(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ポリアセタール樹脂１００重量部、（ｂ）脂肪酸１〜１０重量部、（ｃ）リン酸塩１〜１０重量部、（ｄ）カーボンブラック１〜２０重量部および（ｅ）下記一般式（１）、（２）及び（３）で示されるキノリン化合物とアミン化合物との群から選択された少なくとも１種の熱安定剤０．１〜１５重量部とから成ることを特徴とするポリアセタール樹脂組成物。
【化１】
0003766185.tif 000013
（一般式（１）中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ、炭素数１〜３のアルキル基を示し、Ｚは―ＯＲ４を示し、Ｒ４は炭素数１〜３のアルキル基を示す。）
【化２】
0003766185.tif 000014
（一般式（２）中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ、炭素数１〜３のアルキル基を示し、ｎは整数である。）
【化３】
0003766185.tif 000015
（一般式（３）中、ＡおよびＤは、それぞれ、水素原子、水酸基または炭素数１〜３のアルキル基を示し、Ｂは水素原子または炭素数１〜３のアルキル基を示し、Ｅは水素原子または水酸基を示し、Ｇは、水素原子、水酸基、炭素数１〜３のアルキル基または炭素数１〜３のアルコキシ基を示し、ＪおよびＬは、それぞれ、水素原子または水酸基を示す。但し、キノリン環は少なくとも５個の水素原子を有する。）
【請求項２】
脂肪酸が炭素数１０以上の飽和脂肪酸および／または炭素数１２以上の不飽和脂肪酸である請求項１記載のポリアセタール樹脂組成物。
【請求項３】
アミン化合物が４、４’−ジオクチルジフェニルアミン、４、４’−ビス（α、α’−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、フェニル−β−ナフチルアミン、Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ、Ｎ’−ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン又はアルドール−α−ナフチルアミンである請求項１記載のポリアセタール樹脂組成物。
【請求項４】
追加成分として、ポリアセタール樹脂１００重量部に対して、１０重量部以下の潤滑油を含有する請求項１〜３の何れかに記載のポリアセタール樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、ポリアセタール樹脂組成物に関し、詳しくは、優れた摺動特性と導電性、機械的性質、熱安定性および成形性を有するポリアセタール樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、オーデイオ、ビデオテープコーダー、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の電子機器の普及に伴い、多くのプラスチック製品が機構部品および内蔵部品として使用されいる。これら機構部品および内蔵部品のうち、軸受、カム、歯車、滑り板、ガイド部材等の摺動部材には優れた摺動特性および高い導電性が求められている。摺動特性と導電性を付与するために、ポリアセタール樹脂に導電性カーボンブラックとフッ素樹脂とを配合することが知られている（特公平２ー６０６９４）。
【０００３】
しかしながら、ポリアセタール樹脂に、所望の摺動特性と導電性を得るための十分な量のフッソ樹脂と導電性カーボンブラックを配合した場合、ポリアセタール樹脂の熱安定性が低下すると共に、成形性が著しく悪化し、且つ、機械的性質も低下する。特に、樹脂組成物の熱安定性および成形性の悪化に伴い、射出成形などによって導電性を有する高精度の小型の摺動部材などの機構部品および内蔵部品の成形が困難である。
【０００４】
【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、優れた摺動特性、導電性、機械的性質、熱安定性および成形性を有するポリアセタール樹脂組成物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意検討を重ねた結果、ポリアセタール樹脂およびカーボンブラックとから成る組成物に脂肪酸、リン酸塩および特定の熱安定剤を特定量添加することにより、上記の目的を容易に達成し得るとの知見を得た。
【０００６】
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、（ａ）ポリアセタール樹脂１００重量部、（ｂ）脂肪酸１〜１０重量部、（ｃ）リン酸塩１〜１０重量部、（ｄ）カーボンブラック１〜２０重量部および（ｅ）下記一般式（１）、（２）及び（３）で示されるキノリン化合物とアミン化合物との群から選択された少なくとも１種の熱安定剤０．１〜１５重量部とから成ることを特徴とするポリアセタール樹脂組成物に存する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。先ず、ポリアセタール樹脂について説明する。ポリアセタール樹脂としては、ポリアセタールホモポリマーの他、主鎖の大部分がオキシメチレン連鎖より成るポリアセタールコポリマーを使用することが出来る。また、公知の方法で架橋またはグラフト共重合して変性させたポリアセタール樹脂も使用することが出来る。
【０００８】
ポリアセタール樹脂の分子量（数平均分子量）は、その成形が可能な限り特に制限はないが、通常２０，０００〜８０，０００の範囲である。そして、比較的流動性のよいポリアセタール樹脂、例えば、ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８法で測定したメルトフローレートが４ｇ／１０ｍｉｎ以上のポリアセタール樹脂が好適に使用される。
【０００９】
ポリアセタール樹脂の具体例としては、ホルムアルデヒドのホモポリマー（イー．アイ．デュポン社製「デルリン」（商品名）、分子量５０，０００〜７０，０００）、トリオキサンとエチレンオキサイドとの１００／０．１〜１５の共重合体（ポリプラスチックス社製商品名「ジュラコン」、分子量約５０，０００）等が挙げられる。
【００１０】
次に、本発明で使用される脂肪酸について説明する。脂肪酸としては、常温でロウ状または油状を呈する高級脂肪酸で、飽和高級脂肪酸または不飽和高級脂肪酸のいずれも使用することが出来る。飽和高級脂肪酸としては、炭素数１０以上の飽和脂肪酸を好適に使用することが出来、具体的には、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸等が挙げられる。
【００１１】
不飽和高級脂肪酸としては、炭素数１２以上の不飽和脂肪酸を好適に使用することが出来、具体的には、ラウロレイン酸、ミリストレイン酸、オレイン酸、ガドレン酸、リノール酸等が挙げられる。
【００１２】
脂肪酸の使用割合は、ポリアセタール樹脂１００重量部に対して１〜１０重量部、好ましくは３〜５重量部である。脂肪酸の量が１重量部未満の場合は、摩擦係数の低下の効果が十分でなく所望の摺動特性が得られない。また、１０重量部を超える場合は、機械的性質、特に、強度が低下する。
【００１３】
本発明で使用されるリン酸塩としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属または遷移金属の第三リン酸塩、第二リン酸塩、ピロリン酸塩またはメタリン酸塩が挙げられ、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の第三リン酸塩、第二リン酸塩またはピロリン酸塩が好ましい。具体的には、リン酸三リチウム、リン酸水素二リチウム、ピロリン酸リチウム、リン酸三カルシウム、リン酸一水素カルシウムおよびピロリン酸カルシウムが好ましい。
【００１４】
リン酸塩の配合割合は、ポリアセタール樹脂１００重量部に対して１〜１０重量部である。リン酸塩を前記脂肪酸と共存させることによって、低速領域における摩擦係数の安定化が計られる。特に、耐摩耗性および耐荷重性の見地から、３〜７重量部の配合割合が好ましい。リン酸塩の量が１重量部未満の場合は、低速領域における摩擦係数の安定化が計られず、１０量部を超える場合は、成形性が低下し、機械的性質、特に、靱性が低下する。
【００１５】
次に、本発明で使用される導電性カーボンブラックについて説明する。導電性カーボンブラックは、市販の導電性カーボンブラックでよく、その一例を示せば、ライオンアクゾ社製「ケッチェンブラック」（商品名）が例示される。導電性カーボンブラックの使用割合は、ポリアセタール樹脂１００重量部に対して１〜２０重量部、好ましくは２〜１０重量部である。
【００１６】
導電性カーボンブラックの量が１重量部未満の場合は、所望の導電性が得られず、２０重量部を超える場合は、導電性カーボンブラックがポリアセタール樹脂へ均一に配合されず、且つ、機械的性質、熱安定性および成形性が低下する。
【００１７】
次に、本発明で使用される熱安定剤としてのキノリン化合物について説明する。キノリン化合物としては、下記式一般式（１）、（２）又は（３）で表される化合物が好適に使用される。
【００１８】
【化５】
0003766185.tif 000002
【００１９】
一般式（１）中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、それぞれ、炭素数１〜３のアルキル基、好ましくは炭素数１〜２のアルキル基を示し、Ｚは―ＯＲ4を示し、Ｒ4は、炭素数１〜３のアルキル基、好ましくは炭素数１〜２のアルキル基を示す。
【００２０】
【化６】
0003766185.tif 000003
【００２１】
一般式（２）中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、それぞれ、炭素数１〜３のアルキル基、好ましくは炭素数１〜２のアルキル基を示し、ｎは整数であり、好ましくは１〜９の整数である。
【００２２】
【化７】
0003766185.tif 000004
【００２３】
一般式（３）中、ＡおよびＤは、それぞれ、水素原子、水酸基または炭素数１〜３のアルキル基、好ましくは炭素数１〜２のアルキル基を示し、Ｂは、水素原子または炭素数１〜３のアルキル基、好ましくは炭素数１〜２のアルキル基を示し、Ｅは水素原子または水酸基を示し、Ｇは、水素原子、水酸基、炭素数１〜３のアルキル基、好ましくは炭素数１〜２のアルキル基または炭素数１〜３のアルコキシ基、好ましくは炭素数１〜２のアルコキシ基を示し、ＪおよびＬは、それぞれ、水素原子または水酸基を示す。但し、キノリン環は少なくとも５個の水素原子を有する。
【００２４】
キノリン化合物としては、２、２、４ートリメチルー１、２ージハイドロキノリン重合物、６ーエトキシー２、２、４ートリメチルー１、２ージハイドロキノリン、８ーキノリノール又はキノリンが好ましい。
【００２９】
次に、本発明で使用される熱安定剤としてのアミン化合物について説明する。斯かるアミン化合物としては、４、４’−ジオクチルジフェニルアミン、４、４’−ビス（α、α’−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、フェニル−β−ナフチルアミン、Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ、Ｎ’−ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、アルドール−α−ナフチルアミン等が挙げられる。
【００３０】
上記の各熱安定剤の使用割合は、ポリアセタール樹脂１００重量部に対して０．１〜１５重量部、好ましくは１〜５重量部である。熱安定剤の量が０．１重量部未満の場合は、十分な熱安定性が得られずに成形性が著しく悪くなり、射出成形によって所望の小型機構部品および内蔵部品を得ることが出来ない。熱安定剤の量が１５重量部を超える場合は、機械的性質が低下し且つ成形品の表面に熱安定剤が析出する欠点がある。
【００３１】
本発明のポリアセタール樹脂組成物は、（ａ）ポリアセタール樹脂に（ｂ）脂肪酸、（ｃ）リン酸塩、（ｄ）カーボンブラックおよび（ｅ）上記一般式（１）、（２）及び（３）で示されるキノリン化合物とアミン化合物との群から選択された少なくとも１種の熱安定剤を配合して成り、導電性、機械的性質、摺動特性および熱安定性等の良好な特性と優れた成形加工性を有するが、更に、上述の成分に加えて潤滑油をポリアセタール樹脂に配合することにより、一層優れた摺動特性を発揮する。
【００３２】
潤滑油としては、機械油、エンジン油等の鉱油、ヒマシ油等の植物油、エステル油、シリコン油、下記一般式（５）で表されるポリα−オレフィン等の合成油を使用することが出来る。
【００３３】
【化９】
0003766185.tif 000005
【００３４】
一般式（５）で表されるポリα−オレフィンは、アルキル基の種類およびｎ数によって種々の特性を有する。例えば、Ｒ＝Ｃ8Ｈ17およびｎ＝１〜６のポリα−オレフィンは、４０℃で１８〜３０ｃｓｔの粘度を有する。具体的には、三井石油化学工業社製の「ルーカント」（商品名）が挙げられる。
【００３５】
潤滑油の配合割合は、ポリアセタール樹脂１００部に対して、通常１０重量部以下、好ましくは３〜７重量部である。潤滑油の量が１０重量部を超える場合は、機械的性質、特に、強度が低下する。
【００３６】
本発明のポリアセタール樹脂組成物は優れた成形性を有し、且つ、当該ポリアセタール樹脂組成物から成る成形部材は、体積固有抵抗値が１〜１０7Ω・ｃｍ、すべり速度１０ｍ／ｍｉｎ、荷重１０ｋｇｆ／ｃｍ2 、試験時間１５時間のラジアルジャーナル試験において、摩擦係数が０．３０以下で摩耗量が３５μｍ以下の優れた摺動特性を示す。
【００３７】
斯かる本発明のポリアセタール樹脂組成物は、オーデイオ、ビデオテープコーダー、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の電子機器の小型で優れた摺動特性と高い導電性が求められている機構部品および内蔵部品、例えば、軸受、カム、歯車、滑り板、ガイド部材等の摺動部材の成形に適している。
【００３８】
【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。なお、ポリアセタール樹脂組成物および摺動部材の評価は以下の方法で行った。
【００３９】
（１）体積固有抵抗値：
成形物の両端に導電性塗料を塗布し、ＪＩＳ  Ｋ６９１１に準拠して乾燥後両端の抵抗を測定した。
【００４０】
（２）成形性：
射出成型機（住友重機工業（株）製、ＳＧ−５０）を使用して試験片を成形した。成型品の金型からの離型性および表面状態を目視し、表１の評価基準にて評価した。
【００４１】
【表１】
◎：  優
○：  良
×：  不可
【００４２】
（３）摺動性（摩擦係数、摩耗量）
ラジアルジャーナル試験機を用いて、表２に記載の条件下で摩擦係数および摩耗量を測定した。
【００４３】
【表２】
すべり速度：１０ｍ／ｍｉｎ
荷重      ：１０ｋｇ／ｃｍ2
試験時間  ：１５時間（Ｈｒ）
試験片    ：円筒状摺動部材（内径１０ｍｍ、外径１４ｍｍ、長さ１０ｍｍ）
相手材    ：機械構造用炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）
潤滑      ：無潤滑
【００４４】
実施例１
ポリアセタール樹脂として、「ジュラコンＭ９０」（ポリプラスチックス（株）製）１００重量部に、脂肪酸としてステアリン酸１重量部、リン酸塩としてリン酸三リチウム１重量部、導電性カーボンブラックとして、「ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ」（ライオン・アクゾ（株）製）６重量部および熱安定剤としての２、２、４ートリメチルー１、２ージハイドロキノリン重合物（精工化学（株）製商品名「ノンフレックス」）３重量部をヘンシェルミキサーで混合し、３５ｍｍφ二軸押出機を使用して溶融混練してペレット得た。次いで、このペレットを射出成形機（住友重機工業（株）製「ＳＧー５０」）を使用して試験片を成形し、特性を測定した。結果を表３に示す。
【００４５】
実施例２〜２２、比較例１〜２
実施例１において、表３〜表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。成分組成および諸特性を表３〜表９に示す。
【００４６】
【表３】
0003766185.tif 000006
【００４７】
【表４】
0003766185.tif 000007
【００４８】
【表５】
0003766185.tif 000008
【００５０】
【表６】
0003766185.tif 000009
【００５１】
【表７】
0003766185.tif 000010
【００５２】
【表８】
0003766185.tif 000011
【００５４】
【表９】
0003766185.tif 000012
【００５５】
表中、１）は２、２、４ートリメチルー１、２ージハイドロキノリン重合物を示し、２）は４、４’−ジオクチルジフェニルアミンを示し、３）は一般式（５）で表されるポリα−オレフィンを示す。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、優れた摺動特性、導電性、機械的性質、熱安定性および成形性を有するポリアセタール樹脂組成物が提供される。