JPS6058466A - Oil-containing resin composition - Google Patents

Abstract

PURPOSE:A composition providing inexpensively a sliding part having improved wear-resistant sliding properties, capable of being blended with a large amount of a lubricating oil by an ordinary kneader, obtained by adding organic modified clay and a lubricating oil to a synthetic resin. CONSTITUTION:(A) A synthetic resin is blended with (B) organic modified clay, an interlaminar compound obtained by inserting an organic chemical seed between the layer of clay minerals of smectites having a laminar structure, and (C) a lubricating oil in a volume ratio of the component C to the component B of <=4.0vol/vol, preferably 2.5vol/vol, and in a weight ratio of the component C of 1-20vol%.

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）技術分野 本発明は、有機変性粘土と潤滑油とを含有する含油樹脂
組成物に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Technical Field The present invention relates to an oleoresin composition containing an organically modified clay and a lubricating oil.

（ロ）従来技術 従来、耐摩耗性プラスチック１：１１動部イΔ斜として
はポリブチレンチレフタレ−１〜、ポリアミド、ポリア
セタール、ポリカーボネート、弗素樹脂等が用いられて
いる。これらは、低荷重、低速領域においては無給油下
においても充分その用をなすが、高荷重、高速になるに
従って、摩擦熱の為に焼付やフローを生じ、使用に耐え
られなくなる。ただ、弗素樹脂の中でポリテ１〜ラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）は、非常に摩擦係数か小さい
が、そのもの単体では圧縮強度が低い為に摩耗が大きい
。そこで、これにガラス繊維、アスベスト、マイカ、グ
ラファイト、鉛、酸化鉛等を充填することによ−り耐荷
重性を増し、無給油下においても耐摩耗１（１に優れた
ものが得られている。しかし、一方このものは非常に高
価である欠点を有している。−゛この為、安価なポリブ
チレンテレフタレート、ポリアミド、ポリアセタール、
ポリカーボネート等を用い、その耐摩耗性を向上させる
為に、固体潤滑剤であるグラフアイＩ〜、モリブデンサ
ルファイド、ＰＴＦＥ粉末等の充填による改良が行われ
、ある程度耐摩耗性を向上させうろことが知られている
。しかし、この固体潤滑剤充填においても高速１、高荷
重における耐摩耗性の向上はわずかでしかない。(b) Prior Art Conventionally, polybutylene lenticules, polyamides, polyacetals, polycarbonates, fluororesins, etc. have been used for wear-resistant plastics 1:11 moving parts. These can function satisfactorily in the low load and low speed range even without lubrication, but as the load and high speed increase, frictional heat causes seizure and flow, making them unusable. However, among the fluororesins, polytetrafluoroethylene (PTFE) has a very low coefficient of friction, but when used alone, it has a low compressive strength and therefore causes high wear. Therefore, by filling it with glass fiber, asbestos, mica, graphite, lead, lead oxide, etc., the load bearing capacity was increased and a product with excellent wear resistance (1) was obtained even without lubrication. However, on the other hand, this material has the disadvantage that it is very expensive.
In order to improve the wear resistance of polycarbonate, improvements were made by filling it with the solid lubricant Grapheye I, molybdenum sulfide, PTFE powder, etc. It is being However, even with this solid lubricant filling, the improvement in wear resistance at high speed 1 and high load is only slight.

一方、上記の様な無給油下に比べ、給油下では潤滑油の
働きにより摩擦係数は１桁下がり、耐摩耗性は飛躍的に
向上することは周知Ｃある。しかし、この為には給油機
構が必要であり、これら付属設備の為高価にならざるを
１！？ない。On the other hand, it is well known that under lubricating conditions, the friction coefficient decreases by one order of magnitude due to the action of lubricating oil, and wear resistance improves dramatically, compared to the above-mentioned unlubricated condition. However, this requires a lubrication mechanism, and these attached equipment are expensive! ? do not have.

金属を用いた場合には焼結多孔質含油軸受として知られ
ている軸受自体に潤滑油を○浸含油化したものが用いら
れているが、合成樹脂においてもこの方式の−５のがあ
る。しかし、焼結用合成樹脂粉末は高価であり、又その
製法は成形性が悪く、高価であるばかりでなく、成形品
の強度が著しく低い欠点を有している。When metal is used, a bearing known as a sintered porous oil-impregnated bearing is used, in which the bearing itself is impregnated with lubricating oil, but a -5 version of this method is also available for synthetic resin. However, the synthetic resin powder for sintering is expensive, and the method for producing it has poor moldability and is not only expensive, but also has the disadvantage that the strength of the molded product is extremely low.

これに対し、合成樹脂のりぐれた成形性を利用した押出
、射出成形可能な含油ポリアセタール、ポリアミド等が
知られている。この例としては、特公昭４６−５３２１
号、特公昭４６−４２２１７号、特公昭４７−４２６１
５号、特公昭４８−７８５５号等に記載されれたものが
ある。On the other hand, oil-impregnated polyacetals, polyamides, etc., which can be extruded or injection molded by utilizing the excellent moldability of synthetic resins, are known. An example of this is Special Publication No. 46-5321
No., Special Publication No. 46-42217, Special Publication No. 47-4261
No. 5, Japanese Patent Publication No. 48-7855, etc.

特公昭４６−５３２０３は、ポリアセクール又はポリア
ミドの粉末を過剰の潤滑油中で、その樹脂の融点以上の
温度で混合攪拌した後冷却して潤滑油剤を含有した合成
樹脂を沈澱さけ、これを粉末化した後所定の形状に成形
づる方法を開示する。Japanese Patent Publication No. 46-53203 discloses a method for mixing and stirring polyacecool or polyamide powder in excess lubricating oil at a temperature above the melting point of the resin, cooling the mixture to avoid precipitating the synthetic resin containing the lubricant, and turning this into powder. Discloses a method of molding the material into a predetermined shape.

この方法は、原料として樹脂粉°末を用いる為、非常に
高価となり、又過剰の潤滑油剤中で含油化させる為、含
油量のバラツキが大キく、かつその工程が繁雑である欠
点を有している。This method uses resin powder as a raw material, which is very expensive, and has the drawbacks that the oil content is highly variable because it is impregnated with excess lubricant, and the process is complicated. are doing.

特公昭４６−４．２２１７号では、同じくボリア−セタ
ール、ポリアミドの粉末に所定量の潤滑油剤を混合し、
通常の単軸式スクリュー押出機、射出成形機のシリンダ
ー内での溶融混線において・含油化を行っているが、含
油量は１０斂％が限度であり、実際の混線時に潤滑油の
分離と、潤滑油および合成樹脂の熱分解が生じやりい欠
点を有している。又、この方法も原料として樹脂粉末を
使用せざるを得ない為に高価なものになる欠点を有して
いる。In Japanese Patent Publication No. 46-4.2217, a predetermined amount of lubricant is mixed with boria-cetal and polyamide powder,
Oil impregnation is carried out in the melt mixture in the cylinder of a normal single-screw extruder or injection molding machine, but the oil content is limited to 10%, and the lubricating oil must be separated during actual mixture. It has the disadvantage of being prone to thermal decomposition of lubricating oils and synthetic resins. Furthermore, this method also has the disadvantage of being expensive because it requires the use of resin powder as a raw material.

特公昭４７−４２６１５号の方法は、特公昭４６−４２
２１７号の方法とほぼ同じであり、通常の単軸スクリュ
ー成形機で、潤滑油の含油化を円滑にする為にシリンダ
一部のｉＱ　１０条件を規定しであるが、これも特公昭
４６−４２２ｊ７号の条件とほぼ同様である。The method of Special Publication No. 47-42615 is the method of Special Publication No. 46-42
This is almost the same as the method in No. 217, and in order to smoothly impregnate lubricating oil in a normal single-screw molding machine, the iQ 10 condition is specified for a part of the cylinder, but this is also based on the The conditions are almost the same as No. 422j7.

特公昭４８−７８５５号は、ポリオキシメチレンの嵩比
容２戴／ｇ以上の粉末に潤滑油を加え、常温で圧縮加圧
し、見掛密度０．６以上のタブレットに造粒し、これを
成形り°る方法を開示する。Japanese Patent Publication No. 48-7855 discloses that lubricating oil is added to polyoxymethylene powder with a bulk specific volume of 2 g/g or more, compressed and pressurized at room temperature, and granulated into tablets with an apparent density of 0.6 or more. Discloses a method of molding.

しかし、これは先に述べた特公昭４６−４．２２１７号
および特公昭４７−４２６１５号の方法より成形性に劣
るものである。しかも、含油化された軸受ギア、カム等
の＃擦、摩耗特性は非０油化樹脂よりもすぐれてはいる
が、高速回転時の摩擦、摩耗特性は劣る欠点を有してい
る。However, this method is inferior in moldability to the methods of Japanese Patent Publication No. 46-42217 and Japanese Patent Publication No. 42615-1973 mentioned above. Moreover, although the friction and wear characteristics of oil-impregnated bearing gears, cams, etc. are superior to non-zero oil resins, they have the disadvantage that the friction and wear characteristics during high-speed rotation are inferior.

（ハ）発明の構成 上述の様な諸欠点のない、優れＩＣ性能を持つ摺動部拐
用含油樹脂絹放物を得る為に種々検問を行い、次の知見
を得た。(c) Structure of the Invention In order to obtain an oleoresin silk material for sliding parts that is free from the above-mentioned drawbacks and has excellent IC performance, various tests were conducted and the following knowledge was obtained.

すなわち、市販の樹脂ペレツＩ〜を用い、押出櫛で潤滑
油と溶融混練りする場合、互いに相溶性のない樹脂と油
とではシリンダー内で油分離が起こり均一な混練り分散
は困難である。そこで、本発明者らは、有機変性粘土が
その粉末表面で物理的に潤滑油を吸着すると同時に潤滑
油によって膨潤する為、吸油性に富むことに着眼し、こ
れを油保持担体として用いることにより、安定して、安
価に、しかも高含油量、たとえば１〜２０ＶＯ１％で潤
滑油を、粉末合成樹脂はもちろん市販の合成樹脂ペレッ
トを用いた場合でも、合成樹脂に含有させうろことを見
い出した。That is, when commercially available resin pellets I~ are melt-kneaded with lubricating oil using an extrusion comb, the resin and oil are not compatible with each other, and oil separation occurs within the cylinder, making uniform kneading and dispersion difficult. Therefore, the present inventors focused on the fact that organic modified clay physically adsorbs lubricating oil on its powder surface and at the same time swells with lubricating oil, so it has high oil absorption properties, and by using this as an oil-retaining carrier. It has been found that a lubricating oil can be stably, inexpensively, and contained in a high oil content, for example, 1 to 20 VO 1%, in a synthetic resin even when using not only powdered synthetic resin but also commercially available synthetic resin pellets.

本発明は、この知見に基づいて完成されたものであって
、この要旨は、合成４Ｎ脂に有機変性粘土と潤滑油とを
含まけて成り、潤滑油の有機変性粘土に対する容積割合
が４．　Ｏｖｏｌ／ｖｏｌ以下であり、しかも潤滑油の
含有量が１〜２０ＶＣ）１％であることを特徴とする含
油樹脂組成物に存する。The present invention was completed based on this knowledge, and the gist of this invention is that the synthetic 4N fat contains an organically modified clay and a lubricating oil, and the volume ratio of the lubricating oil to the organically modified clay is 4. Ovol/vol or less, and the content of lubricating oil is 1% to 20VC) 1%.

本発明の含油樹脂組成物にＪ５いて、有機変性粘土に対
する潤滑油の添加割合は、容積化で４．○ｖｏｌ／ｖｏ
ｌ以下であり、望ましくは約２．５ＶＯ１／ｖｏｌであ
る。ここで有機変性粘土の容積とは真比重から計算され
る容積である。この容積比が４゜０を越えると、混練り
工程でオイル分離が生じやすい。In the oleoresin composition of the present invention, the ratio of lubricating oil to the organically modified clay is 4. ○vol/vo
1 or less, preferably about 2.5 VO1/vol. Here, the volume of the organically modified clay is the volume calculated from the true specific gravity. If this volume ratio exceeds 4.0, oil separation is likely to occur during the kneading process.

含油量が２’ＯＶＯＩ％を越えると、機械的強度が著し
く低下し、実用に供し得ないことが判っている。It has been found that when the oil content exceeds 2'OVOI%, the mechanical strength decreases significantly and it cannot be put to practical use.

本発明に用いる有機変性粘土とは、層状構造を有するス
メクタイト型の粘土鉱物の居間に有機化学種を挿入する
ことによってｊｑられる層間化合物である。スメタタイ
１〜型粘土鉱物としては、例えばモンモリロナイＩへを
主成分とづるベントナイ１−１あるいは交換性カチオン
を有７−る合成ヘク１〜ライ１−等がある。層間に挿入
される有１幾化学種としては、有機カチオン化学種（例
えば、高級アルキルアミンから得られる第４級アンモニ
ウム塩型カチオン界面活性剤、あるいは第４級ホスホニ
ウム塩、スルホニウム塩またはこれらの混合物）、有機
アニオン化学種（例えば、カルボン酸、スルホン酸、Ａ
ルカノｔｑＲ、アミノＩ’！２等のＰ　Ｋ　ａが１１．
０より小さい有機酸）および非イオン分極性化学種（例
えば、ステアリン酸アミド）を例示することができる。The organically modified clay used in the present invention is an interlayer compound formed by inserting an organic chemical species into a smectite-type clay mineral having a layered structure. Examples of smetatai 1-type clay minerals include bentonite 1-1, which has montmorillonite I as its main component, and synthetic hek-1-rai 1-, which has exchangeable cations. The geometrical species inserted between the layers includes organic cationic species (for example, quaternary ammonium salt type cationic surfactants obtained from higher alkyl amines, quaternary phosphonium salts, sulfonium salts, or mixtures thereof). ), organic anionic species (e.g., carboxylic acids, sulfonic acids, A
Lucano tqR, Amino I'! 2nd place P Ka is 11.
organic acids) and nonionically polarizable species (eg, stearamide).

これらの有機化学種は、単独で、あるいは２種以上を組
み合せて用いられる。These organic chemical species may be used alone or in combination of two or more.

本発明に用いる合成樹脂としては、ポリ丁ヂレン、ポリ
プロピレン、アクリロニトリル／ブタジェン／スチレン
ターポリマー、スチレン系ポリマー、ポリアミド、ポリ
アセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンチレフタレ−１〜、ポリフェニレンオキサイド、ポリ
フェニレンサルファイド等のホモポリマー、コポリマー
またはブレンドの様な熱可塑性樹脂、フコ−ノール樹脂
、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性仔（脂
を挙げることができる。Examples of the synthetic resin used in the present invention include polydilene, polypropylene, acrylonitrile/butadiene/styrene terpolymer, styrene polymer, polyamide, polyacetal, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, etc. Mention may be made of thermoplastic resins such as homopolymers, copolymers or blends, thermosetting resins such as fuconol resins, polyester resins, epoxy resins and the like.

合成樹脂には、通常添加される充填剤を添加してよく、
充填剤としては、ガラス繊維等の補強剤、二硫化モリブ
デン等の固体潤滑剤、金属石鹸等の滑剤、難燃剤、酸化
防止剤、帯電防止剤等を例示することができる。又、顔
料を添加してもよい。Fillers that are commonly added may be added to synthetic resins.
Examples of fillers include reinforcing agents such as glass fibers, solid lubricants such as molybdenum disulfide, lubricants such as metal soaps, flame retardants, antioxidants, and antistatic agents. Also, pigments may be added.

潤滑油としては、スピンドル油、冷凍機油、ダイナモ油
、タービン油、マシン油、シリンダー油、ギヤ油等のパ
ラフィン系、ナフテン系、鉱油やグリース、炭化水素、
エステル、ポリグリコール、ポリフェニルエーテル ン系の合成油等から広範囲に選択できる。Lubricating oils include spindle oil, refrigeration oil, dynamo oil, turbine oil, machine oil, cylinder oil, gear oil, paraffinic oil, naphthenic oil, mineral oil, grease, hydrocarbon,
You can choose from a wide range of synthetic oils such as esters, polyglycols, and polyphenyl ethers.

本発明の組成物は、各成分をロール、バンバリーミキサ
−あるいは押出機などの通常の混練り機械によって均一
に混練りすることにより調製することができ、射出成形
、押出成形あるいは圧縮成形によって所定の形状に成形
することができる。The composition of the present invention can be prepared by uniformly kneading each component using a conventional kneading machine such as a roll, Banbury mixer or extruder, and can be prepared by injection molding, extrusion molding or compression molding. Can be molded into any shape.

（二）実施例 次に実施例Ｊ３よび比較例を示し、本発明を具体的に説
明する。(2) Example Next, Example J3 and a comparative example will be shown to specifically explain the present invention.

実施例１ ポリアセタール樹脂〈ボリプラ株式会社製Ｍ９０）に、
潤滑油（丸善石油株式会社製ＲＯ−４６０）と有機変性
粘土（白石工業株式会社製オルベン）とを、容積比が２
ｖｏｌ，ｌ’ｖｏｌ　、含油量が１０ｖｏ１％となる様
に混合し、混合物をスクリュ一式押出機で押出してペレ
ット化し！、：。このベレツ１〜から割出成形して所定
形状の成形品を得た。Example 1 Polyacetal resin (M90 manufactured by Voripla Co., Ltd.),
Lubricating oil (RO-460 manufactured by Maruzen Sekiyu Co., Ltd.) and organically modified clay (Orben manufactured by Shiraishi Kogyo Co., Ltd.) were mixed in a volume ratio of 2.
vol, l'vol, mixed so that the oil content is 10 vol 1%, and the mixture is extruded with a screw extruder and pelletized! , :. A molded product of a predetermined shape was obtained by index molding from this beret 1~.

実施例２ 実施例１において、ポリアセタール樹脂の代りに、ナイ
ロン６（東し株式会社製ＣＭ１００１）を用い。成形品
を得た。Example 2 In Example 1, nylon 6 (CM1001 manufactured by Toshi Co., Ltd.) was used instead of the polyacetal resin. A molded product was obtained.

比較例１ 実施例７において、潤滑油と有機変性粘土との容積比を
５　ｖｏｌ／ｖｏｌとして成形品を得た。Comparative Example 1 In Example 7, a molded article was obtained by changing the volume ratio of lubricating oil to organically modified clay to 5 vol/vol.

比較例２ 実施例１において、有機変性粘土の代りにカーボンブラ
ック（東海カーボン株式会社シースト３日）を用いて成
形品を（ｑだ。Comparative Example 2 In Example 1, a molded article (q.

１〔１られた各成形品の成形状態、引張強度ｃｌ＞よび
スラスト摩耗伍を第１表に示す。Table 1 shows the molding condition, tensile strength cl>, and thrust wear level of each molded product.

なお、スラスト１ｆ耗量は、成形品を荷車１５１＼す、
周速０．３ｍ／秒で、１２ｍｍ径スチール８　４　５　
Ｃ円柱と摺動させ、無潤滑で５００ｍ走行させた後の摩
耗重量である。In addition, the amount of thrust 1f wear is calculated when the molded product is placed on a cart 151\.
At a circumferential speed of 0.3 m/s, 12 mm diameter steel 8 4 5
This is the wear weight after sliding on the C cylinder and traveling 500 m without lubrication.

引張強度は、ＡＳＴＭ　Ｄ−６３８に従い測定し　ＩＣ
　。Tensile strength was measured according to ASTM D-638.
.

（ボ）発明の効果 このように油保持担体として右手成度性粘土を潤滑油と
共に合成樹脂に添加分散づることにより、安価にしかも
安定して畠臼油率の樹脂組成物を生産することができ、
ずぐれた耐摩耗摺動特性を有する摺動部拐を得ることが
できる。又、本発明によれば、有機変性粘土は淡色であ
る為、必要に応じ′Ｃ＠芭顔料を添加することにより該
組成物を着色づることも可能である。(b) Effects of the invention By adding and dispersing the right-handed synthetic clay as an oil-retaining carrier into a synthetic resin together with a lubricating oil, it is possible to inexpensively and stably produce a resin composition with a Hatake oil ratio. I can do it,
A sliding part having excellent wear-resistant sliding properties can be obtained. Furthermore, according to the present invention, since the organically modified clay is light-colored, it is possible to color the composition by adding a C@bas pigment if necessary.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）合成樹脂に有機変性粘土と潤滑油とを含ませて成
り、潤滑油の有機変性粘土に対する容積割合が４．Ｑ　
ｖｏｌ／ｖａｔ以下であり、しかも潤滑油の含有量が１
〜２０ＶＯ１％であることを特徴とづる含油樹脂組成物
。(1) A synthetic resin containing organically modified clay and lubricating oil, where the volume ratio of the lubricating oil to the organically modified clay is 4. Q
vol/vat or less, and the lubricating oil content is 1
An oleoresin composition characterized in that it has a content of 1% to 20VO. （２）有機変性粘土が、層状構造を右ＪるスメタタイＩ
・型粘土鉱物の居間に有機化学柱を挿入した層間化合物
である特許請求の範囲第１項記載の含油樹脂組成物。(2) Organically modified clay has a layered structure.
- The oil-containing resin composition according to claim 1, which is an intercalation compound in which an organic chemical column is inserted into a molded clay mineral.