JP2003171686A - 高分子ゲル潤滑方法 - Google Patents
高分子ゲル潤滑方法Info
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- JP2003171686A JP2003171686A JP2001373894A JP2001373894A JP2003171686A JP 2003171686 A JP2003171686 A JP 2003171686A JP 2001373894 A JP2001373894 A JP 2001373894A JP 2001373894 A JP2001373894 A JP 2001373894A JP 2003171686 A JP2003171686 A JP 2003171686A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハイドロゲルの低荷重摩擦において、ゲル表
面の化学的性質を制御して潤滑特性との関係を明らかに
して、生体内等の水中における摩擦部の潤滑性能を向上
させる高分子ゲル潤滑方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 水中の相対摺動部材間に潤滑材である高
分子ゲルを配設して用いる潤滑方法において、前記高分
子ゲルを親水性高分子ゲルとするとともに、該親水性高
分子ゲルの官能基を親水基としたことにより、潤滑剤で
ある水と相互作用を持ち易い親水性の官能基の存在によ
って高分子ゲルを水中での優れた潤滑剤として使用する
ことが可能となった。
面の化学的性質を制御して潤滑特性との関係を明らかに
して、生体内等の水中における摩擦部の潤滑性能を向上
させる高分子ゲル潤滑方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 水中の相対摺動部材間に潤滑材である高
分子ゲルを配設して用いる潤滑方法において、前記高分
子ゲルを親水性高分子ゲルとするとともに、該親水性高
分子ゲルの官能基を親水基としたことにより、潤滑剤で
ある水と相互作用を持ち易い親水性の官能基の存在によ
って高分子ゲルを水中での優れた潤滑剤として使用する
ことが可能となった。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水中の相対摺動部
材間に潤滑材である高分子ゲルを配設して用いる潤滑方
法に係り、好適には、生体内で使用する人工関節の摺動
部等における水潤滑技術に適用される。
材間に潤滑材である高分子ゲルを配設して用いる潤滑方
法に係り、好適には、生体内で使用する人工関節の摺動
部等における水潤滑技術に適用される。
【０００２】
【従来の技術】ハイドロゲル等の水含有系のゲルは生体
への毒性が低いことから、以前より人工関節材料として
広く研究されている。人工関節のような高荷重における
ゲルの潤滑特性に関しては、臨床応用が検討されてい
る。一方、医療機器分野では、手術時に用いられるカテ
ーテル先端にマニピュレート機能を持たせるようなマイ
クロマシン（微小機械）の開発もなされている。生体に
用いる材料としての潤滑性を考慮すると水含有系のハイ
ドロゲルが相応しいと考えられている。
への毒性が低いことから、以前より人工関節材料として
広く研究されている。人工関節のような高荷重における
ゲルの潤滑特性に関しては、臨床応用が検討されてい
る。一方、医療機器分野では、手術時に用いられるカテ
ーテル先端にマニピュレート機能を持たせるようなマイ
クロマシン（微小機械）の開発もなされている。生体に
用いる材料としての潤滑性を考慮すると水含有系のハイ
ドロゲルが相応しいと考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような微小機械の
摩擦場に掛かる荷重は極めて低いものであるが、ハイド
ロゲルの低荷重条件下における潤滑特性に関しての研究
は殆どなされていない。また、微小機械の摩擦場におい
ては、摩擦力に対する表面力の影響の顕在化は無視でき
ず、特に、生体内のように水が摩擦界面に存在すること
によって、界面での水素結合やメニスカス力等が摩擦を
大きくする要因となる。このような場合、表面の疎水化
等の処理により低摩擦とするのが一般的である。しかし
ながら、この種のハイドロゲルのように水を含み膨潤
し、かつ極めて軟質な材料においては、表面の疎水化が
有効かどうかは明らかではない。そこで、水の含浸能力
の高い多孔質の性状を有するポリビニルアルコールを用
いて、しみ出た水による潤滑効果を得ることも提案され
た。しかしながら、ゲル表面の保水能力が充分でなく、
より低い摩擦係数を得ることはできなかった。
摩擦場に掛かる荷重は極めて低いものであるが、ハイド
ロゲルの低荷重条件下における潤滑特性に関しての研究
は殆どなされていない。また、微小機械の摩擦場におい
ては、摩擦力に対する表面力の影響の顕在化は無視でき
ず、特に、生体内のように水が摩擦界面に存在すること
によって、界面での水素結合やメニスカス力等が摩擦を
大きくする要因となる。このような場合、表面の疎水化
等の処理により低摩擦とするのが一般的である。しかし
ながら、この種のハイドロゲルのように水を含み膨潤
し、かつ極めて軟質な材料においては、表面の疎水化が
有効かどうかは明らかではない。そこで、水の含浸能力
の高い多孔質の性状を有するポリビニルアルコールを用
いて、しみ出た水による潤滑効果を得ることも提案され
た。しかしながら、ゲル表面の保水能力が充分でなく、
より低い摩擦係数を得ることはできなかった。
【０００４】そこで、本発明では、前記ハイドロゲルの
低荷重摩擦において、ゲル表面の化学的性質を制御して
潤滑特性との関係を明らかにして、生体内等の水中にお
ける摩擦部の潤滑性能を向上させる高分子ゲル潤滑方法
を提供することを目的とする。
低荷重摩擦において、ゲル表面の化学的性質を制御して
潤滑特性との関係を明らかにして、生体内等の水中にお
ける摩擦部の潤滑性能を向上させる高分子ゲル潤滑方法
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、水中
の相対摺動部材間に潤滑材である高分子ゲルを配設して
用いる潤滑方法において、前記高分子ゲルを親水性高分
子ゲルとするとともに、該親水性高分子ゲルの官能基を
親水基としたことを特徴とする。また本発明は、前記親
水性高分子ゲルが、ポリビニルアルコール、ポリアクリ
ルアミド、ポリアクリル酸およびこれらの共重合体から
選定されたことを特徴とする。また本発明は、前記官能
基が、水酸基、アミド基、カルボキシル基等の１ないし
複数から選定されたことを特徴とする。また本発明は、
前記官能基として、アミド基にカルボキシル基を数モル
％添加したことを特徴とする。また本発明は、前記親水
性高分子ゲルの潤滑面に凹凸を形成したことを特徴とす
る。また本発明は、前記凹凸形成による潤滑面積に対す
る接触面積の比率をほぼ４０〜６０％前後としたことを
特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とす
るものである。
の相対摺動部材間に潤滑材である高分子ゲルを配設して
用いる潤滑方法において、前記高分子ゲルを親水性高分
子ゲルとするとともに、該親水性高分子ゲルの官能基を
親水基としたことを特徴とする。また本発明は、前記親
水性高分子ゲルが、ポリビニルアルコール、ポリアクリ
ルアミド、ポリアクリル酸およびこれらの共重合体から
選定されたことを特徴とする。また本発明は、前記官能
基が、水酸基、アミド基、カルボキシル基等の１ないし
複数から選定されたことを特徴とする。また本発明は、
前記官能基として、アミド基にカルボキシル基を数モル
％添加したことを特徴とする。また本発明は、前記親水
性高分子ゲルの潤滑面に凹凸を形成したことを特徴とす
る。また本発明は、前記凹凸形成による潤滑面積に対す
る接触面積の比率をほぼ４０〜６０％前後としたことを
特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とす
るものである。
【０００６】
【実施の形態】以下、本発明における高分子ゲル潤滑方
法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１
（Ａ）は本発明の高分子ゲル潤滑方法にて使用される親
水性高分子ゲルの実施の形態のモデル図、図１（Ｂ）は
比較例である疎水性高分子ゲルのモデル図、図２は摩擦
試験機の概略図、図３は試験ゲルの摩擦力の時間的変化
図、図４は試験ゲルの物理特性（重合度）と摩擦係数と
の関係図、図５は試験ゲルの含水率（溶液濃度）と摩擦
係数との関係図、図６は試験ゲルのスライダ（摩擦対象
物である相対摺動部材）種別とゲル種別毎の摩擦係数と
の比較図、図７は試験ゲルの保存日数と摩擦係数との関
係図、図８は試験ゲルのアクリル酸濃度と摩擦係数との
関係図、図９は試験ゲルの表面形状図、図１０は試験ゲ
ルの表面形状と大気中および水中での摩擦係数との関係
表図、図１１は大気中における試験ゲルの接触面積比率
と摩擦係数との関係図、図１２は水中における試験ゲル
の接触面積比率と摩擦係数との関係図、図１３は大気中
における試験ゲルの凹部深さと摩擦係数との関係図、図
１４は水中における試験ゲルの凹部深さと摩擦係数との
関係図である。
法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１
（Ａ）は本発明の高分子ゲル潤滑方法にて使用される親
水性高分子ゲルの実施の形態のモデル図、図１（Ｂ）は
比較例である疎水性高分子ゲルのモデル図、図２は摩擦
試験機の概略図、図３は試験ゲルの摩擦力の時間的変化
図、図４は試験ゲルの物理特性（重合度）と摩擦係数と
の関係図、図５は試験ゲルの含水率（溶液濃度）と摩擦
係数との関係図、図６は試験ゲルのスライダ（摩擦対象
物である相対摺動部材）種別とゲル種別毎の摩擦係数と
の比較図、図７は試験ゲルの保存日数と摩擦係数との関
係図、図８は試験ゲルのアクリル酸濃度と摩擦係数との
関係図、図９は試験ゲルの表面形状図、図１０は試験ゲ
ルの表面形状と大気中および水中での摩擦係数との関係
表図、図１１は大気中における試験ゲルの接触面積比率
と摩擦係数との関係図、図１２は水中における試験ゲル
の接触面積比率と摩擦係数との関係図、図１３は大気中
における試験ゲルの凹部深さと摩擦係数との関係図、図
１４は水中における試験ゲルの凹部深さと摩擦係数との
関係図である。
【０００７】本発明の高分子ゲル潤滑方法は、図１
（Ａ）に示すように、水中の相対摺動部材間に潤滑材で
ある高分子ゲルを配設して用いる潤滑方法において、前
記高分子ゲルを、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポ
リアクリルアミド（ＰＡＡｍ）およびポリアクリル酸お
よびその共重合体等の親水性高分子ゲルとするととも
に、該親水性高分子ゲルの官能基を、水酸基、アミド
基、カルボキシル基等の１ないし複数から選定された親
水基としたことを特徴とする。
（Ａ）に示すように、水中の相対摺動部材間に潤滑材で
ある高分子ゲルを配設して用いる潤滑方法において、前
記高分子ゲルを、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポ
リアクリルアミド（ＰＡＡｍ）およびポリアクリル酸お
よびその共重合体等の親水性高分子ゲルとするととも
に、該親水性高分子ゲルの官能基を、水酸基、アミド
基、カルボキシル基等の１ないし複数から選定された親
水基としたことを特徴とする。
【０００８】本発明の高分子ゲル潤滑方法を導くため
に、ハイドロゲルの低荷重摩擦において、ゲル表面の化
学的性質を制御して潤滑特性との関係について行った摩
擦試験について以下に詳述する。 ＜潤滑試験＞ ＜試料＞各種ゲルを作成するためのモノマ溶液の性状を
以下にまとめて示す。 ・ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）ゲル 超音波分散器中、ＰＶＡを蒸留水に溶解させ（１０ｗｔ
％）、約２４時間サイクルで凍結解凍（−１０°Ｃ〜室
温）を１０回繰り返しゲルを得た。 ・ポリアクリルアミド（ＰＡＡｍ）およびＮ−イソプロ
ピルアクリルアミド（ＮｉＰＡＡｍ）ゲル モノマ水溶液（ＰＡＡｍは１０ｗｔ％、ＮｉＰＡＡｍは
１５ｗｔ％）に架橋剤Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリル
アミド（ＢＩＳ）を１ｍｏｌ％で溶解し、該水溶液に
Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラメチレンエチレンジアミン（Ｔ
ＭＥＤ）を加え、氷浴中、窒素もしくはアルゴン置換を
行った。その後、重合開始剤ペルオキソ二硫化アンモニ
ウム（ＡＰＳ）を４０ｇ／ｌで加え、攪拌、成形した。 ・アクリルアミド−アクリル酸共重合（Ｐｏｌｙ（ＡＡ
ｍ−ｃｏ−ＡＡｃ））ゲル １０ｗｔ％ＡＡｍ水溶液に対して、ＡＡｃを〜２０ｍｏ
ｌ％で溶解した水溶液にＴＭＥＤを加え、氷浴中、窒素
もしくはアルゴン置換を行った。その後、重合開始剤Ａ
ＰＳを４０ｇ／ｌで加え、攪拌、成形した。 ・ポリビニルメチルエーテル（ＰＶＭＥ）ゲル ＰＶＭＥ水溶液をγ線で架橋させたもの。
に、ハイドロゲルの低荷重摩擦において、ゲル表面の化
学的性質を制御して潤滑特性との関係について行った摩
擦試験について以下に詳述する。 ＜潤滑試験＞ ＜試料＞各種ゲルを作成するためのモノマ溶液の性状を
以下にまとめて示す。 ・ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）ゲル 超音波分散器中、ＰＶＡを蒸留水に溶解させ（１０ｗｔ
％）、約２４時間サイクルで凍結解凍（−１０°Ｃ〜室
温）を１０回繰り返しゲルを得た。 ・ポリアクリルアミド（ＰＡＡｍ）およびＮ−イソプロ
ピルアクリルアミド（ＮｉＰＡＡｍ）ゲル モノマ水溶液（ＰＡＡｍは１０ｗｔ％、ＮｉＰＡＡｍは
１５ｗｔ％）に架橋剤Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリル
アミド（ＢＩＳ）を１ｍｏｌ％で溶解し、該水溶液に
Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラメチレンエチレンジアミン（Ｔ
ＭＥＤ）を加え、氷浴中、窒素もしくはアルゴン置換を
行った。その後、重合開始剤ペルオキソ二硫化アンモニ
ウム（ＡＰＳ）を４０ｇ／ｌで加え、攪拌、成形した。 ・アクリルアミド−アクリル酸共重合（Ｐｏｌｙ（ＡＡ
ｍ−ｃｏ−ＡＡｃ））ゲル １０ｗｔ％ＡＡｍ水溶液に対して、ＡＡｃを〜２０ｍｏ
ｌ％で溶解した水溶液にＴＭＥＤを加え、氷浴中、窒素
もしくはアルゴン置換を行った。その後、重合開始剤Ａ
ＰＳを４０ｇ／ｌで加え、攪拌、成形した。 ・ポリビニルメチルエーテル（ＰＶＭＥ）ゲル ＰＶＭＥ水溶液をγ線で架橋させたもの。
【０００９】図２は低荷重の摩擦試験機の概略図で、各
試験ゲルは、０．５ｍｍ厚さのスペーサを介した２枚の
スライドガラスに挟んで成形したため、基本的には平滑
表面を有するが、前記ＰＶＭＥに関しては、μｍオーダ
の細孔が表面およびバルクに形成されていた。また、全
ての摩擦試験は超純水中、室温で行った。試料サンプル
である試験ゲルを水中に保持した状態で摩擦試験が行わ
れ、荷重は、サンプルを支持する板ばねに貼り付けたス
トレインゲージでモニタした。一方、得られる摩擦力
は、スライダを支持する板ばねの変位を渦電流式センサ
で検出し、これにばね定数を乗じることによって算出し
た。スライダ（曲率半径：７．８ｍｍ）には光学ガラス
（ＢＫ−７）とスチール（ＳＵＪ−２）製のものを用い
た、荷重を加え始めてから、摩擦開始までの保持時間の
増加に伴う静摩擦係数の上昇が報告されているため、摩
擦開始までの荷重時間は２０〜３０ｓに統一した。その
他の摩擦条件として、荷重を３〜２５ｍＮ、摩擦速度を
２０μｍ／ｓとした。
試験ゲルは、０．５ｍｍ厚さのスペーサを介した２枚の
スライドガラスに挟んで成形したため、基本的には平滑
表面を有するが、前記ＰＶＭＥに関しては、μｍオーダ
の細孔が表面およびバルクに形成されていた。また、全
ての摩擦試験は超純水中、室温で行った。試料サンプル
である試験ゲルを水中に保持した状態で摩擦試験が行わ
れ、荷重は、サンプルを支持する板ばねに貼り付けたス
トレインゲージでモニタした。一方、得られる摩擦力
は、スライダを支持する板ばねの変位を渦電流式センサ
で検出し、これにばね定数を乗じることによって算出し
た。スライダ（曲率半径：７．８ｍｍ）には光学ガラス
（ＢＫ−７）とスチール（ＳＵＪ−２）製のものを用い
た、荷重を加え始めてから、摩擦開始までの保持時間の
増加に伴う静摩擦係数の上昇が報告されているため、摩
擦開始までの荷重時間は２０〜３０ｓに統一した。その
他の摩擦条件として、荷重を３〜２５ｍＮ、摩擦速度を
２０μｍ／ｓとした。
【００１０】＜結果および考察＞
＜ＰＶＡゲルの水中摩擦試験＞図３は、ＰＶＡゲルをサ
ンプルとした水中における摩擦試験時に得られた典型的
な時間的変化による摩擦力曲線を示す。スライダ（ＳＵ
Ｊ−２）をサンプル（ＰＶＡゲル）に押し付け、一定荷
重で約２０ｓ保持した後、サンプルステージを一定速度
で移動させて摩擦を開始した。摩擦開始後から約６ｓ間
は、ゲルの拈弾性変形による流動抵抗を伴い、見かけ上
の摩擦力は約１ｍＮまで急激に上昇した。その後、ステ
ィック・スリップ現象を起こして摩擦状態に移行し、定
常な摩擦においては平均摩擦係数が約０．０５と非常に
低い値となった。サンプルである軟質のゲルは、硬質の
スライダを押し付けられて変形する。つまり、接触面積
はゲルの物理特性に依存する。
ンプルとした水中における摩擦試験時に得られた典型的
な時間的変化による摩擦力曲線を示す。スライダ（ＳＵ
Ｊ−２）をサンプル（ＰＶＡゲル）に押し付け、一定荷
重で約２０ｓ保持した後、サンプルステージを一定速度
で移動させて摩擦を開始した。摩擦開始後から約６ｓ間
は、ゲルの拈弾性変形による流動抵抗を伴い、見かけ上
の摩擦力は約１ｍＮまで急激に上昇した。その後、ステ
ィック・スリップ現象を起こして摩擦状態に移行し、定
常な摩擦においては平均摩擦係数が約０．０５と非常に
低い値となった。サンプルである軟質のゲルは、硬質の
スライダを押し付けられて変形する。つまり、接触面積
はゲルの物理特性に依存する。
【００１１】そこで、試験ゲルにおける平均重合度を変
え、摩擦に対する影響を検討した。図４は試験ゲルの物
理特性（重合度）と摩擦係数との関係図で、平均重合度
が８００から２５００までのＰＶＡゲル（いずれもモノ
マ水溶液の濃度は１０ｗｔ％のものを使用）を用いた。
ＰＶＡゲルの重合度増加により、平均摩擦係数は低下す
る傾向があった。この時の平均摩擦係数の変化は０．１
から０．０５と低く、いずれの場合においても低い摩擦
係数だった。ＰＶＡゲルが人工関節の軟質潤滑膜として
優れた潤滑特性を示すと報告されており、その理由とし
て、弾性流体潤滑作用とともに、荷重を掛けた場合にゲ
ル内部からしみ出した水が寄与しているものと考えられ
ている。
え、摩擦に対する影響を検討した。図４は試験ゲルの物
理特性（重合度）と摩擦係数との関係図で、平均重合度
が８００から２５００までのＰＶＡゲル（いずれもモノ
マ水溶液の濃度は１０ｗｔ％のものを使用）を用いた。
ＰＶＡゲルの重合度増加により、平均摩擦係数は低下す
る傾向があった。この時の平均摩擦係数の変化は０．１
から０．０５と低く、いずれの場合においても低い摩擦
係数だった。ＰＶＡゲルが人工関節の軟質潤滑膜として
優れた潤滑特性を示すと報告されており、その理由とし
て、弾性流体潤滑作用とともに、荷重を掛けた場合にゲ
ル内部からしみ出した水が寄与しているものと考えられ
ている。
【００１２】そこで、ゲルの含水率を８２〜９５％と変
えて摩擦試験を行った。図５は試験ゲルの含水率（溶液
濃度）と摩擦係数との関係図である。試験ゲルはＰＶＡ
ゲルで、平均重合度は３５００に統一した。いずれの含
水率においても、摩擦係数は０．１以下であり、また、
平均摩擦係数の含水率依存性は小さいものであった。傾
向としては含水率の高い方ゲルの方が摩擦係数が低くな
った。一方、大気中での摩擦試験では、ゲル内部に水が
存在しても表面は乾燥しており、その時の平均摩擦係数
は０．９と非常に高かった。これらの結果により、ＰＶ
Ａゲルによる潤滑において低摩擦を実現するためには、
スライダ・ゲル界面に充分な水が存在することが重要で
あることが理解される。
えて摩擦試験を行った。図５は試験ゲルの含水率（溶液
濃度）と摩擦係数との関係図である。試験ゲルはＰＶＡ
ゲルで、平均重合度は３５００に統一した。いずれの含
水率においても、摩擦係数は０．１以下であり、また、
平均摩擦係数の含水率依存性は小さいものであった。傾
向としては含水率の高い方ゲルの方が摩擦係数が低くな
った。一方、大気中での摩擦試験では、ゲル内部に水が
存在しても表面は乾燥しており、その時の平均摩擦係数
は０．９と非常に高かった。これらの結果により、ＰＶ
Ａゲルによる潤滑において低摩擦を実現するためには、
スライダ・ゲル界面に充分な水が存在することが重要で
あることが理解される。
【００１３】＜各種ゲルの水中摩擦試験＞ＰＶＡゲルに
加え、分子構造が異なるＰＡＡｍ、ＮｉＰＡＡｍおよび
ＰＶＭＥの４種類のゲルを用い、水中で摩擦試験を行っ
た。その結果を図６に示す。図６は試験ゲルのスライダ
（摩擦対象物である相対摺動部材）種別と前記ゲル種別
毎の摩擦係数との比較図である。摩擦条件は前述のＰＶ
Ａゲルの摩擦試験時と同様とした。スライダにはＢＫ−
７（Ｇｌａｓｓ ｓｌｉｄｅｒ）を使用した。全てのゲ
ルにおいてゲル調製前のモノマ水溶液濃度は１０ｗｔ％
に揃えた。各々の平均摩擦係数はＰＶＡゲルが最も低く
て０．１、ＰＡＡｍゲルが０．２、ＮｉＰＡＡｍおよび
ＰＶＭＥゲルが０．９であった。ＮｉＰＡＡｍおよびＰ
ＶＭＥゲルは表面が乾いたＰＶＡゲルと同等の摩擦係数
であることより、水中でも潤滑性に乏しい材料であるこ
とが分かった。
加え、分子構造が異なるＰＡＡｍ、ＮｉＰＡＡｍおよび
ＰＶＭＥの４種類のゲルを用い、水中で摩擦試験を行っ
た。その結果を図６に示す。図６は試験ゲルのスライダ
（摩擦対象物である相対摺動部材）種別と前記ゲル種別
毎の摩擦係数との比較図である。摩擦条件は前述のＰＶ
Ａゲルの摩擦試験時と同様とした。スライダにはＢＫ−
７（Ｇｌａｓｓ ｓｌｉｄｅｒ）を使用した。全てのゲ
ルにおいてゲル調製前のモノマ水溶液濃度は１０ｗｔ％
に揃えた。各々の平均摩擦係数はＰＶＡゲルが最も低く
て０．１、ＰＡＡｍゲルが０．２、ＮｉＰＡＡｍおよび
ＰＶＭＥゲルが０．９であった。ＮｉＰＡＡｍおよびＰ
ＶＭＥゲルは表面が乾いたＰＶＡゲルと同等の摩擦係数
であることより、水中でも潤滑性に乏しい材料であるこ
とが分かった。
【００１４】次に、ＰＶＡゲル、ＰＡＡｍおよびＮｉＰ
ＡＡｍゲルについて、スライダをＢＫ−７からＳＵＪ−
２（Ｓｔｅｅｌ ｓｌｉｄｅｒ）に変えて摩擦試験を行
った。ＰＶＡゲルではスライダ材質の違いによる摩擦係
数の変化は殆ど見られず、どちらも０．１と低い値を示
しており、優れた潤滑性を示した。ＰＡＡｍゲルはスラ
イダをＳＵＪ−２とすることによって摩擦係数が１以上
と極めて高くなった。これに対し、ＮｉＰＡＡｍゲルに
対しては、スライダをＳＵＪ−２とすることで摩擦係数
が０．９から０．４にまで低下した。この試験におい
て、相手材がゲルで軟質であるため、スライダの接触面
積はゲルのみに依存しスライダに依らないと考えてよ
い。すなわち、摩擦係数がスライダ材料に強く依存した
ことは、スライダ・ゲル界面の化学的性質が摩擦に関与
したと考えられる。
ＡＡｍゲルについて、スライダをＢＫ−７からＳＵＪ−
２（Ｓｔｅｅｌ ｓｌｉｄｅｒ）に変えて摩擦試験を行
った。ＰＶＡゲルではスライダ材質の違いによる摩擦係
数の変化は殆ど見られず、どちらも０．１と低い値を示
しており、優れた潤滑性を示した。ＰＡＡｍゲルはスラ
イダをＳＵＪ−２とすることによって摩擦係数が１以上
と極めて高くなった。これに対し、ＮｉＰＡＡｍゲルに
対しては、スライダをＳＵＪ−２とすることで摩擦係数
が０．９から０．４にまで低下した。この試験におい
て、相手材がゲルで軟質であるため、スライダの接触面
積はゲルのみに依存しスライダに依らないと考えてよ
い。すなわち、摩擦係数がスライダ材料に強く依存した
ことは、スライダ・ゲル界面の化学的性質が摩擦に関与
したと考えられる。
【００１５】ＰＶＡゲルの平均摩擦係数が最も低く、Ｐ
ＶＭＥゲルが高くなった理由について、ゲルの分子構造
という観点から考察すると、ＰＶＡゲルは分子側鎖に親
水性の水酸基（ＯＨ基）を有し、ＰＶＭＥゲルは疎水性
のＯＣＨ3 基を有する。つまり、親水基を有するＰＶＡ
ゲルは潤滑剤として働く水をスライダ・ゲル界面に保持
する能力が高かったためと考えられる。また、ＰＡＡｍ
ゲルとＮｉＰＡＡｍゲルを比較すると、ガラススライダ
を用いた場合、ＰＶＡゲルとＰＶＭＥゲルと同様に、親
水性のアミド基を有するＰＡＡｍゲルがＮｉＰＡＡｍゲ
ルより低い摩擦係数を示した。ＮｉＰＡＡｍゲルにもア
ミド結合が分子側鎖に存在するものの、疎水基であるイ
ソプロピル基が立体的な障害となり疎水性である。しか
し、スライダ材質としてＳＵＪ−２を用いた場合、摩擦
係数に及ぼす影響が逆転したという結果については今後
の検討が必要である。
ＶＭＥゲルが高くなった理由について、ゲルの分子構造
という観点から考察すると、ＰＶＡゲルは分子側鎖に親
水性の水酸基（ＯＨ基）を有し、ＰＶＭＥゲルは疎水性
のＯＣＨ3 基を有する。つまり、親水基を有するＰＶＡ
ゲルは潤滑剤として働く水をスライダ・ゲル界面に保持
する能力が高かったためと考えられる。また、ＰＡＡｍ
ゲルとＮｉＰＡＡｍゲルを比較すると、ガラススライダ
を用いた場合、ＰＶＡゲルとＰＶＭＥゲルと同様に、親
水性のアミド基を有するＰＡＡｍゲルがＮｉＰＡＡｍゲ
ルより低い摩擦係数を示した。ＮｉＰＡＡｍゲルにもア
ミド結合が分子側鎖に存在するものの、疎水基であるイ
ソプロピル基が立体的な障害となり疎水性である。しか
し、スライダ材質としてＳＵＪ−２を用いた場合、摩擦
係数に及ぼす影響が逆転したという結果については今後
の検討が必要である。
【００１６】＜ＰＡＡｍゲルの摩擦係数経時変化＞図７
は試験ゲルの保存日数と摩擦係数との関係図で、ＰＡＡ
ｍゲルを作成してから摩擦係数試験を行うまでの保存期
間を変えた時の摩擦係数の変化を示したものである。用
いたスライダはＢＫ−７とした。ゲルを作成後１００日
を越えたものは、平均摩擦係数が０．１以下となり、１
年を経過したものは０．０４まで低下した。これはＰＶ
Ａゲルと同等の潤滑性を有することになる。ＰＡＡｍ−
アセトン系の研究によると、保存時間とゲルの膨潤度に
相関が見られ、これはアミド結合部分の加水分解に起因
すると報告されている。つまり、本試験においても、Ｐ
ＡＡｍゲルが加水分解されて側鎖にＣＯＯＨ（カルボキ
シル）基を持つようになり、ＰＶＡゲルのＯＨ基と同様
に、水と相互作用し易くなったため摩擦係数がＰＶＡゲ
ルと同等の値まで低下したと考えられる。
は試験ゲルの保存日数と摩擦係数との関係図で、ＰＡＡ
ｍゲルを作成してから摩擦係数試験を行うまでの保存期
間を変えた時の摩擦係数の変化を示したものである。用
いたスライダはＢＫ−７とした。ゲルを作成後１００日
を越えたものは、平均摩擦係数が０．１以下となり、１
年を経過したものは０．０４まで低下した。これはＰＶ
Ａゲルと同等の潤滑性を有することになる。ＰＡＡｍ−
アセトン系の研究によると、保存時間とゲルの膨潤度に
相関が見られ、これはアミド結合部分の加水分解に起因
すると報告されている。つまり、本試験においても、Ｐ
ＡＡｍゲルが加水分解されて側鎖にＣＯＯＨ（カルボキ
シル）基を持つようになり、ＰＶＡゲルのＯＨ基と同様
に、水と相互作用し易くなったため摩擦係数がＰＶＡゲ
ルと同等の値まで低下したと考えられる。
【００１７】＜共重合体ゲルによる潤滑＞これまでの考
察において、ＰＶＡゲルがスライダ材料に関わらず高い
潤滑性を示したのは、ゲル分子側鎖のＯＨ基が潤滑剤と
して働く水を保持するためと考えてきた。また、ＰＡＡ
ｍゲルの平均摩擦係数が保存期間ととともに低下した結
果については、前記段落でゲル分子の加水分解によるＣ
ＯＯＨ基の増加の影響であると考察した。そこで、ＰＡ
ＡｍとＰＡＡｃの共重合体を用いて摩擦係数に対するＣ
ＯＯＨ基の影響を検討した。スライダにはＳＵＪ−２を
用いた。ＡＡｃ（アクリル酸）の添加濃度はＡＡｍとの
重量比で０〜２０％、荷重は５〜２０ｍＮとした。
察において、ＰＶＡゲルがスライダ材料に関わらず高い
潤滑性を示したのは、ゲル分子側鎖のＯＨ基が潤滑剤と
して働く水を保持するためと考えてきた。また、ＰＡＡ
ｍゲルの平均摩擦係数が保存期間ととともに低下した結
果については、前記段落でゲル分子の加水分解によるＣ
ＯＯＨ基の増加の影響であると考察した。そこで、ＰＡ
ＡｍとＰＡＡｃの共重合体を用いて摩擦係数に対するＣ
ＯＯＨ基の影響を検討した。スライダにはＳＵＪ−２を
用いた。ＡＡｃ（アクリル酸）の添加濃度はＡＡｍとの
重量比で０〜２０％、荷重は５〜２０ｍＮとした。
【００１８】摩擦試験結果を図８に示す。図８は試験ゲ
ルのアクリル酸濃度と摩擦係数との関係図で、ＡＡｃが
無添加の場合、平均摩擦係数は１前後と高い値だった。
しかし、ＡＡｃを僅かに０．２％加えたことにより、平
均摩擦係数は０．１以下まで下がった。その後ＡＡｃを
５、１０％と増すと、僅かではあるが摩擦係数は上昇
し、２０％に至っては、無添加と変わらない値まで高く
なった。この傾向は荷重によらなかった。添加濃度の上
昇に伴い摩擦係数が上昇するという結果については、ゲ
ルの物性の変化等も関与してくると考えられるが、低摩
擦係数となった時のＡＡｃの添加濃度が極めて低いこと
から、物性の影響は小さいと考えられる。また、この結
果より摩擦係数を下げるためには微量のＡＡｃの添加が
重要であることが分かった。
ルのアクリル酸濃度と摩擦係数との関係図で、ＡＡｃが
無添加の場合、平均摩擦係数は１前後と高い値だった。
しかし、ＡＡｃを僅かに０．２％加えたことにより、平
均摩擦係数は０．１以下まで下がった。その後ＡＡｃを
５、１０％と増すと、僅かではあるが摩擦係数は上昇
し、２０％に至っては、無添加と変わらない値まで高く
なった。この傾向は荷重によらなかった。添加濃度の上
昇に伴い摩擦係数が上昇するという結果については、ゲ
ルの物性の変化等も関与してくると考えられるが、低摩
擦係数となった時のＡＡｃの添加濃度が極めて低いこと
から、物性の影響は小さいと考えられる。また、この結
果より摩擦係数を下げるためには微量のＡＡｃの添加が
重要であることが分かった。
【００１９】さらに、その理由としてカルボキシル（Ｃ
ＯＯＨ）基による親水性の向上が考えられる。添加濃度
の上昇に伴い、再び摩擦係数が高くなるという興味ある
結果が得られた。その理由について図１に示したモデル
で説明する。添加濃度の低い状態では、図１（Ａ）に示
すように、ＡＡｍのアミド（ＣＯＮＨ2 ）基に加え、Ａ
ＡｃのＣＯＯＨ基の導入によりゲル表面の親水性が高ま
り潤滑剤として働く水を留めておく能力が増加したと考
えられる。しかし、ＡＡｃの添加濃度が高くなると、図
１（Ｂ）の比較例に示すように、ＣＯＮＨ2 基とＣＯＯ
Ｈ基が水素結合でカップリングし、潤滑性のＣＯＮＨ2
基やＣＯＯＨ基がゲル表面に存在せず、ゲルのバルクに
取り込まれるようになると考えられる。このため、ゲル
表面には疎水性のゲル分子主鎖が露出するようになり、
潤滑性が低下したと考えられる。
ＯＯＨ）基による親水性の向上が考えられる。添加濃度
の上昇に伴い、再び摩擦係数が高くなるという興味ある
結果が得られた。その理由について図１に示したモデル
で説明する。添加濃度の低い状態では、図１（Ａ）に示
すように、ＡＡｍのアミド（ＣＯＮＨ2 ）基に加え、Ａ
ＡｃのＣＯＯＨ基の導入によりゲル表面の親水性が高ま
り潤滑剤として働く水を留めておく能力が増加したと考
えられる。しかし、ＡＡｃの添加濃度が高くなると、図
１（Ｂ）の比較例に示すように、ＣＯＮＨ2 基とＣＯＯ
Ｈ基が水素結合でカップリングし、潤滑性のＣＯＮＨ2
基やＣＯＯＨ基がゲル表面に存在せず、ゲルのバルクに
取り込まれるようになると考えられる。このため、ゲル
表面には疎水性のゲル分子主鎖が露出するようになり、
潤滑性が低下したと考えられる。
【００２０】親水基を有するＰＶＡゲルやＰＡＡｍゲル
で摩擦係数が低かったのに対し、官能基が疎水基のＰＶ
ＭＥやＮｉＰＡＡｍゲルでは摩擦係数が高かったという
結果もこの考え方を支持している。この結果に荷重依存
性が殆ど見られないということ、さらに、ゲルの硬さや
含水率を変化させた場合よりも摩擦係数の変化量が大き
い（図４、５参照）ことから、積極的なＣＯＯＨ基の導
入が摩擦の低減に効果があることが分かった。つまり、
ゲルの化学的特性（分子構造、親水性）が摩擦に大きく
影響していることが明らかとなった。
で摩擦係数が低かったのに対し、官能基が疎水基のＰＶ
ＭＥやＮｉＰＡＡｍゲルでは摩擦係数が高かったという
結果もこの考え方を支持している。この結果に荷重依存
性が殆ど見られないということ、さらに、ゲルの硬さや
含水率を変化させた場合よりも摩擦係数の変化量が大き
い（図４、５参照）ことから、積極的なＣＯＯＨ基の導
入が摩擦の低減に効果があることが分かった。つまり、
ゲルの化学的特性（分子構造、親水性）が摩擦に大きく
影響していることが明らかとなった。
【００２１】図９は試験ゲルの表面形状図である。平面
形状が亀甲模様に形成された摩擦面を形成する接触面長
さをｂ、摩擦への寄与が少ない凹部長さをａ、凹部深さ
をｈとして試験ゲルの表面形状を考察した。図１０は試
験結果を示した試験ゲルの表面形状と大気中および水中
での摩擦係数との関係表図である。該図１０と図１１
（大気中試験）および図１２（水中試験）の接触面積比
率と摩擦係数との関係図から理解されることは、接触面
積比率が４０〜６０％の時に摩擦係数が最も小さいこと
である。また、凹部深さｈに関しては、大気中および水
中試験のいずれの場合もフラットおよび１．９２μｍの
比較的浅い場合は摩擦係数は高いことが分かるが、それ
以上の深さについては摩擦係数との関係は明確ではな
い。凹部にある程度の深さがあれば、潤滑面であるスラ
イダ・ゲル界面に低摩擦のための水の確保は可能である
と考えられる。
形状が亀甲模様に形成された摩擦面を形成する接触面長
さをｂ、摩擦への寄与が少ない凹部長さをａ、凹部深さ
をｈとして試験ゲルの表面形状を考察した。図１０は試
験結果を示した試験ゲルの表面形状と大気中および水中
での摩擦係数との関係表図である。該図１０と図１１
（大気中試験）および図１２（水中試験）の接触面積比
率と摩擦係数との関係図から理解されることは、接触面
積比率が４０〜６０％の時に摩擦係数が最も小さいこと
である。また、凹部深さｈに関しては、大気中および水
中試験のいずれの場合もフラットおよび１．９２μｍの
比較的浅い場合は摩擦係数は高いことが分かるが、それ
以上の深さについては摩擦係数との関係は明確ではな
い。凹部にある程度の深さがあれば、潤滑面であるスラ
イダ・ゲル界面に低摩擦のための水の確保は可能である
と考えられる。
【００２２】以上、低荷重（５〜２０ｍＮ）における各
種ゲルの摩擦試験を水中で行った結果、次のことが明ら
かとなった。ＰＶＡゲルはスライダ材料によらず、平均
摩擦係数が０．１前後と低く、優れた潤滑性を示した。
含水率が高く、高重合度のＰＶＡゲルで摩擦係数が最も
低かったことから、このような低荷重条件下において
も、接触面積が小さいことや、また荷重を加えた後の水
の摩擦界面へのしみ出しが摩擦に影響していることが示
唆された。ゲルの潤滑性はその分子構造に強く依存し、
類似ゲルで比較すると、摩擦係数は、ＰＶＡゲル＜ＰＶ
ＭＥゲルおよびＰＡＡｍ＜ＮｉＰＡＡｍであった。すな
わち、ゲルの親水性が水中での潤滑性に深く関わってい
ることが明らかとなった。さらに、ＰＡＡｍにＡＡｃを
微量添加し、ゲルに親水性官能基（ＣＯＯＨ基）を導入
することで摩擦係数が著しく低下した。ＰＶＡゲルが最
も摩擦係数が低いという結果から、ハイドロゲルでの潤
滑においては、水がスライダ・ゲル界面に保持され、潤
滑剤として働くことが重要であると結論された。
種ゲルの摩擦試験を水中で行った結果、次のことが明ら
かとなった。ＰＶＡゲルはスライダ材料によらず、平均
摩擦係数が０．１前後と低く、優れた潤滑性を示した。
含水率が高く、高重合度のＰＶＡゲルで摩擦係数が最も
低かったことから、このような低荷重条件下において
も、接触面積が小さいことや、また荷重を加えた後の水
の摩擦界面へのしみ出しが摩擦に影響していることが示
唆された。ゲルの潤滑性はその分子構造に強く依存し、
類似ゲルで比較すると、摩擦係数は、ＰＶＡゲル＜ＰＶ
ＭＥゲルおよびＰＡＡｍ＜ＮｉＰＡＡｍであった。すな
わち、ゲルの親水性が水中での潤滑性に深く関わってい
ることが明らかとなった。さらに、ＰＡＡｍにＡＡｃを
微量添加し、ゲルに親水性官能基（ＣＯＯＨ基）を導入
することで摩擦係数が著しく低下した。ＰＶＡゲルが最
も摩擦係数が低いという結果から、ハイドロゲルでの潤
滑においては、水がスライダ・ゲル界面に保持され、潤
滑剤として働くことが重要であると結論された。
【００２３】以上、本発明の実施の形態について説明し
てきたが、本発明の趣旨の範囲内で、潤滑剤としての親
水性高分子ゲルの種類（ポリビニルアルコール、ポリア
クリルアミド、ポリアクリル酸およびこれらの共重合体
の他、ポリスチレンスルホン酸等の適宜の親水性高分子
ゲル）、該高分子ゲルが潤滑剤として使用される対象部
位、官能基における親水基の種類（水酸基、アミド基、
カルボキシル基の他、アミノ基、ケトン基、エステル
基、スルホン酸基、エーテル基等）、官能基におけるア
ミド基へのカルボキシル基の添加モル％、親水性高分子
ゲルの潤滑面の凹凸形状、該凹凸形状における接触面積
の比率および凹部深さ等については適宜選定することが
できる。
てきたが、本発明の趣旨の範囲内で、潤滑剤としての親
水性高分子ゲルの種類（ポリビニルアルコール、ポリア
クリルアミド、ポリアクリル酸およびこれらの共重合体
の他、ポリスチレンスルホン酸等の適宜の親水性高分子
ゲル）、該高分子ゲルが潤滑剤として使用される対象部
位、官能基における親水基の種類（水酸基、アミド基、
カルボキシル基の他、アミノ基、ケトン基、エステル
基、スルホン酸基、エーテル基等）、官能基におけるア
ミド基へのカルボキシル基の添加モル％、親水性高分子
ゲルの潤滑面の凹凸形状、該凹凸形状における接触面積
の比率および凹部深さ等については適宜選定することが
できる。
【００２４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、水中の相対摺動部材間に潤滑材である高分子ゲル
を配設して用いる潤滑方法において、前記高分子ゲルを
親水性高分子ゲルとするとともに、該親水性高分子ゲル
の官能基を親水基としたことにより、潤滑剤である水と
相互作用を持ち易い親水性の官能基の存在によって高分
子ゲルを水中での優れた潤滑剤として使用することが可
能となった。
れば、水中の相対摺動部材間に潤滑材である高分子ゲル
を配設して用いる潤滑方法において、前記高分子ゲルを
親水性高分子ゲルとするとともに、該親水性高分子ゲル
の官能基を親水基としたことにより、潤滑剤である水と
相互作用を持ち易い親水性の官能基の存在によって高分
子ゲルを水中での優れた潤滑剤として使用することが可
能となった。
【００２５】また、前記親水性高分子ゲルが、ポリビニ
ルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸お
よびこれらの共重合体から選定された場合は、最適な親
水性高分子ゲルの採用により毒性が低い素材が要求され
る生体内での水による無害な潤滑性の向上に寄与でき
る。さらに、前記官能基が、水酸基、アミド基、カルボ
キシル基等の１ないし複数から選定された場合は、好適
な親水性の高分子ゲルと官能基との組み合わせにより飛
躍的な水による潤滑性の向上が実現できた。
ルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸お
よびこれらの共重合体から選定された場合は、最適な親
水性高分子ゲルの採用により毒性が低い素材が要求され
る生体内での水による無害な潤滑性の向上に寄与でき
る。さらに、前記官能基が、水酸基、アミド基、カルボ
キシル基等の１ないし複数から選定された場合は、好適
な親水性の高分子ゲルと官能基との組み合わせにより飛
躍的な水による潤滑性の向上が実現できた。
【００２６】さらにまた、前記官能基として、アミド基
にカルボキシル基を数モル％添加した場合は、分子内水
素結合の生成による疎水性表面を形成することなく最も
効果的に最適化されて摩擦係数を低下（従来の１／１０
程度）させることができる。また、前記親水性高分子ゲ
ルの潤滑面に凹凸を形成した場合は、凹部の保水機能に
より潤滑性能がさらに向上する。
にカルボキシル基を数モル％添加した場合は、分子内水
素結合の生成による疎水性表面を形成することなく最も
効果的に最適化されて摩擦係数を低下（従来の１／１０
程度）させることができる。また、前記親水性高分子ゲ
ルの潤滑面に凹凸を形成した場合は、凹部の保水機能に
より潤滑性能がさらに向上する。
【００２７】さらに、前記凹凸形成による潤滑面積に対
する接触面積の比率をほぼ４０〜６０％前後とした場合
は、凸部である摩擦面積と凹部である保水部との適度の
バランスにより摩擦低減効果がさらに向上する。かくし
て、本発明によれば、生体内等の水中における摩擦部の
潤滑性能を向上させる高分子ゲル潤滑方法が提供され
る。
する接触面積の比率をほぼ４０〜６０％前後とした場合
は、凸部である摩擦面積と凹部である保水部との適度の
バランスにより摩擦低減効果がさらに向上する。かくし
て、本発明によれば、生体内等の水中における摩擦部の
潤滑性能を向上させる高分子ゲル潤滑方法が提供され
る。
【図１】本発明における高分子ゲル潤滑方法の１実施の
形態を示すもので、図１（Ａ）は本発明の高分子ゲル潤
滑方法にて使用される親水性高分子ゲルの実施の形態の
モデル図、図１（Ｂ）は比較例である疎水性高分子ゲル
のモデル図である。
形態を示すもので、図１（Ａ）は本発明の高分子ゲル潤
滑方法にて使用される親水性高分子ゲルの実施の形態の
モデル図、図１（Ｂ）は比較例である疎水性高分子ゲル
のモデル図である。
【図２】同、摩擦試験機の概略図である。
【図３】同、試験ゲルの摩擦力の時間的変化図である。
【図４】同、試験ゲルの物理特性（重合度）と摩擦係数
との関係図である。
との関係図である。
【図５】同、試験ゲルの含水率（溶液濃度）と摩擦係数
との関係図である。
との関係図である。
【図６】同、試験ゲルのスライダ（摩擦対象物である相
対摺動部材）種別とゲル種別毎の摩擦係数との比較図で
ある。
対摺動部材）種別とゲル種別毎の摩擦係数との比較図で
ある。
【図７】同、試験ゲルの保存日数と摩擦係数との関係図
である。
である。
【図８】同、試験ゲルのアクリル酸濃度と摩擦係数との
関係図である。
関係図である。
【図９】同、試験ゲルの表面形状図である。
【図１０】同、試験ゲルの表面形状と大気中および水中
での摩擦係数との関係表図である。
での摩擦係数との関係表図である。
【図１１】同、大気中における試験ゲルの接触面積比率
と摩擦係数との関係図である。
と摩擦係数との関係図である。
【図１２】同、水中における試験ゲルの接触面積比率と
摩擦係数との関係図である。
摩擦係数との関係図である。
【図１３】同、大気中における試験ゲルの凹部深さと摩
擦係数との関係図である。
擦係数との関係図である。
【図１４】同、水中における試験ゲルの凹部深さと摩擦
係数との関係図である。
係数との関係図である。
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ１０Ｍ 149/06 Ｃ１０Ｍ 149/06
151/02 151/02
// Ｃ１０Ｎ 40:00 Ｃ１０Ｎ 40:00 Ｚ
40:02 40:02
50:10 50:10
Ｆターム(参考） 4C081 AA14 AB11 AC06 AC16 BA01
BB05 CA051 CA081 CA101
CB011 CC01 DA12 DB07
4D075 CA09 CA37 DB01 DB14 DB31
DC30 EA12 EB19 EB20 EB22
4H104 AA01Z CB02A CB08A CE03A
CH01A PA01 PA50 QA01
QA18
Claims (6)
- 【請求項１】 水中の相対摺動部材間に潤滑材である高
分子ゲルを配設して用いる潤滑方法において、前記高分
子ゲルを親水性高分子ゲルとするとともに、該親水性高
分子ゲルの官能基を親水基としたことを特徴とする高分
子ゲル潤滑方法。 - 【請求項２】 前記親水性高分子ゲルが、ポリビニルア
ルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸および
これらの共重合体から選定されたことを特徴とする請求
項１に記載の高分子ゲル潤滑方法。 - 【請求項３】 前記官能基が、水酸基、アミド基、カル
ボキシル基等の１ないし複数から選定されたことを特徴
とする請求項１または２に記載の高分子ゲル潤滑方法。 - 【請求項４】 前記官能基として、アミド基にカルボキ
シル基を数モル％添加したことを特徴とする請求項３に
記載の高分子ゲル潤滑方法。 - 【請求項５】 前記親水性高分子ゲルの潤滑面に凹凸を
形成したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
に記載の高分子ゲル潤滑方法。 - 【請求項６】 前記凹凸形成による潤滑面積に対する接
触面積の比率をほぼ４０〜６０％前後としたことを特徴
とする請求項５に記載の高分子ゲル潤滑方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001373894A JP3936180B2 (ja) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | 高分子ゲル潤滑方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001373894A JP3936180B2 (ja) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | 高分子ゲル潤滑方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003171686A true JP2003171686A (ja) | 2003-06-20 |
| JP3936180B2 JP3936180B2 (ja) | 2007-06-27 |
Family
ID=19182537
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001373894A Expired - Fee Related JP3936180B2 (ja) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | 高分子ゲル潤滑方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3936180B2 (ja) |
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- 2001-12-07 JP JP2001373894A patent/JP3936180B2/ja not_active Expired - Fee Related
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