JPS62205155A - 潤滑性樹脂組成物 - 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〕 この発明は潤滑性樹脂組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

ポリアリーレンスルフィド樹脂および芳香族ポリエーテ
ルケトン樹脂はいずれも耐熱性、耐薬品性、電気的特性
、機械的特性などの優れた樹脂であり、電気電子業界、
自動車業界、機械業界その他数多くの分野で利用されて
いる。しかし、これらの樹脂は潤滑性および非粘着性に
ついては満足できない。一般に潤滑性、非粘着性を改善
するためには、四フッ化エチレン樹脂、黒鉛、二硫化モ
リブデン、金属石鹸その他の固体潤滑剤、鉱油、グリー
ス、ワックスなどの液状もしくは半固体状潤滑剤を添加
する方法が採られるが、これら潤滑剤を混入した組成物
は耐クリープ性、剛性または耐衝撃性を著しく低下させ
るばかりではなく、潤滑性も非粘着性も未だ充分である
とは言えない。

また、フッ素化ポリエーテル重合体は優れた潤滑性およ
び非粘着性を有しており、近時潤滑剤または非粘着剤と
して特に注目されつつある。このフッ素化ポリエーテル
重合体を耐熱性樹脂に被膜した複写機用分離爪に関し、
この発明の出願人は既に特願昭６０−７８６９９号にお
いて開示した。しかし、ポリアリーレンスルフィド樹脂
または芳香族ポリエーテルケトン樹脂のいずれか一方も
しくは両方の樹脂からなる成形体の表面とフッ素化ポリ
エーテル重合体とは親和性が乏しく必ずしも強固には密
着しておらず剥離されやすく、たとえ潤滑性および非粘
着性が改善されたとしても、摺動時間が長くなると、折
角形成された被膜も剥離して多（の支障を招くことにな
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上述べたように、ポリアリーレンスルフィド樹脂また
は芳香族ポリエーテルケトン樹脂のような耐熱性樹脂に
対して、潤滑性、非粘着性を改善するためにフッ素化ポ
リエーテル重合体を被覆しても密着性が不充分で剥離し
やすく安定して長時間摺動させることが出来ないという
問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために、この発明はポリアリー
レンスルフィド樹脂または芳香族ポリエーテルケトン樹
脂の一方もしくは両方に熱硬化性樹脂を添加混合した樹
脂組成物をフッ素化ポリエーテル重合体によって被覆し
た潤滑性樹脂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。

マス、この発明におけるポリアリーレンスルフィド樹脂
は、一般式 ％式％ で表わされる重合体である。ここで、式中の−Ａｒ−は
炭素６員環を少なくとも一つ含む２価の芳香族残基、た
とえば であり、さらにこれらの各芳香環に、Ｆ、ＣＩ、Ｂｒ、
ＣＨ３などの置換基が導入されていてもよい。

特に典型的なポリアリーレンサルファイドは、−で表わ
されるポリフェニレンサルファイド（以下ｐｐｓ　　と
略称する）であり、市販品として米国フィリップスーペ
トローリアム社製のライドン（商標）を例示することが
できる。

つぎに、この発明における芳香族ポリエーテルケトン樹
脂は、繰返し単位として、 を単独で、もしくはこの繰返し単位と他の繰返し単位、
たとえば とがポリエーテルケトン樹脂本来の特性を失わない程度
に共存している重合体であって、市販品である英国アイ
・シー・アイ社製のＵｄｅｌ　−ＰＥＥＫ　（商標）を
例として挙げることができるが、耐熱性、耐燃性、機械
的特性などきわめて優れた樹脂（以下ＰＥＥＫと略称す
る）である。

さら番こ、この発明の熱硬化性樹脂は、後記のフッ素化
ポリエーテル重合体に対して反応性を示す水酸基、カル
ボキシル基、メチロール基、アミノ基を有するものが型
ましく、中でも水酸基を有する熱硬化性樹脂、たとえば
フェノール樹脂、水酸基を有するエポキシ樹脂などは特
に好ましい樹脂である。ここで、フェノール樹脂は前記
のポリアリーレンスルフィド樹脂および芳香族ポリエー
テルケトン樹脂の成形温度においても熱劣化しないもの
が望ましく、たとえばフェノール・アルキル系樹脂やフ
ェノール・ホルムアルデヒド系樹゛脂が好ましい。フェ
ノール・アルキル系樹脂は、で示される化学構造め樹脂
であって、市販品として三井東圧化学社製のミレツクス
（商５）ＸＬ−２２５などを例示することができる。ま
たフェノール・ホルムアルデヒド系樹脂は、たとえばフ
ェノール類とアルデヒド類との縮合物であるフェノール
・アルデヒド樹脂、またフェノール類、含窒素化合物お
よびアルデヒドとの縮合物である含窒素フェノール・ア
ルデヒド系共重合樹脂である。ここで、フェノール類と
してはフェノール、クレゾール、キシレノール、アルキ
ルフェノール、レゾルシノール等を、またアルデヒド類
としてはホル？　＋）ン、パラホルムアルデヒド、トリ
オキサン等を、さらに含窒素化合物としては尿素、アニ
リン、メラミン、グアニジン等の少なくとも２個の活性
水素を有する化合物などを例示することができる。

このようなフェノール樹脂の製造方法はたとえば特開昭
５７−１７７０１号公報、同５８−１７１１４号公報そ
の他においてすでに数多くのものが知られているが、市
販品としては鐘紡社製のベルパール（商標）などを例示
することができる。また、水酸基を有するエポキシ樹ｎ
旨はポリヒドロキシフェニレンエーテルからなる変性エ
ポキシ樹脂が特に好ましく、市販品としては三井石油化
学社製のＴ−レジンなどを挙げることができる。

このような熱硬化性樹脂の平均粒径は５０μｍ以下で、
しかも８０重看％以上が１５０μｍ以下の粒径であるこ
とが好ましい。これはポリアリーレンスルフィド樹脂ま
たは芳香族ポリエーテルケトン樹脂のいずれか一方もし
くは両方と溶融混合するときの温度が２５０℃以上の高
温を必要とし、このような温度で配合される熱硬化性樹
脂の硬化時間は非常に短く、粒径の大きい熱硬化性樹脂
では小さい単位で均一分散した混合物が得難くなるから
である。そして熱硬化性樹脂の添加量はポリアリーレン
スルフィド樹脂または芳香族ポリエーテル樹脂のいずれ
か一方もしくは両方の１００重量部に対して１０〜９０
重量部であることが望ましく、これは１０重量部未満の
少量ではフッ素化ポリエーテル重合体との反応性を期待
することができず、また９０重量部を越える多量ではポ
リアリーレンスルフィド樹脂や芳香族ポリエーテルケト
ン樹脂など本来有する機械的特性が損われるからである
。なお、熱硬化性樹脂の硬化速度を調整するために硬化
促進剤などを少ｇｋ添加してもよく、組成物にその特性
である耐熱性、機械的強度またはフッ素化ポリエーテル
重合体に対する反応性などに悪影響を及ぼさない限り各
種の充填材を添加してもよい。充填材の具体例としては
、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、芳
香族ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹
脂、フッ素樹脂等の耐熱性高分子材料を始めとし、ガラ
ス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、フォラストナイ
ト、チタン酸カリクムホイスカー、シリコンカーバイド
ホイスカー、サファイアホイスカー、鋼線、銅線、ステ
ンレス線などの耐熱性無機単一繊維、タングステン心線
もしくは炭素繊維などにボロンもしくは炭化珪素等を蒸
着したいわゆるボロン繊維もしくは炭化珪素繊維などの
耐熱性無機複合繊維、芳香族アミド繊維などの耐熱性有
機繊維、グラファイトまたは亜鉛、アルミニタム、マグ
ネシウム等の金属もしくは酸化物などの熱伝導改良用無
機粉末、ガラスピーズ、シリカバルーン、珪藻土、石綿
、炭酸マグネシウムなどの断熱性向上用の無機粉末、二
硫化モリブデン、クラファイト、カーボン、マイカ、タ
ルク等の潤滑性向上用の無機粉末、および酸化鉄、硫化
力ドミクム、セレン他力ドミクム、カーボンブラック等
の着色用無機顔料など数多くのものを挙げることができ
る。

以上のポリアリーレンスルフィド樹脂、芳香族ポリエー
テルケトン樹脂、熱硬化性樹脂、さらに必要ならば充填
材などを混合する方法は特に限定されるものではないが
、ポリアリーレンスルフィド樹脂、芳香族ポリエーテル
ケトン樹脂の溶融温度がかなり高いため、熱硬化性樹脂
を除く諸原料を予め乾式で混合した後、たとえば二軸溶
融押出機を用いて加熱溶融し、そのシリンダー出口付近
に熱硬化性樹脂を供給して押出し造粒するか、または熱
硬化性樹脂をたとえばニーダ等を用いてＢステージ化（
予備重合）した状態にしてこれにほかの諸原料を加えて
よく混合し、二軸溶融押出機によって加熱溶融して押出
し造粒するなどの方法を採ればよい。

さらに、この発明のフッ素化ポリエーテル重合体は、一
般式 ％式％ を主要構造とし少なくとも一つの官能基で末端結合され
、数平均分子量が約１０００〜５０００　の重合体であ
ることが望ましい。中でもその官能基がイソシアネート
基であることが望ましく、たとえば で示されるようなフッ素化ポリエーテル重合体であって
、市販品として伊国モンテヂソン社製のフオンブリン（
商標）　Ｚ−ＤＩＳＯＣ（平均分子量２０００）などを
例示することができる。そして、このようなフッ素化ポ
リエーテル重合体の被覆方法は、一般塗装方法でよく、
中でもスプレー法、浸漬法などは簡便で実用的であるが
、塗装液の歩留りの点では浸漬法が最も好ましい。また
、フッ素化ポリエーテル重合体を高フツ化有機溶媒に溶
解させ適度の濃度の溶液に調整することができるが、通
常の場合この重合体の濃度は０．３〜１０重着％、特に
薄膜塗装を行ないときは０．５〜３重量％が好ましい。

なぜならば１０重量％の濃度を越える濃厚な液では塗膜
が厚くなり、その結果組成物中の熱硬化性樹脂との反応
性に関与しない遊離反応性末端基を多く有することにな
って、潤滑性、非粘着性が劣る恐れがあるからである。

なお、塗装が終われば、塗膜中の有機溶媒を除去するた
めに乾燥（たとえば５０℃程度の熱風乾燥炉などを利用
して）、さらには充分な乾燥および塗膜中の重合体の端
末官能基と熱硬化性樹脂との反応促進を兼ねた高温下の
熱処理を施してもかまわない。

〔作用〕

この発明の組成物中に添加混入した熱硬化性樹脂が、ポ
リアリーレンスルフィド樹脂、芳香族ポリエーテルケト
ン樹脂などが本来有している耐熱性、機械的性質などの
優れた時性を損うことなく、フッ素化ポリエーテル重合
体の被覆膜と化学的に強固に結合して、長時間の摺動に
対しても被膜を剥離させなくする作用を発揮するのであ
る。

〔実施例〕

実施例および比較例に使用した原材料を一括して示すと
つぎのとおりであるら ■　ポリアリーレンスルフィド樹脂〔米国フィリップス
・ペトローリアム・インターナショナル社製：ライトン
Ｐ−４：Ｉ（ＰＰＳと略称）、■　芳香族ポリエーテル
ケトン樹脂〔英国アイ・シー、アイ社製：　Ｕｄｅｌ　
−ＰＥＥＫ　１５Ｑ　Ｐ　：ｌ　（ＰＥＥＫと略称）、 ■　フェノール樹脂〔三井東圧化学社製：ミレツクスＸ
Ｌ−２２５）（ミレツクスと略称）、■　フェノール［
脂［鐘ＪＬ社！　：ベルパールＨ−３００〕、 ■　フェノール樹脂〔同社製：ベルパールＣ−６００〕
、 ■　変性エポキシ樹脂〔三井石油化学社製：Ｔ−レジン
〕、 ■　フッ素化ポリエーテル重合体〔伊国モンテヂソン社
製：フオンブリンＺ−ＤＩＳＯＣ：ｌ（フオンブリンと
略称）、 ■　無機充填材（チタン酸カリクムクイスカー）〔大塚
化学社製：テイスモＤＩＯＩ：］（モイスモと略称）、 ■　無機充填材（マイカ）〔カナダマイカ社製：マイカ
Ｓ−３２５） 実施例１〜８： 第１表に示すような配合割合（重責％、以下同じ）で熱
硬化性樹脂以外の原材料を乾式混合した第　　１　　表 後、二軸溶融押出機（池貝鉄工社製：ＰＣＭ−３０）に
供給し、第１表に併記した溶融条件にあるシリンダー出
口付近に熱硬化性樹脂を送入して押出し第　　２　　表 造粒し、これを同表に示した射出成形条件のもとに射出
成形し、内７モ１４　ｍｍ、外径２３　ｍｍ　、長さ１
３　ｍｍの円筒および幅１２．７　ｍｍ　、長さ６３ｍ
ｍ　、厚３ｍｒｎの板を得た。この２種類の成形体をフ
ッ素化ポリエーテル重合体フオンブリン■を１．５％溶
解したフレオン１１３溶液中に浸漬した後取出して約１
５０℃で４時間乾燥および焼付けを行ない、被覆を終わ
った成形体について、被膜の密着性、潤滑性および非粘
着性を評価し、その結果を第２表にまとめた。なお、こ
れら諸性質はそれぞれつぎのような方法によって求めた
。すなわち、 （１）密着性 フッ素化ポリエーテル重合体を被覆した板状成形体をア
セトンで数回洗浄し、その洗浄前後における水またはス
チレンに対する接触角（度）をエルマ光学社製のゴニオ
メータ式接触角試験機によって求め、得られた接触角か
ら密着性を評価した。

（２）非粘着性 フッ素化ポリエーテル重合体を被覆した板状成形体の被
膜表面をティッシュベーパで軽く拭いたときとフレオン
で洗浄したときとの水またはスチレンに対する接触角（
度）によって非粘着性を評価した。接触角の測定は前記
密着性と全く同じである。

（３）潤滑性 フッ素化ポリエーテル重合体を被覆した円筒状成形体に
対して、松原式スラスト型摩擦試験機を用い、軸受鋼（
ＳＵＪ　２　）を相手材として荷重１ｋｇ／ｃｍ”、速
度毎分１ｍの条件下で摩擦試験を行ない、摺動３０分後
および３０時間後の摩擦係数を求め、同時に摺動後の被
膜状態を調べるために、摺動面の水に対する接触角を前
記と同じ要領で求めた。接触角が小さいほど被膜の状態
は悪化していると判定される。

比較例１〜３： 第３表に示すように熱硬化性樹脂を全く添加混合しない
か、添加したとしても５重Ｊｔ％という少量である以外
は実施例１〜８と全く同じ操作を行なって円筒状および
板状の成形体を作製し、密着性、非粘着性および潤滑性
について調べた。得られた結果を第４表にまとめた。

第２表と第４表とから明らかなように、実施例第　　３
　　表 １〜８は密着性、非粘着性は水またはスチレンに対する
接触角度で見る限り比較例１〜３のいずれよりも優れた
結果を示しており、また潤滑性においても、摺動３０分
後の摩擦係数に大差は認められなくても水の接触角度で
は実施例１〜８と比較例１〜３との間には著しい差が認
められ、さらに第　　４　　表 摺動３０時間後においては摩擦係数、水の接触角度のい
ずれについても比較例１〜３は実施例１〜８よりも大き
く劣っていた。

〔効果〕

この発明の潤滑性樹脂組成物は、ポリアリーレンスルフ
ィド樹脂および芳香族ポリエーテルケトン樹脂のそれぞ
れが本来有している熱的、機械的、電気的、化学的など
の優れた特性を保持しながら、しかも潤滑性、非粘着性
をも兼備して、優れた摺動特性を発揮するので、たとえ
ば自動車、事務機器、電子・電気機器、一般産業機械器
具、航空宇宙機器などあらゆる技術分野における部品の
素材には格好のものであり、特に複写機に招ける分離爪
、光学式ディスクプレーヤのレンズホルダーなどには最
適のものである。したがってこの発明の意義はきわめて
大きいと言える。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリアリーレンスルフイド樹脂または芳香族ポリエ
   ーテルケトン樹脂のいずれか一方もしくは両方に熱硬化
   性樹脂を添加混合した樹脂組成物をフッ素化ポリエーテ
   ル重合体によつて被覆したことを特徴とする潤滑性樹脂
   組成物。 ２、熱硬化性樹脂が少なくとも水酸基、カルボキシル基
   、メチロール基、アミノ基のいずれかを含有する熱硬化
   性樹脂である特許請求の範囲第１項記載の潤滑性樹脂組
   成物。 ３、熱硬化性樹脂がフェノール樹脂である特許請求の範
   囲第２項記載の潤滑性樹脂組成物。 ４、熱硬化性樹脂が水酸基を有する変性エポキシ樹脂で
   ある特許請求の範囲第２項記載の潤滑性樹脂組成物。 ５、フッ素化ポリエーテル重合体が一般式 −Ｃ＿ｘＦ＿２＿ｘ−Ｏ−〔ｘは１〜４の整数〕を主要
   構造単位とし少なくとも一つの官能基で末端結合された
   フッ素化ポリエーテル重合体である特許請求の範囲第１
   項記載の潤滑性樹脂組成物。 ６、フッ素化ポリエーテル重合体の少なくとも一つの官
   能基がイソシアネート基である特許請求の範囲第５項記
   載の潤滑性樹脂組成物。