JPH01319213A - 導電性摺動材組成物 - 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） この発明は、電子・電気機器具類において利用される、
摩擦係数が小さく、耐摩耗性に優れ、同時に体積抵抗率
が小さい導電性摺動材組成物に関するものである。　　
　　　　゛ 〔従来の技術〕 近年、電子・電気機器具類の小型化、軽量化および高性
能化に伴って、それら部品の素材に合成樹脂が盛んに利
用されている。そして、特に摺動特性と導電性とを兼備
した摺動材料のプラスチック化が強く要望され、基材の
合成樹脂に耐摩耗性の向上と導電性の付与とを目的とし
て、黒鉛、導電性カーボン、金属粉、金属繊維などの充
填材を添加した材料が開発されているが、黒鉛、導電性
カーボン以外の充填材は、高い電導度のものが得られて
も摺動特性が悪いので、導電性摺動材としては満足でき
るものではない、一方、黒鉛と導電性カーボンとを、組
み合わせて添加した材料は、電導度は比較的小さいが、
摺動特性は比較的良好である。しかし、実使用に際して
はさらに良好な摺動特性が要求されており、従来の方法
ではこの要求に応じることはできなかった。なお、従来
の黒鉛、導電性カーボンを組み合わせて添加した材料で
は、摺動する際の相手材が軟質材である場合、黒鉛によ
り傷つけられるという欠点もあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、従来の技術においては、摺動特性および導
電性が共に優れている導電性摺動材組成物が未だ得られ
ていないという問題があり、これを解決することが課題
となっていた。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するために、この発明はポリオレフィ
ン系樹脂に、球状の炭素もしくは黒鉛のいずれか一方ま
たは両者混在したもの５〜４０重量％と、カーボンブラ
ック５〜３０重量％とを配合した導電性摺動材組成物と
する手段を採用したものであり、以下その詳細を述べる
。

まず、この発明におけるポリオレフィン系樹脂はエチレ
ン、プロピレン、ブテン（１−ブテン、２−ブテン、イ
ソブチンなど）、ペンテン（１−ペンテン、２−ペンテ
ン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン
、２−メチル−２−ブテンなど）、ヘキセン（ｌ−ヘキ
セン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペ
ンテンなど）等のエチレン列炭化水素を有機過酸化物（
遊離基重合開始剤）、酸（カチオン重合開始剤）、また
はアルカリ金属、アルキル金属化合物、チーグラー触媒
、アルフィン触媒など（アニオン重合開始剤）を用いて
それぞれ単独かまたは異種の単量体との共存下で重合さ
せ、単独重合体または共重合体としたものであるが、共
重合の際の異種の単量体は前記のオレフィンの中から選
択されたもの、また、ジエンｉ！！（二重結合を二つ有
する炭化水素でその二重結合は共役、非共役のいずれで
あってもよい）の中から選ばれたものであってもよい、
そして、この発明のポリオレフィン系樹脂は、前記の単
独重合体および共重合体であることは勿論であるが、さ
らに異種オレフィンを原料とした単独重合体同士、単独
重合体と共重合体、または共重合体同士というように２
種以上の重合体を混合、混練して得られる合成樹脂であ
ってもかまわない。

つぎに、この発明における球状の炭素もしくは黒鉛は形
が球またはこれに類するものであれば特に限定されるも
のではなく、合成樹脂、コールタール、コールタールピ
ッチ、石油系重質油等の炭素源を高温下で熱処理したも
の等を例示することができる。これらは最終的な熱処理
温度により炭素質のものから黒鉛質のものがあるが、い
ずれも好適に用いることができる。そしてこれら炭素も
しくは黒鉛の粒径は１〜１００μ、好ましくは、１〜４
０ｎである。なぜならばｌｎ未満の粒径のものでは成形
性が著しく損われれるとともに、摺動性が悪化し、また
１００−を越えると導電性が失われて好ましくないから
である。

また、この発明におけるカーボンブラックは、ケッチエ
ンブラック、ランプブラック、サーマルブラック、チャ
ンネルブラック、ロールブラック、ディスクブラック等
を例示できる。これらのカーボンブラックのうち、導電
性に優れたケッチエンブラックが好適な例として挙げら
れる。

この発明において、球状の炭素もしくは黒鉛のいずれか
一方または両者混在のものの添加割合を５〜４０重量％
に限定する理由は、５重量％未満では摺動特性が悪く、
また４０重量％を越えると逆に摺動特性が悪化するから
であり、好ましくは５〜３０重量％である。また、カー
ボンブラックの量を５〜３０重量％に限定する理由は、
５重量％未満の少量では導電性が低すぎて充分でなく、
３０重量％をこえると成形性がそこなわれるとともに摺
動特性が悪化するからであり、好ましくは５〜２０重量
％である。

そして、配合量の決まった各原料を混合する方法は特に
限定するものではなく、通常広く用いられている方法、
たとえば、合成樹脂、球状の炭素、球状の黒鉛、カーボ
ンブラックをそれぞれ個別に、またはヘンシェルミキサ
ー、ボールミル、タンブラ−ミキサー等の混合機によっ
て適宜乾式混合した後、溶融混合性のよい射出成形機も
しくわ溶融押出成形機に供給するか、または、予め熱ロ
ール、ニーダ、バンバリーミキサ−１溶融押出機などで
溶融混合するなどの方法を利用すればよい。また、この
発明の組成物を成形するにあたっても、特にその方法を
限定するものではな（、圧縮成形、押出成形、射出成形
等の通常の方法、または組成物を溶融混合した後、これ
をジェットミル、冷凍粉砕機等によって粉砕し、所望の
粒径に分級するかまたは分級しないままで、得られた粉
末を用いた流動浸漬塗装、静電粉体塗装などを行なうこ
とも可能である。

また、この導電性摺動材組成物に対して、導電性および
摺動性を悪化させない程度の量において難燃剤、顔料、
可塑剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤
を使用してもよい。

〔作用〕

以上述べたこの発明の組成物中において、球状の炭素、
球状の黒鉛、カーボンブラックなどが互いに連結し合っ
て電路を形成し導電性を与えるとともに、球状の炭素お
よび球状の黒鉛が優れた摺動特性を与え、しかもこれら
が球状であることによって、軟質の摺動相手材に対して
も傷つけることがない。また、組成物に炭素、黒鉛、カ
ーボンブラックを多量添加したときに起こりやすい流動
性の低下も、球状の炭素もしくは黒鉛を使うことにより
まぬがれることができる。

〔実施例〕

以下の実施例および比較例に用いる諸原材料を一括して
示すとつぎのとおりである。なお〔］内に略号を示した
。

■　ポリエチレン（三井石油化学工業社製：ハイゼック
ス１３００Ｊ　）　　（ＰＥ−１）、■　ポリエチレン
（三井石油化学工業社製：リュブマ−１５０００）　　
（ＰＥ−ｎ）、■　ポリプロピレン（三井石油化学工業
社製；ポリプロＪ−６００）　　（ＰＰ）、 ■　球状黒鉛（大阪ガス社製：メソカーボンビンズ２８
００”Ｃ焼成品、平均粒径５ｍ）（ＳＧ）、■　球状炭
！　（大阪ガス社製：メソカーボンビンズ１０００°Ｃ
焼成品、平均粒径５７１１１）　　（ＳＣ−１）、■　
球状炭素（！＊紡社製：ベルパールＣ−２０００）（Ｓ
Ｃ−１１）、 ■　ケッチエンブラック（ライオン社製：ケッチェンブ
ラックＥＣ−Ｘ）　　（ＣＢ）、■　鱗片状黒鉛（日本
黒鉛社製：ＡＣＰ　）　　（ＦＧ）、実施例１〜４： 第１表に示す配合割合で組成物を副型した。なお諸原材
料の配合割合はすべて重量％であり、ヘンシェルミキサ
ーで充分混合した後、二軸溶融押出機に供給し、第１表
に併記した溶融混合条件で押出して造粒した。得られた
ベレットを第１表に併記した射出成形条件のもとに外径
２３ｍｍ、内径１４ｍ、長さ１３１のリング状試験片を
成形し、リング状試験片を用いて体積抵抗率の測定およ
び摩擦摩耗試験を行なった。ここで、摩擦係数は滑り速
度毎分１０ｍ、荷重１０ｋｇ／ｃｄの条件下でスラスト
型摩擦試験機を用いて測定し、摩耗係数は滑り速度毎分
３２ｍ、荷重３．１ｋｇ／ｃｄの条件でスラスト型摩擦
試験機を用いて求め、いずれも相手材には軸受鋼５ＵＪ
−２（焼入れ、研削仕上げ）を使用した。得られた結果
は第２表にまとめた。

なお、摩耗係数は、快削黄銅Ｃ３６０４を相手材とした
場合も測定し、摩耗係数とともに相手材の損傷性を調べ
、それらの結果も第２表に併記した。なお、損傷性は損
傷しない（０印）および損傷する（×印）の二段階評価
で表わした。

比較例１〜３： 第１表に示す配合割合およびその配合に伴う成形条件が
一部異なる以外は実施例１と全く同様に試験片を成形し
、その緒特性を調べ、得られた結果を第２表に併記した
。

第２表 第２表において実施例と比較例とを比較すれば、比較例
においては、体積効率が実施例と同様でも摩耗係数、摩
擦係数が高く、しかも鱗片状黒鉛を配合した比較例１お
よび３では軟質相手材を損傷し、実施例１〜４のように
体積抵抗率、摩擦係数および摩耗係数が小さく軟質相手
材を損傷しない組成物は得られないことがわかった。

〔効果〕

以上述べたように、この発明の組成物から得られる成形
体は、低摩擦係数および優れた耐摩耗性を保持しながら
導電性が付与されているので、耐摩耗性と導電性との二
つの機能が同時に要求される用途、たとえばフロッピデ
ィスクドライブ部のアースボタン、自動車のステアリン
グコラム部通電ベアリング、ＯＡ機器類のキャリッヂベ
アリング、複写機のアースもしくは通電ベアリングなど
の素材として格好のものであるといえる。また射出成形
も可能であるため、成形も容易であることから、この発
明の意義はきわめて大きいということができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリオレフィン系樹脂に、球状の炭素もしくは黒
   鉛のいずれか一方または両者混在したものを５〜４０重
   量％と、カーボンブラック５〜３０重量％とを配合した
   ことを特徴とする導電性摺動材組成物。