(57)【要約】【課題】騒音防止性、力学的物性、寸法精度、帯電防止性に優れた樹脂製機構部品を提供するものであり、特に摩擦係数、高温時弾性率、金型転写性、高温時ウエルド強度および表面抵抗率に優れ、かつこれらの特性においてバランスのとれた樹脂製機構部品を提供するものである。【解決手段】ポリフェニレンスルフィド樹脂とポリフェニレンエーテル樹脂とからなる樹脂組成物を用い、特に供するポリフェニレンスルフィド樹脂として、特定したオリゴマー量および特定の官能基量を有するポリフェニレンスルフィド樹脂と特定の官能基量を有する混和剤及び無機フィラーにより樹脂製機構部品を得る。【選択図】  選択図なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）塩化メチレンによる抽出量が０．７重量％以下であり、かつ−ＳＸ基（Ｓはイオウ原子、Ｘはアルカリ金属または水素原子である）が２０μｍｏｌ／ｇ以上、６０μｍｏｌ／ｇ以下であるポリフェニレンスルフィド樹脂、（ｂ）ポリフェニレンエーテル樹脂、（ｃ）混和剤としてエポキシ基および／またはオキサゾニル基を有する不飽和モノマーを０．３〜２０重量％の割合で、スチレンを主たる成分とするモノマーと共重合してなる共重合体および（ｄ）無機フィラーを配合してなる無機フィラー強化樹脂組成物にて構成された樹脂製機構部品において、（ａ）成分と（ｂ）成分を１／９９〜９９／１の重量比で配合し、且つ（ｃ）成分が（ａ）成分と（ｂ）成分を含む樹脂組成物１００重量部に対して１〜２０重量部であり、（ｄ）成分を（ａ）成分、（ｂ）成分および（ｃ）成分を含む樹脂組成物１００重量部に対して５〜２００重量部を配合することを特徴とする該樹脂製機構部品。
【請求項２】
（ｄ）成分の無機フィラーが、鱗片状無機フィラー、繊維状無機フィラーおよび導電性無機フィラーから選ばれる少なくとも１種の無機フィラーであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製機構部品。
【請求項３】
鱗片状無機フィラーが、ガラスフレークおよび／またはマイカの無機フィラーであり、繊維状強化充填剤がガラス繊維であり、導電性フィラーがカーボンブラックおよび／または炭素繊維の無機フィラーであることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂製機構部品。
【請求項４】
該樹脂製機構部品が、歯車、ウオームギヤ、ギアラック、ローラー、カム、プーリー、レバー、シャフト、軸受け、チェイン、滑車、車輪、可動トレー、シャーシ、光ピックアップベースまたはこれらの複合部品から選ばれる機構部品であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の樹脂製機構部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は騒音防止性、力学的物性、寸法精度、帯電防止性に優れた樹脂製機構部品に関するものであり、さらに詳しくは摩擦係数、高温時弾性率、金型転写性、高温時ウエルド強度、表面抵抗率に優れ、かつこれらの特性においてバランスのとれた樹脂製機構部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタ、複写機、ＦＡＸ、ハードディスクドライブ、光ディスク関連機器、オーディオ、ゲーム機、カメラ、自動車、各種機械類の機構部品において、軽量化、生産性向上、防錆性向上、設計の自由度向上、コストダウンを目的とした樹脂化の動きが進んで来ている。
そして、樹脂製の歯車、ローラー、ギアラック、軸受け、チェイン、滑車、車輪等が提案されている。（例えば、特許文献１、２、３、４参照。）
しかしながら、これら先行技術に開示された内容は樹脂製機構部品として要求される騒音防止性、力学的物性、寸法精度、帯電防止性の一部のみを目的としていたり、バランスにおいて十分なレベルのものではなかった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２５１５１２号公報
【特許文献２】
特開平１０−１４１４７７号公報
【特許文献３】
特開平１０−３６６６９号公報
【特許文献４】
特開平７−４４０４８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、騒音防止性、力学的物性、寸法精度、帯電防止性に優れた樹脂製機構部品を提供するものであり、特に摩擦係数、高温時弾性率、金型転写性、高温時ウエルド強度、表面抵抗率に優れ、かつこれらの特性においてバランスのとれた樹脂製機構部品を提供する事を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、このような現状に鑑み、ポリフェニレンスルフィド樹脂とポリフェニレンエーテル樹脂からなる樹脂組成物において、樹脂製機構部品の摩擦係数、高温時弾性率、金型転写性、高温時ウエルド強度、表面抵抗率に関し鋭意検討を重ねた結果、特定の構造を有するポリフェニレンスルフィドと、特定の混和剤を用いた無機フィラー強化樹脂組成物にて構成された樹脂製機構部品が、これらの特性を大幅に改良し、かつ、優れたバランスを与えることを見いだし本発明に到達した。
【０００６】
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
１．（ａ）塩化メチレンによる抽出量が０．７重量％以下であり、かつ−ＳＸ基（Ｓはイオウ原子、Ｘはアルカリ金属または水素原子である）が２０μｍｏｌ／ｇ以上、６０μｍｏｌ／ｇ以下であるポリフェニレンスルフィド樹脂、（ｂ）ポリフェニレンエーテル樹脂、（ｃ）混和剤としてエポキシ基および／またはオキサゾニル基を有する不飽和モノマーを０．３〜２０重量％の割合で、スチレンを主たる成分とするモノマーと共重合してなる共重合体および（ｄ）無機フィラーを配合してなる無機フィラー強化樹脂組成物にて構成された樹脂製機構部品において、（ａ）成分と（ｂ）成分を１／９９〜９９／１の重量比で配合し、且つ（ｃ）成分が（ａ）成分と（ｂ）成分を含む樹脂組成物１００重量部に対して１〜２０重量部であり、（ｄ）成分を（ａ）成分、（ｂ）成分および（ｃ）成分を含む樹脂組成物１００重量部に対して５〜２００重量部を配合することを特徴とする該樹脂製機構部品。
【０００７】
２．（ｄ）成分の無機フィラーが、鱗片状無機フィラー、繊維状無機フィラーおよび導電性無機フィラーから選ばれる少なくとも１種の無機フィラーであることを特徴とする上記１に記載の樹脂製機構部品。
３．鱗片状無機フィラーが、ガラスフレークおよび／またはマイカの無機フィラーであり、繊維状強化充填剤がガラス繊維であり、導電性フィラーがカーボンブラックおよび／または炭素繊維の無機フィラーであることを特徴とする上記１または２に記載の樹脂製機構部品。
４．該樹脂製機構部品が、歯車、ウオームギヤ、ギアラック、ローラー、カム、プーリー、レバー、シャフト、軸受け、チェイン、滑車、車輪、可動トレー、シャーシ、光ピックアップベースもしくはこれらの複合部品から選ばれる機構部品であることを特徴とする上記１から３のいずれかに記載の樹脂製機構部品。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明について、以下具体的に説明する。
本発明の樹脂組成物の（ａ）成分のポリフェニレンスルフィド樹脂（以下ＰＰＳと略記することもある。）は、塩化メチレンによる抽出量が０．７重量％以下、好ましくは０．６重量％以下、特に好ましくは０．５重量％以下である。上記抽出量の範囲は、ＰＰＳ中に比較的低分子量（約１０〜３０量体）のオリゴマーの存在が少ないことを意味するものである。得られる樹脂組成物から成形される樹脂製機構部品の摩擦係数、高温時弾性率、金型転写性、高温時ウエルド強度、表面抵抗率の悪化を考慮すると、該抽出量が上記上限値以下であることが好ましい。これらの特性が良くなる理由については十分には解明されてはいないが、ポリフェニレンスルフィドとポリフェニレンエーテルに代表される各成分の混和性が影響しているものと予測される。
【０００９】
ここで、塩化メチレンによる抽出量の測定は以下の方法により求めることができる。すなわち、ＰＰＳ粉末５ｇを塩化メチレン８０ｍｌに加え、６時間ソクスレー抽出を実施した後、室温まで冷却し、抽出後の塩化メチレン溶液を秤量瓶に移す。更に、上記の抽出に使用した容器を塩化メチレン合計６０ｍｌを用いて、３回に分けて洗浄し、該洗浄液を上記秤量瓶中に回収する。次に、約８０℃に加熱して、該秤量瓶中の塩化メチレンを蒸発させて除去し、残渣を秤量し、この残渣量よりＰＰＳ中に存在するオリゴマー量の割合を求めることができる。
【００１０】
さらに（ａ）成分のＰＰＳは、−ＳＸ基（Ｓはイオウ原子、Ｘはアルカリ金属または水素原子である）が２０μｍｏｌ／ｇ以上、特に好ましくは２０〜６０μｍｏｌ／ｇである。得られる樹脂組成物から成形される樹脂製機構部品の摩擦係数、高温時弾性率、金型転写性、高温時ウエルド強度、表面抵抗率の悪化を考慮すると、該末端構造の数が上記下限以上であることが好ましい。これらの特性が良くなる理由については十分には解明されてはいないが、ポリフェニレンスルフィドとポリフェニレンエーテルに代表される各成分の混和性が影響しているものと予測される。
【００１１】
ここで、−ＳＸ基の定量は以下の方法により求めることができる。すなわち、ＰＰＳ粉末を予め１２０℃で４時間乾燥した後、乾燥ＰＰＳ粉末２０ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン１５０ｇに加えて粉末凝集塊がなくなるように室温で３０分間激しく撹拌混合しスラリー状態にする。かかるスラリーを濾過した後、毎回約８０℃の温水１リットルを用いて７回洗浄を繰り返す。ここで得た濾過ケーキを純水２００ｇ中に再度スラリー化し、ついで１Ｎの塩酸を加えて該スラリーのＰＨを４．５に調整する。次に、２５℃で３０分間撹拌し、濾過した後、毎回約８０℃の温水１リットルを用いて６回洗浄を繰り返す。得られた濾過ケーキを純水２００ｇ中に再度スラリー化し、次いで、１Ｎの水酸化ナトリウムにより滴定し、消費した水酸化ナトリウム量よりＰＰＳ中に存在する−ＳＸ基の量を知ることができる。
【００１２】
上記したＰＰＳの製造方法は、通常、ハロゲン置換芳香族化合物、例えばｐ−ジクロルベンゼンを硫黄と炭酸ソーダの存在下で重合させる方法、極性溶媒中で硫化ナトリウムあるいは硫化水素ナトリウムと水酸化ナトリウムまたは硫化水素と水酸化ナトリウムあるいはナトリウムアミノアルカノエートの存在下で重合させる方法およびｐ−クロルチオフェノールの自己縮合等が挙げられるが、中でもＮ−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒やスルホラン等のスルホン系溶媒中で硫化ナトリウムとｐ−ジクロルベンゼンを反応させる方法が適当である。これらの製造方法は公知の方法で得られるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、米国特許第２５１３１８８号明細書、特公昭４４−２７６７１号公報、特公昭４５−３３６８号公報、特公昭５２−１２２４０号公報、特開昭６１−２２５２１７号公報、米国特許第３２７４１６５号明細書、英国特許第１１６０６６０号明細書、特公昭４６−２７２５５号公報、ベルギー特許第２９４３７号明細書および特開平５−２２２１９６号公報等に記載された方法やこれらの明細書等に例示された先行技術の方法で得ることが出来る。
【００１３】
ここで、塩化メチレンによる抽出量が０．７重量％以下、−ＳＸ基が２０μｍｏｌ／ｇ以上を満足するＰＰＳの製造方法の具体例を挙げるとすると、特開平８−２５３５８７号公報の段落（００４１）〜（００４４）に記載された実施例１および２の製造方法や特開平１１−１０６６５６号公報の段落（００４６）〜（００４８）に記載された合成例１および２等がある。
本発明で用いるＰＰＳは３２０℃における溶融粘度（フローテスターを用いて、３００℃、荷重２０Ｋｇｆ／ｃｍ２、Ｌ／Ｄ＝１０／１で６分間保持した値。）が０．１〜１０００Ｐａ・ｓの中から任意に選ぶことが出来、さらにＰＰＳの構造は、上記した特徴を示すものであれば直鎖状、分岐状のものいずれでも良く、中でも直鎖状のものがより好ましい。
【００１４】
つぎに本発明で用いる（ｂ）成分のポリフェニレンエーテル樹脂（以下、単にＰＰＥと略記することもある。）は、本発明の樹脂製機構部品において高温時弾性率、金型転写性を付与するうえで必須な成分であり、該ＰＰＥは、結合単位（式１）であらわされる。
【００１５】
【化１】
2004340237.tif 000002
【００１６】
（ここで、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，およびＲ４はそれぞれ、水素、ハロゲン、炭素数１〜７までの第一級または第二級低級アルキル基、フェニル基、ハロアルキル基、アミノアルキル基、炭化水素オキシ基または少なくとも２個の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを隔てているハロ炭化水素オキシ基からなる群から選択されるものであり、互いに同一でも異なっていてもよい）からなり、還元粘度（０．５ｇ／ｄｌ，クロロホルム溶液，３０℃測定）が、０．１５〜２．０の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは０．２０〜１．０の範囲にあるホモ重合体および／または共重合体である。
【００１７】
このＰＰＥの具体的な例としては、例えばポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２−メチル−６−エチル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２−メチル−６−フェニル−１，４−フェニレンエーテル）、ポリ（２，６−ジクロロ−１，４−フェニレンエーテル）等が挙げられ、さらに２，６−ジメチルフェノールと他のフェノール類（例えば、２，３，６−トリメチルフェノールや２−メチル−６−ブチルフェノール）との共重合体のごときポリフェニレンエーテル共重合体も挙げられる。中でもポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）、２，６−ジメチルフェノールと２，３，６−トリメチルフェノールとの共重合体が好ましく、さらにポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）が好ましい。
【００１８】
かかるＰＰＥの製造方法は公知の方法で得られるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、米国特許第３３０６８７４号明細書記載の第一銅塩とアミンのコンプレックスを触媒として用い、例えば２，６−キシレノールを酸化重合することにより容易に製造でき、そのほかにも米国特許第３３０６８７５号明細書、同第３２５７３５７号明細書および同第３２５７３５８号明細書、特公昭５２−１７８８０号公報、特開昭５０−５１１９７号公報および特開昭６３−１５２６２８号公報等に記載された方法で容易に製造できる。
【００１９】
本発明で用いる（ｂ）成分のポリフェニレンエーテル樹脂は、上記したＰＰＥ単独のほかに、アタクチック、シンジオタクチックの立体規則性を有するポリスチレン（アタクチック型のハイインパクトポリスチレンも含む）を上記したＰＰＥ成分１００重量部に対して、１〜４００重量部の範囲で配合したものも好適に用いることができる。
また、本発明におけるＰＰＥは、マレイン酸，無水マレイン酸，フマル酸，イタコン酸，アクリル酸，アクリル酸エステル，メタクリル酸，メタクリル酸エステル等のα，β−不飽和カルボン酸またはその誘導体にて変性された変性ポリフェニレンエーテル樹脂でも構わない。
【００２０】
本発明の樹脂製機構部品は、上記した必須成分の（ａ）と（ｂ）成分を（ａ）／（ｂ）＝１／９９〜９９／１の重量比で、配合するが、中でも、最も好ましい態様の組成は、（ａ）／（ｂ）＝３０／７０〜９０／１０の重量比である。（ａ）成分のＰＰＳは、耐熱性、成形流動性及び耐薬品性を考慮すると３０重量％以上が好ましい。逆に寸法精度の観点から９０重量％以下が好ましい。
つぎに本発明の（ｃ）成分として用いる混和剤は、（ａ）成分のＰＰＳと（ｂ）成分のＰＰＥを混合する際の乳化分散剤として作用し、特に（ａ）成分特有の構造である限定されたオリゴマー量、官能基（−ＳＸ基）量と有効な反応を呈し、その結果、樹脂製機構部品に優れた摩擦係数、高温時弾性率、金型転写性、高温時ウエルド強度、表面抵抗率を奏するものである。かかる（ｃ）混和剤としては、エポキシ基および／またはオキサゾニル基を有する不飽和モノマーとスチレンを主たる成分とするモノマーとの共重合体である。
【００２１】
ここで言うスチレンを主たる成分とするモノマーとは、スチレンモノマーと共重合可能なエポキシ基および／またはオキサゾニル基を有する不飽和モノマーを除く他のモノマーであれば何ら問題なく使用でき、その割合が少なくともスチレンモノマーを６５重量％以上含むことを意味するものである。具体的には、エポキシ基および／またはオキサゾニル基を有する不飽和モノマーとスチレンモノマーの共重合体、例えば、エポキシ基および／またはオキサゾニル基を有する不飽和モノマーと、スチレン／アクリロニトリル＝９０〜７５重量％／１０〜２５重量％の共重合体などが挙げられる。上記のエポキシ基含有不飽和モノマーとしては、グリシジルメタアクリレート、グリシジルアクリレート、ビニルグリシジルエーテル、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートのグリシジルエーテル、ポリアルキレングリコール（メタ）アクリレートのグリシジルエーテル、グリシジルイタコネート等が挙げられ、中でもグリシジルメタアクリレートが好ましい。また、上記のオキサゾニル基含有不飽和モノマーとしては、下記一般式（式２）であらわされる。
【００２２】
【化２】
2004340237.tif 000003
【００２３】
（ここでＲは、水素原子または炭素数１〜６のアルキル基またはアルコキシ基である。）この構造を示すビニルオキサゾリン化合物であり、中でもＲが水素原子またはメチル基を示す化合物が好ましい。その中でも２−イソプロペニル−２−オキサゾリンが工業的に入手でき好ましく使用できる。これら、エポキシ基および／またはオキサゾニル基を有する不飽和モノマーと共重合する他の不飽和モノマーとしては、スチレン等のビニル芳香族化合物、アクリロニトリル等のシアン化ビニルモノマー、酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸エステル等が挙げられるが、かかるスチレンモノマーを少なくとも６５重量％以上含むことが必須である。また、エポキシ基および／またはオキサゾニル基を有する不飽和モノマーは（ｃ）成分の共重合体中に０．３〜２０重量％、好ましくは、１〜１５重量％、更に好ましくは３〜１０重量％含有しなければならない。
【００２４】
かかる（ｃ）成分の共重合体に含まれるエポキシ基および／またはオキサゾニル基は、（ａ）成分のＰＰＳが含有する−ＳＸ基と化学的に有効な反応が起こり、本発明の樹脂組成物において有用な−ＳＸ基含有ＰＰＳとのグラフト体を形成するものと思われ、結果としてＰＰＳとＰＰＥとを好ましく混合分散し、この有用なグラフト体形成が本発明の樹脂製機構部品の効果である優れた摩擦係数、高温時弾性率、金型転写性、高温時ウエルド強度、表面抵抗率をもたらしていると考えられる。
【００２５】
したがって、かかる（ｃ）成分の共重合体のエポキシ基および／またはオキサゾニル基を有する不飽和モノマー量は、０．３重量％以上であることが（ａ）成分のＰＰＳと好ましいグラフト化反応が進み、本発明の樹脂組成物に好適な混合分散形態をもたらし、優れた摩擦係数、高温時弾性率、金型転写性、高温時ウエルド強度、表面抵抗率が得られるため好ましい。また、かかるエポキシ基および／またはオキサゾニル基を有する不飽和モノマー量は、２０重量％以内であることが（ａ）成分のＰＰＳとの好ましいグラフト化が進み、これら官能基を過剰に有する場合でもゲル化などの架橋反応や他の反応が起こりにくく、本発明の樹脂組成物に好適な混合分散形態をもたらすので好ましい。
【００２６】
これら共重合可能な不飽和モノマーを共重合して得られる（ｃ）成分の共重合体の例として、例えば、スチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、スチレン−グリシジルメタクリレート−メチルメタクリレート共重合体、スチレン−グリシジルメタクリレート−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルオキサゾリン共重合体、スチレン−ビニルオキサゾリン−アクリロニトリル共重合体等が挙げられる。
【００２７】
（ｃ）成分の配合量としては、（ａ）と（ｂ）成分を含む樹脂組成物１００重量部に対して１〜２０重量部であり、好ましくは２〜１０重量部配合する事が特に好ましい。配合量は、樹脂の混和による摩擦係数、金型転写性、高温時ウエルド強度を考慮すると、１重量部以上であることが好ましい。また、高温時弾性率等の機械物性の低下を考慮すると２０重量部以下であることが好ましい。
また、本発明で使用する（ｃ）成分の重量平均分子量（Ｍｗと略記することもある。）は、３０００≦Ｍｗ≦３０００００の範囲のものが好ましく、より好ましくは１００００≦Ｍｗ≦２０００００であり、さらに好ましくは３００００≦Ｍｗ≦１５００００である。
【００２８】
さらに本発明で（ｄ）成分として用いる無機フィラーとは、上記した（ａ）〜（ｃ）からなる樹脂組成物に対して、更なる高温時弾性率の付与、金型転写性の付与、さらに導電性のあるものでは表面抵抗率の低下による帯電防止性能の付与を目的とするものである。これらの効果を引き出す（ｄ）成分の無機フィラーとしては、例えば、無機塩、ガラス繊維（ガラス長繊維、チョップドストランドガラス繊維）、ガラスフレーク、ガラスビーズ、炭素繊維、ウィスカ、マイカ、タルク、カーボンブラック、酸化チタン、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、ワラストナイト、熱伝導性物質（グラファイト、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、アルミナ、酸化ベリリウム、二酸化ケイ素、酸化マグネシウム、硝酸アルミニウム、硫酸バリウムなど）、導電性金属繊維、導電性金属フレーク、導電性を示すカーボンブラック、導電性を示す炭素繊維、カーボンナノチューブ等が挙げられる。
【００２９】
本発明ではこららの中でも、鱗片状無機フィラー、繊維状無機フィラー、導電性無機フィラーが好ましく用いられ、好適な実施形態としては鱗片状無機フィラー、繊維状無機フィラー、導電性無機フィラーの少なくとも１種の無機フィラーが用いられる。高温時弾性率と金型転写性のバランスのため、鱗片状無機フィラー単独もしくは鱗片状無機フィラーと繊維状無機フィラーの併用配合が好適に用いられる。また、帯電防止性を得る場合には鱗片状無機フィラーと導電性フィラーの併用配合が好適に用いられる。これは導電性フィラーにより表面抵抗率が下がるので帯電しにくくなり、機構部品作動時のホコリ等の異物巻き込みを防止でき、より正確な作動が可能となるためである。鱗片状無機フィラーと導電性フィラーを用いる場合には、高温時弾性率と金型転写性のバランス、さらには帯電防止性を損なわないために、それ以外の無機フィラーは１０％以内が好ましい。
【００３０】
本発明の鱗片状無機フィラーとしては、コスト、成形性、機械的強度および寸法精度のバランスからガラスフレーク、マイカを使用する事が好ましい。ガラスフレークの形状としては鱗片状のもので、樹脂配合後及び成形品中における長径が１０００μｍ以下、好ましくは１〜５００μｍの範囲であり、且つアスペクト比（長径と厚みとの比）が５以上、好ましくは１０以上、更に好ましくは３０以上のものが好適である。ガラスフレークの長径は、配合時の分級による樹脂成分との均一混合の困難さおよび成形品の物性バラツキを考慮すると、１０００μｍ以下が好ましい。一方、アスペクト比は、成形品の耐熱性、剛性および耐衝撃性を考慮すると５以上のものが好ましい。
【００３１】
該ガラスフレークは、市販されているものをそのまま用いる事が出来るが、樹脂に配合する際に適宜粉砕して用いても良い。上記ガラスフレークは、樹脂との親和性を改良する目的で、例えばシラン系やチタネート系等の種々のカップリング剤で処理したガラスフレークを使用できる。また、マイカについては、鱗片状のもので、スゾライト・マイカ（登録商標）が好適に使用できる。樹脂配合後、及び成形品中における長径が１０００μｍ以下、好ましくは５００μｍ以下、更に好ましくは２００μｍ以下のものが好適で、重量平均アスペクト比（マイカの平均直径／平均厚み）が１０以上、好ましくは３０以上、更に好ましくは１００以上のもが剛性賦与の点で良い。前記マイカは、樹脂との親和性を改良する為、カップリング剤で表面処理したマイカが特に良好に使用できる。
【００３２】
また、繊維状無機フィラーを配合する場合は、ガラス繊維を用いることがコスト、成形性および機械的性質のバランスから好ましい。繊維径が８〜２５μｍ、樹脂配合後、及び成形品中における平均繊維長が２０〜１０００μｍである事が好ましく、従来公知のカップリング剤、収束剤で処理されている事が特に好ましい。
さらに、導電性無機フィラーを配合する場合は、コスト、表面抵抗率のバランスから導電性を示すカーボンブラック、導電性を示す炭素繊維を使用することが好ましい。
【００３３】
上記の各種無機フィラーは単独配合だけでなく、２種類以上の併用配合も可能であり、配合量としては、（ａ）〜（ｃ）成分を含む樹脂組成物１００重量部に対して５〜２００重量部であり、好ましくは３０〜１５０重量部配合する事が特に好ましい。配合量は、高温時弾性率を考慮すると、５重量部以上であることが好ましく、また摩擦係数、高温時ウエルド強度、樹脂中への均一分散の困難さによる成形性や外観の著しい低下を考慮すると、２００重量部以内であることが好ましい。これらの無機フィラー類は、上記したＰＰＳとＰＰＥへの分散性を改良する目的で公知の表面処理剤や加工時の取り扱い性を改良する目的で公知の集束剤などで処理した物も好適に使用できる。
【００３４】
これらのフィラー強化樹脂組成物の調整は、ブラベンダー、ニーダー、バンバリーミキサーおよび押出機などの従来公知の技術によって達成されるが、特に好適なのは押出機である。本発明で用いられるフィラー強化樹脂組成物を工業的に容易に得る方法として最も好ましい実施態様としては、上記した各成分を溶融混練するための押出機が、ニーディングブロックをスクリューの任意の位置に組み込むことが可能な二軸以上の多軸押出機であり、用いるスクリューの全ニーディングブロック部分を実質的に３０≧（Ｌ／Ｄ）≧１．５、より好ましくは２８≧（Ｌ／Ｄ）≧３、さらに好ましくは２５≧（Ｌ／Ｄ）≧５（ここでＬは、ニーディングブロックの合計長さ、Ｄはニーディングブロックの最大外径をあらわす）に組み込み、かつ、（π・Ｄ・Ｎ／ｈ）≧５０〔ここで、π＝３．１４、Ｄ＝メタリングゾーンに相当するスクリュー外径、Ｎ＝スクリュー回転数（回転／秒）、ｈ＝メタリングゾーンの溝深さ〕を満たし、これらの押出機は、原料の流れ方向に対し上流側に第一原料供給口、これより下流に第二原料供給口を有し、必要に応じ、第二原料供給口より下流にさらに１つ以上の原料供給口を設けても良く、さらに必要に応じこれら原料供給口の間に真空ベント口を設けた二軸押出機を用いる。
【００３５】
本発明で用いられるフィラー強化樹脂組成物を製造する方法で、基本となる原料供給方法は、第一原料供給口より（ａ）成分〜（ｄ）成分の全量を供給する方法、（ｂ）成分のＰＰＥと（ａ）成分のＰＰＳ全量の５０％を超えない範囲範囲で（ａ）成分のＰＰＳの共存下で供給し、第二原料供給口より残部の（ａ）成分のＰＰＳを供給する押出方法が好ましく、その際の（ｃ）成分の混和剤の供給は、第一原料供給口より（ａ）成分のＰＰＳと（ｂ）成分のＰＰＥと一緒に配合して供給する方法が好ましい。また、（ｄ）成分の無機フィラーの供給は、（ａ）成分〜（ｃ）成分が完全に溶融混練されている状態下に供給することが好ましく、通常、第二原料供給口以降の原料供給口へ供給することが好ましい。また、押出機バレル設定温度は通常、溶融混練するゾーンが２８０〜３５０℃、好ましくは２８０〜３１０℃、スクリュー回転数は１００〜１２００ｒｐｍ、好ましくは１００〜５００ｒｐｍの条件で溶融混練して製造することができる。
【００３６】
本発明の樹脂製機構部品を構成する樹脂組成物には、本発明の特徴および効果を損なわない範囲で必要に応じて他の附加的成分、例えば、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のポリスチレン系樹脂やポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、ブタジエン−イソプレン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、水添スチレン−ブタジエンブロック共重合体、水添スチレン−イソプレンブロック共重合体等の熱可塑性エラストマーを配合させる事も可能である。
【００３７】
この中で流動性向上や耐衝撃性向上の目的としてポリスチレン、ゴム変性ポリスチレンや水添スチレン−ブタジエン共重合体、水添スチレン−イソプレンが特に好適に配合される。配合量としては、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂および混和剤の樹脂成分合計量１００質量部に対して３０重量部以下とする事が好ましく、３〜２０重量部配合する事が特に好ましい。前記成分の他に、更に必要に応じて通常の熱可塑性樹脂に添加される添加剤、例えば、熱安定剤、酸化防止剤、金属不活性化剤、難燃剤（有機リン酸エステル化合物、縮合リン酸エステル系化合物、ポリリン酸アンモニウム系難燃剤、芳香族ハロゲン系難燃剤、シリコーン系難燃剤など）、フッ素系ポリマー、可塑剤（低分子量ポリエチレン、エポキシ化大豆油、ポリエチレングリコール、脂肪酸エステル類等）、三酸化アンチモン等の難燃助剤、耐候（光）性改良剤、造核剤、スリップ剤、各種着色剤、離型剤、染料および顔料等を配合する事も特に制限されるものではない。
【００３８】
本発明の樹脂製機構部品は、上記無機フィラー強化樹脂組成物を用い、一般的な射出成形、インジェクションプレス成形、またはガスインジェクション成形等の公知の成形方法にて成形を行なう事によって得られる。なお本発明で述べる樹脂製機構部品とは、例えばプリンタ、複写機、ＦＡＸ、ハードディスクドライブ、ゲーム機、カメラ、音楽プレーヤー、ビデオプレーヤー、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ビデオ、ＭＤ、ＭＯ、ＬＤ、自動車、各種機械類の内部で作動する樹脂製機構部品を挙げることができ、具体的な部品としては歯車、ウオームギヤ、ギアラック、ローラー、カム、プーリー、レバー、シャフト、軸受け、チェイン、滑車、車輪、可動トレー（例えばＣＤやＤＶＤのトレー）、シャーシ類、光ピックアップベースやこれらの複合部品が代表例として挙げられる。本発明の機構部品は、このように動くことにより機能を発現する、動く部品と接する、動く部品を支える部品である。このような機構部品ではさまざまな特性が要求されるが、本発明で得られる樹脂製機構部品は優れた摩擦係数、高温時弾性率、金型転写性、高温時ウエルド強度、表面抵抗率を有する。
【００３９】
このように本発明の樹脂製機構部品は、従来の樹脂製機構部品が持つ欠点を解消し、優れた摩擦係数、高温時弾性率、金型転写性、高温時ウエルド強度、表面抵抗率を兼ねそろえ、非常に良い物性バランスをもつため電気・電子、自動車、各種機械類の部品として好ましく利用でき、さらにこの改良された性能に加えてＰＰＳが有する耐熱クリープ性、耐水蒸気透過性、耐薬品性およびガスバリヤー性とが相まって特に有用である。
【００４０】
【実施例】
本発明を実施例によって、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
（成分）
（ａ）成分のＰＰＳ
ａ−１：溶融粘度（フローテスターを用いて、３００℃、荷重２０Ｋｇｆ／ｃｍ２、Ｌ／Ｄ＝１０／１で６分間保持した後測定した値。）が５０Ｐａ・ｓ、塩化メチレンによる抽出量が０．４重量％、−ＳＸ基量が２９μｍｏｌ／ｇのＰＰＳをａ−１とした。
ａ−２：溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ、塩化メチレンによる抽出量が０．７重量％、−ＳＸ基量が３０μｍｏｌ／ｇのＰＰＳをａ−２とした。
ａ−３：溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ、塩化メチレンによる抽出量が１．２重量％、−ＳＸ基量が３１μｍｏｌ／ｇのＰＰＳをａ−３とした。
ａ−４：溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ、塩化メチレンによる抽出量が０．６重量％、−ＳＸ基量が７μｍｏｌ／ｇのＰＰＳをａ−４とした。
ａ−５：溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ、塩化メチレンによる抽出量が１．８重量％、−ＳＸ基量が９μｍｏｌ／ｇのＰＰＳをａ−５とした。
【００４１】
（ｂ）成分のＰＰＥ
ｂ−１：２，６−キシレノールを酸化重合して得た、還元粘度が０．５１、ガラス転移温度（Ｔｇ）が２０９℃のポリフェニレンエーテル
（ｃ）成分の混和剤
ｃ−１：グリシジルメタクリレートを５重量％含有するスチレン−グリシジルメタクリレート共重合体。（重量平均分子量１１０，０００）
ｃ−２：グリシジルメタクリレートを１８重量％含有するスチレン−グリシジルメタクリレート共重合体。（重量平均分子量１１４，０００）
ｃ−３：グリシジルメタクリレートを２２重量％含有するスチレン−グリシジルメタクリレート共重合体。（重量平均分子量１０１，０００）
ｃ−４：２−イソプロペニル−２−オキサゾリンを５重量％含有するスチレン−２−イソプロペニル−２−オキサゾリン共重合体。（重量平均分子量１４６，０００）
【００４２】
（ｄ）成分の無機フィラー
ｄ−１：繊維状無機フィラー：ガラス繊維ＲＥＳ０３−ＴＰＯ１５（日本板硝子社製）
ｄ−２：鱗片状無機フィラー：ガラスフレークマイクログラスフレカＲＥＦＧ−３０２（日本板硝子製）
ｄ−３：鱗片状無機フィラー：マイカスゾライト・マイカ２００ＫＩ（株式会社クラレ社製）
ｄ−４：導電性無機フィラー：炭素繊維直径８μｍ、平均長さ６ｍｍのアミノシラン処理された炭素繊維
【００４３】
（評価方法）
（１）摩擦係数測定法
得られた樹脂組成物を用いてシリンダー温度２９０〜３１０℃に設定したスクリューインライン型射出成形機に供給し、金型温度１３０℃の条件で５０×５０×３（ｍｍ）の平板、及び先端が半径２．５ｍｍのＲ球面をしたピンを射出成形する。平板を水平方向に往復動可能な台に固定し、図１に示すようにピンのＲ球面を下にして平板に接触させて、上から２ｋｇの荷重をかける。平板を図１の矢印のように往復どうさせて、点線で示すような接触運動（長さ１０ｍｍ）を行う。このときの動摩擦係数を測定した。この測定により機構部品として重要な要素となる滑りやすさを評価した。摩擦係数の値が低いほど部品同士の滑り性が良好であることを表し、作動音等の騒音防止性の指標として使用できる。
【００４４】
（２）高温時弾性率
得られた樹脂組成物を用いてシリンダー温度２９０〜３１０℃に設定したスクリューインライン型射出成形機に供給し、金型温度１３０℃の条件で曲げ試験用試験片を射出成形した。この試験片を用いて、高温雰囲気下で曲げ試験（ＩＳＯ１７８に準拠：測定温度１５０℃）を行い、高温時弾性率を測定した。この測定により機構部品として重要な特性である高温作動時における弾性率を評価した。この値が高いほど作動時における部品の変形が少なく、正確な作動ができる機構部品ということができる。
【００４５】
（３）金型転写性
得られた樹脂組成物を用いてシリンダー温度２９０〜３１０℃に設定したスクリューインライン型射出成形機に供給し、金型温度１３０℃の条件で直径１５ｍｍ、厚さ５ｍｍの円板を射出成形した。この試験片を真円度測定機（ミツトヨ社製ラウンドテストＲＡ−４００）にセットし、ＪＩＳ  Ｂ  ０６２１に準拠して真円度測定を行い、理想形状からの誤差をμｍ単位で得た。この値が小さいほど誤差が少なく、金型の円形を忠実に転写しており、寸法精度に優れると言うことができる。
【００４６】
（４）ウエルド保持率（高温時ウエルド強度）
得られた樹脂組成物を用いてシリンダー温度２９０〜３１０℃に設定したスクリューインライン型射出成形機に供給し、金型温度１３０℃の条件で、ウエルド強度測定用試験片を射出成形した。試験片の形状・寸法はＩＳＯ５２７の引張り試験片と同様であるが、試験片の中央部にウエルドができるように両端ゲートの金型を使用した。この試験片を用いて、８０℃環境下で引張り試験（試験片作製以外はＩＳＯ５２７に準拠）を行い、得られた強度と８０℃での通常の引張り強度の比からウエルド保持率（％）を算出し、高温時ウエルド強度の目安とした。ウエルド保持率が高いほどウエルドのないものの強度に近く、良好と言える。本発明の機構部品の代表例である歯車、プーリー等では寸法精度を良くする目的で、３点ゲート等の多点ゲートを用いる場合が多い。このため部品内にウエルド部が生じるが、ウエルド強度が低いと作動時に割れが生じるため好ましくない。特に高温環境下で作動する場合が増えており、高温時ウエルド強度が益々重要になってきている。
【００４７】
（５）表面抵抗率
得られた樹脂組成物を用いてシリンダー温度２９０〜３１０℃に設定したスクリューインライン型射出成形機に供給し、金型温度１３０℃の条件で、表面抵抗率測定用テストピースを射出成形した。この試験片を用いて表面抵抗率測定（ＩＥＣ６００９３に準拠：測定温度２３℃）を行い、帯電防止性の指標とした。表面抵抗率の値が小さいほど、静電気によるホコリ等の異物巻き込みが少なくなるので、機構部品として優れている。
【００４８】
【実施例１〜１２および比較例１〜７】
表１に示した（ａ）〜（ｄ）の各成分を、温度２９０〜３１０℃、スクリュー回転数５００ｒｐｍに設定した二軸押出機（ＺＳＫ−４０；ＷＥＲＮＥＲ＆ＰＦＬＥＩＤＥＲＥＲ社製、ドイツ国）を用い、押出機の第一原料供給口より（ａ）成分〜（ｃ）成分を供給して溶融混練して、第二原料供給口より（ｄ）成分を供給し溶融混練して無機フィラー強化樹脂組成物をペレットとして得た。
得られた材料について上記（１）〜（５）の方法で摩擦係数、高温時弾性率、金型転写性、高温時ウエルド強度、表面抵抗率を測定した。結果を表１に併せて載せた。
【００４９】
比較例１、２から無機フィラーが無い場合は、高温時弾性率が著しく低下することが分かる。比較例２から分かるように、ＰＰＳのオリゴマー量の指標である塩化メチレンによる抽出量が０．７重量％以下であり、ＰＰＳ中に存在する−ＳＸ基（Ｓはイオウ原子、Ｘはアルカリ金属または水素原子である）量が２０μｍｏｌ／ｇ以上であっても、無機フィラーが無い場合は、高温時弾性率が著しく低下する。
比較例３〜６から分かるように、ＰＰＳのオリゴマー量の指標である塩化メチレンによる抽出量が０．７重量％以下であり、ＰＰＳ中に存在する−ＳＸ基（Ｓはイオウ原子、Ｘはアルカリ金属または水素原子である）量が２０μｍｏｌ／ｇ以上のＰＰＳを用いない場合は、摩擦係数、高温時弾性率、金型転写性、高温時ウエルド強度が著しく劣り、特性のバランスも良くない。
【００５０】
比較例３，４，７から分かるように、用いる（ｃ）成分である混和剤のエポキシ基および／またはオキサゾニル基を有する不飽和モノマーとスチレンを主たる成分としたモノマーを共重合した共重合体において、かかる官能基モノマー量が２０重量％を超える共重合体を用いた場合は、摩擦係数、高温時弾性率、金型転写性、高温時ウエルド強度が著しく劣り、特性のバランスも良くない。
さらに、実施例９〜１１では表面抵抗率が低いため、静電気が発生しずらく、ホコリ等の異物巻き込みが少なくなるので、機構部品として優れている。
【００５１】
【表１】
2004340237.tif 000004
【００５２】
【発明の効果】
本発明の樹脂製機構部品は、用いるＰＰＳとして、特定したオリゴマー量および特定の官能基量を有するＰＰＳと特定の官能基量を有する混和剤、及び無機フィラーを用いることによって、摩擦係数、高温時弾性率、金型転写性、高温時ウエルド強度および表面抵抗率に優れ、かつこれらの特性においてバランスのとれた樹脂製機構部品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の摩擦係数評価法の模式図。
【図１】
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