JPH09151313A

JPH09151313A - 耐熱・潤滑性樹脂組成物

Info

Publication number: JPH09151313A
Application number: JP10674996A
Authority: JP
Inventors: Takumi Shimokusuzono; 工下楠薗; Masaki Egami; 正樹江上; Hideyuki Tsutsui; 英之筒井; Sadatoshi Inagaki; 貞敏稲垣
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1995-09-28
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 1997-06-10

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】合金に対する非攻撃性を全て具備する耐熱・
潤滑性樹脂組成物とし、高性能な耐熱性滑り軸受を得
る。【解決手段】主成分として芳香族ポリエーテルケトン
樹脂、ポリシアノアリールエーテル樹脂またはポリアミ
ドイミド樹脂を４０〜７７容量％含有し、フッ素樹脂１
６〜３８容量％、芳香族ポリエステル樹脂５〜２５容量
％を必須成分とする。前記の主成分を２０〜７２容量％
として、熱可塑性ポリイミド樹脂またはポリフェニレン
サルファイド樹脂５〜３０容量％を必須成分とする。ま
たは、前記の主成分を４０〜８７容量％とし、フッ素樹
脂８〜３８容量％、芳香族ポリエステル樹脂３〜２５容
量％および芳香族ポリアミド繊維２〜２０容量％を必須
成分とした耐熱・潤滑性樹脂組成物とする。または、前
記の主成分を２０〜８０容量％とし、さらに熱可塑性ポ
リイミド樹脂またはポリフェニレンサルファイド樹脂を
５〜３０容量％５〜３０容量％を必須成分とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、各種の摺動部材
として用いられる耐熱・潤滑性樹脂組成物及び耐熱性滑
り軸受に関し、特に電子写真装置の定着装置にも適用可
能な耐熱・潤滑性樹脂組成物及び耐熱性滑り軸受に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、合成樹脂製の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合成樹脂製
の滑り軸受が強く要望されている。

【０００３】また、軸受および周辺機器の軽量化に伴っ
て、軸受けの摺動相手材として、アルミニウム合金等が
使用されるが、そのような軸受には比較的軟質の摺動相
手材を傷つけない特性が要求される。このように摩擦摩
耗特性と共に比較的軟質の摺動相手材を傷つけない特性
が要求される耐熱性の滑り軸受の具体例としては、複写
機やレーザービームプリンタ等の加熱定着装置用の軸受
を挙げることができる。

【０００４】このような滑り軸受の一般的な使用状態を
以下に説明する。すなわち、帯電画像を用いて原画像の
情報を記録物質たる転写材に伝達する機構を有する複写
機またはレーザービームプリンタ等は、電子写真装置と
して総称されるが、装置内の加熱定着部には、図３に例
示するように、転写材上にそのトナー像を加熱定着させ
る加熱ローラ１０と、転写材を加熱ローラ１０に押圧し
て回転駆動する加圧ローラ１１が装着されている。

【０００５】前者の加熱ローラ１０は、Ｍｇ含有のアル
ミニウム合金で形成されたものが多く使用されており、
ヒータ１２で約１５０〜２３０℃の温度に加熱される。
後者の加圧ローラ１１は、シリコーンゴム等で被覆され
た鉄材からなり、このものも加熱ローラ１０からの伝熱
によって約７０〜１５０℃にまで加熱される。

【０００６】また、図４に示すものは、上記の加熱定着
装置とは別の機構を有する定着装置であり、金属製加熱
ローラに代えて、耐熱性合成樹脂フィルムに離型剤をコ
ーティングした無端環状の定着フィルム１５をローラ１
７で支持し、セラミックヒータ１６を定着フィルム１５
を介して加圧ローラ１１に圧接し、熱伝導効率を高めた
ものである。この場合、加圧ローラ１１は、前記した金
属製加熱ローラ１０を用いた定着装置のものよりいっそ
う高温になる。

【０００７】このように高温状態で使用される各ローラ
の端部は、合成樹脂製の滑り軸受１３、１４（図４に示
した装置では加圧ローラ１１やローラ１７を支持する図
３の１３、１４に相当する軸受）で支持されるが、その
材料としては、耐熱性が良く機械的強度の優れた熱可塑
性合成樹脂であるポリフェニレンサルファイド（以下、
ＰＰＳと略称する）樹脂が用いられる。

【０００８】この場合、ＰＰＳ樹脂は自己潤滑性が乏し
いため、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の潤滑剤を添
加した組成物を用いられることが多い。

【０００９】また、芳香族ポリエーテルケトン樹脂は、
優れた耐熱性があり、さらに高温下で高荷重および高速
度摺動などの過酷な条件でも使用可能な摺動材となるよ
うにその特性の改善がなされてきた。

【００１０】そのような摺動材の改善技術としては、特
開昭５８−１０９５５４号公報や特開昭５８−１７６２
４２号公報に芳香族ポリエーテルケトン樹脂に、四フッ
化エチレン樹脂、芳香族ポリアミド樹脂を添加して芳香
族ポリエーテルケトン樹脂の摺動特性を改善することが
記載されている。

【００１１】また、特開昭５８−１６０３４７号公報に
は、芳香族ポリエーテルケトン樹脂に四フッ化エチレン
樹脂、オキシベンゾイルポリエステルを添加し、耐摩耗
性を改善することが記載されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したいず
れの材料においても、高温条件でアルミニウムのような
軟質材に対して摺動させると、この軟質材を著しく損傷
し、前記したように摩擦摩耗特性と共に軟質の摺動相手
材を傷つけないという特性を発揮しないという問題点が
ある。

【００１３】例えば、耐摩耗性を改善するように炭素繊
維を配合すると、摺動相手材である軟質のアルミニウム
合金を損傷し、これに伴って摩擦・摩耗特性もさらに悪
化する。

【００１４】特に、複写機の分野においては、装置の高
速運転化の要望に伴って、トナーを急速に溶融・定着さ
せるために加熱ローラを２５０〜２７０℃にまで昇温さ
せることが要望されたが、その要望に応える滑り軸受等
の摺動部材になる耐熱・潤滑性樹脂組成物は得られてい
ない。

【００１５】そこで、この発明の課題は上記した問題点
を解決して、耐熱・潤滑性樹脂組成物を、従来の組成物
より優れた耐熱性があり、しかも低摩擦特性、耐摩耗性
およびアルミニウム合金等の軟質摺動相手材に対する非
攻撃性を全て具備するものとし、また、極めて高性能の
耐熱性滑り軸受を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、芳香族ポリエーテルケトン樹
脂、ポリシアノアリールエーテル樹脂またはポリアミド
イミド樹脂のいずれかを４０〜７７容量％、フッ素樹脂
１６〜３８容量％、芳香族ポリエステル樹脂５〜２５容
量％を必須成分とした耐熱・潤滑性樹脂組成物としたの
である。

【００１７】または、芳香族ポリエーテルケトン樹脂、
ポリシアノアリールエーテル樹脂またはポリアミドイミ
ド樹脂のいずれかを２０〜７２容量％、フッ素樹脂１６
〜３８容量％、芳香族ポリエステル樹脂５〜２５容量％
および熱可塑性ポリイミド樹脂５〜３０容量％を必須成
分とした耐熱・潤滑性樹脂組成物としたのである。

【００１８】または、芳香族ポリエーテルケトン樹脂、
ポリシアノアリールエーテル樹脂またはポリアミドイミ
ド樹脂のいずれかを２０〜７２容量％、フッ素樹脂１６
〜３８容量％、芳香族ポリエステル樹脂５〜２５容量％
およびポリフェニレンサルファイド樹脂を５〜３０容量
％を必須成分とした耐熱・潤滑性樹脂組成物としたので
ある。

【００１９】または、芳香族ポリエーテルケトン樹脂、
ポリシアノアリールエーテル樹脂またはポリアミドイミ
ド樹脂のいずれかを４０〜８７容量％、フッ素樹脂８〜
３８容量％、芳香族ポリエステル樹脂３〜２５容量％お
よび芳香族ポリアミド繊維２〜２０容量％を必須成分と
した耐熱・潤滑性樹脂組成物としたのである。

【００２０】または、芳香族ポリエーテルケトン樹脂、
ポリシアノアリールエーテル樹脂またはポリアミドイミ
ド樹脂のいずれかを２０〜８０容量％、フッ素樹脂８〜
３８容量％、芳香族ポリエステル樹脂３〜２５容量％お
よび芳香族ポリアミド繊維２〜２０容量％、熱可塑性ポ
リイミド樹脂を５〜３０容量％を必須成分とした耐熱・
潤滑性樹脂組成物としたのである。

【００２１】または、芳香族ポリエーテルケトン樹脂、
ポリシアノアリールエーテル樹脂またはポリアミドイミ
ド樹脂のいずれかを２０〜８０容量％、フッ素樹脂８〜
３８容量％、芳香族ポリエステル樹脂３〜２５容量％、
芳香族ポリアミド繊維２〜２０容量％およびポリフェニ
レンサルファイド樹脂を５〜３０容量％を必須成分とし
た耐熱・潤滑性樹脂組成物としたのである。

【００２２】または、上記した耐熱・潤滑性樹脂組成物
それぞれに、さらに鱗片状黒鉛を２〜１５容量％添加し
た耐熱・潤滑性樹脂組成物としたのである。

【００２３】また、前記の耐熱・潤滑性樹脂組成物を成
形して耐熱性滑り軸受としたのである。

【００２４】この発明の耐熱・潤滑性樹脂組成物は、主
成分である芳香族ポリエーテルケトン樹脂、ポリシアノ
アリールエーテル樹脂またはポリアミドイミド樹脂の耐
熱性が極めて優れており、さらに添加される芳香族ポリ
エステル樹脂は、限界ＰＶ値が大きく、組成物中に球状
の状態で存在し、これが摩擦時に荷重点となって摩擦係
数を低減させる。また、他に配合されたフッ素樹脂が摺
動性を改善し、芳香族ポリアミド樹脂は軟質相手材をア
ルミニウム合金などの軟質相手を傷つけることなく耐摩
耗性を向上させる。

【００２５】そして、これらの各成分を所定量配合する
ことにより、優れた耐熱性、低摩擦特性、耐摩耗性およ
びアルミニウム合金等の軟質合金に対する非攻撃性を全
て具備するものとなる。また、芳香族ポリエーテルケト
ン樹脂、ポリシアノアリールエーテル樹脂またはポリア
ミドイミド樹脂を主要成分としているので、射出成形が
可能である。

【００２６】

【発明の実施の形態】まず、この発明に用いる芳香族ポ
リエーテルケトン樹脂（以下、ＰＥＫと略記する。）
は、下記の化５にそれぞれ式で示した繰り返し単位の一
つからなる重合体、またはそのような繰り返し単位と共
に、たとえば下記の化６にそれぞれ式で示した繰り返し
単位を、ＰＥＫ本来の特性を失わないように共存させた
重合体である。

【００２７】

【化５】

【００２８】

【化６】

【００２９】そのようなＰＥＫの市販品としては、下記
の化７で表わされるビクトレックス（VICTREX)社製：Ｐ
ＥＥＫ、下記の化８の式で表わされるビクトレックス
（VICTREX)社製：ＰＥＫ、または下記の化９の式で表わ
されるＢＡＳＦ社製：Ｕｌｔｒａｐｅｋが挙げられる。
これらは、上記市販品の他、特開昭５４−９０２９６号
公報などに記載された周知の方法に従って製造すること
もできる。

【００３０】

【化７】

【００３１】

【化８】

【００３２】

【化９】

【００３３】次に、この発明に用いるポリシアノアリー
ルエーテル樹脂（以下、ＰＥＮと略記する。）は、下記
の化１０で表わされる繰り返し単位からなる化合物、ま
たは前記繰り返し単位と共に、下記の化１１の式で表わ
される繰り返し単位とが、ＰＥＮ本来の特性を損なわな
いように、約２０モル％以下の比率で共存した重合体で
ある。

【００３４】

【化１０】

【００３５】

【化１１】

【００３６】このようなＰＥＮは、ｐ−クロルフェノー
ルを溶媒とする０．２ｇ／ｄｌ濃度溶液の６０℃におけ
る還元粘度（ηｓｐ／Ｃ）が０．３ｇ／ｄｌ以上のもの
が好ましい。これらは、出光興産社からポリエーテルニ
トリル（ＩＤ３００）として市販されている。なお、Ｐ
ＥＮの製造方法は、特開昭６３−３０５９号公報の実施
例においても開示されている。

【００３７】この発明に用いるポリアミドイミド樹脂
（以下、ＰＡＩと略記する。）は、下記の化１２の式で
示される構造を有し、イミド結合の一部がその開環前駆
体としてのアミド酸結合の状態で留まっているものも含
み、Ｒ₁は少なくとも１つのベンゼン環を含む芳香族基
であり、そのうちの２価は２個のカルボニル基がＲ₁の
ベンゼン環内の隣接する炭素原子に結合しているもので
ある。そして、この発明に用いるＰＡＩは、このような
構造と共に他のアミド結合を含有する化合物との共重合
体であってもよい。

【００３８】

【化１２】

【００３９】（式中、Ｒ₁は少なくとも一つのベンゼン
環を含む３価の芳香族基、Ｒ₂は２価の有機基、Ｒ₃は
水素、メチル基またはフェニル基を表わす）。

【００４０】なお、化１２式中の望ましいＲ₁を例示す
ると、下記の化１３に示す通りである。

【００４１】

【化１３】

【００４２】また、化１２式中の望ましいＲ₂を例示す
ると、−（ＣＨ₃）_m−、（式中、ｍは４〜１２の飽和
脂肪族炭化水素基）、及び下記の化１４に示すものがあ
る。

【００４３】

【化１４】

【００４４】（化１４に示した基の一般式中、Ｙは、１
〜３の整数、Ｘ₄は１〜６個の炭素原子を有する脂肪族
炭化水素基もしくは芳香族基である）。

【００４５】このようなＰＡＩの製造方法は、米国特許
第３６２５９１１号、特公昭５０−３３１２０号公報な
どの特許公報類に開示された周知の方法を採用すればよ
く、例えば下記の化１５で表わされるような芳香族トリ
カルボン酸無水物またはその誘導体と、Ｈ₂Ｎ−Ｒ₂−
ＮＨ₂、ＯＣＮ−Ｒ₂−ＮＣＯ、（式中、Ｒ₂は、前記
した化１２または化１３で説明した通り。）で表わされ
る有機ジアミンまたはその誘導体とを、ジメチルアセト
アミド、ジメチルホルムアミドまたはＮ−メチルピロリ
ドンなどの極性有機溶媒の中で、所定温度で所要時間反
応させてポリアミド酸を生成させ、これを加熱その他の
方法でイミド化状態に転化する。

【００４６】

【化１５】

【００４７】この方法で製造されるＰＡＩとしては、下
記の化１６の式で示されるものがあり、その市販品とし
て米国アモコ社製：トーロン（登録商標）が挙げられ
る。また、これらＰＡＩは、その他アミド結合を含有す
る化合物との共重合体であっても良い。

【００４８】

【化１６】

【００４９】以上述べたようなＰＥＫ、ＰＥＮまたはＰ
ＡＩは、耐熱・潤滑性組成物中に主要成分として、前記
の所定量を配合すれば、これらの耐熱樹脂の特性を充分
に発揮する。

【００５０】次に、この発明に用いるフッ素樹脂として
は、主鎖にフッ素原子を結合した炭素鎖を有する重合
体、またはそのような重合体を含む共重合体であればよ
い。すなわち、フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオ
ロエチレン（以下、ＰＴＦＥと略称する）、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（ＰＦＡと略称する）、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（ＦＥＰと略称す
る）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（Ｅ
ＴＦＥと略称する）、テトラフルオロエチレン−フルオ
ロアルキルビニルエーテル−フルオロオレフィン共重合
体（ＥＰＥと略称する）、エチレン−トリクロロフルオ
ロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、およびポリフッ化
ビニリデン（ＰＶＤＦと略称する）等が挙げられる。こ
れらは、それぞれ単独もしくは混合物として用いてもよ
い。

【００５１】これらのフッ素樹脂のうち、完全フッ素化
されたＰＴＦＥが最適であり、このものは成形用の粉末
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、両者を併用してもよい。なお、後述する特
定の市販品であるＰＴＦＥは、単独で使用しても好まし
い結果が得られる。

【００５２】ＰＴＦＥの市販品としては、三井・デュポ
ンフロロケミカル社製：テフロン７Ｊ、ＴＬＰ−１０、
旭硝子社製：フルオンＧ１６３、ダイキン工業社製：ポ
リフロンＭ１２、Ｍ１５、ルブロンＬ５、ヘキスト社
製：ホスタフロレＴＦ９２０５などを例示することが
できる。また、アルキルビニルエーテルで変性されたＰ
ＴＦＥであってもよい。

【００５３】ＰＦＡとしては、三井・デュポンフロロケ
ミカル社製：テフロンＰＦＡ−Ｊ、ＭＰ−１０、ヘキス
ト社製：ホスタフロンＴＦＡ、ダイキン工業社製：ネオ
フロンＰＦＡが挙げられる。

【００５４】芳香族ポリアミド繊維を必須成分として含
有していない耐熱・潤滑性樹脂組成物の発明では、フッ
素樹脂の配合量を１６〜３８容量％に限定して使用す
る。なぜなら、１６容量％未満では潤滑特性が悪く、３
８容量％を越える多量では組成物の成形性が損なわれる
からであり、このような傾向からみてより好ましい配合
割合は、１８〜３５容量％である。

【００５５】また、この発明の耐熱・潤滑性樹脂組成物
のうち、芳香族ポリアミド繊維を必須成分として含有す
る発明では、フッ素樹脂の量を８〜３８容量％に限定す
る。なぜなら、前述した理由と同様に８容量％未満の少
量では潤滑特性が悪く、３８容量％を越える多量では組
成物の成形性がそこなわれるからであり、このような傾
向からみてより好ましい配合割合は、１０〜３５容量％
である。

【００５６】次に、この発明に用いる芳香族ポリエステ
ル樹脂は、下記の化１７に示すポリオキシベンゾイルポ
リエステルの単独重合体（ホモポリマー）であるものが
好ましい。このものは、６１０℃付近に融点を有し、４
００℃以下では殆ど軟化することがなく、耐摩耗性、耐
圧縮クリープ特性、耐薬品性に極めて優れた物性を示
す。また、その結晶構造は、黒鉛や二硫化モリブデンの
ような固体潤滑剤に類似した板状結晶構造であり、自己
潤滑性にも優れている。この発明では、ポリオキシベン
ゾイルポリエステルを共重合成分として含む共重合体を
使用することもできる。

【００５７】このような芳香族ポリエステル樹脂は、球
状を呈するものであって、その粒径は５〜１００μｍで
あり、これを用いて好ましい結果を得ている。

【００５８】

【化１７】

【００５９】このような芳香族ポリエステル樹脂の製造
方法は、特公昭４６−６７９６号公報、特公昭４７−４
７８７０号公報、特開昭５４−４６２８７号公報、特開
昭５４−４６２９１号公報に開示されているように周知
であり、化１７に示すポリオキシベンゾイルポリエステ
ルの市販品としては、住友化学工業社製：スミカスーパ
ーＥ１０１などを例示できる。

【００６０】芳香族ポリアミド繊維を必須成分として含
有していない耐熱・潤滑性樹脂組成物の発明では、芳香
族ポリエステル樹脂の配合量を５〜２５容量％に限定す
る。なぜなら、５容量％未満の少量では潤滑特性が悪
く、２５容量％を越える多量では溶融粘度が高くなって
成形性が悪化したり、機械的強度が低下して好ましくな
いからであり、このような傾向からみてより好ましい配
合割合は、５〜２０容量％である。

【００６１】この発明の耐熱・潤滑性樹脂組成物のう
ち、芳香族ポリアミド繊維を必須成分として含有する発
明では、芳香族ポリエステル樹脂の量を３〜２５容量％
に限定する。なぜなら、前述した理由と同様に３容量％
未満の少量では潤滑特性が悪く、２５容量％を越える多
量では溶融粘度が高くなって成形性が悪化したり、機械
的強度が低下して好ましくないからであり、このような
傾向からみて、より好ましい芳香族ポリエステル樹脂の
配合割合は３〜２０容量％である。

【００６２】また、この発明に用いる芳香族ポリアミド
樹脂は、下記の化１８または化１９に示す式を繰り返し
単位とする樹脂であって、化１９に示すパラ系のもの
と、化１８に示すメタ系のものがある。メタ系の芳香族
ポリアミド樹脂の市販品としては、デュポン・東レ・ケ
ブラー社製：ノーメックス、帝人社製：テクノーラが挙
げられる。また、パラ系芳香族ポリアミド樹脂の市販品
としては、デュポン・東レ・ケブラー社製：ケブラー、
日本アラミド社製：トワロンが挙げられる。

【００６３】

【化１８】

【００６４】

【化１９】

【００６５】この発明に用いる芳香族ポリアミド樹脂と
しては、上記パラ系のものがより好ましい。パラ系芳香
族ポリアミド樹脂は、繊維軸方向に分子鎖が配列してい
るので、軸方向に高弾性・高強度であるが、直角方向に
は分子間力が弱いものである。このようにパラ系芳香族
ポリアミド樹脂は、軸方向の強度によって、樹脂組成物
の耐摩耗性をよく向上させることができ、繊維直角方向
に圧縮力を受けると分子鎖が挫屈し、または破壊され易
いので、軟質の摺動相手材を損傷しないと考えられる。

【００６６】このような芳香族ポリアミド樹脂を繊維と
して用いる場合、繊維長０．１５〜３ｍｍ、アスペクト
比１０〜２３０のものを採用して好ましい結果を得てい
る。芳香族ポリアミド繊維が所定範囲未満の繊維長で
は、耐摩耗性が不充分となり、上記範囲を越える繊維長
では組成物中の分散不良で好ましくない。このような傾
向から、より好ましい繊維長は０．１５〜１．５ｍｍで
ある。そして、上記範囲未満のアスペクト比では、粉末
形状に近くなって耐摩耗性改善効果が不充分となり、上
記範囲を越えるアスぺクト比では組成物中の均一分散が
困難で好ましくない。

【００６７】この発明に用いる芳香族ポリアミド樹脂の
配合割合を２〜２０容量％に限定する理由は、この２容
量％未満では潤滑性が悪く、２０容量％を越えると耐摩
耗性が悪化するからである。

【００６８】次に、この発明における鱗片状黒鉛は、天
然黒鉛、または人造黒鉛のいずれであってもよいが、平
均粒径が１０μｍ程度の鱗片状の黒鉛が、この発明の所
期の目的達成に特に好ましい。市販の鱗片状黒鉛として
は、日本黒鉛社製：ＡＣＰ（固定炭素量９９．５％）、
ＬＯＮＺＡ社製：ＫＳ−６またはＫＳ−１０（固定炭素
９９．５％）などを例示することができる。

【００６９】このような黒鉛の配合割合は、２〜１５容
量％である。なぜなら、２容量％未満の少量では、潤滑
性および耐摩耗性の改善硬化が充分に得られず、１５容
量％を越える多量では、成形品が脆くなって好ましくな
いからである。

【００７０】この発明に用いる熱可塑性ポリイミド樹脂
は、下記化２０の式で表わされる繰り返し単位を主要成
分とするものである。

【００７１】

【化２０】

【００７２】（式中、Ｘは直結または炭素数１〜１０の
炭化水素基、六フッ素化されたイソプロピリデン基、カ
ルボニル基、チオ基およびスルホン基からなる群より選
ばれた基を表わし、Ｒ₁〜Ｒ₄は水素、低級アルキル
基、低級アルコキシ基、塩素または臭素を表わし、互い
に同じであっても異なっていてもよい。Ｙは炭素数２以
上の脂肪族基、環式脂肪族基、単環式芳香族基、縮合多
環式芳香族基、芳香族基が直接または架橋員により相互
に連結された非縮合多環式芳香族基から成る群から選ば
れた４価の基を表わす）。

【００７３】このようなポリイミド樹脂のうち、ポリイ
ミド樹脂の市販品（前記の化２０の式中のＲ₁〜Ｒ₄が
全て水素であるもの）としては、三井東圧化学社製：Ａ
ＵＲＵＭが挙げられる。その製造方法は、特開昭６１−
１４３４７８号公報、特開昭６２−６８８１７号公報、
特開昭６２−８６０２１号公報に開示されているように
周知である。

【００７４】上記した熱可塑性ポリイミド樹脂は、ポリ
イミド特有の耐熱性を維持しながら圧縮成形、射出成
形、押出成形などの各種の溶融成形によって成形するこ
とができるものである。

【００７５】このようなポリイミド樹脂は、５〜３０容
量％配合すれば、この発明の耐熱・潤滑性樹脂組成物の
耐熱性、機械的特性、特に高温下での強度、疲労特性の
改善に効果がある。しかし、５容量％未満の少量では、
強度の改善効果が小さくなり、３０容量％を越える多量
を配合すると、射出成形性が悪化する。

【００７６】この発明に用いるポリフェニレンサルファ
イド樹脂（以下、ＰＰＳ樹脂と略記する。）としては、
下記の化式２１で表されるような種々の繰り返し単位か
らなる合成樹脂を例示できる。

【００７７】

【化２１】

【００７８】これらのうちの代表例は、下記の化２２で
示されるものであり、米国フイリップペトローリアム社
から、商品名「ライトン」で市販されている。

【００７９】

【化２２】

【００８０】このものの製造方法は、既に特公昭４５−
３３６８号公報などで周知であるが、Ｎ−メチルピロリ
ドン溶媒中、１６０〜２５０℃の加圧条件でｐ−ジクロ
ルベンゼンと二硫化ソーダとを反応させることによって
製造される。この製法では、後熱処理工程によって、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
するものまでの各種の重合度のものを製造できるので、
この発明の組成物を混合する溶融ブレンドに適正な溶融
粘度特性を有するものが得られる。また、前記化２２で
示されるもの以外のＰＰＳ樹脂であって架橋構造をとら
ない直鎖状ＰＰＳ樹脂を採用することもできる。

【００８１】上記のＰＰＳ樹脂は、５〜３０容量％配合
すれば、この発明の組成物の溶融流動性、機械的特性の
改善に効果がある。しかし、５容量％未満の少量では、
流動性の改善効果が小さくなり、３０容量％を越える多
量を配合すると、耐熱性や高温条件での摩擦摩耗特性が
悪化するので好ましくない。

【００８２】なお、上記以外の添加剤として特に、下記
化２３の（Ｉ）〜（III ）の基本構造からなるサーモト
ロピック液晶ポリマーを添加すると、溶融成形時の流れ
性の改良および結晶化時の収縮率を緩和することができ
る。しかし、この化合物は、耐摩耗性を損なう弊害があ
るため、その配合割合を１〜５容量％とすることが好ま
しい。

【００８３】

【化２３】

【００８４】上記サーモトロピック液晶ポリマー市販品
としては、日本石油化学社製：ザイダー、住友化学工業
社製：スミカスーパーＬＣＰＥ４０００、Ｅ５０００
などが挙げられる。

【００８５】ここで、ＰＥＫ樹脂、ＰＥＮまたはＰＡＩ
に対し、各種の添加物を添加混合する方法は、特に限定
した方法ではなく、通常広く用いられているように、主
成分となる樹脂を含む諸原料をそれぞれ個別にまたは一
括して、ヘンシェルミキサー、ボールミル、タンブラー
ミキサー等の混合機によって乾式混合し、その後、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
キサー、溶融押出機などで溶融混合する方法を採用すれ
ばよい。

【００８６】さらに、この発明の組成物を成形する際に
は、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、所望の粒径に分級し、また
は分級せずに、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。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
行なうこともできる。

【００８７】なお、この発明においてはＰＥＫ樹脂、Ｐ
ＥＮまたはＰＡＩを主要成分とする潤滑性組成物に、各
種の添加剤を配合してもよい。例えば、組成物の潤滑性
をさらに改良するために、耐摩耗性の改良剤を配合して
もよい。

【００８８】耐摩耗性改良剤の具体例としては、カーボ
ン、マイカ、タルク、ウォラストナイト、金属酸化物の
粉末、チタン酸カリウム、酸化チタン、酸化亜鉛、ホウ
酸アルミニウム、炭酸カルシウム、グラファイト、硫酸
カルシウムなどのウィスカ、二硫化モリブデン、リン酸
塩、炭酸塩、ステアリン酸塩などを例示することができ
る。

【００８９】上記した材料から成形されるこの発明にお
ける耐熱性滑り軸受は、その形状を限定するものでな
く、加熱・加圧ローラの形状や、周辺装置、ハウジング
に合わせたリング状その他の周知の滑り軸受の形態をと
ればよく、複合材とすることもできる。

【００９０】例えば、図１に示すように、軸受は、単独
材料で成形するのみならず二色成形の手法を採用し、軸
受部１と固定用金属部２とからなる複合材としてもよ
い。

【００９１】また図２に示すように、この発明の耐熱性
滑り軸受は、軸受部３と、ＰＰＳ、ポリアミドイミド
（ＰＡＩ）、ポリイミド（ＰＩ）等の耐熱性及び断熱性
のある樹脂、またはこれに無機充填剤もしくは有機充填
剤等を添加した樹脂部４とからなる二色成形された軸受
であってもよい。

【００９２】

【実施例】この発明の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次の通りである。なお、各成分の
配合割合は、全て容量％である。

【００９３】（１）ポリエーテルケトン樹脂〔ＰＥＫ−
１〕（ＶＩＣＴＲＥＸ社製：ＰＥＥＫ１５０Ｐ）（２）ポリエーテルケトン樹脂〔ＰＥＫ−２〕（ＶＩＣ
ＴＲＥＸ社製：ＰＥＫ２２０Ｇ）（３）ポリエーテルケトン樹脂〔ＰＥＫ−３〕（ＢＡＳ
Ｆ社製：Ｕｌｔｒａｐｅｋ−Ａ１０００）（４）ポリエーテルニトリル樹脂〔ＰＥＮ〕（出光石油
化学工業社製：ＰＥＮＩＤ３００ＨＦ）（５）ポリアミドイミド樹脂〔ＰＡＩ〕（テイジン・ア
モコエンジニアリング・プラスチックス社製：トーロン
４０００ＴＦ）（６）熱可塑性ポリイミド樹脂〔ＴＰＩ〕（三井東圧化
学社製：ＡＵＲＵＭ＃４５０）（７）フッ素樹脂〔ＰＴＦＥ〕（喜多村社製：ＫＴＬ
６１０）（８）フッ素樹脂〔ＰＦＡ〕（旭硝子社製：アフロン
ＴＷ３５３０）（９）芳香族ポリエステル樹脂〔ＯＢＰ〕（住友化学工
業社製：スミカスーパーＥ１０１Ｓ２）（１０）パラ系芳香族ポリアミド繊維〔ＡＲＤ−１〕
（日本アラミド社製：トワロン１０１０カットファイ
バー、繊維長０．２５ｍｍ）（１１）メタ系芳香族ポリアミド繊維〔ＡＲＤ−２〕
（帝人社製：コーネックス繊維、繊維長０．２５ｍｍ、
繊維径約１０μm ）（１２）ポリフェニレンサルファイド樹脂〔ＰＰＳ−
１〕（トープレン社製：Ｔ４ＡＧ）（１３）ポリフェニレンサルファイド樹脂〔ＰＰＳ−
２〕（クレハ化学社製：ＫＰＳ−Ｗ２０５）（１４）鱗片状天然黒鉛〔ＧＲＰ〕（ＬＯＮＺＡ社製：
ＫＳ−６）〔実施例１〜１９〕表１に示す割合で諸原材料をヘンシ
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：３４０〜３９０℃、回転数：１００ｒ
ｐｍ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３４０〜４００℃、射出圧力８００ｋｇｆ
／ｃｍ²、金型温度１４０〜２００℃の射出成形条件下
で外径２８ｍｍ、内径２０ｍｍ、幅５ｍｍのリング状試
験片を成形した。成形後、試験片を２６０℃で１０時間
熱処理した。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。

【００９４】［高温ラジアル摩擦摩耗試験］アルミニウ
ム合金Ａ５０５２（表面粗さ３．２Ｓ）製の回転軸を相
手材とし、この相手材の外周にリング状試験片を嵌め、
これを相手材周面に対して３．５ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力
で押圧し、前記回転軸は表面温度を２５０℃に制御する
と共に、これにトルクメータを取り付けて、周速９．０
ｍ／分で５０時間連続回転させた。この後、試験片の摩
耗量としての摩耗係数×１０^-10ｃｍ³／（ｋｇｆ・
ｍ）と、回転軸のトルク（ｋｇｆ・ｃｍ）を測定すると
共に、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（△印）または損傷
する（×印）の三段階評価で表わし、これらの結果は表
３にまとめて示した。

【００９５】

【表１】

【００９６】

【表２】

【００９７】

【表３】

【００９８】

【表４】

【００９９】［比較例１〜８］表２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、前記高温ラジアル摩擦摩耗試験を行ない、
摩耗係数、回転軸のトルク、損傷度を求めて結果を表４
に示した。

【０１００】表３および表４に示した結果からも明らか
なように、主要成分のＰＥＫの配合割合が過剰の比較例
１、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）が過少で芳香族ポリエステ
ル（ＯＢＰ）が過剰の比較例２、ＯＢＰが過少で芳香族
ポリアミド繊維（ＡＲＤ−１）が過剰の比較例３、ＡＲ
Ｄ−１を含むがＯＢＰを含まない比較例４、ＯＢＰを含
むがＰＴＦＥが過少の比較例５、主要成分のＰＥＮまた
はＰＡＩの配合割合が過剰の比較例６，７は、摩耗量、
回転トルクが大きく、いずれも相手材の損傷が大きかっ
た。

【０１０１】また、実施例４、６、１１と同じ充填剤配
合で、母材をＰＰＳ樹脂のみで構成した比較例８は、摩
耗量が比較的小さく、相手材の損傷度も軽微であった
が、試験温度が２５０℃とＰＰＳ樹脂の融点に近く、軸
との凝着力が増したためか、回転トルクが大きかった。

【０１０２】一方、全ての条件を満足する実施例１〜１
９は、摩耗量、回転トルクがともに低く、しかも相手材
のアルミニウム合金（Ａ５０５２）を損傷しなかった。

【０１０３】

【発明の効果】この発明の耐熱・潤滑性樹脂組成物は、
以上説明したように、芳香族ポリエーテルケトン樹脂、
ポリシアノアリールエーテル樹脂またはポリアミドイミ
ド樹脂を主要成分として、フッ素樹脂、芳香族ポリエス
テル樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサル
ファイド樹脂をそれぞれ所定量添加した組成物としたの
で、射出成形性を備えていることに加えて優れた低摩擦
特性、耐摩耗性を有し、しかもアルミニウム合金等の軟
質合金を摺動相手材とした場合に、非攻撃性を有してい
るという利点がある。

【０１０４】また、これら各発明の樹脂組成物からなる
滑り軸受は、耐熱性、低摩擦特性、耐摩耗性、非攻撃性
といった諸特性を全て兼ね備えたものであるから、複写
機およびレーザービームプリンター等の定着装置におけ
る高性能の合成樹脂製耐熱性滑り軸受となる利点もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を示す斜視図

【図２】他の実施例を示す斜視図

【図３】加熱・定着装置における軸受の使用状態を説明
する断面図

【図４】他の加熱・定着装置における軸受の使用状態を
説明する断面図

【符号の説明】

１、３軸受部２固定用金属部４樹脂部１０加熱ローラ１１加圧ローラ１２ヒータ１３、１４合成樹脂製の滑り軸受１５定着フィルム１６セラミックヒータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ１６Ｃ 33/20 7123−3ＪＦ１６Ｃ 33/20 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芳香族ポリエーテルケトン樹脂、ポリシ
アノアリールエーテル樹脂またはポリアミドイミド樹脂
のいずれかを４０〜７７容量％、フッ素樹脂１６〜３８
容量％、芳香族ポリエステル樹脂５〜２５容量％を必須
成分としてなる耐熱・潤滑性樹脂組成物。
【請求項２】芳香族ポリエーテルケトン樹脂、ポリシ
アノアリールエーテル樹脂またはポリアミドイミド樹脂
のいずれかを２０〜７２容量％、フッ素樹脂１６〜３８
容量％、芳香族ポリエステル樹脂５〜２５容量％および
熱可塑性ポリイミド樹脂５〜３０容量％を必須成分とし
てなる耐熱・潤滑性樹脂組成物。
【請求項３】芳香族ポリエーテルケトン樹脂、ポリシ
アノアリールエーテル樹脂またはポリアミドイミド樹脂
のいずれかを２０〜７２容量％、フッ素樹脂１６〜３８
容量％、芳香族ポリエステル樹脂５〜２５容量％および
ポリフェニレンサルファイド樹脂を５〜３０容量％を必
須成分としてなる耐熱・潤滑性樹脂組成物。
【請求項４】芳香族ポリエーテルケトン樹脂、ポリシ
アノアリールエーテル樹脂またはポリアミドイミド樹脂
のいずれかを４０〜８７容量％、フッ素樹脂８〜３８容
量％、芳香族ポリエステル樹脂３〜２５容量％および芳
香族ポリアミド繊維２〜２０容量％を必須成分としてな
る耐熱・潤滑性樹脂組成物。
【請求項５】芳香族ポリエーテルケトン樹脂、ポリシ
アノアリールエーテル樹脂またはポリアミドイミド樹脂
のいずれかを２０〜８０容量％、フッ素樹脂８〜３８容
量％、芳香族ポリエステル樹脂３〜２５容量％および芳
香族ポリアミド繊維２〜２０容量％、熱可塑性ポリイミ
ド樹脂を５〜３０容量％を必須成分としてなる耐熱・潤
滑性樹脂組成物。
【請求項６】芳香族ポリエーテルケトン樹脂、ポリシ
アノアリールエーテル樹脂またはポリアミドイミド樹脂
のいずれかを２０〜８０容量％、フッ素樹脂８〜３８容
量％、芳香族ポリエステル樹脂３〜２５容量％、芳香族
ポリアミド繊維２〜２０容量％およびポリフェニレンサ
ルファイド樹脂を５〜３０容量％を必須成分としてなる
耐熱・潤滑性樹脂組成物。
【請求項７】前記耐熱・潤滑性樹脂組成物に、さらに
鱗片状黒鉛を２〜１５容量％添加してなる請求項１〜６
のいずれか１項に記載の耐熱・潤滑性樹脂組成物。
【請求項８】前記芳香族ポリエーテルケトン樹脂が、
下記の化１、化２または化３の式で表わされる反復単位
を含む芳香族ポリエーテルケトン樹脂である請求項１〜
７のいずれか１項に記載の耐熱・潤滑性樹脂組成物。【化１】【化２】【化３】
【請求項９】前記フッ素樹脂が、ポリテトラフルオロ
エチレンである請求項１〜７のいずれか１項に記載の耐
熱・潤滑性樹脂組成物。
【請求項１０】前記芳香族ポリエステル樹脂が下記化
４の式で表わされる反復単位を含む樹脂である請求項１
〜７のいずれか１項に記載の耐熱・潤滑性樹脂組成物。【化４】
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれか１項に記載
の耐熱・潤滑性樹脂組成物を成形してなる耐熱性滑り軸
受。