JP2008038062A - Sliding material composition - Google Patents

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Masaji Yoshimura
正司 吉村
Masaru Kimura
勝 木村
Arihiro Abe
有洋 阿部
Tsutomu Iwaki
努 岩城
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NIPPON KAINOOLE KK
Gun Ei Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem wherein a conventional slide material composition filled with a glass fiber, carbon fiber and various kinds of metal powder, have high surface hardness or high elastic modulus of the fillers and hence are liable to wear a soft metal member such as aluminum or mild steel. <P>SOLUTION: The slide material composition comprises of a firing-carbonized phenol resin fiber and either a thermoplastic resin or a thermosetting resin; the firing-carbonized phenol resin fiber has a low elastic modulus, besides is less prone to be split in comparison with an aromatic polyamide fiber and is possible to be dispersed uniformly into a matrix resin and also has a small frictional coefficient and abrasive wear that the fiber is practically usable. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、相手材がアルミニウムのような柔らかい金属部材の場合に適した摺動材料組成物に関する。さらに詳しくは、摺動材料組成物が焼成炭化したフェノール樹脂繊維と熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂からなる組成物に関する。   The present invention relates to a sliding material composition suitable for a case where the counterpart material is a soft metal member such as aluminum. More specifically, the present invention relates to a composition comprising a sliding resin composition comprising a calcined phenol resin fiber and a thermoplastic resin or a thermosetting resin.

ギアや軸受け等の金属同士の摺動は、摩擦抵抗や磨耗を防ぐために、潤滑剤としてオイルやグリスが併用される。しかしながらオイルやグリスの定期的な補充が必要なため、近年潤滑剤を使用しない方法として金属と樹脂の組み合わせが普及しつつある。相手材として鉄やステンレスの場合には、表面硬度の低い樹脂側の磨耗を改良するためにガラス繊維、炭素繊維、各種金属粉末などが樹脂に充填される(例えば、特許文献1参照。)。さらには摩擦係数を下げるために黒鉛やフッ素樹脂が併用充填された摺動材組成物が供されている。しかしながら最近の軽量化傾向に伴って摺動材料組成物の相手材としてアルミニウムを用いる場合が増えてきている。その場合摺動材料組成物が従来のガラス繊維、炭素繊維、各種金属粉末などを充填した部材であると、これら充填材の表面硬度あるいは弾性率が高く、アルミニウム、あるいは軟鋼のような柔らかい金属部材を摩耗させ易いので、実使用に制約を受けるという問題がある。   When sliding between metals such as gears and bearings, oil and grease are used together as a lubricant in order to prevent frictional resistance and wear. However, since it is necessary to periodically replenish oil and grease, a combination of a metal and a resin is becoming widespread as a method not using a lubricant in recent years. In the case of iron or stainless steel as the counterpart material, glass fiber, carbon fiber, various metal powders, and the like are filled in the resin in order to improve wear on the resin side having low surface hardness (see, for example, Patent Document 1). Furthermore, there is provided a sliding material composition filled with graphite or a fluororesin in order to lower the friction coefficient. However, with the recent trend toward weight reduction, the case of using aluminum as the counterpart material of the sliding material composition is increasing. In that case, if the sliding material composition is a member filled with conventional glass fiber, carbon fiber, various metal powders, etc., the surface hardness or elastic modulus of these fillers is high, and a soft metal member such as aluminum or mild steel Since it is easy to wear, there is a problem that it is restricted in actual use.

一方熱硬化性樹脂中に数%程度の極く少量の芳香族ポリアミド短繊維を分散せしめると、耐摩耗性が向上するという記載がある(例えば、非特許文献1参照。)。しかしながら、熱硬化性樹脂と芳香族ポリアミド短繊維との組合せでは、芳香族ポリアミド繊維のマトリックス樹脂中への分散性が悪く、均質な樹脂摺動材料組成物にするのが困難であり、実用化には問題があった。また、芳香族ポリアミド繊維を熱可塑性樹脂に充填することも行われているが(例えば、特許文献2参照。)、押出機等で溶融した樹脂に芳香族ポリアミド繊維を練りこむ際に芳香族ポリアミド繊維が解繊しやすく綿状になり、芳香族ポリアミド繊維のマトリックス樹脂中への分散性が悪く、熱硬化性樹脂と同様に均質な摺動材料組成物にするのが困難であった。
特開平11−71470号公報 特開2006−45413号公報 日本経済新聞社刊 「日経メカニカル」誌 1985年9月9日号、P.195−201頁
On the other hand, there is a description that wear resistance is improved when a very small amount of aromatic polyamide short fibers of about several percent are dispersed in a thermosetting resin (see, for example, Non-Patent Document 1). However, the combination of thermosetting resin and aromatic polyamide short fiber has poor dispersibility of the aromatic polyamide fiber in the matrix resin, making it difficult to obtain a homogeneous resin sliding material composition. Had a problem. In addition, filling an aromatic polyamide fiber into a thermoplastic resin (see, for example, Patent Document 2), the aromatic polyamide fiber is kneaded into a resin melted by an extruder or the like when the aromatic polyamide fiber is kneaded. The fiber is easily defibrated and becomes cottony, the dispersibility of the aromatic polyamide fiber in the matrix resin is poor, and it is difficult to obtain a homogeneous sliding material composition like the thermosetting resin.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-71470 JP 2006-45413 A “Nikkei Mechanical” magazine, September 9, 1985, published by Nikkei Inc. 195-201

本発明の目的は、前記の従来技術のもつ問題点を解決し、相手材がアルミニウム、あるいは軟鋼のような柔らかい金属部材の場合に摺動特性が優れている摺動材料組成物を提供することにある。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a sliding material composition having excellent sliding characteristics when the counterpart material is a soft metal member such as aluminum or mild steel. It is in.

本発明者らは摺動材料組成物について鋭意検討した結果、摺動材料組成物が焼成炭化したフェノール樹脂繊維と熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂との組成物が相手材がアルミニウムのような柔らかい金属部材の場合に摺動特性が優れていることを見出し本発明を完成するに至った。すなわち焼成炭化したフェノール樹脂繊維はガラス繊維、炭素繊維、各種金属粉末比べて、弾性率が低く、相手材であるアルミニウム、あるいは軟鋼のような柔らかい金属部材を磨耗させない。さらには芳香族ポリアミド繊維に比べて解繊しづらく押出機等で溶融した熱可塑性樹脂にも均一に分散させることが可能である。   As a result of intensive studies on the sliding material composition, the present inventors have found that the sliding material composition is composed of a baked carbonized phenol resin fiber and a thermoplastic resin or a thermosetting resin. In the case of a metal member, it has been found that the sliding characteristics are excellent, and the present invention has been completed. That is, the calcined phenol resin fiber has a lower elastic modulus than glass fiber, carbon fiber, and various metal powders, and does not wear a soft metal member such as aluminum or mild steel as a counterpart material. Furthermore, it is difficult to defibrate compared to aromatic polyamide fiber, and it can be uniformly dispersed in a thermoplastic resin melted by an extruder or the like.

本発明の摺動材料組成物は焼成炭化したフェノール樹脂繊維と熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂との組成物からなり、相手材がアルミニウムのような柔らかい金属部材の場合に優れた摺動特性を示す。   The sliding material composition of the present invention comprises a composition of a baked carbonized phenol resin fiber and a thermoplastic resin or a thermosetting resin, and exhibits excellent sliding characteristics when the counterpart material is a soft metal member such as aluminum. Show.

本発明は、(1)焼成炭化したフェノール樹脂繊維、及び(2)熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂を混合してなることを特徴とする摺動材料組成物に関する。   The present invention relates to a sliding material composition comprising (1) a calcined phenol resin fiber and (2) a thermoplastic resin or a thermosetting resin.

以下、詳細に本発明を説明する。本発明に使用する熱可塑性樹脂とは、例えば、非晶性樹脂としてポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ABSなど、結晶性樹脂としてはポリフェニレンスルフィド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、脂肪族ナイロン、半芳香族ナイロン、芳香族ナイロン、ポリオキシメチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素系樹脂などが挙げられ、さらには液晶ポリマーも含まれる。また熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂等が挙げられる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The thermoplastic resin used in the present invention includes, for example, polyethersulfone, polysulfone, polyetherimide, polysulfone, polycarbonate, polyarylate, ABS, etc. as an amorphous resin, and polyphenylene sulfide, polyethylene terephthalate, poly, etc. as a crystalline resin. Examples include butylene terephthalate, aliphatic nylon, semi-aromatic nylon, aromatic nylon, polyoxymethylene, polypropylene, polyetherketone, polyetheretherketone, fluorine-based resin, and liquid crystal polymers. Examples of the thermosetting resin include epoxy resin, phenol resin, polyimide resin, silicone resin, fluorine resin, polyamideimide resin, polybenzimidazole resin, and the like.

本発明に使用する焼成炭化したフェノール樹脂繊維とは、フェノール樹脂繊維を製造した後、高温炉で焼成炭化する。具体的にはフェノール樹脂繊維としては、ノボラック型フェノール樹脂を原料とするもの、レゾール型フェノール樹脂を原料とするもの、あるいは、ノボラック型、レゾール型のフェノール樹脂の双方が混合された原料からなるものの、いずれも採用可能である。ノボラック型フェノール樹脂を原料とする繊維としては、例えば、未硬化で熱可塑性のノボラック型フェノール樹脂を溶融紡糸した後、硬化工程を経て製造される(特公昭48−11284号公報)がある。レゾール型フェノール樹脂を原料とする繊維としては、例えば、液状レゾール型フェノール樹脂に酸触媒を添加し、これを遠心紡糸して得られる繊維(特開昭59−179811号公報)、あるいは、固形レゾール型フェノール樹脂を溶融し、紡糸ノズルより加熱空気流により牽引紡糸するいわゆるメルトブローン法により得られる繊維(特開平9−132818号公報)がある。レゾール型、ノボラック型のフェノール樹脂の双方を原料とする繊維としては、例えば、両方の型のフェノール樹脂の混合物からメルトブローン法により得られる繊維(特開平9−176918号公報)がある。フェノール樹脂繊維としては「カイノール」(日本カイノール株式会社の登録商標)で広く利用されており、本発明においても、好ましく使用できる繊維である。   The calcined phenol resin fiber used in the present invention is produced by producing a phenol resin fiber and then calcining it in a high temperature furnace. Specifically, the phenol resin fiber is made of a novolac type phenol resin, a resol type phenol resin, or a mixture of both novolak type and resol type phenol resins. Any of them can be adopted. As a fiber using a novolac type phenolic resin as a raw material, for example, there is an uncured and thermoplastic novolac type phenolic resin which is melt-spun and then manufactured through a curing process (Japanese Patent Publication No. 48-11284). Examples of the fiber made from the resol type phenol resin include, for example, a fiber obtained by adding an acid catalyst to a liquid resol type phenol resin and spinning it (Japanese Patent Laid-Open No. 59-179811), or a solid resol There is a fiber (Japanese Patent Laid-Open No. 9-132818) obtained by melting a type phenolic resin and pulling and spinning by a heated air stream from a spinning nozzle. Examples of fibers made from both resol-type and novolac-type phenol resins include fibers obtained by a melt blown method from a mixture of both types of phenol resins (Japanese Patent Laid-Open No. 9-176918). Phenol resin fibers are widely used in “Kinol” (registered trademark of Nippon Kynol Co., Ltd.), and can be preferably used in the present invention.

更にこのフェノール樹脂繊維を裁断、あるいは粉砕し、本発明に用いるのに好適な繊維長に調整する事が必要である。裁断にはギロチンカッター、ロータリーカッター、ディスクカッター等の公知の装置を用いて裁断する事が可能である。粉砕にはハンマーミル、ディスクミル、振動ミル、ボールミル等の公知の装置を用いて粉砕する事が可能である。   Furthermore, it is necessary to cut or pulverize this phenol resin fiber to adjust it to a fiber length suitable for use in the present invention. The cutting can be performed using a known apparatus such as a guillotine cutter, a rotary cutter, or a disk cutter. The pulverization can be performed using a known apparatus such as a hammer mill, a disk mill, a vibration mill, or a ball mill.

繊維長および繊維径は特に限定されるものでは無いが、繊維長としては好ましくは0.1mm〜10mmの範囲である。繊維長が0.1mm未満ではマトリックスである樹脂成分の補強効果が小さく磨耗しやすい。また10mmを超えるものについては、マトリックスである樹脂成分中に係る繊維の分散不足を引き起こす恐れがあるので好ましくない。繊維径については特に限定されるものでは無いが、繊維径としては好ましくは5μ〜50μの範囲である。   The fiber length and fiber diameter are not particularly limited, but the fiber length is preferably in the range of 0.1 mm to 10 mm. If the fiber length is less than 0.1 mm, the reinforcing effect of the resin component which is a matrix is small, and wear tends to occur. Moreover, the thing exceeding 10 mm is not preferable because there is a risk of causing insufficient dispersion of fibers in the resin component as a matrix. The fiber diameter is not particularly limited, but the fiber diameter is preferably in the range of 5 to 50 μm.

本発明に用いる焼成炭化したフェノール樹脂繊維を得るには上述の繊維長を調整したフェノール樹脂繊維を炭素化する必要がある。フェノール樹脂繊維の炭素化は、従来の公知の方法に従えば良い。例えば、炭素化で使用される不活性ガスとしては窒素、アルゴン等が挙げられる。また、不活性ガスの替わりに真空中で行ってもよい。炭素化の温度は例えば600℃〜1200℃の範囲で、より好ましくは800℃〜1000℃の範囲である。   In order to obtain the calcined phenol resin fiber used in the present invention, it is necessary to carbonize the phenol resin fiber having the above-mentioned fiber length adjusted. Carbonization of the phenol resin fiber may be performed according to a conventionally known method. For example, nitrogen, argon etc. are mentioned as an inert gas used by carbonization. Moreover, you may carry out in a vacuum instead of an inert gas. The carbonization temperature is, for example, in the range of 600 ° C to 1200 ° C, and more preferably in the range of 800 ° C to 1000 ° C.

本発明の摺動材料用組成物には、フッ素樹脂、黒鉛、二硫化モリブデン等の潤滑付与剤の内1種あるいは2種以上を含有したものが摩擦係数が向上し好ましい。また、熱可塑性樹脂の場合においては、熱可塑性樹脂30〜90質量%、焼成炭化したフェノール樹脂繊維が5〜40質量%、およびフッ素樹脂、黒鉛、二硫化モリブデン等の潤滑付与剤の内1種あるいは2種以上の合計が5〜30質量%の範囲である摺動材料組成物が好ましい。熱可塑性樹脂30質量%未満では、成形流動性が悪く実用性に劣る。焼成炭化したフェノール樹脂繊維が5質量%未満および潤滑付与剤の内1種あるいは2種以上の合計が5質量%未満では十分な摺動特性が得られない。   The sliding material composition of the present invention preferably contains one or more lubricant imparting agents such as fluororesin, graphite, molybdenum disulfide and the like because the friction coefficient is improved. Further, in the case of a thermoplastic resin, 30 to 90% by mass of the thermoplastic resin, 5 to 40% by mass of the baked carbonized phenol resin fiber, and one of lubricant imparting agents such as fluororesin, graphite and molybdenum disulfide. Or the sliding material composition whose 2 or more types of sum total is the range of 5-30 mass% is preferable. If the thermoplastic resin is less than 30% by mass, the molding fluidity is poor and the practicality is poor. If the calcined phenol resin fiber is less than 5% by mass and the total of one or more of the lubricant imparting agents is less than 5% by mass, sufficient sliding characteristics cannot be obtained.

また相手材を摩耗しない限り必要に応じて、炭酸カルシウム、マイカ、ガラスビーズ、クレー、シリカ、アルミナ、タルク、ケイソウ土、水和アルミナ、シラスバルーン等の充填剤、あるいは炭素繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維、セラミック繊維、金属繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、ロックウール繊維、アラミド繊維等を併用しても良い。   In addition, fillers such as calcium carbonate, mica, glass beads, clay, silica, alumina, talc, diatomaceous earth, hydrated alumina, shirasu balloon, etc., or carbon fiber, glass fiber, titanium, etc. Potassium acid fibers, ceramic fibers, metal fibers, boron fibers, silicon carbide fibers, rock wool fibers, aramid fibers, and the like may be used in combination.

本発明の対象となるアルミニウムのような柔らかい金属部材とは、例えばアルミニウム、銅、錫、鉛又は亜鉛並びにそれらの少なくとも1種以上を含有する合金等も含むが、かならずしも限定されるものではない。また摺動条件としては、無潤滑のみならず例えばグリスやオイル中であれば更に摺動特性が向上する。   The soft metal member such as aluminum which is the subject of the present invention includes, for example, aluminum, copper, tin, lead or zinc and an alloy containing at least one of them, but is not necessarily limited. As the sliding condition, not only unlubricated but also, for example, in grease or oil, the sliding characteristics are further improved.

以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。摺動性の評価法は鈴木式摩擦摩耗試験に準じた。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples, but the present invention is not limited to these. The evaluation method of slidability was in accordance with the Suzuki friction and wear test.

[試験方法]
(1)摩擦係数
鈴木式の摩擦摩耗試験に準じ、相手材としてAl(ADC5052)を用い、室温下、1時間後の摩擦係数を求めた。この時の、面圧及び速度は10kg/cm,50m/minである。
(2)摩耗量
鈴木式の摩擦摩耗試験に準じ、相手材としてAl(ADC5052)を用い、室温下、1時間の摩耗量を測定した。面圧は10kg/cm、速度は50m/minにて行った。
[Test method]
(1) Friction coefficient In accordance with Suzuki's frictional wear test, Al (ADC5052) was used as the counterpart material, and the friction coefficient after 1 hour at room temperature was determined. The surface pressure and speed at this time are 10 kg / cm 2 and 50 m / min.
(2) Abrasion Amount According to the Suzuki-type frictional wear test, Al (ADC5052) was used as the counterpart material, and the amount of wear for 1 hour was measured at room temperature. The surface pressure was 10 kg / cm 2 and the speed was 50 m / min.

[実施例1および2]
結晶性熱可塑性樹脂としてポリフェニレンサルファイド樹脂(商品名 T−4、トープレン社製)、焼成炭化したフェノール樹脂繊維(繊維径15μ、繊維長0.5mm)、PTFE(商品名 フルオンL169J、旭硝子社製)を表1に示す割合でミキサーを用いてドライブレンドし、その後二軸押出機を用いて、300℃で押出して造粒し、得られたペレットを射出成形機(シリンダー温度270〜300℃、金型温度190℃)に供給し、前述した試験法に定められた試験片を成形した。結果を表1に示す。
[Examples 1 and 2]
As a crystalline thermoplastic resin, polyphenylene sulfide resin (trade name T-4, manufactured by Toprene), calcined phenol resin fiber (fiber diameter 15 μ, fiber length 0.5 mm), PTFE (trade name Fullon L169J, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) Were dry blended using a mixer at the ratio shown in Table 1, and then extruded and granulated at 300 ° C. using a twin-screw extruder, and the resulting pellets were injected into an injection molding machine (cylinder temperature 270 to 300 ° C., gold The mold temperature was 190 ° C.), and a test piece defined by the test method described above was molded. The results are shown in Table 1.

[実施例3]
結晶性熱可塑性樹脂として芳香族ポリアミド樹脂(商品名 ポリアミドMXD6#6000、三菱瓦斯化学社製)、70質量%、焼成炭化したフェノール樹脂繊維(繊維径15μ、繊維長1.0mm)20質量%およびPTFE(商品名 フルオンL169J、旭硝子社製)10質量%をミキサーを用いてドライブレンドし、その後二軸押出機を用いて、280℃で押出して造粒し、得られたペレットを射出成形機(シリンダー温度240〜280℃、金型温度130℃)に供給し、前述した試験法に定められた試験片を成形した。結果を表1に示す。
[Example 3]
As a crystalline thermoplastic resin, an aromatic polyamide resin (trade name: Polyamide MXD6 # 6000, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.), 70% by mass, baked carbonized phenol resin fiber (fiber diameter 15 μ, fiber length 1.0 mm) 20% by mass and 10% by mass of PTFE (trade name Fullon L169J, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was dry blended using a mixer, then extruded and granulated at 280 ° C. using a twin screw extruder, and the resulting pellets were injected into an injection molding machine ( Cylinder temperature was 240 to 280 ° C. and mold temperature was 130 ° C.), and a test piece defined in the test method described above was molded. The results are shown in Table 1.

[実施例4]
結晶性熱可塑性樹脂としてポリエーテルエーテルケトン樹脂(商品名 ビクトレックスPEEK450P、ビクトレックス社製)80質量%、焼成炭化したフェノール樹脂繊維(繊維径15μ、繊維長0.5mm)10質量%およびPTFE(商品名 フルオンL169J、旭硝子社製)10質量%をミキサーを用いてドライブレンドし、その後二軸押出機を用いて、350℃で押出して造粒し、得られたペレットを射出成形機(シリンダー温度300〜360℃、金型温度200℃)に供給し、前述した試験法に定められた試験片を成形した。結果を表1に示す。
[Example 4]
As a crystalline thermoplastic resin, polyether ether ketone resin (trade name: Victrex PEEK450P, manufactured by Victrex) 80% by mass, calcined and carbonized phenol resin fiber (fiber diameter 15 μ, fiber length 0.5 mm) 10% by mass and PTFE ( Product name Fullon L169J (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) 10% by weight is dry blended using a mixer, and then extruded and granulated at 350 ° C. using a twin screw extruder, and the resulting pellets are injection molded (cylinder temperature) 300 to 360 ° C., mold temperature 200 ° C.), and a test piece defined in the test method described above was molded. The results are shown in Table 1.

[実施例5]
非晶性熱可塑性樹脂としてポリエーテルサルホン樹脂(商品名 PESグレードE2010、BASF社製)70質量%、焼成炭化したフェノール樹脂繊維(繊維径15μ、繊維長1.5mm)20質量%フッ素樹脂(商品名 L180、旭ICIフロロポリマーズ社製)10質量%をミキサーを用いてドライブレンドし、その後二軸押出機を用いて、330〜370℃で押出して造粒し、得られたペレットを射出成形機(シリンダー温度340〜370℃、金型温度170℃)に供給し、前述する各試験法に定められた試験片を成形した。結果を表1に示す。
[Example 5]
Polyethersulfone resin (trade name: PES grade E2010, manufactured by BASF) as an amorphous thermoplastic resin, 70% by mass, baked carbonized phenol resin fiber (fiber diameter 15 μm, fiber length 1.5 mm) 20% by mass fluororesin ( (Product name: L180, manufactured by Asahi ICI Fluoropolymers Co., Ltd.) 10% by mass dry blended using a mixer, then extruded and granulated at 330-370 ° C using a twin screw extruder, and the resulting pellets were injection molded The sample was supplied to a machine (cylinder temperature 340 to 370 ° C., mold temperature 170 ° C.), and a test piece defined in each test method described above was molded. The results are shown in Table 1.

[実施例6]
熱硬化性樹脂としてポリアミドイミド樹脂(商品名 トーロン、アモコ社製)85質量%、焼成炭化したフェノール樹脂繊維(繊維径15μ、繊維長0.5mm)10質量%およびPTFE(商品名 フルオンL169J、旭硝子社製)5質量%をミキサーを用いてドライブレンドし、その後二軸押出機を用いて、300〜370℃で押出して造粒し、得られたペレットを射出成形機(シリンダー温度320〜370℃、金型温度200℃)に供給し、前述した試験法に定められた試験片を成形し、該試験片を300℃で2日間熱架橋させた後、摺動試験にかけた。結果を表1に示す。
[Example 6]
As thermosetting resin, polyamide imide resin (trade name: Torlon, manufactured by Amoco) 85% by mass, calcined phenol resin fiber (fiber diameter 15 μ, fiber length 0.5 mm) 10% by mass and PTFE (trade name: Fullon L169J, Asahi Glass) 5% by mass) was dry blended using a mixer, and then extruded and granulated at 300 to 370 ° C. using a twin screw extruder, and the resulting pellets were injection molded (cylinder temperature 320 to 370 ° C.). , A mold temperature of 200 ° C.), a test piece defined by the test method described above was molded, and the test piece was thermally crosslinked at 300 ° C. for 2 days, and then subjected to a sliding test. The results are shown in Table 1.

[実施例7]
熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂(商品名 レヂトップPL2211、群栄化学工業社製)50質量%、焼成炭化したフェノール樹脂繊維(繊維径15μ、繊維長3mm)30質量%および鱗状黒鉛(商品名 PS−99 西村黒鉛社製)20質量%をミキサーを用いてドライブレンドし、その後圧縮成形機を用いて、温度180℃、圧力100kg/cm、時間5分間で熱硬化し、前述した試験法に定められた試験片を成形し、摺動試験にかけた。結果を表1に示す。
[Example 7]
As thermosetting resin, phenol resin (trade name: Restop PL2211, manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd.) 50 mass%, calcined phenol resin fiber (fiber diameter 15 μ, fiber length 3 mm) 30 mass%, and scaly graphite (trade name PS- 99 (made by Nishimura Graphite Co., Ltd.) 20% by mass using a mixer, and then heat-cured using a compression molding machine at a temperature of 180 ° C., a pressure of 100 kg / cm 2 for 5 minutes, and determined by the test method described above. The obtained test piece was molded and subjected to a sliding test. The results are shown in Table 1.

[実施例8]
液晶ポリマーとして液晶性ポリエステル樹脂(商品名 ベクトラ、ポリプラスチックス株式会社製)70質量%、焼成炭化したフェノール樹脂繊維(繊維径15μ、繊維長1.5mm)20質量%、フッ素樹脂PTFE(商品名 フルオンL169J、旭硝子社製)10質量%をミキサーを用いてドライブレンドし、その後二軸押出機を用いて、300℃で押出して造粒し、得られたペレットを射出成形機(シリンダー温度280〜320℃、金型温度150℃)に供給し、前述する各試験法に定められた試験片を成形した。結果を表1に示す。
[Example 8]
As liquid crystal polymer, 70% by mass of liquid crystalline polyester resin (trade name: Vectra, manufactured by Polyplastics Co., Ltd.), 20% by mass of calcined phenol resin fiber (fiber diameter 15 μ, fiber length 1.5 mm), fluororesin PTFE (trade name) 10% by mass of Fullon L169J (Asahi Glass Co., Ltd.) was dry blended using a mixer, then extruded and granulated at 300 ° C. using a twin screw extruder, and the resulting pellets were injected into an injection molding machine (cylinder temperature 280-800). 320 ° C. and a mold temperature of 150 ° C.), and a test piece defined in each test method described above was molded. The results are shown in Table 1.

[比較例1]
実施例1において焼成炭化したフェノール樹脂繊維の代わりに、アラミド繊維としてポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維(商品名 トワロンチョップドファイバーTWND34B、アクゾ社製(3mm長))を用いた以外は同様とした。二軸押出機を用いて、300℃で押出して造粒したが、数10分で芳香族ポリアミド繊維が解繊し、綿状になったものが樹脂投入口を閉塞し連続生産できなかった。一部得られたペレットを射出成形機(シリンダー温度270〜300℃、金型温度190℃)に供給し、前述した試験法に定められた試験片を成形した。結果を表2に示すが摺動特性は満足するものではなかった。顕微鏡で観察したところ数百μの塊状物が分散していた。
[Comparative Example 1]
The same procedure was used except that polyparaphenylene terephthalamide fiber (trade name: Twaron chopped fiber TWND34B, manufactured by Akzo (3 mm length)) was used as an aramid fiber instead of the calcinated phenolic resin fiber in Example 1. Extrusion was performed at 300 ° C. using a twin-screw extruder and granulated. However, the aromatic polyamide fiber was disentangled in several tens of minutes, and the cotton-like one closed the resin inlet and could not be continuously produced. Part of the obtained pellets was supplied to an injection molding machine (cylinder temperature 270 to 300 ° C., mold temperature 190 ° C.), and a test piece defined in the test method described above was molded. The results are shown in Table 2, but the sliding characteristics were not satisfactory. When observed with a microscope, a mass of several hundred μ was dispersed.

[比較例2]
実施例3において焼成炭化したフェノール樹脂繊維の代わりに、炭素繊維としてピッチ系炭素繊維(商品名 M107、クレハ化学社製)を用いる以外は実施例2と同様とした。結果を表2に示すが摺動特性は満足するものではなかった。
[Comparative Example 2]
Example 3 was the same as Example 2 except that pitch-based carbon fiber (trade name M107, manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd.) was used as the carbon fiber instead of the calcined phenolic resin fiber. The results are shown in Table 2, but the sliding characteristics were not satisfactory.

[比較例3]
実施例4において焼成炭化したフェノール樹脂繊維の代わりに、炭素繊維としてPAN系炭素繊維(商品名 HTA−C6 東邦テナックス社製)を用いる以外は実施例4と同様とした。結果を表2に示すが摺動特性は満足するものではなかった。
[Comparative Example 3]
Example 4 was the same as Example 4 except that PAN-based carbon fiber (trade name: HTA-C6, manufactured by Toho Tenax Co., Ltd.) was used as the carbon fiber instead of the calcined phenolic resin fiber. The results are shown in Table 2, but the sliding characteristics were not satisfactory.

Figure 2008038062
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Figure 2008038062
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表1および2から明らかなように、繊維として焼成炭化フェノール樹脂を使用した場合、摩擦量、摩擦係数共に、その数値は小さく、充分に実用供しえるものである。一方、焼成炭化フェノール樹脂を使用しない場合は、摩擦量、摩擦係数共に、その数値は実施例に比較して大きく、実用に供しえるものではない。   As is apparent from Tables 1 and 2, when a baked carbonized phenolic resin is used as the fiber, both the friction amount and the friction coefficient are small and can be sufficiently put into practical use. On the other hand, when the calcined phenolic resin is not used, both the amount of friction and the coefficient of friction are larger than those of the examples and are not practical.

Claims (3)

焼成炭化したフェノール樹脂繊維と熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂からなる摺動材料組成物。   A sliding material composition comprising a calcined phenolic resin fiber and a thermoplastic resin or a thermosetting resin. 請求項1において、フッ素樹脂、黒鉛、二硫化モリブデン等の潤滑付与剤の内1種あるいは2種以上を含有した摺動材料組成物。   The sliding material composition according to claim 1, comprising one or more of lubricant imparting agents such as fluororesin, graphite, and molybdenum disulfide. 請求項2において、熱可塑性樹脂30〜90質量%、焼成炭化したフェノール樹脂繊維が5〜40質量%、およびフッ素樹脂、黒鉛、二硫化モリブデン等の潤滑付与剤の内1種あるいは2種以上の合計が5〜30質量%の範囲である摺動材料組成物。   In Claim 2, 30-90 mass% of thermoplastic resins, 5-40 mass% of baked carbonized phenol resin fibers, and one or more of lubricant imparting agents such as fluororesin, graphite, molybdenum disulfide, etc. The sliding material composition whose sum total is the range of 5-30 mass%.
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