JP4475977B2 - 摺動性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
1.本発明は、(A)サーモトロピック液晶ポリマー、(B)フッ素樹脂及び(C)炭酸カルシウムを含有する樹脂組成物であって、サーモトロピック液晶ポリマー(A)の流動開始温度が300℃以上であるときは、フッ素樹脂(B)は372℃におけるMFRが5g/10分以上の流動性を有するフッ素樹脂であり、サーモトロピック液晶ポリマー(A)の流動開始温度が300℃未満であるときは、フッ素樹脂(B)は372℃におけるMFRが5g/10分未満の流動性を有するフッ素樹脂である、摺動性樹脂組成物を提供する。
2.本発明は、(A)サーモトロピック液晶ポリマー100重量部に対して、(B)フッ素樹脂が5〜30重量部程度及び(C)炭酸カルシウムが5〜90重量部程度配合される上記1に記載の樹脂組成物を提供する。
3.本発明は、(A)サーモトロピック液晶ポリマー100重量部に対して、(B)フッ素樹脂が10〜20重量部程度及び(C)炭酸カルシウムが20〜40重量部程度配合される上記2に記載の樹脂組成物を提供する。
4.本発明は、上記1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物を成形して得ることのできる摺動性樹脂成形体を提供する。
5.本発明は、樹脂成形体が摺動部材である上記4に記載の樹脂成形体を提供する。
6.本発明は、摺動部材が硬質金属用である上記5に記載の樹脂成形体を提供する。
本発明におけるサーモトロピック液晶ポリマーは溶融時光学的異方性を示し、且つ熱可塑性を有するポリマーである。溶融時に光学的異方性を示すポリマーは溶融状態でポリマー分子鎖が規則的な平行配列をとる性質を示す。光学的異方性溶融相の性質は、直交偏光子を利用した通常の偏向検査法により確認することができる。
フッ素樹脂としては、公知のものを広く使用でき、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(以下「PTFE」という)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロエチレン共重合体、ポリトリクロロフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体等が挙げられる。
本発明においては、炭酸カルシウムを配合することが必須の要件である。炭酸カルシウムを配合しない場合、得られる摺動部材の動摩擦係数が上昇し、耐荷重性が低下することに伴い摩耗量が増加するので、摺動性及び耐摩耗性の点で満足できる性能が得られない。
本発明の組成物には、上記(A)、(B)及び(C)成分の他に、種々の添加剤を配合することができる。
本発明の樹脂組成物には、(A)サーモトロピック液晶ポリマー100重量部に対して、(B)フッ素樹脂を通常5〜30重量部程度、好ましくは10〜20重量部程度、より好ましくは13〜17重量部程度、(C)炭酸カルシウムを通常10〜40重量部程度、好ましくは20〜40重量部程度、より好ましくは25〜35重量部程度配合するのがよい。
本発明樹脂組成物を製造するに当たっては、特に限定はなく、この分野で公知の製造方法を広く適用することができる。例えば、上記各成分を個別に又は順次、混練機又は混合機に供給し、混練又は混合すればよい。また、上記各成分を、予めヘンシェルミキサー、タンブラーミキサー等の混合機を用いて乾式混合した後に、溶融混合して成形用材料としてペレット状にしてもよい。
本発明樹脂組成物を製造するに当たっては、特に限定はなく、この分野で公知の製造方法を広く適用することができる。例えば、圧縮成形法、焼結成形法、射出成形法、押出成形法等を採用することができる。
(A)サーモトロピック液晶ポリマー;
A−1:デュポン株式会社製のゼナイト6000(流動開始温度:304℃)
A−2:ポリプラスチックス株式会社製のベクトラB950(流動開始温度:257℃)
(B)PTFE;
B−1:住友スリーエム製のTF―9205(平均粒子径:8μm,MFR:12g/10分)
B−2:旭硝子株式会社製のL150J(平均粒子径:9μm,MFR:0g/10分)
なお、上記PTFEのMFRは、オリフィス径を1.0mmとする以外は、JIS K 7210に準拠して測定した。
(C)炭酸カルシウム;
C−1:日東粉化工業株式会社製のSS#80(平均粒子径:約3μm)
(D)チタン酸カリウム繊維;
D−1:大塚化学株式会社製のTISMO N102(平均繊維長:10〜20μm,平均繊維径:0.3〜0.6μm)。
タンブラーミキサーを用い、上記各成分を下記表1に示す割合(重量部)で乾式混合し、二軸混練機(TEX44α、(株)日本製鋼所製)に供給し、シリンダー温度290℃〜360℃、スクリュー回転数80〜150rpmの条件にて溶融混合した後、ペレットに造粒した。
各円筒を鈴木式摩擦摩耗試験機を用い、圧力10kgf/cm2、速度0.3m/秒、走行距離10kmの条件で、相手材にS45C硬質金属を用いて摺動させ、円筒の比摩耗量(×10-1mm3/Nkm)及び動摩擦係数(μk)を求めた。
各平板を鈴木式摩擦摩耗試験機を用い、荷重1.3kgf、回転数845rpm、試験時間5hrの条件で、相手材に約7mmのSUS304鋼球を用いて一点摺動させ、試験後の平板の摩耗深さ(μm)を、表面粗さ形状測定機((株)東京精密製)を用いて測定した。
特許文献1に記載されている実施例1の配合で摺動性樹脂組成物を得た。摺動性樹脂組成物から上記実施例1〜3と同様にしてペレットを作製した。得られたペレットを、上記と同じ条件にて、射出成形して、円筒(外径25.6mm、内径20mm、厚さ3mm)及び平板(縦20mm、横20mm、厚さ3mm)を製造した。
Claims (4)
- (A)サーモトロピック液晶ポリマー100重量部に対して、(B)フッ素樹脂10〜20重量部及び(C)炭酸カルシウム20〜40重量部を含有する樹脂組成物であって、
該樹脂組成物の中に含有される(B)フッ素樹脂と(C)炭酸カルシウムとの配合割合は、(B)フッ素樹脂1重量部に対して、(C)炭酸カルシウムが1.5〜2.5重量部であり、
サーモトロピック液晶ポリマー(A)の流動開始温度が300℃以上であるときは、フッ素樹脂(B)は372℃におけるMFRが5g/10分以上の流動性を有するフッ素樹脂であり、
サーモトロピック液晶ポリマー(A)の流動開始温度が300℃未満であるときは、フッ素樹脂(B)は372℃におけるMFRが5g/10分未満の流動性を有するフッ素樹脂である
摺動性樹脂組成物。 - 請求項1に記載の樹脂組成物を成形して得ることのできる摺動性樹脂成形体。
- 樹脂成形体が摺動部材である請求項2に記載の樹脂成形体。
- 摺動部材が硬質金属用である請求項3に記載の樹脂成形体。
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