)、炭化水素基又はイオウ原子を含む基で連結された多環式ヒンダードフェノール化合物(例えば、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)等)、エステル基又はアミド基を有するヒンダードフェノール化合物(例えば、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート、n−オクタデシル−2−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、3,9−ビス{2−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]−1,1−ジメチルエチル}−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、2−t−ブチル−6−(3’−t−ブチル−5’−メチル−2’−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2−[1−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ペンチルフェニル)エチル]−4,6−ジ−t−ペンチルフェニルアクリレート、ジ−n−オクタデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホネート、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ジヒドロシンナムアミド、N,N’−エチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド]、N,N’−テトラメチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド]、N,N’−ヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド]、N,N’−エチレンビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド]、N,N’−ヘキサメチレンビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド]、N,N’−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン、N,N’−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌレート等)が挙げられる。
本発明のポリアセタール樹脂組成物には、アミノトリアジン化合物、グアナミン化合物、ヒドラジド化合物及びポリアミド化合物から選ばれる(C)窒素含有化合物が配合されている。
本発明で用いる(D)グラフト共重合体とは、(d1)オレフィン系重合体と(d2)ビニル系重合体とのグラフト共重合体である。
本発明で用いる(E)脂肪酸エステルは、炭素数12〜32の脂肪酸と炭素数2〜30の一価もしくは多価アルコールとの脂肪酸エステルである。
本発明において(A)ポリアセタール樹脂に配合される(F)紡錘状炭酸カルシウムは、軽質炭酸カルシウムに属し、その形状が紡錘状をなしている粒子である。紡錘状とは、糸をつむぐ際に使用される紡錘に似た形、すなわち円柱状で中央部が太く、両端が次第に細くなっている形を言うが、本発明で使用する(F)紡錘状炭酸カルシウムは、概ねこれに類似する形状を有するものであればよい。その平均粒子径は0.1〜1μm、平均粒子長さは0.5〜10μm、粒子長さ/粒子径の平均値は、2〜10のものが好ましい。ここで、粒子径とは紡錘状粒子の最大直径部(通常は長さ方向のほぼ中央部)の直径、粒子長さとは紡錘状粒子の長さを指し、平均粒子径及び平均粒子長さは、紡錘状炭酸カルシウムを電子顕微鏡で撮影し、写真から無作為に選択した50個の粒子についてその粒子径及び粒子長さを読み取り、その平均値を求める方法で測定した値を指す。
本発明のポリアセタール樹脂組成物は、さらに、(A)ポリアセタール樹脂100重量部に対して2〜40重量部の割合でチタン酸カリウム、タルク、シリカ及びクレーから選ばれる少なくとも一種の(G)無機充填剤を含有するものである。
本発明は、上記の(A)成分から(G)成分を選択的に組合せると共に、その配合量を調整したことを特徴とするものである。これは、幅広い摺動条件下における摺動特性の改良という本発明の主目的を達成すると共に、その他の諸特性(機械的物性や安定性等)の保持又は向上を図り、さらには組成物の調製における加工性や成形時の成形性も考慮してなされたものである。
実施例及び比較例において使用した各成分の詳細は以下の通りである。
(A)ポリアセタール樹脂:ポリプラスチックス(株)製、ジュラコン(登録商標)M90
(B)ヒンダードフェノール系酸化防止剤:BASF製、イルガノックス(登録商標)1010
(C)窒素含有化合物:メラミン
(D−1)グラフト共重合体:PE−g−AS(日油(株)製、モディパー(登録商標)A1401)
(D−2)グラフト共重合体:PE−g−PMMA(日油(株)、モディパー(登録商標)A1200)
(E)脂肪酸エステル:グリセリンモノベヘネート(理研ビタミン(株)製、リケマール(登録商標)B−100)
(F−1)紡錘状炭酸カルシウム(アミノシラン表面処理品):(株)白石中央研究所製、SL−101
(F−2)紡錘状炭酸カルシウム(表面未処理品):(株)白石中央研究所製、カルライト(登録商標)SA
(F’)非紡錘状炭酸カルシウム(比較例用):東洋ファインケミカル(株)製、ホワイトン(登録商標)P−30
(G−1)無機充填剤:チタン酸カリウム(大塚化学(株)製、ティスモ(登録商標)D102)
(G−2)無機充填剤:タルク(松村産業(株)製、クラウンタルク(登録商標)PP)
引張強さ、曲げ強さ、曲げ弾性率、動摩擦係数、比摩耗量(自材、鋼材)、鳴き音(きしみ音)発生荷重を評価した。具体的には、以下の方法で各評価を行なった。
ISO規格(引張物性:ISO527−1,2、曲げ物性:ISO178)に準じて評価用試験片を射出成形にて成形し、各種物性を評価した。引張強さ、曲げ強さ、曲げ弾性率の結果を表1、2に示した。
鈴木式摩擦・摩耗試験機を用い、加圧下(0.98MPa)、線速度300mm/sec、接触面積2.0cm2で、相手材を鋼材(S55C)とし、動摩擦係数、比摩耗量を評価した。評価結果を表1に示した。
鈴木式摩擦・摩耗試験機を用い、接触面積2.0cm2で、同じ材料同士を、速度を一定(10mm/sec)に保ち、面圧を1分毎に0.1MPaずつ昇圧していく間のきしみ音の発生状況を評価した。きしみ音の発生の有無は、官能試験にて判断し、きしみ音が発生したと判断した時の荷重を鳴き音発生荷重とした。
Claims (9)
- (A)ポリアセタール樹脂100重量部に対し、
(B)ヒンダードフェノール系酸化防止剤を0.02重量部以上0.5重量部以下と、
(C)窒素含有化合物を0.1重量部以上0.7重量部以下と、
(D)グラフト共重合体を2重量部以上15重量部以下と、
(E)脂肪酸エステルを0.5重量部以上8重量部以下と、
(F)紡錘状炭酸カルシウムを2重量部以上20重量部以下と
(G)無機充填剤を2重量部以上40重量部以下と、を配合してなり、
前記(C)窒素含有化合物は、アミノトリアジン化合物、グアナミン化合物、ヒドラジド化合物及びポリアミド化合物からなる群より選択される少なくとも一種であり、
前記(D)グラフト共重合体は、主鎖が(d1)オレフィン系重合体であり、側鎖として(d2)ビニル系重合体を含み、
前記(E)脂肪酸エステルは、炭素数12〜32の脂肪酸と炭素数2〜30の一価もしくは多価アルコールとから構成され、
前記(G)無機充填剤は、チタン酸カリウム、タルク、シリカ及びクレーからなる群より選択される少なくとも一種であり、
前記ポリアセタール樹脂組成物から得られる成形体は、ISO178に基づく曲げ弾性率が3200MPa以上であり、かつ、
加圧下(0.98MPa)、線速度300mm/sec、接触面積2.0cm2で、相手材を鋼材(S55C)とした場合の動摩擦係数が0.26以下である、
ポリアセタール樹脂組成物。 - 前記(d1)オレフィン系重合体は、ポリエチレンから構成され、
前記(d2)ビニル系重合体は、アクリロニトリル−スチレン共重合体又はポリスチレンから構成される請求項1に記載のポリアセタール樹脂組成物。 - 前記(D)グラフト共重合体中の、(d1)オレフィン系重合体と(d2)ビニル系重合体との質量比(d1:d2)が、80:20〜20:80である請求項1又は2に記載のポリアセタール樹脂組成物。
- (F)紡錘状炭酸カルシウムは、アミノシランにより表面処理されたものである請求項1から3のいずれか1項に記載のポリアセタール樹脂組成物。
- 前記(A)ポリアセタール樹脂は、(a1)トリオキサン90.0重量%以上99.9重量%以下と、(a2)単官能環状エーテル化合物0.1重量%以上10.0重量%以下と、を共重合して得られたものであり、
前記(A)ポリアセタール樹脂の全末端基中に占める、アルコキシ末端基と炭素数が少なくとも2個のヒドロキシアルコキシ末端基との合計の割合が70モル%以上99モル%以下の割合である請求項1から4のいずれか1項に記載のポリアセタール樹脂組成物。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載のポリアセタール樹脂組成物から成形された成形体。
- 予め(E)脂肪酸エステルと(D)グラフト共重合体とを混合してから、他の成分と混合する工程を含み、
ポリアセタール樹脂組成物は、
(A)ポリアセタール樹脂100重量部に対し、
(B)ヒンダードフェノール系酸化防止剤を0.02重量部以上0.5重量部以下と、
(C)窒素含有化合物を0.1重量部以上0.7重量部以下と、
(D)グラフト共重合体を2重量部以上15重量部以下と、
(E)脂肪酸エステルを0.5重量部以上8重量部以下と、
(F)紡錘状炭酸カルシウムを2重量部以上20重量部以下と
(G)無機充填剤を2重量部以上40重量部以下と、を含有し、
前記(C)窒素含有化合物は、アミノトリアジン化合物、グアナミン化合物、ヒドラジド化合物及びポリアミド化合物からなる群より選択される少なくとも一種であり、
前記(D)グラフト共重合体は、主鎖が(d1)オレフィン系重合体であり、側鎖として(d2)ビニル系重合体を含み、
前記(E)脂肪酸エステルは、炭素数12〜32の脂肪酸と炭素数2〜30の一価もしくは多価アルコールとから構成され、
前記(G)無機充填剤は、チタン酸カリウム、タルク、シリカ及びクレーからなる群より選択される少なくとも一種である、ポリアセタール樹脂組成物の製造方法。 - 前記(D)グラフト共重合体中の、(d1)オレフィン系重合体と(d2)ビニル系重合体との質量比(d1:d2)が、80:20〜20:80である請求項7に記載のポリアセタール樹脂組成物の製造方法。
- 前記(A)ポリアセタール樹脂は、(a1)トリオキサン90.0重量%以上99.9重量%以下と、(a2)単官能環状エーテル化合物0.1重量%以上10.0重量%以下と、を共重合して得られたものであり、
前記(A)ポリアセタール樹脂の全末端基中に占める、アルコキシ末端基と炭素数が少なくとも2個のヒドロキシアルコキシ末端基との合計の割合が70モル%以上99モル%以下の割合である請求項7又は8に記載のポリアセタール樹脂組成物の製造方法。
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