JPH02206652A - 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】 （産業上の利用分野） 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、金属製品に代っ
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
、フッ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、四フッ化エチレン
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、得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横腹粉末では、
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） 本発明者らは、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ポリアミド樹脂に注目し、鋭意研究
を重ねた結果、後述する熱硬化性樹脂にポリアミド樹脂
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
、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、熱硬化性樹脂１００重量部に対して、
ポリイミド樹脂粒子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である。

本発明に用いる熱硬化性樹脂とは、加熱、光あるいは放
射線等あるいは過酸化物などのラジカル発生剤等によっ
て架橋反応を生じ得る樹脂をいう、さらに、具体的には
、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、メラミ
ン・フェノール共縮合樹脂、キシレン変性フェノール樹
脂、グアナミン樹脂、ユリア・グアナミン共縮合樹脂、
アミノ樹脂、アセトグアナミン樹脂、不飽和ポリエステ
ル系樹脂、ビスマレイミド等のポリイミド樹脂、キシレ
ン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂等々
をあげることができる。本発明においては、かかる例示
された樹脂単独の使用は勿論のこと、２種以上の共重合
物、混合物も使用できるし、また、本発明の目的に支障
をきたさない範囲で、例えば、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリアセタール、ポリアミド等々の熱可塑性樹
脂との混合物としても使用することができる。

本発明において用いられるポリイミド樹脂とは、テトラ
カルボン酸又はその誘導体とジアミン化合物とから脱水
縮合・閉環されたイミド結合○ ポリマーをいう０本発明においては、繰返し単位中の他
の構成は特に制限されるものではなく、例えば、脂肪族
のジアミンと脂肪族のテトラカルボン酸との組合せ、脂
環族のジアミン及びテトラカルボン酸の組合せ、芳香族
ジアミン及びテトラカルボン酸との組合せ、あるいはこ
れらのジアミン、テトラカルボン酸の組合せた共重合体
、更には、一般にビスマレイミドとして総称されるポリ
イミド等々であってよい。このうち特に下式（１）で示
される芳香族ポリイミド及び下式（２）で示されるビス
マレイミドをジアミン等の硬化剤により加熱硬化したポ
リイミド樹脂は、耐熱性、耐薬品性及び機械的性質に特
に優れ、本発明において最も好ましく用いられるポリイ
ミド樹脂である。

−０−１ＣＯ−ＣＨｔ　　　　Ｓ　Ｏｚ−を示す）の中
から選ばれる１種又は２種以上を表わす。

ＣＯ−ＣＨｔ　−−Ｓ　Ｏｚ−を示す）０中から選ばれ
る１種又は２種以上を表わす。

これらの芳香族ポリイミドは、相当する芳香族ジアミン
及び芳香族テトラカルボン酸無水物との反応により、−
旦ボリアミド酸を経た後、あるいは直接加熱処理あるい
は化学的脱水処理によって閉環され、相当する芳香族ポ
リイミドとして得られる。また、式（２）で表わされる
ビスマレイミドを、例えば、芳香族ジアミン等の硬化剤
と共に加熱すること、あるいは、過酸化物を加えて加熱
硬化する方法によって、式（２）で示されるイミド結合
を持ったポリイミド樹脂とすることができる。

かかるポリイミド樹脂から粒子を得るには、例えば上述
の方法によって得られた樹脂を、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、ジェットミル
等により粉砕することによって得られる。又、例えば重
合段階において加熱処理によって不溶化して沈澱生成す
る粒子をそのまま、あるいは必要に応じて粉砕・分級を
行って得ることもできる。

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ポリイミド樹脂粒子の粒子径
（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１００μｍ以下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５〜５０μｍ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い。

本発明の潤滑性樹脂組成物は、前述の熱硬化性樹脂１０
０重量部に対して、上述のポリイミド樹脂粒子が１〜１
００重量部配重量れることが重要である。ポリイミド樹
脂粒子の量が１重量部以下では充分な摺動特性を得るこ
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。

ポリイミド樹脂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、ポリイミド４樹脂
粒子の配合比率が５〜５０重量部において特に優れた摺
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、熱硬化性樹脂
とポリイミド樹脂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く、例えば
、熱硬化性樹脂の粉末とポリイミド樹脂粒子とを、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
合機によって混合する方法があげられる。

本発明の組成物を用いて、例えば摺動機等に成形する方
法は特に限定されるものではないが、通常は、−旦混合
粉体を圧縮することによって賦形し、ついで加熱加圧下
に硬化成形する圧縮成形法が採用される。また、場合に
よっては熱可塑性樹脂を混合し、押出し成形等をするこ
とも可能であリ、使用目的に応じて適宜選択すればよい
。

本発明の潤滑性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂及びポリイ
ミド樹脂粒子のほかに、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、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、本
発明の潤滑性樹脂組成物の性能を損わない限り、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
たポリイミド樹脂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、同時に基材の熱硬化性
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できる。

（実施例） 以下、実施例によって本発明を更に詳細にかつ具体的に
説明する。

く摩擦摩耗性の評価〉 摩擦係数；給水式摩擦摩耗試験機により面圧１０Ｋｇ／
ｃｍ”、線速度６０ｃｍ／秒、５０時間、相手材３４５
Ｃ無給油で 測定した。

摩耗係数；給水式摩擦摩耗試験機により面圧２Ｋｇ／ｃ
ｓ＋”、線速度６０ｃｍ／秒、５０時間、相手材３４５
Ｇ無給油で測定し た。

参考例 特公昭３６−１０９９９号公報に従って、５℃のＮ−メ
チル−２−ピロリドンに塩化リチウム６４ｇｒ及び４．
４′−ジアミノジフェニルエーテル３００ｇｒを溶解し
た後、Ｏ′Ｃに冷却した。ついで、ピロメリット酸二無
水物３２７ｇｒを、系内の温度が１０°Ｃ以上とならな
いように粉末のまま加え重縮合を行った。ついで、得ら
れた、このポリアミド酸溶液を平底バット内に流延して
１８０°Ｃに加熱し、更に２７０℃に加熱して溶媒除去
及び脱水閉環を行わせてポリイミドを得た。ついで、得
られた平板状のポリイミドを粗砕した後、ジェットミル
型粉砕機を用いて粉砕したのち分級し、平均粒径４６μ
ｍ及び２１ｕｍのポリイミド粒子を得た。

実施例１〜３ ノボラック型フェノール樹脂として、三井東圧社製ミレ
ックス２４１０粉末を用い、参考例で得られたポリイミ
ド樹脂粉末と第１表に示す混合割合で混合し、ついで、
金型温度１８０°Ｃ１硬化時間４５秒の条件で試験片を
成形した。

この試験片を用いて、摩擦摩耗試験を行って得た結果を
第１表に示す。

比較のため、ポリイミド樹脂粉末を含まない成形試験片
を同様にして作成し、合わせて評価を行った。その結果
を第１表に並記したが、これら比較例に対して本発明の
成形品は、摩擦性、摩耗性いずれの点においても優れた
ものであることが証明された。

実施例４〜５ ケルイミド６０１（三井石油化学社製ビスマレイミド樹
脂）をジェットミルにて再粉砕、分級し、平均粒径２５
μｍの粒子を得た。

この粒子を用いて実施例１〜４と同様の方法にて、第１
表に示す組成物を得、同様の評価を行った。その結果を
第１表に示す。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） 実施例６ 熱硬化性樹脂としてＲｈｏｎｅ　Ｐｏｕｌｅｎｃ社製、
ケルイミド■１０００の粉末１２５ｇｒと参考例で得°
られた４６μｍのポリイミド樹脂粉末３７．５　ｇｒを
混合した。得られた混合粉体を金型に充填３００に８７
ｃｍ”、２３０°Ｃ×１５分間加熱硬化させて、摩擦摩
耗性評価のための試験片を成形した。この試験片の摩擦
係数は０．工９、摩耗係数は０．１３　Ｘ１Ｏ−１０ｃ
ｌｌｌｚ／にｇ　’　ｃｍであり、掻めて優れた摩擦摩
耗特性を有するものであった。

（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、熱硬化性
樹脂に、特定量のポリイミド樹脂粒子を配合することに
よって、高荷重、高速領域での摺動特性が著しく改善さ
れ、その結果、軽量かつ高性能の摺動部材を得ることが
出来る。又、本発明の組成物は、耐熱性、機械的性質に
も優れ、バランスのとれた優れた性質を兼ね備えるもの
である。

特許出願人　　旭化成工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱硬化性樹脂１００重量部に対して、ポリイミド樹脂粒
   子１〜１００重量部を配合してなることを特徴とする熱
   硬化性樹脂組成物