JPH05269437A - 表面被覆部材 - Google Patents
表面被覆部材Info
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Abstract
じて更に補強材を含んでなる被覆層が表面に形成されて
いる表面被覆部材であって、該樹脂マトリックスが下記
(a)及び(b)を含む混合樹脂である表面被覆部材。 (a) ビスフェノールA型エポキシ樹脂及び/又はそ
の変性物 (b) 長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル 【効果】 基材との密着性が強く、固体潤滑被膜用樹脂
マトリックスとして有効であり、特に摺動の相手部材が
曇ガラスのようなアブレッシブな摩擦やオイルの存在下
での摩擦に対し、良好な摺動特性を示す。
Description
にワイパーブレード、シールパッキン、Oリング、ウェ
ザーストリップ、グラスラン、タイミングベルト、ゴム
蛇腹、ギヤ、ドアキャッチなどのゴムやプラスチックの
表面に潤滑被覆を施した表面被覆部材に関する。本発明
は、特にワイパーブレード、グラスラン、ウェザースト
リップ、Oリングなど、表面が他の部材と摺動する表面
被覆摺動部材に好適な表面被覆部材に関する。
ム、合成ゴムなどの成形品が用いられてきた。しかしな
がらこの種のワイパーゴムには次のような欠点があり、
必ずしも満足されるものではなかった。
レードゴムとガラス面との間に付着現象が起こり、ワイ
パーの作動が停止するいわゆる“ロック現象”や摩擦係
数の速度依存性が負特性を示すことによる自励振動、い
わゆる“びびり現象”が発生し、払拭不良、ブレー
ドゴム表面の異常摩耗、ワイパーシステムの接続各部
の寿命短縮、作動モータの消費電力の増大、“びび
り現象”による目障りおよび耳障り、などの問題点があ
った。
55−15873号にて、二硫化モリブデンを含有する
シリコーン組成物をワイパーブレードゴム表面に被覆す
ることが提案された。
有する特開昭55−15873号のワイパーブレードゴ
ムにあっては、被覆層の耐久性が不足することが見出さ
れた。これはウェザーストリップ、グラスランについて
も同様の問題である。
のような欠点があり、必ずしも満足される特性を有して
いない。
ールは、ゴムと金属面との間に固着現象が起こり、開閉
時に高トルクになる。Oリング、パッキン、タイミング
ベルト等についてはゴムと金属面との摺動抵抗が高いこ
とにより異常摩耗、ステックスリップ、音鳴きの発生が
ある。ゴム蛇腹についても異常摩耗より穴あきが発生す
る。また、ポリアセタール、ナイロン樹脂等のギヤ、ド
アキャッチなどは、異常摩耗、音鳴き、きしみ音等が発
生する。
等を塗布する処置が施されているが耐久性が不足するこ
とが見出されている。
決し、摺動性がきわめて良好であると共に、被覆層の耐
久性も高い表面被覆部材を提供することにある。
は、固体潤滑剤及び樹脂マトリックスを含んでなる被覆
層が表面に形成されている表面被覆部材であって、該樹
脂マトリックスが下記(a)及び(b)を含む混合樹脂
であることを特徴とする。 (a) ビスフェノールA型エポキシ樹脂及び/又はそ
の変性物 (b) 長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル 請求項2の表面被覆部材は、固体潤滑剤、樹脂マトリッ
クス及び補強材を含んでなる被覆層が表面に形成されて
いる表面被覆部材であって、該樹脂マトリックスが下記
(a)及び(b)を含む混合樹脂であることを特徴とす
る。 (a) ビスフェノールA型エポキシ樹脂及び/又はそ
の変性物 (b) 長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル 本発明の表面被覆部材の本体部分を構成するゴム又はプ
ラスチックは、特に制限されるものではなく、各種のゴ
ム、プラスチックを採用できる。ゴムは天然ゴム、合成
ゴムのいずれでも良い。合成ゴムの一例をあげるなら
ば、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプ
レンゴム、エチレンプロピレンゴム(EPM,EPD
M)、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレン
ゴム、イソブチレンイソプレンゴム、アルフィンゴム、
ポリエーテルゴム、多硫化ゴム、シリコンゴム、アクリ
ルゴム、フッ素ゴム、ハロゲン化ポリエチレンゴム、ウ
レタンゴム、エチレン酢酸ビニルゴム、ハイスチレンゴ
ム、アクリロニトリルイソプレンゴムなどである。この
うち、EPDMが好ましい。
可塑性樹脂のいずれでも良い。
S樹脂、ABSブレンド、アセタール樹脂(ホモポリマ
ー)、アクリル樹脂、ACS樹脂、アルキド樹脂、アミ
ノ樹脂、ASA樹脂、セルロース系樹脂、塩素化ポリエ
ーテル、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、エチ
レン酢酸ビニル共重合体、ふっ素樹脂、アイオノマー、
メチルペンテンポリマー、フェノール樹脂、ポリアミド
(ナイロン)、ポリアリルエーテル、ポリアリルスルホ
ン、ポリブテン−1、ポリカーボネート、不飽和ポリエ
ステル樹脂、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレー
ト(テトロン)、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリ
フェニレンオキサイド、ポリフェニレンスルフィド、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリエー
テルスルホン、ポリウレタン、塩化ビニル樹脂、ポリア
リレート等である。
層は、固体潤滑剤と樹脂マトリックスと更に必要に応じ
て補強材とを含んでなる。
び(b)を含む混合樹脂が用いられる。
及び/又はその変性物 (b) 長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル 本発明において、樹脂マトリックスを構成する上記
(a)成分と(b)成分の割合は(a)成分20〜80
重量部に対し、(b)成分80〜20重量部であること
が好ましい。(a)成分が20重量部未満で(b)成分
が80重量部を超えると、(a)成分の優れた性能が損
なわれ、逆に(a)成分が80重量部を超え、(b)成
分が20重量部未満であると(b)成分配合による十分
な改質効果が得られない。特に好ましい配合割合は、
(a)成分40〜60重量部、(b)成分60〜40重
量部である。
ポキシ樹脂の変性物としてはウレタン変性物、ゴム変性
物、シリコン変性物等が挙げられる。また、(b)成分
の長鎖二塩基酸のジグリシジルエステルを構成する長鎖
二塩基酸としては下記に示すもの等が挙げられる。
二硫化タングステン等の硫化物、ポリテトラフルオロエ
チレン(PTFE)、フッ化黒鉛等のフッ素化合物、黒
鉛、シリコーンパウダー等を用いることができる。これ
らの固体潤滑剤は1種を単独で用いても、2種以上を組
み合わせても良い。本発明においては、各々、次のよう
な特性を有することから、PTFEと黒鉛とシリコーン
パウダーとの併用が好ましい。
で、被覆層の潤滑耐久性が向上する。しかもPTFE微
粉末は球形に近い粒子形状のため分散安定性が良い。
係数、摩擦質量の低下が見られる。PTFEの初期馴染
み性が悪いという欠点を補う役割もする。
と、黒色顔料としての役割を果たす。添加量が多いと摩
耗粉となる。
に対してPTFE100〜4500重量部、シリコーン
パウダー100〜1500重量部とするのが好ましい。
μm以下、とりわけ5μm以下、特に3μm以下のもの
が好ましい。
合は、固体潤滑剤40〜95重量部、樹脂マトリックス
60〜5重量部が好ましく、特に好ましくは、固体潤滑
剤40〜50重量部、樹脂マトリックス60〜50重量
部である。
マトリックスと補強材との配合割合は、固体潤滑剤3
9.9〜80重量部、樹脂マトリックス60〜5重量
部、補強材0.1〜15重量部が好ましく、特に好まし
くは、固体潤滑剤37〜45重量部、樹脂マトリックス
60〜50重量部、補強材3〜5重量部である。
及び/又は繊維状充填材を用いることができる。これら
の補強材のうち、カーボンブラックは、被覆層の補強と
共に、黒色顔料としての役割も果たす。また、繊維状
(又はウィスカー)充填剤は、固体潤滑剤のポリテトラ
フルオロエチレンやシリコーンパウダー等の摩耗を抑
え、被覆層の耐摩耗性、強度を向上させる効果を奏す
る。繊維状充填材としては、炭化ケイ素繊維、カーボン
繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、チタン酸カリウム繊
維を用いることができ、その繊維長さは5〜100μ
m、繊維直径は0.3〜5.0μm程度であることが好
ましい。
スチックの表面に設けるには、上記の固体潤滑剤、樹脂
マトリックス、更に必要に応じて補強材並びに硬化剤、
必要に応じて硬化促進剤、強靭性向上のための硬化触
媒、その他滑剤、レベリング剤、シリコンオイル等の添
加剤を有機溶媒に分散ないしは溶解させて塗布すれば良
い。
挙げられる。 [I] 2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フ
ェノール 和光純薬(株) 硬化促進剤 [II] 2−エチル−4メチルイミダゾール 四国化成工業(株) 硬化触媒(強靭性を上げる) [III] X−22−165B 信越化学工業(株) 反応
性シリコンオイル(フェノール変性)滑剤、レベリン
グ、反応性 特に、添加剤としては、上記[I] を樹脂(マトリック
ス)100重量部に対して0.1〜1重量部、[II]を樹
脂100重量部に対して0.1〜1重量部、[III] を樹
脂100重量部に対して0.4〜5重量部添加するのが
好ましい。
ミン、脂環式アミン、ポリアミドアミン、複素環状アミ
ン、ポリオキシプロピレンアミン、ジシアンジアミド、
酸無水物を用いることができる。これらのうち、特に、
ポリアミドアミン、複素環状アミンが好ましい。硬化剤
の使用量は樹脂100重量部に対して10〜50重量部
が好ましい。
トン、トルエン、キシレン、イソプロピルアルコール、
イソブタノール、n−ブタノール、酢酸ブチル、メチル
イソブチルケトン、セロソルブアセテートなどが好適で
ある。
ー掛け、ディッピングなどの各種の方法を採用できる。
この塗布を行なうに先立って、ゴム又はプラスチックの
表面を洗浄したり、あるいは樹脂マトリックスとのなじ
みを良くするための表面処理を施しても良い。このよう
な表面処理としては、プライマー処理などがあげられ
る。
軟質塩ビ等の非常に軟質な基材に対して十分に追随し得
るフレキシビリティと強靭性を兼備するものである。即
ち、樹脂マトリックスとしてビスフェノールA型エポキ
シ樹脂及びその変性物の特長である高付着性、耐候性、
耐薬品性、耐摩耗性等の機能を失うことなく、長鎖二塩
基酸のジグリシジルエステルを含むことから、形成され
る被覆層は、非常にフレキシビリティで可撓性に富み、
耐衝撃性、油面接着性等の優れた特性を備える。長鎖二
塩基酸のジグリシジルエステルは、このようなビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂及び/又はその変性物の優れた
性能を損なうことなく、摩擦係数を低下させる改質効果
を奏する。従って、本発明に係る樹脂マトリックスは、
基材との密着性が強く、固体潤滑被膜用樹脂マトリック
スとして有効であり、特に摺動の相手部材が曇ガラスの
ようなアブレッシブな摩擦やオイルの存在下での摩擦に
対し、良好な摺動特性を示す。
る。
施例11に示す組成物をスプレーすることにより、ゴム
片の表面にスプレーし、各々に示す硬化条件(加熱条
件)にてこの組成物を硬化させ、ゴム片の表面に厚さ1
0μmの被覆層を形成した。このゴム片を10mm×6
mm×2mmの大きさに切り出してテストピースとし
た。このテストピースの10mm×6mmの面に上記の
被覆層が形成されている。
試験機(Faville−Levally CORPO
RATION)に装着し、被覆層の耐久性を調べた。
面図であり、テストピース1はテストピースホルダー2
に保持されており、直径35mmのリング3の外周面に
荷重9.06kg(20LBS)にて押し付けられてい
る。リング3の外周面の材質はSAE4620スチール
であり、表面粗さは6〜12rmsである。リング3を
その軸心回りに矢印の如く90°の回動範囲にて100
サイクル/minの割合で往復回動させた。
クル数を寿命サイクルとして測定した。なお、摩擦係数
が0.2に達する前に被覆層が摩滅し、ゴム層が露出し
た場合には、その時点までのサイクル数を寿命サイクル
とした。
1、表−2の通りである。なお、リング3との摺動を行
なう前における各テストピースの被覆層表面の静止摩擦
係数と動摩擦係数との測定結果を併せて表−1、表−2
に示す。
1〜11のテストピースは、摩擦係数が小さく、しかも
被覆層の耐久性も著しく高いことが明らかである。
はいずれも5μm以下である。
する。
当) シリコーン分20%エマルジョン 45 部 (住越化学(株)製「KM−765」) 触媒(住越化学(株)製「C−PM−4F」) 4.5部 二硫化モリブデン(平均粒子径4.5μm) 4.0部 水 52.0部 硬化条件:室温で10分間放置後150℃−10分にて
硬化層を得た。
その被覆面の摩擦係数がきわめて小さく、しかも被覆層
の耐久性が著しく高い。
パーブレード、シールパッキン、Oリング、ウェザース
トリップ、グラスラン、タイミングベルト、ゴム蛇腹、
ギヤ、ドアキャッチなどのゴムやプラスチックの表面に
潤滑被覆を施した表面被覆部材、特にワイパーブレー
ド、グラスラン、ウェザーストリップ、Oリングなど、
表面が他の部材と摺動する表面被覆摺動部材として極め
て有効に使用される。
概略的な側面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 固体潤滑剤及び樹脂マトリックスを含ん
でなる被覆層が表面に形成されている表面被覆部材であ
って、該樹脂マトリックスが下記(a)及び(b)を含
む混合樹脂であることを特徴とする表面被覆部材。 (a) ビスフェノールA型エポキシ樹脂及び/又はそ
の変性物 (b) 長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル - 【請求項2】 固体潤滑剤、樹脂マトリックス及び補強
材を含んでなる被覆層が表面に形成されている表面被覆
部材であって、該樹脂マトリックスが下記(a)及び
(b)を含む混合樹脂であることを特徴とする表面被覆
部材。 (a) ビスフェノールA型エポキシ樹脂及び/又はそ
の変性物 (b) 長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル
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