JPH03207202A - パンタグラフ摺り板減摩用固体潤滑片 - 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〕 本発明は電車等のパンタグラフ、特に新幹線などの高速
電車のパンタグラフに取り付けられる集電用摺り板の減
摩用固体潤滑片に関する。

〔従来の技術〕

電車のパンタグラフの上部には架線と接触して集電する
摺り板が取り付けられている。この集電用摺り板に要求
される特性として、導電率、衝撃強度などの電気的、機
械的特性の他に、相手材たる架線を損傷することなく、
また自己自身の耐摩耗性にも優れるという摺動特性が要
求される。これらの特性を満足するために、従来から用
いられている銅、アルミニウムなどの溶融金属系摺り板
から，焼結合金に潤滑要素を混在させた複合材系摺り板
に変わりつつある，すなわちモリブデン，タングステン
、クロムを混在させた鉄系焼結合金を用いる方法（特公
昭５４−４２３３２号公報）、炭素繊維を配合した銅系
焼結合金を用いる方法（特公昭５８−３２９１０号公報
、特公昭５８−３２９１１号公報、特公昭５８一３９２
１６号公報）などの改良がみられる。

しかしながら、このような摺り板の金属材質の改良によ
るものだけで摺り板の消耗を抑えることは不充分であり
、通常、摺り板の側部または摺り板の中央に掘られた溝
に固体潤滑片が取り付けられ、走行時に摺り板と同時に
架線と接触することにより、摺り板面に潤滑性が付与さ
れ、摺り板の摩耗低減、架線の保護、騒音の低減などに
大きな効果を与えている。

この摺り板減摩用固体潤滑片としては、例えばポリエチ
レンワックス、石油ワックス、エチレンー酢酸ビニルコ
ボリマーに黒鉛、二硫化モリブデンを配合したものを使
用する方法（特開昭５９−１５９８９８号公報）、四フ
ッ化エチレン樹脂、石油系ワックス、樹脂系結合剤から
なる成形体を用いる方法（特開昭６３　−　９０５９６
号公報），二硫化モリブデンまたはイオウを摺り板中央
部の溝に圧入またはフェノール樹脂等を用いた成形体を
接着する方法（特公昭５１　−　２８８７号公報）など
が提案されている．しかしながら、これらの方法では通
常の電車線では摺り板の減摩に効果があるものの、新幹
線のような高速電車線では架線との摩擦熱、離線時のア
ークなどによる高熱に耐えられず、固体潤滑片がすぐに
焼損して実際上使用できず，固体潤滑片を用いないで金
属のみで走行しているのが現状である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、これらの問題点に鑑み、優れた減摩効
果を有すると同時に、高速電車線でも使用できるような
耐熱性、耐アーク性、耐燃焼性に優れたパンタグラフ摺
り板減摩用固体潤滑片を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は次のパンタグラフ摺り板減摩用固体潤滑片であ
る。

（１）ポリイミド樹脂２〜９５重量％および摺動性充填
剤５〜９８重量％の成形体からなることを特徴とするパ
ンタグラフ摺り板減摩用固体潤滑片。

（２）ポリイミド樹脂がポリアミノビスマレイミド樹脂
であることを特徴とする上記（１）記載のパンタグラフ
摺り板減摩用固体潤滑片。

（３）ポリアミノビスマレイミド樹脂が、式〔１〕（式
中、Ｒ１は６〜２０個の炭素原子を含む４価の芳香族基
を示す） で表わされるテトラカルボン酸２無水物、および式〔２
〕 Ｈ．Ｎ−Ｒ２−ＮＨ，　　　　　　　　　　　　・・・
〔２〕（式中、Ｒ２は２〜２０個の炭素原子を含む２価
の有機基を示す） で表わされるジアミンの反応物である式〔３〕（式中、 Ｒ１、 Ｒ２は前記と同じものを示す） で表わされる末端ジアミンのアミド酸と、式〔４〕 （式中、Ｒ３は２〜２０個の炭素原子を含む２価の有機
基を示す） で表わされるＮ，Ｎ’−ビスマレイミドとを、Ｎ，Ｎ’
−ビスマレイミド／末端ジアミンのアミド酸（モル比）
＝１〜３　の範囲で含む熱硬化性ポリアミノビスマレイ
ミド樹脂であることを特徴とする上記（２）記載のパン
タグラフ摺り板減摩用固体潤滑片。

（４）ポリアミノビスマレイミド樹脂が、式〔１〕（式
中、 Ｒ１は６〜２０個の炭素原子を含む４価の芳香族基を示
す） で表わされるテトラカルボン酸２無水物、およ び式〔２〕 Ｈ２Ｎ−Ｒ”　−ＮＨ， ・・・〔２〕 （式中， Ｒ２は２〜２０個の炭素原子を含む２価の有機基を示す
） で表わされるジアミンの反応物である式〔３〕（式中、 Ｒ１、 Ｒ２は前記と同じものを示す） で表わされる末端ジアミンのアミド酸と、式〔４〕 （式中、 Ｒ３は２〜２０個の炭素原子を含む２価の有機基を示す
） で表わされるＮ，Ｎ’−ビスマレイミドとを、Ｎ，Ｎ’
ービスマレイミド／末端ジアミンのアミド酸（モル比）
＝１〜３　の範囲で反応させた付加物を含む熱硬化性ポ
リアミノビスマレイミド樹脂であることを特徴とする上
記（２）記載のパンタグラフ摺り板減摩用固体潤滑片。

（５）摺動性充填剤がグラファイト、二硫化モリブデン
およびフッ素樹脂からなる群から選ばれた１種または２
種以上であることを特徴とする上記（１）ないし（４）
のいずれかに記載のパンタグラフ摺り板減摩用固体潤滑
片。

本発明で使用されるポリイミド樹脂は主鎖中にイミド結
合をもつ樹脂であり、特にフタルイミド基、コハク酸イ
ミド基などの含窒素５員環を主鎖中に有するものが耐熱
性，機械特性、摺動特性、電気的特性などに優れており
、中でも主鎖中に芳香族基を有する芳香族ポリイミド樹
脂が特に耐熱性に優れ、実用的である。このようなポリ
イミド樹脂としては、芳香族テトラカルボン酸無水物と
芳香族ジアミンとから得られる縮台型ポリイミド樹脂、
芳香族ジアミンとビスマレイミドとから得られるポリア
ミノビスマレイミド樹脂、さらに溶解性、成形加工性を
向上させるために変性したポリアミドイミド、ポリエー
テルイミド、ポリエステルイミド、ポリシリコンイミド
、ビスマレイミドートリアジン，エポキシ変性ポリイミ
ド等の樹脂の変性型ポリイミド樹脂などが使用できる。

本発明では、上記いずれのポリイミド樹脂も使用できる
が、成形加工性に優れることから、ポリアミノビスマレ
イミド樹脂を用いるのが望ましい．このようなポリアミ
ノビスマレイミド樹脂としては、前記式〔１〕で表わさ
れるテトラカルボン酸２無水物および式〔２〕で表わさ
れるジアミンの反応物である式〔３〕で表わされる末端
ジアミンのアミド酸と、式〔４〕で表わされるＮ，Ｎ’
−ビスマレイミドとを、Ｎ，Ｎ’−ビスマレイミド／末
端ジアミンのアミド酸（モル比）＝１〜３の範囲で含む
熱硬化性ポリアミノビスマレイミド樹脂（以下、ポリア
ミノビスマレイミド樹脂ａと呼ぶ場合がある）、　また
は式〔１〕で表わされるテトラカルボン酸２無水物およ
び式〔２〕で表わされるジアミンの反応物である式〔３
〕で表わされる末端ジアミンのアミド酸と、式〔４〕で
表わされるＮ，Ｎ’−ビスマレイミドとを、Ｎ，Ｎ’−
ビスマレイミド／末端ジアミンのアミド酸（モル比）＝
１〜３の範囲で反応させた付加物を含む熱硬化性ポリア
ミノビスマレイミド樹脂（以下、ポリアミノビスマレイ
ミド樹脂ｂと呼ぶ場合がある）などがあげられる。

また成形加工の難しい縮台型ポリイミド樹脂も、プレポ
リマーの段階で末端基にビスマレイミド基、ナジック酸
基、アセチレン基などを導入して付加型に変えた付加一
縮台型ポリイミド樹脂として用いると、或形加工性は改
善される。

これらのポリイミド樹脂としては市販のものも利用でき
，例えば縮台型ポリイミド樹脂としてはベスペルＳＰ−
２２　（デュポン社製、商品名）、ポリアミノビスマレ
イミド樹脂としてはイミダロイＫＩＲ−ｌＯ（東芝ケミ
カル（株）Ｉｌ、商品名）、　ケルイミド６０１．ケル
イミド１０００（いずれもローヌプーラン社製、商品名
）、ポリアミドイミド樹脂としてはＴＯＲＬＯＮ　４０
００Ｔ　（アモコ社製、商品名）などを用いることがで
きる。

次に本発明において好ましく使用されるポリアミノビス
マレイミド樹脂ａおよびｂについて詳述する。

式〔１〕で表わされるテトラカルボン酸２無水物として
は，例えば３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸２無水物、ピロメリット酸２無水物、２，３
，６．７−ナフタレンテトラカルボン酸２無水物、３．
３’，４．４’−ジフェニルテトラカルボン酸２無水物
、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロ
パン２無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）
エーテル２無水物、２，６−ジクロロナフタレン−１．
４，５．８　−テトラカルボン酸２無水物、フェナント
レンー１，８，９，１０−テトラカルボン酸２無水物，
１，■−ビス（２．３−ジカルボキシフェニル）エタン
２無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタ
ン２無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ス
ルホン２無水物、１，１，１，３，３．３−ヘキサフ口
ロー２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プ
ロパン２無水物などが挙げられ，これらの１種または２
種以上を組み合わせて用いることができる。特に好まし
くは３．３’，４．４’−ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸２無水物、ピロメリット酸２無水物を用いることが
できる。

式〔２〕で表わされるジアミン類としては，例えば４，
４′−ジアミノジフェニルメタン、４，４′−ジアミノ
ジフェニルプロパン、４，４′−ジアミノジフエニルス
ルフィド，３．３’−ジアミノジフェニルスルホン、４
，４′−ジアミノジフエニルエーテル、３．３′ージメ
チル−４，４′−ジアミノジフェニルメタン、３．３’
−ジエチル−４，４′−ジアミノジフエニルメタン．　
３．３’−ジメトキシ−４，４′−ジアミノジフエニル
メタン、３，３′−ジメチル−４，４′−ジアミノジフ
エニルエーテル、３，３′−ジエトキシ−４，４′−ジ
アミノジフエニルスルホン、３，３′−ジエチル−４，
４′−ジアミノジフエニルプロパン、３，３′−ジメチ
ル−４，４′−ジアミノベンゾフェノン、３，３′−ジ
アミノジフエニルメタン、３，３′−ジアミノジフエニ
ルエーテル、２，４−ジアミノトルエン，２，６−ジア
ミノトルエン、２，４−ジアミノアニソール、２，４−
ジアミノモノクロロベンゼン、２，４−ジアミノフルオ
ロベンゼン、ｍ−フェニレンジアミン、Ｐ−フェニレン
ジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジ
アミン、３，３′−ジアミノベンゾフェノン、１，３−
ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、９，９−ビス
（４−アミノフエニル）フルオレンなどが挙げられ、こ
れらの１種または２種以上を組み合わせて用いることが
できる。特に好ましくは４，４′−ジアミノジフェニル
メタン、４，４′−ジアミノジフエニルエーテルを用い
ることができる。

式〔４〕で表わされるＮ，Ｎ’−ビスマレイミドとして
は、例えばＮ，Ｎ’一エチレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ
’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−ｐ−フ
エニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビ
スマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４．４’−ジフエニルメタン
ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４．４’−ジフエニルエー
テルビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４．４’−ジフエニル
スルホンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル
メタンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−ｍ−キシリレンビス
マレイミド、Ｎ，Ｎ’−（３．３’−ジクロロー４，４
′−ビスフエニレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−（３
．３’−ジフェニルオキシ）ビスマレイミドなどが挙げ
られ，これらの１種または２種以上を組み合わせて用い
ることができる。

特に好ましくはＮ，Ｎ’−４．４’−ジフエニルメタン
ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−４．４’−ジフェニルエー
テルビスマレイミドを用いることができる。

式〔３〕の末端ジアミンのアミド酸と式〔４〕のＮ，Ｎ
′−ビスマレイミドは、両者の組成物として用いても良
く、またあらかじめ式〔３〕の末端ジアミンのアミド酸
と式〔４〕のＮ，Ｎ’−ビスマレイミドとを反応させた
付加物として用いても良い。

式〔３〕の末端ジアミンのアミド酸と式〔４〕のＮ，Ｎ
′−ビスマレイミドの組或物として用いる場合、式〔３
〕の末端ジアミンのアミド酸の合成法としては，式〔２
〕で表わされるジアミンを有機溶媒、好ましくはＮ−メ
チル−２−ビロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド
、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒に
溶解し、これに同系の溶媒に溶解した式〔１〕のテトラ
カルボン酸２無水物の溶液を滴下して、室温ないし５０
℃程度の温度範囲で３０分〜３時間程度の攪拌で容易に
合成し得る。反応時のモル比はテトラカルボン酸２無水
物に対してジアミンを２倍モル以上で反応させるが、生
成物の純度を向上させるためには、３〜５倍モル用いる
ことが望ましい。反応終了後、溶液を多量の水中に投入
して凝集物を濾別し，これをアセトンあるいはメタノー
ルなどで洗浄して未反応の過剰なジアミンを取り除き、
（減圧）乾燥することにより，粉末状の式〔３〕で表わ
される末端ジアミンのアミド酸を得る。

こうして得られる式〔３〕の末端ジアミンのアミド酸と
式〔４〕のＮ，Ｎ’−ビスマレイミドとを混合して樹脂
組成物を得るが、Ｎ，Ｎ’−ビスマレイミドと末端ジア
ミンのアミド酸とのモル比は、Ｎ，Ｎ’−ビスマレイミ
ド／末端ジアミンのアミド酸＝１〜３とする。モル比が
１未満では耐熱性が不充分であり、３を越えると樹脂の
架橋密度が上がり過ぎ、またこれによりクラックの発生
を招来して機械的性質が不充分となる． 式〔３〕の末端ジアミンのアミド酸と式〔４〕のＮ，Ｎ
′−ビスマレイミドとをあらかじめ反応させた付加物と
して用いる場合，式〔３〕の末端ジアミンのアミド酸の
合成法としては、式〔２〕で表わされるジアミンを有機
溶媒、好ましくはＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ
−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミ
ドなどのアミド系溶媒に溶解し、これに同系の溶媒に溶
解した式〔１〕のテトラヵルボン酸２無水物の溶液を滴
下して、室温ないし５０℃程度の温度範囲で３０分〜３
時間程度の攪拌で容易に合成し得る。

式〔３〕の末端ジアミンのアミド酸と式〔４〕のＮ，Ｎ
′−ビスマレイミドとの付加物を得るためには，上記に
より得られる式〔３〕の末端ジアミンのアミド酸の溶液
に式〔４〕のＮ，Ｎ’−ビスマレイミドを攪拌しながら
加える。Ｎ，Ｎ’−ビスマレイミドと末端ジアミンのア
ミド酸とのモル比は、Ｎ，Ｎ’−ビスマレイミド／末端
ジアミンのアミド酸＝１〜３の範囲であることが好まし
い．モル比がｌ未満では得られる戊形品の耐熱性が不充
分であり、３を越えると樹脂の架橋密度が上がり過ぎ、
またこれによりクラックの発生を招来しやすくなり、機
械的性質が不充分となる。

式〔３〕の末端ジアミンのアミド酸と式〔４〕のＮ，Ｎ
′−ビスマレイミドとの反応条件としては、８０〜１６
０℃の温度範囲で０．５〜３時間反応させることにより
目的とする付加物を得る。温度が８０℃未満であるとア
ミンとマレイミドとのマイヶル付加反応が充分に行われ
ず、１６０℃を越えると三次元架橋反応が進み、溶解性
が低下することにより樹脂が溶剤より析出してくる。

樹脂溶液から粉末樹脂を得る場合には、反応終了後この
樹脂溶液を、例えば水、メタノール、アセトンなどの沈
澱溶媒中、好ましくはメタノール中に投入して樹脂を析
出させ，析出した樹脂を濾別し、これを（減圧）乾燥す
ることにより粉末状の樹脂を得る。

本発明で使用するポリイミド樹脂は、前記各種ポリイミ
ド樹脂のｌ種または２種以上を用いることができ、その
成形体中の含有量は２〜９５重量％、好ましくは１０〜
７０重量％である。２重量％未満であれば強度が著しく
劣り、事実上使用できない．また９５重量％を越えると
充填剤の効果による潤滑性が減少し、相手材たるトロリ
ー線に損傷を与えるなどの結果となる。

本発明で用いられる摺動性充填剤とは、摩擦特性、耐摩
耗特性などの摺動特性に優れた充填剤であり、前記ポリ
イミド樹脂或分に対して不活性な無機物もしくは有機物
の粉粒体または繊維状のものである．このような摺動性
充填剤としてはアスベスト、ポリ四フッ化エチレン樹脂
（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂、グラファイト（黒鉛）、
二硫化モリブデン、二硫化タングステン，三酸化モリブ
デン、一酸化鉛、石英粉，窒化ケイ素、窒化ホウ素、フ
ッ化黒鉛、フッ化カルシウム、酸化アンチモン，銅粉末
、ブロンズ、炭素繊維、アラミド繊維などがあるが、グ
ラファイト、二硫化モリブデン、フッ素樹脂などが好ま
しく、これらの１種または２種以上を用いることができ
る． 戊形体中の摺動性充填剤の含有量は５〜９８重量％、好
ましくは３０〜９０重量％である．また本発明の固体潤
滑片には前記二成分のほかに、本発明の目的を損なわな
い範囲で酸化防止剤、熱安定剤，紫外線吸収剤、難燃助
剤、帯電防止剤、滑剤および着色剤などの通常の添加剤
を１種以上添加することができる。

またフェノール樹脂、エポキシ樹脂等の他の熱硬化性樹
脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ
カーボネート，ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、
ポリエーテルケトン，ポリエーテルエーテルケトン、変
性ボリフェニレンオキシド、ボリフェニレンサルファイ
ド、液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂、さらにガラス繊維
、アルミナ繊維、チタン酸カリウム繊維などの補強材や
クレー、マイ力、シリカ、ガラスビーズ、アルミナ、炭
酸カルシウム等の摺動性充填剤以外の充填剤もその目的
に応じて適当量を配合することも可能である． 以上の各成分の配合物を混合、乾燥後、成形して成形体
とし、パンタグラフ摺り板減摩用固体潤滑片を得ること
ができる．成形体としては，ポリイミド樹脂に摺動性充
填剤およびその他の戒分を配合して，硬化させた成形体
を使用するが、硬化の際硬化温度の低下、あるいは或形
時間の短縮のために、硬化促進剤を加えても良い。

硬化促進剤としては第三級アミン、イミダゾール類、過
酸化物類などが挙げられ、第三級アミンとしては、例え
ばトリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロビル
アミン、トリブチルアミン等のアルキル基がｌ〜１４個
の炭素原子を有するトリアルキルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルベンジルアミン，Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチ
ルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルシク口ヘキシル
アミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−メチルビペリジン
、１．４−ジアザビシク口（２．２．２）オクタン（Ｄ
ＡＢＣＯ）、１，８−ジアザビシク口（５．４．０）ウ
ンデセン−７（ＤＢＵ）などが挙げられ，イミダゾール
類としては，２−メチルイミダゾール、２−フェニルイ
ミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾールなど
が挙げられ，また過酸化物類としては、ペンゾイルペル
オキシド、　ターシャリーブチルペルベンゾエートなど
が挙げられる。

戊形方法としては、圧縮成形法、トランスファー成形法
，射出成形法など、樹脂の特性、生産規模に応じた方法
を採用することができる。例えば、ポリアミノビスマレ
イミド樹脂ａ、ポリアミノビスマレイミド樹脂ｂまたは
市販のポリイミド樹脂等のポリイミド樹脂と、摺動性充
填剤とを所定量加えてミキサーなどを用いてドライブレ
ンドしてプリミックスを得、これを金型内に充填し、加
圧加熱して戒形体を得ることができる。この時の温度は
通常２００〜３００℃，圧力は通常１００ｋｇ／ａＪ以
上の条件である。またポリイミド樹脂と摺動性充填剤と
の混合物を、必要とあれば加圧処理して予備成形したも
のを金型内に装填して上記条件で成形することも可能で
ある。

また戒形体の金型からの離型性をよくするためにナフテ
ン酸コバルト等の金属石けん類，ステアリン酸等の高級
脂肪酸、シリコン樹脂、脂肪酸アミド等の離型剤を加え
てもよい。

このようにして、優れた耐熱性と摺動特性を有するパン
タグラフ摺り板減摩用固体潤滑片が得られる．また金型
より取り出した後、所定の温度、時間の間ボストキュア
と呼ばれる熱処理を施すことが一般的であるが、この熱
処理を施さなくてもさしつかえない。

本発明で得た戊形体をパンタグラフ摺り板減摩用固体潤
滑片として利用するには、戒形体をそのまま２つの摺り
板の間に扶持した状態に固定するか，摺り板の中央に溝
を掘り、この溝に接着剤で固定するなどの方法で利用す
ることができる。

〔実施例〕

以下，実施例および比較例において、本発明をさらに具
体的に説明する。これらの実施例は説明の目的で述べる
ものであって、本発明に何ら制限を加えるものではない
． 製造例１（末端ジアミンのアミド酸とＮ，Ｎ’−ビスマ
レイミドとの組成物の製造〉 （ａ）末端ジアミンのアミド酸の合或 攪拌装置，？１下ロートおよび塩化カルシウム管を取り
付けた３００ｍｊ２の３ツロフラスコに乾燥したジメチ
ルアセトアミド４０−に溶かしたジアミン成分０．２モ
ルを入れて攪拌し、これにテトラカルボン酸２無水物（
酸無水物成分）Ｏ．ＯＳモルをジメチルアセトアミド１
００ｍＱに溶解した溶液を、滴下ロートより室温で１時
間かけて滴下した。滴下終了後、室温でさらに３時間攪
拌した後、この溶液をＩＱの水中に投入して凝集物を濾
別し、アセトン還流下にｌ時間洗浄した。これを再び濾
過して単離し、２５℃、１０ｍＨｇ以下の減圧下に５時
間乾燥して淡黄色の粉末を得た。合成結果を表１に示す
．表１ −１　：　４，４’−ジアミノジフェニルメタン．２　
：　４，４’−ジアミノジフェニルエーテル＊３　：　
３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
２無水物 １１４＝ピロメリット酸２無水物 （ｂ）末端ジアミンのアミド酸とＮ，Ｎ’−ビスマレイ
ミドとの組成物の製造 上記により得られた末端ジアミンのアミド酸Ａ−１〜Ａ
−３とＮ，Ｎ’−ビスマレイミド化合物とを室温でよく
混合し、組成物Ｃ−１〜Ｇ−７を得た。配合を表２に示
す。

製造例２（末端ジアミンのアミド酸とＮ，Ｎ’−ビスマ
レイミドとの付加物の合成１） 両末端にマレイミド基を結合させて付加型に変性した付
加一縮台型ポリイミド樹脂プレボリマーを調製した。す
なわち撹拌装置，滴下ロートおよび塩化カルシウム管を
取り付けた３００■ａの３ツロフラスコに、乾燥したジ
メチルアセトアミド４０ｒａＱ、ジアミノジフェニルメ
タン３９．７ｇ（０．２モル）を入れて撹拌し溶解させ
た。これにペンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物３
２．２ｇ（０．１モル）をジメチルアセトアミド１００
ｎ＋Ｑに溶解した溶液を滴下ロートより室温で１時間か
けて滴下した．室温でさらに３時間撹拌した後、この溶
液にＮ，Ｎ’−ジフェニルメタンビスマレイミド７１．
６　ｇ　（０．２モル）を加え、１５０℃で１時間反応
させた。

反応終了後，この溶液を１ｋのメタノール中に投入し樹
脂を析出させた。樹脂を濾別およびメタノール洗浄後、
真空乾燥を行って乾燥し、さらに乳鉢で粉砕して、６０
メッシュのフルイに通し、淡黄色の粉末状プレボリマー
を得た．樹脂の収率は９８．３％であった．本樹脂を樹
脂Ａとする。

製造例３（末端ジアミンのアミド酸とＮ，Ｎ’−ビスマ
レイミドとの付加物の合或２） 攪拌装置、滴下ロートおよび塩化カルシウム管を取り付
けた３００ｍＱの３ツロフラスコに、乾燥したジメチル
アセトアミド４０＋ｍｊｌに溶かしたジアミン成分０．
２モルを入れて攪拌し、これにテトラカルボン酸２ｉＡ
水物０．１モルをジメチルアセトアミド１００＋ｍＱに
溶解した溶液を、滴下ロートより室温で１時間かけて滴
下した。滴下終了後，室温でさらに３時間攪拌した後、
この溶液にＮ，Ｎ’−ビスマレイミドを加え、１２０℃
で１時間反応させた．反応終了後、この溶液をＩＱのメ
タノール中に投入して析出した樹脂を濾別し、さらにメ
タノールで洗浄した。これを再び濾過して単離し，２５
℃、１０ｍＨｇ以下の減圧下に５時間乾燥し、さらに乳
鉢で粉砕して６０メッシュのフルイに通し、淡黄色粉末
状の付加物（Ｐ−１−Ｐ−７）を得た．また硬化促進剤
を加えてＰ−８を得た。これらの付加物の収量（収率）
、元素分析の結果を表３に示す。

実施例１〜６ 製造例２で得られた樹脂Ａまたは市販の樹脂と摺動性充
填剤とを混合し，温度２００〜２５０℃に設定された金
型に充填して、同温度で１５分間、２５０〜３００ｋｇ
／ａ＃の圧力にて圧縮成形を行い成形体を得た．成形体
は２００℃で２４時間ポストキュアした。

なお市販の樹脂および摺動性充填剤としては下記のもの
を使用した． ポリアミノビスマレイミド：ケルイミド１０００、ロー
ヌプーラン社製、商品名 ポリアミドイミド：　ＴＯＲＬＯＮ　４０００Ｔ．アモ
コ社製，商品名 グラファイト：ＣＰ−１５０．　（株）中越黒鉛工業所
製、商品名 二硫化モリブデン：モリパウダーＰＳ、住鉱潤滑剤（株
）製、商品名 ＰＴＦＥ　：ルブロンＬ−２、ダイキン工業（株）製，
商品名 得られた戒形体からなる潤滑片１を、第工図に示すよう
に、溝つき摺り板２の溝部３に接着固定し、摺動面をヤ
スリで研摩して平坦にし、第２図に示すような試験体４
とした６得られた試験体４を、第３図に示すように、模
擬トロリー線を外周に設けた円筒状の摩耗試験機５に取
り付け、押付力５　ｋｇｆ、摺動速度２００１ａｍ／ｈ
、摺動時間３０分、通電電流１００Ａにて摩耗試験を行
った。なお模擬トロリー線には０．５ｍの段差６を設け
た部分があり、これにより摺動中に離線によるアークが
発生する．試験体４と摩耗試験機５との間に、抵抗７を
介して電源８を接続した。成形体の配合および試験結果
を表４に示す。

実施例７ 市販のポリイミド樹脂成形体（ベスペルＳＰ−２２、グ
ラファイト４０重量％含有、デュポン社製、商品名）を
用いて実施例ｌ〜６と同様にして試験体４を得、この試
験体４を用いて実施例１〜６と同様の摩耗試験を行った
。結果を表４に示す。

実施例８〜３０ 製造例１また３で得られた組成物（ｃ−１〜ｃ−７）ま
たは付加物（Ｐ−１〜Ｐ−８）と摺動性充填剤とを室温
でよく混合し戒形用コンパウンドを得た。これを２５０
℃に加熱した金型に入れ、１６０ｋｇ／ａ＃の圧カをか
けて、３０分間圧縮成形を行い１次或形物を得た。

これらのものをさらに熱風ギャーオーブンにてボストキ
ュアを行った．ボストキュア条件は２００’Ｃ、２４時
間である。

なお摺動性充填剤としては、実施例１〜６と同様のグラ
ファイト、二硫化モリブデンまたはＰＴＦＥを使用した
。

得られた成形体からなる潤滑片１を、第１図に示すよう
に，溝つき摺り板２の溝部３に接着固定し，摺動面をヤ
スリで研摩して平坦にし、試験体４とした。得られた試
験体４を用いて実施例１〜６と同様にして摩耗試験を行
った。成形体の配合および試験結果を表５および表６に
示す。

比較例ｌ 比較例として実施例と同一の溝つき摺り板２を用い、溝
部３に特開昭５９　−　１５９８９８号公報に記載され
ている方法に準拠して作成したワックス系固体潤滑片を
装填した。すなわち分子量９００のポリエチレンワック
ス３０部（重量部，以下同）、パラフィンワックス３０
部を１２０〜１３０℃で完全に融解させた後、エチレン
ー酢酸ビニル共重合樹脂１０部を加えて融解混合した．
これにグラファイト２９．５部，二硫化モリブデン０．
５部を加えて充分に分散するまで混合し，同温度に保持
しながら、前記溝つき摺り板２の溝部３に流して冷却固
化させた．摺動面を研摩し金属部と固体潤滑片部が同一
面状に平坦になるようにして、ワックス系固体潤滑片か
らなる試験体４を得た。この試験体４を用いて実施例と
同様の摩耗試験を行った．結果を表６に示す。

比較例２ 実施例で用いたものと同一の焼結合金製溝つき摺り板２
を用い、溝部３に固体潤滑片を装填せず空洞のままで試
験体４とし、実施例と同様の摩耗試験を行った．結果を
表６に示す。

〔発明の効果〕

以上の通り本発明によれば、パンタグラフ摺り板減摩用
固体潤滑片に、ポリイミド樹脂、特にポリアミノマレイ
ミド樹脂、中でも特定のアミド酸と特定のＮ，Ｎ’−ビ
スマレイミドとの組成物または付加物からなるポリアミ
ノビスマレイミド樹脂、および摺動性充填剤の成形体を
用いたので，特に高速電車線においても固体潤滑片が焼
損することなく、金属摺り板、トロリー線の摩耗を低減
するという実用上極めて優れたパンタグラフ摺り板減摩
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は実施例で用いた試験体の分解斜視図、第２図は
摩耗試験に用いた試験体の斜視図、第３図は摩耗試験に
用いた摩耗試験機の概念図である。 各図中、同一符号は同一部分を示し、１は潤滑片，２は
摺り板、３は溝部，４は試験体、５は摩耗試験機である
。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリイミド樹脂２〜９５重量％および摺動性充填
   剤５〜９８重量％の成形体からなることを特徴とするパ
   ンタグラフ摺り板減摩用固体潤滑片。
2. （２）ポリイミド樹脂がポリアミノビスマレイミド樹脂
   であることを特徴とする請求項（１）記載のパンタグラ
   フ摺り板減摩用固体潤滑片。
3. （３）ポリアミノビスマレイミド樹脂が、式〔１〕▲数
   式、化学式、表等があります▼・・・〔１〕 （式中、Ｒ＾１は６〜２０個の炭素原子を含む４価の芳
   香族基を示す） で表わされるテトラカルボン酸２無水物、および式〔２
   〕 Ｈ＿２Ｎ−Ｒ＾２−ＮＨ＿２・・・〔２〕 （式中、Ｒ＾２は２〜２０個の炭素原子を含む２価の有
   機基を示す） で表わされるジアミンの反応物である式〔３〕▲数式、
   化学式、表等があります▼・・・〔３〕 （式中、Ｒ＾１、Ｒ＾２は前記と同じものを示す）で表
   わされる末端ジアミンのアミド酸と、 式〔４〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔４〕 （式中、Ｒ＾３は２〜２０個の炭素原子を含む２価の有
   機基を示す） で表わされるＮ，Ｎ′−ビスマレイミドとを、Ｎ，Ｎ′
   −ビスマレイミド／末端ジアミンのアミド酸（モル比）
   ＝１〜３の範囲で含む熱硬化性ポリアミノビスマレイミ
   ド樹脂であることを特徴とする請求項（２）記載のパン
   タグラフ摺り板減摩用固体潤滑片。
4. （４）ポリアミノビスマレイミド樹脂が、式〔１〕▲数
   式、化学式、表等があります▼・・・〔１〕 （式中、Ｒ＾１は６〜２０個の炭素原子を含む４価の芳
   香族基を示す） で表わされるテトラカルボン酸２無水物、および式〔２
   〕 Ｈ＿２Ｎ−Ｒ＾２−ＮＨ＿２・・・〔２〕 （式中、Ｒ＾２は２〜２０個の炭素原子を含む２価の有
   機基を示す） で表わされるジアミンの反応物である式〔３〕▲数式、
   化学式、表等があります▼・・・〔３〕 （式中、Ｒ＾１、Ｒ＾２は前記と同じものを示す）で表
   わされる末端ジアミンのアミド酸と、 式〔４〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔４〕 （式中、Ｒ＾３は２〜２０個の炭素原子を含む２価の有
   機基を示す） で表わされるＮ，Ｎ′−ビスマレイミドとを、Ｎ，Ｎ′
   −ビスマレイミド／末端ジアミンのアミド酸（モル比）
   ＝１〜３の範囲で反応させた付加物を含む熱硬化性ポリ
   アミノビスマレイミド樹脂であることを特徴とする請求
   項（２）記載のパンタグラフ摺り板減摩用固体潤滑片。
5. （５）摺動性充填剤がグラファイト、二硫化モリブデン
   およびフッ素樹脂からなる群から選ばれた１種または２
   種以上であることを特徴とする請求項（１）ないし（４
   ）のいずれかに記載のパンタグラフ摺り板減摩用固体潤
   滑片。