JPH03212442A

JPH03212442A - ポリフエニレンサルフアイド樹脂組成物

Info

Publication number: JPH03212442A
Application number: JP914490A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Hirai; 一夫平井
Original assignee: Oiles Industry Co Ltd
Current assignee: Oiles Industry Co Ltd
Priority date: 1990-01-18
Filing date: 1990-01-18
Publication date: 1991-09-18
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: JP2790692B2

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、軸受、カム、歯車、すべり板、ガイド部材等
の摺動部材に用いられて好適なポリフェニレンサルファ
イド樹脂組成物に関する。

（従来の技術）ポリフェニレンサルファイド樹脂（以下ＰＰＳという）
は優れた耐熱性、耐薬品性ならびに成形性等を有するこ
とから、近年ＯＡ機器等の摺動部材としての利用が増加
しつつある。しかるに、該ＰＰＳはそれ自体では自己潤
滑性が不十分で、かつ、伸びが少なく脆弱であるため、
摺動部材として使用する場合は通常、固体潤滑剤や補強
材を添加して潤滑性ならびに強度の向上をはかる必要が
あったこのようなＰＰＳからなる摺動部材としては、従
来例えば特開昭５０−１１９０４０号公報等がある。

該従来技術はｐｐｓに分子量３０万以上の未焼成のポリ
四フッ化エチレン樹脂（以下ＰＴＦＥという）を配合し
、該ＰＴＦＥを成形物内において繊維状化して配向させ
ることにより、該成形物の強度の向上を計りかつ潤滑性
を付与した摺動部材を開示している。

しかしながら、上記従来技術からなる摺動部材は、ｐｐ
ｓの強度を向上させるという観点からは改良は認められ
るものの、摺動特性の観点からは未だ不十分で、断続運
転による再起動時の摩擦係数が高く、かつ動摩擦係数が
不安定であるという問題、すべり速度の上昇によって摩
耗量が増大するという耐摩耗性に問題があった。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、上記従来技術における摺動部材の利点はその
まま有効に利用するとともに摺動特性の欠点を解決した
ＰＰＳ組成物を得ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は、繊維状化されたＰＴＦＥ　３〜４０重量％。

低分子量ＰＴＦＥ　５〜４０重量％、リン酸塩０．１〜
１５重量％及びＰＰＳからなるＰＰＳ組成物である。

本発明のベース樹脂として使用されるＰＰＳは自己潤滑
性を有し、成形性に優れた熱可塑性樹脂である。ベース
樹脂としての配合割合は４０〜８０重量％の範囲である
。

４０重量％未満の配合割合では、ｐｐｓの具有する優れ
た成形性が失われてしまう。

本発明で使用されるＰＰＳとしては、例えばフィリップ
ス社の「ライドンＰ−４Ｊ　　（商品名）、呉羽化学工
業−社のｒＷ−２１４Ｊ　（商品名）、トープレン社の
ｒＴ−４Ｊ　　（商品名）等が挙げられる。

ＰＰＳに配合されるＰＴＦＥは、主として補強材として
の役割を担う繊維状化するＰＴＦＥと主に潤滑剤として
の役割を担う低分子量ＰＴＦＨの二種類のＰＴＦＥが使
用される。

繊維状化するＰＴＦＥは、常態では粉末状を呈するもの
で、これを混練することにより繊維状化するＰＴＦＥで
ある。そして、−ａには「モールディングパウダー」あ
るいは「ファインパウダー」として主に成形用途に市販
されているもので、例えば三井デュポンフロロケミカル
社の「テフロン６ＪＪ、「テフロン７Ｊ」（商品名）あ
るいはダイキン工業社の「ポリフロント１２」、「ポリ
フロンＦ−１０３ｊ（商品名）等である。

この繊維状化するＰＴＦＥは、３重量％未満の配合では
得られる成形物（摺動部材）中への分散割合が粗となり
強度の向上に寄与せず、また、４０重量％を越えて配合
すると成形物の強度を向上させるという観点では好まし
い反面、ＰＰＳの成形性を悪化させることになる。した
がって、繊維状化するＰＴＦＥの配合割合は３〜４０重
量％の範囲が好ましい低分子量ＰＴＦＥは分子量が数千
〜数十刃の微粒子状を呈し、主に添加用途として市販さ
れているもので、例えばダイキン工業社の「ルブロンし
−２」「ルブロンＬ−５Ｊ　　（商品名）等である。

この低分子量ＰＴＦＥは、本発明では主に潤滑剤として
の役割を担うもので、その配合割合は、５〜４０重量％
である。５重量％未゛満の配合では十分な摩擦摩耗特性
の向上に効果が現れず、また４０重量％を超えて配合す
ると、摩擦摩耗特性、とくに摩擦係数を低くするという
観点からは好ましい反面、成形性を悪化させるとともに
前述した繊維状化するＰＴＦＨの効果を減少させ、成形
物と、しての機械的強度を返って低下させることになる
。

本発明に使用されるリン酸塩は、第三リン酸、第ニリン
酸、ピロリン酸、亜リン酸、メタリン酸等の金属塩及び
それらの混合物を挙げることができる。金属としてはア
ルカリ金属もしくはアルカリ土類金属からなるものが好
ましく、とくに、カルシウム、マグネシウム、バリウム
、リチウムが好ましい。

リン酸塩はそれ自体、例えば黒鉛のような潤滑性を示す
物質ではないが、前述したＰＴＦＥとともに配合するこ
とにより、摩擦摩耗特性の一層の向上を図ることができ
る。

このリン酸塩の配合により摩擦摩耗特性が向上する理由
は詳らかではないが、本発明者は実験結果からつぎのよ
うに推察する。

リン酸塩を配合した摺動部材は相手材との摺動において
、相手材表面（摺動面）に固体潤滑被膜が形成されてい
ることを確認した。この固体潤滑被膜を分析したところ
、ＰＰＳとＰＴＦＥおよびリン酸塩の複合化された被膜
であった。一方、リン酸塩を含まない摺動部材において
は同様の実験においても相手材表面に固体潤滑被膜の形
成は認められなかった。このことから、このリン酸塩は
相手材表面への固体潤滑被膜の造膜性に寄与するもので
あると推察する。

リン酸塩は、少量の配合、例えば０．１重量％の配合で
効果が現れ始め、０．５〜１５重量％の配合割合で摩擦
摩耗特性に対し良好な効果が発揮されるしかし、その配
合割合を１５重量％を超えて配合すると、相手材表面へ
の固体潤滑被膜の造膜量が多くなり、返って耐摩耗性を
低下させる。

したがって、リン酸塩の配合割合は０．１〜１５重量％
の範囲が好ましい。

本発明のＰＰＳ組成物は以上述べたとおりであるが、成
形性、耐摩耗性、耐荷重性の向上を計るなどの目的でこ
の成分に加えて従来一般に使用される充填剤、例えば二
硫化モリブデン、グラファイト、軟質金属、鉱油、植物
油２合成潤滑油等の潤滑剤およびガラス繊維、炭素繊維
、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維等の
補強材等を添加することは何ら差支えないものである。

（実施例）以下、本発明の実施例について説明する。

実施例１，２．３：ＰＰＳ　（トープレン社製、商品名ｒＴ−４Ｊ　）粉末
に、繊維状化されるＰＴＦＥ　（三井デュポンフロロケ
ミカル社製、商品名「テフロン７Ｊ」）粉末１０重量％
と低分子量ＰＴＦＥ　（ダイキン工業社製、商品名「ル
ブロンＬ−５Ｊ）粉末２５重量％ならびにリン酸リチウ
ム粉末０．５重量％（実施例１）、３重量％（実施例２
）、１０重量％（実施例３）をそれぞれ混合して得た混
合粉末を成形材料とし、これをスクリュウインライン型
射出成形機によって、成形温度２７０〜３００℃および
射出成形圧力８００ｋｇ／ｃｄの条件で成形し、内径１
０ｍｍ、外径１４ｍｍ、長さ１２ｍｍの円筒状軸受を得
た。

実施例４：前記ＰＰＳ粉末に、繊維状化されるＰＴＦＥ粉末２０重
量％と低分子量ＰＴＦＥ粉末１粉末１騒リチウム粉末３
重量％を混合して得た混合粉末を成形材料とし、これを
スクリュウインライン型射出成形機によって、前記実施
例の成形条件と同一条件で成形し、内径１０１，外径１
４ｍｍ＋，長さ１２ＩＩＩＩｌの円筒状軸受を得た。

実施例５：前記ＰＰＳ粉末に、繊維状化されるＰＴＦＥ粉末３０重
量％と低分子量ＰＴＦＥ粉末５粉末５ム量びにリン酸リ
チウム粉末３重量％を混合して得た混合粉末を成形材料
とし、これをスクリュウインライン型射出成形機によっ
て、前記実施例の成形条件と同一条件で成形し、内径１
０１ｍＩｌｌ，外径１４ｓ＋ｖｗ．長さ１２ｍｍの円筒
状軸受を得た。

比較例１：前記ＰＰＳ粉末に、繊維状化されるＰＴＦＥ粉末１０重
量％と低分子量ＰＴＦＥ粉末２粉末２亢混合粉末を成形
材料とし、これをスクリュウインライン型射出成形機に
よって、前記実施例の成形条件と同一条件で成形し、内
径１０ｍｍ，外径１４ｍｍ。

長さ１２１１Ｒ１の円筒状軸受を得た。

比較例２：前記ＰＰＳ粉末に、繊維状化される凹ＦＥ粉末１０重量
％と低分子量ＰＴＦＥ粉末２粉末２亢リチウム粉末２０
重量％を混合して得た混合粉末を成形材料とし、これを
スクリュウインライン型射出成形機によって、前記実施
例の成形条件と同一条件で成形し、内径１　０ｍｍ　、
外径１４ｍｍ，長さ１　２ｍｍの円筒状軸受を得た。

上記各実施例および比較例で得た成形物（円筒状軸受）
について、以下の条件で摩擦摩耗特性について行った試
験結果および咳軸受の機械的強度（引張強度）について
試験した結果を次表に示す試験条件すべり速度：　２０ｍ／ｍｉｎ荷　　　　重：　１０ｋｇ相手材：　ＳＵＳ　３０４＃８００エメリー仕上げ潤　　　滑：無潤滑時　　　　間：　２４Ｈｒ表中、動摩擦係数は、試験開始後定常状態に達したとき
の値であり、静摩擦係数は、動摩擦係数が定常状態に達
した後に回転を止め、再び始動させた時の値をもって示
した。

試験結果から、本実施例のｐｐｓ組成物は、比較例に比
べて摩擦係数が低く、かつ安定しており、耐摩耗性に優
れていることが分かる。また、比較例１かられかるよう
に、ＰＴＦＥのみの添加では、良好な摺動特性を得るこ
とができないが、実施例のように繊維状化されるＰＴＦ
Ｅと低分子量ＰＴＦＥならびに所定量のリン酸塩を一緒
に配合することにより、優れた性能を発揮することがわ
かる。これは、相手軸表面にＰＰＳ、　ＰＴＦＥならび
にリン酸塩からなる強固な複合潤滑被膜が形成されるた
めと思われる。しかし、比較例２の試験結果からもわか
るようにリン酸塩を多量に配合すると、リン酸塩が、Ｐ
ＴＦＥのもつ潤滑特性に悪影響を及ぼし、逆に摺動特性
を悪化させる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明のポリフェニレンサルファ
イド樹脂組成物は、再起動時の摩擦係数が低くかつ動摩
擦係数が安定しており、すべり速度に関係なく耐摩耗性
に優れているので、軸受。

カム、歯車、すべり板、ガイド部材等に用いて良好な性
能を発揮するものである。

Claims

【特許請求の範囲】１）繊維状化されたポリ四フッ化エチレン樹脂３〜４０
重量％、低分子量ポリ四フッ化エチレン樹脂５〜４０重
量％、リン酸塩０．１〜１５重量％およびポリフェニレ
ンサルファイド樹脂からなるポリフェニレンサルファイ
ド樹脂組成物。２）リン酸塩が、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金
属のリン酸塩である請求項１記載のポリフェニレンサル
ファイド樹脂組成物。３）リン酸塩が、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウ
ム、リン酸バリウム、リン酸リチウムの１種もしくは２
種以上から選択される請求項１乃至２記載のポリフェニ
レンサルファイド樹脂組成物。