JPS637583B2

JPS637583B2 -

Info

Publication number: JPS637583B2
Application number: JP16464081A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Takagi; Hitoshi Watanabe
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1981-10-15
Filing date: 1981-10-15
Publication date: 1988-02-17
Also published as: JPS5865767A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はボロンナイトライド（硼素と窒素とが
交互に並んだ六角格子を結晶としてもつセラミツ
クスの一種）を含有し、ゴム弾性を有する組成物
に関するものである。詳しくは、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、圧縮等に追
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（FEP）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）の様
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、熱可塑性ポリウレ
タンゴム、フツ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、ゴム弾性体の性
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、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がつ
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、基材に接着し、
基材の延伸、屈曲、圧縮に追随する特徴をもつて
いる。そして、上記特許の組成物をはじめとしてほと
んどこの種の組成物において、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
あるが、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、同様な
欠点を有し、摺動速度が速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、長時間圧縮したままで放
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0.000037cal／cm・sec・℃と悪い為と、限界
PV値が５〜10（Ｖ＝30cm／secの時）と低い為、
そして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響で、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が
多く、このことからして、圧縮したままでの滑り
特性が問題なのである。この欠点をとりのぞく
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、被膜が湿潤時にお
いては、摩擦係数が極端にあがつてしまう。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0.15cal／cm・sec・℃と熱伝導性が良く、限
界PV値がおよそ1000（Ｖ＝30cm／sec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、高圧縮時でも摩擦係数の低い、なおかつ湿潤
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(a)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、
有機溶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、望ましくは、硬質、半硬質のゴム弾性
体が良い。この様な接着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、
フツ素ゴム、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、より滑
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
着補強性樹脂、被膜硬度調整用樹脂を併用するこ
とが望ましい。この様な接着補強性樹脂、被膜硬度調整用樹脂
としては、エポキシ樹脂、フエノール樹脂、熱可
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
(c)／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)＋接着補強性樹脂、被膜硬度調整用
樹脂(b)＝20／80〜80／20好ましくは、30／70〜
60／40の範囲であり、上記割合中(a)と(b)の配合比
率は、(a)／(b)＝100／０〜40／60の範囲である。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、内容物
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。本発明で得られる塗料は、デイツピング、はけ
塗り、スプレー等で基材に塗布し、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程度
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、非粘着性を示す。以下に本発明の実施例を示す。実施例１ (a) ゴム弾性体 Tylok co−40 25W％溶液 240gr (c) 滑材デンカボロンナイトライドGP 40gr 溶剤 Toluene 220gr 上記配合材料をボールミル・ポツトに投入し、
100rpmの回転数で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
70HSのニトリルゴムの100ｍ／ｍ×200ｍ／ｍ×
２ｍ／ｍｔ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℃にて10分間焼付け処理する。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表面に改質
することができた。実施例２ (a) ゴム弾性体（フツ素ゴム）ダイエルＧ−501 48.5gr (c) 滑材デンカボロンナイトライドGP 50gr 溶剤メチルエチルケトン 233gr 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後、この塗料にダイエル
Ｇ−501の加硫剤Ｖ−３を1.5gr投入し、前もつて
アセトンにて表面を脱脂した70HSのフツ素ゴム
シート100ｍ／ｍ×200ｍ／ｍ×２ｍ／ｍｔの表面
に、実施例１と同様に塗布し、風乾後、150℃に
て30分間焼付け処理した。しかして上記シートに生成した被膜は、基材で
あるフツ素ゴムに接着し、基材の延伸、屈曲、圧
縮等に追随し、なおかつフツ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）パラプレンP22S 36gr (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) 滑材ボロンナイトライドGP 40gr 溶剤テトラハイドロフラン（THF） 280gr メチルエチルケトン（MEK） 120gr 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。この塗料を、前もつて
アセトンにて表面を脱脂した70HSの熱可塑性ポ
リウレタンゴム100ｍ／ｍ×200ｍ／ｍ×２ｍ／ｍ
^ｔシートの表面に、実施例１と同様に塗布し、風
乾後、100℃で10分間加熱乾燥した。生成した被
膜は、実施例１、２と同様すぐれた接着力、追随
性、潤滑性を保持していた。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 36gr (b) 接着補強性樹脂・被膜硬度調整用樹脂（エポ
キシ樹脂） XN−1057 17gr (c) 滑材デンカボロンナイトライド 40gr 溶剤テトラハイドロフラン（THF） 280gr メチルエチルケトン（MEK） 120gr 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。この塗料にエポキシ樹
脂XN−1057の硬化剤HY−994を7gr投入し、前
もつてアセトンにて表面を脱脂した70HSのクロ
ロプレンゴムシート100ｍ／ｍ×200捜弦ｍ×２
ｍ／ｍ^tの表面に、実施例１と同様に塗布し、風
乾後、100℃にて20分間焼付け処理した。生成した被膜は、前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。実施例５ (a) ゴム弾性体ニツポランＮ−2304 35W％溶液 60gr (b) 接着補強性樹脂・被膜硬度調整用樹脂 Chemlock205 25W％溶液 196gr (c) 滑材デンカボロンナイトライドGP 30gr 溶剤メチルエチルケトン（MEK） 214gr 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。この塗料を、前もつて
アセトンにて表面を脱脂した70HSのニトリルゴ
ム100ｍ／ｍ×200ｍ／ｍ×２ｍ／ｍ^tシートの表
面に、実施例１と同様に塗布し、風乾後、150℃
で20分間焼付け処理した。生成した被膜は、前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
施することは言うまでもない。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量
剤を添加したり、あるいは白色のボロンナイトラ
イドに黒色等の適宜の着色を施す為の着色剤を添
加したり、さらには導電性、その他の目的の為
に、カーボンブラツク、グラハイト、二硫化モリ
ブデン、フツ素樹脂・PFE、PFA、FEP等を添
加しつつ実施する等の実施例を挙げることができ
る。実施例１〜５について、生成された表面被膜の
基材への接着力と摩擦係数を、表−１にて示す。

【表】又、表−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潤滑塗料より生成
された被膜との摩擦係数比較を示す。

【表】

Claims

【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
量が、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、
被膜硬度調整用樹脂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。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、100／０〜
30／70の範囲であるとともに当該ゴム弾性体およ
び接着補強性樹脂、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、フツ素ゴム、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、被膜硬度調整用樹脂が
エポキシ樹脂、フエノール樹脂、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。７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請求の範囲第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。