JPS59179657A

JPS59179657A - 含油合成樹脂組成物

Info

Publication number: JPS59179657A
Application number: JP5546583A
Authority: JP
Inventors: Teruhisa Tomogane; 友金　照久
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1983-03-31
Filing date: 1983-03-31
Publication date: 1984-10-12

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】本発明は含油合成樹脂組成物に関するものである。

含油合成樹脂組成物は、その低摩擦性、耐摩耗性などの
特性を生かして軸受、カム、ギヤ、摺動板など良好な滑
りを要求される部材、換言すれば要滑部材に利用されて
いる。

従来、かかる含油合成樹脂組成物としては２例えば、特
公昭４６−４２２１７号公報に開示されている如く、ポ
リアセタール、ポリアミドなどの粉末に潤滑油を混合し
、押出機、射出成形機にて混練含油化したものが知られ
ているが、混練時に潤滑油の分離を生じ易く、加工安定
性を欠くとともに、射出成形機においてペレット化した
材料をスクリューで送る際にスクリューへの材料の喰込
み不良を生じ易く、高サイクル成形には適さないという
不具合がある。

また、特公昭４６−５３２１号公報に開示されている如
く、ポリアセタールなどの粉末を過剰の潤滑油中で樹脂
の融点以上の温度で混合した後。

冷却して沈降した樹脂を粉末化したものも知られている
が、工程が繁雑であるとともに含油量を所定値に調整す
るのが難しいという不具合がある。

さらには、吸油担体として活性炭な、どの多孔質体を用
い、吸油させた多孔質体と熱可塑性樹脂を混合して２軸
押比機で混練ペレット化したものも知られているが、活
性炭などの吸油担体は、摩擦。

摩耗特性に関しては疎外因子として作用し、特に高荷重
、高速摺動という条件下での摩擦、摩耗特性の向上を充
分に図ることができないという不具合がある。

本発明は、かかる点に濯み１合成樹脂に液体潤滑剤およ
び高級脂肪酸、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸アルキルエス
テルなどの助剤を配合する他、少量のノニオン系界面活
性剤を配合することにより。

液体潤滑剤の分離を防止し、摩擦、摩耗特性の向上と成
形加工性の向上を図るとともに、さらＧこ。

適量の繊維状充填剤と金属粉末とを配合することにより
、摩擦、摩耗特性の向上をより一層図った含油合成樹脂
組成物を提供するものである。

すなわち１本発明にかかる含油合成樹脂組成物は２合成
樹脂１００重量部に対して液体潤滑剤を２〜１５重量部
、高級脂肪酸、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸アルキルエス
テルのうちの１種またしよ２種を０．１〜２．０重量部
、さらに、ノニオン系界面活性剤を０．２〜１５重量部
、ｌｌ＆維状充填剤と金属粉末とを合計量が１１０重量
部を越えない範囲で配合してなり、かつ、繊維状充填剤
は１０〜４０重量部、金属粉末は１０〜１００重量部の
配合割合にあることを特徴とするものである。

合成樹脂としては、ポリアセクール、ポリアミド、ポリ
ブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ポリスルフォン、ポリカーボネート、ボリアリレー
トなどの自己潤滑性と耐摩耗性に優れたものが使用され
る。

液体潤滑剤としては、スピンドル油、タービン油、マシ
ン油、ダイナモ油等の芳香族系潤滑油。

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、ポリグリコール、シリコーン等の合成潤滑油
など、一般に使用されている／１ｉｌＩ滑油が使用され
る。この液体潤滑剤は２合成樹脂１００重量部に対して
２〜１５重量部配合されるが、２重量部未満では摩擦特
性および摩耗特性の向上が充分に図れず、また、１５重
量部を越えると合成樹脂の物性を損ねる結果となり好ま
しくない。

高級脂肪酸系の助剤としては、ステアリン酸。

ステアリン酸亜鉛、ブチルスチアレートなどの高級脂肪
酸、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸アルキルエステルが使用
される。かかる助剤は９合成樹脂との親和性が高く１合
成樹脂と液体１ｆｌ！Ｉ滑剤との間での化学的相互作用
を高め、内部滑剤あるいは外部滑剤として作用する。こ
の助剤は７合成樹脂１００重量部に対して０．１〜２．
０重量部配合されるが、０．１重里部未満では上記化学
的相互作用も充分に高めることができす１成形加工上、
特に射出成形機における可塑化工程での問題、つまり。

液体ａ滑剤の分離を生じ易くなるという問題がでる。一
方、助剤の配合量が２．０重量部を越えると、この助剤
のブリードが生じ、成形加工上および成形品使用上の問
題がでてくる。

ノニオン系界面活性剤としては、アルキルフェノール型
、ソルビタンエステル型あるいはエーテル型のものが使
用される。このノニオン系界面活性剤は１合成樹脂と液
体潤滑剤との間での化学的相互作用を高め、内部滑剤あ
るいは外部滑剤として作用する。ノニオン系界面活性剤
は１合成樹脂１００重量部に対して０．２〜１５重量部
配合されるが、０．２重量部未満では上記化学的相互作
用を充分に高めることができず２成形加工中、特に可塑
化工程で液体潤滑剤の分離を生じ易くなり。

また、１５重量部を越えると、このノニオン系界面活性
剤のブリードが発生し、加工」二および成形品使用上の
問題がでてくる。

上記高級脂肪酸系の助剤とノニオン系界面活性剤とは、
いずれも同様の作用を呈するものであるが、この両者を
併用することにより、含油合成樹脂組成物の摩擦特性お
よび摩耗特性の向上、並びに成形加工性の向上を相乗的
に高める作用を呈するものである。すなわち、高級脂肪
酸系の助剤およびノニオン系界面活性剤は、いずれも単
独で用いると各々の合成樹脂に対する添加量に限界があ
ることから、上記摩擦特性、摩耗特性、成形加工性など
含油合成樹脂組成物の物性向」二を図るにも限度がある
が２両者の併用により内部滑剤あるいは外部滑剤として
作用する添加剤を合成樹脂に対してより多く配合するこ
とが可能となる。そして。

このノニオン系界面活性剤の配合により含油合成樹脂組
成物において液体／ｌ１ｌＩ／Ｖｊｔ剤がミクロ粒子と
なって均一に分散され、液体潤滑剤の配合量を多くして
も成形加工中における液体ｉｆａ滑剤の分離や射出成形
機のスクリューへの材料の喰込み不良が防止されるため
、高級脂肪酸系の助剤による作用と相俟って加工安定性
、摩擦特性および摩耗特性の向上が図れるのである。

因に、高級脂肪酸系の助剤のみを添加した場合。

合成樹脂と液体ａ滑剤との相溶性が充分に図れず。

成形加工が実質的にできなくなる。逆に、ノニオン系界
面活性剤のみを添加した場合、摩擦係数の低減および耐
摩耗性の向上はある程度図れるものの１合成樹脂と液体
潤滑剤との相溶性の点で若干問題が残る。

繊維状充填剤としては、炭素繊維、ガラス繊維。

チタン酸カリウム繊維の他、麻、綿、羊毛等の天然繊維
、セルロース等の合成繊維など一般の親油性を有する繊
維などが使用される。この繊維状充填剤は２合成樹脂１
００重量部に対して１０〜４０重量部配合されるが、１
０重量部未満では充分な補強効果が得られずに耐摩耗性
の向上を充分に図れず、また、４０重量部を越えると成
形加ユ］性に悪影響を及ぼす不具合がある。

金属粉末としては、銅、鉛、錫などの金属粉。

銅合金、鉛合金、錫合金などの粉末１例えば、噴霧ケル
メツト粉（銅鉛合金粉）、青銅粉などが使用される。こ
の金属粉末は、熱膨張係数の低下。

熱伝導率の向上を図り７寸法安定性を良くするとともに
高負荷での使用を可能にするものであり。

合成樹脂１００重量部に対して１０〜１００重量部配合
されるが、１０重量部未満では充分な効果が得られず、
また、１００重量部を越えると、効果の向上はそれほど
期待できないうえ、成形品がもろくなり、成形加工も難
しくなる不具合がある。

繊維状充填剤と金属粉末とは１両者を合わせた配合量が
合成樹脂１００重量部に対して１１０重量部以下に設定
されるが、１１０重量部を越えると、繊維状充填剤と金
属粉末の各々がその上限値（前者は４０重量部、後者は
１００重量部）以下の配合量にあっても成形品がもろく
なるとともに。

成形加工も難しくなる不具合がある。

以下１本発明を実施例につき比較例との比較試験に基づ
いて説明する。

〈実施例〉本例の配合割合は以下のとおりである。

ポリアセクール樹脂　　　　　　１００重量部（ポリプ
ラスチック株式会社製ジュラコンＭ　９０−００フレーク）メカニックオイル　　　　　　　　　４重量部ステアリ
ン酸亜鉛　　　　　　　０６５重量部ノニオン系界面活
性剤　　　　　１．０重量部炭素繊維　　　　　　　　
　　　　３０重量部銅鉛合金粉　　　　　　　　　　　
５０重量部上記配合剤をスーパーミキサーで混合し、２
軸押出機にて混練ペレタイズした材料を用い、射出成形
機で試験片を作成した。

〈比較例１〉本例の配合割合も！以下のとおりである。

ポリアセクール樹脂　　　　　　１００重量部（ポリプ
ラスチック株式会社製ジュラコンＭ　９０−００フレーク）メカニ・ツクオイル　　　　　　　　　４重量部ステア
リン酸亜鉛　　　　　　　０．５重量部ノニオン系界面
活性剤　　　　　１．０重量部上記配合剤をスーパーミ
キサーで混合し、２軸押出機にて混練ペレタイズした材
料を用い、射出成形機で試験片を作成した。

く比較例２〉本例の配合割合は以下のとおりである。

ポリアセクール樹脂　　　　　　１００重量部（ポリプ
ラスチック株式会社製ジュラコンＭ　９０−００フレーク）メカニ・ツクオイル　　　　　　　　　４重量用）ステ
アリン酸亜鉛　　　　　　　０，５重量部活性炭　　　
　　　　　　　　　１．０重量部上記配合剤を実施例と
同様にスーパーミキサーで混合し、２軸押出機にて混練
ペレタイズした桐材を用い、射出成形機で試験片を作成
した。

比較試験は、ジャーナル試験により摩擦、摩耗特性を調
べるものである。試験片は内径８絹、外径１５龍、長さ
１５龍の円筒体で、この試験片にシャフトを嵌合し、シ
ャフトの垂直方向に荷重を負荷させた状態でシャフトを
所定速度で回転させ。

摩擦係数および試験片の摩耗量を測定した。シャフトは
３４５Ｇで表面粗さは３Ｓである。試験結果を次表に示
す。なお、試験条件において、荷重は５　ｋｇ　／　ｃ
ｎｌ　、速度は２Ｑ　ｍ／ｍｉｎ　、試験時間は１００
時間である。

１．２のいずれよりも摩耗変位量が少なくなっており、
これは繊維状充填剤による導油（Ｖ：、駒片内部の液体
潤滑剤を摺動面へ導く）効果によって。

良好な耐摩耗性が得られたものと認められる。

また、実施例と比較例１について各々の限界ＰＶ値（荷
重と速度の積（ｋｇ　／　ｃｔＡ−ｍ　／　ｍｉｎ　＞
　）を比較したところ、実施例は５００．比較例１は３
００であり、繊維状充填剤と金属粉末の添加が限界ｐｖ
値の向上に大きく寄与していることがわかり。

本発明の場合、高負荷での使用が可能となる。なお、限
界ｐｖ値は２０ｍ／ｍｉｎの速度条件下で３０分毎に５
　ｋｇ　／　ｃＪの荷重を累積負荷させていくことによ
り測定した。

繊維状充填剤として、ガラス繊維やチタン酸カリウム繊
維を用いた場合、炭素繊維の場合に比べて摩擦、摩耗特
性については若干効果が劣るが。

限界ｐｖ値については炭素繊維の場合と同様の効を奏す
る。

なお、繊維状充填剤のみを添加した試験片について別途
限界ＰＶ値を測定したところ、その値は４００であり、
上記実施例の場合よりも低い値を示し、金属粉末が限界
ｐｖ値の向上に大きく寄与していることが確認された。

これは、金属粉末によって熱伝導率が高くなり、試験片
内部での熱蓄積が防止され、試験片が著しく高温になる
のが防止されるのが一因と考えられる。また、実施例で
は熱膨張および熱変形が金属粉末によって緩和され７寸
法安定性も高かった。

上記実施例では銅７０％、鉛３０％の合金粉末を用いた
が、銅８０％の合金、銅９０％の合金など他の組成に係
る銅鉛合金粉を用いてもよい。この場合、鉛の含有量が
多いものほど高荷重での使用は安定する。また、上記銅
鉛合金粉に代えて青銅粉を使用しても摩擦、摩耗特性に
は大差がな（。

上記実施例と同様の傾向を示した。

また、上記試験片の成形において、実施例では金属粉末
による熱伝導性の向上により、成形品が早く冷却され、
成形サイクルが短くなると認められた。

さらに、実施例では押出ペレタイズ時における油分の分
離や射出成形機のスクリューへのベレットの喰込み不良
はみられなかった。一方、比較例２では油分の分離やペ
レットのスクリューへの喰込み不良がみられ、加工安定
性に欠ける傾向があった。

また、摩擦係数はノニオン系界面活性剤の配合量が多く
なるほど低下するが、このノニオン系界面活性剤は多量
になると可塑剤的な作用を呈し。

成形品の熱変形温度が低くなり、高負荷走行を行なうと
成形品の熔融を招く不具合がある。例えば。

比較例１において、ノニオン系界面活性剤の配合量を１
５重量部とし、荷重５　ｋｇ　／　ｃ己、速度４０ｍ／
ｍｉｎの条件で試験したところ、短時間のうちに試験片
の熔融がみられた。従って、ノニオン系界面活性剤を多
量に配合したものは主として低負荷での使用に適すると
いうことがわかる。

なお、ノニオン系界面活性剤の添加量は液体潤滑剤の添
加量の２５％程度が好ましく、２５％以下では液体潤滑
剤のだきこみが不充分となり、また、２５％以上になる
と成形品の熱変形温度が若干低下することになるが、２
５％以上若しくは以下で使用することはもちろん可能で
ある。

以上のように１本発明によれば１合成樹脂に対して液体
潤滑剤および高級脂肪酸系の助剤の他。

少量のノニオン系界面・活性剤を配合したことにより、
成形加工中における液体ａ滑剤の分離や射出成形機のス
クリューへの材料の喰込み不良が防止され、加工安定性
が向上し、さらに、繊維状充填剤と金属粉末とを適量配
合したことにより、耐摩耗性の向上および限界ＰＶ値の
向上が図れ、また。

成形ザイクルが短くなって生産性が向上し、軸受。

カム、ギヤなどに適用してその摩擦特性および摩耗特性
を向上−せしめることができ、特に高負荷での使用が可
能になるという優れた効果が得られる。

音１頁の続き１１００７１１０２　）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）合成樹脂１００重量部に対して液体潤滑剤を２〜
１５重量部、高級脂肪酸、高級脂肪酸塩。高級脂肪酸アルキルエステルのうちの１種または２種を
０．１〜２．０重量部、ノニオン系界面活性剤を０．２
〜１５重量部、繊維状充填剤と金属粉末とを合計量が１
１０重量部を越えない範囲で配合してなり、かつ、繊維
状充填剤は１０〜４０重量部、金属粉末は１０〜１００
重量部の配合割合にあることを特徴とする含油合成樹脂
組成物。