JPH0459821A - Materials for cutting and cutting molded products - Google Patents
Materials for cutting and cutting molded productsInfo
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- JPH0459821A JPH0459821A JP17185590A JP17185590A JPH0459821A JP H0459821 A JPH0459821 A JP H0459821A JP 17185590 A JP17185590 A JP 17185590A JP 17185590 A JP17185590 A JP 17185590A JP H0459821 A JPH0459821 A JP H0459821A
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- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
本発明は、熱硬化型ノルボルネン系ポリマーから成る切
削加工用素材および切削成形品に関し、さらに詳しくは
、均質で、かつ、切削性、摺動性、耐衝撃性、寸法安定
性などに優れた切削加工用素材および切削成形品に関す
る。
〔従来の技術〕
従来、ポリイミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、変性ポ
リフェニレンエーテル樹脂、ポリアセタール樹脂、高密
度ポリエチレン、メタクリル樹脂、ナイロン樹脂、ポリ
ブチレンテレフタレート樹脂あるいはポリカーボネート
樹脂などのエンジニアリングプラスチックから加工用の
素材(丸棒、板、チューブ、シートなど)を作り、これ
を金属と同様に切削加工などの機械加工を行なって各種
機械部品とすることは公知の技術である。
しかしながら、従来のエンジニアリングプラスチックか
らなる切削加工用素材は、一般に、耐熱性や機械的強度
等に優れているけれども、熱可塑性樹脂であるため、切
削加工時に生じる摩擦熱によってその融点近(まで温度
が高まり、切削面に融着現象を生じたり、あるいは溶融
して平滑な面が出にくいため、切削面を冷却しなければ
ならないという欠点を有していた。
また、これらのエンジニアリングプラスチックは、剪断
強度が一般に小さいため、切削加工時に末端(エツジ部
)が欠けることがある。
さらに、一般に、切削加工用素材を射出成形により作成
しているため、大型部品の作成が困難で、かつ、金型も
高価とならざるをえないという成形上の制約がある。
従来法の中では、いわゆるキャスト法ナイロン樹脂は、
モノマーを直接鋳型に流し込んで重合、成形するため、
射出成形や押出成形に比べ大型品を作成できるという利
点を有するが、耐吸水性に劣るため、切削加工用素材に
とって極めて重要な性能である寸法安定性が不充分であ
る。
本発明者らは、従来技術のかかる欠点を改良し得る新し
い材料として、ジシクロペンタジェンやシクロペンタジ
ェン三量体などのごとき多環ノルボルネン系モノマーの
塊状開環重合体が有用なことを見出した(特開平1−1
58030号公報、特開平1−158031号公報)。
この材料は熱硬化型であるため、従来の熱可塑性樹脂に
比較して切削し易く、また、軽量で耐熱性、寸法安定性
などに優れている。しかし、この材料は、切削時にエツ
ジ部が欠ける現象(チッピング)や切削粉が飛散して作
業環境を悪化することがあり、さらにギアーなとの摺動
部材として使用する場合、摺動性が不充分であり、材料
の耐衝撃性が充分でないという問題があった。
そこで、本発明者らは、さらに研究を行ない、多環ノル
ボルネン系モノマーを、酸化防止剤、ブタジェン系エラ
ストマー、摺動化剤などの存在下に塊状開環重合するこ
とにより、切削性、摺動性、耐衝撃性、寸法安定性など
に優れた切削加工用素材の得られることを見出した(特
願平l−51969号)。ところが、摺動化剤として、
二硫化モリブデンやグラファイト、四フッ化エチレン樹
脂粉末、黒鉛などのごときノルボルネン系モノマーに不
溶性の固体を多量に使用すると、均一分散が困難であり
、しかも反応原液が低粘度であるため、保存中または重
合操作中に摺動化剤の分布が不均一となりやすく、その
結果、高度に均質な切削加工用素材を得ることが困難で
ある。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、多環ノルボルネン系重合体を用い、均
質で、かつ、切削性、摺動性、耐衝撃性、寸法安定性な
どに優れた切削加工用素材を提供することにある。
本発明者らは、多環ノルボルネン系重合体を用いる場合
のこれらの問題点を解消すべく鋭意研究した結果、多環
ノルボルネン系モノマーを酸化防止剤、ブタジェン系エ
ラストマー、および摺動化剤の存在下に塊状開環重合す
る際に、摺動化剤として、液状の摺動化剤またはノルボ
ルネン系モノマーに可溶性の摺動化剤を用いると、均質
な重合体が得られ、しかも該重合体は、切削性、摺動性
、耐衝撃性、寸法安定性などに優れた切削加工用素材と
なることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成す
るに至った。The present invention relates to cutting materials and cutting molded products made of thermosetting norbornene-based polymers, and more specifically, the present invention relates to cutting materials and cutting molded products made of thermosetting norbornene-based polymers, and more specifically, to cutting materials and cutting molded products that are homogeneous and have excellent machinability, sliding properties, impact resistance, dimensional stability, etc. Regarding processing materials and cutting molded products. [Prior Art] Conventionally, materials for processing ( It is a well-known technique to create various mechanical parts by making round bars, plates, tubes, sheets, etc., and then performing machining such as cutting in the same way as with metals. However, although conventional cutting materials made of engineering plastics generally have excellent heat resistance and mechanical strength, they are thermoplastic resins, so the frictional heat generated during cutting reduces the temperature to near the melting point. These engineering plastics had the disadvantage that the cutting surface had to be cooled because it was difficult to obtain a smooth surface by melting or causing a fusion phenomenon on the cut surface. Since the parts are generally small, the ends (edges) may be chipped during cutting.Furthermore, since the material for cutting is generally made by injection molding, it is difficult to make large parts, and the mold is too large. There are molding restrictions that make it expensive. Among the conventional methods, so-called cast nylon resin is
Monomer is directly poured into a mold for polymerization and molding.
Compared to injection molding or extrusion molding, it has the advantage of being able to produce large products, but because it has poor water absorption resistance, it has insufficient dimensional stability, which is an extremely important performance for cutting materials. The present inventors have discovered that bulk ring-opening polymers of polycyclic norbornene monomers such as dicyclopentadiene and cyclopentadiene trimer are useful as new materials that can improve the drawbacks of the prior art. (Unexamined Japanese Patent Publication No. 1-1
58030, JP-A-1-158031). Since this material is thermosetting, it is easier to cut than conventional thermoplastic resins, and is also lightweight and has excellent heat resistance and dimensional stability. However, when cutting, this material may cause the edges to chip (chipping) or scatter cutting powder, which may worsen the working environment.Furthermore, when used as a sliding member for gears, the material has poor sliding properties. However, there was a problem that the impact resistance of the material was not sufficient. Therefore, the present inventors conducted further research and conducted block ring-opening polymerization of a polycyclic norbornene monomer in the presence of an antioxidant, a butadiene elastomer, a sliding agent, etc., thereby improving machinability and sliding properties. It has been found that a cutting material with excellent properties such as hardness, impact resistance, and dimensional stability can be obtained (Japanese Patent Application No. 1-51969). However, as a sliding agent,
When a large amount of solids insoluble in norbornene monomers, such as molybdenum disulfide, graphite, tetrafluoroethylene resin powder, or graphite, is used, uniform dispersion is difficult, and the reaction stock solution has a low viscosity. During the polymerization operation, the distribution of the sliding agent tends to be non-uniform, and as a result it is difficult to obtain highly homogeneous machining materials. [Problems to be Solved by the Invention] The object of the present invention is to provide a cutting process using a polycyclic norbornene polymer that is homogeneous and has excellent machinability, sliding properties, impact resistance, dimensional stability, etc. The purpose is to provide materials. As a result of intensive research to solve these problems when using polycyclic norbornene-based polymers, the present inventors found that polycyclic norbornene-based monomers can be used in the presence of antioxidants, butadiene-based elastomers, and sliding agents. If a liquid sliding agent or a sliding agent soluble in the norbornene monomer is used as a sliding agent during bulk ring-opening polymerization, a homogeneous polymer can be obtained. It was discovered that this material can be used as a cutting material with excellent machinability, sliding properties, impact resistance, dimensional stability, etc., and based on this knowledge, the present invention was completed.
かくして、本発明によれば、三環体以上のノルボルネン
系モノマーを、酸化防止剤、ブタジェン系エラストマー
、液状摺動化剤および/またはモノマー可溶性摺動化剤
の存在下に、塊状開環重合して得られる発火点が120
℃以上、ガラス転移温度が80℃以上、動摩擦係数が0
.2以下、アイゾツト衝撃値が5kg−cm/cm以上
の実質的に空孔な有しない熱硬化型切削加工用素材が提
供される。
また、本発明によれば、この熱硬化型切削加工用素材を
切削加工して成る切削成形品が提供される。
以下、本発明の構成要素について詳述する。
(ノルボルネン系モノマ−)
本発明において加工用素材の原料として使用するモノマ
ーは、三環体以上の多環ノルボルネン系モノマーである
。三環体以上であることによって、熱変形温度の高い重
合体が得られ切削加工用として要求される耐熱性を満た
すことができる。
また、本発明においては、生成する重合体を熱硬化型と
することが必要であり、そのためには全モノマー中の少
なくとも10重量%、好ましくは30重量%以上の架橋
性モノマーを使用することが好ましい。熱硬化型とする
ことにより切削時の摩擦熱による溶融を防止することが
でき、切削性が顕著に改良される。
三環体以上のノルボルネン系モノマーとしては、ジシク
ロペンタジェンやジヒドロジシクロペンタジェンなどの
ごとき二環体、テトラシクロドデセンなどのごとき四環
体、トリシクロペンタジェンなどのごとき二環体、テト
ラシクロペンタジェンなどのごとき七環体、これらのア
ルキル置換体(例えば、メチル、エチル、プロピル、ブ
チル置換体など)、アルケニル置換体(例えば、ビニル
、イソプロペニル置換体など)、アルキリデン置換体(
例えば、エチリデン置換体など)、アリール置換体(例
えば、フェニル、トリル、ナフチル置換体など)、エス
テル基、エーテル基、シアノ基、ハロゲン原子などの極
性基を有する置換体などが挙げられる。
一方、架橋性モノマーは、反応性の二重結合を2個以上
有する多環ノルボルネン系モノマーであり、その具体例
としてジシクロペンタジェン、トリシクロペンタジェン
、テトラシクロペンタジェンなどが例示される。したが
って、ノルボルネン系モノマーと架橋性モノマーが同一
物である場合には格別他の架橋性七ツマ−を用いる必要
はない。
これらのノルボルネン系モノマーは、単独で使用しても
よいし、また、2種以上を混合して用いることもできる
。
三環体以上のノルボルネン系モノマーは、ジシクロペン
タジェン類を熱処理することによっても得ることができ
る。熱処理の条件としては、ジシクロペンタジェン類を
不活性ガス雰囲気下、120〜250℃温度で、0.5
〜20時間加熱する方式が挙げられる。この熱処理によ
り、トリシクロペンタジェンと未反応ジシクロペンタジ
ェンを含むモノマー混合物が得られる。熱処理の際に二
環体ノルボルネン、スチレン類、不飽和カルボン酸エス
テル、不飽和ニトリルなどのごときジェノフィルを適宜
共存させてもよい。
なお、上記三環体以上のノルボルネン系モノマーの1種
以上と共に開環重合し得る2−ノルボルネン、5−メチ
ル−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボル
ネン、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−フェニル−
2−ノルボルネンなどの二環体のノルボルネン系モノマ
ー、あるいはシクロブテン、シクロペンテン、シクdペ
ンタジェン、シクロオクテン、シクロドデセンなどの単
環シクロオレフィンなどを、本発明の目的を損なわない
範囲で併用することができる。
(メタセシス触媒系)
本発明でノルボルネン系モノマーの塊状開環重合に用い
る触媒は、ノルボルネン系モノマーの塊状開環重合用触
媒として公知のメタセシス触媒系であればいずれでもよ
く(例えば、特開昭58−127728号、同58−1
29013号、同59−51911号、同60−790
35号、同60−186511号、同61−12611
5号など)、特に制限はない。メタセシス触媒系は、通
常、メタセシス触媒と活性剤(共触媒)からなる。
メタセシス触媒の具体例としては、タングステン、モリ
ブデン、タンタルなどのハロゲン化物、オキシハロゲン
化物、酸化物、有機アンモニウム塩などが挙げられ、ま
た、活性剤の具体例としては、アルキルアルミニウムハ
ライド、アルコキシアルキルアルミニウムハライド、ア
リールオキシアルキルアルミニウムハライド、有機スズ
化合物などが挙げられる。
メタセシス触媒のなかでは、反応に使用するノルボルネ
ン系モノマーに可溶性の触媒を用いることが好ましく、
その見地から有機アンモニウム塩が賞用される。触媒が
ハロゲン化物の場合には、アルコール系化合物やフェノ
ール系化合物で事前に処理することにより、触媒を可溶
化することができる。また、必要によりベンゾニトリル
やテトラヒドロフランなどのごときルイス塩基やアセチ
ルアセトン、アセト酢酸アルキルエステルなどのごとき
キレート化剤を併用することができ、それにより早期重
合を予防することができる。
活性IFIJのなかでは、アルコキシアルキルアルミニ
ウムハライドやアリールオキシアルキルアルミニウムハ
ライドは、触媒成分を混合した場合でも室温では適度な
ポットライフを有するので、操作上有利である(例えば
、特開昭59−51911号)。アルキルアルミニウム
ハライドの場合は、触媒を混合すると即座に重合を開始
するという問題があるが、その場合には活性剤とエーテ
ル類、エステル類、ケトン類、ニトリル類、アルコール
類などの調節剤を併用することにより重合の開始を遅ら
せることができる(例えば、特開昭58−129013
号、同61−120814号)。
もし、これらの調節剤を使用しない場合には、短いポッ
トライフのものでも使用できるように装置上、操作上の
配慮をする必要がある。しかし、ポットライフが短い触
媒系の場合は、反応が急速に進むため反応熱を効率的に
除去することが難しいので、25℃でのポットライフが
5分以上、好ましくは10分以上、さらに好ましくは3
0分以上のものを用いるのがよい。
また、触媒、活性剤に加えてクロロホルム、四塩化炭素
、ヘキサクロロシクロペンタジェンなどのごときハロゲ
ン化炭化水素を併用してもよい(例えば特開昭60−7
9035号)。さらに、四塩化錫、四塩化ケイ素、塩化
マグネシウム、塩化ゲルマニウムなどのハロゲン化物を
併用してもよい(特開昭63−186730号)。
メタセシス触媒は、ノルボルネン系モノマー1モル対し
、通常、約0.01〜50ミリモル、好ましくは0.1
〜lOミリモルの範囲で用いられる。活性剤は、触媒成
分に対して、通常、0.1〜200(モル比)、好まし
くは2〜10(モル比)の範囲で用いられる。
メタセシス触媒および活性剤は、いずれもモノマーに溶
解して用いる方が好ましいが、生成物の性質を本質的に
損なわない範囲であれば少量の溶剤に懸濁または溶解さ
せて用いてもよい。
(酸化防止剤)
本発明で使用する酸化防止剤としては、フェノール系、
リン系、アミン系など各種のプラスチック・ゴム用酸化
防止剤がある。これらの酸化防止剤は、単独で用いても
よいが、併用することもできる。配合割合は、ノルボル
ネン系ポリマーの発火点が120℃以上、好ましくは1
30℃以上となるような範囲であり、通常ノルボルネン
系ポリマーに対し0,5重置%以上、好ましくは1〜3
重量%である。酸化防止剤の配合割合が極端に少ないと
成形品の発火点を高めることができない。配合割合の上
限は特にないが、酸化防止剤が極端に多過ぎると不経済
であると共に重合を阻害することがあるので好ましくな
い。特に、アミン系の酸化防止剤は、2重量%以上使用
すると重合反応を阻害することが判明しているので、0
.5〜2重量%の範囲で使用することが好ましい。
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、4.4−ジ
オキシジフェニル、ヒドロキノン・モノベンジルエーテ
ル、2.4−ジメチル−6−t−ブチルフェノール、2
.6−ジーt−ブチルフェノール、2.6−ジ−アミル
ヒドロキノン、2.6−ジーt−ブチル−p−クレゾー
ル、4−ヒドロキシメチル−2,6−ジーt−ブチルフ
ェノール、4.4′−メチレン−ビス−(6−t−ブチ
ル−0−クレゾール)、ブチル化ヒドロキシアニソール
、フェノール縮合物、ブチレン化フェノール、ジアルキ
ル・フェノール・スルフィド、高分子量多価フェノール
、ビスフェノールなどが挙げられる。
リン系の酸化防止剤としては、例えば、トリ(フェニル
)フォスファイト、トリ(ノニルフェニル)フォスファ
イトなどのアリールあるいはアルキルアリールフォスフ
ァイト類が挙げられる。
アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−α−
ナフチルアミン、4.4′−ジオクチルジフェニルアミ
ン、N、N’ −ジ−β−ナフチル−p−フェニレンジ
アミン、N、N′−ジフェニル−p−フェニレンジアミ
ン、N−フェニル−N′−シクロへキシル−p−フェニ
レンジアミン、N、N″−ジーo−トリルーエチレンジ
アミン、アルキル化ジフェニルアミンなどが挙げられる
。
これらの酸化防止剤は、上記したもの以外にも各種の市
販品を使用することができる。また、酸化防止剤は七ツ
マ−と共重合可能なものでもよく、その具体例として5
− (3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジ
ル)−2−ノルボルネンなどのごときノルボルネニルフ
ェノール系化合物などが例示される(特開昭57−83
522号公報参照)。
酸化防止剤をノルボルネン系ポリマーに含有させるのは
、通常、次に述べる反応射出成形法による重合条件下で
、予めノルボルネン系モノマーを含む反応原液に添加し
てお(方法による。
(ブタジェン系エラストマー)
本発明で用いるブタジェン系エラストマーは1.3−ブ
タジェンの単独重合体または1.3ブタジエンを主成分
とする共重合体であり、その具体例として高シス−1,
4ポリブタジエン、低シス−1,4ポリブタジエン、高
ビニルポリブタジェン、スチレン−ブタジェンランダム
共重合体、スチレン−ブタジェンブロック共重合体、ス
チレン−ブタジェン−スチレンブロック共重合体、スチ
レン−ブタジェン−スチレン−ブタジェンブロック共重
合体などがある。
これらブタジェン系エラストマーの配合割合は、目的に
応じて適宜選択すればよいが、通常、ノルボルネン系ポ
リマーに対し1〜10重量%、好ましくは3〜8重量%
である。この配合割合が1重量%未満であると、得られ
る熱硬化型切削加工用素材のアイゾツト衝撃強度が5k
g、cm/cmより小さくなり、耐衝撃性が不充分とな
り、また、ノルボルネン系モノマーを含む配合液の粘度
が100センチボイス未満と低くなり、固形の摺動剤が
沈降し易くなる。逆に、10重量%を越えると、配合液
の粘度が高くなりすぎて、注型操作上不利となり、かつ
、エラストマーが熱可塑性であるため得られる熱硬化型
切削加工用素材が切削時に軟化する傾向を示す。
(摺動化剤)
本発明で使用する摺動化剤は、液状ないしはモノマー可
溶性のものである。
摺動化剤の具体例としては、シリコン油、シリコンクラ
フトポリエチレン、流動パラフィン。
ワックスなどが挙げられる。これらは、それぞれ単独で
、あるいは2種以上を混合して用いる。
液状摺動化剤および/またはモノマー可溶性摺動化剤の
配合割合は1通常、ノルボルネン系ポリマーに対し0.
1〜20重量%、好ましくは0.5〜10重量%である
。この配合割合が過小であると摺動特性の改善効果が少
なく、逆に、過大であると切削加工用素材の物性に悪影
響を及ぼすSそれがある。
これらの液状ないしはモノマー可溶性の摺動化剤は、ノ
ルボルネン系モノマーと混合し、必要に応じて加熱下に
、溶解させて、均一に分散させる。
また、本発明の目的を損なわない範囲において、粉末ま
たは短繊維状の摺動化剤を併用してもよい。このような
摺動化剤の具体例としては、グラファイト(黒鉛)、カ
ーボンブラック、二硫化モリブデン、マイカ、四フッ化
エチレン樹脂、四フッ化エチレン・プロピレン共重合体
、四フッ化エチレン樹脂で処理したガラス繊維、四フッ
化エチレン樹脂で処理したグラフディト、ポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリエチレンワックス、ポリプロピ
レンワックス、シリコーンクラフトポリエチレン、シリ
コーンマイクロカプセルなどを挙げることができる。
粉末または短繊維状の摺動化剤を併用する場合は、通常
、20重量%以下、好ましくは15重量%以下、さらに
好ましくは10重量%以下の配合割合である。下限は、
通常、0.1重量%以上、好ましくは1重量%以上であ
る。液状および/またはモノマー可溶性の摺動化剤と併
用すると、これらの粉末または短繊維状の摺動化剤を単
独使用した場合に生じる不均一化の問題が解消ないしは
低減される。
なお、粉末または短繊維状の摺動化剤を併用する場合、
摺動化剤を反応液中に均一に分散させるために、予め原
料モノマーと摺動化剤を約l=1〜約2=1の比率(重
量比)で混合し、ホモジナイザーなどにより均一分散さ
せて、高濃度の摺動化剤を含む分散液を調製し、それを
母液として使用してもよい。
(重合条件)
本発明においては、ノルボルネン系モノマーを酸化防止
剤、ブタジェン系エラストマーおよび摺動化剤の存在下
に塊状で開環重合することにより切削加工用素材が得ら
れる。実質的に塊状重合であればよいが、素材の性能上
からは触媒の調製においても不活性溶剤を用いないこと
が望ましい。
好ましい加工用素材の製造法では、ノルボルネン系モノ
マーを二液に分けて別の容器に入れ、方にはメタセシス
触媒を、他方には活性剤を添加し、二種類の安定な反応
溶液を調製する。この二種類の反応溶液を混合し、次い
で所定形状の型枠中に注入し、そこで塊状による開環重
合を行なう、酸化防止剤、ブタジェン系エラストマーお
よび摺動化剤は、二液の内少な(とも一方に所定量添加
しておく。
硬化物(切削用素材)にいわゆる巣(空孔)が発生しな
いようにするために、型枠温度は反応物の最大硬化発熱
温度が180℃を越えないように冷却制御することが好
ましい。もし、それ以上の温度になる場合には、硬化物
を徐冷するなどの工夫が必要である。注入圧力は格別制
限はないが通常10Kg/C−以下で充分である。
また、重合時間は適宜選択すればよいが、通常は2分か
ら1時間程度である。
重合反応に用いる成分類は窒素ガスなどの不活性ガス雰
囲気下で貯蔵し、かつ操作することが好ましい、成形金
型は不活性ガスでシールしてもよいが、しなくてもかま
わない。
(任意成分)
充填剤、顔料、着色剤、高分子改質剤、難燃剤なと種々
の添加剤を配合することにより、本発明の切削加工用素
材の特性を改質することができる。
添加剤は予め反応溶液のいずれか一方または双方に混合
して用いる。
充填剤にはガラス、カーボンブラック、タルク、炭酸カ
ルシウム、雲母などの無機質充填剤がある。
(加工用素材の性状)
このようにして得られる切削加工用素材は、丸棒、角棒
、管状、シート状などのごとき各種の形状とすることが
でき、その他、所定形状の三次元形状物であることがで
きる。そして、実質的に空孔を有しない高品質のもので
あり、径または厚みが少(とも20mm以上、好ましく
は50mm以上の部分を有するものである0反応射出成
形法を採用しているため、容易に大型化することができ
、その大きさも丸棒を例にとれば、直径的300mm程
度のもの、さらにはそれ以上のものまで製造することが
できる。
なお、ここで空孔とは、切断面を目視で観察したときに
、判別可能なものであり、約0.1mm以上の径を有す
るものである。実賞的番こ空孔を有しないとは、加工用
素材を100mm間隔で切断した□ときに、いずれの断
面にも空孔がないことを意味する。かかる空孔は、0.
5〜10メガヘルツの超音波を素材に流し、反射波の乱
れを検出することによっても見い出すことができる。市
販の超音波探傷機をかかる目的に利用することができる
。
かかる切削加工用素材のガラス転移温度は、切削加工時
の熱変形を防止する見地から80℃以上、好ましくは1
00℃以上、特に好ましくは130℃以上であることが
必要である。
また、高圧示差熱分析法により測定した発火点(高圧示
差熱天秤を装置とし高圧酸素下で、サンプルは凍結粉砕
し、100メツシユの金網を通過した10m’gを用い
、示差熱曲線の急激な立ち上がりを示す点を発火点と定
義する。)が120℃以上、好ましくは130℃以上で
ある。発火点が低いと切削時に炭化現象による着色が生
じたり、切削した部分かも、ろ(なり易(、また切削屑
を直接日光下や高温下に放置している際に自然発火の原
因となる。
本発明の切削加工用素材は、動摩擦係数が0.2以下、
好ましくは0.18以下であり、アイゾツト衝撃値が5
kg−Cm/Cm以上、好ましくは7kg−Cm/Cm
以上である。また、未反応のノルボルネン系モノマーや
揮発性溶剤を実質的に含まないものであることが望まし
い。これらの揮発性成分は、切削加工時に揮発して作業
環境を悪化させるばか切削後の成形品の臭気の原因とな
る。その意味で熱天秤法において(約10mgのポリマ
ーでφ3〜4mmの板状サンプルを使用、)、窒素雰囲
気下で20℃/分の昇温速度のもとに400℃での加熱
減量が5重量%以下、特に3重量%以下のものが好まし
い。
本発明の切削加工用素材は、吸水性が小さいため寸法安
定性が良好であり、しかも比重が約1.2以下で、プラ
スチックの中でも極めて軽量である。
また、本発明の切削加工用素材は、液状摺動化剤および
/またはモノマー可溶性摺動化剤を用いているため、均
質性・に優れている。
(切削加工)
本発明においては、かかる切削加工用素材を金属素材と
同様の手法で切削加工することにより所定形状の成形品
が得られる。切削加工の具体的手段は格別制限されるも
のではなく、例えば、旋盤仕上げ、ネジ切り、フライス
切削、穿孔、リーマ通しなどが例示される。
切削加工用素材を切削加工する際に、摩擦により素材が
発熱するが、過度に発熱すると変形や着色の原因となる
ので200℃以下に制御することが望ましい。
そして、この切削加工用素材は、切削加工により各種の
成形品に加工されるが、その具体例として軸受、歯車、
ラック、カム、シャフト、レバー、ベアリング、プーリ
ー、駆動ギヤー、ローラー、フランジ、車輪、摩耗部品
、ライナー、パケット、ワッシャー、摺動板などの各種
部品等を挙げることができ、これらの切削成形品は、鉄
工・金属機械、土木建設機械、繊維工業機械、運搬・搬
送機械、食品加工機械、その他一般機械など広範な分野
において使用される。
〔実施例〕
以下に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定さ
れるものではない、なお、部や%などは、断わりのない
限り重量基準である。
[実施例1]
ジシクロペンタジェン(DCP)75%とシクロペンタ
ジェン三量体(CP三量体;非対称盟約80%と対称盟
約20%の混合物)25%の混合物100部に対して、
スチレン−ブタジェン−スチレンブロック共重合体(S
BS;旭化成社製、タフブレンA)3.5部、高シス−
1,4ポリブタジエン(日本ゼオン社製、BR−122
0)0.5部、フェノール系酸化防止剤(チバガイギー
社製、イルガノックス1010)2部、および摺動化剤
として、シリコン油(東レシリコン社製、5H−200
)とシリコンクラフトポリエチレン(ダウコーニング社
製、5P−300)を、第1表に示す配合割合で添加し
、100℃に加熱して、各成分が溶解した液を得た。
この液を冷却した後、2つの容器に入れ、一方にはモノ
マーに対しジエチルアルミニウムクロライド(DEAC
)を33ミリモル濃度、n−プロパツールを42.9ミ
リモル濃度、四塩化ケイ素を20ミリモル濃度になるよ
うに添加した。他方には、七ツマ−に対しトリ(トリデ
シル)アンモニウムモリブデートを4ミリモル濃度にな
るように添加した。
両反応液を25℃に保ち(ポットライフ約・10分)、
ギヤーポンプとパワーミキサーを用いて、l:lの比率
で混合し、内径75mmφ、高さ800mmを有する、
水温18℃に保ったジャケット付スチール型枠内に注入
した。注入後、約20分後に硬化が始まり、その後15
分後に型枠をはずし、75mmφX800mmの丸棒状
9加工用素材(丸棒ブロック材)を得た。これらの−連
の操作は窒素雰囲気下で行なった。
このようにして得た加工用素材の物性、切削性、製品の
仕上り状態を調べた。結果を第1表に示す、な右、本発
明の発火点はいずれも120℃以上であった。
ここで各物性の測定・評価方法は次のとおりである。
LL皮五1:加工用素材を100mm間隔で切断した切
断面に、径0.1mm以上の空孔の有無を観察し、いず
れの断面にも空孔がないときをOとした。
L皿1u:上記切断面を観察し、色むらがな(均一な外
観を示すものを○、摺動化剤が凝集し、色むらとなり不
均一なものを×とした。
1 のチッピング:加工用素材を第1図にその断面図を
示すように、幅50mm、高さ5mmの階段状に切削加
工し、エツジ部の欠けの有無を観察し、欠けのないもの
をO1欠けがあるものを×とし、一部欠けが見られるも
のをΔとした。
更肚丘立lユ上部:加工用素材を切削加工したとき、切
削粉が発生しないものをO1切削粉が切削中に空気中に
舞って作業環境上好ましくないものを×とした。
!火見=加工用素材の一部をサンプリングし、凍結粉砕
し、100メツシユ以下の微粉状としたものをアルミ皿
上に10mg取り、高圧示差熱分析装置により測定し、
示差熱曲線の急激な立ち上がりを示す点を発火点とした
。測定条件は、酸素圧10Kg/crrr、昇温速度2
0”C/分である。
虹聚!玉、fi:JIS K7125にしたがって測
定した。相手材、5LIS304、速度、100mm/
分、荷重;2030g
(以下余白)
第1表から明らかなように、エラストマーとしてブタジ
ェン系エラストマーを用い、液状摺動化剤および/また
はモノマー可溶性摺動化剤用いた場合、チッピングや切
削粉が飛散して作業環境を悪化することがな(、かつ、
加工用素材の耐衝撃性や摺動性に優れている。
[実施例2]
摺動化剤として、シリコン油1部と、四フッ化エチレン
樹脂粉末(ダイキン社製、ルブロンL−5)4部を添加
し、モノマー分散液を調製したこと以外は、実施例1と
同様にして切削加工用素材を作成した。
このようにして得られた切削加工用素材は、発火点が1
20℃以上で、空孔の有無、断面の外観、切削時のチッ
ピング、切削粉の発生状況の評価は、すべてOであった
。
また、Tgは169℃、アイゾツト衝撃強度は10.5
kg−cm/cm、動摩擦係数0.14であった。
[比較例1]
シリコン油を用いないこと以外は実施例2と同様にして
切削加工用素材を作製したところ、断面の外観において
、円周部に色むらの発生が観察された。
〔発明の効果〕
本発明の切削加工用素材は、均質、軽量で、耐熱性、寸
法安定性に優れていることに加えて、摺動性、耐衝撃性
が改良されており、さらに切削時にエツジ部を欠損させ
ることがなく、また、切削粉の飛散を生じることも少な
い。Thus, according to the present invention, a tricyclic or higher norbornene monomer is subjected to bulk ring-opening polymerization in the presence of an antioxidant, a butadiene elastomer, a liquid sliding agent, and/or a monomer-soluble sliding agent. The ignition point obtained is 120
℃ or more, glass transition temperature is 80℃ or more, coefficient of dynamic friction is 0
.. A substantially porosity-free thermosetting cutting material having an Izot impact value of 2 or less and 5 kg-cm/cm or more is provided. Further, according to the present invention, there is provided a cut molded product obtained by cutting this thermosetting material for cutting. Hereinafter, the constituent elements of the present invention will be explained in detail. (Norbornene Monomer) The monomer used as a raw material for the processing material in the present invention is a tricyclic or higher polycyclic norbornene monomer. By having a tricyclic or higher polymer, a polymer having a high heat distortion temperature can be obtained and can satisfy the heat resistance required for cutting processing. In addition, in the present invention, it is necessary to make the produced polymer thermosetting type, and for this purpose, it is necessary to use at least 10% by weight, preferably 30% by weight or more of crosslinking monomers based on the total monomers. preferable. By using a thermosetting type, melting due to frictional heat during cutting can be prevented, and machinability is significantly improved. Examples of norbornene monomers having tricyclic or higher types include bicyclics such as dicyclopentadiene and dihydrodicyclopentadiene, tetracyclics such as tetracyclododecene, bicyclics such as tricyclopentadiene, Heptacyclics such as tetracyclopentadiene, alkyl substituted products thereof (e.g., methyl, ethyl, propyl, butyl substituted products, etc.), alkenyl substituted products (e.g., vinyl, isopropenyl substituted products, etc.), alkylidene substituted products (e.g., vinyl, isopropenyl substituted products, etc.),
Examples include ethylidene substituents), aryl substituents (for example, phenyl, tolyl, naphthyl substituents, etc.), ester groups, ether groups, cyano groups, and substituents having polar groups such as halogen atoms. On the other hand, the crosslinking monomer is a polycyclic norbornene monomer having two or more reactive double bonds, and specific examples thereof include dicyclopentadiene, tricyclopentadiene, and tetracyclopentadiene. Therefore, when the norbornene monomer and the crosslinking monomer are the same, there is no need to use any other crosslinking monomer. These norbornene monomers may be used alone or in combination of two or more. Tricyclic or higher norbornene monomers can also be obtained by heat treating dicyclopentadiene. The heat treatment conditions were as follows: dicyclopentadiene was heated at 120 to 250°C under an inert gas atmosphere at a temperature of 0.5
An example is a method of heating for ~20 hours. This heat treatment yields a monomer mixture containing tricyclopentadiene and unreacted dicyclopentadiene. During the heat treatment, genophiles such as bicyclic norbornene, styrenes, unsaturated carboxylic acid esters, unsaturated nitriles, etc. may be appropriately allowed to coexist. In addition, 2-norbornene, 5-methyl-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-vinyl-2-norbornene, 5-norbornene, 5-methyl-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, etc. -Phenyl-
Bicyclic norbornene-based monomers such as 2-norbornene, or monocyclic cycloolefins such as cyclobutene, cyclopentene, cyclod-pentadiene, cyclooctene, and cyclododecene can be used in combination without impairing the purpose of the present invention. (Metathesis Catalyst System) The catalyst used in the bulk ring-opening polymerization of norbornene-based monomers in the present invention may be any metathesis catalyst system known as a catalyst for bulk ring-opening polymerization of norbornene-based monomers (for example, JP-A-58 -127728, 58-1
No. 29013, No. 59-51911, No. 60-790
No. 35, No. 60-186511, No. 61-12611
No. 5, etc.), there are no particular restrictions. Metathesis catalyst systems typically consist of a metathesis catalyst and an activator (cocatalyst). Specific examples of metathesis catalysts include halides, oxyhalides, oxides, organic ammonium salts, etc. of tungsten, molybdenum, tantalum, etc. Specific examples of activators include alkyl aluminum halides, alkoxyalkylaluminum halides, etc. Examples include halides, aryloxyalkyl aluminum halides, and organic tin compounds. Among the metathesis catalysts, it is preferable to use a catalyst that is soluble in the norbornene monomer used in the reaction.
From this point of view, organic ammonium salts are preferred. When the catalyst is a halide, the catalyst can be solubilized by prior treatment with an alcohol compound or a phenol compound. Further, if necessary, a Lewis base such as benzonitrile or tetrahydrofuran, or a chelating agent such as acetylacetone or acetoacetic acid alkyl ester may be used in combination, thereby preventing premature polymerization. Among active IFIJs, alkoxyalkylaluminum halides and aryloxyalkylaluminum halides have an appropriate pot life at room temperature even when mixed with catalyst components, so they are advantageous in operation (for example, JP-A No. 59-51911) ). In the case of alkylaluminum halides, there is a problem that polymerization starts immediately when a catalyst is mixed, but in that case, an activator and a regulator such as ethers, esters, ketones, nitriles, alcohols, etc. are used in combination. The initiation of polymerization can be delayed by
No. 61-120814). If these regulators are not used, consideration must be given to equipment and operation so that even those with a short pot life can be used. However, in the case of a catalyst system with a short pot life, the reaction proceeds rapidly and it is difficult to efficiently remove the reaction heat. is 3
It is better to use one with a duration of 0 minutes or longer. Further, in addition to the catalyst and activator, halogenated hydrocarbons such as chloroform, carbon tetrachloride, hexachlorocyclopentadiene, etc. may be used in combination (for example, JP-A-60-7
No. 9035). Furthermore, halides such as tin tetrachloride, silicon tetrachloride, magnesium chloride, and germanium chloride may be used in combination (Japanese Patent Application Laid-Open No. 186730/1986). The amount of the metathesis catalyst is usually about 0.01 to 50 mmol, preferably 0.1 mmol per mol of norbornene monomer.
It is used in the range of ~10 mmol. The activator is generally used in an amount of 0.1 to 200 (molar ratio), preferably 2 to 10 (molar ratio), based on the catalyst component. Both the metathesis catalyst and the activator are preferably used after being dissolved in a monomer, but they may also be used after being suspended or dissolved in a small amount of a solvent as long as the properties of the product are not essentially impaired. (Antioxidant) The antioxidant used in the present invention includes phenolic,
There are various antioxidants for plastics and rubber, including phosphorus-based and amine-based antioxidants. These antioxidants may be used alone or in combination. The blending ratio is such that the ignition point of the norbornene-based polymer is 120°C or higher, preferably 1
The range is such that the temperature is 30°C or higher, and is usually 0.5% or more, preferably 1 to 3% by weight relative to the norbornene polymer.
Weight%. If the blending ratio of the antioxidant is extremely low, the ignition point of the molded product cannot be raised. Although there is no particular upper limit to the blending ratio, an excessively large amount of antioxidant is not preferred, as it is uneconomical and may inhibit polymerization. In particular, it has been found that amine-based antioxidants inhibit polymerization reactions when used in an amount of 2% by weight or more.
.. It is preferable to use it in a range of 5 to 2% by weight. Examples of phenolic antioxidants include 4.4-dioxydiphenyl, hydroquinone monobenzyl ether, 2.4-dimethyl-6-t-butylphenol, 2.
.. 6-di-t-butylphenol, 2,6-di-amylhydroquinone, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 4-hydroxymethyl-2,6-di-t-butylphenol, 4,4'-methylene- Examples include bis-(6-t-butyl-0-cresol), butylated hydroxyanisole, phenol condensate, butylenated phenol, dialkyl phenol sulfide, high molecular weight polyhydric phenol, and bisphenol. Examples of phosphorus-based antioxidants include aryl or alkylaryl phosphites such as tri(phenyl) phosphite and tri(nonylphenyl) phosphite. Examples of amine antioxidants include phenyl-α-
Naphthylamine, 4.4'-dioctyldiphenylamine, N,N'-di-β-naphthyl-p-phenylenediamine, N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N'-cyclohexyl-p -phenylenediamine, N,N''-di-o-tolyluethylenediamine, alkylated diphenylamine, etc. As these antioxidants, various commercially available products can be used in addition to those mentioned above. The antioxidant may be one that can be copolymerized with Shitsummer, and specific examples include 5
- Norbornenylphenol compounds such as (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-2-norbornene are exemplified (JP-A-57-83
(See Publication No. 522). The antioxidant is usually added to the reaction stock solution containing the norbornene monomer in advance under the polymerization conditions of the reaction injection molding method described below (depending on the method). (Butadiene elastomer) The butadiene-based elastomer used in the present invention is a homopolymer of 1,3-butadiene or a copolymer mainly composed of 1,3-butadiene.
4 polybutadiene, low cis-1,4 polybutadiene, high vinyl polybutadiene, styrene-butadiene random copolymer, styrene-butadiene block copolymer, styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-butadiene-styrene -butadiene block copolymers, etc. The blending ratio of these butadiene-based elastomers may be appropriately selected depending on the purpose, but is usually 1 to 10% by weight, preferably 3 to 8% by weight based on the norbornene-based polymer.
It is. If this blending ratio is less than 1% by weight, the Izot impact strength of the resulting thermosetting cutting material will be 5K.
g, cm/cm, the impact resistance becomes insufficient, and the viscosity of the compounded liquid containing the norbornene monomer becomes as low as less than 100 centivoice, making it easy for the solid sliding agent to settle. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the viscosity of the compounded liquid will become too high, which will be disadvantageous in casting operations, and since the elastomer is thermoplastic, the obtained thermosetting material for cutting will soften during cutting. Show trends. (Sliding agent) The sliding agent used in the present invention is liquid or monomer-soluble. Specific examples of sliding agents include silicone oil, silicone craft polyethylene, and liquid paraffin. Examples include wax. These may be used alone or in combination of two or more. The mixing ratio of the liquid sliding agent and/or the monomer-soluble sliding agent is usually 1.0 to the norbornene polymer.
It is 1 to 20% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight. If this blending ratio is too small, the effect of improving the sliding properties will be small, and if it is too large, it will adversely affect the physical properties of the cutting material. These liquid or monomer-soluble sliding agents are mixed with the norbornene monomer, and are dissolved and uniformly dispersed under heating if necessary. In addition, a powder or short fibrous sliding agent may be used in combination as long as the object of the present invention is not impaired. Specific examples of such sliding agents include graphite, carbon black, molybdenum disulfide, mica, tetrafluoroethylene resin, tetrafluoroethylene/propylene copolymer, and tetrafluoroethylene resin treatment. Examples include glass fibers treated with polytetrafluoroethylene resin, graphite treated with tetrafluoroethylene resin, polyethylene, polypropylene, polyethylene wax, polypropylene wax, silicone craft polyethylene, and silicone microcapsules. When a powder or short fiber sliding agent is used in combination, the blending ratio is usually 20% by weight or less, preferably 15% by weight or less, and more preferably 10% by weight or less. The lower limit is
Usually, it is 0.1% by weight or more, preferably 1% by weight or more. When used in combination with a liquid and/or monomer-soluble sliding agent, the problem of non-uniformity that occurs when these powder or short fiber sliding agents are used alone is eliminated or reduced. In addition, when using a powder or short fiber sliding agent together,
In order to uniformly disperse the sliding agent in the reaction liquid, the raw material monomer and the sliding agent are mixed in advance at a ratio (weight ratio) of about 1=1 to about 2=1, and uniformly dispersed using a homogenizer or the like. Alternatively, a dispersion containing a highly concentrated sliding agent may be prepared and used as the mother liquor. (Polymerization Conditions) In the present invention, a cutting material is obtained by ring-opening polymerization of a norbornene monomer in bulk in the presence of an antioxidant, a butadiene elastomer, and a sliding agent. Substantially bulk polymerization may be used, but from the viewpoint of the performance of the material, it is desirable not to use an inert solvent in the preparation of the catalyst. A preferred method for producing the processing material involves dividing the norbornene-based monomer into two separate containers, adding the metathesis catalyst to one and the activator to the other, creating two stable reaction solutions. . These two types of reaction solutions are mixed and then poured into a mold of a predetermined shape, where ring-opening polymerization is carried out in bulk. A predetermined amount is added to both sides.In order to prevent so-called voids from forming in the cured product (cutting material), the mold temperature should be such that the maximum curing exothermic temperature of the reactant does not exceed 180℃. It is preferable to control the cooling so that the temperature is higher than that. If the temperature is higher than that, it is necessary to take measures such as slowly cooling the cured product. There are no particular restrictions on the injection pressure, but it is usually 10 kg/C or less. This is sufficient. Also, the polymerization time may be selected as appropriate, but is usually about 2 minutes to 1 hour. The components used in the polymerization reaction must be stored and operated under an inert gas atmosphere such as nitrogen gas. is preferable, and the mold may be sealed with an inert gas, but it is not necessary. (Optional components) Various additives such as fillers, pigments, colorants, polymer modifiers, flame retardants, etc. The properties of the cutting material of the present invention can be modified by adding additives.Additives are used by being mixed in advance with either or both of the reaction solutions.Fillers include glass and carbon black. There are inorganic fillers such as , talc, calcium carbonate, and mica. (Properties of the material for processing) The material for cutting obtained in this way can be made into various shapes such as round bars, square bars, tubular shapes, and sheet shapes. In addition, it can be a three-dimensional shaped object with a predetermined shape.The object is of high quality with substantially no holes, and has a small diameter or thickness (both 20 mm or more, preferably 20 mm or more). Since we use the zero-reaction injection molding method, which has a part of 50 mm or more, it can be easily made larger, and if we take a round bar as an example, it can be about 300 mm in diameter, or even It is possible to manufacture even larger pores. Here, the pores are those that can be identified when the cut surface is visually observed, and have a diameter of approximately 0.1 mm or more. Not having a practical pore size means that when the material for processing is cut at 100 mm intervals, there are no pores in any cross section.
It can also be detected by sending 5-10 MHz ultrasonic waves through the material and detecting the disturbances in the reflected waves. Commercially available ultrasonic flaw detectors can be utilized for such purposes. The glass transition temperature of such a material for cutting is 80°C or higher, preferably 1°C from the viewpoint of preventing thermal deformation during cutting.
It is necessary that the temperature is 00°C or higher, particularly preferably 130°C or higher. In addition, the ignition point measured by high-pressure differential thermal analysis (using a high-pressure differential thermal balance as a device and under high-pressure oxygen, the sample was freeze-pulverized and passed through a 100-mesh wire mesh, using 10 m'g), The point at which the temperature rises is defined as the ignition point.) is 120°C or higher, preferably 130°C or higher. If the ignition point is low, discoloration may occur due to carbonization during cutting, and the cut portion may become oxidized (also, it may cause spontaneous combustion if the cutting waste is left in direct sunlight or at high temperatures. The cutting material of the present invention has a dynamic friction coefficient of 0.2 or less,
It is preferably 0.18 or less, and the Izod impact value is 5.
kg-Cm/Cm or more, preferably 7 kg-Cm/Cm
That's all. Further, it is desirable that it substantially not contain unreacted norbornene monomers or volatile solvents. These volatile components volatilize during cutting and cause odor in the molded product after cutting, which worsens the working environment. In this sense, in the thermobalance method (approximately 10 mg of polymer and a plate sample with a diameter of 3 to 4 mm), the loss on heating at 400°C under a nitrogen atmosphere at a heating rate of 20°C/min was 5 weight. % or less, particularly preferably 3% by weight or less. The cutting material of the present invention has good dimensional stability due to its low water absorption, and has a specific gravity of about 1.2 or less, making it extremely lightweight even among plastics. Furthermore, the cutting material of the present invention has excellent homogeneity because it uses a liquid sliding agent and/or a monomer-soluble sliding agent. (Cutting Process) In the present invention, a molded product having a predetermined shape can be obtained by cutting the material for cutting using the same method as that for a metal material. The specific means of cutting is not particularly limited, and examples include lathe finishing, thread cutting, milling, drilling, and reaming. When cutting a material for cutting, the material generates heat due to friction, but excessive heat generation causes deformation and coloring, so it is desirable to control the temperature to 200° C. or less. This cutting material is then processed into various molded products by cutting, specific examples of which include bearings, gears,
Examples include various parts such as racks, cams, shafts, levers, bearings, pulleys, drive gears, rollers, flanges, wheels, wear parts, liners, packets, washers, sliding plates, etc., and these cutting molded products are It is used in a wide range of fields, including ironwork and metal machinery, civil engineering and construction machinery, textile industry machinery, transport and conveyance machinery, food processing machinery, and other general machinery. [Examples] The present invention will be explained in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited only to these Examples. Note that parts, percentages, etc. Unless otherwise specified, the values are based on weight. [Example 1] For 100 parts of a mixture of 75% dicyclopentadiene (DCP) and 25% cyclopentadiene trimer (CP trimer; a mixture of 80% asymmetrical and 20% symmetrical),
Styrene-butadiene-styrene block copolymer (S
BS: manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., Toughbrain A) 3.5 parts, high cis-
1,4 polybutadiene (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., BR-122
0) 0.5 part, 2 parts of phenolic antioxidant (manufactured by Ciba Geigy, Irganox 1010), and silicone oil (manufactured by Toray Silicon, 5H-200) as a sliding agent.
) and silicone craft polyethylene (manufactured by Dow Corning, 5P-300) were added in the proportions shown in Table 1, and heated to 100° C. to obtain a solution in which each component was dissolved. After cooling this liquid, it was placed in two containers, one containing diethylaluminum chloride (DEAC) for the monomer.
) was added at a concentration of 33 mmol, n-propanol at a concentration of 42.9 mmol, and silicon tetrachloride at a concentration of 20 mmol. On the other hand, tri(tridecyl)ammonium molybdate was added to the seven-layer mixture at a concentration of 4 mmol. Both reaction solutions were kept at 25°C (pot life approximately 10 minutes).
Mixed at a ratio of 1:1 using a gear pump and a power mixer, and has an inner diameter of 75 mmφ and a height of 800 mm.
The water was poured into a jacketed steel mold which was kept at a temperature of 18°C. After injection, curing begins approximately 20 minutes and then 15 minutes.
After a few minutes, the formwork was removed to obtain a round bar-shaped 9 processing material (round bar block material) of 75 mm φ x 800 mm. These series of operations were performed under a nitrogen atmosphere. The physical properties, machinability, and finished product of the material for processing thus obtained were investigated. The results are shown in Table 1.The ignition points of the present invention were all 120°C or higher. Here, the methods for measuring and evaluating each physical property are as follows. LL Skin 51: The presence or absence of holes with a diameter of 0.1 mm or more was observed on the cut surfaces of the processing material cut at 100 mm intervals, and the case where there were no holes in any cross section was rated O. L plate 1u: The above cut surface was observed, and the color was uneven (if the appearance was uniform, it was marked as ○, and if the sliding agent had aggregated and the color was uneven, it was marked as ×). 1. Chipping: Processing As shown in the cross-sectional view in Figure 1, the material for use was cut into a step shape with a width of 50 mm and a height of 5 mm, and the presence or absence of chips at the edges was observed. ×, and those with some chipping are designated as Δ. Upper part of the machining material: O1 indicates that no cutting powder is generated when cutting the material. Items that are unfavorable in terms of the working environment are marked as ×. !Himi = A part of the material for processing was sampled, frozen and crushed, and 10 mg of the fine powder of 100 mesh or less was placed on an aluminum plate and heated under high-pressure differential heat. Measured by an analyzer,
The point where the differential heat curve showed a sharp rise was defined as the ignition point. Measurement conditions were oxygen pressure 10Kg/crrr, temperature increase rate 2
0"C/min. Rainbow Ju! ball, fi: Measured according to JIS K7125. Counting material, 5LIS304, speed, 100mm/
load: 2030 g (blank below) As is clear from Table 1, when a butadiene-based elastomer is used as the elastomer and a liquid sliding agent and/or a monomer-soluble sliding agent is used, chipping and cutting powder are scattered. to avoid deteriorating the working environment (and
The processing material has excellent impact resistance and sliding properties. [Example 2] The same procedure was carried out except that 1 part of silicone oil and 4 parts of tetrafluoroethylene resin powder (Daikin Co., Ltd., Lubron L-5) were added as a sliding agent to prepare a monomer dispersion. A material for cutting was prepared in the same manner as in Example 1. The cutting material thus obtained has an ignition point of 1
At 20° C. or higher, evaluations of the presence of pores, cross-sectional appearance, chipping during cutting, and generation of cutting powder were all O. In addition, Tg is 169℃, Izotsu impact strength is 10.5
kg-cm/cm, and the coefficient of dynamic friction was 0.14. [Comparative Example 1] When a material for cutting was prepared in the same manner as in Example 2 except that silicone oil was not used, color unevenness was observed in the circumferential portion in the cross-sectional appearance. [Effects of the Invention] The cutting material of the present invention is homogeneous, lightweight, and has excellent heat resistance and dimensional stability, as well as improved sliding properties and impact resistance. Edges are not damaged and scattering of cutting powder is also less likely.
第1図は、切削時のチッピングの有無を調べるために、
切削加工用素材を階段状に切削加工したときの断面図で
ある。Figure 1 shows the steps taken to check for chipping during cutting.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the cutting material when it is cut into a stepwise shape.
Claims (2)
止剤、ブタジエン系エラストマー、液状摺動化剤および
/またはモノマー可溶性摺動化剤の存在下に、塊状開環
重合して得られる発火点が120℃以上、ガラス転移温
度が80℃以上、動摩擦係数が0.2以下、アイゾット
衝撃値が5kg・cm/cm以上の実質的に空孔を有し
ない熱硬化型切削加工用素材。(1) Ignition point obtained by bulk ring-opening polymerization of a tricyclic or larger norbornene monomer in the presence of an antioxidant, a butadiene elastomer, a liquid sliding agent, and/or a monomer-soluble sliding agent. 120° C. or higher, a glass transition temperature of 80° C. or higher, a dynamic friction coefficient of 0.2 or lower, and an Izod impact value of 5 kg·cm/cm or higher, and is substantially free of pores and is a thermosetting material for cutting.
工して成る切削成形品。(2) A cut-molded product obtained by cutting the thermosetting material for cutting according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17185590A JPH0459821A (en) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | Materials for cutting and cutting molded products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17185590A JPH0459821A (en) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | Materials for cutting and cutting molded products |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0459821A true JPH0459821A (en) | 1992-02-26 |
Family
ID=15931033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17185590A Pending JPH0459821A (en) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | Materials for cutting and cutting molded products |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0459821A (en) |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP17185590A patent/JPH0459821A/en active Pending
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