DE3439703A1 - Harzmasse fuer gleitmaterialien - Google Patents
Harzmasse fuer gleitmaterialienInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Harzmasse bzw. eine harzförmige
Masse (diese Ausdrücke werden im folgenden synonym verwendet) für Gleitmaterialien mit guten Abriebs- und
Reibungsbeständigkeitseigenschaften. Die Erfindung betrifft
insbesondere eine Harzmasse aus einem Polyamidharz, mit der man Gleitmaterialien mit hohem FV-Grenzwert und
niedrigem kinetischen Friktionskoeffizienten herstellen kann, die einen geringen Abriebsverlust per se wie auch
einen geringen Abriebsverlust der gegenüberliegenden (oder Gegen)Materialien zeigen und außerdem eine sehr
gute Steifheit bzw. Festigkeit aufweisen.
Ein Polyamidharz besitzt sehr viele gute Eigenschaften,
die für technische Kunststoffmaterialien bzw* Maschinenbau-Kunststoff materialien erforderlich sind, wie Zähigkeit,
Wärmebeständigkeit, chemische Beständigkeit, usw. Es besitzt jedoch auch gewisse Nachteile, wie eine Abnähme
in der mechanischen Festigkeit und DimensionsStabilität,
wenn es Feuchtigkeit absorbiert. Dieses Harz besitzt, weiterhin.eine bessere Eigenschmierfähigkeit als
andere technische Kunststoffe bzw. Kunststoffe, die im Maschinenbau verwendet werden. Aus diesen Gründen ist
dieses Material für bestimmte Teile von Lagern, Gleitelementen, Getrieben, Gezähnen, Zahnrädern und anderen
Teilen von Maschinen, die eine Abriebbeständigkeit aufweisen müssen, als Metallersatz sehr geeignet, da aus
diesem Harz hergestellte Teile ohne Schmiermittel verwendet werden können und bei der Gleit- bzw. Schiebebewegung
weniger Geräusch erzeugen.
Die Gebiete, auf denen Kunststoffgleit- bzw. -lagermaterialien
verwendet werden, vergrößern sich Tag für Tag bis zu Lagern bei großer Belastung ohne Schmiermittel,
ι Buchsen-Lagerschalen bei hoher atmosphärischer Temperatur
und verschiedenen Gleitteilen mit dünnen Wänden, die entwickelt werden, um die Größe der Maschinen minimal
zu halten, und für andere Elemente oder Teile. Unter diesem Aspekt werden die Forderungen hinsichtlich
der Eigenschaften für Kunststoffgleitelemente immer strenger.
Allgemein gesagt, besitzen die Kunststoffmaterialien eine
gute Selbstschmierfähigkeit, jedoch ist ihr PV-Wert begrenzt und ihre mechanische Festigkeit, wie die Starrheit,
schlecht, wenn sie mit Metallmaterialien verglichen werden. Der Ausdruck "PV-Grenzwert" bzw. "begrenzender
PV-Wert" kann als "Grenze von FV" oder "FV-Grenze" bezeichnet
werden, wobei P der Beladungsdruck (loading pressure) und V die periphere Geschwindigkeit bedeuten.
In anderen Worten bedeutet ein PV-Grenzwert einen minimalen Wert von PxV, wobei ein Gleitelement, das bei peripherer
Geschwindigkeit und bei Beladungsdruck rotiert, schmilzt oder durch Hitze angefressen bzw. angegriffen
wird.
Um Kunststoff materialien für Gleitelemente, wie Lager, verwenden zu können, müssen die Materialien nicht nur einen
niedrigen kinetischen Friktionskoeffizienten, einen hohen PV-Grenzwert, einen geringen Abriebsverlust, gute Reibungseigenschaften,
wie wenig Schädigung der Gegenmaterialien, aufweisen, sondern sie sollen ebenfalls hinsichtlich
ihrer Starrheit bzw. Festigkeit und Kriechbeständig-
30 keit überlegene Eigenschaften besitzen.
Entsprechend diesen Richtlinien wurden verschiedene Möglichkeiten zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften
und der thermischen Deformationstemperatur von PoIyamidharz
vorgeschlagen, ohne daß Einflüsse auf die Rei-
bungs- und Abriebseigenschaften auftreten. Es wurden weiterhin
Vorschläge gemacht, um diese Eigenschaften zu verbessern. Diese Vorschläge bestehen beispielsweise darin,
Glasfasern und PTFE oder Kohlenstoffasern und Molybdändioxid mit Polyamidharz zu vermischen. Diese bekannten
Verfahren besitzen jedoch die folgenden Nachteile.
Bei der Herstellung eines Lagers aus Polyamidharz, welches Glasfasern und PTFE enthält, liegen die Glasfasern mikroskopisch
offen, wenn das Material verwendet wird, und es findet ein "Angriff" der gegenüberliegenden Elemente (wie
einem Rotationsschaft) statt. In der Tat ist ein solcher "Angriff" ein großer Nachteil bei dieser Art von Lagern,
und der Abriebsverlust und der Friktionskoeffizient wer-
15 den größer.
Andererseits sind andere Lager, die aus Polyamidharz, vermischt mit Kohlenstoffasern und Molybdändisulfid,
hergestellt worden sind, sehr teuer wegen der hohen Kosten der Kbhlenstoffasern oder des Molybdändisulfids per
se, und bei diesen Lagern tritt ebenfalls der zuvor erwähnte "Angriff" auf.
Bei den oben erwähnten, bekannten Lagermaterialien sind die Längen der Glas- und Kohlenstoffasern so lang wie
etwa 3 mm, so daß die geformten Produkte eine große Anisotropie besitzen, was die Konstruktion der Formen erschwert
und weiterhin die Dimensionsgenauigkeit der Formkörper nach dem Tempern verschlechtert.
Die Anmelderin hat Versuche unternommen, die Nachteile, wie den "Angriff" und die Anisotropie, beim Verformen
zu verbessern, indem man sie vergleichsweise lange und harte Fasern aus Glas oder Kohlenstoff zusammen mit Polyamidharz
verwendete. Die Anmelderin hat weiterhin die Ver-
Wendung von Kaliumtitanatwhiskers (im folgenden als PTW
entsprechend dem angelsächsischen Ausdruck "potassium titanate whiskers" bezeichnet), bei denen es sich um
feinere Fasern als die Glas- oder Kohlenstoffasern handelt, untersucht. Die Anmelderin hat die gemeinsame Verwendung
der Whisker mit Polyamidharz untersucht. Obgleich die Masse aus zwei Komponenten einen verbesserten PV-Grenzwert
und verbesserte mechanische Eigenschaften besitzt, werden der spezifische Abrieb und die Abriebbeständigkeit
schlechter. Diese beiden Eigenschaften sind jedoch wesentliche Eigenschaften für Materialien, die
für Gleitelemente verwendet werden sollen.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch Zugabe von gepulvertem, hoch dichtem Polyethylen (im folgenden als
HDPE entsprechend dem angelsächsischen Ausdruck "powdered high-density polyethylene" bezeichnet) zu der Masse aus
den obigen beiden Komponenten eine wesentliche Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, der thermischen Beständigkeit
(Deformationstemperatur des geformten Produkts, dem Schrumpfen nach der Verformung erreicht wird,
und daß weiterhin der kinetische Reibungskoeffizient und der Abriebsverlust erniedrigt werden, wenn die Menge an
PTW erhöht wird.
Die Erfindung betrifft eine Harzmasse für Gleitelemente, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie ein Polyamidharz,
ein pulverförmiges, hoch dichtes Polyethylen und Kaliumtitanatwhisker enthält.
In der Masse sind das pulverförmige Polyethylen und die
Kaliumtitanatwhisker bevorzugt in einer Menge im Bereich von 5 bis 25 Gew.% bzw. 10 bis 40 Gew.% enthalten und der
Rest ist Polyamidharz.
ι Fig. 1 ist ein Bild eines Abtastelektronenmikroskops, wobei
ein Teil eines Formkörpers aus der erfindungsgemäßen
Masse (entsprechend Beispiel 2) in 50Ofaeher Vergrößerung
dargestellt ist. Die Zahlen in der Zeichnung besitzen die
5 folgende Bedeutung:
1 - Grundmaterial; 2 - PTW; 3 - HDPE.
Beispiele von Polyamidharzen, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind Nylon 6, Nylon 66, Nylon
612, Nylon 11, Nylon 12, Nylon MXD6, welches ein Polyamid des Xylidin-diamin-Typs ist, oder Copolymere dieser Monomeren
oder Gemische aus den ersteren. Unter diesen ist Nylon 66 wegen der ausgeglichenen Eigenschaften, die man
erhalten kann, und aus wirtschaftlichen Gründen besonders
15 bevorzugt.
HDPE ist ein feines, weißes Pulver, welches durch Polymerisation von Ethylen unter Verwendung eines Mitteldruckverfahrens
(bei 30 bis 100 at) oder des Niedrigdruckverfahrens (Atmosphärendruck bei weniger als 100°C) hergestellt
werden kann. Verschiedene Stabilisatoren für die Hitze, das.Wetter usw., können dem Pulver zugesetzt werden.
Das obige HDPE kann durch seine hohe Dichte (über 0,930 g/cnr), seine vergleichsweise hohe Härte und seine
überlegene mechanische Festigkeit und thermische Beständigkeit charakterisiert werden, verglichen mit anderen
Polyäthylenen.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt,
feines HDPE mit einem durchschnittlichen Durchmesser von unter etwa 200/um, jedoch ohne untere Grenze, auszuwählen.
Die Oberfläche des geformten Produkts, das aus der erfindungsgemäßen Masse hergestellt worden ist, wird
dicht, wenn feines HDPE mit einem durchschnittlichen Durchmesser unter etwa 200/um verwendet wird. Das Molekularge-
wicht von HDPE liegt vorzugsweise über ca. 50 000. Ein solches HDPE wird bei der Einwirkung von Scherkräften
bei Misch- und Knetverfahren für die Herstellung der
Formmasse nicht verformt und es ist gut dispergiert, ohne daß eine !aminierung oder Filmbildung stattfindet, und es
liegt weiterhin in Form eines Pulvers in dem geformten Produkt vor, wodurch eine gute Gleiteigenschaft erhalten
wird.
Die Menge an HDPE in der erfindungsgemäßen Masse beträgt geeigneterweise 5 bis 25 Gew.96 (dies gilt auch für die
folgenden Ausführungen), bevorzugt 10 bis 20%. Liegt die
Menge an HDPE unter 5 Gew.%,vvetäsn der kinetische Reibungskoeffizient
und der spezifische Abrieb des geformten Produktes kaum verbessert und der Grenz-PV-Wert wird nicht
erhöht. Wenn andererseits die obige Menge über 25% liegt,
erniedrigt sich die mechanische Festigkeit des geformten Produktes.
Die erfindungsgemäßen PTVT sind Ein-Kristall-Fasern (d.h.
Whisker), hergestellt aus einer Verbindung der allgemeinen Formel
() oder
worin η für eine ganze Zahl von 2 bis 8 steht. Konkrete Beispiele von PTW sind Whisker aus Kaliumtetratitanat,
Kaliumhexatitanat, Kaliumoctatitanat oder (fsrgl. sowie Gemische
davon. Diese Whisker besitzen einen durchschnittlichen Faserdurchmesser unter 2 /um, eine durchschnittliche
Faserlänge von 5 bis 200/um und ein Verhältnis von durchschnittlichem
Durchmesser und durchschnittlicher Länge (im folgenden als "Seitenverhältnis" bezeichnet) von mehr
als 10. (Der durchschnittliche Durchmesser oder die durchschnittliche Länge der Fasern ist ein durchschnittlicher
Wert, den man mit mindestens fünf Ansichtsfeldern und min-
destens zehn Fasern pro jedem Feld in einem Abtastelektronenmikroskop
erhält. Das Seitenverhältnis wird aus den erhaltenen, durchschnittlichen Werten berechnet.) Wenn der
durchschnittliche Faserdurchmesser, die durchschnittliche Faserlänge und das Seitenverhältnis außerhalb der obigen
Bereiche liegen, z.B. bei einem Seitenverhältnis unterhalb 10, ist die Verstärkungswirkung in dem Harz gering. Außerdem
ist es schwierig, Fasern mit einer durchschnittlichen Länge von mehr als 100/um herzustellen, und diese sind
derzeit im Handel nicht erhältlich.
Erfindungsgemäß verwendet man als PTW bevorzugt ein im
Handel erhältliches Produkt von TISMO (Hersteller: Otsuka Chemical Co., Ltd., Japan), wobei es sich um Whiskers mit
hoher Festigkeit und Ein-Kristalle mit einem durchschnittlichen
Durchmesser von 0,2 bis 0,5 /um, einer durchschnittlichen
Menge von 10 bis 20/um und einem Seitenverhältnis von 20 bis 100 handelt.
Die Menge an PTW in der Masse liegt bevorzugt im Bereich
von 10 bis 40 Gew.% wegen der Verstärkungswirkung des
Polyamidharzes, wie Verbesserungen hinsichtlich der Starrheit bzw. Härte, Kriechbeständigkeit und thermischer Deformationstemperatur,
wie auch des PV-Grenzwertes. Wenn die Menge an PTW unterhalb 10% liegt, kann eine ausreichende
Verbesserung der mechanischen Festigkeit nicht erhalten werden. Liegt sie andererseits über 40%, wird keine
weitere Verbesserung der mechanischen Festigkeit, bedingt durch eine überschüssige Menge, erhalten, und man
stößt auf Schwierigkeiten bei der Pelletisierung der Harzmasse als Formmaterial.
Die oben erwähnten PTW können ohne irgendeine Oberflächenbehandlung
verwendet werden, werden jedoch vorzugsweise mit einem Oberflächenbehandlungsmittel behandelt, um die
ι Grenzadhäsionsfestigkeit zwischen den PTW und dem Polyamidharz
zu verbessern. Bevorzugt wird ein Silan-Kupplungsmittel, wie Epoxysilan, Aminosilan oder Acrylsilan,
oder ein Titanat-Kupplungsmittel verwendet, wodurch die
physikalischen Eigenschaften der Formkörper in trockenem oder nassem Zustand verbessert werden können.
Die erfindungsgemäße Masse, die das Polyamidharz, HDPE und PTW enthält, kann geeigneterweise Zusatzstoffe enthalten,
wie sie normalerweise in Syntheseharzen verwendet werden, z.B. Schmiermittel, wie PTFE, MoS2, Graphit, SiIikonöl
oder dergl., oder anorganische oder organische, feingepulverte Füllstoffe, Pigmente, Schmiermittel für die
Fließfähigkeit, Feuerschutzmittel, Antistatika, Antioxidan-
15 tien, thermische Stabilisatoren oder dergl.
Ein Gleitelement bzw. -material kann beispielsweise hergestellt werden, wenn man die erfindungsgemäße Harzmasse wie
folgt verwendet.
Vorgegebene Mengen an Polyamidharz, HDPE und PTW werden homogen in einer geeigneten Mischvorrichtung, wie einem
Mischer, vermischt, das Gemisch wird mit einem Extruder pelletisiert und dann werden die so gebildeten Pellets in
eine Spritzgußmaschine gegeben, wobei die gewünschte Form des Produktes erzeugt wird.
Wie aus der beigefügten Fig. 1 hervorgeht (die einen Querschnitts eines Formkörpers aus der erfindungsgemäßen Masse
in 500facher Vergrößerung darstellt), besteht dieser Formkörper aus dem Grundmaterial [1], weißen, nadelartigen
PTW (in Form feiner Teilchen) [2] und kleinem, granulärem
HDPE [3], beide über dem gesamten Feld verteilt. Man nimmt an, daß in diesem Formkörper das verteilte HDPE die
Schmierfähigkeit erhöht und PTW eine Verstärkungswirkung
hervorrufen und den Grenz-PV-Wert erhöhen, und daß durch
synergistische Wirkung von HDPE und PTW die Abriebsbeständigkeit verbessert wird. Der Formkörper erzeugt eine
verbesserte Abriebsbeständigkeit, außerdem wird der Abrieb der gegenüberliegenden Materialien oder Teile wesentlich
erniedrigt und der PV-Grenzwert erhöht, so daß der Formkörper bei starker Beanspruchung unter hoher Geschwindigkeit
und großer Belastung verwendet werden kann.
Die Gleitelemente bzw. -materialien, die aus der erfindungsgemäßen
Masse hergestellt werden können, sind beispielsweise Bohrbuchsen, Buchsringe, Buchsen, Hülsen, Lager,
Lagerpfannen, Führungskörper, Lagerschalen, Laufbuchsen, Manschetten, Muffen- ümkleidungen, Zylinder,
Gleitringe, Schleifer, Schleifringe, Anlege-,Führungs-,
Lauf-, Leitschienen, Abdichtungsmittel, Absperrvorrichtungen und -teile, Getriebe, Räder, Verzahnungen, Gestänge,
Kurvenkörper, Nocken, Nockenscheiben, Scheibennocken u.a. Da die erfindungsgemäße Masse einzigartige
Eigenschaften besitzt, kann sie auch als neues Ersatzmaterial für andere Metallteile verwendet werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
25 Beispiele
Beispiele 1 bis 6 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4 2020U (Nylon 66 der Übe Eosan Co., Ltd., Japan), feingemahlenes
Milion (ein HDPE der Mitsui Petrochemical Industry, Ltd., Japan; durchschnittlicher Teilchendurchmesser
= 50 /um, durchschnittliches Molekulargewicht =
3 000 000), TISM0-D102 (PTW von Otsuka Chemical Co., Ltd.)
und 03MA411 (Glasfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge
von 3 mm der Asahi Fiber Glass Co., Ltd., Japan) werden in einer Mischvorrichtung gemäß den Rezepturen der
Tabelle 1 vermischt und durch einen Extruder von 40 mm0
bei 29O0C pelletisiert. Die so erhaltenen Pellets werden
getrocknet und dann dem Spritzgießen bei folgenden Bedindungen unterworfen: Spritzgußtemperatur = 2800C; Formungstemperatur
= 800C; Spritzgußdruck = 400 kg/cm und
Schußzeit = 15 see; man erhält geformte Teststücke. Die so erhaltenen Stücke werden dann gemäß ASTM D638 für die Zugfestigkeit,
gemäß ASTM D790 für die Biegefestigkeit, gemäß ASTM D790 für den Biegemodul und gemäß ASTM D648
(Belastung 18,6 kg/cm ) für HDT geprüft. Der FormSchrumpfungsfaktor
wird in Strömungsrichtung der Zugteststücke gemessen. Die Ergebnisse sind en bloc in
Tabelle 1 angegeben.
Ähnlich werden andere Teststücke mit zylindrischer Form mit einem Außendurchmesser von 25 mm und einem Innendurchmesser
von 20 mm auf obige Weise hergestellt, um den PV-Grenzwert, den kinetischen Friktionskoeffizienten, den
spezifischenAbrieb und den spezifischen Abrieb der Gegenelemente
zu bestimmen.
Der Reibungs- und Abriebstest erfolgt mittels eines Suzuki-Modell-Abriebstestgeräts..(von
Toyo-Baldwin Co., Ltd. Japan) unter Verwendung von zylindrischem Hart stahl (S45C)
als Gegenelement bei folgenden Bedingungen: keine Zugabe von Schmiermittel, Reibungsgeschwindigkeit (V) = 30 cm/
see, Belastungsdruck (P) = 10 kg/cm . Der Betrieb wurde
beendigt, wenn die Reibungslänge 10 km erreichte,und dann
wurden der Friktionskoeffizient und die Menge an Abrieb pro Einheitslänge geprüft (spezifischer Abrieb des Prüf-Stücks
selbst und des Gegenelements. Das Testgerät wurde bei einer konstanten Reibungsgeschwindigkeit (V) von 3o cm/
see während 1 h bei unterschiedlichen Belastungsdrucken (P) zur Messung des PV-Grenzwerts betrieben. Wenn die
Reibungsoberfläche des Teststücks sichtbar beschädigt ist, wird der PV-Wert bei dieser Belastung genommen.
co CJl |
ω O |
PTW | HDPE Glas faser |
to cn |
Biege fest igk. (kg/cm2) |
to O |
Tabelle | t—■ CJI |
1 | HDT (0C) |
I—" O |
0,28 | spez Ab rieb . (map km |
cn | 1800 | |
10 | 14 | 1120 | 130 | 0,27 | 0,014 | 2100 | ||||||||||
Bsp. | Bestandteile (Gew.%) | 20 | 14 — | 1340 | 222 | 0,19 | 0,01 | 2400 | ||||||||
Nr. | Nylon 66 |
30 | 14 — | ZUg- festigk. (kg/cmz) |
1620 | Charakteristika | 234 | Schrumpfung kin. "beim Ver- Rei- formen bungs- koeffiz |
0,17 | 0,008 | 2550 | |||||
1 | 76 | 40 | 14 — | 730 | 1950 | Biege modul 9 (kg/onT) |
237 | 1,2 | 0,28 | 0,008 | 1950 | |||||
2 | 66 | 20 | 8 | 900 | 1670 | 40 000 | 226 | 0,71 | 0,21 | 0,012 | 220O-11 | |||||
3 | 56 | 20 | 23 -- | 1140 | 1260 | 55 000 | 204 | 0,51 | 0,61 | 0,016 | di- krit. to d. PV- Gegen- Wert 2 /kg. ele-(kg/cm . ) ments cm/see) |
240 | ||||
4 | 46 | «ma* mm ^ | 1330 | 1210 | 83 000 | 85 | 0,39 | 0,64 | 0,049 | 0 | 630 | |||||
5 | 72 | 30 | — | 1080 | 2320 | 110 000 | 234 | 0,62 | 0,30 | 0,20 | 0 | 750 | ||||
6 | 57 | χ | 20 | 810 | 920 | 64 000 | 83 | 0,78 | 0,69 | 0,02 | 0 | 1350 | ||||
VgIB. 1 |
100 | 14 30 | 840 | 1920 | 50 000 | 237 | 2,2 | 0,36 | 0 | |||||||
2 | 70 | 1420 | 31 000 | 0,39 | 0 | |||||||||||
3 | 80 | 570 | 96 000 | 2,2 | 0 | |||||||||||
4 | 56 | 1360 | 24 000 | 0,30 | 0 | |||||||||||
72 000 | 5x1O"5 | |||||||||||||||
0 | ||||||||||||||||
6,6x10"3 |
CO 4>-CO CD
Aus Tabelle 1 geht hervor, daß die aus der erfindungsgemäßen
Masse hergestellten Teststücke einen wesentlich niedrigeren kinetischen Reibungskoeffizienten und einen
spezifischen Abrieb per se oder der Gegenelemente besitzen,
verglichen mit den Vergleichsproben, welche aus Nylon 66 allein (Vergleich 1) oder Nylon 66 und PTW (Vergleich
2) bestehen, bedingt durch die Zugabe von HDPE. Weiterhin ist erkennbar, daß die ersteren eine wesentlich
erhöhte Zugfestigkeit, Biegefestigkeit, Biegemodul, HDT und PV-Grenzwert besitzen und weiterhin eine verminderte
Schrumpfung beim Verformen aufweisen im Vergleich mit der Vergleichsprobe, die aus Nylon 66 und HDPE (Vergleich
3) besteht, und daß der kinetische Reibungskoeffizient und der spezifische Abrieb im Verhältnis zu der Men-
15 ge an zugegebenen PTW abnehmen.
Andererseits geht aus dem Vergleich mit der Vergleichsprobe 4, die Glasfasern enthält, hervor, daß die Verwendung
von PTW anstelle von Glasfasern den kinetischen Reibungskoeffizienten und den spezifischen Abrieb per se
oder der gegenüberliegenden Elemente stark erniedrigt.
Beispiele 7 bis 11 und Vergleichsbeispiele 5 bis 9 Ähnlich wie in Beispiel 1 werden A1O3OBRL (Nylon 6 der
Unitica Co., Ltd., Japan), Reny 6001 (Nylon MXD6 der
Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., Japan), Daiamid L1901
(Nylon 12 der Daicel-Huels Co., Ltd., Japan), TISMO-D102
und Hi-Zex 5000 (HDPE mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 30 yum und einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von 70 000 der Mitsui Petrochemical Co., Ltd., Japan), wie in Tabelle 2 angegeben, verarbeitet, pelletisiert
und dann dem Spritzguß unterworfen, wobei man Teststücke herstellt. Die Eigenschaften dieser Stücke sind
in der folgenden Tabelle 2 aufgeführt.
CJi
ω
ο
cn
Bsp. Bestandteile (Gew
(Gew. 9g) ion NyIc
Charakter!stika
NylönNylon Nylon Nylon PTW HDPE Zugfe- Biege- Biege- Schrumpf, kin. spez.krit.
MXD 6 66 12 stigk. festigk. Modul beim Ver- Reib. Abrieb PV-Wert
MXD 6 66 12 stigk. festigk. Modul beim Ver- Reib. Abrieb PV-Wert
(kg/cm2)(kg/cm*) (kg/cm^) formen(?6) Koeff. (mm3/ (kg/cm3,
kg.km) cm/sec)
7 | 75 | — | — | 20 | VJl | 960 | 1450 | 54 | 000 | 0,62 | 0,32 | 0,053 | 1050 |
8 | 70 | — | — | 20 | 10 | 910 | 1340 | 51 | 300 | 0,67 | 0,28 | 0,017 | 1500 |
9 | 60 | 54,5 | — | 20 | 20 | 820 | 1210 | 45 | 600 | 0,74 | 0,21 | 0,009 | 1650 |
10 | ο | — | 5,5 — | 30 | 10 | 1260 | 1930 | 109 | 000 | 0,18 | 0,24 | 0,015 | 2100 |
11 | — 60 | 30 | 10 | 720 | 1150 | 48 | 000 | 0,38 | 0,19 | 0,012 | 1800 | ||
VgIB. 5 |
ι oo | mm mm | 800 | 980 | 28 | 000 | 2,22 | 0,65 | 0,184 | 180 | |||
6 | 80 | 90 | 20 | — | 1030 | 1610 | 57 | 000 | 0,73 | 0,67 | 0,273 | 450 | |
7 | — | 54 | 10 | — | — | 845 | 1620 | 46 | 000 | 1,41 | 0,53 | 0,257 | 270 |
8 | — | ~ | 6 ~ | 30 | 1480 | 2270 | 121 | 000 | 0,15 | 0,53 | 0,839 | 570 | |
9 | — | — 100 | mm mm | — | 450 | 630 | 16 | 100 | 1,55 | 0,52 | 0,121 | 150 | |
ι Aus Tabelle 2 folgt, daß die Teststücke, die aus der erfindungsgemäßen
Masse hergestellt worden sind, welche Nylon 6 und 5 Ms 20 Gew.% HDPE und 20 Gew.% PTW enthält,
nicht nur bessere mechanische Eigenschaften und Dimensionsgenauigkeit aufweisen als die aus Nylon 6 allein,
sondern daß sie ebenfalls einen wesentlich verbesserten kinetischen Reibungskoeffizienten, spezifischen Abrieb
und PV-Grenzwert besitzen. Alternativ ist die Masse, obwohl sie Nylon 6 und PTW enthält, wesentlich besser in
den mechanischen Eigenschaften und der Dimensionsstabilität, die Verbesserung in den Gleiteigenschaften ist jedoch
schlecht. Daher ist sie als Masse für Gleitelemente ungeeignet .
Die gleiche Tendenz ist bei den Massen, bei denen Nylon MXD6 und Nylon 12 verwendet werden, erkennbar. Man kann
somit zusammenfassend feststellen, daß geeignete Polyamidharze sehr gute Formmassen für Gleitelemente ergeben,
wenn sie mit HDPE und PTW, insbesondere im Bereich von 5 bis 25% für HDPE und 10 bis 40% für PTW, verarbeitet
werden.
Claims (7)
1. Harzmasse für Gleitmaterialien, dadurch gekennzeichnet,
daß sie ein Polyamidharz, ein pulverförmiges, hoch dichtes Polyethylen und Kaliumtitanatwhisker enthält.
2. Harzmasse für Gleitmaterialien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige, hoch
dichte Polyethylen und die Kaliumtitanatwhisker in der Masse in Mengen im Bereich von 5 "bis 25 Gew.% bzw. 10
bis 40 Gew.% enthalten sind.
3. Harzmasse für Gleitmaterialien nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Teil-
ι chengröße und das durchschnittliche Molekulargewicht des
pulverförmigen, hoch dichten Polyethylene nicht größer
als 200/um bzw. nicht kleiner als 50 000 ist.
4. Harzmasse für Gleitmaterialien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaliumtitanatwhisker aus
einer Verbindung der Formel
K2O . η(TiO2) oder K2O.η(TiO2)^H2O
worin η für eine ganze Zahl von 2 bis 8 steht, hergestellt worden sind.
5. Harzmasse für Gleitmaterialien nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kaliumtitanatwhisker ein
Seitenverhältnis über 10 aufweisen.
6. Harzmasse für Gleitmaterialien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Polyamidharz Nylon 66
20 enthält.
7. Gleitmaterial bzw. -element, dadurch gekennzeichnet, daß es unter Verwendung einer Harzmasse nach einem
der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt worden ist.
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IT (1) | IT1177096B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19781693B4 (de) * | 1996-04-09 | 2006-04-20 | Kayaba Kogyo K.K. | Einrohr-Hydraulikstoßdämpfer und Gasfeder |
DE102009043435A1 (de) * | 2009-09-29 | 2011-03-31 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Gleitlack zur Beschichtung eines Metallbauteils oder aufgebracht auf ein Metallbauteil |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4881330A (en) * | 1987-02-03 | 1989-11-21 | Daiwa Seiko, Inc. | Ski boot |
JP2555584B2 (ja) * | 1987-02-24 | 1996-11-20 | 日本合成ゴム株式会社 | ポリアミド樹脂組成物 |
KR890017296A (ko) * | 1988-05-18 | 1989-12-15 | 나가이 아쯔시 | 성형용 올레핀계 수지 복합조성물과 그 성형품, 성형품인 슬라이드부재 및 테이프 가이드와 이를 조립한 카트리지 및 자기테이프 카트리지 |
JPH0631943B2 (ja) * | 1988-11-29 | 1994-04-27 | ヤマハ株式会社 | 楽器用鍵盤材 |
JP2816864B2 (ja) * | 1989-07-07 | 1998-10-27 | 大塚化学株式会社 | 搬送用ウエーハバスケット及び収納ケース |
DE4100740A1 (de) * | 1991-01-12 | 1992-07-16 | Basf Ag | Flammgeschuetzte thermoplastische formmassen |
JPH0711129A (ja) * | 1993-06-25 | 1995-01-13 | Tonen Chem Corp | ウィスカー強化熱可塑性樹脂組成物 |
EP0747444B1 (de) * | 1994-12-16 | 2003-03-26 | Otsuka Kagaku Kabushiki Kaisha | Warmhärtende harzzusammensetzung für gleitelement |
DE19606948A1 (de) * | 1996-02-23 | 1997-08-28 | Hoechst Ag | Kunststoff-Formmassen mit geringerem Verschleiß |
US6620860B2 (en) * | 2000-03-31 | 2003-09-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Friction material |
JP2000310239A (ja) | 1999-04-28 | 2000-11-07 | Nsk Ltd | クラッチレリーズ用軸受ユニット |
JP3998879B2 (ja) * | 1999-12-20 | 2007-10-31 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
JP2006152999A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-06-15 | Honda Motor Co Ltd | 樹脂製カム・ギヤ |
JP5223401B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2013-06-26 | ヤマハ株式会社 | 鍵盤装置の鍵用素材及び鍵 |
JP2008240785A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Daido Metal Co Ltd | 摺動部材 |
JP5947161B2 (ja) * | 2012-09-03 | 2016-07-06 | 大塚化学株式会社 | 湿式潤滑用摺動部材及び摺動部材用樹脂組成物 |
DE102015110443A1 (de) * | 2015-06-29 | 2016-12-29 | Maurer Söhne Engineering GmbH & Co. KG | Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffs als Gleitwerkstoff, Verfahren zur Herstellung eines Gleitelements und Bauwerkslager mit einem Gleitelement aus thermoplastischem Kunststoff |
DE102018110920B4 (de) * | 2018-05-07 | 2023-08-10 | Tdk Electronics Ag | Schaltvorrichtung |
JP7083723B2 (ja) * | 2018-08-07 | 2022-06-13 | リケンテクノス株式会社 | 摺動材料組成物、摺動性成形物、および摺動性部材 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3129105A (en) * | 1961-07-28 | 1964-04-14 | Du Pont | Fibrous metal titanates |
JPS508999Y1 (de) * | 1970-06-18 | 1975-03-18 | ||
JPS5150960A (ja) * | 1974-10-31 | 1976-05-06 | Asahi Chemical Ind | Horiamidoseikeizairyo |
DE2454221C2 (de) * | 1974-11-15 | 1985-03-21 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Neue verstärkte Kunststoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung |
JPS51112912A (en) * | 1975-03-31 | 1976-10-05 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Delustering agents for use in chemical fibers |
JPS564651A (en) * | 1979-06-26 | 1981-01-19 | Ube Ind Ltd | Polyamide composition |
JPS5776054A (en) * | 1980-10-29 | 1982-05-12 | Daicel Chem Ind Ltd | High polymeric temperature sensitive substance |
JPS58198560A (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-18 | Sumitomo Chem Co Ltd | ポリアミド樹脂組成物 |
JPS58213032A (ja) * | 1982-06-04 | 1983-12-10 | Nitto Boseki Co Ltd | 熱可塑性合成樹脂製射出成形品 |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP58204266A patent/JPS6096649A/ja active Granted
-
1984
- 1984-10-29 CA CA000466525A patent/CA1254550A/en not_active Expired
- 1984-10-30 IT IT23391/84A patent/IT1177096B/it active
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- 1984-10-30 US US06/666,468 patent/US4563495A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-10-31 FR FR8416709A patent/FR2554116B1/fr not_active Expired
- 1984-10-31 GB GB08427476A patent/GB2149805B/en not_active Expired
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Abstract zu "Kombinationen von Polyäthylen mit Polyamiden", aus L'officiel des plastiques et du caoutchouc, 16 (8), 1969, S.621 * |
Derwent-Abstr. 42 794 V/23 zu JP 74 018 782 * |
Derwent-Abstr. 62 258 K/26 zu JP 58 084 258 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19781693B4 (de) * | 1996-04-09 | 2006-04-20 | Kayaba Kogyo K.K. | Einrohr-Hydraulikstoßdämpfer und Gasfeder |
DE102009043435A1 (de) * | 2009-09-29 | 2011-03-31 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Gleitlack zur Beschichtung eines Metallbauteils oder aufgebracht auf ein Metallbauteil |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2554116A1 (fr) | 1985-05-03 |
GB2149805B (en) | 1986-10-29 |
JPH0254853B2 (de) | 1990-11-22 |
JPS6096649A (ja) | 1985-05-30 |
GB8427476D0 (en) | 1984-12-05 |
IT1177096B (it) | 1987-08-26 |
GB2149805A (en) | 1985-06-19 |
US4563495A (en) | 1986-01-07 |
DE3439703C2 (de) | 1990-04-05 |
CA1254550A (en) | 1989-05-23 |
IT8423391A1 (it) | 1986-04-30 |
IT8423391A0 (it) | 1984-10-30 |
FR2554116B1 (fr) | 1987-10-30 |
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