用于滑动元件的树脂组合物和滑动元件的制作方法

1.本发明涉及一种用于滑动元件的树脂组合物，其含有植物来源的聚乙烯树脂作为主组分，和具有优异的摩擦和磨损特性的滑动元件例如轴承。


背景技术：

2.近年来，由于防止全球变暖和减少作为衰减资源的石油用量的意识的提高，乳酸聚合物、植物来源的聚乙烯树脂等已经引起关注。乳酸聚合物通过分解包含在谷物、豆类、马铃薯等中的碳水化合物(淀粉等)而获得的糖或者包含在作为原料的甘蔗中的糖的乳酸发酵来生产。植物来源的聚乙烯树脂基于从生物乙醇(其由作为原料的玉米等生产)中萃取的乙烯来生产。
3.例如，作为使用乳酸聚合物的树脂组合物，已经提出了具有生物降解性的润滑树脂组合物(专利文献1)。该润滑树脂组合物包含作为主组分的乳酸含量为50-100体积％的脂肪族聚酯，并且包含5-30体积％的选自聚四氟乙烯树脂、石墨和云母的一种或多种固体润滑剂。但是，聚乳酸树脂(其是润滑树脂组合物的主组分)不适于滑动应用，因为它具有低的机械强度和会引起水解。
4.此外，已经提出了含有聚酰胺(其含有一种类型的二羧酸和一种类型的二胺)和无机填料的滑动元件(专利文献2)。此外，已经提出了具有高生物量程度的滑动元件，其使用植物来源的十亚甲基二胺作为二胺。但是，这种滑动元件会引起滑动过程中摩擦表面之间的粘滑运动(粘附-滑动)。
5.另一方面，作为使用植物来源的聚乙烯树脂的技术，在专利文献3-6等中已经提出了使用植物来源的聚乙烯树脂的包装容器或包装层合体。它们的一些已经获得实际应用。但是，事实是尚未提出用于滑动应用例如机械元件例如滑动轴承。
6.引用文献列表
7.专利文献
8.专利文献1：日本特开平10-212400号公布
9.专利文献2：日本特开2015-129244号公布
10.专利文献3：日本特开2014-30942号公布
11.专利文献4：日本特开2015-231870号公布
12.专利文献5：日本特开2018-135133号公布
13.专利文献6：日本特开2019-34519号公布


技术实现要素：

14.技术问题
15.由于上述情况，本发明人已经持续研究了将植物来源的聚乙烯树脂用于滑动应用。结果，本发明人发现通过将预定量的添加剂与植物来源的聚乙烯树脂共混，它可以应用于滑动应用例如滑动轴承等。所以，本发明的一个目标是提供一种用于滑动元件的树脂组
合物和具有优异的模塑性和滑动性的滑动元件，其包含植物来源的聚乙烯树脂作为主组分。
16.问题解决方案
17.除了作为主组分的植物来源的聚乙烯树脂之外，本发明的用于滑动元件的树脂组合物(下文简写为树脂组合物)包含作为添加剂的石油来源的聚乙烯树脂0.1-20质量％，改性的聚烯烃树脂0.1-10质量％，润滑油0.5-5质量％，和植物来源的填料0.1-50质量％。
18.根据本发明的树脂组合物，用这种树脂组合物制成的模塑材料具有向模塑机的螺杆中良好的咬入性能和优异的模塑加工性，并且模塑产品表面具有优异的表面条件。根据用这种树脂组合物制造的滑动元件，改进了作为主组分的植物来源的聚乙烯树脂的机械强度。并且对于相对元件的滑动摩擦来说，可以改进包括低摩擦和耐磨性的滑动特性。
19.本发明的树脂组合物可以包含作为另外的组分的0.1-5质量％的比例的润滑剂和1-5质量％的比例的着色剂。
20.作为另外的组分的润滑剂充当脱模剂，其改进树脂组合物在模塑中的脱模性，并且还充当吸收和保持润滑油的载体。由此，可以抑制润滑油的渗出。所以，不仅可以增加润滑油的混入量，而且通过将润滑油和润滑剂进行融合而可以进一步改进滑动元件的滑动性。
21.本发明的有利效果
22.根据本发明，提供了树脂组合物和滑动元件，其具有良好的模塑加工性例如向模塑机螺杆的咬入性能，和可以改进作为主组分的植物来源的聚乙烯树脂的机械强度，和进一步可以改进包括低摩擦和耐磨性的滑动性能。
附图说明
23.图1是一个透视说明图，用于解释刺戳测试方法。
具体实施方式
24.除了主组分植物来源的聚乙烯树脂之外，本发明的树脂组合物还包含作为添加剂的石油来源的聚乙烯树脂0.1-20质量％，改性的聚烯烃树脂0.1-10质量％，润滑油0.5-5质量％，和植物来源的填料0.1-50质量％。
25.在本发明的树脂组合物中，植物来源的聚乙烯树脂是衍生自获自植物例如甘蔗或玉米的生物乙醇的植物来源的乙烯的均聚物，或者这种植物来源的乙烯和另一单体的共聚物。这里，从乙烯到聚乙烯(pe)的聚合反应是与聚合石油来源的乙烯相同的情况。
26.具体地，高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高压低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯及其混合物(其通过聚合衍生自上述生物乙醇的植物来源的乙烯来获得)可以是示例性的。打算与该植物来源的乙烯共聚的其他单体(共聚单体)是具有3-20个碳原子，优选4-8个碳原子的α-烯烃。具体的例子是丙烯，1-丁烯，1-戊烯，1-己烯，1-辛烯，1-庚烯，4-甲基-戊烯-1,4-甲基-己烯-1,4,4-二甲基戊烯-1等。
27.在本发明中，植物来源的聚乙烯树脂优选的密度是0.910-0.960g/cm3。此外，优选的是该植物来源的聚乙烯的植物度(％)(astm6866，放射性碳14c的含量测量)是80％或更大。当植物度是80％或更大时，与石油来源的聚乙烯相比，co2会降低约70-74％。由此，可以
有效使用衰减资源和降低产生的明显引起温室气体的co2的量。
28.从挤出加工性的观点来说，植物来源的聚乙烯树脂的熔体流动速率(jisk7210，温度：190℃，负荷：2.16kg)优选是0.5-10g/10分钟，特别优选1.0-5.0g/10分钟。当熔体流动速率是0.5-10g/10分钟时，可以良好地保持挤出加工性。
29.植物来源的聚乙烯树脂的具体例子包括植物来源的高密度聚乙烯树脂(hdpe)“green-she150，-sgf 4960”(都是商品名)和线性低密度聚乙烯树脂(lldpe)“green-slh 118”，由braskem s.a.制造。对于滑动应用来说，植物来源的高密度聚乙烯树脂是合适的。
30.混入本发明的树脂组合物中的石油来源的聚乙烯树脂细微分散在作为主组分的植物来源的聚乙烯树脂中。由此，改进了由该树脂组合物制成的模塑产品(下文称作滑动元件)的滑动性例如摩擦和磨损。作为石油来源的聚乙烯树脂，使用高密度聚乙烯树脂、超高分子量聚乙烯树脂、酸改性的超高分子量聚乙烯树脂等。作为酸改性的超高分子量聚乙烯树脂，优选的是马来酸酐酸改性的超高分子量聚乙烯树脂。
31.高密度聚乙烯树脂(hdpe)是通过中压/低压方法生产的乙烯均聚物，并且它的密度通常是0.940-0.970g/cm3。高密度聚乙烯树脂(hdpe)的例子包括由prime polymer co.,ltd.制造的“hi-zex(商品名)”，由japan polyethylene corporation制造的“novatec(商品名)”等。作为超高分子量聚乙烯树脂(uhpe)，可以使用在135℃在癸酸溶剂中测量的最终粘度[η]为10dl/g或更大并且粘均分子量为500,000-6,000,000的树脂。超高分子量聚乙烯树脂(uhpe)的例子包括由mitsui chemicals,inc.制造的“hi-zex million(商品名)”，由mitsui chemicals,inc.制造的“mipelon(商品名)”和由asahi kasei chemicals co.,ltd.制造的“sunfine(商品名)”等。此外，作为超高分子量聚乙烯树脂，可以使用由超高分子量聚乙烯树脂(其在135℃的最终粘度[η]是10-40dl/g)和低分子量或高分子量聚乙烯树脂(其在135℃的最终粘度[η]是0.1-5dl/g)组成的树脂。超高分子量聚乙烯树脂的例子包括mitsui chemicals,inc.制造的“lubmer(商品名)”。酸改性的超高分子量聚乙烯树脂的例子包括由mitsui chemicals,inc.制造的“modified lubmer(商品名)”，其是用马来酸酐改性的。
[0032]
选择一种或多种上述的石油来源的聚乙烯树脂，并且混入量是0.1-20质量％，优选0.5-15质量％。如果混入量小于0.1质量％，则没有改进由树脂组合物制成的滑动元件的滑动特性的效果。另一方面，如果混入量超过20质量％，则增加了树脂组合物在模塑中的熔体粘度，这样流动性倾向于劣化，并且模塑产品的外观会劣化。
[0033]
混入本发明的树脂组合物中的改性的聚烯烃树脂是改性的聚烯烃树脂，其能够进行与作为主组分的植物来源的聚乙烯树脂的相互作用。该改性的聚烯烃树脂充当相容剂，其将石油来源的聚乙烯树脂细微分散在作为主组分的植物来源的聚乙烯树脂的基质中，和将后述的植物来源的填料分散在植物来源的聚乙烯树脂的基质中。由此，改性的聚烯烃树脂明显改进了包括低摩擦和耐磨性的滑动性能，而不降低由该树脂组合物制成的滑动元件的机械强度。
[0034]
该改性的聚烯烃树脂选自不饱和羧酸，用其酸酐或其衍生物接枝改性的聚烯烃树脂，和用碱皂化分子链中具有乙酰氧基的聚烯烃树脂而获得的皂化的聚烯烃树脂。聚烯烃树脂的例子包括α-烯烃的均聚物，两类或更多类的α-烯烃的共聚物，或者α-烯烃和其他能够与α-烯烃共聚的化合物的共聚物。α-烯烃的例子包括具有2-20个碳原子的α-烯烃例如乙
烯，丙烯，1-丁烯，1-己烯，4-甲基-1-戊烯，1-辛烯，1-癸烯，1-十二碳烯，1-十四碳烯，1-十六碳烯，1-十八碳烯和1-二十碳烯等。其他化合物的例子包括具有多不饱和键的化合物、乙酸乙烯酯和丙烯酸酯等。多不饱和键的例子包括共轭二烯和非共轭二烯等。
[0035]
聚烯烃树脂合适的例子包括低密度、中密度或高密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯，聚丙烯，α-烯烃共聚物[乙烯-丙烯共聚物，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(eva)，乙烯-丁烯共聚物，乙烯-己烯共聚物，乙烯-辛烯共聚物，离子交联的烯烃共聚物(离聚物)]等。
[0036]
不饱和羧酸、其酸酐或其衍生物是在一个分子中具有烯属不饱和键和羧基、酸酐或衍生物基团的化合物。不饱和羧酸的具体例子包括：不饱和羧酸例如丙烯酸，甲基丙烯酸，α-乙基丙烯酸，马来酸，富马酸，四氢邻苯二甲酸，甲基四氢邻苯二甲酸，衣康酸，柠康酸，巴豆酸，异巴豆酸，内桥-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸[降冰片烯二酸]，甲基-内桥-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸[甲基降冰片烯二酸]；这些不饱和羧酸的酸酐；和衍生物例如不饱和羧酸卤化物，不饱和羧酸酰胺,和不饱和羧酸酰亚胺。更具体地，可以提及马来酰氯，马来酰亚胺，n-苯基马来酰亚胺，马来酸酐，衣康酸酐，柠康酸酐，马来酸单甲酯，马来酸二甲酯，马来酸缩水甘油酯等。其中，优选丙烯酸，甲基丙烯酸，马来酸，马来酸酐和衣康酸酐，并且特别优选马来酸酐。
[0037]
马来酸酐改性的聚烯烃树脂的例子包括马来酸酐改性的聚乙烯树脂，马来酸酐改性的聚丙烯树脂，马来酸酐改性的乙烯-α-烯烃共聚物(乙烯-丙烯共聚物，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，乙烯-丁烯共聚物，乙烯-己烯共聚物，乙烯-辛烯共聚物等)，和马来酸酐改性的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(sebs)等。
[0038]
皂化的聚烯烃树脂优选的例子是皂化的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
[0039]
本发明所用的改性的聚烯烃树脂符合jis k7210(2014)。它在190℃或230℃温度在2.16kg负荷下测量的熔体流动指数(mfr)优选是0.1-100g/10分钟，特别优选0.1-50g/10分钟。如果熔体流动指数小于0.1g/10分钟，则粘度变得过高，并且树脂组合物的流动性差。由此，熔体挤塑的模塑性等会劣化。另一方面，如果熔体流动速率超过100g/10分钟，则模塑性变得不稳定的。由此，可以降低滑动元件的机械强度。
[0040]
下面显示本发明所用的改性的聚烯烃树脂的具体例子。马来酸酐改性的聚乙烯树脂和马来酸酐改性的聚丙烯树脂的例子包括由mitsui chemicals,inc.制造的“admer(商品名)”和由mitsubishi chemical corporation制造的“modic(商品名)”等。马来酸酐改性的乙烯-丙烯共聚物的例子包括mitsui chemicals,inc.制造的“tafmer(商品名)”。马来酸酐改性的乙烯-丁烯共聚物的例子包括mitsui chemicals,inc.制造的“tafmer(商品名)”。马来酸酐改性的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物的例子包括asahi kasei corp.制造的“tuftec(商品名)”，kuraray co.,ltd.制造的“septon(商品名)”和kraton polymer japan corp.制造的“kraton(商品名)”。皂化的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的例子包括taoka chemical co.,ltd.制造的“technolink(商品名)”，tosoh corporation制造的“melthene(商品名)”，kuraray co.,ltd.制造的“eval(商品名)”和mitsubishi chemical corporation制造的“soarnol(商品名)”。
[0041]
改性的聚烯烃树脂的混入量是0.1-10质量％，优选1-5质量％。如果混入量小于0.1质量％，则无法改善用树脂组合物制成的滑动元件的机械强度，特别是载荷能力和滑动特性，这是由于压缩强度的改进。另一方面，如果混入量超过10质量％，则树脂组合物的模
塑性会劣化。
[0042]
将混入本发明的树脂组合物中的植物来源的填料进行分散，并且包含在由该树脂组合物制成的滑动元件中来改进该滑动元件的机械强度，特别是压缩强度，并且起到吸收和保持润滑油的载体作用，如后所述。在这个植物来源的填料中，填料表面用改性的聚烯烃树脂涂覆，其充当相容剂，以改进与树脂组合物相容性和植物来源的填料的分散性。
[0043]
植物来源的填料的例子包括纤维素纳米纤维，其通过用天然植物来源的纤维素纤维(纸浆纤维)例如木纤维(针叶树浆例如日本马尾松，日本黑松，库页冷杉，鱼鳞松，红松，落叶松，冷杉，南日本铁杉，日本白杉，落叶松，银枞，本州岛松，柏树，花旗松，铁杉，白冷杉，云杉，香脂冷杉，雪松，松树，南亚松，辐射松等，其混合物，和阔叶树浆例如山毛榉，桦树，赤杨，橡树，红楠，栲树，白桦，日本白杨，杨树，日本树灰，甜杨，桉树，红树，柳安木，刺槐等，其混合物)，竹纤维，甘蔗纤维，种子纤维(棉纤维(棉绒)，木棉等)，茎秆纤维(麻类，皮纸，结香等)，叶纤维(蕉麻，剑麻，新西兰麻，罗布麻等)，水果纤维(棕榈)，灯心草，麦秆等，纤维素颗粒(粉末)，和纤维素纤维进行机械纤维分离加工来制造。
[0044]
作为植物来源的填料的纤维素纤维和纤维素纳米纤维的平均纤维长度(l)优选是0.1-100μm，特别优选0.5-80μm。它的平均纤维直径(直径：d)优选是4nm-100μm，更优选4nm-90μm。长径比(l/d)优选是2-2,000，更优选20-1,000。此外，该纤维素颗粒的平均粒度是50μm或更低，优选40μm或更低。具有这些性能的纤维或颗粒能够改进植物来源的聚乙烯树脂的分散性和亲合性。所以，可以改进用树脂组合物制造的滑动元件的机械强度，特别是压缩强度。
[0045]
作为本发明所用植物来源的填料的纤维素纤维和纤维素纳米纤维的具体例子包括由celite corporation制造的“fibra cel(商品名)”，由chuetsu pulp&paper co.,ltd.制造的“nanoforest(商品名)”，由sugino machine limited制造的“binfi-s(binfis：商品名)”，由nippon paper industries co.,ltd.制造的“cellenpia(商品名)”，由daicel finechem ltd制造的“serish(商品名)”和由osaka gas chemicals co.,ltd.制造的“fluorene cellulose(商品名)”。纤维素颗粒的具体例子包括由nippon paper industries co.,ltd.制造的“kc flock(商品名)”，由asahi kasei corp.制造的“ceolus(商品名)”，由tosco co.,ltd.制造的“tosco hemp cellulose powder，tosco silk powder，bamboo powder(全部是商品名)”，和由tdi corp制造的“cellulose powder(商品名)”。
[0046]
植物来源的填料的混入量是0.1-50质量％，优选2-30质量％。如果混入量小于0.1质量％，则不能改进用该树脂组合物制成的滑动元件的强度。另一方面，如果混入量超过50质量％，则模塑性会劣化。
[0047]
混入本发明树脂组合物中的润滑油赋予了由该树脂组合物制成的滑动元件以低摩擦，来改进滑动性。
[0048]
润滑油的例子包括链烷烃类和环烷烃类矿物油例如锭子油，冷冻机油，电机油，透平油，机油，汽缸油和齿轮油等，动物油例如鲸油等，植物油(它的主组分是不饱和脂肪酸例如油酸，亚油酸和亚麻酸)例如亚麻籽油，桐油，蓖麻油，红花油，大豆油，棉籽油，棕榈油，菜籽油，希蒙得木油，亚油酸和亚麻酸等，烃类合成油例如α-烯烃低聚物及其氢化物，α-烯烃低聚物例如聚丁烯，聚异丁烯，1-辛烯低聚物，1-癸烯低聚物和乙烯-丙烯共聚物等，和醚类
合成油例如聚氧亚烷基二醇油和聚苯基醚油等。
[0049]
润滑油的混入量是0.5-5质量％，优选1-3质量％。如果混入量小于0.5质量％，则无法改善滑动性。另一方面，如果混入量超过5质量％，则滑动元件的机械强度下降，滑动元件表面外观劣化，并且会发生向螺杆差的咬入。
[0050]
在本发明的树脂组合物中，润滑剂和着色剂(颜料或染料)可以作为另外的组分混入。
[0051]
在润滑剂与混入树脂组合物中的润滑油组合使用的情况中，可以增加润滑剂的混入量，因为该润滑剂充当吸收和保持润滑油的载体。由此，可以进一步改进树脂组合物的滑动性。
[0052]
润滑剂是当模塑加热时变成液体的润滑性油。润滑剂的例子包括蜡状物质例如天然蜡例如褐煤蜡和棕榈蜡，烃蜡，高级脂肪酸，以及通过诱导高级脂肪酸而获得的蜡等。
[0053]
烃蜡的例子包括链烷烃蜡，微晶蜡，聚乙烯蜡，聚环氧乙烷蜡等。
[0054]
高级脂肪酸的例子包括具有10或更多个碳原子，优选12或更多个碳原子的高级饱和脂肪酸，例如月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸，山嵛酸，花生酸，蜡酸，褐煤酸和蜂花酸，和具有12或更多个碳原子的不饱和脂肪酸，例如油酸，亚油酸，亚麻酸，反油酸，十八碳烯酸，花生四烯酸，二十碳-9-烯酸，芥子酸和十八烷四烯酸。
[0055]
通过诱导上述的高级脂肪酸而获得的蜡的例子包括高级脂肪酸酯，高级脂肪酸酰胺，高级脂肪酸盐等。
[0056]
高级脂肪酸酯是通过高级脂肪酸与脂肪族醇例如单羟基饱和脂肪酸醇，单不饱和脂肪酸醇和多羟基醇反应而获得的酯。
[0057]
高级脂肪酸酯的例子包括具有12-26个碳原子的高级脂肪酸和具有12-24个碳原子的单醇的酯例如硬脂酸硬脂酯和山嵛酸山嵛酯，具有2-6个碳原子的亚烷基二醇和具有12-26个碳原子的高级脂肪酸的酯例如乙二醇单或二棕榈酸酯，乙二醇单或二硬脂酸酯，乙二醇单或二山嵛酸酯，乙二醇单或二褐煤酸酯，具有3-6个碳原子的三醇(甘油等)和具有12-24个碳原子的高级脂肪酸的单、二或三酯例如甘油单、二或三棕榈酸酯，甘油单、二或三硬脂酸酯，甘油单、二或三山嵛酸酯，和甘油单、二或三褐煤酸酯；季戊四醇和具有14-24个碳原子的高级脂肪酸的单、二、三或四酯例如季戊四醇单、二、三或四棕榈酸酯，季戊四醇单、二、三或四硬脂酸酯，季戊四醇单、二、三或四山嵛酸酯，和季戊四醇单、二、三或四褐煤酸酯。
[0058]
高级脂肪酸酰胺的例子包括饱和高级脂肪酸酰胺例如月桂酸酰胺，棕榈酸酰胺，硬脂酸酰胺和山嵛酸酰胺；不饱和高级脂肪酸酰胺例如芥子酸酰胺，油酸酰胺，巴西烯酸酰胺和反油酸酰胺；取代的酰胺例如n-硬脂基硬脂酸酰胺，n-油基油酸酰胺，n-硬脂基油酸酰胺，n-油基硬脂酸酰胺，n-硬脂基芥子酸酰胺和n-油基棕榈酸酰胺；羟甲基酰胺例如羟甲基硬脂酸酰胺和羟甲基山嵛酸酰胺；饱和脂肪酸双酰胺例如亚甲基双硬脂酸酰胺，乙烯双癸酸酰胺，乙烯双月桂酸酰胺，乙烯双硬脂酸酰胺(乙烯双硬脂基酰胺)，乙烯双异硬脂酸酰胺，乙烯双羟基硬脂酸酰胺，乙烯双山嵛酸酰胺，六亚甲基双硬脂酸酰胺，六亚甲基双山嵛酸酰胺，六亚乙基双羟基硬脂酸酰胺，n,n'-二硬脂基己二酸酰胺和n,n'-二硬脂基癸二酸酰胺；不饱和脂肪酸双酰胺例如乙烯双油酸酰胺，六亚甲基双油酸酰胺，n,n'-二油酰己二酸酰胺和n,n'-二油酰癸二酸酰胺。
[0059]
高级脂肪酸盐(金属皂)是高级脂肪酸和碱金属，碱土金属或锌的盐。碱金属的例子包括锂、钠和钾。碱土金属的例子包括镁、钙和钡。该高级脂肪酸盐的具体例子包括硬脂酸锂，硬脂酸钙，硬脂酸镁，硬脂酸锌等。
[0060]
这些润滑剂的具体例子包括由clariant plastics&coatings(日本)k.k.制造的“licowax(商品名)”(其作为聚环氧乙烷蜡，其是烃类蜡)，由toho chemical industry co.,ltd.制造的“anstex(商品名)”和由riken vitamin co.,ltd.制造的“rikemar(商品名)”(作为单硬脂酸甘油酯，其是高级脂肪酸酯)，由mitsubishi chemical corporation制造的“diamid(商品名)”(作为月桂酸酰胺，其是高级脂肪酸酰胺，棕榈酸酰胺和棕榈酸酰胺)，由kao corporation制造的“kaowax(商品名)”(作为乙烯双硬脂酸酰胺)，由taihei chemical industrial co.,ltd.制造的“calcium stearate”(作为硬脂酸钙，其是高级脂肪酸盐)和由nitto kasei kogyo k.k.制造的“zinc stearate”(作为硬脂酸锌)。
[0061]
润滑剂的混入量取决于润滑油混入量中的考虑。润滑剂的混入量是0.1-5质量％，优选0.5-3质量％。如果混入量小于0.1质量％，则该润滑剂不能充当吸收和保持润滑油的载体。另一方面，如果混入量超过5质量％，则滑动元件的机械强度下降，滑动元件的表面外观劣化，并且会发生向螺杆差的咬入。
[0062]
对于着色剂没有特别限制。着色剂的例子包括染料例如偶氮，蒽醌和三苯基甲烷，和颜料例如二氧化钛，硫化镉，酞菁和炭黑。混入量是1-5质量％，优选1-3质量％。如果混入量小于1质量％，则起不到作为着色剂的效果。另一方面，如果混入量超过5质量％，则会不利地影响滑动元件的滑动性。
[0063]
本发明的树脂组合物通过通常用作制备常规树脂组合物的方法的已知方法容易制备。例如，将作为添加剂的植物来源的聚乙烯树脂，石油来源的聚乙烯树脂，作为添加剂的改性的聚烯烃树脂，作为添加剂的润滑油，和作为添加剂的植物来源的填料，或者除此之外的润滑剂和着色剂称重，以使得它们每个变成预定量。它们通过混合器例如亨舍尔混合器，超级混合器，球磨机和滚筒混合器混合来制备混合物。然后，将混合物投入单轴或双轴螺杆类型挤出机中，并且熔融捏合来形成绳状模塑产品(条料)。其后，将该绳状模塑产品切割来制备粒料作为模塑材料。对于另一例子来说，将作为添加剂的石油来源的聚乙烯树脂，作为添加剂的改性的聚烯烃树脂，作为添加剂的润滑油和作为添加剂的植物来源的填料，或者除此之外的润滑剂和着色剂称重，以使得它们每个变成预定量。它们通过与上面相同的混合器混合来制备混合物。然后，将混合物投入单轴或双轴螺杆类型挤出机中，并且熔融捏合来形成绳状模塑产品。其后，将该绳状模塑产品切割来制备粒料。然后，将这些粒料与作为主组分的植物来源的聚乙烯树脂以预定量混合来用作模塑材料。
[0064]
本发明的树脂组合物具有向模塑机的螺杆中良好的咬入性能，和优异的模塑加工性。此外，根据这种树脂组合物制造的滑动元件，改进了植物来源的聚乙烯树脂的机械强度，并且在与匹配材料的滑动摩擦中改进了包括低摩擦和耐磨性的滑动特性。
[0065]
实施例
[0066]
下文中，本发明将参考实施例来更详细地描述。但是，本发明不限于下面的实施例，只要不超过本发明的范围就行。树脂组合物到模塑材料的模塑性，模塑材料到滑动元件的模塑性，和由该树脂组合物制造的滑动元件的摩擦和磨损特性通过下面的方法评价。
[0067]
《模塑性(1)》
[0068]
在混合物(树脂组合物)使用挤出机熔融捏合来形成绳状模塑产品，然后切割来产生粒料的情况中，目视观察绳状模塑产品存在还是不存在裂缝(切割)，向螺杆中的咬入性能，和粒料的表面条件(产生空隙(气泡)等)。根据表1中的评价标准进行评价。
[0069]
表1
[0070]
◎…
优异
[0071]
○…
良好
[0072]
×…
不可能
[0073]
《模塑性(2)》
[0074]
在滑动元件使用注塑机由粒料来模制的情况中，目视观察向螺杆中的咬入特性，滑动元件从模具的脱模性，和滑动元件产品的表面条件(剥离等)。根据表2的评价标准来进行评价。
[0075]
表2
[0076]
◎…
优异
[0077]
○…
良好
[0078]
×…
不可能
[0079]
《摩擦和磨损特性》
[0080]
摩擦系数和磨损量在表3所示的条件下使用刺戳测试仪来测量。如图1所示，将30mm边长和3mm厚度的正方形轴承测试片(滑动元件)1固定到测试台上。然后，在垂直于表面3的方向x上从作为相对元件的圆柱2施加预定的负荷到轴承测试片1的一个表面3上时，圆柱2在方向y上在圆柱2的轴4周围旋转。并且测量了轴承测试片1和圆柱体2之间的摩擦系数和测试后轴承测试片1的表面3上的磨损量。通过从测试开始后1小时到测试结束时的稳定性时间的摩擦系数来显示摩擦系数。通过在8小时的测试时间后滑动表面的尺寸变化量来显示磨损量。
[0081]
表3
[0082][0083][0084]
在下面的实施例中，使用下面的材料作为植物来源的聚乙烯树脂，石油来源的聚乙烯树脂，改性的聚烯烃树脂，润滑油，植物来源的填料，润滑剂和着色剂。下面的材料全部表示商品名。
[0085]
[a]植物来源的聚乙烯树脂
[0086]
(a-1)植物来源的高密度聚乙烯树脂(hdpe)
[0087]“green-she 150”，由braskem s.a.制造。密度0.948g/cm3，mfr(熔体流动速率：温度190℃，负荷2.16kg)1.0g/10分钟；
[0088]
[b]石油来源的聚乙烯树脂
[0089]
(b-1)高密度聚乙烯树脂
[0090]“hi-zex(商品名)”，由prime polymer co.,ltd.制造。
[0091]
(b-2)超高分子量聚乙烯树脂
[0092]“mipelon(商品名)”，由mitsui chemicals,inc.制造。
[0093]
(b-3)马来酸酐酸改性的超高分子量聚乙烯树脂
[0094]“modified lubmer(商品名)”，由mitsui chemicals,inc.制造。
[0095]
[c]改性的聚烯烃树脂
[0096]
(c-1)皂化的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物
[0097]“technolink k431-80”，由taoka chemical co.,ltd.制造(皂化之前的乙酸乙烯酯含量是28质量％，皂化度80％，mfr 4g/10分钟：190℃，负荷2.16kg)。
[0098]
(c-2)皂化的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物
[0099]“melthene h-6051”，由tosoh corporation制造(皂化前的乙酸乙烯酯含量是28质量％，皂化度100％，mfr 5.5g/10分钟：190℃，负荷2.16kg)。
[0100]
(c-3)马来酸酐改性的聚乙烯树脂
[0101]“admer-nf 518”，由mitsui chemicals,inc.制造(mfr 2.2g/10分钟：230℃，负荷2.16kg)。
[0102]
(c-4)马来酸酐改性的乙烯-丙烯共聚物
[0103]“tafmer-mp 0620”，由mitsui chemicals,inc.制造(mfr 0.3g/10分钟：230℃，负荷2.16kg)。
[0104]
(c-5)马来酸酐改性的乙烯-丁烯共聚物
[0105]“tafmer-mh 7020”，由mitsui chemicals,inc.制造(mfr 1.5g/10分钟：230℃，负荷2.16kg)。
[0106]
(c-6)马来酸酐改性的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物
[0107]“tuftec h 1517”，由asahi kasei chemicals co.,ltd.制造(mfr 3.0g/10分钟：230℃，负荷2.16kg)。
[0108]
[d]润滑油
[0109]
(d-1)链烷烃油
[0110]“moresco white p-350p”，由moresco corporation制造。
[0111]
(d-2)烃基合成油(乙烯α-烯烃低聚物)
[0112]“lucant”，由mitsui chemicals,inc.制造。
[0113]
(d-3)植物油(希蒙得木油)
[0114]“jojoba golden”，由mitsuba tratring co.,ltd.进口。
[0115]
[e]植物来源的填料
[0116]
(e-1)纤维素纤维
[0117]“fibra cel sw-10：植物来源，平均纤维直径20μm，平均纤维长度700μm”，由
celite corporation制造。
[0118]
(e-2)纤维素纳米纤维
[0119]“serish ky-100g：平均纤维直径100nm”，由daicel finechem ltd制造，
[0120]
(e-3)纤维素颗粒(木浆)
[0121]“kc flock：平均颗粒直径37μm”，由nippon paper industries co.,ltd.制造。
[0122]
(e-4)竹纤维
[0123]“bamboo powder：平均粒度178μm”，由nakawood co.,ltd.制造。
[0124]
(e-5)麻类纤维
[0125]“tosco hemp cellulose powder：平均粒度22μm”，由tosco co.,ltd.制造。
[0126]
(e-6)树颗粒
[0127]“cedar powder：平均粒度178μm”，由nakawood co.,ltd.制造。
[0128]
[f]润滑剂
[0129]
(f-1)烃蜡(聚环氧乙烷蜡)
[0130]“licowax”，由clariant plastics&coatings(日本)k.k.制造。
[0131]
(f-2)高级脂肪酸酰胺(乙烯双硬脂酸酰胺)
[0132]“kaowax”，由kao corporation制造。
[0133]
(f-3)高级脂肪酸酯(甘油单硬脂酸酯)
[0134]“anstex”，由toho chemical industry co.,ltd.制造。
[0135]
[g]着色剂
[0136]
(g-1)炭黑
[0137]“ketjenblack”，由lion specialty chemicals co.,ltd.制造。
[0138]
(g-2)酞菁蓝
[0139]“pigment blue 15”，由tokyo chemical industry co.,ltd.制造。
[0140]
实施例1-20
[0141]
准备作为主组分的植物来源的聚乙烯树脂，作为添加剂的石油来源的聚乙烯树脂(b-1)到(b-3)，改性的聚烯烃树脂(c-1)到(c-6)，润滑油(d-1)到(d-3)，植物来源的填料(e-1)到(e-6)，润滑剂(f-1)到(f-3)，和着色剂(g-1)到(g-2)，并且以表4-7所示量的比率称重。接着，将它们用滚筒混合器混合来制备混合物。然后，将该混合物供给到双轴螺杆排出类型挤出机，并且熔融捏合来形成绳状模塑产品。其后，将该绳状模塑产品切割来制备粒料，将该粒料用作模塑材料。在制造方法中，目视观察绳状模塑产品存在还是不存在裂缝(切割)，向螺杆中的咬入性能，和粒料的表面条件(产生空隙等)。以表4-7的特性来显示这些评价。
[0142]
接着，将该模塑材料供给到螺杆类型注塑机，并且注塑来生产尺寸为30mm边长和3mm厚度的正方形类型滑动元件。在制造方法中，目视观察当滑动元件由粒料模塑时粒料向螺杆内的咬入性能，正方形类型滑动元件从模具上的脱模性，和滑动元件的表面条件(剥离等)。这些评价显示在表4-7的特性中。此外，基于上述评价方法的正方形类型滑动元件的摩擦系数和磨损量的评价结果显示在表4-7的特性中。
[0143]
对比例1-4
[0144]
准备类似于上面的作为添加剂的植物来源的聚乙烯树脂，石油来源的聚乙烯树脂
(b-3)，改性的聚烯烃树脂(c-2)，润滑油(d-3)，植物来源的填料(e-3)，润滑剂(f-3)和着色剂(g-1)，并且以表7所示量的比率称重。接着，将它们用滚筒混合器混合来制备混合物。然后，将该混合物供给到双轴螺杆排出类型挤出机，并且熔融捏合来形成绳状模塑产品。其后，将该绳状模塑产品切割来制备粒料，将该粒料用作模塑材料。在制造方法中，目视观察绳状模塑产品存在还是不存在裂缝(切割)，向螺杆中的咬入性能，和粒料的表面条件(产生空隙等)。这些评价是以表8的特性来显示的。
[0145]
接着，将该模塑材料供给到螺杆类型注塑机，并且注塑来生产尺寸为30mm边长和3mm厚度的正方形类型滑动元件。在制造方法中，目视观察当滑动元件由粒料模塑时粒料向螺杆内的咬入性能，正方形类型滑动元件从模具上的脱模性，和滑动元件的表面条件(剥离等)。这些评价显示在表8的特性中。此外，基于上述评价方法的正方形类型滑动元件的摩擦系数和磨损量的评价结果显示在表8的特性中。
[0146]
表4
[0147]
[0148][0149]
表5
[0150]
[0151][0152]
表6
[0153]
[0154][0155]
表7
[0156]
[0157][0158]
表8
[0159]
[0160][0161]
从上面的测试结果，树脂组合物的实施例1-20具有在挤塑中向螺杆良好的咬入性能。另外，在绳状模塑产品的模塑方法中没有观察到该绳状模塑产品的裂纹(切割)。此外，已经证实了由绳状模塑产品形成的模塑材料(粒料)具有向模塑机螺杆中良好的咬入性能和具有优异的模塑加工性。另外，已经证实了该模塑产品的表面不具有剥离，并且具有优异的表面条件。另一方面，树脂组合物的对比例1-3在挤塑中向螺杆的咬入性能，绳状模塑产品的模塑性和由该绳状模塑产品形成的模塑材料的模塑性方面没有特别的问题。但是，在树脂组合物的对比例4中，挤塑中向螺杆的咬入性能差，并且不能获得良好的绳状模塑产品。
[0162]
此外，由树脂组合物制造的实施例1-20的滑动元件全部表现出低的摩擦系数和小的磨损量。另一方面，由树脂组合物制造的对比例1的滑动元件表现出高的摩擦系数和非常
大的磨损量。具体地，由树脂组合物制造的对比例2-3的滑动元件表现出非常大的磨损量。在树脂组合物的对比例4中，没有测试摩擦和磨损特性，这是因为无法获得模塑材料，所以无法获得滑动元件。从上面可以看到，与对比例的树脂组合物制成的滑动元件相比，实施例的树脂组合物制成的滑动元件具有优异的滑动特性。
[0163]
如上所述，本发明的树脂组合物和滑动元件具有向螺杆中良好的咬入性能和优异的模塑加工性。此外，该模塑产品在表面上没有剥离和具有优异的表面条件。另外，根据由树脂组合物制成的滑动元件，明显改进了在相对元件的滑动摩擦中的包括低摩擦和耐磨性的滑动特性。所以，根据本发明，可以提供这样的树脂组合物和滑动元件。
[0164]
附图标记列表
[0165]1ꢀꢀꢀ
轴承测试片(滑动元件)
[0166]2ꢀꢀꢀ
圆柱(相对元件)
[0167]4ꢀꢀꢀ
轴