JP2009518582A - ポリイミド航空機エンジン部品 - Google Patents

Abstract

航空機エンジンの、ベアリング、ブッシュ、ワッシャー等の部品としてだけでなく他の用途にも有用な、潤滑性フィラーを含み、導電性物質をほとんどまたはまったく含まないポリイミド組成物。好ましくは、このポリイミドは不融性である。

Description

本発明は、ポリイミド、潤滑性フィラー、および任意選択的に他の物質を含むが、導電性物質を（たとえ含むとしても）ほとんど含まない、航空機エンジンの部品として有用なポリイミド組成物に関する。

ポリイミド、特に溶融しない（不融性である）ポリイミドは、高温下および／または様々な種類の化学物質の存在下において摩耗および／または低摩擦および／または低摩滅であることが重要となる用途に特に有用である。この種の用途としては、航空機エンジン部品、航空機用ウエアパッド、自動変速機用ブッシュおよびシールリング、テンター用パッドおよびブッシュ、材料加工装置用部品、ならびにポンプ用ブッシュおよびシール材が挙げられる。使用される組成物は、典型的には、ポリイミドおよび何らかの形態（グラファイト粉末および／または炭素繊維等）にある炭素を含有している。しかしながら、このような組成物から作製された部品が金属とも接触する場合は、これらが塩（例えば海水由来のもの）に曝される場合は特に、金属の腐食を促進し得ることがわかっている。例えば、米国特許公報（特許文献１）を参照されたい。この特許には、ポリイミド組成物を含むジェットエンジン用ブッシュの使用が提案されているが、これは複雑な構造を有しているため、製造費用がより高くなる。したがって、上述した用途に好適であり（例えば、適切な摩耗、摩擦、および／または摩滅特性）、かつ金属の腐食を促進しないより簡単なポリイミド部品が求められている。

米国特許公報（特許文献２）には、カオリナイトをポリイミドのフィラーとして使用することが記載されている。窒化ホウ素をフィラーとすることについては記載されていない。

米国特許公報（特許文献３）には、特定のポリイミドポリマーおよびこのポリイミドと一緒に使用することができる特定のフィラーが記載されている。窒化ホウ素については記載されていない。本明細書において参照により援用するこの特許には、耐熱性ポリイミドおよびポリイミドの熱安定性を試験する方法も記載されている。

米国特許第６，１０７，９９０号明細書 米国特許第５，７８９，５２３号明細書 米国特許第５，８８６，１２９号明細書 米国特許第４，３６０，６２６号明細書 米国特許第４，７５５，５５５号明細書 米国特許第３，１７９，６１４号明細書

簡潔に言えば、そして本発明の一態様によれば、ポリイミドと約５重量％〜約７０重量％の潤滑性フィラーとを含む組成物を含む部品を備える航空機エンジンであって、ただし、上記組成物は、導電性物質を５重量％未満含み（ここで、上記重量百分率は、上記組成物の総重量を基準とする）、かつ上記組成物は、上記航空機エンジン内において金属と接触している、航空機エンジンが提供される。

本発明の他の態様によれば、ポリイミドと約５重量％〜約７０重量％の潤滑性フィラーとを含む組成物を含む航空機エンジン部品であって、ただし、上記組成物は、導電性物質を５重量％未満含み（ここで、上記重量百分率は、上記組成物の総重量を基準とする）、かつ上記組成物は、上記航空機エンジン内において金属と接触している、部品が提供される。

本明細書において使用される特定の用語の定義を以下に示す。
「ポリイミド」とは、繰り返し単位間の結合基の少なくとも約８０パーセント、より好ましくは少なくとも約９０％、特に好ましくは基本的にすべてがイミド基であるポリマーを意味する。

本明細書における「不融性」とは、ポリイミドが、それが分解する温度、すなわちその融点未満では液化せず、かつ／またはそのガラス転移温度がその分解温度を超えることを意味する。典型的には、このような不融性ポリイミド組成物の部品は加熱および加圧下に形成され、これは金属粉末から部品を形成するのに非常に類似している。例えば、本明細書において参照により援用される米国特許公報（特許文献４）を参照されたい。

「導電性」とは、電気抵抗が低い（導電性が高い）と一般に考えられている物質を意味する。このような物質としては、炭素（ダイアモンドを除くあらゆる形態）、あらゆる金属（金属被覆された繊維等の他の「複合」品を含む）、およびポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマーが挙げられる。

「金属と接触している」とは、接触しているその物品が、航空機エンジンまたは他の装置が組み立てられて通常使用されている時間の少なくとも一部において金属と接触していることを意味する。

本明細書における（好ましい）組成物について言及すると、この組成物は、適切な場合は、航空機エンジンならびに本明細書において記載した種類の他の装置および部品にも使用してもよい。以下に記載する好ましい組成物の実施形態はいずれも、特に好ましい実施形態を形成するために他の好ましい組成物の実施形態と組み合わせてもよい。

このポリイミドは、ポリマー骨格の主鎖上に、直鎖または複素環式単位として、特徴的な−ＣＯ−ＮＲ−ＣＯ−基を含んでいる。このポリイミドは、例えば、有機テトラカルボン酸またはその対応する無水物もしくはエステル誘導体等のモノマーを、脂肪族または芳香族ジアミンと反応させることによって得ることができる。

ポリイミドの調製に使用されるようなポリイミド前駆体は、このポリイミド前駆体が加熱または化学処理されると対応するポリイミドになる有機ポリマーである。このようにして得られたポリイミドの特定の実施形態においては、そのポリマー鎖の繰り返し単位の約６０〜１００モル％、好ましくは約７０モル％以上、より好ましくは約８０モル％以上が、例えば、以下の式：

（式中、Ｒ₁は、６個の炭素原子のベンゼノイド不飽和環を１〜５個有する４価の芳香族基であり、４個のカルボニル基は、Ｒ₁基のベンゼン環の異なる炭素原子に直接結合しており、カルボニル基の対はそれぞれＲ₁基のベンゼン環の隣接する炭素原子に結合しており、Ｒ₂は、炭素原子のベンゼノイド不飽和環を１〜５個有する２価の芳香族基であり、２個のアミノ基は、Ｒ₂基のベンゼン環の異なる炭素原子に直接結合している）で表されるポリイミド構造を有している。

好ましいポリイミド前駆体は芳香族であり、イミド化されることによって、芳香族化合物のベンゼン環がイミド基に直接結合しているポリイミドとなる。特に好ましいポリイミド前駆体としては、例えば、以下の一般式で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸が挙げられ、このポリアミド酸は、繰り返し単位：

（式中、Ｒ₃は、６個の炭素原子のベンゼノイド不飽和環を１〜５個有する４価の芳香族基であり、４個のカルボニル基は、Ｒ₃基のベンゼン環の異なる炭素原子に直接結合しており、カルボニル基の対はそれぞれＲ₃基のベンゼン環の隣接する炭素原子に結合しており、Ｒ₄は、炭素原子のベンゼノイド不飽和環を１〜５個有する２価の芳香族基であり、２個のアミノ基は、Ｒ₄基のベンゼン環の異なる炭素原子に直接結合している）の２個以上のホモポリマーまたはコポリマーのいずれであってもよい。

上の一般式で表される繰り返し単位を有するポリアミド酸の典型的な例としては、ピロメリット酸二無水物（「ＰＭＤＡ」）とジアミノジフェニルエーテル（「ＯＤＡ」）とからおよび３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（「ＢＰＤＡ」）とＯＤＡとから得られるものが挙げられる。これを閉環すると、前者はポリ（４，４’−オキシジフェニレンピロメリットイミド）となり、後者はポリ（４，４’−オキシジフェニレン−３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボキシイミド）となる。

溶液イミド化（ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｉｍｉｄｉｚａｔｉｏｎ）法によって調製されるポリイミドの典型的な例としては、繰り返し単位：

（式中、Ｒ₅は、６０超〜約８５モル％がｐ−フェニレンジアミン（「ＰＰＤ」）単位であり、約１５〜４０モル％未満がｍ−フェニレンジアミン（「ＭＰＤ」）単位である）を有する剛性の芳香族ポリイミド組成物が挙げられる。

本発明の実施に好ましく用いられるテトラカルボン酸またはそれから本発明の実施に有用な誘導体が調製できるものは、一般式：

（式中、Ａは、４価の有機基であり、Ｒ₆〜Ｒ₉（Ｒ₆およびＲ₉を含む）は、水素または低級アルキル、好ましくはメチル、エチル、もしくはプロピルを含む）を有するものである。４価の有機基Ａは、好ましくは、以下の構造であり：

式中、Ｘは、下記のうちの少なくとも１種を有する。

芳香族テトラカルボン酸成分として、芳香族テトラカルボン酸、その酸無水物、その塩、およびそのエステルを挙げることができる。芳香族テトラカルボン酸の例として、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸、ピロメリット酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）チオエーテル、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ホスフィン、２，２−ビス（３’，４’−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物、およびビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホンが挙げられる。

これらの芳香族テトラカルボン酸は、単独でも組み合わせて用いてもよい。芳香族テトラカルボン酸二無水物が好ましく、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、およびこれらの混合物が特に好ましい。

有機芳香族ジアミンとして、好ましくは１種またはそれ以上の芳香族および／または複素環式ジアミンが使用され、これらは当該技術分野においてそれ自体周知である。この種の芳香族ジアミンは、構造：Ｈ₂Ｎ−Ｒ₁₀−ＮＨ₂（式中、Ｒ₁₀は、環中に１６個までの炭素原子および任意選択的に１個までのヘテロ原子を含む芳香族基であり、このヘテロ原子は、−Ｎ−、−Ｏ−、または−Ｓ−を含む）で表すことができる。本明細書においては、さらに、Ｒ₁₀基がジフェニレン基またはジフェニルメタン基であるものも包含される。この種のジアミンの代表的なものは、２，６−ジアミノピリジン、３，５−ジアミノピリジン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｐ，ｐ’−メチレンジアニリン、２，６−ジアミノトルエン、および２，４−ジアミノトルエンである。

芳香族ジアミン成分の他の例としては、これらは単なる例示に過ぎないが、ベンゼンジアミン（１，４−ジアミノベンゼン、１，３−ジアミノベンゼン、１，２−ジアミノベンゼン等）；ジフェニル（チオ）エーテルジアミン（４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルチオエーテル等）；ベンゾフェノンジアミン（３，３’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン等）；ジフェニルホスフィンジアミン（３，３’−ジアミノジフェニルホスフィン、４，４’−ジアミノジフェニルホスフィン等）；ジフェニルアルキレンジアミン（３，３’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジアミノジフェニルプロパン、４，４’−ジアミノジフェニルプロパン等）；ジフェニルスルフィドジアミン（３，３’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド等）；ジフェニルスルホンジアミン（３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン等）；およびベンジジン（ベンジジン、３，３’−ジメチルベンジジン等）が挙げられる。

他の有用なジアミンは、ヘテロ原子を含まない少なくとも１個の芳香族環を有するかまたは官能基によって架橋されている少なくとも２個の芳香族環を有するものである。

このような芳香族ジアミンは、単独でも組み合わせて用いてもよい。好ましくは、芳香族ジアミン成分として、１，４−ジアミノベンゼン、１，３−ジアミノベンゼン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、およびこれらの混合物が用いられる。

ポリアミド酸は、好ましくは実質的に等モル量の芳香族ジアミン成分および芳香族テトラカルボン酸成分を有機極性溶媒中で重合させることによって得ることができる。溶媒中におけるモノマー全体の量は、約５〜約４０重量パーセントの範囲、より好ましくは約６〜約３５重量パーセントの範囲、最も好ましくは約８〜約３０重量パーセントの範囲であってもよい。反応温度は、通常は約１００℃以下、好ましくは約１０℃〜８０℃の範囲である。重合反応時間は、通常は約０．２〜６０時間の範囲である。

ポリイミドを調製する方法は、そのポリマーを作るモノマーが何であるかに応じても変えてもよい。例えば、脂肪族ジアミンおよびテトラカルボン酸を重合する場合は、モノマーは常温で錯塩を形成する。このような反応混合物を約１００〜約１５０℃の温和な温度で加熱すると、低分子量オリゴマー（例えば、ポリアミド酸）が得られ、今度はこのオリゴマーを約２４０〜約３５０℃の高温でさらに加熱することによって、より高分子量のポリマーに変化させることができる。モノマーとして、テトラカルボン酸に替えて二無水物が用いられる場合は、典型的には、ジメチルアセトアミドやＮ−メチルピロリジノン等の溶媒がこの系に加えられる。脂肪族ジアミンおよび二無水物も常温でオリゴマーを形成し、それに続く約１５０〜約２００℃での加熱によって溶媒が追い出され、対応するポリイミドが得られる。

上述した脂肪族ジアミンおよび／または脂肪族二塩基酸もしくは二無水物を使用することの別法としては、芳香族ジアミンは、典型的にはテトラカルボン酸よりもむしろ二無水物と重合され、このような反応においては、溶媒に加えて触媒が使用される場合が多い。このような触媒としては、窒素含有塩基、フェノール、または両性物質を使用することができる。芳香族ジアミンの重合にはより長い加熱時間が必要となる可能性がある。

閉環は、熱処理または環化剤（ピリジンおよび無水酢酸、ピコリンおよび無水酢酸、２，６−ルチジンおよび無水酢酸等）を使用する方法などの従来用いられている方法でも実施することもできる。

本明細書において使用されるポリイミドは、好ましくは不融性ポリイミドである。好ましいポリイミドの中には、基本的にすべての結合基がイミド基であるものもある。好ましいポリイミドとしては、テトラカルボン酸無水物（例えば、ピロメリット酸二無水物および／または３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物）と、約６０〜約８５モル％のｐ−フェニレンジアミンおよび約１５〜約４０モル％のｍ−フェニレンジアミン（本明細書において参照により援用する米国特許公報（特許文献３）を参照されたい）とから；３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とｍ−フェニレンジアミンとから、無水マレイン酸とビス（４−アミノフェニル）メタンとから；３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物と、トルエンジアミンおよびｍ−フェニレンジアミンとから、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス（４−アミノフェニル）メタン、およびナド酸無水物から；トリメリット酸無水物とｍ−フェニレンジアミンとから；トリメリット酸無水物とビス（４−アミノフェニル）エーテルとから；３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とビス（４−アミノフェニル）エーテルとから；３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とｍ−フェニレンジアミンとから；３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とｐ−フェニレンジアミンとから；３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物と４，４’−ジアモノベンゾフェノン（ｄｉａｍｏｎｏｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅ）とから作製されるものが挙げられる。特に好ましいポリイミドは、テトラカルボン酸無水物（例えば、ピロメリット酸二無水物および／または３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物）と、約６０〜約８５モル％のｐ−フェニレンジアミンおよび約１５〜約４０モル％のｍ−フェニレンジアミンとから作製されるポリイミドである。

潤滑性フィラーは、ポリイミド組成物が他の部品（通常は金属部品）に対し動きながら接触している場合の摩擦および／または摩耗を低減（ポリイミド単独のときと比較して）するものである。この種のフィラーは当該技術分野において周知であり、低硬度で熱安定性を有する無機層状ケイ酸塩（白雲母、滑石、カオリナイト等（本明細書において参照により援用する米国特許公報（特許文献２）を参照されたい））や窒化ホウ素等の無機材料およびポリテトラフルオロエチレンまたは他の高度にフッ素化された熱可塑性物質等の有機材料が挙げられる。無機潤滑性フィラーが好ましく、窒化ホウ素、層状ケイ酸塩（カオリナイト、雲母、滑石等）が好ましい無機フィラーであり、層状ケイ酸塩が特に好ましく、カオリナイトが非常に好ましい。さらに、無機潤滑性フィラー（特に層状ケイ酸塩）の存在下に、補助剤としてリン酸亜鉛を使用してもよい。

使用される窒化ホウ素または他の潤滑性フィラーは、通常は微粉末の形態にあるので、部品形成前のポリイミド粉末中に分散させるかまたはポリイミドポリマーを形成する際に反応原料中に分散させることが容易であろう。好ましくは、組成物中における窒化ホウ素または他の潤滑性フィラーの最小量は、約１０重量パーセント、より好ましくは約１５重量パーセントである。好ましくは、組成物中の窒化ホウ素の最大量は約５０重量パーセント、より好ましくは４０重量パーセントである。１種を超える潤滑性フィラーを使用してもよく、これらの量については、組成物中におけるこの種のフィラーの総量が参照されるものと理解されるべきである。

この組成物は、導電性物質を５重量％未満（この種の物質の合計）、好ましくは２重量％未満含み、特に好ましくは導電性物質を含まない。一般的に言えば、存在する導電性物質が少ないほど、組成物と接触している任意の金属が腐食する傾向が低くなることとなる。

この組成物中には他の物質も存在してもよい。例えば、これらは、顔料、酸化防止剤、熱膨張係数を制御する物質、非潤滑性フィラー等であってもよい。本明細書おいては、本発明の組成は重量百分率に基づいて記載されており、組成物の全成分全体の合計が１００重量％であり、特定の実施形態における１種の成分の重量百分率は、その他の成分の重量百分率を知ることによってその差から導出できることを当業者は理解すべきである。したがって、ポリイミド成分は、組成物の約９５重量％〜約３０重量％の範囲の量で存在させることができる。この範囲内において、ポリイミド成分の重量百分率を、組成物中に存在する他の物質の量に応じて変化させることができる。

好ましくは、本明細書において記載された組成物の物品は、航空機エンジンまたはそれが使用される他の装置において、この装置が組み立てられて通常使用される時間の少なくとも一部において金属と接触している。他の好ましい状況においては、この物品を含む装置は、通常使用時にイオン性塩と（意図的にまたは装置がこの塩に曝されるためのいずれかにより）接触していてもよい。この例としては、抗井掘削用「泥水」をポンプ輸送するポンプまたは海水の飛沫および／もしくは塩の粒子が存在し得る海水付近（例えば空中）で運転される（特に着陸および離陸）航空機エンジンが挙げられる。

これらの組成物およびそしてこれらから作製される部品は、不融性ポリマー材料から部品を作製するために通常用いられる技法、すなわち様々な原料の粉末混合物に熱および圧力を加えることによって作製してもよい。例えば、上に本明細書に参照により援用した米国特許公報（特許文献４）を参照されたい。このような粉末混合物は、粉末を単にブレンドすることによって作製してもよく、あるいはポリイミドポリマーを作製する合成工程に無機物質の粉末を加えてもよく、それによってポリマーおよび他の原料の非常に均質な混合物が得られる。ポリイミドが熱可塑性である場合は、熱可塑性部品の成形に典型的に使用される押出成形や射出成形等の溶融成形法によって部品を成形してもよい。

これらの組成物は、ブッシュ、ベアリング、ワッシャー、シールリング、ウエアパッド、スライドブロック等の航空機エンジン部品として有用である。レシプロエンジンやジェットエンジン等のあらゆる種類の航空機エンジンに有用であり、ジェットエンジンが好ましい。

この組成物は、他の種類の装置、例えば、自動車用および他の種類の内燃機関、輸送機関用の他のサブシステム（排気ガス環流システムやクラッチシステム等）、ポンプ、ジェットエンジン（航空機用以外のもの）、ターボチャージャー、航空機用の他のサブシステム（スラストリバーサー、ナセル、フラップシステム、バルブ等）、材料加工設備（射出成形機等）、マテリアルハンドリング装置であるコンベア、テンター等にも、シール、ワッシャー、ベアリング、ブッシュ、ガスケット、ウエアパッド、シールリング、スライドブロック、およびプッシュピンとして有用である（その装置の種類に応じて有用である場合）。これらは、この組成物から作製される部品が塩に曝される場合に使用するのに特に有用であり、特に、塩および水分に同時に曝される場合はさらに有用である。

実施例においては、ＡＳＴＭ法Ｄ６３８を用いて引張特性を測定する。比重はＡＳＴＭ法Ｄ７９２を用いて測定した。試験片はいずれも、米国特許公報（特許文献４）（特に第２欄、第５４〜６０行）に記載されている手順に実質的に従う手順を用いてこの樹脂から成形した。本実施例においては、以下の略称を用いる：
ＢＰＤＡ−３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸無水物
ＭＰＤ−ｍ−フェニレンジアミン
ＰＰＤ−ｐ−フェニレンジアミン
ＰＭＤＡ−ピロメリット酸二無水物
ＯＤＡ−４，４’−オキシジアニリン。

（実施例１）
ＢＰＤＡ、ＰＰＤ、およびＭＰＤ（ＰＰＤ／ＭＰＤの重量比７０／３０）から作製されたポリイミド４０重量％と、普通は潤滑性フィラーとはみなされない二酸化チタンＴｉ−ピュア（Ｔｉ−Ｐｕｒｅ）（登録商標）Ｒ−１０１（本願特許出願人）４０重量％と、窒化ホウ素（ゼネラル・エレクトリック・アドバンスト・マテリアルズ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）からのポーラーサーム（Ｐｏｌａｒｔｈｅｒｍ）（登録商標）ＰＴ１６０）５重量％と、カオリナイト（米国ジョージア州アトランタ３０３３９（Ａｔｌａｎｔａ，ＧＡ ３０３３９，ＵＳＡ）のヒューバー・エンジニアード・マテリアルズ（Ｈｕｂｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｒｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）からのポリフィル（Ｐｏｌｙｆｉｌ）（登録商標）ＤＬ）１５重量％とを含むポリイミド組成物の粒子を米国特許公報（特許文献３）（例えば、実施例７）に記載された方法に従い調製し、２０メッシュの篩を通過するように粉砕した。引張試験片を調製して測定を実施したところ、引張強さが６４．８ＭＰａ、伸びが０．４％、比重が２．１７５ｇ／ｍＬであった。

（実施例２）
ＢＰＤＡ、ＰＰＤ、およびＭＰＤ（ＰＰＤ／ＭＰＤの重量比７０／３０）をベースとするポリイミド８０重量％と、窒化ホウ素１０重量％と、カオリナイト１０重量％とを含むポリイミド樹脂組成物の粒子を米国特許公報（特許文献３）（例えば、実施例７）に記載された方法に従い調製し、２０メッシュの篩を通過するように粉砕した。引張試験片を調製して測定を実施したところ、引張強さが８８．９ＭＰａ、伸びが１．７％、比重が１．５３６ｇ／ｍＬであった。

（比較例Ａ）
ＢＰＤＡ、ＰＰＤ、およびＭＰＤ（ＰＰＤ／ＭＰＤの重量比７０／３０）をベースとするポリイミド５０重量％と人造黒鉛５０重量％とを含むポリイミド樹脂組成物の粒子を米国特許公報（特許文献３）（例えば、実施例７）に記載された方法に従い調製し、２０メッシュの篩を通過するように粉砕した。

（比較例Ｂ）
ＢＰＤＡ、ＰＰＤ、およびＭＰＤ（ＰＰＤ／ＭＰＤの重量比７０／３０）をベースとするポリイミド９０重量％と、人造黒鉛９重量％と、カオリナイト１重量％とを含むポリイミド樹脂組成物の粒子を米国特許公報（特許文献３）（例えば、実施例７）に記載された方法に従い調製し、２０メッシュの篩を通過するように粉砕した。

（比較例Ｃ）
ＰＭＤＡおよびＯＤＡをベースとするポリイミド７０重量％と人造黒鉛３０重量％とを含むポリイミド樹脂組成物の粒子を米国特許公報（特許文献５）に記載された手順に従い調製し、２０メッシュの篩を通過するように粉砕した。米国特許公報（特許文献３）に記載された手順に従い測定した重量減少（３５７℃、１００時間、４８０ｋＰａ（絶対）は９．７％であった。

（実施例３）
ＢＰＤＡ、ＰＰＤ、およびＭＰＤ（ＰＰＤ／ＭＰＤ重量比７０／３０）をベースとするポリイミド７０重量％と窒化ホウ素３０重量％とを含むポリイミド樹脂組成物の粒子を米国特許公報（特許文献３）（例えば、実施例７）に記載された方法に従い調製し、２０メッシュの篩を通過するように粉砕した。引張試験片を調製して測定を実施したところ、引張強さが１２．６ＭＰａ、伸びが２．４％、比重が１．７６０ｇ／ｍＬであった。

（実施例４）
ＢＰＤＡ、ＰＰＤ、およびＭＰＤ（ＰＰＤ／ＭＰＤの重量比７０／３０）をベースとするポリイミド７０重量％とカオリナイト３０重量％とを含むポリイミド樹脂組成物の粒子を、米国特許公報（特許文献３）（例えば、実施例７）に記載された方法に従い調製し、２０メッシュの篩を通過するように粉砕した。引張試験片を調製して測定を実施したところ、引張強さが９１ＭＰａ、伸びが１．５％、比重が１．６１７ｇ／ｍＬであった。

（実施例５）
実施例４で調製したポリイミド樹脂組成物の粒子をリン酸亜鉛粉末１０重量％とドライブレンドした。引張試験片を調製して測定を実施したところ、引張強さが７５ＭＰａ、伸びが１．０％であった。

（実施例６）
比較例Ａ、Ｂ、Ｃならびに実施例４および５において調製された樹脂からブッシュを調製した。これらを、ジェテーテ（Ｊｅｔｈｅｔｅ）Ｍ−１５２鋼から作製された部品にぴったりと圧入した。これらの組み立てられた供試体を室温で５％の塩化ナトリウム水溶液中に沈めた後、空気中に１６時間吊し、次いで１５０℃のオーブンに８時間入れた。この手順を１０回繰り返した。ブッシュと鋼との界面に観察された腐食の度合いを表１に報告する。

（実施例７）
比較例Ａおよび実施例３で調製された樹脂から円盤を調製し、それぞれ３１６ステンレス鋼片と接触させたまま固定した。次いで、この集合体を、沸騰した３％ＮａＣｌ水溶液中に６時間浸漬させた後８０℃で１８時間乾燥させるサイクルを合計１５回繰り返す処理を行った。この後、実施例３の樹脂から調製された円盤と接触していた鋼片の表面には腐食は観察されず、比較例Ａの樹脂から調製された円盤と接触していた表面には実質的な腐食が観察された。

（実施例８）
ＰＭＤＡおよびＯＤＡをベースとするポリイミド７０重量％とカオリナイト３０重量％とを含むポリイミド樹脂組成物の粒子を米国特許公報（特許文献６）に記載された方法に従い調製し、２０メッシュの篩を通過するように粉砕した。引張試験片を調製して測定を実施したところ、引張強さが５２．４ＭＰａ、伸びが１．５％、比重が１．５７０ｇ／ｍＬであった。米国特許公報（特許文献３）に記載された手順に従い測定した重量減少（３５７℃、１００時間、４８０ｋＰａ（絶対）は５．７％であった。

したがって、本発明により、上に記載した目的および利点を十分に満足するポリイミド航空機エンジン部品が提供されることは明らかである。本発明をその特定の実施形態と一緒に説明してきたが、多くの代替、修正、および変形が当業者に容易に理解されるであろうことは明白である。したがって、添付の特許請求の範囲の趣旨および広い範囲に含まれるこの種のあらゆる代替、修正、および変形を包含することが意図されている。

Claims (8)

1. ポリイミドと、約５重量％〜約７０重量％の潤滑性フィラーとを含む航空機エンジン部品であって、ただし、前記組成物が、導電性物質を５重量％未満含み（ここで、前記重量百分率は、前記組成物の総重量を基準とする）、かつ前記組成物が、飛行機エンジンの部品として用いられる場合は金属と接触していることを特徴とする、航空機エンジン部品。
2. 前記潤滑性フィラーが、窒化ホウ素、カオリナイト、雲母、または滑石からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の航空機エンジン部品。
3. 前記潤滑性フィラーが、層状ケイ酸塩であることを特徴とする、請求項１に記載の航空機エンジン部品。
4. 前記潤滑性フィラーが、約１５重量％〜約４０重量％の量で存在することを特徴とする、請求項３に記載の航空機エンジン部品。
5. 前記ポリイミドが、不融性であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の航空機エンジン部品。
6. 前記ポリイミドが、
   テトラカルボン酸無水物と約６０〜約８５モル％のｐ−フェニレンジアミンおよび約１５〜約４０モル％のｍ−フェニレンジアミンとから、または３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とｍ−フェニレンジアミンとから、無水マレイン酸とビス（４−アミノフェニル）メタンとから、または３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物とトルエンジアミンおよびｍ−フェニレンジアミンとから、または３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス（４−アミノフェニル）メタン、およびナド酸無水物から、またはトリメリット酸無水物とｍ−フェニレンジアミンとから、またはトリメリット酸無水物とビス（４−アミノフェニル）エーテルとから、または３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とビス（４−アミノフェニル）エーテルとから；３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とｍ−フェニレンジアミンとから、または３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とｐ−フェニレンジアミンとから、または３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物と４，４’−ジアミノベンゾフェノンとから誘導されたものであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の航空機エンジン部品。
7. 前記ポリイミドが、テトラカルボン酸無水物と約６０〜約８５モル％のｐ−フェニレンジアミンおよび約１５〜約４０モル％のｍ−フェニレンジアミンとから誘導されたものであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の航空機エンジン部品。
8. 請求項１に記載の部品を備えることを特徴とする航空機エンジン。