WO2015046630A1 - 摺動部材用樹脂組成物 - Google Patents

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WO2015046630A1
WO2015046630A1 PCT/JP2014/076639 JP2014076639W WO2015046630A1 WO 2015046630 A1 WO2015046630 A1 WO 2015046630A1 JP 2014076639 W JP2014076639 W JP 2014076639W WO 2015046630 A1 WO2015046630 A1 WO 2015046630A1
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group
resin composition
repeating unit
mass
parts
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英浩 古▲高▼
寛和 松井
光男 前田
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住友化学株式会社
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    • C10M2209/00Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/103Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups

Definitions

  • the present invention relates to a resin composition for a sliding member.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-182872 discloses 0 to 150 parts by weight of a crystalline resin having a melting point of 200 ° C. or more with respect to 100 parts by weight of an amorphous resin having a glass transition temperature of 140 ° C. or more.
  • a resin composition for a sliding member containing 5 to 100 parts by mass of flaky graphite having an average particle diameter of 5 to 100 ⁇ m is described.
  • An object of the present invention is to provide a resin composition for a sliding member that is excellent in wear resistance, has a lower molding shrinkage rate, and is less likely to damage a mating material.
  • the present application relates to the following inventions.
  • the sliding member resin composition is 5 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the amorphous resin.
  • the resin composition for a sliding member of the present invention includes an amorphous resin, scaly graphite, and carbon fiber.
  • the amorphous resin include polysulfone, polycarbonate, polyimide, polyarylate, and polyarylene ether, and two or more of them may be used. Of these, polysulfone is preferred.
  • the amorphous resin preferably has a glass transition temperature of 140 ° C. or higher from the viewpoint of improving heat resistance. This glass transition temperature is a midpoint glass transition temperature obtained by differential scanning calorimetry (DSC) according to JIS K7121: 1987.
  • Polysulfone typically has a divalent aromatic group (residue obtained by removing two hydrogen atoms bonded to the aromatic ring from an aromatic compound), a sulfonyl group (—SO 2 —), an oxygen atom, Is a resin having a repeating unit containing
  • the polysulfone preferably has a repeating unit represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (1)”) from the viewpoint of improving heat resistance and chemical resistance,
  • a repeating unit represented by the following formula (2) hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (2)”
  • a repeating unit represented by the following formula (3) hereinafter referred to as “repeating unit (3)”. It may have one or more other repeating units.
  • -Ph 1 -SO 2 -Ph 2 -O- (Ph 1 and Ph 2 each independently represent a phenylene group.
  • the hydrogen atoms in the phenylene group may each independently be substituted with an alkyl group, an aryl group, or a halogen atom.)
  • -Ph 3 -R-Ph 4 -O- (Ph 3 and Ph 4 each independently represents a phenylene group.
  • the hydrogen atoms in the phenylene group may each independently be substituted with an alkyl group, an aryl group, or a halogen atom.
  • R represents an alkylidene.
  • n -O- (Ph 5 represents a phenylene group.
  • the hydrogen atoms in the phenylene group may be each independently substituted with an alkyl group, an aryl group, or a halogen atom.
  • N represents an integer of 1 to 3.
  • n is 2 or more, a plurality of Ph 5 may be the same or different from each other.
  • the phenylene group represented by any of Ph 1 to Ph 5 may be a p-phenylene group, an m-phenylene group, or an o-phenylene group.
  • -A phenylene group is preferred.
  • alkyl group that the phenylene group may have examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, n- Examples thereof include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms such as hexyl group, 2-ethylhexyl group, n-octyl group and n-decyl group.
  • Examples of the aryl group that the phenylene group may have include a phenyl group, an o-tolyl group, an m-tolyl group, a p-tolyl group, a 1-naphthyl group, and a 2-naphthyl group. Of the aryl group. When the phenylene group has a substituent, the number of the substituent is usually 2 or less, preferably 1 or less.
  • Examples of the alkylidene group represented by R include alkylidene groups having 1 to 5 carbon atoms such as a methylene group, an ethylidene group, an isopropylidene group, and a 1-butylidene group.
  • the polysulfone preferably has the repeating unit (1) of 50 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, based on the total of all repeating units, and substantially only the repeating unit (1) as the repeating unit. It is further preferable to have The polysulfone may have two or more kinds of repeating units (1) to (3) each independently.
  • Polysulfone can be produced by polycondensation of a dihalogenosulfone compound and a dihydroxy compound corresponding to the repeating unit.
  • the resin having the repeating unit (1) uses a compound represented by the following formula (4) as the dihalogenosulfone compound (hereinafter sometimes referred to as “compound (4)”) and the following formula (5) as the dihydroxy compound.
  • the resin having the repeating unit (1) and the repeating unit (2) uses the compound (4) as the dihalogenosulfone compound and the compound represented by the following formula (6) as the dihydroxy compound (hereinafter referred to as “compound (6)”. Can be manufactured by using ".”
  • the resin having the repeating unit (1) and the repeating unit (3) uses the compound (4) as the dihalogenosulfone compound and the compound represented by the following formula (7) as the dihydroxy compound (hereinafter referred to as “compound (7)”. Can be manufactured by using ".”
  • (4) X 1 -Ph 1 -SO 2 -Ph 2 -X 2 (X 1 and X 2 each independently represent a halogen atom.
  • Ph 1 and Ph 2 are as defined above.) (5) HO—Ph 1 —SO 2 —Ph 2 —OH (Ph 1 and Ph 2 are as defined above.) (6) HO-Ph 3 -R -Ph 4 -OH (Ph 3 , Ph 4 and R are as defined above.) (7) HO— (Ph 5 ) n —OH (Ph 5 and n are as defined above.)
  • the polycondensation is preferably performed in a solvent using an alkali metal carbonate.
  • the alkali metal carbonate may be an alkali carbonate that is a normal salt, an alkali bicarbonate (an alkali hydrogen carbonate) that is an acidic salt, or a mixture of both.
  • alkali carbonate sodium carbonate or potassium carbonate is preferably used.
  • alkali bicarbonate sodium bicarbonate or potassium bicarbonate is preferably used.
  • the solvent include dimethyl sulfoxide, 1-methyl-2-pyrrolidone, sulfolane (1,1-dioxothyrane), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-diethyl-2-imidazolidinone, dimethyl sulfone.
  • Organic polar solvents such as diethylsulfone, diisopropylsulfone, and diphenylsulfone are preferably used.
  • Polysulfone preferably has a reduced viscosity of 0.25 to 0.60 dl / g.
  • the reduced viscosity should not be small.
  • the reduced viscosity is more preferably 0.30 to 0.55 dl / g in consideration of mechanical strength, chemical resistance, molded article physical properties such as generated gas, and the balance between stability of the molded article physical properties and workability. More preferably, it is 0.35 to 0.55 dl / g.
  • the scaly graphite may be natural scaly graphite, artificial scaly graphite, or two or more thereof.
  • the scaly graphite preferably has a high fixed carbon content. In the flaky graphite, it is preferable that the ash content of silicon oxide or the like is small.
  • the scaly graphite preferably has high crystallinity.
  • the volume average particle size of the flaky graphite is usually 5 to 100 ⁇ m, preferably 5 to 80 ⁇ m, more preferably 5 to 60 ⁇ m.
  • the volume average particle diameter of the flaky graphite can be measured by a laser diffraction scattering method.
  • the number average aspect ratio (number average plate surface diameter (area circle equivalent diameter) / number average plate thickness) of the scale-like graphite is usually 5 to 200, preferably 10 to 100.
  • the number average plate surface diameter and the number average plate thickness of the flaky graphite can be measured by observation with an electron microscope.
  • the content of the scaly graphite in the resin composition is 5 to 40 parts by mass, preferably 10 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the amorphous resin. The greater the content of scaly graphite, the easier it is to improve the slipperiness of the resin composition, and the molding shrinkage rate of the resin composition tends to decrease, but if it is too large, the wear resistance of the resin composition will decrease. easy.
  • the carbon fiber may be PAN-based carbon fiber made from polyacrylonitrile, pitch-based carbon fiber made from coal tar or petroleum pitch, or viscose rayon or cellulose acetate as a raw material.
  • Cellulosic carbon fibers may be used, or vapor-grown carbon fibers using hydrocarbons or the like as raw materials may be used, or two or more of them may be used.
  • the carbon fiber may be a chopped carbon fiber, a milled carbon fiber, or two or more thereof.
  • the number average fiber diameter of the carbon fibers is usually 5 to 20 ⁇ m, preferably 5 to 15 ⁇ m, and the number average aspect ratio (number average fiber length / number average fiber diameter) of the carbon fibers is usually 10 to 200, preferably 20 ⁇ 100.
  • the number average fiber diameter and the number average fiber length of the carbon fibers can be measured by observation with an electron microscope.
  • the carbon fiber is usually broken when blended into the amorphous resin by melt kneading or the like.For example, a long carbon fiber having a number average aspect ratio of 500 or more is used as a raw material, and this is broken at the time of blending. The aspect ratio may be within the above range.
  • the carbon fiber content in the resin composition is 5 to 60 parts by mass, preferably 15 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the amorphous resin. As the carbon fiber content increases, the wear resistance of the resin composition is likely to be improved.
  • the resin composition preferably further contains a liquid crystal polyester from the viewpoint of improving melt fluidity.
  • the liquid crystalline polyester is a liquid crystalline polyester that exhibits liquid crystallinity in a molten state, and is preferably melted at a temperature of 450 ° C. or lower.
  • the liquid crystal polyester may be a liquid crystal polyester amide, a liquid crystal polyester ether, a liquid crystal polyester carbonate, or a liquid crystal polyester imide.
  • the liquid crystal polyester is preferably a wholly aromatic liquid crystal polyester using only an aromatic compound as a raw material monomer.
  • the aromatic hydroxycarboxylic acid, the aromatic dicarboxylic acid, the aromatic diol, the aromatic hydroxyamine, and the aromatic diamine are each independently replaced with a part or all of the polymerizable derivative (hereinafter referred to as “this”).
  • Derivatives may be referred to as “derivatives”.
  • Examples of derivatives of compounds having a carboxyl group such as aromatic hydroxycarboxylic acid and aromatic dicarboxylic acid include compounds (esters) obtained by converting a carboxyl group into an alkoxycarbonyl group or an aryloxycarbonyl group, and a carboxyl group as a haloformyl group. And a compound (acid anhydride) obtained by converting a carboxyl group into an acyloxycarbonyl group.
  • Examples of derivatives of compounds having a hydroxyl group such as aromatic hydroxycarboxylic acids, aromatic diols and aromatic hydroxyamines include compounds (acylated products) obtained by acylating a hydroxyl group and converting it to an acyloxyl group.
  • Examples of derivatives of compounds having an amino group such as aromatic hydroxyamine and aromatic diamine include compounds (acylated products) obtained by acylating an amino group and converting it to an acylamino group.
  • the liquid crystalline polyester preferably has a repeating unit represented by the following formula (A) (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (A)”), and the repeating unit (A) and the following formula (B) A repeating unit represented (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (B)”) and a repeating unit represented by the following formula (C) (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (C)”). It is more preferable to have. (A) —O—Ar 1 —CO— (B) -CO-Ar 2 -CO- (C) -X-Ar 3 -Y- (Ar 1 represents a phenylene group, a naphthylene group, or a biphenylylene group.
  • Ar 2 and Ar 3 each independently represent a phenylene group, a naphthylene group, a biphenylylene group, or a group represented by the following formula (D).
  • X And Y each independently represents an oxygen atom or an imino group (—NH—), and a hydrogen atom in each group represented by Ar 1 , Ar 2 or Ar 3 independently represents a halogen atom, an alkyl group or (It may be substituted with an aryl group.)
  • (D) -Ar 4 -Z-Ar 5 - (Ar 4 and Ar 5 each independently represent a phenylene group or a naphthylene group.
  • the hydrogen atoms in each group represented by Ar 4 and Ar 5 are each independently substituted with a halogen atom, an alkyl group, or an aryl group.
  • Z represents an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, a sulfonyl group or an alkylidene group.
  • halogen atom a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are mentioned.
  • alkyl group examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, 2-ethylhexyl group, Examples thereof include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms such as n-octyl group and n-decyl group.
  • aryl group examples include aryl groups having 6 to 20 carbon atoms such as phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, 1-naphthyl group and 2-naphthyl group.
  • the number of substituents in Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 is each independently usually 2 or less, preferably 1 or less.
  • Ar 4 and Ar 5 are preferably each independently a phenylene group or a naphthylene group.
  • alkylidene group examples include alkylidene groups having 1 to 10 carbon atoms such as a methylene group, an ethylidene group, an isopropylidene group, an n-butylidene group, and a 2-ethylhexylidene group.
  • the repeating unit (A) is a repeating unit derived from a predetermined aromatic hydroxycarboxylic acid.
  • repeating unit (A) a repeating unit in which Ar 1 is a p-phenylene group (a repeating unit derived from p-hydroxybenzoic acid) and a repeating unit in which Ar 1 is a 2,6-naphthylene group (6-hydroxy Preferred is a repeating unit derived from 2-naphthoic acid.
  • the repeating unit (B) is a repeating unit derived from a predetermined aromatic dicarboxylic acid.
  • a repeating unit in which Ar 2 is a 2,6-naphthylene group (a repeating unit derived from 2,6-naphthalenedicarboxylic acid) and a repeating unit in which Ar 2 is a diphenyl ether-4,4′-diyl group (diphenyl) Preferred is a repeating unit derived from ether-4,4′-dicarboxylic acid).
  • the repeating unit (C) is a repeating unit derived from a predetermined aromatic diol, aromatic hydroxylamine or aromatic diamine.
  • Ar 3 is a repeating unit (repeating unit derived from hydroquinone, p-aminophenol or p-phenylenediamine) in which p 3 is a p-phenylene group, and Ar 3 is a 4,4′-biphenylylene group.
  • Certain repeating units are preferred.
  • the content of the repeating unit (A) is usually 30 mol% or more, preferably 30 to 80 mol%, more preferably 40 to 70 mol%, still more preferably 45 to 65 mol, based on the total amount of all repeating units. %.
  • the content of the repeating unit (B) is usually 35 mol% or less, preferably 10 to 35 mol%, more preferably 15 to 30 mol%, still more preferably 17.5 to the total amount of all repeating units. 27.5 mol%.
  • the content of the repeating unit (C) is usually 35 mol% or less, preferably 10 to 35 mol%, more preferably 15 to 30 mol%, still more preferably 17.5 to less than the total amount of all repeating units. 27.5 mol%.
  • total amount of all repeating units is obtained by dividing the mass of each repeating unit constituting the liquid crystal polyester by the formula amount of each repeating unit to obtain the substance amount equivalent amount (mole) of each repeating unit. It is the total value.
  • the content is preferably within the above range in order to prevent the melting temperature, melt viscosity and temperature required for molding from being too high.
  • the ratio between the content of the repeating unit (B) and the content of the repeating unit (C) is represented by [content of repeating unit (B)] / [content of repeating unit (C)] (mol / mol).
  • the liquid crystal polyester may have two or more kinds of repeating units (A) to (C) independently of each other.
  • the liquid crystalline polyester may have a repeating unit other than the repeating units (A) to (C), but the content thereof is usually 10 mol% or less, preferably 5 mol, based on the total amount of all repeating units. % Or less.
  • the liquid crystal polyester has a repeating unit in which X and Y are each an oxygen atom as the repeating unit (C), that is, having a repeating unit derived from a predetermined aromatic diol, the melt viscosity tends to be low. It is more preferable that the repeating unit (C) has only a repeating unit in which X and Y are each an oxygen atom.
  • the liquid crystalline polyester is preferably produced by subjecting a raw material monomer corresponding to the repeating unit to melt polymerization and subjecting the obtained polymer (hereinafter sometimes referred to as “prepolymer”) to solid phase polymerization. Thereby, high molecular weight liquid crystal polyester having high heat resistance, strength and rigidity can be produced with good operability.
  • Melt polymerization may be carried out in the presence of a catalyst.
  • this catalyst include metal compounds such as magnesium acetate, stannous acetate, tetrabutyl titanate, lead acetate, sodium acetate, potassium acetate, and antimony trioxide, And nitrogen-containing heterocyclic compounds such as 4- (dimethylamino) pyridine and 1-methylimidazole, and nitrogen-containing heterocyclic compounds are preferably used.
  • the liquid polyester has a flow initiation temperature of usually 270 ° C. or higher, preferably 270 to 400 ° C., more preferably 280 to 380 ° C. The higher the flow start temperature, the easier it is to improve heat resistance, strength and rigidity.
  • the flow start temperature is preferably within the above range so that the melt temperature, melt viscosity, and temperature required for molding are not too high.
  • the flow start temperature is also called flow temperature or flow temperature, and melts the liquid crystalline polyester using a capillary rheometer while increasing the temperature at a rate of 4 ° C./min under a load of 9.8 MPa (100 kg / cm 2 ).
  • a temperature indicating a viscosity of 4800 Pa ⁇ s (48000 poise) when extruded from a nozzle having an inner diameter of 1 mm and a length of 10 mm which is a measure of the molecular weight of the liquid crystalline polyester (“Naked Liquids”, “Liquid Crystal Polymer” -See “Synthesis / Molding / Application-", CMC Corporation, June 5, 1987, p. 95).
  • the content of the liquid crystal polyester in the resin composition is usually 1 to 100 parts by mass, preferably 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the amorphous resin. The greater the content of the liquid crystal polyester, the easier it is to improve the melt fluidity of the resin composition.
  • the content is determined by molding of the resin composition in the MD (Machine Direction: flow direction during molding) and molding of the resin composition in the TD direction (Transverse Direction: direction perpendicular to the flow direction during molding).
  • the resin composition preferably further contains a plate-like filler other than the scaly graphite from the viewpoint of further improving the slipperiness and reducing the molding shrinkage rate.
  • the plate-like filler is preferably a plate-like inorganic filler, and preferred examples thereof include mica and talc, and two or more of them may be used.
  • the plate-like filler has a volume average particle size of usually 5 to 100 ⁇ m, preferably 5 to 80 ⁇ m, more preferably 5 to 60 ⁇ m.
  • the volume average particle diameter of the plate-like filler can be measured by a laser diffraction scattering method.
  • the number average aspect ratio (number average plate surface diameter (area circle equivalent diameter) / number average plate thickness) of the plate-like filler is usually 5 to 200, preferably 10 to 100.
  • the number average plate surface diameter and number average plate thickness of the plate-like filler can be measured by observation with an electron microscope.
  • the content of the plate-like filler in the resin composition is usually 1 to 100 parts by mass, preferably 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the amorphous resin.
  • the content is preferably within the above range so that the wear resistance of the resulting resin composition does not decrease.
  • the resin composition may contain other components as necessary, for example, resins other than amorphous resins and liquid crystalline polyesters, fillers other than carbon fibers and plate-like fillers, and antioxidants, heat stabilizers, and ultraviolet absorbers. , May contain additives such as antistatic agents, surfactants, flame retardants, colorants, etc., but the content thereof is usually 10 in total when a plurality is contained with respect to 100 parts by mass of the amorphous resin. It is below mass parts.
  • the resin composition is prepared by melt-kneading an amorphous resin, scaly graphite, carbon fiber and other components used as needed using an extruder, extruding into a strand, and pelletizing. Is preferred.
  • the extruder one having a cylinder, one or more screws arranged in the cylinder, and one or more supply ports provided in the cylinder is preferably used, and further one place provided in the cylinder What has the above vent part is used more preferably.
  • the resin composition for a sliding member of the present invention is excellent in wear resistance, has a low molding shrinkage rate, and is difficult to damage a mating material that slides on, so it is used as a material for the sliding member.
  • a sliding member formed by molding a resin composition for a sliding member also falls within the scope of the present invention.
  • applications of the sliding member include a window frame of an optical reader, a magnetic head support of a magnetic disk drive, a bearing, a slider, a gear, a cam, and a seal ring.
  • Examples of the shape of the sliding member include a columnar shape, a cylindrical shape, a prismatic shape, and a rectangular tube shape.
  • Production Example 1 (Production of liquid crystal polyester) In a reactor equipped with a stirrer, a torque meter, a nitrogen gas inlet tube, a thermometer and a reflux condenser, 994.5 g (7.2 mol) of p-hydroxybenzoic acid and 299.0 g (1.8 mol) of terephthalic acid , 99.7 g (0.6 mol) of isophthalic acid, 446.9 g (2.4 mol) of 4,4′-dihydroxybiphenyl, 1347.6 g (13.2 mol) of acetic anhydride and 0.2 g of 1-methylimidazole. Then, after replacing the gas in the reactor with nitrogen gas, the mixture was heated from room temperature to 150 ° C.
  • the liquid crystal polyester had a flow initiation temperature of 327 ° C.
  • Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 and 2 Polyethersulfone (“SUMICA EXCEL PES3600P” from Sumitomo Chemical Co., Ltd., glass transition temperature 225 ° C.), scaly graphite (“CSP” from Nippon Graphite Industries Co., Ltd.) and carbon fiber (Mitsubishi) as amorphous resins Rayon Co., Ltd. “Pyrofil TCTR-03164”), liquid crystal polyester obtained in Production Example 1 and mica (Yamauchi Mica Co., Ltd.
  • ABS Advanced Materials
  • PCM-30 twin-screw extruder
  • the length (micrometer) of 2 sides of MD is measured, the average value is calculated
  • the shrinkage ratio was obtained.
  • the length (micrometer) of 2 sides of TD was measured, the average value was calculated
  • the shrinkage ratio of TD was determined. The results are shown in Table 1.
  • MD shrinkage rate (MD length of mold cavity ⁇ average value of length of two sides of MD of molded body) / MD length of mold cavity ⁇ 100
  • Shrinkage ratio of TD (TD cavity TD length ⁇ average value of length of two sides of TD of molded article) / TD cavity TD length ⁇ 100
  • a test piece of 10 mm ⁇ 10 mm ⁇ 3 mm was cut out from the central part of the obtained molded body, and this test piece was printed on PPC paper ((Co., Ltd.) using “HEIDON surface property tester TYPE14DR” of Shinto Kagaku Co., Ltd.
  • the resin composition for a sliding member of the present invention is excellent in wear resistance, has a low molding shrinkage rate, and does not easily damage the mating material.

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Abstract

非晶性樹脂と鱗片状グラファイトと炭素繊維とを含み、前記鱗片状グラファイトの含有量が、前記非晶性樹脂100質量部に対して5~40質量部であり、前記炭素繊維の含有量が、前記非晶性樹脂100質量部に対して5~60質量部である摺動部材用樹脂組成物。

Description

摺動部材用樹脂組成物
 本発明は、摺動部材用樹脂組成物に関する。
 摺動部材の材料として、非晶性樹脂と鱗片状グラファイトとを含む樹脂組成物が検討されている。この樹脂組成物は、成形収縮率が低いので、寸法精度に優れ、かつ、摩擦係数が小さいので、滑り性に優れている。この樹脂組成物に関し、特開平10−182872号公報には、ガラス転移温度が140℃以上の非晶性樹脂100質量部に対して、融点が200℃以上の結晶性樹脂0~150重量部と、平均粒径が5~100μmの鱗片状グラファイト5~100質量部を含有する摺動部材用樹脂組成物が記載されている。
 本発明の目的は、耐摩耗性に優れ、成形収縮率がより低く、さらには摺り合う相手材を傷付け難い摺動部材用樹脂組成物を提供することにある。
本願は、以下の発明に関する。
[1] 非晶性樹脂と鱗片状グラファイトと炭素繊維とを含み、前記鱗片状グラファイトの含有量が、前記非晶性樹脂100質量部に対して、5~40質量部であり、前記炭素繊維の含有量が、前記非晶性樹脂100質量部に対して、5~60質量部である摺動部材用樹脂組成物。
[2] 前記非晶性樹脂が、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアリレート及びポリアリーレンエーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種の非晶性樹脂である[1] 記載の摺動部材用樹脂組成物。
[3] さらに液晶ポリエステルを含む[1]又は[2]に記載の摺動部材用樹脂組成物。
[4] 前記液晶ポリエステルの含有量が、前記非晶性樹脂100質量部に対して、1~100質量部である[3]に記載の摺動部材用樹脂組成物。
[5] さらに前記鱗片状グラファイト以外の板状充填材を含む[1]~[4]のいずれか1つに記載の摺動部材用樹脂組成物。
[6] 前記板状充填材の含有量が、前記非晶性樹脂100質量部に対して、1~100質量部である[5]に記載の摺動部材用樹脂組成物。
[7] 前記板状充填材が、タルク及びマイカからなる群より選ばれる少なくとも1種の板状充填材である[5]又は[6]に記載の摺動部材用樹脂組成物。
[8] [1]~[7]のいずれか1つに記載の摺動部材用樹脂組成物を成形してなる摺動部材。
 本発明の摺動部材用樹脂組成物(以下、この摺動部材用樹脂組成物を「樹脂組成物」と称することがある。)は、非晶性樹脂と鱗片状グラファイトと炭素繊維とを含む。
 非晶性樹脂の例としては、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアリレート及びポリアリーレンエーテルが挙げられ、それらの2種以上を用いてもよい。中でも、ポリスルホンが好ましい。
 非晶性樹脂は、耐熱性向上の観点から、ガラス転移温度が140℃以上であることが好ましい。このガラス転移温度は、JIS K7121:1987に従って示差走査熱量測定(DSC)により求められる中間点ガラス転移温度である。
 ポリスルホンは、典型的には、2価の芳香族基(芳香族化合物から、その芳香環に結合した水素原子を2個除いてなる残基)とスルホニル基(−SO−)と酸素原子とを含む繰返し単位を有する樹脂である。
 ポリスルホンは、耐熱性向上や耐薬品性向上の観点から、下記式(1)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(1)」ということがある。)を有することが好ましく、さらに、下記式(2)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(2)」ということがある。)や、下記式(3)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(3)」ということがある。)等の他の繰返し単位を1種以上有していてもよい。
(1)−Ph−SO−Ph−O−
(Ph及びPhは、それぞれ独立に、フェニレン基を表す。前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。)
(2)−Ph−R−Ph−O−
(Ph及びPhは、それぞれ独立に、フェニレン基を表す。前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。Rは、アルキリデン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。)
(3)−(Ph−O−
(Phは、フェニレン基を表す。前記フェニレン基にある水素原子は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。nは、1~3の整数を表す。nが2以上である場合、複数存在するPhは、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
 Ph~Phのいずれかで表されるフェニレン基は、p−フェニレン基であってもよいし、m−フェニレン基であってもよいし、o−フェニレン基であってもよいが、p−フェニレン基であることが好ましい。
 前記フェニレン基が有していてよいアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基及びn−デシル基等、炭素数1~10のアルキル基が挙げられる。
 前記フェニレン基が有していてよいアリール基の例としては、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、1−ナフチル基及び2−ナフチル基等、炭素数6~20のアリール基が挙げられる。前記フェニレン基が置換基を有する場合、その置換基の数は、通常2個以下であり、好ましくは1個以下である。
 Rで表されるアルキリデン基の例としては、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基及び1−ブチリデン基等、炭素数1~5のアルキリデン基が挙げられる。
 ポリスルホンは、繰返し単位(1)を、全繰返し単位の合計に対して、50モル%以上有することが好ましく、80モル%以上有することがより好ましく、繰返し単位として実質的に繰返し単位(1)のみを有することがさらに好ましい。
 ポリスルホンは、繰返し単位(1)~(3)を、それぞれ独立に、2種以上有してもよい。
 ポリスルホンは、その繰返し単位に対応するジハロゲノスルホン化合物とジヒドロキシ化合物とを重縮合させることにより、製造することができる。
 繰返し単位(1)を有する樹脂は、ジハロゲノスルホン化合物として下記式(4)で表される化合物(以下、「化合物(4)」ということがある。)を用い、ジヒドロキシ化合物として下記式(5)で表される化合物(以下、「化合物(5)」ということがある。)を用いることにより、製造することができる。
 繰返し単位(1)と繰返し単位(2)とを有する樹脂は、ジハロゲノスルホン化合物として化合物(4)を用い、ジヒドロキシ化合物として下記式(6)で表される化合物(以下、「化合物(6)」ということがある。)を用いることにより、製造することができる。繰返し単位(1)と繰返し単位(3)とを有する樹脂は、ジハロゲノスルホン化合物として化合物(4)を用い、ジヒドロキシ化合物として下記式(7)で表される化合物(以下、「化合物(7)」ということがある。)を用いることにより、製造することができる。
(4)X−Ph−SO−Ph−X
(Xは及びXは、それぞれ独立に、ハロゲン原子を表す。Ph及びPhは、前記と同義である。)
(5)HO−Ph−SO−Ph−OH
(Ph及びPhは、前記と同義である。)
(6)HO−Ph−R−Ph−OH
(Ph、Ph及びRは、前記と同義である。)
(7)HO−(Ph−OH
(Ph及びnは、前記と同義である。)
 前記重縮合は、炭酸のアルカリ金属塩を用いて、溶媒中で行うことが好ましい。
 炭酸のアルカリ金属塩は、正塩である炭酸アルカリであってもよいし、酸性塩である重炭酸アルカリ(炭酸水素アルカリ)であってもよいし、両者の混合物であってもよい。炭酸アルカリとしては、炭酸ナトリウムや炭酸カリウムが好ましく用いられる。重炭酸アルカリとしては、重炭酸ナトリウムや重炭酸カリウムが好ましく用いられる。
 溶媒としては、ジメチルスルホキシド、1−メチル−2−ピロリドン、スルホラン(1,1−ジオキソチラン)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジエチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジイソプロピルスルホン、ジフェニルスルホン等の有機極性溶媒が好ましく用いられる。
 ポリスルホンは、その還元粘度が0.25~0.60dl/gであることが好ましい。
 得られる成形体の機械的強度や耐薬品性や、ガスの発生を抑制するには、還元粘度は小さくない方がよい。一方、ポリスルホンの溶融粘度が上昇して、成形時の流動性が損なわれないようにするには、還元粘度は大きすぎないことが好ましい。
 還元粘度は、機械的強度や耐薬品性、発生ガス等の成形体物性、及び成形体物性の安定性と加工性のバランスを考慮すると、より好ましくは0.30~0.55dl/gであり、さらに好ましくは0.35~0.55dl/gである。
 前記重縮合において、副反応が生じなければ、ジハロゲノスルホン化合物とジヒドロキシ化合物とのモル比が1:1に近いほど、炭酸のアルカリ金属塩の使用量が多いほど、重縮合温度が高いほど、また、重縮合時間が長いほど、得られるポリスルホンの重合度が高くなり易いので、還元粘度が高いポリスルホンが得られやすい。しかし、実際は、前記重縮合において、副生する水酸化アルカリ等により、ハロゲノ基のヒドロキシル基への置換反応や解重合等の副反応が生じる結果、得られるポリスルホンの重合度が低下し易いので、還元粘度が低いポリスルホンが得られやすい。この副反応の度合いも考慮して、所望の還元粘度を有するポリスルホンが得られるように、ジハロゲノスルホン化合物とジヒドロキシ化合物とのモル比、炭酸のアルカリ金属塩の使用量、重縮合温度及び重縮合時間を調整することが好ましい。
 鱗片状グラファイトは、天然鱗片状グラファイトであってもよいし、人造鱗片状グラファイトであってもよく、それらの2種以上を用いてもよい。
 鱗片状グラファイトは、固定炭素分が高いことが好ましい。
 鱗片状グラファイトにおいて、酸化ケイ素等の灰分は少ないことが好ましい。
 鱗片状グラファイトは、結晶性が高いことが好ましい。
 鱗片状グラファイトの体積平均粒径は、通常5~100μm、好ましくは5~80μm、より好ましくは5~60μmである。
 鱗片状グラファイトの体積平均粒径は、レーザー回折散乱法により測定できる。
 鱗片状グラファイトの数平均アスペクト比(数平均板面径(面積円相当径)/数平均板厚)は、通常5~200、好ましくは10~100である。鱗片状グラファイトの数平均板面径及び数平均板厚は、電子顕微鏡観察により測定できる。
 樹脂組成物中の鱗片状グラファイトの含有量は、非晶性樹脂100質量部に対して、5~40質量部、好ましくは10~30質量部である。
 鱗片状グラファイトの含有量が多いほど、樹脂組成物の滑り性が向上し易く、また、樹脂組成物の成形収縮率が低減し易いが、あまり多いと、樹脂組成物の耐摩耗性が低下し易い。
 炭素繊維は、ポリアクリロニトリルを原料とするPAN系炭素繊維であってもよいし、石炭タールや石油ピッチを原料とするピッチ系炭素繊維であってもよいし、ビスコースレーヨンや酢酸セルロース等を原料とするセルロース系炭素繊維であってもよいし、炭化水素等を原料とする気相成長系炭素繊維であってもよく、それらの2種以上を用いてもよい。炭素繊維は、チョップド炭素繊維であってもよいし、ミルド炭素繊維であってもよく、それらの2種以上を用いてもよい。
 炭素繊維の数平均繊維径は、通常5~20μm、好ましくは5~15μmであり、炭素繊維の数平均アスペクト比(数平均繊維長/数平均繊維径)は、通常10~200、好ましくは20~100である。
 炭素繊維の数平均繊維径及び数平均繊維長は、電子顕微鏡観察により測定できる。なお、炭素繊維は、非晶性樹脂に溶融混練等により配合する際、通常、折損するので、例えば数平均アスペクト比が500以上の長い炭素繊維を原料として用い、これを配合時に折損させて、そのアスペクト比を前記範囲内としてもよい。
 樹脂組成物中の炭素繊維の含有量は、非晶性樹脂100質量部に対して、5~60質量部、好ましくは15~60質量部である。炭素繊維の含有量が多いほど、樹脂組成物の耐摩耗性が向上し易いが、あまり多いと、摺り合う相手材を傷付け易くなる。
 樹脂組成物は、溶融流動性向上の観点から、さらに液晶ポリエステルを含むことが好ましい。
 液晶ポリエステルは、溶融状態で液晶性を示す液晶ポリエステルであり、450℃以下の温度で溶融するものであることが好ましい。
 液晶ポリエステルは、液晶ポリエステルアミドであってもよいし、液晶ポリエステルエーテルであってもよいし、液晶ポリエステルカーボネートであってもよいし、液晶ポリエステルイミドであってもよい。液晶ポリエステルは、原料モノマーとして芳香族化合物のみを用いてなる全芳香族液晶ポリエステルであることが好ましい。
 液晶ポリエステルの典型的な例としては、
 芳香族ヒドロキシカルボン酸と、芳香族ジカルボン酸と、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物とを重合(重縮合)させてなるポリエステル、
 複数種の芳香族ヒドロキシカルボン酸を重合させてなるポリエステル、
 芳香族ジカルボン酸と、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物とを重合させてなるポリエステル、及び
 ポリエチレンテレフタレート等、ポリエステルと芳香族ヒドロキシカルボン酸とを重合させてなるポリエステル
 が挙げられる。
 ここで、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンは、それぞれ独立に、その一部又は全部に代えて、その重合可能な誘導体(以下、この誘導体を「誘導体」という)が用いられてもよい。
 芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸等のカルボキシル基を有する化合物の誘導体の例としては、カルボキシル基をアルコキシカルボニル基又はアリールオキシカルボニル基に変換してなる化合物(エステル)、カルボキシル基をハロホルミル基に変換してなる化合物(酸ハロゲン化物)、及びカルボキシル基をアシルオキシカルボニル基に変換してなる化合物(酸無水物)が挙げられる。
 芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジオール及び芳香族ヒドロキシアミン等のヒドロキシル基を有する化合物の誘導体の例としては、ヒドロキシル基をアシル化してアシルオキシル基に変換してなる化合物(アシル化物)が挙げられる。
 芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミン等のアミノ基を有する化合物の誘導体の例としては、アミノ基をアシル化してアシルアミノ基に変換してなる化合物(アシル化物)が挙げられる。
 液晶ポリエステルは、下記式(A)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(A)」ということがある。)を有することが好ましく、繰返し単位(A)と、下記式(B)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(B)」ということがある。)と、下記式(C)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(C)」ということがある。)とを有することがより好ましい。
(A)−O−Ar−CO−
(B)−CO−Ar−CO−
(C)−X−Ar−Y−
(Arは、フェニレン基、ナフチレン基又はビフェニリレン基を表す。Ar及びArは、それぞれ独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基又は下記式(D)で表される基を表す。X及びYは、それぞれ独立に、酸素原子又はイミノ基(−NH−)を表す。Ar、Ar又はArで表される各基における水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基で置換されていてもよい。)
(D)−Ar−Z−Ar
(Ar及びArは、それぞれ独立に、フェニレン基又はナフチレン基を表す。Ar及びArで表される各基における水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基で置換されていてもよい。Zは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基又はアルキリデン基を表す。)
 前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
 前記アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基及びn−デシル基等、炭素数1~10のアルキル基が挙げられる。
 前記アリール基の例としては、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、1−ナフチル基及び2−ナフチル基等、炭素数6~20のアリール基が挙げられる。
 Ar、ArおよびArにおける置換基の数は、それぞれ独立に、通常2個以下であり、好ましくは1個以下である。
 Ar及びArは、それぞれ独立に、フェニレン基又はナフチレン基であることが好ましい。
 前記アルキリデン基の例としては、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基、n−ブチリデン基及び2−エチルヘキシリデン基等、炭素数1~10のアルキリデン基が挙げられる。
 繰返し単位(A)は、所定の芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位(A)としては、Arがp−フェニレン基である繰返し単位(p−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位)、及びArが2,6−ナフチレン基である繰返し単位(6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸に由来する繰返し単位)が好ましい。
 繰返し単位(B)は、所定の芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位(B)としては、Arがp−フェニレン基である繰返し単位(テレフタル酸に由来する繰返し単位)、Arがm−フェニレン基である繰返し単位(イソフタル酸に由来する繰返し単位)、Arが2,6−ナフチレン基である繰返し単位(2,6−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位)、及びArがジフェニルエ−テル−4,4’−ジイル基である繰返し単位(ジフェニルエ−テル−4,4’−ジカルボン酸に由来する繰返し単位)が好ましい。
 繰返し単位(C)は、所定の芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシルアミン又は芳香族ジアミンに由来する繰返し単位である。
 繰返し単位(C)としては、Arがp−フェニレン基である繰返し単位(ヒドロキノン、p−アミノフェノール又はp−フェニレンジアミンに由来する繰返し単位)、及びArが4,4’−ビフェニリレン基である繰返し単位(4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4−アミノ−4’−ヒドロキシビフェニル又は4,4’−ジアミノビフェニルに由来する繰返し単位)が好ましい。
 繰返し単位(A)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常30モル%以上、好ましくは30~80モル%、より好ましくは40~70モル%、さらに好ましくは45~65モル%である。
繰返し単位(B)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常35モル%以下、好ましくは10~35モル%、より好ましくは15~30モル%、さらに好ましくは17.5~27.5モル%である。
繰返し単位(C)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常35モル%以下、好ましくは10~35モル%、より好ましくは15~30モル%、さらに好ましくは17.5~27.5モル%である。
上記「全繰返し単位の合計量」は、液晶ポリエステルを構成する各繰返し単位の質量をその各繰返し単位の式量で割ることにより、各繰返し単位の物質量相当量(モル)を求め、それらを合計した値である。
繰返し単位(A)の含有量が多いほど、溶融流動性や耐熱性や強度・剛性が向上し易い。該含有量は、溶融温度、溶融粘度や成形に必要な温度が高すぎないようにするには、上記範囲内にあることが好ましい。
 繰返し単位(B)の含有量と繰返し単位(C)の含有量との割合は、[繰返し単位(B)の含有量]/[繰返し単位(C)の含有量](モル/モル)で表して、通常0.9/1~1/0.9、好ましくは0.95/1~1/0.95、より好ましくは0.98/1~1/0.98である。
 液晶ポリエステルは、繰返し単位(A)~(C)を、それぞれ独立に、2種以上有してもよい。液晶ポリエステルは、繰返し単位(A)~(C)以外の繰返し単位を有してもよいが、その含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常10モル%以下、好ましくは5モル%以下である。
 液晶ポリエステルは、繰返し単位(C)として、X及びYがそれぞれ酸素原子である繰返し単位を有すること、すなわち、所定の芳香族ジオールに由来する繰返し単位を有することが、溶融粘度が低くなり易いので好ましく、繰返し単位(C)として、X及びYがそれぞれ酸素原子である繰返し単位のみを有することが、より好ましい。
 液晶ポリエステルは、その繰返し単位に対応する原料モノマーを溶融重合させ、得られた重合物(以下、「プレポリマー」ということがある。)を固相重合させることにより、製造することが好ましい。これにより、耐熱性や強度・剛性が高い高分子量の液晶ポリエステルを操作性良く製造することができる。溶融重合は、触媒の存在下に行ってもよく、この触媒の例としては、酢酸マグネシウム、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸鉛、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、三酸化アンチモン等の金属化合物や、4−(ジメチルアミノ)ピリジン、1−メチルイミダゾール等の含窒素複素環式化合物が挙げられ、含窒素複素環式化合物が好ましく用いられる。
 液晶ポリエステルは、その流動開始温度が、通常270℃以上、好ましくは270~400℃、より好ましくは280~380℃である。流動開始温度が高いほど、耐熱性や強度・剛性が向上し易い。流動開始温度は、溶融温度、溶融粘度や成形に必要な温度が高すぎないようにするには、上記範囲内にあることが好ましい。
 流動開始温度は、フロー温度又は流動温度とも呼ばれ、毛細管レオメーターを用いて、9.8MPa(100kg/cm)の荷重下、4℃/分の速度で昇温しながら、液晶ポリエステルを溶融させ、内径1mm及び長さ10mmのノズルから押し出すときに、4800Pa・s(48000ポイズ)の粘度を示す温度であり、液晶ポリエステルの分子量の目安となるものである(小出直之編、「液晶ポリマー−合成・成形・応用−」、株式会社シーエムシー、1987年6月5日、p.95参照)。
 樹脂組成物中の液晶ポリエステルの含有量は、非晶性樹脂100質量部に対して、通常1~100質量部、好ましくは5~50質量部である。
 液晶ポリエステルの含有量が多いほど、樹脂組成物の溶融流動性が向上し易い。一方、該合有量は、樹脂組成物のMD(Machine Direction:成形時の流れ方向)の成形収縮率および樹脂組成物のTD方向(Transverse Direction:成形時の流れ方向に垂直な方向)の成形収縮率の両方を低減するには、上記範囲内にあることが好ましい。
 樹脂組成物は、さらなる滑り性向上や成形収縮率低減の観点から、さらに鱗片状グラファイト以外の板状充填材を含むことが好ましい。
 前記板状充填材としては、板状無機充填材が好ましく、その好ましい例としては、マイカ及びタルクが挙げられ、それらの2種以上を用いてもよい。
 前記板状充填材の体積平均粒径は、通常5~100μm、好ましくは5~80μm、より好ましくは5~60μmである。
 前記板状充填材の体積平均粒径は、レーザー回折散乱法により測定できる。
 前記板状充填材の数平均アスペクト比(数平均板面径(面積円相当径)/数平均板厚)は、通常5~200、好ましくは10~100である。
 前記板状充填材の数平均板面径及び数平均板厚は、電子顕微鏡観察により測定できる。
 樹脂組成物中の前記板状充填材の含有量は、非晶性樹脂100質量部に対して、通常1~100質量部、好ましくは5~50質量部である。
 前記板状充填材の含有量が多いほど、樹脂組成物の滑り性が向上し易く、また、樹脂組成物の成形収縮率が低減し易い。該含有量は、得られる樹脂組成物の耐摩耗性が低くならないようするには、上記範囲内にあることが好ましい。
 樹脂組成物は、必要に応じて他の成分、例えば、非晶性樹脂及び液晶ポリエステル以外の樹脂、炭素繊維及び板状充填材以外の充填材、及び酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、界面活性剤、難燃剤、着色剤等の添加剤を含んでもよいが、その含有量は、非晶性樹脂100質量部に対して、複数含まれる場合は合計で、通常10質量部以下である。
 樹脂組成物は、非晶性樹脂、鱗片状グラファイト、炭素繊維及び必要に応じて用いられる他の成分を、押出機を用いて溶融混練し、ストランド状に押し出し、ペレット化することにより調製することが好ましい。
 押出機としては、シリンダーと、シリンダー内に配置された1本以上のスクリュウと、シリンダーに設けられた1箇所以上の供給口とを有するものが、好ましく用いられ、さらにシリンダーに設けられた1箇所以上のベント部を有するものが、より好ましく用いられる。
 本発明の摺動部材用樹脂組成物は、耐摩耗性に優れ、成形収縮率が低く、さらには摺り合う相手材を傷付け難いので、摺動部材の材料として用いられる。
 摺動部材用樹脂組成物を成形してなる摺動部材もまた、本願発明の範疇に入る。
 該摺動部材の用途の例としては、光学式読取装置の窓枠、磁気ディスクドライブの磁気ヘッド支持部、軸受、スライダー、ギア、カム及びシールリングが挙げられる。
 摺動部材の形状の例としては、円柱状、円筒状、角柱状及び角筒状が挙げられる。
製造例1(液晶ポリエステルの製造)
 攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、p−ヒドロキシ安息香酸994.5g(7.2モル)、テレフタル酸299.0g(1.8モル)、イソフタル酸99.7g(0.6モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル446.9g(2.4モル)、無水酢酸1347.6g(13.2モル)及び1−メチルイミダゾール0.2gを入れ、反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで30分かけて昇温し、150℃で1時間還流させた。次いで、1−メチルイミダゾール0.9gを加えた後、副生された酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から320℃まで2時間50分かけて昇温し、トルクの上昇が認められた時点で、反応器から内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粉砕して、窒素雰囲気下、室温から250℃まで1時間かけて昇温し、250℃から285℃まで5時間かけて昇温し、285℃で3時間保持することにより、固相重合させた後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステルを得た。この液晶ポリエステルの流動開始温度は、327℃であった。
実施例1~12並びに比較例1及び2
 非晶性樹脂としてポリエーテルスルホン(住友化学(株)の「スミカエクセルPES3600P」、ガラス転移温度225℃)と、鱗片状グラファイト(日本黒鉛工業(株)の「CSP」)と、炭素繊維(三菱レイヨン(株)の「パイロフィルTCTR−03164」)と、製造例1で得られた液晶ポリエステルと、マイカ((株)ヤマグチマイカの「AB25S」)とを、表1に示す割合で、タンブラーを用いて、混合した後、二軸押出機(池貝鉄工(株)の「PCM−30」)を用いて、340℃で溶融混練し、ペレット化した。得られたペレットを、温風循環式乾燥機を用いて、180℃で12時間乾燥した後、射出成形機(日精樹脂工業(株)の「PS40E−5ASE型」;金型のサイズ=64mm(MD)×64mm(TD)×3mm)を用いて、シリンダー温度350℃、金型温度150℃で射出して、平板状の成形体を得た。
 得られた成形体について、MDの2辺の長さ(μm)を測定し、その平均値を求め、この平均値と金型キャビティのMDの長さ(μm)とから、下記式により、MDの収縮率を求めた。また、得られた成形体について、TDの2辺の長さ(μm)を測定し、その平均値を求め、この平均値と金型キャビティのTDの長さ(μm)とから、下記式により、TDの収縮率を求めた。結果を表1に示す。
MDの収縮率=(金型キャビティのMDの長さ−成形体のMDの2辺の長さの平均値)/金型キャビティのMDの長さ×100
TDの収縮率=(金型キャビティのTDの長さ−成形体のTDの2辺の長さの平均値)/金型キャビティのTDの長さ×100
 得られた成形体の中央部から、10mm×10mm×3mmの試験片を切り出し、この試験片について、新東科学(株)の「HEIDON表面性試験機TYPE14DR」を用いて、PPC用紙((株)大塚商会の「TANOSEE PPCPW−A4」を相手材として、速度5m/分、荷重100g、移動距離50mm(往復100mm)×1000往復で摩擦磨耗試験を行い、試験片の減少質量を測定すると共に、相手材の汚染(相手材への試験片からの脱落物の移着)の度合い(多、少、無)と、相手材の荒れの度合い(多、少、無)を観察した。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 本発明の摺動部材用樹脂組成物は、耐摩耗性に優れ、成形収縮率が低く、さらには摺り合う相手材を傷付け難い。

Claims (8)

  1. 非晶性樹脂と鱗片状グラファイトと炭素繊維とを含み、
     前記鱗片状グラファイトの含有量が、前記非晶性樹脂100質量部に対して5~40質量部であり、
     前記炭素繊維の含有量が、前記非晶性樹脂100質量部に対して5~60質量部である
     摺動部材用樹脂組成物。
  2. 前記非晶性樹脂が、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアリレート及びポリアリーレンエーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種の非晶性樹脂である請求項1に記載の摺動部材用樹脂組成物。
  3. さらに液晶ポリエステルを含む請求項1に記載の摺動部材用樹脂組成物。
  4. 前記液晶ポリエステルの含有量が、前記非晶性樹脂100質量部に対して、1~100質量部である請求項3に記載の摺動部材用樹脂組成物。
  5. さらに前記鱗片状グラファイト以外の板状充填材を含む請求項1に記載の摺動部材用樹脂組成物。
  6. 前記板状充填材の含有量が、前記非晶性樹脂100質量部に対して、1~100質量部である請求項5に記載の摺動部材用樹脂組成物。
  7. 前記板状充填材が、タルク及びマイカからなる群より選ばれる少なくとも1種の板状充填材である請求項5に記載の摺動部材用樹脂組成物。
  8.  請求項1記載の摺動部材用樹脂組成物を成形してなる摺動部材。
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