JP6385038B2 - 摺動部材用樹脂組成物 - Google Patents

Description

本発明は、摺動部材の材料として用いられる樹脂組成物に関する。

摺動部材の材料として、非晶性樹脂と鱗片状グラファイトとを含む樹脂組成物が検討されている。この樹脂組成物は、成形収縮率が低いので、寸法精度に優れ、かつ、摩擦係数が小さいので、滑り性に優れている。例えば、特許文献１には、鱗片状グラファイトの含有量が、非晶性樹脂１００質量部に対して、５〜１００質量部である摺動部材用樹脂組成物が記載されている。

特開平１０−１８２８７２号公報

前記従来の摺動部材用樹脂組成物は、鱗片状グラファイトの含有量が多いと、耐摩耗性が必ずしも十分でなく、摺り合う相手材を汚染し易い。一方、これを避けるべく、鱗片状グラファイトの含有量を少なくすると、成形収縮率が高めになり、近年の高い寸法精度の要求に対応し難くなる。そこで、本発明の目的は、耐摩耗性に優れ、成形収縮率がより低く、さらには摺り合う相手材を傷付け難い摺動部材用樹脂組成物を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、非晶性樹脂と鱗片状グラファイトと炭素繊維とを含み、前記鱗片状グラファイトの含有量が、前記非晶性樹脂１００質量部に対して、５〜４０質量部であり、前記炭素繊維の含有量が、前記非晶性樹脂１００質量部に対して、５〜６０質量部である摺動部材用樹脂組成物を提供する。また、本発明は、この摺動部材用樹脂組成物を成形してなる摺動部材を提供する。

本発明の摺動部材用樹脂組成物は、耐摩耗性に優れ、成形収縮率が低く、さらには摺り合う相手材を傷付け難い。

非晶性樹脂の例としては、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアリレート及びポリアリーレンエーテルが挙げられ、それらの２種以上を用いてもよい。中でも、ポリスルホンが好ましい。また、非晶性樹脂は、耐熱性向上の観点から、ガラス転移温度が１４０℃以上であることが好ましい。このガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７に従って示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により求められる中間点ガラス転移温度である。

ポリスルホンは、典型的には、２価の芳香族基（芳香族化合物から、その芳香環に結合した水素原子を２個除いてなる残基）とスルホニル基（−ＳＯ₂−）と酸素原子とを含む繰返し単位を有する樹脂である。ポリスルホンは、耐熱性向上や耐薬品性向上の観点から、下記式（１）で表される繰返し単位（以下、「繰返し単位（１）」ということがある。）を有することが好ましく、さらに、下記式（２）で表される繰返し単位（以下、「繰返し単位（２）」ということがある。）や、下記式（３）で表される繰返し単位（以下、「繰返し単位（３）」ということがある。）等の他の繰返し単位を１種以上有していてもよい。

（１）−Ｐｈ¹−ＳＯ₂−Ｐｈ²−Ｏ−

（Ｐｈ¹及びＰｈ²は、それぞれ独立に、フェニレン基を表す。前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。）

（２）−Ｐｈ³−Ｒ−Ｐｈ⁴−Ｏ−

（Ｐｈ³及びＰｈ⁴は、それぞれ独立に、フェニレン基を表す。前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。Ｒは、アルキリデン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。）

（３）−(Ｐｈ⁵)_n−Ｏ−

（Ｐｈ⁵は、フェニレン基を表す。前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。ｎは、１〜３の整数を表す。ｎが２以上である場合、複数存在するＰｈ⁵は、互いに同一であっても異なっていてもよい。）

Ｐｈ¹〜Ｐｈ⁵のいずれかで表されるフェニレン基は、ｐ−フェニレン基であってもよいし、ｍ−フェニレン基であってもよいし、ｏ−フェニレン基であってもよいが、ｐ−フェニレン基であることが好ましい。前記フェニレン基にある水素原子を置換していてもよいアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、ｎ−オクチル基及びｎ−デシル基が挙げられ、その炭素数は、通常１〜１０である。前記フェニレン基にある水素原子を置換していてもよいアリール基の例としては、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、１−ナフチル基及び２−ナフチル基が挙げられ、その炭素数は、通常６〜２０である。前記フェニレン基にある水素原子がこれらの基で置換されている場合、その数は、前記フェニレン基毎に、それぞれ独立に、通常２個以下であり、好ましくは１個以下である。

Ｒであるアルキリデン基の例としては、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基及び１−ブチリデン基が挙げられ、その炭素数は、通常１〜５である。

ポリスルホンは、繰返し単位（１）を、全繰返し単位の合計に対して、５０モル％以上有することが好ましく、８０モル％以上有することがより好ましく、繰返し単位として実質的に繰返し単位（１）のみを有することがさらに好ましい。なお、ポリスルホンは、繰返し単位（１）〜（３）を、それぞれ独立に、２種以上有してもよい。

ポリスルホンは、それを構成する繰返し単位に対応するジハロゲノスルホン化合物とジヒドロキシ化合物とを重縮合させることにより、製造することができる。例えば、繰返し単位（１）を有する樹脂は、ジハロゲノスルホン化合物として下記式（４）で表される化合物（以下、「化合物（４）」ということがある。）を用い、ジヒドロキシ化合物として下記式（５）で表される化合物（以下、「化合物（５）」ということがある。）を用いることにより、製造することができる。また、繰返し単位（１）と繰返し単位（２）とを有する樹脂は、ジハロゲノスルホン化合物として化合物（４）を用い、ジヒドロキシ化合物として下記式（６）で表される化合物（以下、「化合物（６）」ということがある。）を用いることにより、製造することができる。また、繰返し単位（１）と繰返し単位（３）とを有する樹脂は、ジハロゲノスルホン化合物として化合物（４）を用い、ジヒドロキシ化合物として下記式（７）で表される化合物（以下、「化合物（７）」ということがある。）を用いることにより、製造することができる。

（４）Ｘ¹−Ｐｈ¹−ＳＯ₂−Ｐｈ²−Ｘ²

（Ｘ¹は及びＸ²は、それぞれ独立に、ハロゲン原子を表す。Ｐｈ¹及びＰｈ²は、前記と同義である。）

（５）ＨＯ−Ｐｈ¹−ＳＯ₂−Ｐｈ²−ＯＨ

（Ｐｈ¹及びＰｈ²は、前記と同義である。）

（６）ＨＯ−Ｐｈ³−Ｒ−Ｐｈ⁴−ＯＨ

（Ｐｈ³、Ｐｈ⁴及びＲは、前記と同義である。）

（７）ＨＯ−(Ｐｈ⁵)_n−ＯＨ

（Ｐｈ⁵及びｎは、前記と同義である。）

前記重縮合は、炭酸のアルカリ金属塩を用いて、溶媒中で行うことが好ましい。炭酸のアルカリ金属塩は、正塩である炭酸アルカリであってもよいし、酸性塩である重炭酸アルカリ（炭酸水素アルカリ）であってもよいし、両者の混合物であってもよく、炭酸アルカリとしては、炭酸ナトリウムや炭酸カリウムが好ましく用いられ、重炭酸アルカリとしては、重炭酸ナトリウムや重炭酸カリウムが好ましく用いられる。溶媒としては、ジメチルスルホキシド、１−メチル−２−ピロリドン、スルホラン（１，１−ジオキソチラン）、１，３-ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジエチル−２−イミダゾリジノン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジイソプロピルスルホン、ジフェニルスルホン等の有機極性溶媒が好ましく用いられる。

ポリスルホンは、その還元粘度が０．２５〜０．６０ｄｌ／ｇであることが好ましい。還元粘度があまり小さいと、成形体の機械的強度や耐薬品性が低くなったり、発生ガス成分が増加したりするため、好ましくない。一方、還元粘度があまり大きいと、ポリスルホンの溶融粘度が上昇して、成形時の流動性が損なわれたりするため、好ましくない。機械的強度や耐薬品性、発生ガス等の成形体物性、及び成形体物性の安定性と加工性のバランスを考慮すると、より好ましくは０．３０〜０．５５ｄｌ／ｇであり、さらに好ましくは０．３５〜０．５５ｄｌ/ｇである。

前記重縮合において、仮に副反応が生じなければ、ジハロゲノスルホン化合物とジヒドロキシ化合物とのモル比が１：１に近いほど、炭酸のアルカリ金属塩の使用量が多いほど、重縮合温度が高いほど、また、重縮合時間が長いほど、得られるポリスルホンの重合度が高くなり易く、還元粘度が高くなり易いが、実際は、副生する水酸化アルカリ等により、ハロゲノ基のヒドロキシル基への置換反応や解重合等の副反応が生じ、この副反応により、得られるポリスルホンの重合度が低下し易く、還元粘度が低下し易いので、この副反応の度合いも考慮して、所望の還元粘度を有するポリスルホンが得られるように、ジハロゲノスルホン化合物とジヒドロキシ化合物とのモル比、炭酸のアルカリ金属塩の使用量、重縮合温度及び重縮合時間を調整することが好ましい。

鱗片状グラファイトは、天然鱗片状グラファイトであってもよいし、人造鱗片状グラファイトであってもよく、それらの２種以上を用いてもよい。鱗片状グラファイトは、固定炭素分が高く、酸化ケイ素等の灰分が少なく、結晶性が高いものが好ましい。

鱗片状グラファイトの体積平均粒径は、通常５〜１００μｍ、好ましくは５〜８０μｍ、より好ましくは５〜６０μｍである。鱗片状グラファイトの体積平均粒径は、レーザー回折散乱法により測定できる。

鱗片状グラファイトの数平均アスペクト比（数平均板面径（面積円相当径）／数平均板厚）は、通常５〜２００、好ましくは１０〜１００である。鱗片状グラファイトの数平均板面径及び数平均板厚は、電子顕微鏡観察により測定できる。

樹脂組成物中の鱗片状グラファイトの含有量は、非晶性樹脂１００質量部に対して、５〜４０質量部、好ましくは１０〜３０質量部である。鱗片状グラファイトの含有量が多いほど、樹脂組成物の滑り性が向上し易く、また、樹脂組成物の成形収縮率が低減し易いが、あまり多いと、樹脂組成物の耐摩耗性が低下し易い。

炭素繊維は、ポリアクリロニトリルを原料とするＰＡＮ系炭素繊維であってもよいし、石炭タールや石油ピッチを原料とするピッチ系炭素繊維であってもよいし、ビスコースレーヨンや酢酸セルロース等を原料とするセルロース系炭素繊維であってもよいし、炭化水素等を原料とする気相成長系炭素繊維であってもよく、それらの２種以上を用いてもよい。また、炭素繊維は、チョップド炭素繊維であってもよいし、ミルド炭素繊維であってもよく、それらの２種以上を用いてもよい。

炭素繊維の数平均繊維径は、通常５〜２０μｍ、好ましくは５〜１５μｍであり、炭素繊維の数平均アスペクト比（数平均繊維長／数平均繊維径）は、通常１０〜２００、好ましくは２０〜１００である。炭素繊維の数平均繊維径及び数平均繊維長は、電子顕微鏡観察により測定できる。なお、炭素繊維は、非晶性樹脂に溶融混練等により配合する際、通常、折損するので、例えば数平均アスペクト比が５００以上の長い炭素繊維を原料として用い、これを配合時に折損させて、そのアスペクト比を前記範囲内としてもよい。

樹脂組成物中の炭素繊維の含有量は、非晶性樹脂１００質量部に対して、５〜６０質量部、好ましくは１５〜６０質量部である。炭素繊維の含有量が多いほど、樹脂組成物の耐摩耗性が向上し易いが、あまり多いと、摺り合う相手材を傷付け易くなる。

樹脂組成物は、溶融流動性向上の観点から、さらに液晶ポリエステルを含むことが好ましい。

液晶ポリエステルは、溶融状態で液晶性を示す液晶ポリエステルであり、４５０℃以下の温度で溶融するものであることが好ましい。なお、液晶ポリエステルは、液晶ポリエステルアミドであってもよいし、液晶ポリエステルエーテルであってもよいし、液晶ポリエステルカーボネートであってもよいし、液晶ポリエステルイミドであってもよい。液晶ポリエステルは、原料モノマーとして芳香族化合物のみを用いてなる全芳香族液晶ポリエステルであることが好ましい。

液晶ポリエステルの典型的な例としては、芳香族ヒドロキシカルボン酸と芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物とを重合（重縮合）させてなるもの、複数種の芳香族ヒドロキシカルボン酸を重合させてなるもの、芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物とを重合させてなるもの、及びポリエチレンテレフタレート等のポリエステルと芳香族ヒドロキシカルボン酸とを重合させてなるものが挙げられる。ここで、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンは、それぞれ独立に、その一部又は全部に代えて、その重合可能な誘導体が用いられてもよい。

芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸のようなカルボキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、カルボキシル基をアルコキシカルボニル基又はアリールオキシカルボニル基に変換してなるもの（エステル）、カルボキシル基をハロホルミル基に変換してなるもの（酸ハロゲン化物）、及びカルボキシル基をアシルオキシカルボニル基に変換してなるもの（酸無水物）が挙げられる。芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジオール及び芳香族ヒドロキシアミンのようなヒドロキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、ヒドロキシル基をアシル化してアシルオキシル基に変換してなるもの（アシル化物）が挙げられる。芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンのようなアミノ基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、アミノ基をアシル化してアシルアミノ基に変換してなるもの（アシル化物）が挙げられる。

液晶ポリエステルは、下記式（Ａ）で表される繰返し単位（以下、「繰返し単位（Ａ）」ということがある。）を有することが好ましく、繰返し単位（Ａ）と、下記式（Ｂ）で表される繰返し単位（以下、「繰返し単位（Ｂ）」ということがある。）と、下記式（Ｃ）で表される繰返し単位（以下、「繰返し単位（Ｃ）」ということがある。）とを有することがより好ましい。

（Ａ）−Ｏ−Ａｒ¹−ＣＯ−
（Ｂ）−ＣＯ−Ａｒ²−ＣＯ−
（Ｃ）−Ｘ−Ａｒ³−Ｙ−

（Ａｒ¹は、フェニレン基、ナフチレン基又はビフェニリレン基を表す。Ａｒ²及びＡｒ³は、それぞれ独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基又は下記式（Ｄ）で表される基を表す。Ｘ及びＹは、それぞれ独立に、酸素原子又はイミノ基（−ＮＨ−）を表す。Ａｒ¹、Ａｒ²又はＡｒ³で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基で置換されていてもよい。）

（Ｄ）−Ａｒ⁴−Ｚ−Ａｒ⁵−

（Ａｒ⁴及びＡｒ⁵は、それぞれ独立に、フェニレン基又はナフチレン基を表す。Ｚは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基又はアルキリデン基を表す。）

前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。前記アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、ｎ−オクチル基及びｎ−デシル基が挙げられ、その炭素数は、通常１〜１０である。前記アリール基の例としては、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、１−ナフチル基及び２−ナフチル基が挙げられ、その炭素数は、通常６〜２０である。前記水素原子がこれらの基で置換されている場合、その数は、Ａｒ¹、Ａｒ²又はＡｒ³で表される前記基毎に、それぞれ独立に、通常２個以下であり、好ましくは１個以下である。

前記アルキリデン基の例としては、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基、ｎ−ブチリデン基及び２−エチルヘキシリデン基が挙げられ、その炭素数は通常１〜１０である。

繰返し単位（Ａ）は、所定の芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位（Ａ）としては、Ａｒ¹がｐ−フェニレン基であるもの（ｐ−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位）、及びＡｒ¹が２，６−ナフチレン基であるもの（６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸に由来する繰返し単位）が好ましい。

繰返し単位（Ｂ）は、所定の芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位（２）としては、Ａｒ²がｐ−フェニレン基であるもの（テレフタル酸に由来する繰返し単位）、Ａｒ²がｍ−フェニレン基であるもの（イソフタル酸に由来する繰返し単位）、Ａｒ²が２，６−ナフチレン基であるもの（２，６−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位）、及びＡｒ²がジフェニルエ−テル−４，４’−ジイル基であるもの（ジフェニルエ−テル−４，４’−ジカルボン酸に由来する繰返し単位）が好ましい。

繰返し単位（Ｃ）は、所定の芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシルアミン又は芳香族ジアミンに由来する繰返し単位である。繰返し単位（Ｃ）としては、Ａｒ³がｐ−フェニレン基であるもの（ヒドロキノン、ｐ−アミノフェノール又はｐ−フェニレンジアミンに由来する繰返し単位）、及びＡｒ³が４，４’−ビフェニリレン基であるもの（４，４’−ジヒドロキシビフェニル、４−アミノ−４’−ヒドロキシビフェニル又は４，４’−ジアミノビフェニルに由来する繰返し単位）が好ましい。

繰返し単位（Ａ）の含有量は、全繰返し単位の合計量（液晶ポリエステルを構成する各繰返し単位の質量をその各繰返し単位の式量で割ることにより、各繰返し単位の物質量相当量（モル）を求め、それらを合計した値）に対して、通常３０モル％以上、好ましくは３０〜８０モル％、より好ましくは４０〜７０モル％、さらに好ましくは４５〜６５モル％である。繰返し単位（Ｂ）の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常３５モル％以下、好ましくは１０〜３５モル％、より好ましくは１５〜３０モル％、さらに好ましくは１７．５〜２７．５モル％である。繰返し単位（Ｃ）の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常３５モル％以下、好ましくは１０〜３５モル％、より好ましくは１５〜３０モル％、さらに好ましくは１７．５〜２７．５モル％である。繰返し単位（Ａ）の含有量が多いほど、溶融流動性や耐熱性や強度・剛性が向上し易いが、あまり多いと、溶融温度や溶融粘度が高くなり易く、成形に必要な温度が高くなり易い。

繰返し単位（Ｂ）の含有量と繰返し単位（Ｃ）の含有量との割合は、［繰返し単位（Ｂ）の含有量］／［繰返し単位（Ｃ）の含有量］（モル／モル）で表して、通常０．９／１〜１／０．９、好ましくは０．９５／１〜１／０．９５、より好ましくは０．９８／１〜１／０．９８である。

なお、液晶ポリエステルは、繰返し単位（Ａ）〜（Ｃ）を、それぞれ独立に、２種以上有してもよい。また、液晶ポリエステルは、繰返し単位（Ａ）〜（Ｃ）以外の繰返し単位を有してもよいが、その含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常１０モル％以下、好ましくは５モル％以下である。

液晶ポリエステルは、繰返し単位（Ｃ）として、Ｘ及びＹがそれぞれ酸素原子であるものを有すること、すなわち、所定の芳香族ジオールに由来する繰返し単位を有することが、溶融粘度が低くなり易いので、好ましく、繰返し単位（Ｃ）として、Ｘ及びＹがそれぞれ酸素原子であるもののみを有することが、より好ましい。

液晶ポリエステルは、それを構成する繰返し単位に対応する原料モノマーを溶融重合させ、得られた重合物（以下、「プレポリマー」ということがある。）を固相重合させることにより、製造することが好ましい。これにより、耐熱性や強度・剛性が高い高分子量の液晶ポリエステルを操作性良く製造することができる。溶融重合は、触媒の存在下に行ってもよく、この触媒の例としては、酢酸マグネシウム、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸鉛、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、三酸化アンチモン等の金属化合物や、４−（ジメチルアミノ）ピリジン、１−メチルイミダゾール等の含窒素複素環式化合物が挙げられ、含窒素複素環式化合物が好ましく用いられる。

液晶ポリエステルは、その流動開始温度が、通常２７０℃以上、好ましくは２７０〜４００℃、より好ましくは２８０〜３８０℃である。流動開始温度が高いほど、耐熱性や強度・剛性が向上し易いが、あまり高いと、溶融温度や溶融粘度が高くなり易く、その成形に必要な温度が高くなり易い。

なお、流動開始温度は、フロー温度又は流動温度とも呼ばれ、毛細管レオメーターを用いて、９．８ＭＰａ（１００ｋｇ／ｃｍ²）の荷重下、４℃／分の速度で昇温しながら、液晶ポリエステルを溶融させ、内径１ｍｍ及び長さ１０ｍｍのノズルから押し出すときに、４８００Ｐａ・ｓ（４８０００ポイズ）の粘度を示す温度であり、液晶ポリエステルの分子量の目安となるものである（小出直之編、「液晶ポリマー−合成・成形・応用−」、株式会社シーエムシー、１９８７年６月５日、ｐ．９５参照）。

樹脂組成物中の液晶ポリエステルの含有量は、非晶性樹脂１００質量部に対して、通常１〜１００質量部、好ましくは５〜５０質量部である。液晶ポリエステルの含有量が多いほど、樹脂組成物の溶融流動性が向上し易いが、あまり多いと、樹脂組成物のＭＤ（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ：成形時の流れ方向）の成形収縮率が低減し易い一方で、樹脂組成物のＴＤ方向（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ：成形時の流れ方向に垂直な方向）の成形収縮率が上昇し易い。

樹脂組成物は、さらなる滑り性向上や成形収縮率低減の観点から、さらに鱗片状グラファイト以外の板状充填材を含むことが好ましい。

前記板状充填材としては、板状無機充填材が好ましく、その好ましい例としては、マイカ及びタルクが挙げられ、それらの２種以上を用いてもよい。

前記板状充填材の体積平均粒径は、通常５〜１００μｍ、好ましくは５〜８０μｍ、より好ましくは５〜６０μｍである。前記板状充填材の体積平均粒径は、レーザー回折散乱法により測定できる。

前記板状充填材の数平均アスペクト比（数平均板面径（面積円相当径）／数平均板厚）は、通常５〜２００、好ましくは１０〜１００である。前記板状充填材の数平均板面径及び数平均板厚は、電子顕微鏡観察により測定できる。

樹脂組成物中の前記板状充填材の含有量は、非晶性樹脂１００質量部に対して、通常１〜１００質量部、好ましくは５〜５０質量部である。前記板状充填材の含有量が多いほど、樹脂組成物の滑り性が向上し易く、また、樹脂組成物の成形収縮率が低減し易いが、あまり多いと、樹脂組成物の耐摩耗性が低下し易い。

なお、樹脂組成物は、必要に応じて他の成分、例えば、非晶性樹脂及び液晶ポリエステル以外の樹脂、炭素繊維及び板状充填材以外の充填材、及び酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、界面活性剤、難燃剤、着色剤等の添加剤を含んでもよいが、その含有量は、非晶性樹脂１００質量部に対して、複数含まれる場合は合計で、通常１０質量部以下である。

樹脂組成物は、非晶性樹脂、鱗片状グラファイト、炭素繊維及び必要に応じて用いられる他の成分を、押出機を用いて溶融混練し、ストランド状に押し出し、ペレット化することにより調製することが好ましい。押出機としては、シリンダーと、シリンダー内に配置された１本以上のスクリュウと、シリンダーに設けられた１箇所以上の供給口とを有するものが、好ましく用いられ、さらにシリンダーに設けられた１箇所以上のベント部を有するものが、より好ましく用いられる。

こうして得られる樹脂組成物は、耐摩耗性に優れ、成形収縮率が低く、さらには摺り合う相手材を傷付け難いことから、摺動部材の材料として用いられる。摺動部材の用途の例としては、光学式読取装置の窓枠、磁気ディスクドライブの磁気ヘッド支持体、軸受、スライダー、ギア、カム及びシールリングが挙げられる。また、摺動部材の形状の例としては、円柱状、円筒状、角柱状及び角筒状が挙げられる。

製造例１（液晶ポリエステルの製造）
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、ｐ−ヒドロキシ安息香酸９９４．５ｇ（７．２モル）、テレフタル酸２９９．０ｇ（１．８モル）、イソフタル酸９９．７ｇ（０．６モル）、４，４’−ジヒドロキシビフェニル４４６．９ｇ（２．４モル）、無水酢酸１３４７．６ｇ（１３．２モル）及び１−メチルイミダゾール０．２ｇを入れ、反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から１５０℃まで３０分かけて昇温し、１５０℃で１時間還流させた。次いで、１−メチルイミダゾール０．９ｇを加えた後、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、１５０℃から３２０℃まで２時間５０分かけて昇温し、トルクの上昇が認められた時点で、反応器から内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粉砕して、窒素雰囲気下、室温から２５０℃まで１時間かけて昇温し、２５０℃から２８５℃まで５時間かけて昇温し、２８５℃で３時間保持することにより、固相重合させた後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステルを得た。この液晶ポリエステルの流動開始温度は、３２７℃であった。

実施例１〜１２並びに比較例１及び２
非晶性樹脂としてポリエーテルスルホン（住友化学（株）の「スミカエクセルＰＥＳ３６００Ｐ」、ガラス転移温度２２５℃）と、鱗片状グラファイト（日本黒鉛工業（株）の「ＣＳＰ」）と、炭素繊維（三菱レイヨン（株）の「パイロフィルＴＣＴＲ−０３１６４」）と、製造例１で得られた液晶ポリエステルと、マイカ（（株）ヤマグチマイカの「ＡＢ２５Ｓ」）とを、表１に示す割合で、タンブラーを用いて、混合した後、二軸押出機（池貝鉄工（株）の「ＰＣＭ−３０」）を用いて、３４０℃で溶融混練し、ペレット化した。得られたペレットを、温風循環式乾燥機を用いて、１８０℃で１２時間乾燥した後、射出成形機（日精樹脂工業（株）の「ＰＳ４０Ｅ−５ＡＳＥ型）を用いて、シリンダー温度３５０℃、金型温度１５０℃で射出して、６４ｍｍ（ＭＤ）×６４ｍｍ（ＴＤ）×３ｍｍの平板状の成形体を得た。

得られた成形体について、ＭＤの２辺の長さ（μｍ）を測定し、その平均値を求め、この平均値と金型キャビティのＭＤの長さ（μｍ）とから、下記式により、ＭＤの収縮率を求めた。また、得られた成形体について、ＴＤの２辺の長さ（μｍ）を測定し、その平均値を求め、この平均値と金型キャビティのＴＤの長さ（μｍ）とから、下記式により、ＴＤの収縮率を求めた。結果を表１に示す。
ＭＤの収縮率＝（金型キャビティのＭＤの長さ−成形体のＭＤの２辺の長さの平均値）／金型キャビティのＭＤの長さ×１００
ＴＤの収縮率＝（金型キャビティのＴＤの長さ−成形体のＴＤの２辺の長さの平均値）／金型キャビティのＴＤの長さ×１００

また、得られた成形体の中央部から、１０ｍｍ×１０ｍｍ×３ｍｍの試験片を切り出し、この試験片について、新東科学（株）の「ＨＥＩＤＯＮ表面性試験機ＴＹＰＥ１４ＤＲ」を用いて、ＰＰＣ用紙（（株）大塚商会の「ＴＡＮＯＳＥＥ ＰＰＣＰＷ−Ａ４」を相手材として、速度５ｍ／分、荷重１００ｇ、移動距離５０ｍｍ（往復１００ｍｍ）×１０００往復で摩擦磨耗試験を行い、試験片の減少質量を測定すると共に、相手材の汚染（相手材への試験片からの脱落物の移着）の度合い（多、少、無）と、相手材の荒れの度合い（多、少、無）を観察した。結果を表１に示す。

Claims (7)

1. 非晶性樹脂と鱗片状グラファイトと炭素繊維とを含み、
   前記鱗片状グラファイトの含有量が、前記非晶性樹脂１００質量部に対して、５〜３１質量部であり、
   前記炭素繊維の含有量が、前記非晶性樹脂１００質量部に対して、５〜６０質量部であり、
   前記非晶性樹脂が、ポリエーテルスルホンである摺動部材用樹脂組成物。
2. さらに液晶ポリエステルを含む請求項１に記載の摺動部材用樹脂組成物。
3. 前記液晶ポリエステルの含有量が、前記非晶性樹脂１００質量部に対して、５〜５０質量部である請求項２に記載の摺動部材用樹脂組成物。
4. さらに前記鱗片状グラファイト以外の板状充填材を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の摺動部材用樹脂組成物。
5. 前記板状充填材の含有量が、前記非晶性樹脂１００質量部に対して、５〜５０質量部である請求項４に記載の摺動部材用樹脂組成物。
6. 前記板状充填材が、タルク及びマイカからなる群から選ばれる少なくとも１種の板状充填材である請求項４又は５に記載の摺動部材用樹脂組成物。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の摺動部材用樹脂組成物を成形してなる摺動部材。