JPH01104622A - 摺動特性を有する樹脂成形体の製造法 - 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） 本発明は摺動特性を有する樹脂成形体の製造法に係り、
詳しくは超高分子量ポリエチレンを均一に分散した樹脂
を射出あるいは押出成形し、これを超高分子量ポリエチ
レンが吸収することの出来る潤滑油中に浸漬処理した樹
脂成形体の製造法に開するものである。

（従来技術） 含油合成樹脂組成物は低摩擦係数、耐摩耗性、高い限界
Ｐｖ値等の特性を生かして軸受、カム、摺動板等の要滑
部材に巾広く使用されている。このような含油合成樹脂
組成物は一般にポリアミド、ポリアセタール、ポリアセ
テート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネー
ト、ポリテトラフルオロエチレン等の自己潤滑性及び耐
摩耗性に優れた樹脂が主として使用され、゛またこれら
の樹脂の粉末体に潤滑油を混合し、これを押出機、射出
成形機にて混練含油化したものも知られている。

（特公昭４６−４２２１７号公報参照）更に、潤滑油を
混合する場合、これをマトリックス樹脂へよく吸収させ
るために潤滑油担体が使用されていたが、その例として
ノルボルネン系合成エラストマーが使用されている。（
特公昭５９−２４２８６号公報参照） （発明が解決しようとする問題点） しかし、潤滑油を混入する場合、混練時に潤滑油が合成
樹脂から分離しやすくて加工安全性が悪く、また高サイ
クル成形に適さない問題点があった。

また、このため潤滑油担体としてノルボルネン系合成エ
ラストマーを使用しても、このエラストマー自身が固体
潤滑材としての性質に欠けるため、他の固体潤滑材とし
て黒鉛、金属粉等を混入しなければならなかった。

本発明者等はこのような問題点を改善し検討した結果、
潤滑油の吸収材として自己潤滑性を有する超高分子量ポ
リエチレンを使用したところ摺動特性に優れた樹脂成形
体が得られることを見出し発明に至った。

（問題点を解決するための手段） 即ち、本発明の特徴とするところは合成樹脂１００重量
部に１〜３０重量部の超高分子量ポリエチレンを混合し
た成形体を、液状の潤滑油中に浸漬して超高分子量ポリ
エチレンに前記潤滑油を吸収させてなる摺動特性を有す
る樹脂成形体の製造法にある。

本発明によると潤滑油を吸収し且つ自己潤滑性の良い特
性をもった超高分子量ポリエチレンを合成樹脂中に所定
量混入分散させているため、この成形硬化物は液状の潤
滑油を容易に吸収するととが可能で、得られた成形体も
低い摩擦係数、耐摩耗性、そして高い限界ＰＶ値を有す
る要滑部材になる。

ここでいう限界ＰＶ値とは一般に軸受材料が、ある一定
の面圧Ｐ　（ｋｇ／　ｃｍ２）と周速Ｖ（ｍ／ｍ１ｎ）
以上になると材料が融けたり、焼き付いたりする負荷の
限界値を示す。従って、限界Ｐｖ値が大きい程、耐摩擦
、耐摩耗性は良好であり高負荷に耐えることを意味する
。

本発明において使用する合成樹脂（マトリックス樹脂）
は特に限定はないが、例えばポリアセタール、ポリアミ
ド、ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロ
エチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイ
ミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミ
ド、ポリイミド等の耐油性あるいは自己潤滑性の優れた
樹脂であることが好ましい。

尚、マトリックス樹脂として超高分子量ポリエチレンを
使用することは、潤滑剤が該ポリエチレンを膨潤させる
ため好ましくない。

本発明で使用される超高分子量ポリエチレンは粘度法に
よる平均分子量が１００万以上、光散乱法で３００万以
上の分子量を有し、粒子径は約３０〜２００μｍでその
ＳＰ値は約７．９である。

例えばＧＵＲ４１２、ＧｔＪＲ４１５（ヘキスト社製）
、ミペロンＸＭ２２０（三井石油化学社製）が挙げられ
る。

尚、本発明では合成樹脂１００重量部に超高分子量ポリ
エチレンを１〜３０重量部添加する必要があるが、もし
超高分子量ポリエチレンの添加量が３０重量部を越える
と機械的強さが低下し、実使用上問題があり、一方１重
量部未満では本発明の効果が薄い。好ましくは３〜１０
重量部の範囲内が適当である。

使用される潤滑油は超高分子量ポリエチレンのＳＰ値が
７．９であるので、これに近い約６〜９のＳＰ値を有す
るものであって超高分子量ポリエチレンに吸収され易い
ものであり、不揮発性のものが好ましい。また、潤滑剤
吸収を促進するために加熱（６０〜１２０℃）してもよ
いので常温でワックス（固体）であっても６０〜１２０
℃で加熱して液体になるものであれば、使用可能である
。

例えばこのような潤滑油としてはオイル、ワックス類が
あり、ナフテン系潤滑油、パラフィン系潤滑油又は炭化
水素エステル等の潤滑油が使用される。

また、ワックスとしては例えば、天然品として石油系パ
ラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、石
炭系としてモンタンワ゛ツクス、植物系としてカルナバ
ワックス、ビーズワックス、合成品としてポリエチレン
ワックスが使用される。

潤滑油の浸漬処理は樹脂成形体の極表面付近に存在して
いる超高分子量ポリエチレンの粒子に吸収させる程度の
ものである。それは潤滑油中に長時間浸していたとして
も樹脂マトリックス中では浸透する速度が遅くあまり浸
漬が進まないからであり、従って本発明における浸漬は
室温〜１００℃の温度中、１０〜１２０分の範囲で行な
われる。

また、超高分子量ポリエチレンの粒子径が約３０〜２０
０μｍであることを考えると、本発明の成形体は極めて
表面のみを使用し、しかも摩耗深さが１００μｍ程度に
も達すると寿命とみなされる様な部品、例えば軸受等に
有効である。

次に本発明を実施例によって、更に詳述するが、この範
囲に限定するものではない。

実施例１ ポリアセタール樹脂（ウルトラフォルムＨ２３３０ＢＡ
ＳＦ社製）１００重量部に対して超高分子量ポリエチレ
ン（ＧＵＲ４１２Ｈｏｅｃｈｓｔ社製）１０重量部を２
軸押出機にて溶融混練りしペレットを製造した。

このペレットを用い射出成形機にて外形φ１２ｍｍ、内
径φｌＱｍｍ、長さｌＱｍｍの軸受を成形した。この軸
受を流動パラフィン（和光純薬社製）中に３０℃でｌｈ
ｒ浸漬処理した後、ｎ−ヘキサンで表面の流動パラフィ
ンを完全に除去した。

この軸受に５Ｕ５３０４表面粗さ３Ｓの軸を用いて軸受
荷重２ｋｇ／ｃｍ２、回転数３０００ｒｐｍ（９４，２
ｍ／ｍ１ｎ）で２４ｈｒ走行後の摩擦係数を測定した。

その結果を表１に示す。

実施例２ ポリアセタール樹脂の替わりにナイロン−６を用いた以
外は実施例１と全く同様にして樹脂成形体を作製し、そ
の摩擦係数を測定した。その結果を表１に示す。

実施例３ 流動パラフィンの替わりに固体のマイクロクリスタリン
ワックス［ニスマックス１３０　（ｍ、ｐ、８２゜２〜
８７．８℃）エッソスタンダード社製］を用い９０℃×
３０分浸漬した以外は実施例１と同様の操作を行なった
。その結果を表１に示す。

実施例４ 流動パラフィンの替わりにてマイクロクリスタリンワッ
クス［ニスマックス１３０］を用いた以外は実施例２と
全く同様にして結果を得た。その結果を表１に示す。

比較例１ 実施例１において射出成形後、流動パラフィンで浸漬処
理しなかった以外は実例１と全く同様にして結果を得た
。その結果を表１に示す。

比較例２ 実施例２において射出成形後、流動パラフィンで浸漬処
理をしなかった以外は実施例１と全く同様にして結果を
得た。その結果を表１に示す。

以　　下　　余　　白 量ポリエチレンが潤滑剤を吸収していることが判る。

（効果） このように、本発明方法によると超高分子量ポリエチレ
ンを含有した樹脂成形体を液状の潤滑剤中に浸漬すると
、樹脂成形体の表面層に分散した超高分子量ポリエチレ
ンが潤滑材を吸収するため、上記成形体の表面層の摩擦
係数が低下し、更に超高分子量ポリエチレン自身が自己
潤性と耐摩耗性を有するため、より一層低い摩擦係数、
耐摩耗性を有し、優れた摺動特性を具備する樹脂成形体
が得られる。

特許出顆人　　三ツ星ベルト株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、合成樹脂１００重量部に１〜３０重量部の超高分子
   量ポリエチレンを混入して得られた成形体を液状の潤滑
   油に浸漬して該潤滑油を超高分子量ポリエチレンに吸収
   させてなることを特徴とする摺動特性を有する樹脂成形
   体の製造法。