JPH08113711A - 摺動性樹脂組成物 - Google Patents

摺動性樹脂組成物

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JPH08113711A
JPH08113711A JP24973594A JP24973594A JPH08113711A JP H08113711 A JPH08113711 A JP H08113711A JP 24973594 A JP24973594 A JP 24973594A JP 24973594 A JP24973594 A JP 24973594A JP H08113711 A JPH08113711 A JP H08113711A
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JP
Japan
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component
weight
resin composition
average particle
pps
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JP24973594A
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Koichi Sagisaka
功一 鷺坂
Tetsuo Konno
哲郎 今野
Mitsuo Sato
光男 佐藤
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 (A)ポリフェニレンサルファイド(PP
S)樹脂 50〜98.3重量%、(B)粒子状および
/またはウィスカ状の硼酸アルミニウム 1〜30重量
%、(C)粉末状ポリ四フッ化エチレン(PTFE)
10〜40重量%、の成分よりなり、C成分の平均粒径
が、B成分の平均粒子径またはウィスカ平均径の2倍以
上、かつB成分1重量部に対しC成分が0.7〜20重
量部の組成比である摺動性樹脂組成物。 【効果】 摩擦係数の低位安定性、高度の耐摩耗性など
優れた摺動特性を発現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、摩擦係数が低く、耐摩
耗性に優れた成形品を与える摺動性樹脂組成物に関する
ものである。この組成物は、ギヤ、軸受け、ローラーア
イドラ等の摺動部品の成形材料に適している。
【0002】
【従来の技術および課題】摺動部材の樹脂化が進むなか
で、使用する材料としてはポリアセタール、ポリアミド
等の耐摩耗性に優れた樹脂材料が主流であるが、これら
の樹脂材料では摩擦係数が高いという欠点があり、用途
が限定されていた。また、樹脂材料の摩擦係数を改良す
る手段として、例えばポリフェニレンサルファイド(P
PS)樹脂にポリ四フッ化エチレン(PTFE)等の潤
滑成分および、炭素繊維やチタン酸カリウムウィスカ、
タルク等の補強成分を併用して添加することなどが行わ
れてきた(特公平5−48789号、特開平4−178
497号公報等)。しかしながらこれらの組成物では、
苛酷な使用条件に対し、必ずしも満足な性能が得られな
かった。例えば、補強材として炭素繊維を使用すると、
硬度が比較的高く繊維径が大きいため、相手材および自
材への損傷が生じ、安定した摩擦係数が得られず、また
チタン酸カリウムウィスカを使用した場合、そのものの
硬度が低いために耐摩耗性が劣るという欠点があった。
潤滑成分であるPTFEについては、その粒径が小さい
ほど、成形体表面への寄与が大きくなり摺動性が向上す
ると考えられていたが、併用する補強材によっては必ず
しも粒径の小さいPTFEを使用することが摺動性の向
上につながらなかった。本発明は上記した従来の樹脂組
成物に較べ、より高度の摺動性を有する樹脂組成物を提
供するものである。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記の状況を
踏まえて鋭意検討した結果、ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂(以下、単にPPSという場合もある)に、硼酸
アルミニウムウィスカおよび特定の粒径のポリ四フッ化
エチレンを特定量添加した組成物が優れた摺動性を有す
ることを見いだし、本発明に至った。即ち本発明は、 (A)ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂 50〜98.3重量% (B)粒子状および/またはウィスカ形状の硼酸アルミニウム 1〜30重量% (C)粉末状ポリ四フッ化エチレン(PTFE) 10〜40重量% の成分よりなり、C成分の平均粒径が、B成分の平均粒
径またはウィスカ平均径の2倍以上、かつB成分1重量
部に対しC成分が0.7〜20重量部の組成比であるこ
とを特徴とする、摩擦係数が低くかつ耐摩耗性に優れた
摺動性樹脂組成物を提供するものである。
【0004】以下に本発明を詳細に説明する。 (ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂)本発明
のA成分であるPPSは、次の一般式で示される繰り返
し単位を主構成要素として含有する結晶性樹脂である。
【0005】
【化1】
【0006】本発明では、上記の繰り返し単位を主成分
要素とするもの、即ち上記繰り返し単位からなるもの、
またはこれを主成分として好ましくは80モル%以上、
より好ましくは90モル%以上含むものが、摺動性等の
物性の点から望ましい。成分Aの実質的全量が上記繰り
返し単位から成り立っていない場合、残りは共重合可能
な、例えば下記のような繰り返し単位からなる成分で充
足させることができる。
【0007】
【化2】
【0008】PPSの構造としては、線状構造、架橋構
造のいずれでも使用できる。PPSの粘度は、300℃
での溶融粘度が3,000ポイズ以上、好ましくは6,0
00ポイズ以上、50,000ポイズ以下であり、これ
より粘度が低いと摺動性、特に耐摩耗性が劣り、一方こ
れより粘度が高いと、成形性が劣る。
【0009】(硼酸アルミニウム)本発明における成分
Bとしての硼酸アルミニウムは、9Al23・2B23
の化学構造式を有し、例えば1000℃以上でAl23
及びB23を発生する原料にアルカリ金属の塩化物、硫
化物、または炭酸塩を加え、1000〜1200℃に加
熱してを成長させて得られる。使用する硼酸アルミニウ
ムの形状は、粒子状、ウィスカ状のものを使用すること
ができ、両者を併用することもできる。使用する硼酸ア
ルミニウムの粒子径は、0.01〜500μm、好まし
くは0.1〜200μmである。またウィスカの繊維径
としては0.1〜10μm、好ましくは0.3〜3μm、
繊維長は1〜500μm、好ましくは5〜100μmで
ある。硼酸アルミニウムウィスカの配合量は、1〜30
重量%、好ましくは3〜20重量%であり、これより少
ないと耐摩耗性が低下し、これより多いと摩擦係数が上
昇する。本発明において粒子径は、電子顕微鏡写真をも
とに画像解析を行った後に算出した数平均粒子径をい
い、一方、ウィスカ径とは、電子顕微鏡写真をもとに測
定した繊維径の数平均繊維径をいう。
【0010】(粉末状ポリ四フッ化エチレン(PTF
E))本発明で使用するPTFE粉末は、例えばテトラ
フルオロエチレン(TFA)の懸濁重合や乳化重合によ
るホモポリマーを、粉砕、分級したものを使用できる。
粉末の平均粒径は、上記の硼酸アルミニウムウィスカの
繊維径の2倍以上のものが望ましく、またその中でも、
100μm以下のものが望ましい。粒径がウィスカ径の
2倍より小さいと摩擦係数が上昇し、一方粒径が100
μm以上であると、PTFEの成形体表面への寄与が充
分でなく摩擦係数が上昇し、発明の効果が発現しない。
本発明においてPTFEの粒子径は、粒子の電子顕微鏡
写真をもとに画像解析を行った後に算出した数平均粒子
径をいう。
【0011】PTFE粉末の配合量は、10〜40重量
%(望ましくは10〜30重量%)で、かつ上記の硼酸
アルミニウムウィスカの添加量1.0に対し0.7〜20
倍量、望ましくは1.0〜10倍量であり、これより少
ないと摺動性が得られず、多いと耐摩耗性が低下するだ
けでなく、組成物の流動性が低下するため成形が劣る。
【0012】(黒鉛)上記A〜C成分よりなる本発明の
樹脂組成物は、従来に較べ極めて優れた摺動性を発現す
るが、さらにA成分のPPSのうち10重量部を黒鉛で
置き換える事で、よりすぐれた効果を得ることができ
る。黒鉛は、人造黒鉛、天然黒鉛(鱗状、土状、塊状)
などが使用できるが、なかでも平均粒径50μm以下
(より好ましくは30μm以下)の鱗状天然黒鉛が摺動
性に優れる点で望ましい。配合量は10重量%(望まし
くは6重量%)以下で、これより多いと耐摩耗性が著し
く低下する。
【0013】(付加成分)本発明の組成物は、前述の
A、BおよびC成分の組成物から本質的に成るものであ
るが、さらに本発明では、発明の効果を著しく損なわな
い範囲でこれらの成分の他に付加的成分を、配合するこ
とができる。例えば、ホウ酸アルミニウムウィスカを除
く各種ウィスカ(チタン酸カリウム、炭化ケイ素等)、
炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維、その他粉末炭化物、
炭酸カルシウム、タルク、マイカ、シリカ、アルミナ、
水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硫酸バリウ
ム、酸化亜鉛、ゼオライト、ウオラストナイト、けいそ
う土、ガラスビーズ、ベントナイト、モンモリロナイ
ト、アスベスト、中空ガラスビーズ、二硫化モリブデ
ン、などのフィラーを挙げることができる。さらに必要
に応じて酸化防止剤、造核剤、難燃剤及びそれらの分散
剤を組成物中0.05〜5重量%含有させてもよい。ま
た、さらに摺動性を向上させるために各種の潤滑油(鉱
物油、動植物油、エステル系油、シリコン系油等)を含
浸させてもよい。
【0014】本発明における硼酸アルミニウムウィス
カ、PTFE粉末及び他の付加成分に記載されている上
記のフィラーには、PPS樹脂との親和性を高めるため
に、各種の表面改質を施すことができる。例えばシラン
カップリング剤、チタンカップリング剤、ステアリン
酸、オレイン酸などの高級脂肪酸、高級脂肪酸グリセリ
ンエステル、アミド、高級脂肪酸金属塩、高級アルコー
ル、各種ワックス、極性ポリオレフィン(無水マレイン
酸変性ポリオレフィン、酸化ポリオレフィン等)などを
用いることができる。
【0015】(混練組成物の製法及び成形法)本発明組
成物は、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサ
ー、ロール、ブラベンダー、ニーダーなどの通常の混練
機を用いて製造することができる。通常は、押出機など
で上記必須成分及び、所望により追加成分、架橋触媒等
を混練してペレット状にした後、加工に供するが、各成
分を直接成形機に供給し、成形機で組成物に混練しなが
ら成形する事もできる。また、予めB成分あるいはC成
分を高濃度に混練してマスターバッチとし、それをA成
分等の他の成分で希釈しながらブレンドコンパウンドし
たり直接成形したりすることができる。本発明の組成物
は通常の熱可塑性樹脂用の成形機で成形できる。すなわ
ち射出成形、押出成形、プレス成形などに適用できる。
このなかでも射出成形が生産性に優れる点で望ましい。
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明す
る。使用した各成分は次のとおりである。 (ポリフェニレンサルファイド) PPS1 トープレン(株)社製 T7 溶融粘度 7000ポイズ (300℃ 20Kg) PPS2 トープレン(株)社製 LD7S 溶融粘度 10000ポイズ (300℃ 20Kg) PPS3 トープレン(株)社製 T4 溶融粘度 2000ポイズ (300℃ 20Kg)
【0017】(ホウ酸アルミニウムウィスカ) 四国化成(株)社製 アルボレックスYS3A 平均繊維径 0.8μm 繊維長 5〜10μm
【0018】(粒子状硼酸アルミニウム) 四国化成(株)社製 アルボレックスPF03 平均粒子径 6μm
【0019】(チタン酸カリウムウィスカ) 大塚化学(株)社製 テイスモ D102 平均繊維径 0.4μm 繊維長 10〜20μm
【0020】(ポリ四フッ化エチレン) PTFE1 喜多村(株)社製 KTL610 平均粒子径:10μm PTFE2 喜多村(株)社製 KTL500F 平均粒子径:0.4μm (黒 鉛) 日本黒鉛(株)社製 CP・B なお、平均粒子径の測定のための画像解析には、イメー
ジスキャナとして、大日本スクリーン社製「DTS−1
015」を使用し、画像解析ソフトウエアとして、イメ
ージ アンド メジャーメント社の「アルティメージ」を
使用した。
【0021】上記成分を、表1〜2に示す配合割合で混
合し、二軸混練押出機を用いて290℃にて混練してペ
レット状の組成物を得た。このペレットを射出成形機を
用いて成形温度300℃、金型温度140℃にて、テス
トピースを作成した。
【0022】摺動性評価 実施例の摺動性評価は、伊藤式摩耗試験機(東京試験機
製作所(株)社製)を使用した。摩擦相手のリングとし
てはS45C鋼材で図1、図2に示す形状のものを用い
た。以下に試験条件を示す。 接触面積 0.216cm2 (0.072cm2×3) 試験荷重 20Kg (面圧 93Kg/cm2) 回転数 180RPM 速度 20.3cm/sec 試験時間 20時間 距離 14600m 試験中のリングにかかる負荷トルクより動摩擦係数を求
めた。また一定試験時間中のサンプルの摩耗量を減少重
量より求めた。結果を表1、2および図3に示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】これらの結果から明らかなように、本発明
の樹脂組成物は、摩擦係数の低位安定性、高度の耐摩耗
性など優れた摺動特性を発現する。特にホウ酸アルミニ
ウムウィスカとPTFEの粒径比、配合比率を請求項記
載の範囲に設定する事で、摩擦に寄与する両者のバラン
スが最適となり摺動性が飛躍的に向上した。さらに固体
潤滑剤として黒鉛を添加することで、より高度の摺動性
が得られた。
【0026】
【発明の効果】本発明は上記のように構成したので、従
来の樹脂組成物に較べ、より高度の摺動性を有する樹脂
組成物を提供することができる。この樹脂組成物は、ロ
ーラー、軸受け等の摺動部品、特にこれまでの樹脂材料
では不可能であった厳しい要求性能の部品にも適応する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明摺動性評価に使用したリングの底面図
【図2】本発明摺動性評価に使用したリング側面見取り
【図3】実施例および比較例における摩擦係数の変化を
示す図である。
【符号の説明】
1 リング 2 摺動面 3 サンプル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 27:18)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂 50〜98.3重量% (B)粒子状および/またはウィスカ形状の硼酸アルミニウム 1〜30重量% (C)粉末状ポリ四フッ化エチレン(PTFE) 10〜40重量% の成分よりなり、 C成分の平均粒径が、B成分の平均粒径またはウィスカ
    平均径の2倍以上、 かつB成分1重量部に対しC成分が0.7〜20重量部
    の組成比であることを特徴とする、摩擦係数が低くかつ
    耐摩耗性に優れた摺動性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 A成分のポリフェニレンサルファイド
    (PPS)の300℃における溶融粘度が3000ポイ
    ズ以上である、請求項1に記載の摺動性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 A成分のポリフェニレンサルファイド
    (PPS)のうち10重量%以下を、黒鉛で置き換え
    た、請求項1に記載の摺動性樹脂組成物。
JP24973594A 1994-10-14 1994-10-14 摺動性樹脂組成物 Pending JPH08113711A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007046064A (ja) * 1997-02-25 2007-02-22 Ntn Corp 摺動材用樹脂組成物および樹脂製歯車
JP2007327009A (ja) * 2006-06-09 2007-12-20 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 軸受用樹脂組成物
JP2012500317A (ja) * 2008-08-19 2012-01-05 チェイル インダストリーズ インコーポレイテッド 優れた電気伝導性、耐摩耗性及び高耐熱性を有する熱可塑性樹脂組成物
WO2013047625A1 (ja) * 2011-09-28 2013-04-04 株式会社リケン 樹脂組成物及びそれを用いた摺動部材
WO2015093443A1 (ja) * 2013-12-16 2015-06-25 旭有機材工業株式会社 摺動部材用樹脂組成物及び摺動部材

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007046064A (ja) * 1997-02-25 2007-02-22 Ntn Corp 摺動材用樹脂組成物および樹脂製歯車
JP2007327009A (ja) * 2006-06-09 2007-12-20 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 軸受用樹脂組成物
JP2012500317A (ja) * 2008-08-19 2012-01-05 チェイル インダストリーズ インコーポレイテッド 優れた電気伝導性、耐摩耗性及び高耐熱性を有する熱可塑性樹脂組成物
WO2013047625A1 (ja) * 2011-09-28 2013-04-04 株式会社リケン 樹脂組成物及びそれを用いた摺動部材
KR20130141684A (ko) * 2011-09-28 2013-12-26 가부시끼가이샤 리켄 수지 조성물 및 그것을 이용한 미끄럼 이동 부재
CN103534317A (zh) * 2011-09-28 2014-01-22 株式会社理研 树脂组合物及使用该树脂组合物的滑动构件
JP5568184B2 (ja) * 2011-09-28 2014-08-06 株式会社リケン シールリング
US9085690B2 (en) 2011-09-28 2015-07-21 Kabushiki Kaisha Riken Resin composition and sliding member using same
WO2015093443A1 (ja) * 2013-12-16 2015-06-25 旭有機材工業株式会社 摺動部材用樹脂組成物及び摺動部材

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