JPS5865767A - ポロンナイトライドを含有する潤滑性塗料 - 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】 本発明はボロンナイトライド（４Ｍ索と窒素とが交互に
並んだ六角格子を結晶としてもつセ２ミツクスの一柚）
を含有し、ゴム弾性を有する組成物に関するものである
。

峰しくは、物体に塗布した後生成する被膜が潤滑性を有
し、且つ物体の延伸、屈曲、圧縮尋に追随する性質をも
つ潤滑性塗料に関するものである。

ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や、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（
Ｆ　Ｅ　Ｐ　）あるいは、エチレン−テトラフルオロエ
チレン共重合体（Ｅ−ＴＦＥ）σ）様なフルオロカーボ
ンポリマー、もしくは、二硫化モリブデン等をポリアミ
ド、エポキシ樹脂等の様な熱硬化性硬質樹脂もしくは、
熱ａＪ塑性ポリウレタンゴム、フッ素ゴムの様なゴム弾
性体に配合した潤滑性塗料は金属表面の潤滑性、非粘着
性に、またゴム弾性体の表面に塗布し、コ°ム弾性体の
性質を損うことなくその表面を潤滑性、非粘着性にする
為広く使用されている。なかでもゴム弾性体に接着し１
．ゴム弾性を有する潤滑性組成物が提供されたことによ
り、その応用範囲は大きく広かった。

日本特許第９６２０１９号には、その代表的な組成物が
記載されており、これらの組成物により基材であるゴム
弾性体の表面を、基材の物性を損わない温度で潤滑性、
非粘着性に改質することができる。また、その表面改質
被膜は、基材に接海し、基材の延伸、屈曲、圧縮に追随
する特徴をもっている。

そして、上記特許の組成物をはじめとしてほとんどこの
棟の組成物において、潤滑性、非粘着性を求める為に、
フルオロカーボンポリマーを使用している。

しかしながら、フルオロカーボンポリマーは、潤滑性、
非粘着性において優れた耐熱性樹脂ではあるか、摺動材
として利用する場合は、摺動速度が速くなるにつれて摩
擦係数が大きくなる等の欠点を有している。上記日本特
許第９６２０１９号から得られるゴム弾性を有する潤滑
性組成物も、則様な欠点を有し、摺動速度が迷くなると
摩擦係数が大きくなる。その上、圧縮荷重の大きい所で
の摩擦係数も大きくなり、又、長時間圧動じたままで放
置した後、圧縮したまま摺動すると、摩擦係数が非常に
大きくなる。

これは、フルオロカーボンポリマーの熱伝導率が０Ｋ１
０００３７ｄ／ｃｒｒＬ＠Ｓｅｃ　ａ　℃と悪い為と、
限界ＰＶ　＆が５〜１０　（Ｖ＝３０ｃｍ／ｓｅｃの時
）と低イ為、ソシテ圧縮荷重に対して塑性変形をおこし
やすい為に起因するものと考えられる。その現象が、組
成物中に含まれるゴム弾性体の影魯で、より大きく現わ
れるのである。

基材のゴム弾性体の使用用途には、圧縮して、空気、水
などのシール材として利用されることか多く、このこと
からして、圧動したままでの滑り特性が問題なのである
。この欠点をとりのそく為、黒鉛、二硫化モリブデン等
を使用すると、滑り性能がフルオロカーボンポリマーを
使用したものに比べて大きく劣り、また、被膜が温潤時
においては、摩擦係数が極端にあがってし筺う。

発明者は、これらの欠点をおぎなう為、研究、検討し、
フルオロカーボンポリマーの替りに熱伝導率０．１５　
ｃｎＬ／ｃｍ　ｍ　ｓｅｃ　ｅ　”Ｃと熱伝導性が良く
、限界ｐｖ値がおよそ１０００　（Ｖ＝３０ｃｍ／ｓｅ
ｃの時）という様に高いボロンナイトライドを使用する
ことにより、生成された被膜が、摺動速度の速い時でも
、烏圧縮時でも摩擦係数の低い、なおかう湿潤時におい
ても滑り性能の良い、弾性潤滑塗料を得ることに成功し
た。

本発明に使用するボロンナイトライドは、粒径数１０μ
以下のものであれば良いが、最大にその特性を得る為に
は、粒径１〜５μで、結晶性の良好なものが良い。

また本発明で、基材に接着し、ゴム弾性を有するゴム弾
性体Ｐ）としては、水に分散しているものか、有機溶剤
に溶解しているものか、もしくは、有機浴剤に可溶なも
のであり゛、基材に塗布乾燥後、基材に接着し均一なゴ
ム弾性を示す被膜を形成するものであればなんでもよい
。

しかし、望ま１くは、硬質、半硬質のゴム弾性体か良い
。この様な接層性ゴム弾性材料としては、熱可塑性ポリ
ウレタンゴム、熱硬化性ポリウレタンゴム、ニトリルゴ
ム、クロロプレンゴム、°７ツ系ゴム、エチレン−酢酸
ビニール共重合体の様なゴム弾性体があげられる。

さらに、より接着力の優れているもの、より嘴り性の良
いものを得る為には、上記接着性を有するゴム弾性体と
完全相溶もしくは部分相溶する接層補強性樹脂、被膜硬
度調整用樹脂を併用することが望ましい。

この峠な接着補強性樹脂、被膜硬度調整用栢Ｈｂとして
は、エポキシ樹脂、フェノールｌｆ脂、Ｍ”Ｊ塑性のア
クリル系樹脂等があげられる。

本発明の潤滑性塗料より生成される被膜における各成分
の比率は、通常、ボロンナイトライド（Ｃ１／接着性を
有するゴム弾性体（ａ）、あるいはこのゴム弾性体（ａ
）十接層補強性樹脂、被膜硬度調整用樹脂（ｂ）　＝　
２０／８０〜８０／２０好ましくは、３０／７０〜６０
／４０ノ範囲であり、上記割合中（ａ）と（ｂ）の配合
比率は、（ａ）／（ｂ）＝ｌＯＯ１０〜４０／６Ｃｘｒ
）範囲である。

本発明における塗料の製造は、上記ゴム弾性体（ａ）あ
るいはゴム弾性体（ａ）と接着補強性樹脂、被膜硬度調
整用樹脂（ｂ）を含有する溶液中に、ボロンナイトライ
ドを均一に分散させる方法であればなんでもよく、ボー
ルミルを使用する場合は、内答吻全てをボールミルに入
れ３０分から４８時間混合することにより望ましい状態
に分散させることができる。

本発明で得られる準料は、ディッピング、はけ塗り、ス
プレー等で基材に塗布Ｉ２、室温にて乾燥するか、もし
くは加熱乾燥し、更に必要に応じて基材であるゴム弾性
体の物性をそこなわない根度の温度と時間で加熱して被
膜を形成あるいは硬化することができる。

基材であるゴム弾性体の表面に生成した被膜は、基材で
あるゴム弾性体の延伸、屈曲、圧縮等によく追随し、優
れた潤滑性、非粘漸性を示す。

以下に本発明の実施例を示す。

冥施例−１ （ａ）ゴム弾性体 ’Ｉ：ｙｌｏｋ　ｃｏ−４０２５Ｗ％浴液　　２４０ｇ
ｒ（Ｃ）滑材 デンカボロンナイトライドＧＰ　　　　　　　　４０ｉ
ｒ溶　　　　　剤 Ｔｏｌｕｅｎｅ　　　２２０ｇｒ 上記配合材料をボールミル・ボットに投入し、１０１０
０ｒｐ′＠転数で４８時間混練する。

この塗料を、アセトンにて表面を脱脂した７０Ｈａのニ
トリルゴムの１００％Ｘ２００九×２九ｔシートの表面
に、スプレーにて乾燥後生成される被膜が、２０μの厚
さになる様塗布し、風乾後、１５０℃尤て１０分間焼付
は処理する。斯様にして上記シート表面に生成した被膜
は、基材であるニトリルゴムによく接着し、基材の延伸
、屈曲、圧縮等に追随し、なおかつ上記シートであるニ
トリルゴムの表面を潤滑性の優れた次面に改質すること
ができた。

実施例−２ （ａｌゴム弾性体（フッ素ゴム） ダイエル　Ｇ−５０１４８５９ｒ （Ｃ１滑　　　材 デンカボロンナイトライドＧＰ　　　　　　　　５０，
９ｒ溶　　　　　剤 メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　２３３．）
７ｒ実施ＦＩＪ−１と同様の方法で上Ｈｅ＋配合材料を
混練することにより塗料化した後、この塗料にダイエル
Ｇ　−５０１の加硫剤Ｖ−３を１５９ｒ投入し、前もっ
てアセトンにて表面を脱脂した７０）ｉｓのフッ素ゴム
シート１００鬼×２００へ×２鬼ｔの表面に、実施例−
１と同様に塗布し、風乾後、１５０℃にて３０分間焼付
は処理した。

しかして上記シートに生成した被膜は、基材であるフッ
素ゴムに接着し、基材の延伸、屈曲、圧縮等に追随し、
なおかつフッ素ゴムの性質を保持したまま、表面を潤滑
性の優れたゴムに改質することができた。

実施例−３ （ａ）ゴム弾性体（熱可塑性ポリウレタンゴム）パラプ
レｙ　　Ｐ２２Ｓ　　　　　　　　　　　　３６９ｒ（
ｂ）接着補強性樹脂・被膜硬度調整用樹脂ポリビニル・
ブチラール　３０００−　Ｋ　　　　　２４ｇｒ（Ｃ）
Ｉｖ材 ボロンナイトライドＧＰ　　　　　　　　　　　　４０
ｇｒ溶剤 テトラハイドロフラン（ＴＨＦ　）　　　　　　　２８
０．！ｉ’ｒメチルエチルケトｙ（ＭＥＫ）　　　　　
　　１２０＆ｒ実施例−１と同様の方法で上記配合材料
を混枕することにより塗料化した。この室料を、Ｉ５１
　モつ面に、実施例−）と同様に塗布し、風乾後、１ｏ
。

℃で１０分間加熱乾燥した。生成した被膜は、実施秒１
］−１，２と同様すぐれた接着力、追随性、旧情性を保
持していた。

実施例−４ （ａ）ゴム弾性体（熱可塑性ポリウレタンゴム）パラプ
レンＰ２２Ｓ　　　　　　　　　　　　３６ｐｒ（ｂ）
接層補強性樹脂・被膜硬度調整用樹脂（エポキシ樹脂） ＸＮ−１０５７１７１ｒ Ｉｃｌ滑材 デンカボロンナイトライド　　　　　　　　　４０．！
ｉｌｒ溶　　　　剤 テトラハイドロフラン（ＴＨＦ）　　　　　　　２８Ｒ
ｒメチルエチルケトン（ＭＥＫ）　　　　　　　１２０
，９ｒ実施例−１と同様の方法で上記配合材料を混練す
ることにより塗料化した。この奎料にエポキシ樹脂ＸＮ
−１０５７の硬化剤ＨＹ−９９４を７ｇｒ投入し、前も
ってアセトンにて表面を脱力日ルた７０Ｈ８のりロロプ
レンゴムシー）　１００％Ｘ２０岨−Ｘ２％−のに面に
、実施例−１と同様に塗布し、風乾後、１００’Ｃにて
２０分間焼付は処理した。

生成した被膜は、前ｄ己実施例と同４．−ｍ　ｆぐれた
接着力、追ｌＩｉ！ｌ性、潤滑性を有していた。

実施例−５ （ａ）ゴム弾性体 ニラボラ：ｙ　　Ｎ−２３０４３５Ｗ％浴ａ　　　　６
０．ｊｉｌｒ（ｂ）接層補強性槌脂・被膜硬度調整用樹
脂Ｃｈｅｍｌｏｃｋ　２０５　２５Ｗ％溶ｉ＆　　　　
１９６．ｐｒ（Ｃ）滑　　　　材１ デンカボロイナイトライドＧＰ３ｏＩＩｒ溶　　　　剤 メチルエチルケトン（ＭＨＫ）　　　　　　　２１４．
Ｆｒ実施例−１と同様の方法で上記配合劇料を混練する
こと°により塗料化した。この迦科を、前もってアセト
ンにて表面を脱脂した７０Ｈ８のニトリルゴム１００鬼
×２００九ｘ２％　　シートの狭面に、東り例−１と同
様に塗布し、風乾後、１５０”Ｃで２０分間焼付は処理
した。

生成した被膜は、ＭＬＩ記実施例と同様すぐれた接着力
、追随性、潤滑性を有していた。

尚、上述してきた実施例−１〜５においては、使用する
目的に応じて所要の添加剤を添加しつつ実施することは
百うまでもない。

例えば、実施例−１〜５におけるボロンナイトライドは
高価であり、この原価低減対策として増警剤を添加した
り、ある〜・は白色のボロンナイトライドに黒色吟の適
宜の膚色を′ｍ″Ｖ為の着色薊を８）加したり、さらに
は導電性、その他の目的の＾に、カーボンブラック、グ
ラハイド、二値化そりブデン、フッＸＷ脂−ＰＦＥ、Ｐ
ＦＡ、Ｆ）；Ｐ％を玲加しつつ実施する等の夷ｈガなφ
げることかできる。

実施例−１〜５にっ−・て、生成された表圓蝕瞑の基材
への接着力と摩擦係数を、表−１にて示す。

表　−１ 接着カニＪ　Ｉ８　Ｋ−５４００ノロ、１５にヨル基盤
目テープテスト ただし、はぎとり用テープはＪＩＳＺ−１５２２の１８
鬼巾を使用 摩擦係数：摺動板　　　　１ｃｉの鋼板（鏡面）荷　　
＊　　　　　１０００　ｇｒ　／ｃＩＩｔ摺動速度　　
　　１００ｎＴ１１／Ｉｎ１ｎ又、衣−２にて実施例−
４と、滑材にフルオロカーボンポリマーを使用した弾性
（Ｙ　隋塗料より生成されたｔｌｌＱとの孝捺係数比較
を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　ゴム弾性体の溶液にボロンナイトライドを配
   合してなる潤滑性塗料。 （２）上記ゴム弾性体とボロンナイトライドの配合蓋が
   、重量比で２０／８０〜８０／２０の範囲であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の潤滑性塗料。 （３）　　ゴム弾性体、およびこのゴム弾性体と完全相
   溶あるいは部分相溶性を有する接着補強性樹脂、被膜硬
   度ｖ４整用樹脂の溶液にボロンナイト２イドを配合して
   なる潤滑性塗料。 （４）上記ゴム弾性体と接着補強性樹脂、被膜硬度調整
   用樹脂の配合量が、重量比で、　１００１０〜３０／’
   ７０の範囲であるとともに＠該ゴム弾性体および接着補
   強性樹脂１．被膜硬度調整用樹脂と上記ボロンナイトラ
   イドの配合量が、重量比で２　ｏ／ｓ　ｏ〜８０／２０
   の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載の潤滑性塗料。 （５）上記ゴム弾性体が熱可塑性ポリウレタンゴム、熱
   硬化性ポリウレタンゴム、ニトリルゴム、クロロプレン
   ゴム、フッ素ゴム、あるいはエチレン−酢酸ビニール共
   重合体であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第３項記載の潤滑性塗料。 （６）上記接着補強性樹脂、被膜＠！度調整用樹脂がエ
   ポキシ樹脂、フェノール樹脂、あるいは熱可塑性のアク
   リル系樹脂であることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の潤滑性塗料。 （力　上記ボロンナイトライドの粒径が１〜５μである
   ことを特徴とする特許ｄｈ求の範囲第１項または第３項
   記載の潤滑性塗料。 （８）増量剤、導電剤、着色剤、あるいはその他の添加
   剤を添加することによりなる特許請求の範囲第１項また
   は第３項記載の潤滑性塗料。