(57)【要約】【課題】  生産性に優れた方法で製造可能なペレットであって、摺動特性に優れた成形品を提供可能なペレットの提供。【解決手段】  ポリアセタール樹脂１００質量部に対し、ポリエステル系短繊維２０〜５０質量部を含むペレットであって、前記ポリエステル系短繊維が、ポリアセタール樹脂中にランダムに分散している、ペレット。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアセタール樹脂１００質量部に対し、ポリエステル系短繊維２０〜５０質量部を含むペレットであって、前記ポリエステル系短繊維が、ポリアセタール樹脂中にランダムに分散している、ペレット。
【請求項２】
前記ペレットをシリンダー温度１９５℃、金型温度６０℃の条件で射出成形して得られた円筒形スラスト試験片の、接触面積２ｃｍ2、温度２３℃における、ＪＩＳ  Ｋ７２１８  Ａ法に規定されるスラストリング摩耗試験において、同材での比摩耗量が１０×１０-2ｍｍ3／ｋｇｆ・ｋｍ以下である、請求項１に記載のペレット。
【請求項３】
前記ペレットをシリンダー温度１９５℃、金型温度６０℃の条件で射出成形して得られた円筒形スラスト試験片の、接触面積２ｃｍ2、温度２３℃における、ＪＩＳ  Ｋ７２１８  Ａ法に規定されるスラストリング摩耗試験において、同材での限界ＰＶ値が１０ＭＰａ・ｃｍ／ｓｅｃ以上である、請求項１または２に記載のペレット。
【請求項４】
前記ペレット中に含まれるポリエステル系短繊維の数平均繊維長が、数平均ペレット長よりも短い、請求項１〜３のいずれか１項に記載のペレット。
【請求項５】
溶融状態にあるポリアセタール樹脂に対し数平均繊維長が、３〜１２ｍｍであるポリエステル系短繊維を配合してなる、請求項１〜４のいずれか１項に記載のペレット。
【請求項６】
前記ポリアセタール樹脂およびポリエステル系短繊維は、二軸押出機によって溶融混練されてなる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のペレット。
【請求項７】
溶融状態にあるポリアセタール樹脂に対しポリエステル系短繊維を配合した後、面積１５〜１５０ｍｍ2の吐出穴を１〜４つ有するダイから吐出させ、その後に冷却したものを切断して得られたものである、請求項１〜６のいずれか１項に記載のペレット。
【請求項８】
前記切断は、回転刃と固定刃を備え、前記回転刃と固定刃のクリアランスが０．０１〜０．０６ｍｍである切断装置によって行われたものである、請求項７に記載のペレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペレットに関する。特に、ポリアセタール樹脂とポリエステル系短繊維を含むペレットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリアセタール樹脂とポリエステル系繊維からなる摺動特性に優れたペレットが知られている。
例えば、特許文献１には、ポリアセタール樹脂（Ａ）１００質量部に対し、ポリエステル系長繊維糸（Ｂ）が１〜１００質量部の割合で配合され、前記ポリアセタール樹脂（Ａ）がオキシメチレン基と、炭素数２以上のオキシアルキレン基とを含み、前記オキシアルキレン基が前記オキシメチレン基１００モル％に対して０．３〜６．０モル％の割合で含まれており、前記ポリアセタール樹脂（Ａ）の１９０℃、２．１６ｋｇで測定したメルトボリュームレートが５ｃｍ3／１０分以上であり、前記ポリエステル系長繊維糸（Ｂ）に張力を付与した状態で、溶融された前記ポリアセタール樹脂を前記ポリエステル系長繊維糸（Ｂ）に含浸させて得られる、本発明のペレットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５３１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１に記載の方法では、ポリエステル系長繊維（ポリエステル系連続繊維ともいう）にポリアセタール樹脂を含浸させ、ストランド状に引き取り、カットすることによってペレットを製造している。この方法によると、ペレット長とペレット中のポリエステル系繊維の長さが同じ長さとなり、優れた摺動特性が期待できる。
しかしながら、本発明者が検討を行ったところ、ポリアセタール樹脂に、ポリエステル系連続繊維を含浸させる方法は、生産性が必ずしも優れた方法ではないことが分かった。また、生産性に優れた方法で製造できるペレットであっても、ペレットを成形して得られる成形品の摺動特性が劣れば問題である。
本発明は、かかる課題を解決することを目的とするものであって、生産性に優れた方法で製造可能なペレットであって、摺動特性に優れた成形品を提供可能なペレットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題のもと、本発明者が検討を行った結果、ポリアセタール樹脂中にポリエステル系短繊維がランダムに分散した状態となるペレットとすることにより、生産性に優れた方法で製造可能であって、摺動特性に優れた成形品を提供可能なペレットが得られることを見出した。具体的には、下記手段＜１＞により、好ましくは＜２＞〜＜８＞により、上記課題は解決された。
＜１＞ポリアセタール樹脂１００質量部に対し、ポリエステル系短繊維２０〜５０質量部を含むペレットであって、前記ポリエステル系短繊維が、ポリアセタール樹脂中にランダムに分散している、ペレット。
＜２＞前記ペレットをシリンダー温度１９５℃、金型温度６０℃の条件で射出成形して得られた円筒形スラスト試験片の、接触面積２ｃｍ2、温度２３℃における、ＪＩＳ  Ｋ７２１８  Ａ法に規定されるスラストリング摩耗試験において、同材での比摩耗量が１０×１０-2ｍｍ3／ｋｇｆ・ｋｍ以下である、＜１＞に記載のペレット。
＜３＞前記ペレットをシリンダー温度１９５℃、金型温度６０℃の条件で射出成形して得られた円筒形スラスト試験片の、接触面積２ｃｍ2、温度２３℃における、ＪＩＳ  Ｋ７２１８  Ａ法に規定されるスラストリング摩耗試験において、同材での限界ＰＶ値が１０ＭＰａ・ｃｍ／ｓｅｃ以上である、＜１＞または＜２＞に記載のペレット。
＜４＞前記ペレット中に含まれるポリエステル系短繊維の数平均繊維長が、数平均ペレット長よりも短い、＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載のペレット。
＜５＞溶融状態にあるポリアセタール樹脂に対し数平均繊維長が、３〜１２ｍｍであるポリエステル系短繊維を配合してなる、＜１＞〜＜４＞のいずれか１つに記載のペレット。
＜６＞前記ポリアセタール樹脂およびポリエステル系短繊維は、二軸押出機によって溶融混練されてなる、＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載のペレット。
＜７＞溶融状態にあるポリアセタール樹脂に対しポリエステル系短繊維を配合した後、面積１５〜１５０ｍｍ2の吐出穴を１〜４つ有するダイから吐出させ、その後に冷却したものを切断して得られたものである、＜１＞〜＜６＞のいずれか１つに記載のペレット。
＜８＞前記切断は、回転刃と固定刃を備え、前記回転刃と固定刃のクリアランスが０．０１〜０．０６ｍｍである切断装置によって行われたものである、＜７＞に記載のペレット。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、生産性に優れた方法で製造可能なペレットであって、摺動特性に優れた成形品を提供可能なペレットを提供可能になった。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
【０００８】
本発明のペレットは、ポリアセタール樹脂１００質量部に対し、ポリエステル系短繊維２０〜５０質量部を含むペレットであって、前記ポリエステル系短繊維が、ポリアセタール樹脂中にランダムに分散しているペレットであることを特徴とする。このように、ランダムに分散していることにより、摺動特性に優れ、かつ、生産性の高い製造方法で製造可能なペレットとすることができる。
上述のとおり、特許文献１には、ポリアセタール樹脂に、ポリエステル系連続繊維に含浸させた後、切断してペレットを製造する方法が記載されている。この方法で得られたペレットは、ペレット中の繊維長を長くできるという点で、有益な方法として知られている。しかしながら、本発明者が検討を行ったところ、ポリエステル系繊維は、柔軟な樹脂繊維であり、強化繊維として一般的に知られているガラス繊維や炭素繊維のようには、連続繊維の引き取り速度を早くできない。そのため、生産性の両立には限界がある。そこで、連続繊維を利用せずに、ポリアセタール樹脂に、ポリエステル系短繊維を溶融混練し、ストランド状に押出しし、切断してペレットを製造することが考えられる。しかしながら、ポリエステル系短繊維は、炭素繊維やガラス繊維の短繊維の場合と比べ、押出しが困難であることが分かった。これは、ポリエステル系短繊維が溶融混練の際には破砕されにくく、結果として、押出が困難であると推測された。
また、溶融混練してペレット化すると、摺動特性が劣る可能性も懸念された。
かかる状況のもと、本発明では、溶融した状態のポリアセタール樹脂にポリエステル系短繊維を配合して混練する等の方法によって、ポリアセタール樹脂中に、ポリエステル系短繊維がランダムに分散しているペレットを得るに至った。そして、かかるペレットは、ポリエステル系連続繊維を用いて製造したペレットと同レベルに摺動特性の高い成形品を製造可能であり、本発明を完成するに至った。
【０００９】
＜ポリアセタール樹脂＞
本発明で用いるポリアセタール樹脂は、アセタール構造−（−Ｏ−ＣＲＨ−）n−（但しＲは水素原子、有機基を示す。）を繰り返し構造に有する高分子であり、通常はＲが水素原子であるオキシメチレン基（−ＣＨ2Ｏ−）を主たる構成単位とするものである。本発明に用いるポリアセタール樹脂は、この繰り返し構造のみからなるアセタールホモポリマー以外に、前記オキシメチレン基以外の繰り返し構成単位を１種以上含むコポリマー（ブロックコポリマーを含む）やターポリマー等も含み、さらには線状構造のみならず分岐、架橋構造を有していてもよい。
【００１０】
前記オキシメチレン基以外の構成単位としては例えば、オキシエチレン基（−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−）、オキシプロピレン基（−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−）、オキシブチレン基（−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−）等の炭素数２以上１０以下の、分岐していてもよいオキシアルキレン基が挙げられ、中でも炭素数２以上４以下の、分岐していてもよいオキシアルキレン基が好ましく、特にオキシエチレン基が好ましい。またこの様な、オキシメチレン基以外のオキシアルキレン構造単位の含有量としては、ポリアセタール樹脂中において、０．１ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下であることが好ましく、０．１ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。
【００１１】
本発明に用いるポリアセタール樹脂の製造方法は任意であり、従来公知の任意の方法によって製造すればよい。例えば、オキシメチレン基と、炭素数２以上４以下のオキシアルキレン基を構成単位とするポリアセタール樹脂の製造方法としては、ホルムアルデヒドの３量体（トリオキサン）や４量体（テトラオキサン）等のオキシメチレン基の環状オリゴマーと、エチレンオキサイド、１，３−ジオキソラン、１，３，６−トリオキソカン、１，３−ジオキセパン等の炭素数２以上４以下のオキシアルキレン基を含む環状オリゴマーとを共重合することによって製造することができる。
【００１２】
中でも本発明に用いるポリアセタール樹脂としては、トリオキサンやテトラオキサン等の環状オリゴマーと、エチレンオキサイドまたは１，３−ジオキソランとの共重合体であることが好ましく、特にトリオキサンと１，３−ジオキソランとの共重合体であることが好ましい。その溶融粘度は任意だが、溶融指数（ＭＩ）［ＡＳＴＭ−Ｄ１２３８：１９０℃、２．１６ｋｇ荷重下］で、通常０．０１〜１５０ｇ／１０分であり、中でも０．１〜１００ｇ／１０分、特に１〜７０ｇ／１０分であることが好ましい。
【００１３】
本発明のペレットは、ポリアセタール樹脂をペレットの６７質量％以上の割合で含むことが好ましく、７３質量％以上の割合で含むことがより好ましい。また、上限値は、８３質量％以下の割合で含むことが好ましい。
本発明のペレットは、ポリアセタール樹脂を１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
【００１４】
＜ポリエステル系短繊維＞
本発明のペレットは、ポリアセタール樹脂中にポリエステル系短繊維がランダムに分散している。ランダムに分散させることにより、ポリエステル系連続繊維を用いた場合に匹敵する摺動特性を維持できる。
ここで、ランダムに分散とは、ポリエステル系連続繊維にポリアセタール樹脂を含浸させてカットした場合のように、ポリエステル系繊維が一定の方向に配向している態様ではなく、多方向に存在していることをいう。
本発明のペレットは、ポリエステル系短繊維を含む。ポリエステル系短繊維とは、ポリエステル系繊維のうち、連続繊維ではなく、非連続な繊維をいう。
前記ポリエステル系短繊維の数平均繊維長は、溶融混練前で４ｍｍ以上であることが好ましく、６ｍｍ以上であることがより好ましく、８ｍｍ以上であることがさらに好ましい。数平均繊維長の上限値は、２０ｍｍ以下であることが好ましく、１５ｍｍ以下であることがより好ましく、１２ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
前記ポリエステル系短繊維の数平均繊維径は、溶融混練前で４μｍ以上であることが好ましく、６μｍ以上であることがより好ましく、８μｍ以上であることがさらに好ましい。数平均繊維径の上限値は、４０μｍ以下であることが好ましく、３０μｍ以下であることがより好ましく、２０μｍ以下であることがさらに好ましい。
【００１５】
ポリエステル系短繊維を構成するポリエステル系樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリトリエチレンテレフタレート（ＰＴＴ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂およびポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）樹脂等が挙げられる。これらの中では、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂が好ましい。
ポリエステル系短繊維は、ポリアセタール樹脂の融点よりも高い融点を有することが好ましい。この場合、本発明のペレットから成形された成形品を摺動させた際、摺動面においてポリアセタール樹脂よりもポリエステル系短繊維は溶けにくくなる。このため、ポリアセタール樹脂の一部が溶けてもポリエステル系短繊維は溶けにくく、本発明のペレットの形状を保持することができる。このため、本発明のペレットは、摺動特性をより向上させることができる。
【００１６】
ポリエステル系短繊維は、ポリエステル系樹脂が９０質量％以上を占めることが好ましく、９５質量％以上を占めることがより好ましい。
ポリエステル系短繊維には、ポリエステル系樹脂の他、熱安定剤、酸化防止剤、耐候安定剤、等の樹脂添加剤及び繊維の表面処理剤が含まれていてもよい。
【００１７】
本発明のペレット中の、ポリアセタール樹脂１００質量部に対するポリエステル系短繊維の配合量は、２０〜５０質量部であり、２０〜３５質量部であることが好ましく、２０〜３０質量部であることがより好ましい。
本発明のペレットは、ポリエステル系短繊維を１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
【００１８】
本発明のペレットは、ポリアセタール樹脂およびポリエステル系短繊維の合計量がペレットの９０質量％以上を占めることが好ましく、９５質量％以上、９８質量％以上であってもよい。
【００１９】
＜他の成分＞
本発明のペレットは、本発明の目的を損なわない範囲内で、従来公知の任意の添加剤や充填剤を含んでいてもよい。本発明に用いる添加剤や充填剤としては、例えば、ポリアセタール樹脂およびポリエステル系短繊維以外の熱可塑性樹脂、帯電防止剤、紫外線吸収剤、耐候剤光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、難燃剤、ホルムアルデヒド捕捉剤、炭素繊維、ガラス繊維、ガラスフレーク、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、チタン酸カリウムウイスカー、顔料等が挙げられる。これらの詳細は、特開２０１７−０２５２５７号公報の段落０１１３〜０１２４の記載を参酌することができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
本発明のペレットは、また、ポリエステル系短繊維以外の強化繊維、例えば、炭素繊維およびガラス繊維を実質的に含まない構成とすることもできる。実質的に含まないとは、本発明におけるペレットにおけるポリエステル系短繊維以外の強化繊維の含有量が、ポリエステル系短繊維の含有量の３０質量％以下であることをいい、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１０質量％以下、さらに好ましくは５質量％以下、一層好ましくは３質量％以下、より一層好ましくは１質量％以下であることをいう。
【００２０】
＜ペレットの特性＞
本発明のペレットは、金型温度６０℃の条件で射出成形して得られた円筒形スラスト試験片に成形したとき、接触面積２ｃｍ2、温度２３℃における、ＪＩＳ  Ｋ７２１８  Ａ法に規定されるスラストリング摩耗試験において、同材での比摩耗量を１０×１０-2ｍｍ3／ｋｇｆ・ｋｍ以下とすることができる。下限値については、０ｍｍ3／ｋｇｆ・ｋｍが理想であるが、１×１０-2ｍｍ3／ｋｇｆ・ｋｍ以上であっても実用上問題ないレベルである。本発明における比摩耗量の測定方法の詳細は、実施例に記載の方法に従う。実施例に記載の機器等が廃番等の場合、同等の性能を有する機器等を利用できる。
本発明のペレットは、金型温度６０℃の条件で射出成形して得られた円筒形スラスト試験片に成形したとき、接触面積２ｃｍ2、温度２３℃における、ＪＩＳ  Ｋ７２１８  Ａ法に規定されるスラストリング摩耗試験において、同材での限界ＰＶ値を１０ＭＰａ・ｃｍ／ｓｅｃ以上とすることができ、さらには１１ＭＰａ・ｃｍ／ｓｅｃ以上とすることもでき、特には１２ＭＰａ・ｃｍ／ｓｅｃ以上とすることもできる。限界摩擦荷重の上限値は、特に定めるものではないが、例えば、２０ＭＰａ・ｃｍ／ｓｅｃ以下であっても、実用上問題ないレベルである。本発明における限界ＰＶ値の測定方法の詳細は、実施例に記載の方法に従う。実施例に記載の機器等が廃番等の場合、同等の性能を有する機器等を利用できる。
【００２１】
本発明のペレットは、シリンダー温度１９５℃、金型温度６０℃の条件で射出成形して、ＩＳＯ１７９に準拠した厚さ４ｍｍ、幅１０（ノッチ部幅８）ｍｍ、長さ８０ｍｍのノッチ付き試験片にしたときの、２３℃におけるシャルピー衝撃強さを４０ｋＪ／ｍ2以上とすることができる。また、シャルピー衝撃強さの上限値は、特に定めるものではないが、例えば、１００ｋＪ／ｍ2以下でも、実用上問題ないレベルである。本発明におけるシャルピー衝撃強さの測定方法の詳細は、実施例に記載の方法に従う。実施例に記載の機器等が廃番等の場合、同等の性能を有する機器等を利用できる。
【００２２】
本発明のペレットの数平均ペレット長は、例えば、１ｍｍ〜１０ｍｍとすることができる。
本発明のペレットは、ペレット中に含まれるポリエステル系短繊維の数平均繊維長が、数平均ペレット長よりも短いことが好ましい。ポリエステル系連続繊維を用いて製造した従来のペレットでは、数平均ペレット長とペレット中のポリエステル系短繊維の数平均繊維長が等しいが、本発明では、ポリエステル系短繊維の数平均繊維長の方を短くできる。そのため、種々の形状に加工する際に、金型などにより充填しやすいというメリットがある。そして、本発明のペレットは、ポリエステル系短繊維の数平均繊維長が短くても、ポリエステル系連続繊維を用いて製造したペレットに匹敵する摺動特性を有するものとすることができることは上述のとおりである。
【００２３】
＜ペレットの製造方法＞
本発明のペレットは、ポリアセタール樹脂中にポリエステル系短繊維がランダムに分散している。ランダムに分散させる方法は、特に定めるものではないが、ポリアセタール樹脂が溶融した状態のところに、ポリエステル系短繊維を投入して混練して、ペレット化する方法が例示される。このような構成とすることにより、柔軟な繊維であるポリエステル系短繊維をポリアセタール樹脂中にランダムに分散させたペレットをより容易に製造することができる。
【００２４】
ポリアセタール樹脂の溶融温度は、ポリアセタール樹脂の融解温度以上であれば特に定めるものではないが、ポリアセタール樹脂の融点Ｔｍ＋１５５〜１８０℃の範囲が好ましく、Ｔｍ＋１５８〜１７８℃の範囲がより好ましく、Ｔｍ＋１６２〜１７６℃の範囲がさらに好ましい。ポリアセタール樹脂を２種以上含む場合、混合物の平均融点Ｔｍを基準に考える。
【００２５】
次に、溶融状態にあるポリアセタール樹脂に、ポリエステル系短繊維を配合する。
溶融状態にあるポリアセタール樹脂に、ポリエステル系短繊維を配合する際に用いる混合機はニーダー、バンバリーミキサー、押出機等が例示され、押出機が好ましく、二軸押出機がより好ましい。二軸押出機を用いることにより、長時間の安定な供給を達成可能になる。
押出機を用いる場合、スクリューピッチは、３５ｍｍ以上であることが好ましく、３５〜４５ｍｍであることがより好ましい。
本発明では、特に、１つの二軸押出機で、最初にポリアセタール樹脂を投入して溶融し、次いで、ポリエステル系短繊維を投入して混練することが好ましい。
【００２６】
溶融状態にあるポリアセタール樹脂に対し配合するポリエステル系短繊維は、数平均繊維長が、３〜１２ｍｍであることが好ましく、５〜１２ｍｍであることがより好ましく、８〜１２ｍｍであることがさらに好ましく、９〜１１ｍｍであることが一層好ましい。このような繊維長とすることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される。
本発明で用いるポリエステル系短繊維は、表面処理剤や集束剤を有していてもよいし、有していなくてもよい。
【００２７】
本発明では、溶融状態にあるポリアセタール樹脂に対しポリエステル系短繊維を配合した後、面積１５〜１５０ｍｍ2の吐出穴を１〜４つ有するダイから吐出させ、その後に冷却したものを切断して製造することが好ましい。このような構成とすることにより、ポリエステル系短繊維の絡まりによるダイ穴の閉塞をより効果的に抑制することができる。吐出穴の面積とは、ストランドが押出される部分の面積をいい、通常は、ストランドの面積は、吐出穴の面積に応じて定まる。
吐出穴の面積の下限は、２０ｍｍ2以上であることが好ましく、４０ｍｍ2以上であることがより好ましく、５０ｍｍ2以上であることがさらに好ましい。また、吐出穴の面積の上限は、１５０ｍｍ2以下であることが好ましく、１４０ｍｍ2以下であることがより好ましく、１３０ｍｍ2以下であることがさらに好ましい。
ダイの吐出穴の数が１つの場合、ダイの吐出穴の形状は、非円形、例えば、長円形や楕円形が好ましい。非円形とすることにより、ストランドをカットしやすくなる。特に、本発明では、吐出穴の面積が、ガラス繊維などを含むペレットに比べて大きき方が好ましいため、内部が十分に冷却せずに切断する場合も想定される。このような場合に、ダイの吐出穴の形を非円形とすることにより、切断をより容易にすることができる。本発明では、ダイの吐出穴が楕円形または長円形の場合、長径が短径の３倍以上であることが好ましく、３〜５倍であることがより好ましく、３．５〜４．５倍であることがさらに好ましい。
ダイの吐出穴の数が２つ以上の場合、ダイの吐出穴の形状は、円形が好ましいが、非円形であってもよいことは言うまでもない。
【００２８】
冷却は、ダイから吐出した後に行う。通常は、ダイから押出されたストランドの状態で冷却を行う。冷却は、空冷式であってもよいいし、水冷却であってもよい。
その後、冷却したストランドを連続して切断して製造することが好ましい。すなわち、吐出したストランドをそのままカットすることが好ましい。ストランドの切断は、また、冷却直後に切断せずに、時間をあけて行ってもよい。
本発明でストランドを切断する方法としては、ストランドの一般的な切断装置を用いる切断方法が広く含まれる。
本発明では、前記切断は、回転刃と固定刃を備え、前記回転刃と固定刃のクリアランスが０．０１〜０．０６ｍｍである切断装置によって行うことが好ましい。このような構成とすることにより、ペレットの毛羽立ちを効果的に抑制できる。回転刃と固定刃のクリアランスとは、回転刃の最も先の部分が、固定刃の先の部分に最も近づくときの、両者の距離をいう。本発明では、回転刃と固定刃のクリアランスの下限は、０．０２ｍｍ以上であることが好ましい。また、回転刃と固定刃のクリアランスの上限は、０．０５ｍｍ以下であることが好ましく、０．０４ｍｍ以下であることがより好ましい。
また、回転刃のすくい角は、２５〜４５°であることが好ましく、２５〜３５°であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、ペレット切断面から繊維の飛び出しをより効果的に防ぐことができる。
本発明では、上記の通り切断したストランドをさらに切断してもよい。特に、ダイの吐出穴が長円形または楕円形であるなど、非円形断面の場合、ペレットは、ストランドの吐出方向に垂直な方向にさらに切断することが好ましい。このような構成とすることにより、ペレット中の繊維長をより長く保つことが可能になる。２度目の切断は、１度目と同様に回転刃と固定刃を備えた装置により切断することが好ましい。
【００２９】
本発明のペレットは、溶融混練によって製造できるため、ペレットの吐出量を６０ｋｇ／ｈｒ以上とすることができ、７０ｋｇ／ｈｒ以上とすることもでき、８０ｋｇ／ｈｒ以上とすることもでき、９０ｋｇ／ｈｒ以上とすることもできる。吐出量の上限値については、特に定めるものではないが、例えば１３０ｋｇ／ｈｒ以下、さらには１２０ｋｇ／ｈｒ以下、特には１１０ｋｇ／ｈｒであっても、十分に要求性能を満たすものである。
【００３０】
＜成形品＞
本発明のペレットは、各種成形法で成形して成形品として用いられる。
成形品の形状としては、特に制限はなく、成形品の用途、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、板状、プレート状、ロッド状、シート状、フィルム状、円筒状、環状、円形状、楕円形状、歯車状、多角形形状、異形品、中空品、枠状、箱状、パネル状のもの等が挙げられる。本発明の成形品は、完成品であってもよいし、部品であってもよい。
【００３１】
成形品を成形する方法としては、特に制限されず、従来公知の成形法を採用でき、例えば、射出成形法、射出圧縮成形法、押出成形法、異形押出法、トランスファー成形法、中空成形法、ガスアシスト中空成形法、ブロー成形法、押出ブロー成形、ＩＭＣ（インモールドコ−ティング成形）成形法、回転成形法、多層成形法、２色成形法、インサート成形法、サンドイッチ成形法、発泡成形法、加圧成形法等が挙げられる。
【００３２】
本発明のペレットを成形した成形品は、摺動部品（摺動部材）として好ましく用いられる。
摺動部品の具体的な例としては例えば、電気・電子機器、事務機器、車両（自動車）、産業機器等で要求されている高品質化を目的とした、歯車、回転軸、軸受け、各種ギア、カム、メカニカルシールの端面材、バルブなどの弁座、Ｖリング、ロッドパッキン、ピストンリング、ライダーリング等のシール部材、圧縮機の回転軸、回転スリーブ、ピストン、インペラー、ローラ等の摺動部品が挙げられる。
【００３３】
本発明のペレットを成形してなる摺動部品は、本発明の摺動部品同士はもちろん、他の樹脂製摺動部品や、繊維強化樹脂摺動部品の他、セラミックスや金属製摺動部品と組み合わせた摺動部品としても適用することが可能である。
【実施例】
【００３４】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
【００３５】
＜原料＞
ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）
トリオキサンと１，３−ジオキソランとのオキシメチレンコポリマーであり、オキシエチレンユニット１．５ｍｏｌ％を含有するポリアセタール樹脂（ＭＩ：５０ｇ／１０分）（溶融指数（ＭＩ）は、ＡＳＴＭ−Ｄ１２３８に準拠し、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重下の条件での測定値である。）、融点：１６６℃
【００３６】
ポリエステル系繊維
ポリエステル系短繊維：ユニチカ社製、ユニチカＥＳ、数平均繊維長：１０ｍｍ
ポリエステル系連続繊維：ポリエチレンテレフタレートを溶融紡糸、延伸した長繊維糸、単糸繊度４．５ｄｔｅｘ、トータル繊度１１００ｄｔｅｘ
【００３７】
＜実施例１、実施例２、比較例１、比較例２＞
二軸押出機（日本製鋼所製、ＴＥＸ４４αII  スクリュー径４７ｍｍ）を用いて、シリンダー設定温度１９０℃、スクリュー回転数２００ｒｐｍの条件で１９０℃でポリアセタール樹脂を溶融させた後、表１に示す質量割合となるように、ポリエステル系短繊維を添加し、溶融混練したのち、表１に示す面積の吐出穴を、表１に示す吐出穴数を有するダイを用いて、ストランド状に押出し、ペレタイザーにて回転刃（すくい角３０°）と固定刃のクリアランスが０．０３ｍｍとなる条件で、ペレット長６ｍｍに切断することでペレットを製造した。但し、比較例２は押出できなかった。実施例１および実施例２では、ポリエステル系短繊維が十分にポリアセタール樹脂中に混練され、ポリエステル系短繊維が、ポリアセタール樹脂中にランダムに分散しているペレットが得られた。
【００３８】
＜参考例１＞
ポリエステル系連続繊維の繊維束を用意し、この繊維束を押出機の先端に設けたクロスヘッド内に通した。このとき、クロスヘッド内には、複数個のローラを設置した。そして、ポリエステル系連続繊維の引き取り方向と各ローラの回転軸とが直角になるようにポリエステル系連続繊維の繊維束を配置した。繊維束は、複数個のローラに対し、当該繊維束に張力を与えるためにジグザグ状になるように配置した。一方、ポリアセタール樹脂を、押出機にて温度２００℃で溶融し、溶融物を押出機からクロスヘッド内に押し出した。そして、ポリエステル系連続繊維を引取速度７ｍ／ｍｉｎで引き取りながら、溶融物を、ポリエステル系連続繊維の繊維束に含浸させ、クロスヘッドからストランドとして引き抜き、ストランドを水で冷却後、長さ１０ｍｍに切断してペレットを得た。
【００３９】
＜押出性＞
実施例１、実施例２、比較例１、比較例２について、以下の押出性を以下の通り評価した。
上記ストランドの押出に際し、良好、押出困難、押出不可の３つに分けて評価した。なお、実施例１、実施例２、比較例１、比較例２では、押出困難に該当するものはなかった。
【００４０】
＜衝撃強度＞
上記実施例１、実施例２、比較例１、参考例１で得られたペレットを８０℃で３時間乾燥した後、射出成形機（東芝機械社製「ＥＣ１００ＳＸ」）を用いて、シリンダー温度１９５℃、金型温度６０℃の条件で射出成形し、ＩＳＯ１７９に準拠した厚さ４ｍｍ、幅１０ｍｍ（ノッチ部幅８ｍｍ）、長さ８０ｍｍのノッチ付き試験片を作製した。この試験片について温度２３℃でシャルピー衝撃強さ（単位：ｋＪ／ｍ2）を測定した。
【００４１】
＜比摩耗量・限界ＰＶ値＞
上記実施例１、実施例２、比較例１、参考例１で得られたペレットを８０℃で３時間乾燥した後、射出成形機（日精樹脂工業社製「ＰＳ４０」）を用いて、シリンダー温度１９５℃、金型温度６０℃の条件で射出成形し、円筒形スラスト試験片、接触面積２ｃｍ2の試験片を作製した。この試験片について、温度２３℃でＪＩＳ  Ｋ７２１８  Ａ法に規定されるスラスト摩耗試験を実施し、同材での比摩耗量及び限界ＰＶ値を測定した。
測定条件はそれぞれ以下の通りである。
・比摩耗量の測定時：面圧１３ＭＰａ、速度８ｍｍ/ｓｅｃ、試験時間３時間、摺動するスラストリング間にはけい砂を塗布して試験を実施。
・限界ＰＶ値の測定：速度１０ｃｍ/ｓｅｃで摺動させながら面圧を徐々に上げて限界の面圧を測定し限界ＰＶ値を算出、摺動面にグリス等は塗布せず試験を実施。
【００４２】
＜吐出量＞
上記実施例１、実施例２、比較例１、参考例１で得られたペレットの吐出量はストランドを切断したペレットとして得られた樹脂組成物の時間当たりの重量である。
単位は、１時間当たりの量（ｋｇ／ｈｒ）として示した。
【００４３】
結果を下記表１に示す。
【表１】
2019123836.tif 000002
【００４４】
上記結果から明らかなとおり、本発明のペレットは、吐出量が多く、生産性に優れていることが分かった。また、摩耗特性について、ポリエステル系連続繊維を用いて製造したペレットに匹敵するレベルであった。さらに、機械的強度にも優れていた（実施例１、実施例２）。