JPH01217049A - ゴムの摩擦係数低下方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ゴムの摩擦係数低下方法に関し、ゴムの摩
擦係数を低下させたものを摺動部品、ライニング材等に
適用しようとするものである。

〔従来の技術〕

従来、ゴムの摩擦係数を低下させるには、カーボン等の
充填材を多量に加えるか、ガラス転移点の低いポリマー
を用いる等の方法があった。更に、別の方法としては、
ゴムにポリテトラフロロエチレン等の弗素樹脂を添加す
る方法も開発された。

〔解決しようとする課題〕

従来のカーボン等の充填材を加える方法では、未だ十分
に摩擦係数を低下させることはできなかった。また、弗
素樹脂を添加する方法では、充填材とゴムとの間にイン
ターラクションがないために、長期使用において弗素樹
脂が飛散してしまい、効果が低減してしまうものであっ
た。

そこて、ゴムの摩擦係数を十分に低下させると共に、そ
の特性を維持しつつ耐久性に富んだ製品を提供するため
のゴムの摩擦係数低下方法を提供することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、この発明は、ゴムに分子量
５０万以上の超高分子量ポリエチレンを混練してポリマ
ーアロイ化することによりゴムの摩擦係数を低下させた
ものである。

〔作用〕

この発明の方法により製造されたものは、摩擦係数が大
幅に低下され、かつこのような特性が長期的に維持され
る。

〔実施例〕

以下に、この発明の好適な実施例を説明する。

この発明において使用されるゴムは、ブタジェンゴム、
イソプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジェンゴム、
クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴ
ム（ＥＰＭＳＥＰＤＭ）、スチレンブタジェンゴム、ス
チレンブタジェンブロックポリマー、スチレンイソプレ
ンブロックポリマー、スチレンエチレンブチレンスチレ
ンブロックポリマー等の使用が可能である。特に、スチ
レンブタジェンゴムが好適であり、スチレン系ゴムの結
合スチレン量は１０〜７０％のもので、好ましくは１５
〜５０％のものが好適である。このようなゴムに混練さ
れる超高分子量ポリエチレンとしては、分子量が約５０
万以上、好ましくは約８０万〜５００万程度のものが好
適である。分子量が小さ過ぎると、ポリエチレンの粘度
が小さくなり過ぎるために良好な分散が得られず、また
分子量が５００万を超えるようなものでは、超高分子量
ポリエチレンが溶融し難く、粘度が高過ぎるため十分に
混練することができないという不都合がある。更に、ゴ
ム中の超高分子量ポリエチレンの含有率は、５重量％以
上であり、好ましくは１０重量％以上である。５重量％
以下では十分な摩擦係数の低下を図ることが難しい。

ゴムと超高分子量ポリエチレンとの配合物には、加工性
向上、増量、補強、耐候性向上、耐酸化劣化防止性向上
等の目的により各種配合剤を添加することが可能である
。例えば、カーボンブラック、タルク、シリカ、プロセ
スオイル、ステアリン酸、マグネシア、ガラス繊維、Ｓ
ｉＣやアルミナ等のセラミック、アラミド繊維、炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、発泡剤、酸化ア
ンチモン系等の難燃剤、酸化チタン等の着色剤及び顔料
等がある。これらの配合剤は、ゴムと超高分子量ポリエ
チレンとの合計量に対して１〜１００重量部程度嶺部す
ることが可能である。

ゴムに分子量５０万以上の超高分子量ポリエチレンを混
練する際、ラジカル開始剤及び架橋剤の存在下で混線を
行うことにより、ゴムの動的架橋と超高分子量ポリエチ
レンの主鎖切断・ラジカル発生が同時に起こることによ
りゴムと超高分子量ポリエチレンが均一に分散し、両ポ
リマーの間に化学的結合が起こると推測され、これによ
りゴムの摩擦係数が大幅に低下される一方、この特性が
長期的に維持されるものと考えられる。使用されるラジ
カル開始剤としては、ジベンゾチアジルジサルファイド
（ＤＭ）、等のチアゾール系、テトラメチルチウラムジ
サルファイド等のチウラム系、ジフェニルグアニジン等
のグアニジン系開始剤、亜鉛華等があり、これらを混合
して用いても差し支えない。架橋剤としてはイオウ、４
・４゛　−ジチオービスージモルフオリン等のイオウ系
架橋剤、ジクミルパーオキサイド等の過酸化物系架橋剤
等がある。

ゴムと超高分子量ポリエチレン、ラジカル開始剤、架橋
剤、更には配合剤を混練するには、バンバリー、ブラベ
ンダ、ニーダ−ルーダ−等のスクリュータイプの混練機
を使用して混練することができる。混純に際しては、最
初に超高分子量ポリエチレンを軟化点以上（１３５℃）
に予熱攪拌し、次いでプロゴム（架橋剤入り練りゴム）
を加える。

プロゴムの発熱とシェアーで超高分子量ポリエチレンが
溶融し、良好な分散がおこなわれ、ポリマーアロイ化が
良好に行われる。なお、ゴムとしては、ノンプロゴム（
架橋剤の入っていないゴム）を用い、混練後架橋剤を加
え架橋してもかまわないが、好ましくは前述の如くプロ
ゴム（架橋割入リゴノ、）を用いるのがよい。この理由
としては、プロゴムを用いた場合は混練時ゴムが動的架
橋し、粘度が上昇してその結果超高分子量ポリエチレン
にシェアーがかかり、両者の分散がより良好なものとな
るからと考えられる。このときの練り温度は、１４０〜
１８０℃であり、好ましくは１５０〜１７０℃程度であ
る。このような練り温度の設定により、ゴムの架橋速度
と分散効率のバランスがとれる。練り時間は、通常１．
５分〜３０分程度である。

次に、具体例を示す。ゴムとしては、表ＩＧこ示すよう
なスチレンブタジェンゴム（ＳＢＲ）を使用した。ここ
で、ラジカル開始剤としてＧよ、ジベンゾチアジルジサ
ルファイド（ＤＭ）　、デイフェニルグアニジン（ＤＰ
Ｇ）、亜鉛華の混合物を用いた。このＳＢＲ配合物と平
均分子量３００万の超高分子量ポリエチレンとを混練機
（ブリベンダ）にて１６０℃で５分混練することにより
、ポリマ−７ロイ化を行った。このようにして得られた
配合物を、１９０℃、１０分間加熱加圧することＧこよ
り得られたシートの物性を表２に示す。

表　　１ 表２中ｒｓＢＲＪはゴム、ｒＵＨＭＰＥＪは超高分子量
ポリエチレン、ｒＴｂＪは引張り破断強度、ｒＥｂＪは
引張り破断伸び、ｒ４５ｃＪは鉄、ｒｓＵｓＪはステン
レスを示す。

本結果から明らかなように、この発明の摩擦係数低下方
法を用いることにより、ゴムの摩擦係数の大幅な低下を
可能とした。

〔効果〕

以上説明したように、この発明によれば、ゴムに分子量
５０万以上の超高分子量ポリエチレンを混練してポリマ
ーアロイ化することによりゴムのＷＪ擦係数を低下させ
たので、ゴムの大幅な摩擦係数の低下並びにその特性を
維持したまま長期間の使用が可能となる製品の製造が可
能となった。また、このような方法により得られた低摩
擦のゴムは、タイヤ、ベルト、ホース、各種摺動部品、
各種ライニング材等に使用して有効である。

出願人　株式会社　ブリデストン 代理人　弁理士　増　１）竹　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ゴムに分子量５０万以上の超高分子量ポリエチレン
   を混練してポリマーアロイ化することによりゴムの摩擦
   係数を低下させたことを特徴とするゴムの摩擦係数低下
   方法。 ２、ゴムと超高分子量ポリエチレンとの混練をラジカル
   開始剤及び架橋剤の存在下で行うことを特徴とする請求
   項１項に記載のゴムの摩擦係数低下方法。