JP3249580B2 - Ultra high molecular weight polyethylene resin composition - Google Patents
Ultra high molecular weight polyethylene resin compositionInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、一般的な射出成形機及
び金型により、精度の高い成形品を得る上で有用な超高
分子量ポリエチレン樹脂組成物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrahigh molecular weight polyethylene resin composition useful for obtaining a molded product with high precision by using a general injection molding machine and a metal mold.
【０００２】[0002]
【従来の技術】超高分子量ポリエチレンは、ポリアセタ
ールなどのエンジニアリング・プラスチックスと比較
し、耐摩耗性、耐薬品性、耐熱性、摺動性、自己潤滑性
において著しく優れている。又、汎用エンジニアリング
・プラスチックス、例えばポリアセタール樹脂は、衝撃
試験において、破壊エネルギーが０．４９Ｊ程度でも完
全破壊するのに対し、超高分子量ポリエチレンは、４．
９Ｊ程度でも破壊せず、極めて高い耐衝撃性を有し、し
かも極低温下においてもこの特性が維持される。そのた
め、超高分子量ポリエチレンは、精密摺動部などの各種
機械部品等の分野において幅広く利用されている。2. Description of the Related Art Ultra-high molecular weight polyethylene is remarkably superior in abrasion resistance, chemical resistance, heat resistance, slidability and self-lubricating property as compared with engineering plastics such as polyacetal. In addition, general-purpose engineering plastics, such as polyacetal resin, completely break in an impact test even if the breaking energy is about 0.49 J.
It does not break down even at about 9J, has extremely high impact resistance, and maintains this characteristic even at extremely low temperatures. For this reason, ultra-high molecular weight polyethylene is widely used in the field of various mechanical parts such as precision sliding parts.
【０００３】しかし、超高分子量ポリエチレンは、溶融
時の粘度が極めて高く、ほとんど流動しないため、通常
の射出成形法によって成形することは非常に困難であ
る。したがって、通常、圧縮成形や押出し成形によって
シート状や丸棒に成形した後、切削加工することにより
各種の機械部品等が製作されている。しかしながら、圧
縮成形では、成形サイクルが１〜２時間と長く、生産性
が極めて低い。However, ultra-high molecular weight polyethylene has a very high viscosity when melted and hardly flows, so that it is very difficult to mold it by a usual injection molding method. Therefore, usually, various machine parts are manufactured by forming into a sheet shape or a round bar by compression molding or extrusion molding and then cutting. However, in compression molding, the molding cycle is as long as 1 to 2 hours, and the productivity is extremely low.
【０００４】一方、射出成形法は、機械部品等を量産す
る上で有用である。そのため、従来より超高分子量ポリ
エチレンの射出成形法について種々検討され、いくつか
の改良された方法が提案されている。[0004] On the other hand, the injection molding method is useful for mass-producing mechanical parts and the like. For this reason, injection molding methods for ultrahigh molecular weight polyethylene have been conventionally studied in various ways, and some improved methods have been proposed.
【０００５】例えば、特開平３−２０１２号公報には、
射出成形機に高剪断速度付与機構を設け、溶融樹脂を金
型キャビティ内へフラッシュフロー状態で射出した後、
金型キャビティを圧縮する超高分子量ポリエチレンの射
出成形法が開示されている。また、前記フラッシュフロ
ーを利用し、特殊な金型を用いるインラインスクリュー
式の射出成形機（合成樹脂、第３５巻、第１１号、第５
１頁、１９８９年）や、加熱・溶融ゾーンの距離を短く
して、樹脂の熱硬化を抑制する改良された射出成形機
（ＮＩＫＫＥＩ ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ １９８８．
２．２２）を用いる方法が提案されている。しかし、こ
れらの方法は、特殊な射出成形機や圧縮機構などを具備
した特殊な金型を用いる必要がある。For example, JP-A-3-2012 discloses that
After providing a high shear rate imparting mechanism to the injection molding machine and injecting the molten resin into the mold cavity in a flash flow state,
An injection molding method of ultra high molecular weight polyethylene for compressing a mold cavity is disclosed. In addition, an in-line screw type injection molding machine (synthetic resin, Vol. 35, No. 11, No. 5
1 (1989), and an improved injection molding machine (NIKKEI MECHANICAL 1988.) in which the distance between the heating and melting zones is shortened to suppress thermosetting of the resin.
2.22) has been proposed. However, these methods require the use of a special mold equipped with a special injection molding machine or a compression mechanism.
【０００６】一方、組成面から成形性を改良した超高分
子量ポリエチレン樹脂組成物も知られている。例えば、
特公平３−６３５８０号公報には、超高分子量ポリエチ
レンに、導電性金属酸化物及び帯電防止剤を配合した超
高分子量ポリエチレン樹脂組成物が開示されている。し
かし、この組成物においても、成形は圧縮成形法で成さ
れており、一般的な射出成形法による成形は困難であ
る。[0006] On the other hand, an ultrahigh molecular weight polyethylene resin composition having improved moldability in terms of composition is also known. For example,
Japanese Patent Publication No. 3-63580 discloses an ultrahigh molecular weight polyethylene resin composition in which a conductive metal oxide and an antistatic agent are blended with ultrahigh molecular weight polyethylene. However, also in this composition, molding is performed by a compression molding method, and molding by a general injection molding method is difficult.
【０００７】また、特開平１−２７２６４６号公報に
は、超高分子量ポリエチレン、低分子量乃至高分子量ポ
リエチレン及び微粒子無機充填剤を含有する射出成形用
オレフィン樹脂組成物が開示されている。この組成物
は、一般的な射出成形機による射出成形が可能であるも
のの、超高分子量ポリエチレンの割合が少ないため、分
子量が低下し、耐衝撃性等の物性が低下し易い。又、超
高分子量ポリエチレンは、高分子量とは言えポリエチレ
ンの一種であり、成形時の収縮のバラツキが大きく、時
には数％程度のバラツキが生じることがあるが、前記組
成物を用いても、このバラツキを十分に抑えることはで
きない。Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-272646 discloses an olefin resin composition for injection molding containing ultrahigh molecular weight polyethylene, low molecular weight to high molecular weight polyethylene and a fine particle inorganic filler. Although this composition can be injection-molded by a general injection molding machine, since the proportion of ultra-high-molecular-weight polyethylene is small, the molecular weight is reduced and the physical properties such as impact resistance are apt to be reduced. Ultra-high molecular weight polyethylene is a kind of polyethylene even though it has a high molecular weight, and has a large variation in shrinkage during molding, and sometimes a variation of about several percent may occur. Variation cannot be suppressed sufficiently.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、一般的な射出成形機及び射出成形用金型を用いても
射出成形できると共に、超高分子量ポリエチレンが本来
有する耐摩耗性や耐衝撃性等の特性を損なうことなく、
しかも極めて精度の高い成形品が得られる超高分子量ポ
リエチレン樹脂組成物を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide injection molding using a general injection molding machine and an injection mold, and to attain the wear resistance and the resistance inherent in ultra-high molecular weight polyethylene. Without impairing impact and other properties
Moreover, it is an object of the present invention to provide an ultrahigh molecular weight polyethylene resin composition from which a molded article with extremely high precision can be obtained.
【０００９】[0009]
【発明の構成】前記目的を達成するため、本発明者等
は、鋭意検討の結果、超高分子量ポリエチレン、フッ素
化ポリオレフィン及びウィスカーを含む超高分子量ポリ
エチレン樹脂組成物を用いると、射出成形可能であり、
耐摩耗性や耐衝撃性等に優れる極めて精度の高い成形品
が得られることを見いだし、本発明を完成した。In order to achieve the above object, the present inventors have conducted intensive studies and as a result, have found that using an ultrahigh molecular weight polyethylene resin composition containing ultrahigh molecular weight polyethylene, fluorinated polyolefin and whiskers enables injection molding. Yes,
It has been found that a molded article with extremely high precision, which is excellent in wear resistance and impact resistance, can be obtained, and the present invention has been completed.
【００１０】すなわち、本発明は、粘度法による平均分
子量１００万〜６００万の超高分子量ポリエチレン１０
０重量部に対して、フッ素化ポリオレフィン１〜３０重
量部及びウィスカー１〜３０重量部を含む超高分子量ポ
リエチレン樹脂組成物、および粘度法による平均分子量
１００万〜６００万の超高分子量ポリエチレン１００重
量部に対して、フッ素化ポリオレフィン５〜２０重量部
及びウィスカー５〜２０重量部を含む超高分子量ポリエ
チレン樹脂組成物を提供する。That is, the present invention relates to an ultrahigh molecular weight polyethylene 10 having an average molecular weight of 1,000,000 to 6,000,000 by a viscosity method.
Ultra high molecular weight polyethylene resin composition containing 1 to 30 parts by weight of fluorinated polyolefin and 1 to 30 parts by weight of whisker with respect to 0 part by weight, and average molecular weight by a viscosity method
Provided is an ultrahigh molecular weight polyethylene resin composition containing 5 to 20 parts by weight of a fluorinated polyolefin and 5 to 20 parts by weight of whiskers based on 100 parts by weight of 1 to 6 million ultrahigh molecular weight polyethylene.
【００１１】超高分子量ポリエチレンとしては、粘度法
による平均分子量が１００万以上、好ましくは１００万
〜６００万程度のものが繁用される。As the ultrahigh molecular weight polyethylene, those having an average molecular weight of 1,000,000 or more, preferably about 1,000,000 to 6,000,000 by a viscosity method are frequently used.
【００１２】前記超高分子量ポリエチレンには、エチレ
ンの単独重合体の他、エチレンを主成分とするエチレン
と他のオレフィン、例えばプロペン、１−ブテン、１−
ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテ
ン、１−デセン、１−ドデセン、４−メチル−１−ペン
テン、３−メチル−１−ペンテン等との共重合体が含ま
れる。共重合体の場合、エチレン単量体単位の含有量
は、例えば７０モル％以上、好ましくは８０モル％以上
である。The ultrahigh molecular weight polyethylene includes not only a homopolymer of ethylene but also ethylene having ethylene as a main component and other olefins such as propene, 1-butene and 1-butene.
Copolymers with pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene and the like are included. In the case of a copolymer, the content of the ethylene monomer unit is, for example, 70 mol% or more, preferably 80 mol% or more.
【００１３】超高分子量ポリエチレンの形状及び大きさ
は特に制限されないが、粉粒体、例えば平均粒子径２０
〜１００００μｍ、好ましくは５０〜５００μｍ程度の
粉体が好適に用いられる。[0013] The shape and size of the ultra-high molecular weight polyethylene are not particularly limited.
A powder having a size of about 1 to 10,000 μm, preferably about 50 to 500 μm is suitably used.
【００１４】前記超高分子量ポリエチレンは、通常用い
られる方法、例えば、高活性な固体状チタン系触媒成分
及び有機アルミニウム化合物触媒成分から成るチーグラ
ー型触媒の存在下にエチレン又はエチレンを主体とする
オレフィンを重合させる方法によって得ることができ
る。The ultra-high molecular weight polyethylene is produced by a commonly used method, for example, ethylene or an olefin mainly composed of ethylene in the presence of a Ziegler-type catalyst comprising a highly active solid titanium-based catalyst component and an organoaluminum compound catalyst component. It can be obtained by a method of polymerizing.
【００１５】本発明の組成物は、フッ素化ポリオレフィ
ンを含む。フッ素化ポリオレフィンを加工助剤として一
定範囲の量配合することにより、超高分子量ポリエチレ
ンの前記特性が損なわれることなく、樹脂の溶融流動性
が向上し、潤滑性も損なわれない。[0015] The composition of the present invention comprises a fluorinated polyolefin. By blending the fluorinated polyolefin as a processing aid in a certain range, the above-mentioned properties of the ultrahigh molecular weight polyethylene are not impaired, the melt flowability of the resin is improved, and the lubricity is not impaired.
【００１６】前記フッ素化ポリオレフィンには、ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレ
ン、ポリフッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン
等のフッ素化オレフィンの単独重合体；テトラフルオロ
エチレンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体、フッ
化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体、
フッ化ビニリデンとクロロトリフルオロエチレンの共重
合体等の二種以上のフッ素化オレフィンの共重合体；テ
トラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエ
ーテルなどのフルオロアルキルビニールエーテルとの共
重合体、テトラフルオロエチレンとエチレン、プロピレ
ンなどのオレフィンとの共重合体、クロロトリフルオロ
エチレンとエチレン、プロピレンなどのオレフィンとの
共重合体等のフッ素化オレフィンと他の共重合性オレフ
ィンとの共重合体が含まれる。The fluorinated polyolefin includes homopolymers of fluorinated olefins such as polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polyvinylidene fluoride and hexafluoropropylene; copolymers of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene, A copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene,
Copolymer of two or more kinds of fluorinated olefins such as copolymer of vinylidene fluoride and chlorotrifluoroethylene; copolymer of fluoroalkyl vinyl ether such as tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether; and tetrafluoroethylene and ethylene And olefins such as propylene, and copolymers of fluorinated olefins with other copolymerizable olefins, such as copolymers of chlorotrifluoroethylene with ethylene and olefins such as propylene.
【００１７】これらのフッ素化ポリオレフィンのうち、
好ましくは、特に摩擦係数が小さく優れた潤滑性能を有
するポリテトラフルオロエチレン等である。Of these fluorinated polyolefins,
Preferably, polytetrafluoroethylene or the like having a particularly small friction coefficient and excellent lubrication performance is used.
【００１８】前記フッ素化ポリオレフィンの形状及び大
きさは特に制限されないが、粉粒体、例えば、平均粒径
が０．１〜１００００μｍ、好ましくは０．２〜１００
０μｍ、さらに好ましくは０．５〜１００μｍ程度の粉
末が用いられる。The shape and size of the fluorinated polyolefin are not particularly limited, but may be powders, for example, having an average particle size of 0.1 to 10000 μm, preferably 0.2 to 100 μm.
A powder of 0 μm, more preferably about 0.5 to 100 μm is used.
【００１９】本発明の組成物における前記フッ素化ポリ
オレフィンの含有量は、特に制限されないが、前記超高
分子量ポリエチレン１００重量部に対して、通常１〜３
０重量部、好ましくは５〜２０重量部である。フッ素化
ポリオレフィンの量が１重量部よりも少ない場合には、
良好な射出成形性が得られにくく、また３０重量部より
も多い場合には、耐摩耗性や耐衝撃性等の特性が低下し
易くなる。The content of the fluorinated polyolefin in the composition of the present invention is not particularly limited, but is usually 1 to 3 with respect to 100 parts by weight of the ultrahigh molecular weight polyethylene.
0 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight. When the amount of the fluorinated polyolefin is less than 1 part by weight,
When it is difficult to obtain good injection moldability, and when it is more than 30 parts by weight, characteristics such as abrasion resistance and impact resistance are likely to be reduced.
【００２０】本発明の組成物は、さらにウィスカーを含
む。ウィスカーは、金属や金属酸化物の結晶を一方向に
析出させて得られる格子欠陥の少ない理想的単結晶に近
い繊維状結晶で、ひげ結晶とも呼ばれるものである。こ
のウィスカーは、ミクロサイズのため内部に構造欠陥が
少なく、強度や弾性率において極めて優れた特性を有す
る。The composition of the present invention further comprises whiskers. A whisker is a fibrous crystal that is close to an ideal single crystal having few lattice defects and is obtained by precipitating a metal or metal oxide crystal in one direction, and is also called a whisker crystal. The whiskers have few structural defects due to their micro size, and have extremely excellent strength and elastic modulus.
【００２１】ウィスカーを補強剤として前記組成物に含
有させることにより、樹脂のスクリュー内移送、金型へ
の充填及び保圧の各工程が円滑に遂行される。By incorporating the whisker as a reinforcing agent in the above composition, each of the steps of transferring the resin in the screw, filling the mold and holding pressure is smoothly performed.
【００２２】前記ウィスカーとしては、例えば、チタン
酸カリウム、アルミナ、シリカ、アルミニウムシリケー
ト、ジルコニア、酸化ベリリウム、炭化ホウ素、炭化ケ
イ素、窒化ケイ素、クロム、銅、鉄、ニッケル等のウィ
スカーが挙げられる。これらのうち、チタン酸カリウム
等のウィスカーが好ましい。Examples of the whiskers include whiskers of potassium titanate, alumina, silica, aluminum silicate, zirconia, beryllium oxide, boron carbide, silicon carbide, silicon nitride, chromium, copper, iron, nickel and the like. Of these, whiskers such as potassium titanate are preferred.
【００２３】ウィスカーはシランカップリング剤で処理
されているのが好ましい。シランカップリング剤として
は、例えば、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）
エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランなどのエポキシ系シランカップリン
グ剤；γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
などのアクリル系シランカップリング剤；γ−クロロプ
ロピルトリメトキシシランなどのハロゲン系シランカッ
プリング剤；γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ンなどのチオール系シランカップリング剤；γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−
（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメ
トキシシランなどのアミノ系シランカップリング剤等が
挙げられる。これらのうち、アミノ系シランカップリン
グ剤等が好適に用いられる。The whiskers are preferably treated with a silane coupling agent. Examples of the silane coupling agent include β- (3,4-epoxycyclohexyl)
Epoxy silane coupling agents such as ethyltrimethoxysilane and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane; acrylic silane coupling agents such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane; halogens such as γ-chloropropyltrimethoxysilane Silane-based coupling agents; thiol-based silane coupling agents such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane; γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-
Examples include amino-based silane coupling agents such as (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane. Among these, amino silane coupling agents and the like are preferably used.
【００２４】ウィスカーの繊維径は、通常０．０５〜３
０μｍ、好ましくは０．１〜５μｍ、さらに好ましくは
０．１５〜１μｍ程度である。The fiber diameter of the whisker is usually 0.05 to 3
It is about 0 μm, preferably about 0.1 to 5 μm, and more preferably about 0.15 to 1 μm.
【００２５】本発明の組成物におけるウィスカーの含有
量は、特に制限されないが、前記超高分子量ポリエチレ
ン１００重量部に対して、通常１〜３０重量部、好まし
くは５〜２０重量部程度である。ウィスカーの量が１重
量部よりも少ない場合には、成形品の機械的強度が低下
し易く、また３０重量部よりも多い場合には、耐摩耗性
等の特性が低下し易くなる。The content of the whisker in the composition of the present invention is not particularly limited, but is usually about 1 to 30 parts by weight, preferably about 5 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the ultrahigh molecular weight polyethylene. When the amount of the whisker is less than 1 part by weight, the mechanical strength of the molded article is liable to decrease, and when the amount is more than 30 parts by weight, characteristics such as abrasion resistance are liable to decrease.
【００２６】本発明の組成物には、オレフィン樹脂に使
用される慣用の添加剤、例えば帯電防止剤、酸化防止
剤、離型剤、顔料、充填材等を添加することができる。The composition of the present invention may contain conventional additives used in olefin resins, for example, antistatic agents, antioxidants, release agents, pigments, fillers and the like.
【００２７】本発明の組成物は、そのまま射出成形に供
してもよいが、通常、一軸又は二軸の押出し機、好まし
くは高剪断力が作用する押出し機によって混練し、例え
ばペレット状、粒状、粉状のポリマーアロイとした後、
射出成形加工に供する。ポリマーアロイ化は、複数の加
熱ゾーンを備えた前記押出し機を用い、７０〜２５０℃
程度の範囲で段階的に昇温しながら、溶融、押出すこと
により行うことができる。The composition of the present invention may be subjected to injection molding as it is, but is usually kneaded by a single-screw or twin-screw extruder, preferably an extruder in which a high shearing force acts, and for example, pellets, granules, After powdered polymer alloy,
Provide for injection molding. Polymer alloying is performed using the extruder having a plurality of heating zones, at 70 to 250 ° C.
It can be carried out by melting and extruding while gradually increasing the temperature within the range.
【００２８】本発明の大きな利点は、一般的な射出成形
機及び射出成形用金型を用いても、超高分子量ポリエチ
レンを射出成形できる点にある。射出成形の条件は、特
に限定されないが、通常１５０〜３００℃、好ましくは
１７０〜２５０℃程度のシリンダー温度、及び６００〜
４０００ｂａｒ、好ましくは８００〜２０００ｂａｒ程
度の射出圧で行うことができる。また、射出成形は、一
段又は多段で行うことができる。A major advantage of the present invention is that ultra-high molecular weight polyethylene can be injection-molded using a general injection molding machine and an injection mold. The conditions for the injection molding are not particularly limited, but the cylinder temperature is usually 150 to 300 ° C, preferably about 170 to 250 ° C, and 600 to
It can be carried out at an injection pressure of 4000 bar, preferably of the order of 800 to 2000 bar. Injection molding can be performed in one step or multiple steps.
【００２９】本発明では、上記のようにフッ素化ポリオ
レフィンとウィスカーとを併用するため、超高分子量ポ
リエチレンを、一般的な射出成形機及び金型によっても
円滑に射出成形することができるだけでなく、物性の低
下を抑制でき、優れた耐摩耗性及び耐衝撃性を有する精
密摺動部品等の成形品を、極めて精度よく、且つ効率的
に製造することができる。In the present invention, since the fluorinated polyolefin and the whisker are used in combination as described above, not only can ultra-high molecular weight polyethylene be smoothly injection-molded by a general injection molding machine and mold, but also, A molded article such as a precision sliding part having excellent abrasion resistance and impact resistance can be suppressed extremely accurately and efficiently.
【００３０】例えば、本発明の樹脂組成物を、汎用の射
出成形機を用い、通常の射出成形条件で射出成形して得
られる歯車は、落錘衝撃試験において、一般的な汎用エ
ンジニアリング・プラスチックスの１０倍以上の耐衝撃
性を示す。また、本発明の組成物を用いると、成形時の
収縮のバラツキの極めて少ない、歯車精度でＪＩＳ２級
に合格するμｍ単位の高精度の精密成形品を得ることが
できる。For example, a gear obtained by injection-molding the resin composition of the present invention using a general-purpose injection molding machine under ordinary injection molding conditions is subjected to a general-purpose engineering plastics in a falling weight impact test. 10 times or more impact resistance. In addition, when the composition of the present invention is used, it is possible to obtain a highly accurate precision molded product in a unit of μm, which has a very small gear variation and which conforms to JIS Class 2 with a very small variation in shrinkage during molding.
【００３１】本発明の組成物は、耐摩耗性、摺動性、耐
衝撃性及び高い精度が要求される種々の機械部品、例え
ば歯車、ギア、ベアリング、メタル、ブッシュ、摺動
板、クラッチ、ガイド、ストッパー、ワッシャー、パッ
キン、ロール、ケミカルバルブ、ケミカルポンプ、シリ
ンダー、ピストン等の製造に好適に使用できる。The composition of the present invention can be used for various mechanical parts requiring abrasion resistance, sliding property, impact resistance and high precision, such as gears, gears, bearings, metals, bushes, sliding plates, clutches, It can be suitably used for manufacturing guides, stoppers, washers, packings, rolls, chemical valves, chemical pumps, cylinders, pistons and the like.
【００３２】[0032]
【発明の効果】本発明の超高分子量ポリエチレン樹脂組
成物は、超高分子量ポリエチレン、フッ素化ポリオレフ
ィン及びウィスカーを含有するため、一般的な射出成形
機及び射出成形用金型を用いて射出成形でき、耐摩耗性
や耐衝撃性等の特性を損なうことなく、極めて精度の高
い成形品を得ることができる。Since the ultrahigh molecular weight polyethylene resin composition of the present invention contains ultrahigh molecular weight polyethylene, fluorinated polyolefin and whiskers, it can be injection molded using a general injection molding machine and an injection molding die. In addition, it is possible to obtain a molded product with extremely high accuracy without impairing properties such as wear resistance and impact resistance.
【００３３】[0033]
【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in more detail with reference to embodiments.
【００３４】実施例１ 超高分子量ポリエチレン［三井石油化学工業（株）製、
ハイゼックス・ミリオン２４０Ｍ（粘度法による平均分
子量３００万）］１００重量部、四フッ化エチレン樹脂
粉末［（株）喜多村、ＫＴＬ−８Ｎ］１０重量部及びウ
ィスカー［大塚化学（株）製、ＴＩＳＭＯ−Ｄ１０１
（アミノ系シランカップリング剤で表面処理された六チ
タン酸カリウムのウィスカー）］１０重量部を、同方向
回転の二軸押出し機［スクリュー径２５ｍｍφ、Ｌ／Ｄ
＝３３］を用いて混練し、ペレットを得た。Example 1 Ultra high molecular weight polyethylene [manufactured by Mitsui Petrochemical Industry Co., Ltd.
HIZEX Million 240M (average molecular weight by viscosity method: 3,000,000)] 100 parts by weight, ethylene tetrafluoride resin powder [Kitamura, KTL-8N] 10 parts by weight and whisker [Otsuka Chemical Co., Ltd., TISMO-D101]
(Whisker of potassium hexatitanate surface-treated with amino-based silane coupling agent)] 10 parts by weight of a co-rotating twin-screw extruder [screw diameter 25 mmφ, L / D
= 33] to obtain pellets.
【００３５】なお、押出しは、押出し機の８ゾーン設定
温度を、フィード側から、７２−１４０−１５０−１６
０−１６０−１７０−１８０−１７０℃とし、スクリュ
ー回転数３０ｒ．ｐ．ｍの条件で実施した。In the extrusion, the set temperature of 8 zones of the extruder was adjusted from the feed side to 72-140-150-16.
0-160-170-180-170 ° C., and the screw rotation speed 30 r. p. m.
【００３６】得られたペレットを、２〜５ｍｍ程度の大
きさに破砕し、一般的な射出成形機［アーブルグ製、Ａ
１７０ＣＭＤ（スクリュー径２２ｍｍφ、逆流防止弁付
き）］及び一般的な射出成形用金型を用いて、以下の成
形条件下で成形し、０．８ｍｍφ×３点ピンポイントゲ
ートを有する歯車（モジュールＭ＝０．４）を得た。The obtained pellets are crushed to a size of about 2 to 5 mm, and a general injection molding machine [Aburg, A
170CMD (screw diameter 22 mmφ, with check valve)] and a general injection molding die under the following molding conditions, and a gear having 0.8 mmφ × 3 point pinpoint gate (module M = 0.4) was obtained.
【００３７】射出成形条件 シリンダー温度：フィード側から、４０−１９０−２０
０−２１０℃ 計量時のスクリュー回転数：２０ｍ／分 背圧：５３Ｋｇ／ｃｍ2 計量速度：１０ｃｃ／秒 射出圧力（３段設定）：１７００−１４００−１２００
ｂａｒ 射出時間（保持圧を含む）：１０秒 金型温度：２０℃ 得られた歯車について、落錘衝撃試験機［デュポン社
製］により、破壊エネルギーを測定した結果、４．９Ｊ
まで破壊しなかった。Injection molding conditions Cylinder temperature: 40-190-20 from feed side
0-210 ° C Screw rotation speed during measurement: 20 m / min Back pressure: 53 Kg / cm 2 Measurement speed: 10 cc / sec Injection pressure (three-stage setting): 1700-1400-1200
bar Injection time (including holding pressure): 10 seconds Mold temperature: 20 ° C. As a result of measuring the breaking energy of the obtained gear using a falling weight impact tester (manufactured by DuPont), 4.9 J was obtained.
Until destroyed.
【００３８】また、得られた複数歯車について、ギヤー
テスター（歯形・歯すじ・ピッチ測定機）を用いて精度
測定を行った結果、ＪＩＳ２級に合格する歯車精度を有
しており、いずれも、バラツキの程度は極めて小さかっ
た。Further, the accuracy of the obtained plurality of gears was measured using a gear tester (tooth profile / lead / pitch measuring machine). As a result, the gears had a gear accuracy that passed JIS Class 2; The degree of variation was extremely small.
【００３９】実施例２ 四フッ化エチレン樹脂粉末及びウィスカーを、それぞれ
２５重量部、１５重量部用いた外は、実施例１と同様な
操作を行い、実施例１と同様の歯車を得た。Example 2 The same operation as in Example 1 was performed except that 25 parts by weight and 15 parts by weight of the tetrafluoroethylene resin powder and whisker were used, respectively, to obtain the same gear as in Example 1.
【００４０】得られた歯車の耐衝撃性及び歯車精度は、
実施例１と同程度であった。The impact resistance and gear accuracy of the obtained gear are as follows.
It was comparable to Example 1.
【００４１】比較例１ 超高分子量ポリエチレン［三井石油化学工業（株）製、
ハイゼックス・ミリオン２４０Ｍ（粘度法による平均分
子量３００万）］のみを用いて、実施例１と同様の操作
を試みたが、射出成形できず、成形品を得ることができ
なかった。Comparative Example 1 Ultra high molecular weight polyethylene [manufactured by Mitsui Petrochemical Industry Co., Ltd.
The same operation as in Example 1 was attempted using only HIZEX Million 240M (average molecular weight of 3,000,000 by the viscosity method)], but injection molding was not possible, and a molded product could not be obtained.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 順造 兵庫県神戸市西区高塚台２丁目１番６号 タイガースポリマー株式会社開発研究 所内 (72)発明者 中村 勝 兵庫県神戸市西区高塚台２丁目１番６号 タイガースポリマー株式会社開発研究 所内 (56)参考文献 特開 平１−161033（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−10165（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−92660（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08L 23/00 - 23/36 C08K 3/00 - 13/08 C08L 27/12 - 27/20 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Junzo Nishikawa 2-6-1-6, Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe-shi, Hyogo Pref. No. 1-6 Tigers Polymer Co., Ltd. Research and Development Office (56) References JP-A-1-161033 (JP, A) JP-A-62-10165 (JP, A) JP-A-63-92660 (JP, A) ( 58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C08L 23/00-23/36 C08K 3/00-13/08 C08L 27/12-27/20
Claims (2)
０万の超高分子量ポリエチレン１００重量部に対して、
フッ素化ポリオレフィン１〜３０重量部及びウィスカー
１〜３０重量部を含む超高分子量ポリエチレン樹脂組成
物。(1) an average molecular weight of 1,000,000 to 60 as determined by a viscosity method;
For 100,000 parts by weight of ultra high molecular weight polyethylene of 100,000 ,
1 to 30 parts by weight of fluorinated polyolefin and whisker
An ultra high molecular weight polyethylene resin composition containing 1 to 30 parts by weight .
０万の超高分子量ポリエチレン１００重量部に対して、
フッ素化ポリオレフィン５〜２０重量部及びウィスカー
５〜２０重量部を含む超高分子量ポリエチレン樹脂組成
物。2. An average molecular weight of 1,000,000 to 60 as determined by a viscosity method.
For 100,000 parts by weight of ultra high molecular weight polyethylene of 100,000 ,
An ultrahigh molecular weight polyethylene resin composition comprising 5 to 20 parts by weight of a fluorinated polyolefin and 5 to 20 parts by weight of a whisker.
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|---|---|---|---|
| JP15861692A JP3249580B2 (en) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | Ultra high molecular weight polyethylene resin composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15861692A JP3249580B2 (en) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | Ultra high molecular weight polyethylene resin composition |
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| JPH05320435A JPH05320435A (en) | 1993-12-03 |
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