JPS631989B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は熱可塑性ポリエーテル芳香族ケトンを
基材とする自己潤滑性および耐摩耗性に優れた摺
動部材に好適な樹脂組成物に関する。 熱可塑性ポリエーテル芳香族ケトンは顕著な熱
的特性および耐燃性に加え、優れた機械的および
電気的性質を有する、いわゆるエンジニアリング
プラスチツクとして有用な比較的新規な耐熱性樹
脂であり、しかも耐摩耗性にも比較的優れている
ことから各種摺動部材への適用が期待されてい
る。しかし熱可塑性ポリエーテル芳香族ケトン単
体では自己潤滑性および耐摩耗性の点で摺動部材
に使用するには未だ十分でない。 一般に、摺動部材用樹脂の自己潤滑性、耐摩耗
性などの摺動特性向上策として、黒鉛、二硫化モ
リブデンなどの固体潤滑剤を配合（例えば特開昭
56−61458号公報）、四ふつ化エチレン樹脂
（PTFE）などの低摩擦係数を有する樹脂をブレ
ンド（例えば特開昭55−135163号公報）、鉱油・
動植物油あるいはワツクス・金属石けんなどの潤
滑油剤を分散含有（例えば特公昭46−5321号公
報、特公昭47−42615号公報）させる等の方法が
あるが、これらの方法を適用しても何れも摺動特
性が根本的に改良されるとは言い難い。 固体潤滑剤を配合したものは耐荷重性の向上は
期待できるにしても自己潤滑性の向上はほとんど
期待できず、またPTFEなどの低摩擦係数を有す
る樹脂をブレンドしたものでは自己潤滑性の向上
には相当の効果を期待できる反面、成形物の機械
的強度ならびに耐荷重性の低下は免がれず、耐摩
耗性も十分でない。潤滑油剤を分散含有させたも
のに於いても、他の物体に接着したり被着させて
使用するような場合には含油性であることがマイ
ナス要因となる。 本発明者らは熱可塑性ポリエーテル芳香族ケト
ンの摺動特性改良について鋭意検討した結果、フ
ツ素樹脂と共に芳香族ポリアミド（アラミド）繊
維を配合させることにより、自己潤滑性、耐摩耗
性などの摺動特性が顕著に改良されることを見い
出し本発明に到達した。 すなわち本発明は重量比で(イ)熱可塑性ポリエー
テル芳香族ケトン40〜90％、(ロ)フツ素樹脂３〜40
％、(ハ)芳香族ポリアミド（アラミド）繊維３〜40
％からなる潤滑性樹脂組成物を提供するものであ
る。 本発明で使用される熱可塑性ポリエーテル芳香
族ケトンとは代表的には、各種ビスフエノールの
ジアルカリ金属塩を２個のハロゲン原子がオルト
位または好ましくはパラ位の−CO−（又は加えて
一部−SO₂−）により活性化されている芳香族ジ
ハライドとを例えば溶媒として芳香族スルホンの
存在下で重縮合反応させることにより得られる重
合体である。 例えば代表的な例として次の構造式からなるも
のが挙げられる。但し「−φ−」はパラフエニレ
ン基を示す。 (1) −〔φ−Ｏ−φ−CO−φ−Ｏ〕−_o：例 ICI社
「PEEK」 尚、反復単位(1)の他に以下の反復単位を含ませ
ることもできる。 (2) −〔φ−Ａ−φ−Ｏ−φ−CO−φ−Ｏ〕−_o (3) −〔φ−CO−φ−Ｏ−φ−CO−φ−Ｏ〕−_o (4) −〔φ−CO−φ−Ｏ−φ−CO−φ−Ｏ〕−_o (5)

【式】 (6) −〔φ−Ｏ−φ−SO₂−φ−Ｏ〕−_o （式中Ａは直接結合、酸素、硫黄、−SO₂−、−
CO−または二価の炭化水素基を示し、亜単位

【式】の酸素原子は基ＱまたはQ′に対し オルト位またはパラ位にあり、ＱおよびQ′は同
一または異なり−CO−または−SO₂−であり、
Ar′は二価の芳香族基であり、そしてｍは０，
１，２または３である。） これらの熱可塑性ポリエーテル芳香族ケトン
は、例えば特開昭50−27897号公報、特開昭51−
119797号公報、特開昭52−38000号公報、特開昭
54−90296号公報、特公昭55−23574号公報、特公
昭56−2091号公報などに記載の方法によつて製造
することができ、少くとも１種用いる。 本発明で熱可塑性ポリエーテル芳香族ケトンと
併用使用されるフツ素樹脂とは分子中にフツ素原
子(F)を含有する合成高分子のことであり、一般に
他の合成樹脂と比較して耐熱性、耐薬品性、電気
的特性（特に高周波特性）に優れ、また特有の低
摩擦特性、非粘着性をそなえている。例えば代表
的な例として次のような示性構造式からなるもの
が挙げられ、少くとも１種用いる。 (1) −（CF₂CF₂）−_o：四フツ化エチレン樹脂、
PTFE (2) −〔CF₂CF₂CF（CF₃）CF₂〕−_o：四フツ化エチ
レン−六フツ化プロピレン共重合樹脂、FEP (3) −〔−（CF₂CF₂−）_o−（CF〔OR〕CF₂−）−〕_p：
四フ
ツ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエー
テル共重合樹脂、PFA （Ｒはフツ化アルキル基、C_oF_2o+1） (4) −（CH₂CH₂CF₂CF₂）−_o：四フツ化エチレン−
エチレン共重合樹脂、ETFE (5) −（CH₂CH₂CFClCF₂）−_o：三フツ化塩化エチ
レン樹脂、ECTFE (6) −（CF₂CH₂）−_o：フツ化ビニリデン樹脂、
PVDF 中でも完全にふつ素化された四フツ化エチレン樹
脂（PTFE）はこれらの性質が抜群であり、本発
明では最も好ましく用いられる。 また本発明で併用される芳香族ポリアミド（ア
ラミド）繊維は比較的新しく開発された耐熱性有
機繊維であり、ガラス繊維、炭素繊維、アスベス
ト、炭化ケイ素繊維、ホウ素繊維、チタン酸カリ
ウム繊維等に代表される無機繊維や鋼、銅および
その合金、アルミニウムおよびその合金等からな
る金属繊維と共に、数多くのユニークな特性を生
かして各分野への展開が期待されている。 例えば代表的な例として次の様な構造式からな
るものが挙げられ、少くとも１種用いる。 その他、オルト、メタ、パラの異性構造により
各種骨格の芳香族ポリアミド（アラミド）繊維が
考えられるが、中でも(1)のパラ−パラ結合のもの
は軟化点および融点が非常に高く、耐熱性有機繊
維として本発明では最も好ましく用いられる。 本発明の潤滑性樹脂組成物は(イ)熱可塑性ポリエ
ーテル芳香族ケトン40〜90重量％、(ロ)フツ素樹脂
３〜40重量％、(ハ)芳香族ポリアミド（アラミド）
繊維３〜40重量％の範囲内で均一に混合されてい
る。 本発明の組成物に於ては(イ)の各種特性を生かし
つつその自己潤滑性を(ロ)で、また耐摩耗性を(ハ)で
改善するが、(イ)、(ロ)、(ハ)何れも上記範囲より少く
ては本発明の組成物に夫々の特性を与えられず、
また多くては他の２者に由来する特性が不足して
本発明には適さない。また好ましくは熱可塑性ポ
リエーテル芳香族ケトンおよびフツ素樹脂の総量
が70重量％以上の混合割合が採用される。芳香族
ポリアミド（アラミド）繊維の添加混合量30重量
％超では、組成物としての均一な溶融混合調整が
難かしくなり、溶融流動性も著しく低下して射出
成形などの成形加工性を損なう結果となることが
多い。 その他、本発明の各種効果を阻害しない限り、
例えば熱安定性、機械的強度、自己潤滑性、表面
硬度などを向上せしめる、着色等の目的で顔料、
粉末充填剤、増量剤、安定剤、潤滑剤、滑剤など
種々の添加剤を組合せ併用することが可能であ
る。 本発明においてはフツ素樹脂および芳香族ポリ
アミド（アラミド）繊維が熱可塑性ポリエーテル
芳香族ケトンに均一混合されるが、かかる添加混
合方法には特に限定なく種々の手段が採用可能で
ある。例えば各々別々に溶融混合機に供給するこ
ともできるし、あらかじめヘンシエルミキサー、
リボンブレンダー、タンブラーなどを利用して予
備混合（ドライブレンド）してから溶融混合機に
供給することもできる。また水性媒体や有機媒体
に分散せしめて、湿式混合法を採用することなど
も可能である。 本発明の組成物を溶融成形して得られる成形物
品は優れた摺動特性を有しており、多くの用途に
活用することができる。例えば、各種軸受材、ピ
ストンリング、ギヤー、ホツパー、シユーター、
各種ポンプ部品、スライダー、各種バルブ部品な
どに目的に応じ有用に配合設計可能である。 以下、実施例をあげて本発明をさらに詳述す
る。 実施例１〜５および比較例１〜２ 熱可塑性ポリエーテル芳香族ケトン粉末（ICI
社商品「PEEK」）、フツ素樹脂粉末（四フツ化エ
チレン樹脂、PTFE）、芳香族ポリアミド（アラ
ミド）繊維（Du Pont社商品「Kevlar」）およ
び／または固体潤滑剤の二硫化モリブデンを表−
１の組成でドライブレンドしたのち、圧縮比
3.0／１のスクリユーを備えた40mm〓押出機（処理
温度330〜390℃）で溶融混練しながら押出す操作
を行なつて均一配合ペレツトを得た。 次に、上記で得た均一配合ペレツトを通常の射
出成形機にかけて成形試験片を作製し（バレル温
度370℃、金型温度120℃）、摺動特性を測定した
ところ表−１のような結果が得られた。 この物性測定結果は本実施例組成物が著しく小
さい摩擦・摩耗係数を有する摺動部材としてきわ
めて優れたものであることを示している。

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重量比で、 (イ) 熱可塑性ポリエーテル芳香族ケトン 40〜90％ (ロ) フツ素樹脂 ３〜40％ (ハ) 芳香族ポリアミド繊維 ３〜40％ からなる潤滑性樹脂組成物。