WO2022059344A1 - 摺動部材用樹脂組成物及び摺動部材 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a resin composition for a sliding member and a sliding member.
  • Polyphenylene sulfide resin has excellent heat resistance, chemical resistance, moldability, etc., and is therefore used as a sliding member for office automation equipment, household electrical equipment, and the like. Further, it is expected to be used as a sliding member for food machines subjected to heat sterilization treatment and hypochlorous acid sterilization treatment.
  • polyphenylene sulfide resin itself has low elongation and inferior toughness, and has insufficient self-lubricating property. Therefore, when used as a sliding member, it is usually reinforced with inorganic fibers such as glass fiber and solid-lubricated. It is used with the addition of an agent.
  • Patent Document 1 proposes a bearing body formed of a composition containing a polyphenylene sulfide resin, glass fibers or carbon fibers, and a tetrafluoroethylene resin.
  • a sliding member to which a reinforcing filler such as glass fiber or carbon fiber is added is used as a mating material of a soft metal such as stainless steel or an aluminum alloy, the mating material is damaged by sliding with the mating material. There was a problem that it developed into abstract wear.
  • Patent Document 2 describes polyphenylene sulfide resin with a reinforcing filler such as glass fiber and carbon fiber, and phosphate in addition to tetrafluoroethylene resin.
  • a sliding member made of a blended resin composition has been proposed. This sliding member utilizes the film-forming property of the lubricating film to the mating material by phosphate to prevent damage to the mating material due to the reinforcing filler and to improve the lubricity. Under the harsh conditions of use, there is a problem that both wear resistance and lubricity are insufficient.
  • Patent Document 3 contains an unfired high molecular weight tetrafluoroethylene resin without using a reinforcing filler such as glass fiber or carbon fiber as described above, and the high molecular weight tetrafluoroethylene resin thereof is blended.
  • a sliding member has been proposed in which the mechanical strength of the molded product is improved and wear resistance and lubricity are imparted by kneading the mixture into fibers and orienting the mixture.
  • it is necessary to add a large amount of high molecular weight ethylene tetrafluoride resin and in this case, the fibrous high molecular weight ethylene tetrafluoride resin is used.
  • the agglomerates tend to agglomerate, and these agglomerates cause poor appearance of the molded product and surface roughness during machining.
  • the polyphenylene sulfide resin is fragile because it is inferior in toughness as described above, and there is a problem that abnormal wear occurs when the surface roughness of the sliding mating material is rough.
  • the present invention has been made in view of the above points, and is a sliding member which is excellent in formability and machinability, and can improve sliding properties including lubricity and wear resistance and mechanical properties. It is an object of the present invention to provide a resin composition for use and a sliding member.
  • the resin composition for a sliding member of the present invention contains 15 to 40% by mass of a tetrafluoroethylene resin as an additive, 2 to 20% by mass of an ultrahigh molecular weight polyethylene resin, and a modification with respect to 40 to 80% by mass of the polyphenylene sulfide resin.
  • a polyolefin resin of 0.1 to 5% by mass and an amorphous polymer of 0.5 to 5% by mass are blended.
  • the resin composition for a sliding member of the present invention may contain at least one selected from phosphates, carbonates and sulfates as an additional component in an amount of 0.1 to 10% by mass.
  • the resin composition for a sliding member of the present invention contains 15 to 40% by mass of a tetrafluoroethylene resin as an additive, 2 to 20% by mass of an ultrahigh molecular weight polyethylene resin, and a modification with respect to 40 to 80% by mass of the polyphenylene sulfide resin.
  • a polyolefin resin of 0.1 to 5% by mass and an amorphous polymer of 0.5 to 5% by mass are blended.
  • the polyphenylene sulfide resin constitutes the base material of the resin composition for sliding members of the present invention, and there are crosslinked type, linear type, and semi-linear type having different molecular structures.
  • the semi-linear mold is preferable in terms of suppressing molding defects such as insufficient filling inside the mold due to outgas and carbonization / discoloration.
  • the cross-linked type is "T4 (trade name)” manufactured by DIC
  • the linear type is "W-214 (trade name)” manufactured by Polyplastics
  • the semi-linear type is "Ecotran N-200 (trade name)” manufactured by Teijin. Can be mentioned.
  • the content of the polyphenylene sulfide resin needs to be 40 to 80% by mass, preferably 49 to 69% by mass. As a result, the original excellent heat resistance, chemical resistance, moldability, etc. of the polyphenylene sulfide resin can be maintained.
  • the ethylene tetrafluoride resin blended in the resin composition for sliding members of the present invention imparts lubricity to the sliding members obtained by molding the resin composition for sliding members and contributes to low friction.
  • the compounding amount thereof is 15 to 40% by mass, preferably 20 to 35% by mass. If the blending amount is less than 15% by mass, sufficient low friction cannot be obtained, and if the blending amount exceeds 40% by mass, the appearance may be poor due to the aggregation of the tetrafluoroethylene resin.
  • Ethylene tetrafluoride resins include high molecular weight ethylene tetrafluoride resins mainly used for molding and low molecular weight ethylene tetrafluoride resins mainly used for imparting lubricity.
  • either the high molecular weight ethylene tetrafluoride resin or the low molecular weight ethylene tetrafluoride resin can be used alone, but the high molecular weight ethylene tetrafluoride resin and the low molecular weight ethylene resin are used. It is preferable to add ethylene resin in an appropriate ratio.
  • the high molecular weight ethylene tetrafluoride resin usually has a molecular weight of several million to 10 million and is mainly used for molding as a molding powder or a fine powder.
  • a molding powder or a fine powder For example, "Polyflon” manufactured by Daikin Industries, Ltd. Examples include “M-12 (trade name)” and “Polyfylene M-112 (trade name)".
  • M-12 trade name
  • Polyfylene M-112 trade name
  • a high molecular weight ethylene tetrafluoride resin that has been molded and fired and then crushed can also be used.
  • K300M (trade name) manufactured by Kitamura Co., Ltd. can be mentioned.
  • the high molecular weight ethylene tetrafluoride resin also contributes to imparting lubricity, but mainly contributes to the toughness of the sliding member obtained by forming the resin composition for the sliding member into fibrous form in melt kneading.
  • the blending amount is 1 to 10% by mass, preferably 1 to 5% by mass. If the blending amount is less than 1% by mass, the effect of improving the mechanical strength is poor, and if it exceeds 10% by mass, the formability of the resin composition for a sliding member or the molded product (sliding member) due to aggregation or excessive thickening occurs. There is a risk of spoiling the appearance of.
  • the low molecular weight ethylene tetrafluoride resin mainly plays a role of imparting lubricity.
  • the blending amount is 10 to 35% by mass, preferably 15 to 30% by mass. If the blending amount is less than 10% by mass, the lubricity is not sufficiently imparted to the sliding member, and if it exceeds 35% by mass, the moldability of the resin composition for the sliding member deteriorates or the molded product (sliding member). It causes a decrease in the mechanical strength of the.
  • the ultra-high molecular weight polyethylene resin blended in the resin composition for a sliding member of the present invention has an ultimate viscosity [ ⁇ ] of 10 dl / g or more measured in a decanoic acid solvent at 135 ° C., and its viscosity average molecular weight is 500,000. Up to 6 million can be used, and examples thereof include "Miperon (trade name)" manufactured by Mitsui Kagaku Co., Ltd.
  • the ultra-high molecular weight polyethylene resin is composed of an ultra-high molecular weight polyethylene resin having an ultimate viscosity of 10 to 40 dl / g at 135 ° C.
  • a low molecular weight or high molecular weight polyethylene resin having the same ultimate viscosity of 0.1 to 5 dl / g examples thereof include “Lubmer (trade name)” manufactured by Mitsui Kagaku Co., Ltd.
  • an acid-modified ultra-high molecular weight polyethylene resin can also be used, and examples thereof include “modified lubemer (trade name)” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., which is modified with maleic anhydride.
  • the ultra-high molecular weight polyethylene resin has the effect of improving the sliding characteristics in the light load, medium to high speed range by being blended in the resin composition for sliding members. In general, it is difficult to improve the sliding characteristics under the above conditions with the tetrafluoroethylene resin alone.
  • the blending amount of the ultra-high molecular weight polyethylene resin is 2 to 20% by mass, preferably 2 to 10% by mass. If the blending amount of the ultra-high molecular weight polyethylene resin is less than 2% by mass, the effect of improving the sliding characteristics described above is poor, and if it exceeds 20% by mass, the dispersion ratio in the polyphenylene sulfide resin increases and the wear resistance And there is a risk of deteriorating moldability.
  • the modified polyolefin resin to be blended in the resin composition for sliding members of the present invention is graft-modified with an ethylene ionomer, a polyolefin resin having an epoxy group in the molecule, an unsaturated carboxylic acid, an anhydride thereof, or a derivative thereof.
  • Polyolefin resin can be used.
  • Ethylene-based ionomer is an ionic copolymer obtained by adding metal ions having a valence of 1 to 3 to a copolymer of ⁇ -olefin containing ethylene and ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid, and is a metal. It has an intermolecular cross-linking structure by ions.
  • examples of the ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, and itaconic acid.
  • typical examples of metal ions having a valence of 1 to 3 include Na + , K + , Ca 2+ , Zn 2+ , Al 3+ and the like.
  • "Himilan (trade name)" manufactured by Mitsui-Dau Polychemical Co., Ltd. in which the molecules of the ethylene-methacrylic acid copolymer are crosslinked with Na + and Zn 2+ can be mentioned.
  • the polyolefin resin having an epoxy group in the molecule is specifically manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., in which a copolymer of ethylene and glycidyl methacrylate and vinyl acetate or methyl acrylate as a third component are copolymerized with the copolymer.
  • "Bond First (trade name)” "Modiper A 40.0 0 series (trade name)” manufactured by Nichiyu Co., Ltd., in which a copolymer of ethylene and glycidyl methacrylate is grafted with polystyrene, polymethylmethacrylate or acrylonitrile-styrene copolymer. ) ”And so on.
  • the polyolefin resin forming the main chain of the polyolefin resin graft-modified with unsaturated carboxylic acid, its anhydride or a derivative thereof is a homopolymer of ⁇ -olefin, a copolymer of two or more kinds of ⁇ -olefin, or ⁇ . Examples thereof include a copolymer of an olefin and another compound copolymerizable with the ⁇ -olefin.
  • Examples of the ⁇ -olefin include ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, Examples thereof include ⁇ -olefins having 2 to 20 carbon atoms such as 1-eikosen. Examples of other compounds include compounds having a polyunsaturated bond such as conjugated diene and non-conjugated diene, vinyl acetate, acrylic acid ester and the like.
  • suitable polyolefin resins include low-density, medium-density or high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, polypropylene, and ⁇ -olefin copolymers (ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer). , Polyethylene-butene copolymer, ethylene-hexene copolymer, etc.) and the like.
  • the unsaturated carboxylic acid, its anhydride or a derivative thereof is a compound having an ethylenically unsaturated bond and a carboxyl group, an acid anhydride or a derivative group in one molecule.
  • unsaturated carboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, ⁇ -ethylacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, tetrahydrophthalic acid, methyltetrahydrophthalic acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, and endosis.
  • maleyl chloride, maleimide, N-phenylmaleimide, maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, monomethyl maleate, dimethyl maleate, glycidyl maleate and the like can be mentioned.
  • acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, and itaconic anhydride are preferable, and maleic anhydride is particularly preferable.
  • maleic anhydride-modified polyolefin resin examples include maleic anhydride-modified polyethylene resin, maleic anhydride-modified polypropylene resin, maleic anhydride-modified ⁇ -olefin copolymer, and maleic anhydride-modified styrene-ethylene / butylene-styrene copolymer (SEBS).
  • SEBS butylene-styrene copolymer
  • Etc. can be mentioned.
  • Specific examples include, for example, maleic anhydride-modified polyethylene resin, maleic anhydride-modified polypropylene resin, "Admer (trade name)” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., "Modic (trade name)” manufactured by Mitsubishi Chemicals, etc.
  • Examples of the maleic anhydride-modified ⁇ -olefin copolymer include “Toughmer (trade name)” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., and examples of the maleic anhydride-modified styrene-ethylene / butylene-styrene copolymer include maleic anhydride-modified styrene-ethylene / butylene-styrene copolymer. , “Tough Tech (trade name)” manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd. can be mentioned.
  • the obtained molded product plays a role of improving mechanical properties such as impact resistance and elongation.
  • the blending amount of the modified polyolefin resin is 0.1 to 5% by mass, preferably 0.5 to 3% by mass. If the blending amount of the modified polyolefin resin is less than 0.1% by mass, the improvement of the above mechanical properties cannot be sufficiently exhibited, and if it exceeds 5% by mass, the heat resistance and chemical resistance peculiar to the polyphenylene sulfide resin are not exhibited. There is a risk that the sex will be impaired.
  • a polysulfone resin As the amorphous polymer, a polysulfone resin, a polyetherimide resin, or a polyphenylene ether resin is used.
  • the polysulfone-based resin is a polymer containing a sulfonyl group ( -SO2- ) in its constituent molecules, and is a polyethersulfone resin represented by the following formula (1), a polysulfone resin represented by the following formula (2), and the like. Examples thereof include a polyphenylsulfone resin represented by the following formula (3).
  • polyethersulfone resin As the polyethersulfone resin, "Sumika Excel (trade name)” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., “Mitsui PES (trade name)” manufactured by Mitsui Kagaku Co., Ltd., and “Veradel (trade name)” manufactured by Solvay Co., Ltd.
  • polyetherimide resin for example, "Ultem (trade name)” manufactured by SABIC
  • polyphenylene ether resin for example, "Zylon (trade name)” manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd. and “Yupiece” manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd. (Product name) ”,“ Noril (trade name) ”manufactured by SABIC, etc.
  • the moldability of the resin composition for sliding members is improved, and the toughness and wear resistance of the obtained molded product (sliding member) are improved. Also plays a role in improving.
  • the blending amount is 0.5 to 5% by mass, preferably 1 to 3% by mass. If the blending amount is less than 0.5% by mass, the above effect cannot be sufficiently exerted, and if it exceeds 5% by mass, the moldability may be deteriorated.
  • At least one selected from phosphates, carbonates and sulfates may be blended as an additional component.
  • Phosphates, carbonates, and sulfates are not substances that exhibit lubricity like solid lubricants such as graphite and molybdenum disulfide, but by being blended in a resin composition for sliding members, they can be added. In sliding with the mating material, it promotes the film-forming property of the lubricating film such as tetrafluoroethylene resin on the mating material surface (sliding surface), and exerts the effect of improving the sliding characteristics of the sliding member.
  • phosphate carbonate and sulfate, salts of alkali metal and alkaline earth metal are preferable, and as the phosphate, for example, lithium tertiary phosphate, calcium tertiary phosphate, calcium secondary phosphate and secondary phosphoric acid are used.
  • the phosphate for example, lithium tertiary phosphate, calcium tertiary phosphate, calcium secondary phosphate and secondary phosphoric acid are used.
  • Magnesium, lithium pyrophosphate, calcium pyrophosphate, magnesium pyrophosphate, lithium metaphosphate, calcium metaphosphate, magnesium metaphosphate, etc. as carbonates, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, strontium carbonate, etc., as sulfates, Examples thereof include calcium sulfate and barium sulfate.
  • the blending amount of phosphate, carbonate and sulfate is 0.1 to 10% by mass, preferably 1 to 5% by mass. If the compounding amount of the phosphate is less than 0.1% by mass, the above-mentioned effect of promoting the film-forming property of the lubricating film cannot be sufficiently exerted, and if the compounding amount exceeds 10% by mass, the mating material is used. The amount of the lubricating film formed on the surface becomes too large, which in turn lowers the wear resistance. It was
  • the resin composition for a sliding member of the present invention is essentially composed of the above-mentioned composition, but in the present invention, additional components are added in addition to these components as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.
  • a non-fibrous inorganic filler a lubricating oil such as mineral oil, an ester oil, and a silicone oil, and a pigment such as wax and carbon black can be blended.
  • non-fibrous inorganic fillers include silicates such as talc, clay, mica, kaolin, sericite, bentonite, and alumina silicate, and metal oxides such as silicon oxide (silica), magnesium oxide, titanium oxide, and iron oxide.
  • These non-fibrous inorganic fillers may be pretreated with a silane-based or titanate-based coupling agent to improve the adhesion to the base resin. It was
  • each component is measured so that the blending amount in the composition is within the above range, and a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a Banbury mixer, a roll, and a lavender , Can be manufactured by putting it in a normal kneader such as a kneader and melt-kneading it.
  • the above essential components, and if desired, additional components, a cross-linking catalyst, etc. are kneaded into pellets using an extruder or the like, and then subjected to processing.
  • each component is directly supplied to the molding machine and used as a composition in the molding machine. It can also be molded while kneading.
  • the B component or the C component can be kneaded to a high concentration in advance to form a masterbatch, which can be blended or directly molded while being diluted with another component such as the A component.
  • polyphenylene sulfide resin high molecular weight ethylene tetrafluoride resin, low molecular weight ethylene tetrafluoride resin, ultra high molecular weight polyethylene resin, modified polyolefin resin, amorphous polymer, phosphate, sulfate, lubricant and As the pigment, the materials shown below were used. The following materials all indicate product names.
  • B High molecular weight ethylene tetrafluoride resin (B-1) "Polyflon M-12” manufactured by Daikin Industries, Ltd.
  • Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 12 The above materials were used as each component, each was blended in the component compositions shown in Tables 1 and 2, and melt-kneaded at 290 ° C. using a twin-screw extruder to obtain a pellet-shaped composition. Next, a test piece (a square plate having a length of 30 mm, a width of 30 mm, and a thickness of 3 mm) was prepared from the pellets using an injection molding machine at a molding temperature of 300 ° C. and a mold temperature of 140 ° C.
  • Tables 1 and 2 show the results of performing the following sliding tests on the test pieces obtained as described above, measuring the friction coefficient and the amount of wear, and evaluating the bending strength and formability. ..
  • Evaluation criteria ⁇ : Good, ⁇ : Impossible ⁇ Moldability 2> A molded product (sliding member) was molded from pellets using an injection molding machine, and the appearance state (burning and foaming due to gas, aggregation of additives) of the molded product was visually evaluated and evaluated. Evaluation criteria ⁇ : Good, ⁇ : Impossible
  • Comparative Example 1 in which the blending amount of the tetrafluoroethylene resin is smaller than the range of the present invention and the blending amount of the high molecular weight ethylene tetrafluoride resin is smaller than the preferable range of the present invention, the high molecular weight ethylene tetrafluoride is blended. Since the reinforcement and thickening due to the fibrosis of the resin are insufficient, the bending strength is low, and molding defects such as burrs are generated in the molded product. When the blending amount of the high molecular weight ethylene tetrafluoride resin is increased, the bending strength is improved due to the fibrosis of the high molecular weight ethylene tetrafluoride. However, in Comparative Example 2, the blending amount of the entire tetrafluoroethylene resin is the present invention. Since the amount is larger than the above range, the extrudability is deteriorated and there is a problem that the product cannot be manufactured.
  • Comparative Example 3 in which the blending amount of the ethylene tetrafluoride resin is smaller than the range of the present invention and the blending amount of the low molecular weight ethylene tetrafluoride resin is smaller than the preferable range of the present invention, sufficient lubricity is obtained. However, the coefficient of friction is higher and the amount of wear is larger than in the examples.
  • Comparative Examples 2 and 4 in which the blending amount of the ethylene tetrafluoride resin is larger than the range of the present invention and the blending amount of the low molecular weight ethylene tetrafluoride resin is larger than the preferable range of the present invention, polyphenylene as a matrix is used. There is a problem that the amount of sulfide resin is insufficient and extrusion molding is not possible.
  • Comparative Example 5 in which the blending amount of the ultra-high molecular weight polyethylene resin is smaller than the range of the present invention, has a higher coefficient of friction and a larger amount of wear as compared with Examples, and is particularly slid with a mating material having a rough surface. Under the test condition 3, the wear resistance is significantly reduced. This is because the ultra-high molecular weight polyethylene resin can quickly form a soft resin transfer film on the mating material and smooth the surface of the mating material at the time of initial familiarization with sliding.
  • Comparative Example 7 in which the modified polyolefin resin was not blended, the sliding performance and the bending strength were lowered, and a molding defect in which burrs were generated in the molded product occurred. Since the modified polyolefin resin undergoes thermal deterioration at the molding temperature of the polyphenylene sulfide resin, if it is excessively blended, the molded product will be burnt and the appearance will be deteriorated. Therefore, in Comparative Example 8 in which the blending amount of the modified polyolefin resin is larger than the range of the present invention, the sliding performance is deteriorated and the appearance is deteriorated.
  • Comparative Example 9 In Comparative Example 9 in which the amorphous polymer was not blended, the wear resistance was lowered and burrs were generated in the molded product. The addition of the amorphous polymer improves the wear resistance, but in Comparative Example 10 in which the amount of the amorphous polymer blended is larger than the range of the present invention, the surface roughness of the molded product becomes rough and the appearance is poor. It has occurred.

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Abstract

本発明の摺動部材用樹脂組成物は、ポリフェニレンサルファイド樹脂４０～８０質量％に加えて、添加剤として四フッ化エチレン樹脂１５～４０質量％、超高分子量ポリエチレン樹脂２～２０質量％、変性ポリオレフィン樹脂０．１～５質量％および非晶質ポリマー０．５～５質量％が配合されている。

Description

摺動部材用樹脂組成物及び摺動部材
　本発明は、摺動部材用樹脂組成物及び摺動部材に関する。
　ポリフェニレンサルファイド樹脂は優れた耐熱性、耐薬品性ならびに成形性等を有することから、ＯＡ機器、家庭用電気機器等の摺動部材として使用されている。また、加熱殺菌処理や次亜塩素酸殺菌処理がなされる食品機械向けの摺動部材としての使用が期待されている。一般にポリフェニレンサルファイド樹脂自体は、伸びが少なく靭性に劣るため、また、自己潤滑性が不充分であるため、摺動部材として使用する場合は通常、ガラス繊維等の無機繊維による補強に加え、固体潤滑剤を添加して使用されている。例えば、特許文献１には、ポリフェニレンサルファイド樹脂にガラス繊維もしくは炭素繊維、並びに四フッ化エチレン樹脂を含有させた組成物により形成した軸受体が提案されている。しかしながら、ガラス繊維、炭素繊維等の補強充填材を添加してなる摺動部材は、ステンレス鋼やアルミニウム合金等の軟質金属を相手材とした場合、相手材との摺動において相手材を損傷させてしまい、アブレッシブ摩耗に発展するという問題があった。
　この摺動相手材を損傷させるという欠点を解決するものとして、特許文献２には、ポリフェニレンサルファイド樹脂に、ガラス繊維、炭素繊維等の補強充填材および四フッ化エチレン樹脂に加えてリン酸塩を配合した樹脂組成物からなる摺動部材が提案されている。この摺動部材は、リン酸塩による相手材への潤滑膜の造膜性を利用して補強充填材による相手材の損傷を防ぐとともに潤滑性の向上を図ったものであるが、高荷重等の過酷な使用条件においては、耐摩耗性、潤滑性ともに不充分であるという問題があった。
　また、特許文献３には、上記のようなガラス繊維、炭素繊維等の補強充填材を使用せずに、未焼成の高分子量四フッ化エチレン樹脂を配合し、その高分子量四フッ化エチレン樹脂を混練し繊維状化して配向させることにより、成形物の機械的強度の向上を図り、耐摩耗性、潤滑性を付与した摺動部材が提案されている。しかしながら、充分な靭性や耐摩耗性、潤滑性を付与するためには、高分子量四フッ化エチレン樹脂を多量に配合する必要があり、この場合、繊維状化した高分子量四フッ化エチレン樹脂が凝集しやすくなり、この凝集体が成形物の外観不良や機械加工時の表面荒れの原因となるという問題があった。さらに、ポリフェニレンサルファイド樹脂は前述したように靭性に劣るため脆く、摺動相手材の表面粗さが粗い場合、異常摩耗が発生するという問題があった。
特開昭５５-２２７号公報 特許第２９５４６３８号公報 特許第２７９０６９２号公報
　本発明は、上記諸点に鑑みてなされたものであり、成形加工性、機械加工性に優れるとともに、潤滑性および耐摩耗性を含む摺動特性ならびに機械的性質を向上させることができる摺動部材用樹脂組成物及び摺動部材を提供することを目的とする。
　本発明の摺動部材用樹脂組成物は、ポリフェニレンサルファイド樹脂４０～８０質量％に対して、添加剤として四フッ化エチレン樹脂１５～４０質量％、超高分子量ポリエチレン樹脂２～２０質量％、変性ポリオレフィン樹脂０．１～５質量％および非晶質ポリマー０．５～５質量％が配合されている。
　本発明の摺動部材用樹脂組成物は、追加成分として、リン酸塩、炭酸塩および硫酸塩から選択される少なくとも一種が０．１～１０質量％配合されてもよい。
　本発明によれば、潤滑性及び耐摩耗性を含む摺動特性を向上させることができる摺動部材用樹脂組成物および摺動部材を提供することができる。
　以下、本発明の詳細について説明する。
　本発明の摺動部材用樹脂組成物は、ポリフェニレンサルファイド樹脂４０～８０質量％に対して、添加剤として四フッ化エチレン樹脂１５～４０質量％、超高分子量ポリエチレン樹脂２～２０質量％、変性ポリオレフィン樹脂０．１～５質量％および非晶質ポリマー０．５～５質量％が配合されている。
　ポリフェニレンサルファイド樹脂は、本発明の摺動部材用樹脂組成物の母材を構成するものであり、分子構造の異なる架橋型、リニア型、セミリニア型がある。本発明においては特に限定されるものではないが、アウトガスによる金型内部での充填不足や炭化・変色という成形不良抑制の点でセミリニア型が好ましい。例えば、架橋型はＤＩＣ社製「Ｔ４（商品名）」、リニア型はポリプラスチックス社製「Ｗ－２１４（商品名）」、セミリニア型は帝人社製「エコトランＮ－２００（商品名）」が挙げられる。
　なお、ポリフェニレンサルファイド樹脂の含有量は、４０～８０質量％であることが必要であり、４９～６９質量％であることが好ましい。これによって、ポリフェニレンサルファイド樹脂本来の、優れた耐熱性、耐薬品性ならびに成形性等を保持することができる。
　本発明の摺動部材用樹脂組成物に配合される四フッ化エチレン樹脂は、摺動部材用樹脂組成物を成形して得られる摺動部材に対して潤滑性を付与し低摩擦に寄与するものであり、その配合量は１５～４０質量％、好ましくは２０～３５質量％である。配合量が１５質量％未満では充分な低摩擦を得ることができず、４０質量％を超えて配合すると四フッ化エチレン樹脂の凝集による外観不良の原因となる。
　四フッ化エチレン樹脂には、主として成形用に使用される高分子量四フッ化エチレン樹脂と主として潤滑性付与に使用される低分子量四フッ化エチレン樹脂がある。本発明においては、高分子量四フッ化エチレン樹脂、低分子量四フッ化エチレン樹脂のいずれか単独の四フッ化エチレン樹脂を使用することもできるが、高分子量四フッ化エチレン樹脂と低分子量四フッ化エチレン樹脂とを適当な割合で配合することが好ましい。
　高分子量四フッ化エチレン樹脂は、通常数百万から１０００万の分子量を有しており、モールディングパウダーあるいはファインパウダーとして主に成形用に使用されているもので、例えばダイキン工業社製の「ポリフロンＭ－１２（商品名）」、「ポリフロンＭ－１１２（商品名）」などが挙げられる。モールディングパウダー、ファインパウダーではないが、高分子量四フッ化エチレン樹脂を成形焼成後粉砕したものも使用できる。例えば、喜多村社製の「ＫＴ３００Ｍ（商品名）」が挙げられる。
　高分子量四フッ化エチレン樹脂は、潤滑性の付与にも寄与するが、主に溶融混錬において繊維状化し、摺動部材用樹脂組成物を成形して得られる摺動部材の靭性に寄与して機械的強度を向上させる。その配合量は１～１０質量％、好ましくは１～５質量％である。配合量が１質量％未満では、機械的強度の向上の効果が乏しく、１０質量％を超えると、凝集や増粘過剰により摺動部材用樹脂組成物の成形性や成形物（摺動部材）の外観を損なう虞がある。
　低分子量四フッ化エチレン樹脂は、主に潤滑性を付与する役割を担うものであり、例えば、スリーエム社製の「ダイニオンＴＦ（商品名）」、ダイキン工業社製の「ルブロンＬ－５（商品名）」、ＡＧＣ社製の「フルオンＬ１６９Ｊ（商品名）」等が挙げられる。その配合量は１０～３５質量％、好ましくは１５～３０質量％である。配合量が１０質量％未満では、摺動部材に対して潤滑性の付与が充分でなく、３５質量％を超えると摺動部材用樹脂組成物の成形性の悪化や成形物（摺動部材）の機械的強度の低下の原因となる。
　本発明の摺動部材用樹脂組成物に配合される超高分子量ポリエチレン樹脂は、１３５℃のデカリン酸溶媒中で測定した極限粘度［η］が１０ｄｌ／ｇ以上で、その粘度平均分子量が５０万～６００万のものを使用することができ、例えば三井化学社製の「ミペロン（商品名）」等を挙げることができる。また、超高分子量ポリエチレン樹脂としては、１３５℃の極限粘度が１０～４０ｄｌ／ｇの超高分子量ポリエチレン樹脂と同極限粘度が０．１～５ｄｌ／ｇの低分子量ないし高分子量ポリエチレン樹脂とからなるものも使用することができ、例えば三井化学社製の「リュブマー（商品名）」等を挙げることができる。さらに、酸変性超高分子量ポリエチレン樹脂も使用することができ、例えば無水マレイン酸変性の三井化学社製の「変性リュブマー（商品名）」等を挙げることができる。
　超高分子量ポリエチレン樹脂は、摺動部材用樹脂組成物に配合されることにより、軽荷重、中～高速領域の摺動特性を改善する作用がある。一般に、四フッ化エチレン樹脂だけでは、上記条件下での摺動特性を改善することが困難である。超高分子量ポリエチレン樹脂の配合量は２～２０質量％、好ましくは２～１０質量％である。超高分子量ポリエチレン樹脂の配合量が２質量％未満であると、上述した摺動特性の改善の効果が乏しく、２０質量％を超えると、ポリフェニレンサルファイド樹脂への分散割合が多くなり、耐摩耗性や成形性を悪化させる虞がある。

　本発明の摺動部材用樹脂組成物に配合される変性ポリオレフィン樹脂として、エチレン系アイオノマー、分子内にエポキシ基を有するポリオレフィン樹脂、および不飽和カルボン酸、その無水物またはそれらの誘導体でグラフト変性したポリオレフィン樹脂を使用することができる。
　エチレン系アイオノマーは、エチレンを含むα－オレフィンと、α，β－不飽和カルボン酸との共重合体に、原子価が１～３の金属イオンを付加せしめたイオン性共重合体であり、金属イオンによる分子間架橋構造を有する。ここで、α，β－不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸等が挙げられる。また、原子価が１～３の金属イオンの代表例としては、Ｎａ+、Ｋ+、Ｃａ２+、Ｚｎ２+、Ａｌ３+等が挙げられる。例えば、エチレン－メタクリル酸共重合体の分子間をＮａ+、Ｚｎ２+で架橋した三井・ダウポリケミカル社製の「ハイミラン（商品名）」等が挙げられる。
　分子内にエポキシ基を有するポリオレフィン樹脂は、具体的には、エチレンとグリシジルメタクリレートとの共重合体および当該共重合体に更に第三成分として酢酸ビニルまたはメチルアクリレートが共重合した住友化学社製の「ボンドファースト（商品名）」、エチレンとグリシジルメタクリレートとの共重合体にポリスチレン、ポリメチルメタクリレートまたはアクリロニトリル－ スチレン共重合体がグラフトした日油社製の「モディパーＡ ４ ０ ０ ０ シリーズ（ 商品名）」等が挙げられる。
　不飽和カルボン酸、その無水物またはそれらの誘導体でグラフト変性したポリオレフィン樹脂の主鎖をなすポリオレフィン樹脂としては、α－オレフィンの単独重合体、２種以上のα－オレフィンの共重合体、あるいはα－オレフィンと該α－オレフィンと共重合可能な他の化合物との共重合体等が挙げられる。α－オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、１－ブテン、１－ヘキセン、４－メチル－１－ペンテン、１－オクテン、１－デセン、１－ドデセン、１－テトラデセン、１－ヘキサデセン、１－オクタデセン、１－エイコセン等の炭素数２～２０のα－オレフィン等が挙げられる。また、他の化合物としては、例えば、共役ジエンや非共役ジエンのような多不飽和結合を有する化合物あるいは酢酸ビニル、アクリル酸エステル等が挙げられる。好適なポリオレフィン樹脂として具体的には、低密度、中密度あるいは高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、α－オレフィン共重合体（エチレン－プロピレン共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－ブテン共重合体、エチレン－ヘキセン共重合体等）等が挙げられる。
　不飽和カルボン酸、その無水物又はそれらの誘導体は、１分子内にエチレン性不飽和結合とカルボキシル基、酸無水物又は誘導体基とを有する化合物である。不飽和カルボン酸の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、α－エチルアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、エンドシス－ビシクロ［２．２．１］ヘプト－２，３－ジカルボン酸〔ナジック酸〕、メチル－エンドシス－ビシクロ［２．２．１］ヘプト－５－エン－２，３－ジカルボン酸〔メチルナジック酸〕等の不飽和カルボン酸；これらの不飽和カルボン酸の無水物；不飽和カルボン酸ハライド、不飽和カルボン酸アミド及び不飽和カルボン酸イミド等の誘導体が挙げられる。より具体的には、塩化マレニル、マレイミド、Ｎ－フェニルマレイミド、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、グリシジルマレエート等を挙げることができる。これらの中で、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸が好ましく、特に無水マレイン酸が好ましい。
　無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂としては、無水マレイン酸変性ポリエチレン樹脂、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂、無水マレイン酸変性α－オレフィン共重合体、無水マレイン酸変性スチレン－エチレン／ブチレン－スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）等が挙げられる。具体例を例示すると、例えば、無水マレイン酸変性ポリエチレン樹脂、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂としては、三井化学社製の「アドマー（商品名）」、三菱ケミカル社製の「モディック（商品名）」等が挙げられ、無水マレイン酸変性α－オレフィン共重合体としては、三井化学社製の「タフマー（商品名）」等が挙げられ、無水マレイン酸変性スチレン－エチレン／ブチレン－スチレン共重合体としては、旭化成社製の「タフテック（商品名）」等が挙げられる。
　変性ポリオレフィン樹脂は、摺動部材用樹脂組成物に配合されることにより、得られる成形物（摺動部材）は耐衝撃性や伸び等の機械的特性を改善する役割を果たす。変性ポリオレフィン樹脂の配合量は０．１～５質量％、好ましくは０．５～３質量％である。変性ポリオレフィン樹脂の配合量が０．１質量％未満であると、上記機械的特性の改善を十分に発揮することができず、５質量％を超えると、ポリフェニレンサルファイド樹脂特有の耐熱性や耐薬品性が損なわれる虞がある。
　本発明において、非晶質ポリマーとしては、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂が使用される。ポリスルホン系樹脂は、構成分子中にスルホニル基（－ＳＯ２－）を含むポリマーであって、下記式（１）で表されるポリエーテルスルホン樹脂、下記式（２）で表されるポリスルホン樹脂、下記式（３）で表されるポリフェニルスルホン樹脂等が挙げられる。具体的には、ポリエーテルスルホン樹脂としては、住友化学社製の「スミカエクセル（商品名）」、三井化学社製の「三井ＰＥＳ（商品名）」、ソルベイ社製の「ベラデル（商品名）」、ＢＡＳＦ社製の「ウルトラゾーンＥシリーズ（商品名）」等が、ポリスルホン樹脂としては、ソルベイ社製の「ユーデル（商品名）」、ＢＡＳＦ社製の「ウルトラゾーンＳシリーズ（商品名）」等が、ポリフェニルスルホン樹脂としては、ソルベイ社製の「レーデル（商品名）」、ＢＡＳＦ社製の「ウルトラゾーンＰシリーズ（商品名）」、ＣＥＲＡＭＥＲ社製の「ＣＥＲＡＭＥＲ６０（商品名）」等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　ポリエーテルイミド樹脂としては、例えば、ＳＡＢＩＣ社製の「ウルテム（商品名）」、ポリフェニレンエーテル樹脂としては、例えば、旭化成社製の「ザイロン（商品名）」、三菱エンジニアリングプラスチックス社製の「ユピエース（商品名）」、ＳＡＢＩＣ社製の「ノリル（商品名）」等が挙げられる。
　非晶質ポリマーは、摺動部材用樹脂組成物に配合されることにより、摺動部材用樹脂組成物の成形性を向上させるとともに、得られる成形物（摺動部材）の靭性、耐摩耗性をも向上させる役割を果たす。その配合量は０．５～５質量％、好ましくは１～３質量％である。配合量が０．５質量％未満であると、上記の効果を十分に発揮することができず、５質量％を超えると成形性を悪化させる虞がある。
　本発明においては、追加成分として、リン酸塩、炭酸塩および硫酸塩から選択される少なくとも一種を配合してもよい。
　リン酸塩、炭酸塩、硫酸塩は、それ自体、黒鉛や二硫化モリブデン等の固体潤滑剤のような潤滑性を示す物質ではないが、摺動部材用樹脂組成物に配合されることにより、相手材との摺動において、相手材表面（摺動面）への四フッ化エチレン樹脂等の潤滑被膜の造膜性を助長し、摺動部材の摺動特性を向上させる効果を発揮する。
　リン酸塩、炭酸塩、硫酸塩としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属の塩が好ましく、例えば、リン酸塩としては、第三リン酸リチウム、第三リン酸カルシウム、第二リン酸カルシウム、第二リン酸マグネシウム、ピロリン酸リチウム、ピロリン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、メタリン酸リチウム、メタリン酸カルシウム、メタリン酸マグネシウム等が、炭酸塩としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム等が、硫酸塩としては、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等が挙げられる。
　リン酸塩、炭酸塩、硫酸塩の配合量は０．１～１０質量％、好ましくは１～５質量％である。リン酸塩の配合量が０.１質量％未満であると、上述した潤滑被膜の造膜性を助長する効果を十分に発揮することができず、配合量が１０質量％を超えると相手材表面への潤滑被膜の造膜量が多くなり過ぎ、却って耐摩耗性を低下させることになる。　
　本発明の摺動部材用樹脂組成物は、上述の組成物から本質的に成るものであるが、さらに本発明では、発明の効果を著しく損なわない範囲でこれらの成分の他に付加的成分を配合することが出来る。例えば、非繊維状無機フィラー、鉱油、エステル油、シリコーン油などの潤滑油、ワックス、カーボンブラックなどの顔料を配合することもできる。非繊維状無機フィラーとして、タルク、クレー、マイカ、カオリン、セリサイト、ベントナイト、アルミナシリケートなどの珪酸塩、酸化ケイ素（シリカ）、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化鉄などの金属酸化物を挙げることができる。これら非繊維状無機フィラーは、シラン系、チタネート系のカップリング剤で予備処理し、母材樹脂との密着性を高めてもよい。　
　また、本発明の摺動部材用樹脂組成物は、当該組成物中の配合量が上記範囲となるように各成分を計り取り、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、ニーダーなどの通常の混練機に投入し、溶融混錬することによって製造することができる。
　通常は押出機などで上記必須成分及び、所望により追加成分、架橋触媒等を混練してペレット状にした後、加工に供するが、各成分を直接成形機に供給し、成形機で組成物に混練しながら成形する事もできる。また、予めＢ成分あるいはＣ成分を高濃度に混練してマスターバッチとし、それをＡ成分等の他の成分で希釈しながらブレンドコンパウンドしたり直接成形したりできる。
　以下の諸例において、ポリフェニレンサルファイド樹脂、高分子量四フッ化エチレン樹脂、低分子量四フッ化エチレン樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂、変性ポリオレフィン樹脂、非晶質ポリマー、リン酸塩、硫酸塩、滑剤及び顔料は、以下に示す材料を使用した。なお、以下の材料は、全て商品名を示す。
〔Ａ〕ポリフェニレンサルファイド樹脂
（Ａ－１）帝人社製の「エコトランＮ－２００」
〔Ｂ〕高分子量四フッ化エチレン樹脂
（Ｂ－１）ダイキン工業社製の「ポリフロンＭ－１２」
（Ｂ－２）喜多村社製の「ＫＴ３００Ｍ」
〔Ｃ〕低分子量四フッ化エチレン樹脂
（Ｃ－１）スリーエム社製の「ダイオニンＴＦ９２０７Ｚ」
（Ｃ－２）ＡＧＣ社製の「フルオンＬ１６９Ｊ」
〔Ｄ〕超高分子量ポリエチレン樹脂
（Ｄ－１）三井化学社製の「変性リュブマーＬＹ１０４０」
（Ｄ－２）三井化学社製の「ミペロンＸＭ－２２０」
〔Ｅ〕変性ポリオレフィン樹脂
（Ｅ－１）エチレン系アイオノマー　三井・ダウポリケミカル社製の「ハイミラン１８５５」
（Ｅ－２）エポキシ基含有ポリオレフィン樹脂　住友化学社製の「ボンドファーストＥ」
〔Ｆ〕非晶性ポリマー
（Ｆ－１）ポリエーテルスルホン樹脂　住友化学社製の「スミカエクセル４８００Ｇ」
（Ｆ－２）ポリフェニルスルホン樹脂　ＣＥＲＡＭＥＲ社製の「ＣＥＲＡＭＥＲ６０」
〔Ｇ〕リン酸塩
（Ｇ－１）ピロリン酸カルシウム（米山化学社製）
（Ｇ－２）第三リン酸リチウム（太平化学産業社製）
〔Ｈ〕硫酸塩
（Ｈ－１）硫酸バリウム　堺化学工業社製の「ＢＭＨ－６０」
〔Ｉ〕滑剤
（Ｉ－１）ワックス　クラリアントケミカルズ社製の「ＬｉｃｏｗａｘＰＥＤ１９１」
〔Ｊ〕顔料
（Ｊ－１）カーボンブラック　キャボット社製の「ＢＰ４３５０」
（実施例１～１５及び比較例１～１２）
　各成分として上記材料を使用し、それぞれを表１及び表２に示す成分組成で配合し、二軸押出機を用いて２９０℃で溶融混錬し、ペレット状の組成物を得た。次いで、このペレットを射出成形機を用いて成形温度３００℃、金型温度１４０℃にてテストピース（縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ３ｍｍの方形状のプレート）を作製した。
　上述のようにして得たテストピースに対し、以下に示す摺動試験を実施して、摩擦係数及び摩耗量を計測するとともに、曲げ強度及び成形性を評価した結果を表１及び表２に示す。
（評価）
＜摺動試験１＞
運動形態：スラスト一方向回転
　面圧：１００ｋｇｆ／ｃｍ２
　速度：１ｍ／ｍｉｎ
　時間：２０時間
　相手材：ＳＵＳ３０４（Ｒａ０．１５（μｍ））
　潤滑条件：無潤滑
＜摺動試験２＞
運動形態：スラスト一方向回転
　面圧：１０ｋｇｆ／ｃｍ２
　速度：３０ｍ／ｍｉｎ
　時間：２０時間
　相手材：ＳＵＳ３０４（Ｒａ０．１５（μｍ））
　潤滑条件：無潤滑
＜摺動試験３＞
運動形態：スラスト一方向回転
　面圧：１００ｋｇｆ／ｃｍ２
　速度：１ｍ／ｍｉｎ
　時間：２０時間
　相手材：ＳＵＳ３０４（Ｒａ０．３２（μｍ））
　潤滑条件：無潤滑
＜曲げ強度＞
住友重機械工業製射出成形機ＳＥ－５０ＤＵＺを用い、樹脂温度３００℃、金型温度１４０℃にて、長さ８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み４ｍｍの曲げ試験片を成形した。この試験片を用い、支点間距離１００ｍｍ、クロスヘッド速度５ｍｍ/ｍｉｎ、温度２３℃、相対湿度５０％条件下で、ＪＩＳ－Ｋ７１７１に準拠し曲げ強度を測定した。
＜成形性１＞
　射出成形機を使用してペレットから成形物（摺動部材）を成形し、当該成形物のバリの有無を目視し、評価した。
　評価基準　○：良、×：不可
＜成形性２＞
　射出成形機を使用してペレットから成形物（摺動部材）を成形し、当該成形物の外観状態（ガスによる焼けや発泡、添加剤の凝集）を目視し、評価した。
　評価基準　○：良、×：不可
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　上記の試験結果から、いずれの成分も本発明の配合量範囲内にある実施例１から実施例１５においては、高い摺動性能を発揮し、曲げ強度も高く、成形品におけるバリ発生や外観不良の問題がないことが分かる。
　四フッ化エチレン樹脂の配合量が本発明の範囲よりも少なく、かつ高分子量四フッ化エチレン樹脂の配合量が、本発明の好ましい範囲よりも少ない比較例１においては、高分子量四フッ化エチレン樹脂の繊維化による補強と増粘が不十分であるため、曲げ強度が低く、成形品にバリが発生するような成形不良が生じている。高分子量四フッ化エチレン樹脂の配合量を増やすと、高分子量四フッ化エチレンの繊維化により、曲げ強度が向上するが、比較例２においては、四フッ化エチレン樹脂全体の配合量が本発明の範囲よりも多くなるため、押出成形性が悪化し製造できない問題が生じる。
　四フッ化エチレン樹脂の配合量が本発明の範囲よりも少なく、かつ低分子量四フッ化エチレン樹脂の配合量が、本発明の好ましい範囲よりも少ない比較例３においては、潤滑性が十分に得られず、実施例に比べて摩擦係数が高く、摩耗量が多くなっている。四フッ化エチレン樹脂の配合量が本発明の範囲よりも多く、かつ低分子量四フッ化エチレン樹脂の配合量が、本発明の好ましい範囲よりも多い比較例２、４においては、マトリックスとなるポリフェニレンサルファイド樹脂の量が不足し、押出成形ができない問題が生じる。
　超高分子量ポリエチレン樹脂の配合量が本発明の範囲よりも少ない比較例５は、実施例と比較すると、摩擦係数が高く、摩耗量が多くなっており、特に表面が粗い相手材と摺動させた試験条件３において、耐摩耗性が著しく低下している。これは、超高分子量ポリエチレン樹脂は、摺動の初期なじみの際に、相手材に軟質の樹脂移着膜を速やかに形成し、相手材表面を平滑にすることができるためである。実施例１の試験条件３の試験後の相手材表面を観察すると、超高分子量ポリエチレン樹脂の軟質の樹脂移着膜が相手材表面の凹凸の凹部に充填され、相手軸表面が平滑化していることが確認される。超高分子量ポリエチレン樹脂の配合量が本発明の範囲よりも多い比較例６においては、超高分子量ポリエチレンが熱劣化し、その劣化ガスにより成形品に焼けが発生し、成形不良となる。また、ガス成分により金型が汚染される問題が生じる。
　変性ポリオレフィン樹脂が配合されていない比較例７においては、摺動性能、曲げ強度が低下しており、成形品にバリが発生する成形不良が生じている。変性ポリオレフィン樹脂は、ポリフェニレンサルファイド樹脂の成形温度で熱劣化が生じるため、過剰に配合すると、成形品に焼けが発生し外観を悪化させる。したがって、変性ポリオレフィン樹脂の配合量が本発明の範囲よりも多い比較例８においては、摺動性能が低下するとともに、外観不良を引き起こしている。
　非晶質ポリマーが配合されていない比較例９においては、耐摩耗性が低下しており、成形品にバリが発生している。非晶質ポリマーを添加すると耐摩耗性が改善されるが、非晶質ポリマーの配合量が本発明の範囲よりも多い比較例１０においては、成形品の表面粗さが粗くなり、外観不良が発生している。
　変性ポリオレフィン樹脂が配合されていない比較例７と、非晶質ポリマーが配合されていない比較例９において、成形品にバリが発生しており、それぞれ単体で添加することでは、バリの発生が抑えられないことが分かる。そのため、バリ抑制の効果を得るためには、変性ポリオレフィン樹脂と非晶質ポリマーを併用することが有効である。
　以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として掲示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
 

Claims (9)

  1. 　ポリフェニレンサルファイド樹脂４０～８０質量％に対して、添加剤として四フッ化エチレン樹脂１５～４０質量％、超高分子量ポリエチレン樹脂２～２０質量％、変性ポリオレフィン樹脂０．１～５質量％および非晶質ポリマー０．５～５質量％が配合されている摺動部材用樹脂組成物。
  2. 　四フッ化エチレン樹脂は、高分子量四フッ化エチレン樹脂１～１０質量％、低分子量四フッ化エチレン樹脂１０～３５質量％からなる請求項１に記載の摺動部材用樹脂組成物。
  3. 　変性ポリオレフィン樹脂は、エチレン系アイオノマー、分子内にエポキシ基を有するポリオレフィン樹脂、および不飽和カルボン酸、その無水物またはそれらの誘導体でグラフト変性したポリオレフィン樹脂から選択される請求項１又は２に記載の摺動部材用樹脂組成物。
  4. 　不飽和カルボン酸、その無水物またはそれらの誘導体でグラフト変性したポリオレフィン樹脂は、無水マレイン酸変性ポリエチレン樹脂、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂、無水マレイン酸変性エチレン－α－オレフィン共重合体、無水マレイン酸変性スチレン－エチレン／ブチレン－スチレン共重合体から選択される請求項３に記載の摺動部材用樹脂組成物。
  5. 　非晶質ポリマーは、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂から選択される請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の摺動部材用樹脂組成物。
  6. 　ポリスルホン系樹脂は、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニルスルホン樹脂から選択される請求項５に記載の摺動部材用樹脂組成物。
  7. 　追加成分として、リン酸塩、炭酸塩および硫酸塩から選択される少なくとも一種が０．１～１０質量％配合される請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の摺動部材用樹脂組成物。
  8. 　リン酸塩、炭酸塩、硫酸塩は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩である請求項７に記載の摺動部材用樹脂組成物。
  9. 　請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の摺動部材用樹脂組成物よりなる摺動部材。
     
     
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