JPH0848887A - 樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 加熱変形温度が１００℃以上の樹脂と炭素繊
維からなる樹脂組成物とフッ素樹脂及び／又は黒鉛を特
定量含有する樹脂組成物。 【効果】 本発明の樹脂組成物は軟質金属との摩擦摩耗
特性が良好であり、種々の摺動部材に広く使用が可能で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は軟質金属との摩擦摩耗特
性良好な樹脂組成物である。

【０００２】

【従来の技術】最近になって特に盛んに金属材料から樹
脂材料への代替検討が行われてきている。その中でも、
樹脂は金属部品との摺動部に用いられることが多く、金
属に対する樹脂の摺動特性が重要視されてきている。そ
れは、ＳＵＳ，鋼といった硬質の金属に対する摺動特
性、アルミニウム，銅といった軟質の金属に対する摺動
特性と大別することができるが、特に後者の軟質の金属
に対する、良好な摺動特性を有する樹脂材料を設計する
ことは困難であった。さらに、これらはオイル潤滑下に
て使用される場合が多く、使用雰囲気が複雑になり、最
適使用材料の設計が望まれていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アル
ミニウム、銅、錫、鉛又は亜鉛並びにそれらの少なくと
も１種以上を含有する合金、好ましくはアルミニウムま
たはその合金を含む軟質金属との摩擦摩耗特性良好な樹
脂組成物を得ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の目的
を達成するために鋭意検討した結果、加熱変形温度が１
００℃以上の熱可塑性樹脂６０〜９９重量部と炭素繊維
４０〜１重量部を含有する樹脂組成物に対し、フッ素樹
脂及び黒鉛の総量１〜５０重量部を含有することを特徴
とする樹脂組成物が、無潤滑下又はオイル潤滑下、軟質
金属との摩擦摩耗特性良好であることを見いだし、本発
明を完成した。

【０００５】即ち、本発明は、（１） 加熱変形温度が
１００℃以上の熱可塑性樹脂６０〜９９重量部と炭素繊
維４０〜１重量部からなる樹脂組成物１００重量部に対
し、フッ素樹脂及び／又は黒鉛１〜５０重量部を含有す
ることを特徴とする軟質金属との摩擦摩耗特性良好な樹
脂組成物、（２） 加熱変形温度が１００℃以上の熱可
塑性樹脂が、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエ
ーテルニトリル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエ
ーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテ
ルケトンエーテルケトンケトン、ポリアミドイミド、ポ
リエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアリレート及
び／又はポリフェニレンスルフィドであることを特徴と
する（１）項記載の軟質金属との摩擦摩耗特性良好な樹
脂組成物、（３） フッ素樹脂と黒鉛の総量１０重量部
中に、１〜９重量部のフッ素樹脂を含む上記（１）記載
の樹脂組成物である。

【０００６】本発明に用いられる加熱変形温度が１００
℃以上の熱可塑性樹脂としては、ポリイミド、ポリエー
テルイミド、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルケト
ン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン
ケトン、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン、ポ
リアミドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホ
ン、ポリアリレート及び／又はポリフェニレンスルフィ
ドが挙げられる。本発明に用いられるポリイミドとして
は、次式（１）〔化１〕

【０００７】

【化１】 （式中、Ｘは直結、イオウ、炭素数１〜１０の二価の炭
化水素基、六フッ素化されたイソプロピリデン基、カル
ボニル基、チオ基、スルホニル基、エーテル基から成る
群より選ばれた少なくとも一種の基を表わし、Ｙ₁ 、Ｙ
₂ 、Ｙ₃ およびＹ ₄ はそれぞれ水素、炭素数１〜６の低
級アルキル基、炭素数１〜６の低級アルコキシ基、塩素
または臭素から成る群より選ばれた少なくとも一種の基
を表わし、またＲ₁ は炭素数４〜９の脂肪族基、炭素数
４〜１０の単環式脂肪族基、単環式芳香族基、縮合多環
式芳香族基、芳香族基が直接又は架橋員より相互に連結
された非縮合多環式芳香族基から成る群より選ばれた４
価の基を表わす。）で表わされる繰り返し単位を基本骨
格として有するポリイミドが特に有効に適用され、具体
的には、本ポリイミドの原料として用いるジアミン成分
は、式（４）〔化２〕に示すエーテルジアミンと、

【０００８】

【化２】 （式中、Ｘは前記に同じ） 式（５）〔化３〕

【０００９】

【化３】 （式中、Ｒ₁ は前記に同じ）に示す１種以上のテトラカ
ルボン酸二無水物とを有機溶媒の存在下または不存在下
において反応させ、得られたポリアミド酸を化学的にま
たは熱的にイミド化して製造することができる。反応温
度は通常２５０℃以下であり、反応圧力は特に限定され
ず、常圧で充分実施できる。また反応時間は使用するテ
トラカルボン酸二無水物、溶剤の種類、反応温度により
異なり、通常中間生成物であるポリアミド酸の生成が完
了するのに充分な時間反応させる。反応時間は２４時
間、場合によっては１時間以内で充分である。このよう
な反応により式（１）の繰り返し単位に対応するポリア
ミド酸が得られ、ついでこのポリアミド酸を１００〜４
００℃に加熱脱水するか、または通常用いられるイミド
化剤を用いて化学イミド化することにより式（１）の繰
り返し構造単位を有するポリイミドが得られる。また、
ポリアミド酸の生成と熱イミド化反応を同時に行ってポ
リイミドを得ることもできる。

【００１０】この方法て使用される式（４）のエーテル
ジアミンとしては、式（４）中のＸが脂肪属基であるも
のとして、〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕
メタン、１，１−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）
フェニル〕エタン、１，２−ビス〔４−（３−アミノフ
ェノキシ）フェニル〕エタン、２，２−ビス〔４−（３
−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、２−〔４−
（３−アミノフェノキシ）フェニル〕−２−〔４−（３
−アミノフェノキシ）−３−メチルフェニル〕プロパ
ン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）−３
−メチルフェニル〕プロパン、２−〔４−（３−アミノ
フェノキシ）フェニル〕−２−〔４−（３−アミノフェ
ノキシ）−３，５−ジメチルフェニル〕プロパン、２，
２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）−３，５−ジ
メチルフェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（３−
アミノフェノキシ）フェニル〕ブタン、２，２−ビス
〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕−１，１，
１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、式中のＸが
直接結合のものとして、４，４’−ビス（３−アミノフ
ェノキシ）ビフェニル、４，４’−ビス（３−アミノフ
ェノキシ）−３−メチルビフェニル、４，４’−ビス
（３−アミノフェノキシ）−３，３’−ジメチルビフェ
ニル、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）−３，
５−ジメチルビフェニル、４，４’−ビス（３−アミノ
フェノキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチルビフ
ェニル、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）−
３，３’−ジクロロビフェニル、４，４’−ビス（３−
アミノフェノキシ）−３，５−ジクロロビフェニル、
４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）−３，３’，
５，５’−テトラクロロビフェニル、４，４’−ビス
（３−アミノフェノキシ）−３，３’−ジブロモビフェ
ニル、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）−３，
５−ジブロモビフェニル、４，４’−ビス（３−アミノ
フェノキシ）−３，３’，５，５’−テトラブロモビフ
ェニル、式中のＸが−ＣＯ−基のものとして、ビス〔４
−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕ケトン、ビス
〔４−｛４−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ｝フ
ェニル〕ケトン、式中のＸが−Ｓ−基のものとして、ビ
ス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕スルフィ
ド、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）−３−メトキ
シフェニル〕スルフィド、〔４−（３−アミノフェノキ
シ）フェニル〕〔４−（３−アミノフェノキシ）３，５
−ジメトキシフェニル〕スルフィド、ビス〔４−（３−
アミノフェノキシ）−３，５−ジメトキシフェニル〕ス
ルフィド、式中のＸが−ＳＯ₂ −基のものとして、ビス
〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホン、
ビス〔４−｛４−（４−アミノフェノキシ）フェノキ
シ｝フェニル〕スルホン、式中のＸが−Ｏ−基のものと
して、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕
エーテル、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル〕エーテル、式中のＸがその他のものとして、１，４
−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェノキシ〕ベ
ンゼン、１，４−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）
フェノキシ〕ベンゼン、１，４−ビス〔４−（３−アミ
ノフェノキシ）ベンゾイル〕ベンゼン、１，３−ビス
〔４−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル〕ベンゼ
ン、ビス〔４−｛４−（４−アミノフェノキシ）フェノ
キシ｝フェニル〕スルホンなどが挙げられ、これらは単
独あるいは２種以上混合して用いられる。

【００１１】また、上記熱可塑性ポリイミド樹脂の溶融
流動性を損なわない範囲で他のジアミンを混合して用い
ることもできる。混合して用いることのできるジアミン
としてはｍ−アミノベンジルアミン、ｐ−アミノベンジ
ルアミン、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、
３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジ
アミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェ
ニルスルフィド、３，４’−ジアミノジフェニルスルフ
ィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，
３’−ジアミノジフェニルスルホン、３，４’−ジアミ
ノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニル
スルホン、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、３，
４’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベ
ンゾフェノン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）
ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベン
ゼン、１，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼ
ン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、
２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル〕プロパン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキ
シ）ビフェニル、４，４’−ビス（４−アミノフェノキ
シ）フェニル〕ケトン、ビス〔４−アミノフェノキシ）
フェニル〕スルフィド、ビス〔４−（４−アミノフェノ
キシ）フェニル〕スルホン等が挙げられ、これらのジア
ミンは通常３０重量％以下、好ましくは５重量％以下混
合して用いられる。

【００１２】また、式（１）で表されるポリイミドを製
造するのに用いられる一方の原料であるテトラカルボン
酸二無水物の具体例としては、式（５）において式中の
Ｒ₁が、次の（ａ）〜（ｅ）からなる群より選ばれた少
なくとも１種のものと定義される。 （ａ）炭素数４〜９の脂肪族基 （ｂ）炭素数４〜９の環式脂肪族基 （ｃ）次式〔化４〕であらわされる単環式芳香族基

【００１３】

【化４】 （ｄ）次式〔化５〕であらわされる縮合多環式芳香族基

【００１４】

【化５】 （ｅ）次式〔化６〕であらわされる芳香族基が直接また
は架橋員により相互に連結された非縮合多環式芳香族
基。

【００１５】

【化６】 具体的には式中のＲ₁ が脂肪族基であるエチレンテトラ
カルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水
物、式中のＲ₁ が環式脂肪族基であるものとしてはシク
ロペンタンテトラカルボン酸二無水物、式中のＲ₁ が単
環式脂肪族基であるものとしてはピロメリット酸二無水
物、１，２，３，４−ベンゼンテトラカルボン酸二無水
物、式中のＲ₁ が上式〔化６〕で表され、同式中のＸ₁
が−ＣＯ−基である３，３’，４，４’−ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、同式中のＸ₁
が直接結合である３，３’，４，４’−ビフェニルテト
ラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ビフェニ
ルテトラカルボン酸二無水物、同式中のＸ₁ が脂肪族基
である２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）
プロパン二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキ
シフェニル）プロパン二無水物、１，１−ビス（２，３
−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、ビス（２，
３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス
（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、同
式中のＸ₁ が−Ｏ−基であるビス（３，４−ジカルボキ
シフェニル）エーテル二無水物、同式中のＸ₁ が−ＳＯ
₂ −基であるビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ス
ルホン二無水物、また、式（５）中のＲ₁ が縮合多環式
芳香族基である２，３，６，７−ナフタレンテトラカル
ボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカ
ルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラ
カルボン酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテト
ラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−アントラセン
テトラカルボン酸二無水物、１，２，７，８−フェナン
トレンテトラカルボン酸二無水物、同式中のＲ₁ がその
他のものとして、ビス（３，４ジカルボキシ）（ｐ−フ
ェニレンジオキシ）二無水物などであり、これらテトラ
カルボン酸二無水物は単独または２種以上混合して用い
られる。

【００１６】また、本発明に用いられる式（１）で表さ
れるポリイミド樹脂は、このポリイミドを製造する際に
一般式（２）〔化７〕

【００１７】

【化７】 及び／または一般式（３）〔化８〕

【００１８】

【化８】 （式中Ｚ及びＶはそれぞれ炭素数６〜１５であり、単環
式芳香族基、縮合多環式芳香族基、芳香族基が直接また
は架橋員により相互に連結された非縮合多環式芳香族か
らなる群より選ばれた少なくとも１種の２価の基を表
す。）で表される芳香族ジカルボン酸無水物および／ま
たは芳香族モノアミンを共存化に反応させて得られるポ
リマーの分子末端を封止したポリイミド樹脂を含む。

【００１９】一般式（２）で表される芳香族ジカルボン
酸無水物としては、例えば、無水フタル酸、 2,3−ベン
ゾフェノンジカルボン酸無水物、 3,4−ベンゾフェノン
ジカルボン酸無水物、 2,3−ジカルボキシフェニルフェ
ニルエーテル無水物、 3,4−ジカルボキシフェニルフェ
ニルエーテル無水物、 2,3−ビフェニルジカルボン酸無
水物、 3,4−ビフェニルジカルボン酸無水物、 2,3−ジ
カルボキシフェニルフェニルスルホン無水物、 3,4−ジ
カルボキシフェニルフェニルスルホン無水物、2,3−ジ
カルボキシフェニルフェニルスルフィド無水物、 3,4−
ジカルボキシフェニルフェニルスルフィド無水物、 1,2
−ナフタレンジカルボン酸無水物、 2,3−ナフタレンジ
カルボン酸無水物、 1,8−ナフタレンジカルボン酸無水
物、 1,2−アントラセンジカルボン酸無水物、 2,3−ア
ントラセンジカルボン酸無水物、1,9 −アントラセンジ
カルボン酸無水物等のジカルボン酸無水物である。これ
らは単独、もしくはに２種以上混合して用いても何等差
し支えない。これらのジカルボン酸無水物の中で無水フ
タル酸が、得られるポリイミドの性能面及び実用面から
最も好ましい。ジカルボン酸無水物を用いる場合、その
量は、前記の一般式（４）であらわされるジアミン１モ
ルあたり、０．００１〜１．０モル比である。０．００
１モル比未満では、高温成形時に粘度の上昇がみられ成
形加工性の低下の原因となる。また、１．０モルを超え
ると機械的特性が低下する。好ましい使用量は０．０１
〜０．５モルの割合である。

【００２０】また、一般式（３）で示される芳香族モノ
アミンとしては、例えば、アニリン、ｏ−トルイジン、
ｍ−トルイジン、ｐ−トルイジン、２，３−キシリジ
ン、２，６−キシリジン、３，４−キシリジン、３，５
−キシリジン、ｏ−クロロアニリン、ｍ−クロロアニリ
ン、ｐ−クロロアニリン、ｏ−ブロモアニリン、ｍ−ブ
ロモアニリン、ｐ−ブロモアニリン、ｏ−ニトロアニリ
ン、ｍ−ニトロアニリン、ｐ−ニトロアニリン、ｏ−ア
ミノフェノール、ｍ−アミノフェノール、ｐ−アミノフ
ェノール、ｏ−アニシジン、ｍ−アニシジン、ｐ−アニ
シジン、ｏ−フェネチジン、ｍ−フェネチジン、ｐ−フ
ェネチジン、ｏ−アミノベンズアルデヒド、ｍ−アミノ
ベンズアルデヒド、ｐ−アミノベンズアルデヒド、ｏ−
アミノベンズニトリル、ｍ−アミノベンズニトリル、ｐ
−アミノベンズニトリル、２−アミノビフェニル、３−
アミノビフェニル、４−アミノビフェニル、２−アミノ
フェニルフェニルエーテル、３−アミノフェニルフェニ
ルエーテル、４−アミノフェニルフェニルエーテル、２
−アミノベンゾフェノン、３−アミノベンゾフェノン、
４−アミノベンゾフェノン、２−アミノフェニルフェニ
ルスルフィド、３−アミノフェニルフェニルスルフィ
ド、４−アミノフェニルフェニルスルフィド、２−アミ
ノフェニルフェニルスルホン、３−アミノフェニルフェ
ニルスルホン、４−アミノフェニルフェニルスルホン、
α−ナフチルアミン、β−ナフチルアミン、１−アミノ
−２−ナフトール、２−アミノ−１−ナフトール、４−
アミノ−１−ナフトール、５−アミノ−２−ナフトー
ル、７−アミノ−２−ナフトール、８−アミノ−１−ナ
フトール、８−アミノ−２−ナフトール、１ アミノア
ントラセン、２−アミノアントラセン、９−アミノアン
トラセン等が挙げられる。これら芳香族モノアミンは、
アミンまたはジカルボン酸無水物と反応性を有しない基
で置換されていても差し支えないし、単独もしくは２種
以上混合して用いても何等差し支えない。芳香族モノア
ミンを用いる場合、その量は前記の一般式（５）であら
わされるテトラカルボン酸二無水物１モル当たり０．０
０１〜１．０モル比である。０．００１モル未満では、
高温成形時に粘度の上昇がみられ成形加工性の低下の原
因となる。また、１．０モルを超えると機械的特性が低
下する。好ましい使用量は０．０１〜０．５モルの割合
である。

【００２１】式（１）であらわされる繰り返し単位を有
するポリイミド樹脂の対数粘度は０．３５〜１．０ｄｌ
／ｇである。好ましくは０．４０〜０．９０ｄｌ／ｇ、
より好ましくは０．４０〜０．８０、さらにより好まし
くは、０．４０〜０．７０である。もし対数粘度が０．
３５を下回ると、樹脂の靭性が不十分であり、摺動特性
も悪く、高荷重、高速度の条件での使用が難しい。一
方、対数粘度が１．０を上回ると射出成形が困難にな
る。但し、可塑剤（流動化剤）として、低分子ポリイミ
ドを用いる場合は問題ない。対数粘度はパラクロロフェ
ノール／フェノール（９０／１０重量比）の混合溶媒
中、濃度０．５ｇ／１００ｍｌの溶媒で加熱溶解した
後、３５℃に冷却して測定される。

【００２２】本発明に使用される加熱変形温度が１００
℃以上の熱可塑性樹脂としては、上記のポリイミドのみ
ならず、次式〔化９〕で表されるポリアミドイミド、

【００２３】

【化９】 次式〔化１０〕で表されるポリエーテルスルホン、

【００２４】

【化１０】 次式〔化１１〕で表されるポリスルホン、

【００２５】

【化１１】 次式〔化１２〕で表されるポリアリレート、

【００２６】

【化１２】 次式〔化１３〕で表されるポリフェニテンスフィド、

【００２７】

【化１３】 次式〔化１４〕で表されるポリイミド、

【００２８】

【化１４】 次式〔化１５〕で表されるポリエーテルイミド、

【００２９】

【化１５】 次式〔化１６〕で表されるポリエーテルニトリル、

【００３０】

【化１６】 次式〔化１７〕で表されるポリエーテルケトン、

【００３１】

【化１７】 次式〔化１８〕で表されるポリエーテルエーテルケト
ン、

【００３２】

【化１８】 次式〔化１９〕で表されるポリエーテルケトンケトン、

【００３３】

【化１９】 次式〔化２０〕で表されるポリエーテルケトンエーテル
ケトンケトン、

【００３４】

【化２０】 などがあげられる。

【００３５】本樹脂組成物は、熱変形温度が１００℃以
上の熱可塑性樹脂６０〜９９重量部と炭素繊維４０〜１
重量部からなる樹脂組成物の総量１００重量部に対し、
フッ素樹脂及び黒鉛の総量１〜５０重量部を含有するこ
とを特徴とする軟質金属との摩擦摩耗特性良好な樹脂組
成物である。

【００３６】熱変形温度が１００℃を下回る樹脂を用い
ると、摩擦摩耗試験時に摺動面に蓄積された熱により樹
脂が容易に変形されやすくなり、その結果樹脂自身の摩
耗が急速に促進される。熱変形温度は高ければ高いほど
好ましいが、１００℃以上であれば十分使用可能であ
る。しかし、好ましくは、１２０℃以上、さらに好まし
くは１４０℃以上である方が良い。

【００３７】本樹脂組成物においては、炭素繊維とフッ
素樹脂と黒鉛を含有することが必須である。また、それ
ぞれの最適組成内でないと本特性は発現されない。炭素
繊維が所定量より下回ると、摺動時に樹脂組成物の摩耗
が激しくかつ相手金属を著しく傷つける。また、炭素繊
維の添加量が所定量を上回ると、摺動時に樹脂組成物中
の炭素繊維が相手金属を著しく摩耗させ好ましくない。
炭素繊維の添加量は、４０〜１重量部であるが、好まし
くは３５〜１重量部、さらに好ましくは３０〜３重量
部、である。フッ素樹脂及び黒鉛添加量が１重量部を下
回ると、摺動特性は著しく悪く、摩擦係数が高く、かつ
樹脂組成物及び相手金属の摩耗が激しい。フッ素樹脂及
び黒鉛添加量が５０重量部を越えると樹脂の摩耗が著し
く増大し好ましくない。フッ素樹脂及び黒鉛添加量は、
１〜５０重量部であるが、好ましくは５〜４５重量部、
さらに好ましくは１０〜４０重量部である。上記と同様
の理由で、本発明においては、特定量のフッ素樹脂と黒
鉛の併用が必須であり、両者のどちらかの不存在では摺
動特性が著しく低下する。その意味において、フッ素樹
脂と黒鉛のの総量１０量部中にフッ素樹脂１〜９重量部
を含有せしめることが必要で、好ましくは２〜８重量部
である。

【００３８】本発明の対象となる軟質金属は、アルミニ
ウム、銅、錫、鉛又は亜鉛並びにそれらの少なくとも１
種以上を含有する合金、好ましくはアルミニウムまたは
その合金を含むもので、本発明はこれらの軟質金属に対
して摩擦摩耗特性良好な樹脂組成物を得ることができ
る。本樹脂組成物には必要に応じて、本樹脂組成物の特
性を損なわない範囲内で、ガラス繊維、チタン酸カリウ
ム繊維、セラミック繊維、金属繊維、ボロン繊維、炭化
ケイ素繊維、アスベスト繊維、ロックウール繊維、アラ
ミド繊維からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有
してもよい。

【００３９】さらに、本樹脂組成物には、必要に応じ
て、炭酸カルシウム、マイカ、ガラスビーズ、グラファ
イト、二硫化モリブデン、クレー、シリカ、アルミナ、
タルク、ケイソウ土、水和アルミナ、シラスバルーン等
の充填剤、滑剤、離型剤、安定剤、着色剤、結晶核剤な
ど）、液晶ポリマー、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ
樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂等）を本樹脂組成物
の特性を損なわない範囲ないで併用してもよい。以下、
実施例にて用いた樹脂の熱変形温度（18.6kg/cm²：規格
ＡＳＴＭ Ｄ６４８）は以下の如くである。 ポリイミド：２３８℃、ポリエーテルイミド：２００
℃、ポリエーテルニトリル：１６５℃、ポリエーテルエ
ーテルケトン：１５２℃、ポリエーテルスルホン：２１
０℃、ポリアミドイミド：２７５℃

【００４０】

【実施例】

【比較例】以下、本発明の実施例および比較例を詳細に
説明する。 実施例１ ４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニルと
ピロメリット酸二無水物を原料、かつ無水フタル酸を分
子末端封止剤として用いて得られた対数粘度０．５０ｄ
ｌ／ｇのポリイミド９５重量部、黒鉛（日本黒鉛社製：
特ＣＰ）３０重量部、フッ素樹脂（旭ＩＣＩフロロポリ
マーズ社製：Ｌ１８０）１５重量部をミキサーを用いて
ドライブレンドし、その後二軸押出機を用いて、５重量
部のＰＡＮ系炭素繊維（東邦レーヨン社製：ＨＴＡ−Ｃ
６）をサイドフィーダーより供給し３７０〜４００℃で
押出して造粒し、得られたペレットを射出成形機（シリ
ンダー温度３７０〜４１０℃、射出圧力２３００ｋｇ／
ｃｍ² 、金型温度１９０℃）に供給し、後述する各試験
法に定められた試験片を成形した。なお、各試験方法は
次の通りである。試験の結果を第１表に示す。 １）摩擦係数 鈴木式の摩擦摩耗試験に準じ、相手材としてＡｌ材（Ａ
ＤＣ５０５２）を用い、室温下、オイル中（トランスミ
ッションフルード）、６時間後の摩擦係数を求めた。こ
の時の、面圧及び速度は２０kg/cm², ２５０m/min であ
る。 ２）摩耗量（自材の摩耗量、相手材の摩耗量） 鈴木式の摩擦摩耗試験に準じ、相手材としてＡｌ材（Ａ
ＤＣ５０５２）を用い、室温下、オイル中（トランスミ
ッションフルード）、６時間の摩耗量を測定した。面圧
は２０kg/cm²、速度は２５０m/min にて行った。 ３）限界ＰＶ値 鈴木式の摩擦摩耗試験に準じ、相手材としてＡｌ材（Ａ
ＤＣ５０５２）を用い、室温下、速度Ｖ２５０m/min 、
オイル中（トランスミッションフルード）、６時間試験
を行い樹脂組成物が座屈しない上限の面圧Ｐを求め、そ
のときのＰ×Ｖの値を求めた。

【００４１】４）引張強度 ＡＳＴＭ Ｄ−６３８に準じて測定した。

【００４２】実施例２〜４ 第１表の実施例２〜４に示す組成物を用いる以外は、実
施例１と同様な方法によって行った。結果を第１表に示
す。

【００４３】実施例５ 第１表の実施例５に示す組成物を用い、かつ炭素繊維と
してピッチ系炭素繊維（クレハ化学社製：Ｍ１０７）を
用いる以外は実施例１と同様な方法によった。 実施例６ 第１表の実施例６に示す組成物を用いる以外は、実施例
５と同様な方法によって行った。結果を第１表に示す。

【００４４】実施例７〜１２ 第１，２表の実施例７〜１２に示す組成物を用いる以外
は、実施例１と同様な方法によって行った。結果を第
１，２表に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】実施例１３ ＩＣＩ社製ＰＥＥＫ４５０Ｐを８５重量部、黒鉛（日本
黒鉛社製：特ＣＰ）３０重量部、フッ素樹脂（旭ＩＣＩ
フロロポリマーズ社製：Ｌ１８０）１５重量部をミキサ
ーを用いてドライブレンドし、その後二軸押出機を用い
て、１５重量部のＰＡＮ系炭素繊維をサイドフィーダー
より供給し３７０〜４００℃で押出して造粒し、得られ
たペレットを射出成形機（シリンダー温度３７０〜４０
０℃、射出圧力２０００ｋｇ／ｃｍ² 、金型温度１７０
℃）に供給し、後述する各試験法に定められた試験片を
成形した。評価方法は、実施例１と同様な方法にて行っ
た。

【００４８】実施例１４ 出光石油化学社製ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）を８
５重量部、黒鉛（日本黒鉛社製：特ＣＰ）３０重量部、
フッ素樹脂（旭ＩＣＩフロロポリマーズ社製：Ｌ１８
０）１５重量部をミキサーを用いてドライブレンドし、
その後二軸押出機を用いて、１５重量部のＰＡＮ系炭素
繊維をサイドフィーダーより供給し３５０〜３８０℃で
押出して造粒し、得られたペレットを射出成形機（シリ
ンダー温度３５０〜３８０℃、射出圧力２０００ｋｇ／
ｃｍ² 、金型温度１６０℃）に供給し、後述する各試験
法に定められた試験片を成形した。評価方法は、実施例
１と同様な方法にて行った。

【００４９】実施例１５ ＢＡＳＦ社製ＰＥＳグレードＥ２０１０を８５重量部、
黒鉛（日本黒鉛社製：特ＣＰ）３０重量部、フッ素樹脂
（旭ＩＣＩフロロポリマーズ社製：Ｌ１８０）１５重量
部をミキサーを用いてドライブレンドし、その後二軸押
出機を用いて、１５重量部のＰＡＮ系炭素繊維をサイド
フィーダーより供給し３３０〜３７０℃で押出して造粒
し、得られたペレットを射出成形機（シリンダー温度３
４０〜３７０℃、射出圧力２０００ｋｇ／ｃｍ² 、金型
温度１７０℃）に供給し、後述する各試験法に定められ
た試験片を成形した。評価方法は、実施例１と同様な方
法にて行った。

【００５０】実施例１６ アモコ社製ポリアミドイミドであるトーロン樹脂を８５
重量部、黒鉛（日本黒鉛社製：特ＣＰ）３０重量部、フ
ッ素樹脂（旭ＩＣＩフロロポリマーズ社製：Ｌ１８０）
１５重量部をミキサーを用いてドライブレンドし、その
後二軸押出機を用いて、１５重量部のＰＡＮ系炭素繊維
をサイドフィーダーより供給し３００〜３７０℃で押出
して造粒し、得られたペレットを射出成形機（シリンダ
ー温度３２０〜３７０℃、射出圧力２０００ｋｇ／ｃｍ
² 、金型温度２００℃）に供給し、後述する各試験法に
定められた試験片を成形した。評価方法は、実施例１と
同様な方法にて行った。

【００５１】実施例１７ 実施例１にて用いたポリイミド樹脂５０重量部、ＢＡＳ
Ｆ社製ＰＥＳ（Ｅ２０１０）３５重量部、黒鉛（日本黒
鉛社製：特ＣＰ）３０重量部、フッ素樹脂（旭ＩＣＩフ
ロロポリマーズ社製：Ｌ１８０）１５重量部をミキサー
を用いてドライブレンドし、その後二軸押出機を用い
て、１５重量部のＰＡＮ系炭素繊維をサイドフィーダー
より供給し３７０〜４００℃で押出して造粒し、得られ
たペレットを射出成形機（シリンダー温度３７０〜４０
０℃、射出圧力１８００ｋｇ／ｃｍ ² 、金型温度１７０
℃）に供給し、後述する各試験法に定められた試験片を
成形した。評価方法は、実施例１と同様な方法にて行っ
た。

【００５２】実施例１８ 実施例１にて用いたポリイミド樹脂５０重量部、ＧＥ社
製ウルテムＥ１０００３５重量部、黒鉛（日本黒鉛社
製：特ＣＰ）３０重量部、フッ素樹脂（旭ＩＣＩフロロ
ポリマーズ社製：Ｌ１８０）１５重量部をミキサーを用
いてドライブレンドし、その後二軸押出機を用いて、１
５重量部のＰＡＮ系炭素繊維をサイドフィーダーより供
給し３７０〜４００℃で押出して造粒し、得られたペレ
ットを射出成形機（シリンダー温度３７０〜４００℃、
射出圧力１８００ｋｇ／ｃｍ² 、金型温度１６０℃）に
供給し、後述する各試験法に定められた試験片を成形し
た。評価方法は、実施例１と同様な方法にて行った。

【００５３】比較例１〜６ 第３表の比較例１〜６に示す組成物を用いる以外は、実
施例１と同様な方法によって行った。結果を第３表に示
す。

【００５４】比較例７ 第３表の比較例７に示す組成物を用いる以外は、実施例
１３と同様な方法によって行った。結果を第３表に示
す。

【００５５】比較例８ 第３表の比較例８に示す組成物を用いる以外は、実施例
１４と同様な方法によって行った。結果を第３表に示
す。

【００５６】

【表３】 比較例９ 第４表の比較例９に示す組成物を用いる以外は、実施例
１７と同様な方法によって行った。結果を第４表に示
す。

【００５７】

【表４】

【００５８】比較例１０ 旭化成社製ナイロン６６を８５重量部、黒鉛（日本黒鉛
社製：特ＣＰ）３０重量部、フッ素樹脂（ＩＣＩ旭ＩＣ
Ｉフロロポリマーズ社製：Ｌ１８０）１５重量部をミキ
サーを用いてドライブレンドし、その後二軸押出機を用
いて、１５重量部のＰＡＮ系炭素繊維をサイドフィーダ
ーより供給し２７０〜２９５℃で押出して造粒し、得ら
れたペレットを射出成形機（シリンダー温度２７０〜２
９５℃、射出圧力１８００ｋｇ／ｃｍ² 、金型温度８０
℃）に供給し、後述する各試験法に定められた試験片を
成形した。評価方法は、実施例１と同様な方法にて行っ
た。

【００５９】比較例１１ 帝人社製ＰＢＴを８５重量部、黒鉛（日本黒鉛社製：特
ＣＰ）３０重量部、フッ素樹脂（ＩＣＩ旭ＩＣＩフロロ
ポリマーズ社製：Ｌ１８０）１５重量部をミキサーを用
いてドライブレンドし、その後二軸押出機を用いて、１
５重量部のＰＡＮ系炭素繊維をサイドフィーダーより供
給し２２０〜２５５℃で押出して造粒し、得られたペレ
ットを射出成形機（シリンダー温度２２０〜２５５℃、
射出圧力１８００ｋｇ／ｃｍ² 、金型温度６０℃）に供
給し、後述する各試験法に定められた試験片を成形し
た。評価方法は、実施例１と同様な方法にて行った。

【００６０】

【発明の効果】以上のことから明らかなようにこの発明
の軟質金属との摩擦摩耗特性良好な樹脂組成物は、軟質
金属との良好な摩擦摩耗特性を必要とする部品に広く使
用が可能である。即ち、ギア、ワッシャー、シールリン
グ、ピストンリング、ウエアリング、ガイドローラー、
リテーナー、搬送用機具その他種々の摺動部材に広く使
用が可能であり、特に自動車等の自動変速機の回転軸の
シールリングとして使用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神谷 嘉康 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 (72)発明者 片岡 利之 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 (72)発明者 古川 博之 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱変形温度が１００℃以上の熱可塑性
   樹脂６０〜９９重量部と炭素繊維４０〜１重量部からな
   る樹脂組成物１００重量部に対し、フッ素樹脂及び黒鉛
   の総量１〜５０重量部を含有することを特徴とする樹脂
   組成物。
2. 【請求項２】 加熱変形温度が１００℃以上の熱可塑性
   樹脂が、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテ
   ルニトリル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテ
   ルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルケ
   トンエーテルケトンケトン、ポリアミドイミド、ポリエ
   ーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアリレート及び／
   又はポリフェニレンスルフィドであることを特徴とする
   請求項１記載の樹脂組成物。
3. 【請求項３】 フッ素樹脂と黒鉛の総量１０重量部中
   に、１〜９重量部のフッ素樹脂を含む請求項１記載の樹
   脂組成物。