JP2001098109A - 摺動部材組成物 - Google Patents
摺動部材組成物Info
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- JP2001098109A JP2001098109A JP27585699A JP27585699A JP2001098109A JP 2001098109 A JP2001098109 A JP 2001098109A JP 27585699 A JP27585699 A JP 27585699A JP 27585699 A JP27585699 A JP 27585699A JP 2001098109 A JP2001098109 A JP 2001098109A
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- fiber
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 摩擦係数を上げることなく、摺動部材組成物
の補強を行ない、且つ当該組成物自身の磨耗量が少ない
摺動部材組成物を得る。 【解決手段】 主成分である合成樹脂に、無機物表面に
撥水性を付与できる物質を半水石膏の繊維合成時に繊維
表面に吸着させた半水石膏繊維を配合して摺動部材組成
物を得る。
の補強を行ない、且つ当該組成物自身の磨耗量が少ない
摺動部材組成物を得る。 【解決手段】 主成分である合成樹脂に、無機物表面に
撥水性を付与できる物質を半水石膏の繊維合成時に繊維
表面に吸着させた半水石膏繊維を配合して摺動部材組成
物を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は特に磨耗特性が優
れた摺動部材組成物に関するものであり、滑り軸受、歯
車などの摺動部材として有用なものである。
れた摺動部材組成物に関するものであり、滑り軸受、歯
車などの摺動部材として有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に軸受または歯車のような摺動部材
に合成樹脂を使用して、所要の摺動性能を確保しつつ部
材の軽量化を図ることが行なわれているが、その場合に
マトリックスとして使用される合成樹脂としてはポリア
ミドなどのほか、耐熱性のポリフェニレンサルファイ
ド、ポリアセタールなどが用いられている。このような
主成分である合成樹脂に添加される繊維状補強材として
は、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維およびチタン酸カ
リウムウィスカ等があり、固体潤滑剤としては、四フッ
化エチレン樹脂ならびに黒鉛などが知られている。
に合成樹脂を使用して、所要の摺動性能を確保しつつ部
材の軽量化を図ることが行なわれているが、その場合に
マトリックスとして使用される合成樹脂としてはポリア
ミドなどのほか、耐熱性のポリフェニレンサルファイ
ド、ポリアセタールなどが用いられている。このような
主成分である合成樹脂に添加される繊維状補強材として
は、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維およびチタン酸カ
リウムウィスカ等があり、固体潤滑剤としては、四フッ
化エチレン樹脂ならびに黒鉛などが知られている。
【０００３】このような摺動部材は、摺動相手となる金
属または他の合成樹脂材などに対して低摩擦性であるこ
とはもちろんのこと、相手材を損傷せず且つ優れた耐磨
耗性が要求される。
属または他の合成樹脂材などに対して低摩擦性であるこ
とはもちろんのこと、相手材を損傷せず且つ優れた耐磨
耗性が要求される。
【０００４】しかしながら、前記の繊維状補強材のうち
炭素繊維は、硬質であるため摺動相手を損傷しやすく、
また芳香族ポリアミド繊維あるいはチタン酸カリウムウ
ィスカは、相手材に対する損傷度合いは低いものの、耐
磨耗性が十分ではない。
炭素繊維は、硬質であるため摺動相手を損傷しやすく、
また芳香族ポリアミド繊維あるいはチタン酸カリウムウ
ィスカは、相手材に対する損傷度合いは低いものの、耐
磨耗性が十分ではない。
【０００５】このような難点の改善を試みた摺動部材組
成物としては、特開平３−２３９７５６号公報に開示さ
れているように、酸化亜鉛ウィスカ１〜３０容量％、芳
香族ポリアミド繊維０〜３０容量％、四フッ化エチレン
樹脂などの固体潤滑剤３〜３０容量％および残部合成樹
脂からなるもの、あるいは更に改良したものとして、特
開平６−２７９６８９号公報に開示されているところの
硫酸カルシウムウィスカ、ホウ酸アルミニウムウィス
カ、硫酸マグネシウムウィスカ、短繊維状合成珪酸カル
シウム水和物およびチタン酸バリウムウィスカからなる
群から選ばれる一種類以上のウィスカ１〜３０容量％な
らびに芳香族ポリアミド繊維１〜３０容量％、固体潤滑
剤３〜３０容量％および残部樹脂からなるものが知られ
ているが、特に硫酸カルシウムウィスカおよびチタン酸
バリウムウィスカを用いたものが優れた特性を表してい
る。
成物としては、特開平３−２３９７５６号公報に開示さ
れているように、酸化亜鉛ウィスカ１〜３０容量％、芳
香族ポリアミド繊維０〜３０容量％、四フッ化エチレン
樹脂などの固体潤滑剤３〜３０容量％および残部合成樹
脂からなるもの、あるいは更に改良したものとして、特
開平６−２７９６８９号公報に開示されているところの
硫酸カルシウムウィスカ、ホウ酸アルミニウムウィス
カ、硫酸マグネシウムウィスカ、短繊維状合成珪酸カル
シウム水和物およびチタン酸バリウムウィスカからなる
群から選ばれる一種類以上のウィスカ１〜３０容量％な
らびに芳香族ポリアミド繊維１〜３０容量％、固体潤滑
剤３〜３０容量％および残部樹脂からなるものが知られ
ているが、特に硫酸カルシウムウィスカおよびチタン酸
バリウムウィスカを用いたものが優れた特性を表してい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のウィスカは柔らかいために相手材への攻撃性は低いも
のの、摺動部材組成物自身の補強という点においては十
分ではない。即ち精密な歯車などの摺動部品を構成する
材料としては、当該組成物自身の磨耗という点において
満足できるものではなかった。そこで本発明は、摩擦係
数を上げることなく、摺動部材組成物の補強を行ない、
且つ当該組成物自身の磨耗量が少ない摺動部材組成物を
得ることを課題とする。
のウィスカは柔らかいために相手材への攻撃性は低いも
のの、摺動部材組成物自身の補強という点においては十
分ではない。即ち精密な歯車などの摺動部品を構成する
材料としては、当該組成物自身の磨耗という点において
満足できるものではなかった。そこで本発明は、摩擦係
数を上げることなく、摺動部材組成物の補強を行ない、
且つ当該組成物自身の磨耗量が少ない摺動部材組成物を
得ることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、このよう
な事情に鑑み鋭意試験研究を重ねた結果、主成分である
合成樹脂に、無機物表面に撥水性を付与できる物質を、
半水石膏の繊維合成時に繊維表面に吸着させた半水石膏
繊維を充てん剤として配合することにより本発明を完遂
するに至った。
な事情に鑑み鋭意試験研究を重ねた結果、主成分である
合成樹脂に、無機物表面に撥水性を付与できる物質を、
半水石膏の繊維合成時に繊維表面に吸着させた半水石膏
繊維を充てん剤として配合することにより本発明を完遂
するに至った。
【０００８】本発明の実施において使用される合成樹脂
は、特に限定されるものではないが、ポリフェニレンサ
ルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタ
ール、ポリイミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂
およびエポキシ樹脂などの耐熱性樹脂がより好ましい。
は、特に限定されるものではないが、ポリフェニレンサ
ルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタ
ール、ポリイミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂
およびエポキシ樹脂などの耐熱性樹脂がより好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施において使用される
石膏繊維は、特願平１１−２３０９３８号に記載されて
いる方法により製造される無機物表面に撥水性を付与で
きる物質を半水石膏の繊維合成時に繊維表面に吸着させ
た半水石膏繊維であって、これを加熱して得られる可溶
性無水石膏繊維および不溶性無水石膏繊維は、繊維表面
に吸着している撥水性付与物質が揮発してしまうので好
ましくない。
石膏繊維は、特願平１１−２３０９３８号に記載されて
いる方法により製造される無機物表面に撥水性を付与で
きる物質を半水石膏の繊維合成時に繊維表面に吸着させ
た半水石膏繊維であって、これを加熱して得られる可溶
性無水石膏繊維および不溶性無水石膏繊維は、繊維表面
に吸着している撥水性付与物質が揮発してしまうので好
ましくない。
【００１０】石膏繊維の形状は特に限定されるものでは
ないが、補強材として使用する場合には、径が２μｍ以
下、好ましくは１μｍ以下が効果的であり、アスペクト
比が２０以上、好ましくは４０以上であることが必要で
ある。また、適宜各種処理剤を使用して石膏繊維表面の
改質を行うことができる。
ないが、補強材として使用する場合には、径が２μｍ以
下、好ましくは１μｍ以下が効果的であり、アスペクト
比が２０以上、好ましくは４０以上であることが必要で
ある。また、適宜各種処理剤を使用して石膏繊維表面の
改質を行うことができる。
【００１１】石膏繊維の配合量は、合成樹脂組成物に対
して１〜４０容量％までの範囲にすべきである。１容量
％以下では充分な繊維補強の効果が現れないし、４０容
量％以上では成形時の溶融粘度が高くなり過ぎ、成形不
良となる可能性が高いからである。
して１〜４０容量％までの範囲にすべきである。１容量
％以下では充分な繊維補強の効果が現れないし、４０容
量％以上では成形時の溶融粘度が高くなり過ぎ、成形不
良となる可能性が高いからである。
【００１２】また本発明の実施において、他の繊維ある
いは固体潤滑剤を併用することができる。他の繊維とし
ては、芳香族ポリアミド繊維が好ましく、その配合量を
１〜２０容量％までの範囲にすべきである。１容量％以
下では充分な繊維補強の効果が得られず、２０容量％以
上では成形時の溶融粘度が高くなり過ぎて成形不良とな
る可能性が高いからである。また固体潤滑剤としては、
四フッ化エチレン樹脂、黒鉛および二硫化モリブデンな
どが挙げられる。
いは固体潤滑剤を併用することができる。他の繊維とし
ては、芳香族ポリアミド繊維が好ましく、その配合量を
１〜２０容量％までの範囲にすべきである。１容量％以
下では充分な繊維補強の効果が得られず、２０容量％以
上では成形時の溶融粘度が高くなり過ぎて成形不良とな
る可能性が高いからである。また固体潤滑剤としては、
四フッ化エチレン樹脂、黒鉛および二硫化モリブデンな
どが挙げられる。
【００１３】
【作用】軸受あるいは歯車に使用される材料には、それ
自身が磨耗しないこと及び相手材を傷つけない特性が求
められる。硫酸カルシウムウィスカならびにチタン酸バ
リウムウィスカを用いた場合、それらウィスカの硬度が
低いために相手材を傷つけることはないが、その材料自
身の磨耗を低減することに限界があった。これに対し
て、特願平１１−２６９４４７号に記載されている半水
石膏繊維を用いた樹脂組成物では、繊維および樹脂との
密着力が大きく、この密着力が弾性領域においては弾性
率に、弾性領域を越すと伸びの向上に寄与していると考
えられる。それゆえ、これを用いた樹脂組成物は、それ
以外の方法で作られた硫酸カルシウムウィスカあるいは
チタン酸バリウムウィスカで補強した場合に比べ、相手
材への攻撃性や摩擦特性については同等でありながら、
当該樹脂組成物自身の磨耗が少なくなると考えられる。
自身が磨耗しないこと及び相手材を傷つけない特性が求
められる。硫酸カルシウムウィスカならびにチタン酸バ
リウムウィスカを用いた場合、それらウィスカの硬度が
低いために相手材を傷つけることはないが、その材料自
身の磨耗を低減することに限界があった。これに対し
て、特願平１１−２６９４４７号に記載されている半水
石膏繊維を用いた樹脂組成物では、繊維および樹脂との
密着力が大きく、この密着力が弾性領域においては弾性
率に、弾性領域を越すと伸びの向上に寄与していると考
えられる。それゆえ、これを用いた樹脂組成物は、それ
以外の方法で作られた硫酸カルシウムウィスカあるいは
チタン酸バリウムウィスカで補強した場合に比べ、相手
材への攻撃性や摩擦特性については同等でありながら、
当該樹脂組成物自身の磨耗が少なくなると考えられる。
【００１４】以下本発明を、実施例によって具体的に説
明する。なお、これらの試験における評価方法は、次に
示した試験方法によって行ったものである。 ＜摩耗係数の測定＞ 相手材：ガラス繊維強化ポリイミドアミドおよびポリエ
ーテルイミドの配合物 滑り速度：６ｍ／分 面圧：５ｋｇｆ／ｃｍ２ 温度：１２０℃ 潤滑剤：なし ＜歯車耐久試験＞ 試験機：動力吸収型の歯車耐久試験機 歯車Ａ：試験片（摩耗量を測定する）；モジュール
（ｍ）＝１、歯数（Ｚ）＝３５、歯幅（ｂ）＝８ 歯車Ｂ：相手材（ガラス繊維強化ポリイミドアミドおよ
びポリエーテルイミドの配合物）；モジュール（ｍ）＝
１、歯数（Ｚ）＝４７、歯幅（ｂ）＝８ 負荷トルク：５ｋｇｆ−ｃｍ 回転数：３００ｒｐｍ 試験時間：５００時間
明する。なお、これらの試験における評価方法は、次に
示した試験方法によって行ったものである。 ＜摩耗係数の測定＞ 相手材：ガラス繊維強化ポリイミドアミドおよびポリエ
ーテルイミドの配合物 滑り速度：６ｍ／分 面圧：５ｋｇｆ／ｃｍ２ 温度：１２０℃ 潤滑剤：なし ＜歯車耐久試験＞ 試験機：動力吸収型の歯車耐久試験機 歯車Ａ：試験片（摩耗量を測定する）；モジュール
（ｍ）＝１、歯数（Ｚ）＝３５、歯幅（ｂ）＝８ 歯車Ｂ：相手材（ガラス繊維強化ポリイミドアミドおよ
びポリエーテルイミドの配合物）；モジュール（ｍ）＝
１、歯数（Ｚ）＝４７、歯幅（ｂ）＝８ 負荷トルク：５ｋｇｆ−ｃｍ 回転数：３００ｒｐｍ 試験時間：５００時間
【００１５】
【実施例】［実施例１〜２、比較例１〜２］以下の原料
を表１に示した割合で配合して押し出し後、試験片を成
形した。これらの試験結果は表１に示したとおりであっ
た。 （１）ポリフェニレンサルファイド〔以下ＰＰＳと略記
する〕（東ソーサスティール、＃１６０） （２）芳香族ポリアミド繊維〔以下ＰＡ繊維と略記す
る〕（帝人、コーネックス） （３）石膏繊維１：以下の方法で合成した繊維を用い
た。 ２ｍｏｌ／ｌの塩化カルシウム水溶液に、３ｇ／ｌにな
るようにパラフィンを加え、ここに塩化カルシウム水溶
液の４倍量の０．５ｍｏｌ／ｌの硫酸ナトリウム水溶液
を、両者を各々煮沸したのち、５秒程度で滴下した。得
られたスラリーを固液分離し、８０℃で乾燥して、径２
μｍ、長さ５０μｍの半水石膏繊維を得た。 （４）石膏繊維２：以下の方法で合成した繊維を用い
た。１ｍｏｌ／ｌの塩化カルシウム水溶液に、１．５ｇ
／ｌになるようにステアリン酸マグネシウムを加え、こ
こに塩化カルシウム水溶液の２倍量の０．５ｍｏｌ／ｌ
の硫酸ナトリウム水溶液を、両者を各々煮沸したのち、
５分程度で滴下した。得られたスラリーを固液分離し、
８０℃で乾燥して、径１μｍ、長さ１００μｍの半水石
膏繊維を得た。 （５）硫酸カルシウムウィスカ（大日精化、フランクリ
ンファイバーＡ−３０） （６）チタン酸バリウムウィスカ（大塚化学） （７）四フッ化エチレン樹脂〔以下ＰＴＦＥと略記す
る〕（喜多村、ＫＴ４００Ｈ）
を表１に示した割合で配合して押し出し後、試験片を成
形した。これらの試験結果は表１に示したとおりであっ
た。 （１）ポリフェニレンサルファイド〔以下ＰＰＳと略記
する〕（東ソーサスティール、＃１６０） （２）芳香族ポリアミド繊維〔以下ＰＡ繊維と略記す
る〕（帝人、コーネックス） （３）石膏繊維１：以下の方法で合成した繊維を用い
た。 ２ｍｏｌ／ｌの塩化カルシウム水溶液に、３ｇ／ｌにな
るようにパラフィンを加え、ここに塩化カルシウム水溶
液の４倍量の０．５ｍｏｌ／ｌの硫酸ナトリウム水溶液
を、両者を各々煮沸したのち、５秒程度で滴下した。得
られたスラリーを固液分離し、８０℃で乾燥して、径２
μｍ、長さ５０μｍの半水石膏繊維を得た。 （４）石膏繊維２：以下の方法で合成した繊維を用い
た。１ｍｏｌ／ｌの塩化カルシウム水溶液に、１．５ｇ
／ｌになるようにステアリン酸マグネシウムを加え、こ
こに塩化カルシウム水溶液の２倍量の０．５ｍｏｌ／ｌ
の硫酸ナトリウム水溶液を、両者を各々煮沸したのち、
５分程度で滴下した。得られたスラリーを固液分離し、
８０℃で乾燥して、径１μｍ、長さ１００μｍの半水石
膏繊維を得た。 （５）硫酸カルシウムウィスカ（大日精化、フランクリ
ンファイバーＡ−３０） （６）チタン酸バリウムウィスカ（大塚化学） （７）四フッ化エチレン樹脂〔以下ＰＴＦＥと略記す
る〕（喜多村、ＫＴ４００Ｈ）
【００１６】
【表１】
【００１７】表１の結果から、実施例１〜２の摺動部材
は比較例１〜２の場合に比べて、磨耗量が著しく少な
く、優れた摺動部材であることが認められる。
は比較例１〜２の場合に比べて、磨耗量が著しく少な
く、優れた摺動部材であることが認められる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、合成樹脂を主成分とし
て、無機表面に撥水性を付与できる物質が成長時に吸着
している半水石膏繊維で補強した摺動部材は、従来のも
のに比べて磨耗量が少なく、軸受などの摺動部材として
有用なものである。
て、無機表面に撥水性を付与できる物質が成長時に吸着
している半水石膏繊維で補強した摺動部材は、従来のも
のに比べて磨耗量が少なく、軸受などの摺動部材として
有用なものである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ０８Ｊ 5/16 Ｃ０８Ｊ 5/16 Ｃ１０Ｎ 20:06 Ｃ１０Ｎ 20:06 Ｂ 40:02 40:02
Claims (1)
- 【請求項１】 主成分である合成樹脂に、無機物表面に
撥水性を付与できる物質を半水石膏の繊維合成時に繊維
表面に吸着させた半水石膏繊維を配合したことを特徴と
する摺動部材組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27585699A JP2001098109A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 摺動部材組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27585699A JP2001098109A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 摺動部材組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001098109A true JP2001098109A (ja) | 2001-04-10 |
Family
ID=17561396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27585699A Pending JP2001098109A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 摺動部材組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001098109A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007119638A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Chubu Electric Power Co Inc | ポリアリーレンスルフィド系成形材料及びｐｐｓ系成形品 |
-
1999
- 1999-09-29 JP JP27585699A patent/JP2001098109A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007119638A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Chubu Electric Power Co Inc | ポリアリーレンスルフィド系成形材料及びｐｐｓ系成形品 |
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