JPS63105062A - 潤滑性樹脂組成物 - 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〕 この発明は潤滑性樹脂組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、機械の軽惜化に伴い、合成樹脂製品が機械部品と
して数多く用いられるようになり、軸受部に使われるも
のには摺動特性の優れた合成樹脂が要求されている。従
来、摺動性の良い合成樹脂として、ポリアミド、ポリア
セタール、ポリエチレン、フッ素樹脂等が用いられてい
る。これらは低荷重、低速領域においては無潤滑下でも
その用をなすが、高荷重、高速になるに従って、摩擦熱
のために焼き付いたり、フローしたりして、使用できな
くなる。フッ素樹脂、特に四フッ化エチレン樹脂は、充
填材を加えて摩耗特性を改良することにより優れた摺動
特性を示すが、このものは圧縮成形でしか成形できず、
また、非常に高価であるという欠点を有する。そこで、
その他の合成樹脂に固体潤滑剤を加え摺動特性を向上さ
せようとする手段が採られているが、この方法では高速
高荷重下での摺動特性の向上は十分ではない。また上記
の問題を解決するには、合成樹脂に潤滑油を加え、いわ
ゆる含油プラスチックとする方法があり、その具体的手
法として、１）単に樹脂に潤滑油を混入する、２）潤滑
油を保持できる担体を潤滑油と共に加える、３）前記１
）および２）の他に油の導通体として繊維状の充填材を
加える等がある。このよう々含油プラスチックは潤滑油
を滲み出させることにより摺動特性をもたせようとする
ものであるが、（１）摩擦係数が低い値で安定しない、
（２）加熱されると油が滲み出てしまう、（３）成形性
が悪い、（４）摺動の際担体が相手材料を削る、（５）
成形時もしくは混線時に油が分離しやすい、（６）材料
物性が低下する、（７）摺動した面に油がついてほこり
等がつきやすい、（８）一旦油が切れると異常摩耗を起
こす等種々問題があった。

〔発明が解決しようとする問題点３ 以上述べたように、従来の技術においては、摩擦係数が
低い値で安定し、摩耗係数も小さくしかも機械的特性（
特に強度）の低下などが起こらない材料は得られず、数
多くの優れた特性を有する合成樹脂も、低摩擦性および
耐摩耗性が要求される摺動材料には適しないという問題
点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために、この発明は合成樹脂１
００重量部に対し、カルボキシル基、エステル基、イン
シアネート基、アルコール性水酸基のいずれか１種類を
含むポリフルオロエーテルを少なくとも２種類を０．５
〜２０．０重量部配合した潤滑性樹脂組成物とする手段
を採用したものである。以下その詳細を述べる。

まず、この発明における合成樹脂は特に限定されるもの
ではなく、熱硬化性または熱可塑性のいずれの樹脂であ
ってもよく、たとえば、フェノール樹脂、ユリア樹脂、
メラミン樹脂、メラミン・フェノール共縮合樹脂、キシ
レン変性フェノール樹脂、ユリア・グアナミン共縮合樹
脂、アミノ樹脂、アセトグアナミン樹脂、メラミングア
ナミン樹脂、ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹
脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシアクリレー
ト樹脂、シリコーン樹脂、フレタン樹脂、ポリテトラフ
ルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン樹脂、テ
トラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重
体、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデン樹脂、エチレ
ン・テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン・クロ
ロフルオロエチレン共重合体、塩化ビニル樹脂、塩化ビ
ニリデン樹脂、ポリエチレン（低密度、高密度、超高分
子量）、塩素化ポリオレフィン、ポリプロピレン、変性
ポリオレフィン、水架橋ポリオレフィン、エチレン・ビ
ニルアセテ−）’　共重合体、エチレン・エチルアクリ
レート共重合体、ポリスチレン、ＡＵ　Ｓ樹脂、ポリア
ミド、メタクリル樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネ
イト、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリ
フレタンエラストマー、ポリイミド、ポリエーテルイミ
ド、ポリアミドイミド、アイオノマー樹脂、ポリフェニ
レンオキサイド、メチルペンテンポリマー、ポリアリル
スルホン、ポリアリルエーテル、ポリエーテルケトン、
ポリフェニレンサルファイド、ポリスルホン、全芳香族
ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレート、熱可塑性ポリエステルエラストマ
ー、各種高分子物質のブレンド物などを例示することが
できる。

つぎに、この発明におけるカルボキシル基、エステル基
、イソシアネート基、アルコール性水酸基のいずれか１
種類を含むポリフルオロエーテルは、トリフルオロメタ
ノール、ヘキサフルオロエタノールの単独重合体または
共重合体の両末端に同一のカルボキシル基、エステル基
、イソシアネート基、アルコール性水酸基などの官能基
を導入したもので、たとえばっぎのようなものである。

すなわち、 カルボキシル基を含有したもの ＨｏｏＣ−ＣＦ２０（−Ｃ２Ｆ４０−ｉｃＦ２０九ＣＦ
２ＣＯＯＨすど、エステル基を含有したもの Ｈ３Ｃα）Ｃ−ＣＦ２０モｃ２Ｆ４０廿ＣＦ２Ｏ九ＣＦ
２Ｃ００ＣＩ−１３ナト、イソシアネート基を含有した
もの ０ＱＮ−ＣＦ、０＋Ｃ２Ｆ４ＯテＣＦ２０−ｑＣＦ２Ｎ
ＣＯすど、アルコール性水酸基を含有したもの ＨＯ−ＣＦ２０モＣ２Ｆ４０すＣＦ２０すＣＦ２０Ｈす
どである。

そして、この発明において官能基の異なるポリフルオロ
エーテルを少なくとも２種類配合する理由は１種類のポ
リフルオロエーテルのみでは異種の官能基相互の反応に
よる網目構造の形成が不可能であり、ポリフルオロエー
テルを合成Ｈｉｔ脂組織内にとどめることが出来ず、通
常の潤滑剤含有合成樹脂と同様の欠点を呈するからであ
る。なお、異種のポリフルオロエーテル間の反応を促進
するために、アミン類等の触媒を適宜加えてもよい。

ここでこの発明のポリフルオロエーテルの配合量を合成
樹脂１００重１部に対して０．５〜２０．０重量部と限
定する理由は、下限値未満の少量では摺動特性の改良効
果が不十分であり、逆に上限値を越える多量では合成樹
脂の機械的特性が著しく低下して好ましくないからであ
り、中でも特に好ましいのは１．０〜１５．０重量部の
範囲である。

以上述べた合成樹脂とポリフルオロエーテルとを混合す
る方法は従来公知の方法を利用すればよく、特に限定さ
れるものではないが、たとえば合成樹脂と前記各配合成
分とを個別に、もしくは適宜溶媒（フルオロクロロハイ
ドロカーボンなど）に溶解して、ヘンシェルミキサー、
ボールミル、タンブラ−ミキサー等の混合機によって混
合した後溶媒を除去して、溶融混合性のよい射出成形機
もしくは溶融押出機に供給するか、または予め熱ローラ
、ニーダ、バンバリーミキサ−１溶融押出機などを使用
するとよい。またこの発明の組成物を成形するにあたっ
ては、その方法を特に限定するものではないが、圧縮成
形、押出成形、射出成形などが可能であるうえ、この発
明の混合物を溶融混合した後、この混合物をジェットミ
ル、冷凍粉砕機等によって粉砕し、そのままもしくは所
望の粒径に分級した粉末を粉体塗料として、流動浸漬塗
装、静電粉体塗装等に用いることも出来る。

さらにこの発明の組成物には、一般合成樹脂に広く配合
される添加剤を、組成物の特性を低下させない範囲の量
で適宜併用することもできる。このような添加剤として
は、たとえば離型剤、難燃剤、耐候性改良剤などが例示
されるが、これら添加剤はこの発明の潤滑性配合剤と同
時に添加混合されても、また潤滑性配合剤に予め配合さ
れてそれが合成樹脂に添加されてもよ°く、従来から公
知、公用の潤滑剤を併用することも勿論可能であり、四
フッ化エチレン樹脂粉末、グラファイト、フッ化黒鉛、
タルク、窒化ホウ素、その他工業用潤滑剤等も使用目的
に応じて適宜選択使用することができる。また強化剤と
してよく知られているガラス繊維、カーホン繊維、アル
ミナ繊維、アスベスト、ロッククール、フォラストナイ
ト、チタン酸カリクムホイスカー等の繊維状物質、また
゛はガラス粉末、タルク、クレイ、炭酸カルシクム等に
代表される無機質充填剤なども使用できる。いずれも、
この発明の組成物の潤滑性を損わない限り、中間製品も
しくは最終製品の形態において、化学的もしくは物理的
な処理によって性質改善のための変性が可能であること
は勿論である。

〔作用〕

この発明の潤滑組成物においては、少なくとも２種類の
ポリフルオロエーテルの異種の官能基が相互に反応する
ことにより、合成樹脂組織内に潤滑性を有するポリフル
オロエーテルの三次元の網目構造が形成され、その網目
が細かく分散して存在するため摩擦係数は小さく、しか
もこの潤滑性物質が脱落することなく組織内に強固にと
どまるため摩擦係数は長期間安定して維持され、同時に
基材の合成樹脂組織が補強されて摩耗が小さく、機械的
強度の低下もなく、従来の含油プラスチックの有してい
た欠点のすべてが解決されるものと推定される。

〔実施例〕

まず、以下の実施例および比較例に使用した原材料を一
括して示すとつぎのとおりである。なお〔〕の中に略号
を記した。すなわち、 ■ポリエチレン［ＰＥ）　（三井石油化学社製：ハイゼ
ツクス１３００　Ｊ　）、 ■ナイロン１２　［ＰＡ１２］　（ダイセル化学社製：
ダイアミドＬ　１６４０　Ｐ　”）、 ■ポリアセタール（ＰＯＭ）（ポリプラスチック社製：
ジュラコンＭｇ□−ｏ２）、 ■ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）（三菱化成工
業社製二ノバドクール５０１０）、■カルボキシル基含
有ポリフルオロエーテル〔ＤＩＡＣ）　（伊国モンテフ
ルオ社製：カルポキシル変性フッ素オイルＦＯＭＢＬＩ
Ｎ　Ｚ−１）ＩＡＣ）、■エステル基含有ポリフルオロ
エーテル（ＤＥＡＬ）（伊国モンテフルオ社製：エステ
ル変性フッ素オイルＦＯＭＢＬＩＮ　　Ｚ−ＤＥＡＬ２
ＱＱＱ）、■イソシアネート基含有ポリフルオロチーチ
ル［ＤＩＳＯＣ）（伊国モンテフルオ社製：イソシアネ
ート変性フッ素オイルＦＯＭＢＬＩＮ　　Ｚ−ＤＩＳＯ
Ｃ）、■アルコール性水酸基含有ポリフルオロエーテル
（ＤＯＬ３（伊国モンテフルオ社製：アルコール性水酸
基含有フッ素オイルＦＯＭＢＬＩＮ　　Ｚ−ＤＯＬ２０
００）、である。なお各原材料の配合割合（部）はすべ
て重量部である。

実施例１〜９： 各種合成樹脂に第１表に示すようにポリフルオロエーテ
ルを配合し、ヘンシェルミキサーで十分混合した後、二
軸溶融押出機に供給し、同表に示す溶融混合条件で押出
し、造粒し、そのペレットを射出成形機に供給し、同表
の射出成形条件で内径１４　ｍｍ　、外径２３ｍｍ、　
　長さ１３ｔｎｍのリング状試験片を作製した。リング
状試験片を用いて摩擦摩耗試験を行なった。摩擦試験は
スラスト型摩擦試験機を用い滑り速度毎分Ｉ　Ｑ　ｚｎ
、荷重１０ｋｇ／ｃｍ２の条件で運転開始６０分後の摩
擦係数を第　　１　　表 測定した。また摩耗試験はスラスト型摩耗試験機を用い
、滑り速度毎分３２ｍ、荷重３，１ｋｇ／ｃｍ２の条件
で行なった。いずれの試験も相手材には軸受鋼５ＵＪ２
（焼き入れ、研削仕上げ）を使用した。

得られた結果は第１表に併記した。

比較例１〜９： 合成樹脂およびポリフルオロエーテルを第２表に示す配
合割合、溶融混合条件、射出成形条件とした以外は実施
例１〜９と全く同様の方法で試験片を作製し、得られた
試験片について同様の摩擦摩耗試験を行ない、その結果
を第２表に併記した。

第１表および第２表を比較すると、ポリフルオロエーテ
ルを２ご３種類ずつ配合した実施例１〜９は１種類のポ
リフルオロエーテルのみを配合した比較例１〜８および
ポリフルオロエーテルヲ配合しなかった比較例９のいず
れよりも遥かに小さい摩擦係数および摩耗係数を示して
いることが明らかであり、また従来広く用いられている
硬質の充填材は添加されていないので、摩擦摩耗試験後
の相手材の摺動面に損傷を与えることもなかった。

筆　　　２　　　夷 〔効果〕 以上述べたように、この発明の潤滑性樹脂組成物からな
る成形体は、優れた摺動特性を有し、成形性も良好であ
って、軸受材などには最適のものであるから、この発明
の意義はきわめて大きいということができる。

特許出願人　　　洋ベア・ルーロン工業株式会社手続補
正書（自発） 昭和６２年１１月１０日 昭和６１　年特許願第２５０４１６号 ２、発明の名称 潤滑性樹脂組成物 氏名（名称）洋ベア・ルーロン工業株式会社１、明細書
第５頁第２０行目から第６頁第２行目、「トリフルオメ
タノール、・・・・・・　両末端に同一の」をｒ−Ｃｘ
Ｆ、ｘ−０−（Ｘは１〜４の整数〕を主要構造単位とし
た重合体に」に補正します。

２、同第６頁第１１行目、 ’ＯＣＮ　ＣＦ　＊　Ｏ＋Ｃｔ　Ｆ　ａ　Ｏ＋Ｔ−＋Ｃ
Ｆ　ｚ　Ｏ＋−ｒＣＦｔ　Ｎ　ＣＯＪをに補正します。

３、同第６頁第１３行目、 ｒＨｏ−ＣＦ！Ｏ←Ｃｚ　Ｆ４　Ｃ）＋ｒ→ＣＦ　＝　
Ｏ＋−ｒＣＦ　ｘ　ＯＨＪを補正します。

昭和６１年１１月２７日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 合成樹脂１００重量部に対し、カルボキシル基、エステ
   ル基、イソシアネート基、アルコール性水酸基のいずれ
   か１種類を含むポリフルオロエーテルの少なくとも２種
   類を０．５〜２０．０重量部配合したことを特徴とする
   潤滑性樹脂組成物。