DE1922756A1

DE1922756A1 - OEl enthaltende Kunststoffmassen

Info

Publication number: DE1922756A1
Application number: DE19691922756
Authority: DE
Inventors: Hirosaka Ikeda; Takao Kawakita
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1968-05-04
Filing date: 1969-05-03
Publication date: 1969-12-18
Also published as: DE1922756B2; US3779918A

Description

TELEFON. 555476 8000 MÖNCHEN 15, 3."MaI 1969 TEiEGRAMME. KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE W

W. 14 252/69 15/Nie

Sumitomo Electric Industries Ltd. Osaka (Japan)

Öl enthaltende Kunststoffmassen

Die Erfindung bezieht sich auf Öl enthaltende Kunststoffmassen.

Zur Zeit sind als abriebsbeständige oder schleifbeständige oder eine Gleitfähigkeit (lubricious) aufweisende Kunststoffmaterialien Polyamid-, Polyacetal-, Polyäthylen- und Polyphenolharze bekannt, die auf Gebieten niederer Belastung zur Anwendung gelangen. Jedoch können diese Harze nicht auf den Gebieten von höherer Belastung zur Anwendung gelangen.

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Auf einem Gebiet höherei* Belastung kann lediglich Polytetrafluoräthylen verwenäet werden. Jedoch ist der Bereich, in welchem Polytetrafluoräthylen verwendet werden kann, aufgrund der hohen. Kosten sehr beschränkt.

Es wurde dann versucht, die Abriebsbeständigkeit von gewöhnlich verwendeten synthetischen Harzen, beispielsweise dem vorstehend genannten Polyamid, zu verbessern, indem man den Kristallisationsgrad durch Hitzebehandlung (im Falle von Polyamid)"erhöht oder die Dichte durch Auswahl von Polymeri- W sationsbedingungen und Katalysator (im Falle von Polyäthylen) erhöht oder indem man den vorstehend beschriebenen Kunststoffmaterialien eine poröse Struktur erteilt, die nicht als Öl enthaltende Lagermischung verwendet werden können, so daß zweckmäßiger ein Schmiermittel beibehalten wird, oder indem man außerdem in die Kunststoffmaterialien Molybdändisulf id oder Graphit einmischt.

Jedoch konnten bei dem ersteren Öl enthaltenden Material von poröser Struktur, dessen Sehmierwirkung zwar beträchtlich verbessert war, keine allgemein bekannten Maßnahmen, wie Strangpressen und Spritzgußformen, angewendet werden, sondern es bestand auch hier der NacHeil, daß dieses Material für eine höhere Belastung der mechanischen Festigkeit nicht geeignet war. Bei dem letzteren Material war dessen Produktion infolge der Zusatzmaterialien beschränkt.

Es wurden nunmehr wiederholt Untersuchungen zu dem Zweck ausgeführt, den Kunststoffmaterialien eine bevorzugte und vorteilhafte SchinierwirkUBg durch gleichförmiges Einmischen eines Schmieröles oder eines Schmiermittels zu erteilen. Die Ver-

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suche bezüglich der vorstehend angegebenen synthetischen Harze, Polyamid und Polyacetal zeigten, daß beim Mischen mit einem Öl und Formen oder Formpressen eine Neigung zum Abtrennen des Öles aufgrund der fehlenden Affinität zu dem Öl auftrat; Polyäthylen neigt bei Zugabe einer geringen Menge Öl zu einer Verminderung seiner mechanischen Festigkeit, obgleich es einen gewissen Grad an gegenseit"^r Mischbarkeit mit einem Kohlenwasserstofföl aufweist, und Phenolharze können beim Formen nicht ausreichend gehärtet werden. Es wurden wiederholt weitere Versuche zur Überwindung dieser Schwierigkeiten und zur Untersuchung der Zugabe von Schmieröl zu den Harzen mit Hilfe von Polyäthylen von sehr hohem Molekulargewicht (super molecular weight) ausgeführt und dabei wurde gefunden, daß Polyäthylen 'mit einem Molekulargewicht von etwa 5OO.OOO und einem mög-

GUR , liehst niedrigen Schmelzindex (beispielsweise Hostalen fy Hoechst AG) und Hlzex Milion (von Sumitomo Chemical Co.)) für diesen Zweck verwendet werden kann.

Weitere Untersuchungen an anderen Materialien im Hinblick auf die Gewinnung von Kunststoffmaterial mit hoher Schmierwirkung und Abriebsbeständigkeit durch Mischen eines auf pulverförmigen oder porösen anorganischen oder organischen Substanzen als Träger absorbierten Öles in die Kunststoffmaterlalien und durch Formen derselben wurden ausgeführt, wobei gemäß der Erfindung festgestellt wurde, daß glatte oder gleitfähige Kunststoffmaterialien erhalten werden können, indem man ein anderes Material mit spezifischen Eigenschaften als Träger anstelle des Polyäthylens von sehr hohem Molekulargewicht verwendet und dieses dem Grundkunststoffmaterial bei der Herstellung einer gleitfähigen Kunststoffmasse einmischt.

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BAD OBlGINAt

Der gemäß der Erfindung zur Anwendung gelangende Träger mit den besonderen Eigenschaften kann eine organische oder anorganische Substanz mit einem großen Oberflächenbereich (wenigstens 0,01 m /g) und der Fähigkeit, ein Schmieröl in ausreichendem Ausmaß aufzunehmen, sein, die aus einem nicht schmelzbaren natürlichen Fasermaterial oder einem natürlichen anorganischen Pulver oder einem porösen Material besteht; oder es kann eine synthetische oder natürliche Substanz von hohem Molekulargewicht, die selbst, falls sie schmelzbar ist, nicht oder nur wenig bei der Formungstemperatur des zu formenden Grundkunststoffmaterials fließfähig ist, in einer geeigneten Kombination mit dem Grundkunststoffmaterial verwendet werden.

Kombinationen von Grundkunststoff materlallen und synthetischen Trägern von hohem Molekulargewicht sind in den nachstehenden Tabellen I und II aufgeführt. Tabelle I zeigt eine Kombination , wobei die Schmelztemperatur des Trägers höher ist als die Formungstemperatur des Grundkunststoffmaterials. Tabelle II zeigt einige Beispiele für Kombinationen, bei welchen die Fließfähigkeit beim Schmelzen des Trägermaterials wesentlich niedriger als diejenige des Grundkunststoffmaterialsjist.

In den Tabellen bezeichnet ¹¹B" das Grundkunststoffmaterial und "C¹¹ das Trägermaterial.

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ORiGiISiAl

Tabelle I

Kombination Material P(⁰C) Formungs- Oberflächen-Nr. tempe- bereich

ratur(°C) (_m2/g)

B Poly-c-capron- 215 235 1 amid (Nylon 6)

C Polytetrafluor- 527 - 9,219 äthylen

B Poly-i-capron- 215 230 amid (Nylon 6)

0,0^1

210

2,384

210

9,903

I50

0,313

1.00

2,336

Beispiele für Träger mit einem Oberflächenbereioh von oberhalb 0,01 m²/g sind Baumwolle (10,105 m²/g), Musselin (7,851 m%), gebrannter Ton (7,186 m /g) o.dgl. und diese können mit dem Grundmaterial von Polyäthylen, Poly-£-capronamid o.dgl. vereinigt werden.

C	Phenolharz	240
B	Aeetalharz	175
C	Polyhexamethy- lenadipamid (Nylon 66)	240
B	Acetalharz	175
C	Polycarbonat	240
B	Polyäthjien	120
C	Poly-£-capron- amid (Nylon 6)	215
B	Epoxyharz	-
C	Polyäthylen	120

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	B	rabelle II	225	For- mungs- temp.-	Fließfähigkeit (Poise 2 kg/cm )	χ ΙΟ²,	10,	40	ι	Oberflächen- bereic-h
	C	Material P(⁰C)	137	240	8	χ ΙΟ²,	χ ΙΟ⁶,	40	, 40
Kombi nation Nr.	B	Poly-£-capron- amid (llylon 6)	225	-	2	χ ΙΟ²,	χ ΙΟ³,	20	ι	0,981
1	C	Niederdruck polyäthylen	207	240	VJl	χ ΙΟ²,	χ ΙΟ⁴,	20	, 40	-
	B	Poly-6-capron- amid (Nylon 6)	175	"	3	χ ΙΟ-⁵,	χ 10 j	40	. 40
2	C	Polyhexamethy- lenadipaniid (Nylon 66)	130	220	4	χ ΙΟ⁵,	χ ΙΟ⁵,	40	40	-
	B	Acetalharz	175	-	VJl	χ 10^,	χ 10^,	40	40	0,381
ζ	C	Niederdruck polyäthylen	120	220	2	12x ΙΟ⁵,	χ ΙΟ⁵,	40		-
J	B	Acetalharz	137				0,915
	C	Hochdruck polyäthylen	137	150(ge härtet)	2	-
4	B	Epoxyharz	120		3	0,981
5	C	Niederdruck polyäthylen	160	173	9	_
	B	Hochdruck polyäthylen	120	-	VJl	1,218
6	C	Acetylcellulose	130	184	VJi	-
	B	Polyvinylchlorid	120	_	3	0,381
	C	Niederdruck- polyäthylen	137	190	5	—
7		Hochdruck polyäthylen		3,238
8	Niederdruck polyäthylen

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Aus den vorstehenden Tabellen I und II ist ersichtlich, daß die Trägermaterialien, die gemäß der Erfindung verwendet werden können, einen erwünschten Oberflächenbereich von oberhalb 0,01 m /g besitzen und daß die Schmelzviskosität des Trägerkunststoffmaterials in gewünschter Weise mehr als das 3-fache der Scnmelzviskosität des Grundkunststoffmaterials beträgt; wenn diese Bedingungen ausreichend erfüllt sind, braucht das Molekulargewicht von Polyäthylen nicht so hoch zu sein, obgleich bei Zunahme des Molekulargewichts eine gute Schmier- oder Gleitwirkung und eine gute Abriebsbeständigkeit erhalten werden kann.

Mit Bezug auf Tabelle II sind die mittleren Molekulargewichte des Niederdruckpolyäthylens und Hochdruckpolyäthylens, wie sie in den Kombinationen Nr. 1, 3, 4, 5, 7 und 8 verwendet werden, 140.000, 70.000, 4O.000, 140.000, 70.000 bzw. 1.000.000.

Im allgemeinen können Material^a mit einer sehr niedrigen Schmelzfließfähigkeit, beispielsweise Polyäthylen, Phenolharze, Polyamid, Polyester, Polytetrafluoräthylen,und natürliche Pasern, z.B. Baumwolle, Asbest o.dgl. und anorganische Materialien, z.B. Metallfasern, Glasfasern, Ruß, Kaolin, gebrannter Ton, Aktivkohle o.dgl., als Träger für die meisten Grundkunststoffmaterialien gemäß der Erfindung verwendet werden. In diesem FaIJ. können das Grundmaterial und der Träger von der gleichen Materialart sein und der Träger kann von einer hitzehärtbaren Art sein.

Um die Schmelzviskosität des zu verwendenden Trägers zu erhöhen und dadurch den Unterschied zu der Viskosität des

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BAD ORIGINAL

Schmieröls zu vergrößern, ist der Träger gemäß der Erfindung physikalisch und chemisch unter Bildung einer dreidimensionalen Struktur vernetzt. Andererseits ist zur Verbesserung der Beibehaltung von Schmieröl oder zur Verbesserung der Anwendbarkeit unä^ru^dKunststoffmaterialien der Träger gebacken oder gebrannt, um porös und auseichend getrocknet zu sein, so daß das Schmieröl mühelos absorbiert wird.

Der zu verwendende^ Träger kann gehärtet sein oder zwecks Modifizierung gepfropft sein und außerdem können zwei oder mehrere Arten von Trägermaterialien gewünschtenfalls gemischt werden.

Allgemein bekannte synthetische Schmieröle, z.B. Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff enthaltende Schmieröle auf Erdölbasis, Diesteröle, Siliconöle, Alky le ng Iy k ο L--öle, Olefinöle, haloßenierte Kohlenwasserstofföle od.dgl., die ein IJaschinenöl, Spindelöl und Kohlenwasserstoffe von hohem Molekulargewicht als Hauptkomponente enthalten, können zur Anwendung gelangen, obgleich ein Schmieröl mit einer möglichst hohen Hitzebeständigkeit erwünscht ist. Außerdem können hochschmelzende Wachse, z.B. Paraffine, Olefine od.dgl., und Polyäthylen und Polypropylen von niederem Molekulargewicht od.dgl. verwendet werden.

Die synthetischen Harze, die als Grundmaterial gemäß der Erfindung verwendet werden können, umfassen: Thermoplastische synthetische Harze mit hoher Wärmebes^Ündigkeit, z.B. Polyamid, Polyacetal, Polycarbonat, Polyäthylen, Polyäthylenterephthalat, Polypropylen, Acrylnitril-, Butadien-, Styrol-Harze, hitzehärtbare synthetische Harze, wie Phenolharze, Epoxyharze, Polyesterharze, Harnstoffharze, I>iacrylphthalatharze od.dgl*

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. Die vorstehend aufgeführten thermoplastischen oder

hitzehärtbaren Harze, die zur Anwendung gelangen können,

, .. . vorhergehend einverleibten

können einen/Zusaxz von FulTstofien, z.B. Metallpulver, wie Eisen, Kupfer, Aluminium od.dgl., oder Metalloxyde, Glaspulver, Metalloxydpulver, anorganische Pasern (Glasfasern), natürliche Pasern oder Kunstfasern od.dgl. zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften und mechanischen Festigkeit der Grundkunststoffmaterialien enthalten und können mit bekannten festen Schmiermitteln, z.B. Molybdändisulfid, Graphit, Bornitrid , Calciumfluorid od. dgl. zur Erhöhung der Schmier- oder Gleitwirkung versetzt sein.

Die Formen von Grundkunststoffmaterialien und Trägermaterialien, die gemäß der Erfindung gemischt werden sollen, sind nicht beschränkt, und diese Materialien können pulverförmig, körnig, gasförmig oder flüssig sein, und außerdem können sie aus Monomeren bestehen. Die Füllstoffe können vor dem Mischen mit dem Träger und vor dem Formen zugegeben werden.

Die Erfindung kann in folgender Weise ausgeführt werden:

(1) Ein Schmieröl wird mit. einem Polyäthylen von sehr hohem Molekulargewicht (super high molecular weight) gemischt. Bevorzugt ist das Polyäthylen vor dessen Gebrauch von dem an der Oberfläche von Polyäthylen absorbierten Wasser befreit und ausreichend getrocknet. Das so getrocknete Polyäthylen wird mit dem Öl gemischt oder mit dem Öl imprägniert, was unter atmosphärischem oder verringertem Druck ausgeführt werden kann, nachdem das Polyäthylen in einer Stickstoffatmosphäre bei 19o°C während 15 Minuten zwecks Sinterung stehengelassen wurde, um es porös zu rna-

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chen; erforderlichenfalls kann das Imprägnieren mit dem · Öl nach Zerbrechen oder Zermahlen von Polyäthylen auageführt werden.

(2) Das in der vorstehend beschriebenen Weise erhaltene Polyäthylen von sehr hohem Molekulargewicht, da^ das Öl enthält, wird dem thermoplastischen synthetischen Harz, z.B. dem vorstehend beschriebenen Polyamid, Polyacetal, Polyäthylen od.dgl., zugegeben und damit -vermischt und ausgepreßt oder ausgespritzt, oder einer. Spritzgußformung, einem Zusammenpressen und Sintern oder bei Ver--Wendung eines hitzehärtbaren synthetischen Harzes, bei- · spielsweise Epoxy-, Polyester- oder Phenolharzes od.dgl., Härtungs- und Pormpreßstuf en unterworfen, wobei ebenfalls •-Metallpulver, Glasfasern, feste Schmiermittel od.dgl. gewünschtenfalls zugegeben werden können.

Außer der vorstehend geschilderten Ausführungsform der Erfindung können in vorteilhafter Weise die folgenden Abänderungen vorgenommen werden:

(1) Durch die Verwendung eines Trägers kann nicht nur eine Art eines Schmieröls zugegeben werden, sondern es können auch verschiedene Füllstoffe zugesetzt v/er den. Beispielsweise kann ein Antioxydationsmittel, ein Treibmittel, ein elektrisch isolierendes öl od.dgl. und ein Oberflächenbehandlungsmittel oder ein festes Schmiermittel, z.B. Silan, Boran od.dgl., zur Erhöhung des Haftver-' mögen3 von Füllstoffen, wie Metallpulver, anorganische

und ein Härtungsmittel
Fasern od.dgl.,/für Epicoat 828 und ein Peroxydkatalysator, z.B. Benzoylperoxyd, für Polyester und ein Mpnomeres zur Verbesserung der Eigenschaften von Acrylnitril für Polyäthylen zugegeben werden.

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BAD ORiGfNAL

(2) In Abhängigkeit von den Eigenschaften des gewünschten Kunststoffmaterials mit Schmier- oder Gleiteigenschaften können eine oder mehrere Arten von Kunststoffmaterialien und Trägerkunststoffen selektiv angewendet werden.

Die Erfindung basiert auf der Peststellung, daß die Schleif- oder Abriebsbeständigkeit eines Grundkunststoffmaterials, beispielsweise von Polyamiden, Polyacetalen, Polycarbonaten od.dgl., wesentlich (rapidly) verbessert, werden kann, indem man ein Schmieröl, vermischt mit einer oder mehreren besonderen höheren Fettsäuren, wie nachstehend beschrieben, deren Estern, Amiden, Chloriden, Metallseifen oder anderen Ölverbesserern oder deren Mischung mit Mineralölen oder synthetischen Schmierölen im Falle der Verbesserung der Abriebsbeständigkeit und Schmierwirkung der vorstehend beschriebenen Harze verwendet, wobei die Aufnahme dea Schmieröls in diesen Materialien durch die Ausnutzung der gegenseitigen Mischbarkeit von Polyäthylen und Kohlenwasserstofföl bewirkt wird.

Höhere Fettsäuren und deren Derivate, die gemäß der Erfindung angewendet werden können, umfassens

(1) Gesättigte Fettsäuren

Caprinsäure, Undecansäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearingsäure, Arachinsäure, Behensäure, Lignooerinsäure, Gerotinsäure, Montansäure, Melissinsäure (merysic acid) od. dgl.

(2) Ungesättigte Fettsäuren

Decylensäure (lindelic acid), Dodecylensäure (Tudinsäure tudic acid), Physetölsäure (physetreic acid), Myristensäure (myristreic acid - Tetradecensäure), Somalinsäure (somalic acid), Petroselinsäure (petroceric acid), Oleinsäure, Elaidinsäure (eraisic acid), Cadrinsäure (cadreic acid - Vaccensäure),

Condinsäure (condic acid ), Licansäure, Walölsäure,

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Ersinsäure (ersic acid) Erucasäure (Blasysic acid - Brassidlnsäure), Ceracorensäure (ceracoreic acid), Cetoleinsäure, Seiacholeinsäure, Tallölfettsäure (tallilic acid), Xymensäure (xymenic acid), Linolsäure (linveraisic acid), Linolensäure, Clupanodonsäure, Lanopalmlnsäure, Lanocerinsäure od. dgl.

(3) Oxysäuren:

Ricinolsäure (linolinic acid) od. dgl.

(4) Andere Säuren (Ketosäuren od. dgl.): Licansäure (licaic acid) od. dgl.

'■ (5) Fettsäureester:

Ester von Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Arnyl-, . Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Decyl-, Dodecyl-, Cetyl- (contyl) oder Oleyl-Alkohol od. dgl. und einer gesättigten Fettsäure, z. B. Essigsäure, Capronsäure, önanthsäure, Caprylsäure, Pelargonsäure, Undecansäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Lignocerinsäure, Cerotinsäure, Montansäure, Mellssinsäure od. dgl., oder einer ungesättigten Säure, z. B. Petroselinsäure, ölsäure, 'Elaidinsäure, Linolensäure, Linolsäure, Ärachidinsäure (araxydic acid), Brassidinsäure (prasidic acid), Erucasäure (ercaic acid), Ricinolsäure (lisinolic acid) od. dgl.

Ein zweiwertiger Fettsäureester, ein Glycidylester od. dgl.:

(6) Fettsäureamide:

', Octylamid, Decylamid, Laurylamid, Myristylamid, PaI-mitylamid, Stearylamid, Ei.kosylamid, Docosylamid öd. dgl.

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(7) Chlorierte Verbindungen der vorstehend unter (1) "bis (6) aufgeführten Verbindungen:

Chlorierte Stearinsäure, chloriertes o-Tolylstearinsäureamid, dichloriertes Methylstearat od.dgl.

(8) Metallseifen:

Seife von Stearinsäure, Ölsäure, Palmitinsäure, Laurinsäure od.dgl. und einem Metall, z.B. Li, Be, Mg, Ca, Sr_r Cu, Zn, Cd, Sf, Ce, Ti, Zr, Pb, Cr, Mn, Co, Ni, Pe, Hg, Ag, Tl, Sn od.dgl.

(9) Andere Ölverbesserer:

Aminseifen, Schwefelgewinnung von Terpentinöl, Stickstoff enthaltende Fettsäureseife, z.B. Fet'tsäureamid (fatty acid anitide), -diphenylamin, -nitril od.dgl.

Gemäß der Erfindung wird eine schmier- oder gleitfähige Kunststoffzusammensetzung hergestellt, indem man eine oder mehrere Arten der vorstehend aufgeführten Material-ien/mi ti mineralöl oder einem synthetischen Schmieröl in einem Träger mit einemOberflächenbereich von

oberhalb 0,01 m /g mit dem Grundkunststoffmaterial mischt und die so erhaltene Mischung formt.

Wenn das vorstehend beschriebene Öl als solches dem Grundkunststoffmaterial eingemischt ist, besitzt das Öl bei der Formtemperatur des Grundkunststoffs eine niedrigere Viskosität als diejenige des Grundkunststoffmaterials und trennt sich aus der Phase ab, und es ist außerdem schwierig, das Öl in einer Menge von oberhalb l°/> einzumischen. Gemäß der Erfindung wird zur Überwindung dieses Nachteils ein Trägermaterial verwendet.

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Der Träger, der gemäß der Erfindung zur Anwendung gelangen kann, muß einen höheren Schmelzpunkt als die Formtemperatur des Grundkunststoffmaterials aufweisen oder eine höhere Viskosität als die S'chmelzviskoaität des Grundkunststoffmaterials bei der Formtemperatur besitzen und er muß in dem Grundkunststoffmaterial gleichförmig dispergiert sein, wobei er das vorstehend angegebene Öl enthält. Auf diese Weise wird gemäß der Erfindung ein leichtes Einmischen des vorstehend beschriebenen Öls in das Grundkunststoffmaterial erreicht.

w Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen erläutert.

Beispiel 1

2o YoI.?o eines Mineralöls Nr.' 2oo wurden in ein Niederdruckpolyäthylen (Ho3talen GUR; hergestellt von Hoechst AG) eingemischt und Io Vol.fo der Mischung und y/o Graphit /Dur ac on, das aus einem Kunst stoff polymerisat, (polyplastics) hergestellt war, eingemischt, und die erhaltene Mischung wurde bei 19o°C dur₍ch Spritzguß ge-' formt.

Beispiel 2 . . , . .-

Das in Beispiel 1 beschriebene Öl enthaltende Niederdruckpolyäthylen (Hostalen GUR) wurde bei 19ο⁰C in ' einer Stickstoffatmosphäre während 2o Minuten gesintert und in Duracon, wie in Beispiel 1 beschrieben, eingemischt, worauf die erhaltene Mischung nach dem Spritzgußverfahren verarbeitet wurde.

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Beispiel 3

Niederdruckpolyäthylen (Hostalen. GUR), das bei 19o°C in einer Stickstoffatmösphäre während Io Minuten gebacken oder gesintert worden war, wurde mit 3o des Mineralöls Nr. 2oo unter einem verringerten Druck von unterhalb o,5 mm Hg während einer Dauer von 3o Minuten imprägniert und wurde auf eine Teilchengröße entsprechend 3o mesh gemahlen und mit 25 Gew.$ PoIy- £-caprOtemid (Nylon 6) und außerdem mit 3o# Pe-Pulver von MH loo (hergestellt von Henegas Go.) und 3°/<> Graphit gemischt, worauf die Mischung nach dem Spritzgußverfahren weiterbehandelt wurde.

Beispiel 4

Das in Beispiel 3 beschriebene Backen oder Sin-

tern wurde bei 24o°C in einer Stickstoffatmosphäre während 3o Minuten ausgeführt, worauf bei 15oo kg/cm die Mischung formgepreßt wurde.

Beispiel 5

Das Öl enthaltende Niederdruckpolyäthylen (HGUR) gemäß Beispiel 3 wurde bis zu 4o Gew.$ mit Epicoat 82B-HPA (6o:4o) aufgefüllt und wurde bei 125⁰C während 4 Stunden gehärtet.

Beispiel 6

Das Verfahren wurde in gleicher Vfeise,wie in Beispiel 5 beschrieben, mit der Abänderung ausgeführt, daß Eisenpulver und 5$ Graphit eingemischt wurden.

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Bei Prüfung der Zusammensetzungen gemäß der Erfindung auf ihre Abriebsfestigkeit wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

Abriebsbreite (mm)

198	Hostalen GUR	kgx36 m/sec	198 kgxo,o54 m/sec
2o$ öl enthaltendes Hostalen GUR	gebacken	gebacken
Poly-<f-capronamid (Nylon-6)	gebacken	4,o
Poly-₍£'-capronamid-2o^ HGUR (Öl 2o?S)	gebacken	3,o
Poly-5"-capronamid~2o$ HGUR - 3o$ Fe-Pulver	6,5	2,1
Poly-£-capronamid-2o$ HGUR - 3o$ Fe-Pulver	5,o	2,8
4,o	2,5 -

Poly-£-capronamid-2o$ HGUR 3fo Graphit

Dieser Versuch wurde unter Anwendung eines 2op m-Laufteste3 ohne Verwendung eines anderen Schmiermittels ausgeführt. In der vorstehenden Tabelle bedeutet GUR Hostalen GUR (liiederdruckpolyäthylen), wobei, als Öl das Mineralöl Nr. 2oo verwendet wurde.

Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß der Kunststoff bei Vermischung mit einem Füllstoff^ z.B. Metallpulver od.dgl., eine Abriebs- oder Scheuerfestigkeit bei hoher Belastung und hoher Geschwindigkeit be<sitzt, wobei bei niedriger Geschwindigkeit kein Füllstoff erwünscht ist. Es wird angenommen, daß dies auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß die Reibungswärme bei hoher Geschwindigkeit in Gegenwart eines vers abgestrahlt wird und gleichzeitig die stigkeit durch das vorhandene Füllmaterial (by its

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filling-up) erhöht wird und daß daher die Hitzebeständigkeit in größerem Ausmaß verbessert ist.

■' Beispiel 7

von 2o Teile Terpenöl Hr. 2oo (hergestellt Maruzen

Petroleum Co.) wurden in Polypropylen M-12 (hergestellt von Daikin Industry Go.) eingemischt und 5o Teile der Mischung wurden zu Poly-£* -capronamid (bezogen auf dessen Gewicht) (Nylon 6, hergestellt von Nihon Rayon Go.) zugegeben und damit gemischt, und die erhaltene Zusammensetzung wurde bei 24o°C geformt, um einen Film mit einer Dicke von o,5 mm zu bilden.

Anschließend wurde der Film in ein Lösungsgemisch von 2,4-Toluylen- und 2,6-Toluylendü3ocyanat (2,4-2,6-trylene-diisocyanate) im Verhältnis von 8o:2o eingetaucht, um PoIy-^*-capronamid (Nylon 6) bei loo°G und 3o mm Hg zu vernetzen.

Beispiel 8

Die Arbeitsweise von Beispiel 7 wurde unter Verwendung von Sumikon PM 2o (hergestellt von Sumitomo Bakelite Co.) als Träger und GM lool (hergestellt von Toyo Rayon Co.) als Kunststoffmaterial zur Bildung eines Films wiederholt. Die Vernetzungsbehandlung wurde nicht ausgeführt.

Beispiel 9

Die Arbeitsweise von Beispiel 7 wurde unter Verwendung von Polyhexamethylenadipamidpulver (Nylon 66 (hergestellt von !Bjy'o Rayon Co.)) mit einem Oberflächenbereich von 2,384 m /g als Träger, von MobilePTB-Öl HH

9 0985 1/1638 ^;

(hergestellt von Mobile Petroleum Go.) als Schmieröl und von Duracon M 9o (hergestellt von Polyplastics Go.) als Kunststoffmaterial wiederholt, wobei eine Formungstempera bur von 22o°G angewendet wurde.

Beispiel Io

Die Arbeitsweise von Beispiel 8 wurde unter Verwendung von Bauniwolle mit einem Oberflachenberoich

2 / ^von

von o,lo5 m /g als Träger und unter Verwendung/Hiζex

Hr, looo (hergestellt von Mitsui Petroleum Chemical Go.) (Hi-Zek - Hochschlagfestes Ziegler-Polyäthylen) als Kunststoffmaterial wiederholt, wobei eine Formungstemperatur von 17o°0 angewendet wurde,

Beispiel 11

Io Teile Mobile BPE-Ol HH (hergestellt von Mobile Petroleum Co>) und 1 Teil von Silane A-IIoο (hergestellt von COCG) wurden gemischt und zur Absorption auf loo Teilen eines ausreichend getrockneten Kaolins (Oberflächenbereich 7,851 m /g) gebracht, v/o rauf das Material in Hizex Wr. looo (Hi-Zek, hergestellt von , Mitsui Petrochemical Co.) eingemischt und bei 17o°C . geformt und danach einer Elektronenbestrahlung bei einer Stärke von 3ο/(3ο mobile) unterworfen, um das Polyäthy-. len au vernetzen.

Beispiel 12 .

5o$ von Mobile DTE-Öl HH (hergestellt von Mobile Petroleum Co.) und 3^ von CPB-Graphit wurden in ein Niederdruckpolyäthylen Hizex Fr. 6100 P (hergestellt von Mitsui Petroleum Chemical Co.) eingemischt und an-

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BAD ORIGINAL

β chließend in ein Polyamidmaterial,' Nylon 6 CH lool G (hergestellt von Toyo Rayon Co.), das Glasfasern enthielt, eingemischt und einer Spritzgußformung bei

27o°C unterworfen.

Beispiel 13

loo Teile von Hizex Hr. 7ooo P und 2o Teile eines kristallinen Wachses, da3 bei 12o°C geschmolzen war,
(hergestellt von Mobile Petroleum Co.) wurden gemischt und ferner in Sumikasen F 7o (hergestellt von Sumitomo

Chemical Co.) in einem Ausmaß von 15 Vol.$ eingemischt und einer Spritzgußformung bei 19o C unterworfen.

Beispiel 14

2oo Teile von Polyhexamethylenadipamidpulver
(Nylon 66) (hergestellt von Toyo Rayon Co.) wurden ausreichend getrocknet und 5o Teile von Terpenöl Nr. 2ooo (hergestellt von Maruzen Petroleum Co.) und o,o5 Teile von d -Phenolnaphthylamin wurden in .loo Teile des getrockneten Polyliexamethylenadipamidpulvers eingemischt. Andererseits wurden Io Teile Siliconöl in die verbleibenden loo Teile des Polyhexamethylenaäipamid-Trägermaterials eingemischt.

Diese beiden Arten von Trägermaterialien wurden
ausreichend gemischt und einem Kunststoffmateriäl eingemischt und einer Spritzgußformung bei 24o°C unterworfen. ^:

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BAD ORIGINAL

- 2ο -

Eeiapiel 15

Hizex Nr. looo-Pulver (hergestellt von Mitsui Petroleum Chemical Co.) wurde einer Elektronenbestrahlung von 2o Mrad unterworfen j um ein Trägermaterial herzustellen, und wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 8 geformt, wobei Mobile DTE-Öl HH (hergestellt von Mobile Petroleum Co.) als Schmieröl und itaraeon M (hergestellt von Polyplastics Co.) als Kunststoffmaterial verwendet wurden.

Beispiel 16

15 Teile Terpenöl Nr. 2oo (hergestellt von Maruzen Petroleum Co.) wurden mit 5o Teilen Polyhexamethylenadipamidpulver (Nyloh 66 > hergestellt von Toyo Rayon Co») gemischt.

Andererseits wurden 8ö teile von was'äejrfr'eier Hyminsäüre (hymic acid) mit 5o Teilen des gleiöii§n Trägers gemischt*

Die beiden wurden gut gemischt und däiiii löö. Teilen

zii ' ) Epicote 815 (Epidoat 8l5) und b* 5 Teilbn MlP-Bö gemlaüht

und bei l2o°C während 5 Stunden gehärtet»

Die Zusammensetzungen gemäß der EffiMühg wuivaoh bezüglich ihrer Abriebsfestigkeit unteräüchtj wobei die' folgenden Ergebnisse erhalten Würdehl

Material

6,6 g (kg)

co

OO

crt

on
co
oo

Poly-C -cäpronamid (Nylon 6) Derlin

N 6 mit einem Gehalt an Glasfasern T mit einem Gehal" an MoS₉ Graphit

N 6 - lofo H 7ooo(mit einem Gehalt an

15 Teilen Öl)

I 6 - lo$ HM (mit einem Gehalt an

3o Teilen Öl)

E 6 - Tfo HM (mit' einem Gehalt an

Io Teilen Öl)

N 6 - 3ofo Glasfasern

Du-Io^ T (mit einem Gehalt an 15 Teilen Öl) Du-Io^ if (mit einem Gehalt an Io Teilen Öl) Du-Io^ H 7ooo P (mit einem Gehalt an

15 Teilen Öl)

gebacken gebacken gebacken

3,2

2,3

2,o

1,5

4,3

4,0 2,2

ß (mm) 19,8kg	Zugfestigk kg/cm
gebacken	7oo
gebacken	65o
gebacken	17oo
5,5	15o
2,5	-
4,8	64-0
5,5	55o
3,3	13oo
6,0	5I0
6, 0	49o
gebacken	5I0

Dieser Verauch wurde mittola eines 2oo m-Laufteatea bei 3,5 m/sec ohne Verwendung eines anderen Schmiermittels auageführt. In der voratehenden Tabelle bedeutet "mit einem Gehalt an .... Öl" die Verwendung von Terpenöl Nr, 2oo ala Schmieröl, Außerdem bedeutet N 6 "Poly-£-capronamid (Nylon 6)", II 66 bedeutef'Polyhexamethylenadipamid (ilylon 66)", D bedeutet "Dellin", T bedeutet "Teflon", H 7ooo P bedeutet "Hizex 7ooo P", HM bedeutet "Hizex Milion" und Du bedeutet "Duracon".

Obgleich die Erfindung in der V/eise wie in den vorstehenden Beispielen beschrieben ausgeführt werden kann, kann sie auch in der nachstehend angegebenen Weise durchgeführt werden. Bei der praktischen Ausführung der Erfindung v/erden dabei Grundkunsto toff träger, Schmieröl od.dgl. in den folgenden Arbeitsgängen gemischt:

(a) Erwünschterweiüe werden der Träger und das Schmieröl vorhergehend entwässert und getrocknet, bevor das Schmieröl dem Träger zugegeben wird, Wenn zwei oder mehrere Arten von Trägern oder Schmierölen verwendet werden, können dieae zwei oder mehrere Arten vorhergehend gemischt werden oder eine dieser Arten kann zuerst mit der anderen gemischt wei*den und kann weiterbehandelt werden (operated), um die Endmischling zu erhalten, In jedem Fall soll die Arbeitsv/eise so ausgeführt werden, um mühelos eine gleichförmige Mischung zu erhalten.

Außerdem kann ein Schmieröl zugegeben und gemischt werden, um unter verringertem oder überatmosphärischem Druck gut absorbiert zu werden, und ein Träger kann zur Modifizierung vor oder nach der Zugabe des Schmier-

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öIb gebacken, oder gesintert werden. Ferner können clur Träger und daa Schmieröl cheraiscli oder physikalisch mittelä Elektronenbestrahlung behandelt werden, Um die Viskosität de3 Schmieröls zu erhöhen oder zu erniedrigen (ein Schmieröl auf einem Polyäthylen.träger hoher Dichte zu vernetzen).

(b) Die vorstellend unter (a) erhaltene Mischung von Träger und Schmieröl wird gleichförmig einem Grundkunststoffmaterial zugegeben und eingemischt« Bei Verwendung eines hitzehärtbaren Kunststoffmaterials als Grundmaterial können jedoch verschiedene Reaktionen,' z.B. Yorpolymerisatioh und Vorkondensation odidgl», nach dem Miseharbeitsgang ausgeführt werden * oder erforderlichenfalls können zusätzlich die Arbeitsgänge einer Modifizierung * Vernetzung, Pfropfung und Bestrahlung des su verwendenden Trägers ausgeführt werden oder es können Glasfasern, Metallpulver ^ anorganische Pulver, Siiähj Bor od.dgl* zugegeben werden.

(c) Das Grundkunststoffmaterial wird unter den Forinuhgsbedingungeh geformt* Erforderlichenfalls sind hierböi die hochmolekulare Llodifiziorungsreaktion oder die Verhetzung des Trägers oder des Grühdmaterials oder des Schmieröls die gleichen wie unter (b) (6) beschrieben» (Elektronehbestrahlung des Polyäthylengrundrnatefialsi Behandlung Öih'es Polyamidgruhämateriäls' in einer MisoCyänatatmosphäre otUdgls) i

Weitere üusführuhgäforineii der Ilrfihduhg werden anhand der folgehdeh Beispiele erläutertι

BAD ORIGINAL

Beispiel 17

von Duracon 19o-02 (hergestellt von Polyplastics Coο) wurden gründlich in einer Mischung von 7o Teilen von CM 3ool (hergestellt von Toyo Rayon Co.) mit einem Oberflächenbereich von 3>o5 m /g und 3o Teilen Stearinsäure gemischt, die durch Verschmelzen der Komponenten bei loo°C hergestellt worden war; worauf die Mischung gemahlen und mit Hilfe eines Schneckenextruders pelletiert wurde.

I Beispiel 18

5o Vol.Teile Ruß mit einem Oberflächenbereich von etwa 2oo m /g, 2o Vol.Teile Palmitinsäure und 3o Vol.Teile Terpenöl Nr. 2oo wurden bei 15o C gemischt und 9ofo Duracon M 9o-02 (hergestellt von PoIyplastics Co.) wurden zugernischt, worauf die Mischung gemahlen und mit Hilfe eines Extruders pelletiert wurde.

Bei spiel 19

Die Arbeitsweise von Beispiel 17 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß Ölsäure anstelle von Stearinsäure verwendet wurde.

Beispiel 2o

Die Arbeitsweise von Beispiel 17 wurde wiederholt, wobei eine Mischung von Terpenöl Nr. 2oo und Stearinsäure in der gleichen Volumenmenge verwendet wurde.

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Beispiel. 21 .

Die Arbeitsweise von Beispiel 17 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß 2o YoI.Teile Methyldichloridstearat außerdem zugegeben wurden.

Beispiel 22

Die Arbeitsweise von Beispiel 17 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß Zinkstearat anstelle von Stearinsäure verwendet wurde.

Beispiel 23

Die Arbeitsweise von Beispiel 18 wurde wiederholt, wobei Hizex Milion (hergestellt von Mitsui Petroleum Chemical Co.) anstelle von Ruß und Stearinsäure' anstelle von Palmitinsäure verwendet wurden.

Beispiel 24 _N

Die Arbeitsweise von Beispiel 18 wurde wiederholt, wobei CM lool G- (hergestellt von Toyo Rayon Co., mit einem Gehalt an Glasfasern) anstelle von Duracon verwendet wurde.

Beispiel 25

Io Teile Melljainsäure, Io Teile Stearinsäure und 2o Teile von R0-25oo Öl (hergestellt von Maruzen Petroleum Co.) wurden in 6o Teilen Polyfuron M 12 mit einem Oberflächenbereich von 8p8 m /g (hergestellt von Daikin Co.) gemischt und 8o^ von Yubilon S-3ooo (hergestellt von Mitsubishi Edogawa Chemical Co.) wurden zugegeben

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und darin eingemischt, worauf die Mischung extrudiert und pelletiert wurde.

Beispiel 26-

Die Arbeitsweise von Beispiel 23 wurde wiederholt, wobei Hizex 13oo anstelle von Duraeon verwendet wurde.

Die gemäfi der Erfindung erzielte Wirkung ist aus den nachstehenden Angaben ersichtlich.

Probe Nr.	Hizex MiIion (Teile)_	Stearin säure	Terpen Nr. 2oö (Teile)	Duraeon (^)
1	5o	2o	3o	8o
2	5o	5o	O	8o
3 .	5o	0	3o	8o
4	5o	25	5o	8o

Die in der vorstehenden Tabelle angegebenen Proben stellen Zusammen« etating en dar, b"ei v/elchen das LIi— schungsverhältnis mi b Bezug auf verschiedene Ausgangsmaterialien in Beispiel 23 abgeändert wurde. Die vor- .. stehenden 4 Proben und Duraeon - 5/° Graphit, und Duraeon und Poiyamia-Mobg (Nylon-MoSg)' wurden, wie in i'^lig.' 1 dargestellt, auf ihre Abriebsbeständigkeit unter den nachstehend aufgeführten Bedingungen geprüft, -·-

Dabei zeigt Fig. 1 einen Kugelgelenkaufnahmesitz (balljoint receiving seat) in Draufsicht (a) und in Seiten-ansicht teilweise im Schnitt (b).

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BAD ORIGINAL

	Bedingungen	dabei die fol
(1) Belastung
Reibgeschwindigkeit	Abriebsmenge mg
Winkel	+ ) 50
Zahl	+ ) 35
(2) Belastung	+ ) 218
	+ ) 109
	gebacken (Reibgeschw. unterhalb 3000)
	Il
Reibgeschwindigkeit	M
Winkel	= mit einem G'
Zahl
Es wurden
gefunden:
Probe No.
1
2
3

Duracon- 5$ Graphit
Duracon
Nylon-MoS₂
Anmerkung: -+■)

600	kg	10*	t 30°	χ 10^H
50 /min	kg	150
+ 30° _	/min
5 x
6oo
150

Temperaturerhöhung

°C

30 25 25 20

Fig. 2 stellt eine Kugelgelenk-Äbriebs-PrUfmaschine dar. Es ist ersichtlich, daß die gleitfähigen Kunststoffmassen gemäß der Erfindung eine sehr ausgezeichnete Abriebsbeständigkeit aufweisen.

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Claims

Patentansprüche

^Ij öl enthaltende Kunststoffmassen, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Polyäthylen von sehr hohem Molekulargewicht mit einem mittleren Molekulargewicht von oberhalb 50000 als Träger, das mit einem Schmieröl gemischt ist, in Vermischung mit einem Grundkunststoffmaterial, das ein synthetisches Harz oder eine Mischung von zwei oder mehreren synthetischen Harzen umfaßt, enthalten, wobei die Mischung geformt worden ist.
2. öl enthaltende Kunststoffmassen, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Polyäthylen von sehr hohem Molekulargewicht mit einem mittleren Molekulargewicht von oberhalb 5OOOO als Träger, das mit einem Schmieröl gemischt 1st, in Vermischung mit einem Grundkunststoffmaterial, das ein synthetisches Harz oder eine Mischung von zwei oder mehreren synthetischen Harzen zusammen mit einem faserartigen Material oder einem festen Füllstoff oder einem festen Schmiermittel umfaßt, enthalten, wobei die Mischung geformt worden ist.
3· öl enthaltende Kunststoffmassen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das als Träger verwendete Polyäthylen von sehr hohem Molekulargewicht einen höheren Schmelzpunkt als das Grundkunststoffmaterial aufweist und einen spezifischen Oberflächenbereich von oberhalb OjOl m /g besitzt. ·

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4. öl enthaltende Kunststoffmassen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Polyäthylen eine höhere Schmelzviskosität als das Grundkunststoffmaterial aufweist und einen spezifischen Öberflächenbereich von ober-

halb 0,01 m /g besitzt.
5. öl enthaltende Kunststoffmassen nach Anspruch 1 oder 2/ dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Polyäthylen nicht schmelzbar ist und einen spezifischen Oberflächen-

bereich von oberhalb 0,01 m /g besitzt.'
6. öl enthaltende Kunststoffmassen nach einem der

' Ansprüche.1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder * mehrere Materialien oder deren mischpolymerisierte Produkte in dem Träger, Schmieröl und/oder dem Grundkunststoffmaterial verwendet sind.
7. öl enthaltende Kunststoffmassen nach einem der Ansprüche 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine physikalische oder chemische Modifizierungsbehandlung auf den Träger, das Schmieröl und/oder das Grundkunststoffmaterial angewendet worden ist.
8. öl enthaltende Kunststoffmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmieröl aus einer oder mehreren gesättigten oder ungesättigten höheren Fettsäuren oder deren Hydroxyderivaten, Salzen oder Estern oder Säureamiden besteht¹.

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9. öl enthaltende Kunststoffmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Schmieröl aus einem Mineralöl oder einem synthetischen Schmieröl und einer oder mehreren von gesättigten oder ungesättigten höheren Fettsäuren oder deren Hydroxyderivaten, Salzen oder Istern oder Säureamiden besteht.

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