JPS59136225A - 摺動用薄膜部材の製造方法 - Google Patents

摺動用薄膜部材の製造方法

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JPS59136225A
JPS59136225A JP1055283A JP1055283A JPS59136225A JP S59136225 A JPS59136225 A JP S59136225A JP 1055283 A JP1055283 A JP 1055283A JP 1055283 A JP1055283 A JP 1055283A JP S59136225 A JPS59136225 A JP S59136225A
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JP
Japan
Prior art keywords
thin film
molecular weight
graphite
particle size
powder
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Pending
Application number
JP1055283A
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English (en)
Inventor
Michio Nakamura
中村 通男
Kaoru Kanetani
薫 金谷
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Nichias Corp
Original Assignee
Nichias Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B11/00Making preforms
    • B29B11/06Making preforms by moulding the material
    • B29B11/10Extrusion moulding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D7/00Producing flat articles, e.g. films or sheets
    • B29D7/01Films or sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/04Polymers of ethylene
    • B29K2023/06PE, i.e. polyethylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2707/00Use of elements other than metals for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2707/04Carbon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037Other properties
    • B29K2995/0088Molecular weight

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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、摺動用薄膜部材、特に録音用テープのカセッ
トな−どに使用するシート状スライド材の製造方法に関
し、さらに詳しくは超高分子量ポリエチレン/グラファ
イト材質の摺動特性の秀れた薄膜の製造方法に関する。
近年、カセットテープを使用する音響分野等の発展は目
覚ましく、テープ類が極めて高性能化している。このテ
ープ類の高性能を十分に発揮させるためにテープホルダ
ーについても均一走行、微・音吸収、テープ破損防止な
どの改良が加えられ、その一つとしてテープ両端面が摺
動するテープホルダー内面には、スライド材と呼ばれる
摺動用薄膜が設置されるようになってきており、カセッ
トテープの恒久的性能維持の面から今後このスライド材
の重要性は1すまず強調されるものと考えられる。
従来、カセットテープに使用されているスライド材は、
摺動特性のよい素材シートラ所定寸法に打ち抜き、場合
によってはエンボス加工を施したスライド材が2枚、走
行するテープの両端面を、保持するようにそしてテープ
ホルダー内に固定されることなく収容されていた。
そしてそのスライド材の素材の製造法は、常法によるテ
フロン(四フッ化エチレン樹脂〕シート、又はポリエチ
レンや紙質のベースに充填剤や表面処理剤としてグラフ
アイ)を使用し常法によりシート化したものである、し
かしながらテフロンのスライド材は摩擦抵抗が非常に小
さいなど性能面で良好であるが価格面で高価であり、一
方紙質ベースのスライド材は安価であるが長期使用する
と表面平滑性が失われて雑音発生やテープ損傷などが起
こり、ポリエチレンベースのスライド材も紙質のものよ
りは優れているにせよ、同様耐久性に劣っている、従っ
て、従来使用されていたスライド材は、価格面と恒久的
な摺動特性・機械的特性といった性能面の両立した汎用
的なスライド材という点で十分満足できるものではなか
った。
本発明は、上記問題の解決を図るためスライド材に関し
鋭意検討を行った結果、特定のポリエチレンとグラファ
イトの混合粉末を二軸スクリ一式押出機によって押し出
して押出成形体を得、その押出成形体を切削加工して薄
膜化するというスライド材の製造方法が、本発明の目的
にすべて適合することの知見を得て本発明をなすに至っ
たものである。
本発明においては、ポリエチレン/グラファイト成形体
を切削加工した面がスライド材の摺動面となるのでグラ
ファイトの滑り特性を最高度に利用することができ、摺
動面のグラファイトが簡単に脱落するなど長期使用時の
劣化がないように構成され、また押出成形体が薄膜の切
削加工にも適するように構成されている。
本発明において使用する特定のポリエチレンは、超高子
量ポリエチレンと呼ばれているもので、チーグラー法重
合により低圧法1で製造される直鎖状ポリオレフィンで
ある、この超高分子量ポリエチレンのうち、特に平均分
子量が100万〜600万であり、かつ平均粒径が18
0〜5oooμmのものが好ましい。平均分子量が10
0万未満では0.1朋厚程度の薄膜では機械的物性の低
下傾向があり、また600万を超えると押出成形の困難
、ボイドの発生均質性の欠如が現れ易い。また平均粒径
が上記範囲外ではポリエチレングラファイト粉末混合物
の流動が悪くなって通常の押出機供給口への供給に支障
を生じやすくまた経、背面からも不利である。
次に上記ポリエチレンと併用するグラファイト粉末は、
天然黒鉛の粉末であっても、ピッチコークス類のような
有機物を人工的に炭化させ、得られた無定形炭素を高温
加熱処理によって多結晶体とした人造黒鉛の粉末であっ
てもよい。しかしQ、 l l1m厚のように極めて薄
いスライド材を作るにはグラファイト粉末は天然黒鉛の
ものが好ましい。
その理由は、天然黒鉛が人造黒鉛に比べ切削加工におい
て切削刃の万般れが少なくスライド材の表面が滑らかに
仕上がるからである。さらに天然黒鉛のうちでも鱗片状
の形態のものが切削刃の万般れかないために薄膜に筋目
が入らず優れた表面平滑性が得られるので特に好ましい
。鱗片状天然黒鉛の好ましい理由は、人造黒鉛や土状天
然黒鉛に比べて切削加工の衝撃に対し特定方向に砕かれ
易い性質をもつからである。以上の各種グラファイトは
単独で使用しても2種以上併用しても差支えないC,ま
たスライド材のように特に表面平滑性が要求される場合
には、グラファイトが固定炭素90以上であって平均粒
径1〜60μmのグラファイト、特に鱗片状天然黒鉛を
用いるのがよい。固定炭素分がこれより少ないと不純物
が多くなり薄膜にピンホールが出やすくなり、また平均
粒径1μm 未満では分散状態の不均一、溶融粘度の上
昇、摺動特性の低下があり、60μmを超えると薄膜平
滑度の欠如、機械的特性の低下がみられるようになる。
そして上記超高分子量ポリエチレン粉末とグラファイト
粉末の配合割合は、そのポリエチレン70〜95重量係
、グラファイト5〜30重量係の範囲、特に最適配合割
合はそのポリエチレン80〜90重量係、グラファイト
10・〜20重量%の範囲である。
この範囲を外れるとグラファイトの滑り特性が発揮でき
ず捷た均一融合に欠陥を生じて平滑性の低下、機械的物
性の低下が起こる。
以上素材の混合粉末は二軸スクリュ一式押出機によって
押し出され、薄膜の切削加工を行う成形体を得るのであ
るが、成形体が二軸スクリーー押出法以外の圧縮成形法
、ラム押出法、射出成形法、単軸スクリュー押出法によ
って得られるものでは本発明のような平滑性、耐摩耗・
摩擦特性、機械的物性の薄膜を得ることはできない。
即ち、圧縮成形法では超高分子量ポリエチレンの溶融粘
度が大きいためグラファイトとポリエチレンの融着・融
合が不十分で、薄膜表面はグラファイトの脱落などによ
り超高分子量ポリエチレンだけとなり、ラム押出法では
樹脂とシリンダー間の摩擦熱により押出棒状成形品の円
周部の融着・融合は進むが中心部の融着・融合はグラフ
ァイトの滑性のために不十分であり、その結果切削加工
した薄膜の均一性に欠けるeまた単軸スクリュー押出法
でもグラファイトの滑性のため融着・融合が十分でない
、これに対して二軸スクリュー押出法による成形体だけ
が薄膜切削加工に適切で均質な成形体であることが確認
できたのである。このことは切削加工した薄膜を観察し
てみれば二軸スクリュー押出法の薄膜が予想外に均一な
融着・融合組織となっていることが判明し、この事実が
本発明のスライド材が極めて耐久性を持っていることの
原因であると考えられる。
上記二軸スクリュー押出法によって得た成形体を切削加
工することにより薄膜のスライド材を得る、そして前述
したように特定の素材を用いたことと二軸スクリュー押
出法を採用したことが切削加工面の摺動特性の耐久性を
確保できたものである。切削加工するための成形品形状
は制限されないが、丸棒成形品を押し出し適当長に裁断
し、また切削加工方法も制限されないが、裁断した丸棒
を適当な内径寸法を削り抜き、切削加工して所望厚の薄
膜にする々どの方法をとることができる。
切削加工した面のあらさは、スライド材における場合1
0μ以下とすることにより走行均一性、微音吸収、テー
プの端面保護などの要求を十分満足できるものであっf
c。
次に実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例中、部は重量部を意味する。
実施例1 平均分子量190万、平均粒径250μmの超高分子量
ポリエチレン()・イゼツク、z、ミIJオン240M
三片石油化学社製商品名)80sに、固定炭素99.1
係、平均粒径16μmの鱗片状天然黒鉛20部を、ヘン
シェルミキサーを用い均一に乾式で混合したのち、その
混合物を二軸スフ1ツユー押出機に投入し押出温度18
0〜200℃、押出速度1.5KQ/hrの条件で押し
出して12071mφの丸棒成形体を得た。得られた成
形体を切削加工して非常に平滑な0.1aJiの薄膜を
得た。この薄膜の物性は第1表のとおりであった〇 実施例2 ・− ハイゼックスミリオン240 M (y■出)80音じ
に、実施例1で使用した鱗片状天然黒鉛15音すと固定
炭素90.平均粒径6μmの鱗片状天然黒鉛5音すとを
、タンブラ−を用い均一に乾式で混合したのち、実施例
1と同様な方法で、非常に平滑な0.11〃肩厚の薄膜
を得た。この薄膜の物性は第1表のとおりであった。
実施例3 ハイゼックスミリオン240 M (前出)90部に、
固定炭素99,5%、平均粒径10μmの鱗片状天然黒
鉛ioi[1、ヘンシェルミキサーを用い、均一に乾式
で混合したのち、実施例1と同様な方法で、非常に平滑
な0.1 mm厚の薄膜を得た。この薄膜の物性は第1
表のとおりであった。
比較例1 平均分子量210万、平均粒径120μmの超高分子量
ポリエチレン(ハイゼックスミリオン240 S 。
三片石油イし学社製商品名)80部に、実施例1で使用
したのと同じ鱗片状天然黒鉛20部を、ヘンシェルミキ
サーを用い、均一に乾式で混合したのち、その混合物を
実施例1−と同様に二軸スクリュー押出機に投入したと
ころ、押出機の投入口からの食い込みが悪く、成形体を
得るに至らなかった。
比較例2 ハイゼックスミリオン240 S (前出)908BK
、固定炭素99.9%、平均粒径1.0μmの人造黒鉛
10部ヲ、ヘンシェルミキサーを用い、均一に乾式で混
合したのち、その混合物を予備成形(圧力250Kq/
cA 、 10分間つし、そのまま加熱溶融(180℃
60分間つしさらに冷却処理(圧力を300KQ/cJ
に上昇、自然放冷)する圧縮成形法により70闘φ×1
307/IffφX 13Q+〃+J(の頭を切った円
錐状成形体を得た。得られた成形体を切削加工してQ、
 l 1/m厚の薄膜を得たところ、薄膜は比較的剛直
で薄膜には切削時の刃の毀れによる筋目が発生し、スラ
イド材として実用できなかった。この薄膜の物性は第1
表のとおりであった。
比較例3 平均分子量180万、平均粒径180μmの超高分子量
ポリエチレン(ホスタレンG(JR412,ヘキスト社
製)80部に、固定炭素995%、平均粒径0.7μm
の土状天然黒鉛20部を、ヘンシェルミキサーを用い、
均一に乾式で混合したのち、その混合物を比較例2にお
けると同様に圧縮成形法により70yimφ×130闘
φX13(IIHの頭を切った円錐状成形体を得、切削
加工を行い01騎厚の薄膜を得たところ、比較例2と同
様筋目が発生しスライド材として実用できなかった。こ
の薄膜の物性は第1表のとおりであった。
比較例4 平均分子量70万、平均粒径200μmの超高分子量ポ
リエチレン(ハイゼックスミリオン145 M 。
三片石油化学社商品名) 90部に、実施例1で使用し
た鱗片状天然黒鉛1o部を、ヘンシェルミキサーを用い
、均一に乾式で混合し、比較例2と同様に圧縮成形法に
より頭を切った円錐状成形体を得、切削加工を行ったが
薄膜の強度が極度に弱く、薄膜にす不ことが不能であっ
た。
比較例5 ホスタレンG’UR412(前出) 80部に、固定炭
素99.5%、平均粒径6μmの鱗片状天然黒鉛20部
を、ヘンシェルミキサーを用い、均一に乾式で混合し、
比較例2と同様に圧縮成形法により頭を切った円錐状成
形体を得、切削加工によりQ、 l 1lff厚の薄膜
を得た。この薄膜の物性は第1表のとおりであった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 超高分子量ポリエチレン粉末70〜95 重量%、
    グラファイト粉末5〜30重量%からなる混合粉末を、
    二軸スクリュー押出機により押し出して押出成形体を得
    、次いで該押出成形体を切削加工して薄膜化することを
    特徴とする摺動用薄膜部材の製造方法。 2 超高分子量ポリエチレン粉末が平均分子量100万
    〜600万、平均粒径180〜8000μmのものであ
    り、グラファイト粉末が固定炭素90%以上、平均粒径
    1〜60μmの鱗片状天然黒鉛粉末である特許請求の範
    囲第1項記載の摺動用薄膜部材の製造方法。 6 薄膜の面あらさが10μ以下である特許請求の範囲
    第1項又は第2項記載の摺動用薄膜部材のWr方法。
JP1055283A 1983-01-27 1983-01-27 摺動用薄膜部材の製造方法 Pending JPS59136225A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6474243A (en) * 1987-09-16 1989-03-20 Mitsuboshi Belting Ltd Ultrahigh molecular weight polyethylene resin composition
KR100727553B1 (ko) 2006-03-02 2007-06-14 정명구 자기소화성이 강한 롤러 외갑체

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6474243A (en) * 1987-09-16 1989-03-20 Mitsuboshi Belting Ltd Ultrahigh molecular weight polyethylene resin composition
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