(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂１００重量部、相容化剤０．５〜２０重量部および常温で固体状の分子間に架橋構造を有しないシリコーンガム又は部分的に架橋構造を有するシリコーン弾性体を微粒子化した粉末状シリコーンゴム０．１〜１０重量部とから成ることを特徴とする樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、樹脂組成物に関し、詳しくは、成形加工性に優れ、且つ、成形品の表面外観が良好であり、しかも、成型品を摺動部品として使用した場合、摩擦係数、耐摩耗性、耐久性などの摺動特性および機械的特性に優れた樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車部品、電気・電子製品、事務機器の部品の小型・軽量化に伴い、多くのプラスチック製品が、軸受、カム、歯車、滑り板、ガイド部材などの摺動部品として使用されている。これら摺動部品には、機械的特性、摺動特性に優れた成形品を提供するとともに、成形加工性、例えば、スクリュー食い込み性に優れている材料が求められている。そして、斯かる要求を達成するための幾つかの提案がなされている。
【０００３】
例えば、特開昭５０−１２１３４４号公報には、基体熱可塑性樹脂５０〜９９．８重量％、シリコン油０．１〜２５重量％とシリコーンゴム０．１〜２５重量％から成り、シリコン油重量／シリコーンゴム重量の比が０．３〜２５である潤滑性の優れた樹脂組成物が提案されている。
【０００４】
また、特開平４−２３４４５０号公報には、ポリアセタール樹脂８０〜９８．５重量％、１,０００,０００ｃＳｔ以上の粘度を有するシリコーンガム１．０〜１０．０重量％とポリテトラフルオロエチレン樹脂０．５〜１０．０重量％とを含有するポリアセタール樹脂組成物が提案されている。
【０００５】
しかしながら、上記の樹脂組成物から成る成形品は、モールドデポジットやフローマーク等が生じて表面状態が悪く、また、当該成形品を摺動部材として使用した場合、摺動特性の向上には十分な量のシリコーン油、シリコーンガム又はポリテトラフルオロエチレン樹脂を配合する必要があり、この様な樹脂組成物から成る成形品は、表面がべとついたり、表面の剥離が起こり易くなるという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目的は、食い込み性がよく成形加工性に優れ、且つ、モールドデポジット、フローマークや表面の剥離がない良好な外観を有し、しかも、その成形品を摺動部品として使用した場合、摩擦係数、耐摩耗性、耐久性などの摺動特性に優れている樹脂組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、熱可塑性樹脂１００重量部に、相容化剤とシリコーンガム又はシリコーンゴムを特定量配合した樹脂組成物により、上記の目的を容易に達成し得るとの知見を得た。
【０００８】
本発明は、上記の知見に基づき完成されたものであり、その要旨は、熱可塑性樹脂１００重量部、相容化剤０．５〜２０重量部および常温で固体状の分子間に架橋構造を有しないシリコーンガム又は部分的に架橋構造を有するシリコーン弾性体を微粒子化した粉末状シリコーンゴム０．１〜１０重量部とから成ることを特徴とする樹脂組成物に存する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。先ず、熱可塑性樹脂について説明する。熱可塑性樹脂としては特に限定されるものではない。例えば、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、変成ポリオレフィン、エチレンービニルアセテート共重合体、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、メタクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、アイオノマー樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、熱可塑性エラストマーなどを挙げることが出来る。これらの熱可塑性樹脂中、ポリエチレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエステル系熱可塑性エラストマーが好ましい。
【００１０】
次に、相容化剤について説明する。本発明において使用する相容化剤は特に限定されるものではなく、反応型または非反応型の何れの相容化剤も使用することが出来る。例えば、無水マレイン酸で変成したスチレン系熱可塑性エラストマーの旭化成工業社製「タフテック」（商品名）、マクロモノマーとアクリル、スチレン、エチレン又はブチレンテレフタレート等の各種ビニルモノマーとの共重合体の東亜合成化学工業社製「レゼダ」（商品名）、エチレン、無水マレイン酸およびアクリル酸エステルの共重合体の住化アトケム社製「ボンダイン」（商品名）、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体およびポリオレフィンのグラフト共重合体のハイテクプラスチック社製「ベネット」（商品名）等が挙げられる。これら相容化剤は２種以上を組み合わせて使用しても良い。
【００１１】
相容化剤の使用割合は、熱可塑性樹脂１００重量部に対して０．５〜２０重量部、好ましくは ０．５〜１５重量部、より好ましくは ５〜１０重量部である。相容化剤の使用割合が０．５重量部未満の場合は、成形加工性および外観特性が低下する。また、相容化剤の使用割合が２０重量部を超える場合は、熱可塑性樹脂の機械的特性が低下する。
【００１２】
シリコーンガムについて説明する。本発明において使用するシリコーンガムは、常温で固体状の分子間に架橋構造を有しないシリコーンである。すなわち、ジメチルポリシロキサン又はそのメチル基の一部が水素、フェニル基、ハロゲン化フェニル基、ハロゲン化アルキル基、フルオロエステル基等の１種または２種以上で置換されたもので、常温での粘度が１,０００,０００ｃＳｔ以上、好ましくは５,０００,０００ｃＳｔ以上の架橋構造を有しないシリコーンである。
【００１３】
シリコーンゴムについて説明する。本発明において使用するシリコーンゴムは、部分的に架橋構造を有するシリコーン弾性体を微粒子化した粉末状シリコーンゴムである。粉末状シリコーンゴムの粒径は通常０．１〜３００μｍ、好ましくは０．１〜３０μｍである。
【００１４】
シリコーンゴムとしては、例えば、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製の粉末状シリコーンゴム「トレフィルＥ５００」（商品名）が挙げられる。
【００１５】
シリコーンガムの使用割合は、熱可塑性樹脂１００重量部に対して通常０．１〜１０重量部、好ましくは ０．５〜５重量部である。シリコーンゴムの使用割合は、熱可塑性樹脂１００重量部に対して通常０．１〜１０重量部、好ましくは１〜８重量部である。シリコーンガムまたはシリコーンゴムの使用割合が０．１重量部未満の場合は、摺動特性の改良効果が得られない。また、１０重量部を超える場合は、表面剥離やモールドデポジットが生じ易くなる。。
【００１６】
本発明の樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない限り、上述の成分に加えて公知の潤滑油剤、強化材、酸化防止剤、離型剤、難燃剤、耐候性改良剤などを、成形品の用途に応じて配合することが出来る。
【００１７】
潤滑油剤としては、鉱油、合成油などの潤滑油、フッ素樹脂、グラファイト、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤が挙げられ、強化剤としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムウィスカ等が挙げられる。
【００１８】
本発明の樹脂組成物は公知の方法により製造される。例えば、上述の各成分を混合した後、一軸または二軸押出機により溶融押出して得られる。こうして製造された樹脂組成物を圧縮成形、押出成形または射出成形することによって成形品である摺動部材が容易に得られる。
【００１９】
斯かる樹脂組成物の製造において、基体である熱可塑性樹脂とシリコーンガムまたはシリコーンゴムとを予め混練してシリコーンガム又はシリコーンゴムを高濃度に含有した樹脂組成物を調製し、このシリコーンガム又はシリコーンゴム高濃度含有樹脂組成物に相容化剤および熱可塑性樹脂とを混合して押出成形によりペレットを製造する方法は、基体である熱可塑性樹脂中にシリコーンガム又はシリコーンゴムを均一に分散させる上で好ましい方法である。基体熱可塑性樹脂中にシリコーンガムが高濃度に含有した樹脂組成物としては、例えば、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のシリコーンコンセントレートＢＹ２７シリーズが挙げられる。
【００２０】
本発明の樹脂組成物は、成形時の喰い込み性が優れ、モールドデポジットの発生もなく成形加工性が良好であり、且つ、成形品にはフローマークや表面剥離もなく表面外観が優れる。従って、本発明によれば、高精度の小型の摺動部品の提供が容易である。また、本発明の樹脂組成物を成形してなる摺動部材は、必要な機械的特性が確保されると共に、摩擦係数、耐摩耗性、耐久性などの摺動特性に優れる。
【００２１】
本発明の樹脂組成物は、小型の自動車部品、電気・電子製品の回転部材、機構部材、内蔵部材など、特に、軸受、カム、歯車、滑り板、ガイド部材などの摺動部品の成形に適している。
【００２２】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例により限定されるものではない。
【００２３】
（１）摺動特性（対樹脂）
鈴木式摩擦摩耗試験機を用いて、表１に記載の条件下で摩擦係数を測定した。
【００２４】
【表１】
0004239244.tif 000002
【００２５】
（２）摺動特性（対金属）
鈴木式摩擦摩耗試験機を用いて、表２に記載の条件下で摩擦係数を測定した。
【００２６】
【表２】
0004239244.tif 000003
【００２７】
（３）成形性：
射出成型機（住友重機械工業社製、ＳＧ−５０）を使用して試験片を成形し、食い込み性の良否、モールドデポジットの有無を調べ、表３の評価基準にて評価した。
【００２８】
【表３】
評価
◎：  優（モールドデポジットが無く、食い込み性も良い）
○：  良（モールドデポジットが僅かにあり、また食い込み性も「◎」に比べて多少低下するが、成形上問題はない）
×：  不可（モールドデポジットが著しく、食い込み性が悪く成形上問題がある）
（注）評価が○又は◎であることが望ましい。
【００２９】
（４）成形品の外観：
上記（３）の試験片の表面を目視により観察し、表４の評価基準にて評価した。
【００３０】
【表４】
評価
◎：  優（フローマークおよび剥離が全く無い）
○：  良（フローマークおよび剥離が僅かにある）
×：  不可（フローマークおよび剥離の発生により、表面状態が悪い）
（注）評価が○又は◎であることが望ましい。
【００３１】
実施例１
ポリアセタール（ポリプラスチックス社製「ジュラコンＭ９０ー４４」）９９．５重量部に、シリコーンガム５０％含有ポリアセタール樹脂（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製「ＢＹ２７−００６」）１重量部および相容化剤（旭化成工業社製「タフテックＭ１９１３」）５重量部を添加してヘンシェルミキサーで混合し、３５ｍｍφ二軸押出機で溶融混練してペレットを得た。次いで、射出成形機（住友重機械工業社製「ＳＧー５０」）を使用して上記ペレットから試験片を成形し、その諸特性を測定した。結果を表５に示す。
【００３２】
実施例２〜８、比較例１〜５
実施例１において、表５〜９に示す様に組成を変更した以外は、実施例１と同様にして試験片を成形した。但し、実施例５〜８においては、実施例１のシリコーンガム５０％含有ポリアセタール樹脂の代わりに、シリコーンガム５０％含有ポリエチレン樹脂（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製「ＢＹ２７−００２」（実施例５）、シリコーンガム５０％含有ポリアミド樹脂（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製「ＢＹ２７−００５」（実施例６）、シリコーンガム５０％含有ポリブチレンテレフタレート樹脂（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製「ＢＹ２７−００９」（実施例７）およびシリコーンガム５０％含有ポリエステル系熱可塑性エラストマー（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製「ＢＹ２７−０１０」（実施例８）を、また、相容化剤としての旭化成工業社製「タフテックＭ１９１３」の代わりに、ハイテク  プラスチック社製「ベネットＧＲー１０」（実施例５）、東亜合成化学工業社製「レゼダＧＰー７００」（実施例６）および東亜合成化学工業社製「レゼダＧＰー５００」（実施例７および８）を使用した。比較例２のシリコーンオイルは、ジメチルシリコーンオイル（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製「ＳＨ２００（粘度：１０００ｃＳｔ）」）を使用した。成分組成および諸特性を表５〜９に示す。
【００３３】
実施例９
ポリアセタール（ポリプラスチックス社製「ジュラコンＭ９０ー４４」）１００重量部に、粉末状シリコーンゴム（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製「トレフィルＥ５００」）１重量部および相容化剤（旭化成工業社製「タフテックＭ１９１３」）５重量部を添加してヘンシェルミキサーで混合し、３５ｍｍφ二軸押出機で溶融混練してペレットを得た。次いで、射出成形機（住友重機械工業社製「ＳＧー５０」）を使用して上記ペレットから試験片を成形し、その諸特性を測定した。結果を表１０に示す。
【００３４】
実施例１０〜１６、比較例６〜１０
実施例９において、表１０〜１４に示す様に組成を変更した以外は、実施例９と同様にして試験片を成形した。但し、実施例１３〜１６においては、実施例９の相容化剤としての旭化成工業社製「タフテックＭ１９１３」の代わりに、ハイテク  プラスチック社製「ベネットＧＲー１０」（実施例１３）、東亜合成化学工業社製「レゼダＧＰー７００」（実施例１４）および東亜合成化学工業社製「レゼダＧＰー５５０」（実施例１５および１６）を使用した。比較例７のシリコーンオイルは、ジメチルシリコーンオイル（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製「ＳＨ２００（粘度：１０００ｃＳｔ）」）を使用した。成分組成および諸特性を表１０〜１４に示す。
【００３５】
【表５】
0004239244.tif 000004
【００３６】
【表６】
0004239244.tif 000005
【００３７】
【表７】
0004239244.tif 000006
【００３８】
【表８】
0004239244.tif 000007
【００３９】
【表９】
0004239244.tif 000008
【００４０】
【表１０】
0004239244.tif 000009
【００４１】
【表１１】
0004239244.tif 000010
【００４２】
【表１２】
0004239244.tif 000011
【００４３】
【表１３】
0004239244.tif 000012
【００４４】
【表１４】
0004239244.tif 000013
【００４５】
表中の略号は次の通りである。
【００４６】
【表１５】
ＰＯＭ：ポリアセタール（ポリプラスチックス社製「ジュラコンＭ９０ー４４」）
ＰＥ：ポリエチレン（三井石油化学工業社製「ハイゼックス１３００Ｊ」）
ＰＡ：６６ナイロン（東レ社製「アミランＣＭ３００１Ｎ」）
ＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート（ポリプラスチックス社製「ジュラネックス２００２」）
ポリエステル系ＴＰＥ：ポリエステル系熱可塑性エラストマー（東レ・デユポン社製「ハイトレル６３４７」）
【００４７】
上述の試験結果から、本発明の樹脂組成物は特に成形加工性に優れており、成形品の外観が良好であり、且つ、当該樹脂組成物を成形してなる摺動部材は、樹脂を相手とする摺動において低い摩擦係数を示し摺動特性に優れていた。他方、比較例１、４、５、６および１０の樹脂組成物からなる摺動部材は、樹脂を相手とする摺動において低い摩擦係数を示し、且つ、食い込み性も良いものの、成形品の表面にフローマークが発生し外観の悪いものであった。比較例２、７および９の樹脂組成物からなる摺動部材は、樹脂を相手とする摺動において低い摩擦係数を示すものの、食い込み性が悪く、且つ、成形品の表面にフローマーク、剥離が発生し、外観の悪いものであった。比較例３および８の樹脂組成物は、成形性および成形品の外観は良好であったが、当該樹脂組成物からなる摺動部材は、樹脂を相手とする摺動において摩擦係数が非常にに高いものであり、摺動部品としては使用出来ないものであった。
【００４８】
実施例３、５〜７、１０、１３〜１５において製造した試験片を用いて、金属を相手とする摺動試験を行った。結果を表１６に示す。
【００４９】
【表１６】
0004239244.tif 000014
【００５０】
上述の結果から、本発明の樹脂組成物を成形してなる摺動部材は、金属を相手とする摺動においても低い摩擦係数を示し摺動特性に優れていた。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、食い込み性が優れており、モールドデポジット、フローマークや表面の剥離がなく外観が良好であり、且つ、成形品を摺動部材として使用した場合、摩擦係数、耐摩耗性、耐久性などの摺動特性に優れている樹脂組成物が提供される。