JPS60223860A - 潤滑性樹脂組成物 - 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、潤滑性樹脂組成物に関し、更に詳しくは、合
成樹脂に特定の含フツ素ゴム状弾性体、オルガノポリＶ
ｔ２キサンなどを配合せしめた潤滑性樹脂組成物に関す
るものである。

合成樹脂の中で、例えばポリプロピレン、ポリエチレン
、ボリアきド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ム
Ｂ８樹脂、］［ｌＶＡ樹脂などの熱可塑性樹脂、更にエ
ンジニアリンググラスチックとして耐熱性が高く機械的
強度にも優れるｐｐｓ、変性ｐｐｏなどは、摩擦性能が
優れているが、自己潤滑性は乏しく、ゴムに比べて比較
的潤滑性に富むものの、四フッ化エチレン樹脂に比べる
と着るしく劣っていて、潤滑部材としての使用には適し
ていない。従って、これら合成樹脂の潤滑性を向上せし
める手段としては四フッ化エチレン樹脂、黒鉛、二硫化
モリブテン、窒化ホウ素などの微粉末状固体潤滑剤を配
合したり、常温で液状のシリコン油、フッ素化油などの
合成油、鉱油などの潤滑油を添加する方法が採られてい
る。更に合成樹脂基材の表面に上記潤滑剤と結合剤とか
らなる潤滑性塗料を塗布し、被膜を形成せしめる方法が
試みられている。しかしながら、前者の固体潤滑剤や潤
滑油を添加、配合する方法では配合が困難であったり、
不均質となったり、また合成樹脂の有する自己の特性が
低下したりして、十分な潤滑性を付与するには至ってい
ない。後者の被膜形成方法による場合、形成された被膜
に耐摩耗性がなく、かつ剥離などを起しやすいという欠
点がある。

本発明者は、前記問題点の認識に基づいて、合成樹脂に
好適な潤滑性を付与せしめる方法について種々の研究、
検討を行なった。その結果、合成樹脂に特定の含フツ素
ゴム状弾性体、オルガノポリシロキサンなどを配合せし
めてなる樹脂組成物が樹脂の自己特性を損うことなく潤
滑性に優れ、かつ長期間にわたって潤滑性を発揮すると
の知見を得るに到った。

かくして本発明は前記知見に基づいて完成されたもので
あり、含フツ素ゴム状弾性体（Ａ）、オルガノポリシロ
キサン（Ｂ）、及びトリメトキシシラン（０）とが合成
樹脂に配合されてなることを特徴とする潤滑性組成物を
新規に提供するものである。

本発明においては、合成樹脂に含フツ素ゴム状弾性体、
オルガノポリシロキサンを配合したものであることが重
要である。かかる樹脂組成物は、潤滑性、非粘着性に優
れ、合成樹脂の摺動材料、非粘着材料を提供し得るもの
であって、かかる材料の使用形態としては、肉厚成形品
、シート、フィルム、テープ、塗料、シーラントなと広
範囲に適用し得るものである。

本発明における、含フツ素ゴム状弾性体としては、含フ
ツ素オレフィンの重合した単位を少なくとも一種含有す
るものであり、且つ重合した二種以上の単位からなる弾
性状重合体が好適である。かかる含フツ素ゴム状弾性体
で好ましいのは、例えば、四フッ化エチレン・プロピレ
ン系共重合体からなる２元系共重合体ならびに反応サイ
トとしてグリシジルエーテル基を含む単位からなる３元
系の四フッ化エチレン・プロピレン系共重合体が挙げら
れる。その他、四フッ化エチレン・パーフルオロアルキ
ルパーフルオロビニルエーテル系共重合体、フッ化ビニ
リデン・六フッ化プロピレン系共重合体、フッ化ビニリ
デン・五フッ化プロピレン系共重合体、フッ化ビニリデ
ン・三フッ化塩化エチレン系共重合体、四フッ化エチレ
ン・エチレン・イソブチレン系共東合体、エチレン・六
フッ化プロピレン系共重合体、四フッ化エチレン◆ブテ
ンー１系共重合体、四フッ化エチレン・エチルビニルエ
ーテル系共重合体などが例示される。含フツ素ゴム状弾
性体において、前記の如き成分の含有割合は、弾性状共
重合体である限り広範囲にわたって選定され得る。例え
ば４０〜７０モルチの四フッ化エチレンおよび６０〜３
０モルチのプロピレンからなる共重合体、５０〜９０モ
ル−〇フッ化ビニリデン、１０〜５０モル−の六フッ化
プロピレン、および０〜３０モルチの四フッ化エチレン
からなる共重合体、３０〜９０モルチの四フッ化エチレ
ンおよび７０〜１０モル−〇パーフルオロアルキルパー
フルオロビニルエーテルからなる共重合体、５０〜９０
モル−のフッ化ビニリデンおよび１０〜５０モル−〇五
フッ化プロピレンからなる共重合体などが例示され得る
。勿論、かかる含フツ素ゴム状弾性体は、前記成分単位
および反応サイトの他に、更に他の単位を含有していて
もよい。即ち、四フッ化エチレン・プロピレン系共重合
体力、フッ化ヒニリデン、エチレン、イソブチレン、ア
クリル酸およびそのアルキルエステル、メタクリル酸お
よびそのアルキルエステル、六フッ化プロピレン、三フ
ッ化塩化エチレン、クロロエチルビニルエーテル、パー
フルオロアルキルビニルエーテルなどの単位を適当に含
有していてもよいなどである。そして、四フッ化エチレ
ン・プロピレン共重合体に含有される反応サイトはグリ
シジルビニルエーテル基を含む単位からなり、グリシジ
ルビニルエーテルであるのが好ましく、その他、グリシ
ジルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、２−ク
ロロエチルビニルエーテルなども例示され得る。

本発明におけるオルガノポリシロキサンは、従来より公
知乃至周知のオルガノポリシロキサンが特に限定される
ことなく例示され得る。例えば、ジメチルシロキサン、
メチルトリプルオロプロピルシロキサンの如き各種オル
ガノシロキサンの単独重合体あるいはこれら二種以上の
共重合体などである。そして、かかるオルガノポリシロ
キサンは分子中に反応サイトとしてアミン基を含む単位
を有している。

而して反応サイトを含有する含フツ素ゴム状弾性体およ
びオルガノポリシロキサンは、各種の手段によって合成
され得るが、通常は前記の如き、それぞれの主成分単位
に前記の如き適当な反応サイト単位を共重合せしめるこ
とによって容易になし得る。即ち、四フッ化エチレン、
プロピレンなどの主成分単量体混合物と反応サイトとし
てのグリシジルビニルエーテル基ヲ含有する単量体とを
共重合せしめることによって、反応サイト含有の四フッ
化エチレン・プロピレン系共重合体からなる含フツ素ゴ
ム状弾性体が得られ、ジメチルシロキサンなどの主成分
と反応サイトとしてのアミン基を含有する単量体とを共
重合せしめることによって反応サイト含有のオルガノポ
リシロキサンが得られる。

アミノ基を含有する単位を反応サイトとするオルガノポ
リシロキサンを例示すれば、ｍ：５０〜１０，０００．
ｎ：２０〜５０などを挙げることができる。

本発明において、含フツ素ゴム状弾性体およびオルガノ
ポリシロキサンそれぞれにおける反応サイトの含有割合
は、広範囲にわたって変更可能である。通常はそれぞれ
の分子を構成する単位の総モル基準で反応サイト単位が
０．０１〜２０モルチ程度、好ましくは０．１〜５モ／
Ｌ／ｑｂ程度の範囲から選定される。含フツ素ゴム状弾
性体およびオルガノポリシロキサンに含有される反応サ
イトは化学反応して、グラフト重合体を形成せしめるの
に有用なものであるが、反応サイトの含有割合が余りに
少なすぎる場合には、化学反応の進行が困難となり、ま
た、余りに多すぎる場合には、グラフト反応の際に三次
元網状化の生起が多割合となって、いずれも優れた性能
を与え難い。そして、かかる反応サイトの含有割合は、
含フツ素ゴム状弾性体、オルガノポリシロキサンそれぞ
れの平均重合度、それら分子や反応サイトの種類、両者
のモル比などに応じて選定されるのが望ましい。

本発明において、含フツ素ゴム状弾性体とオルガノポリ
シロキサンはペースの合成樹脂にそれぞれ単独に配合し
てもよいが、それらの態様は必らずしも限定されるもの
でなく、例えば含フツ素ゴム状弾性体とオルガノポリシ
ロキサンとにそれぞれ含有される反応サイトにより、相
互に化学結合し℃なるゴム状弾性を有するグラフト共重
合体を配合してもよい。

含フツ素コム状弾性体とオルガノポリシロキサンの数平
均重合度は広範囲にわたって変更可能であるが、通常は
含フツ素ゴム状弾性体が５０〜１０，０００．オルガノ
ポリシロキサンが５０〜ｓｏ、ｏｏｏ程度である。グラ
フト共重合体において含フツ素ゴム状弾性体を幹にして
オルガノポリシロキサンを枝にしたり、あるいはこの逆
にしたり、更にはこれらの中間、または混合態様にする
ことができる。例えば、数平均重合度１００以上の含フ
ツ素ゴム状弾性体と数平均重合度ａ、ｏｏｏ未滴のオル
ガノポリシロキサンとの組合せ、あるいは数平均重合度
１，０００以下の含フツ素ゴム状弾性体と数平均重合度
３，０００以上のオルガノポリシロキサンとの組合せな
どが例示できる。好ましくは、数平均重合度は、含フツ
素ゴム状弾性体が１００〜ｓ、ｏｏｏ程度、オルガノポ
リシロキサンが１００〜３０，０００程度の範囲から選
定される。そしてグラフト共重合体における枝数は枝の
数／幹の構成単位の数で表わして１／ｓｏ、ｏｏｏ〜１
／】ｏ程度、好ましくは１　／　３０．０００〜１７１
００程度の割合で存在するのが好適である。

本発明において、ベースとなる合成樹脂に対する、好ま
しい態様としての含フツ素ゴム状弾性体（４）およびオ
ルガノポリシロキサン（Ｂ）の配合割合は広範にわたっ
て選択可能である。即ち、ペースとなる合成樹脂１００
重量部に対し、含フッ素ゴム状弾性体■０．１〜５重量
部、オルガノポリシロキサン（Ｂ）　０．１〜５重量部
であれば効果を認め得る。これら以上の配合は、樹脂組
成物の強度を着るしく低下させ、実用上好ましくない。

また、これら以下の配合であると、潤滑性の向上は認め
られない。

本発明において、含フツ素ゴム状弾性体（４）とオルガ
ノポリシロキサン（Ｂ）とを合成樹脂に併用配合する系
に関して、更にトリメトキシシラン（０）を配合するこ
とによって一層潤滑性を向上し得る。トリメトキシシラ
ン（Ｃ）は一般に市販されているシランカップリング剤
から任意に選定し得るものであるが、グリシドキシ基を
含むトリメトキシシランが最も効果的であり【、他のト
リメトキシシランは効果が劣る。グリシドキシ基を含む
トリメトキシシランとしてはγ−グリシドキシグロビル
トリメトキシシランが最も好適なものの一つとして例示
し得る。更に言及すれば、かかるトリメトキシンラン（
Ｃ）は、ペーストなる合成樹脂１００重量部に対し０．
１〜１３１量部配合されると配合効果が効果的であり、
多すぎても、また少なすぎても配合効果な捧なうので好
ましくない。

本発明の実施態様に関して、含フツ素ゴム状弾性体（４
）、オルガノポリシロキサン（Ｂ）及びトリメトキシシ
ラン（０）は合成樹脂に均一に配合し得れば、その配合
手段については何ら限定されない。合成樹脂の形態が粉
末、ペレット、綿状、液状などいずれの形態であっても
適宜、種々の手段を採用することができる。例えば、合
成樹脂が粉末である場合、フルオロクロロハイドロカー
ボンに予め溶解し塗料状に含フツ素ゴム状弾性体とオル
ガノポリシロキサンを調合し、かかる塗料状溶液と合成
樹脂粉末を均一に混合し、しかる後、フルオロクロ四ハ
イドロカーホンヲ揮散せしめることにより潤滑性に優れ
た粉体の合成樹脂組成物が得られる。得られた粉体の合
成樹脂組成物は、溶融押出あるいはロール混線によって
シート、フィルムに形成したり、更に溶融押出によりペ
レットを形成１−１そのペレットを射出成形に供するこ
とによって各種成形品を得ることができる。また、金属
基材の表面に焼付けることによって潤滑性被膜を形成す
ることもできる。

本発明の潤滑性合成樹脂は、前記潤滑性配合剤の他に、
本発明の潤滑性配合剤、即ち、含フツ素ゴム状弾性体、
オルガノポリシロキサンなどと一般に合成樹脂に配合し
得る添加剤を広い範囲から選定して配合することができ
る。その使用量は、潤滑性合成樹脂の特性を低下せしめ
ない範囲の量であれば限定されることなく併用すること
ができる。かかる添加剤として、離型剤、雛燃剤、耐候
性改良剤などが例示されるが、かかる添加剤は本発明の
潤滑性配合剤と同時に配合するが、予め添加剤と潤滑性
配合剤とを混合、あるいはグラフト共重合エラストマー
としたものを配合する方法を採用することが可能である
。上記添加剤に更に、従来より公知乃至周知の固体ある
いは液体の潤滑剤を併用することは勿論可能であり、潤
滑性向上効果により好しく効果的な固体潤滑剤の例とし
て四フッ化エチレン樹脂粉末、グラファイト、フッ化黒
鉛、タルク、ボロンナイトライドなどから広範囲に亘っ
て目的に応じて用いることができる。また、液体潤滑剤
もフッ素系、シリコーン系などのオイルは勿論、工栗用
の通常の潤滑油から広範囲に目的に応じて採用すること
ができる。

更に、合成樹脂の補強材として公知のガラス繊維、カー
ボン繊維、アスベストなどの繊維状物、あるいはガラス
微粒子、メルク、クレイ、炭酸カルシウムなどに代表さ
れる無機質光填剤などが広範に採用できる。

本発明における合成樹脂は、特に限定されることなく、
熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂を問わず、例えば、フェノ
ール樹脂、エリア樹脂、メラミン樹脂、メラミンフェノ
ール共縮合樹脂、キシレン変性フェノール樹脂、エリア
グアナミン共縮合樹脂、アミノ樹脂、アセトグアナミン
樹脂、メラミングアナミン樹脂、ポリエステル樹脂、ジ
アリルフタレート樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂、
エポキシアクリレート樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン
樹脂、ポリテトラフルオシエチレン、クロロトリフルオ
ロエチレン、テトラフルオルエチレン−ヘキサフルオロ
プロピレン共重合体、テトラブルオ冒エチレンーパーフ
ルオロフルキルビニルエーテル共ｉ合体、フッ化ビニリ
デン樹脂、エチレン−テトラフルオロエチレン、エチレ
ン−クロロトリフルオロエチレン共重合体、塩化ビニル
樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン、高分子量ポ
リエチレン、塩素化ポリオレフィン、ボリプ四ピレン、
変性ポリオレフィン、エチレン−ビニルアセテート共重
合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリス
チレン、ムＢｅ樹脂、ポリアミド、メタクリル樹脂、ポ
リアセタール、ポリカーボネート、セルローズ系樹脂、
ポリビニルアルコール、ポリウレタンニジストマー、ポ
リイミド、ポリアミドイミド、アイオノマー樹脂、ポリ
フェニレンオキサイド、メチルペンテンポリマー、ポリ
アリルスルホン、ポリアリルエーテル、ポリフェニレン
サルファイド、ポリスルホン、芳香族ポリエステル、ポ
リテトラメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、熱可塑性ポリエステルエラストマー、各種プ
ラスチックブレンド品、などを採用し得る。

本発明の潤滑性樹脂組成物は最終製品あるいは中間製品
の形態において、化学的あるいは物理的処理を加えるこ
とによって変性することができるが、その処理によって
、本発明の潤滑性を着るしく損なわない限り、種々の処
理手段を採用することができる。

本発明の潤滑性樹脂組成物の用途に関しては、例えば、
軸受、ギヤ、トライデングパツド、ロール、医療部品、
スキー滑雪面、敷居スベリ、性を必要とする広範の用途
に適用するへとができる。

次に本発明を実施例によって具体的に説明するが、かか
る説明によって本発明が限定されるものでないことは勿
論である。

尚、実施例における摩擦係数の測定は松原式スラスト型
摩擦試験機により、 相手材：炭素鋼 速度：　６０ｍ／１ｍ 圧力ニ　ｔｏｏ　ｂ／ｃｄ の条件で行なった。

実施例１．比較例１〜３ 含フツ素ゴム状弾性体として、四フフ化エチレン・プロ
ピレン・グリシジルビニルエーテルがモル比５４／４３
／２からなり、ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）＝
６０を示す共重合エラストマーと分子構造が下記式（、
） ＯＨｍ　ＯＨｍ　ＯｓＨ＃１ＪＨＯ＋ＬＨ＊ｌＪＨ＊の
オルガノポリシロキサン及びｒ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランとをベースとなる合成樹脂としてポ
リプロピレン（”５Ｊｓｘｏ”：三井石油化学社製品）
に添加して第１表に示す組成物を得た。得られた組成物
を４“ロールを用いて２００℃で溶融混練し、更に２０
０℃でプレス成形を行ない２膜厚のシートを成形し、同
シートの摩擦係数を測定した。その結果を第１表に示し
た。

第　１　表 実施例２〜３．比較例４ 実施例１におけるオルガノポリシロキサン及びγ−グリ
シドキシグロビルトリメトキシシランの添加量を変えて
第２表に示すような組成物とした他は実施例１と同様に
シートを作成し、摩擦係数を測定した。その結果を第２
表に示した。

尚、オルガノポリシロキサン（−）を多量（例えば１０
．０部）添加した成形品は脆いものであった。

第　４　表 実施例８〜１０．比較例８〜１３ 実施例１におけるオルガノポリシロキサンの分子構造式
を下記（ｂ）、（０） に変えるか、または比較例として第５表に示す（ａ）〜
（ｊ）の市販シリコーン類に変えた他は実施例１と同様
にシートを作成し、摩擦係数を測定した。その結果を第
６表に示した。尚、第５表において、オルガノポリシロ
キサンの他の組成は実施例１と同一のため省略した。

第　５　表 実施例１１．比較例１４〜１５ 実施例１における含フツ素ゴム状弾性体を第６表に示す
（ｋ）の四フッ化エチレン・プロピレンのモル比５５７
４５からなり分子量１３万の共重合体に変えるか、また
は比較例として第６表に示す（１）〜＠）の市販ゴム状
弾性体に変えた他は実施例１と同様にシートを作成し摩
擦係数を測定した。その結果を第６表に示した。尚、第
６表において、含フツ素ゴム状弾性体の他の組成は実施
例１と同一のため省略した。

第６表 実施例１２〜２４ 実施例１におけるベースとなる合成樹脂を第７表に示す
ポリエチレン−ポリフッ化ビニリデンに変えて実施例１
と同様に組成物を得た後、実施例１と同様に４“ロール
を用いて、それぞれの合成樹脂の成形に適した温度、即
ち１５’０℃〜３００℃で溶融混練し、更に同温度にて
プレス成形を行ない２篤厚のシートを作成した。同シー
トの摩擦係数を測定し、その結果を第７表に示した。尚
、第７表において、合成樹脂の他の組成は実施例１と同
一のため省略した。

第７表 実施例２５〜３０ 実施例１におけるペースとなる合成樹脂を第８表に示す
ポリカーボネート、ナイロン６、ポリアセタールにフィ
ラーを混合した合成樹脂組成物に変えて実施例１と同様
に組成物を得た後、実施例１と同様に４“ロールを用い
て、それぞれの樹脂組成物の成形に適した温度、即ち２
５０℃〜３００℃で溶融混練し、更に同温度にてプレス
成形を行ない２Ｎ厚のシートを作成した。

司シートの摩擦係数を測定し、その結果を第８睨に示し
た。尚、第８表において、合成樹脂組成物の他の組成は
実施例１と同一のため省略した。

第８表 ３ｍ。

米２）Ｉフルオン１７１”（商品名：旭硝子社製品）。

比較例１６〜１７ 実施例２５．２６において、ベースとなる合成樹脂組成
物に添加される含フツ素ゴム状弾性体としての四フッ化
エチレン・プロピレン・グリシジルビニルエーテル共重
合体、オルガノポリシロキサン（ａ）、及びｒ−グリシ
ドキシトリメトキシシランを添加せず、第９表に示す合
成樹脂組成物のみを実施例１と同様に４“ロールを用い
て、２８０℃で溶融混練し、更に同郷度にてプレス成形
を行ない２Ｎ厚のシートを成形した。

同シートの摩擦係数を測定し、その結果を第９表に示し
た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａ）　含フツ素ゴム状弾性体（Ａ）、オルガノポリシロ
   キサン０３）、及びトリメトキシシラン（０）とが合成
   樹脂に配合されてなることを特徴とする潤滑性樹脂組成
   物。 ω）　合成樹脂１００重量部に対し含フツ素ゴム状弾性
   体（Ａ）０゜１〜５重量部、オルガノポリシロキサン（
   Ｂ）　０．１〜５重景部、及びトリメトキシシラン（Ｃ
   ）　Ｏ，１〜１重量部が配合されてなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の潤滑性樹脂組成物。 （８）　含フツ素ゴム状弾性体体）が四フッ化エチレン
   とプロピレンの２元系ならびに反応サイトとしてのグリ
   シジルビニルエーテルを含ｔ１位からなる３元系の四フ
   ッ化エチレン・プロピレン系共重合体からなることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項及び第２項記載の潤滑性
   樹脂組成物。 （荀　オルガノポリシロキサンφ）が重合したジメチル
   シルキサンの少なくとも一種ならびに反応サイトとして
   アミノ基を含む単位からなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項及び第２項記載の潤滑性樹脂組成物。 （２）　トリメトキシシラン（０）がグリシドキシ基を
   含むオルガノシランであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項及び第２項記載の潤滑性樹脂組成物。