JPH03134050A - ポリアセタール樹脂組成物及び磁気テープ走行用ガイド部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、摺動特性の改良されたポリアセタール樹脂組
成物、更にこの組成物より成るオーディオ、ＶＴＲ，８
ｍｍビデオ等の磁気テープ（以下テープという）走行用
ガイド部材、特にテープカセット用ガイドポストに関す
る。

〔従来の技術とその課題〕

ポリアセタール樹脂はバランスのとれた諸物性を有し、
また樹脂としては卓越した摺動特性を有するため、自動
車、電気・電子製品、事務機器、建材等の摺動部品とし
て、広く利用されている。しかし、その用途が拡大する
に伴い、摺動特性に対する要求も高度化し、摺動特性の
−層の向上が要求される傾向にある。

かかる摺動特性の高度化が要求される摺動部品の代表的
な例として、ＶＴＲ，８ｍｍビデオ等のテープ走行系に
使用されるガイドローラー、ガイドポスト等のガイド部
材が挙げられる。通常この種のガイド部材は主に切削加
工された金属材料製のものが用いられている。またこれ
らの金属材料を使用する場合は、テープとの走行摩擦特
性を適度に下げ、接触摺動によるテープへの傷の問題を
解消するためにテープ接触面にはメツキ、研磨、ラッピ
ング等の表面平滑化処理等の作業工程が必要になり、ガ
イド部材単体だけでも既にコスト高となること、また加
工後のガイド同士の接触により表面に傷がついて走行テ
ープを損傷したり、再生信号が変調するようになるため
、−個一個独立して取り扱わなければならないことなど
の不利がある。

このため金属材料の代替素材として樹脂製のガイド部材
、特に機械的性質、電気的性質、耐薬品性等に優れたポ
リアセタール樹脂に各種潤滑剤を配合したものが提案さ
れている。斯かる潤滑剤としては、フッ素樹脂、ポリオ
レフィン系の樹脂、シリコーン樹脂、更にはグラファイ
ト、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤、又、パラフィン
系オイル、スピンドルオイル、シリコーンオイル等の潤
滑油等が検討されている。中でも、耐熱性、低温特性、
化学的、物理的安定性の面でも優れた潤滑油であるシリ
コーンオイルの配合について種々の検討がなされている
。

しかしながら、シリコーンオイルを始めとする潤滑油は
、一般にポリアセタール樹脂との相溶性、親和性が極め
て悪いため、これを配合することは著しく困難であり、
又、斯かる組成物が調製できたとしてもこれを成形する
場合、オイルが樹脂表面に容易に浸みだし、その潤滑作
用により樹脂同士、或いは樹脂とスクリューの間で滑り
が生じ、このため成形機への食い込み不良や、可塑化不
良等を起こし、著しい場合には加工不能となる。更にこ
の様にして得られた成形品もその表面にオイルがしみ出
しやすく、テープ摺動面にオイルが移着し、テープの変
色現象を引き起こす。又、ドロップアウト等の特性を低
下させるという欠点も有する。更に、潤滑油の添加は成
形品の表面硬度を低下させる等テープ走行用ガイド部材
としては実用化が困難であった。

そこで、上記の欠点を改善する目的で潤滑油、特にシリ
コーンオイルと共に、その保持材として、さらに第３物
質を添加することも種々検討されている。例えば、無機
系の保持材として、活性炭、グラファイト等、有機ポリ
マー系の保持材として、高分子量ポリエチレン、エチレ
ン共重合体、シリコーンゴム等が挙げられる。しかしな
がら、活性炭、グラファイト等は、シリコーンオイルを
吸着保持する能力が小さく、又、高分子量ポリエチレン
、エチレン共重合体等もシリコーンオイルとの親和力が
乏しいため、やはりシリコーンオイルの保持力は小さく
、実用的に満足できる効果は得られない。又シリコーン
ゴムはシリコーンオイルとの相溶性は良く、押出、或い
は成形における加工性はかなり改善されるが摺動下での
シリコーンオイルの保持力の面ではなお不充分である。

又、シリコーンゴムは加熱により流動性を示し成形品の
樹脂表面部にゴムが凝集し薄層被膜を形成し、この被膜
は外部応力により、容易に剥離するという欠点を有する
。

一方、フッ素樹脂やオレフィン系樹脂等の添加は摺動特
性をおる程度改善するが、これらの樹脂はポリアセター
ル樹脂との相溶性に乏しいため、成形品表面に剥離を生
じさせたり、成形金型に析出物を発生させ易い。又固体
潤滑剤の添加は摩耗による摩耗粉の為、摺動性が徐々に
損なわれるという欠点がある。

斯かるごとく、従来より公知の方法では押出、成形等の
加工性が良く、短期的にも長期的にも優れた摺動特性を
有するポリアセタール樹脂組成物を得ることはできず更
に一層の改良が切望されていた。又、テープ走行用ガイ
ド部材、特にテープカセット用ガイドポストとしての実
用摺動特性に優れた樹脂組成物は見当たらず、その開発
が望まれていた。

〔問題点を解決するｔこめの手段〕

本発明者らは斯かる要求に応え得るポリアセタール樹脂
組成物を得るため、鋭意検討を重ねた結果、予めシリコ
ーンポリマーを吸収させたシリカパウダーをポリアセタ
ール樹脂に添加配合することにより、優れた摺動特性を
示し、しかも加工性を殆ど損なうことがないことを見い
出し本発明に到達した。

即ち本発明はポリアセタール樹脂に、シリコーンポリマ
ーを吸収させたシリカパウダー０゜５〜２５重量％（組
成物中）を配合してなる摺動性の改良されたポリアセタ
ール樹脂組成物、並びにこれら組成物よりなる磁気テー
プ走行用ガイド部材、特にテープカセット用ガイドポス
トの如き成形品を提供するものである。

以下、本発明の構成について詳しく説明する。

先ず、本発明に用いられ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及び主鎖の大部分がオキ
シメチレン連鎖よりなるポリアセタールコポリマーのい
ずれも使用できる。

また、ポリアセタールを公知の方法で架橋或いはグラフ
ト共重合して変性したものも基体樹脂として使用でき、
本発明の効果は発揮される。

重合度等は成形（押出）可能な限り特に制限はない。

本発明においては、斯かるポリアセタール樹脂にシリコ
ーンポリマーを吸収させたシリカパウダー（以下、シリ
コーン吸収シリカパウダーという）が配合される。ここ
で用いられるシリコーン吸収シリカパウダーとは微粉末
状のシリカに予めシリコーンポリマーを２０〜８０重量
％配合し、吸収させて任意の方法にてパウダー化するこ
とにより得られたものである。

シリコーン吸収シリカパウダーを構成するシリカとして
は、乾式法で作られる微粉末状無水けい酸あるいは天然
けい酸やけい酸塩、湿式法で作られる含水けい酸等が用
いられるが、好ましくは微粉末状無水けい酸である。

一方、シリカに吸収させるシリコーンポリマーとしては
、シリコーンオイル、シリコーンゴム、シリコーン樹脂
の一種以上が用いられるが好ましくはシリコーンオイル
である。又、シリコーンオイルとしてはジメチルポリシ
ロキサン乃至、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一種又は二種以上で置換されたもの
である。シリコーンオイルの粘度については特に限定は
ないが、シリカへの吸収性、シリカパウダーの加工性、
又、加工品の樹脂中への分散性、溶融混練や成形加工時
の作業性、摺動性改良効果及びその持続性等を総合的に
考慮すると５００〜２ＱＯ，ＱＱＯｃＳｔ　（２５℃）
のものが好ましい。

本発明において斯かるシリコーン吸収シリカパウダーは
、基体樹脂への分散性、溶融混練時の作業性等の点で、
平均粒径が５〜３００μの粉粒体であることが好ましい
。特に好ましくは、平均粒径が２００μ以下のものであ
る。

本発明において、斯かるシリカパウダーの配合量は、０
．５〜２５重量％（組成物中）である。

０．５重量％より少ない量では摺動性改良効果は殆ど期
待出来ず、又、逆に２５重量％より多い量では基体であ
るポリアセタール樹脂の性質が大巾に損なわれる場合が
ある。好ましくは２〜２０重量％、特に好ましくは３〜
１５重量％が配合される。

本発明の特徴は前述した如く、ポリアセタール樹脂にシ
リコーンポリマーを吸収させたシリカパウダーを添加配
合する点にある。

ここで、シリコーンポリマー特にシリコーンオイルを単
独であるいは無機粉末と併用して押出加工時に添加する
（即ち、シリコーンオイルを予め無機粉末に吸収させな
い）方法は一般的な摺動性の改善には他の潤滑剤以上に
好適であるが、本発明の課題である更に高度な摺動特性
を得る目的で多量の添加を必要とした場合、これらを均
一に添加分散することが困難であり、前述の如き種々（
押出、成形）加工上の問題が生じ、又、使用時において
は成形品表面にシリコーンオイルのしみ出しくブリード
）等を生じテープ走行用ガイド部材としての実用特性に
劣るものである。

しかるに本発明の如くシリコーンポリマーを予め吸収さ
せたシリカパウダーを添加する事により上記の如く単に
シリコーンオイルと無機粉末を組み合せて添加する際の
欠点が解消され、一般に摺動部材に求められる性能が大
幅に改善され、又、特にＶＴＲ，８ｍｍビデオ等のテー
プ走行用ガイド部材に必要な特殊な摺動特性において優
れた効果を示し、加工時あるいは使用時の種々の問題も
なく、特にテープカセット用ガイドポストに好適な材料
を提供し得るのである。

一般に無機物剛体の添加は摩擦・摩耗等の摺動特性を害
することが多いが、本願の如きシリコーンポリマーを予
め吸収させたシリカパウダーの添加は意外にもかかる欠
点がなく上記の如き顕著な効果を示すのである。

本発明の組成物は、更に公知の各種安定剤を添加して安
定性を補強することができる。また、目的とする用途に
応じてその物性を改善するため、更に公知の各種の添加
物を配合し得る。添加物の例を示せば、染料や顔料等の
着色剤、滑剤、離型剤、可塑剤、結晶化促進剤、結晶核
剤、帯電防止剤、その他の界面活性剤、異種ポリマ、有
機改良剤等である。

又、本発明の目的とする組成物の性能を大巾に低下させ
ない範囲内であれば、無機、有機、金属等の繊維状、板
状、粉粒状の充填剤を一種又は二種混合使用することも
できる。

尚、本発明の組成物は、テープ走行用ガイド部材に使用
される場合、帯電しやすく、これによる障害が生じるこ
とも考えられるので、帯電防止剤の配合はこの点で特に
望ましい。

次に本発明の組成物又は成形品の調製は、従来の樹脂組
成物の調製法として一般に用いられる公知の方法により
容易に調製される。例えば各成分を混合した後、−軸又
は二軸の押出機により練込み押出して、ペレットを調製
し、しかる後成形する方法、−旦組成の異なるペレット
（マスターバッチ）を調製し、そのペレットを所定量混
合（希釈）して成形に供し、成形後に目的組成の成形品
を得る方法、成形機に各成分を直接仕込む方法等、何れ
も使用できる。

又、斯かる組成物の調製において、基体であるポリアセ
タール樹脂の一部又は全部を粉砕し、これとその他の成
分を混合した後、押出等を行うことは添加物の分散性を
良くする上で好ましい方法である。

〔実施例〕

以下実施例により、本発明を更に具体的に説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。

実施例１〜６、比較例１〜１１ ポリアセタール樹脂（ポリプラスチックス■製、商品名
ジュラコンＭ９０）に各種シリコーンオイルを吸収させ
たシリカパウダーを表１に示す割合で混合した後、二軸
押出機により溶融混練し、ペレット状の組成物を調製し
た。次いで、このペレットを用いて、射出成形により試
験片を作成し、評価を行った。

又、比較のため、表２に示すようにシリカパウダー無添
加のもの、シリコーンオイル及び／又はシリカを添加し
たものについて、評価を行った。結果を併せて表２に示
す。

比較例１２ 市販ＶＴＲテープカセットを用いて、下記に示す実用試
験（走行テスト）を行った。結果を表２に示す。

尚、評価項目及び評価方法は下記の通りである。

・押出加工性（組成物ベレット調製時所見）：内径３０
ｍｍベント付二軸押出機を使用して押出を行い押出状況
を観察した。押出中のスクリューへのくい込み状況、ベ
ントアップ、ストランドの発泡状態、サージング現象等
を目視観察にて総合的に５段階で評価した。

５−４−３−２−１ ・成形性ニ スクリュー式射出成形機を用い、シリンダー温度１９０
℃、スクリュー回転数１２Ｏｒ、　ｐ、　ｍとした時の
可塑化時間を測定した。この値が大きいことは、スクリ
ュー上でベレットが滑り、くい込みが悪く、成形性が劣
ることを示す。

・オイルのしみ出し性： 図１で示す円筒状成形品（ガイドポスト）を成形し、こ
れにＶＴＲのテープを巻きつけて、恒温恒湿器中（８０
℃、９５％Ｒ１１）に１５０時間放置し成形品及び磁気
テープへのオイルのしみ出し、移着状況を目視観察にて
総合的に５段階で評価した。

・摩擦係数： 図２に示す試験機のＡ部に、図１で示した円筒状成形品
を装着し、Ｂ部に長さ２０ｃｍのＶＴＲのテープを固定
し、０部に荷重１００ｇをかける。

可動部りが往復運動することにより、成形品とテープが
摺動し、ＵゲージＥより摩擦係数μを求め、評価した。

環境条件　　２３℃、５０％ＲＨ 往復回数　　１００回 テープ速度　２０　ｍｍ／ｓｅｃ ・表面粗度： 図１で示した円筒状成形品の表面粗度を東京精密＠製表
面粗さ形状測定機（サーフコム５５４Ａ）により円筒軸
方向の粗度を測定した。

・表面硬度（ビッカース硬度）： 図１で示した円筒状成形品の表面硬度を松沢精機■製マ
イクロビッカース硬度計（ＭＨＴ−ＩＬＳ　）により測
定した。数値は大きい程成形品が硬いことを示している
。

・実用試験（走行テスト）： 市販ＶＨＳテープカセット（住友スリーエム■製スコッ
チεＧ１２０　）の金属製ガイドポストを取り外し、同
寸法に成形した円筒状成形品を同所へ挿入したもの（試
験カセット）を用いて下記試験を行った。

・走行時間（ＦＦ、　ＲＢＷ時間） 上記試験カセットを市販ＶＨＳテープデツキに装着し、
ＦＦ５ＲＢＷ操作を行い１往復当たりのテープ走行時間
を測定し市販ＶＨＳテープカセット（金属製ガイドポス
ト使用品）と比較した。数値が大きい事、また、バラツ
クことは、テープ摺動特性が劣ることを示す。

・走行テスト後のテープ傷 ＶＨ３ｆ−プテッキニテ５０往復（７）ＦＦＳＲＢＩ！
！操作を繰り返した試験カセットのテープの摺動面を金
属顕微鏡で観察して摺動傷の状況を５段階で評価した。

／Ｊ）□ナーア烙ｖＥＪ＠の侘動イ持−→多〔発明の効
果〕 以上の説明及び実施例により明らかなようにポリアセタ
ール樹脂に、予めシリコーンポリマーを吸収させたシリ
カパウダーを配合してなる本発明のポリアセタール樹脂
組成物は、従来より同じ目的で用いられている各種潤滑
油に比べ摺動特性、特にＶＴＲ５８ｍｍビデオ等のテー
プとの実用的摺動性に優れ、ＶＴＲ等のテープ走行用ガ
イド部材として好ましいものである。又、本発明の樹脂
組成物は、従来よりとか（この種の材料の問題となって
いた押出、成形加工上の難点もなく、しかも成分の分離
も認められない。

本発明の組成物は、上記の如き摺動材としての効果を有
するが故に、オーディオ、ビデオ関係部品、例えばＶＴ
Ｒ，８ｍｍビデオのガイドローラー、ガイドポスト等の
テープ走行用ガイド部材に好適である。又、各種焼結合
金軸受（モーター軸受、エンドブラケット、ギヤプスタ
ン軸受等）の代替、あるいはＶＴＲ、テレコ、時計、フ
ァクシミリ、コンピューター等の各種ＯＡ機器の機構部
品、例えばコントロールカム、スライドレバー、ギヤー
等に好ましく用いられる。その他、各種スイッチのシス
テム及びケース、自動車ケーブルのガイド等にも好適に
用いられる。

【図面の簡単な説明】

図１（ａ）は実施例で作成した円筒状成形品（ガイドポ
スト）の側面図、図１ら）は同じく正面図である。 図２は実施例における摩擦係数の試験状況を示す斜視図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ポリアセタール樹脂に、シリコーンポリマーを吸収
   させたシリカパウダー０．５〜２５重量％（組成物中）
   を配合してなる摺動性の改良されたポリアセタール樹脂
   組成物。 ２　シリコーンポリマーがシリコーンオイルである請求
   項１記載の摺動性の改良されたポリアセタール樹脂組成
   物。 ３　シリカパウダーが微粉末状シリカに粘度が５００〜
   ２００，０００ｃＳｔのシリコーンオイル３０〜８０重
   量％を吸収させて、パウダー化したものである請求項１
   記載の摺動性の改良されたポリアセタール樹脂組成物。 ４　シリカパウダーの平均粒径が５〜３００μである請
   求項１記載の摺動性の改良されたポリアセタール樹脂組
   成物。 ５　請求項１〜４の何れか１項記載のポリアセタール樹
   脂組成物よりなる磁気テープ走行用ガイド部材。 ６　請求項１〜４の何れか１項記載のポリアセタール樹
   脂組成物よりなるテープカセット用ガイドポスト。