JPH04178497A - 潤滑性組成物 - 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］ この発明は各種の摺動部材料として利用されるポリフェ
ニレンサルファイド樹脂を主成分とする潤滑性組成物に
関するものである。

〔従来の技術〕

近年、合成樹脂滑り軸受の用途分野が拡大するにつれて
、軸受の使用条件、特に高温雰囲気下において、良好な
摩擦摩耗特性を発揮するような耐熱性のある合成樹脂製
軸受が強く要望されるようになってきた。

また、軸受の相手材としても安価なアルミニウム合金Ａ
３０５６等が使用されており、使用中に相手材を傷つけ
ないような軸受の特性が要求されている。

従来、耐熱性が良く機械的強度の優れた熱可塑性合成樹
脂としてポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳと略称す
る）樹脂が用いられていることはよく知られている。し
かし、このＰＰＳ樹脂は自己潤滑性が乏しいため、潤滑
性を必要とする部分の材料として使用するに際しては、
潤滑剤などを添加して別途潤滑性を付与しなければなら
ない。

そこで、このようなＰＰＳ樹脂に、たとえば黒鉛、四フ
ッ化エチレン樹脂、潤滑油、金属酸化物、芳香族ポリア
ミド樹脂等を添加した複合材料が開発されている。しか
し、このような複合材料は高温、高負荷条件のもとて良
好な摩擦摩耗特性を発揮させるという点で決して充分で
あるとは言えない。

また、ＰＰＳ樹脂に四フッ化エチレン樹脂およびＰＰＳ
樹脂より耐熱性のある合成樹脂粉末を添加した複合材料
も開発されているが、相手材が硬質の材料である場合、
良好な摩擦摩耗特性を発揮するものの、相手材がアルミ
ニウム合金の場合は相手材を傷つけてしまう。一方、炭
素繊維を配合した複合材料は初期においては良好な摩擦
摩耗特性を示すが、相手材が硬質でも相手材を損傷させ
、その損傷にともない摩擦摩耗特性が急激に悪化する。

〔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良好な潤滑特性を備
えた耐熱性材料がなく世間の要望に対処し得ないという
問題点があり、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、ＰＰＳ樹脂
にフッ素樹脂５〜４０重量％と、タルク５〜３０重量％
とを必須成分として添加した潤滑性組成物とする手段を
採用したものである。以下その詳細を述べる。

まず、この発明におけるＰＰＳ樹脂は、−Ｃ式％式％ で示される合成樹脂である。ここで、式中−ｐｈ−であ
り、ＱはＦ、ＣＩ、ＢｒのハロゲンもしくはＣＩ＋３で
あり、ｍは１〜４の整数を示す。これらのうち、で示さ
れるものであり、米国フィリップス・ベトローリアム社
から「ライドン」の商標で市販され、その製造方法は米
国特許第３．３５４，１２９号（対応特許特公昭４５−
３３６８号）に開示されている。それによると、ライド
ンはＮ−メチルピロリドン溶媒中、１６０〜２５０°Ｃ
１加圧条件下にｐ〜ジクロルヘンゼンと二硫化ソーダと
を反応させることによって製造され、樹脂中に交差結合
が全くないものから部分的交差結合を有するものに至る
まで各種重合度のものを後熱処理工程にかけて自由に製
造することができるので、目的の溶媒ブレンドに適正な
溶融粘度特性を有するものを任意に選択使用することが
可能である。また、架橋構造をとらず直鎖状のものも使
用できる。

また、この発明におけるフッ素樹脂は四フフ化エチレン
樹脂、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、テ
トラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエ
ーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフル
オロプロピレン共重合体、ポリトリクロロフルオロエチ
レン等があげられるが、特に四フッ化エチレン樹脂が好
ましい。

そして、四フッ化エチレン樹脂は、四フッ化エチレンの
重合体であり、成形用の粉末であっても、また、いわゆ
る固体潤滑剤用の微粉末であってもよく、たとえば三片
デュポン・フロロケミカル社製：テフロン７Ｊ、　Ｔ１
．Ｐ−１０、旭硝子社製：フルオンＧ１６３、ダイキン
工業社製：ポリフロンＭ１５、ルブロンし５などを例示
することができる。

また、この発明におけるタルクは、マグネシウムの含水
ケイ酸塩であって、粉末状、鱗片状、繊維状のものが好
ましい。また、これらの粒径は０．１〜１００　ｐｖａ
、好ましくは０．５〜６０μｍのものである。

なお、この発明において、フッ素樹脂の量を５〜４０重
世％に限定する理由は５重量％より少ないと潤滑特性が
悪く、４０重量％をこえると著しく成形性がそこなわれ
るからである。また、タルクの量を５〜３０重量％に限
定する理由は、この範囲外では潤滑特性が悪く、３０重
量％を越えると極端にもろくなるからである。

ここで、配合割合の決まった各添加物を混合する方法は
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、たとえば主成分となる樹脂、その他の諸原料をそれ
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は溶融押出成
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熔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、さらに、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、得られた粉末を溶剤に分散させて、スプレー
塗装または浸漬塗装を行なうことも可能である。

なお、この発明のＰＰＳ樹脂を主成分とする潤滑性組成
物に対して、潤滑特性を悪化させない範囲内において各
種添加剤を配合することもできる。

またその他に、潤滑性をさらに改良するために、各種耐
摩耗性改良剤を配合してもよい。そのような耐摩耗性改
良剤の好ましい例としては、芳香族ポリアミド繊維、グ
ラファイト、芳香族ポリエステル樹脂等を例示できるが
、これらに限定されるものではない。

〔作用〕

以上述べたこの発明の組成物は、必須成分としてフッ素
樹脂、タルクを併用することによって、高温雰囲気中で
も良好な転移膜を相手材上に形成し、相手材がアルミニ
ウム合金でも傷つけることなく、良好な潤滑特性を示す
。

〔実施例〕

まず、実施例および比較例に用いた諸原材料を一括して
示すとつぎのとおりである。なお各成分の配合割合は、
すべて重量％である。

■　ＰＰＳ樹脂（東ソーサスティール社製：ＰＰＳ＃■
　ＰＰＳ樹脂（クレハ化学社製：　ＫＰＳ−Ｗ２Ｏ３）
■　タルクＡ（松材産業社製：クラウン・タルクＰＰ、
　Ｍ片状） ■　タルクＢ（富士タルク工業社製：タルクＲＦ−８゜
繊維状） ■　四フフ化エチレン樹脂Ａ（三片デュポン・フロロケ
ミカル社製：テフロン７Ｊ） ■　四フッ化エチレン樹脂Ｂ（喜多村社製：ＫＴ３００
Ｍ、焼成粉） ■　芳香族ポリエステル樹脂（住人化学工業社製：エコ
ノールＥＩＯＩＭ　） ■　カーボンブランク（ライオン社製：ケソチェンＥＣ
−Ｘ） ■　グラファイト（日本黒鉛社製：　ＡＣＰ）実施例１
〜４： 第１表に示す割合で諸原材料を配合した。そして組成物
の成形にあたっては、まず原材料をヘンシェルミキサー
で充分混合し、二軸溶融押出機に供給し、シリンダー温
度３００°Ｃ２回転数毎分１００回転の溶融混合条件で
押出して造粒し、得られたペレットを樹脂温度３１０°
Ｃ１射出圧力８００ｋｇ／ｃｄ、金型温度１４０℃の射
出成形条件下で外径３５刷、内径２５ｍｍ、幅６閣のリ
ング状試験片を成形し、この試験片を用いて以下に示す
高温ラジアル摩擦摩耗試験を行なった。

高温ラジアル摩擦摩耗試験： 密閉された２００°Ｃの雰囲気下で駆動される回転軸に
、同軸外周にアルミニウム合金（Ａ５０５６）製筒形の
相手材を嵌め、この相手材の外周に回転自在第１表 第２表 に嵌めたリング状試験片を相手材周面に対して２．７ｋ
ｇ　ｆ　／　ｃＴＡの圧力で押圧し、前記回転軸には、
トルクメークを取り付け、周速が３ｍ／分であるよう１
６８時間連続回転した後、試験片の摩耗量（Ｉｌｇ）、
回転軸のトルク（ｋｇｆ−ｃｍ）を測定し、かつ相手材
の損傷度を観察した。損傷度については、損傷しない（
○印）、やや損傷する（Δ印）または損傷する（×印）
の三段階評価で表わした。得られた結果は第２表にまと
めた。

比較例１〜５； 第１表に示した割合で原材料を配合したこと以外は実施
例１と全く同様にして試験片を作り、緒特性を求め、得
られた結果を第２表に併記した。

第２表に示す結果から、比較例１〜５においては、いず
れも摩耗量、回転トルクが大きく、また、比較例１．２
および５では相手材の損傷が大きかった。一方、実施例
１〜４では、摩耗量、回転トルクとも小さく、しかも相
手材のアルミニウム合金を損傷させないことが明らかに
なった。

［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
体はアルミニウム合金等の軟質材相手でも看れた耐摩耗
性を有しており、しかも相手材を損傷しないので、相手
材を選ばず、軸受材として使用できる。また、ＰＰＳ樹
脂の耐熱性を利用しているので、高温条件下、軟質材相
手で耐摩耗性を要求される用途には格好のものであると
いえる。

また、この発明の組成物は射出成形を行ない得て成形も
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）ポリフェニレンサルファイド樹脂に、フッ素樹脂
   ５〜４０重量％とタルク５〜３０重量％とを必須成分と
   して添加したことを特徴とする潤滑性組成物。