JP2003335939A - 摺動部材用樹脂組成物および摺動部材 - Google Patents

摺動部材用樹脂組成物および摺動部材

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JP2003335939A JP2002147173A JP2002147173A JP2003335939A JP 2003335939 A JP2003335939 A JP 2003335939A JP 2002147173 A JP2002147173 A JP 2002147173A JP 2002147173 A JP2002147173 A JP 2002147173A JP 2003335939 A JP2003335939 A JP 2003335939A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルミニウム合金などの軟質金属を相手材と
する場合において、優れた摩擦摩耗特性を発揮する摺動
部材用樹脂組成物および摺動部材を提供すること。 【解決手段】 ポリエチレン樹脂0.5〜30重量%と
炭化水素系ワックス1〜15重量%と炭酸塩0.1〜5
重量%と残部ポリアミド樹脂とからなる摺動部材用樹脂
組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、摺動部材用樹脂組
成物に関し、詳しくは、アルミニウム合金などの軟質金
属を摺動相手材として使用した場合において、とくに優
れた摩擦摩耗特性を発揮する摺動部材用樹脂組成物およ
び摺動部材に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、ポリアミド樹脂、ポリアセタ
ール樹脂などの熱可塑性合成樹脂は、機械的強度、耐摩
耗性に優れるため、軸受、歯車などの機械要素として広
く使用されている。しかしながら、これらの合成樹脂は
樹脂単独では充分な摩擦摩耗特性が得られないため、こ
れらの樹脂に黒鉛、二硫化モリブデン、四ふっ化エチレ
ン樹脂などの固体潤滑剤、鉱油やロウなどの潤滑油剤を
含有したり、ポリエチレン樹脂などの低摩擦性を有する
他の合成樹脂を配合したりして摩擦摩耗特性の向上を図
っている。
【0003】例えば、ポリエチレン樹脂を配合した樹脂
組成物として、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、
ポリエステル樹脂およびポリカーボネート樹脂から選ば
れる熱可塑性樹脂70〜98重量%と、超高分子量ポリ
エチレン樹脂粉末2〜30重量%とを溶融混練してなる
熱可塑性樹脂組成物が知られている(特公昭63−65
232号公報)。
【0004】一方、合成樹脂製の摺動部材に限らず、軸
受などの摺動部材においては、相手材、例えば軸の材
質、表面性状なども優れた摩擦摩耗特性を得るためには
重要な要素となる。近年の複写機などOA機器の発達に
ともない、軽量化が要求される機械装置、機器類におい
ては、摺動相手材としてアルミニウム合金の使用が不可
欠とされており、アルミニウム合金を相手材とした場合
においても、良好な摩擦摩耗特性が要求される。
【0005】上述した特公昭63−65232号公報に
開示された熱可塑性樹脂組成物からなる摺動部材は、ア
ルミニウム合金を相手材とする摺動においては、摩擦係
数が高く、摩耗量も大きいという問題があり、上記の要
求を満たしているとは言い難いものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の実情に
鑑みなされたもので、その目的は、アルミニウム合金な
どの軟質金属を相手材とする場合において、優れた摩擦
摩耗特性を発揮する摺動部材用樹脂組成物および摺動部
材を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するべく鋭意研究を重ねた結果、ポリアミド樹脂を
主成分とし、これに一定割合のポリエチレン樹脂、炭化
水素系ワックスおよび炭酸塩を配合した樹脂組成物、あ
るいはこの樹脂組成物にさらにフェノキシ樹脂を配合し
た樹脂組成物からなる摺動部材が、上記目的を達成し得
るとの知見を得た。
【0008】本発明は上記知見に基づき完成されたもの
であり、本発明によれば、上記目的は、ポリエチレン樹
脂0.5〜30重量%と、炭化水素系ワックス1〜15
重量%と、炭酸塩0.1〜5重量%と、残部ポリアミド
樹脂とからなる摺動部材用樹脂組成物によって達成され
る。
【0009】また、本発明によれば、上記目的は、上記
成分組成からなる樹脂組成物に、さらにフェノキシ樹脂
3〜25重量%を配合した摺動部材用樹脂組成物によっ
ても達成される。
【0010】さらに、本発明によれば、上記目的は、上
記成分組成からなる樹脂組成物に、さらに燐酸塩が含有
され、かつ該燐酸塩と炭酸塩との合計が0.1〜5重量
%である摺動部材用樹脂組成物によっても達成される。
【0011】また、本発明によれば、上記目的は、これ
ら摺動部材用樹脂組成物を成形してなる摺動部材によっ
ても達成される。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を説明する。先ず、
摺動部材用樹脂組成物について説明する。本発明の摺動
部材用樹脂組成物においては、主成分としてポリアミド
樹脂を使用し、配合成分としてポリエチレン樹脂、炭化
水素系ワックスおよび炭酸塩を使用する。
【0013】主成分をなすポリアミド樹脂は、脂肪族ポ
リアミド樹脂であり、具体的には、ナイロン6、ナイロ
ン66、ナイロン610、ナイロン11、ナイロン12
等が挙げられ、これらの一種もしくは二種が選択されて
使用される。
【0014】本発明で使用するポリエチレン樹脂として
は、低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレ
ン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン
樹脂が挙げられる。また、超高分子量ポリエチレン樹
脂、超高分子量ポリエチレン成分と低分子量ポリエチレ
ン成分とからなる高分子量ポリエチレン樹脂も使用でき
る。
【0015】また、エチレンと少量の他のα−オレフィ
ン、例えばプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1
−オクテン、4−メチル−1−ペンテン等との共重合体
も使用できる。さらに、前記エチレン単独重合体または
共重合体が、不飽和カルボン酸、その誘導体またはビニ
ル系重合体などにより変性されたポリエチレン樹脂も使
用できる。この変性ポリエチレン樹脂は、ポリアミド樹
脂との親和性を向上させる。
【0016】上記の不飽和カルボン酸としては、アクリ
ル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒ
ドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン
酸、エンドシス−ビシクロ[2,2,1]ヘプト−5−
エン−2,3−ジカルボン酸(ナジック酸)等が挙げら
れる。また、不飽和カルボン酸の誘導体としては、塩化
マレニル、マレイミド、アクリル酸アミド、メタクリル
酸アミド、グリシジルメタクリレート、無水マレイン
酸、無水シトラコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイ
ン酸ジメチル、グリシジルマレエート等が挙げられる。
これらの不飽和カルボン酸またはその誘導体は、単独で
または組合わせて使用される。とくに、不飽和ジカルボ
ン酸またはその酸無水物が好ましく、マレイン酸、ナジ
ック酸またはこれらの酸無水物がより好ましい。
【0017】ポリエチレン樹脂をカルボン酸またはその
誘導体で変性する方法としては、不飽和カルボン酸また
はその誘導体から選ばれるグラフトモノマーをポリエチ
レン樹脂にグラフト重合する方法が挙げられる。グラフ
ト重合する方法としては、従来公知の方法が採用でき
る。例えば、ポリエチレン樹脂を溶融し、グラフトモノ
マーを添加してグラフト重合する方法あるいはポリエチ
レン樹脂を溶媒に溶解し、グラフトモノマーを添加して
グラフト重合する方法である。このとき、ラジカル開始
剤を併用するのが好ましい。グラフトモノマーの添加割
合としては、ポリエチレン樹脂100重量部に対して
0.01〜10重量部が好ましい。
【0018】ビニル系重合体としては、ポリスチレン、
ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−スチレ
ン共重合体などが挙げられる。
【0019】ポリエチレン樹脂をビニル系重合体で変性
する方法としては、ポリエチレン樹脂の懸濁水溶液に、
スチレン等のビニル単量体、ベンゾイルペルオキシド等
のラジカル重合開始剤およびt−ブチルペルオキシメタ
クリロイロキシエチルカーボネート等の有機過酸化物含
有ビニルモノマーからなる溶液を添加して、ラジカル重
合開始剤、有機過酸化物含有ビニルモノマーおよびビニ
ル単量体をポリエチレン樹脂に含浸させた後、ポリエチ
レン樹脂中でビニル単量体と有機過酸化物含有ビニルモ
ノマーとを重合して有機ペルオキシド基含有ビニル系重
合体を生成し、得られた樹脂組成物を、または、この樹
脂組成物にポリエチレン樹脂を加えたものを溶融混練す
ることによって、ビニル系重合体がグラフトしたポリエ
チレン樹脂を得る方法が挙げられる。ビニル系重合体で
変性されたポリエチレン樹脂中のビニル系重合体の含有
割合は、10〜60重量%が好ましい。
【0020】上記のようなビニル系共重合体がグラフト
したポリエチレン樹脂の市販品としては、日本油脂製の
「モディパー(商品名)」が挙げられる。
【0021】上述したポリエチレン樹脂は、ポリアミド
樹脂とのポリマーアロイの形態で配合されるのが好まし
い。このポリマーアロイとしては、ポリエチレン樹脂2
0〜50重量%とポリアミド樹脂80〜50重量%から
なる。
【0022】主成分をなすポリアミド樹脂に、上記ポリ
エチレン樹脂を配合することにより成形性を向上させ
る。また、摺動部材の摩擦係数を低下させ、相手材に対
するアタック性を緩和し、かつなじみ性を向上させる。
ポリエチレン樹脂の配合量は通常0.5〜30重量%、
好ましくは5〜25重量%、さらに好ましくは10〜2
0重量%である。ポリエチレン樹脂の配合量が0.5重
量%未満の場合は、上記した効果が発揮されず、また配
合量が30重量%を超える場合は、耐摩耗性を低下させ
るとともに摺動部材としての強度を低下させる。
【0023】本発明で使用する炭化水素系ワックスとし
ては、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、マ
イクロクリスタリンワックスが挙げられる。
【0024】これらの炭化水素系ワックスは、摺動部材
の低摩擦性に寄与するとともに相手材の損傷を著しく低
減させるものである。炭化水素系ワックスの配合量は通
常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%、さらに
好ましくは5〜7重量%である。炭化水素系ワックスの
配合量が1重量%未満の場合は、低摩擦性に充分寄与せ
ず、また配合量が15重量%を超えると成形性を著しく
低下させるとともに摺動部材としての強度を低下させ
る。
【0025】本発明で使用する炭酸塩としては、アルカ
リ金属あるいはアルカリ土類金属の炭酸塩を挙げること
ができる。具体的には、炭酸リチウム、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウムおよびこれらの混合物を挙げることが
できる。
【0026】これら炭酸塩は、それ自体何ら潤滑性を示
すものではないが、前記ポリアミド樹脂、ポリエチレン
樹脂および炭化水素系ワックスからなる成分組成に配合
されることにより、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂
および炭化水素系ワックスの混合被膜の相手材表面への
造膜性を助長し、かつ該被膜の相手材表面への保持性を
高め、被膜の耐久性を高めるという効果を発揮する。
【0027】そして、これら炭酸塩は、均一な樹脂組成
物を得るためには平均粒径が20μm以下のものが好ま
しい。また、炭酸塩中に結晶水を有しているものについ
ては、予め熱処理することによって結晶水を蒸発逸散さ
せてから使用される。炭酸塩の配合量は、0.1〜5重
量%、好ましくは1〜3重量%である。配合量が0.1
重量%より少ないと前記したポリアミド樹脂、ポリエチ
レン樹脂および炭化水素系ワックスの混合被膜の相手材
表面への造膜性、該被膜の相手材表面での保持性、該被
膜の耐久性に効果が発揮されず、また5重量%を超えて
配合すると、前記混合被膜の相手材表面への造膜性に問
題を生じ、相手材表面に良好な混合被膜の形成が行われ
難くなり、結果として摩擦摩耗特性を悪化させるという
欠点が現れる。
【0028】本発明においては、上述した成分組成から
なる摺動部材用樹脂組成物に、さらに一定割合のフェノ
キシ樹脂を配合することができる。本発明で使用するフ
ェノキシ樹脂は、ビスフェノールAとエピクロルヒドリ
ンの縮合によって得られる線状ポリマーで、次の構造式
を有している。
【0029】
【化1】
【0030】このフェノキシ樹脂は、上記ポリアミド樹
脂、ポリエチレン樹脂、炭化水素系ワックスおよび炭酸
塩に所定の割合で配合されることにより、摺動部材の耐
摩耗性を向上させる。そして、その配合量は3〜25重
量%、好ましくは5〜20重量%が適当である。このフ
ェノキシ樹脂の配合量が3重量%未満では、摺動部材の
耐摩耗性の向上に充分な効果が得られず、また25重量
%を超えて配合すると、相手材との摺動において相手材
表面を損傷させる虞があるのと、摺動部材としての機械
的強度を低下させる。
【0031】本発明においては、上述した成分組成から
なる摺動部材用樹脂組成物に、さらに燐酸塩を配合する
ことができる。燐酸塩は、上記炭酸塩と同様、それ自体
何ら潤滑性を示すものではないが、炭酸塩と協働してポ
リアミド樹脂、ポリエチレン樹脂および炭化水素系ワッ
クスの混合被膜の相手材表面への造膜性を助長し、かつ
該被膜の相手材表面への保持性を高め、被膜の耐久性を
高めるという効果を発揮する。
【0032】上述した効果を発揮する燐酸塩としては、
アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属などの金属の第
三燐酸塩、第二燐酸塩、ピロ燐酸塩、亜燐酸塩、メタ燐
酸塩およびこれらの混合物を挙げることができる。この
中でも、第三燐酸塩、第二燐酸塩およびピロ燐酸塩が好
ましい。
【0033】具体的には、燐酸リチウム(Li
)、燐酸水素リチウム(LiHPO)、ピロ燐
酸リチウム(Li)、燐酸カルシウム〔Ca
(PO 〕、燐酸水素カルシウム〔CaHPO
(・2HO)〕、ピロ燐酸カルシウム(Ca
)、燐酸マグネシウム〔Mg(PO・4H
O〕、燐酸水素マグネシウム(MgHPO)、ピロ燐
酸マグネシウム(Mg )、燐酸バリウム〔B
((PO〕、燐酸水素バリウム(BaHPO
)およびピロ燐酸バリウム(Ba)が本発
明で使用する燐酸塩として好ましいものである。
【0034】これら燐酸塩は、均一な樹脂組成物を得る
ためには平均粒径が20μm以下のものが好ましい。ま
た、燐酸塩中に結晶水を有しているものについては、予
め熱処理することによって結晶水を蒸発逸散させてから
使用される。燐酸塩は前記炭酸塩との合計が0.1〜5
重量%、好ましくは1〜3重量%となるように配合され
る。燐酸塩は前記炭酸塩との合計が0.1重量%より少
ないと前記したポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂およ
び炭化水素系ワックスの混合被膜の相手材表面への造膜
性、該被膜の相手材表面での保持性、該被膜の耐久性に
効果が発揮されず、また5重量%を超えて配合すると、
前記混合被膜の相手材表面への造膜性に問題を生じ、相
手材表面に良好な混合被膜の形成が行われ難くなり、結
果として摩擦摩耗特性を悪化させるという欠点が現れ
る。
【0035】本発明の摺動部材用樹脂組成物は、定法に
従い、上述の各成分の所定量をヘンシェルミキサー、ス
ーパーミキサー、ボールミル、タンブラーミキサー等の
混合機によって混合することによって得られる。また、
上記のポリマーアロイは各成分を所定の割合で溶融混練
して得ることができる。
【0036】つぎに、本発明の摺動部材について説明す
る。本発明の摺動部材は、前述の摺動部材用樹脂組成物
を成形して得られる。摺動部材用樹脂組成物の成形は、
直接に射出成形機または押出成形機により成形する方
法、摺動部材用樹脂組成物から得られたペレットを射出
成形機または押出成形機により成形する方法のいずれで
あってもよい。
【0037】本発明の摺動部材は、アルミニウム合金な
どの軟質金属を摺動相手材とした場合において、とくに
摩擦摩耗特性に優れ、事務・情報機器、電装機器、家電
機器などのすべり軸受、すべり軸受装置、シール材など
の摺動接触する摺動部材として使用される。
【0038】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
るが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施
例に限定されるものではない。実施例および比較例で使
用したポリアミド樹脂およびポリエチレン樹脂を下記表
1に示す。
【0039】
【表1】<ポリアミド樹脂> A−1:ナイロン6〔宇部興産社製「宇部ナイロンP1
011F(商品名)」〕 A−2:ナイロン66〔東レ社製「アミランCM300
1N(商品名)」〕 <ポリエチレン樹脂> B−1:無水マレイン酸をグラフトさせた変性ポリエチ
レン樹脂〔三井化学社製高分子量ポリエチレン樹脂「リ
ュブマーL5000(商品名)」100重量部、無水マ
レイン酸1重量部、ベンゾイルペルオキシド0.1重量
部を混合し、押出機で溶融混練して得た。〕 B−2:高密度ポリエチレン樹脂〔三井化学社製「ハイ
ゼックス2100JP(商品名)」〕 B−3:低密度ポリエチレン樹脂にポリスチレンをグラ
フトさせた変性ポリエチレン樹脂(低密度ポリエチレン
70重量%/ポリスチレン30重量%)〔日本油脂社製
「モディパーA1100(商品名)」〕 <フェノキシ樹脂> 東都化成社製「フェノトートYP−50P(商品名)」
【0040】実施例1 ポリアミド樹脂(A−1)97.5重量%、ポリエチレ
ン樹脂(B−1)0.5重量%、炭化水素系ワックスと
してパラフィンワックス1重量%、炭酸塩として炭酸カ
ルシウム1重量%を混合して混合物を作製した後、この
混合物を押出機で溶融混練し、ポリアミド樹脂97.5
重量%、ポリエチレン樹脂0.5重量%、パラフィンワ
ックス1重量%および炭酸カルシウム1重量%からなる
ペレットを作製した。ついで、このペレットを射出成形
機のホッパーに投入し、成形して内径10mm、外径1
4mm、長さ10mmの円筒状試験片(摺動部材)を作
製した。
【0041】実施例2 ポリアミド樹脂(A−1)89重量%、ポリエチレン樹
脂(B−1)5重量%、炭化水素系ワックスとしてポリ
エチレンワックス5重量%、炭酸塩として炭酸リチウム
1重量%を混合して混合物を作製した後、この混合物を
押出機で溶融混練し、ポリアミド樹脂89重量%、ポリ
エチレン樹脂5重量%、ポリエチレンワックス5重量%
および炭酸リチウム1重量%からなるペレットを作製し
た。ついで、前記実施例1と同様に成形して内径10m
m、外径14mm、長さ10mmの円筒状試験片(摺動
部材)を作製した。
【0042】実施例3 ポリアミド樹脂(A−1)80重量部およびポリエチレ
ン樹脂(B−1)20重量部の混合物を押出機で溶融混
練し、ポリアミド樹脂80重量%およびポリエチレン樹
脂20重量%からなるペレットを作製した(以下「ポリ
マーアロイA」という)。ついで、ポリアミド樹脂(A
−1)42重量%、得られたポリマーアロイA50重量
%、炭化水素系ワックスとしてマイクロクリスタリンワ
ックス7重量%、炭酸塩として炭酸マグネシウム1重量
%を混合して混合物を作製した後、この混合物を押出機
で溶融混練し、ポリアミド樹脂82重量%、ポリエチレ
ン樹脂10重量%、マイクロクリスタリンワックス7重
量%および炭酸マグネシウム1重量%からなるペレット
を作製した。ついで、前記実施例1と同様に成形して内
径10mm、外径14mm、長さ10mmの円筒状試験
片(摺動部材)を作製した。
【0043】実施例4 ポリアミド樹脂(A−1)16重量%、前記実施例3と
同様のポリマーアロイA75重量%、炭化水素系ワック
スとしてポリエチレンワックス7重量%、炭酸塩として
炭酸カルシウム2重量%を混合して混合物を作製した
後、この混合物を押出機で溶融混練し、ポリアミド樹脂
76重量%、ポリエチレン樹脂15重量%、ポリエチレ
ンワックス7重量%および炭酸カルシウム2重量%から
なるからなるペレットを作製した。ついで、前記実施例
1と同様に成形して内径10mm、外径14mm、長さ
10mmの円筒状試験片(摺動部材)を作製した。
【0044】実施例5 ポリアミド樹脂(A−1)50重量部およびポリエチレ
ン樹脂(B−1)50重量部の混合物を押出機で溶融混
練し、ポリアミド樹脂50重量%およびポリエチレン樹
脂50重量%からなるペレットを作製した(以下「ポリ
マーアロイB」という)。ついで、ポリアミド樹脂(A
−1)53重量%、得られたポリマーアロイB40重量
%、炭化水素系ワックスとしてポリエチレンワックス5
重量%、炭酸塩として炭酸リチウム2重量%を混合して
混合物を作製した後、この混合物を押出機で溶融混練
し、ポリアミド樹脂73重量%、ポリエチレン樹脂20
重量%、ポリエチレンワックス5重量%および炭酸リチ
ウム2重量%からなるからなるペレットを作製した。つ
いで、前記実施例1と同様に成形して内径10mm、外
径14mm、長さ10mmの円筒状試験片(摺動部材)
を作製した。
【0045】実施例6 ポリアミド樹脂(A−1)34重量%、前記実施例5と
同様のポリマーアロイB60重量%、炭化水素系ワック
スとしてマイクロクリスタリンワックス5重量%、炭酸
塩として炭酸マグネシウム1重量%を混合して混合物を
作製した後、この混合物を押出機で溶融混練し、ポリア
ミド樹脂64重量%、ポリエチレン樹脂30重量%、マ
イクロクリスタリンワックス5重量%および炭酸マグネ
シウム1重量%からなるからなるペレットを作製した。
ついで、前記実施例1と同様に成形して内径10mm、
外径14mm、長さ10mmの円筒状試験片(摺動部
材)を作製した。
【0046】実施例7 ポリアミド樹脂(A−2)82重量%、ポリエチレン樹
脂(B−2)10重量%、炭化水素系ワックスとしてポ
リエチレンワックス7重量%、炭酸塩として炭酸カルシ
ウム1重量%を混合して混合物を作製した後、この混合
物を押出機で溶融混練し、ポリアミド樹脂82重量%、
ポリエチレン樹脂10重量%、ポリエチレンワックス7
重量%および炭酸カルシウム1重量%からなるからなる
ペレットを作製した。ついで、前記実施例1と同様に成
形して内径10mm、外径14mm、長さ10mmの円
筒状試験片(摺動部材)を作製した。
【0047】実施例8 ポリアミド樹脂(A−2)82重量%、ポリエチレン樹
脂(B−3)10重量%、炭化水素系ワックスとしてパ
ラフィンワックス7重量%、炭酸塩として炭酸リチウム
1重量%を混合して混合物を作製した後、この混合物を
押出機で溶融混練し、ポリアミド樹脂82重量%、ポリ
エチレン樹脂10重量%、パラフィンワックス7重量%
および炭酸リチウム1重量%からなるからなるペレット
を作製した。ついで、前記実施例1と同様に成形して内
径10mm、外径14mm、長さ10mmの円筒状試験
片(摺動部材)を作製した。
【0048】実施例9〜11 ポリアミド樹脂(A−1)49〜64重量%、前記実施
例3と同様のポリマーアロイA25重量%、炭化水素系
ワックスとしてポリエチレンワックス5重量%、炭酸塩
として炭酸カルシウム1重量%、フェノキシ樹脂5〜2
0重量%を混合して混合物を作製した後、この混合物を
押出機で溶融混練し、(1)ポリアミド樹脂84重量
%、ポリエチレン樹脂5重量%、ポリエチレンワックス
5重量%、炭酸カルシウム1重量%およびフェノキシ樹
脂5重量%からなるペレットを、(2)ポリアミド樹脂
79重量%、ポリエチレン樹脂5重量%、ポリエチレン
ワックス5重量%、炭酸カルシウム1重量%およびフェ
ノキシ樹脂10重量%からなるペレットを、(3)ポリ
アミド樹脂69重量%、ポリエチレン樹脂5重量%、ポ
リエチレンワックス5重量%、炭酸カルシウム1重量%
およびフェノキシ樹脂20重量%からなるペレットをそ
れぞれ作製した。ついで、前記実施例1と同様に成形し
て(1)〜(3)の成分組成を有する3種類の内径10
mm、外径14mm、長さ10mmの円筒状試験片(摺
動部材)を作製した。
【0049】実施例12〜14 ポリアミド樹脂(A−2)62〜72重量%、ポリエチ
レン樹脂(B−2)10重量%、炭化水素系ワックスと
してポリエチレンワックス7重量%、炭酸塩として炭酸
リチウム1重量%、フェノキシ樹脂10〜20重量%を
混合して混合物を作製した後、この混合物を押出機で溶
融混練し、(1)ポリアミド樹脂72重量%、ポリエチ
レン樹脂10重量%、ポリエチレンワックス7重量%、
炭酸リチウム1重量%およびフェノキシ樹脂10重量%
からなるペレットを、(2)ポリアミド樹脂67重量
%、ポリエチレン樹脂10重量%、ポリエチレンワック
ス7重量%、炭酸リチウム1重量%およびフェノキシ樹
脂15重量%からなるペレットを、(3)ポリアミド樹
脂62重量%、ポリエチレン樹脂10重量%、ポリエチ
レンワックス7重量%、炭酸リチウム1重量%およびフ
ェノキシ樹脂20重量%からなるペレットをそれぞれ作
製した。ついで、前記実施例1と同様に成形して(1)
〜(3)の成分組成を有する3種類の内径10mm、外
径14mm、長さ10mmの円筒状試験片(摺動部材)
を作製した。
【0050】実施例15 ポリアミド樹脂(A−1)69重量%、前記実施例3と
同様のポリマーアロイA25重量%、炭化水素系ワック
スとしてパラフィンワックス5重量%、炭酸塩として炭
酸カルシウム0.5重量%および燐酸塩として燐酸カル
シウム0.5重量%を混合して混合物を作製した後、こ
の混合物を押出機で溶融混練し、ポリアミド樹脂89重
量%、ポリエチレン樹脂5重量%、パラフィンワックス
5重量%、炭酸カルシウム0.5重量%および燐酸カル
シウム0.5重量%からなるペレットを作製した。つい
で、前記実施例1と同様に成形して内径10mm、外径
14mm、長さ10mmの円筒状試験片(摺動部材)を
作製した。
【0051】実施例16 ポリアミド樹脂(A−1)16重量%、前記実施例3と
同様のポリマーアロイA75重量%、炭化水素系ワック
スとしてポリエチレンワックス7重量%、炭酸塩として
炭酸カルシウム1重量%および燐酸塩としてピロ燐酸カ
ルシウム1重量%を混合して混合物を作製した後、この
混合物を押出機で溶融混練し、ポリアミド樹脂76重量
%、ポリエチレン樹脂15重量%、ポリエチレンワック
ス7重量%、炭酸カルシウム1重量%およびピロ燐酸カ
ルシウム1重量%からなるペレットを作製した。つい
で、前記実施例1と同様に成形して内径10mm、外径
14mm、長さ10mmの円筒状試験片(摺動部材)を
作製した。
【0052】実施例17〜19 ポリアミド樹脂(A−1)24〜39重量%、前記実施
例3と同様のポリマーアロイA50重量%、炭化水素系
ワックスとしてポリエチレンワックス5重量%、炭酸塩
として炭酸リチウム0.5重量%、燐酸塩として燐酸リ
チウム0.5重量%およびフェノキシ樹脂5〜20重量
%を混合して混合物を作製した後、この混合物を押出機
で溶融混練し、(1)ポリアミド樹脂79重量%、ポリ
エチレン樹脂10重量%、ポリエチレンワックス5重量
%、炭酸リチウム0.5重量%、燐酸リチウム0.5重
量%およびフェノキシ樹脂5重量%からなるペレット
を、(2)ポリアミド樹脂74重量%、ポリエチレン樹
脂10重量%、ポリエチレンワックス5重量%、炭酸リ
チウム0.5重量%、燐酸リチウム0.5重量%および
フェノキシ樹脂10重量%からなるペレットを、(3)
ポリアミド樹脂64重量%、ポリエチレン樹脂10重量
%、ポリエチレンワックス5重量%、炭酸リチウム0.
5重量%、燐酸リチウム0.5重量%およびフェノキシ
樹脂20重量%からなるペレットをそれぞれ作製した。
ついで、前記実施例1と同様に成形して内径10mm、
外径14mm、長さ10mmの円筒状試験片(摺動部
材)を作製した。
【0053】比較例1 ポリマーアロイAを成形して内径内径10mm、外径1
4mm、長さ10mmの円筒状試験片(摺動部材)を作
製した。
【0054】比較例2 ポリアミド樹脂(A−1)95重量%および炭化水素系
ワックスとしてポリエチレンワックス5重量%を混合し
て混合物を作製した後、この混合物を押出機で溶融混練
し、ポリアミド樹脂95重量%、ポリエチレンワックス
5重量%からなるペレットを作製した。次いで、このペ
レットを射出成形機のホッパーに投入し、成形して内径
10mm、外径14mm、長さ10mmの円筒状試験片
(摺動部材)を作製した。
【0055】上述した実施例1〜19および比較例1〜
2で作製した円筒状試験片について、表2に示す試験条
件でジャーナル試験を行なった。その試験結果を表3〜
6に示す。摩擦係数については、試験開始から安定時に
移行した段階での摩擦係数を示し、摩耗量については、
試験終了後の円筒状試験片(摺動部材)の寸法変化量で
示した。また、試験後の相手材表面の損傷度の評価を、
損傷が認められないものを○印にて、損傷が認められる
ものを×印にて表示した。
【0056】
【表2】<ジャーナル試験> すべり速度 20m/min 荷重 5kgf 相手材 アルミニウム合金(A5052) 試験時間 24hr 潤滑 無潤滑
【0057】
【表3】 (以下余白)
【0058】
【表4】 (以下余白)
【0059】
【表5】 (以下余白)
【0060】
【表6】
【0061】以上の結果から、本発明のポリエチレン樹
脂と炭化水素系ワックスと炭酸塩あるいは炭酸塩および
燐酸塩と残部ポリアミド樹脂からなる樹脂組成物、ある
いはこれら組成にさらにフェノキシ樹脂を配合した樹脂
組成物を成形してなる摺動部材はいずれも良好な摩擦摩
耗特性を示した。また、試験後の相手材表面には何らの
損傷も認められなかった。一方、比較例1の樹脂組成物
を成形してなる摺動部材は、摩擦係数が高く、摩耗量も
多く、摩擦摩耗特性に劣るものであり、相手材表面に引
掻き傷のような損傷(摩耗痕)が認められ、本発明の目
的を達成するものではなかった。さらに、比較例2の樹
脂組成物を成形してなる摺動部材は、相手材との摺動に
おいて、相手材表面に損傷等を与えることなく低い摩擦
係数を示したが、摩耗量が多く本発明の目的を達成する
ものではなかった。
【0062】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、アルミニ
ウム合金などの軟質金属を相手材とした場合において、
優れた摩擦摩耗特性を発揮する摺動部材用樹脂組成物お
よび摺動部材が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── 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) C08L 23:04 C08L 91:06 91:06 71:10 71:10)

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエチレン樹脂0.5〜30重量%と
    炭化水素系ワックス1〜15重量%と炭酸塩0.1〜5
    重量%と残部ポリアミド樹脂とからなることを特徴とす
    る摺動部材用樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 フェノキシ樹脂3〜25重量%をさらに
    含む請求項1に記載の摺動部材用樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 ポリエチレン樹脂はポリアミド樹脂との
    ポリマーアロイからなる請求項1又は2に記載の摺動部
    材用樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 ポリエチレン樹脂とポリアミド樹脂との
    ポリマーアロイは、ポリエチレン樹脂20〜50重量%
    とポリアミド樹脂80〜50重量%とからなる請求項3
    に記載の摺動部材用樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 炭化水素系ワックスは、パラフィンワッ
    クス、ポリエチレンワックス、マイクロクリスタリンワ
    ックスから選択される請求項1から4のいずれか一項に
    記載の摺動部材用樹脂組成物。
  6. 【請求項6】 炭酸塩は、アルカリ金属あるいはアルカ
    リ土類金属の炭酸塩である請求項1から5のいずれか一
    項に記載の摺動部材用樹脂組成物。
  7. 【請求項7】 炭酸塩は、炭酸リチウム、炭酸カルシウ
    ム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸ナトリウ
    ム、炭酸カリウムから選択される請求項6に記載の摺動
    部材用樹脂組成物。
  8. 【請求項8】 請求項1から7のいずれか一項に記載の
    摺動部材用樹脂組成物に、さらに燐酸塩が含有され、か
    つ該燐酸塩と炭酸塩との合計が0.1〜5重量%である
    摺動部材用樹脂組成物。
  9. 【請求項9】 燐酸塩は、アルカリ金属あるいはアルカ
    リ土類金属の燐酸塩である請求項8に記載の摺動部材用
    樹脂組成物。
  10. 【請求項10】 燐酸塩は、燐酸リチウム、燐酸水素リ
    チウム、ピロ燐酸リチウム、燐酸カルシウム、ピロ燐酸
    カルシウム、燐酸水素カルシウム、燐酸マグネシウム、
    燐酸水素マグネシウム、ピロ燐酸マグネシウム、燐酸バ
    リウム、燐酸水素バリウムおよびピロ燐酸バリウムから
    選択される請求項9に記載の摺動部材用樹脂組成物。
  11. 【請求項11】 請求項1から10のいずれか一項に記
    載の摺動部材用樹脂組成物を成形してなることを特徴と
    する摺動部材。
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