JPH0254853B2 - - Google Patents
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- JPH0254853B2 JPH0254853B2 JP58204266A JP20426683A JPH0254853B2 JP H0254853 B2 JPH0254853 B2 JP H0254853B2 JP 58204266 A JP58204266 A JP 58204266A JP 20426683 A JP20426683 A JP 20426683A JP H0254853 B2 JPH0254853 B2 JP H0254853B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3496—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member use of special materials
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/02—Fibres or whiskers
- C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
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- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/06—Polyethylene
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C33/20—Sliding surface consisting mainly of plastics
- F16C33/201—Composition of the plastic
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H53/025—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams characterised by their construction, e.g. assembling or manufacturing features
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- F16H—GEARING
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Description
本発明は耐摩擦性および耐摩耗性に優れた摺動
部材用樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、本
発明は限界PV値が高く、かつ動摩擦係数および
相手材料をも含めた摩耗量が少なく、しかも剛性
に優れた摺動部材用樹脂組成物に関する。 ポリアミド樹脂は吸湿による機械的強度および
寸法などの変化が大きいが、強靭性、耐熱性およ
び耐薬品性などエンジニアリング樹脂に要求され
る多くの優れた特性を兼備している。しかもポリ
アミド樹脂は他のエンジニアリング樹脂と比較し
て自己潤滑性に著しく優れている。それゆえ、軸
受部品や歯車部品または耐摩耗性を要求される機
械部品に使用するとき、潤滑剤なしで使用でき、
しかも騒音が小さいなどの特徴があり、金属材料
の代替材料として有用である。 最近、プラスチツク摺動部材の用途分野は拡大
されており、非潤滑系で苛酷な荷重下、激しい摩
耗を受けるベアリング、雰囲気温度の高い条件下
に使用されるブツシングまたは部品の軽薄短小化
に伴なう肉厚の薄い摺動部品などの分野に用途分
野が拡大しており、用途分野の拡大につれプラス
チツク摺動部材に対する要求性能も厳しいものに
なつてきている。 プラスチツク材料は自己潤滑性に優れている半
面、金属材料と比較して限界PV値が低く、剛性
などの機械的強度が劣るという欠点がある。前記
限界PV値とは一般に摺動部材がある一定の荷重
Ｐにおいてある周速度Ｖ以上になると材料が融け
たり焼付いたりする負荷の限界値のことである。 一般に軸受などの摺動部品にプラスチツクスを
適用するばあいには、動摩擦係数が小さく、限界
PV値が高く、摩耗量が少なく、しかも相手材料
を傷めないという摩擦摩耗特性以外に、剛性や耐
クリープ性などの機械的性質の優れた材料を使用
することが望ましい。 従来、ポリアミド樹脂の摩擦摩耗特性を維持
し、あるいは向上せしめながら、機械的性質や熱
変形温度を向上せしめる方法が種々検討されてき
ている。たとえばガラス繊維とPTFEとを組合わ
せる方法や、炭素繊維と二酸化モリブデンとを組
合わせる方法などが提案されている。しかしなが
ら、前記のごとき従来法は下記のような欠点を有
している。 すなわち、たとえばガラス繊維とPTFEとを添
加したポリアミド樹脂組成物を軸受材として用い
ると、ガラス繊維が軸受摺動面にミクロ的に露出
し、相手材を摩耗させる、いわゆる“かじる”と
いう最大の欠点を有し、摩耗量が大きくなるのみ
ならず、摩擦係数が大きくなるという欠点があ
る。また、たとえば炭素繊維と二硫化モリブデン
とを添加したポリアミド樹脂組成物は炭素繊維お
よび二硫化モリブデンがともに高価であるため非
常にコスト高になるのに加え、相手材を“かじ
る”欠点が根本的に解決されていない欠点があ
る。また、ガラス繊維や炭素繊維は繊維の長さが
３mm程度と比較的長いため、これらを用いた組成
物成形体の異方性が大きく、成形用金型設計が困
難であり、またアニーリング後の寸法精度にも問
題がある。 本発明者らは前記のごときガラス繊維、炭素繊
維などの比較的長くて硬い繊維をポリアミド樹脂
に添加した組成物から形成された成形品のいわゆ
る“かじる”という欠点や成形時の異方性を改善
するため、ガラス繊維や炭素繊維よりミクロな繊
維であるチタン酸カリウムウイスカー（以下、
PTWという）に注目し、PTWとポリアミド樹脂
とを配合した系に着目し、研究を重ねてきたがこ
れらの系のみでは前記欠点を解消しえていない。
すなわち、ポリアミド樹脂にPTWのみを配合し
たものは、限界PV値および機械的性質は向上す
るが、比摩耗量がかえつて大きくなる、耐摩耗性
が低下するという摺動部材用成形材料としての致
命的欠点が解決しえていない。 本発明者らは前記のような状況に鑑み、鋭意研
究を重ねた結果、ポリアミド樹脂に粉末状高密度
ポリエチレン（以下、HDPEという）および
PTWが配合されてなる摺動部材用樹脂組成物を
用いることにより、摺動部材の機械的特性、熱変
形温度および成形収縮率を良好にするのみなら
ず、PTW配合量が増加するに従い、動摩擦係数、
摩耗量が低下するという予想だにしえない効果を
見出し、本発明を完成するに至つた。 本発明に用いるポリアミド樹脂としては、たと
えばナイロン６、ナイロン66、ナイロン612、ナ
イロン11、ナイロン12、キシリレンジアミン系ポ
リアミド樹脂であるナイロンMXD6またはこれ
らに用いられる原料モノマーを２種以上共重合し
てなる共重合ポリアミド樹脂やこれらのポリアミ
ド樹脂を２種以上ブレンドしたものなどがあげら
れる。これらのうちではナイロン66が、物性のバ
ランスおよび経済性などの点から最も実用性が高
い。 本発明に用いるHDPEとは、エチレンを中圧法
（30〜100気圧の条件下）または低圧法（常圧で
100℃以下の条件下）にて重合してえられる白色
微粉末のことであり、これに耐熱性、耐候性など
の各種安定剤を配合したものも勿論使用可能であ
り、その特徴としては、密度が大きく（0.930
ｇ／cm3以上）、ポリエチレンのなかでは硬質で、
機械的強度や耐熱性にすぐれている点にある。 前記HDPEとしては、約200μm以下の平均粒子
径のものが好ましく、平均粒子径の下限にはとく
に制限はない。前記HDPEの平均粒子が約200μm
以下になると、それを用いた本発明の組成物から
作製した成形品表明が緻密になり好ましい。 前記HDPEの分子量としては約50000以上のも
のが好ましい。分子量が約50000以上になると、
添加したHDPEが組成物調製時の混練過程におい
て、剪断応力により変形されたり、薄層化、フイ
ルム状化したりしにくくなり、よく分散し、成形
品中に粉末粒子状のまま保持されやすくなり摺動
特性の改良効果が大きい。 前記HDPEの添加量は添加効果および剛性分散
性の点から本発明の組成物に対し、５〜25％（重
量％、以下同様）が適切であり、さらに好ましく
は10〜20％である。HDPEの添加量が５％未満に
なると動摩擦係数および比摩耗量の改善効果が乏
しく、かつまた限界PV値を充分向上させること
ができず、一方該添加量が25％をこえると該組成
物を用いた成形品の機械的強度が低下する傾向に
ある。 本発明でいうPTWとは一般式： K2O・ｎ（TiO2） または一般式： K2O・ｎ（TiO2）・１／２H2O （式中、ｎは２〜８の整数を表わす）で示され
る単結晶繊維であり、具体的にはたとえば４チタ
ン酸カリウム繊維、６チタン酸カリウム繊維また
は８チタン酸カリウム繊維などの単一組成物また
はそれらの混合組成物であつてもよく、平均繊維
径2μm以下、平均繊維長５〜100μmでかつ平均繊
維長／平均繊維径（以下、アスペクト比という）
が10以上のものである。なおPTWの平均繊維径
および平均繊維長は走査型電子顕微鏡により、少
なくとも視野数５以上で、かつ１視野あたり少な
くとも10繊維以上の繊維について測定したものの
平均値であり、該平均値を用いてアスペクト比が
算出される。PTWの平均繊維径、平均繊維長お
よびアスペクト比が前記範囲をはずれるばあい、
たとえばアスペクト比が10より小さいと樹脂など
に添加したばあいの補強効果が小さくなり好まし
くない。一方、平均繊維長が100μmよりも長い繊
維は工業的に製造することが困難であり、いまだ
市販されていない。 本発明に用いられるPTWは「テイスモ
（TISMO）」（大塚化学薬品(株)製）なる商標名で
市販されているものがそのまま使用でき、これは
平均繊維径0.2〜0.5μm、平均繊維長10〜20μm、
アスペクト比20〜100の高強度単結晶ホイスカー
である。 前記PTWの配合量はポリアミド樹脂の補強効
果、とくに剛性、耐クリーブ性および熱変形温度
の向上、さらに限界PV値の向上などの点から本
発明の組成物の10〜40％であることが好ましい。
前記配合量が10％未満では機械的強度を充分向上
させることができず、40％をこえて使用しても40
％をふえて使用した量に対する機械的強度の向上
効果があまりみとめられず、かつ組成物の成形材
料としての造粒化が難しくなる傾向にある。 前記PTWを無表面処理のまま使用してもさし
つかえがないが、PTWとポリアミド樹脂との界
面接着強度を改良するために表面処理剤、たとえ
ばエポキシシラン、アミノシラン、アクリルシラ
ンなどのシランカツプリング剤またはチタネート
カツプリング剤などで表面処理すると成形品の乾
燥状態または湿潤状態における物性改良に極めて
有利である。 なお前記ポリアミド樹脂、HDPEおよびPTW
からなる本発明の組成物には、必要に応じて
PTFE，MoS2、グラフアイト、シリコーンオイ
ルなどの潤滑剤、無機系や有機系の微粉未フイラ
ー、顔料、難燃剤、帯電防止剤、滑剤、酸化防止
剤、熱安定剤など通常一般に樹脂に混入して用い
られる添加剤などを適宜添加して用いてもよい。 本発明の組成物を用いて、たとえばつぎのよう
にして摺動部材などが成形される。すなわち所定
のポリアミド樹脂、HDPEおよびPTWをブレン
ダーなどを用いて混合し、該混合物を押出機で溶
融混和し、ペレツト化したのち射出成形などして
所望の形状に成形される。 本発明の組成物から成形された成形品の断面
は、たとえば成形品断面の一部分の倍率500倍に
おける走査電子顕微鏡写真のスケツチ図である第
１図に示すごとく、ポリアミド樹脂からなるベー
ス材１中に多数点在する白つぽい針状（微粒子状
にみえる）のPTW２と小粒状のHDPE３とが散
在した状態になつており、散在するHDPEが潤滑
性の向上を、PTWが補強効果と限界PV値の向上
とをもたらすものであり、耐摩耗性の改良は、
HDPEとPTWの相乗効果により改良されるもの
と考えられる。このようにして成形品の耐摩耗性
が良好になり、相手材の耐摩耗性も著しく少なく
なり、限界PV値が高く、高速、高負荷条件での
使用が可能になるものと考えられる。 本発明の組成物から作製される摺動部材として
はブツシング、ベアリング、スリーブ、スリツプ
リング、ガイドレール、シール材、スイツチ部
品、ギア、カムなどがあげられ、従来のプラスチ
ツク材料では適用できなかつた用途への展開がは
かられるものと期待される。 以下、本発明の組成物を実施例にとづいて説明
するが、本発明はこれら実施例のみに限定される
ものではない。 実施例１〜６および比較例１〜４ 2020U（ナイロン66、宇部興産(株)製）、微粒子ミ
リオン（平均粒径50μm、平均分子量3000000の
HDPE、三井石油化学工業(株)製）、TISMO−
D102（PTW、大塚化学薬品(株)製）および
03MA411（平均繊維長３mmのガラス繊維、旭フア
イバーグラス(株)製）を第１表に示す量ブレンダー
を用い混合し、290℃に設定した40mmφ押出機よ
り押出し、ペレツト化した。えられたペレツトを
乾燥させたのち射出温度280℃、金型温度80℃、
射出圧力400Kg／cm2、射出速度80cc／秒、射出前
進時間15秒の条件で射出成形し、ASTM D638
による引張強さ、ASTM D790による曲げ強さ、
ASTM D790による弾性率、ASTM D648（荷重
18.6Kg／cm2）によるHDTの測定に用いるテスト
ピースを作製し、えられたテストピースを用いて
それらの物性を測定した。また成形収縮率は引張
テストピースの流れ方向について測定した。それ
らの結果を第１表に示す。 一方、前記と同様にして限界PV値、動摩擦係
数、比摩耗量および相手材比摩耗量測定用テスト
ピース（外径25mm、内径20mmの円筒状スリーブ）
を作製し、下記方法によりそれらの物性を測定し
た。 摩擦摩耗試験は鈴木式摩耗試験機（東洋ボール
ドウイン(株)製）を使用し、相手材料としては円筒
状の硬鋼（S45C）を用い、すべて無潤滑の状態
で摩擦速度V30cm／秒、荷重P10Kg／cm2で連続運
転し、摩擦距離10Kmに達したときの摩擦係数およ
び単位距離当りの摩耗量（比摩耗量および相手材
比摩耗量）を求めた。また限界PV値は摩擦速度
V30cm／秒を一定として荷重Ｐを変化させて１時
間運転したのち摩擦面を観察し、異常な損傷が生
じる時点を判定した。
部材用樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、本
発明は限界PV値が高く、かつ動摩擦係数および
相手材料をも含めた摩耗量が少なく、しかも剛性
に優れた摺動部材用樹脂組成物に関する。 ポリアミド樹脂は吸湿による機械的強度および
寸法などの変化が大きいが、強靭性、耐熱性およ
び耐薬品性などエンジニアリング樹脂に要求され
る多くの優れた特性を兼備している。しかもポリ
アミド樹脂は他のエンジニアリング樹脂と比較し
て自己潤滑性に著しく優れている。それゆえ、軸
受部品や歯車部品または耐摩耗性を要求される機
械部品に使用するとき、潤滑剤なしで使用でき、
しかも騒音が小さいなどの特徴があり、金属材料
の代替材料として有用である。 最近、プラスチツク摺動部材の用途分野は拡大
されており、非潤滑系で苛酷な荷重下、激しい摩
耗を受けるベアリング、雰囲気温度の高い条件下
に使用されるブツシングまたは部品の軽薄短小化
に伴なう肉厚の薄い摺動部品などの分野に用途分
野が拡大しており、用途分野の拡大につれプラス
チツク摺動部材に対する要求性能も厳しいものに
なつてきている。 プラスチツク材料は自己潤滑性に優れている半
面、金属材料と比較して限界PV値が低く、剛性
などの機械的強度が劣るという欠点がある。前記
限界PV値とは一般に摺動部材がある一定の荷重
Ｐにおいてある周速度Ｖ以上になると材料が融け
たり焼付いたりする負荷の限界値のことである。 一般に軸受などの摺動部品にプラスチツクスを
適用するばあいには、動摩擦係数が小さく、限界
PV値が高く、摩耗量が少なく、しかも相手材料
を傷めないという摩擦摩耗特性以外に、剛性や耐
クリープ性などの機械的性質の優れた材料を使用
することが望ましい。 従来、ポリアミド樹脂の摩擦摩耗特性を維持
し、あるいは向上せしめながら、機械的性質や熱
変形温度を向上せしめる方法が種々検討されてき
ている。たとえばガラス繊維とPTFEとを組合わ
せる方法や、炭素繊維と二酸化モリブデンとを組
合わせる方法などが提案されている。しかしなが
ら、前記のごとき従来法は下記のような欠点を有
している。 すなわち、たとえばガラス繊維とPTFEとを添
加したポリアミド樹脂組成物を軸受材として用い
ると、ガラス繊維が軸受摺動面にミクロ的に露出
し、相手材を摩耗させる、いわゆる“かじる”と
いう最大の欠点を有し、摩耗量が大きくなるのみ
ならず、摩擦係数が大きくなるという欠点があ
る。また、たとえば炭素繊維と二硫化モリブデン
とを添加したポリアミド樹脂組成物は炭素繊維お
よび二硫化モリブデンがともに高価であるため非
常にコスト高になるのに加え、相手材を“かじ
る”欠点が根本的に解決されていない欠点があ
る。また、ガラス繊維や炭素繊維は繊維の長さが
３mm程度と比較的長いため、これらを用いた組成
物成形体の異方性が大きく、成形用金型設計が困
難であり、またアニーリング後の寸法精度にも問
題がある。 本発明者らは前記のごときガラス繊維、炭素繊
維などの比較的長くて硬い繊維をポリアミド樹脂
に添加した組成物から形成された成形品のいわゆ
る“かじる”という欠点や成形時の異方性を改善
するため、ガラス繊維や炭素繊維よりミクロな繊
維であるチタン酸カリウムウイスカー（以下、
PTWという）に注目し、PTWとポリアミド樹脂
とを配合した系に着目し、研究を重ねてきたがこ
れらの系のみでは前記欠点を解消しえていない。
すなわち、ポリアミド樹脂にPTWのみを配合し
たものは、限界PV値および機械的性質は向上す
るが、比摩耗量がかえつて大きくなる、耐摩耗性
が低下するという摺動部材用成形材料としての致
命的欠点が解決しえていない。 本発明者らは前記のような状況に鑑み、鋭意研
究を重ねた結果、ポリアミド樹脂に粉末状高密度
ポリエチレン（以下、HDPEという）および
PTWが配合されてなる摺動部材用樹脂組成物を
用いることにより、摺動部材の機械的特性、熱変
形温度および成形収縮率を良好にするのみなら
ず、PTW配合量が増加するに従い、動摩擦係数、
摩耗量が低下するという予想だにしえない効果を
見出し、本発明を完成するに至つた。 本発明に用いるポリアミド樹脂としては、たと
えばナイロン６、ナイロン66、ナイロン612、ナ
イロン11、ナイロン12、キシリレンジアミン系ポ
リアミド樹脂であるナイロンMXD6またはこれ
らに用いられる原料モノマーを２種以上共重合し
てなる共重合ポリアミド樹脂やこれらのポリアミ
ド樹脂を２種以上ブレンドしたものなどがあげら
れる。これらのうちではナイロン66が、物性のバ
ランスおよび経済性などの点から最も実用性が高
い。 本発明に用いるHDPEとは、エチレンを中圧法
（30〜100気圧の条件下）または低圧法（常圧で
100℃以下の条件下）にて重合してえられる白色
微粉末のことであり、これに耐熱性、耐候性など
の各種安定剤を配合したものも勿論使用可能であ
り、その特徴としては、密度が大きく（0.930
ｇ／cm3以上）、ポリエチレンのなかでは硬質で、
機械的強度や耐熱性にすぐれている点にある。 前記HDPEとしては、約200μm以下の平均粒子
径のものが好ましく、平均粒子径の下限にはとく
に制限はない。前記HDPEの平均粒子が約200μm
以下になると、それを用いた本発明の組成物から
作製した成形品表明が緻密になり好ましい。 前記HDPEの分子量としては約50000以上のも
のが好ましい。分子量が約50000以上になると、
添加したHDPEが組成物調製時の混練過程におい
て、剪断応力により変形されたり、薄層化、フイ
ルム状化したりしにくくなり、よく分散し、成形
品中に粉末粒子状のまま保持されやすくなり摺動
特性の改良効果が大きい。 前記HDPEの添加量は添加効果および剛性分散
性の点から本発明の組成物に対し、５〜25％（重
量％、以下同様）が適切であり、さらに好ましく
は10〜20％である。HDPEの添加量が５％未満に
なると動摩擦係数および比摩耗量の改善効果が乏
しく、かつまた限界PV値を充分向上させること
ができず、一方該添加量が25％をこえると該組成
物を用いた成形品の機械的強度が低下する傾向に
ある。 本発明でいうPTWとは一般式： K2O・ｎ（TiO2） または一般式： K2O・ｎ（TiO2）・１／２H2O （式中、ｎは２〜８の整数を表わす）で示され
る単結晶繊維であり、具体的にはたとえば４チタ
ン酸カリウム繊維、６チタン酸カリウム繊維また
は８チタン酸カリウム繊維などの単一組成物また
はそれらの混合組成物であつてもよく、平均繊維
径2μm以下、平均繊維長５〜100μmでかつ平均繊
維長／平均繊維径（以下、アスペクト比という）
が10以上のものである。なおPTWの平均繊維径
および平均繊維長は走査型電子顕微鏡により、少
なくとも視野数５以上で、かつ１視野あたり少な
くとも10繊維以上の繊維について測定したものの
平均値であり、該平均値を用いてアスペクト比が
算出される。PTWの平均繊維径、平均繊維長お
よびアスペクト比が前記範囲をはずれるばあい、
たとえばアスペクト比が10より小さいと樹脂など
に添加したばあいの補強効果が小さくなり好まし
くない。一方、平均繊維長が100μmよりも長い繊
維は工業的に製造することが困難であり、いまだ
市販されていない。 本発明に用いられるPTWは「テイスモ
（TISMO）」（大塚化学薬品(株)製）なる商標名で
市販されているものがそのまま使用でき、これは
平均繊維径0.2〜0.5μm、平均繊維長10〜20μm、
アスペクト比20〜100の高強度単結晶ホイスカー
である。 前記PTWの配合量はポリアミド樹脂の補強効
果、とくに剛性、耐クリーブ性および熱変形温度
の向上、さらに限界PV値の向上などの点から本
発明の組成物の10〜40％であることが好ましい。
前記配合量が10％未満では機械的強度を充分向上
させることができず、40％をこえて使用しても40
％をふえて使用した量に対する機械的強度の向上
効果があまりみとめられず、かつ組成物の成形材
料としての造粒化が難しくなる傾向にある。 前記PTWを無表面処理のまま使用してもさし
つかえがないが、PTWとポリアミド樹脂との界
面接着強度を改良するために表面処理剤、たとえ
ばエポキシシラン、アミノシラン、アクリルシラ
ンなどのシランカツプリング剤またはチタネート
カツプリング剤などで表面処理すると成形品の乾
燥状態または湿潤状態における物性改良に極めて
有利である。 なお前記ポリアミド樹脂、HDPEおよびPTW
からなる本発明の組成物には、必要に応じて
PTFE，MoS2、グラフアイト、シリコーンオイ
ルなどの潤滑剤、無機系や有機系の微粉未フイラ
ー、顔料、難燃剤、帯電防止剤、滑剤、酸化防止
剤、熱安定剤など通常一般に樹脂に混入して用い
られる添加剤などを適宜添加して用いてもよい。 本発明の組成物を用いて、たとえばつぎのよう
にして摺動部材などが成形される。すなわち所定
のポリアミド樹脂、HDPEおよびPTWをブレン
ダーなどを用いて混合し、該混合物を押出機で溶
融混和し、ペレツト化したのち射出成形などして
所望の形状に成形される。 本発明の組成物から成形された成形品の断面
は、たとえば成形品断面の一部分の倍率500倍に
おける走査電子顕微鏡写真のスケツチ図である第
１図に示すごとく、ポリアミド樹脂からなるベー
ス材１中に多数点在する白つぽい針状（微粒子状
にみえる）のPTW２と小粒状のHDPE３とが散
在した状態になつており、散在するHDPEが潤滑
性の向上を、PTWが補強効果と限界PV値の向上
とをもたらすものであり、耐摩耗性の改良は、
HDPEとPTWの相乗効果により改良されるもの
と考えられる。このようにして成形品の耐摩耗性
が良好になり、相手材の耐摩耗性も著しく少なく
なり、限界PV値が高く、高速、高負荷条件での
使用が可能になるものと考えられる。 本発明の組成物から作製される摺動部材として
はブツシング、ベアリング、スリーブ、スリツプ
リング、ガイドレール、シール材、スイツチ部
品、ギア、カムなどがあげられ、従来のプラスチ
ツク材料では適用できなかつた用途への展開がは
かられるものと期待される。 以下、本発明の組成物を実施例にとづいて説明
するが、本発明はこれら実施例のみに限定される
ものではない。 実施例１〜６および比較例１〜４ 2020U（ナイロン66、宇部興産(株)製）、微粒子ミ
リオン（平均粒径50μm、平均分子量3000000の
HDPE、三井石油化学工業(株)製）、TISMO−
D102（PTW、大塚化学薬品(株)製）および
03MA411（平均繊維長３mmのガラス繊維、旭フア
イバーグラス(株)製）を第１表に示す量ブレンダー
を用い混合し、290℃に設定した40mmφ押出機よ
り押出し、ペレツト化した。えられたペレツトを
乾燥させたのち射出温度280℃、金型温度80℃、
射出圧力400Kg／cm2、射出速度80cc／秒、射出前
進時間15秒の条件で射出成形し、ASTM D638
による引張強さ、ASTM D790による曲げ強さ、
ASTM D790による弾性率、ASTM D648（荷重
18.6Kg／cm2）によるHDTの測定に用いるテスト
ピースを作製し、えられたテストピースを用いて
それらの物性を測定した。また成形収縮率は引張
テストピースの流れ方向について測定した。それ
らの結果を第１表に示す。 一方、前記と同様にして限界PV値、動摩擦係
数、比摩耗量および相手材比摩耗量測定用テスト
ピース（外径25mm、内径20mmの円筒状スリーブ）
を作製し、下記方法によりそれらの物性を測定し
た。 摩擦摩耗試験は鈴木式摩耗試験機（東洋ボール
ドウイン(株)製）を使用し、相手材料としては円筒
状の硬鋼（S45C）を用い、すべて無潤滑の状態
で摩擦速度V30cm／秒、荷重P10Kg／cm2で連続運
転し、摩擦距離10Kmに達したときの摩擦係数およ
び単位距離当りの摩耗量（比摩耗量および相手材
比摩耗量）を求めた。また限界PV値は摩擦速度
V30cm／秒を一定として荷重Ｐを変化させて１時
間運転したのち摩擦面を観察し、異常な損傷が生
じる時点を判定した。
【表】
【表】
第１表から明らかなように本発明の組成物から
製造されたものは、ナイロン66単独（比較例１）
またはナイロン66に対しPTWのみを添加した組
成物（比較例２）から製造されたものと比較し
て、HDPEの添加により動摩擦係数および比摩耗
量が大幅に減少し、相手材比摩耗量が少ないこと
がわかる。またナイロン66に対しHDPEのみを添
加した組成物（比較例３）から製造されたものと
比較して、これにPTWを配合することにより、
引張強さ、曲げ強さ、曲げ弾性率、HDTおよび
限界PV値が大幅に向上し、成形収縮率は減小し、
しかも動摩擦係数、比摩耗量はPTW配合量の増
加に伴ない減少することがわかる。一方、比較例
４のガラス繊維のかわりにPTWを用いると、動
摩擦係数、比摩耗量およびとくに相手材比摩耗量
が大幅に少なくなることがわかる。 実施例７〜11および比較例５〜９ 実施例１と同様にして、A1030BRL（ナイロン
６、ユニチカ(株)製）、レニー6001（ナイロン
MXD6、三菱互斯化学(株)製）、ダイアミドL1901
（ナイロン12、ダイセルヒユルス(株)製）、TISMO
−D102およびHi−Zex5000（平均粒子径30μm、
平均分子量70000のHDPE、三井石油化学工業(株)
製）を第２表に示す量配合し、ペレツトを作製
し、射出成形によりテストピースを作製し、物性
を測定した。それらの結果を第２表に示す。
製造されたものは、ナイロン66単独（比較例１）
またはナイロン66に対しPTWのみを添加した組
成物（比較例２）から製造されたものと比較し
て、HDPEの添加により動摩擦係数および比摩耗
量が大幅に減少し、相手材比摩耗量が少ないこと
がわかる。またナイロン66に対しHDPEのみを添
加した組成物（比較例３）から製造されたものと
比較して、これにPTWを配合することにより、
引張強さ、曲げ強さ、曲げ弾性率、HDTおよび
限界PV値が大幅に向上し、成形収縮率は減小し、
しかも動摩擦係数、比摩耗量はPTW配合量の増
加に伴ない減少することがわかる。一方、比較例
４のガラス繊維のかわりにPTWを用いると、動
摩擦係数、比摩耗量およびとくに相手材比摩耗量
が大幅に少なくなることがわかる。 実施例７〜11および比較例５〜９ 実施例１と同様にして、A1030BRL（ナイロン
６、ユニチカ(株)製）、レニー6001（ナイロン
MXD6、三菱互斯化学(株)製）、ダイアミドL1901
（ナイロン12、ダイセルヒユルス(株)製）、TISMO
−D102およびHi−Zex5000（平均粒子径30μm、
平均分子量70000のHDPE、三井石油化学工業(株)
製）を第２表に示す量配合し、ペレツトを作製
し、射出成形によりテストピースを作製し、物性
を測定した。それらの結果を第２表に示す。
【表】
【表】
第２表から明らかなように、ナイロン６につい
てもHDPEを５〜20％、PTWを20％配合した組
成物から製造したものは、ナイロン６のみからえ
られたものよりも機械物性および寸法精度が向上
するのみならず、動摩擦係数および比摩耗量、さ
らには限界PV値が大幅に改善されることがわか
る。なおナイロン６にPTWのみを配合したもの
は、機械物性、寸法精度は大幅に改善されるが、
摺動特性はほとんど改善されないため、摺動部材
用組成物として優れているとはいいがたい。 ナイロンMXD6およびナイロン12についても
同様の傾向がみられることから、いかなるポリア
ミド樹脂についてもHDPEおよびPTWを配合す
ることにより、とくにHDPE5〜25％，PTW10〜
40％配合することによりポリアミド樹脂を摺動部
材用成形材料として非常に実用性の高いものとす
ることができる。
てもHDPEを５〜20％、PTWを20％配合した組
成物から製造したものは、ナイロン６のみからえ
られたものよりも機械物性および寸法精度が向上
するのみならず、動摩擦係数および比摩耗量、さ
らには限界PV値が大幅に改善されることがわか
る。なおナイロン６にPTWのみを配合したもの
は、機械物性、寸法精度は大幅に改善されるが、
摺動特性はほとんど改善されないため、摺動部材
用組成物として優れているとはいいがたい。 ナイロンMXD6およびナイロン12についても
同様の傾向がみられることから、いかなるポリア
ミド樹脂についてもHDPEおよびPTWを配合す
ることにより、とくにHDPE5〜25％，PTW10〜
40％配合することによりポリアミド樹脂を摺動部
材用成形材料として非常に実用性の高いものとす
ることができる。
第１図は本発明の組成物の一実施例態様を用い
て成形した成形品（実施例２でえられたもの）の
断面の一部分の倍率500倍における走査型電子顕
微鏡写真のスケツチ図である。 図面の主要符号、１：ベース材、２：PTW、
３：HDPE。
て成形した成形品（実施例２でえられたもの）の
断面の一部分の倍率500倍における走査型電子顕
微鏡写真のスケツチ図である。 図面の主要符号、１：ベース材、２：PTW、
３：HDPE。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ポリアミド樹脂、粉末状高密度ポリエチレン
およびチタン酸カリウムウイスカーが配合されて
なる摺動部材用樹脂組成物。 ２ 前記組成物中に、前記粉末状高密度ポリエチ
レンが５〜25重量％、チタン酸カリウムウイスカ
ーが10〜40重量％配合されている特許請求の範囲
第１項記載の組成物。 ３ 前記粉末状高密度ポリエチレンの平均粒子径
が200μm以下であり、かつ分子量が50000以上で
ある特許請求の範囲第１項記載の組成物。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58204266A JPS6096649A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 摺動部材用樹脂組成物 |
| CA000466525A CA1254550A (en) | 1983-10-31 | 1984-10-29 | Resinous composition for sliding members |
| DE19843439703 DE3439703A1 (de) | 1983-10-31 | 1984-10-30 | Harzmasse fuer gleitmaterialien |
| IT23391/84A IT1177096B (it) | 1983-10-31 | 1984-10-30 | Composizione resinosa per organi scorrevoli |
| US06/666,468 US4563495A (en) | 1983-10-31 | 1984-10-30 | Resinous composition for sliding members |
| FR8416709A FR2554116B1 (fr) | 1983-10-31 | 1984-10-31 | Composition resineuse pour des elements coulissants |
| GB08427476A GB2149805B (en) | 1983-10-31 | 1984-10-31 | A resinous composition for sliding members |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58204266A JPS6096649A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 摺動部材用樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6096649A JPS6096649A (ja) | 1985-05-30 |
| JPH0254853B2 true JPH0254853B2 (ja) | 1990-11-22 |
Family
ID=16487617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58204266A Granted JPS6096649A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 摺動部材用樹脂組成物 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4563495A (ja) |
| JP (1) | JPS6096649A (ja) |
| CA (1) | CA1254550A (ja) |
| DE (1) | DE3439703A1 (ja) |
| FR (1) | FR2554116B1 (ja) |
| GB (1) | GB2149805B (ja) |
| IT (1) | IT1177096B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4881330A (en) * | 1987-02-03 | 1989-11-21 | Daiwa Seiko, Inc. | Ski boot |
| JP2555584B2 (ja) * | 1987-02-24 | 1996-11-20 | 日本合成ゴム株式会社 | ポリアミド樹脂組成物 |
| KR890017296A (ko) * | 1988-05-18 | 1989-12-15 | 나가이 아쯔시 | 성형용 올레핀계 수지 복합조성물과 그 성형품, 성형품인 슬라이드부재 및 테이프 가이드와 이를 조립한 카트리지 및 자기테이프 카트리지 |
| JPH0631943B2 (ja) * | 1988-11-29 | 1994-04-27 | ヤマハ株式会社 | 楽器用鍵盤材 |
| JP2816864B2 (ja) * | 1989-07-07 | 1998-10-27 | 大塚化学株式会社 | 搬送用ウエーハバスケット及び収納ケース |
| DE4100740A1 (de) * | 1991-01-12 | 1992-07-16 | Basf Ag | Flammgeschuetzte thermoplastische formmassen |
| JPH0711129A (ja) * | 1993-06-25 | 1995-01-13 | Tonen Chem Corp | ウィスカー強化熱可塑性樹脂組成物 |
| WO1996018687A1 (en) * | 1994-12-16 | 1996-06-20 | Otsuka Kagaku Kabushiki Kaisha | Thermosetting resin composition for sliding member |
| DE19606948A1 (de) * | 1996-02-23 | 1997-08-28 | Hoechst Ag | Kunststoff-Formmassen mit geringerem Verschleiß |
| JP3753196B2 (ja) * | 1996-04-09 | 2006-03-08 | カヤバ工業株式会社 | ロッドガイドの成形方法 |
| US6620860B2 (en) * | 2000-03-31 | 2003-09-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Friction material |
| JP2000310239A (ja) * | 1999-04-28 | 2000-11-07 | Nsk Ltd | クラッチレリーズ用軸受ユニット |
| JP3998879B2 (ja) * | 1999-12-20 | 2007-10-31 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| JP2006152999A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-06-15 | Honda Motor Co Ltd | 樹脂製カム・ギヤ |
| JP5223401B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2013-06-26 | ヤマハ株式会社 | 鍵盤装置の鍵用素材及び鍵 |
| JP2008240785A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Daido Metal Co Ltd | 摺動部材 |
| DE102009043435A1 (de) * | 2009-09-29 | 2011-03-31 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Gleitlack zur Beschichtung eines Metallbauteils oder aufgebracht auf ein Metallbauteil |
| JP5947161B2 (ja) * | 2012-09-03 | 2016-07-06 | 大塚化学株式会社 | 湿式潤滑用摺動部材及び摺動部材用樹脂組成物 |
| DE102015110443A1 (de) * | 2015-06-29 | 2016-12-29 | Maurer Söhne Engineering GmbH & Co. KG | Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffs als Gleitwerkstoff, Verfahren zur Herstellung eines Gleitelements und Bauwerkslager mit einem Gleitelement aus thermoplastischem Kunststoff |
| DE102018110920B4 (de) * | 2018-05-07 | 2023-08-10 | Tdk Electronics Ag | Schaltvorrichtung |
| JP7083723B2 (ja) * | 2018-08-07 | 2022-06-13 | リケンテクノス株式会社 | 摺動材料組成物、摺動性成形物、および摺動性部材 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS508999Y1 (ja) * | 1970-06-18 | 1975-03-18 | ||
| JPS5150960A (ja) * | 1974-10-31 | 1976-05-06 | Asahi Chemical Ind | Horiamidoseikeizairyo |
| DE2454221C2 (de) * | 1974-11-15 | 1985-03-21 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Neue verstärkte Kunststoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| JPS51112912A (en) * | 1975-03-31 | 1976-10-05 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Delustering agents for use in chemical fibers |
| JPS564651A (en) * | 1979-06-26 | 1981-01-19 | Ube Ind Ltd | Polyamide composition |
| JPS5776054A (en) * | 1980-10-29 | 1982-05-12 | Daicel Chem Ind Ltd | High polymeric temperature sensitive substance |
| JPS58198560A (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-18 | Sumitomo Chem Co Ltd | ポリアミド樹脂組成物 |
| JPS58213032A (ja) * | 1982-06-04 | 1983-12-10 | Nitto Boseki Co Ltd | 熱可塑性合成樹脂製射出成形品 |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP58204266A patent/JPS6096649A/ja active Granted
-
1984
- 1984-10-29 CA CA000466525A patent/CA1254550A/en not_active Expired
- 1984-10-30 IT IT23391/84A patent/IT1177096B/it active
- 1984-10-30 DE DE19843439703 patent/DE3439703A1/de active Granted
- 1984-10-30 US US06/666,468 patent/US4563495A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-10-31 GB GB08427476A patent/GB2149805B/en not_active Expired
- 1984-10-31 FR FR8416709A patent/FR2554116B1/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2149805B (en) | 1986-10-29 |
| FR2554116B1 (fr) | 1987-10-30 |
| JPS6096649A (ja) | 1985-05-30 |
| DE3439703C2 (ja) | 1990-04-05 |
| GB8427476D0 (en) | 1984-12-05 |
| IT8423391A1 (it) | 1986-04-30 |
| DE3439703A1 (de) | 1985-05-23 |
| IT8423391A0 (it) | 1984-10-30 |
| CA1254550A (en) | 1989-05-23 |
| GB2149805A (en) | 1985-06-19 |
| IT1177096B (it) | 1987-08-26 |
| FR2554116A1 (fr) | 1985-05-03 |
| US4563495A (en) | 1986-01-07 |
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