JPH01203463A - 成形用耐摩耗性ポリアミドイミド樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は耐熱性、摺動特性に優れた成形用耐摩耗性ポリ
アミドイミド樹脂組成物に関するものである。

〈従来の技術〉 ポリアミドイミド樹脂は、そのすぐれた耐熱性、機械特
性、摺動特性等のために、近年、電気・電子機器産業、
自動車産業、航空・宇宙産業等において、急速に需要が
高まってきている。

なかでも、耐熱摺動材料としての期待は大きく、機器の
高速化、高性能化が進むにつれて必要不可欠な素材にな
りつつある。

ポリアミドイミド樹脂はそのままでもすぐれた摺動特性
を有しているが、さら（こ耐摩耗性を向上させろために
は、黒鉛、二硫化モリブデン、フッ素樹脂等の固体潤滑
剤の添加が有効であることが良く知られている。例えば
、黒鉛を３０〜４０重量％配合した芳香族ポリアミドイ
ミド樹脂が特開昭５５−２１４６２号公報に開示されて
いる。

一方、特開昭６２−１０６９６０号公報ニオいては、プ
リント基板の耐熱性向上という観点から、ポリアミドイ
ミド樹脂に窒化ホウ素を配合する手法が開示されている
。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、市場においてはより過酷な条件に耐える摺動材
料が要求されており、従来の黒鉛配合ポリアミドイミド
樹脂では、耐摩擦・摩耗特性が依然として不十分であり
、さらに改善が望まれている。

また、前記特開昭６２−１０６９６０号公報記載の配合
物は後に比較例で示すように、摺動特性の向上という面
では何ら効果のないものであった。

そこで本発明は、耐摩擦・摩耗特性がさらに向上した芳
香族ポリアミドイミド樹脂組成物の取得を課題とする。

〈課題を解決するための手段〉 すなわち、本発明は、（ハ）芳香族ポリアミドイミド樹
脂２９〜９８重量％、■窒化ホウ素１〜５０重量％およ
び０固体潤滑剤１〜７０重量％からなることを特徴とす
る成形用耐摩耗性ポリアミドイミド樹脂組成物を提供す
るものである。

本発明でいうところの芳香族ポリアミドイミド樹脂（ハ
）とは、一般式（Ｔ） で表わされる繰り返し単位を主要構造単位とする重合体
であるが、ここでＡｒは１〜６個の炭素６員環を持っ２
価の芳香族残基であり、具体Ｆ３ ＯＯ ＣＨ。

などが挙げられる。

また、（Ｉ）は単独のポリマであってもよいし、あるい
は共重合体であってもかまわないさらに（１）の構造の
中のイミド結合の一部が、その閉環前駆体としてのアミ
ド酸結合 Ｈ の状態でとどまっているものも含まれる。

本発明で用いる芳香族ポリアミドイミド樹脂の対数粘度
は特に制限されないが、得られる組成物の機械特性の点
から０．２以上が好ましく、成形時の溶融粘度、成形の
しやすさの点がら特に対数粘度０．２〜２．０が好まし
い。

特に典型的なポリアミドイミド樹脂は、の分子構造を有
しているものであり、米国アモコ社より１　トーロン′
の商標で市販されている。

このポリアミドイミド樹脂の製造方法は英国特許筒１．
０５６．５６４号、アメリカ特許筒３，６６１、８３２
号などに詳細に開示されている。またポリアミドイミド
樹脂のその他の製造方法についても、米国特許箱３．６
６９．９３７号、フランス特許筒２．０９６．４５４号
、フランス特許筒１゜５１５．０６６号、特公昭４５−
１８，３１６号、英国特許筒１．１８１．４４６号、特
公昭４５−３５．０７２号、米国特許箱３，６２５，９
１１号、英国特許筒１．２２７．８３４号、英国特許筒
１，０３２、６４９号、特公昭４９−４，０７７号およ
び特開昭６１−１９５．１２７号などに詳細に公表され
ている。

本発明で用いる窒化ホウ素は分子式ＢＮで表わされるも
のであり、形状は微粒子であればよく、球状、角形状、
針状、層状、リン片状いずれでも用いることができる。

また粒径は特に制限されないが、通常０．０５μｍから
１０００μｍの範囲で選ばれる。好ましくは芳香族ポリ
アミドイミド樹脂に対する分散性、成形加工品の表面均
一性、経済性から０゜０５〜５０μｍの粒径が選ばれる
。

窒化ホウ素の配合割合は１〜５０重量％であり、好まし
くは５〜３０重量％である。窒化ホウ素の配合割合が５
０重１％を越えると、機械強度の低下や溶融成形が不可
能となり好ましくない。また１Ｍ量％未満では耐摩擦・
摩耗特性の向上が見られず好ましくない。

本発明で言うところの固体潤滑剤としては、たとえば黒
鉛、二硫化モリブデン、フッ素樹脂、ガラス繊維、マイ
カ、タルク、銀、鉛、銅、各種金属酸化物等が挙げられ
る。ここで固体潤滑剤の添加量は１〜７０重量％、好ま
しくは５〜５０重量％であり、７０重量％を越えると成
形が困難になり、かつ摩耗重量が増加するため好ましく
ない。また、１重量％未満では添加効果が見られず好ま
しくない。

なかでも好適な固体潤滑剤は黒鉛であり、ポリアミドイ
ミド樹脂／窒化ホウ素／黒鉛の３成分系において、極め
てすぐれた摺動特性を有する組成物が得られる。また、
黒鉛の好ましい配合量は５〜５０重量％である。

本発明の組成物を混合調整するにあたっては通常のゴム
またはプラスチック類を溶融ブレンドするのに用いられ
る装置、たとえば熱ロール、バンバリーミキサ−、ブラ
ベンダー、押出機などを利用することができる。混合操
作は、均一な配合物が得られるまで継続される。混合温
度は、配合系が溶融可能な温度以上、かつ配合系が熱分
解しはじめる温度以下に設定されるが、その温度は通常
２５０〜４００℃、好ましくは３００〜３８０℃の範囲
から選択される。

本発明の組成物を混合調製するにあたって芳香族ポリア
ミドイミド樹脂、窒化ホウ素および固体潤滑剤は各々別
々に溶融混合機に供給することが可能であり、また、あ
らかじめこれら原料類を乳鉢、ヘンシェルミキサー、ボ
ールミル、リボンブレンダーなどを利用して予備混合し
てから溶融混合機に供給することもできる。

本発明の組成物は均一溶融ブレンド体を形成し、生産性
の高い成形方法である射出成形または押出成形を行うこ
とが可能であるが、その他の圧縮成形、焼結成形などに
適用してもなんらさしつかえない。

また、溶融ブレンド性能のすぐれたスクリューノリンダ
ーを備えた射出成形機、押出成形機などを利用して成形
品を製造する場合はあらかじめ均一な溶融ブレンド組成
物を別途調製しておくことは必ずしも必要でなく、直接
、芳香族ポリアミドイミド樹脂、窒化ホウ素および固体
潤滑剤を別々に、またはそれらをトライブレンドしただ
けで、スクリューホッパーに供給して、均一な組成の成
形品を一段で製造することも可能である。

〈実施例〉 以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳述する。なお、
実施例においてポリアミドイミド樹脂の合成はＮ、Ｎ−
ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）を重合溶媒とする酸
クロリド法低温溶液重合法で合成した。

また、ポリアミドイミド樹脂の対数粘度（ｒｉｎｈ　）
はＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）中、濃度０．５　ｆ
　／ｄｉ１温度３０℃で測定したものである。

さらに摩耗試験はスラスト摩耗試験機（銘木式摩耗試験
機）を用いて行い、相手材は鋼（Ｓ４５Ｃ）を用いた。

実施例１ ボリア２トイミド樹脂粉末（アモコ社１　トーロン’４
０００Ｔ）、窒化ホウ素（電気化学工業（株））および
黒鉛（日本黒鉛（株）ＣＰ）を表１の組成でトライブレ
ンドした後、ブラベンダープラストグラフエクストルー
ダーに供給してシリンダー温度３５０℃、スクリュー回
転数２５　ｒｐｍで溶融混練しながら押出す操作を２回
繰り返し、ペレットを得た。

次ニ上記ペレットを温度３４０〜３７０℃、圧力５０〜
２００　ｋｑ　ｆ　／　ｄで圧縮成形して試験片を作成
した。

この試験片を用いて摩耗試験を行い、その結果を表１に
まとめた。

ポリアミドイミド樹脂に窒化ホウ素のみを配合した比較
例２はブランク（比較例１）に比べ動摩擦係数が小さく
なる反面、摩耗重量は逆に増えている。

またポリアミドイミド樹脂に黒鉛のみを配合した比較例
３ではブランクに比べて摩耗重量は少なくなるが、動摩
擦係数がまだ高く不満足である。

一方、ポリアミドイミド樹脂に窒化ホウ素および黒鉛を
併用した実施例１１２の組成物は、ブランクに比べて動
摩擦係数が小さく、シかも摩耗重量が極めて少なくなっ
ており、耐摩擦・摩耗特性が大巾に向上した。

表　　　　　１ ａ）　　ＰＶ＝２０＆ｇｆ／ｄｘ４０ｍ／ｍｉｎでｃＤ
値。

ｂ）　サンプルが溶融（摩耗重量１００岬以上）。

実施例３．４．５および比較例４ ポリアミドイミド樹脂（ゞトーロン’４０００Ｔ）、窒
化ホウ素、黒鉛、二硫化モリブデン（日本モリブデン（
株）製Ｍ−５）およびフッ素樹脂（ダイキン工業（株）
製１ルブロン′Ｌ−５）を表２の組成でトライブレンド
した後、実施例１と同様にして試験片を作成した。次に
、摩耗試験を行いその結果を表２に示した。

ポリアミドイミド樹脂に窒化ホウ素および固体潤滑剤類
（黒鉛、二硫化モリブデン、フッ素樹脂）を配合した実
施例３．４および５は、ブランク（比較例１）に比べて
摺動特性が大巾に向上しているが、窒化ホウ素を６０重
量％配合した比較例４の組成物は組成物の溶融粘度が高
く溶融混線できなかった。

表　　　　　２ 実施例６．７．８および比較例５．６．７芳香族ジアミ
ンとして２．２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）
フェニル〕プロパン（実６　例６　）　、４　、４’　
−’；アミノジフェニルスルホン（実施例７）およびＮ
　、　Ｎ’−ビス（３−アミノフェニル）テレフタルア
ミド（実施例８）を用い、４−クロロホルミルトリメリ
ット酸無水物とより合成した式１．Ｉ、■ ０　　　　　ＣＣＨ３ ＣＣＨ３ ０（ｌ　） Ｉ ＯＣＯ ＯＣ ０（■） で示されるポリアミドイミド樹脂類と窒化ホウ素および
黒鉛を表３の組成でトライブレンドした。次に実施例１
と同様にして試験片を作成し、摩耗試験を行った。結果
を表３に示したが、各種のポリアミドイミド樹脂に窒化
ホウ素および黒鉛を配合する事でブランク（比較例５．
６．７）より大幅に摺動特性が向上した。

表　　　　　３ 〈発明の効果〉 本発明による組成物は、耐摩擦・摩耗特性がいずれも改
善されており、従来になかった優れた性能を有している
。

従って過酷な条件に耐える摺動材料として使用すること
ができ、電気・電子機器産業、自動車産業、航空・宇宙
産業等において有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）芳香族ポリアミドイミド樹脂２９〜９８重
   量％、（Ｂ）窒化ホウ素１〜５０重量％および（Ｃ）固
   体潤滑剤１〜７０重量％からなることを特徴とする成形
   用耐摩耗性ポリアミドイミド樹脂組成物。
2. （２）固体潤滑剤が黒鉛であり、その充填量が５〜５０
   重量％の範囲であることを特徴とする請求項（１）記載
   の成形用耐摩耗性ポリアミドイミド樹脂組成物。