JPH0481461A - ポリイミド樹脂組成物 - Google Patents

ポリイミド樹脂組成物

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JPH0481461A
JPH0481461A JP19483890A JP19483890A JPH0481461A JP H0481461 A JPH0481461 A JP H0481461A JP 19483890 A JP19483890 A JP 19483890A JP 19483890 A JP19483890 A JP 19483890A JP H0481461 A JPH0481461 A JP H0481461A
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JP
Japan
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polyimide resin
calcium sulfate
pref
weight
fiber
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JP19483890A
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English (en)
Inventor
Atsushi Suzuki
篤 鈴木
Akiji Yamamoto
山本 章治
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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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、耐摩耗性に優れたポリイミド樹脂組成物に関
するものである。
〔従来の技術〕
ポリイミド樹脂は、その優れた耐熱性、機械特性、摺動
特性などのために、近年、電気・電子機器産業、自動車
産業、航空・宇宙産業、事務用機器産業などにおいて急
速に需要が高まってきている。
なかでも、摺動材料としての期待は大きく、機器の高速
化、高性能化が進むにつれて必要不可欠な素材になりつ
つある。
ポリイミド樹脂はそのままでも優れた摺動特性を有して
いるが、さらに耐摩耗性を向上させるためには、黒鉛、
二硫化モリブデン、フッ素樹脂などの固体潤滑剤の添加
が有効である事が良く知られている。また、特開昭62
−132960号公報には、ポリイミド樹脂にガラス繊
維、炭素繊維、セラミック繊維などの無機質繊維および
固体潤滑剤を配合した組成物が開示されており、特開平
1−158069号公報には、ポリイミド樹脂に炭素繊
維ミルドファイバーおよび固体潤滑剤を配合した組成物
が開示されている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら市場においては、より苛酷な条件に耐える
摺動材料が要求されており、従来のポリイミド樹脂組成
物では耐摩耗性が依然として不十分であり、さらに改善
が望まれている。
また、OA機器などに用いる軸受材料の場合、相手材が
アルミ合金のような軟質金属である場合が多いが、この
場合、特開昭62−132960号公報あるいは特開平
1−158069号公報に開示されているようなガラス
繊維や炭素繊維を配合した組成物では相手材を傷つけや
すいという問題点がある。
そこで本発明は、より優れた耐摩耗性を持ち、かつ相手
材を傷つけにくい摺動材料の取得を課題とする。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち本発明は、(A)芳香族ポリイミド樹脂98〜
40重量%、(B)硫酸カルシウム繊維1〜50重量%
、および(C)固体潤滑剤1〜50重量%からなること
を特徴とするポリイミド樹脂組成物である。
本発明で用いる芳香族ポリイミド樹脂の製造法は公知で
あり、例えば特公昭39−22196号公報にその詳細
が開示されているが、芳香族テトラカルボン酸2無水物
と芳香族ジアミンまたは芳香族ジイソシアネートとを有
機極性溶媒(例えば、N−メチルピロリドン、N、N−
ジメチルアセトアミド、ジグライム等)中で反応させ、
得られたポリアミド酸を脱水イミド閉環することにより
製造することができる。ここで用いる芳香族テトラカル
ボン酸2無水物の具体例としては、ピロメリット酸2無
水物、3.3’、4.4−ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸2無水物、3、3’、4.4’−ビフェニルテトラ
カルボン酸2無水物、2.3.3’、 4’−ビフェニ
ルテトラカルボン酸2無水物、2.2’、 3.3’−
ビフェニルテトラカルボン酸2無水物、3.3’、4.
4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸2無水物、
3゜3’、4.4’−ジフェニルスルホンテトラカルボ
ン酸2無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフ
ェニル)プロパン2無水物、2,2−ビス(3゜4−ジ
カルボキシフェニル)へキサフロロプロパン2無水物、
1.2.5.6−ナフタレンテトラカルボン酸2無水物
、2.3.6.7−ナフタレンテトラカルボン酸2無水
物、1.4.5.8〜ナフタレンテトラカルボン酸2無
水物等が挙げられる。またこれらの酸2無水物は、その
誘導体であるカルボン酸、エステル、酸クロライド等の
形で用いることもできる。
芳香族ジアミンおよび芳香族ジイソシアネートの具体例
としては、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジ
アミン、2−クロロ−p〜フェニレンジアミン、ベンジ
ジン、2−クロロベンジジン、4,4゛−ジアミノジフ
ェニルメタン、4.4゛−ジアミノジフェニルエーテル
、3,4゛ジアミノジフエニルエーテル、3,3゛−ジ
アミノジフェニルエーテル、4,4゛−ジアミノジフェ
ニルスルホン、3.3゛−ジアミノジフェニルスルホン
、4,4゛−ジアミノジフェニルケトン、3,3゛−ジ
アミノジフェニルケトン、4゜4゛−ジアミノジフェニ
ルスルフィド、4.4’−ジアミノターフェニル、1,
4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4〜
ビス(3〜アミノフエノキシ)ベンゼン、1.3−ビス
(4アミノフエノキシ)ベンゼン、1.3−ビス(3−
アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス〔4−(4−アミノ
フェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス(4−(4−ア
ミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、2,2−ビスI:
4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2
,2−ビス〔4(4−アミノフェノキシ)フェニル〕へ
キサフロロプロパン、4,4゛−ビス(4−アミノフェ
ノキシ)ビフェニル等およびこれらのジイソシアネート
体が挙げられる。
中でも好ましい芳香族ポリイミド樹脂は、ピロメリット
酸2無水物と4.4゛−ジアミノジフェニルエーテルよ
り得られる下記構造を持つポリイミドである。
ここで、イミド基の部分がその閉環前駆体であるアミド
酸の状態にとどまっている物も含まれる。
本発明に用いる硫酸カルシウム繊維は化学式CaSO4
で表わされるものである。また結晶水を有するもの、例
えばCaSO4・1/2H20やCa5O,−2H20
等も含まれる。
本発明で用いる硫酸カルシウム繊維の平均繊維長は、特
に制限はないが、通常1〜1000μmのものが用いら
れ、好ましくは1〜100μmが良い。
硫酸カルシウム繊維の平均繊維径は通常0.1〜5μ蒙
の範囲のものが好ましく用いられる。
硫酸カルシウム繊維の配合割合は1〜50重量%であり
、好ましくは1〜30重量%、さらに好ましくは1〜9
重量%が良い。1重量%未満では耐摩耗性の向上効果が
見られず好ましくなく、50重量%を越えると、成形が
困難になり、かつ成形品の平滑性が悪くなり耐摩耗性が
低下してくるため好ましくない。
本発明で用いる固体潤滑剤としては、黒鉛、二硫化モリ
ブデン、窒化ホウ素、フッ素樹脂、マイカ、タルク、銀
、鉛、各種金属酸化物等が挙げられるが、なかでも黒鉛
が好ましい。これらの固体潤滑剤は2種以上を混合して
用いてもよい。
固体潤滑剤の配合割合は1〜50重量%であり、好まし
くは、5〜40重量%が良い。1重量%未満では添加効
果が見られず好ましくなく、50重量%を越えると、成
形が困難になり、かつ摩耗重量が増加するため実用的で
ない。
本発明の組成物を調整する手法としては、ヘンシェルミ
キサーなどによりトライブレンドする方法、あるいは適
当な溶媒中で湿式ブレンドする方法などが挙げられるが
、ポリイミド樹脂を重合する際に添加しておいても何ら
差し支えない。
〔実施例〕
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳述する。なお、
実施例においてポリイミド樹脂の合成は、特開昭61−
234号公報に開示されている方法に基づき、N、N−
ジメチルアセトアミド中の溶液重合で行った。
また、ポリイミド樹脂の対数粘度(ηinh )は、濃
硫酸中、濃度0.5g/d1、温度30°Cで測定した
ものである。
また、成形は次の様な方法で行った。
すなわち、金型中に粉末を充填し、室温において300
0kgf / cUの圧力をかける。次にこれを徐々に
昇温し、最終的に450”Cまで加熱する。
この昇温過程でガスが発生するため、時々放圧し、ガス
を抜くようにする。450°Cで5分間保った後、加圧
したまま冷却し、300°C以下になったところで取り
出す。次にこの成形品から、25an X 25mm 
X 3 mmの試験片を切削加工した。
摩耗試験はスラスト摩耗試験機(銘木式摩耗試験機)を
用い、次の条件で行った。
摩耗試験条件 P =10kgf/cill V −200m / E i n 相手材ニアルミ合金(A −5056)実施例1〜3お
よび比較例1〜4 ピロメリット酸2無水物および4,4′−ジアミノジフ
ェニルエーテルより合成した式で示される対数粘度0.
75のポリイミド樹脂、硫酸カルシウム繊維(大日精化
工業株製、“フランクリン・ファイバー′”、平均繊維
長50〜60μm)および黒鉛(日本黒鉛株製)を表1
の組成でトライブレンドした後、加熱圧縮成形し、摩耗
試験を行った。結果を表1に示したが、芳香族ポリイミ
ド樹脂に硫酸カルシウム繊維および黒鉛を併用した実施
例1〜3の組成物は、いずれもブランク(比較例1)に
比べて耐摩耗性が大幅に向上しており、相手材の摩耗も
少ないことが判る。
一方、硫酸カルシウム繊維のみを配合した組成物(比較
例2)は、ブランクに比べ耐摩耗性が逆に悪くなってい
る。また、黒鉛のみを配合した組成物(比較例3)は、
ブランクに比べると改善されてはいるが、摩耗量が未だ
高く不満足である。
さらに比較例4のように、硫酸カルシウム繊維の配合割
合が55重量%と多くなると、耐摩耗性が低下してくる
ため好ましくない。
(来夏以下余白) 比較例5.6 実施例1において硫酸カルシウム繊維のかわりに、炭素
繊維ミルドファイバー(東し■製、“トレカ”MLD−
300)およびガラス繊維ミルドファイバー(旭ファイ
バーグラス株製、“MFA”)を用い、表2の組成配合
して摩耗試験を行った。結果を表2に示すが、表1の硫
酸カルシウム繊維を用いた場合と比較すると、相手材の
摩耗量が多く、相手材を傷つけやすいことが判る。また
、耐摩耗性も硫酸カルシウム繊維を用いたものに比べる
と劣っている。
表2 実施例4.5および比較例7〜9 ピロメリット酸2無水物、3.3’、 4.4°−ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸2無水物および4.4゛−
ジアミノジフェニルエーテルより合成した式 %式% で示される対数粘度0.62のポリイミド樹脂、硫酸カ
ルシウム繊維、黒鉛、二硫化モリブデン(日本モリブデ
ン■製)およびポリテトラフルオロエチレン粉末(ダイ
キン工業■製)を表3の組成で配合し、摩耗試験を行っ
た。結果を表3に示すが、芳香族ポリイミド樹脂に硫酸
カルラシム繊維および固体潤滑剤類を配合した実施例4
,5は、ブランク(比較例7)に比べて耐摩耗性が大幅
に向上しており、相手材の摩耗も少ないことが判る。一
方固体潤滑剤のみを配合した比較例8は、ブランクに比
べると改善されてはいるが、摩耗量が未だ高く不満足で
あり、硫酸カルシウム繊維のみを配合した比較例9は、
耐摩耗性がむしろ悪化するため好ましくない。
(来夏以下余白) 〔発明の効果〕 本発明の組成物は、芳香族ポリイミド樹脂に硫酸カルシ
ウム繊維および固体潤滑剤を配合することにより、耐摩
耗性が向上し、かつ相手材を傷つけにくいという優れた
特性を有している。
従ってより苛酷な条件に耐える摺動材料として使用する
ことができ、電気・電子機器産業、事務用機器産業、自
動車産業、航空・宇宙産業などにおいて有用である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (A)芳香族ポリイミド樹脂98〜40重量%、(B)
    硫酸カルシウム繊維1〜50重量%、および(C)固体
    潤滑剤1〜50重量%からなることを特徴とするポリイ
    ミド樹脂組成物。
JP19483890A 1990-07-25 1990-07-25 ポリイミド樹脂組成物 Pending JPH0481461A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1082068C (zh) * 1998-04-01 2002-04-03 中国科学院化学研究所 一种含短纤维的聚酰亚胺复合材料及其制备方法和用途
CN1301298C (zh) * 2005-07-22 2007-02-21 南京工业大学 自润滑轴承材料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01297460A (ja) * 1988-05-25 1989-11-30 Toray Ind Inc ポリアミドイミド樹脂組成物

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