JPH03134059A

JPH03134059A - 樹脂組成物

Info

Publication number: JPH03134059A
Application number: JP27036189A
Authority: JP
Inventors: Naoki Goto; 直樹後藤; Katsumi Nishizaki; 西崎　克巳; Kensuke Ogawara; 謙介小河原
Original assignee: TOUSOO SASUTEIILE KK; Toso Susteel Co Ltd; Tosoh Corp
Current assignee: TOUSOO SASUTEIILE KK; Toso Susteel Co Ltd; Tosoh Corp
Priority date: 1989-10-19
Filing date: 1989-10-19
Publication date: 1991-06-07
Anticipated expiration: 2014-11-08
Also published as: JP2971895B2

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、機械的強度、寸法安定性、耐熱性、自己潤滑
性に優れており、自動車分野、精密ＯＡ機器分野の軸受
は等に好適なポリフェニレンサルファイド樹脂（以下Ｐ
ＰＳと略す）組成物に関するものである。

（従来の技術）ＰＰＳは耐熱性、耐薬品性に優れたエンジニアリングプ
ラスティックである。しかし樹脂単独では非常に脆いた
め強化繊維等で補強される。このようにして得られたＰ
ＰＳは従来の性能に加え、機械的強度、寸法安定性、剛
性が向上しており、自動車分野、電気電子分野等に応用
されている。

しかしながら、それらを摺動部材として用いる場合、強
化繊維を含有するだけでは摩擦係数、相手材の摩耗が太
き（なり不適である。このため、摺動部材として実用に
供する組成物として、１）潤滑剤のみを含有する２）潤滑剤と強化繊維あるいは充填材を含をする３）潤
滑剤、強化繊維さらに充填材を添加するものなどがよく
知られている。

１）について特開昭６１−２２５２４２や特開昭６３−
２１３５６１が提案されている。この組成物は摺動特性
は優れるものの強度不足が否めない。

２）についても強化繊維の堀起こし作用がおこり本質的
な摺動特性の改良には至っていない。充填材も四フッ化
エチレン樹脂（以下ＰＴＦＥ）と無機フィラー、黒鉛等
の添加が開示されている。しかしいづれも強度を満足す
るものはない。

そこで３）のような手法が検討されている。特公昭６１
−３７３０６では特定量の樹脂、強化繊維、固体潤滑性
成分を含む組成物が提案されているが、高価な充填材の
使用、あるいは配合量が適当でないなど実用性にかける
。

また、特開昭６２−３４９５６ではＰＰ５１００ｆｆＮ
ｉｉ部に粒状のフェノール・ホルムアルデヒド樹脂４０
−２００重量部を充填することにより引張り伸び、耐衝
撃性がベース樹脂に対し向上することが示されている。

さらにガラス繊維、テフロン粉の添加も可能としている
。しかし適切な配合比でないため流動性の低下がおこり
、物性も不十分である。

（発明が解決しようとする課題）これらの組成物はいづれの場合も強度と摺動特性のバラ
ンスがとれていないために摺動特性を必要とする機構部
品等には不適である。

一方、強度、特に圧縮強度、摺動特性の優れたものがフ
ェノール樹脂組成物等にみられるが、成形サイクルが長
い等の問題点が残る。

本発明者等は上記欠点を克服するため、ＰＰＳガラス繊
維強化品並の強度、耐熱性等を有し、かつ良好な摺動特
性を示す樹脂組成物について鋭意検討を行った。その結
果、ＰＰＳにガラス繊維、粒状フェノール樹脂、フッ素
樹脂をある特定配合量含有する組成物が極めて優れた強
度を保ち、がつ良好な摺動特性を示すことを見出だし、
本発明の完成に至った。

（課題を解決するための手段）すなわち、本発明はＰＰＳ　１００重量部に対し、ガラ
ス繊維５０〜１５０重量部、粒状フェノール樹脂１０〜
３０重量部、フッ素樹脂５〜１５重量部より成ることを
特徴とする樹脂組成物にある。

ここで用いられるＰＰＳとは　−（−Ｑ−８六を基本骨
格とする樹脂である。本発明においてＰＰｓは特に制限
されるものではないが、溶融粘度が３．０００〜１０．
０００ｐｏｉｓｅ程度のものが物性、加工性のバランス
がとれ、望ましい。溶融粘度が大きくなると流動性は低
下するが、強度は向上する。溶融粘度が低いものは強度
よりも流動性を重視する部品に適する。このように、成
形体の形状、使用条件等により幅広＜　ｐｐｓは選択で
きる。さらにＰＰＳの物性を損なわないものであればグ
ラフトタイプ、ブロックタイプ、ランダムタイプ等、他
の成分との共重合も可能である。

ガラス繊維径は特に制限はないが、高い曲げ強度、曲げ
弾性率加えて摺動特性を必要とする場合には比較的細い
径のものが望ましく、圧縮強度を高くする場合には比較
的太い径のｍ維が適している。しかし、曲げ強度、圧縮
強度、摺動特性がどれも重要である場合は１１〜１５μ
ｍ程度の径のガラス繊維が望ましい。アスペクト比は１
００〜１．０００程度が加工性、物性のバランスがとれ
ている。これらのガラス繊維にはバインダーの使用が可
能である。バインダーは強度、耐熱性向上には粒状フェ
ノールとの相性もよいエポキシ系が適している。

繊維の充填量はＰＰ５１００重量部に対し５０〜１５０
重量部がよい。５０部未満では強度が不十分で１５０部
を越えると強度の向上への寄与が小さいばかりか流動性
が悪くなる。

本発明で言う粒状フェノール樹脂とは乳化重合により得
られたフェノール−ホルムアルデヒド樹脂を３００〜１
．０００℃、酸素非存在下で焼成されたものを指す。こ
のような粒状フェノール樹脂は鐘紡社製、商品名「ベル
パール」Ｒ−タイプを該温度で焼成したものあるいは焼
成済みの同Ｈ−タイプ、またはＣ−タイプを用いること
ができる。粒状フェノール樹脂の炭素含有量は９３〜９
９％となる。平均粒径は３０μｍ以下が望ましい。

この粒状フェノール樹脂の充填量は１０〜３０重量部に
すべきである。この含有量でのみ圧縮強度の向上がみら
れるためである。１０部未満では強度、摺動特性にその
添加効果が現れず、３０部を越えると流動性を悪化させ
、強度も低下する。

本発明に用いられるフッ素樹脂はテトラフルオロエチレ
ン樹脂（ＰＴＦＥ）　、クロロ三フッ化エチレン樹脂、
フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、四フッ化エ
チレンー五フロロプロピレン共重合樹脂等であり、固体
潤滑剤として作用するものが望ましい。このうち、一般
に潤滑剤として知られ、入手の容品なＰＴＦＥ等が適し
ている。

粒径は１０〜１００μｍ程度が取扱いが容易である。

フッ素樹脂の含量はＰＰ５１００重量部に対して５〜１
５重量部にすべきである。５部未満では摺動特性が満足
せず、１５部を越えると強度、耐熱性を低下させるため
である。さらに好ましくは７〜１０部がよい。

この組成物に対し、剛性、成形性等を付与するために任
意の添加剤を加えることは特に制限されない。例えば、
炭素繊維、セラミックファイバーチタン酸カリウィスカ
、窒化ケイ素、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カ
ルシウム、タルク、マイカ、ガラスピーズ、シリコンビ
ーズ、ウオラストナイト、ステアリン酸亜鉛、カルナバ
ワックス等の強化繊維、無機フィラーあるいはその表面
処理物である。また、樹脂、ゴムも任意に添加すること
ができる。熱可塑性樹脂ではポリエチレン、超高分子量
ポリエチレン、ポリプロピレン、ブタジェンゴム等、ま
たエンジニアリングプラスチックすなわち、ポリアミド
、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリブチレンテ
レフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリサルフォン等、熱硬化性樹脂で
はフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ある
いはそれらの共重合体などが挙げられる。

この組成物の製造方法は例えばタンブラ−ミキサー　リ
ボンブレンダー等で各成分を混合し、二軸押出し機によ
り溶融混練し、この溶融樹脂から任意の方法によりペレ
ット化する方法等が選択できる。

（実施例）以下に実施例を挙げ、詳細に説明するが、本発明は実施
例によりなんら拘束されるものではない。

尚、実施例で用いたＰＰＳは以下の通りである。

度はＡＳＴＭ　　Ｄ−６９５に基づき、摩耗係数は荷重
１０ｋｇｆ、試験速度２０ｃｍ／ｓｅｃ、試験時間２４
ｈｒ　　条件下で測定した。さらに摺動試験片成形時の
最大射出圧力の１ｌｌＪ定により流動性も評価した。

実施例２ＰＰＳをＢタイプに置換えて、実施例１と同じ配合の組
成物を作製し加工、成形し評価を行った。

実施例ＩＡタイプＰＰ５１００部、１３μ径のガラス繊維８０重
量部、粒状フェノール樹脂（鐘紡社製「ベルバールＪ　
Ｃ−６００）２０重量部、ＰＴＦＥ６重量部をタンブラ
−ミキサーで混合し、二軸押出し機でペレットを製造し
た。射出成形機（住友ネスクール　サイキャップ１６５
／７５）を用いて曲げ試験片、圧縮試験片、摺動試験片
を成形した。曲げ特性はＪＩＳ　　Ｄ−７０５５、圧縮
性実施例３ＰＰＳをＣタイプに置換えて、実施例１と同じ配合の組
成物を作製し加工、成形し評価を行った。

実施例４ＡタイプＰＰ５１００重量部にガラスｍ　ＱＩＩ＝１０
０部、粒状７エ／　　）Ｉｉ樹脂１’０部、ＰＴＦ　Ｅ
５部を実施例１と同様に充填した後、加工、成形、評価
を行った。

実施例５Ａ２４１２２５１００重量部、ガラス繊維１１０蚤量部
、粒状フェノール樹脂３０ｆｆｉ量部、ＰＴＦＥ１Ｏｉ
Ｉｌ量部、マイカ２０重量部を実施例１と同様に加工、
成形し評価を行った。

比較例ＩＡタイプＰＰ５１００ｆｆｉ１１部にガラス繊維６５重
量部を加え実施例１と同様に、加工、成形して評価を行
った。

比較例２Ａ２４１２２５１００重量部に、ガラス繊維８５重量部
と粒状フェノール樹脂２０重量部を加え、実施例１と同
様に加工、成形して評価を行った。

ＰＴＦＥ・１０重量部を実施例１と同様に加工、成形し
評価を行った。

比較例４Ａ２４１２２５１００重量部に、ガラス繊維５０重量部
、ＰＴＦＥ２０重量部を実施例１と同様に加工、成形し
評価を行った。

実施例１〜実施例５、比較例１〜比較例４の結果を表１
に示す。

比較例１，２では強度は良好ながら摩耗係数が著しく大
きい。比較例３では圧縮強度の低下が起っている。比較
例４の如く潤滑剤が多いと強度、弾性率が大きく低下し
た。これに対して本発明の配合ではいづれも強度、耐摩
耗性のバランスに優れていることが容易に確認される。

比較例３ＡタイプＰＰ５１００ｆｆｌＱ部に、ガラス繊維１００
重量部、粒状フェノール樹脂４０重量部、（発明の効果
）本発明によって得られた樹脂組成物は従来達成し得なか
った高度な機械的強度と優れた摺動特性を同時に提供で
きるものである。特にこの組成物の特徴は、各種構造材
が必要とする圧縮強度が他のＰＰＳ樹脂組成物より優れ
、熱硬化性樹脂と同等の値を示す点である。さらに優れ
た摺動特性により高荷重下での軸受は等には最適である
。例えば自動車分野、ＯＡ、通信機器、電気電子分野等
の機構部品、各種モーター、ポンプの軸受は等広範囲な
応用が可能となった。

手続補正書平成

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポリフェニレンサルファイド樹脂１００重量部に
対し、ガラス繊維５０〜１５０重量部、粒状フェノール
樹脂１０〜３０重量部、フッ素樹脂５〜１５重量部より
成ることを特徴とする樹脂組成物。