JPH0425562A - Resin composition - Google Patents

Resin composition

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JPH0425562A
JPH0425562A JP12900690A JP12900690A JPH0425562A JP H0425562 A JPH0425562 A JP H0425562A JP 12900690 A JP12900690 A JP 12900690A JP 12900690 A JP12900690 A JP 12900690A JP H0425562 A JPH0425562 A JP H0425562A
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polyphenylene sulfide
carbon fiber
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蓬郷 哲史
Takehiko Sakane
毅彦 坂根
Riichi Kato
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Abstract

PURPOSE:To obtain a resin compsn. which is excellent in toughness and sliding characteristics and generates a decreased amt. of flash in molding by compounding a polyphenylene sulfide resin having a limited flowability with a carbon fiber and, if necessary, a lubricant. CONSTITUTION:A resin comsn. is prepd. by compound 100 pts.wt. polyphenylene sulfide resin with 10-40 pts.wt. carbon fiber. The resin has a melt viscosity (eta) at 300 deg.C and a non-Newtonian index (n) satisfying the relationship 2.5 n-1.0<=logeta<=2.5n+0.3, 2.9<=logeta, and 1.1<=n<=1.6. Although the carbon fiber has a lubricating effect, 10-60 pts.wt carbon fiber and 1-20 pts.wt. lubricant (e.g. a fluororesin, molybdenum disulfide, or a silicone oil) are compounded into 100 pts.wt. said resin when the conditions of use require esp. excellent sliding characteristics.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はポリフェニレンスルフィド樹脂組成物に関する
ものであり、さらに詳しくは限定された流動性を示すポ
リフェニレンスルフィト樹脂と、炭素繊維、潤滑成分か
らなる樹脂組成物に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a polyphenylene sulfide resin composition, and more specifically, it is composed of a polyphenylene sulfite resin exhibiting limited fluidity, carbon fiber, and a lubricating component. This invention relates to a resin composition.

ポリフェニレンスルフィド樹脂は、その優れた耐熱性、
耐薬品性を生かして電気、電子部材、自動車機器部材と
して注目を集めている。また、射出成形、押出成形等に
より各種成形部品、フィルム、シート、繊維等に成形可
能であり、耐熱性、耐薬品性の要求される分野に幅広く
用いられている。
Polyphenylene sulfide resin has excellent heat resistance,
Due to its chemical resistance, it is attracting attention as an electrical, electronic component, and automobile equipment component. Furthermore, it can be molded into various molded parts, films, sheets, fibers, etc. by injection molding, extrusion molding, etc., and is widely used in fields where heat resistance and chemical resistance are required.

[従来の技術] 近年、使用環境の多様化によってこれまで汎用エンプラ
で充足できるとされてきた部品に関してより優れた特性
が要求されるようになった。
[Prior Art] In recent years, due to the diversification of usage environments, there has been a demand for better properties for parts that were previously thought to be able to be satisfied with general-purpose engineering plastics.

例えば、軸受の保持器は成形性、生産性、柔軟性などの
機械的特性、コスト面などからポリアミド樹脂が金属に
代わり広く用いられている。しがしながら高温での連続
使用条件下や油類や酸などの薬品類と常時あるいは間欠
的に接触する条件下では経時的に材料が劣化してしまい
、市場で要求されている性能を充分溝たしているとは言
えない。
For example, polyamide resin is widely used in place of metal for bearing cages due to its moldability, productivity, mechanical properties such as flexibility, and cost. However, under conditions of continuous use at high temperatures or constant or intermittent contact with chemicals such as oils and acids, the material deteriorates over time, making it difficult to meet the performance requirements of the market. I can't say that there is a gap.

また、モーターギヤ等の歯車は成形性、生産性、柔軟性
などの機械的特性、自己潤滑性、騒音、コスト面などか
らポリアセタール樹脂が金属に代わり広く用いられてい
る。しかしながら各種部品の軽量化・高密度化によりエ
ンジン周辺の高温部にプラスチックギヤを使用しなけれ
ばならない等、従来の物性では対応できない場合も出て
きた。
In addition, polyacetal resin is widely used in place of metal for gears such as motor gears due to mechanical properties such as moldability, productivity, flexibility, self-lubricity, noise, and cost. However, due to the lighter weight and higher density of various parts, there are some cases where conventional physical properties cannot be used, such as the need to use plastic gears in high-temperature parts around the engine.

ポリフェニレンスルフィド樹脂は、耐熱性・耐薬品性に
優れた樹脂として知られてはいるが、樹脂単独では強度
、耐熱性が十分でない。そのためポリフェニレンスルフ
ィド樹脂は、繊維状物質を添加することにより、強度・
耐熱性を高めて使用される。しかしながら繊維状物質の
代表例であるガラス繊維による補強では高充填の場合強
度は向上するものの摺動特性は低下、相手材の磨耗を弓
き起こす。逆に摺動特性を向上させようとしてガラス繊
維の含有量を少なくすると強度か低下し製品の形状、使
用環境が限定される。
Although polyphenylene sulfide resin is known as a resin with excellent heat resistance and chemical resistance, the resin alone does not have sufficient strength and heat resistance. Therefore, polyphenylene sulfide resin can be strengthened by adding fibrous substances.
Used to increase heat resistance. However, when reinforcing with glass fiber, which is a typical example of a fibrous material, the strength is improved when the material is highly filled, but the sliding properties are degraded and wear of the mating material is caused. On the other hand, if the content of glass fiber is reduced in an attempt to improve sliding properties, the strength will decrease and the shape and usage environment of the product will be limited.

一般にフッ素樹脂やシリコーンオイル等の潤滑成分を添
加することにより摺動特性をより向上させるが、逆に潤
滑成分の添加は製品の強度を低下させる。
Generally, sliding properties are further improved by adding lubricating components such as fluororesin and silicone oil, but conversely, adding lubricating components reduces the strength of the product.

また、従来の架橋タイプのPPSでは強化材を添加して
も機械強度か不足したり、高充填のため摺動特性が低下
したりしてこれらの部品に使用することが出来なかった
In addition, conventional cross-linked PPS could not be used for these parts because it lacked mechanical strength even when reinforcing materials were added, and its sliding properties deteriorated due to high filling.

近年、直鎖状PPSが開発されその特徴である靭性を生
かし、特開昭64−79419や特開平1−12042
3に開示されているように軸受保持器などの各種部品に
使用されている。しかし、直鎖状PPSは架橋型PPS
に比べてパリが多いという欠点がある。パリの発生は例
えば軸受保持器の場合、混入により転動体(鋼球)の磨
耗を促進したり、歯車の場合、相手側の面粗度が低下し
、結果として接触音か太き(なるという現象を引き起こ
す。
In recent years, linear PPS has been developed, and taking advantage of its characteristic toughness, it has been published as
As disclosed in No. 3, it is used in various parts such as bearing retainers. However, linear PPS is cross-linked PPS
The disadvantage is that there are more Paris than . For example, in the case of bearing cages, the occurrence of sparks accelerates the wear of the rolling elements (steel balls), and in the case of gears, the surface roughness of the mating side decreases, resulting in contact noise and thickening. cause a phenomenon.

従って、まだ機械強度特に靭性に優れ、摺動特性、パリ
発生が少ないポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を得
るに至っていない。
Therefore, it has not yet been possible to obtain a polyphenylene sulfide resin composition that has excellent mechanical strength, particularly toughness, sliding properties, and low occurrence of flaking.

[発明が解決しようとする課題] 本発明は、限定された流動性を示すポリフェニレンスル
フィド樹脂に、特定量の炭素繊維、場合により特定量の
潤滑成分を配合することによって、靭性・摺動特性に優
れ、かつパリが抑制されたポリフェニレンスルフィド樹
脂組成物を提供するものである。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention improves toughness and sliding properties by blending a specific amount of carbon fiber and, in some cases, a specific amount of a lubricating component, with a polyphenylene sulfide resin that exhibits limited fluidity. An object of the present invention is to provide a polyphenylene sulfide resin composition which is excellent and has suppressed spalling.

[課題を解決するための手段] 即ち本発明は、300℃で測定した溶融粘度;ηポイズ
と非ニュートン指数:nの関係が、下式%式% をすべて満たすポリフェニレンスルフィド樹脂100重
量部に対して、10〜40重量部の炭素繊維よりなるこ
とを特徴とする樹脂組成物及び上記の物性を有するポリ
フェニレンスルフィド樹脂100重量部に対して、10
〜60重量部の炭素繊維及び1〜20重量部の潤滑成分
よりなることを特徴とする樹脂組成物を提供することに
ある。
[Means for Solving the Problems] That is, the present invention provides a polyphenylene sulfide resin whose relationship between melt viscosity (η poise) and non-Newtonian index (n) measured at 300°C satisfies the following formula (%) for 100 parts by weight of polyphenylene sulfide resin. 10 to 40 parts by weight of a resin composition characterized by comprising carbon fibers and 100 parts by weight of a polyphenylene sulfide resin having the above-mentioned physical properties.
An object of the present invention is to provide a resin composition characterized by comprising ~60 parts by weight of carbon fiber and 1~20 parts by weight of a lubricating component.

本発明で使用されるポリフェニレンスルフィド樹脂は、
有機アミド溶媒中でジハロゲン化芳香族化合物とアルカ
リ金属硫化物とを反応させる方法によって製造すること
ができる。
The polyphenylene sulfide resin used in the present invention is
It can be produced by a method of reacting a dihalogenated aromatic compound and an alkali metal sulfide in an organic amide solvent.

ここで用いられる有機アミド、ジハロゲン化芳香族化合
物およびアルカリ金属硫化物について説明する。
The organic amide, dihalogenated aromatic compound, and alkali metal sulfide used here will be explained.

有機アミドには、例えばN、N−ジメチルアセトアミド
、N、N−ジメチルホルムアミド、へ上サメチルホスホ
ルアミド、N−メチル−ε−カプロラクタム、N−エチ
ル−2−ピロリドン、Nメチル−2−ピロリドン、テト
ラメチル尿素、13−ジメチルイミダゾリジノン等およ
びその混合物か挙げられる。
Organic amides include, for example, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, hexamethylphosphoramide, N-methyl-ε-caprolactam, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone. , tetramethylurea, 13-dimethylimidazolidinone, and mixtures thereof.

ジハロゲン化芳香族化合物は、1分子中2個のハロゲン
基を有する芳香族化合物を意味し、例えば、p−ジクロ
ルベンゼン、p−ジブロモベンゼン、p−ショートベン
ゼン、およびそれらの混合物が挙げられるがp−ジクロ
ルベンゼンが好適であり、構成単位として、90モル%
以上含まれることがより好ましい。また、構成単位とし
て10モル%未満であればm−ジクロルベンゼン等のm
ジハロベンゼンや0−ジクロルベンゼン等の〇mジハロ
ベンゼンおよびジクロルナフタレン、ジブロモナフタレ
ン、ジクロルジフェニルスルホン、ジクロルベンゾフェ
ノン、ジクロルジフェニルエーテル、ジクロルジフェニ
ルスルフィド、ジクロルジフェニル、ジブロモジフェニ
ル、ジクロルジフェニルスルホキシド等のジハロ芳香族
化合物を共重合させたり、1分子中3個以上のノーロゲ
ンを有する芳香族化合物を共重合させ、分岐および/ま
たは橋かけを増大させることも本発明の目的を逸脱しな
い範囲で可能である。
Dihalogenated aromatic compound means an aromatic compound having two halogen groups in one molecule, and includes, for example, p-dichlorobenzene, p-dibromobenzene, p-shortbenzene, and mixtures thereof. p-dichlorobenzene is preferred, with 90 mol% as a structural unit
It is more preferable to include the above. In addition, if it is less than 10 mol% as a structural unit, m-dichlorobenzene etc.
Dihalobenzene such as dihalobenzene and 0-dichlorobenzene, dichlornaphthalene, dibromonaphthalene, dichlordiphenyl sulfone, dichlorobenzophenone, dichlordiphenyl ether, dichlordiphenyl sulfide, dichlordiphenyl, dibromodiphenyl, dichlordiphenyl sulfoxide, etc. It is also possible to increase branching and/or crosslinking by copolymerizing dihaloaromatic compounds having three or more norogens in one molecule, without departing from the purpose of the present invention. It is.

また、アルカリ金属硫化物とし、では、硫化リチウム、
硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウム、硫化
セシウムおよびそれらの混合物が挙げられ、これらは水
和物の形で使用されてもさしつかえない。これらアルカ
リ金属硫化物は、水vL化アルカリ金属とアルカリ金属
塩基、硫化水素とアルカリ金属塩基とを反応させること
によってiMられるが、p−ジハロベンゼンの重合系内
への添加に先立ってその場で調製されても、また系外で
調製されたものを用いてもさしつかえない。上記アルカ
リ金属硫化物中で本発明に使用するのに好ましいものは
硫化ナトリウムである。
In addition, as an alkali metal sulfide, lithium sulfide,
Mention may be made of sodium sulfide, potassium sulfide, rubidium sulfide, cesium sulfide and mixtures thereof, which may also be used in the form of hydrates. These alkali metal sulfides are prepared by reacting a hydrated alkali metal with an alkali metal base, or by reacting hydrogen sulfide with an alkali metal base, and are prepared on the spot prior to the addition of p-dihalobenzene into the polymerization system. It is also possible to use one prepared outside the system. Among the alkali metal sulfides mentioned above, sodium sulfide is preferred for use in the present invention.

本発明の効果を発揮するには、限定した流動性を有する
ポリフェニレンスルフィド樹脂を用いる必要がある。流
動性は、ポリフェニレンスルフィド樹脂の分子量と架橋
の程度によって変化する。
In order to exhibit the effects of the present invention, it is necessary to use a polyphenylene sulfide resin having limited fluidity. Fluidity varies depending on the molecular weight and degree of crosslinking of the polyphenylene sulfide resin.

分子量は溶融粘度(η)と相関があり、架橋の程度は非
ニユートン指数(n)で表すことかできる。
The molecular weight has a correlation with the melt viscosity (η), and the degree of crosslinking can be expressed by the non-Newtonian index (n).

(ここで、溶融粘度は、300℃、せん断速度200(
秒−1)のもとで測定した値である。)また非ニユート
ン指数は、以下の式によって定義されたものである。
(Here, the melt viscosity is 300°C, shear rate 200 (
This is a value measured under the following conditions: ) Also, the non-Newtonian index is defined by the following formula.

γ −□ τ 0 η (ここで、γは剪断速度(秒−1) ηは溶融粘度(ポ
イズ)、τは剪断応力(kg/cJ)、nは非ニユート
ン指数を表す。) そこで、本発明で用いるポリアリーレンスルフィド樹脂
の限定された流動性は、300℃で測定した溶融粘度:
ηポイズと非ニュートン指数;nを用い、以下の式で表
すことができる。
γ −□ τ 0 η (where γ is shear rate (sec-1), η is melt viscosity (poise), τ is shear stress (kg/cJ), and n is a non-Newtonian exponent.) Therefore, the present invention The limited fluidity of the polyarylene sulfide resin used in is due to the melt viscosity measured at 300°C:
It can be expressed by the following formula using η poise and non-Newtonian exponent; n.

(a)2.5n−1,0≦l ogr)≦2.5n+0
.3 (b)2.9≦logη (c)1.1≦n≦1.6 上記溶融粘度77が低すぎると、成形品の強度か不足し
、また高すぎると流動性が悪くなり成形性に問題が出て
くる。また、非ニユートン指数「】か小さいとパリの発
生が大きくなり、この値か大きくなると、流動性か悪く
なるという問題を有する。
(a) 2.5n-1,0≦l ogr)≦2.5n+0
.. 3 (b) 2.9≦logη (c) 1.1≦n≦1.6 If the melt viscosity 77 is too low, the strength of the molded product will be insufficient, and if it is too high, the fluidity will deteriorate and the moldability will deteriorate. A problem arises. In addition, if the non-Newtonian index "] is small, the occurrence of paris increases, and if this value becomes large, there is a problem that the liquidity deteriorates.

本発明で、限定した流動性を有するボリフ5ニレンスル
フィド樹脂を得る方法としては、先に述べた3個以上の
ハロゲンを有する芳香族化合物の共重合、あるいは架橋
を用いればよい。架橋をjjうには、重合後のPPSを
融点以下の温度で加熱処理(硬化)すればよく、加熱温
度、加熱時間、あるいは雰囲気下に存在する酸素の濃度
をコン)・ロールすることによって、所望の流動性を有
するポリフェニレンスルフィド樹脂を得ることができる
。以下、硬化について具体的に説明する。
In the present invention, as a method for obtaining a borif-5-nylene sulfide resin having limited fluidity, the above-mentioned copolymerization or crosslinking of an aromatic compound having three or more halogens may be used. To achieve crosslinking, the PPS after polymerization may be heat treated (cured) at a temperature below its melting point, and by controlling the heating temperature, heating time, or concentration of oxygen present in the atmosphere, the desired It is possible to obtain a polyphenylene sulfide resin having fluidity of . Hereinafter, curing will be specifically explained.

硬化温度は、PPSの融点以下の温度、好ましくは15
0℃以上270℃以下が良い。
The curing temperature is below the melting point of PPS, preferably 15
The temperature is preferably 0°C or higher and 270°C or lower.

硬化時間は温度、雰囲気によって影響するが、5分から
50時間、好ましくは30分から15時間が良い。
The curing time is affected by temperature and atmosphere, but is preferably 5 minutes to 50 hours, preferably 30 minutes to 15 hours.

炭素繊維は原料がPAN系、ピッチ系いずれをも問わな
いが、一般に摺動特性が良好であると言われるピッチ系
が好ましい。本発明で使用される炭素繊維の長さは、溶
融混線前において1〜12mm、好ましくは3〜5mm
、また、繊維径は、2〜20μm1好ましくは3〜10
μmがよい。
The raw material for carbon fibers may be either PAN-based or pitch-based, but pitch-based carbon fibers, which are generally said to have good sliding properties, are preferred. The length of the carbon fiber used in the present invention is 1 to 12 mm, preferably 3 to 5 mm before melting and mixing.
, and the fiber diameter is 2 to 20 μm, preferably 3 to 10
μm is good.

繊維長が1mm未満、あるいは繊維径が20μmを超え
るような場合、ポリフェニレンスルフィド樹脂の補強効
果が小さく、繊維長が12mmを超えるか、あるいは繊
維径が2μm未満であるような場合、得られる組成物の
成形性が変化する場合がある。
When the fiber length is less than 1 mm or the fiber diameter exceeds 20 μm, the reinforcing effect of the polyphenylene sulfide resin is small, and when the fiber length exceeds 12 mm or the fiber diameter is less than 2 μm, the resulting composition The moldability of the product may change.

本発明で使用される炭素繊維のポリフェニレンスルフィ
ド樹脂に対する添加量は潤滑成分を添加しない場合、ポ
リフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対し、10
〜40重量部、好ましくは20〜35重量部である。こ
の添加量が10重量部未満の場合には、成形品の強度・
耐熱性が十分でない場合があり好ましくない。一方、4
0重量部を超える場合には、靭性か低下し、成形時や組
み込み時に割れが発生する場合や摺動特性を低下させる
場合がある。
The amount of carbon fiber added to the polyphenylene sulfide resin used in the present invention is 10 parts by weight per 100 parts by weight of the polyphenylene sulfide resin when no lubricating component is added.
-40 parts by weight, preferably 20-35 parts by weight. If the amount added is less than 10 parts by weight, the strength of the molded product
Heat resistance may not be sufficient, which is not preferable. On the other hand, 4
If it exceeds 0 parts by weight, the toughness may decrease, cracks may occur during molding or assembly, and sliding properties may deteriorate.

炭素繊維自体にも潤滑作用はあるが、使用環境により、
特に優れた摺動特性が必要な場合一般に公知の潤滑成分
を添加する必要がある。
Carbon fiber itself has a lubricating effect, but depending on the usage environment,
When particularly excellent sliding properties are required, it is generally necessary to add a known lubricating component.

本発明で使用される潤滑成分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体等のフッ素樹脂、二
硫化モリブデン、シリコンオイル等が挙げられる。この
うち、一般に潤滑成分として知られ、入手の容易なPT
FEが適している。粒径は10〜100μm程度が取扱
いが容易である。
The lubricating components used in the present invention include fluororesins such as tetrafluoroethylene resin (PTFE), chlorotrifluoroethylene resin, vinyl fluoride resin, vinylidene fluoride resin, tetrafluoroethylene-pentafluoropropylene copolymer, etc. Examples include molybdenum sulfide and silicone oil. Among these, PT is generally known as a lubricating component and is easily available.
FE is suitable. A particle size of about 10 to 100 μm is easy to handle.

潤滑成分の含有量はPP5100重量部に対して1〜2
0重量部以内である。20重量部を越えると強度・耐熱
性を低下させるためである。さらに好ましくは15重量
部以内が良い。またこの時、添加する炭素繊維の量はポ
リフェニレンスルフィド樹脂100重量部に対し、10
〜60重量部、好ましくは20〜45重量部まで増加さ
せることができる。
The content of lubricating components is 1 to 2 per 5100 parts by weight of PP.
It is within 0 parts by weight. This is because if it exceeds 20 parts by weight, strength and heat resistance will decrease. More preferably, it is within 15 parts by weight. At this time, the amount of carbon fiber added is 10 parts by weight per 100 parts by weight of polyphenylene sulfide resin.
It can be increased to ~60 parts by weight, preferably 20-45 parts by weight.

また、本発明の目的を逸脱しない範囲内で、他の強化材
、充填材、樹脂を配合してもさしつかえない。
Further, other reinforcing materials, fillers, and resins may be blended without departing from the purpose of the present invention.

炭素繊維以外の繊維状強化剤の例としてはガラス繊維、
アルミナ繊維、セラミック繊維、アラミド繊維、全芳香
族ポリエステル、金属繊維、チタン酸カリウムウィスカ
ー等が挙げられる。
Examples of fibrous reinforcing agents other than carbon fiber include glass fiber,
Examples include alumina fibers, ceramic fibers, aramid fibers, wholly aromatic polyesters, metal fibers, potassium titanate whiskers, and the like.

潤滑成分以外の無機充填材や有機、無機顔料としては、
例えば炭酸カルシウム、マイカ、タルク、シリカ、硫酸
バリウム、硫酸カルシウム、カオリン、クレー、パイロ
フェライト、ベントナイト、セリサイト、ゼオライト、
ネフェリンシナイト、アタパルジャイト、ウオラストナ
イト、フェライト、ケイ酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、ドロマイト、三酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化チ
タン、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化鉄、二硫化
モリブデン、黒鉛、石こう、ガラスピーズ、ガラスパウ
ダー ガラスバルーン、石英、石英ガラス等が挙げられ
る。
Inorganic fillers and organic and inorganic pigments other than lubricating ingredients include:
For example, calcium carbonate, mica, talc, silica, barium sulfate, calcium sulfate, kaolin, clay, pyroferrite, bentonite, sericite, zeolite,
Nephelinsinite, attapulgite, wollastonite, ferrite, calcium silicate, magnesium carbonate, dolomite, antimony trioxide, zinc oxide, titanium oxide, titanium oxide, magnesium oxide, iron oxide, molybdenum disulfide, graphite, gypsum, glass beads , glass powder, glass balloon, quartz, quartz glass, etc.

また、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、芳香族ヒドロ
キシ誘導体などの離型剤、シラン系、チタネート系のカ
ップリング剤、耐熱安定剤、耐候性安定剤、結晶核剤、
発泡剤、防錆剤、イオントラップ剤、難燃剤、難燃助剤
等を添加してもよい。
In addition, without departing from the gist of the present invention, mold release agents such as aromatic hydroxy derivatives, silane-based and titanate-based coupling agents, heat-resistant stabilizers, weather-resistant stabilizers, crystal nucleating agents,
Foaming agents, rust preventives, ion trapping agents, flame retardants, flame retardant aids, etc. may be added.

さらに必要に応じて、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリブタジェン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、
ポリスチレン、ポリブテン、ポリα−メチルスチレン、
ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリアクリル酸エス
テル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリ
ル、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイ
ロン12、ナイロン11、ナイロン46等のポアミド、
ポリブチレンテレフタレート、ボリアリレート等ポリエ
ステル、ポリウレタン、ポリアセタール、ポリカーボネ
ート、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフ
ィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトン、ポリ
スルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリルスルホン
、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、
ポリイミド、ポリアミドイミド、シリコーン樹脂、フェ
ノキシ樹脂などの単独重合体、ランダムまたはブロック
、グラフト共重合体の一種以上を混合して使用すること
もできる。
In addition, polyethylene, polypropylene,
polybutadiene, polyisoprene, polychloroprene,
polystyrene, polybutene, polyα-methylstyrene,
Poamides such as polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polyacrylic ester, polymethacrylic ester, polyacrylonitrile, nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon 12, nylon 11, nylon 46,
Polyester such as polybutylene terephthalate, polyarylate, polyurethane, polyacetal, polycarbonate, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide sulfone, polyphenylene sulfide ketone, polysulfone, polyether sulfone, polyallyl sulfone, polyether ketone, polyether ether ketone,
It is also possible to use a mixture of one or more types of homopolymers, random or block copolymers, and graft copolymers such as polyimide, polyamideimide, silicone resin, and phenoxy resin.

本発明において、所望の溶融粘度を有するポリフェニレ
ンスルフィドに炭素繊維及び潤滑成分を配合する方法は
、−膜面な溶融混練方法で良い。
In the present invention, the method for blending carbon fibers and lubricating components with polyphenylene sulfide having a desired melt viscosity may be a -membrane melt-kneading method.

例えば、ポリフェニレンスルフィド樹脂、炭素繊維をト
ライブレンドした後、押出機で溶融混練しペレットを製
造する方法、あるいは押出機の異なる供給口からポリフ
ェニレンスルフィド樹脂と炭素繊維を供給し溶融混練後
ベレットを製造する方法、あるいはこれらを組合わせた
方法が挙げられる。
For example, a method of tri-blending polyphenylene sulfide resin and carbon fibers and then melt-kneading them in an extruder to produce pellets, or a method of supplying polyphenylene sulfide resin and carbon fibers from different supply ports of an extruder, melt-kneading them, and then producing pellets. method, or a combination of these methods.

[実施例コ 以下、本発明を実施例により本発明の実施について更に
詳しく説明するが、それらは本発明の範囲をなんら制限
するものではない。
[Example] Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but they are not intended to limit the scope of the present invention in any way.

ポリフェニレンスルフィド樹脂の溶融粘度;ηは、高化
式フローテスター(ダイス:内径0.5mm、長さ2.
0mm;荷重 10kg)を用い、で測定した値である
The melt viscosity of polyphenylene sulfide resin; η is measured using a Koka type flow tester (Dice: inner diameter 0.5 mm, length 2.
0 mm; load 10 kg).

ポリフェニレンスルフィド樹脂の非ニユートン指数(n
)及び溶融粘度(η)は、キャピラリーレオメータ−を
用い、内径(D)1mm、長さ(L ) 60 m m
 、  L / D −60のダイスを使用し、測定温
度300℃で測定した。非ニユートン指数は10から1
,000 (秒利)の剪断速度に対する剪断応力をそれ
ぞれ対数プロットした場合の傾きから計算した。また、
剪断速度200(秒−1)における値を溶融粘度とした
Non-Newtonian index (n
) and melt viscosity (η) using a capillary rheometer with an inner diameter (D) of 1 mm and a length (L) of 60 mm.
, L/D -60 dice were used, and the measurement temperature was 300°C. Non-Newtonian index is 10 to 1
,000 (sec) of shear stress versus shear rate, which was calculated from the slope of each logarithmic plot. Also,
The value at a shear rate of 200 (sec-1) was defined as the melt viscosity.

靭性の評価の目安としては限界圧入代をその目安とした
。限界圧入代はウェルド部を有する成形品の穴に径dよ
り大きなピンを強制的に挿入した時、5個のサンプルが
1個も割れない最大のビン径りを求め下式に基づき算出
した。
The limit press-in allowance was used as a guideline for evaluating toughness. The limit press-fit allowance was calculated based on the formula below by finding the maximum bottle diameter that would not break any of the five samples when a pin with a diameter larger than d was forcibly inserted into the hole of a molded product having a welded part.

限界圧入代−(D−d)/dX100 (%)摺動特性
の評価としては摩擦係数・比摩耗量をJIS  K−7
218A法に準拠して行った。
Limit press-in allowance - (D-d)/dX100 (%) For evaluation of sliding characteristics, the friction coefficient and specific wear amount are JIS K-7
218A method.

測定はオリエンチック社製E F M −m −Fスラ
スト式試験機を用いた。試験条件は以下の通りである。
The measurement was carried out using an EFM-m-F thrust type tester manufactured by Orientic Co., Ltd. The test conditions are as follows.

雰囲気温度 23℃ 相手材   545C円筒 試験荷重  5. 0 k g f /cIlyすべり
速度 50cm/see。
Atmosphere temperature: 23°C Compatible material: 545C cylinder test load 5. 0 kg f /cIly Sliding speed 50 cm/see.

すべり距離 30廟 また、摺動時の強度の目安として限界PV値も7!lI
]定した。試験機・雰囲気温度は上記と同しである。
Sliding distance: 30myo Also, as a guideline for strength during sliding, the limit PV value is 7! lI
] has been established. The testing machine and ambient temperature were the same as above.

具体的な条件は以下の通りである。The specific conditions are as follows.

すべり速度 50cm/see 試験荷重  初期試験荷重5.0kgf10分毎に5.
Okgf増加 パリの評価は15μのクリアランスを有する曲げ試験片
金型を用いて良成形品が得られたときのパリの長さを万
能投影器(日本光学工業株式会社製V−12)で測定し
た。
Sliding speed 50cm/see Test load Initial test load 5.0kgf every 10 minutes 5.
For evaluation of Okgf increase paris, the length of pari when a good molded product was obtained using a bending test piece mold having a clearance of 15μ was measured using a universal projector (V-12 manufactured by Nippon Kogaku Kogyo Co., Ltd.) .

参考例1 本発明の範囲内にある架橋PPSは以下の方法により合
成した。
Reference Example 1 Crosslinked PPS within the scope of the present invention was synthesized by the following method.

攪拌機を装備する内容積15LのオートクレブにN−メ
チル−2−ピコリドン(以後NMPと略す)8000g
及び硫化ソーダ(純度N a 、S  60 、 2 
wt%)17.75モルを仕込み、窒素気流下攪拌して
205℃まで昇温し、390gの水と12 gのN M
 Pを留去した。系を130℃まで冷却した後、p−ジ
クロルベンセン17.54モルとN PvI P 95
0 gを加え、21]、11間かけて225℃まで昇温
し、225°Cにて2時間反応させた後、30分かけて
250℃に昇温しで3時間反応させた。
8000 g of N-methyl-2-picolidone (hereinafter abbreviated as NMP) was placed in an autoclave with an internal volume of 15 L equipped with a stirrer.
and soda sulfide (purity N a , S 60 , 2
wt%) 17.75 mol, stirred under a nitrogen stream, heated to 205°C, and mixed with 390 g of water and 12 g of N M
P was distilled off. After cooling the system to 130°C, 17.54 mol of p-dichlorobenzene and N PvI P 95
0 g was added thereto, the temperature was raised to 225°C over 11 minutes, the mixture was reacted at 225°C for 2 hours, and then the temperature was raised to 250°C over 30 minutes, and the mixture was reacted for 3 hours.

反応終了後、反応物を室温まで冷却し、ポリマーを遠心
分離機により単離した。温水でポリマーを繰返し洗浄し
、100℃で一昼夜乾燥することにより、溶融粘度56
0ポイズのポリフェニレンスルフィド樹脂を得た。
After the reaction was completed, the reaction product was cooled to room temperature and the polymer was isolated using a centrifuge. By repeatedly washing the polymer with hot water and drying it at 100°C overnight, the melt viscosity was reduced to 56.
A polyphenylene sulfide resin of 0 poise was obtained.

これを空気中250℃で2時間硬化を行ったところ溶融
粘度4500ポイズ、非ニユートン指数1.35の架橋
型ppsが得られた。
When this was cured in air at 250° C. for 2 hours, a crosslinked pps having a melt viscosity of 4500 poise and a non-Newtonian index of 1.35 was obtained.

参考例2 本発明の範囲外にある直鎖状PPSは特開昭61−73
32に開示された方法により製造した。
Reference Example 2 Linear PPS outside the scope of the present invention is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-73
It was manufactured by the method disclosed in No. 32.

攪拌機を装備する内容積15LのオートクレーブにNM
P8250g及び硫化ソーダ5水塩N a  S ・5
 H2018、75モルを仕込み、窒素気流下攪拌して
205℃まで昇温し、1250gの水と24gのNMP
を留去した。この際、0,38モルのNa  SがH2
Sに分解して消失した。系を130℃まで冷却した後、
pジクロルベンゼン18.74モルとNMP 960g
を加え、210℃で10時間重合を行った。これに水5
1、Og(系内の水分量H2S/Na2S−4,5に調
節)を添加し、窒素気流下系を封入し250℃に昇温1
0時間重合させた。得られたポリマーの収率は88%、
溶融粘度は2850ポイズ、非ニユートン指数は1.0
5であった。
NM in an autoclave with an internal volume of 15 L equipped with a stirrer.
P8250g and sodium sulfide pentahydrate N a S ・5
Charge 75 mol of H2018, stir under nitrogen stream, raise the temperature to 205°C, and add 1250 g of water and 24 g of NMP.
was removed. At this time, 0.38 mol of NaS was added to H2
It decomposed into S and disappeared. After cooling the system to 130°C,
18.74 moles of p-dichlorobenzene and 960 g of NMP
was added, and polymerization was carried out at 210°C for 10 hours. Add 5 ounces of water to this
1. Add Og (adjust the moisture content in the system to H2S/Na2S - 4,5), enclose the system under a nitrogen stream, and raise the temperature to 250°C.
Polymerization was carried out for 0 hours. The yield of the obtained polymer was 88%,
Melt viscosity is 2850 poise, non-Newtonian index is 1.0
It was 5.

参考例3 本発明の範囲内にある未硬化の分岐型PPS樹脂は、以
下の方法により製造した。
Reference Example 3 An uncured branched PPS resin within the scope of the present invention was produced by the following method.

攪拌機を装備する内容積15LのオートクレーブにNM
P 5000 gおよび硫化ナトリウム(純度:Na2
S  60.2wt%)14.8モルを加え、205℃
まで昇温し、380gの水と10gのNMPを留去した
。続いて、p−ジクロルベンゼン14.5モルを加え、
230℃で2時間加熱後、1,2.4−トリクロルベン
ゼン0.020モルのN M P 20 、Og溶液を
圧入ポンプにより添加し、さらに250℃で3時間加熱
した。反応終了後、反応物を室温まで冷却し、ポリマー
を遠心分離機により単離した。温水てポリマーを繰返し
洗浄し、100℃で一昼夜乾燥することにより、溶融粘
度2600ポイズ、非ニユートン指数1.32のポリフ
ェニレンスルフィド樹脂を得た。
NM in an autoclave with an internal volume of 15 L equipped with a stirrer.
P 5000 g and sodium sulfide (purity: Na2
Add 14.8 mol of S (60.2 wt%) and heat at 205°C.
380 g of water and 10 g of NMP were distilled off. Subsequently, 14.5 mol of p-dichlorobenzene was added,
After heating at 230°C for 2 hours, a solution of 0.020 mol of 1,2.4-trichlorobenzene in NMP20, Og was added using a pressure pump, and the mixture was further heated at 250°C for 3 hours. After the reaction was completed, the reaction product was cooled to room temperature and the polymer was isolated using a centrifuge. The polymer was repeatedly washed with warm water and dried at 100° C. for a day and night to obtain a polyphenylene sulfide resin having a melt viscosity of 2,600 poise and a non-Newtonian index of 1.32.

実施例1 参考例1で得られた本発明の範囲内にある架橋P P、
 5100重量部に対して炭素繊維(短繊維長さ3mm
)28重量部を配合し、押出し機により溶融混練を行い
ベレットを製造した。このベレットを用いて成形を行い
、限界圧入代、摺動特性及びパリ長を測定した。 その
結果を表−1に示す。
Example 1 Crosslinked PP within the scope of the present invention obtained in Reference Example 1,
Carbon fiber (short fiber length 3 mm) for 5100 parts by weight
) was blended and melt-kneaded using an extruder to produce pellets. Molding was performed using this pellet, and the critical press-fitting allowance, sliding characteristics, and par length were measured. The results are shown in Table-1.

比較例1 本発明の範囲外にあるフィリプス・ベトローリアム・イ
ンターナショナル社製架橋型pps rライドンP−4
J  (溶融粘度2200ポイズ、非ニュートン指数1
.73)100重量部に対して炭素繊維28重量部を配
合し、実施例1と同様の操作を行った。結果を表−1に
示す。
Comparative Example 1 Cross-linked ppsr Rydon P-4 manufactured by Philips Vetroleum International, which is outside the scope of the present invention
J (melt viscosity 2200 poise, non-Newtonian exponent 1
.. 73) 28 parts by weight of carbon fiber was blended with 100 parts by weight, and the same operation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table-1.

比較例2 参考例2で得られた本発明の範囲外にある直鎖状PP5
100重量部に対して炭素繊維28重量部を配合し、実
施例1と同様の操作を行った。結果を表−1に示す。
Comparative Example 2 Linear PP5 obtained in Reference Example 2 and outside the scope of the present invention
28 parts by weight of carbon fiber was added to 100 parts by weight, and the same operation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table-1.

実施例2 参考例3で得られた本発明の範囲内にある分岐状PP5
100重量部に対して炭素繊維28重量部を配合し、実
施例1と同様の操作を行った。結果を表−1に示す。
Example 2 Branched PP5 within the scope of the present invention obtained in Reference Example 3
28 parts by weight of carbon fiber was added to 100 parts by weight, and the same operation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table-1.

比較例3 参考例1で得られたPP5100重量部に対してガラス
繊維28重量部を配合し、実施例1と同様の操作を行っ
た。結果を表−1に示す。
Comparative Example 3 28 parts by weight of glass fibers were blended with 5100 parts by weight of PP obtained in Reference Example 1, and the same operation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table-1.

比較例4 参考例1で得られたPP5100重量部に対して炭素繊
維70重量部を配合し、実施例1と同様の操作を行った
。結果を表−1に示す。
Comparative Example 4 70 parts by weight of carbon fiber was blended with 5100 parts by weight of PP obtained in Reference Example 1, and the same operation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table-1.

実施例3 参考例1で得られたPP5100重量部に対して炭素繊
維28重量部、喜多村社製四フッ化エチレン樹脂rKT
L−600j 14重量部を配合し、実施例1と同様の
操作を行った。結果を表−1に示す。
Example 3 28 parts by weight of carbon fiber and 5100 parts by weight of PP obtained in Reference Example 1, tetrafluoroethylene resin rKT manufactured by Kitamura Co., Ltd.
14 parts by weight of L-600j was blended and the same operation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table-1.

[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明は、限定された
流動性を有するポリフェニレンスルフィド樹脂に特定量
の炭素繊維、特定量の潤滑成分を配合することによって
、これまでの架橋型ポリフェニレンスルフィドでは十分
でなかった機械強度・摺動特性を兼ね備えた樹脂組成物
が得られる。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the present invention achieves the conventional crosslinking by blending a specific amount of carbon fiber and a specific amount of a lubricating component into a polyphenylene sulfide resin having limited fluidity. A resin composition can be obtained that has both mechanical strength and sliding properties that are not sufficient with type polyphenylene sulfide.

さらに、この組成物は直鎖状ポリフェニレンスルフィド
樹脂組成物において問題となっていたパリの発生か抑え
られるという特徴も有しており、軸受保持器、歯車、プ
ーリー等に代表される各種摺動部品材料として、自動車
・電気電子・機械分野への応用か期待される。
Furthermore, this composition has the characteristic of suppressing the occurrence of flaking, which has been a problem with linear polyphenylene sulfide resin compositions, and is suitable for various sliding parts such as bearing retainers, gears, pulleys, etc. It is expected that it will be applied as a material in the automobile, electrical and electronic, and mechanical fields.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)300℃で測定した溶融粘度;ηポイズと非ニュ
ートン指数;nの関係が、下式 (a)2.5n−1.0≦logη≦2.5n+0.3 (b)2.9≦logη (c)1.1≦n≦1.6 をすべて満たすポリフェニレンスルフィド樹脂100重
量部に対して、10〜40重量部の炭素繊維よりなるこ
とを特徴とする樹脂組成物。
(1) Melt viscosity measured at 300°C; relationship between η poise and non-Newtonian index; n is expressed by the following formula (a) 2.5n-1.0≦logη≦2.5n+0.3 (b) 2.9≦ logη (c) 1.1≦n≦1.6 A resin composition comprising 10 to 40 parts by weight of carbon fiber based on 100 parts by weight of a polyphenylene sulfide resin that satisfies all of 1.1≦n≦1.6.
(2)300℃で測定した溶融粘度;ηポイズと非ニュ
ートン指数;nの関係が、下式 (a)2.5n−1.0≦logη≦2.5n+0.3 (b)2.9≦logη (c)1.1≦n≦1.6 をすべて満たすポリフェニレンスルフィド樹脂100重
量部に対して、10〜60重量部の炭素繊維及び1〜2
0重量部の潤滑成分よりなることを特徴とする樹脂組成
物。
(2) Melt viscosity measured at 300°C; The relationship between η poise and non-Newtonian index: n is expressed by the following formula (a) 2.5n-1.0≦logη≦2.5n+0.3 (b) 2.9≦ logη (c) 10 to 60 parts by weight of carbon fiber and 1 to 2 parts by weight of polyphenylene sulfide resin that satisfies all of 1.1≦n≦1.6
A resin composition comprising 0 parts by weight of a lubricating component.
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