JPS5989824A - 摺動材用組成物 - Google Patents
摺動材用組成物Info
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- JPS5989824A JPS5989824A JP19769582A JP19769582A JPS5989824A JP S5989824 A JPS5989824 A JP S5989824A JP 19769582 A JP19769582 A JP 19769582A JP 19769582 A JP19769582 A JP 19769582A JP S5989824 A JPS5989824 A JP S5989824A
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- Japan
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- aromatic polyamide
- graphite
- fiber
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- polyimide
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
最近の先端産業分野において既存材料では十分対応でき
ず、新しい高性能の機能材料が求められつつある。耐熱
性にすぐれたポリイミドは産業の高度な要求に応える材
料の１つとして、近年電子部品、複写機、電孕レンジ、
自動車２産業機器。
ず、新しい高性能の機能材料が求められつつある。耐熱
性にすぐれたポリイミドは産業の高度な要求に応える材
料の１つとして、近年電子部品、複写機、電孕レンジ、
自動車２産業機器。
航空機、原子力機器などの分野に注目され、採用されて
いる。ポリイミドはその耐熱性を生かし。
いる。ポリイミドはその耐熱性を生かし。
高温度、高摺動など厳しい使用条件下での用−途は向け
られるものが多く、従来でれ金属や七うξツクの領域と
考えられていた用途において、ポリイミドを樹脂の主要
成分とする配合物はその耐熱性。
られるものが多く、従来でれ金属や七うξツクの領域と
考えられていた用途において、ポリイミドを樹脂の主要
成分とする配合物はその耐熱性。
強靭性、耐摩耗性、加工″性、耐放射線性などの特性を
生かし用途が開拓されてきた。これら用途に使用される
ポリイミドは、一般に各種充填材、補強材と組合せ、要
求性能にマツチする機能複合材にして利用され、たとえ
ば摩擦、摩耗性を改良する充填材料としてグラファイト
、ポリ□テトラフルオロエチレ７ （Ｆ Ｔ Ｆ Ｂ）
、ＭＯ８２，ブロンスナト。
生かし用途が開拓されてきた。これら用途に使用される
ポリイミドは、一般に各種充填材、補強材と組合せ、要
求性能にマツチする機能複合材にして利用され、たとえ
ば摩擦、摩耗性を改良する充填材料としてグラファイト
、ポリ□テトラフルオロエチレ７ （Ｆ Ｔ Ｆ Ｂ）
、ＭＯ８２，ブロンスナト。
また補強材としてガラス繊維、炭素繊維が知られている
。しかしポリイミドとガラス繊維や炭素繊維との複合は
補強効果が顕著である反面゛、摩擦。
。しかしポリイミドとガラス繊維や炭素繊維との複合は
補強効果が顕著である反面゛、摩擦。
摩耗に関し摺動中に相手材や複合材自身の摩耗を促進し
、早く摩滅する欠点が知られている。また摺動性改良充
填材としてのグラファイト、ＦＴＦＢのポリイミドへの
添加は確かに摺動性は向上するが、その機械的強さの低
下は避けられず、また実用に際し部品）の穴あけ加工や
削り′加工などのいわゆる工作機械による加工中に極め
て破損しやすい欠点がある。
、早く摩滅する欠点が知られている。また摺動性改良充
填材としてのグラファイト、ＦＴＦＢのポリイミドへの
添加は確かに摺動性は向上するが、その機械的強さの低
下は避けられず、また実用に際し部品）の穴あけ加工や
削り′加工などのいわゆる工作機械による加工中に極め
て破損しやすい欠点がある。
そこでポリイミド樹脂の耐熱性を生かし、高温上や高速
、高荷重下の摺動など厳しい使用条件に而１える高度な
機能部品を目標に検旧した結果１本発明に到達した。
、高荷重下の摺動など厳しい使用条件に而１える高度な
機能部品を目標に検旧した結果１本発明に到達した。
を
すなわち１本発明の要旨は、ポリイミド樹脂叛３５−８
５重量係１．平均長１〜１５Ｉ］］Ｉｎの芳香族ポリア
ミド繊糸任とグラファイトもしくはポリテトラを フルオロエチレンの合計か１５〜６５重量％（但し、芳
香族ポリアミド繊維は全組成物に対して５〜３０重量り
へ含む摺動材用組成物にある。
５重量係１．平均長１〜１５Ｉ］］Ｉｎの芳香族ポリア
ミド繊糸任とグラファイトもしくはポリテトラを フルオロエチレンの合計か１５〜６５重量％（但し、芳
香族ポリアミド繊維は全組成物に対して５〜３０重量り
へ含む摺動材用組成物にある。
本発明で使用する芳香族ポリアミド繊維はフェノール樹
脂やエポキシ樹脂との複合が知られている。これら複合
相は、たとえばフェノール樹脂とアスベストとの複合相
に比較して耐摩耗性が６倍程度すぐれていることが指摘
されている。しかしフェノール樹脂やエポキシ樹脂上ポ
リアミド繊維との複合は２００℃付近もしくはこれを超
える高温域や高ｐｖ値（摺動面荷重×摺動速度）の使用
でに耐熱性、ｌｔＩ摩耗性のレベルは低い。他方ポリイ
ミドと芳香族ポリアミド繊維の複合物は３ＤＯ℃近い高
温域や高ｐｖ値条件下でもすぐれた耐摩耗性を維持する
ことがわかった。ポリアミド繊維はガラス繊維や炭素繊
維と異なり、樹脂との複合において摩耗に対して悪影響
がないばか′りか、繊維自体が摩擦、摩耗に対し潤滑効
果を有する。しかしポリイミドに芳香族ポリアミド繊維
だけの配合では摺動性能はまだまだ不十分である上、芳
香族ポリアミド繊維のマトリックス樹脂中への均一分散
が技術的に困難である。そこで均一分散が可能でかつ複
雑な形状でも射出やトランスファー、圧縮成形法により
成形できるように、芳香族ポリアミド繊維の平均長を１
〜１５ｍｍ、充填量を５〜６０重量係の範囲とし、かつ
グラファイトもしくはＰＴＦＥを併用する。かかる構成
をとることにより成形が容易で繊維の分散が均一な組成
物が得られ、実用的性能面では摩擦、摩耗に極めてずぐ
れ。
脂やエポキシ樹脂との複合が知られている。これら複合
相は、たとえばフェノール樹脂とアスベストとの複合相
に比較して耐摩耗性が６倍程度すぐれていることが指摘
されている。しかしフェノール樹脂やエポキシ樹脂上ポ
リアミド繊維との複合は２００℃付近もしくはこれを超
える高温域や高ｐｖ値（摺動面荷重×摺動速度）の使用
でに耐熱性、ｌｔＩ摩耗性のレベルは低い。他方ポリイ
ミドと芳香族ポリアミド繊維の複合物は３ＤＯ℃近い高
温域や高ｐｖ値条件下でもすぐれた耐摩耗性を維持する
ことがわかった。ポリアミド繊維はガラス繊維や炭素繊
維と異なり、樹脂との複合において摩耗に対して悪影響
がないばか′りか、繊維自体が摩擦、摩耗に対し潤滑効
果を有する。しかしポリイミドに芳香族ポリアミド繊維
だけの配合では摺動性能はまだまだ不十分である上、芳
香族ポリアミド繊維のマトリックス樹脂中への均一分散
が技術的に困難である。そこで均一分散が可能でかつ複
雑な形状でも射出やトランスファー、圧縮成形法により
成形できるように、芳香族ポリアミド繊維の平均長を１
〜１５ｍｍ、充填量を５〜６０重量係の範囲とし、かつ
グラファイトもしくはＰＴＦＥを併用する。かかる構成
をとることにより成形が容易で繊維の分散が均一な組成
物が得られ、実用的性能面では摩擦、摩耗に極めてずぐ
れ。
性を示す。本発明のさらに重要゛′な効果は１寸法精度
の要求される精密部品や複雑な形状にするため工作機械
により切削加工仕上げする場合、極めてスムースに加工
できることである。各種補強繊維や各種摺動性改良材を
単独に使用したものでは十分な機械加工性が発現せず３
本発明で限定する芳香族ポリアミド繊維とグラファイト
もしくはＰＴＦＥの組合せ、及びその配合比率により、
はじめて上記緒特性のバランスがとれた高性能の組成物
を得ることができる。すなわち芳香族ポリアミドの充填
量は多ければ良いというものでなく。
の要求される精密部品や複雑な形状にするため工作機械
により切削加工仕上げする場合、極めてスムースに加工
できることである。各種補強繊維や各種摺動性改良材を
単独に使用したものでは十分な機械加工性が発現せず３
本発明で限定する芳香族ポリアミド繊維とグラファイト
もしくはＰＴＦＥの組合せ、及びその配合比率により、
はじめて上記緒特性のバランスがとれた高性能の組成物
を得ることができる。すなわち芳香族ポリアミドの充填
量は多ければ良いというものでなく。
５〜６０重量係の範囲であシ、かつグラファイトもしく
はＰＴＦＦｉと組合せて併用する。そしてその合計量が
１５〜６５重量％の範囲においてバランスがとれて１機
械加工性が良好となるのである。
はＰＴＦＦｉと組合せて併用する。そしてその合計量が
１５〜６５重量％の範囲においてバランスがとれて１機
械加工性が良好となるのである。
なお芳香族ポリアミド繊維の平均繊維長が１ｍｍ以下で
は添加効果が弱く、切削加工性や機械的強さはあ゛まシ
改良されない。また平均長１５画以上の長い繊維ではポ
リイミドマトリックスへの均一分散が極めて困難となり
１品質低下をまねく。
は添加効果が弱く、切削加工性や機械的強さはあ゛まシ
改良されない。また平均長１５画以上の長い繊維ではポ
リイミドマトリックスへの均一分散が極めて困難となり
１品質低下をまねく。
本発明に使用する芳香族ポリアミド繊維とは。
芳香族ジアミンと芳香族ジカルボン酸（又はその誘導体
）の縮合によって合成されるポリマ繊維をいう。特にボ
リパラフエニレンテレフタルアミト繊維は、耐熱性及び
補強効果の点で好ましい。
）の縮合によって合成されるポリマ繊維をいう。特にボ
リパラフエニレンテレフタルアミト繊維は、耐熱性及び
補強効果の点で好ましい。
さらに本発明に使用する耐熱性ポリイミド樹脂とは脂肪
族もしくは芳香族ジアミンと脂肪族もしくは芳香族多塩
基酸（又はその誘導体）とからイミド結合を形成してい
るポリマをいう。
族もしくは芳香族ジアミンと脂肪族もしくは芳香族多塩
基酸（又はその誘導体）とからイミド結合を形成してい
るポリマをいう。
以下に本発明を実施例にもとづき説明する。
実施例１〜７
芳香族ポリアミド繊維としてＤｕ Ｐｏｎｔ社製Ｋｅｖ
ｌａｒ■２９パルプ（平均繊維長２ＩＴＩＩＤ）を、熱
硬化性ポリイミドとしてＲｈｏｎｅ Ｐｏｕｌｅｎｃ社
製Ｋｅｒｉｍｉｄ■１０００の粉末を使用した。ポリイ
ミド。
ｌａｒ■２９パルプ（平均繊維長２ＩＴＩＩＤ）を、熱
硬化性ポリイミドとしてＲｈｏｎｅ Ｐｏｕｌｅｎｃ社
製Ｋｅｒｉｍｉｄ■１０００の粉末を使用した。ポリイ
ミド。
パルプ、グラファイトもしくはＦＴＦＢの混合はそれぞ
れの所定量を多量の水とともに、離解機に入れ１回転翼
を回転させて、パルプを解きほぐし水中に分散しながら
全体の原料を均一混合した。
れの所定量を多量の水とともに、離解機に入れ１回転翼
を回転させて、パルプを解きほぐし水中に分散しながら
全体の原料を均一混合した。
この水中分散せしめた原料を沖過して、水と分け。
さらに１０５℃で乾燥した。乾燥後の原料を、圧縮成形
機によシ圧力６００沌／ｃｍ２．２３０℃、１５分間加
熱成形した。成形品は８０’ｘ １６０ ｘ ３ｍ＋ｎ
の板および３０φｘ１５０ｍｍの丸棒に成形した。２０
０℃で２日間ボストキュア処理してから成形品を切削し
て物性測定用サンプルを製作し、測定に使用した。
機によシ圧力６００沌／ｃｍ２．２３０℃、１５分間加
熱成形した。成形品は８０’ｘ １６０ ｘ ３ｍ＋ｎ
の板および３０φｘ１５０ｍｍの丸棒に成形した。２０
０℃で２日間ボストキュア処理してから成形品を切削し
て物性測定用サンプルを製作し、測定に使用した。
測定結果を表１に示す。
実施例１はパルプ１０．グラフアイ）２０重量％、実施
例２はパルプ２０．グラファイト２０重量％、実施例６
はパルプ６０．グラファイト２０重量％をそれぞれポリ
イミドに充填したものである。実施例４．７はパル１２
０重量係とＦＴＦＢがそれぞれ２０．３０重量％である
。実施例５゜６はパルプ２０重量％とし、グラファイト
がそれぞれ１０．３０重量％とした。表１．２の物性デ
ータの比較からＫｅｖｌａｒ■バルブの充填は曲げ強さ
。
例２はパルプ２０．グラファイト２０重量％、実施例６
はパルプ６０．グラファイト２０重量％をそれぞれポリ
イミドに充填したものである。実施例４．７はパル１２
０重量係とＦＴＦＢがそれぞれ２０．３０重量％である
。実施例５゜６はパルプ２０重量％とし、グラファイト
がそれぞれ１０．３０重量％とした。表１．２の物性デ
ータの比較からＫｅｖｌａｒ■バルブの充填は曲げ強さ
。
弾性率が向上し、摩擦、摩耗特性も僅かに向上している
。しかし機械加工性は不十分であシ、切削中に欠けが生
じる。無充填のポリイミド単独では材料が破壊し切削で
きない。これに対し、グラファイトもしくは’Ｐ’ＴＦ
ＢをＫ。ｖｌユｒ■パルプと併用したものは、摩擦、摩
耗性が著しく向上し、さらに機械加工性が良好とな９１
表面が滑らかな精度の良いものが切削可能と−なる。実
施例１〜６はＫｅｖｌａｒ■パルプと一グラファイトの
併用においてパルプの充填量を変えて、その影響を調べ
た。いずれも極めてすぐれた性能を示し、とくに機械的
性質より摩擦、摩耗特性と機械加工性が良好な点がきわ
立っている。なおパルプの３０重量％以上の充填につい
ても検討したが、パルプ充填量が増すほど成形が困難と
なシ、内部にボイドを含みやすく、均一で緻密な成形物
が得られず、パルプの充填量は最大３０重量％が限界で
ある。実施例４〜７はいずれもパルプ充填量を２０重量
％に定め。
。しかし機械加工性は不十分であシ、切削中に欠けが生
じる。無充填のポリイミド単独では材料が破壊し切削で
きない。これに対し、グラファイトもしくは’Ｐ’ＴＦ
ＢをＫ。ｖｌユｒ■パルプと併用したものは、摩擦、摩
耗性が著しく向上し、さらに機械加工性が良好とな９１
表面が滑らかな精度の良いものが切削可能と−なる。実
施例１〜６はＫｅｖｌａｒ■パルプと一グラファイトの
併用においてパルプの充填量を変えて、その影響を調べ
た。いずれも極めてすぐれた性能を示し、とくに機械的
性質より摩擦、摩耗特性と機械加工性が良好な点がきわ
立っている。なおパルプの３０重量％以上の充填につい
ても検討したが、パルプ充填量が増すほど成形が困難と
なシ、内部にボイドを含みやすく、均一で緻密な成形物
が得られず、パルプの充填量は最大３０重量％が限界で
ある。実施例４〜７はいずれもパルプ充填量を２０重量
％に定め。
グラフアイ１するいはＰＴＦＦ、の添加量を変えて。
併用したものである。いずれも摺動特性０機械加工性が
ハイレベルである。ＰＴＦＦ！を併用したものはよく滑
るようになシ、摩擦係数がもつとも小さくなり、逆にグ
ラファイトを併用したものは摩耗量が極めて小さくなる
傾向を示す。
ハイレベルである。ＰＴＦＦ！を併用したものはよく滑
るようになシ、摩擦係数がもつとも小さくなり、逆にグ
ラファイトを併用したものは摩耗量が極めて小さくなる
傾向を示す。
比較例１〜８
実施例１．〜７と同様に、ポリイミドとしてＫｅｒｉｍ
ｌ” １０００を、芳香族ポリアミド繊維としてＫｅｖ
ｌａｒ■パルプを使用した。また各原料の混合。
ｌ” １０００を、芳香族ポリアミド繊維としてＫｅｖ
ｌａｒ■パルプを使用した。また各原料の混合。
成形、測定サンプルの調製は実施例１〜７と同じである
。各比較例の物性測定結果を表２に示す。
。各比較例の物性測定結果を表２に示す。
比較例１は充填材を加えず、ポリイミド単独の性質を示
す。比較例２〜４はに＋９Ｖｌａｒ”パルプのみをそれ
ぞれ１０，２０．３０重重量光填した場合であり、実施
例１〜７に比較して摺動性１機械加工性がかなり劣って
いる。比較例５はグラファイトのみを２０重量％、比較
例６．７ではＰＴＦＥのみをそれぞれ１５．３０重量％
添加したものである。
す。比較例２〜４はに＋９Ｖｌａｒ”パルプのみをそれ
ぞれ１０，２０．３０重重量光填した場合であり、実施
例１〜７に比較して摺動性１機械加工性がかなり劣って
いる。比較例５はグラファイトのみを２０重量％、比較
例６．７ではＰＴＦＥのみをそれぞれ１５．３０重量％
添加したものである。
いずれも曲げ強さ１弾性率が低く、また機械加工性も悪
い。ただし摺動特性に関してはかなり良く。
い。ただし摺動特性に関してはかなり良く。
比較例５の耐摩耗性は良好である。比較例８はパルプ６
０重量％とグラファイト４０重量％を配合したものであ
るが９機械的強さが著しく低下しており、また機械加工
性も不十分である。
０重量％とグラファイト４０重量％を配合したものであ
るが９機械的強さが著しく低下しており、また機械加工
性も不十分である。
実施例８および比較例９．１０
ポリイミドとして無水トリメリット酸と４．４’ −ジ
アミノジフェニルメタンおよび無水ナジック酸を原料に
使用して合成したプレポリマーを実施例８および比較例
９．１０において使用した。実施例８ テハＫｅｖｌａ
ｒ” ２９ （７） ６ ｍｍ 長（Ｄ短繊維２０．グ
ラファイト２０重量％を充填した。これに対し比較例９
ではポリイミド単独のサンプルであシ、比較例１０では
グラファイトのみを２５重量％添加している。各原料の
配合方法は実施例１〜７と同じであるが、成形方法は圧
縮成形により圧力３００ｋｇ／ｃＩ１１２．３３０℃、
６０分間加熱して実施例１〜７と同じサイズの板および
丸棒を成形した。
アミノジフェニルメタンおよび無水ナジック酸を原料に
使用して合成したプレポリマーを実施例８および比較例
９．１０において使用した。実施例８ テハＫｅｖｌａ
ｒ” ２９ （７） ６ ｍｍ 長（Ｄ短繊維２０．グ
ラファイト２０重量％を充填した。これに対し比較例９
ではポリイミド単独のサンプルであシ、比較例１０では
グラファイトのみを２５重量％添加している。各原料の
配合方法は実施例１〜７と同じであるが、成形方法は圧
縮成形により圧力３００ｋｇ／ｃＩ１１２．３３０℃、
６０分間加熱して実施例１〜７と同じサイズの板および
丸棒を成形した。
、２６０℃で２日間ポストキュア処理してから測定用サ
ンプルに切削し、使用した。測定結果を表３に示す。な
おＫｅｖ’ｌａｒ■の繊維長が１５ｍｍ以上の長いもの
では原料混合に際し繊維同志がからみ合い。
ンプルに切削し、使用した。測定結果を表３に示す。な
おＫｅｖ’ｌａｒ■の繊維長が１５ｍｍ以上の長いもの
では原料混合に際し繊維同志がからみ合い。
全体に均一分散せしめるこ七が不可能となシ、良好な成
形物を得ることはできなかった。−均一分散が可能な繊
維長は１５ｍｍが限界である。比較例９゜１０に対して
２実施例８ではＫｅｖユａｒＯ短繊維とグラファイトの
併用効果が著しく９曲げ性質が良好でアシ、とくに耐摩
耗性１機械加工性に関し極めてすぐれた性能を保持して
いる。
形物を得ることはできなかった。−均一分散が可能な繊
維長は１５ｍｍが限界である。比較例９゜１０に対して
２実施例８ではＫｅｖユａｒＯ短繊維とグラファイトの
併用効果が著しく９曲げ性質が良好でアシ、とくに耐摩
耗性１機械加工性に関し極めてすぐれた性能を保持して
いる。
Claims (1)
- −（１） ポリイミド樹脂服６５〜８５重量％、平均
長１〜１５ｍｍの芳香族ポリアミド繊維とグラファ維は
全組成物に対して５〜３０重量％）驚含む摺動材用組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19769582A JPS5989824A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 摺動材用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19769582A JPS5989824A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 摺動材用組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5989824A true JPS5989824A (ja) | 1984-05-24 |
Family
ID=16378813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19769582A Pending JPS5989824A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 摺動材用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5989824A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS62146944A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-06-30 | Taiho Kogyo Co Ltd | 摺動材料 |
| JPS62252455A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-04 | Yobea Rulon Kogyo Kk | ポリアミドビスマレイミド樹脂組成物 |
| JPS6387323U (ja) * | 1986-11-27 | 1988-06-07 | ||
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-
1982
- 1982-11-12 JP JP19769582A patent/JPS5989824A/ja active Pending
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