JP2803056B2 - 耐熱性摺動用成形材料 - Google Patents
耐熱性摺動用成形材料Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、耐摩耗性、耐摩擦性とともに耐湿性に優れ
た耐熱性摺動用成形材料に関する。
た耐熱性摺動用成形材料に関する。
（従来の技術） 従来の摺動用成形材料は、ポリアセタール、ナイロ
ン、テフロン等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂に、黒鉛や二硫
化モリブデンの充填材を混合して製造され、機械工業部
品、自動車部品、鉄道部品、電気部品等の軸受、カム、
歯車、すり板等の摺動部品に用いられていた。例えば摺
動用フェノール樹脂成形材料は、フェノール樹脂に木
粉、綿布もしくはガラス繊維などの有機質もしくは無機
質の基材、黒鉛や二硫化モリブデンの充填材、その他の
添加剤を混合し、加熱混練して製造され、そして噴射成
形、圧縮成形あるいはトランスファー成形によって不溶
不融の摺動部品が製造されていた。
ン、テフロン等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂に、黒鉛や二硫
化モリブデンの充填材を混合して製造され、機械工業部
品、自動車部品、鉄道部品、電気部品等の軸受、カム、
歯車、すり板等の摺動部品に用いられていた。例えば摺
動用フェノール樹脂成形材料は、フェノール樹脂に木
粉、綿布もしくはガラス繊維などの有機質もしくは無機
質の基材、黒鉛や二硫化モリブデンの充填材、その他の
添加剤を混合し、加熱混練して製造され、そして噴射成
形、圧縮成形あるいはトランスファー成形によって不溶
不融の摺動部品が製造されていた。
（発明が解決しようとする課題） しかし、これらの摺動部品は、耐熱性、耐摩耗性、耐
摩擦性に限度があり、より高度な要求に対応できなかっ
た。比較的耐熱性が高いとされているフェノール樹脂成
形材料でさえ、高々200℃程度の温度下で摺動させると
樹脂は容易に熱劣化、熱分解をおこす欠点がある。こう
した摺動部品をスラスト式の摩擦摩耗試験機にかけてみ
ると、荷重30kgf/cm2,速度40m/min程度の条件で摩擦熱
の発生によって樹脂の熱劣化、熱分解がおこり動摩擦係
数の著しい増大および摩耗粉の出現がみられ、摺動機能
が果せなくなるという欠点がある。また、樹脂としてフ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂等が主流をなしていたが、
それらの樹脂は耐熱性に乏しく高負荷条件での使用には
限度があった。耐熱性樹脂としてポリイミド樹脂が提案
され、ビスマレイミドに、芳香族ジアミンとしてジアミ
ノジフェニルメタンを付加させたものが知られている。
またビスマレイミドとアミノフェノールとの付加反応物
をエポキシ樹脂で変性したものも知られている。前者の
ジアミノジフェニルメタンは発がん性の疑いがあり欧米
で問題となっており、後者のアミノフェノールがある量
以上であるとフェノール性水酸基のために耐湿性が悪く
なり、また一定量以下では反応時間が長くなるという欠
点があった。さらに、ビスマレイミドとアニリンを付加
させたものも知られているが、無機質充填材との濡れ性
が悪く、成形物にクラックが発生しやすいという欠点が
あった。
摩擦性に限度があり、より高度な要求に対応できなかっ
た。比較的耐熱性が高いとされているフェノール樹脂成
形材料でさえ、高々200℃程度の温度下で摺動させると
樹脂は容易に熱劣化、熱分解をおこす欠点がある。こう
した摺動部品をスラスト式の摩擦摩耗試験機にかけてみ
ると、荷重30kgf/cm2,速度40m/min程度の条件で摩擦熱
の発生によって樹脂の熱劣化、熱分解がおこり動摩擦係
数の著しい増大および摩耗粉の出現がみられ、摺動機能
が果せなくなるという欠点がある。また、樹脂としてフ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂等が主流をなしていたが、
それらの樹脂は耐熱性に乏しく高負荷条件での使用には
限度があった。耐熱性樹脂としてポリイミド樹脂が提案
され、ビスマレイミドに、芳香族ジアミンとしてジアミ
ノジフェニルメタンを付加させたものが知られている。
またビスマレイミドとアミノフェノールとの付加反応物
をエポキシ樹脂で変性したものも知られている。前者の
ジアミノジフェニルメタンは発がん性の疑いがあり欧米
で問題となっており、後者のアミノフェノールがある量
以上であるとフェノール性水酸基のために耐湿性が悪く
なり、また一定量以下では反応時間が長くなるという欠
点があった。さらに、ビスマレイミドとアニリンを付加
させたものも知られているが、無機質充填材との濡れ性
が悪く、成形物にクラックが発生しやすいという欠点が
あった。
本発明は、上記の欠点を解消するためになされたもの
で耐摩耗性、耐摩擦邸、耐湿性、耐熱性に優れ、安全で
かつクラックの発生がなく、反応時間も短い耐熱性摺動
用成形材料を提供しようとするものである。
で耐摩耗性、耐摩擦邸、耐湿性、耐熱性に優れ、安全で
かつクラックの発生がなく、反応時間も短い耐熱性摺動
用成形材料を提供しようとするものである。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記の目的を達成しようとする鋭意研
究を重ねた結果、ビスマレイミド化合物と付加反応させ
るアミノ基含有化合物としてアミノフェノールとアニリ
ン類とを併用することによって、アミノフェノール単独
の場合のフェノール性水酸基過剰による吸湿性を改善し
た付加反応物をエポキシ樹脂で変性した熱硬化性樹脂と
所定の充填材を配合することによって、上記目的が達成
できる摺動用成形材料が得られることを見いだし、本発
明を完成したものである。すなわち、本発明は、 （Ａ）（ａ）一般式（Ｉ）で示される不飽和ジカルボン
酸のN,N′−ビスイミド化合物 （但し、式中R1は少なくとも２個の炭素原子を有する２
価の基を、R2は炭素−炭素原子間の二重結合を含む２価
の基をそれぞれ表す） （ｂ）一般式（II）で示されるアミノフェノール （但し、式中R3は水素原子、ハロゲン原子又はアルキル
基を表す） （ｃ）一般式（III）で示されるアニリン類 （但し、R4,R5は水素原子、ハロゲン原子、アルキル
基、−OCH3、−OC2H5等の基で活性水素を含まない基を
表す） の反応生成物と、 （ｄ）１分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキ
シ化合物とを主成分とする熱硬化性樹脂30〜70重量％
と、 （Ｂ）（ｅ）炭素繊維、（ｆ）黒鉛、（ｇ）無機質粉末
（但し、50重量％以上のSiO2を含む）を含有する複合充
填材30〜70重量％ とからなることを特徴とする耐熱性摺動用成形材料であ
る。
究を重ねた結果、ビスマレイミド化合物と付加反応させ
るアミノ基含有化合物としてアミノフェノールとアニリ
ン類とを併用することによって、アミノフェノール単独
の場合のフェノール性水酸基過剰による吸湿性を改善し
た付加反応物をエポキシ樹脂で変性した熱硬化性樹脂と
所定の充填材を配合することによって、上記目的が達成
できる摺動用成形材料が得られることを見いだし、本発
明を完成したものである。すなわち、本発明は、 （Ａ）（ａ）一般式（Ｉ）で示される不飽和ジカルボン
酸のN,N′−ビスイミド化合物 （但し、式中R1は少なくとも２個の炭素原子を有する２
価の基を、R2は炭素−炭素原子間の二重結合を含む２価
の基をそれぞれ表す） （ｂ）一般式（II）で示されるアミノフェノール （但し、式中R3は水素原子、ハロゲン原子又はアルキル
基を表す） （ｃ）一般式（III）で示されるアニリン類 （但し、R4,R5は水素原子、ハロゲン原子、アルキル
基、−OCH3、−OC2H5等の基で活性水素を含まない基を
表す） の反応生成物と、 （ｄ）１分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキ
シ化合物とを主成分とする熱硬化性樹脂30〜70重量％
と、 （Ｂ）（ｅ）炭素繊維、（ｆ）黒鉛、（ｇ）無機質粉末
（但し、50重量％以上のSiO2を含む）を含有する複合充
填材30〜70重量％ とからなることを特徴とする耐熱性摺動用成形材料であ
る。
以下本発明を詳細に説明する。
本発明に用いる（Ａ）熱硬化性樹脂の主成分の１つで
ある（ａ）不飽和ジカルボン酸のN,N′−ビスイミド化
合物は、一般式 （但し、R1は少なくとも２個の炭素原子を有する２価の
基を、R2は炭素−炭素原子間の二重結合を含む２価の基
をそれぞれ表す） で示される化合物である。即ちR1としては直鎖状もしく
は分岐状のアルキレン基、炭素原子５〜６個の環をもつ
シクロアルキレン基、酸素、窒素または硫黄原子のうち
少なくとも１個を含む複素環式基、ベンゼン基又は多環
式芳香族基をはじめ、−NHCO−、−NR6−、−SiR7R8−
もしくは−SO2−などにより結合された複数個のベンゼ
ン基や脂環式基などを挙げることができる。但し、R6,R
7,R8は炭素数１〜４個のアルキル基、炭素数５〜６個の
環をもつシクロアルキル基、フェニル基などを示す。ま
た、R2、つまり炭素−炭素原子間の二重結合を含む２価
の基としては、例えばマレイン酸残基、シトラコン酸残
基、テトラヒドロフタル酸残基等が挙げられる。従っ
て、上述したR1およびR2の条件を満たす不飽和ジカルボ
ン酸のN,N′−ビスイミド化合物としては、具体的に次
のようなものが挙げられ、これらは単独又は２種以上混
合して使用することができる。例えばマレイン酸N,N′
−4,4′−ジフェニルメタンビスイミド、マレイン酸N,
N′−4,4′−ジフェニルエーテルビスイミド、マレイン
酸N,N′−パラフェニレンビスイミド、マレイン酸N,N′
−ベンジジンビスイミド、マレイン酸N,N′−メタキシ
レンビスマレイミド、マレイン酸N,N′−1,5−ナフタレ
ンビスイミド、マレイン酸N,N′−4,4′−ジフェニルス
ルホン−ビスイミド、マレイン酸N,N′−2,2′−4,4′
−ジメチレン−シクロヘキサン−ビスイミド、マレイン
酸N,N′−4,4′−ジシクロヘキサン−メタンビスイミ
ド、マレイン酸N,N′−4,4′−ジフェニルシクロヘキサ
ンビスイミド、マレイン酸N,N′−4,4′−ジフェニル−
フェニルアミン−ビスイミド、マレイン酸N,N′−4,4′
−ジフェニル−ジフェニルシラン−ビスイミド、マレイ
ン酸N,N′−4,4′−ジフェニル硫黄−ビスイミド、マレ
イン酸N,N′−2,2′−（4,4′−ジフェニル）プロパン
−ビスイミド、マレイン酸N,N′−メタフェニレン−ビ
スイミド、マレイン酸N,N′−3,3′−（N,N′−メタフ
ェニレン−ビスベンツアミド）ビスイミド等が挙げられ
る。
ある（ａ）不飽和ジカルボン酸のN,N′−ビスイミド化
合物は、一般式 （但し、R1は少なくとも２個の炭素原子を有する２価の
基を、R2は炭素−炭素原子間の二重結合を含む２価の基
をそれぞれ表す） で示される化合物である。即ちR1としては直鎖状もしく
は分岐状のアルキレン基、炭素原子５〜６個の環をもつ
シクロアルキレン基、酸素、窒素または硫黄原子のうち
少なくとも１個を含む複素環式基、ベンゼン基又は多環
式芳香族基をはじめ、−NHCO−、−NR6−、−SiR7R8−
もしくは−SO2−などにより結合された複数個のベンゼ
ン基や脂環式基などを挙げることができる。但し、R6,R
7,R8は炭素数１〜４個のアルキル基、炭素数５〜６個の
環をもつシクロアルキル基、フェニル基などを示す。ま
た、R2、つまり炭素−炭素原子間の二重結合を含む２価
の基としては、例えばマレイン酸残基、シトラコン酸残
基、テトラヒドロフタル酸残基等が挙げられる。従っ
て、上述したR1およびR2の条件を満たす不飽和ジカルボ
ン酸のN,N′−ビスイミド化合物としては、具体的に次
のようなものが挙げられ、これらは単独又は２種以上混
合して使用することができる。例えばマレイン酸N,N′
−4,4′−ジフェニルメタンビスイミド、マレイン酸N,
N′−4,4′−ジフェニルエーテルビスイミド、マレイン
酸N,N′−パラフェニレンビスイミド、マレイン酸N,N′
−ベンジジンビスイミド、マレイン酸N,N′−メタキシ
レンビスマレイミド、マレイン酸N,N′−1,5−ナフタレ
ンビスイミド、マレイン酸N,N′−4,4′−ジフェニルス
ルホン−ビスイミド、マレイン酸N,N′−2,2′−4,4′
−ジメチレン−シクロヘキサン−ビスイミド、マレイン
酸N,N′−4,4′−ジシクロヘキサン−メタンビスイミ
ド、マレイン酸N,N′−4,4′−ジフェニルシクロヘキサ
ンビスイミド、マレイン酸N,N′−4,4′−ジフェニル−
フェニルアミン−ビスイミド、マレイン酸N,N′−4,4′
−ジフェニル−ジフェニルシラン−ビスイミド、マレイ
ン酸N,N′−4,4′−ジフェニル硫黄−ビスイミド、マレ
イン酸N,N′−2,2′−（4,4′−ジフェニル）プロパン
−ビスイミド、マレイン酸N,N′−メタフェニレン−ビ
スイミド、マレイン酸N,N′−3,3′−（N,N′−メタフ
ェニレン−ビスベンツアミド）ビスイミド等が挙げられ
る。
反応生成物の他の成分である（ｂ）アミノフェノール
としては、次の一般式を有するものを使用する。
としては、次の一般式を有するものを使用する。
但し、式中R3は水素原子、ハロゲン原子又はアルキル
基をそれぞれ表す。具体的な化合物としては、ｏ−アミ
ノフェノール、ｍ−アミノフェノール、ｐ−アミノフェ
ノール、２−アミノ−４−クロロフェノール、２−アミ
ノ−４−メチルフェノール等が挙げられ、これらは単独
もしくは２種以上混合して使用する。
基をそれぞれ表す。具体的な化合物としては、ｏ−アミ
ノフェノール、ｍ−アミノフェノール、ｐ−アミノフェ
ノール、２−アミノ−４−クロロフェノール、２−アミ
ノ−４−メチルフェノール等が挙げられ、これらは単独
もしくは２種以上混合して使用する。
反応生成物のもう１つの成分である（ｃ）アニリン類
としては次の一般式を有するものを使用する。
としては次の一般式を有するものを使用する。
ただし、式中R4,R5は水素原子、ハロゲン原子、アル
キル基、−OCH3、−OC2H5、−COOCH3、−COOC2H5などで
活性水素を含まない基を示し、具体的にはアニリン、ｏ
−クロルアニリン、ｍ−トルイジン、メチル−ｐ−アミ
ノ安息香酸エステルなどで、要するにアニリンの核置換
基に活性水素を含まないものであればいずれでも使用で
きる。
キル基、−OCH3、−OC2H5、−COOCH3、−COOC2H5などで
活性水素を含まない基を示し、具体的にはアニリン、ｏ
−クロルアニリン、ｍ−トルイジン、メチル−ｐ−アミ
ノ安息香酸エステルなどで、要するにアニリンの核置換
基に活性水素を含まないものであればいずれでも使用で
きる。
本発明に用いる（Ａ）熱硬化性樹脂の他の主成分であ
る（ｄ）１分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポ
キシ化合物としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エ
ポキシ樹脂、ポリカルボン酸のポリグリシジルジエステ
ル樹脂、ポリオールのポリグリシジルエーテル、ウレタ
ン変性エポキシ樹脂、不飽和化合物をエポキシ化した脂
肪族又は脂環式のポリエポキシド、複素環を有するエポ
キシ樹脂、異節環を有するエポキシ樹脂、アミンをグリ
シジル化したエポキシ樹脂等があり、これらの１種又は
２種以上を選択して用いる。
る（ｄ）１分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポ
キシ化合物としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エ
ポキシ樹脂、ポリカルボン酸のポリグリシジルジエステ
ル樹脂、ポリオールのポリグリシジルエーテル、ウレタ
ン変性エポキシ樹脂、不飽和化合物をエポキシ化した脂
肪族又は脂環式のポリエポキシド、複素環を有するエポ
キシ樹脂、異節環を有するエポキシ樹脂、アミンをグリ
シジル化したエポキシ樹脂等があり、これらの１種又は
２種以上を選択して用いる。
次に、（Ａ）反応生成物を得る場合の（ａ）不飽和ジ
カルボン酸のN,N′−ビスイミド化合物、（ｂ）アミノ
フェノール、（ｃ）アニリン類の配合割合および（ｄ）
エポキシ化合物の配合割合について説明する。
カルボン酸のN,N′−ビスイミド化合物、（ｂ）アミノ
フェノール、（ｃ）アニリン類の配合割合および（ｄ）
エポキシ化合物の配合割合について説明する。
（Ａ）反応生成物を得るためには、（ａ）不飽和ジカ
ルボン酸のN,N′−ビスイミド化合物１モルに対し、
（ｂ）アミノフェノールと（ｃ）アニリン類の合計
［（ｂ）＋（ｃ）］を0.1〜1.0モル反応させることが好
ましい。この合計の配合割合が0.1モル未満の場合は、
反応時間が長くなり、また分子量が小さく成形性が劣り
好ましくない。また配合割合が1.0を超えると樹脂の耐
熱性が悪くなり好ましくない。さらに（ｂ）アミノフェ
ノールに対する（ｃ）アニリン類のモル比［（ｃ）／
（ｂ）］は0.1〜9.0であることが好ましい。このモル比
が0.1未満の場合はアミノフェノールが過剰となるため
耐湿性が悪くなり好ましくない。また、このモル比が9.
0を超えると熱硬化性樹脂の無機質充填材との濡れ性が
悪くなり、クラック等も発生し好ましくないからであ
る。
ルボン酸のN,N′−ビスイミド化合物１モルに対し、
（ｂ）アミノフェノールと（ｃ）アニリン類の合計
［（ｂ）＋（ｃ）］を0.1〜1.0モル反応させることが好
ましい。この合計の配合割合が0.1モル未満の場合は、
反応時間が長くなり、また分子量が小さく成形性が劣り
好ましくない。また配合割合が1.0を超えると樹脂の耐
熱性が悪くなり好ましくない。さらに（ｂ）アミノフェ
ノールに対する（ｃ）アニリン類のモル比［（ｃ）／
（ｂ）］は0.1〜9.0であることが好ましい。このモル比
が0.1未満の場合はアミノフェノールが過剰となるため
耐湿性が悪くなり好ましくない。また、このモル比が9.
0を超えると熱硬化性樹脂の無機質充填材との濡れ性が
悪くなり、クラック等も発生し好ましくないからであ
る。
不飽和ジカルボン酸のN,N′−ビスイミドとアミノフ
ェノールおよびアニリン類とを熔融下で加熱反応させる
ことも、ジオキサン、ジグライム、メチルセロソルブ、
エチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテートなどの
不活性溶媒中で加熱反応させることもできる。熔融下で
の加熱反応は、不飽和ジカルボン酸のN,N′−ビスイミ
ドとアミノフェノールおよびアニリン類とを撹拌しつつ
温度上昇させると、100℃前後で熔融することができ、1
00〜180℃の温度に保持すれば付加重合反応を起こし、
所望粘度に達したら常温に冷却して、固体又は粘稠な液
状樹脂を得ることができる。こうして得られる付加反応
物に（ｄ）エポキシ化合物を配合して（Ａ）熱硬化性樹
脂を得ることができる。エポキシ化合物の配合割合は、
付加反応物30〜80重量％、エポキシ化合物70〜20重量％
にすることが望ましい。付加反応物が30重量％未満では
耐熱性が十分でなく、また80重量％を超えると耐熱性は
十分となるが機械的強度が低下し好ましくない。
ェノールおよびアニリン類とを熔融下で加熱反応させる
ことも、ジオキサン、ジグライム、メチルセロソルブ、
エチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテートなどの
不活性溶媒中で加熱反応させることもできる。熔融下で
の加熱反応は、不飽和ジカルボン酸のN,N′−ビスイミ
ドとアミノフェノールおよびアニリン類とを撹拌しつつ
温度上昇させると、100℃前後で熔融することができ、1
00〜180℃の温度に保持すれば付加重合反応を起こし、
所望粘度に達したら常温に冷却して、固体又は粘稠な液
状樹脂を得ることができる。こうして得られる付加反応
物に（ｄ）エポキシ化合物を配合して（Ａ）熱硬化性樹
脂を得ることができる。エポキシ化合物の配合割合は、
付加反応物30〜80重量％、エポキシ化合物70〜20重量％
にすることが望ましい。付加反応物が30重量％未満では
耐熱性が十分でなく、また80重量％を超えると耐熱性は
十分となるが機械的強度が低下し好ましくない。
付加反応物とエポキシ化合物との配合は、上記範囲内
であれば特に反応順序等限定する必要がなく、どのよう
に配合しても硬化性、成形性、耐熱性の優れた（Ａ）熱
硬化性樹脂を得ることができる。しかし、通常は、まず
（ａ）ビスイミド化合物、（ｂ）アミノフェノールおよ
び（ｃ）アニリン類とを付加反応させて付加反応物を
得、これに（ｄ）一分子内に２個以上のエポキシ基を有
するエポキシ化合物を加えて（Ａ）熱硬化性樹脂を得
る。
であれば特に反応順序等限定する必要がなく、どのよう
に配合しても硬化性、成形性、耐熱性の優れた（Ａ）熱
硬化性樹脂を得ることができる。しかし、通常は、まず
（ａ）ビスイミド化合物、（ｂ）アミノフェノールおよ
び（ｃ）アニリン類とを付加反応させて付加反応物を
得、これに（ｄ）一分子内に２個以上のエポキシ基を有
するエポキシ化合物を加えて（Ａ）熱硬化性樹脂を得
る。
本発明に用いる（Ｂ）複合充填材としては、（ｅ）炭
素繊維、（ｆ）黒鉛、（ｇ）無機質粉末（但し、50重量
％以上のSiO2を含む）を含むものである。ここで用いる
（ｅ）炭素繊維としては、石油ピッチからつくられる炭
素繊維、アクリル繊維から得られるものいずれでもよ
く、これらは単独又は２種以上混合して使用することが
できる。これらの炭素繊維は一般に0.1〜10mmの繊維長
のものが特性上好ましい。また、（ｆ）黒鉛としては、
鱗片状黒鉛、鱗状黒鉛、土状黒鉛などの天然黒鉛、石油
コークスから製造される人造黒鉛等が挙げられ、これら
は単独又は２種以上混合して使用することができる。さ
らに（ｇ）無機質粉末としては、50重量％以上のSiO2を
含むもので、溶融された無定形石英ガラスパウダー、結
晶性石英、繊維結晶珪酸カルシウム、パーライト、ラジ
オライト、シラスバルーン等が挙げられ、これらは単独
又は２種以上混合して使用することができる。
素繊維、（ｆ）黒鉛、（ｇ）無機質粉末（但し、50重量
％以上のSiO2を含む）を含むものである。ここで用いる
（ｅ）炭素繊維としては、石油ピッチからつくられる炭
素繊維、アクリル繊維から得られるものいずれでもよ
く、これらは単独又は２種以上混合して使用することが
できる。これらの炭素繊維は一般に0.1〜10mmの繊維長
のものが特性上好ましい。また、（ｆ）黒鉛としては、
鱗片状黒鉛、鱗状黒鉛、土状黒鉛などの天然黒鉛、石油
コークスから製造される人造黒鉛等が挙げられ、これら
は単独又は２種以上混合して使用することができる。さ
らに（ｇ）無機質粉末としては、50重量％以上のSiO2を
含むもので、溶融された無定形石英ガラスパウダー、結
晶性石英、繊維結晶珪酸カルシウム、パーライト、ラジ
オライト、シラスバルーン等が挙げられ、これらは単独
又は２種以上混合して使用することができる。
次に（Ａ）熱硬化性樹脂と（Ｂ）複合充填材を用いて
成形材料を製造する場合について説明する。（Ａ）の熱
硬化性樹脂の配合割合は、成形材料に対して30〜70重量
％であることが望ましい。30重量％未満では作業性、成
形性に乏しく、また70重量％を超えると機械的特性およ
び摺動性が悪く好ましくないからである。
成形材料を製造する場合について説明する。（Ａ）の熱
硬化性樹脂の配合割合は、成形材料に対して30〜70重量
％であることが望ましい。30重量％未満では作業性、成
形性に乏しく、また70重量％を超えると機械的特性およ
び摺動性が悪く好ましくないからである。
また（Ｂ）の複合充填材を構成する（ｅ）の炭素繊維
は、成形材料に対して２〜40重量％であることが望まし
い。炭素繊維が２重量％未満では耐熱性、機械的特性、
動摩擦係数ともに効果なく、また40重量％を超えるとか
さばりが大きくなり成形性が悪く実用に適さない。
（ｆ）黒鉛としては、成形材料に対して５〜50重量％配
合することが望ましい。黒鉛の配合割合が５重量％未満
では耐摩耗性、動摩擦係数に効果なく、また50重量％を
超えると機械的特性が低下し実用に適さず好ましくな
い。さらに、（ｇ）50重量％以上のSiO2を含む無機質粉
末の配合割合は、成形材料に対して２〜30重量％である
ことが望ましい。この無機質粉末が２重量％未満では、
耐摩耗性に効果なく、また30重量％を超えると動摩擦係
数が高くなり、機械的特性も低下し実用に適さず好まし
くない。最も好ましい範囲は成形材料に対してそれぞ
れ、炭素繊維５〜20重量％、黒鉛10〜40重量％、無機質
粉末５〜20重量％である。
は、成形材料に対して２〜40重量％であることが望まし
い。炭素繊維が２重量％未満では耐熱性、機械的特性、
動摩擦係数ともに効果なく、また40重量％を超えるとか
さばりが大きくなり成形性が悪く実用に適さない。
（ｆ）黒鉛としては、成形材料に対して５〜50重量％配
合することが望ましい。黒鉛の配合割合が５重量％未満
では耐摩耗性、動摩擦係数に効果なく、また50重量％を
超えると機械的特性が低下し実用に適さず好ましくな
い。さらに、（ｇ）50重量％以上のSiO2を含む無機質粉
末の配合割合は、成形材料に対して２〜30重量％である
ことが望ましい。この無機質粉末が２重量％未満では、
耐摩耗性に効果なく、また30重量％を超えると動摩擦係
数が高くなり、機械的特性も低下し実用に適さず好まし
くない。最も好ましい範囲は成形材料に対してそれぞ
れ、炭素繊維５〜20重量％、黒鉛10〜40重量％、無機質
粉末５〜20重量％である。
本発明の耐熱性摺動用成形材料は、熱硬化性樹脂に複
合充填材を常温で混合し、均一に分散させた後、混練機
で加熱混練し、次いで冷却固化させ適当な粉砕機で適当
な大きさに粉砕して成形材料を製造することができる。
この成形材料は、150〜250℃の温度に加熱することによ
り硬化する必要に応じて各種の添加剤を配合して種々の
特性をさらに改良することができる。例えば公知の酸無
水物、フッ化ホウ素錯体、第３級アミン、イミダゾー
ル、第４級アンモニウム塩、過酸化物等の硬化触媒を添
加して硬化性を向上させることができる。
合充填材を常温で混合し、均一に分散させた後、混練機
で加熱混練し、次いで冷却固化させ適当な粉砕機で適当
な大きさに粉砕して成形材料を製造することができる。
この成形材料は、150〜250℃の温度に加熱することによ
り硬化する必要に応じて各種の添加剤を配合して種々の
特性をさらに改良することができる。例えば公知の酸無
水物、フッ化ホウ素錯体、第３級アミン、イミダゾー
ル、第４級アンモニウム塩、過酸化物等の硬化触媒を添
加して硬化性を向上させることができる。
（実施例） 以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが本
発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
以下の実施例および比較例において「％」とは「重量
％」を意味する。
発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
以下の実施例および比較例において「％」とは「重量
％」を意味する。
実施例 １ 4,4′−メチレンビス（Ｎ−フェニルマレイミド）１
モルとｍ−アミノフェノール0.3モルとアニリン0.3モル
との付加反応物75％に、エピコート828（シェル化学社
製エポキシ樹脂、商品名）25％を配合して、熱硬化性樹
脂を得た。次いでこの熱硬化性樹脂55％に、炭素繊維10
％、鱗片黒鉛30％、およびパーライト５％の複合充填材
を常温で混合し、その後、140℃に加熱混練して冷却
し、粉砕して耐熱性摺動用成形材料を製造した。この成
形材料を230℃に加熱した金型内に200kgf/cm2の圧力で
５分間硬化させて成形品とした。この成形品をスラスト
式の摩擦摩耗試験機にかけると、40m/minの速度、荷重2
0kgf/cm2の条件下では動摩擦係数は0.10、高速高荷重で
ある速度40m/min,荷重50kgf/cm2の条件下でも0.05と安
定した結果を得た。この成形品の圧縮強度を測定したと
ころ10kgf/mm2であった。これらの結果を第１表に示し
たが本発明の効果を確認することができた。
モルとｍ−アミノフェノール0.3モルとアニリン0.3モル
との付加反応物75％に、エピコート828（シェル化学社
製エポキシ樹脂、商品名）25％を配合して、熱硬化性樹
脂を得た。次いでこの熱硬化性樹脂55％に、炭素繊維10
％、鱗片黒鉛30％、およびパーライト５％の複合充填材
を常温で混合し、その後、140℃に加熱混練して冷却
し、粉砕して耐熱性摺動用成形材料を製造した。この成
形材料を230℃に加熱した金型内に200kgf/cm2の圧力で
５分間硬化させて成形品とした。この成形品をスラスト
式の摩擦摩耗試験機にかけると、40m/minの速度、荷重2
0kgf/cm2の条件下では動摩擦係数は0.10、高速高荷重で
ある速度40m/min,荷重50kgf/cm2の条件下でも0.05と安
定した結果を得た。この成形品の圧縮強度を測定したと
ころ10kgf/mm2であった。これらの結果を第１表に示し
たが本発明の効果を確認することができた。
実施例 ２ 4,4′−オキシビス（Ｎ−フェニルマレイミド）１モ
ルに、ｐ−アミノフェノール0.3モルとｍ−トルイジン
0.6モルとを反応させた付加反応物70％に、エピコート8
28（前出）30％を配合して熱硬化性樹脂を得た。この熱
硬化性樹脂45％に、炭素繊維15％、鱗片黒鉛30％、およ
び結晶性石英10％からなる複合充填材を配合し常温で混
合、次いで140℃に加熱混練冷却し、その後粉砕して耐
熱性摺動用成形材料を製造した。この成形材料を用いて
実施例１と同様にして成形品を得、成形品の動摩擦係数
および圧縮強度を測定したので第１表に示した。本発明
の効果が確認された。
ルに、ｐ−アミノフェノール0.3モルとｍ−トルイジン
0.6モルとを反応させた付加反応物70％に、エピコート8
28（前出）30％を配合して熱硬化性樹脂を得た。この熱
硬化性樹脂45％に、炭素繊維15％、鱗片黒鉛30％、およ
び結晶性石英10％からなる複合充填材を配合し常温で混
合、次いで140℃に加熱混練冷却し、その後粉砕して耐
熱性摺動用成形材料を製造した。この成形材料を用いて
実施例１と同様にして成形品を得、成形品の動摩擦係数
および圧縮強度を測定したので第１表に示した。本発明
の効果が確認された。
実施例 ３ 4,4′−メチレンビス（Ｎ−フェニルマレイミド）１
モルとｍ−アミノフェノール0.25モルとｐ−アニシジン
0.05モルとを反応させた付加反応物65％に、DEN438（ダ
ウケミカル社製エポキシ樹脂、商品名）35％を配合した
熱硬化性樹脂を得た。この熱硬化性樹脂50％に炭素繊維
13％、鱗片黒鉛30％、ラジオライト７％からなる複合充
填材を配合し常温で混合、次いで140℃に加熱混練し冷
却した後、粉砕して耐熱性摺動用成形材料を製造した。
この成形材料を用いて実施例１と同様にして成形品を
得、この成形品の動摩擦係数および圧縮強度を測定した
ので第１表に示した。本発明の効果が確認された。
モルとｍ−アミノフェノール0.25モルとｐ−アニシジン
0.05モルとを反応させた付加反応物65％に、DEN438（ダ
ウケミカル社製エポキシ樹脂、商品名）35％を配合した
熱硬化性樹脂を得た。この熱硬化性樹脂50％に炭素繊維
13％、鱗片黒鉛30％、ラジオライト７％からなる複合充
填材を配合し常温で混合、次いで140℃に加熱混練し冷
却した後、粉砕して耐熱性摺動用成形材料を製造した。
この成形材料を用いて実施例１と同様にして成形品を
得、この成形品の動摩擦係数および圧縮強度を測定した
ので第１表に示した。本発明の効果が確認された。
比較例 １ ノボラック型フェノール樹脂および硬化剤55％に鱗状
黒鉛45％を常温で混合し、110℃で加熱混練冷却した
後、粉砕して摺動用成形材料を製造した。この成形材料
を用いて180℃に加熱した金型内に200kgf/cm2の圧力で
５分間硬化させて成形品を得た。この成形品について実
施例１と同様にして動摩擦係数および圧縮強度を測定し
たところ、速度40m/min,荷重20kgf/cm2では0.20と安定
していたが、同速度、荷重30kgf/cm2では急激な摩擦熱
を生じ、１分間で成形品にフクレやキレツが発生し測定
不能となった。また、圧縮強度も低く実用に適さない強
度であった。
黒鉛45％を常温で混合し、110℃で加熱混練冷却した
後、粉砕して摺動用成形材料を製造した。この成形材料
を用いて180℃に加熱した金型内に200kgf/cm2の圧力で
５分間硬化させて成形品を得た。この成形品について実
施例１と同様にして動摩擦係数および圧縮強度を測定し
たところ、速度40m/min,荷重20kgf/cm2では0.20と安定
していたが、同速度、荷重30kgf/cm2では急激な摩擦熱
を生じ、１分間で成形品にフクレやキレツが発生し測定
不能となった。また、圧縮強度も低く実用に適さない強
度であった。
比較例 ２ 実施例１において、ｍ−アミノフェノール0.3モルと
アニリン0.3モルの代わりに、ｍ−アミノフェノール0.6
モルとした以外は実施例１と同一にして熱硬化性樹脂を
得た。この熱硬化性樹脂60％に鱗状黒鉛40％を常温で混
合し、その後140℃で加熱し、十分混練冷却粉砕して摺
動用成形材料を製造した。この成形材料を用いて実施例
１と同様にして成形品を得、また同様にして動摩擦係数
および圧縮強度を測定した。速度40m/min,荷重50kgf/cm
2の条件下では６分間で摩擦熱を生じ動摩擦係数が高く
なり測定不能となった。また圧縮強度は実用に適さない
強度であった。これらの結果を第１表にした。
アニリン0.3モルの代わりに、ｍ−アミノフェノール0.6
モルとした以外は実施例１と同一にして熱硬化性樹脂を
得た。この熱硬化性樹脂60％に鱗状黒鉛40％を常温で混
合し、その後140℃で加熱し、十分混練冷却粉砕して摺
動用成形材料を製造した。この成形材料を用いて実施例
１と同様にして成形品を得、また同様にして動摩擦係数
および圧縮強度を測定した。速度40m/min,荷重50kgf/cm
2の条件下では６分間で摩擦熱を生じ動摩擦係数が高く
なり測定不能となった。また圧縮強度は実用に適さない
強度であった。これらの結果を第１表にした。
［発明の効果］ 以上の説明および第１表から明らかなように、本発明
の耐熱性摺動用成形材料は耐熱性、耐湿性、耐摩耗性、
動摩擦係数に優れ、また機械的特性が良いので、極めて
信頼性の高い摺動部品を得ることができる。
の耐熱性摺動用成形材料は耐熱性、耐湿性、耐摩耗性、
動摩擦係数に優れ、また機械的特性が良いので、極めて
信頼性の高い摺動部品を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 3:04 3:36） (56)参考文献 特開 平３−72521（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−190448（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−180624（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−59033（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−54798（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C08L 63/00 - 63/10 C08G 59/40 - 59/66 C08K 13/04
Claims (1)
- 【請求項１】（Ａ）（ａ）一般式（Ｉ）で示される不飽
和ジカルボン酸のN,N′−ビスイミド化合物 （但し、式中R1は少なくとも２個の炭素原子を有する２
価の基を、R2は炭素−炭素原子間の二重結合を含む２価
の基をそれぞれ表す） （ｂ）一般式（II）で示されるアミノフェノール （但し、式中R3は水素原子、ハロゲン原子又はアルキル
基を表す） （ｃ）一般式（III）で示されるアニリン類 （但し、R4,R5は水素原子、ハロゲン原子、アルキル
基、−OCH3、−OC2H5等で活性水素を含まない基を表
す） の反応生成物と、 （ｄ）１分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキ
シ化合物と を主成分とする熱硬化性樹脂30〜70重量％と、 （Ｂ）（ｅ）炭素繊維、（ｆ）黒鉛、（ｇ）無機質粉末
（但し50重量％以上のSiO2を含む）を含有する複合充填
材30〜70重量％ とからなることを特徴とする耐熱性摺動用成形材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31493389A JP2803056B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 耐熱性摺動用成形材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31493389A JP2803056B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 耐熱性摺動用成形材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03177420A JPH03177420A (ja) | 1991-08-01 |
| JP2803056B2 true JP2803056B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=18059397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31493389A Expired - Lifetime JP2803056B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 耐熱性摺動用成形材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803056B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101733646B1 (ko) | 2009-03-27 | 2017-05-10 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | 열경화성 수지 조성물, 및 이를 이용한 프리프레그, 지지체 부착 절연 필름, 적층판 및 인쇄 배선판 |
| JP5149917B2 (ja) * | 2009-03-27 | 2013-02-20 | 日立化成工業株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物、並びにこれを用いたプリプレグ、積層板及び多層プリント配線板 |
| JP6898543B2 (ja) * | 2016-03-31 | 2021-07-07 | 日本ガスケット株式会社 | 熱伝導性樹脂組成物およびこれを用いた成形品の製造方法 |
| JP7244311B2 (ja) | 2019-03-12 | 2023-03-22 | グローブライド株式会社 | 疑似餌、及び、疑似餌用スプリットリング |
-
1989
- 1989-12-04 JP JP31493389A patent/JP2803056B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03177420A (ja) | 1991-08-01 |
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