DE3404765A1 - Polyoxymethylen-formmassen mit verbesserten gleiteigenschaften - Google Patents
Polyoxymethylen-formmassen mit verbesserten gleiteigenschaftenInfo
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
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Description
BASF Aktiengesellschaft ~Z - O.Z. 0050/3637^
Die Erfindung betrifft Polyoxymethylen-Formmassen mit verbesserten
Gleiteigenschaften, die als Schmiermittel einen Hydroxycarbonsäureester enthalten.
Formteile aus Polyoxymethyien, z.B. Lagerelemente, die der Gleitreibung mit anderen Werkstoffen, insbesondere mit Metallteilen,
ausgesetzt sind, müssen ein günstiges Gleit- und Abriebverhalten zeigen. Dies läßt sich durch den Zusatz von
Schmiermitteln erreichen. Die bekannten Schmiermittel weisen jedoch erhebliche Nachteile auf:
Molybdänsulfid verbessert das Abriebverhalten nicht genügend, so daß vor allem bei hohen Rauhigkeiten der Metallteile
starker Verschleiß der Polyoxymethylene-Formteile auftritt.
Polytetrafluorethylen ist ein verhältnismäßig teurer Zusatzstoff, der außerdem.die mechanischen Eigenschaften, insbesondere
die Zugfestigkeit und die Dehnung der Polyoxymethylene-Formmassen,
verschlechtert.
Andere Additive, wie Stearylalkohol oder Stearylal neigen zur Auswanderung und zum Ausschwitzen aus dem Polymeren, so daß
die Schmiermittelwirkung im Laufe der Zeit nachläßt und auf dem Formteil sich ein unschöner Belag bildet.
In der DT-OS 22 62 788 sind Schmiermittel auf Basis von Fettsäureestern
mehrwertiger Alkohole beschrieben. Auch diese Additive neigen noch zur Belagbildung. Vor allem aber ist
der Gleitreibverschleiß bei Werkstoffen mit geringen Rauhigkeiten, die besonders in der Feinwerktechnik wichtig sind,
noch zu hoch.
BASF Aktiengesellschaft -<ϊ'- O. Z. 0050/^637^
-3 -
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, Polyoxymethylen-Pormmassen
mit verbesserten Gleiteigenschaften sowohl gegenüber Werkstoffen mit hoher als auch gegenüber solchen
mit geringer Rauhigkeit zu entwickeln. Die Formmassen sollen gut thermoplastisch verarbeitbar sein und nicht zur
Belagbildung neigen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Zusatz von 0,3 bis 5,
vorzugsweise von 0,5 bis 3 Gew.-^, der erfindungsgemäßeη
langkettigen Hydroxycarbonsäureester.
Polyoxymethylene im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Homopolymere des Formaldehyds und Copolymere des Formaldehyds
oder des Troixans mit zyklischen und linearen Formalen, TS wie z.B. 1,3-Dioxolan, Dioxepan oder Epoxiden, wie Ethylenoxid
oder Propylenoxid.
Die Homopolymeren sollen thermisch stabile Endgruppen, wie
z.B. Ester- oder Ethylgruppen besitzen. Die Copolymeren enthalten vorzugsweise mehr als 75 % Oxymethylengruppen und
mindestens 0,1 % Gruppen des Comonomeren, durch welches 2 benachbarte Kohlenstoff atome in die Kette eingeführt v/erden.
Solche Copolymere können in bekannter Weise durch kationische Copolymerisation in Trioxan mit geeigneten Comonomeren,
z.B. zyklischen Ethern oder Acetalen, wie Ethylenoxid, Propylenoxid, 1,3-Dioxan, 1,3-Dioxolan, 1,3-Dioxepan oder mit
linearen Oligo- oder Polyformalen oder -acetalen, wie PoIydioxolan,
Polydioxepan hergestellt werden.
Die erfindungsgemäßen Hydroxycarbonsäureester bestehen aus
einer Hydroxycarbonsäure a) und einem oder mehreren Alkanolen
b).
BASF AktwnscMl!schaft Ζ^~ 0.2- 0050/3637*
ßie Hydroxycarbonsäuren enthalten 3 bis 30 Kohlenstoffatome
und tragen 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 3 Carboxylgruppen und 1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 2 Hydroxylgruppen. Bevorzugte
Hydroxycarbonsäuren sind Citronensäure, Apfelsäure, Weinsäure und Milchsäure.
Die Alkanole enthalten 10 bis 25 Kohlenstoffatome. Sie können
zur Erhöhung der Verträglichkeit mit dem Polyoxymethylen
neben der Hydroxylgruppe noch Ethergruppen enthalten, die man z.B. durch Umsetzung der Alkanole mit Epoxiden, wie
Ethylenoxid oder Propylenoxid erhält. Die Zahl der addierten Epoxideinheiten sollte dabei vorzugsweise fünf nicht überschreiten.
Bevorzugte Alkanole sind Stearylalkohol oder Alfole, die durch Oligomerisation von Ethylen an Ziegler-
-Katalysatoren und anschließende Luftoxidation hergestellt werden.
Die Herstellung der Ester kann durch azeotrope Veresterung z.B. mit Oyclohexan oder Toluol als Wasserschlepper in Gegenwart
von Paratoluolsulfonsäure erfolgen und ist Stand der Technik.
Die Polymeren können die üblichen Stabilisatoren gegen Wärme und Licht sowie sonstige Zuschläge, wie z.B. Farbstoffe, Püllstoffe
und Verstärkungsmittel enthalten. Die Einarbeitung der Schmiermittel erfolgt zweckmäßig zusammen mit sonstigen
Zusätzen nach bekannten Verfahren, z.B. durch Mischen auf einem geeigneten Extruder oder Kneter, vorzugsweise bei
Temperaturen zwischen l80 und 260 C. Außer den erfindungsgemäßen
Gleitmitteln können sie noch herkömmliche Zusatzstoffe wie Molybdänsulfid, Kieselsäure, Erdalkalisalze oder
Talkum enthalten.
BASF AktiengiMUschaft -/C- O. Z. 0050/36374
Sie Messung der Gleitreib zahl und des GleitVerschleißes erfolgte
nach folgender Methode:
Ein zylindrischer Polyoxymethylen-Prüfstab einer Länge von 10+0,1 mm, einen oberen Durchmesser von 6 mm, der an der
Auflagefläche des Zylinders 1 mm hoch auf 3 mm Druchmesser abgedreht ist, wird auf eine mit einer Geschwindigkeit von
0,5 m/s rotierende Metallscheibe (Oberflächenrauhtiefe 0,1
ο bis 0,2,um) mit einer Belastung von 1 N/mm gedrückt. Zur
Bestimmung des Gleitverschleißes wird die Längeηabnähme und
der Gewichtsverlust des Prüfstiftes nach einem Lauf von 20 km gemessen. Zur Bestimmung der Gleitreib zahl wird die Reibkraft
durch eine berührungsfreie Weglängenbestimmung mit induktiven
Weggebern ermittelt, wobei die Auslenkung des Biegestabs, an
TS dem der Prüfkörper befestigt ist, bei Bewegung der Scheibe
bezogen auf die Ruhelage, gemessen wird. Die Federkonstante des Biegestabs liefert dann eine direkte Umrechnung von Weg
auf Kraft. Das Verhältnis.von Reibkraft zur Belastung des
Prüfkörpers ergibt den Gleitreibwert .u.
Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht.
1 % Citronensäuretristearylester wird in pulverförmiges PoIyoxymethylen,
hergestellt aus 96,9 Teilen Trioxan und 3 Teilen Dioxolan (Schmelzindex 9), zusammen mit 0,1 % Polyamid und
0,5 % 2,2'-Methylen-bis-4-methyl-6-tert.-butylphenol eingemischt
und auf einem Zweischneckenextruder aufgeschmolzen, extrudiert und granuliert.
BASF Aktiengesellschaft "/^ 0.2. 0050/36374
Das Granulat wird zu Halbzeug verarbeitet, aus dem die Prüf-"1
körper herausgearbeitet werden. Diese Prüfkörper werden dann auf ihr Gleitriebverhalten hin untersucht. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 zusammen mit weiteren Beispielen und dem Stand der Technik zusammengefaßt.
Wie Beispiel 1, jedoch unter Verwendung eines stabilisierten,
granulierten Trioxan-Homopolymerisats mit 0,75 % Polyamid und 0,5 * 2,2l-Methylen-bis-4-methyl-6-tert.-butylphenol.
Wie Beispiel 1, jedoch unter Zusatz von 1 % basischem Magnesiumcarbonat.
Wie Beispiel 3j jedoch mit 2,5-fach ethoxiliertem Alfol 20
als Alkoholkomponente im Ester.
Wie Beispiel 3j jedoch mit Apfelsäure als Hydroxicarbonsäure.
Vergleichsbeispiel
Wie Beispiel 1, jedoch mit 1 % Ethylenglykoldistearat nach der DE-OS 22 62 788.
BASF Aktiengesellschaft
—<*j —
ο. ζ. 0050/3637^
Gleitverschleißtest am Stift-Scheibe-System bei einer Flächen-
2
pressung von 1 N/mm einer Geschwindigkeit von 0,5 m/s und einer Flächentemperatur u <40°C sowie einer Gleitstrecke von 20 km Rauhigkeit des Gleitreibpartners 0,1 bis Q,2,um.
pressung von 1 N/mm einer Geschwindigkeit von 0,5 m/s und einer Flächentemperatur u <40°C sowie einer Gleitstrecke von 20 km Rauhigkeit des Gleitreibpartners 0,1 bis Q,2,um.
Beispiel | Gleitreibung ,u | Gleitverschleiß s |
0,1 bis 0,2 ,um | ||
1 | 0,35 | 0,70 |
2 | 0,40 | 0,68 |
3 | 0,38 | 0,60 |
4 | 0,3^ | 0,63 |
VJl | 0,31 | 0,70 |
Vergleichs | 0,60 | 0,70 |
beispiel |
35
Claims (2)
1. Polyoxymethylen-Pormmassen mit verbesserten Gleiteigenschaften,
gekennzeichnet durch den Gehalt von 0,3 bis
5 5 Gew.-% eines Hydroxicarbonsäureesters aus
a) einer Hydroxycarbonsäure mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen, die 1 bis 10 Carboxylgruppen und 1 bis
5 Hydroxylgruppen trägt, und
10 b) einem oder mehreren Alkanolen mit 10 bis 25 Kohlen stoffatomen.
2. Polyoxymethylen-Pormmassen nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gleitmittel Citronensäuretri-
15 steary!ester ist.
35 27/83 Dd/bg 10.02.I983
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843404765 DE3404765A1 (de) | 1983-02-11 | 1984-02-10 | Polyoxymethylen-formmassen mit verbesserten gleiteigenschaften |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3304696 | 1983-02-11 | ||
DE19843404765 DE3404765A1 (de) | 1983-02-11 | 1984-02-10 | Polyoxymethylen-formmassen mit verbesserten gleiteigenschaften |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3404765A1 true DE3404765A1 (de) | 1984-08-16 |
DE3404765C2 DE3404765C2 (de) | 1989-02-09 |
Family
ID=25808204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843404765 Granted DE3404765A1 (de) | 1983-02-11 | 1984-02-10 | Polyoxymethylen-formmassen mit verbesserten gleiteigenschaften |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3404765A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0340931A1 (de) * | 1988-04-15 | 1989-11-08 | Polyplastics Co. Ltd. | Polyacetalharz Zusammensetzung für Gleitbauteile und daraus hergestellte Führungsrolle oder Führungsstift |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2262788A1 (de) * | 1972-02-28 | 1973-09-13 | Du Pont | Geschmierte oxymethylenpolymere |
-
1984
- 1984-02-10 DE DE19843404765 patent/DE3404765A1/de active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2262788A1 (de) * | 1972-02-28 | 1973-09-13 | Du Pont | Geschmierte oxymethylenpolymere |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0340931A1 (de) * | 1988-04-15 | 1989-11-08 | Polyplastics Co. Ltd. | Polyacetalharz Zusammensetzung für Gleitbauteile und daraus hergestellte Führungsrolle oder Führungsstift |
US5106896A (en) * | 1988-04-15 | 1992-04-21 | Polyplastics Co, Ltd. | Self-lubricating polyacetal wear part |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3404765C2 (de) | 1989-02-09 |
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D2 | Grant after examination | ||
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