JPS6038465A - 樹脂組成物 - Google Patents
樹脂組成物Info
- Publication number
- JPS6038465A JPS6038465A JP14779683A JP14779683A JPS6038465A JP S6038465 A JPS6038465 A JP S6038465A JP 14779683 A JP14779683 A JP 14779683A JP 14779683 A JP14779683 A JP 14779683A JP S6038465 A JPS6038465 A JP S6038465A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compsn
- fluorocarbon
- carbon fiber
- incorporating
- coefficient
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- Granted
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は芳香族ポリスルホンにフルオロカーボン重合体
、および炭素繊維を配合することによって、摺動特性の
すぐれた成形品−を与える樹脂組成物に関する。更に詳
しくは、耐摩耗、潤滑特性のすぐれた無給油軸受を与え
る初脂組成物筈こ関する。
、および炭素繊維を配合することによって、摺動特性の
すぐれた成形品−を与える樹脂組成物に関する。更に詳
しくは、耐摩耗、潤滑特性のすぐれた無給油軸受を与え
る初脂組成物筈こ関する。
芳香族ポリスルホンは、すぐれた耐熱性、拶械的特性、
電気的特性、耐熱水性などの特性を有するため、電気電
子分野５機械分野、自動車分野、航空機分野、医療食品
工業分野などの数々の用途に使用されている。また芳香
族ポリスルホンにフルオロカーボン重合体、好ましくは
ポリテトラフルオロエチレンを含有してなる組成物は上
記特性に加えて、自己潤滑特性が付与されるため、上記
分野で拍動を伴なう種々の用途に使用されている。
電気的特性、耐熱水性などの特性を有するため、電気電
子分野５機械分野、自動車分野、航空機分野、医療食品
工業分野などの数々の用途に使用されている。また芳香
族ポリスルホンにフルオロカーボン重合体、好ましくは
ポリテトラフルオロエチレンを含有してなる組成物は上
記特性に加えて、自己潤滑特性が付与されるため、上記
分野で拍動を伴なう種々の用途に使用されている。
しかしながら芳香族ポリスルポンにフルオロカーボン重
合体を含有してなる組成物を無給油軸受などｌこ使用す
るには、摺！１１％性が不充分である。一般にプラスチ
ックを軸受などの摺動材として使用するためには、摩擦
係数か低く安定していることに加えて、限界Ｐ、ｖ値が
高いこと、および耐摩耗特性を表わす摩耗係数が低いこ
となどの特性が要求される。
合体を含有してなる組成物を無給油軸受などｌこ使用す
るには、摺！１１％性が不充分である。一般にプラスチ
ックを軸受などの摺動材として使用するためには、摩擦
係数か低く安定していることに加えて、限界Ｐ、ｖ値が
高いこと、および耐摩耗特性を表わす摩耗係数が低いこ
となどの特性が要求される。
ＰＶ値とは、軸受にかかる圧力Ｐと摺動速度■との積で
、限界ＰＶ値とは軸受なとの接触端面における摩擦熱の
発生により、Ｔ＋、−；、ｒ９：が著しく上昇し、プラ
スチックの軟化、溶融、化学的分解などが起り、正常な
摩擦運動か続けられなくなる限界のＰＶ値である。しか
しなから限界ＰＶ値内での使用条件下でも、必す少しず
つ摩耗は進行するので寿命を考慮しなければならない。
、限界ＰＶ値とは軸受なとの接触端面における摩擦熱の
発生により、Ｔ＋、−；、ｒ９：が著しく上昇し、プラ
スチックの軟化、溶融、化学的分解などが起り、正常な
摩擦運動か続けられなくなる限界のＰＶ値である。しか
しなから限界ＰＶ値内での使用条件下でも、必す少しず
つ摩耗は進行するので寿命を考慮しなければならない。
このために軸受設計の資料としては、限界ＰＶ値より摩
耗係数の方が重要であり、限界ＰＶ値は軸受などの使用
限界の１つの目安として使われている。
耗係数の方が重要であり、限界ＰＶ値は軸受などの使用
限界の１つの目安として使われている。
ところで賑粍係数には一般的に次式で表わされる。
Ｋ ＝ Ｗ ７ Ｐ Ｖ Ｔ
〔Ｗ：摩耗量（カＬ）、Ｐ：圧力（Ｋｙｌ側２）、■＝
速度（ｍ／ｇｉ脣）、１゛：時間（ｈｒ））この１（の
値は、限界ＰＶ値と同様に、使用するＰ、Ｖ値が同じで
もＰおよびＶの値゛にょって、変化するものである。す
なわち、同じＰＶ値でも高圧、低速の条件と低圧、高速
の条件によって変動するものである。
速度（ｍ／ｇｉ脣）、１゛：時間（ｈｒ））この１（の
値は、限界ＰＶ値と同様に、使用するＰ、Ｖ値が同じで
もＰおよびＶの値゛にょって、変化するものである。す
なわち、同じＰＶ値でも高圧、低速の条件と低圧、高速
の条件によって変動するものである。
］７かし一般的には圧力と走行距離（速度と時開の４’
＋Ｕ ）に反比例するのでＫの単位としては１／亮であ
られされ、プラヌチック軸受の場Ａ１１ＩｌＩＣ＋＋１ 合、この値か１×ｌＯ以下であれば、無給油の状態で、
寿命の因子を考慮しても、問題なく使用可能であるとさ
れている。
＋Ｕ ）に反比例するのでＫの単位としては１／亮であ
られされ、プラヌチック軸受の場Ａ１１ＩｌＩＣ＋＋１ 合、この値か１×ｌＯ以下であれば、無給油の状態で、
寿命の因子を考慮しても、問題なく使用可能であるとさ
れている。
ところが芳香族ポリスルホンにフルオロカーボン重合体
を含泡してなる組成物から得た軸受を、無給油０） 状
ｆｆＡ テ限！ｊｆ−Ｐ Ｖ ｆｉｒ 内（約４．００
Ｋｑ／ａｍ２ｍ／１ｘｉｓ ）で使用した場合、Ｋ値
は５×１０〜５×１０ の範囲であり、要求される値よ
り１桁以上太きいため、軸受寿命は非常に短かい。
を含泡してなる組成物から得た軸受を、無給油０） 状
ｆｆＡ テ限！ｊｆ−Ｐ Ｖ ｆｉｒ 内（約４．００
Ｋｑ／ａｍ２ｍ／１ｘｉｓ ）で使用した場合、Ｋ値
は５×１０〜５×１０ の範囲であり、要求される値よ
り１桁以上太きいため、軸受寿命は非常に短かい。
また該組成物に更に黒鉛などの固体潤滑剤を含有させる
ことにより、潤滑性が更に向上し、熱伝導性も付与され
る１こめ、Ｋ値は若干改良されるが、充分なものとはな
らない。
ことにより、潤滑性が更に向上し、熱伝導性も付与され
る１こめ、Ｋ値は若干改良されるが、充分なものとはな
らない。
本発明者らは、上記ｉ１１題点を改良するため、鋭意検
討した結果、芳香族ポリスルホンに、フルオロカーボン
ｋ（合体を含発してムる組成物に更に炭素繊維を含鳴せ
しめることによって、摩−４ｙｍ −像一 耗係数にの値か１ｘｌＯ／ 以下の値 ／、、＞２ に低下し、無給油軸受として使用した場合、寿命因子を
考慮しでも問題なく使用できることがわかり本発明に至
ったのである。
討した結果、芳香族ポリスルホンに、フルオロカーボン
ｋ（合体を含発してムる組成物に更に炭素繊維を含鳴せ
しめることによって、摩−４ｙｍ −像一 耗係数にの値か１ｘｌＯ／ 以下の値 ／、、＞２ に低下し、無給油軸受として使用した場合、寿命因子を
考慮しでも問題なく使用できることがわかり本発明に至
ったのである。
すなわち、芳香族ポリスルホン９５〜３０重量％、フル
オロカーボン重合体２．５〜６０重量％および炭素繊維
２．５〜６０重量％の組成物にすることにより、上記問
題点を解決できることがわかり本発明に至ったのである
。
オロカーボン重合体２．５〜６０重量％および炭素繊維
２．５〜６０重量％の組成物にすることにより、上記問
題点を解決できることがわかり本発明に至ったのである
。
本発明に使用し得る芳香族ポリスルホンは、下記の構造
の反復単位より成りたっている。
の反復単位より成りたっている。
−Ａｒ−８０２−
ここでＡ、ｒは２価の芳香族基であって重合体鎖中のあ
る単位と別の単位か異なる（異種の共重合体を形成して
いる〕こともある。一般に熱用塑性芳香族ポリスルホン
は少なくとも下記の構造単位を有する。
る単位と別の単位か異なる（異種の共重合体を形成して
いる〕こともある。一般に熱用塑性芳香族ポリスルホン
は少なくとも下記の構造単位を有する。
ここにＹは酸素もしくは硫貰または芳香族ジオール、例
えば４．４′−ビスフェノールの残基である。、かかる
重合体のうちで市販されているものは一般には、次の構
造の反復却−位を有する（ ＩＩＩ イ上製 ） 。
えば４．４′−ビスフェノールの残基である。、かかる
重合体のうちで市販されているものは一般には、次の構
造の反復却−位を有する（ ＩＩＩ イ上製 ） 。
（ＩＩ）
なる構造の反復単位（ユニオンカーバイト社製または
との構造を種々の比で共比合した単位（３Ｍ社製）を有
すると称される。
すると称される。
かかる刀℃合体の他の群は、−ト記構造の反復単位全勺
−する。
−する。
ここに、Ｙは酸素または硫声であり、この反復単位は前
記の別の構造の反復単位と共重合されてもよい。
記の別の構造の反復単位と共重合されてもよい。
不発明に使用し得るフルオロカーボン重合体は、ボリテ
トラフルオＩＪエチレン、ポリテトラフルオロエチレン
−へ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、テトラフルオロエチレンーバーフル
オロアルキルヒニルエーテル共重合体などを含むか、特
にポリテトラフルオロエチレン（以下Ｐ １’ Ｆ Ｅ
と略す）が好ましい。また、Ｐ Ｔ ｋ’ Ｅの中で
も平均粒径２０μ未満の滑剤級ＰＴＦＥ粉末が好ましく
、市販されているものの例と１・では、フルオン■１・
１６９．１． ｔ ７０、］Ｌ１７１（ｌ ＣＩ製）、
ルブロン■Ｌ−２、■・−５、ＬＤ−１（ダイキン二［
業社製）、テフロン■ＴＬＰ−１０、ＴＬＰ−１０Ｆ−
１（テユボン社製）などがある。
トラフルオＩＪエチレン、ポリテトラフルオロエチレン
−へ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、テトラフルオロエチレンーバーフル
オロアルキルヒニルエーテル共重合体などを含むか、特
にポリテトラフルオロエチレン（以下Ｐ １’ Ｆ Ｅ
と略す）が好ましい。また、Ｐ Ｔ ｋ’ Ｅの中で
も平均粒径２０μ未満の滑剤級ＰＴＦＥ粉末が好ましく
、市販されているものの例と１・では、フルオン■１・
１６９．１． ｔ ７０、］Ｌ１７１（ｌ ＣＩ製）、
ルブロン■Ｌ−２、■・−５、ＬＤ−１（ダイキン二［
業社製）、テフロン■ＴＬＰ−１０、ＴＬＰ−１０Ｆ−
１（テユボン社製）などがある。
本発明で使用し得る炭素ａ維はアクリロニトリル系、ピ
ンチ糸、セルロース糸等いずれのものでもよく、繊維長
はＯ，１〜１０μのものが好ましいが、通常樹脂充填用
として使用されている６防程度の長さを有するチョツプ
ドファイバーやローピンクが用いられる。該炭素ｍ維は
、表面を種々の処理剤、例えばエポキシ樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ボリカーボネー１−樹脂、ポリアセタール樹脂
等で処理したものを用いることが好まし、いが、これら
に限定されるものではない。
ンチ糸、セルロース糸等いずれのものでもよく、繊維長
はＯ，１〜１０μのものが好ましいが、通常樹脂充填用
として使用されている６防程度の長さを有するチョツプ
ドファイバーやローピンクが用いられる。該炭素ｍ維は
、表面を種々の処理剤、例えばエポキシ樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ボリカーボネー１−樹脂、ポリアセタール樹脂
等で処理したものを用いることが好まし、いが、これら
に限定されるものではない。
該炭素繊維の例としてはマグナマイトＡＳ、マクナマイ
ト■Δ１Ｓ（以」二、ハ・−片ユレス社製）、トレカＴ
８００Ａ（果しｔＪ［）、ベスファイトＴ（ＴＡ、ベス
ファイト１０００（以上、東邦＋ｚ−ヨン社製）、クレ
カ剤、クレカＣ（以上、具現化学工業社製）などがある
。
ト■Δ１Ｓ（以」二、ハ・−片ユレス社製）、トレカＴ
８００Ａ（果しｔＪ［）、ベスファイトＴ（ＴＡ、ベス
ファイト１０００（以上、東邦＋ｚ−ヨン社製）、クレ
カ剤、クレカＣ（以上、具現化学工業社製）などがある
。
配合量としては、芳香族ポリスルホン９５〜ＢＯＪ’ｌ
量饅、フルオロカーホンＭ［合体２．５〜６０重量％、
炭素繊維２．５〜６０止ｉ；ｊ％（フルオロカーホン重
合体と炭素ａ ｆｌｌ−の合計量としては、全樹脂組成
物の５〜７０Ｍ（量％〕配合したものが分動である。
量饅、フルオロカーホンＭ［合体２．５〜６０重量％、
炭素繊維２．５〜６０止ｉ；ｊ％（フルオロカーホン重
合体と炭素ａ ｆｌｌ−の合計量としては、全樹脂組成
物の５〜７０Ｍ（量％〕配合したものが分動である。
すなわち、フルオロカーボン重合体と炭素縁の合削″危
が樹脂組成物の７０真量チを越え、芳香族ポリスルホン
の量か３０重量俤未満の時は、樹脂組成物の流動性か失
なわれ、たとえ射出成形に、１−り成形品を得ることか
できても、機械的強度を（二わいて非常に低くもろいも
のとなる。
が樹脂組成物の７０真量チを越え、芳香族ポリスルホン
の量か３０重量俤未満の時は、樹脂組成物の流動性か失
なわれ、たとえ射出成形に、１−り成形品を得ることか
できても、機械的強度を（二わいて非常に低くもろいも
のとなる。
えた、フルオロカーボン差合体と炭素繊維の自＊Ｈ＋：
か５重■！（ジ未油の時は、十分な摺動特性がｆｌＩら
れない。
か５重■！（ジ未油の時は、十分な摺動特性がｆｌＩら
れない。
）また、フルオロカーボン京合体と炭素繊維の金言１量
が、５〜７０ ＴＦ、量％であってもフルオロカーボン
の量が２．５重量俤未満であれば、潤滑性が不十分で、
６ｏ＝−Ｒ％を越えると、分散性、打１ｆｆ’ｉ性か
低下し、均一な組成物か得られにくい。
が、５〜７０ ＴＦ、量％であってもフルオロカーボン
の量が２．５重量俤未満であれば、潤滑性が不十分で、
６ｏ＝−Ｒ％を越えると、分散性、打１ｆｆ’ｉ性か
低下し、均一な組成物か得られにくい。
一方、炭素繊細の量は、２．５重量俸未満では、耐ｐｆ
、：札性にわいて不十分で、量かふえるに従ってｌｌ１
４几゛耗性の向上は顕著となるが、６０重堂チを越える
と、組成物の流動性の著しい低下と、得られた成形品の
強反低ゴ・か顕著になる。
、：札性にわいて不十分で、量かふえるに従ってｌｌ１
４几゛耗性の向上は顕著となるが、６０重堂チを越える
と、組成物の流動性の著しい低下と、得られた成形品の
強反低ゴ・か顕著になる。
オ、と１．明の樹脂組成物には、更に潤滑性を向上さセ
るために、黒鉛、二硫化モリフデンなどの固体潤滑剤を
加えることも可能である・本発明の樹脂組成物を得るた
めの混合方法としては、芳香族ポリスルホンとフルオロ
カーホン重合体および炭素繊維を、たとえばヘンシェル
ミキサー、スーパーミキサーなどの混合機でトライブレ
ンドした後、−軸または多軸の押出機で溶融混練し、ス
トランドを押出し、カッターにてペレット化する方法が
一般的であるが特にこれに限定されるものではない。ま
た本発明の組成物から軸受なとの成形品を得るには射出
成形を適用するのが一般的である。。
るために、黒鉛、二硫化モリフデンなどの固体潤滑剤を
加えることも可能である・本発明の樹脂組成物を得るた
めの混合方法としては、芳香族ポリスルホンとフルオロ
カーホン重合体および炭素繊維を、たとえばヘンシェル
ミキサー、スーパーミキサーなどの混合機でトライブレ
ンドした後、−軸または多軸の押出機で溶融混練し、ス
トランドを押出し、カッターにてペレット化する方法が
一般的であるが特にこれに限定されるものではない。ま
た本発明の組成物から軸受なとの成形品を得るには射出
成形を適用するのが一般的である。。
本発明にかかる樹脂組成物はすぐれた摺動特性を有し、
軸受設計の上での一つの資料となる摩耗係数が、芳香族
ポリスルホンとフルオロカーボン重合体とからなる組成
物のそれにくらべ、１桁以上低い値（１×１０〜１０
Ｘ １０−”戴Ｌ Ｋｙ ］／ζ１〕を有するため、無給油軸受として好適な成形
材料である。
軸受設計の上での一つの資料となる摩耗係数が、芳香族
ポリスルホンとフルオロカーボン重合体とからなる組成
物のそれにくらべ、１桁以上低い値（１×１０〜１０
Ｘ １０−”戴Ｌ Ｋｙ ］／ζ１〕を有するため、無給油軸受として好適な成形
材料である。
本発明は、以下の実施例によって説明するが、これらは
好適な態様の例示であって本発明の範囲を限定するもの
ではない。
好適な態様の例示であって本発明の範囲を限定するもの
ではない。
実施例１〜６
芳香族ポリスルホンとして、
するポリエーテルスルホン（ＰＥＳ２００Ｐ。
ＩＣＩ社Ｗ） とＰＴＦＥ （７にオン■ＬＬ６９、Ｉ
ＣＩ社！８ｉ）および炭素繊維（マクナマイト１８００
ＡＳ パーキュレス社１りを第１表の組成比となるよう
にヘンシェルミキサーで混合し、２軸タイプの押出機（
池貝鉄工製ＰＣＭ−８０）でシリンダー中央部温度を３
１０〜８８０℃に設定し、押出し造粒を行ないペレット
を得た。これらをＪ、ＯＺ射出成形機（住友Ｍ機械製ネ
オマット４７／２８）を用いて、シリンダー中央部温度
を８４０〜３７０℃に設定し、曲げ試験片および摩耗リ
ンク（外径２５．６騰、内径２０襲、高さ１５Ｕ）を成
形した。曲げ試験片からは曲げ特性を測定し、摩耗リン
グからは銘木式摩耗試験機を用いて、圧力Ｐ ＝ ５
Ｋ１７ｃｍ２、速度４０ψの条件下相手材を８ＫＨ−２
とし２時間のならし運転を行なった後、−２０時間の摺
動を行ない、摩擦係数、摩耗係数を測定した。
ＣＩ社！８ｉ）および炭素繊維（マクナマイト１８００
ＡＳ パーキュレス社１りを第１表の組成比となるよう
にヘンシェルミキサーで混合し、２軸タイプの押出機（
池貝鉄工製ＰＣＭ−８０）でシリンダー中央部温度を３
１０〜８８０℃に設定し、押出し造粒を行ないペレット
を得た。これらをＪ、ＯＺ射出成形機（住友Ｍ機械製ネ
オマット４７／２８）を用いて、シリンダー中央部温度
を８４０〜３７０℃に設定し、曲げ試験片および摩耗リ
ンク（外径２５．６騰、内径２０襲、高さ１５Ｕ）を成
形した。曲げ試験片からは曲げ特性を測定し、摩耗リン
グからは銘木式摩耗試験機を用いて、圧力Ｐ ＝ ５
Ｋ１７ｃｍ２、速度４０ψの条件下相手材を８ＫＨ−２
とし２時間のならし運転を行なった後、−２０時間の摺
動を行ない、摩擦係数、摩耗係数を測定した。
結果を第１表に示す。
比較例１〜４
実施例１〜６に使用した芳香族ポリスルホン、フルオロ
カーボン重合体、炭素繊維を用いて、これらの組成を有
効な範囲以外の各種配合比について同様の検相を行った
。
カーボン重合体、炭素繊維を用いて、これらの組成を有
効な範囲以外の各種配合比について同様の検相を行った
。
結果をｉ１表に示す。
第１表から明らかなように、本発明組成物は強度、弾性
率、摩擦係数、摩耗係数ともすぐれた飴を示しており、
極めて有用な摺動材料であることがわかる。
率、摩擦係数、摩耗係数ともすぐれた飴を示しており、
極めて有用な摺動材料であることがわかる。
他方、炭素ｍ維の配合量か少ない時（比較例１．２）で
は強度、弾性率とも低く、かつ摩耗が太きい。またフル
オロカーホン重合体の配合量が少ない場合（比較例８）
では摩擦係数が高く、摩耗係数が大きく、摺動栃料とし
て不十分である。
は強度、弾性率とも低く、かつ摩耗が太きい。またフル
オロカーホン重合体の配合量が少ない場合（比較例８）
では摩擦係数が高く、摩耗係数が大きく、摺動栃料とし
て不十分である。
Claims (1)
- 芳香族ポリスルホン９５〜３０重量％、フルオロカーボ
ン且（合体２．５〜６０重葉チおよび炭素繊維２．５〜
６０重量％を含有してなる摺動特性のすぐれた樹脂組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14779683A JPS6038465A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14779683A JPS6038465A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6038465A true JPS6038465A (ja) | 1985-02-28 |
| JPS6365227B2 JPS6365227B2 (ja) | 1988-12-15 |
Family
ID=15438397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14779683A Granted JPS6038465A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6038465A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5244975A (en) * | 1990-02-28 | 1993-09-14 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Aromatic polysulfone resin compositions |
| EP0633291A1 (de) * | 1993-07-10 | 1995-01-11 | Hoechst Aktiengesellschaft | Abriebbeständige Fluorpolymer-Mischungen |
| JPH07331011A (ja) * | 1994-05-31 | 1995-12-19 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | 摺動性組成物 |
| US5639807A (en) * | 1994-08-05 | 1997-06-17 | Akzo Nobel Nv | Process for manufacturing carbon fiber pellets, the high density, streamlined pellets resulting therefrom and process for producing reinforced thermoplastic resins employing the pellets |
| EP0801109A3 (de) * | 1996-04-09 | 1998-02-11 | Hoechst Aktiengesellschaft | Mischungen aus Thermoplasten und oxidierten Polyarylensulfiden |
| WO2015002176A1 (ja) * | 2013-07-02 | 2015-01-08 | 三菱電線工業株式会社 | 樹脂組成物およびシール部材 |
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-
1983
- 1983-08-11 JP JP14779683A patent/JPS6038465A/ja active Granted
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