JPH08151497A - 摺動用樹脂組成物 - Google Patents

摺動用樹脂組成物

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JPH08151497A
JPH08151497A JP6319170A JP31917094A JPH08151497A JP H08151497 A JPH08151497 A JP H08151497A JP 6319170 A JP6319170 A JP 6319170A JP 31917094 A JP31917094 A JP 31917094A JP H08151497 A JPH08151497 A JP H08151497A
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pps
sliding
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中村通男
Katsunori Yugawa
湯川勝則
Hitoshi Oda
小田斉
Yoshikata Anazawa
穴沢慶確
Naohiro Mikawa
三川直浩
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Tonen Chemical Corp
Nichias Corp
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Tonen Sekiyu Kagaku KK
Tonen Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、300 ℃での溶融粘度が 400〜800
poise であるポリフェニレンサルフアイド50〜90重量％
と、乳化重合法により製造されその分子量が5,000〜60
0,000 である低分子量の四弗化エチレン樹脂粉末10〜50
重量％から成ることを特徴とする摺動用樹脂組成物であ
る。 【効果】 本発明によれば、耐熱性、耐摩耗性に優れ、
安定した摩擦摩耗特性を有する摺動用樹脂組成物を得る
ことができる。また組成物は相手軸が軟質材料例えば真
鍮、ステンレス、アルミニウム等であっても使用可能で
ある。さらに本発明による樹脂組成物は、ＰＰＳをベー
スとしているため射出成形が可能であり、低コストの摺
動材が製作可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、耐熱性、耐摩擦摩耗
特性に優れ、安定した耐摩擦摩耗特性を有する射出成形
可能な摺動用樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリフェニレンサルフアイド（以下、Ｐ
ＰＳと記す）は耐熱性、耐薬品性に優れた熱可塑性樹脂
として知られており、多くの産業分野に使用されてい
る。しかしこのＰＰＳは自己潤滑性に乏しいため、摺動
用材料として使用する場合には別途潤滑材等を添加して
潤滑性を付与しなければならない。そこでＰＰＳに黒
鉛、四弗化エチレン樹脂（以下、ＰＴＦＥと記す）、芳
香族ポリアミド等の固体潤滑材あるいはガラス繊維、カ
ーボン繊維、芳香族ポリアミド繊維等の補強繊維を充填
した樹脂組成物が提案されている。特に自己潤滑性に優
れたＰＴＦＥを添加、混合して成形した樹脂組成物は、
その優れた耐熱性、耐摩擦摩耗特性から摺動用材料とし
て好適である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】通常、ＰＰＳに各種充
填材を添加する場合、ベースのＰＰＳには300 ℃での溶
融粘度が 1,500〜3,000 poise であるＰＰＳが使用され
る。このＰＰＳとＰＴＦＥを混練り、混合するには、単
軸あるいは二軸押出機等が使用されるが、ＰＰＳとＰＴ
ＦＥの相溶性がよくないことから、均一な分散状態に混
合することが難しく、その結果優れた摩擦摩耗特性を有
した材料であっても、分散状態の不均一により定常的に
安定した特性が得られないことがあった。即ち、ＰＰＳ
とＰＴＦＥの分散が不均一な部分が摺動面に現れると異
常摩耗を生じ、場合によってはその発熱により摺動材自
体が溶融するという不具合があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明の摺動用樹脂組
成物は、上記問題点を解決するためになされたもので、
ベースとなるＰＰＳとして300 ℃での溶融粘度が 400〜
800 poise であるポリフェニレンサルフアイドを50〜90
重量％、ＰＴＦＥとして乳化重合法により製造されその
分子量が 5,000〜600,000 である低分子量の四弗化エチ
レン樹脂粉末を10〜50重量％配合することを特徴とす
る。ここで用いられるＰＰＳは、一般式
【０００５】
【化１】 で示される合成樹脂であり、特に300 ℃での溶融粘度が
400〜800 poise であるものが好適である。一般式にお
けるｎはその溶融粘度に対応する繰返し単位数を表す。
これよりも溶融粘度が高いＰＰＳでは、低分子量のＰＴ
ＦＥを混合しても良好に分散しない。
【０００６】またこの発明における低分子量のＰＴＦＥ
は、重合法、放射線分解法、熱分解法等によって製造さ
れる低分子量ＰＴＦＥのうち、乳化重合法で製造される
分子量 5,000〜600,000 のＰＴＦＥであり、この低分子
量ＰＴＦＥを10〜50重量％配合することが好適である。
この場合、高分子量のＰＴＦＥを放射線あるいは熱等で
その高分子鎖を切断することにより得られる低分子量Ｐ
ＴＦＥでは、ＰＰＳとの分散性が悪く、混合時あるいは
成形時に低分子量ＰＴＦＥが凝集し、均一な分散状態の
成形体が得られない。一方、本発明の乳化重合法で製造
される低分子量ＰＴＦＥでは、ＰＰＳとの混合時や成形
時にこのような凝集が起こらず、均一な分散状態の成形
体が得られる。さらに、放射線分解法により製造された
低分子量ＰＴＦＥと乳化重合法により製造された低分子
量ＰＴＦＥの分散性の違いについて以下詳しく説明す
る。
【０００７】放射線分解法により製造された低分子量Ｐ
ＴＦＥは高分子量のＰＴＦＥを放射線により分解し、粉
砕などによって製造されるため加工工程において静電気
を帯びた状態になっている。このようなＰＴＦＥ粉末を
ＰＰＳと溶融混合すると、この静電気のためＰＴＦＥが
凝集し、ＰＰＳとＰＴＦＥの分散が悪くなる。またある
程度良好に分散したコンパウンドが得られたとしても、
このコンパウンドを射出成形機に投入して成形しようと
する場合、成形機内で再度加熱溶融した時にＰＴＦＥが
再凝集し、結果的に得られた成形品のＰＰＳとＰＴＦＥ
の分散状態が不均一となり、安定した性能を有する製品
が得られない。
【０００８】一方、乳化重合法により製造された低分子
量ＰＴＦＥは、高分子量のＰＴＦＥを低分子量化したも
のではなく、通常の乳化重合法で重合する時に低い重合
度で反応を停止させて製造したものであるから、基本的
に静電気を帯びていない。このため乳化重合法で製造さ
れた低分子量ＰＴＦＥは、凝集しにくく分散性がよい。
また乳化重合法で製造された低分子量ＰＴＦＥは、溶融
混合時のせん断力により容易に分子鎖が伸び、これがＰ
ＰＳとからみあって分散され、さらに成形機内で再溶融
した場合でもそのからみあいが維持されるので、良好な
分散状態を持った成形体が得られる。このように乳化重
合法により製造された低分子量ＰＴＦＥを用いることに
より均一な分散状態が得られるが、その配合量が50重量
％を超えると著しく成形性が損なわれ、また10重量％よ
り少ないと十分な摩擦摩耗特性の向上に効果が現れな
い。
【０００９】このＰＰＳ及び低分子量ＰＴＦＥを混合分
散する方法については、特に限定するものではなく、通
常広く用いられている方法、たとえば両材料をヘンシェ
ルミキサー、ボールミル等の混合機により適宜乾式混合
した後、溶融押出機、ニーダー等で溶融混合する方法を
利用すればよい。
【００１０】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。
【００１１】実施例１ 300 ℃での溶融粘度が600 poise であるＰＰＳ（（株）
トープレン製Ｔ−２）60重量％と乳化重合法により製造
される分子量400,000 のＰＴＦＥ（三井デュポンフロロ
ケミカル（株）製ＭＰ１５００−Ｊ）40重量％をヘンシ
ェルミキサーで乾式混合後、溶融押出機で溶融、混合
し、造粒してペレットを作製した。このペレットを樹脂
温度320 ℃、射出圧力2,000 kg／cm2 、金型温度140 ℃
の射出条件下で外径30mm、内径16mm、高さ35mmの円筒状
試験片を成形した。この試験片をジャーナル式摩擦摩耗
試験機にて、摺動速度80cm／sec 、荷重2.5 kg／cm2 、
相手軸ＳＵＳ３０４（研磨仕上げ）という条件で、200
時間摺動試験を行った。その結果を表１に示した。
【００１２】実施例２〜４ 実施例１のＰＰＳ及びＰＴＦＥの配合量を表１の実施例
２〜４に示したように変えた他は、実施例１と同様な作
製方法、摩擦摩耗試験方法で行った実施例である。その
結果を表１に示した。
【００１３】比較例１ 300 ℃での溶融粘度が600 poise であるＰＰＳ（（株）
トープレン製Ｔ−２）60重量％と放射線分解法により製
造された分子量400,000 のＰＴＦＥ（三井デュポンフロ
ロケミカル（株）製ＭＰ１３００）40重量％を実施例１
と同様の方法で混合し、作製した試験片を用いて同様な
摺動試験を行った。その結果を表１に示した。
【００１４】比較例２ 300 ℃での溶融粘度が2,000 poise であるＰＰＳ
（（株）トープレン製Ｔ−４）60重量％と放射線分解法
により製造された分子量400,000 のＰＴＦＥ（三井デュ
ポンフロロケミカル（株）製ＭＰ１５００−Ｊ）40重量
％を実施例１と同様の方法で混合し、作製した試験片を
用いて同様な方法で摺動試験を行った。その結果を表１
に示した。
【００１５】比較例３，４ 実施例１のＰＰＳ及びＰＴＦＥの配合量を本発明の好ま
しい範囲から外した他は、実施例１と同様な作製方法、
摩擦摩耗試験方法で行った例である。その結果を表１に
示した。
【００１６】
【表１】 ＊：試験途中で異常摩耗を生じ、試験片が溶融した。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、耐
熱性、耐摩耗性に優れ、安定した摩擦摩耗特性を有する
摺動用樹脂組成物を得ることができる。また組成物は相
手軸が軟質材料例えば真鍮、ステンレス、アルミニウム
等であっても使用可能である。さらに本発明による樹脂
組成物は、ＰＰＳをベースとしているため射出成形が可
能であり、低コストの摺動材が製作可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 穴沢慶確 東京都中央区築地４−１−１東燃化学株式 会社内 (72)発明者 三川直浩 神奈川県川崎市川崎区千鳥町３−１

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 300 ℃での溶融粘度が 400〜800 poise
    であるポリフェニレンサルフアイド50〜90重量％と、乳
    化重合法により製造されその分子量が 5,000〜600,000
    である低分子量の四弗化エチレン樹脂粉末10〜50重量％
    から成ることを特徴とする摺動用樹脂組成物。
  2. 【請求項２】 前記四弗化エチレン樹脂粉末が30〜50重
    量％である請求項１記載の摺動用樹脂組成物。
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