JPS6397663A - 芳香族ポリスルホン樹脂用摺動材組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は芳香族ポリスルボン樹脂を基材とする摺動材と
して優れた特性を有する樹脂組成物に関するものである
。

〔従来の技術〕

芳香族ポリスルホン樹脂は機械的、化学的および熱的性
質に優れたエンジニアリングプラスチックであり、さら
に耐摩耗性も優れており、各種摺動材への適用が期待さ
れている。

しかし、芳香族ポリスルホン樹脂単独では摩擦係数が高
い為、そのまま摺動材として使用することは出来ない。

この為、摺動材として利用するために、四フッ化エチレ
ン樹脂（ＰＴＦＥ）などの低摩擦係数を有する樹脂を併
用して、摩擦係数を下げる試みがなされている。しかし
、反面、摩擦係数の低下に伴い、耐摩耗性が悪くなり、
摺動材としてＦｊ擦係数が低く、しかも耐摩耗性が良好
な摺動材用組成物を得ることは困難であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、耐摩耗性に優れ、且つＰｊ擦係数の低
い、摺動材組成物を提供すること、さらには成形材とし
た時、成形収縮率が小さく、高精度を要求する各種精密
用摺動材として利用できる各種摺動材組成物を提供する
ことである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは前記目的を達成する為に種々検討した結果
、芳香・族ポリスルホン樹脂にフッ素樹脂とセラミック
ファイバーを併用することにより、本発明を完成するに
至った。すなわち本発明は、芳香族ポリスルホン樹脂１
０帽１部、フッ素樹脂３〜６０重量部およびセラミック
ファイバー３〜６０重量部よりなる芳香族ポリスルホン
樹脂用摺動材組成物である。

本発明に用いる芳香族ポリスルホン樹脂は、アリーレン
結合（芳香族結合）、エーテル結合およびスルホン結合
を結合単位とする線状重合体であり、例えば決起の様な
構造式からなるものが知られている０決起構造式に於い
て、「−φ−」はパラフェニレン基である。

（１）　（−０−φ−５Ｏ□−φ→ｎ ＣＨ。

ＣＩ＋。

（３）←−φ−ｓｏ、−φ−０−φ−０−φ→ｎ（５）
（−Ｏ−φ−ｓｏ、−φ−０−φ−φ→ｎ（６）イーφ
−５ｏｔ−φ−φ−ｓｏ、−φ−０−φ→ｎ（７）　Ｃ
−ｏ−φ−ｓｏ、−φ−０−φ−ＣＨ２−φ十これらの
芳香族ポリスルホンは、例えば特公昭４０−１００６７
号公報、特公昭４２−７７９９号公報、および特公昭４
７−６１７号公報などに記載された方法によって容易に
製造することができ、少なくともこれらの１種または２
種以上の混合物が用いられる。市販されているものでは
、（１）のものではＩＣ１社製（７）　ＰＥＳ　（商品
名）、　（２）ノもノテはＵＣＣ社製のＵｄｅｌ（商品
名）などがある。

本発明で芳香族ポリスルポンと併用されるフッ素樹脂と
は分子中にフン素原子（Ｆ）を含存する合成高分子のこ
とであり、一般に他の合成樹脂と比較して耐熱性、耐薬
品性、！気的特性（特に高周波特性）に優れ、また特有
の低摩擦特性、非粘着性をそなえている０例えば代表的
な例として次の様な示性構造式からなるものが挙げられ
、少なくともこれらの１種または２種以上の混合物が用
いられる。

（１）←ｃｐｇｃｐｚ→ｎ：ポリテトラフルオロエチレ
ン（ＰＴＦＥ） （２）　　（−ｃＦｚｃＦｚｃＦ（Ｃｈ）ＣＦｚ→ｎ：
四フッ化エチレンー六フフ゛化プロピレン共 重合樹脂（Ｆ　Ｅ　Ｐ） （３）　　ｅ（ＣＦ＊ＣＦｚ）ｍ−（ＣＦ（ＯＲ］ＣＰ
＊）Ｉｎ　：四フッ化エチレンーパーフロロアルキ ルビニルエーテル共ｍ合ｍ 脂（ＰＦＡ） （但し、Ｒはフン化アルキル 基Ｃ，Ｆい、、を示す。） （４）　［−ＣＦＩＣＦｚ−ＣＦ（Ｃｈ）Ｃｈ−ＣＰ（
ＯＲ）ＣＦ２−１　ｎ　：四フッ化エチレン−へキサフ
ル オロプロピレンーパーフル オロアルキルビニルエーテ ル共重合樹脂（Ｅ　Ｐ　Ｅ） （但し、Ｒはフッ化アルキル 基Ｃ，Ｆｔ、、、、を示す。） （５）　（−Ｃｏ、ｃｏｚＣＦｚＣＦｚ−）ｎ　：四フ
ッ化エチレンーエチレン共重合樹脂（ＥＴ ＦＥ） （６）　（−ＣＨｚＣＨｚＣＦＣＪＣＦｚ−）ｎ　：三
フッ化塩化エチレン樹脂（ＥＣＴＦＥ） （７）　（−ＣＦｔＣ）Ｉｔ−）ｎ　　：フン化ビニリ
デン樹脂（ＰＶＤＦ） （８）　（−ＣＦＣＪＣＦｚ−）ｎ　：ポリクロロトリ
フルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ） （９）　（−ＣＨｚＣＩＩＦ−）ｎ　　：ポリビニルフ
ルオライド（ＰＶＦ） 上記したフッ素樹脂の中でも完全にフッ素化されている
四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）は、これらの性質が
特に優れ、本発明では最も好ましく用いられる０本発明
に於けるこれらフッ素樹脂の添加量は、前記した芳香族
ポリスルホン樹脂１００重量部に対し３〜６０重量部の
範囲である。フッ素樹脂の添加量が３重量部より少ない
場合は、得られる樹脂組成物の摩擦係数の改良効果が小
さく、好ましくない、またフッ素樹脂の添加量が６０重
量部より多い場合には、逆に耐摩耗性が低下するため好
ましくない。

また本発明で併用されるセラミックファイバーとはアル
ミナ（Ａｌ□０．）−シリカ（ＳｉＯ□）系ガラス質繊
維であり、アルミナ、シリカを主成分とする原料を溶融
し、蒸気あるいは空気の高速気流を利用して吹きつける
ブローイング法２回転円盤の遠心力を利用するスピニン
グ法９毛細管機構を応用したＥＦＧ法等により製造され
る。代表的なものとして、セラミックファイバーの原料
組成重量比（Ａ１゜０３：５ｉＯｚ）が５０Ｘ：５０に
ノ標準タイプ、　６０ｇ：４０ｙ、　ノ高温タイプ、９
５χ：５χの超高温クイブなどがあげられる。

本発明に於けるセラミックファイバーの添加量は前記し
た芳香族ポリスルホン樹脂１００重量部に対し３〜６０
重量部の範囲である。セラミックファイバーの添加量が
３重量部より少ない場合は、得られる樹脂組成物の耐摩
耗性の改良効果が小さくなり好ましくない、またセラミ
ックファイバーの添加量が６０重覆部より多い場合には
、樹脂組成物の成形加工性が悪くなり好ましくない。

また、樹脂組成物の機械特性、成形加工性の点よりフン
素樹脂とセラミックファイバーの添加量の合計は、芳香
族ポリスルホン樹脂１００重層部に対し１００重量部以
下であることがより好ましい。

本発明による樹脂組成物は、芳香族ポリスルホン樹脂と
フッ素樹脂およびセラミックファイバーが均一に混合さ
れていることが望ましい。

添加混合方法は特に制限されることはなく、［重々の手
段が採用できる０例えば、各々別々に溶融押出機に供給
して混合することもできるし、あらかじめヘンシェルミ
キサー、リボンブレンダー。

タンブラ−などの混合機を利用して予備混合し、更に溶
融混合機に供給することもできる。また、水性媒体や有
機媒体に分散せしめて湿式混合法により混合する方法を
採用することも可能である。

本発明の効果を阻害しない限り、必要に応じ繊維状強化
材（例えば炭素繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊
維２金属繊維など）１粒状強化材（例えば炭酸カルシウ
ム、クレー、クルク、シリカなど）、酸化防止剤、熱安
定剤、紫外線吸収剤、滑剤および離型剤（例えばステア
リン酸、およびその塩、エステル、ハーフェステル、ス
テアリルアルコール、ステアラミドなど）５染料（例え
ば：、トロシンなど）、並びに顔料（例えば硫化カドミ
ウム、フタロシアニン、カーボンブランクなど）の他、
他の熱可塑性樹脂（例えばポリアミド、ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド
、ＰＥＴ、ＰＢＴ、　　ポリアセタール、ポリエーテル
ケトンなど）、熱硬化性樹脂（例えばフェノール樹脂、
エポキシ樹脂。

シリコン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂
など）を併用してもよい。

上記した本発明の樹脂組成物は、射出成形法。

押出成形法５圧縮成形法等の成形法により、所定の成形
品に成形することができる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を説明する。

実施例１〜８ 芳香族ポリスルホン樹脂粉末としてＴＣ１社製ＰＥ５４
１０ＱＣ；（商品名）、フッ素樹脂粉末として三片フロ
ロケミカル社製四フフ化エチレン樹脂テフロンＰＬＰ−
’１０（商品名）、セラミックファイバーとしてイビデ
ン社製イビウールＣＰ−Ｕ（商品名）を、それぞれ表−
１に記載の組成でトライブレンドした後、４０ｍｒａ径
押出機（押出温度３１０〜３４０℃）で溶融混練しなが
ら押出す操作を行って均一配合ペレットを得た。

次に上記の均一配合ペレットを通常の射出成形機を用い
てシリンダ一温度３６０℃および金型温度１５０℃の温
度条件で成形試験片を作成し、摺動特性として摩擦係数
及び摩耗係数を、さらに成形収縮率を測定し、表−１の
結果をえた。

尚、ＰＪ擦係数は相手材をステンレススチールとし、面
圧１０ｋｇ／ｃｍ２．速度６ｍ／ａ＋ｉｎの条件で松原
式間１！５！試験機を用い室温で測定し、摩耗係数は面
圧５ｋｇ／ｃｍ２　、速度１００ｍ／ｗｉｎの条件で円
筒式摩耗試験機を用い、室温で測定した。

また、成形収縮率は１５ｔａＩｍ　＊　１５ｒａｔｍ　
＊　２１Ｉｔａの平板を成形し、溶融体の流れ方向をＭ
Ｏ（Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）　、直角方
向をＴＤＣＴｒａｎｓｖｅｒｓｅ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ
）で示し、各測定値を求めた。

実施例９ 芳香族ポリスルホン樹脂としてＵＣＣ社製Ｕｄｅｌ　　
Ｐ−１７００（商品名）、フッ素樹脂粉末として三井フ
ロロケミカル社製四フフ化エチレン樹脂テフロンＰＬＰ
−１０（商品名）、セラミックファイバーとしてイビデ
ン社製イビウールＣＰ−Ｕ（商品名）を、それぞれ表−
■に記載の組成で実施例１〜８と同様の試験をした。結
果を表−１に示す。

比較例−１〜７ 樹脂組成物の組成を表−１に示す様に変更した以外は、
実施例１〜８と同様の試験をした。結果を表−１に示す
。

比較例−８ 樹脂組成物の組成を表−１に示す様に変更した以外は、
実施例９と同様の試験をした。結果を表−１に示す。

表−１より本発明による樹脂組成物は摩擦係数及び摩耗
係数共に小さく、さらに成形収縮率も小さく摺動材とし
て極めて優れた組成物である。

〔発明の効果〕

本発明による摺動材組成物は、摺動特性及び成形収縮率
が大幅に改善されており、高精度が要求される各種の摺
動材として有用である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）芳香族ポリスルホン樹脂１００重量部、フッ素樹
   脂３〜６０重量部およびセラミックファイバー３〜６０
   重量部よりなる芳香族ポリスルホン樹脂用摺動材組成物
2. （２）芳香族ポリスルホン樹脂が、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされるくり返し単位を有する特許請求の範囲第１
   項記載の組成物。
3. （３）芳香族ポリスルホン樹脂が、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされるくり返し単位を有する特許請求の範囲第１
   項記載の組成物。