JP2014043532A - Lubricating paint composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラスチック又はエラストマー等の有機性構造部材に用いられる潤滑性塗料組成物に関する。より詳しくは、プラスチック又はエラストマー等の有機性構造部材の低摩擦化に有効な、耐久性に優れた速乾性常温処理型の潤滑性塗料組成物に関する。 The present invention relates to a lubricating coating composition used for organic structural members such as plastics or elastomers. More specifically, the present invention relates to a quick-drying room temperature treatment type lubricating coating composition that is effective in reducing friction of organic structural members such as plastics or elastomers and has excellent durability.
自動車や産業機械・装置には、プラスチック製あるいはエラストマー製の部材が組み込まれていることが多い。しかし、部材表面の摩擦抵抗が大きいため、動力伝達のロスが大きいこと、スティックスリップが発生すること、さらに、運転稼働中や操作中に振動等により軋み音や鳴きが発生することが問題となっている。このような問題の発生を防止する方法として、例えば、クリーニングブレードの少なくとも像担持体と接触する部分の表面に、非イオン性界面活性剤を塗布し、該塗布面に微粒子を付着させた後に乾燥させる方法がある（特許文献１）。また、水分散性のウレタン樹脂と水分散性のエポキシ樹脂とポリオレフィンワックスとシリカとを含有する潤滑性塗料組成物を処理剤として使用する方法がある（特許文献２）。また、フッ素化合物微粒子を含有するニッケル−コバルト合金複合メッキを摺動面に形成する方法がある（特許文献３）。 Automobiles and industrial machines / devices often incorporate plastic or elastomeric members. However, since the frictional resistance of the surface of the member is large, there is a problem that the loss of power transmission is large, stick-slip occurs, and that squeaking and squealing occurs due to vibration during operation and operation. ing. As a method for preventing the occurrence of such a problem, for example, a nonionic surfactant is applied to the surface of at least a portion of the cleaning blade that is in contact with the image carrier, and the fine particles are adhered to the coated surface and then dried. There is a method of making it (Patent Document 1). Further, there is a method in which a lubricating coating composition containing a water-dispersible urethane resin, a water-dispersible epoxy resin, a polyolefin wax, and silica is used as a treating agent (Patent Document 2). There is also a method of forming nickel-cobalt alloy composite plating containing fluorine compound fine particles on a sliding surface (Patent Document 3).
特許文献１では、界面活性剤を用いて微粒子を付着させているが、付着しているのみで接着していない。そのため、擦ると微粒子が脱落してしまい、組み付け時等の初期摺動性は良いが、耐久性に劣る。また、処理後のウェットな状態では、塗布面に接触した部材に界面活性剤成分や微粒子が移着し、周辺環境を汚染することがある。また、特許文献２では、硬化した樹脂成分により潤滑剤微粒子を基材上に強固に固定化できるため、耐久性が良く周辺環境の汚染もない。しかし、バインダー成分を反応させるために熱処理が必要であり、設備投資やランニングコストの点で、経済性に劣る。また、基材がプラスチックやエラストマー等の有機性構造部材では、熱により溶融又は変形してしまうものが多く、適用できない場合がある。また、特許文献３では、フッ素化合物微粒子をメッキ層で固定化しており熱処理が不要であるが、この複合メッキ層を形成するには大掛かりな電解メッキ装置が必要である。また、処理液の濃度、温度、ｐＨ、電流密度等の制御が煩雑である。さらに、基材となる処理物は金属等の導電性物質に限定される。 In Patent Document 1, fine particles are adhered using a surfactant, but they are adhered but not adhered. For this reason, fine particles fall off when rubbed, and the initial slidability during assembly is good, but the durability is poor. Further, in the wet state after the treatment, the surfactant component and the fine particles may be transferred to the member in contact with the coating surface and contaminate the surrounding environment. Further, in Patent Document 2, since the lubricant fine particles can be firmly fixed on the base material by the cured resin component, the durability is good and the surrounding environment is not contaminated. However, heat treatment is required to react the binder component, which is inferior in economic efficiency in terms of equipment investment and running cost. In addition, organic structural members such as plastic and elastomer are often melted or deformed by heat and may not be applicable. In Patent Document 3, fluorine compound fine particles are fixed by a plating layer and no heat treatment is required, but a large electrolytic plating apparatus is required to form this composite plating layer. In addition, the control of the concentration, temperature, pH, current density and the like of the treatment liquid is complicated. Furthermore, the processed material used as a base material is limited to electroconductive substances, such as a metal.
したがって、本発明の目的は、速乾性と耐久性に優れ、環境影響の少ない潤滑性塗料組成物及び潤滑性塗料組成物を摺動面に処理した摺動部材を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a lubricating coating composition having excellent quick-drying and durability and less environmental impact, and a sliding member obtained by treating the sliding surface with the lubricating coating composition.
上記課題を解決するために、本発明者らは、以下の潤滑性塗料組成物を提供する。 In order to solve the above problems, the present inventors provide the following lubricating coating composition.
（１）溶剤と、バインダー成分と、固体潤滑剤とを含む潤滑性塗料組成物であって、前記バインダー成分が常温で固体の低分子量有機化合物であり、前記低分子量有機化合物と前記固体潤滑剤の重量比率が２０：８０〜４０：６０であることを特徴とする、潤滑性塗料組成物。
（２）前記低分子量有機化合物が、フェノール系化合物であることを特徴とする、（１）に記載の潤滑性塗料組成物。
（３）前記フェノール系化合物が、メチレンビスフェノール系化合物であることを特徴とする、（２）に記載の潤滑性塗料組成物。
（４）前記固体潤滑剤が、フッ素系樹脂の粒子であることを特徴とする、（１）〜（３）に記載の潤滑性塗料組成物。
（５）前記固体潤滑剤が、ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする、（１）〜（４）に記載の潤滑性塗料組成物。
（６）前記溶剤が、９５重量％以上のフッ素系溶剤と５重量％以下のアルコール系溶剤の混合溶剤であることを特徴とする、（１）〜（５）に記載の潤滑性塗料組成物。
（７）（１）〜（６）に記載の潤滑性塗料組成物から形成される塗膜を、その表面に形成させた有機性構造部材からなる摺動部材。
（８）前記有機性構造部材が、プラスチック又はエラストマーであることを特徴とする、（７）に記載の摺動部材。
(1) A lubricating coating composition comprising a solvent, a binder component, and a solid lubricant, wherein the binder component is a low molecular weight organic compound that is solid at room temperature, and the low molecular weight organic compound and the solid lubricant A weight ratio of 20:80 to 40:60 is a lubricating coating composition.
(2) The lubricating coating composition according to (1), wherein the low molecular weight organic compound is a phenol compound.
(3) The lubricating coating composition according to (2), wherein the phenol compound is a methylene bisphenol compound.
(4) The lubricating coating composition according to any one of (1) to (3), wherein the solid lubricant is particles of a fluorine-based resin.
(5) The lubricating coating composition according to any one of (1) to (4), wherein the solid lubricant is polytetrafluoroethylene.
(6) The lubricating coating composition according to any one of (1) to (5), wherein the solvent is a mixed solvent of 95% by weight or more of a fluorine-based solvent and 5% by weight or less of an alcohol-based solvent. .
(7) A sliding member comprising an organic structural member having a coating film formed from the lubricating coating composition described in (1) to (6) formed on the surface thereof.
(8) The sliding member according to (7), wherein the organic structural member is plastic or elastomer.
本発明の潤滑性塗料組成物は、速乾性と耐久性に優れ、環境影響が少ない。特に、各種プラスチックやエラストマー等の有機性構造部材同士、あるいは有機性構造部材とこれに当接される金属部材の接触面が摺動する場面で、摩擦係数を下げることができる。その結果として、スティックスリップや軋み音、鳴きの発生を防止することもできる。 The lubricating coating composition of the present invention is excellent in quick drying and durability, and has little environmental impact. In particular, the coefficient of friction can be lowered when the organic structural members such as various plastics and elastomers or the contact surfaces of the organic structural member and the metal member in contact therewith slide. As a result, it is possible to prevent the occurrence of stick-slip, squeaking noise, and squeal.
以下、本発明を実施形態に即して詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail according to embodiments.
（潤滑性塗料組成物）
本発明の潤滑性塗料組成物は、溶剤と、バインダー成分である低分子量有機化合物と、固体潤滑剤を含む。必要に応じて、各種添加剤を配合する。
(Lubricating paint composition)
The lubricating coating composition of the present invention comprises a solvent, a low molecular weight organic compound that is a binder component, and a solid lubricant. If necessary, various additives are blended.
（溶剤）
溶剤としては、低分子量有機化合物を溶解し得る溶剤であれば、特に限定されないが、処理する基材にダメージを与えず、速乾性が高いという点で、フッ素系溶剤、アルコール系溶剤、炭化水素系溶剤が好ましい。フッ素系溶剤は、少なくともフッ素原子を１個含有する溶剤である。完全にフッ素化されたか、又は部分的にフッ素化された炭化水素、エーテル、アルコール、エステル、カルボン酸、ケトン等が使用できる。好ましくは、ハイドロフルオロエーテルである。ハイドロフルオロエーテルは、各種ゴムや樹脂材へのダメージが低く、引火性も無く、毒性も少ない。また、オゾン層破壊係数が０、地球温暖化係数も低く、環境に優しい。さらに、表面張力が低いため、塗料の広がりが良く薄膜を形成しやすい。ハイドロフルオロエーテルとして、具体的には、Ｃ２Ｆ５ＯＣ２Ｈ５、Ｃ３Ｆ７ＯＣＨ３、Ｃ３Ｆ７ＯＣ２Ｈ５、Ｃ４Ｆ９ＯＣＨ３、Ｃ４Ｆ９ＯＣ２Ｈ５、Ｃ５Ｆ１１ＯＣＨ３、Ｃ６Ｆ１３ＯＣＨ３、Ｃ７Ｆ１５ＯＣＨ３、Ｃ３ＨＦ６−ＣＨ(ＣＨ３)Ｏ−Ｃ３ＨＦ６が挙げられる。また、アルコール系溶剤としては、炭素数１〜４のアルコール類がより好ましい。具体的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノールが挙げられる。また、炭化水素系溶剤としては、炭素数５〜８の炭化水素がより好ましい。具体的には、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンが挙げられる。これらの溶剤は単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。好ましくは、フッ素系溶剤とアルコール系溶剤の混合溶剤である。また、フッ素系溶剤が９５重量％以上、アルコール系溶剤が５重量％以下である混合溶剤は、環境への影響が小さく、引火性もなく、低分子量有機化合物の溶解性が良いという点で、より好ましい。
(solvent)
The solvent is not particularly limited as long as it is a solvent capable of dissolving a low molecular weight organic compound. However, it does not damage the substrate to be treated, and has high quick-drying properties, so that it is a fluorine-based solvent, alcohol-based solvent, hydrocarbon. System solvents are preferred. The fluorine-based solvent is a solvent containing at least one fluorine atom. Fully fluorinated or partially fluorinated hydrocarbons, ethers, alcohols, esters, carboxylic acids, ketones and the like can be used. Preferably, it is a hydrofluoroether. Hydrofluoroether has low damage to various rubbers and resin materials, is not flammable, and has little toxicity. In addition, the ozone depletion coefficient is 0, the global warming coefficient is low, and it is environmentally friendly. Furthermore, since the surface tension is low, the spread of the paint is good and it is easy to form a thin film. As hydrofluoroether, specifically, C 2 F 5 OC 2 H 5, C 3 F 7 OCH 3, C 3 F 7 OC 2 H 5, C 4 F 9 OCH 3, C 4 F 9 OC 2 H 5 , C 5 F 11 OCH 3, C 6 F 13 OCH 3 , C 7 F 15 OCH 3, C 3 HF 6 —CH (CH 3 ) O—C 3 HF 6 . Moreover, as an alcohol solvent, a C1-C4 alcohol is more preferable. Specific examples include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, and t-butanol. Moreover, as a hydrocarbon solvent, a C5-C8 hydrocarbon is more preferable. Specific examples include pentane, hexane, heptane, and octane. These solvents can be used alone or in combination of two or more. A mixed solvent of a fluorine-based solvent and an alcohol-based solvent is preferable. In addition, the mixed solvent in which the fluorine-based solvent is 95% by weight or more and the alcohol-based solvent is 5% by weight or less has little influence on the environment, is not flammable, and has good solubility for low molecular weight organic compounds. More preferred.
（バインダー成分）
バインダー成分は、常温で固体の低分子量有機化合物である。なお、本発明において、低分子量有機化合物とは、数平均分子量が１０００以下であり、５量体以上の重合物を含まない有機化合物のことをいう。低分子量有機化合物は、融点６０℃以上であり、結晶性の薄膜を形成できる物質であることが好ましい。また、溶剤に完全に溶解し、耐水性及び耐潮解性を有することが好ましい。潮解しやすい化合物を使用すると、空気中の水分によって結晶成分が徐々に溶解し、固体潤滑剤を保持できなくなるため適さない。具体的には、低分子量有機化合物としては、フェノール系化合物が好ましい。フェノール系化合物は、フェノール構造を有する化合物であれば特に限定されないが、モノフェノール化合物として、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、フェニルフェノール、モノ（α-メチルベンジル）フェノール、ジ（α-メチルベンジル）フェノール、トリ（α-メチルベンジル）フェノールが挙げられる。また、ビスフェノール化合物として、例えば、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオ−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）が挙げられる。特に、メチレンビスフェノール系化合物が好ましい。メチレンビスフェノール系化合物は、モノフェノール系化合物より各種溶剤に対する溶解性が良く、塗料化しやすいためである。
(Binder component)
The binder component is a low molecular weight organic compound that is solid at room temperature. In the present invention, the low molecular weight organic compound means an organic compound having a number average molecular weight of 1000 or less and not containing a polymer of a pentamer or higher. The low molecular weight organic compound is preferably a substance having a melting point of 60 ° C. or higher and capable of forming a crystalline thin film. Moreover, it is preferable that it completely dissolves in a solvent and has water resistance and deliquescence resistance. Use of a compound that is easily deliquescent is not suitable because the crystal component is gradually dissolved by moisture in the air and the solid lubricant cannot be retained. Specifically, a phenolic compound is preferable as the low molecular weight organic compound. The phenolic compound is not particularly limited as long as it has a phenol structure, and examples of the monophenol compound include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol and 2,6-di-t-butyl- Examples include 4-ethylphenol, 2,6-di-t-butylphenol, phenylphenol, mono (α-methylbenzyl) phenol, di (α-methylbenzyl) phenol, and tri (α-methylbenzyl) phenol. Examples of the bisphenol compound include 2,2′-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylene-bis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4, Examples include 4′-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenol) and 4,4′-thio-bis (3-methyl-6-tert-butylphenol). In particular, a methylene bisphenol compound is preferable. This is because the methylene bisphenol compound is more soluble in various solvents than the monophenol compound and is easily formed into a paint.
（固体潤滑剤）
固体潤滑剤は、フッ素系樹脂の粒子であることが好ましい。例えば、ポリテトラフルオロエチレン、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、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合体、テトラフルオロエチレン−エトレン共重合体、ポリビニリデンフルオロライド、トリクロロトリフルオロエチレンが挙げられる。また、固体潤滑剤は、グラファイトや二硫化モリブデン等の層状格子構造を持つ微粒子でもよい。これらの固体潤滑剤は単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。固体潤滑剤の粒径は、３０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下である。粒径が３０μｍよりも大きいと、短時間で固体潤滑剤が沈降する。固体潤滑剤が沈降した不均一な塗料組成物では、低分子量有機化合物と固体潤滑剤との重量比を適切に保持することができず、本発明の効果を発揮できない。また、このような塗料組成物を塗装すると、ムラになってしまう。
(Solid lubricant)
The solid lubricant is preferably a fluorine resin particle. Examples include polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-ethrene copolymer, polyvinylidene fluoride, and trichlorotrifluoroethylene. It is done. The solid lubricant may be fine particles having a layered lattice structure such as graphite or molybdenum disulfide. These solid lubricants can be used alone or in combination of two or more. The particle size of the solid lubricant is 30 μm or less, preferably 10 μm or less. When the particle size is larger than 30 μm, the solid lubricant settles in a short time. In the non-uniform coating composition in which the solid lubricant is precipitated, the weight ratio between the low molecular weight organic compound and the solid lubricant cannot be appropriately maintained, and the effects of the present invention cannot be exhibited. Moreover, when such a coating composition is applied, it becomes uneven.
本発明の潤滑性塗料組成物における低分子量有機化合物と固体潤滑剤との重量比率は２０：８０〜４０：６０である。低分子量有機化合物の重量比率が２０％より少ないと、固体潤滑剤の保持力が低下し、そのため、固体潤滑剤が剥がれ落ちてしまい、周辺の汚染につながる。一方、低分子量有機化合物の重量比率が４０％より大きいと固体潤滑剤が剥がれ落ちることはないが、相対的に固体潤滑剤の重量が少ないため良好な潤滑が得られず、摩擦係数の低減効果が薄れ、さらには摺動面からの鳴き、ビビリが発生してしまう。 The weight ratio of the low molecular weight organic compound to the solid lubricant in the lubricating coating composition of the present invention is 20:80 to 40:60. When the weight ratio of the low molecular weight organic compound is less than 20%, the retention of the solid lubricant is lowered, and therefore, the solid lubricant is peeled off, resulting in surrounding contamination. On the other hand, if the weight ratio of the low molecular weight organic compound is larger than 40%, the solid lubricant will not peel off, but the solid lubricant will not have good weight because of its relatively small weight, and the friction coefficient can be reduced. Becomes thinner, and further, noise from the sliding surface and chattering occur.
本発明の潤滑性塗料組成物は、必要に応じて、さらに、着色剤、消泡剤、増粘剤、他の潤滑剤等の添加剤を配合することができる。これらの添加剤は単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。 The lubricating coating composition of the present invention may further contain additives such as a colorant, an antifoaming agent, a thickening agent, and other lubricants as necessary. These additives can be used alone or in combination of two or more.
着色剤としては、べんがら、酸化亜鉛、酸化チタン、アニリンブラック、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、チタンイエロー、不溶性ジスアゾイエロー、縮合アゾイエロー、イソインドリノンイエロー、ベンズイミダゾロンイエロー、不溶性ジスアゾオレンジ、ベンズイミダゾロンオレンジ、ペリノンオレンジ、カドミウムレッド、モノアゾレーキレッド、不溶性モノアゾレッド、ベンズイミダゾロンレッド、縮合アゾレッド、キナクリドンレッド、ペリレンレッド、アントラキノニルレッド、キナクリドンバイオレッド、ジオキサジンバイオレッド、コバルトブルー、群青、フタロシアニンブルー、不溶性ジスアゾブルー、インダントロンブルー、チタンコバルトグリーン、塩素化フタロシアニングリーン、臭素化フタロシアニングリーン、ベンズイミダゾロンブラウン、カーボンブラック等が挙げられる。 Examples of the colorant include brown rice, zinc oxide, titanium oxide, aniline black, cadmium yellow, yellow iron oxide, titanium yellow, insoluble disazo yellow, condensed azo yellow, isoindolinone yellow, benzimidazolone yellow, insoluble disazo orange, and benzimidazo. Ron orange, perinone orange, cadmium red, monoazo lake red, insoluble monoazo red, benzimidazolone red, condensed azo red, quinacridone red, perylene red, anthraquinonyl red, quinacridone bio red, dioxazine bio red, cobalt blue, ultramarine blue , Phthalocyanine blue, insoluble disazo blue, indanthrone blue, titanium cobalt green, chlorinated phthalocyanine green, brominated phthalocyanine green Benzimidazolone brown, and carbon black.
消泡剤としては、例えばジメチルポリシロキサン、ポリアクリル酸、金属石けん、脂肪酸エステル、リン酸エステル等が用いられる。 As the antifoaming agent, for example, dimethylpolysiloxane, polyacrylic acid, metal soap, fatty acid ester, phosphate ester and the like are used.
他の潤滑剤としては、例えば二硫化モリブデン、グラファイト、窒化ホウ素、窒化シラン、メラミンシアヌレート等が挙げられる。 Examples of other lubricants include molybdenum disulfide, graphite, boron nitride, silane nitride, and melamine cyanurate.
本発明の潤滑性塗料組成物は、常温で固体であるバインダー成分フッ素系溶剤に溶解させて使用するため、溶剤が蒸発するとバインダー成分が析出し、固体潤滑剤を部材の表面に確実に固定することができる。また、フッ素系溶剤の乾燥のみで固体潤滑剤を固定できるため、熱処理や化学反応に掛かるエージング時間等が不要であり、処理が短時間かつ簡便である。 Since the lubricating coating composition of the present invention is used by being dissolved in a binder component fluorine-based solvent that is solid at room temperature, the binder component is precipitated when the solvent evaporates, and the solid lubricant is securely fixed to the surface of the member. be able to. Further, since the solid lubricant can be fixed only by drying the fluorinated solvent, no aging time for heat treatment or chemical reaction is required, and the treatment is short and simple.
本発明の潤滑性塗料組成物は、特に、プラスチック又はエラストマー等の有機性構造部材の潤滑コーティング用に最適である。例えば、プラスチック製スライドレールの摩擦係数低減、プラスチック若しくはエラストマー製部品組み付け時の挿入抵抗低減、又は、発泡スチロールの鳴き防止等に効果的である。 The lubricating coating composition of the present invention is particularly suitable for lubricating coating of organic structural members such as plastics or elastomers. For example, it is effective for reducing the friction coefficient of a plastic slide rail, reducing the insertion resistance when assembling a plastic or elastomer part, or preventing foaming of polystyrene foam.
（摺動部材）
本発明の潤滑性塗料組成物を摺動部材に塗布することにより、摺動部材の表面に塗膜を形成させることができる。摺動部材は、プラスチック又はエラストマー等の有機性構造部材からなる。摺動部材への塗布方法は、特に限定されないが、例えばスプレー法、ディッピング法、フローコート法、ディスペンザー法、スピンコート法が挙げられる。それぞれの塗布方法に応じて、潤滑性塗料組成物の製造時又は塗布前に、溶剤により固形分の調整をすることができる。例えば、スプレー法の場合には、霧化エアーにより細分化した塗料ミストが基材へ到達する段階で溶剤の一部が蒸発していくため、基材へ直接塗料を載せるディッピング法やフローコート法より、固形分濃度が低く希釈された塗料であることが好ましい。具体的には、スプレー法の場合は、固形分濃度で０．３〜１５重量％が取り扱いやすく、ディッピング法やフローコート法では、固形分濃度で１〜３０重量％が取り扱いやすい。ここでいう固形分濃度とは、潤滑性塗料組成物を５０℃１時間の条件下で、溶剤成分を蒸発させた後の不揮発分（残渣）濃度であり、主として、組成物中のバインダー成分及び固体潤滑剤の合計濃度を意味する。また、塗膜の膜厚としては、０．２〜３０μｍが好ましく、１〜１５μｍがより好ましい。膜厚が薄いと、固体潤滑剤の大部分が塗膜より飛び出した形となり、基材側のごく一部でした固体潤滑剤を固定化することができない。そのため、固体潤滑剤の脱落（いわゆる粉落ち）が起こりやすく、耐久性が劣る結果となる。一方、膜厚が厚いと、低分子量有機化合物の結晶が割れてしまい、塗膜を形成することができない。
(Sliding member)
By applying the lubricating coating composition of the present invention to the sliding member, a coating film can be formed on the surface of the sliding member. The sliding member is made of an organic structural member such as plastic or elastomer. The application method to the sliding member is not particularly limited, and examples thereof include a spray method, a dipping method, a flow coating method, a dispenser method, and a spin coating method. Depending on each application method, the solid content can be adjusted with a solvent during the production of the lubricating coating composition or before application. For example, in the case of the spray method, part of the solvent evaporates when the paint mist subdivided by the atomized air reaches the substrate, so the dipping method or flow coating method that directly puts the paint on the substrate More preferably, the paint is diluted with a low solid content. Specifically, in the case of the spray method, a solid content concentration of 0.3 to 15% by weight is easy to handle, and in the dipping method or the flow coating method, the solid content concentration of 1 to 30% by weight is easy to handle. The solid content concentration referred to here is a non-volatile content (residue) concentration after evaporating the solvent component under the condition of the lubricating coating composition at 50 ° C. for 1 hour, and mainly includes the binder component in the composition and It means the total concentration of solid lubricant. Moreover, as a film thickness of a coating film, 0.2-30 micrometers is preferable and 1-15 micrometers is more preferable. When the film thickness is small, most of the solid lubricant protrudes from the coating film, and the solid lubricant that is only a small part on the substrate side cannot be fixed. Therefore, the solid lubricant is likely to fall off (so-called powder fall), resulting in poor durability. On the other hand, if the film thickness is large, the crystals of the low molecular weight organic compound are broken, and a coating film cannot be formed.
［潤滑性塗料組成物の調製］
・バインダー成分Ａ：ノクラックＮＳ−６（大内新興化学工業社製） ２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）
・バインダー成分Ｂ：ノクラック２００（大内新興化学工業社製） ２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール
・バインダー成分Ｃ：モディパーＦ−６００（日油社製） メタクリル酸エステルとアクリル酸フッ化アルキルのブロックコポリマー
・固体潤滑剤：ルブロンＬ−５Ｆ（ダイキン工業社製） ポリテトラフルオロエチレン
・フッ素系溶剤：ノベック７１００（住友３Ｍ社製） メチルノナフルオロブチルエーテル
・アルコール系溶剤：イソプロピルアルコール
表１の配合率となるように、アルコール系溶剤中、バインダー成分を加え、超音波を照射して溶解液を得た。この溶解液をフッ素系溶剤で希釈し、固体潤滑剤を加えた。再び、超音波を照射して各分散液を得た（実施例１〜４、比較例２〜４）。表１に、潤滑性塗料組成物の評価結果を示す。なお、比較例１は、未処理の場合を示す。
［潤滑性塗料組成物の試験及び評価］
・耐粉落ち性
得られた分散液をＳＰＣＣブリキ板へ３，４滴滴下し、薄く塗り広げる。常温で数分間放置し、乾燥させる。得られた塗装面に拭き取り専用紙（ＪＫワイパー）を１枚挟んで１００ｇの標準分銅を載せ、拭き取り専用紙を滑らせた後の塗装面を観察し、塗膜の付着性を評価した。
評価は、○：粉落ちなし、△：一部が粉落ちする、×：全て粉落ちする
・耐久性（鳴き試験）及び摩擦係数
縦２０ｍｍ、横１０ｍｍ、高さ２０ｍｍの発泡スチロールの一面に塗料組成物を８滴（約０．０８ｇ）を滴下し、均一に塗り広げた後、常温で放置乾燥させた。
新東科学社製ＨＥＩＤＯＮ表面性試験機を用い、荷重：４００ｇ、速度：１００ｍｍ／ｍiｎ、摺動距離：５０ｍｍ、圧子：摺動面に処理した発泡スチロール、相手材：ＳＰＣＣブリキ板、往復回数：５回の条件で往復動を行い、鳴きが発生するかを調べた。鳴きが発生しなければブリキ板を交換し、同じ条件で往復動を繰り返し行った。交換の上限を１０回とし、鳴きが発生するまで交換を行った。
上記耐久性試験時に往路側の摩擦係数を測定し、５回の平均値を算出した。
Binder component A: NOCRACK NS-6 (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol)
-Binder component B: NOCRACK 200 (manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol- Binder component C: Modiper F-600 (manufactured by NOF Corporation) Methacrylate and acrylic Alkyl oxyfluoride block copolymer / solid lubricant: Lubron L-5F (Daikin Industries) Polytetrafluoroethylene / fluorine solvent: Novec 7100 (Sumitomo 3M) methyl nonafluorobutyl ether / alcohol solvent: isopropyl alcohol A binder component was added in an alcohol-based solvent so as to achieve the blending ratio in Table 1, and ultrasonic waves were applied to obtain a solution. This solution was diluted with a fluorinated solvent, and a solid lubricant was added. Again, each dispersion was obtained by irradiating ultrasonic waves (Examples 1 to 4, Comparative Examples 2 to 4). Table 1 shows the evaluation results of the lubricating coating composition. Note that Comparative Example 1 shows an unprocessed case.
[Testing and evaluation of lubricating paint composition]
・ Drop-off resistance Drop 3-4 drops of the obtained dispersion onto an SPCC tin plate and spread it thinly. Let stand at room temperature for a few minutes to dry. One wiping paper (JK wiper) was placed on the obtained coated surface, 100 g of standard weight was placed, and the coated surface after the wiping paper was slid was observed to evaluate the adhesion of the coating film.
Evaluation: ○: No powder fall, Δ: Part of the powder fall, X: All powder fall off ・ Durability (squeal test) and friction coefficient 20 mm in length, 10 mm in width, 20 mm in height 8 drops (about 0.08 g) of the product were dropped and spread uniformly, and then allowed to dry at room temperature.
Using a HEIDON surface property tester manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd., load: 400 g, speed: 100 mm / min, sliding distance: 50 mm, indenter: foamed polystyrene treated on the sliding surface, counterpart material: SPCC tin plate, number of reciprocations: 5 A reciprocating motion was performed under the conditions of the number of times, and it was examined whether squeal occurred. If no squeal occurred, the tin plate was replaced and reciprocating was repeated under the same conditions. The upper limit of exchange was 10 times, and exchange was performed until squeal occurred.
During the durability test, the friction coefficient on the outward path side was measured, and an average value of 5 times was calculated.
実施例１〜４のとおり、低分子量有機化合物（バインダー成分Ａ、Ｂ）と固体潤滑剤の重量比率が２０：８０〜４０：６０である場合には、粉落ちがなく、鳴きも発生しなかった。一方、比較例１の未処理の場合には、試験初期から『キュー』という鳴きが発生し、摩擦係数も０．８と高い状態だった。また、比較例２では、初期に鳴きは発生しなかったが、２回の交換で鳴きが発生したため耐久性に劣る。また、固体潤滑剤が剥がれ落ちているのが見られ、摩擦係数も試験回数とともに上昇していた。比較例３では、粉落ちは見られなかったが、摩擦係数が高く、初期から鳴きが発生した。固体潤滑剤の含有率が少ないため、良好な潤滑が得られていないことが分かる。比較例４では、バインダー成分が溶剤に溶解しないため、塗料を得ることができなかった。 As in Examples 1 to 4, when the weight ratio of the low molecular weight organic compound (binder components A and B) and the solid lubricant is 20:80 to 40:60, there is no powder falling and no squeal is generated. It was. On the other hand, in the case of the untreated sample of Comparative Example 1, a “cue” squeal occurred from the beginning of the test and the friction coefficient was as high as 0.8. In Comparative Example 2, no squeal occurred in the initial stage. However, the squeal occurred after two replacements, which is inferior in durability. Further, it was observed that the solid lubricant was peeled off, and the friction coefficient was increased with the number of tests. In Comparative Example 3, no powder fall was observed, but the friction coefficient was high, and squeal occurred from the beginning. Since the solid lubricant content is low, it can be seen that good lubrication is not obtained. In Comparative Example 4, a paint could not be obtained because the binder component was not dissolved in the solvent.
以上より、本発明の潤滑性塗料組成物から形成される塗膜は、長期間継続して低摩擦性の効果を奏し、動力伝達ロスの低減、又は摺動面からの鳴きやビビリの発生を防止することができる。また、本発明の潤滑性塗料組成物は、蒸発の早い溶剤を使用しているため、処理が短時間で簡便であり、経済性の点でも優れている。 From the above, the coating film formed from the lubricating paint composition of the present invention has a low friction effect continuously for a long period of time, reduces power transmission loss, or generates squeal and chatter from the sliding surface. Can be prevented. In addition, since the lubricating coating composition of the present invention uses a solvent that evaporates quickly, the processing is simple in a short time and is excellent in terms of economy.
本発明の潤滑性塗料組成物は、各種プラスチックやエラストマー等の有機性構造部材同士、あるいは有機性構造部材とこれに当接される金属部材の接触面が摺動する場面で、長期間継続して摩擦係数を下げ、稼働中の直進運動や回転運動のエネルギーロスを低減したり、振動で発生する鳴きやビビリ音を防止することができる。したがって、プラスチック又はエラストマー等の有機性構造部材の潤滑コーティング用に使用される。 The lubricating paint composition of the present invention continues for a long period of time when the organic structural members such as various plastics and elastomers or the contact surface of the organic structural member and the metal member in contact with the sliding surface slide. The friction coefficient can be lowered to reduce the energy loss of the linear motion and rotational motion during operation, and the noise and chatter noise generated by vibration can be prevented. Therefore, it is used for lubricating coating of organic structural members such as plastics or elastomers.
（固体潤滑剤）
固体潤滑剤は、フッ素系樹脂の粒子であることが好ましい。例えば、ポリテトラフルオロエチレン、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、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合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオロライド、トリクロロトリフルオロエチレンが挙げられる。また、固体潤滑剤は、グラファイトや二硫化モリブデン等の層状格子構造を持つ微粒子でもよい。これらの固体潤滑剤は単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。固体潤滑剤の粒径は、３０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下である。粒径が３０μｍよりも大きいと、短時間で固体潤滑剤が沈降する。固体潤滑剤が沈降した不均一な塗料組成物では、低分子量有機化合物と固体潤滑剤との重量比を適切に保持することができず、本発明の効果を発揮できない。また、このような塗料組成物を塗装すると、ムラになってしまう。
(Solid lubricant)
The solid lubricant is preferably a fluorine resin particle. For example, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene - perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene - hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene - et Chi Ren copolymer, polyvinylidene fluoride, trichlorotrifluoroethane ethylene Is mentioned. The solid lubricant may be fine particles having a layered lattice structure such as graphite or molybdenum disulfide. These solid lubricants can be used alone or in combination of two or more. The particle size of the solid lubricant is 30 μm or less, preferably 10 μm or less. When the particle size is larger than 30 μm, the solid lubricant settles in a short time. In the non-uniform coating composition in which the solid lubricant is precipitated, the weight ratio between the low molecular weight organic compound and the solid lubricant cannot be appropriately maintained, and the effects of the present invention cannot be exhibited. Moreover, when such a coating composition is applied, it becomes uneven.
本発明の潤滑性塗料組成物は、常温で固体であるバインダー成分をフッ素系溶剤に溶解させて使用するため、溶剤が蒸発するとバインダー成分が析出し、固体潤滑剤を部材の表面に確実に固定することができる。また、フッ素系溶剤の乾燥のみで固体潤滑剤を固定できるため、熱処理や化学反応に掛かるエージング時間等が不要であり、処理が短時間かつ簡便である。 Since the lubricating coating composition of the present invention is used by dissolving a binder component that is solid at room temperature in a fluorine-based solvent, the binder component is precipitated when the solvent evaporates, and the solid lubricant is securely fixed to the surface of the member. can do. Further, since the solid lubricant can be fixed only by drying the fluorinated solvent, no aging time for heat treatment or chemical reaction is required, and the treatment is short and simple.
（摺動部材）
本発明の潤滑性塗料組成物を摺動部材に塗布することにより、摺動部材の表面に塗膜を形成させることができる。摺動部材は、プラスチック又はエラストマー等の有機性構造部材からなる。摺動部材への塗布方法は、特に限定されないが、例えばスプレー法、ディッピング法、フローコート法、ディスペンザー法、スピンコート法が挙げられる。それぞれの塗布方法に応じて、潤滑性塗料組成物の製造時又は塗布前に、溶剤により固形分の調整をすることができる。例えば、スプレー法の場合には、霧化エアーにより細分化した塗料ミストが基材へ到達する段階で溶剤の一部が蒸発していくため、基材へ直接塗料を載せるディッピング法やフローコート法より、固形分濃度が低く希釈された塗料であることが好ましい。具体的には、スプレー法の場合は、固形分濃度で０．３〜１５重量％が取り扱いやすく、ディッピング法やフローコート法では、固形分濃度で１〜３０重量％が取り扱いやすい。ここでいう固形分濃度とは、潤滑性塗料組成物を５０℃１時間の条件下で、溶剤成分を蒸発させた後の不揮発分（残渣）濃度であり、主として、組成物中のバインダー成分及び固体潤滑剤の合計濃度を意味する。また、塗膜の膜厚としては、０．２〜３０μｍが好ましく、１〜１５μｍがより好ましい。膜厚が薄いと、固体潤滑剤の大部分が塗膜より飛び出した形となり、基材側のごく一部でしか固体潤滑剤を固定化することができない。そのため、固体潤滑剤の脱落（いわゆる粉落ち）が起こりやすく、耐久性が劣る結果となる。一方、膜厚が厚いと、低分子量有機化合物の結晶が割れてしまい、塗膜を形成することができない。
(Sliding member)
By applying the lubricating coating composition of the present invention to the sliding member, a coating film can be formed on the surface of the sliding member. The sliding member is made of an organic structural member such as plastic or elastomer. The application method to the sliding member is not particularly limited, and examples thereof include a spray method, a dipping method, a flow coating method, a dispenser method, and a spin coating method. Depending on each application method, the solid content can be adjusted with a solvent during the production of the lubricating coating composition or before application. For example, in the case of the spray method, part of the solvent evaporates when the paint mist subdivided by the atomized air reaches the substrate, so the dipping method or flow coating method that directly puts the paint on the substrate More preferably, the paint is diluted with a low solid content. Specifically, in the case of the spray method, a solid content concentration of 0.3 to 15% by weight is easy to handle, and in the dipping method or the flow coating method, the solid content concentration of 1 to 30% by weight is easy to handle. The solid content concentration referred to here is a non-volatile content (residue) concentration after evaporating the solvent component under the condition of the lubricating coating composition at 50 ° C. for 1 hour, and mainly includes the binder component in the composition and It means the total concentration of solid lubricant. Moreover, as a film thickness of a coating film, 0.2-30 micrometers is preferable and 1-15 micrometers is more preferable. If the film thickness is small, most of the solid lubricant is in the form jumped out from the coating film, it is impossible to fix the small part was either solid lubricant base material side. Therefore, the solid lubricant is likely to fall off (so-called powder fall), resulting in poor durability. On the other hand, if the film thickness is large, the crystals of the low molecular weight organic compound are broken, and a coating film cannot be formed.
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