JPH0532852A

JPH0532852A - Ａｂｓ樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0532852A
Application number: JP21309791A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sagisaka; 功一鷺坂; Michiya Okamura; 道也岡村; Shoichi Ikeda; 晶一池田; Masaru Kitakata; 勝北方
Original assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1991-07-31
Filing date: 1991-07-31
Publication date: 1993-02-09

Abstract

(57)【要約】【目的】ＡＢＳ樹脂に機械的強度とともに摺動性、耐
摩耗性及び難燃性を与える。【構成】ＡＢＳ樹脂に高密度又は低密度のポリエチレ
ン、炭素繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウムホイスカ
ー等の繊維状無機充填剤及び赤燐系、ブロム系、アンチ
モン系の難燃剤を配合する。【効果】ポリエチレンによる機械的強度の低下、難燃
剤による機械的強度の低下及び摩耗量の増大及び無機充
填剤による摩耗量の増大が打ち消され、無機充填剤によ
る機械的強度が維持されるとともに、摩耗量は予想以上
に減少し、剛性、摺動性及び難燃性に優れた、電子機器
摺動部品に適した組成物が得られた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、摺動性、耐摩耗性及び
難燃性に優れたＡＢＳ樹脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＡＢＳ樹脂組成物は耐衝撃性、剛性、成
形加工性に優れ、かつ安価な樹脂として、電気器具関係
をはじめ、多くの分野で利用されている。

【０００３】しかし、従来のＡＢＳ樹脂では摺動性、耐
摩耗性、難燃性に劣っているという問題点があり、これ
らの特性が必要な用途で使用される場合には、潤滑油を
含油させたり、難燃剤を配合するなどの対策が講じられ
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
は、摺動性、耐摩耗性と難燃性とは相反する傾向にある
ため、電子機器部品分野における歯車や、摺動部材に要
求される性能と難燃性とを両立させるのは、困難であっ
た。

【０００５】本発明の目的は、このような電子機器部品
の摺動部材に使用可能な摺動性と耐摩耗性を有し、かつ
難燃性の高いＡＢＳ樹脂組成物を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題について鋭意検討した結果、ＡＢＳ樹脂に特定成分を
配合することによりＡＢＳ樹脂の上記欠点を解消した。

【０００７】すなわち、本発明は、下記成分（ａ）〜
（ｄ）からなることを特徴とするＡＢＳ樹脂組成物であ
る。

【０００８】成分（ａ）ＡＢＳ樹脂 30〜93重量部、
成分（ｂ）ポリエチレン 1〜50重量部、成分（ｃ）
無機充填剤 1〜50重量部、成分（ｄ）難燃剤 5〜50重
量部。ただし、成分（ａ）〜（ｄ）の合計は 100重量部
とする。

【０００９】（ａ）ＡＢＳ樹脂本発明で使用される上記（ａ）成分のＡＢＳ樹脂は、例
えばポリブタジエンラテックスの共存下に、スチレンと
アクリロニトリルを共重合させることによって製造され
た、スチレンとアクリロニトリルがグラフトしたポリブ
タジエン、スチレンがグラフトしたポリブタジエン及び
スチレン・アクリロニトリル共重合体の3成分からなる
ポリマーブレンドである。

【００１０】これらの樹脂は、市販品の中から適宜選択
して用いることができるが、本発明に用いられるＡＢＳ
樹脂としては、ポリブタジエン含量が 5〜30重量％のも
のが好ましい。

【００１１】この樹脂の使用量は上記（ａ）〜（ｄ）成
分の合計量 100重量部に対して30〜93重量部、好ましく
は50〜89重量部である。ＡＢＳ樹脂の量が少な過ぎると
成形不可となり、一方、多すぎると本願発明の効果を奏
さない。

【００１２】（ｂ）ポリエチレン本発明の組成物に配合されるポリエチレンは、高密度、
中密度、分岐状低密度及直鎖状低密度の各種ポリエチレ
ンのほかエチレンを主成分とする樹脂状の共重合体を用
いることができる。中でも、密度が0.945g/cm³以上の高
密度ポリエチレンは本発明の効果が高い点で望ましい。
本発明で用いられるポリエチレンは、組成物の機械的強
度の点で、流動性の指針であるメルトフローレート(MF
R) が 190℃、2.16kg荷重で0.1〜25g/10分（好ましくは
0.5〜15g/10分）のものが好適である。

【００１３】本発明おけるポリエチレンの配合量は、上
記（ａ）〜（ｄ）成分の合計量 100重量部に対して 1〜
50重量部、好ましくは 3〜20重量部である。この範囲未
満の配合では摺動性、耐摩耗性が向上せず、一方、この
範囲を超えて配合すると組成物の剛性や機械的強度が低
下する。

【００１４】（ｃ）無機充填剤無機充填剤としては、タルク、グラファイト、ガラスビ
ーズ、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウムホイス
カー等の無機物の微粒子や繊維が挙げられ、これらのう
ち少なくとも一種が用いられ、二種以上併用してもよ
い。

【００１５】これらの無機充填剤の配合量は、上記
（ａ）〜（ｄ）成分の合計量 100重量部に対して 1〜50
重量部、好ましくは 3〜20重量部である。この範囲未満
の配合では摺動性、耐摩耗性の向上はほとんど現れず、
一方、この範囲を超えて配合すると組成物の剛性や機械
的強度が著しく低下する。

【００１６】組成物に対して特に高度の摺動性、耐摩耗
性が要求される場合には、無機充填剤として炭素繊維あ
るいはチタン酸カリウムホイスカーを用いることが効果
が大きい。

【００１７】炭素繊維には、アクリロニトリル繊維を炭
化した PAN系の炭素繊維とピッチ系のチョップドカーボ
ンファイバーとがあるが、耐摩耗性および機械的強度の
要求される場合は PAN系で製造されたものが望ましい。

【００１８】特に、平均繊維径が 3〜20μm 、好ましく
は 3〜10μm で、平均繊維長が0.03〜10mm、好ましくは
0.5〜10mmで、炭素量が95％以上のものを使用し、組成
物を射出成形した後での炭素繊維の平均繊維長が0.03〜
10mm、好ましくは0.03〜5mmである場合、得られた成形
体の機械的特性、寸法特性の性能バランスが良好とな
る。

【００１９】また、チタン酸カリウムホイスカーは、一
般に酸化チタンと炭酸カリウムよりなるスラリーを焼成
して得られる繊維状の単結晶（ホイスカー）であって、
平均繊維長が10〜500 μm で平均繊維径が 0.1〜5 μm
のものが好ましい。

【００２０】これらの無機充填剤は、ＡＢＳ樹脂及びポ
リエチレンとの親和性を高めるために、各種の表面改質
剤で処理してもよい。

【００２１】そのような改質剤としては、アミノシラ
ン、エポキシシラン、ビニルシラン等のシラン系カップ
リング剤、同様のチタン系カップリング剤、アルミニウ
ム系カップリング剤、ステアリン酸、オレイン酸などの
高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、アミド、高級脂肪酸
金属塩、高級アルコール、各種ワックス、無水マレイン
酸変性ポリオレフィン、酸化ポリオレフィン、クロルス
ルホン化ポリオレフィンなどの極性ポリオレフィン等を
用いることができる。

【００２２】（ｄ）難燃剤難燃剤としては、三酸化アンチモン、赤燐、三酸化モリ
ブデン、モリブデン酸アンモニウムなどのモリブデン化
合物、水酸化アルミウム、水酸化マグネシウム、塩基性
炭酸マグネシウム、ドーソナイト、ホウ酸亜鉛、テトラ
ブロム化炭化水素、アルキルエーテルブロム化合物、ブ
ロム化ポリスチレンなどの有機ハロゲン化合物、トリス
（ジブロムプロピル）ホスフェート、ハロプロピルホス
フェート又はホスファイトなどの有機燐酸エステル等を
用いることができる。

【００２３】なお組成物に高度の摺動性、機械的強度が
要求される場合、赤燐と有機ハロゲン化合物を併用する
ことが、摺動性、耐摩耗性及び機械的強度を損なわず
に、組成物に難燃性を付与できる点で望ましい。

【００２４】難燃剤の配合量は、上記（ａ）〜（ｄ）成
分の合計量 100重量部に対して 5〜50重量部、好ましく
は 5〜30重量部である。少なすぎると難燃の目的を達成
せず、一方、多過ぎると摺動性、耐摩耗性に劣る。

【００２５】（付加的成分）本発明の組成物には、上記
必須成分に加えて、本発明の効果を著しく損なわない範
囲で他の付加的成分を配合することができる。

【００２６】例えば、更に高度の耐摩耗性、摺動性を得
るために、フッソ樹脂を添加することができる。このよ
うなフッソ樹脂としては、テトラフルオロエチレン(PTF
E)、テトラフルオロエチレン・ペルフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体(PFA)、ポリクロロトリフルオロ
エチレン(PCTFE）、ポリビニリデンフルオライド(PVD
F)、ポリビニルフルオライド(PVF）などを挙げることが
できる。

【００２７】〔組成物の成形加工〕本発明組成物は一軸
押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロール、プ
ラベンダー、ニーダー等の通常の混練機を用いて製造す
ることができる。

【００２８】通常は押出機などで前記必須成分及び所望
により追加成分を混練してペレット状にした後、加工に
供するが、各成分を直接成形機に供給し、成形機で組成
物に混練しながら成形することもできる。また、予め
（ｃ）又は（ｄ）成分を高濃度に混練してマスターバッ
チとし、それを（ａ）成分等他の成分で希釈しながらブ
レンドコンパウンディングしたり、又は直接成形したり
することもできる。

【００２９】本発明の組成物は通常の熱可塑性樹脂用成
形機で成形できる。すなわち、射出成形、押出成形、中
空成形、熱成形に適用できる。

【００３０】

【作用】ＡＢＳ樹脂にポリエチレンを配合した場合、摩
耗試験におけるトルク及び摩耗量の減少が見られるが、
機械的強度の減少が著しい。一方、無機充填剤の単独配
合は機械的強度の向上が顕著であるが、同時に摩耗量お
及びトルクの増大も著しい。また、難燃剤の配合は摩耗
量、トルクの増大とともに機械的強度も低下させる。

【００３１】本発明の組成物においては、この三者を配
合することにより、無機充填剤の配合による機械的強度
は殆どそのまま維持され、ポリエチレン及び難燃剤の配
合による機械的強度の低下の影響は見られない。むしろ
摩耗量の減少は、ポリエチレンの配合効果を上回り、無
機充填剤及び難燃剤による摩耗量の増大作用を考える
と、予想外のことであり、一種の相乗効果とみることが
できる。

【００３２】

【実施例】以下、実施例により、本発明を説明する。

【００３３】なお、以下の実施例及び比較例において、
耐摩耗性及び摺動性は下記の摩耗試験により摩耗量及び
トルクを測定し、機械的強度は、JIS K-7203に準拠し
て、曲げ弾性率及び曲げ強度を測定した。また難燃性に
ついては、UL94垂直燃焼試験法に準拠して評価した。

【００３４】（摩耗試験）伊藤式摩耗試験機を用い、外
径26mm、内径20mmのステンレス円柱を、試験片の表面に
5kgの荷重で押し当てて、165rpmで 5時間回転させた後
のサンプルの重量減少を測定し、摩耗量とした。またそ
のときに円柱にかかるトルクを測定し、摺動性の指標と
した、すなわちトルクの小さいほど摺動性が優れている
事を示す。

【００３５】実施例１〜２、および比較例１〜４次の 4成分を表１に示す割合で混合し、二軸押出機で混
練してペレットとした。

【００３６】（ａ）ＡＢＳ樹脂三菱モンサント（株）製「タフレックス 410」（ｂ）高密度ポリエチレンダイヤポリマー（株）製「三菱ポリエチPY-20 、密度0.
95g/cm³ 、MFR5.2g/10分（ｃ）無機充填剤 PAN 系炭素繊維、平均直径 9μm 、平均繊維長 3mm （ｄ）赤燐系難燃剤リン化学工業（株）製「ノーバレッド 120」

【００３７】得られたペレットをスクリュウーインライ
ン式射出成形機を用いて試験片を成形し、各種の物性評
価を行った。結果を表１に示す。表中の組成分の割合は
重量部を表す。

【００３８】実施例３実施例１の高密度ポリエチレンの代わりに、密度が 0.9
2cm³、 MFRが4.0g/10分の低密度ポリエチレンを用い
て、実施例１と同様な実験を行った。結果を表１に示
す。

【００３９】

【表１】

【００４０】実施例４及び比較例５実施例１の炭素繊維の代わりに、平均直径10μm 、平均
繊維長 1.5mmのシランカップリング剤で処理したグラス
ファイバーを用いて、実施例１と同様な実験を行った。
結果を表２に示す。

【００４１】実施例５及び比較例６実施例１の炭素繊維の代わりに、平均直径 1.0μm 、平
均繊維長30μm チタン酸カリウムホイスカをシランカッ
プリング剤により表面処理して用い、実施例１と同様の
実験を行った。結果を表２に示す。

【００４２】

【表２】

【００４３】実施例６及び比較例７難燃剤として、実施例１で用いた赤燐系難燃剤とブロム
系難燃剤（日産フェロ有機化学（株）製「パイロチェッ
ク68PB」）とを併用して、実施例１と同様に実験を行っ
た。結果を表３に示す。

【００４４】実施例７及び比較例８難燃剤として、三酸化アンチモン難燃剤（和光純薬
（株）製試薬）と実施例６のブロム系難燃剤とを併用し
て、実施例１と同様に実験を行った。結果を表３に示
す。

【００４５】実施例８無機充填剤として、実施例１および５において用いた炭
素繊維とチタン酸カリウムを併用し、更にフッ素樹脂と
してPTFEパウダー（喜多村（株）製「KTL610」）を添加
して、実施例１と同様にして実験を行った。結果を表３
に示す。

【００４６】

【表３】

【００４７】

【発明の効果】上記の実施例から明かななように、本発
明のＡＢＳ樹脂組成物は、ポリエチレン、無機充填剤お
よび難燃剤を特定量併用配合する事によって、ＡＢＳ樹
脂のみのもの、及びＡＢＳ樹脂にどれか一種のみ、又は
二種を添加した比較例の組成物に比べ、摺動性、および
難燃性に優れ、耐摩耗性が 8〜70倍向上した。

【００４８】中でも無機充填剤に炭素繊維を用いた実施
例１〜３の組成物は、摺動性、耐摩耗性、難燃性だけで
なく、剛性、機械的強度にも優れていた。またこの時、
ポリエチレンの添加量が増大するに従って、耐摩耗性が
向上した。

【００４９】難燃剤として、赤燐系難燃剤とブロム系難
燃剤を併用することで、摺動性、耐摩耗性及び機械的強
度を著しく低下させることなく、より優れた難燃性を付
与することが出来た。

【００５０】無機充填剤としてカーボンファイバーとチ
タン酸カリウムを併用し、さらにフッソ樹脂を加えるこ
とによって極めて優れた摺動性及び耐摩耗性が得られ、
かつ剛性、機械的強度にも優れていた。

【００５１】本発明のＡＢＳ樹脂組成物は、上記した如
くＡＢＳ樹脂の摺動性、耐摩耗性及び難燃性のみなら
ず、剛性、機械的強度をも大幅に向上させ、歯車、軸受
等の電子機器摺動部品に極めて適した材料である。

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【手続補正書】

【提出日】平成３年９月４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４６】

【表３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北方勝三重県四日市市東邦町１番地三菱油化株式会社四日市事業所内

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】下記成分（ａ）〜（ｄ）よりなることを
特徴とするＡＢＳ樹脂組成物。成分（ａ）ＡＢＳ樹脂30〜93重量部、成分（ｂ）ポリエチレン 1〜50重量部、成分（ｃ）無機充填剤 1〜50重量部、成分（ｄ）難燃剤 5〜50重量部。ただし、成分（ａ）〜（ｄ）の合計は 100重量部とす
る。