JPS6011948B2 - 摺動材組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は摺動村組成物に関するものである。

詳しくは、自動車のドアーチェツクシュー用等として好
適な熱可塑性樹脂系の摺動材組成物に関するものである
。自動車ドアーは安全対策上、風等の力によって勝手に
開閉しないようにドアーチェツクが取付けられるように
なった。

ドアーチエツクは、ドアー側に取付けられた金属製のレ
バーと、自動車本体側に取付けられ、上記しバーを両側
より挟んでドアーの開閉を制止するシューとからなって
いる。上記シューの材料としては、暁結金属が知られて
いるが、ドアーの開閉がスムーズでない、レバーの損耗
が大きい、価格が高い等の欠点があった。本発明者らは
、上記ドアーチェックシューの改善につき種々検討を行
なった結果、シューの材料として、望ましい性質として
は摩擦係数が０．４５〜０．０曲げ弾性率が１００００
〜４００００ｋ９′めであり、シュ一目身の摩耗が少な
いと共に相手材料を摩耗させないこと、および断面３．
８側×１５側、長さ２２側のテストピースを平らに置き
、その中央に荷重をかけた場合１００ｋ９の荷重によっ
ても破損しない破壊強度を有することが要求されること
を知得し、これらの要求を満足する沼勤材組成物を得る
べく鋭意研究を重ねた結果、特定の組成の熱可塑性樹脂
組成物がすぐれた性質を有することを見出し本発明に到
達した。

すなわち、本発明は適度の摩擦係数とすぐれた強度およ
び耐摩耗性を有する摺動材組成物を提供することを目的
とするものであり、その要旨とするところは、‘ａ｝
摩擦係数が０．０５〜０．０曲げ弾性率が１５０００〜
３５０００ｋ９／仇の熱可塑性樹脂、（以下、この‘ａ
｝成分を単に熱可塑性樹脂と略称する）‘ｂ｝ ポリエ
ステルポリエーテルエラストマーまたは／およびエチレ
ン系共重合ゴム、（以下この‘ｂー成分をゴム成分と略
称する）‘ｃ’ケイ酸カルシウム を配合してなる沼動材組成物に存する。

以下「本発明を詳細に説明する。

本発明で使用する熱可塑性樹脂は、摩擦係数が０．０５
〜０．６であり、曲げ弾性率が１５０００〜３５０００
ｋ９／めである必要がある。

本発明の組成物は「熱可塑性樹脂、ゴム成分およびケイ
酸カルシウムを配合することによって、曲げ弾性率や強
度等の機械的性質を低下させることなく摩擦係数を向上
させることを意図したものであるが、熱可塑性樹脂の摩
擦係数が０．０５よりも４・さし、と、ゴム成分および
ケイ酸カルシウムを配合しても実用的な摩擦係数を有す
る組成物が得られない。

好ましくは、摩擦係数が０．１以上のものを用いるのが
よい。熱可塑性樹脂の摩擦係数が大きいことは、０．６
をこえない限り摺動材として不都合はないが、大きい摩
擦係数を有する樹脂は、成形温度が高い等加工が容易で
ないとか、高価で特殊なものである等一般的ではない。

通常摩擦係数が０．４以下、好ましくは０．沙〆下の熱
可塑性樹脂を用いるのが得策である。また、曲げ弾性率
は、熱可塑性樹脂にゴム成分を配合することによって低
下する傾向があるので、熱可塑性樹脂の曲げ弾性率とし
ては１５０００〜３５０００ｋ９′めである必要があり
、好ましくは２２０００〜２８０００ｋ９／地がよい。

熱可塑性樹脂の曲げ弾性率があまりに低いと得られる組
成物も曲げ弾性率が低く、実用的なものが得られない。
逆に熱可塑性樹脂の曲げ弾性率があまりに高いと、ゴム
成分を添加しても好ましい曲げ弾性率にならない。この
ような熱可塑性樹脂としては、芳香族二塩基酸とジオー
ルとを重縮合させて得られるポリエチレンテレフタレー
ト、ポリプロピレンテレフタレート、、ポリブチレンテ
レフタレート、ポリへキサメチレンテレフタレート、ポ
リエチレンイソブタレート、ポリブチレンソフタレート
、ポリへキサメチレンイソフタレート、ポリエチレンナ
フタレートのようなポリエステル、これらを主体とする
共重合物、これらの混合物等の飽和ポリエステル系樹脂
、ジアミンとジカルボン酸とを重縮合させて得られるナ
イロン６０ ナイロン６・１０、ナイロン６・１２のよ
うなポリアミド「 ラクタムの関環重合で得られるナイ
ロン６、ナイロン１２のようなポリアミド、これらを主
体とする共重合物、これらの混合物等のポリアミド系樹
脂、アルデヒド類またはアルキレンオキシドを重合させ
て得られるポリホルムアルデヒド、ポリアセトアルデヒ
ド、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドの
ようなポリアセタール系樹脂等があげられる。これら熱
可塑性樹脂のうちでは成形性の点からポリブチレンテレ
フタレート、ナイロン６およびナイロン６６が好ましい
。

熱可塑性樹脂の使用量は、組成物全量に対して１５〜５
の重量％、好ましくは２０〜４５重量％である。

あまりに少ないと得られる組成物の曲げ弾性率が低くな
り、実用的でなくなる。逆にあまりもこ多いと摩擦係数
が小さくなるため好ましくない。本発明で使用するゴム
成分は、ポリエステルポリヱーテルエラストマーまたは
／およびエチレン系共重合ゴムである。ポリエステルポ
リエーテルエラストマーとは、テレフタル酸、ナフタリ
ンジカルボン酸のような芳香族二塩基酸と、テトラメチ
レングリコール、へキサメチレングリコールのような低
分子量グリコール、およびポリオキシエチレングリコー
ル、ボリオキシテトラメチレングリコールのような平均
分子量５００以上のポリオキシアルキレングリコールの
３者からなるブロック共重合体である。

このようなポリエステルポリエーテルエラストマーとし
ては、デュポン社製商品名／・ィトレル、東洋紡績社商
品名ベルプレン等として市販されているものが使用でき
る。また、エチレン系共重合ゴムとしては、エチレンプ
ロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレンプロピレンターポリ
マ−系ゴム（ＥＰＤＭ）、エチレンブタジェンゴム等が
あげられ、エチレン成分が１０〜７の重量％、好ましく
は１５〜５の重量％のものを使用するのがよい。

これらエチレン系共重合ゴムは更には・Ｂ−不飽和カル
ボン酸、そのェステル、その金属塩あるいは１・４−へ
キサジヱンやシクロオクタジエンのようなジェン類等を
含有していてもよい。

このようなエチレン系共重合ゴムとしては、日本合成ゴ
ム社商品名ＪＳＲＥＰ、三井石油化学社商品名Ｍｉｔｓ
ｕｉ（ミッィ）ＥＰＴ、住友化学社商品名ＥＳＰＲＥＮ
Ｅ（ェスプレン）等として市販されているものが使用で
きる。ゴム成分の使用量は、組成物全量に対して１０〜
４の重量％、好ましくは１５〜３５重量％である。

あまりに少ないと得られる組成物は剛性が大きすぎ摩擦
係数が小さい。逆にあまりに多いと曲げ弾性率が低下す
るようになるので好ましくない。ケイ酸カルシウムとは
、酸化カルシウムと二酸化ケイ素とが結合した組成の化
合物であって具体的にはメタケィ酸カルシウム（ケイ酸
一石灰）、オルトケィ酸カルシウム（ケイ酸二石灰）ケ
イ酸三石灰などがあげられるが、好ましくは主成分がＣ
ａＳｉ０３であるメタケィ酸カルシウムが使用される。

メタケィ酸カルシウムは、ウオラストナィトまたは畦灰
石として天然に産出する。本発明に使用するには、これ
らの鉱石を粉砕したもの、特に１〜１００仏程度の平均
粒径に分級したものが好ましい。ケイ酸カルシウムの使
用量は、組成物全量に対し３０〜５の重量％、好ましく
は３５〜４５重量％である。あまりに少ないと得られる
組成物は摩擦係数が小さく、あまりに多いと組成物の強
度が小さくなって使用中に破損するおそれがあり好まし
くない。本発明の組成物には、上記３成分の他に更に補
強剤、充填剤、安定剤、滑剤、核剤、雛燃剤梁瀬料等の
添加剤を含有させることができる。

例えば、ビスフェノールＡ型ェポキシ樹脂、ノボラック
型ェポキシ樹脂、トリェポキシイソシアヌレート、Ｎ・
Ｎージグリシル−○−トルイジンのようなポリェポキシ
化合物、２・６ートリレンジイソシアネート、４・４ー
ジフエニルメタンジイソシアネート、ポリフエニルイソ
シアネートのようなポリィソシアネート化合物、ｙ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、シーグリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン、８一（３・４ーエポキシシ
クロヘキシル）エチルトリメトキシシランのようなシラ
ン系化合物、ピロメリット酸無水物、ナフタリンテトラ
カルボン酸無水物のようなカルボン酸無水物、エチレン
とグリシジルメタクリレートと酢酸ビニルとからなるエ
チレン系共重合物等を添加すると、組成物中の各成分間
の接着性が改良され、摺動材として使用する場合の表面
剥離が防止でき、強度向上にも効果がある。

これら添加物は組成物全量に対して０．０３〜１５重量
％の範囲で使用するのがよい。また、アスベストを添加
するときは、強度、耐摩耗性を損うことなく摩擦係数を
向上させる効果があり、組成物全量に対して０．０５〜
１．０重量％添加するのが好ましい。

その他、テフロン粉末、グラフアィト、二硫化モリブデ
ン、炭素繊維、シリコンオイル、鉱物油、高分子量ポリ
エチレン等は摩擦係数を安定化させる効果がある。

本発明の組成物の調製は周知の方法によって行なうこと
ができる。

例えば、上記各成分をタンブラー等を用いてドライブレ
ンドし、押出機内で溶融混練して押出した後べレット状
に切断する方法等が採用できる。摺動材の製造は、上記
のようにして調製したべレットを射出成形または押出成
形等の通常の成形方法によって行なうことができる。

本発明の摺動材組成物は、適度の摩擦係数および曲げ弾
性率を有し、強度も充分であり、自身の摩耗、相手材の
摩耗共に少なく、調製、成形も容易でしかも安価である
ので、各種酒動部村として極めて有用である。

以下、実施例によって本発明を更に具体的に説明するが
、本発明はその要旨をこえない限り以下の実施例に限定
されるものではない。

なお、実施例中の物性の測定は次の方法によって行なつ
た。

摩擦係数： 内径２０側、外径２５．６肋、長さ１５側の中空円筒を
試験片とし、これと同一形状の炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）片を
相手材として用い、これらの藤方向に直角の断面を対向
させて鈴木式摩擦摩耗試験機により、荷重２ｋｇ／の、
速度７比肋／分で摺動させ、そのときの摩擦係数を測定
した。

自己摩耗量： 上記試験を３時間継続し、試験前後の試験片の長さをマ
イクロメーターで測定し、その差を自己摩耗量とした。

相手材の損傷：上記試験（３時間継続）後の相手材の超
動面を肉眼観察して損傷の有無を判定した。

曲げ弾性率および曲げ強度： ＡＳＴＭＤ−７９０に従って測定した。

破壊強度： 断面３．８側×１５肋、長さ２２肋のテストピースをゴ
ム板上に平らに置き、その中央部にテンシロンにて２柳
／分の速さ（加圧拾具の降下スピード）で荷重をかけ、
テストピースの破壊する荷重を測定した。

実施例中「％」は「重量％」を示す。

実施例１〜３および比較例１〜３ 下記第１表に示す割合でポリエステル樹脂（摩擦係数０
．２４曲げ弾性率２４５００）、ポリエステルポリエー
テルェラストマーおよびメタケイ酸カルシウム、または
これに更にＮ・Ｎージグリシジルトルイジンを加えタン
ブラーに仕込んで混合し、スクリュー押出機を用いて溶
融押出ししてべレツト化した。

このべレツトを射出成形機を用いて、上記摩擦、摩耗試
験片、破壊強度試験片および曲げ弾性率、強度試験片を
成形し、上記試験法によって各物性の測定を行なった。

結果を第２表に示す。なお比較のためポリエステル樹脂
のみ、およびポリエステル樹脂とポリエステルポリェー
テルェラストマーまたはメタケィ酸カルシウムとの配合
物の例を併記する。第 １ 表 ただし、第１表中 ＰＢＴは三菱化成社製ポリブチレンテレフタレート、ノ
／ゞドウール５００８ＰＥＴはダイヤホイル社製ポリエ
チレンテレフタレートポリエステルポリエーテルヱラス
トマ−は東洋紡績社製ベルプレンＰ４０日メタケィ酸カ
ルシウムはインターベィス社製ゥオラストナイトＰ−１
である。

第 ２ 表 実施例４〜７および比較例４〜６ 下記第３表に示す割合でポリアミド樹脂、ゴム成分、メ
タケィ酸カルシウムおよび添加剤を配合し、上記実施例
におけると同様にして成形を行ない、成形品の試験を行
なった。

結果を下記第４表に示す。なお、比較のためポリアミド
樹脂のみ、およびポリアミド樹脂とゴム成分またはメタ
ケィ酸カルシウムとの配合物の例を併記する。

第 ３ 表 ただし第３表中 ポリアミド樹脂は三菱化成社製ナイロン６、ノ／ゞミッ
ド１０２０エチレン系共重合ゴムは日本合成ゴム社製エ
チレンブロピレンラ／ゞ一ＥＰ−０７Ｐエチレン、グリ
シジルメタクリレート、酢ビ共重合体は住友化学社製、
住友ボンドファースト波カーボンファイバーは呉羽化学
社製ＣＳ−０１である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （ａ） 摩擦係数が０．０５〜０．６、曲げ弾性率
   が１５０００〜３５０００ｋｇ／ｃｍ＾２の熱可塑性樹
   脂（ｂ） ポリエステルポリエーテルエラストマーまた
   は／およびエチレン系共重合ゴム（ｃ） ケイ酸カルシ
   ウムを配合してなる摺動材組成物。 ２ 上記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）成分の量が組成物
   全量に対して（ａ） １５〜５０重量％、 （ｂ） １０〜４０重量％、および （ｃ） ３０〜５０重量％ である特許請求の範囲第１項記載の摺動材組成物。 ３ 上記（ａ）成分が、飽和ポリエステル系樹脂である
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の摺動材組成物
   。 ４ 上記（ａ）成分が、ポリアミド系樹脂である特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の摺動材組成物。 ５ 上記（ａ）成分が、ポリアセタール系樹脂である特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の摺動材組成物。