TW378218B - Plastic molding compositions with low wear - Google Patents

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Description

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 . ___B7_^__ 五、發明説明{ 1 ) 玻璃纖維強化聚氧化甲烯顯示高磨耗性。 意外地，頃發現含潤滑劑及纖維強化物質的熱塑塑料 比只含潤滑劑或纖維物質的熱塑塑料有明顯較低的磨耗性 及較佳的剛性。 本發明因此相關於含熱塑塑料、潤滑劑及纖維物質的 模製組合物。 熱塑塑料的實例爲聚酯類、聚醯胺類、聚碳酸酯類、 聚烯烴類、聚氧化甲烯及液態結晶聚合物（LCPs),較佳的 熱塑塑料爲聚縮醛類、聚酯類及聚醯胺類。 聚縮醛類，尤其是聚氧化甲烯，包括均聚物及共聚物 ，聚縮酸類揭示在 Becker/Braun，"Kunststoff-Handbuch ", Volume 3/1, Chapter 4-Polyacetals, Carl Hanser Verlag, Munich, Vienna 1 992，300-395頁，併於本文供 參考。_ 較佳的聚酯類爲聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)及聚對 苯二甲酸丁二醇酯（PBT),較佳的醯胺類爲耐綸66及耐綸 46,聚醯胺類及聚酯類揭示在例如"111111^1111’3£1^7(：1(^6-dia of Industrial Chemistry", ed. Barbara Elvers, Vol. A21, .Polyamides (179-205頁）及 Polyesters (227 -251頁），VCH, W.einheim-Basle-Cambridge-New York 1 992,併於本文供參考。 潤滑劑爲添加劑，其可改進塑料的滑動及磨耗性質， 潤滑劑的實例爲二硫化鉬、矽酮油類、脂肪醇類、脂肪醇 二羧酸酯類、+脂肪酸酯類、脂肪酸類、脂肪酸單醯胺類、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）.j (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
A7 ___B7___ 五、發明説明（2 ) 脂肪酸二醯胺類（醯胺躐類）、金屬皂類、寡聚脂肪酸醋類 (脂肪酸複合酯類）、脂肪醇脂肪酸酯類、蠟酸類、躐酸酯 類（例如褐煤酸酯類及部份水解的褐煤酸酯類）、極性聚乙 烯酯類、非極性聚乙烯酯類、石蠘類、氟代聚合物類及超 高分子量聚烯烴類，潤滑劑也可爲不同潤滑劑的混合物（ 慘混的潤滑劑），潤滑劑掲示在(^{：11161：/11111161：，”138(；11611-buch der Kunststoff-Additive", 3rd Edition, Carl Hanser Verlag Munich, Viennal 994，478-504頁，併於 本文供參考，較佳的潤滑劑爲聚四氟乙烯（PTFE)、超高分 子量聚乙烯、硬脂酸十八酯及季戊四醇四硬脂酸酯，特別 適宜的潤滑劑爲超高分子量聚乙烯。 纖維物質或強化物質爲礦物纖維類、玻璃纖維類、改 良的玻璃纖維類、單晶纖維類、聚合物纖維類、碳纖維類 及有機高模量纖維類，改良的玻璃纖維類爲經化學處理的 一般玻璃纖維，以便改進玻璃纖維在塑料上的黏合性，玻 璃纖維通常用有機矽烷類處理，較佳的纖維物質爲改良及 未經改良的玻璃纖維。 本發、明的模製組合物含例如5 0至9 0重量％的熱塑塑料 ，以60至80重量％較佳，5至30重量％的潤滑劑，以5至20重 量％較佳，5至40重量％的纖維物質，以10至30重量％較佳， 其中各比例的總量相加至多爲100重量％，此模製組合物可 含習知的填料，例如碳酸鈣、滑石、黏土、雲母、玻璃珠 _、氧化鋅、二氧化欽及渥拉斯頓土.（wallastonite)、及其 他習知的添加物與製程輔劑，例如染料、色素、脫模劑、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） MLBM1E!;」 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
.1-.F 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ). 抗氧化劑及UV安定劑，在每100重量組份的總組合物中， 這些添加劑的比例通常爲〇至50重量組份，以5至40重量組 份較佳。 較佳的模製組合物含聚縮醛、至少一種潤.滑劑及至少 —種纖維物質，特別適宜的模製組合物含聚縮醛、超高分 子量的聚乙烯或PTFE及至少一種纖維物質，尤其適宜的模 製組合物含聚縮醛、超高分子量的聚乙烯及未經改良或改 良的玻璃纖維，此類模製組合物的特徵是有特別高的抗磨 性及剛性。 超高分子量的聚乙烯係以例如粉劑尤其是以微細粉劑 使用，通常粉劑的平均粒子直徑D5。範圍爲1至5000微米， 以10至500微米較佳，且特別適宜爲1〇至150微米。 通常改良或未經改良的玻璃纖維之通稱直徑範圍爲1 至1 0 0 0微米，以1至100微米較佳，且特別適宜爲1至20微 米，通常改良或未經改良的玻璃纖維之平均纖維長度範圍 爲0.1至100毫米，以1至100毫米較佳，且特別適宜爲5至 20毫米。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁). 本發明的模製組合物，尤其是含聚縮醛的模製組合物 ，特別適用於下列用途： 汽車工業： 座椅安全帶收縮系統的滑動與功能零件、齒輪及功能 零件，包括擋風玻璃刮水器傳動及控制桿，擋風玻璃刮水 器軸承、座椅調整器、搖窗機件傳動、鏡子調整器及滑動 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 的遮陽篷頂。 一般機械構造及精密機械： 輸送機鏈條、齒條及齒輪（包括驅動元件）、調整機件 、軸承套筒及功能零件（包括火車及電車軌道）》 家具工業： 鉸鏈（包括櫥櫃及書桌）、滑動軸承滑輪、滾軸及磨耗 桿（包括抽屜及滑動門）。 小家電： 食物料理機、絞肉機、手動攪拌器、切碎機、果汁機 、柑橘壓榨機、軋燕麥機及通用切片機內的齒輪。 大型家用電器： 洗碗機、洗衣機及乾衣機的門鉸鏈、洗衣乾衣機皮帶 緊縮器的功能零件、吸震器、洗衣機的個別零件、洗碗機 的門阻室、洗衣乾衣機的滑車》 電動工具（較宜爲DIY部份）： 電動草坪整理器具、割草機、剪草機的齒輪、電動樹 籲修剪機及鏈鋸的齒輪、打碎機的功能零件。 其他的用途爲：軸承滑輪、電動拔毛機的功能零件、 吸塵器的噴嘴、刮鬍刀、鬍鬚修^器、頭髮修剪器、外折 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂- A7 —______B7 _ 五、發明説明（5 ) 帖應用（剛性滑動軸承）的功能零件。 實例 實例1至3及實例比較A與B係使用三噁烷與二噁戊烷的 共聚物進行，熔融流動率MFR 190/2. 16爲2.5克/10分鐘（ (®Hostaform C 252 1 )，共聚物中加入下列添加物： PE-UHMW微細粒劑，平均粒子直徑120微米，根據 DIN53 728-4的黏度值=2300毫升/克。 切碎的玻璃纖維，纖絲的通稱直徑爲約13微米，平均 纖維長度爲約4. 5毫米。 ‘ 共聚物與上述添加物在緩慢運轉的攪拌器內混合，然 後進料至ZSK 25雙螺桿擠壓機（Werner and Pfleiderer, Stuttgart, Germany),在物質溫度約2 0 0°C下熔化並製成 丸粒。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 在120°C的循環空氣乾燥室內乾燥8小時後，在KM 90/ 210 B注射模機器（KraussMaffei，Munich, Germany)製成 供測試機械、熱及摩擦性質的樣品，處理情形係根據 IS09 988-2建議的聚氧化甲烯標準選擇。 測定下列參數： 根據ISO 527, Parts 1及2，張力下的彈性係數 根據ISO 75，Parts 1及2，熱偏差溫度HDT/A 根據ISO 179 lell,單樑式碰撞強度 磨耗測試： 本紙張尺度適用中國國家^準（CNS ) A4規格（210x297公釐）_ a _ --' A7 B7 五、發明説明（6 ) 根據ISO/DIS 7148-2的"環上扣針"測試原理進行磨耗 的測試，從受測物質製造直徑爲1 2毫米的圓柱體測試樣品 並在旋轉軸上加壓，以時間的函數測量測試樣品的磨耗體 積。 測試情形如下： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 軸物質 鋼 軸直徑 65毫米 粗度Rz 0. 8微米 負荷 3. 1牛頓 滑動速率 136米/分鐘 測試時間 6 0小時 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（：21〇X297公釐） -9 - A7 ___— _B7 五、發明説明(7 ) 表1:測定磨耗體積、張力下的彈性係數、熱偏差溫度及單樑式碰撞強度 實例 A B 1 2 3 POM共聚物 重量％ 74 90 80 70 60 玻璃纖維 重量％ 26 - 10 20 30 PE-UHMW 重量％ _ - 10 10 10 10 磨耗體積 毫米3 32 1 2.8 3 3.5 張力下的彈性係數 牛頓/毫米2 9000 2200 4000 6500 8900 ISO 527 熱偏差溫度 °C 160 85 116 135 140 HDT/A ISO 75 單樑式碰撞強度 毫焦耳/毫米2 30 50 32. 24 12 ISO 179 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印褽 實例4及5係使用三噁烷與二噁戊烷的共聚物進行，熔 融流動率 MFR 190/2.16爲9.5克/10分鐘（@1!〇8士&1〇1'1110 902 1 )，共聚物中加入下列添加物：PE-UHMW微細粒劑，平 均粒子直徑120微米，根據DIN 53 728-4的黏度值=2300毫 升/克。 改良切碎的玻璃纖維，形式爲RES03-TP33G(Nippon Glass Fiber Co. , KomorichoTakachya, Japan).纖絲 的通稱直徑爲約10微米，平均纖維長度爲約3毫米，玻璃 纖維經矽烷化並用聚胺基甲酸乙酯處理。 使用相同於實例1至3及實例比較A與B的方法及處理情 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ ^ _ ~~" A7 __BT___ 五、發明説明（8 ) 形製成供測試機械、熱及摩擦性質的樣品。 測定下列參數：
根據ISO 527，Parts 1及2，張力下的彈性係數 根據ISO 75，Parts 1及2，熱偏差溫度HDT/A 相同於實例1至3及實例比較A與B敘述的磨耗測試 表2:測定磨耗體積、張力下的彈性係數、熱偏差溫度及單樑式碰撞強度 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
*1T Ξ£--ιϋ :. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 實例 4 5 ΡΟΜ共聚物 重量％ 85 69 玻璃纖維 重量％ 10 26 PE-UHMW 重量％ 5 . 5 磨耗體積 毫米3 1.5 1.9 張力下的彈性係數 牛頓/毫米2 4400 8800 ISO 527 熱偏差溫度 °C 155 162 HDT/A ISO 75 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -11 -

Claims (1)

  1. 告<匕 n 0U ABCD i正/j修a 6 β 2 Ο-Λ 8?;·年 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 々、申請專利範圍 附件二A : 第8 6 1 0 2 1 3 2號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國87年2月修正 1. 一種模製組合物，包含熱塑塑料、至少一種潤滑劑 及至少一種纖維物質，其中該熱塑塑料爲一種聚縮醛，該 潤滑劑爲一種超高分子量聚乙烯，且該纖維物質含有玻璃 纖維》 2. 如申請專利範圍第1項的模製組合物，其中模製組 合物含50至90重量組份的熱塑塑料，以6 0至80重量組份較 佳.。 3. 如申請專利範圍第1項的模製組合物，其中模製組 合物含5至30重量組份的潤滑劑，以5至20重量組份較佳。 4. 如申請專利範圍第1項的模製組合物，其中模製組 合物含5至40重量組份的纖維物質，以1Q至30重量組份較 .佳。 5. —種利用如申請專初範圍、1至4項中任一項的模 製組合物於製造模製品的方法，該模製品尤其是齒輪、齒 條、軸承、驅動元件、滾軸、鏈條及滑動元件。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公瘦） --------W — (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁) 訂
    告<匕 n 0U ABCD i正/j修a 6 β 2 Ο-Λ 8?;·年 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 々、申請專利範圍 附件二A : 第8 6 1 0 2 1 3 2號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國87年2月修正 1. 一種模製組合物，包含熱塑塑料、至少一種潤滑劑 及至少一種纖維物質，其中該熱塑塑料爲一種聚縮醛，該 潤滑劑爲一種超高分子量聚乙烯，且該纖維物質含有玻璃 纖維》 2. 如申請專利範圍第1項的模製組合物，其中模製組 合物含50至90重量組份的熱塑塑料，以6 0至80重量組份較 佳.。 3. 如申請專利範圍第1項的模製組合物，其中模製組 合物含5至30重量組份的潤滑劑，以5至20重量組份較佳。 4. 如申請專利範圍第1項的模製組合物，其中模製組 合物含5至40重量組份的纖維物質，以1Q至30重量組份較 .佳。 5. —種利用如申請專初範圍、1至4項中任一項的模 製組合物於製造模製品的方法，該模製品尤其是齒輪、齒 條、軸承、驅動元件、滾軸、鏈條及滑動元件。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公瘦） --------W — (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁) 訂
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