KR100233359B1 - 미끄러짐 부재용 열경화성 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 뛰어난 내열성, 고정밀 성형성, 장기간 내구성, 우수한 기계적 강도 등과 같은 열경화성 수지의 우수한 물성을 유지하면서 높은 미끄러짐성(slidability) 및 우수한 내마모성을 부여할 수 있는 열경화성 수지 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 미끄러짐 부재(sliding member)용 열경화성 수지 조성물은 열경화성 수지 100중량부, 무기 충전제 50 내지 600중량부, 및 200㎛이하의 입자크기를 갖는 폴리올레핀 분말 2 내지 20중량부를 포함하고, 여기서 무기 충전제는 열경화성 수지 100중량부당 2 내지 35중량부의 티탄산칼륨 섬유를 함유한다.
Description
근래에, 금속물질의 대체물로서 가소성물질이 활발히 연구 및 개발되고 있다. 이들 물질은 그들의 용도에 따라 다양한 물성을 요구한다. 예를 들면, 전기적 기계류 및 장치의 성분중에서 자석 스위치, 스위치부등과 같은 미끄러짐부를 갖는 성형성분의 경우에, 중요한 것은 성형성분의 내마모성 및 미끄러짐 특성에 있다.
다른 한편으로, 불포화 폴리에스테르 수지, 즉 전형적인 열경화성 수지 및 유리섬유를 일체적으로 성형 및 경화하여 생성된 유리섬유로 강화된 불포화 폴리에스테르 수지의 성형물은 내충격성, 인장강도, 굽힘강도등이 우수하지만 불량한 미끄러짐성(slidability)의 결점을 갖는다. 멜라민 수지와 같은 열경화성 수지는 높은 표면 경도 및 우수한 내마모성을 갖는다. 그러나, 딱딱한 표면의 단일층이 벗겨지면 이들 수지는 불포화 폴리에스테르 수지처럼 내마모성이 만족스럽지 못하게 된다. 또한, 상기 수지는 윤활성이 불충분하다.
열경화성 수지의 내마모성 및 미끄러짐성을 개선하기 위한 수단으로 특정 수지를 첨가하는 것이 공지되어 있다. 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지(Teflon) 분말의 첨가(일본 특허 공개공보 제 75-81,852호), 및 폴리에틸렌의 첨가(일본 특허공개공보 제 75-89,546 호, 제 75-111,284 호, 제 80-74,147 호 및 제 82-63,752 호)등을 제안하고 있다.
충전제의 일부로서 우수한 강화섬유를 혼입하기 위해 석면, 티탄산칼륨, 규회석등을 첨가하는 것을 제안하고 있다. 티탄산칼륨 섬유의 첨가는 미끄러짐 특성 및 내마모성(일본 특허 공개공보 제 82-76,413 호, 제 83-176,313 호 및 제 86-43,454 호등)을 효과적으로 개선시키는 것으로 공지되어 있다.
그러나, 이들 통상적인 방법들은 상기 수지가 미끄러짐 부재(sliding member)용 물질로 사용되는 경우에, 요구되는 우수한 미끄러짐 특성 및 내마모성을 만족시키는 수지 조성물을 제공하지는 못하였다.
본 발명은 미끄러짐(sliding) 부재용 열경화성 수지 조성물에 관한 것이다.
제1도는 성형물의 내마모성 시험방법의 개략도이다.
본 발명의 목적은 뛰어난 내열성, 고정밀 성형성, 장기간 내구성, 우수한 기계적 강도등과 같은 열경화성 수지의 우수한 물성을 유지하면서 높은 미끄러짐성 및 우수한 내마모성을 부여할 수 있는 열경화성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 발명자들은 상기 언급한 목적을 성취하기 위해 광범위한 연구를 수행하였고 바람직한 물성을 갖는 하기의 특정 배합물을 갖는 수지 조성물을 발견하였다. 본 발명은 이 신규한 발견을 기준으로 하여 완성되었다.
본 발명에 따라서, 열경화성 수지 100중량부, 무기 충전제 50 내지 600중량부(여기서, 무기 충전제는 상기 열경화성 수지 100중량부당 티탄산칼륨 섬유 2 내지 35중량부를 함유한다), 및 200㎛이하의 입자크기를 갖는 폴리올레핀 분말 2 내지 20중량부를 포함하는 미끄러짐 부재용 열경화성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명에 따라서, 뛰어난 내열성, 고정밀 성형성, 장기간 내구성, 우수한 기계적 강도등과 같은 열경화성 수지의 우수한 물성을 유지하면서 미끄러짐 특성 및 내마모성을 개선할 수 있는 열경화성 수지 조성물을 또한 제공한다.
본 발명에 사용될 수 있는 열경화성 수지의 실례는 불포화 폴리에스테르 수지, 비닐 에스테르 수지, 페놀계 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 디알릴 프탈레이트 수지등과 같은 광범위하게 다양한 통상적인 열경화성 수지를 포함한다. 유용한 불포화 폴리에스테르 수지는 특정하게 한정되지는 않고 불포화 다염기산 및 포화 다염기산과 다가알콜의 광범위한 중축합 생성물을 포함하고, 상기 생성물은 보통 성형물질로 사용된다. 본원에서 사용될 수 있는 다가알콜은 예를 들면, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부탄디올, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 펜탄디올, 헥산디올, 네오펜탄디올, 수소화 비스페놀 A, 비스페놀 A, 글리세린등이다. 본 발명에 유용한 불포화 다염기산의 실례는 말레산 무수물, 푸마르산, 시트라콘산, 이타콘산등이다. 유용한 포화 다염기산의 실례는 프탈산 무수물, 이소프탈산, 테레프탈산, 헤트산(클로렌드산), 숙신산, 아디프산, 세바신산, 테트라클로로프탈산 무수물, 테트라브로모프탈산 무수물, 엔도메틸렌테트라하이드로프탈산 무수물등이다.
불포화 폴리에스테르 수지의 열경화를 위해, 가교결합제, 및 필요하다면, 경화제, 이형제, 증점제등을 상기 수지에 혼합할 수도 있다. 사용되는 가교결합제는 중합가능한 이중결합을 갖고 불포화 폴리에스테르 수지와 공중합될 수 있는 광범위하게 다양한 통상적인 제제를 포함한다. 유용한 가교결합제의 실례는 스티렌, 디알릴 프탈레이트, 메틸 메타크릴레이트, 디비닐벤젠, 아크릴아미드, 비닐톨루엔, 모노클로로스티렌, 아크릴로니트릴, 트리알릴 이소시아누레이트 및 비닐단량체, 디알릴 프탈레이트 초기중합체등이다. 사용되는 가교결합제량은 보통 불포화 폴리에스테르수지 및 가교결합제 전체량 100중량부당 25 내지 70중량부, 바람직하게는 35 내지 65중량부이다. 과산화물은 보통 경화제로 사용되고 예를 들면, t-부틸 퍼옥시옥토에이트, 벤조일 퍼옥사이드, 1,1-디-t-부틸 퍼옥시-3,3,5-트리메틸시클로헥산, t-부틸 퍼옥시이소프로필 카보네이트, t-부틸 퍼옥시벤조에이트, 디쿠밀 퍼옥사이드, 디-t- 부틸 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 디-t-부틸 퍼옥시이소프탈레이트, 2,5-디메틸헥산, 2,5-디하이드로퍼옥사이드, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드, 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드등을 포함한다. 사용될 수 있는 이형제의 실례는 스테아르산, 올레산, 스테아르산 아연, 스테아르산 칼슘, 스테아르산 알루미늄, 스테아르산 마그네슘, 스테아르산 아미드, 올레산 아미드, 카나우바 왁스, 실리콘유, 합성왁스등이다. 사용될 수 있는 증점제의 실례는 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 산화칼슘, 및 금속 화합물 및 이소시아네이트 화합물등이다.
불포화 폴리에스테르 수지와 동일한 방법으로 비닐 에스테르 수지를 사용할 수 있다. 상기 수지를 부분적으로 대체하기 위해 상기 비닐 에스테르 수지를 불포화 폴리에스테르 수지와 혼합하여 사용할 수 있다.
사용되는 페놀계 수지는 노복락형 페놀 수지 또는 레졸형 페놀 수지일 수도 있다. 노볼락형 페놀 수지가 사용될 경우에, 경화제는 보통 상기 수지에 혼합된다. 사용될 수 있는 경화제는 다양하게 통상적인 것들을 포함할 수 있지만, 바람직한 경화제는 헥사메틸렌테트라민 및 이와 유사한 아민 경화제이다. 이러한 경화제는 페놀계 수지의 100중량부당 2 내지 50중량부의 비율로 사용된다.
에폭시 수지가 열경화성 수지로 사용될 경우에, 경화제가 보통 혼합된다. 사용되는 경화제는 1급 또는 2급아민, 산 무수물, 페놀계 수지등과 같이 광범위하게 통상적인 경화제로부터 선택될 수 있다. 이들 경화제는 단독으로 또는 혼합물로 사용될 수 있다. 상기 경화제는 보통 에폭시 수지 100중량부당 2 내지 200중량부의 비율로 사용될 수 있다. 페놀계 수지가 경화제로 사용될 경우에, 생성된 조성물은 내열성 및 내수성이 우수하고, 따라서 바람직하다. 산 무수물이 경화제로 사용될 경우에, 보통 에폭시 수지 100중량부당 0.1 내지 30중량부의 비율로 3급아민 또는 이미다졸등을 경화촉진제로서 가한다.
유용한 멜라민 수지는 포름알데히드와 멜라민의 첨가 축합 생성물, 저급알콜등과 이러한 생성물의 에테르화에 의해 제조되는 에테르등을 포함한다.
디알릴 프탈레이트 수지는 경화촉매로서 유기 과산화물을 사용하여, 프탈산 무수물과 알릴 알콜의 에스테르화에 의해 생성되는 알릴 프탈레이트 또는 알릴 프탈레이트의 중합에 의해 생성되는 알릴 프탈레이트 초기중합체로부터 제조될 수 있다.
불포화 폴리에스테르 수지의 경우에, 몇몇 수지들을 제외하더라도, 선행의 페놀계 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지 또는 디알릴 프탈레이트 수지는 필요하다면 경화제, 이형제, 증점제등을 함유할 수도 있다.
상기의 다양한 열경화성 수지로서, 불포화 폴리에스테르 수지, 비닐 에스테르 수지 및 그 혼합물이 특히 사용하기에 적합하다.
본 발명에 사용되는 무기 충전제는 광범위하게 다양한 공지된 충전제, 예를 들면 유리섬유, 석면, 규회석, 소노틀라이트, 붕산알루미늄 섬유, 붕산마그네슘 섬유 및 티탄산칼륨 섬유와 같은 섬유, 및 점토, 활석, 수산화알루미늄, 탄산 칼슘, 황산 바륨, 운모 및 무수 규소와 같은 분말물질을 포함한다. 이들 무기 충전제는 단독으로 또는 혼합물로 사용될 수 있다. 특히, 무기 충전제로서 티탄산칼륨 섬유를 사용하는 것이 본 발명에 필수적이다.
본 발명에 사용되는 티탄산 칼륨은 특정하게 한정되는 것은 아니고 예를 들면, 테트라티탄산칼륨 섬유, 헥사티탄산칼륨 섬유, 옥타티탄산칼륨 섬유등을 포함한다. 이들 티탄산칼륨 섬유들은 금속, 금속 산화물, 탄소등으로 섬유표면을 코팅하거나 감압하에서 섬유를 하소하여 전기 전도성이도록 만든 전기 전도성 섬유일 수도 있다. 바람직한 티탄산칼륨 섬유는 0.1 내지 1㎛의 평균섬유직경, 7 내지 30㎛의 평균섬유길이, 및 미끄러짐성 및 증가된 강도의 견지에서 7 내지 300의 종횡비를 갖는 형상을 갖는 것이다. 이러한 형상을 갖는 시판가능한 티탄산칼륨 섬유는 “TISMO D”(오쓰카 가가쿠 가부시키 가이샤의 제품 상표명, 0.2 내지 0.5㎛의 평균섬유직경, 10 내지 20㎛의 평균섬유길이, 및 20 내지 1000의 종횡비의 헥사티탄산 칼륨 수염결정), “TISMO D”(오쓰카 가가쿠 가부시키 가이샤의 제품 상표명, 0.2 내지 0.5㎛의 평균섬유직경, 10 내지 20㎛의 평균섬유길이, 및 20 내지 1000의 종횡비의 헥사티탄산 칼륨 수염결정), “TOFICA”"(니폰 휘스커 가부시키 가이샤의 제품 상표명, 0.3 내지 1㎛의 평균섬유직경, 및 10 내지 20㎛의 평균섬유길이)등을 포함한다. 이들 모두를 본 발명에 적합하게 사용할 수 있다.
사용되는 무기 충전제량은 열경화성 수지의 100중량부당 50 내지 600중량부이다. 100중량부의 열경화성 수지 뿐만아니라 상기 언급한 다양한 수지들은 가교 결합제 및 경화제와 같이 경화에 필요한 성분을 포함한다. 예를 들면, 불포화 폴리 에스테르수지 또는 비닐 에스테르 수지가 열경화성 수지로 사용될 경우에, 무기 충전제는 불포화 폴리에스테르 수지 또는 비닐 에스테르 수지 및 가교결합제의 전체량의 100중량부당 50 내지 600중량부의 양으로 사용된다. 페놀계 수지, 에폭시 수지 또는 멜라민 수지가 열경화성 수지로 사용될 경우에, 무기 충전제는 페놀 수지, 에폭시 수지 또는 멜라민 수지 및 가교결합제의 전체량의 100중량부당 50 내지 600중량부의 양이 사용된다. 알릴 프탈레이트 수지가 열경화성 수지로 사용될 경우에, 무기 충전제는 알릴 프탈레이트 수지의 100중량부당 50 내지 600중량부의 양으로 사용된다.
무기 충전제가 600중량부 이상으로 사용되는 경우에, 점도의 증가로 인하여 생성된 조성물이 중합체 가공성을 만족스럽지 못하게 하는 반면, 50중량부 미만으로 사용되는 경우에 불충분한 강성 및 강도의 성형 생성물을 얻는다.
본 발명에서는 티탄산 칼륨을 무기 충전제로 사용하는 것이 필수적이다. 무기 충전제를 티탄산 칼륨의 2 내지 35중량부, 바람직하게는 4 내지 25중량부를 함유하는 양으로 티탄산 칼륨이 사용된다. 2중량부 미만의 티탄산 칼륨함량은 내마모성 및 기계적 물성의 개선을 감소시키는 반면, 35중량부 이상의 함량은 화합물의 반응성을 약화시키므로 비경제적이다. 따라서, 상기 범위외의 함량은 바람직하지 않다.
본 발명에 사용되는 폴리올레핀 분말은 필수적으로 200㎛이하의 최대입자 크기, 바람직하게는 80㎛이하의 평균입자크기, 더욱 바람직하게는 70㎛이하의 평균입자크기, 가장 바람직하게는 50㎛이하의 평균입자크기를 갖는다. 200㎛를 초과하는 입자크기를 갖는 폴리올레핀이 수지 조성물에 존재하면, 수득된 성형 생성물은 표면이 불규칙하게 될 것이고, 따라서 이들의 존재는 바람직하지 않다.
본 발명에 사용될 수 있는 폴리올레핀 분말은 다양하고 통상적인 것을 포함한다. 예를 들면, 폴리에틸렌 분말이 폴리올레핀 분말로서 바람직하다. 더욱 상세하게 설명하면, 본 발명에 사용될 수 있는 폴리에틸렌 분말은 주로 에틸렌 단량체의 중합반응에 의해 제조되는 중합체이다. 이러한 폴리에틸렌 분말의 특정 실례는 저압방법(100atm, 실온의 조건)에 따라 에틸렌의 중합에 의해 제조되는 고밀도 폴리에틸렌, 중간압력방법(30 내지 100atm의 조건)에 따라 에틸렌의 중합에 의해 제조되는 중간밀도 폴리에틸렌, 및 고압방법(100atm이상)에 따라 에틸렌의 중합에 의해 제조되는 저밀도 폴리에틸렌이다. 특정 조건하에서 에틸렌의 중합에 의해 제조되는 초고밀도 폴리에틸렌을 사용하는 것이 또한 가능하다. 또한 후자를 부분적으로 대체하기 위하여 에틸렌과 혼합된 프로필렌을 사용하여 제조되는 에틸렌-프로필렌 공중합체도 유용하다. 액체 질소와 같은 냉각매질내에서, 이들 중합체는 사용전에 크기를 선택하기 위해 분쇄하고 분류한다.
폴리올레핀 분말은 바람직하게는 30,000 내지 2,000,000, 더욱 바람직하게는 200,000 내지 300,000의 분자량을 갖는다. 미끄러짐성의 괄목할만한 개선을 얻기 위해서, 50,000 내지 1,000,000의 분자량을 갖는 폴리올레핀 분말이 가장 바람직하다.
사용되는 폴리올레핀 분말의 양은 열경화성 수지 100중량부당 2 내지 20중량부이다. 2중량부 미만의 양으로 폴리올레핀 분말을 사용하면 충분한 내마모성을 갖는 성형 생성물을 제공하지 못하는 반면, 20중량부를 초과하여 사용하면 기계적 성질 및 내열성에 불리한 영향을 주는 경향이 있다. 따라서, 상기 범위외의 양은 부적당하다. 본 발명에서는 폴리올레핀 분말의 양을 열경화성 수지 100중량부당 3 내지 15중량부의 양으로 사용하는 것이 바람직하다. 100중량부의 열경화성 수지는 상기 언급한 다양한 수지들 뿐만아니라 가교결합제 및 경화제와 같이 경화에 필요한 성분들과 함께 경우에 따라서 무기 충전제를 포함한다. 예를 들면, 불포화 폴리에스테르 수지 또는 비닐 에스테르 수지가 열경화성 수지로 사용될때, 폴리올레핀 분말은 불포화 폴리에스테르 수지 또는 비닐 에스테르 수지 및 가교결합제 전체 100중량부당 50 내지 600중량부의 양으로 사용된다. 페놀계 수지, 에폭시 수지 또는 멜라민 수지가 열경화성 수지로 사용되는 경우에, 폴리올레핀 분말은 페놀 수지, 에폭시 수지 또는 멜라민 수지 및 가교결합제 전체 100중량부당 50 내지 600중량부의 양으로 사용된다. 알릴 프탈레이트 수지가 열경화성 수지로 사용되는 경우에, 폴리올레핀 분말은 알릴 프탈레이트 수지 100중량부당 50 내지 600중량부의 양으로 사용된다.
발명에 있어서, 티탄산칼륨 섬유 및 폴리올레핀 분말 둘다를 사용하는 것이 필수적이다. 그들중 하나만을 사용하는 것은 본 발명에서 의도하는 효과를 완전히 얻을 수 없다. 획기적으로 괄목할만한 미끄러짐성은 티탄산칼륨 섬유 및 폴리올레핀 분말을 모두 첨가하여 얻어지는 놀라운 상승작용 효과로 인하여 부여된다. 이 문제는 하기에 기술된 실시예 및 비교실시예로부터 명확하게 된다.
본 발명의 수지 조성물에 저수축제(low shrinking agent)를 혼합하는 것이 바람직하다. 저수축제의 실례는 다양하고, 광범위한 통상적인 제제를 포함한다. 실례는 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트 공중합체, 폴리비닐 아세테이트, 비닐 아세테이트 공중합체, 포화 폴리에스테르, 염화비닐, 폴리카프로락톤, 셀룰로오즈 아세테이트 부티레이트, 개질 폴리우레탄, 스티렌-부타디엔 탄성중합체등이다. 이들 저수축제는 단독으로 또는 혼합물로 사용될 수 있다. 저수축제가 사용되면, 저수축 또는 비수축 조성물이 생성될 수 있고, 조성물은 내마모성 및 미끄러짐성이 우수할 수 있고 제품의 성형, 특히 기어의 성형에 사용하기에 매우 적합할 것이다.
본 발명에 따라서, 목재 분말, 펄프, 이형제, 안료, 난연제등과 같은 유기 충전제를 상기 성분외에도 임의적으로 사용할 수 있다.
본 발명의 열경화성 수지 조성물의 제법에서, 리본 혼합기, 혼련기, 헨셀 혼합기등을 사용하여 예비혼합을 수행한 다음, 롤 혼련기, 트윈-스크루 혼련기, 보조-혼련기등을 사용하여 에비혼합물을 혼련한다. 본 발명에서, 혼련된 혼합물을 분쇄 또는 압출하여 과립 또는 다른 형태로 만들므로써 성형 조성물을 생성한다.
상기와 같이 얻은 성형 조성물은 압축성형, 사출성형 또는 다른 바람직한 방법에 의해 성형시킬 수 있다. 성형하는 동안 성형 온도는 열경화성 수지의 종류 또는 다른 성분의 첨가에 따라 적당하게 선택된다. 예를 들면, 에폭시 수지의 경우에 성형 온도는 150 내지 180℃, 페놀계(노볼락) 수지의 경우에는 140 내지 190℃, 불포화 폴리에스테르 수지 및 비닐 에스테르 수지의 경우에는 120 내지 180℃이다.
하기의 실시예 및 비교실시예는 본 발명을 더욱 상세하게 명백히할 것이다.
[실시예 1 내지 4 및 비교실시예 1 내지 3]
하기 표 1에 나타낸 비율로 사용된 출발물질을 이소프탈산형의 불포화 폴리에스테르 수지 조성물을 얻기 위해 트윈-암 혼련기를 사용하여 혼련하였다. 상기 조성물을 200㎏/㎠의 하중으로 150℃에서 4분동안 압축하여 성형 생성물을 생성하였다. 표 1에 나타낸 이소프탈산 형태의 불포화 폴리에스테르 수지, 유리섬유 및 고밀도 폴리에틸렌은 하기에 상세하게 기술하고 있다. 표 2 내지 7에 나타낸 상응물은 본원에 사용한 것과 동일하다.
[이소프탈산형의 불포화 폴리에스테르 수지]
교반기, 환류 응축기, 질소기체 유입관 밋 온도계를 갖춘 반응기에 프로필렌 글리콜(100mol) 및 이소프탈산(20mol)을 충진하였다. 혼합물을 210℃로 가열하고 9시간동안 에스테르화반응을 하였다. 반응 혼합물을 10이하의 산가에서 170℃로 냉각하였다. 푸마르산(80mol)을 가한다음, 혼합물을 170 내지 180℃에서 4시간동안 에스테르화반응을 하고 추가로 220℃에서 3시간동안 반응하였다. 20이하의 산가에서 반응을 종결하고, 반응 혼합물을 냉각하였다. 그런다음, 이미 충진된 성분의 전체량을 기준으로하여 하이드로퀴논을 0.015중량부의 양으로 가하고, 이미 충진된 성분의 전체량을 기준으로하여 스티렌 단량체를 35중량부의 양으로 가하여 이소프탈산형의 불포화 폴리에스테르 수지를 얻었다.
유리섬유: 평균섬유직경 13㎛ 및 평균섬유길이 6㎜
[고밀도 폴리에틸렌]
200,000 내지 300,000의 평균분자량을 갖는 고분자량 폴리에틸렌 분말을 나선형 분쇄기를 사용하여 미분하여 70㎛의 평균 입자크기로 만들었다. 상기 수득된 성형제품을 하기방법으로 내마모성에 대한 시험을 하였다. 제1도에 도시한 바와 같이 5.5㎜직경의 강철볼을 사용하여 200g의 하중하에서 16㎜/s의 선속도로 성형제품상에서 1km의 거리로 왕복적으로 미끄러지게 했다. 마모(마모량)에 의해 감소된 부피를 왕복 미끄럼운동 전후에 측정된 중량의 차이로 계산하였고, 강철볼에 의해 성형제품상에 생성된 마모 깊이를 측정하였다. 마찰계수를 하기 방정식으로 계산하였다:
상기식에서, μk는 동적 마찰계수(-)이고; F는 마찰력(kg/㎠)이고; R은 마찰 감지기와 시료사이의 거리(㎝)이고; W는 압축하중(kgf/㎠)이고, r은 시료의 평균반지름(㎝)이다. 표면 거칠기는 표면 거칠기 외형-측정 장치(상표명 “SURFCOM 300”, 도꾜 세이미추 가부시키 가이샤의 제품)로 측정하였다. 결과를 표 1에 또한 나타낸다.
표 1은 다음을 나타낸다. 티탄산칼륨 섬유 또는 고밀도 폴리에틸렌중에서 하나만을 사용할때, 경미한 효과를 얻었다. 다른 한편으로, 이들 둘다를 혼합하여 사용할때, 괄목할만한 효과를 얻었다.
[실시예 5 내지 7 및 비교실시예 4 내지 6]
하기 표 2에 나타낸 양의 출발물질을 가열하고 혼련하여 성형 조성물을 얻었다. 성형 조성물을 160℃에서 200㎏/㎠의 하중으로 4시간동안 압축하여, 성형제품을 생성하였다.
이와 같이 얻은 성형제품의 물성을 실시예 1과 동일한 방법으로 평가하였다. 그 결과를 또한 표 2에 나타낸다.
[실시예 8 내지 10 및 비교실시예 7 내지 9]
하기 표 3에 나타낸 양의 출발물질을 가열하고 혼련하여 성형 조성물을 얻었다. 성형 조성물을 160℃에서 200㎏/㎠의 하중으로 4분동안 압축하여, 성형제품을 생성하였다.
이와 같이 얻은 성형제품의 물성을 실시예 1과 동일한 방법으로 평가하였다. 그 결과를 또한 표 3에 나타낸다.
[실시예 11 내지 14 및 비교실시예 10 내지 12]
하기 표 4에 나타낸 양의 출발물질을 가열하고 혼련하여 성형 조성물을 얻었다. 성형 조성물을 150℃에서 200㎏/㎠의 하중으로 4분동안 압축하여, 성형제품을 생성하였다.
이와 같이 얻은 성형제품의 물성을 실시예 1과 동일한 방법으로 평가하였다.
강철볼에 1,000g의 하중을 가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 내마모성을 측정하였다. 그 결과를 또한 표 4에 나타낸다.
[실시예 15 내지 17 및 비교실시예 13 내지 15]
하기 표 5에 나타낸 양의 출발물질을 가열하고 혼련하여 성형 조성물을 얻었다. 성형 조성물을 160℃에서 200㎏/㎠의 하중으로 4분동안 압축하여, 성형제품을 생성하였다.
이와 같이 얻은 성형제품의 물성을 실시예 11과 동일한 방법으로 평가하였다. 그 결과를 또한 표 5에 나타낸다.
[실시예 18 내지 20 및 비교실시예 16 내지 18]
하기 표 6에 나타낸 양의 출발물질을 가열하고 혼련하여 성형 조성물을 얻었다. 성형 조성물을 160℃에서 200㎏/㎠의 하중으로 4분동안 압축하여, 성형제품을 생성하였다.
이와 같이 얻은 성형제품의 물성을 실시예 11과 동일한 방법으로 평가하였다. 그 결과를 또한 표 6에 나타낸다.
[실시예 21 및 비교실시예 19 및 20]
하기 표 7에 나타낸 양의 출발물질을 가열하고 혼련하여 성형 조성물을 얻었다. 성형 조성물을 160℃에서 200㎏/㎠의 하중으로 4분동안 압축하여, 성형제품을 생성하였다.
이와 같이 얻은 성형제품의 물성을 실시예 2와 동일한 방법으로 평가하였다. 그 결과를 또한 표 7에 나타낸다.
상술한 방법에 의해 제조되는 본 발명의 수지 조성물은 통상적인 수지 조성물보다 내마모성이 현저하게 우수하고, 다른 성질에 있어서는 그들과 비교할만하다. 본 발명의 수지 조성물은 유리섬유의 사용을 가능하게 하는 것이 주목할만하다. 유리섬유는 수지 조성물의 내마모성을 현저하게 감소시키는 경향이 있으므로, 내마모성을 요구하는 용도에 대해 단지 한정량만을 사용하여 왔다. 그러나, 심지어 유리섬유가 본 발명의 수지 조성물에 혼합될때, 상기 조성물은 높은 내마모성을 나타낼 수 있다. 본 발명에 따라 제조되는 수지 조성물은 기계적 강도 및 내마모성이 뛰어나고 산업적인 용도에 광범위하게 사용할 수 있다.
본 발명의 수지 조성물은 성형 물질로서 광범위한 용도에 적용될 수 있고 자석 스위치, 스위치, 캠 및 다른 힘전달 물질과 같은 내마모성을 요구하는 제품 부재들에 매우 유용하다. 본 발명은 자석 스위치에 요구되는 내마모성 뿐만아니라 기계적 강도의 분야에 장기간 대기하는 유용한 물질을 제공한다.
Claims (8)
- 열경화성 수지 100중량부, 무기 충전제 50 내지 600중량부(여기서, 무기 충전제는 상기 열경화성 수지 100중량부당 2 내지 35중량부의 티탄산칼륨 섬유를 함유한다), 및 200㎛이하의 입자크기를 갖는 폴리올레핀 분말 2 내지 20중량부를 포함하는 미끄러짐 부재(sliding member)용 열경화성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀 분말이 폴리에틸렌 분말인 열경화성 수지 조성물.
- 제2항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 분말이 고밀도 폴리에틸렌, 중간밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 초고밀도 폴리에틸렌 및 에틸렌-프로필렌 공중합체로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나이상의 구성원인 열경화성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀 분말이 30,000 내지 2,000,000의 분자량을 갖는 열경화성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀 분말이 200,000 내지 300,000의 분자량을 갖는 열경화성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 열경화성 수지가 불포화 폴리에스테르 수지 및 비닐 에스테르 수지로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나이상의 구성원인 열경화성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 저수축제(low shrinking agent)를 함유하는 열경화성 수지 조성물.
- 제7항에 있어서, 상기 저수축제가 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트 공중합체, 폴리비닐 아세테이트, 비닐 아세테이트 공중합체, 포화 폴리에스테르, 염화비닐, 폴리카프로락톤, 셀룰로오즈 아세테이트 부티레이트, 개질 폴리우레탄, 및 스티렌-부타디엔 탄성중합체로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나이상의 구성원인 열경화성 수지 조성물.
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