特許 6283453 架橋樹脂成形体、摺動部材、ギア及び軸受け

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6283453

(24)【登録日】2018年2月2日

(45)【発行日】2018年2月21日

(54)【発明の名称】架橋樹脂成形体、摺動部材、ギア及び軸受け

(51)【国際特許分類】

   C08L 77/00 20060101AFI20180208BHJP

   C08K 5/04 20060101ALI20180208BHJP

   F16H 55/06 20060101ALI20180208BHJP

   F16C 33/20 20060101ALI20180208BHJP

【ＦＩ】

   C08L77/00

   C08K5/04

   F16H55/06

   F16C33/20 A

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-531801(P2017-531801)

(86)(22)【出願日】2017年1月10日

(86)【国際出願番号】JP2017000466

【審査請求日】2017年6月13日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】599109906

【氏名又は名称】住友電工ファインポリマー株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120329

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 一規

(74)【代理人】

【識別番号】100106264

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 耕治

(72)【発明者】

【氏名】岡部 昭平

(72)【発明者】

【氏名】山崎 智

【審査官】 横山 法緒

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−２１１５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１９９６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−００８３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０１２９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１１３０３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｌ １／００−１０１／１４

Ｃ０８Ｋ ３／００−１３／０８

Ｆ１６Ｃ ３３／２０

Ｆ１６Ｈ ５５／０６

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

架橋助剤としてトリアリルイソシアヌレート又はトリメチロールプロパントリアクリートを含み、主成分としてポリアミドを含む樹脂組成物から成形される架橋樹脂成形体であって、
架橋に供されていない架橋助剤を含有し、
６００℃で１２秒間加熱されたときに発生するガスをガスクロマトグラフィー分析して得られる第１のクロマトグラムが、同じ条件で上記架橋助剤をガスクロマトグラフィー分析して得られる第２のクロマトグラムのピークと保持時間が等しいピークを有する架橋樹脂成形体。

【請求項2】

上記ポリアミドがポリアミド６６である請求項１に記載の架橋樹脂成形体。

【請求項3】

電離放射線の照射により架橋されている請求項１又は請求項２に記載の架橋樹脂成形体。

【請求項4】

上記電離放射線の照射量が１ｋＧｙ以上１０００ｋＧｙ以下である請求項３に記載の架橋樹脂成形体。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の架橋樹脂成形体からなる摺動部材。

【請求項6】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の架橋樹脂成形体からなるギア。

【請求項7】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の架橋樹脂成形体からなる軸受け。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、架橋樹脂成形体、摺動部材、ギア及び軸受けに関する。

【背景技術】

【0002】

ポリアミドは、強度、耐摩擦摩耗性、耐薬品性等に優れることから、産業機械分野の各種部品向けに幅広く用いられている。さらに、ポリアミドを架橋させることで、上述の特性をさらに向上させることができる（特開２０１５−２０９５１２号公報参照）。このようなポリアミドを用いた架橋樹脂成形体は、自動車部品、機械部品、電気電子部品等に広く利用される。

【0003】

近年では、軽量化の観点から、特に高い機械的強度が要求される摺動部材、例えばギア、カム、軸受け等についても、金属部品から樹脂成形品への代替が求められつつある。このため、ポリアミドを主成分とする架橋樹脂成形体には、より高い機械的強度が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−２０９５１２号公報

【発明の概要】

【0005】

本開示の架橋樹脂成形体は、架橋助剤を含む樹脂組成物から成形される架橋樹脂成形体であって、ポリアミドを主成分とし、さらに架橋に供されていない架橋助剤を含有する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、試作例１のクロマトグラム（第１のクロマトグラム）である。

【図2】図２は、試作例４のクロマトグラム（第１のクロマトグラム）である。

【図3】図３は、架橋助剤のクロマトグラム（第２のクロマトグラム）である。

【図4】図４は、図１のクロマトグラムからピークを抽出した図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

［本開示が解決しようとする課題］
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、機械的強度に優れる架橋樹脂成形体、摺動部材、ギア及び軸受けを提供することを課題とする。

【0008】

［本開示の効果］
本開示によれば、機械的強度に優れる架橋樹脂成形体、摺動部材、ギア及び軸受けを提供することができる。

【0009】

［本発明の実施形態の説明］
本発明の一態様に係る架橋樹脂成形体は、架橋助剤を含む樹脂組成物から成形される架橋樹脂成形体であって、架橋に供されていない架橋助剤を含有する。

【0010】

当該架橋樹脂成形体は、架橋に供されていない架橋助剤を含有することによって、高分子から遊離している架橋助剤が摺動性を向上し、機械的強度、特に耐摩耗性に優れるものとなっていると推察される。

【0011】

上記架橋助剤がトリアリルシアヌレート又はトリメチロールプロパントリアクリレートであることが好ましい。このように、上記架橋助剤がトリアリルシアヌレート又はトリメチロールプロパントリアクリレートであることによって、機械的強度を向上する効果が顕著となる。

【0012】

当該架橋樹脂成形体は、ポリアミドを主成分とすることが好ましい。このように、ポリアミドを主成分とすることによって、当該架橋樹脂成形体は、強度、耐摩擦摩耗性、耐薬品性等により優れるものとなる。

【0013】

上記ポリアミドがポリアミド６６であることが好ましい。このように、上記ポリアミドがポリアミド６６であることによって、当該架橋樹脂成形体の強度及び耐摩擦摩耗性がよりさらに向上する。

【0014】

当該架橋樹脂成形体は、６００℃で１２秒間加熱されたときに発生するガスをガスクロマトグラフィー分析して得られる第１のクロマトグラムが、同じ条件で上記架橋助剤をガスクロマトグラフィー分析して得られる第２のクロマトグラムのピークと保持時間が等しいピークを有するものであることが好ましい。このように、当該架橋樹脂成形体は、６００℃で１２秒間加熱されたときに発生するガスが架橋助剤を含むことによって、遊離した架橋助剤による摺動性向上効果がより確実となると考えられる。

【0015】

当該架橋樹脂成形体は、電離放射線の照射により架橋されていることが好ましい。このように、当該架橋樹脂成形体が電離放射線の照射で架橋されたものであることによって、当該架橋樹脂成形体の機械的強度がより向上する。

【0016】

上記電離放射線の照射量が１ｋＧｙ以上１０００ｋＧｙ以下であることが好ましい。このように、上記電離放射線の照射量を上記範囲内とすることによって、十分な架橋密度を得つつ照射による樹脂の劣化を抑制することができる。

【0017】

また、本発明の別の態様に係る摺動部材は、当該架橋樹脂成形体からなる摺動部材である。このように、当該架橋樹脂成形体からなる摺動部材は、機械的強度に優れるため、比較的良好な耐久性を有する。

【0018】

また、本発明の別の態様に係るギアは、当該架橋樹脂成形体からなるギアである。このように、当該架橋樹脂成形体からなるギアは、機械的強度に優れるため、比較的良好な耐久性を有する。

【0019】

また、本発明の別の態様に係る軸受けは、当該架橋樹脂成形体からなる軸受けである。このように、当該架橋樹脂成形体からなる軸受けは、機械的強度に優れるため、比較的良好な耐久性を有する。

【0020】

ここで、「主成分」とは、質量含有率が最も大きい成分を意味する。

【0021】

［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施形態について説明する。

【0022】

［架橋樹脂成形体］
当該架橋樹脂成形体は、架橋助剤を含む樹脂組成物から成形されるものであり、架橋に供されていない架橋助剤を含有する。また、当該架橋樹脂成形体は樹脂組成物中にフィラーを含んでもよい。当該架橋樹脂成形体は、このように、架橋に供されず、骨格となる樹脂から遊離している架橋助剤を含有することで、機械的強度、特に耐摩耗性や摺動性を向上すると推察される。

【0023】

当該架橋樹脂成形体は、例えば歯車、カム、軸受け等他物体と擦り合わされる摺動部材として使用することができる。つまり、当該架橋樹脂成形体の形状として特に限定されず、上記摺動部材をはじめとする任意の部材に必要な形状とすることができる。また、そのように成形された当該架橋樹脂成形体からなるギア、軸受け又はその他の摺動部材は、全て本発明の実施形態であると解釈される。

【0024】

当該架橋樹脂成形体からなる摺動部材は、低摩擦で摩耗が小さい。当該架橋樹脂成形体からなるギアは、摩耗によるバックラッシの増加が小さい。また、当該架橋樹脂成形体からなる軸受けは、摩耗が小さいので経時的な精度低下が小さい。

【0025】

＜樹脂＞
上記樹脂組成物の主成分とされる樹脂としては、例えばポリアミド、ポリエステル、ポリケトン等を挙げることができる。特に、上記樹脂組成物がポリアミドを主成分として含有することで、当該架橋樹脂成形体は機械的特性、耐摩擦摩耗特性及び耐薬品性に優れるものとなる。

【0026】

上記樹脂組成物は、主成分と異なる樹脂を含んでもよい。なお、主成分と異なる樹脂は単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。ただし、上記樹脂組成物は、樹脂成分として、ポリアミドのみを含むことが好ましい。

【0027】

上記ポリアミドを主成分とする樹脂組成物中のポリアミドの含有量の下限としては、７０質量％が好ましく、８０質量％がより好ましい。上記樹脂組成物中のポリアミドの含有量が上記下限に満たない場合、当該架橋樹脂成形体の機械的特性、耐摩擦摩耗特性及び耐薬品性が不十分となるおそれがある。

【0028】

上記ポリアミドとしては、例えばポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド４６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド６６／６Ｉ、ポリアミド６６／６Ｔ、ポリアミド６Ｔ／６６、ポリアミド６Ｔ／６Ｉ、ポリアミド６Ｔ／６Ｉ／６６、ポリアミド６Ｔ／１１、ポリアミド６Ｔ−５ＭＴ、ポリアミド６Ｔ／６、ポリアミドＭＸＤ−６、ポリアミド９Ｔ、全芳香族ポリアミド等が挙げられる。これらの中でも特に弾性率や機械的強度の観点からポリアミドが好ましい。ポリアミドの中でもポリアミド６６がより好ましい。

【0029】

上記ポリエステルとしては、例えばポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンナフタレート等が挙げられる。これらの中でも、特に弾性率や機械的強度の観点からポリブチレンテレフタレートが好ましい。

【0030】

上記ポリケトンとしては、例えばケトン−エチレンコポリマー、ケトン−エチレン−プロピレンターポリマー等が挙げられる。

【0031】

上記ポリアミド、ポリエステル及びポリケトン以外の樹脂としては、例えばポリオレフィン、ポリウレタン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、天然又は合成ゴム、シリコーン、ＡＢＳ（スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体）樹脂、ポリカーボネート、ポリ乳酸、ポリアセタール等が挙げられる。

【0032】

上記樹脂組成物が樹脂成分としてポリアミドとポリアミド以外の樹脂とを含有する場合、上記樹脂組成物の全樹脂成分中のポリアミド以外の樹脂の割合の上限としては、２０質量％が好ましく、１０質量％がより好ましく、５質量％がさらに好ましい。ポリアミド以外の樹脂の割合が上記上限を超える場合、当該架橋樹脂成形体の機械的特性、耐摩擦摩耗特性及び耐薬品性が不十分となるおそれがある。

【0033】

＜架橋助剤＞
上記架橋助剤としては、例えばアリル化合物、アクリレート又はメタクリレート化合物、オキシム化合物、ビニル化合物、マレイミド化合物等が挙げられる。なお、架橋助剤は単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。

【0034】

上記アリル化合物としては、例えばヘキサメチレンジアリルナジイミド、ジアリルイタコネート、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等が挙げられる。これらの中でもトリアリルイソシアヌレートがより好ましい。

【0035】

上記アクリレート又はメタクリレート化合物としては、例えばジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート、アクリル酸／酸化亜鉛混合物、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、トリメタクリルイソシアヌレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等が挙げられる。これらの中でもトリメチロールプロパントリアクリレートがより好ましい。

【0036】

上記オキシム化合物としては、例えばｐ−キノンジオキシム、ｐ，ｐ’−ジベンゾイルキノンジオキシム等が挙げられる。

【0037】

上記ビニル化合物としては、例えばジビニルベンゼンが挙げられる。

【0038】

上記マレイミド化合物としては、例えばＮ，Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−（４，４’−メチレンジフェニレン）ジマレイミド等が挙げられる。

【0039】

上記架橋助剤としては、当該架橋樹脂成形体の架橋密度をより大きくできることから、アリル化合物及びアクリレート化合物が好ましく、トリアリルイソシアヌレート及びトリメチロールプロパントリアクリレートが特に好ましい。

【0040】

当該架橋樹脂成形体は、加熱により高分子鎖のネットワークを緩めた場合に、架橋に供されていない架橋助剤が揮発するものであることが好ましい。このように、遊離した架橋助剤の自由度が高いことで、当該架橋樹脂成形体の摺動性等を向上できると考えられる。

【0041】

加熱により高分子鎖のネットワークを緩める方法としては、当該架橋樹脂成形体を短時間高温で加熱する方法が挙げられる。この場合、加熱温度（炉温）を主成分である樹脂の熱分解温度以上とし、加熱時間を主成分である樹脂の大半が熱分解しない程度の短時間とすることが好ましい。具体例としては、当該架橋樹脂成形体を６００℃で１２秒間加熱することで、架橋に供されていない架橋助剤を揮発させられる。

【0042】

つまり、当該架橋樹脂成形体を６００℃で１２秒間加熱して発生するガスをガスクロマトグラフィー分析して得られる第１のクロマトグラムが、同じ条件で架橋助剤をガスクロマトグラフィー分析して得られる第２のクロマトグラムのピークと保持時間が等しいピークを有することが好ましい。

【0043】

また、当該架橋樹脂成形体は、電離放射線の照射で架橋されたものであることが好ましい。つまり、架橋助剤による樹脂の架橋を電離放射線の照射により促進して当該架橋樹脂成形体を得ることで、架橋密度を向上でき、当該架橋樹脂成形体の強度をより向上できると考えられる。

【0044】

＜フィラー＞
当該架橋樹脂成形体に含有するフィラーとしては、無機フィラーが好ましい。当該架橋樹脂成形体が樹脂組成物中に無機フィラーを含有することで、当該架橋樹脂成形体の機械的強度をより向上できる。この観点から、無機フィラーとしては針状フィラーを用いることが好ましい。

【0045】

針状フィラーの平均アスペクト比の下限としては、２が好ましく、１０がより好ましく、２０がさらに好ましい。一方、針状フィラーの平均アスペクト比の上限としては、１００が好ましく、９０がより好ましく、８０がさらに好ましい。針状フィラーの平均アスペクト比が上記下限未満の場合、機械的強度の向上効果が不十分となるおそれがある。逆に、針状フィラーの平均アスペクト比が上記上限を超える場合、無機フィラーが樹脂組成物中に混合する際に損傷し易くなるおそれがある。

【0046】

なお、針状フィラーの平均径（平均短径）の下限としては、０．１μｍが好ましく、０．３μｍがより好ましい。一方、針状フィラーの平均径の上限としては、１μｍが好ましく、０．６μｍがより好ましい。また、針状フィラーの平均長さ（平均長径）の下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。一方、針状フィラーの平均長さの上限としては、４０μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。

【0047】

無機フィラーの主成分としては、当該架橋樹脂成形体の耐摩耗性を高めつつ機械的強度を向上できるワラステナイト及びチタン酸化合物が好ましい。このチタン酸化合物としては、チタン酸カリウム、チタン酸アルミニウム等が例示できる。

【0048】

上記樹脂組成物における無機フィラーの含有量の下限としては、樹脂成分１００質量部に対し、１０質量部が好ましく、２０質量部がより好ましく、３０質量部がさらに好ましい。一方、上記含有量の上限としては、樹脂成分１００質量部に対し、６０質量部が好ましく、５５質量部がより好ましく、５０質量部がさらに好ましい。上記含有量が上記下限未満の場合、当該架橋樹脂成形体の機械的強度を十分に大きくすることができないおそれがある。一方、上記含有量が上記上限を超える場合、上記樹脂組成物の成形性が低下するおそれがある。

【0049】

さらに、当該架橋樹脂成形体は、上記樹脂組成物中に摺動剤を含有することができる。上記樹脂組成物中に摺動剤を含有することによって、当該架橋樹脂成形体の動摩擦係数を小さくすることができるので、摺動中における物理的劣化抑制効果をより高めることができる。

【0050】

上記摺動剤としては、例えば超高分子量ポリエチレンなどのポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレン・ポリヘキサフルオロプロピレンなどのフッ素樹脂、例えばポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、アミノ変性ポリジメチルシロキサン、エポキシ変性ポリジメチルシロキサン、アルコール変性ポリジメチルシロキサン、カルボキシ変性ポリジメチルシロキサン、フッ素変性ポリジメチルシロキサン等のシリコーン、例えばグラファイト等の層状無機化合物、例えばガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、ボロン酸ウィスカ等の無機繊維、例えばＬＣＰ繊維、アラミド繊維、カーボン繊維等の有機繊維、例えばアルミナ、シリカ、タルク等の無機粒子、例えばメタリン酸塩、ピロリン酸塩、リン酸水素カルシウム、リン酸水素カリウム、リン酸バリウム、リン酸リチウム、メタリン酸カルシウム、ピロリン酸亜鉛等のリン酸塩、例えばスピンドル油、タービン油、マシン油、ダイナモ油等の鉱物油、例えばモンタン酸カルシウム等のモンタン酸塩、例えば二酸化モリブテンなどが挙げられる。なお、上記摺動剤は、単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。

【0051】

中でも、上記摺動剤としては、当該架橋樹脂成形体の耐摩耗性をより高められる点より、ポリオレフィンが好ましく、ポリエチレンがより好ましい。

【0052】

上記樹脂組成物中の上記摺動剤の含有量の下限としては、樹脂成分１００質量部に対し、１質量部が好ましく、１．５質量部がより好ましく、２質量部がさらに好ましい。一方、上記含有量の上限としては、樹脂成分１００質量部に対し、１０質量部が好ましく、９．５質量部がより好ましく、９質量部がさらに好ましい。上記含有量が上記下限に満たない場合、当該架橋樹脂成形体の耐摩耗性を十分に大きくすることができず、摺動中における物理的劣化抑制効果が不十分となるおそれがある。また、上記含有量が上記上限を超える場合、上記樹脂組成物の成形性が低下するおそれがある。

【0053】

上記樹脂組成物は、必要に応じて添加剤を含んでもよい。上記添加剤としては、例えば重合禁止剤、充填剤、可塑剤、顔料、安定剤、滑剤、軟化剤、増感剤、酸化防止剤、難燃剤、離型剤、耐候剤、帯電防止剤、シランカップリング剤等が挙げられる。なお、添加剤は単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。

【0054】

上記樹脂組成物は、各構成成分を混合することにより得ることができる。具体的には、上記樹脂組成物は、例えばポリアミド及び上記架橋助剤を混合することにより得ることができる。上記混合の際には、単軸混合機、２軸混合機等の混合機を用いることができる。また、混合の際には加熱してもよい。

【0055】

＜架橋樹脂成形体の製造方法＞
当該架橋樹脂成形体は、架橋助剤を含有する樹脂組成物を射出成形する射出成形工程を備える方法によって製造することができる。また、当該架橋樹脂成形体は、上記射出成形工程で得られた成形体に電離放射線を照射する電離放射線照射工程をさらに備える方法によって製造することが好ましい。

【0056】

（射出成形工程）
射出成形工程では、上記樹脂組成物を射出成形し、所望の形状を有する当該架橋樹脂成形体を得る。樹脂及び架橋助剤の種類によっては、この射出成形工程において架橋反応を進行させることができる。また、例えば加熱によりラジカルを発生して架橋助剤を活性化するラジカル発生剤を用い、射出成形工程で樹脂組成物を注入した金型を加熱することによって樹脂組成物中の樹脂を架橋してもよい。

【0057】

射出成形工程における上記樹脂組成物の温度の下限としては、２００℃が好ましく、２５０℃がより好ましい。一方、上記温度の上限としては、３５０℃が好ましく、３２０℃がより好ましい。上記温度が上記下限に満たない場合、上記樹脂組成物の流動性が不十分となり、十分な射出成形速度が得られないおそれがある。また、上記温度が上記上限を超える場合、樹脂の熱分解を生じるおそれがある。

【0058】

射出成形工程の射出圧の下限としては、７０ｋｇ／ｃｍ^２が好ましく、８０ｋｇ／ｃｍ^２がより好ましい。一方、上記射出圧の上限としては、１３０ｋｇ／ｃｍ^２が好ましく、１２０ｋｇ／ｃｍ^２がより好ましい。上記射出圧が上記下限に満たない場合、充填不良が生じて所望の形状やサイズを有する当該架橋樹脂成形体を得ることができないおそれがある。また、上記射出圧が上記上限を超える場合、当該架橋樹脂成形体の周囲にバリを生じるおそれや生産性の低下を招くおそれがある。

【0059】

射出成形工程における金型温度の下限としては、４０℃が好ましく、５０℃がより好ましい。一方、上記金型温度の上限としては、１２０℃が好ましく、１００℃がより好ましい。上記金型温度が上記下限に満たない場合、急激な冷却により結晶化が生じ、当該架橋樹脂成形体の表面平滑性や寸法精度に悪影響を与えるおそれがある。また、上記金型温度が上記上限を超える場合、当該架橋樹脂成形体の周囲にバリを生じるおそれや寸法精度に悪影響を与えるおそれがある。

【0060】

（電離放射線照射工程）
電離放射線照射工程では、上記射出成形工程で得られた当該架橋樹脂成形体に電離放射線を照射し、当該架橋樹脂成形体内の樹脂の架橋を促進する。

【0061】

上記電離放射線としては、例えばα線、β線、γ線、電子線、Ｘ線等が挙げられる。中でも、上記電離放射線としては、制御の容易さ、安全性等の点より電子線が好ましい。

【0062】

上記電離放射線の照射量は、特に限定されないが、十分な架橋密度を得つつ照射による樹脂の劣化を抑制する点より１ｋＧｙ以上１０００ｋＧｙ以下が好ましい。

【0063】

例えば上記電離放射線として電子線を照射する場合、その照射量の下限としては、５ｋＧｙが好ましく、１０ｋＧｙがより好ましい。一方、上記照射量の上限としては、９６０ｋＧｙが好ましく、４８０ｋＧｙがより好ましい。電子線の照射量が上記下限に満たない場合、電子線照射後の成形体において十分な架橋密度が得られないおそれがある。また、上記照射量が上記上限を超える場合、電子線の照射による成形体の分解や劣化を生じるおそれがある。

【0064】

上記電離放射線の照射は、常温で行うことができる。また、上記電離放射線の照射は、低酸素又は無酸素の雰囲気下において行うことが好ましい。

【0065】

［その他の実施形態］
上記開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【0066】

当該架橋樹脂成形体を製造するに際しては、例えば押出成形法、プレス成形法、ブロー成形法、真空成型法等の上記射出成形法以外の成形法を用いて上記樹脂組成物を所望の形状に成形してもよい。

【0067】

また当該架橋樹脂成形体を製造するに際しては、化学架橋法により上記樹脂組成物を架橋してもよい。

【0068】

さらに当該架橋樹脂成形体は、シャフト等の金属部品が組み込まれてもよい。

【実施例】

【0069】

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【0070】

＜試作例１＞
まず、１００質量部の樹脂及び１質量部の架橋助剤を混合し、樹脂組成物を得た。なお、樹脂としては、旭化成社の「レオナ １４０２Ｓ」（ポリアミド６６）を用い、架橋助剤としては、エボニックデグサ社の「ＴＡＩＣＲＯＳ」（トリアリルイソシアヌレート：ＴＡＩＣ）を使用した。

【0071】

次に、上記樹脂組成物を２軸混合機に投入し、２４０℃で溶融混合した。溶融混合後、２軸混合機から樹脂組成物を吐出し、その吐出物を水冷し細断して、ペレット状の樹脂組成物を得た。次に、ペレット状の樹脂組成物を射出成形機に投入し、射出成形機による射出成形を行い、４０ｍｍ×４０ｍｍ×２ｍｍの板状成形体を得た。なお、射出成形の条件は、射出温度２８０℃、金型温度８０℃、射出圧１００ｋｇ／ｃｍ^２、保圧時間１０秒とした。

【0072】

次に、上記板状成形体に照射量が１５０ｋＧｙとなるよう電子線を照射して、試作例１の試験片を得た。

【0073】

＜試作例２＞
電子線の照射量を１０００ｋＧｙとした以外は試作例１と同様にして、試作例２の試験片を得た。

【0074】

＜試作例３＞
電子線の架橋助剤の配合量を５質量部とした以外は試作例１と同様にして、試作例３の試験片を得た。

【0075】

＜試作例４＞
電子線の架橋助剤の配合量を１０質量部とした以外は試作例１と同様にして、試作例４の試験片を得た。

【0076】

＜試作例５＞
電子線の架橋助剤の配合量を１０質量部とし、電子線の照射量を５ｋＧｙとした以外は試作例１と同様にして、試作例５の試験片を得た。

【0077】

＜試作例６＞
架橋助剤として、新中村化学工業社の「Ａ−ＴＭＰＴ」（トリメチロールプロパントリアクリレート：ＴＭＰＴ）を使用した以外は試作例１と同様にして、試作例６の試験片を得た。

【0078】

＜試作例７＞
架橋助剤の配合量を５質量部とした以外は試作例６と同様にして、試作例７の試験片を得た。

【0079】

＜試作例８＞
架橋助剤の配合量を１０質量部とした以外は試作例６と同様にして、試作例８の試験片を得た。

【0080】

＜試作例９＞
樹脂としてＤＳＭ社の「スタニルＴＷ３４１−Ｎ」（ポリアミド４６）を用いた以外は試作例３と同様にして、試作例９の試験片を得た。

【0081】

＜試作例１０＞
樹脂として東レ社の「アミランＣＭ１００７」（ポリアミド６）を用いた以外は試作例３と同様にして、試作例１０の試験片を得た。

【0082】

＜試作例１１＞
樹脂としてクラレ社の「ジェネスタＮ１０００Ａ」（ポリアミド９Ｔ）を用いた以外は試作例３と同様にして、試作例１１の試験片を得た。

【0083】

＜試作例１２＞
樹脂として東洋紡社の「バイロアミドＭＪ３００」（ポリアミド６Ｔ／１１）を用いた以外は試作例３と同様にして、試作例１２の試験片を得た。

【0084】

＜試作例１３＞
樹脂としてポリプラスチック社の「ジュラネックス８００Ｆ」（ポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴ）を用いた以外は試作例３と同様にして、試作例１３の試験片を得た。

【0085】

＜試作例１４＞
樹脂として暁星社の「Ｍ３３０」（ポリケトン）を用いた以外は試作例３と同様にして、試作例１４の試験片を得た。

【0086】

＜試作例１５＞
樹脂の配合量を７０質量部とし、ガラスフィラーを３０質量部加えた以外は試作例３と同様にして、試作例１５の試験片を得た。なお、上記ガラスフィラーとしては日本電気硝子社の「ＥＣＳ０３Ｔ」を使用した。

【0087】

＜試作例１６＞
電子線の照射量を１２００ｋＧｙとした以外は試作例３と同様にして、試作例１６の試験片を得た。

【0088】

＜試作例１７＞
電子線の照射量を１２００ｋＧｙとした以外は試作例４と同様にして、試作例１７の試験片を得た。

【0089】

＜試作例１８＞
架橋助剤を配合せず、電子線を照射しなかった以外は試作例３と同様にして、試作例１８の試験片を得た。

【0090】

＜試作例１９＞
架橋助剤の配合量を０．１質量部とした以外は試作例３と同様にして、試作例１９の試験片を得た。

【0091】

＜試作例２０＞
電子線の照射量を１２００ｋＧｙとした以外は試作例１と同様にして、試作例２０の試験片を得た。

【0092】

＜試作例２１＞
ラジカル発生剤を１質量部配合し、成型後に２００℃で１時間加熱してラジカルを発生させることによって架橋助剤を活性化して樹脂を架橋し、電子線を照射しなかった以外は試作例３と同様にして、試作例２１の試験片を得た。なお、上記ラジカル発生剤としては日油社の「ノフマーＢＣ９０」（２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタン：ＤＭＤＦＢ）を使用した。

【0093】

以上の試作例１〜２１の配合及び電子線照射量を、表１及び表２にまとめて示す。

【0094】

＜ガスクロマトグラフィー分析＞
上記試作例の各試験片を６００℃で１２秒間加熱して発生するガスをガスクロマトグラフィー分析して第１のクロマトグラムを取得した。また、同じ条件で上記架橋助剤を単体でガスクロマトグラフィー分析して第２のクロマトグラムを取得した。この第２のクロマトグラムによって架橋助剤のピーク保持時間を特定し、各試験片の第１のクロマトグラムから、架橋助剤のピークと保持時間が等しいピークを抽出した。これにより、各試験片の第１のクロマトグラムに第２のクロマトグラムの架橋助剤のピークと保持時間が等しいピークが存在するか否かを判定した。

【0095】

なお、ガスクロマトグラフは、アジレントテクノロジー社の「５９７７ＭＳＤ」を使用した。

【0096】

図１、図２及び図３は、それぞれ試作例１、試作例１８及び架橋助剤を上記手法によりガスクロマトグラフィー分析して得たクロマトグラムを示す。図３の架橋助剤のクロマトグラムにおけるピークの保持時間は７．７３７分であった。なお、この保持時間は７．７３７分のピークは、マススペクトル分析により導出した分子量がトリアリルイソシアヌレートの分子量に一致していた。

【0097】

続いて、図４に、図１及び図２のクロマトグラムから、保持時間７．７３７分近傍のピーク（ベースラインより突出する部分）を抽出したものを示す。図４のように保持時間は７．７３７分近傍にピークが存在するものは、架橋に供されていない架橋助剤を含有し、保持時間は７．７３７分近傍にピークが存在しないものは、架橋に供されていない架橋助剤を含有していないものと判断される。表１及び表２には、このようにして判定された架橋に供されていない架橋助剤の有無を合わせて示す。

【0098】

＜摩耗量＞
上記試作例について、機械的強度の指標として、摩耗試験による摩耗量を測定した。具体的には、上記試作例の各試験片の表面に対し、２５℃の雰囲気で、回転軸を中心とする１つの円周上に配置された直径４．７ｍｍの鉄製の３本のピンを荷重４ＭＰａ、速度３０ｍ／ｍｉｎで３０分間摺動させるピンオンディスク型摩耗試験を行い、その摩耗量［ｍｇ］を測定した。なお、上記ピンの先端は平面状とした。表１及び表２には、この摩耗量を合わせて示す。

【0099】

【表1】

【0100】

【表2】

【0101】

表１及び表２に示すように、架橋に供されていない架橋助剤を含有していた試作例１〜１７は、摩耗量が比較的小さかったのに対し、架橋に供されていない架橋助剤を含有していなかった試作例１８〜２１では、比較的摩耗量が大きかった。

【要約】

本発明の一態様の架橋樹脂成形体は、架橋助剤を含む樹脂組成物から成形される架橋樹脂成形体であって、架橋に供されていない架橋助剤を含有する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】