樹脂製品の摺動・静音・耐久性を改善する、超高分子量PE「リュブマー®」とは：PR

（記事提供：三井化学株式会社）

三井化学が開発した、超高分子量PE「リュブマー®」は摺動（しゅうどう）部品としてよく用いられるPAやPOMと比較して、摺動性と耐摩耗性が高く、加えて静音性・耐久性向上にも貢献できる樹脂です。またエンジニアリングプラスチック（エンプラ）の摺動改質も可能で、リュブマー®に備える「滑りやすさ」「削れにくさ」という特性から、「静音」「耐久」といった部品の要求仕様に対応できます。

時代の波に対応する製造業のために

「CASE」や「サステナブル」といった時代のキーワードに注目が集まる中、昨今の製品開発においては、過去にはなかったようなさまざまニーズが要求されます。例えば「SDGs（Sustainable Development Goals：持続可能な開発目標）」へ適応した製品の開発では、製品の長寿命化や人や環境に優しい製品であることが求められます。

それと同時に、製品使用時の快適さも求められます。自動車を例に出せば、燃費向上のための軽量化、電動化やそれに伴うきしみ音の発生など、解決・対処すべき課題は数多くあります。

こうして、より環境や人の生活に配慮した製品が必要になる中で、耐久性や静音性といった今まではあまり注目されてこなかったニーズが出てきています。

自動車や機構部品などでは、オレフィン樹脂やPAやPOMなどが使われてきましたが、機械強度はあっても耐久性やきしみ音の発生という点では課題が残っています。そんな課題を解決可能な1つの手段こそが、超高分子量ポリエチレン（PE）である「リュブマー®」なのです。

そもそも超高分子量PEとは？

超高分子量PEとは、分子量が50万以上で強度の高いPEのことを言います（図1、最右）。

図1：さまざまなPE

従来の超高分子量PEは、低摩擦係数・高い耐久性や機械強度だけでなく、耐薬品性や非吸水性など、非常に多くの強みを持っています。ただし、分子量が高く溶融粘度が高いために射出・押出成形ができず、非常に高い圧力をかける必要があるなど、成形の点で問題を抱えていました。

この成形性の問題を解決し、超高分子量PEの良さをより手軽に発揮できる製品こそが、リュブマー®です。

リュブマー®の基本特性

リュブマー®の強みとして、摩擦係数が低くかつ耐摩耗性が高いことが挙げられます。

下の図2は、リュブマー®と他の樹脂を比較した際のチャート図です。測定方法としては、鈴木式リング摩耗試験を使用しています。他の樹脂と比較しても摩擦係数が低く、耐摩耗性も非常に優れた樹脂であることが分かります。

図2：エンプラ樹脂の摩擦係数と比摩耗量の比較

実際にリング摩耗試験を行った後の各樹脂の比較が、以下の図3です。

図3：各樹脂とのリング摩耗試験後の比較

リュブマー®だけがリング摩耗を行った跡がほとんど見えません。このことからもリュブマー®が削れにくく、耐久性にも優れた製品であることがうかがえます。また、摩擦係数が低いため、きしみ音の抑制に寄与します。

きしみ音は、もの同士がこすれあった時の摩擦係数の高さによって引っ掛かりが生まれて発生しますが、リュブマー®自身は摩擦係数が低いためにこのきしみ音の抑制に貢献します。以下の図4では、実際にギアを回転させた際のデシベル値を測定すると、他の樹脂と比較しても低い摩擦係数を示すことを説明しています。

図4：1kHz以上の周波数帯での、樹脂同士をこすり合わせた際の騒音比較

さらに、リュブマー®の成形条件は表1の通りになっており、通常のエンプラ樹脂と同様の条件で成形することも可能です。

表1：リュブマー®の成形条件

実際の用途

リュブマー®は、以下のように、摺動性や耐久性・静音性が求められるさまざまな用途で使用されています（図5）。

・自動車の内部パーツ(射出成形)
・建築レール材(押出成形)
・チューブ(押出成形)

図5：（左から）自動車の内部パーツ、建築レール材、チューブ

また自動車・家電・電気電子関連から、化粧品や日用品など、多岐にわたる業界で使用されています。

エンプラの摺動改質も可能「リュブマー®LY1040」

リュブマー®は基材として使えるだけでなく、エンプラ樹脂自体の改質も可能です。図6は、ナイロン樹脂に「リュブマー®LY1040」と摺動改質剤としてよく使用されるPTFEを比較した際の、摩擦係数と摩耗量を示しています。

図6：LY1040の添加効果(耐摩耗性・摺動性)

リュブマー®LY1040を使うことで、PTFEを添加した場合よりも、摩擦係数が低くなり、耐摩耗性も改善されます。

それだけでなく、リュブマー®LY1040添加品においても、デシベル値の低下が可能です（図7）。

図7：LY1040添加時の、㏈値の比較

リュブマー®は基材としても、エンプラの改質剤としても、きしみ音の低減や耐久性の向上いった次世代ニーズに適応可能な製品を提供可能です。

関連情報

【リュブマー®の詳細な情報が見られる特設Webサイトのご案内】

製品詳細や物性表・技術資料については、製品スペシャルサイト（URL： 「UHMW-PE（超高分子量ポリエチレン）の加工性を革新┃三井化学」 (mitsuichemicals.com）から閲覧・ダウンロード可能です。ぜひ当社まで、お気軽に問い合わせください（以下の画像クリックで、Webサイトを表示します）。

提供：三井化学株式会社

<同じ企業の記事>