JP2001123061A - 摺動用樹脂組成物 - Google Patents

摺動用樹脂組成物

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JP2001123061A
JP2001123061A JP30290799A JP30290799A JP2001123061A JP 2001123061 A JP2001123061 A JP 2001123061A JP 30290799 A JP30290799 A JP 30290799A JP 30290799 A JP30290799 A JP 30290799A JP 2001123061 A JP2001123061 A JP 2001123061A
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sliding
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less
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Izuru Matsuhashi
出 松橋
Shinichiro Arai
慎一郎 荒井
Hitoshi Oda
斉 小田
Kengo Iwahara
健吾 岩原
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Nichias Corp
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Nichias Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた耐摩擦性を示し、相手材が軟質材
の場合にも相手材を損傷させにくく、かつ低線膨張係数
を有する摺動用樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 炭素繊維5〜25重量%、ポリテト
ラフルオロエチレン1〜15重量%、モ−ス硬度3以下
の無機ウィスカ5〜25重量%、及び残部がポリフェニ
レンサルファイド樹脂からなる摺動用樹脂組成物であっ
て、前記炭素繊維と前記無機ウィスカの合計量が30重
量%以下である上記摺動用樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、優れた耐摩擦性を
示し、相手材が軟質材の場合にも相手材を損傷させにく
く、かつ低線膨張係数を有する摺動用樹脂組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ポリフェニレンサルファイド樹脂(以下
PPS樹脂と称する)は耐熱性、耐薬品性に優れた熱可
塑性樹脂として知られており、多くの産業分野において
使用されている。しかし、このPPS樹脂は自己潤滑性
に乏しいため、摺動材料として使用する場合には別途潤
滑剤等を添加して摺動性を付与しなければならない。そ
こで、PPS樹脂に黒鉛、ポリテトラフルオロエチレン
(以下PTFEと称する)、芳香族ポリアミド等の固体潤
滑剤或いはガラス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊
維等の補強繊維を充填した樹脂組成物が提案されてい
る。特に低硬度の黒鉛、PTFE、芳香族ポリアミド等
を添加、混合して成形した樹脂組成物は相手材が軟質材
の場合に相手材を損傷し難い事から、軟質材用摺動材料
として好適であることが知られている。
【0003】しかし、例えば、摺動材料の一種であるチ
ップシールと呼ばれるスクロール型コンプレッサー用シ
ール部材のような、相手材として軟質金属であるアルミ
ニウム合金が使用され、さらに高荷重が負荷され、高速
で摺動するというような樹脂製摺動材料としては比較的
過酷な条件で使用される部材では、炭素繊維を含まない
配合が一般的である。例えば、特開平7−21571号
には炭素繊維を含まない配合(PPS、フッ素樹脂、芳
香族ポリアミド、モース硬度2〜3の無機ウィスカ)が
開示されており、炭素繊維で強化した潤滑性樹脂組成物
はアルミニウム等の軟質金属製の摺動相手材を損傷し易
くさらに相手材摩耗粉の発生によってシール部材自体も
摩耗し易くなる、と記載されている。また、特開平6−
279689号公報、特開平8−283494号公報及
び特開平9−87533号公報においても同様の理由に
より、炭素繊維の代わりに芳香族ポリアミドを用いた配
合、すなわちPPS、フッ素樹脂、固体潤滑剤及び芳香
族ポリアミドを組み合わせた配合が提案されている。し
かし、芳香族ポリアミドを使用した場合、芳香族ポリア
ミドは吸湿性があるため、周囲の湿度により組成物の寸
法変化が大きい事や、急速に高温にした場合に内在する
水分が気化、膨張し、クラック等を生ずるという問題が
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、優れ
た耐摩擦性を示し、相手材が軟質材の場合にも相手材を
損傷させにくく、かつ低線膨張係数を有する摺動用樹脂
組成物を提供する事を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意研究を行った結果、炭素繊維の使用が軟
質金属製の摺動相手材を損傷し易くさらに相手材摩耗粉
の発生によってシール部材自体も摩耗し易くなるという
従来の知見にも関わらず、炭素繊維を含む一定の配合か
らなる摺動用組成物により上記課題が解決される事を見
出した。すなわち、本発明は、炭素繊維5〜25重量
%、PTFE1〜15重量%、モ−ス硬度3以下の無機
ウィスカ5〜25重量%、及び残部がPPS樹脂からな
り、並びに炭素繊維と無機ウィスカの合計量が30重量
%以下である摺動用樹脂組成物である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の摺動用樹脂組成物は、炭
素繊維5〜25重量%、PTFE1〜15重量%、モ−
ス硬度3以下の無機ウィスカ5〜25重量%、及び残部
がPPS樹脂からなり、並びに炭素繊維と無機ウィスカ
の合計量が30重量%以下であることを特徴とする。
【0007】[炭素繊維]本発明の摺動用樹脂組成物にお
ける炭素繊維の種類は特に限定されないが、補強効果を
向上させるためには繊維長が長い方が好ましい。従っ
て、ミルドファイバーも使用できるが、チョップドファ
イバーの方がより好ましい。
【0008】本発明の研究において、樹脂組成物の耐摩
耗性への炭素繊維の影響について以下の点が認められ
た。炭素繊維は表面酸化処理の程度により表面官能基の
量が変化するため、表面の濡れ性が変化し、この濡れ性
に依存して炭素繊維の脱落の多少が生じる。そして炭素
繊維が脱落すると脱落した部位は補強効果が無くなるた
め耐摩耗性が低下する。また脱落した炭素繊維が摺動面
に介在すると砥粒となって相手材を損傷し、損傷を受け
た相手材表面が更に摺動用樹脂組成物の摩耗を助長す
る。従って、炭素繊維の表面酸化処理の程度、すなわち
表面官能基の量に依存して耐摩耗性が変化する。この表
面官能基の量を間接的に示す値として表面張力の値を用
いる事ができる。すなわち、表面官能基の量が多いほ
ど、表面張力が大きくなる。従って、本発明において炭
素繊維の表面張力はある程度大きい方が好ましい。本発
明において炭素繊維の好ましい表面張力は0.06N/
m以上である。
【0009】なお、炭素繊維の表面張力は、例えばチョ
ップドファイバーの場合、サイジング剤を溶剤等で洗浄
し乾燥した後、綿塊状となった炭素繊維上に表面張力既
知液を滴下し、その液を綿塊状の炭素繊維がはじくか、
しみ込むかによって判断できる。例えば、表面張力0.
06N/mの溶液をはじけば、その炭素繊維の表面張力
は0.06N/mを越える値であり、溶液がしみ込めば
炭素繊維の表面張力は0.06N/m未満である。
【0010】また、本発明における炭素繊維の引張弾性
率は1×104MPa以上39×104MPa以下である
事が好ましい。炭素繊維の引張弾性率が高すぎる場合に
は、材質的に脆くなるため、混練時、射出成形時にバレ
ル内スクリューのせん断力により炭素繊維は折れ易くな
り、折れて短くなった炭素繊維は補強効果が十分でなく
なり耐摩耗性に劣る結果となる。特に引張弾性率が39
×104MPaを越える炭素繊維の場合には、折れが著
しくなるため好ましくない。
【0011】本発明の樹脂組成物中の炭素繊維の含有量
は5〜25重量%である。5重量%未満の場合には、補
強効果において劣るため耐摩耗性が劣る。また、本発明
において炭素繊維と無機ウィスカの合計量は30重量%
以下である。合計量が30重量%を越えると、炭素繊維
及び無機ウィスカを支えているPPS層が薄くなるため
脆くなり耐摩耗性が低下すると共に、炭素繊維と無機ウ
ィスカの合計充填量が増える事により混合物の流動性が
低下するため成形性が低下する。
【0012】[無機ウィスカ]無機ウィスカは本発明にお
いて、組成物の耐摩耗性を向上させると同時に線膨張係
数を抑制するために必要である。本発明における無機ウ
ィスカは摺動時に軟質相手材の損傷を極力抑えるため
に、相手材の硬さと同程度以下の軟質ウィスカを使用す
る事が必要である。摺動時の相手材として多用されるア
ルミニウムはモース硬度が3であるため、本発明におけ
る無機ウィスカはモース硬度が3以下である事が必要で
ある。モース硬度が3以下である無機ウィスカの例とし
ては、石膏ウィスカ、炭酸カルシウムウィスカ、塩基性
硫酸マグネシウムウィスカ等が挙げられるが、これらに
限定されない。なお、ウィスカとPPS樹脂とをより強
固に密着させる目的で、表面処理を施したウィスカを使
用してPPS樹脂との濡れ性を向上させる事も有効であ
る。本発明の摺動用樹脂組成物中の無機ウィスカの含有
量は5〜25重量%である。ウィスカが5重量%未満で
ある場合には、線膨張係数の抑制効果が不充分であり望
ましくない。無機ウィスカと炭素繊維の合計量は30重
量%以下であり、30重量%を越えると耐摩耗性が低下
し、充填量が増える事により成形性が低下する事は上述
した通りである。
【0013】[PTFE]本発明においてPTFEは摺動
用樹脂組成物に潤滑性を与え、摺動時の摩擦係数を低減
させるために必要である。本発明におけるPTFEとし
ては、一般に市販されているいずれのものも用いる事が
できるが、特に低分子量PTFE、より好ましくは数平
均分子量5000〜50000のPTFEが挙げられ
る。PTFEの使用量は1〜15重量%である。PTF
Eが1重量%未満の場合、潤滑性が付与されないため摩
擦係数が低下せず、また15重量%を越えると分散不良
を生じ摺動性にムラを生じさせると共に強度の低下を引
き起こし、望ましくない。
【0014】[PPS樹脂]本発明におけるPPS樹脂は
下記一般式(I)で表される合成樹脂であり、架橋型、セ
ミリニア型、リニア型の種類を問わず、いずれのものも
用いる事ができる。 −[Ph−S]n− ・・・ (I)
【0015】本発明の摺動用樹脂組成物は、以上述べた
成分を混合、分散した後、適宜成形して用いる。混合、
分散する方法については特に限定するものではなく、通
常広く用いられている方法、例えば各材料をヘンシェル
ミキサー、ボールミル等の混合機により適宜乾式混合し
た後、溶融押し出し機、ニーダー等で溶融混合する方法
を用いる事ができるが、炭素繊維については過度の折れ
による補強効果の低下を避けるためにサイドフィーダー
から添加する事が望ましい。
【0016】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。実施例に使用した材料は以下の通りである。 PPS:T−3AG((株)トープレン製) 炭素繊維:ダイアリードK223GM(三菱化学
(株))、ザイラスGCA−03J301(大阪ガス(株)
製) 無機ウィスカ:塩基性硫酸マグネシウムモスハイジA
((株)宇部マテリアルズ製塩基性硫酸マグネシウム)、ウ
ィスカルA(丸尾カルシウム(株)製炭酸カルシウム PTFE:ゾニールMP1300(三井デュポンフロロ
ケミカル(株)製)
【0017】各成分の混合方法は以下の通りである。ま
ず、PPSパウダーとPTFEパウダーをヘンシェルミ
キサーで混合する。この混合パウダーを二軸押し出し機
のメインフィーダーより供給する。カーボンファイバー
及び無機ウィスカは過度の折れを防ぐためサイドフィー
ダーより供給する。押し出し機内で混練された組成物は
ストランドとして押し出され、ベレタイザーによりペレ
ットとする。
【0018】このペレットを射出成形によりチップシー
ル形状及び13×127×3mmの板を作製し、摺動試験
及び線膨張測定を行った。摺動試験のサンプルは長さ1
12mm×幅2.5mmのチップシール形状(渦巻き形状)で
あり、試験条件は、試験時間1時間、荷重1.96N/
2、周速500rpm(サンプルを固定した器具を回転さ
せる)、相手材アルミ合金(A5056)(表面粗さ5μmR
t)、潤滑油として日本サン石油(株)製冷凍機油スニソ4
GS(鉱油)浸漬中で行った。線膨張係数は、上記板材よ
り5×5×3mmに加工したものを使用し、測定条件は昇
温速度5℃/min、測定機(株)セイコー電子工業製TMA
100、平均線膨張係数算出温度範囲25〜150℃と
した。実施配合及び測定結果を表1及び3に示す。
【0019】[比較例]比較例では無機ウィスカとして炭
酸カルシウムの代わりに下記に示すチタン酸カリウムを
使用した以外は全て実施例と同じ材料を使用した。 無機ウィスカ:ティスモD(大塚化学(株)製チタン酸カ
リウム) 実施例と同様にしてサンプルを作製し、同様の測定を行
った。実施配合及び測定結果を表2及び3に示す。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【表3】
【0023】モース硬度4のチタン酸カリウムウィスカ
を使用した比較例1では、相手材アルミニウムの損傷が
認められ(表3、図2)、また摩耗量も多かったのに対
し、モース硬度が3以下の無機ウィスカを含有する本発
明の樹脂組成物を使用した実施例1〜5では相手材の損
傷が殆ど認められなかった(表3、図1(実施例1の摺動
試験結果))。炭素繊維を添加しなかった比較例2では補
強効果が充分ではなく摩耗量が多くなった。無機ウィス
カを添加しなかった比較例3では本発明の樹脂組成物を
使用した場合に比べて線膨張係数が大きくなった。ま
た、無機ウィスカの合計充填量が40重量%と本発明の
範囲より多い場合には(比較例4)摩耗量が非常に多く
なった。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の樹脂組成物
を使用した場合には摩耗量、相手材の損傷及び線膨張係
数において良好なチップシール材料を得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の摺動用樹脂組成物を用いた場合の摺動
試験用の相手材の表面変化を示す。
【図2】比較例1の摺動用樹脂組成物を用いた場合の摺
動試験用の相手材の表面変化を示す。
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) C08L 27:18) C08L 27:18) (C10M 169/04 (C10M 169/04 107:38 107:38 125:02 125:02 125:10 125:10 151:00) 151:00) C10N 10:02 C10N 10:02 10:04 10:04 20:04 20:04 20:06 20:06 B 40:02 40:02 50:08 50:08 (72)発明者 小田 斉 神奈川県横浜市鶴見区大黒町1−70 ニチ アス株式会社鶴見研究所内 (72)発明者 岩原 健吾 神奈川県横浜市鶴見区大黒町1−70 ニチ アス株式会社鶴見研究所内 Fターム(参考) 4H104 AA04C AA13C AA18C CD02A CG03A EA01C EA10C FA02 LA03 PA01 PA33 4J002 BD152 CN011 DA016 DE237 DG047 DG057 FA046 FA067 FB016 FD016 GM00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭素繊維5〜25重量%、ポリテトラ
    フルオロエチレン1〜15重量%、モ−ス硬度3以下の
    無機ウィスカ5〜25重量%、及び残部がポリフェニレ
    ンサルファイド樹脂からなる摺動用樹脂組成物であっ
    て、前記炭素繊維と前記無機ウィスカの合計量が30重
    量%以下である上記摺動用樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 該炭素繊維の表面張力が0.06N/m
    以上である、請求項1に記載の摺動用樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 該炭素繊維の引張弾性率が39×10
    4MPa以下である、請求項1または2に記載の摺動用
    樹脂組成物。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
JP2007297588A (ja) * 2005-11-11 2007-11-15 Hitachi Chem Co Ltd フェノール樹脂成形材料
JP2010180272A (ja) * 2009-02-03 2010-08-19 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc 低磨耗軸受用組成物及びそれを用いたモーター用軸受
CN101817979A (zh) * 2010-04-16 2010-09-01 煤炭科学研究总院重庆研究院 阻燃抗静电塑料法兰专用材料及其制备方法
KR101014446B1 (ko) * 2005-11-11 2011-02-14 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 수지 성형재료
CN103709751A (zh) * 2013-12-26 2014-04-09 余姚中国塑料城塑料研究院有限公司 一种透波聚苯硫醚复合材料
GB2509365A (en) * 2012-09-20 2014-07-02 Toshiba Kk Reinforced bearing material for marine turbine
WO2015002176A1 (ja) * 2013-07-02 2015-01-08 三菱電線工業株式会社 樹脂組成物およびシール部材
US9441607B2 (en) 2013-10-22 2016-09-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Marine current power generation device

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
JP2007297588A (ja) * 2005-11-11 2007-11-15 Hitachi Chem Co Ltd フェノール樹脂成形材料
KR101014446B1 (ko) * 2005-11-11 2011-02-14 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 수지 성형재료
JP2010180272A (ja) * 2009-02-03 2010-08-19 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc 低磨耗軸受用組成物及びそれを用いたモーター用軸受
CN101817979A (zh) * 2010-04-16 2010-09-01 煤炭科学研究总院重庆研究院 阻燃抗静电塑料法兰专用材料及其制备方法
GB2509365A (en) * 2012-09-20 2014-07-02 Toshiba Kk Reinforced bearing material for marine turbine
GB2509365B (en) * 2012-09-20 2015-06-03 Toshiba Kk Marine current power generation device
WO2015002176A1 (ja) * 2013-07-02 2015-01-08 三菱電線工業株式会社 樹脂組成物およびシール部材
JP2015010225A (ja) * 2013-07-02 2015-01-19 三菱電線工業株式会社 樹脂組成物およびシール部材
CN105339432A (zh) * 2013-07-02 2016-02-17 三菱电线工业株式会社 树脂组合物和密封部件
US9441607B2 (en) 2013-10-22 2016-09-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Marine current power generation device
CN103709751A (zh) * 2013-12-26 2014-04-09 余姚中国塑料城塑料研究院有限公司 一种透波聚苯硫醚复合材料

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