JPH08176437A - Heat-resistant lubricating resin composition - Google Patents

Heat-resistant lubricating resin composition

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JPH08176437A
JPH08176437A JP31997794A JP31997794A JPH08176437A JP H08176437 A JPH08176437 A JP H08176437A JP 31997794 A JP31997794 A JP 31997794A JP 31997794 A JP31997794 A JP 31997794A JP H08176437 A JPH08176437 A JP H08176437A
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composition
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正樹 江上
Hideyuki Tsutsui
英之 筒井
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Abstract

PURPOSE: To obtain a heat-resistant lubricating resin composition improved in abrasion resistance by mixing a polyphenylenesulfide resin as the principal component with a tetrafluoroethylene resin, Li2 CO3 and an aromatic polyamide fiber as the essential components. CONSTITUTION: A polyphenylenesulfide resin represented by formula I [wherein Ph is a group of formula II; Q is F, Cl, Br or H3 ; and m is 1-4] is mixed with 8-38vol.% tetrafluoroethylene, 1-20vol.% Li2 CO3 powder having a particle diameter of 0.1-400μm, and 2-20vol.% aromatic polyamide fiber having a fiber length of about 0.15-3mm and an aspect ratio of about 10-230 to form a 100vol.% mixture. If necessary, this mixture may further contain additives such as carbon, mica or MoS2 . This mixture is further mixed, and melt-kneaded and extruded through a twin-screw extruder to obtain a heat-resistant lubricating resin composition. This composition is molded and annealed at about 100-250 deg.C for about 0.5-24hr to obtain a heat-resistant sliding bearing.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、各種の摺動部材とし
て用いられる耐熱・潤滑性樹脂組成物及び耐熱性滑り軸
受に関し、特に電子写真装置の加熱定着部の摺動材に適
用できる耐熱・潤滑性樹脂組成物及び耐熱性滑り軸受に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat-resistant / lubricating resin composition used as various sliding members and a heat-resistant sliding bearing. The present invention relates to a lubricating resin composition and a heat resistant plain bearing.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、合成樹脂製の滑り軸受の用途分野
が拡大するにつれて、軸受の使用条件、特に高温雰囲気
下において、良好な摩擦摩耗特性を発揮するような耐熱
性のある合成樹脂製滑り軸受が強く要求されるようにな
ってきた。
2. Description of the Related Art In recent years, as the field of application of synthetic resin slide bearings has expanded, heat resistant synthetic resin slides that exhibit good friction and wear characteristics under bearing operating conditions, especially in high temperature atmospheres, have been developed. Bearings have been strongly demanded.

【0003】また、軸受の摺動相手材として、アルミニ
ウム合金等が使用された場合、軸受には使用中に比較的
軟質の摺動相手材を傷つけない特性が要求される。上記
特性の要求される耐熱性の滑り軸受の具体例としては、
複写機やレーザービームプリンタ等の加熱定着装置用の
軸受があり、そのような滑り軸受の一般的な使用状態を
説明すると、以下の通りである。
Further, when an aluminum alloy or the like is used as a sliding mating material of the bearing, the bearing is required to have a property of not damaging a relatively soft sliding mating material during use. Specific examples of heat resistant plain bearings that require the above characteristics include:
There is a bearing for a heat fixing device such as a copying machine or a laser beam printer, and a general use state of such a slide bearing will be described below.

【0004】すなわち、帯電画像を用いて原画像の情報
を記録物質たる転写材に伝達する機構を有する複写機ま
たはレーザービームプリンタ等は、電子写真装置として
総称されるが、装置内の加熱定着部には、図3に例示す
るように、転写材上にそのトナー像を加熱定着させる加
熱ローラ10と、転写材を加熱ローラ10に押圧して回
転駆動する加圧ローラ11が装着されている。
That is, a copying machine or a laser beam printer having a mechanism for transmitting information of an original image to a transfer material which is a recording material by using a charged image is generally called an electrophotographic apparatus. As illustrated in FIG. 3, a heating roller 10 that heat-fixes the toner image on the transfer material and a pressure roller 11 that presses the transfer material against the heating roller 10 to rotate the transfer material are mounted.

【0005】前者の加熱ローラ10は、アルミニウム合
金で形成されたものが多く、ヒータ12で約150〜2
30℃の温度に加熱される。後者の加圧ローラ11は、
シリコーンゴム等で被覆された鉄材からなり、このもの
も加熱ローラ10からの伝熱によって約70〜150℃
にまで加熱される。
The former heating roller 10 is often made of an aluminum alloy, and the heater 12 is about 150-2.
It is heated to a temperature of 30 ° C. The latter pressure roller 11 is
It is made of iron material coated with silicone rubber, etc., and this is also about 70 to 150 ° C due to heat transfer from the heating roller 10.
It is heated up to.

【0006】また、図4に示すものは、上記の加熱定着
装置とは別の機構を有する加熱定着装置であり、金属製
加熱ローラに代えて、耐熱性合成樹脂フィルムに離型剤
をコーティングした無端環状の定着フィルム15を用
い、この定着フィルム15を介してセラミックヒータ1
6を加圧ローラ11に圧接して熱伝導効率を高めたもの
である。この場合、加圧ローラ11は、セラミックヒー
タ16に極めて接近しているので、前記した金属製加熱
ローラ10を用いた定着装置のものよりいっそう高温に
なる。
FIG. 4 shows a heat fixing device having a mechanism different from the above heat fixing device. Instead of a metal heating roller, a heat resistant synthetic resin film is coated with a release agent. An endless ring-shaped fixing film 15 is used, and the ceramic heater 1 is provided through the fixing film 15.
6 is pressed against the pressure roller 11 to improve the heat transfer efficiency. In this case, since the pressure roller 11 is extremely close to the ceramic heater 16, the pressure roller 11 becomes even hotter than that of the fixing device using the metal heating roller 10 described above.

【0007】このように高温状態で使用される各ローラ
の端部は、合成樹脂製の滑り軸受13、14(図4の装
置では14に相当する略同形状の軸受)で支持される
が、その材料としては、耐熱性が良く、機械的強度の優
れた熱可塑性合成樹脂であるポリフェニレンサルファイ
ド(以下、PPSと略称する)樹脂が用いられている。
この場合には、PPS樹脂に対して、たとえば黒鉛、四
フッ化エチレン樹脂、潤滑油、金属酸化物、芳香族ポリ
アミド樹脂等の潤滑剤を添加して、自己潤滑性を高める
ようにすることが多い。
The ends of the rollers used in the high temperature state are supported by the synthetic resin slide bearings 13 and 14 (bearings of substantially the same shape as 14 in the apparatus of FIG. 4). Polyphenylene sulfide (hereinafter abbreviated as PPS) resin, which is a thermoplastic synthetic resin having good heat resistance and excellent mechanical strength, is used as the material.
In this case, a lubricant such as graphite, tetrafluoroethylene resin, lubricating oil, metal oxide or aromatic polyamide resin may be added to the PPS resin to enhance self-lubricating property. Many.

【0008】しかし、上記した従来のPPS樹脂系の耐
熱・潤滑性組成物は、高温、高負荷条件の下では低摩擦
係数を維持できず、また耐摩耗性を充分に発揮できない
という問題点がある。
However, the conventional PPS resin heat-resistant / lubricating composition described above has a problem that it cannot maintain a low friction coefficient under high temperature and high load conditions and cannot sufficiently exhibit wear resistance. is there.

【0009】また、PPS樹脂に対して、これより耐熱
性のある合成樹脂粉末および四フッ化エチレン樹脂を添
加した樹脂組成物も開発されており、PPS樹脂に芳香
族ポリエステル樹脂および四フッ化エチレン樹脂を配合
した組成物が、特開昭57−167348号公報や特開
昭63−175065号公報に開示されている。これら
の組成物は、常温付近の比較的低温では良好な耐摩耗性
を示すものである。
A resin composition has also been developed in which a heat-resistant synthetic resin powder and a tetrafluoroethylene resin are added to a PPS resin, and an aromatic polyester resin and tetrafluoroethylene are added to the PPS resin. Compositions containing a resin are disclosed in JP-A-57-167348 and JP-A-63-175065. These compositions exhibit good wear resistance at relatively low temperatures around room temperature.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、PPS樹脂に
四フッ化エチレン樹脂および芳香族ポリエステル樹脂を
混合した組成物は、高温で摺動する条件で摺動相手材が
アルミニウム合金(通常、Mgを含むAl合金)の場合
に、これを傷つけると共に自らも摩耗するという問題点
がある。
However, in a composition in which a tetrafluoroethylene resin and an aromatic polyester resin are mixed with PPS resin, the sliding partner material is an aluminum alloy (usually Mg In the case of Al alloy containing), there is a problem in that it is damaged and also wears itself.

【0011】なお、このような組成物に対して炭素繊維
を配合すると、耐摩耗性は向上するが、軟質のアルミニ
ウム合金を摺動相手材とするとこれを損傷させ、その損
傷にともなってさらに摩擦・摩耗特性が悪化する恐れが
ある。
When carbon fiber is added to such a composition, the wear resistance is improved, but when a soft aluminum alloy is used as a sliding mating material, it is damaged, and the friction causes further friction.・ Abrasion characteristics may deteriorate.

【0012】また、合成樹脂に四フッ化エチレン樹脂と
アルカリ金属またはアルカリ土類金属の炭酸塩などを添
加した樹脂組成物が、特開平5−78687号、特開平
5−112723号に開示されているが、これらの樹脂
組成物の耐摩耗性および摺動相手材の損傷性は、前記し
たように高温で軟質のアルミニウム合金を摺動相手材と
する場合において、未だ充分に満足できる結果を得るも
のでなかった。
A resin composition obtained by adding a tetrafluoroethylene resin and a carbonate of an alkali metal or an alkaline earth metal to a synthetic resin is disclosed in JP-A-5-78687 and JP-A-5-112723. However, the wear resistance of these resin compositions and the damage resistance of the sliding mating material still give sufficiently satisfactory results when the soft aluminum alloy is used as the sliding mating material at high temperature as described above. It wasn't something.

【0013】そこで、この発明の課題は、上記した問題
点を解決し、耐熱・潤滑性樹脂組成物を、従来のPPS
系樹脂組成物よりもいっそう優れた低摩擦特性、耐摩耗
性およびアルミニウム合金等の軟質合金に対する非攻撃
性を具備するものとし、より良好な結果が得られる高性
能の組成物とし、またはこれを用いた耐熱性滑り軸受と
することである。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a heat-resistant / lubricating resin composition with a conventional PPS.
A low-performance friction composition that is more excellent than a resin composition, wear resistance, and non-aggressiveness against a soft alloy such as an aluminum alloy, and a high-performance composition that gives better results, or It is the heat resistant plain bearing used.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、ポリフェニレンサルファイド
樹脂を主要成分として、四フッ化エチレン樹脂8〜38
容量%、炭酸リチウム1〜20容量%および芳香族ポリ
アミド繊維2〜20容量%を必須成分として添加してな
る耐熱・潤滑性樹脂組成物としたのである。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, polyphenylene sulfide resin is used as a main component, and tetrafluoroethylene resins 8 to 38 are used.
The heat-resistant / lubricant resin composition is obtained by adding, by volume, 1 to 20% by volume of lithium carbonate and 2 to 20% by volume of aromatic polyamide fiber as essential components.

【0015】または、上記の耐熱・潤滑性樹脂組成物を
成形してなる耐熱性滑り軸受としたのである。
Alternatively, a heat resistant plain bearing is obtained by molding the above heat resistant / lubricating resin composition.

【0016】[0016]

【作用】この発明の耐熱・潤滑性樹脂組成物は、耐熱性
に優れたPPS樹脂を主要成分とし、摺動性に優れた四
フッ化エチレン樹脂および炭酸リチウムをそれぞれ所定
量配合することによって、所要の耐熱性を有すると共に
良好な潤滑性を示す転移膜を相手材上に形成し、軟質の
アルミニウム合金であってもその表面傷つけることな
く、良好な潤滑特性を示す。
The heat-resistant / lubricating resin composition of the present invention comprises a PPS resin having excellent heat resistance as a main component, and a tetrafluoroethylene resin having excellent slidability and lithium carbonate in predetermined amounts, respectively. A transition film that has the required heat resistance and good lubricity is formed on the mating material, and even a soft aluminum alloy does not scratch the surface and exhibits good lubrication properties.

【0017】[0017]

【実施例】この発明に用いるPPS樹脂としては、下記
の一般式化1で示されるような種々の繰り返し単位から
なる合成樹脂が挙げられる。
Examples PPS resins used in the present invention include synthetic resins composed of various repeating units represented by the following general formula (1).

【0018】[0018]

【化1】 Embedded image

【0019】これらのうち、特に典型的なものは下記の
化2で示されるものであり、米国フィリップス・ペトロ
ーリアム社から「ライトン」の商標で市販され、その製
造方法は米国特許第3,354,129号(対応特許特
公昭45−3368号)に開示されている。
Among these, a particularly typical one is represented by the following chemical formula 2, and is commercially available from Philips Petroleum Co., Ltd. under the trademark "Ryton", and its manufacturing method is described in US Pat. No. 3,354,354. No. 129 (corresponding Japanese Patent Publication No. 45-3368).

【0020】それによると、ライトンはN−メチルピロ
リドン溶媒中、160〜250℃、加圧条件下にp−ジ
クロルベンゼンと二硫化ソーダとを反応させることによ
って製造される。この場合、樹脂中に交差結合が全くな
いものから部分的交差結合を有するものに至るまで各種
重合度のものを後熱処理工程にかけて自由に製造するこ
とができるので、目的の溶融ブレンドに適正な溶融粘度
特性を有するものを任意に選択使用することが可能であ
る。また、上記したライトン以外のPPS樹脂であって
架橋構造をとらない直鎖状PPS樹脂を採用してもよ
い。
According to it, Ryton is produced by reacting p-dichlorobenzene with sodium disulfide in an N-methylpyrrolidone solvent at 160 to 250 ° C. under pressure. In this case, it is possible to freely produce resins having various degrees of polymerization ranging from those having no cross-linking to those having partial cross-linking in the resin through the post-heat treatment step. It is possible to arbitrarily select and use those having viscosity characteristics. Moreover, you may employ | adopt the linear PPS resin which does not take a crosslinked structure other than the above-mentioned Ryton PPS resin.

【0021】[0021]

【化2】 Embedded image

【0022】次に、この発明に用いる四フッ化エチレン
樹脂(以下、PTFEと略記する。)としては、四フッ
化エチレン重合体であれば、特に限定することなく採用
できる。PTFEは、これが成形用の粉末であっても、
また、いわゆる固体潤滑剤用の微粉末であってもよく、
市販品としては三井・デュポンフロロケミカル社製:テ
フロン7J、TLP−10、旭硝子社製:フルオンG1
63、ダイキン工業社製:ポリフロンM15、ルブロン
L5などを例示することができる。また、アルキルビニ
ルエーテルで変性されたPTFEを使用することもでき
る。
Next, as the tetrafluoroethylene resin (hereinafter abbreviated as PTFE) used in the present invention, any tetrafluoroethylene polymer can be used without particular limitation. PTFE, even if this is a molding powder,
Further, it may be fine powder for so-called solid lubricant,
Commercially available products: Mitsui DuPont Fluorochemicals Co .: Teflon 7J, TLP-10, Asahi Glass Co., Ltd .: Fluon G1
63, manufactured by Daikin Industries, Ltd .: Polyflon M15, Lubron L5 and the like. It is also possible to use PTFE modified with alkyl vinyl ether.

【0023】この発明において、PTFEの量を8〜3
8容量%に限定する理由は、8容量%より少ないと潤滑
特性が悪く、38容量%を越えると著しく成形性が損な
われるからであり、このような傾向からみて、より好ま
しい配合割合は、10〜35容量%である。
In the present invention, the amount of PTFE is 8 to 3
The reason why the content is limited to 8% by volume is that if it is less than 8% by volume, the lubricating properties are poor, and if it exceeds 38% by volume, the formability is remarkably impaired. From such a tendency, a more preferable compounding ratio is 10%. ~ 35% by volume.

【0024】この発明に用いる炭酸リチウム(Li2
3 )は、粉末状のものを使用することが通常である
が、このものは製法によって種々の形態のものが得ら
れ、特にそのような形状を限定することなく採用できる
ものである。
Lithium carbonate (Li 2 C used in the present invention
O 3 ) is usually used in the form of powder, but various forms of O 3 ) can be obtained by the production method, and such forms can be adopted without particular limitation.

【0025】なお、粉末状の炭酸リチウムは、均一に分
散させて均質な物性を得るために、好ましくは粒径0.
1〜400μmの範囲である。なぜなら、0.1μm未
満の小径粉体を得ることは技術的、製造コスト面から困
難であり、400μmを越える大径では摩擦摩耗特性が
安定せずに好ましくないからである。このような傾向か
ら、より好ましくは粒径0.5〜100μmの範囲の粉
末状の炭酸リチウムである。
The powdery lithium carbonate preferably has a particle diameter of 0.
It is in the range of 1 to 400 μm. This is because it is technically difficult to obtain a powder having a small diameter of less than 0.1 μm in terms of manufacturing cost, and a large diameter of more than 400 μm is not preferable because the friction and wear characteristics are not stable. From such a tendency, powdery lithium carbonate having a particle size of 0.5 to 100 μm is more preferable.

【0026】この発明において炭酸リチウムの量を1〜
20容量%に限定する理由は、1容量%未満の少量では
組成物の潤滑特性が悪く、20容量%を越えると溶融粘
度が高くなって成形性が悪化したり、所期の目的と反対
に耐摩耗性が悪化して好ましくないからである。
In the present invention, the amount of lithium carbonate is 1 to
The reason for limiting the content to 20% by volume is that if the amount is less than 1% by volume, the lubricating properties of the composition are poor, and if it exceeds 20% by volume, the melt viscosity becomes high and the moldability deteriorates. This is because the wear resistance deteriorates, which is not preferable.

【0027】この発明に用いる芳香族ポリアミド繊維
は、メタ系、パラ系いずれであっても良く、市販品とし
ては、デュポン・東レ・ケブラー社製:ケブラー、ノー
メックス、日本アラミド社製:トワロン、帝人社製:テ
クノーラ、コーネックスなどが挙げられる。
The aromatic polyamide fiber used in the present invention may be either meta type or para type, and commercially available products include DuPont Toray Kevlar: Kevlar, Nomex, Nippon Aramid: Twaron, Teijin Company: Technora, Conex and the like.

【0028】また、この発明に用いる芳香族ポリアミド
繊維は、繊維長0.15〜3mm、アスペクト比10〜
230のものを採用して好ましい結果を得ている。芳香
族ポリアミド繊維が前記した所定範囲未満の繊維長で
は、耐摩耗性が不充分であって好ましくなく、上記範囲
を越える繊維長では組成物中に分散不良となって好まし
くない。また、上記範囲未満のアスペクト比では、粉末
形状に近くなって耐摩耗性改善効果が不充分となり、上
記範囲を越えるアスぺクト比では組成物中の均一分散が
困難となって好ましくない。
The aromatic polyamide fiber used in the present invention has a fiber length of 0.15 to 3 mm and an aspect ratio of 10 to 10.
The number 230 is adopted and the preferable result is obtained. If the fiber length of the aromatic polyamide fiber is less than the above-mentioned predetermined range, abrasion resistance is insufficient, which is not preferable, and if the fiber length exceeds the above range, poor dispersion in the composition is not preferable. On the other hand, if the aspect ratio is less than the above range, the powder shape becomes close to that of the powder, and the effect of improving wear resistance becomes insufficient, and if the aspect ratio exceeds the above range, uniform dispersion in the composition becomes difficult, which is not preferable.

【0029】この発明に用いる芳香族ポリアミド繊維の
配合割合を2〜20容量%に限定する理由は、この2容
量%未満では組成物の耐摩耗性を改善できず、かつ組成
物の潤滑性が悪く、20容量%を越えると組成物の耐摩
耗性が初期の目的とは逆に悪化するからである。
The reason why the blending ratio of the aromatic polyamide fiber used in the present invention is limited to 2 to 20% by volume is that if the content is less than 2% by volume, the abrasion resistance of the composition cannot be improved, and the lubricity of the composition is low. If it exceeds 20% by volume, the abrasion resistance of the composition deteriorates contrary to the initial purpose.

【0030】ここで、PPS樹脂に対して各種の添加物
を添加混合する方法は特に限定するものではなく、広く
用いられている通常の方法、たとえば主成分となる樹
脂、その他の諸原料をそれぞれ個別に、または配合後に
ヘンシェルミキサー、ボールミル、タンブラーミキサー
等の混合機によって適宜乾式混合した後、溶融混合性の
よい射出成形機もしくは溶融押出成形機に供給するか、
又は予め熱ロール、ニーダ、バンバリーミキサー、溶融
押出機などで溶融混合するなどの方法を利用すればよ
い。
Here, the method for adding and mixing various additives to the PPS resin is not particularly limited, and is a widely used ordinary method, for example, a resin as a main component and other raw materials. Individually or after compounding, appropriately dry-mixing with a mixer such as a Henschel mixer, a ball mill, a tumbler mixer, etc., and then supplying the mixture to an injection molding machine or a melt extrusion molding machine with good melt mixing properties,
Alternatively, a method such as melt mixing in advance with a hot roll, a kneader, a Banbury mixer, a melt extruder, or the like may be used.

【0031】さらに、この発明の組成物を成形するに
は、特に成形方法を限定するものではなく、圧縮成形、
押出成形、射出成形等の通常の方法、または組成物を溶
融混合した後、これをジェットミル、冷凍粉砕機等によ
って粉砕し、所望の粒径に分級するか、または分級しな
いままで、得られた粉末を用いた流動浸漬塗装、静電粉
体塗装などを行なうことも可能である。
Further, for molding the composition of the present invention, the molding method is not particularly limited, and compression molding,
A usual method such as extrusion molding or injection molding, or after melt-mixing the composition, it is pulverized by a jet mill, a freeze pulverizer, etc., and classified into a desired particle size, or obtained without classification. It is also possible to perform fluidized dip coating using electrostatic powder, electrostatic powder coating, and the like.

【0032】また、得られた粉末を溶剤に分散させて、
スプレー塗装または浸漬塗装を行なうことも可能であ
る。
The obtained powder is dispersed in a solvent,
It is also possible to carry out spray coating or dip coating.

【0033】なお、この発明においてはPPS樹脂を主
要成分とする潤滑性組成物に、各種の添加剤を配合する
こともできる。例えば、組成物の潤滑性をさらに改良す
るために、耐摩耗性の改良剤を配合してもよい。耐摩耗
性改良剤の具体例としては、カーボン、グラファイト、
マイカ、タルク、ウォラストナイト、金属酸化物の粉
末、硫酸カルシウムなどのウィスカ、二硫化モリブデ
ン、芳香族ポリエステル樹脂、リン酸塩、ステアリン酸
塩、溶融フッ素樹脂、超高分子量ポリエチレンなどを例
示することができる。
In the present invention, various additives may be added to the lubricating composition containing PPS resin as a main component. For example, an abrasion resistance improver may be incorporated to further improve the lubricity of the composition. Specific examples of the wear resistance improver include carbon, graphite,
Examples include mica, talc, wollastonite, powders of metal oxides, whiskers such as calcium sulfate, molybdenum disulfide, aromatic polyester resins, phosphates, stearates, molten fluororesins, and ultra-high molecular weight polyethylene. You can

【0034】上記した材料から成形されるこの発明にお
ける耐熱性滑り軸受は、その形状を限定するものでな
く、加熱・加圧ローラの形状や、周辺装置、ハウジング
に合わせた形態を採用すればよい。例えば、図1に示す
ように、軸受は、単独材料で成形するのみならず、二色
成形の手法を採用して軸受部1と固定用金属部2とから
なる複合材としてもよい。
The heat-resistant plain bearing of the present invention molded from the above-mentioned materials is not limited in its shape, and may be a shape adapted to the shape of the heating / pressurizing roller, peripheral devices and housing. . For example, as shown in FIG. 1, the bearing may be formed not only by a single material but also by a two-color molding method to form a composite material including the bearing portion 1 and the fixing metal portion 2.

【0035】また、図2に示すように、この発明の耐熱
性滑り軸受は、軸受部3と、PPS、ポリアミドイミド
(PAI)、ポリイミド(PI)等の耐熱性及び断熱性
に優れた合成樹脂、またはこれらに無機充填剤もしくは
有機充填剤等を添加した樹脂部4とからなるように二色
成形された軸受であってもよい。
Further, as shown in FIG. 2, the heat-resistant plain bearing of the present invention comprises a bearing portion 3 and a synthetic resin such as PPS, polyamide-imide (PAI), polyimide (PI) which is excellent in heat resistance and heat insulation. Alternatively, the bearing may be a two-color molded product having a resin portion 4 in which an inorganic filler, an organic filler, or the like is added.

【0036】このような軸受は、成形時のひずみを除い
て高温使用時の寸法安定性を確保するために、100〜
250℃で0.5〜24時間程度のアニール熱処理をし
ておくことが望ましい。
In order to secure the dimensional stability at the time of use at high temperature by removing the strain at the time of molding, such a bearing has a hardness of 100 to 100%.
It is desirable to perform annealing heat treatment at 250 ° C. for about 0.5 to 24 hours.

【0037】この発明の実施例および比較例に用いた諸
原材料を一括して示すと次の通りである。なお、括弧内
に示した番号は以下の表中の原材料の番号に一致し、表
中の成分の配合割合は、全て容量%である。
The raw materials used in Examples and Comparative Examples of the present invention are collectively shown as follows. The numbers in parentheses correspond to the numbers of the raw materials in the table below, and the mixing ratios of the components in the table are all% by volume.

【0038】(1)PPS樹脂(東ソーサスティール社
製:PPS#160) (2)PPS樹脂(クレハ化学社製 KPS−W20
5) (3)四フッ化エチレン樹脂A(三井デュポン・フロロ
ケミカル社製:テフロン7J、成形用) (4)四フッ化エチレン樹脂B(喜多村社製:KTL6
10、潤滑用) (5)炭酸リチウム:Li2 CO3 (和光純薬工業社
製:試薬) (6)炭酸カルシウム:CaCO3 (和光純薬工業社
製:試薬) (7)炭酸カリウム:K2 CO3 (和光純薬工業社製:
試薬) (8)炭酸ナトリウム:Na2 CO3 (和光純薬工業社
製:試薬) (9)パラ系芳香族ポリアミド繊維(日本アラミド社
製:トワロン 1010カットファイバー繊維長0.2
5mm) (10)メタ系芳香族ポリアミド繊維(帝人社製:コー
ネックスカットファイバー 2de、繊維長1mm) (11)カーボンブラック(ライオン社製:ケッチェン
EC−X) (12)グラファイト(ロンザ社製:KS−6)。
(1) PPS resin (manufactured by Tososa Steel Co., Ltd .: PPS # 160) (2) PPS resin (KPS-W20 manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd.)
5) (3) Tetrafluoroethylene resin A (Mitsui DuPont Fluorochemical Co .: Teflon 7J for molding) (4) Tetrafluoroethylene resin B (Kitamura Co .: KTL6)
10, for lubrication) (5) Lithium carbonate: Li 2 CO 3 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: Reagent) (6) Calcium carbonate: CaCO 3 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: Reagent) (7) Potassium carbonate: K 2 CO 3 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries:
Reagent) (8) Sodium carbonate: Na 2 CO 3 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: Reagent) (9) Para-based aromatic polyamide fiber (Nippon Aramid: Twaron 1010 cut fiber fiber length 0.2)
5 mm) (10) Meta-aromatic polyamide fiber (manufactured by Teijin Ltd .: Conex cut fiber 2 de, fiber length 1 mm) (11) Carbon black (manufactured by Lion: Ketjen EC-X) (12) Graphite (manufactured by Lonza: KS-6).

【0039】〔実施例1〜6〕表1に示す割合(容量
%)で諸原材料をヘンシェルミキサーで充分混合し、二
軸溶融押出機に供給し、シリンダー温度:300℃、回
転数:100rpmの溶融混合条件で押出して造粒し、
得られたペレットを樹脂温度310℃、射出圧力800
kgf/cm2 、金型温度140℃の射出成形条件下で
外径28mm、内径20mm、幅5mmのリング状試験
片を成形した。この試験片を用いて以下に示す高温ラジ
アル摩擦摩耗試験を行なった。
[Examples 1 to 6] Raw materials were thoroughly mixed with a Henschel mixer in the proportions (volume%) shown in Table 1 and fed to a twin-screw melt extruder, and the cylinder temperature was 300 ° C and the rotation speed was 100 rpm. Extrude and granulate under melt mixing conditions,
The pellets thus obtained have a resin temperature of 310 ° C. and an injection pressure of 800.
A ring-shaped test piece having an outer diameter of 28 mm, an inner diameter of 20 mm and a width of 5 mm was molded under the injection molding conditions of kgf / cm 2 and a mold temperature of 140 ° C. Using this test piece, the following high temperature radial friction and wear test was conducted.

【0040】[高温ラジアル摩擦摩耗試験]アルミニウ
ム合金A5056(表面粗さ3.2S)製の回転軸を相
手材とし、この相手材の外周にリング状試験片を嵌め、
これを相手材周面に対して3.5kgf/cm2 の圧力
で押圧し、前記回転軸は表面温度を200℃に制御する
と共に、これにトルクメータを取り付けて、周速2.8
m/分で50時間連続回転させた。この後、試験片の摩
耗量としての摩耗係数×10-10 cm 3/(kgf・
m)と、回転軸のトルク(kgf・cm)を測定し、か
つ摺動相手材であるアルミニウム合金表面の損傷度を観
察した。損傷度の評価については、損傷しない(○
印)、やや損傷する(△印)または損傷する(×印)の
三段階評価で表わし、結果は表2にまとめて示した。
[High Temperature Radial Friction and Wear Test] A rotating shaft made of aluminum alloy A5056 (surface roughness 3.2S) was used as a mating member, and a ring-shaped test piece was fitted around the mating member.
This was pressed against the peripheral surface of the mating material with a pressure of 3.5 kgf / cm 2 , the surface temperature of the rotary shaft was controlled to 200 ° C., and a torque meter was attached to the surface of the rotary shaft to achieve a peripheral speed of 2.8.
It was continuously rotated at m / min for 50 hours. After this, the wear coefficient as the wear amount of the test piece × 10 −10 cm 3 / (kgf ·
m) and the torque (kgf · cm) of the rotating shaft were measured, and the degree of damage on the surface of the aluminum alloy, which is a sliding counterpart, was observed. Regarding the evaluation of damage degree, no damage (○
The results are shown in Table 2 in a three-level evaluation of damage (mark), damage (mark) or damage (mark).

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】[比較例1〜6]表1に示した割合で原材
料を配合したこと以外は、実施例と全く同様にして試験
片を作り、前記した高温ラジアル摩擦摩耗試験を行な
い、摩耗係数、回転軸のトルク、摺動相手材の損傷度を
求めて結果を表2に併記した。
[Comparative Examples 1 to 6] Specimens were prepared in exactly the same manner as in Examples, except that the raw materials were mixed in the proportions shown in Table 1, and the high temperature radial friction and wear test described above was carried out. The torque of the rotating shaft and the degree of damage to the sliding mating material were determined and the results are shown in Table 2.

【0044】表2に示す結果から明らかなように、比較
例1〜6は、摩耗量が多く、また比較例4、6では回転
トルクが大きかった。また、比較例1および6では、摺
動相手材を損傷した。
As is clear from the results shown in Table 2, Comparative Examples 1 to 6 had a large amount of wear, and Comparative Examples 4 and 6 had a large rotational torque. Further, in Comparative Examples 1 and 6, the sliding mating member was damaged.

【0045】また、炭酸塩として、炭酸カルシウム、炭
酸カリウム、炭酸ナトリウムをそれぞれ15容量%添加
した比較例4〜6は、いずれも同じ割合で炭酸リチウム
を添加した実施例5に比べて摩耗量が2.4倍〜6.8
倍であり、耐摩耗性が著しく劣っていることがわかる。
Further, in Comparative Examples 4 to 6 in which calcium carbonate, potassium carbonate, and sodium carbonate were added as carbonates in an amount of 15% by volume, respectively, the wear amount was higher than that in Example 5 in which lithium carbonate was added at the same ratio. 2.4 times to 6.8
It is found that the wear resistance is remarkably inferior.

【0046】これに対して、全ての条件を満足する実施
例1〜6は、摩耗量、回転トルクがともに低く、しかも
相手材のアルミニウム合金(A5056)を損傷しなか
った。
On the other hand, in Examples 1 to 6 satisfying all the conditions, both the wear amount and the rotating torque were low, and the aluminum alloy (A5056) as the mating material was not damaged.

【0047】なお、実施例6の体積抵抗値を測定したと
ころ、1.5×104 Ωcmであり半導電性を示した。
The volume resistance of Example 6 was measured and found to be 1.5 × 10 4 Ωcm, indicating semiconductivity.

【0048】[0048]

【効果】この発明の耐熱・潤滑性樹脂組成物は、以上説
明したように、ポリフェニレンサルファイド樹脂を主要
成分として、四フッ化エチレン樹脂と、炭酸リチウム
と、芳香族ポリアミド繊維を所定量添加した組成物とし
たので、従来のPPS系樹脂組成物よりもいっそう優れ
た低摩擦特性、耐摩耗性およびアルミニウム合金等の軟
質合金に対する非攻撃性を具備し、より良好な結果が得
られる高性能の組成物となり、または同様の好ましい物
性を備えた耐熱性滑り軸受となる利点がある。
[Effect] As described above, the heat-resistant / lubricating resin composition of the present invention comprises a polyphenylene sulfide resin as a main component, a tetrafluoroethylene resin, lithium carbonate, and aromatic polyamide fibers in a predetermined amount. As a result, it is a high-performance composition that has low friction characteristics, wear resistance, and non-aggressiveness against soft alloys such as aluminum alloys, which are superior to conventional PPS resin compositions. It has the advantage of becoming a heat-resistant plain bearing having the same or similar physical properties.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例を示す斜視図FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment.

【図2】他の実施例を示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing another embodiment.

【図3】加熱・定着装置における軸受の使用状態を説明
する断面図
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a usage state of a bearing in a heating / fixing device.

【図4】他の加熱・定着装置における軸受の使用状態を
説明する断面図
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a usage state of a bearing in another heating / fixing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、3 軸受部 2 固定用金属部 4 樹脂部 10 加熱ローラ 11 加圧ローラ 12 ヒータ 13、14 合成樹脂製のラジアル軸受 15 定着フィルム 16 セラミックヒータ 1, 3 Bearing part 2 Fixing metal part 4 Resin part 10 Heating roller 11 Pressure roller 12 Heater 13 and 14 Radial bearing made of synthetic resin 15 Fixing film 16 Ceramic heater

───────────────────────────────────────────────────── 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 77:00) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display area C08L 77:00)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリフェニレンサルファイド樹脂を主要
成分として、四フッ化エチレン樹脂8〜38容量%、炭
酸リチウム1〜20容量%および芳香族ポリアミド繊維
2〜20容量%を必須成分として添加してなる耐熱・潤
滑性樹脂組成物。
1. A heat resistance obtained by adding polyphenylene sulfide resin as a main component and tetrafluoroethylene resin 8 to 38% by volume, lithium carbonate 1 to 20% by volume and aromatic polyamide fiber 2 to 20% by volume as essential components. -Lubricating resin composition.
【請求項2】 請求項1記載の耐熱・潤滑性樹脂組成物
を成形してなる耐熱性滑り軸受。
2. A heat-resistant plain bearing formed by molding the heat-resistant / lubricating resin composition according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10120856A (en) * 1996-10-23 1998-05-12 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd Fluororesin composition, fluororesin tube, fluororesin film, and roller
JPH11279405A (en) * 1998-03-26 1999-10-12 Kureha Chem Ind Co Ltd Polyarylene sulfide resin composition
WO2000017273A1 (en) * 1998-09-17 2000-03-30 Kureha Kagaku Kogyo K.K. Sliding member for conveyor apparatus

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