JP2018162411A - Polyimide resin composition, and seal ring - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin composition that possesses a specific flexural modulus, and is excellent in slidability with a soft metal as a counterpart material (for example, aluminum, copper, zinc or the like) as well as excellent in the wear resistance of the resin composition itself.SOLUTION: A polyimide resin composition contains a thermoplastic polyimide resin 50 pts.mass-98 pts.mass, a phenolic resin carbon fiber 1 pt.mass-40 pts.mass, and a fluorine resin 1 pt.mass-10 pts.mass and has a flexural modulus of 3000 MPa-7000 MPa.SELECTED DRAWING: None

Description

本開示は、ポリイミド樹脂組成物、及びシールリングに関する。   The present disclosure relates to a polyimide resin composition and a seal ring.

自動車部品、産業部品、事務機器などに使用されている回転体、ハウジングなどの材質は、近年、エネルギーロスを低減させ運動効率を向上させるために、軽量化が進められている。このため、様々な部品で軽量化が図られている。構造体、回転体などに用いられる金属は、炭素鋼やステンレスなどの材質から、軽量かつ強度の優れた金属材料(例えば、アルミニウム等の軟質金属)に代替されてきている。   In recent years, materials such as rotating bodies and housings used for automobile parts, industrial parts, office equipment and the like have been reduced in weight in order to reduce energy loss and improve exercise efficiency. For this reason, weight reduction is achieved by various parts. Metals used for structural bodies, rotating bodies, and the like have been replaced by materials having a light weight and excellent strength (for example, soft metals such as aluminum) from materials such as carbon steel and stainless steel.

耐熱樹脂材料は、優れた耐熱性、自己潤滑性等の特性を有していることから、様々な金属部材との摺動部に用いられることが多い。そのため、使用条件に合わせて、耐熱樹脂を用いた樹脂組成物を材料として形成された摺動部材が開発されている(例えば、特許文献1参照)。   Since the heat-resistant resin material has excellent characteristics such as heat resistance and self-lubricating property, it is often used for sliding portions with various metal members. Therefore, a sliding member formed using a resin composition using a heat-resistant resin as a material has been developed in accordance with use conditions (for example, see Patent Document 1).

特開2007−192242号公報JP 2007-192242 A

樹脂組成物製の摺動部材の相手材が、軟質金属製(アルミニウム、銅、亜鉛など)の金属部材である場合、樹脂組成物の自己摩耗量が少なく、相手材の摩耗量が少ないことが求められる。
しかし、樹脂組成物製の摺動部材は、相手材である金属部材に対して攻撃する(相手材を摩耗させる)場合がある。そのため、摺動部材に適用する樹脂組成物は、樹脂組成物自体(自材)の耐摩耗性と、相手材である金属に対する低攻撃性(相手材の摩擦摩耗特性が良好)とを両立させるために、さらなる改善が要求されている。
When the mating material of the sliding member made of the resin composition is a metal member made of soft metal (aluminum, copper, zinc, etc.), the amount of self-wearing of the resin composition is small, and the amount of wear of the mating material is small. Desired.
However, the sliding member made of the resin composition may attack the metal member that is the counterpart material (wear the counterpart material). Therefore, the resin composition applied to the sliding member achieves both the wear resistance of the resin composition itself (own material) and the low aggressiveness against the metal which is the counterpart material (the friction wear characteristic of the counterpart material is good). Therefore, further improvement is required.

本開示は、上記事情に鑑みなされたものであり、本開示の目的は、特定の曲げ弾性率を保有し、相手材である軟質金属(例えば、アルミニウム、銅、亜鉛など)との摺動性に優れ、かつ、樹脂組成物自体の耐摩耗性に優れた樹脂組成物を提供することにある。   The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present disclosure is to possess a specific bending elastic modulus and to be slidable with a soft metal (for example, aluminum, copper, zinc, etc.) that is a counterpart material. Another object of the present invention is to provide a resin composition excellent in wear resistance of the resin composition itself.

本発明者らは、上記の課題を達成するために鋭意検討した結果、熱可塑性ポリイミド樹脂と、フェノール樹脂炭素繊維と、フッ素樹脂とを特定の量で含有する樹脂組成物とし、この樹脂組成物の曲げ弾性率を3000MPa〜7000MPaの範囲に制御することで、上記課題を解決し得ることを見出した。   As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have made a resin composition containing a specific amount of a thermoplastic polyimide resin, a phenol resin carbon fiber, and a fluororesin, and this resin composition. It was found that the above problem can be solved by controlling the flexural modulus of the resin to a range of 3000 MPa to 7000 MPa.

即ち、上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。   That is, the following aspects are included in the means for solving the above problems.

<1> 熱可塑性ポリイミド樹脂を50質量部〜98質量部、フェノール樹脂炭素繊維を1質量部〜40質量部、及びフッ素樹脂を1質量部〜10質量部で含有し、曲げ弾性率が3000MPa〜7000MPaであるポリイミド樹脂組成物。 <1> 50 to 98 parts by mass of a thermoplastic polyimide resin, 1 to 40 parts by mass of a phenol resin carbon fiber, and 1 to 10 parts by mass of a fluororesin, and a flexural modulus of 3000 MPa to A polyimide resin composition having a pressure of 7000 MPa.

<2> 前記熱可塑性ポリイミド樹脂が、下記化学式(1)で表される繰り返し構造単位を有する熱可塑性ポリイミド樹脂である<1>に記載のポリイミド樹脂組成物。 <2> The polyimide resin composition according to <1>, wherein the thermoplastic polyimide resin is a thermoplastic polyimide resin having a repeating structural unit represented by the following chemical formula (1).

化学式(1)において、Xは直接結合、−SO−、−CO―、−C(CH−、−C(CF−、または−S―を示し、R、R、R、Rはそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、またはハロゲン原子を示し、Yは、下記化学式(2)の(A)、(B)、(C)、及び(D)からなる群より選ばれる基を示す。 In the chemical formula (1), X represents a direct bond, —SO 2 —, —CO—, —C (CH 3 ) 2 —, —C (CF 3 ) 2 —, or —S—, and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group, a halogenated alkoxy group, or a halogen atom, and Y represents (A) in the following chemical formula (2), A group selected from the group consisting of (B), (C), and (D) is shown.

<3> 前記熱可塑性ポリイミド樹脂が、下記化学式(3)で表される繰り返し構造単位を有する熱可塑性ポリイミド樹脂である<1>に記載のポリイミド樹脂組成物。 <3> The polyimide resin composition according to <1>, wherein the thermoplastic polyimide resin is a thermoplastic polyimide resin having a repeating structural unit represented by the following chemical formula (3).

<4> 熱可塑性ポリイミド樹脂が、下記化学式(4)および下記化学式(5)で表される繰り返し構造単位を有する熱可塑性ポリイミド樹脂である<1>に記載のポリイミド樹脂組成物。 <4> The polyimide resin composition according to <1>, wherein the thermoplastic polyimide resin is a thermoplastic polyimide resin having a repeating structural unit represented by the following chemical formula (4) and the following chemical formula (5).

ただし、m、nは共重合体のモル比であり、m/n=4モル〜99モルの範囲を示す。   However, m and n are the molar ratio of a copolymer, and show the range of m / n = 4 mol-99 mol.

<5> 熱可塑性ポリイミド樹脂が、下記化学式(6)で表される繰り返し構造単位を有する熱可塑性ポリイミド樹脂である<1>に記載のポリイミド樹脂組成物。 <5> The polyimide resin composition according to <1>, wherein the thermoplastic polyimide resin is a thermoplastic polyimide resin having a repeating structural unit represented by the following chemical formula (6).

<6> <1>〜<5>のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂組成物を成形したシールリング。 <6> A seal ring obtained by molding the polyimide resin composition according to any one of <1> to <5>.

本開示に係るポリイミド樹脂組成物によれば、特定の曲げ弾性率を保有し、相手材である軟質金属(例えば、アルミニウム、銅、亜鉛など)との摺動性に優れ、かつ、樹脂組成物自体の耐摩耗性に優れた樹脂組成物が提供される。   According to the polyimide resin composition according to the present disclosure, the resin composition has a specific flexural modulus, is excellent in slidability with a soft metal (for example, aluminum, copper, zinc, etc.) as a counterpart material, and is a resin composition. A resin composition excellent in its own wear resistance is provided.

以下、本開示に係るポリイミド樹脂組成物の実施形態の一例について詳細に説明する。 なお、本明細書中において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。   Hereinafter, an example of an embodiment of a polyimide resin composition according to the present disclosure will be described in detail. In addition, the numerical range shown using "to" in this specification shows the range which includes the numerical value described before and behind "to" as a minimum value and a maximum value, respectively.

<ポリイミド樹脂組成物>
本開示に係るポリイミド樹脂組成物は、熱可塑性ポリイミド樹脂に、フェノール樹脂炭素繊維、及びフッ素樹脂を特定の組成となるように配合する。本開示に係るポリイミド樹脂組成物は、これらの成分を下記に示す組成とすることで、特定の曲げ弾性率を保有し、相手材との摺動性に優れる。そのため、本開示に係るポリイミド樹脂組成物は、軟質金属(例えば、アルミニウム、銅、亜鉛など)との摩擦摩耗特性が良好であり、樹脂材料自体の耐摩耗性に優れる。
<Polyimide resin composition>
In the polyimide resin composition according to the present disclosure, a phenol resin carbon fiber and a fluororesin are blended with a thermoplastic polyimide resin so as to have a specific composition. The polyimide resin composition according to the present disclosure has a specific bending elastic modulus and is excellent in slidability with a counterpart material by setting these components to the compositions shown below. Therefore, the polyimide resin composition according to the present disclosure has good frictional wear characteristics with soft metals (for example, aluminum, copper, zinc, etc.), and is excellent in wear resistance of the resin material itself.

(ポリイミド樹脂組成物の組成比)
熱可塑性ポリイミド樹脂は、熱可塑性ポリイミド樹脂、フェノール樹脂炭素繊維、及びフッ素樹脂の総量100質量部中に、50質量部〜98質量部の範囲で含有する。熱可塑性ポリイミド樹脂の含有量が98質量部を上回ると、熱可塑性ポリイミド樹脂の含有量が多すぎるため、摺動時の摩耗が著しくなる。熱可塑性ポリイミド樹脂の含有量が50質量部未満であると、樹脂組成物の耐熱性が低下しやすくなる。熱可塑性ポリイミド樹脂の含有量の好ましい範囲は、50質量部〜92質量部、より好ましい範囲は、60質量部〜90質量部である。
(Composition ratio of polyimide resin composition)
The thermoplastic polyimide resin is contained in the range of 50 to 98 parts by mass in 100 parts by mass of the total amount of the thermoplastic polyimide resin, the phenol resin carbon fiber, and the fluororesin. When the content of the thermoplastic polyimide resin exceeds 98 parts by mass, the content of the thermoplastic polyimide resin is too large, and wear during sliding becomes significant. When the content of the thermoplastic polyimide resin is less than 50 parts by mass, the heat resistance of the resin composition tends to decrease. A preferable range of the content of the thermoplastic polyimide resin is 50 parts by mass to 92 parts by mass, and a more preferable range is 60 parts by mass to 90 parts by mass.

フェノール樹脂炭素繊維は、熱可塑性ポリイミド樹脂、フェノール樹脂炭素繊維、及びフッ素樹脂の総量100質量部中に、1質量部〜40質量部の範囲で含有する。フェノール樹脂炭素繊維の含有量が40質量部を上回ると、摺動時にポリイミド樹脂組成物中のフェノール樹脂炭素繊維が相手金属を摩耗させやすくなる。また、樹脂組成物の粘度が増加して流動性に難が生じやすくなるため、射出成形等での成形加工が難しくなることがある。フェノール樹脂炭素繊維の含有量が1質量部未満であると、フェノール樹脂炭素繊維を含有させる効果が得られ難い。フェノール樹脂炭素繊維の含有量の好ましい範囲は、5質量部〜40質量部、より好ましくは5質量部〜30質量部である。   The phenol resin carbon fiber is contained in the range of 1 part by mass to 40 parts by mass in 100 parts by mass of the total amount of the thermoplastic polyimide resin, the phenol resin carbon fiber, and the fluororesin. When the content of the phenol resin carbon fiber exceeds 40 parts by mass, the phenol resin carbon fiber in the polyimide resin composition easily wears the counterpart metal during sliding. Moreover, since the viscosity of a resin composition increases and it becomes easy to produce fluidity | liquidity, the shaping | molding process by injection molding etc. may become difficult. When the content of the phenol resin carbon fiber is less than 1 part by mass, it is difficult to obtain the effect of containing the phenol resin carbon fiber. The range with preferable content of a phenol resin carbon fiber is 5 mass parts-40 mass parts, More preferably, they are 5 mass parts-30 mass parts.

フッ素樹脂は、熱可塑性ポリイミド樹脂、フェノール樹脂炭素繊維、及びフッ素樹脂の総量100質量部中に、1質量部〜10質量部の範囲で含有する。フッ素樹脂の含有量が10質量部を超えると、摺動時に樹脂の摩耗が増大し、耐摩耗性が低下しやすくなる。フッ素樹脂の含有量の好ましい範囲は、3質量部〜10質量部、より好ましくは5質量部〜10質量部である。   The fluororesin is contained in the range of 1 to 10 parts by mass in 100 parts by mass of the total amount of the thermoplastic polyimide resin, the phenol resin carbon fiber, and the fluororesin. When the content of the fluororesin exceeds 10 parts by mass, the wear of the resin increases during sliding, and the wear resistance tends to decrease. The preferable range of the content of the fluororesin is 3 to 10 parts by mass, more preferably 5 to 10 parts by mass.

(ポリイミド樹脂組成物の曲げ弾性率)
本開示に係るポリイミド樹脂組成物は、曲げ弾性率が3000MPa〜7000MPaである。曲げ弾性率は3000MPa〜6000MPaが好ましく、3000MPa〜5000MPaがより好ましい。曲げ弾性率が3000MPa未満だと、ポリイミド樹脂組成物から得られる成形体が過度に柔らかく、摩擦時の応力によって容易に変形し、適切な摺動性を得ることができない。また曲げ弾性率が7000MPaだと、ポリイミド樹脂組成物から得られる成形体が過度に硬く、摩擦の相手材である軟質金属の摩耗、変形をもらたすことがある。
(Bending elastic modulus of polyimide resin composition)
The polyimide resin composition according to the present disclosure has a flexural modulus of 3000 MPa to 7000 MPa. The flexural modulus is preferably 3000 MPa to 6000 MPa, more preferably 3000 MPa to 5000 MPa. If the flexural modulus is less than 3000 MPa, the molded product obtained from the polyimide resin composition is excessively soft, easily deformed by stress during friction, and appropriate slidability cannot be obtained. On the other hand, if the flexural modulus is 7000 MPa, the molded product obtained from the polyimide resin composition is excessively hard and may cause wear and deformation of a soft metal that is a friction counterpart.

以下、本開示に係るポリイミド樹脂組成物の各成分について説明する。   Hereinafter, each component of the polyimide resin composition according to the present disclosure will be described.

(熱可塑性ポリイミド樹脂)
本明細書中において、熱可塑性ポリイミド樹脂とは、ポリイミド結合を繰り返し単位として持つ樹脂であり、加重たわみ温度200℃以上を有するポリイミド樹脂のことを表す。
(Thermoplastic polyimide resin)
In this specification, a thermoplastic polyimide resin is a resin having a polyimide bond as a repeating unit, and represents a polyimide resin having a weighted deflection temperature of 200 ° C. or higher.

熱可塑性ポリイミド樹脂は、上記条件を満たせば特に限定されるものではない。熱可塑性ポリイミド樹脂は、好ましい例として、下記化学式(1)で表される繰り返し単位を有するポリイミド樹脂が挙げられる。   The thermoplastic polyimide resin is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied. A preferable example of the thermoplastic polyimide resin is a polyimide resin having a repeating unit represented by the following chemical formula (1).

化学式(1)において、Xは直接結合、−SO−、−CO―、−C(CH−、−C(CF−、または−S―を示し、R、R、R、Rはそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、またはハロゲン原子を示し、Yは、下記化学式(2)の(A)、(B)、(C)、及び(D)からなる群より選ばれる基を示す。 In the chemical formula (1), X represents a direct bond, —SO 2 —, —CO—, —C (CH 3 ) 2 —, —C (CF 3 ) 2 —, or —S—, and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group, a halogenated alkoxy group, or a halogen atom, and Y represents (A) in the following chemical formula (2), A group selected from the group consisting of (B), (C), and (D) is shown.

上記、化学式(1)で表される繰り返し単位を有する熱可塑性ポリイミド樹脂は、下記化学式(7)で表される芳香族エーテルジアミンと下記化学式(8)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物とを原料として、有機溶媒の存在下または非存在下で反応させ、得られたポリアミド酸を化学的にまたは熱的にイミド化して製造できる。これらの具体的な製造方法は、公知であるポリイミド樹脂の製造方法の条件を利用することができる。   The thermoplastic polyimide resin having a repeating unit represented by the chemical formula (1) is an aromatic ether diamine represented by the following chemical formula (7) and an aromatic tetracarboxylic dianhydride represented by the following chemical formula (8). The product can be produced by reacting the product with a raw material in the presence or absence of an organic solvent and imidizing the resulting polyamic acid chemically or thermally. These specific production methods can utilize the conditions of known polyimide resin production methods.

ただし、化学式(7)において、Xは前記化学式(1)のXと同じ意味を示す。   However, in the chemical formula (7), X has the same meaning as X in the chemical formula (1).

化学式(8)において、Yは前記化学式(2)の(A)、(B)、(C)、及び(D)からなる群より選ばれる基を示す。   In the chemical formula (8), Y represents a group selected from the group consisting of (A), (B), (C), and (D) in the chemical formula (2).

化学式(1)及び化学式(7)中、R、R、R、Rが示す基は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン原子である。これらの中でも、水素原子が好ましい。 In chemical formula (1) and chemical formula (7), groups represented by R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group, a halogenated alkoxy group or a halogen atom. . Among these, a hydrogen atom is preferable.

、R、R、Rが示すアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基などのアルキル基が挙げられる。
、R、R、Rが示すアルコキシ基としては、炭素数1〜4のアルコキシ基が挙げられる。具体的には、メトキシ基、エトキシ基などのアルキル基が挙げられる。
、R、R、Rが示すハロゲン化アルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基に、ハロゲン原子(塩素原子、フッ素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)が置換した基が挙げられる。具体的には、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基などが挙げられる。
、R、R、Rが示すハロゲン化アルコキシ基としては、炭素数1〜4のアルコキシ基に、ハロゲン原子(塩素原子、フッ素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)が置換した基が挙げられる。具体的には、フルオロメトキシ基などが挙げられる。
、R、R、Rが示すハロゲン原子としては、塩素原子、フッ素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
Examples of the alkyl group represented by R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Specific examples include alkyl groups such as a methyl group and an ethyl group.
Examples of the alkoxy group represented by R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 include an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. Specific examples include alkyl groups such as methoxy group and ethoxy group.
The halogenated alkyl group represented by R 1 , R 2 , R 3 , R 4 is a group in which a halogen atom (a chlorine atom, a fluorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc.) is substituted on an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Is mentioned. Specific examples include a fluoromethyl group and a trifluoromethyl group.
The halogenated alkoxy group represented by R 1 , R 2 , R 3 , or R 4 is a group in which a halogen atom (a chlorine atom, a fluorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or the like) is substituted on an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. Is mentioned. Specific examples include a fluoromethoxy group.
Examples of the halogen atom represented by R 1 , R 2 , R 3 , or R 4 include a chlorine atom, a fluorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

化学式(1)及び化学式(7)中、Xは、直接結合、−SO−、−CO―、―C(CH−、−C(CF−または−S−を示す。これらの中でも、Xは、直接結合、−SO−、−CO−、−C(CH−であることが好ましい。 In chemical formula (1) and chemical formula (7), X represents a direct bond, —SO 2 —, —CO—, —C (CH 3 ) 2 —, —C (CF 3 ) 2 — or —S—. Among these, X is preferably a direct bond, —SO 2 —, —CO—, or —C (CH 3 ) 2 —.

化学式(1)及び化学式(8)中、Yは、化学式(2)の(A)、(B)、(C)、及び(D)からなる群より選ばれる4価の芳香族基である。これらの中でも、Yは、化学式(2)の(A)が好ましい。つまり、芳香族テトラカルボン酸二無水物としてピロメリット酸二無水物を使用することが好ましい。   In chemical formula (1) and chemical formula (8), Y is a tetravalent aromatic group selected from the group consisting of (A), (B), (C), and (D) in chemical formula (2). Among these, Y is preferably (A) in the chemical formula (2). That is, it is preferable to use pyromellitic dianhydride as the aromatic tetracarboxylic dianhydride.

本開示に係るポリイミド樹脂組成物は、熱可塑性ポリイミド樹脂として、下記化学式(3)で表される繰り返し単位を有する熱可塑性ポリイミド樹脂を用いることがより好ましい。   It is more preferable that the polyimide resin composition according to the present disclosure uses a thermoplastic polyimide resin having a repeating unit represented by the following chemical formula (3) as the thermoplastic polyimide resin.

なお、上記化学式(3)で表される繰り返し単位を有する熱可塑性ポリイミド樹脂は、三井化学株式会社製:商品名AURUM(登録商標)として購入可能なものである。   In addition, the thermoplastic polyimide resin which has a repeating unit represented by the said Chemical formula (3) can be purchased as Mitsui Chemicals, Inc. make: brand name AURUM (trademark).

本開示に係るポリイミド樹脂組成物においては、熱可塑性ポリイミド樹脂の原料となる芳香族エーテルジアミンや芳香族テトラカルボン酸二無水物は、一種または複数を組み合わせて用いることができ、本開示に係るポリイミド樹脂組成物の目的を害さない範囲で、他の共重合成分を含んでいてもよい。また異なるモノマーから得られた複数のポリイミド樹脂を、本開示に係るポリイミド樹脂組成物の目的を害さない範囲で、任意にポリマーブレンドして用いてもよい。   In the polyimide resin composition according to the present disclosure, the aromatic ether diamine or aromatic tetracarboxylic dianhydride that is a raw material of the thermoplastic polyimide resin can be used alone or in combination, and the polyimide according to the present disclosure Other copolymer components may be included as long as the purpose of the resin composition is not impaired. In addition, a plurality of polyimide resins obtained from different monomers may be arbitrarily polymer blended as long as the purpose of the polyimide resin composition according to the present disclosure is not impaired.

本開示に係るポリイミド樹脂組成物において、熱可塑性組成ポリイミド樹脂が、下記化学式(4)及び下記化学式(5)で表される繰り返し単位を有する熱可塑性ポリイミド樹脂も好ましい例として挙げられる。   In the polyimide resin composition according to the present disclosure, a thermoplastic polyimide resin in which the thermoplastic composition polyimide resin has repeating units represented by the following chemical formula (4) and the following chemical formula (5) is also given as a preferred example.

ただし、m、nは共重合体のモル比であり、m/n=4〜99(モル%/モル%)の範囲である。m/nは、好ましくは5〜99、より好ましくは6〜99である。
m、nはそれぞれ1以上を示す。
However, m and n are molar ratios of the copolymer, and m / n = 4 to 99 (mol% / mol%). m / n is preferably 5 to 99, more preferably 6 to 99.
m and n each represents 1 or more.

上記の化学式(4)及び化学式(5)で表される繰り返し構造単位を有する熱可塑性ポリイミド樹脂は、それぞれ対応する芳香族エーテルジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物とを原料として、有機溶媒の存在下または非存在下で反応させ、得られたポリアミド酸を化学的にまたは熱的にイミド化して製造できる。これらの具体的な製造方法は、公知であるポリイミド樹脂の製造方法の条件を利用することができる。   The thermoplastic polyimide resin having a repeating structural unit represented by the above chemical formula (4) and chemical formula (5) is prepared by using an aromatic solvent such as an aromatic ether diamine and an aromatic tetracarboxylic dianhydride as raw materials. The reaction can be performed in the presence or absence, and the resulting polyamic acid can be chemically or thermally imidized for production. These specific production methods can utilize the conditions of known polyimide resin production methods.

本開示に係るポリイミド樹脂組成物において、熱可塑性ポリイミド樹脂が下記化学式(6)で表される繰り返し単位を有する熱可塑性ポリイミド樹脂も好ましい例として挙げられる。   In the polyimide resin composition according to the present disclosure, a thermoplastic polyimide resin in which the thermoplastic polyimide resin has a repeating unit represented by the following chemical formula (6) is also given as a preferred example.

上記の化学式(6)で表される繰り返し構造単位を有する熱可塑性ポリイミド樹脂は、それぞれ対応する芳香族エーテルジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物とを原料として、有機溶媒の存在下または非存在下で反応させ、得られたポリアミド酸を化学的にまたは熱的にイミド化して製造できる。これらの具体的な製造方法は、公知である熱可塑性ポリイミド樹脂の製造方法の条件を利用することができる。   The thermoplastic polyimide resin having a repeating structural unit represented by the above chemical formula (6) is obtained by using the corresponding aromatic ether diamine and aromatic tetracarboxylic dianhydride as raw materials in the presence or absence of an organic solvent. The resulting polyamic acid can be produced by chemically or thermally imidizing by reacting under the following conditions. These specific manufacturing methods can utilize the conditions of the manufacturing method of a well-known thermoplastic polyimide resin.

本開示に係るポリイミド樹脂組成物において、熱可塑性ポリイミド樹脂は、溶融成形可能な樹脂である。熱可塑性ポリイミド樹脂の対数粘度は特に限定されないが、0.35dl/g〜1.30dl/gの範囲であることがよく、0.40dl/g〜1.20dl/gの範囲であることが好ましい。
対数粘度が0.35dl/g以上であると、熱可塑性ポリイミド樹脂の分子量が小さいことによる機械強度の低下が抑制される傾向がある。また、対数粘度が1.30dl/g以下であると、熱可塑性ポリイミド樹脂の分子量が大きすぎることによる樹脂組成物の流動性の低下が抑制される。特に、本開示の樹脂組成物を用いて、射出成形、押出成形等の成形方法によって樹脂成形体を製造するときに、適度な流動性となり得る。
In the polyimide resin composition according to the present disclosure, the thermoplastic polyimide resin is a melt-moldable resin. The logarithmic viscosity of the thermoplastic polyimide resin is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.35 dl / g to 1.30 dl / g, and preferably in the range of 0.40 dl / g to 1.20 dl / g. .
When the logarithmic viscosity is 0.35 dl / g or more, a decrease in mechanical strength due to a small molecular weight of the thermoplastic polyimide resin tends to be suppressed. Further, when the logarithmic viscosity is 1.30 dl / g or less, a decrease in fluidity of the resin composition due to an excessively high molecular weight of the thermoplastic polyimide resin is suppressed. In particular, when a resin molded body is produced by a molding method such as injection molding or extrusion molding using the resin composition of the present disclosure, it can have appropriate fluidity.

本開示に係るポリイミド樹脂組成物におけるポリマーの対数粘度の測定は、パラクロロフェノール/フェノール(90/10質量比)の混合溶媒中、濃度0.5g/100mlの溶媒で200℃に加熱した後、35℃に冷却して測定される。対数粘度については、「高分子ハンドブック」朝倉書店出版、日本分析化学学会編1995年度初版P58に、その定義が記載されている。   The measurement of the logarithmic viscosity of the polymer in the polyimide resin composition according to the present disclosure was performed by heating to 200 ° C. with a solvent having a concentration of 0.5 g / 100 ml in a mixed solvent of parachlorophenol / phenol (90/10 mass ratio), Measured after cooling to 35 ° C. The definition of the logarithmic viscosity is described in “Polymer Handbook” published by Asakura Shoten, edited by the Japan Society for Analytical Chemistry, 1995, first edition, P58.

(フェノール樹脂炭素繊維)
本開示に係るポリイミド樹脂組成物において、フェノール樹脂炭素繊維は、フェノール樹脂を原料として、フェノール樹脂繊維を製造した後、焼成炭化する製造方法で得られる繊維である。
(Phenolic resin carbon fiber)
In the polyimide resin composition according to the present disclosure, the phenol resin carbon fiber is a fiber obtained by a manufacturing method in which a phenol resin fiber is manufactured using a phenol resin as a raw material and then calcined and carbonized.

フェノール樹脂炭素繊維としては、いずれのフェノール樹脂を原料として得られるものであってもよい。フェノール樹脂としては、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、又はノボラック型およびレゾール型のフェノール樹脂の両者が混合された樹脂が挙げられる。   As the phenol resin carbon fiber, any phenol resin may be obtained as a raw material. Examples of the phenolic resin include novolak type phenolic resins, resol type phenolic resins, and resins in which both novolac type and resol type phenolic resins are mixed.

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繊維が挙げられる(例えば、特公昭48−11284号公報参照)。
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が挙げられる(例えば、特開昭59−179811号公報参照)。また、例えば、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(例えば、特開平9−132818号公報参照)が挙げられる。
レゾール型およびノボラック型のフェノール樹脂の両者を混合した樹脂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(例えば、特開平9−176918号公報参照)が挙げられる。
Examples of the fiber made from a novolak type phenolic resin include fibers produced by melt spinning an uncured and thermoplastic novolak type phenolic resin and then undergoing a curing step (for example, Japanese Patent Publication No. 48-11284). See the official gazette).
Examples of the fiber using a resol type phenol resin as a raw material include a fiber obtained by adding an acid catalyst to a liquid resol type phenol resin and centrifugally spinning it (see, for example, JP-A-59-179811). ). Further, for example, fibers obtained by a so-called melt blown method in which a solid resol type phenolic resin is melted and pulled by a heated air flow from a spinning nozzle (see, for example, JP-A-9-132818) can be mentioned.
Examples of fibers made from a resin obtained by mixing both a resol type and a novolac type phenol resin are fibers obtained by a melt blown method from a mixture of both types of phenol resins (for example, JP-A-9-176918). Reference).

また、フェノール樹脂繊維としては、例えば、「カイノール」(商品名、群栄化学工業株式会社製)が挙げられる。このフェノール樹脂繊維は、焼成炭化を行うためのフェノール樹脂繊維として好適な繊維である。   Examples of the phenol resin fiber include “Kinol” (trade name, manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd.). This phenol resin fiber is a suitable fiber as a phenol resin fiber for performing firing carbonization.

さらに、焼成炭化を行うためのフェノール樹脂繊維は、目的とする繊維長とするために、裁断、粉砕等の処理によって調整することがよい。
フェノール樹脂繊維の裁断は、公知の装置を用いて裁断すればよい。例えば、裁断する装置としては、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装置が挙げられる。
フェノール樹脂繊維の粉砕は、公知の装置を用いて粉砕すればよい。例えば、粉砕する装置としては、ハンマーミル、ディスクミル、振動ミル、ボールミル等の装置が挙げられる。
Furthermore, the phenol resin fiber for performing firing carbonization is preferably adjusted by a treatment such as cutting and pulverization in order to obtain a target fiber length.
The phenol resin fiber may be cut using a known apparatus. For example, devices for cutting include devices such as a guillotine cutter, a rotary cutter, and a disk cutter.
What is necessary is just to grind | pulverize a phenol resin fiber using a well-known apparatus. For example, devices for crushing include devices such as a hammer mill, a disk mill, a vibration mill, and a ball mill.

フェノール樹脂炭素繊維は、繊維長を調整したフェノール樹脂繊維を焼成炭化して得られる。フェノール樹脂繊維を焼成炭化する方法は、特に限定されないが、公知の方法で行えばよい。例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガスを用いて焼成炭化を行ってもよく、不活性ガスの替わりに真空中で焼成炭化を行ってもよい。焼成炭化の温度は、例えば、600℃〜1200℃(好ましくは800℃〜1000℃)の範囲で行うことがよい。   The phenol resin carbon fiber is obtained by firing and carbonizing a phenol resin fiber having a adjusted fiber length. The method for firing and carbonizing the phenol resin fiber is not particularly limited, but may be performed by a known method. For example, calcination carbonization may be performed using an inert gas such as nitrogen or argon, and calcination carbonization may be performed in a vacuum instead of the inert gas. The temperature of calcination carbonization is good to carry out in the range of 600 to 1200 degreeC (preferably 800 to 1000 degreeC), for example.

フェノール樹脂炭素繊維の繊維長および繊維径は、特に限定されるものではない。例えば、フェノール樹脂炭素繊維の繊維長は、0.1mm〜10mmの範囲であることがよい。繊維長が0.1mm以上である場合、樹脂成分の摩耗が抑制されやすくなる。一方、繊維長が10mm以下である場合、ポリイミド樹脂組成物中でのフェノール樹脂炭素繊維の分散性の低下が抑制されやすくなる。また、フェノール樹脂炭素繊維の繊維径としては、例えば、5μm〜50μmの範囲であることがよい。   The fiber length and fiber diameter of the phenol resin carbon fiber are not particularly limited. For example, the fiber length of the phenol resin carbon fiber is preferably in the range of 0.1 mm to 10 mm. When the fiber length is 0.1 mm or more, wear of the resin component is easily suppressed. On the other hand, when the fiber length is 10 mm or less, a decrease in the dispersibility of the phenol resin carbon fiber in the polyimide resin composition is easily suppressed. Moreover, as a fiber diameter of a phenol resin carbon fiber, it is good in the range of 5 micrometers-50 micrometers, for example.

(フッ素樹脂)
本開示に係るポリイミド樹脂組成物において、フッ素樹脂は、例えば、次の(a)〜(f)からなる群より選ばれた少なくとも1種が挙げられる。
(a)分子内に、化学式 −(CFCF)−で表される繰り返し構造単位を有する4フッ化エチレン樹脂
(b)分子内に、化学式 −(CFCF)−および、化学式 −〔CF(CF)CF〕−で表される繰り返し構造単位を有する4フッ化エチレン樹脂―六フッ化プロピレン共重合樹脂
(c)分子内に、化学式 −(CFCF)及び化学式 −〔CF(OCF2m+1)CF〕 (式中、mは正の整数)で表される繰り返し構造単位を有する4フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂
(d)分子内に、化学式 −(CFCF)− および 化学式 −(CHCH)−で表される繰り返し構造単位を有する4フッ化エチレンーエチレン共重合樹脂
(e)分子内に、化学式 −(CHCH)− および 化学式 −(CFClCF)− で表される繰り返し構造単位を有する3フッ化塩化エチレン−エチレン共重合樹脂
(f)分子内に、化学式 −(CFCH)−で表される繰り返し構造単位を有するフッ化ビニリデン樹脂
(Fluorine resin)
In the polyimide resin composition according to the present disclosure, examples of the fluororesin include at least one selected from the group consisting of the following (a) to (f).
(A) In the molecule, a tetrafluoroethylene resin having a repeating structural unit represented by the chemical formula-(CF 2 CF 2 )-(b) In the molecule, chemical formula-(CF 2 CF 2 )-and chemical formula- In the molecule of tetrafluoroethylene resin-hexafluoropropylene copolymer resin (c) having a repeating structural unit represented by [CF (CF 3 ) CF 2 ] —, chemical formula − (CF 2 CF 2 ) and chemical formula − [CF (OC m F2 m + 1 ) CF 2 ] (wherein, m is a positive integer) tetrafluoroethylene having a repeating structural unit represented by - the perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (d) in the molecule, formula - (CF 2 CF 2) - and the formula - (CH 2 CH 2) - to repeat tetrafluoroethylene-ethylene copolymer resin having a structural unit (e) in the molecule represented by the formula - (C 2 CH 2) - and the formula - (CFClCF 2) - Table with - ethylene copolymer resin (f) in the molecule, the formula - - (CF 2 CH 2) 3 fluorinated ethylene chloride having a repeating structural unit represented by Vinylidene fluoride resin having a repeating structural unit

なお、熱可塑性ポリイミド樹脂、フェノール樹脂炭素繊維、及びフッ素樹脂の合計含有量は、樹脂組成物の総量に対して、95質量%以上であることが好ましく、100質量%であってもよい。   The total content of the thermoplastic polyimide resin, the phenol resin carbon fiber, and the fluororesin is preferably 95% by mass or more, and may be 100% by mass with respect to the total amount of the resin composition.

(その他添加剤)
本開示に係るポリイミド樹脂組成物には、必要に応じて、本開示に係るポリイミド樹脂組成物の特性を損なわない範囲内(例えば、5質量%以下(0質量%を含む))で、下記の成分を含んでいてもよい。
本開示に係るポリイミド樹脂組成物には、炭素繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維、ホウ酸アルミ繊維、金属繊維、セラミック繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、アスベスト繊維、ロックウール繊維、アラミド繊維からなる群より少なくとも1種を含有してもよい。
(Other additives)
In the polyimide resin composition according to the present disclosure, if necessary, within the range that does not impair the characteristics of the polyimide resin composition according to the present disclosure (for example, 5% by mass or less (including 0% by mass)), the following Ingredients may be included.
The polyimide resin composition according to the present disclosure includes carbon fiber, glass fiber, potassium titanate fiber, aluminum borate fiber, metal fiber, ceramic fiber, boron fiber, silicon carbide fiber, asbestos fiber, rock wool fiber, and aramid fiber. You may contain at least 1 sort from the group which consists of.

さらに、本開示に係るポリイミド樹脂組成物には、必要に応じて、本開示に係るポリイミド樹脂組成物の特性を損なわない範囲内で、黒鉛、マイカ、合成マイカ、ウォラストナイト、タルク、シリコーンオイル、フッ素系オイル、ガラスビーズ、グラファイト、二硫化モリブデン、クレー、シリカ、アルミナ、ケイソウ、土、水和アルミナ、シラスバルーン、カーボンナノチューブ、炭酸カルシウム、ハイドロタルサイトなどの充填剤、滑剤、離型剤、安定剤、着色剤、結晶核剤などを、少なくとも1種含有してもよい。   Furthermore, in the polyimide resin composition according to the present disclosure, if necessary, graphite, mica, synthetic mica, wollastonite, talc, silicone oil within a range not impairing the characteristics of the polyimide resin composition according to the present disclosure. , Fluorinated oil, glass beads, graphite, molybdenum disulfide, clay, silica, alumina, diatomaceous earth, hydrated alumina, shirasu balloon, carbon nanotube, calcium carbonate, hydrotalcite, filler, lubricant, mold release agent , Stabilizers, colorants, crystal nucleating agents and the like may be contained.

さらに、本開示に係るポリイミド樹脂組成物には、必要に応じて、本開示に係るポリイミド樹脂組成物の特性を損なわない範囲内で、各種液晶ポリマー、熱可塑性樹脂(例えば、ポリエーテルイミド、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン、ポリアミドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアリレート及び/又はポリフェニレンスルフィド)、熱硬化性樹脂(例えば、エポキシ樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ポリイミド樹脂など)を、少なくとも1種含有してもよい。   Furthermore, the polyimide resin composition according to the present disclosure may include various liquid crystal polymers, thermoplastic resins (for example, polyetherimide, Ether nitrile, polyether ketone, polyether ether ketone, polyether ketone ketone, polyether ketone ether ketone ketone, polyamideimide, polyether sulfone, polysulfone, polyarylate and / or polyphenylene sulfide), thermosetting resin (eg epoxy A resin, a polybenzimidazole resin, a polyimide resin, or the like).

(ポリイミド樹脂組成物の製造方法)
本開示に係るポリイミド樹脂組成物の製造方法は、特に限定されず、公知の製造方法が適用できる。例えば、熱可塑性ポリイミド樹脂、フェノール樹脂炭素繊維、及びフッ素樹脂を特定の組成で含む混合物を、単軸あるいは多軸の押出機を用いて、連続的に溶融混練してもよく、混練ロール、ブラベンダー等のバッチ式によって溶融混練してもよい。
溶融混練の際の温度(シリンダー温度)としては、ポリイミド樹脂組成物を構成する樹脂成分の融点等に応じて、決定すればよい。
(Production method of polyimide resin composition)
The manufacturing method of the polyimide resin composition which concerns on this indication is not specifically limited, A well-known manufacturing method is applicable. For example, a mixture containing a thermoplastic polyimide resin, a phenol resin carbon fiber, and a fluororesin in a specific composition may be continuously melt-kneaded using a single-screw or multi-screw extruder, You may melt-knead by batch type, such as a lavender.
What is necessary is just to determine as temperature (cylinder temperature) in the case of melt-kneading according to melting | fusing point etc. of the resin component which comprises a polyimide resin composition.

(ポリイミド樹脂組成物の成形)
本開示に係るポリイミド樹脂組成物は、特に限定されず、公知の成形方法が全て用いることができる。例えば、射出成形により成形加工すること成形方法が挙げられる。射出成形により成形加工することで、各種用途に適用することが可能である。射出成形によって得られた成形品に切削加工を施し、最終形状に仕上げることで使用することも可能である。その他、押出成形、圧縮成形、及びトランスファー成形等の従来から知られる方法で成形加工することも可能である。
(Molding of polyimide resin composition)
The polyimide resin composition according to the present disclosure is not particularly limited, and all known molding methods can be used. For example, a molding method may be mentioned in which molding is performed by injection molding. It can be applied to various uses by molding by injection molding. It can also be used by cutting the molded product obtained by injection molding to finish it into a final shape. In addition, it is also possible to perform molding by a conventionally known method such as extrusion molding, compression molding, and transfer molding.

例えば、射出成形によって成形する場合、シリンダー温度、射出圧力、金型温度等の各条件は、熱可塑性ポリイミド樹脂組成物、樹脂成形体の形状等に応じて決定すればよい。
なお、本開示に係るポリイミド樹脂組成物は、射出成形等の成形方法により成形して、シールリングとして適用してもよい。本開示に係るポリイミド樹脂組成物が、例えば、シールリングに適用される場合、射出成形等によって得られた樹脂成形体を実使用前に熱処理してもよい。熱処理により結晶化度の上昇や寸法安定化などの効果が期待できる。
For example, when molding by injection molding, conditions such as cylinder temperature, injection pressure, mold temperature, etc. may be determined according to the shape of the thermoplastic polyimide resin composition, resin molded body, and the like.
The polyimide resin composition according to the present disclosure may be molded by a molding method such as injection molding and applied as a seal ring. For example, when the polyimide resin composition according to the present disclosure is applied to a seal ring, a resin molded body obtained by injection molding or the like may be heat-treated before actual use. Effects such as an increase in crystallinity and dimensional stability can be expected by heat treatment.

(ポリイミド樹脂組成物の用途)
本開示に係るポリイミド樹脂組成物は、特定の曲げ弾性率を保有し、軟質金属(例えば、アルミニウム、銅、亜鉛など)との摺動性に優れ、相手材の摩擦摩耗特性が良好であり、かつ、樹脂材料自体の耐摩耗性に優れるため、軟質金属との摩擦摩耗特性を必要とする自動車部品、産業用機械部品等の各種部品に広く使用が可能である。
ポリイミド樹脂組成物は、例えば、軟質金属との摺動特性が求められるギア、スラストワッシャー、シールリング、ピストンリング、ターボシール部品(アブレシール)、ウエアリング、ガイドローラー、リテーナー、ブッシュ、搬送用器具その他様々の摺動部材に適用可能である。
特に、ポリイミド樹脂組成物は、上記特性を有するため、自動車等のトランスミッション内の回転軸のシールリングとして好適であり、例えば、自動変速機用シールリングとして、より好ましく適用できる。
(Use of polyimide resin composition)
The polyimide resin composition according to the present disclosure has a specific flexural modulus, is excellent in slidability with a soft metal (for example, aluminum, copper, zinc, etc.), and has good friction and wear characteristics of the counterpart material, Moreover, since the resin material itself is excellent in wear resistance, it can be widely used in various parts such as automobile parts and industrial machine parts that require frictional wear characteristics with soft metals.
Polyimide resin compositions include, for example, gears, thrust washers, seal rings, piston rings, turbo seal parts (abre seals), wear rings, guide rollers, retainers, bushes, transportation equipment, etc. that require sliding characteristics with soft metals. It can be applied to various sliding members.
In particular, since the polyimide resin composition has the above characteristics, it is suitable as a seal ring for a rotating shaft in a transmission such as an automobile, and can be more preferably applied as a seal ring for an automatic transmission, for example.

以下、実施例によって本開示に係る樹脂組成物を具体的に説明するが、本開示に係る樹脂組成物は、これら実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り「部」は「質量部」を表す。   Hereinafter, although the resin composition concerning this indication is explained concretely with an example, the resin composition concerning this indication is not limited to these examples. Note that “part” means “part by mass” unless otherwise specified.

以下の実施例および比較例において、樹脂組成物の評価は以下の要領で実施した。   In the following examples and comparative examples, the resin compositions were evaluated in the following manner.

[曲げ弾性率]
ASTM D790に準拠して、試験速度1.5mm/min、測定温度23℃で曲げ試験を行い、曲げ弾性率を測定した。
[Bending elastic modulus]
Based on ASTM D790, a bending test was performed at a test speed of 1.5 mm / min and a measurement temperature of 23 ° C., and a flexural modulus was measured.

[摩耗量(自材の摩耗量、相手材の摩耗量)]
鈴木式の摩擦摩耗試験(JIS K7218:1986)に準じ、相手材として、アルミ合金(ADC−12)を用い、室温下、ATF(オートマチックトランスミッションフルード)中、6時間後の摩耗量を測定した。面圧は3MPa、速度は250m/minにて行った。
[Abrasion amount (wear amount of own material, wear amount of counterpart material)]
In accordance with the Suzuki friction and wear test (JIS K7218: 1986), an aluminum alloy (ADC-12) was used as the counterpart material, and the amount of wear after 6 hours was measured in an ATF (automatic transmission fluid) at room temperature. The surface pressure was 3 MPa and the speed was 250 m / min.

[摩擦係数]
鈴木式の摩擦摩耗試験(JIS K7218:1986)に準じ、相手材としてアルミ合金(ADC−12)を用い、室温下、ATF(オートマチックトランスミッションフルード)中、6時間後の摩擦係数を求めた。この時の、面圧及び速度は3MPa、250m/minである。
[Coefficient of friction]
According to the Suzuki type friction and wear test (JIS K7218: 1986), an aluminum alloy (ADC-12) was used as a counterpart material, and the friction coefficient after 6 hours was determined in an ATF (automatic transmission fluid) at room temperature. The surface pressure and speed at this time are 3 MPa and 250 m / min.

[限界PV値]
鈴木式の摩擦摩耗試験(JIS K7218:1986)に準じ、相手材としてアルミ合金(ADC−12)を用い、室温下、速度V250m/min、ATF(オートマチックトランスミッションフルード)中、6時間試験を行い樹脂組成物が座屈しない上限の面圧Pを求め、そのときのP×V[(MPa)×(m/min)]の値を求めた。
[Limit PV value]
In accordance with Suzuki friction and wear test (JIS K7218: 1986), an aluminum alloy (ADC-12) is used as the mating material, at room temperature, at a speed of V250 m / min, in an ATF (automatic transmission fluid) and tested for 6 hours. The upper limit surface pressure P at which the composition does not buckle was determined, and the value of P × V [(MPa) × (m / min)] at that time was determined.

<実施例1>
化学式(3)で表される繰り返し構造単位を有する熱可塑性ポリイミド樹脂(三井化学(株)社製、商品名オーラム(登録商標)PD450)85質量部と、フッ素樹脂(旭硝子フロロポリマーズ(株)社製、商品名アフロンPTFE L−180)10質量部とを、ミキサーを用いてドライブレンドした。その後、2軸押出機を用いてフェノール樹脂炭素繊維であるカイノール炭素繊維(群栄化学工業(株)社製、繊維長3mm、繊維径11μm〜12μm、炭素含有率95%)5質量部をサイドフィーダーより供給し、400℃〜420℃で押出して造粒してペレットを得た。得られたペレットを、射出成形機(シリンダー温度400℃〜420℃、射出圧力230MPa、金型温度190℃)に供給し、前述した各試験法に定められた試験片を成形した。成形品について、前述した各試験法により評価した結果を表1に示す。
<Example 1>
85 parts by mass of a thermoplastic polyimide resin having a repeating structural unit represented by the chemical formula (3) (trade name: Aurum (registered trademark) PD450, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) and a fluororesin (Asahi Glass Fluoropolymers, Inc.) 10 parts by mass of product name, Aflon PTFE L-180) was dry blended using a mixer. Then, using a biaxial extruder, 5 parts by mass of quinol carbon fiber (manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd., fiber length: 3 mm, fiber diameter: 11 μm to 12 μm, carbon content: 95%), which is a phenol resin carbon fiber It was supplied from a feeder, extruded at 400 ° C. to 420 ° C. and granulated to obtain pellets. The obtained pellets were supplied to an injection molding machine (cylinder temperature of 400 ° C. to 420 ° C., injection pressure of 230 MPa, mold temperature of 190 ° C.), and the test pieces defined in each test method described above were molded. Table 1 shows the results of the molded products evaluated by the test methods described above.

<実施例2〜4>
熱可塑性ポリイミド樹脂、フェノール樹脂炭素繊維、及びフッ素樹脂の組成を表1に示す割合に変更した以外は、実施例1と同様にして試験片を成形した。各成形品について、前述した各試験法により評価した結果を表1に示す。
<Examples 2 to 4>
A test piece was molded in the same manner as in Example 1 except that the composition of the thermoplastic polyimide resin, the phenol resin carbon fiber, and the fluororesin was changed to the ratio shown in Table 1. Table 1 shows the results of each molded article evaluated by the test methods described above.

<比較例1〜3>
カイノール炭素繊維を、アクリロニトリル樹脂を原料とするPAN系炭素繊維(東邦テナックス社製、繊維長6mm、繊維径7μm)に変更し、表1に示す割合とした以外は、実施例と同様にして試験片を成形した。各成形品について、前述した各試験法により評価した結果を表1に示す。
<Comparative Examples 1-3>
The test was conducted in the same manner as in Example except that the quinol carbon fiber was changed to a PAN-based carbon fiber (manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., fiber length: 6 mm, fiber diameter: 7 μm) using acrylonitrile resin as a raw material, and the ratio shown in Table 1 was used. A piece was molded. Table 1 shows the results of each molded article evaluated by the test methods described above.

表1に示すように、熱可塑性ポリイミド樹脂、フェノール樹脂炭素繊維、及びフッ素樹脂の組成が、本開示に係るポリイミド樹脂組成物の規定範囲を超える比較例は、自材の摩耗量および相手材の摩耗量が劣ることが分かる。
また、熱可塑性ポリイミド樹脂、及びフッ素樹脂の組成が、本開示に係るポリイミド樹脂組成物の規定の範囲内であっても、フェノール樹脂炭素繊維に代えて、PAN系炭素繊維を用いた比較例は、自材の摩耗量および相手材の摩耗量が劣ることが分かる。
As shown in Table 1, a comparative example in which the composition of the thermoplastic polyimide resin, the phenol resin carbon fiber, and the fluororesin exceeds the specified range of the polyimide resin composition according to the present disclosure is the amount of wear of the own material and the counterpart material It can be seen that the amount of wear is inferior.
Moreover, even if the composition of the thermoplastic polyimide resin and the fluororesin is within the specified range of the polyimide resin composition according to the present disclosure, the comparative example using the PAN-based carbon fiber instead of the phenol resin carbon fiber is It can be seen that the wear amount of the own material and the wear amount of the counterpart material are inferior.

Claims (6)

熱可塑性ポリイミド樹脂を50質量部〜98質量部、フェノール樹脂炭素繊維を1質量部〜40質量部、及びフッ素樹脂を1質量部〜10質量部で含有し、
曲げ弾性率が3000MPa〜7000MPaであるポリイミド樹脂組成物。
50 parts by mass to 98 parts by mass of a thermoplastic polyimide resin, 1 part by mass to 40 parts by mass of a phenol resin carbon fiber, and 1 part by mass to 10 parts by mass of a fluororesin,
A polyimide resin composition having a flexural modulus of 3000 MPa to 7000 MPa.
前記熱可塑性ポリイミド樹脂が、下記化学式(1)で表される繰り返し構造単位を有する熱可塑性ポリイミド樹脂である請求項1に記載のポリイミド樹脂組成物。

(化学式(1)において、Xは直接結合、−SO−、−CO―、−C(CH−、−C(CF−、または−S―を示し、R、R、R、Rはそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、またはハロゲン原子を示し、Yは、下記化学式(2)の(A)、(B)、(C)、及び(D)からなる群より選ばれる基を示す。)
The polyimide resin composition according to claim 1, wherein the thermoplastic polyimide resin is a thermoplastic polyimide resin having a repeating structural unit represented by the following chemical formula (1).

(In the chemical formula (1), X represents a direct bond, —SO 2 —, —CO—, —C (CH 3 ) 2 —, —C (CF 3 ) 2 —, or —S—, and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group, a halogenated alkoxy group, or a halogen atom, and Y represents (A) in the following chemical formula (2) And a group selected from the group consisting of (B), (C), and (D).
前記熱可塑性ポリイミド樹脂が、下記化学式(3)で表される繰り返し構造単位を有する熱可塑性ポリイミド樹脂である請求項1に記載のポリイミド樹脂組成物。
The polyimide resin composition according to claim 1, wherein the thermoplastic polyimide resin is a thermoplastic polyimide resin having a repeating structural unit represented by the following chemical formula (3).
熱可塑性ポリイミド樹脂が、下記化学式(4)および下記化学式(5)で表される繰り返し構造単位を有する熱可塑性ポリイミド樹脂である請求項1に記載のポリイミド樹脂組成物。


(ただし、m、nは共重合体のモル比であり、m/n=4〜99の範囲を示す。)
The polyimide resin composition according to claim 1, wherein the thermoplastic polyimide resin is a thermoplastic polyimide resin having a repeating structural unit represented by the following chemical formula (4) and the following chemical formula (5).


(However, m and n are the molar ratio of a copolymer, and show the range of m / n = 4-99.)
熱可塑性ポリイミド樹脂が、下記化学式(6)で表される繰り返し構造単位を有する熱可塑性ポリイミド樹脂である請求項1に記載のポリイミド樹脂組成物。
The polyimide resin composition according to claim 1, wherein the thermoplastic polyimide resin is a thermoplastic polyimide resin having a repeating structural unit represented by the following chemical formula (6).
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂組成物を成形したシールリング。   The seal ring which shape | molded the polyimide resin composition of any one of Claims 1-5.
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