JPH02202552A - 潤滑性樹脂組成物 - 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】 （卒業上の利用分野） 本発明は、潤滑性樹脂組成物に関する。更に詳しくは、
電気部品、機械部品等に好適な優れた摺動特性を有する
潤滑性樹脂組成物に関する。

（従来技術及びその問題点） 近年、機器類の軽量化ニーズに伴って、金ｇ４製品に代
って合成樹脂製品が機械部品として数多く用いられるよ
うになり、例えば軸受等の摺動部材においても合成樹脂
製品が使用され始めている。

かかる摺動部材においては、従来、摺動性の良い合成樹
脂として、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレン
、フ・ノ素系樹脂等が用いられている。

これらは、低荷重、低速領域においては、無潤滑下でも
要求される摺動特性を満足するが、高荷重、高速領域に
なるに従って、摩擦熱−の為に焼きつきを起こしたり、
フローするなど使用ができなくなる。また、フッ素樹脂
、特に四フッ化エチレン樹脂は、それ自体、高い耐熱性
と共に優れた摺動性を与えるものの、高荷重域では塑性
変形が著しく、長時間安定した摺動性が得られないとい
う欠点を有する。

これらの欠点を改良する目的で、これらの合成樹脂に潤
滑油を加え、いわゆる含油プラスチックとする方法が採
られたが、この方法においては、加温加熱によって油が
浸み出てしまう、成形性が悪い、得られる成形材料物性
が低下する、−旦油が切れると異常摩耗を起こす等、多
くの問題があった。

一方、上述の液状の潤滑油に代わって、固体潤滑材を加
え摺動特性を向上させる方法も既に知られている。例え
ば、ポリフェニレンサルファイドに、四フン化エチレン
樹脂、金属酸化物粉末あるいは芳香族ポリアミド繊維を
含有させる方法（特開昭５７−１００１２３号公報）、
オレフィン系合成樹脂にニッケル粉末及び炭素繊維を添
加する方法（特開昭６１−１６８６４５号公報）、ある
いは、熱可塑性樹脂に、酸化不融化処理したポリフェニ
レンサルファイド樹脂粉末を配合する方法（特開昭６３
−２７５６６７号公報）等があげられる。

かかる方法によって、上述の含油プラスチックにおける
油の浸み出しに起因する問題は解決されるものの、金属
あるいは無機物の粒子を含有させるために、相手材の摺
動面を傷つけ、安定した摺動特性が得られない。特に機
器軽量化の為、相手材が、樹脂あるいはアルミニウム、
黄銅等の軟質金属の場合には異常摩耗を引き起こす。ま
た、芳香族ポリアミド繊維あるいは炭素繊維等を加える
ことによって、（）られる成形品の材料物性は高めるこ
とが出来るものの、成形時の分散が困難であること、摩
擦に際してフィブリル状の摩耗粉を発生して堆積するな
どの新たな問題を引き起こすものであった。また酸化不
融化処理したポリフェニレンサルファイド樹脂粉末では
、充分な耐熱性が得られず、高荷重、高速領域の摺動材
としては不充分である。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、高
荷重、高速領域の摺動に際して、相手材を傷つけること
なく、摩擦係数が小さく、優れた摺動特性を有し、かつ
耐熱性、材料物性に優れた潤滑性樹脂組成物を提供しよ
うとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者は、上記の目的を達成するため、耐熱性及び機
械的特性に優れる芳香族ポリアミドイミドに注目し、鋭
意研究を重ねた結果、後述する熱可塑性樹脂に芳香族ポ
リアミドイミド粒子を特定量配合した組成物が、耐熱性
、高荷重、高速領域での摺動性に優れ、更に材料物性に
優れた成形品が、射出成形によって容易にかつ効率的に
得られることを見出し、本発明を完成するに至ったもの
である。

即ち、本発明は、熱可塑性樹脂１００重量部に対して、
下式で表わされる芳香族ポリアミドイミドからなる粒子
１〜１００重１部を配合してなることを特徴とする潤滑
性樹脂組成物である。

の中から選ばれる１種又は２種以上であって、Ｒは水素
、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲンのいずれかであ
り、Ｘは、−ｏ　−−ｃｏ−−３ＯＺ−０１１□−を表
わす。

本発明において、熱可塑性樹脂は、特に限定されるもの
ではなく、例えば、ポリエチレン樹脂（低密度、高密度
、超高分子量）、塩素化ポリオレフィン樹脂、ポリプロ
ピレン樹脂、変性ポリオレフィン樹脂、エチレン・ビニ
ルアセテート共重合体、エチレン・エチルアクリレート
共重合体、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアセク
ール樹脂、ナイロン６．６６．６１０．１２等々のポリ
アミド樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、
ポリウレタンエラストマー、熱可塑性ポリイミド樹脂、
熱可塑性ポリエーテルイミド樹脂、熱可塑性ポリアミド
イミド樹脂、アイオノマー樹脂、ポリフェニレンオキサ
イド樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリアリルスルホン樹
脂、ボリアリルエーテル樹脂、ポリエーテルスルホン樹
脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケ
トン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリスル
ホン樹脂、全芳香族ポリエステル、ポリエチレンテレフ
タレート樹脂、熱可塑性エラストマーその他各種の熱可
塑性高分子物質のブレンド物、共重合体等々を例示する
ことができる。これらの例示された熱可塑性樹脂におい
て、特に高い耐熱性の潤滑性樹脂組成物を得るには、全
芳香族ポリエステル樹脂、ポリアリルエーテルスルホン
樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテル
ケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、熱可塑
性ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド
樹脂あるいはこれらの樹脂のブレンド物を用いるのが好
適である。

本発明において用いられる芳香族ポリアミドイミドとは
、芳香族環に直接結合されたアミド基及びイミド基によ
って連結された繰返し単位を有するポリマーであって、
上式を満足されるものをいう。

かかる芳香族ポリアミドイミドは、芳香族トリカルボン
酸であるトリメリド酸クロライド無水物と相当する芳香
族ジアミン、例えばメタフェニレンジアミン、パラフェ
ニレンジアミン、４，４′−ジアミノジフェニルエーテ
ル、４．４′−ジアミノジフェニルメタン、４，４′−
ジアミノジフェニルメタン等々とを低温溶液重合するこ
とによって容易に得ることができる。また、芳香族ジア
ミンのかわりに、芳香族ジイソシアナート、例えば、ト
リレンジイソシアナート、ナフタジン２．６−ジイソシ
アナート、メタフェニレンジイソシアナート、バラフェ
ニレンジイソシアナート等々と、トリメリット酸又はそ
の無水物とを例えばＮ−メチル−２−ピロリドン等のア
ミド系溶媒中などで加熱反応させることによって得られ
る。

本発明において用いられる芳香族ポリアミドイミドの重
合度は、特に制限を受けるものではないが、通常は対数
粘度（η１ｎｈ）で０．８以上のものが用いられる。

かかる芳香族ポリアミドイミドから粒子を得るには、単
離精製されたポリマーを、通常汎用的に用いられる機械
的粉砕手段、例えば、ボールミル、ハンマーミル、ジェ
ットミル等により粉砕することによって得られる。本発
明においては、粒子を得る手段は特に制限を受けるもの
ではない。

本発明において用いられる芳香族ポリアミドイミド粒子
の粒子径（平均粒子径を表わし、以後単に粒径と略称す
る）は、摺動材とした時の相手側の材質等により多少は
異なるが、通常３μｍ〜３００μｍの範囲のものが好ま
しく用いられる。特に高い摺動特性を得る為には、粒径
が５〜２００μｍの範囲にある粒子を用いるのがよい。

粒子の形状は、球状、リン片状、棒状等々いずれのもの
であっても高い摺動特性を得ることが出来るが、特に高
い摺動特性を得る為には球状であるのが望ましく、又射
出成形時の成形加工性にもイ娶れる。

本発明の潤滑性樹脂組成物は、前述の熱可塑性樹脂１０
０重量部に対して、上述の芳香族ポリアミド・イミド粒
子が１〜１００重量部配合置部ることが重要である。芳
香族ポリアミドイミド粒子の量が１重量部以下では充分
な摺動特性を得るごとが出来ず、また、１００重量部以
上では、高い耐熱性は得られるが、摺動性はむしろ低下
するので好ましくない。

芳香族ポリアミドイミド粒子の配合比率が上述の範囲で
あれば、摩擦係数が小さく、高荷重、高速領域において
も優れた摺動特性を発揮することが出来るが、芳香族ポ
リアミドイミド粒子の配合比率が５〜５０重景部重量い
て特に優れた摺動特性を発揮する。

本発明の潤滑性樹脂組成物とするために、熱可塑性樹脂
と芳香族ポリアミドイミド粒子を上述の配合比率に混合
するには、従来か−らよく知られた方法を利用すればよ
（、例えば、熱可塑性樹脂の粉末と芳香族ポリアミドイ
ミド粒子とを、ヘンシェルミキサー、ボールミル、タン
ブラミキサー等の混合機によって混合した後、溶融混合
性のよい射出成形機もしくは押出機に供給するか、また
は予め熱ローラ、バンバリーミキサ−等によって熱可塑
性樹脂を溶融させ混合する方法等も利用できる。

本発明の組成物を摺動材等に成形するにあたっても、そ
の方法を特に限定するものではないが、射出成形はもち
ろんのこと、圧縮成形、押出成形も容易になし得る。

本発明の潤滑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂及び芳香族
ポリアミドイミド粒子のほかに、一般に合成樹脂に広く
配合し得る添加剤を、潤滑性樹脂組成物の特性を低下さ
せない範囲において適宜併用することも出来る。このよ
うな添加剤としては、たとえば離型剤、難燃剤、耐候性
改良剤等々が例示されるがこれらに限定されるものでは
なく、従来から公知、公用の固体もしくは液状の潤滑剤
を併用することは勿論可能であり、四フッ化エチレン樹
脂、グラファイト、フッ化黒鉛、タルク、窒化ホウ素、
フッ素系オイル、シリコーン系樹脂又はオイル、その他
工業用潤滑剤等も使用目的に応じて適宜選択使用するこ
とができる。いずれも、この発明の潤滑性樹脂組成物の
潤滑性を損わない限り、中間製品もしくは最終製品にお
いて化学的もしくは物理的な処理によって性質改善のた
めの変性が可能であることは勿論である。

（作用） 本発明の潤滑性樹脂組成物は、耐熱性、機械特性に優れ
た芳香族ポリアミドイミド粒子が細かく分散して摺動接
触面を形成する結果、摩擦係数が小さく、高速領域の摩
擦であっても安定した摺動特性が得られ、同時に基材の
熱可塑性樹脂が補強される結果、摩耗が小さく長時間安
定した摺動特性を得ることが出来る。

（実施例） 以下、実施例によって本発明を更に詳細かつ具体的に説
明する。

尚、実施例において用いられた熱可塑性樹脂は、次に示
す通りであり、実施例中では〔〕内に示す略称で表示す
る。

（１）ポリアセクール（ＰＯＭ） （旭化成工業社製；テナック５０１０）（２）ナイロン
６６　（Ｎｙ６６） （旭化成工業社製；レオナ１３００３）（３）ポリエー
テルスルホン（ＰＥＳ）（住友化学社製：ビクトレック
ス３００　Ｐ）（４）　　ポリエーテルイミド（ＰＥＩ
）（ＧＥ社製；ウルテム１０００） （５）芳香族ポリエステル（ＡｒＥＳ）（住友化学社製
；エコノールＥ２０００）Ｉ￥摩擦摩耗性評価 摩擦係数；　鈴木式辛擦摩耗試験機により面圧１０ｋｇ
／ｃｆｆｌ、線速度６０ｃｍ／秒、相手材３４５Ｃ無給
油で測定した。

摩耗係数；　鈴木弐Ｉｆｆ　Ｉ？！　ＰＪ耗試験機によ
り血圧２ｋｇ／ｃし線速度６０ｃｍ／秒、相手材３４５
Ｇ無給油で測定した。

）６融限界ＰＶ値； 材料が一定の荷重（Ｐ）において、 ある周速度（Ｖ）以上になった時、 溶けたり、焼付いたりする負荷の限 界値Ｐ、、！ｌ：Ｖとの積である。

参考例 撹拌機を備えた重合器中のＮ−メチル−２−ピロリドン
２５０ｋｇに塩化リチウム８．５　ｋｇ及びジアミノジ
フェニルメタン１９．８　ｋｇを加えて溶解し、ついで
粉末状の無水トリメリット酸クロライド２１．１ｋｇを
一度に投入して重合を行った。

撹拌を３時間つづけたのち、得られた粘稠な重合ドープ
を水と共にヘンシェルミキサー内に入れ、３０分間撹拌
し粗砕を行った。粗砕終了後、内湾物を取り出して水洗
乾燥した。ついで得られた粗砕物を２７０°Ｃ１Ｉ　Ｔ
ｏｒｒの真空乾燥機で２時間処理した。ついで、得られ
た処理物を、ジェットミル粉砕機にて粉砕したのち分級
し、平均粒径３４μｍの芳香族ポリアミドイミド粒子を
得た。

実施例１〜３ 参考例によって得られたポリアミドイミド粒子とＰＯＭ
の粉末を第１表に示す割合で混合後、２輔押出機により
溶融混練して押出し、ペレット状の組成物を得た。つい
で、このベレットを用いて、射出成形により試験片を作
成し、摩擦摩耗性の評価を行った。また比較のため、粒
子を添加しないものについても同様に評価し、結果を第
１表に併記した。

第１表からも明らかな通り、本発明の樹脂組成物から得
られた成形物の摺動性は優れたものであることが認めら
れた。又、比較例に示した芳香族ポリアミドイミド粒子
を含まない成形物は、試験条件下で焼付きを起こしたの
に対し、本発明の樹脂組成物からなる成形物は、更に苛
酷な条件での使用も可能であり、耐熱性にも優れること
が立証された。

実施例４〜７ 実施例１〜３と同様の方法にて、第２表に示される組成
物を得、同様の評価を行った結果を第２表に示した。い
ずれも極めて高い摺動特性を有することが認められた。

以下　余白 （発明の効果） 以上の説明並びに実施例により明らかな如く、熱可塑性
樹脂に、特定量の芳香族ポリアミドゴミ４粒子を配合す
ることによって、高荷重、高速領戊での摺動特性が著し
く改善され、その結果、軽１かつ高性能の摺動部材を得
ることが出来る。又、Ｘ発明の組成物は、耐熱性、機械
的性質にも優れ、＼゛ランスとれた優れた性質を兼ね備
えるもので５る。

特許出願人　旭化成工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　熱可塑性樹脂１００重量部に対して、下式で表わされ
   る芳香族ポリアミドイミドからなる粒子１〜１００重量
   部を配合してなることを特徴とする潤滑性樹脂組成物 ▲数式、化学式、表等があります▼ 但し上式中Ａｒは、▲数式、化学式、表等があります▼
   、▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼ の中から選ばれる１種又は２種以上であって、Ｒは水素
   、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲンのいずれかであ
   り、Ｘは、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ＿２−、−ＣＨ＿
   ２−を表わす。