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JP7787396B2 - Resin composition for sliding bearing and sliding bearing - Google Patents
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JP7787396B2 - Resin composition for sliding bearing and sliding bearing - Google Patents

Resin composition for sliding bearing and sliding bearing

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Description

本発明は、滑り軸受用樹脂組成物及び滑り軸受に関するものである。 The present invention relates to a resin composition for sliding bearings and sliding bearings.

従来から、事務機器、自動車、工作機械等で用いられる軸受の構成樹脂材料としては、例えば、ポリアミド6(PA6)、ポリアミド66(PA66)、ポリアセタール(ポリオキシメチレン)(POM)、ポリフェニレンスルファイド(PPS)等が使用されている。これらの樹脂材料で構成される軸受の摩擦摩耗特性は、常温では安定しているが、100℃程度の温度では急激に悪化し軸受としての使用が困難になる傾向にある。また、PA6、PA66は、吸湿性が高く寸法精度が悪く、POMは、充填材の種類によっては溶融成形の際に分解し易い特性を有することがある。 Conventional resin materials used in bearings for office equipment, automobiles, machine tools, etc. include polyamide 6 (PA6), polyamide 66 (PA66), polyacetal (polyoxymethylene) (POM), and polyphenylene sulfide (PPS). The friction and wear characteristics of bearings made from these resin materials are stable at room temperature, but tend to deteriorate rapidly at temperatures around 100°C, making them unsuitable for use as bearings. Furthermore, PA6 and PA66 are highly hygroscopic and have poor dimensional accuracy, while POM can easily decompose during melt molding depending on the type of filler.

この改善策として、テレフタル酸と1,10-デカンジアミンを主たる構成成分とするポリアミド樹脂を構成樹脂材料とする軸受が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。 As a solution to this problem, bearings have been proposed that use a polyamide resin, the main components of which are terephthalic acid and 1,10-decanediamine, as the constituent resin material (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特許文献1には、内輪および外輪と、この内・外輪間に介在する複数の転動体と、この転動体を保持する保持器とを備える転がり軸受において、その保持器が、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と1,10-デカンジアミンを主成分とするジアミン成分とからなるポリアミド樹脂、ガラス繊維または炭素繊維、およびフッ素樹脂をそれぞれ所定の配合割合で含む樹脂組成物の射出成形体であることが記載されている。そして、このような構成の保持器を有することで、剛性(弾性率)が高く、高温高速回転となる条件下でも変形を小さくでき、フッ素樹脂による潤滑効果により、発熱量を小さくでき、高速回転で使用されても、焼付きや破損を防止可能な転がり軸受用保持器を提供できるとされている。 Patent Document 1 describes a rolling bearing comprising an inner ring, an outer ring, multiple rolling elements interposed between the inner and outer rings, and a cage that holds the rolling elements. The cage is an injection-molded product made from a resin composition containing a polyamide resin made from a dicarboxylic acid component primarily composed of terephthalic acid and a diamine component primarily composed of 1,10-decanediamine, glass fiber or carbon fiber, and a fluororesin, each in a specified blend ratio. The document states that having a cage with this configuration makes it possible to provide a rolling bearing cage that has high rigidity (elastic modulus), minimizes deformation even under conditions of high temperature and high-speed rotation, reduces heat generation due to the lubricating effect of the fluororesin, and is able to prevent seizure and damage even when used at high speeds.

特許文献2には、テレフタル酸と1,10-デカンジアミンを主たる構成成分とする半芳香族ポリアミド(A)100質量部、摺動性改良剤(B)0.5~80質量部、繊維状強化材(C)0.5~10質量部および難燃剤(D)5~60質量部を含有し、(A)において、ステアリン酸成分を、(A)を構成する全モノマーに対して0.3~4.0モル%含有することを特徴とする半芳香族ポリアミド樹脂組成物、及び、この半芳香族ポリアミド樹脂組成物の成形体が摺動部材として用いられることが記載されている。また、繊維状強化材(C)の平均繊維径及び繊維長の好ましい範囲がそれぞれ3~30μm、0.1~7mmであること、繊維状強化材(C)の好ましい種類としてはガラス繊維、有機繊維、炭素繊維であること、が記載されている。そして、このような構成により、摺動特性を損なうことなく、機械的特性、耐熱性、難燃性が向上した半芳香族ポリアミド樹脂組成物を提供することができるとされている。 Patent Document 2 describes a semi-aromatic polyamide resin composition containing 100 parts by mass of a semi-aromatic polyamide (A) primarily composed of terephthalic acid and 1,10-decanediamine, 0.5 to 80 parts by mass of a friction modifier (B), 0.5 to 10 parts by mass of a fibrous reinforcing material (C), and 5 to 60 parts by mass of a flame retardant (D), wherein (A) contains 0.3 to 4.0 mol % of a stearic acid component relative to the total monomers constituting (A), and describes a molded article of this semi-aromatic polyamide resin composition for use as a sliding member. It also describes that the average fiber diameter and fiber length of the fibrous reinforcing material (C) are preferably in the ranges of 3 to 30 μm and 0.1 to 7 mm, respectively, and that preferred types of fibrous reinforcing material (C) are glass fiber, organic fiber, and carbon fiber. This composition is said to provide a semi-aromatic polyamide resin composition with improved mechanical properties, heat resistance, and flame retardancy without sacrificing sliding properties.

特許第6697235号公報Patent No. 6697235 特許第6249711号公報Patent No. 6249711

特許文献1には、用いられるガラス繊維及び炭素繊維の平均繊維径及び平均繊維長については特に言及がなく、具体例として、平均繊維径10μm、平均繊維長3mmのガラス繊維及び平均繊維径7μm、平均繊維長6mmの炭素繊維は示されている。特許文献2には、用いられる繊維状強化材(C)の平均繊維径及び平均繊維長は前述のように好ましい範囲が示されており、具体例として、平均繊維径10μm、平均繊維長3mmのガラス繊維、平均繊維径7μm、平均繊維長6mmの炭素繊維、及び、平均繊維径12μm、平均繊維長1mmのアラミド繊維が示されている。 Patent Document 1 does not specifically mention the average fiber diameter or average fiber length of the glass fibers and carbon fibers used, but gives specific examples such as glass fibers with an average fiber diameter of 10 μm and an average fiber length of 3 mm, and carbon fibers with an average fiber diameter of 7 μm and an average fiber length of 6 mm. Patent Document 2, as mentioned above, gives preferred ranges for the average fiber diameter and average fiber length of the fibrous reinforcing material (C) used, and gives specific examples such as glass fibers with an average fiber diameter of 10 μm and an average fiber length of 3 mm, carbon fibers with an average fiber diameter of 7 μm and an average fiber length of 6 mm, and aramid fibers with an average fiber diameter of 12 μm and an average fiber length of 1 mm.

しかし、特許文献1、2に示されているような平均繊維径が3μm以上で、かつ、平均繊維径が0.1mm以上の繊維状強化材を用いると、樹脂組成物中の繊維状強化材の均一分散性が十分ではなく、また、樹脂組成物を成形体にした場合に、成形体の線膨張係数が繊維の配向の影響を受けるため、成形体は良好な寸法精度で所望の形状を有すること(以下、「形状精度」と称する。)が困難になる傾向にあることが判明した。特に、常温より高温の条件では、繊維の配向の影響を受けて成形体の変形の程度が大きくなる傾向にあることが判明した。また、その結果、成形体を摺動部に有する場合に相手材との間のがたつきが大きくなり、滑り軸受などの機械部品としての機能が損なわれたり、摩擦摩耗特性が低下したりすることも判明した。 However, when fibrous reinforcing materials with an average fiber diameter of 3 μm or more and an average fiber diameter of 0.1 mm or more, as shown in Patent Documents 1 and 2, are used, the fibrous reinforcing materials are not sufficiently uniformly dispersed in the resin composition. Furthermore, when the resin composition is molded into a product, the linear expansion coefficient of the molded product is affected by the fiber orientation, making it difficult to obtain a desired shape with good dimensional accuracy (hereinafter referred to as "shape accuracy"). In particular, it has been found that at temperatures higher than room temperature, the degree of deformation of the molded product tends to increase due to the influence of the fiber orientation. Furthermore, as a result, when the molded product is used in a sliding part, it is found that play between the molded product and the mating material increases, impairing its function as a mechanical part such as a sliding bearing and reducing its friction and wear characteristics.

そこで、本発明の目的は、常温でも100℃程度の高温でも安定した摩擦摩耗特性を有する成形体を提供可能な滑り軸受用樹脂組成物、及び、当該滑り軸受用樹脂組成物の成形体を摺動部に有する滑り軸受を提供することにある。 The object of the present invention is therefore to provide a resin composition for sliding bearings that can provide molded articles with stable friction and wear properties both at room temperature and at high temperatures of around 100°C, and to provide a sliding bearing having a sliding part molded from this resin composition for sliding bearings.

本発明者は、前述の課題解決のために、鋭意検討を行った。その結果、特定のベース樹脂、特定の繊維状無機充填材及び固体潤滑剤を含有する樹脂組成物を採用することで、前述の課題を解決可能であることを見出した。本発明の要旨は、以下のとおりである。 The inventors conducted extensive research to solve the aforementioned problems. As a result, they discovered that the aforementioned problems can be solved by using a resin composition containing a specific base resin, a specific fibrous inorganic filler, and a solid lubricant. The gist of the present invention is as follows:

(1)ベース樹脂、繊維状無機充填材及び固体潤滑剤を含有し、前記ベース樹脂が、テレフタル酸と1,10-デカンジアミンを主たる構成成分とする半芳香族ポリアミド樹脂であり、前記繊維状無機充填材が、平均繊維径が3μm以下、平均繊維長が2~50μmである、滑り軸受用樹脂組成物。
(2)前記繊維状無機充填材のモース硬度が4以下である、前項(1)記載の滑り軸受用樹脂組成物。
(3)前記繊維状無機充填材が、炭酸カルシウムウィスカー、酸化亜鉛ウィスカー、チタン酸カリウムウィスカー、硫酸マグネシウムウィスカーから選択される少なくとも1種のウィスカーである、前項(1)又は(2)に記載の滑り軸受用樹脂組成物。
(4)前記固体潤滑剤が、フッ素樹脂、グラファイト、二硫化モリブデン、硫化亜鉛、金属酸化物、金属炭酸塩から選択される少なくとも1種である、前項(1)~(3)の何れか1項に記載の滑り軸受用樹脂組成物。
(5)前記ベース樹脂を55~88質量%、前記繊維状無機充填材を5~20質量%、前記固体潤滑剤を7~35質量%含有する、前項(1)~(4)の何れか1項に記載の滑り軸受用樹脂組成物。
(6)前項(1)~(5)の何れか1項に記載の滑り軸受用樹脂組成物の成形体を摺動部に有する滑り軸受。
(1) A resin composition for a sliding bearing comprising a base resin, a fibrous inorganic filler, and a solid lubricant, wherein the base resin is a semi-aromatic polyamide resin whose main components are terephthalic acid and 1,10-decanediamine, and the fibrous inorganic filler has an average fiber diameter of 3 μm or less and an average fiber length of 2 to 50 μm.
(2) The sliding bearing resin composition according to the preceding paragraph (1), wherein the fibrous inorganic filler has a Mohs hardness of 4 or less.
(3) The sliding bearing resin composition according to the preceding item (1) or (2), in which the fibrous inorganic filler is at least one type of whisker selected from calcium carbonate whiskers, zinc oxide whiskers, potassium titanate whiskers, and magnesium sulfate whiskers.
(4) The sliding bearing resin composition according to any one of (1) to (3), wherein the solid lubricant is at least one selected from the group consisting of fluororesin, graphite, molybdenum disulfide, zinc sulfide, metal oxides, and metal carbonates.
(5) The sliding bearing resin composition according to any one of (1) to (4) above, comprising 55 to 88% by mass of the base resin, 5 to 20% by mass of the fibrous inorganic filler, and 7 to 35% by mass of the solid lubricant.
(6) A sliding bearing having, in a sliding part, an article molded from the resin composition for a sliding bearing according to any one of (1) to (5) above.

本発明によれば、常温でも100℃程度の高温でも安定した摩擦摩耗特性を有する成形体を提供可能な滑り軸受用樹脂組成物、及び、当該滑り軸受用樹脂組成物の成形体を摺動部に有する滑り軸受を提供することができる。 The present invention provides a resin composition for sliding bearings that can provide molded articles with stable friction and wear properties both at room temperature and at high temperatures of around 100°C, as well as a sliding bearing having a sliding part molded from this resin composition for sliding bearings.

(a)は、実施例及び比較例で作製したダンベル試験片を模式的に示した平面図である。(b)は、図1(a)で示した平面図の側面図である。1A is a plan view schematically illustrating the dumbbell test pieces prepared in the examples and comparative examples, and FIG. 1B is a side view of the plan view shown in FIG.

本発明の実施形態に係る滑り軸受用樹脂組成物(以下、単に、「樹脂組成物」と称する場合がある。)は、ベース樹脂、繊維状無機充填材及び固体潤滑剤を含有する。そして、ベース樹脂は、テレフタル酸と1,10-デカンジアミンを主たる構成成分とする半芳香族ポリアミド樹脂である。また、繊維状無機充填剤の平均繊維径が3μm以下であり、同平均繊維長が2~50μmである。 A resin composition for sliding bearings according to an embodiment of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as the "resin composition") contains a base resin, a fibrous inorganic filler, and a solid lubricant. The base resin is a semi-aromatic polyamide resin whose main components are terephthalic acid and 1,10-decanediamine. The fibrous inorganic filler has an average fiber diameter of 3 μm or less and an average fiber length of 2 to 50 μm.

樹脂組成物が、従来のガラス繊維や炭素繊維等の繊維状強化材と比較して、平均繊維径が同等以下で、平均繊維長がより小さい繊維状無機充填材を含むことで、樹脂組成物内及びその成形体内での繊維状無機充填材の均一分散性が得られやすく、且つ、繊維状無機充填材の配向を抑制することができるため、成形体の形状精度を向上させることができる。また、ベース樹脂として用いる特定の半芳香族ポリアミド樹脂は、後述するようにガラス転移温度(Tg)が120℃以上であり、100℃程度の高温でも良好な機械的特性を維持できる。固体潤滑剤は、低摩擦特性を付与することができる。このように、特定の繊維状無機充填材を用いることで、特定の半芳香族ポリアミド樹脂及び固体潤滑剤の有する各機能と相俟って、樹脂組成物は、常温でも100℃程度の高温でも安定した摩擦摩耗特性を有する成形体を提供可能になると考えられる。 When a resin composition contains a fibrous inorganic filler with an average fiber diameter equal to or smaller than that of conventional fibrous reinforcing materials such as glass fiber or carbon fiber, the resin composition is more likely to achieve uniform dispersion of the fibrous inorganic filler within the resin composition and its molded body, and the orientation of the fibrous inorganic filler can be suppressed, thereby improving the shape precision of the molded body. Furthermore, as described below, the specific semi-aromatic polyamide resin used as the base resin has a glass transition temperature (Tg) of 120°C or higher and can maintain good mechanical properties even at high temperatures of around 100°C. The solid lubricant can impart low friction properties. Thus, by using the specific fibrous inorganic filler, in combination with the functions of the specific semi-aromatic polyamide resin and solid lubricant, the resin composition is believed to be able to provide a molded body with stable friction and wear properties both at room temperature and at high temperatures of around 100°C.

ベース樹脂である半芳香族ポリアミド樹脂は、ジカルボン酸成分であるテレフタル酸と、ジアミン成分である1,10-デカンジアミンを主たる構成成分とするものであり、例えば、ジカルボン酸成分とジアミン成分との重縮合物を主たる構成成分とするものである。このような半芳香族ポリアミド樹脂は、例えば、特許文献1、2に記載のもの、特許第5804313号公報に記載のもの等を用いることができる。 The semi-aromatic polyamide resin used as the base resin is primarily composed of terephthalic acid, a dicarboxylic acid component, and 1,10-decanediamine, a diamine component, and may be, for example, a polycondensate of a dicarboxylic acid component and a diamine component. Examples of such semi-aromatic polyamide resins that can be used include those described in Patent Documents 1 and 2, and Japanese Patent No. 5,804,313.

テレフタル酸は、ジカルボン酸成分において、50モル%以上含有することが好ましく、95モル%以上含有することがより好ましく、100モル%含有することがさらに好ましい。ジカルボン酸成分として、テレフタル酸以外の他の芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸を含んでいてもよい。他の半芳香族ジカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等が挙げられる。脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等が挙げられる。 Terephthalic acid preferably accounts for 50 mol% or more of the dicarboxylic acid component, more preferably 95 mol% or more, and even more preferably 100 mol%. The dicarboxylic acid component may contain aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dicarboxylic acids other than terephthalic acid. Examples of other semi-aromatic dicarboxylic acids include phthalic acid, isophthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid. Examples of aliphatic dicarboxylic acids include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, and dodecanedioic acid.

1,10-デカンジアミンは、ジアミン成分において、50モル%以上含有することが好ましく、95モル%以上含有することがより好ましく、100モル%含有することがさらに好ましい。ジアミン成分として、1、10-ドデカンジアミン成分以外の他の脂肪族ジアミン成分、脂環式ジアミン成分、芳香族ジアミン成分を含んでいてもよい。他の脂肪族ジアミン成分としては、例えば、1,2-エタンジアミン、1,3-プロパンジアミン、1,4-ブタンジアミン、1,5-ペンタンジアミン、1,6-ヘキサンジアミン、1,7-ヘプタンジアミン、1,8-オクタンジアミン、1,9-ノナンジアミン、1,11-ウンデカンジアミン、1,12-ドデカンジアミン等が挙げられる。脂環式ジアミン成分としては、例えば、シクロヘキサンジアミン等が挙げられる。芳香族ジアミン成分としては、例えば、キシリレンジアミン等が挙げられる。 1,10-decanediamine is preferably contained in the diamine component at 50 mol% or more, more preferably at 95 mol% or more, and even more preferably at 100 mol%. The diamine component may contain aliphatic diamine components, alicyclic diamine components, and aromatic diamine components other than 1,10-dodecanediamine. Examples of other aliphatic diamine components include 1,2-ethanediamine, 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, 1,5-pentanediamine, 1,6-hexanediamine, 1,7-heptanediamine, 1,8-octanediamine, 1,9-nonanediamine, 1,11-undecanediamine, and 1,12-dodecanediamine. Examples of alicyclic diamine components include cyclohexanediamine. Examples of aromatic diamine components include xylylenediamine.

半芳香族ポリアミド樹脂は、(a)前述のジカルボン酸成分とジアミン成分との重縮合物であってもよいし、(b)前述のジカルボン酸成分及びジアミン成分と縮重合可能なアミノカルボン酸成分、ラクタム成分から選択される1種以上がさらに含まれてもよい。これらの場合、テレフタル酸と1,10-デカンジアミンとで構成される単位は、半芳香族ポリアミド樹脂中に、(a)の場合、好ましくは50~100モル%、より好ましくは95~100モル%、特に好ましくは100モル%含まれ、(b)の場合、好ましくは50~98モル%、より好ましくは95~98モル%含まれる。 The semi-aromatic polyamide resin may be (a) a polycondensation product of the aforementioned dicarboxylic acid component and diamine component, or (b) one or more components selected from an aminocarboxylic acid component and a lactam component that can be condensed with the aforementioned dicarboxylic acid component and diamine component. In these cases, the content of units composed of terephthalic acid and 1,10-decanediamine in the semi-aromatic polyamide resin is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 95 to 100 mol%, and particularly preferably 100 mol% in the case of (a), and preferably 50 to 98 mol%, more preferably 95 to 98 mol% in the case of (b).

以上のような半芳香族ポリアミド樹脂のTgは120℃以上であるのが好ましい。尚、半芳香族ポリアミド樹脂のTgは、JIS K7121に準拠して、示差走査熱量計(DSC)を用いて、測定することができる。不活性ガス雰囲気下で、半芳香族ポリアミド樹脂を加熱溶融状態から室温まで急冷して測定試料とし、該測定試料をDSCで測定した際に、得られるDSC曲線に現れるベースラインシフト温度をTgとすることができる。 The Tg of the semi-aromatic polyamide resin described above is preferably 120°C or higher. The Tg of the semi-aromatic polyamide resin can be measured using a differential scanning calorimeter (DSC) in accordance with JIS K7121. A measurement sample is prepared by rapidly cooling the semi-aromatic polyamide resin from a heated molten state to room temperature in an inert gas atmosphere. When the measurement sample is measured with DSC, the baseline shift temperature that appears on the resulting DSC curve can be taken as the Tg.

半芳香族ポリアミド樹脂の重量平均分子量は、機械的特性、成形性の観点から、好ましくは15000~50000であり、より好ましくは26000~50000である。 From the standpoint of mechanical properties and moldability, the weight-average molecular weight of the semi-aromatic polyamide resin is preferably 15,000 to 50,000, and more preferably 26,000 to 50,000.

テレフタル酸を主成分とすることで、半芳香族ポリアミド樹脂に良好な耐熱性、高剛性を付与することができる。1,10-デカンジアミンを主成分とすることで、芳香族カルボン酸を用いることと相俟って、半芳香族ポリアミド樹脂に良好な低吸湿性を付与することができる。そのため、成形体に良好な形状精度、寸法安定性を付与可能である。テレフタル酸と1,10-デカンジアミンは、いずれも化学構造の対称性が高いため、これらを主成分とすることで、結晶性を高くすることができる。その結果、成形時の結晶化が早く成形サイクルを短くすることができ、離型性も良好である。このように、テレフタル酸と1,10-デカンジアミンを主たる構成成分とする半芳香族ポリアミド樹脂は、成形体の製造に好適である。また、1,10-デカンジアミンは、トウゴマと呼ばれる非可食の植物から得られるひまし油を出発原料とするものが好ましい。このように植物系バイオマス由来原料を採用することで、環境配慮型の樹脂組成物及び滑り軸受を提供することができる。 Using terephthalic acid as the primary component can impart good heat resistance and high rigidity to semi-aromatic polyamide resins. Using 1,10-decanediamine as the primary component, coupled with the use of an aromatic carboxylic acid, can impart good moisture absorption to semi-aromatic polyamide resins. This allows for good shape precision and dimensional stability in molded articles. Because both terephthalic acid and 1,10-decanediamine have highly symmetric chemical structures, using them as the primary components can enhance crystallinity. As a result, crystallization during molding is rapid, shortening the molding cycle and improving demoldability. Thus, semi-aromatic polyamide resins primarily composed of terephthalic acid and 1,10-decanediamine are well suited for producing molded articles. Furthermore, 1,10-decanediamine is preferably derived from castor oil, which is obtained from the inedible plant known as castor bean. By using plant-based biomass-derived materials in this way, environmentally friendly resin compositions and sliding bearings can be provided.

繊維状無機充填材は、平均繊維径が3μm以下で、平均繊維長が2~50μmである。このような構成を有することで前述のように、樹脂組成物中で繊維状無機充填材を均一に分散させることが可能であり、繊維の配向の影響を抑制して、前述の半芳香族ポリアミド樹脂の良好な形状精度、寸法安定性の特性と相俟って、成形体に良好な形状精度を付与可能である。また、成形体に補強効果を付与することもできる。平均繊維径及び平均繊維長は電子顕微鏡又は光学顕微鏡により測定し、算出することができる。 The fibrous inorganic filler has an average fiber diameter of 3 μm or less and an average fiber length of 2 to 50 μm. As mentioned above, this configuration makes it possible to uniformly disperse the fibrous inorganic filler in the resin composition, suppressing the effects of fiber orientation. This, combined with the good shape precision and dimensional stability properties of the semi-aromatic polyamide resin mentioned above, allows for good shape precision in the molded article. It can also provide a reinforcing effect to the molded article. The average fiber diameter and average fiber length can be measured and calculated using an electron microscope or optical microscope.

ここで、成形体中の繊維(繊維状無機充填材)の配向については以下のように推測されるが、この推測に拘束されるものではない。成形体中の繊維の配向は、溶融成形時の樹脂組成物の流動方向の影響を受ける傾向にある。例えば、成形時の樹脂組成物の溶融物の流動方向と平行な方向に繊維の長さ方向が配向する傾向にある。そのため、樹脂組成物の流動方向と平行な方向では、繊維により線膨張が抑制される一方、その流動方向に垂直な方向では、繊維の線膨張抑制効果が得られない傾向にある。その結果、常温から100℃程度の高温状態になると、成形体中の流動方向とその垂直方向で線膨張係数の差が大きくなり、変形が大きくなり、寸法安定性が低くなり、形状精度を確保できなくなると考えられる。例えば特許文献1、2に記載のガラス繊維や炭素繊維等の繊維状強化材は、平均繊維径及び平均繊維長が大きいことで繊維の配向の影響が強く、成形体の寸法安定性が低くなり、形状精度の確保が困難になると考えられる。これに対して、前述の特定の繊維状無機充填材は、所定の寸法を有し、従来のものより小さいため、前述のように成形体内で繊維状無機充填材が配向することが大幅に抑制されていると考えられる。また、従来の繊維状強化材のように大きな繊維は分散性が低く、成形体中で偏在することで、繊維の配向と相俟って変形が大きくなっていると考えられる。 Here, the orientation of fibers (fibrous inorganic fillers) in molded articles is speculated as follows, but is not limited to this speculation. The orientation of fibers in molded articles tends to be affected by the flow direction of the resin composition during melt molding. For example, the length of the fibers tends to be oriented parallel to the flow direction of the molten resin composition during molding. Therefore, while the fibers suppress linear expansion in the direction parallel to the flow direction of the resin composition, they tend not to suppress linear expansion in the direction perpendicular to the flow direction. As a result, when temperatures rise from room temperature to approximately 100°C, the difference in linear expansion coefficient between the flow direction and the perpendicular direction in the molded article increases, resulting in significant deformation, reduced dimensional stability, and an inability to ensure shape precision. For example, fibrous reinforcing materials such as glass fibers and carbon fibers described in Patent Documents 1 and 2 are strongly affected by fiber orientation due to their large average fiber diameters and average fiber lengths, which is thought to reduce the dimensional stability of molded articles and make it difficult to ensure shape precision. In contrast, the specific fibrous inorganic filler described above has specific dimensions that are smaller than conventional fillers, which is thought to significantly suppress the orientation of the fibrous inorganic filler within the molded body as described above. Furthermore, large fibers like those in conventional fibrous reinforcing materials have low dispersibility and are unevenly distributed within the molded body, which, combined with the orientation of the fibers, is thought to result in greater deformation.

このような繊維状無機充填材としては、前述のような平均繊維径及び繊維長を有し得るものであれば特に限定はないが、成形体を滑り軸受の摺動部とした場合の相手材に対する相手攻撃性の観点からは、モース硬度が4以下であるものが好ましい。尚、ガラス繊維及び一般的な炭素繊維のモース硬度は5より大きい。したがって、モース硬度が4以下の繊維状無機充填材を用いる場合は、従来のガラス繊維及び一般的な炭素繊維のような繊維状強化材を用いることで生じる滑り軸受の摺動部の相手材に対する攻撃性を抑制すると同時に、繊維状無機充填材を含む成形体にある程度の補強効果を付与することができる。さらに、モース硬度が4以下の繊維状無機充填材として後述するウィスカーを含む場合は、樹脂組成物の射出成形体において、従来の繊維状強化材がもたらしていた熱膨張係数の異方性をより効果的に抑えることができる。 There are no particular limitations on such fibrous inorganic fillers, as long as they have the average fiber diameter and fiber length described above. However, from the perspective of aggressiveness toward mating materials when the molded article is used as the sliding part of a plain bearing, fillers with a Mohs hardness of 4 or less are preferred. Glass fiber and general carbon fiber have a Mohs hardness of greater than 5. Therefore, using a fibrous inorganic filler with a Mohs hardness of 4 or less can suppress the aggressiveness toward mating materials in the sliding part of a plain bearing that occurs when using conventional fibrous reinforcing materials such as glass fiber and general carbon fiber, while also imparting a certain degree of reinforcing effect to molded articles containing the fibrous inorganic filler. Furthermore, when whiskers, as described below, are included as a fibrous inorganic filler with a Mohs hardness of 4 or less, the anisotropy of the thermal expansion coefficient caused by conventional fibrous reinforcing materials can be more effectively suppressed in injection-molded articles of the resin composition.

繊維状無機充填材の具体例としては、ウィスカーが挙げられ、ウィスカーとしては、例えば、炭酸カルシウムウィスカー、酸化亜鉛ウィスカー、チタン酸カリウムウィスカー、硫酸マグネシウムウィスカー等が挙げられる。 Specific examples of fibrous inorganic fillers include whiskers, such as calcium carbonate whiskers, zinc oxide whiskers, potassium titanate whiskers, and magnesium sulfate whiskers.

以上のような繊維状無機充填材は、1種用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。繊維状無機充填材としてウィスカーを用いる場合は、繊維状無機充填材は、炭酸カルシウムウィスカー、酸化亜鉛ウィスカー、チタン酸カリウムウィスカー、硫酸マグネシウムウィスカーから選択される少なくとも1種が好ましい。 The above-mentioned fibrous inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more. When whiskers are used as the fibrous inorganic filler, the fibrous inorganic filler is preferably at least one selected from calcium carbonate whiskers, zinc oxide whiskers, potassium titanate whiskers, and magnesium sulfate whiskers.

固体潤滑剤は、成形体の摺動性を向上させることが可能のものを用いることができ、例えば、フッ素樹脂、グラファイト、二硫化モリブデン、硫化亜鉛、金属酸化物、金属炭酸塩等が挙げられる。固体潤滑剤の形態は、潤滑性を付与可能なものであれば特に限定はなく、例えば、粉末状等が挙げられる。 Solid lubricants that can improve the sliding properties of the compact can be used, and examples include fluororesin, graphite, molybdenum disulfide, zinc sulfide, metal oxides, and metal carbonates. There are no particular limitations on the form of the solid lubricant, as long as it can impart lubricity, and examples include powders.

フッ素樹脂を構成するフッ素樹脂としては、例えば、特許文献1、2等に記載のものを用いることができる。例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、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)、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)、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(EPE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体(ETFE)、クロロトリフルオロエチレン-エチレン共重合体(ECTFE)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリビニルフルオライド(PVF)等が挙げられる。このうち、PTFE、PFA、FEPが好ましく、PTFEが特に好ましい。PTFEはバージン材でもよいが、成形性の観点からは、再生PTFEのようなバージン材の焼成物の粉末が好ましい。 The fluororesin that constitutes the fluororesin may be, for example, those described in Patent Documents 1 and 2. Examples include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (EPE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer (ECTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), and polyvinyl fluoride (PVF). Of these, PTFE, PFA, and FEP are preferred, with PTFE being particularly preferred. While virgin PTFE may be used, from the standpoint of moldability, a powder of sintered virgin material, such as recycled PTFE, is preferred.

金属酸化物としては、例えば、シリカ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等が挙げられる。 Examples of metal oxides include silica, magnesium oxide, and zinc oxide.

金属炭酸塩としては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等が挙げられる。 Examples of metal carbonates include calcium carbonate, barium carbonate, potassium carbonate, and sodium carbonate.

以上のような固体潤滑剤は、フッ素樹脂、グラファイト、二硫化モリブデン、硫化亜鉛、金属酸化物、金属炭酸塩から選択される少なくとも1種を用いるのが好ましく、少なくともフッ素樹脂を用いるのがより好ましい。 The solid lubricant used is preferably at least one selected from fluororesin, graphite, molybdenum disulfide, zinc sulfide, metal oxides, and metal carbonates, and more preferably at least fluororesin.

前述の各成分の含有量は、滑り軸受の用途等に応じて適宜決定することができるが、例えば滑り軸受の摺動部とした時の摩擦摩耗特性及び形状精度等の観点から、樹脂組成物全量に対して、ベース樹脂を55~88質量%、繊維状無機充填材を5~20質量%、固体潤滑剤を7~35質量%含有するのが好ましい。 The content of each of the aforementioned components can be determined as appropriate depending on the intended use of the sliding bearing, but from the perspective of friction and wear characteristics and shape precision when used in the sliding part of a sliding bearing, it is preferable for the resin composition to contain 55 to 88 mass% of base resin, 5 to 20 mass% of fibrous inorganic filler, and 7 to 35 mass% of solid lubricant, relative to the total amount of the resin composition.

樹脂組成物には、前述の各成分以外に、必要に応じて他の成分を含んでもよい。このような成分としては、例えば、エラストマー、着色材、難燃剤、耐候剤、酸化防止剤、耐熱安定剤、離型剤、滑剤、結晶核剤、可塑剤、帯電防止剤等が挙げられる。このような任意成分の合計含有量は、例えば、樹脂組成物全量に対して0.1~5質量%とすることができる。 In addition to the components described above, the resin composition may contain other components as needed. Examples of such components include elastomers, colorants, flame retardants, weathering agents, antioxidants, heat stabilizers, mold release agents, lubricants, nucleating agents, plasticizers, and antistatic agents. The total content of these optional components can be, for example, 0.1 to 5% by mass of the total amount of the resin composition.

以上のような樹脂組成物は、各成分を定法に従って混合、混練することで得ることができる。また、混練後、必要に応じてペレット状、パウダー状等の各種形状にすることもできる。例えば、樹脂組成物を構成する各成分を、汎用の混合機を用いて混合し、得られた混合物を、一軸混練押出機、二軸混練押出機等の溶融押出機にて溶融混練した溶融物をストランド状に押出して、ペレット状にして成形用ペレッ卜を得ることができる。或いは、所定の方法で得られた溶融混合物をホットカット、アンダーウォーターカットしてペレット形状にして成形用ペレットを得ることもできる。また、溶融混合物をブロック状に押出成形し、成形品を粉砕してパウダー状にして、成形用パウダーを得ることもできる。 The above-mentioned resin compositions can be obtained by mixing and kneading the components according to standard methods. Furthermore, after kneading, the mixture can be formed into various forms, such as pellets or powder, as needed. For example, the components that make up the resin composition can be mixed using a general-purpose mixer, and the resulting mixture can be melt-kneaded in a melt extruder such as a single-screw kneading extruder or a twin-screw kneading extruder. The molten material can then be extruded into strands and pelletized to obtain pellets for molding. Alternatively, the molten mixture obtained by a specified method can be hot-cut or underwater-cut into pellets to obtain pellets for molding. Alternatively, the molten mixture can be extruded into a block, and the molded product can be pulverized into a powder to obtain powder for molding.

本発明の実施形態に係る滑り軸受は、前述の滑り軸受用樹脂組成物の成形体を摺動部に有する。成形体の成形方法は、特に限定はないが、射出成形が好ましい。射出成形用金型の構造は特に限定はなく、例えば、1点サイドゲート金型、多点ピンゲート金型、ディスクゲート金型等を用いることができる。前述の樹脂組成物であれば、金型構造が単純でコスト的に有利ではあるが一般的に成形体にウェルドが生じやすい1点サイドゲート金型であっても、形状精度の良好な成形体を得ることができる。成形体にウェルドが生じると、ウェルド近傍部分で繊維の配向が乱れるため形状精度が低下するが、前述の所定の繊維状無機充填材では配向の影響を抑制可能になることにより、形状精度の低下を抑制することができる。 A sliding bearing according to an embodiment of the present invention has, in its sliding section, an article molded from the aforementioned resin composition for sliding bearings. There are no particular limitations on the method for molding the molded article, but injection molding is preferred. There are no particular limitations on the structure of the injection molding mold, and for example, a single-point side gate mold, a multi-point pin gate mold, a disc gate mold, etc. can be used. With the aforementioned resin composition, a molded article with good shape precision can be obtained even with a single-point side gate mold, which has a simple mold structure and is cost-effective, but which generally tends to cause welds in the molded article. If a weld occurs in the molded article, the orientation of the fibers in the vicinity of the weld becomes disrupted, reducing shape precision. However, the aforementioned specific fibrous inorganic filler can suppress the effects of orientation, thereby preventing a decrease in shape precision.

樹脂組成物を射出成形して得られる射出成形体の形状精度は、例えば、射出成形体における樹脂組成物の流動方向(MD)とこの流動方向に対する垂直方向(TD)の線膨張係数の比(TD/MD)により確認することが可能である。そして、線膨張係数の比(TD/MD)が1.00~1.50である場合に、形状精度が良好である傾向にある。その結果、常温でも100℃程度の高温でも安定した摩擦摩耗特性を有する成形体となる傾向にある。この比は、例えば、後述する実施例の欄で説明する方法で線膨張係数を測定して算出することができる。 The shape precision of an injection-molded article obtained by injection molding a resin composition can be confirmed, for example, by the ratio (TD/MD) of the linear expansion coefficient in the flow direction (MD) of the resin composition in the injection-molded article to the direction perpendicular to this flow direction (TD). When the linear expansion coefficient ratio (TD/MD) is between 1.00 and 1.50, shape precision tends to be good. As a result, the molded article tends to have stable friction and wear properties both at room temperature and at high temperatures around 100°C. This ratio can be calculated, for example, by measuring the linear expansion coefficient using the method described in the Examples section below.

滑り軸受を構成する摺動部(成形体)の形状は、適用用途に応じて適宜決定することでき、例えば、ブッシュ等の円筒形状、U字形状等が挙げられる。このうち、前述の樹脂組成物であれば、100℃程度の高温での寸法安定性、形状精度(真円度)の特に要求されるブッシュ等の円筒形状であっても好適に用いることができる。 The shape of the sliding part (molded body) that makes up the sliding bearing can be determined appropriately depending on the application, and examples include cylindrical shapes such as bushings, and U-shapes. Of these, the resin composition described above can be suitably used for cylindrical shapes such as bushings, which require particular dimensional stability and shape precision (roundness) at high temperatures of around 100°C.

滑り軸受を構成する摺動部は、前述の樹脂組成物の成形体を有するため、形状精度が良好で、常温から100℃程度の高温の範囲で寸法安定性が良好である。そのため、相手材に対して安定して摺動が可能なため、常温でも100℃程度の高温でも安定した摩擦摩耗特性を有することができる。したがって、この摺動部を有する滑り軸受は、ブッシュ等を構成部材として有する、OA機器、自動車、電動機、医療機器、家電製品、産業機器等に好適である。 The sliding parts that make up the sliding bearing are molded from the aforementioned resin composition, resulting in good shape precision and dimensional stability from room temperature to high temperatures of around 100°C. This allows for stable sliding against the mating material, ensuring stable friction and wear characteristics both at room temperature and at high temperatures of around 100°C. Consequently, sliding bearings with this sliding part are well suited to applications that use bushings and other components, such as office equipment, automobiles, electric motors, medical equipment, home appliances, and industrial equipment.

以下、本発明の実施形態を実施例に基づき説明する。 The following describes embodiments of the present invention based on examples.

(実施例1~12、比較例1~8)
表1、2に示す配合比の各成分をドライミキシングした後、二軸混練押出機(芝浦機械株式会社製、TEM-26SX)を用いて混練し、ペレット状の滑り軸受用樹脂組成物を得た。得られたペレット状の滑り軸受用樹脂組成物を、熱風乾燥炉(エスペック株式会社製、PHH-201)内に静置し、120℃で16時間乾燥した。その後、射出成形機(日精樹脂工業株式会社製、PS60E5H)を用いて、後述する各評価に使用する各種の試験片を作製した。成形温度は、何れもシリンダー温度310℃、金型温度150℃とした。
(Examples 1 to 12, Comparative Examples 1 to 8)
The components in the formulations shown in Tables 1 and 2 were dry mixed and then kneaded using a twin-screw kneading extruder (TEM-26SX, manufactured by Shibaura Machine Co., Ltd.) to obtain pellets of a resin composition for a sliding bearing. The obtained pellets of the resin composition for a sliding bearing were placed in a hot-air drying oven (PHH-201, manufactured by Espec Corporation) and dried at 120°C for 16 hours. After that, an injection molding machine (PS60E5H, manufactured by Nissei Plastic Industrial Co., Ltd.) was used to prepare various test pieces to be used for the various evaluations described below. The molding temperatures were all 310°C for the cylinder temperature and 150°C for the mold temperature.

尚、表1、2に示す各成分は以下のとおりである。
(1)ベース樹脂
・PA10T
ユニチカ株式会社製、XecoT(登録商標) XN400、テレフタル酸と1,10-デカンジアミンを主たる構成成分とする半芳香族ポリアミド、Tg:121℃、
・PA66
旭化成株式会社製、レオナ、ポリアミド66、Tg:50℃、
・PPS
DIC株式会社製、FZ2100、ポリフェニレンスルファイド、Tg:90℃、
(2)固体潤滑剤
・ポリテトラフルオロエチレン
株式会社喜多村製、KTL-620、PTFEの焼成物(再生PTFE)の粉末、
・黒鉛
日本黒鉛工業株式会社製、CPB、
(3)繊維状無機充填材(表1、2中では「無機充填材」)
・炭酸カルシウムウィスカー
丸尾カルシウム株式会社製、ウィスカル、平均繊維径:1.0μm、平均繊維長:20μm、モース硬度:3以下、
・酸化亜鉛ウィスカー
株式会社アムテック製、パナテトラ、平均繊維径:1.5μm、平均繊維長:20μm、モース硬度:4以下、
(4)繊維状強化材
・ガラス繊維
旭ファイバーグラス株式会社製、03JAFT692、平均繊維径:10μm、平均繊維長:3mm、モース硬度:6.5
・アラミド繊維
帝人株式会社製、製品名コーネックス、平均繊維径:12μm、平均繊維長:1mm、
The components shown in Tables 1 and 2 are as follows:
(1) Base resin: PA10T
XecoT (registered trademark) XN400, manufactured by Unitika Ltd., a semi-aromatic polyamide mainly composed of terephthalic acid and 1,10-decanediamine, Tg: 121°C;
・PA66
Leona, polyamide 66, manufactured by Asahi Kasei Corporation, Tg: 50°C,
・PPS
FZ2100, polyphenylene sulfide, Tg: 90°C, manufactured by DIC Corporation
(2) Solid lubricant: Polytetrafluoroethylene (Kitamura Co., Ltd., KTL-620, powder of sintered PTFE (recycled PTFE)
Graphite: Nippon Graphite Industries Co., Ltd., CPB,
(3) Fibrous inorganic filler (referred to as "inorganic filler" in Tables 1 and 2)
Calcium carbonate whiskers: Whiskers manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd., average fiber diameter: 1.0 μm, average fiber length: 20 μm, Mohs hardness: 3 or less,
Zinc oxide whiskers: Panatetra, manufactured by Amtec Co., Ltd., average fiber diameter: 1.5 μm, average fiber length: 20 μm, Mohs hardness: 4 or less,
(4) Fibrous reinforcing material: Glass fiber manufactured by Asahi Fiberglass Co., Ltd., 03JAFT692, average fiber diameter: 10 μm, average fiber length: 3 mm, Mohs hardness: 6.5
Aramid fiber: Teijin Limited, product name: Conex, average fiber diameter: 12 μm, average fiber length: 1 mm,

(評価)
<摩擦特性及び耐摩耗性>
前述の実施例及び比較例で得られたペレット状の樹脂組成物を用い、φ5mmの円柱状の試験片を前述の射出成形機により成形した。
ピンオンディスク型摩擦摩耗試験機(スターライト工業株式会社製、オートピンディスクAPD-101)にてピンオンディスク試験を行い、各試験片の動摩擦係数を測定し、比摩耗量を算出した。試験条件は、以下のとおりとした。
・面圧(試料に対する荷重):2.0MPa
・速度(設定値):1.0m/秒
・相手ディスク温度:25℃、及び100℃
・潤滑:無潤滑
・相手ディスク:SUS303(試験前 面粗さRz≒1.5~2.5μm)
(evaluation)
<Friction characteristics and wear resistance>
The pellet-shaped resin compositions obtained in the above-mentioned Examples and Comparative Examples were molded into cylindrical test pieces with a diameter of 5 mm using the above-mentioned injection molding machine.
A pin-on-disk test was carried out using a pin-on-disk friction and wear tester (Auto Pin Disk APD-101, manufactured by Starlite Industrial Co., Ltd.), the dynamic friction coefficient of each test piece was measured, and the specific wear rate was calculated. The test conditions were as follows:
Surface pressure (load on sample): 2.0 MPa
Speed (set value): 1.0 m/sec. Counterpart disc temperature: 25°C and 100°C
Lubrication: No lubrication Mating disc: SUS303 (surface roughness before test: Rz ≒ 1.5 to 2.5 μm)

摩擦特性の評価基準は、以下のとおりである。
○:25℃及び100℃の摩擦係数が0.30以下、
×:25℃又は100℃の摩擦係数が0.30より大きい
耐摩耗性の評価基準は、以下のとおりである。
○:25℃及び100℃の比摩耗量が1.5[×10-6mm/N・m]以下
×:25℃又は100℃の比摩耗量が1.5[×10-6mm/N・m]より大きい
The evaluation criteria for the frictional properties are as follows:
○: Friction coefficient at 25°C and 100°C is 0.30 or less,
×: The coefficient of friction at 25° C. or 100° C. is greater than 0.30. The evaluation criteria for wear resistance are as follows.
◯: The specific wear rate at 25°C and 100°C is 1.5 [×10 −6 mm 3 /N·m] or less. ×: The specific wear rate at 25°C or 100°C is greater than 1.5 [×10 −6 mm 3 /N·m].

比摩耗量は、摩耗量(高さ)の経時変化を示す摩耗進行曲線から、下記式(1)に基づき算出された値である。尚、本実験では、下記T’は試験開始後6時間(21600s)、Tは試験開始後2時間(7200s)とした。
K=(H’-H)/{P・V・(T’―T)} (1)
K:比摩耗量[mm/N・m]
H’:試験時間T’における摩耗量(高さ)[mm]
H:試験時間Tにおける摩耗量(高さ)[mm]
P:面圧[N/mm
V:速度[m/s]
T’:定常状態における試験時間[s]
T:定常状態における試験時間[s]
定常状態:試験時間後、摩耗進行速度が安定化した状態
The specific wear rate was calculated from the wear progress curve, which shows the change in wear rate (height) over time, using the following formula (1): In this experiment, T′ was set to 6 hours (21,600 s) after the start of the test, and T was set to 2 hours (7,200 s) after the start of the test.
K=(H'-H)/{P・V・(T'-T)} (1)
K: specific wear rate [mm 3 /N·m]
H': wear amount (height) at test time T' [mm]
H: Amount of wear (height) at test time T [mm]
P: Surface pressure [N/mm 2 ]
V: Velocity [m/s]
T': Test time in steady state [s]
T: Test time in steady state [s]
Steady state: After the test time, the rate of wear has stabilized

<形状精度(真円度)>
前述の実施例及び比較例で得られたペレット状の樹脂組成物を用い、ISO527に準拠するダンベル試験片を前述の射出成形機によりファンゲート方式の1点サイドゲートの射出成形金型を用いて成形した。図1(a)、(b)に示すように、ファンゲート方式の1点サイドゲートの射出成形金型から脱型した直後の状態では、ダンベル試験片1は、ゲート2とランナー3がつながった状態になっている。ゲート2は、ダンベル試験片1の長さ方向の一方端に位置し、ランナー3の一方端がゲート2を介してダンベル試験片1に連続している。ダンベル試験片1の要部の寸法は図1(a)、(b)に示したとおりである。図1中の寸法の単位はmmである。図1(a)に示すように、ダンベル試験片1においては、ゲート位置との関係から、ダンベル試験片1の長さ(長軸)方向が樹脂組成物の溶融物の流動方向(MD)(図1(a)中符号4で示した矢印の方向)であり、その長さ方向即ち流動方向に対して、ダンベル試験片1の平面方向において垂直な方向を垂直方向(TD)((図1(a)中符号5で示した矢印の方向)とした。ゲート2及びランナー3を切除してダンベル試験片1を得た。得られたダンベル試験片1について、流動方向(MD)及び垂直方向(TD)のそれぞれについて4mm×5mm×10mmの角柱状の試験片を切り出し、JIS K7197に準拠し、熱機械分析装置(TMA)(株式会社日立ハイテクサイエンス製、EXSTAR TMA/SS6100)を用いて、25℃~100℃の線膨張係数を測定した。形状精度(真円度)の評価基準は以下のとおりである。尚、線膨張係数の比TD/MDが1.00に近いほど、形状精度(真円度)が高いといえる。
○:線膨張係数の比TD/MDが1.00以上、1.50以下
×:線膨張係数の比TD/MDが1.50より大きい
<Shape accuracy (roundness)>
Using the pellet-shaped resin compositions obtained in the above-mentioned Examples and Comparative Examples, dumbbell test specimens conforming to ISO 527 were molded using the above-mentioned injection molding machine with a fan-gate type, single-side-gate injection mold. As shown in Figures 1(a) and 1(b), immediately after demolding from the fan-gate type, single-side-gate injection mold, dumbbell test specimen 1 has gate 2 and runner 3 connected. Gate 2 is located at one end of dumbbell test specimen 1 in the longitudinal direction, and one end of runner 3 is connected to dumbbell test specimen 1 via gate 2. The dimensions of the main parts of dumbbell test specimen 1 are as shown in Figures 1(a) and 1(b). Dimensions in Figure 1 are in millimeters. As shown in FIG. 1( a), in relation to the gate position, the length (long axis) direction of the dumbbell test piece 1 is the flow direction (MD) of the molten resin composition (the direction of the arrow indicated by reference numeral 4 in FIG. 1( a)), and the direction perpendicular to the length direction, i.e., the flow direction, in the planar direction of the dumbbell test piece 1 is the vertical direction (TD) (the direction of the arrow indicated by reference numeral 5 in FIG. 1( a)). The gate 2 and the runner 3 were cut out to obtain the dumbbell test piece 1. From the obtained dumbbell test piece 1, rectangular column-shaped test pieces measuring 4 mm × 5 mm × 10 mm were cut out in the flow direction (MD) and the vertical direction (TD), respectively, and analyzed using a thermomechanical analyzer (TMA) (EXSTAR, manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation) in accordance with JIS K7197. The linear expansion coefficient was measured from 25°C to 100°C using a tester (TMA/SS6100). The evaluation criteria for shape precision (roundness) are as follows: The closer the ratio of linear expansion coefficients TD/MD is to 1.00, the higher the shape precision (roundness).
Good: The ratio of linear expansion coefficients TD/MD is 1.00 or more and 1.50 or less. Poor: The ratio of linear expansion coefficients TD/MD is more than 1.50.

<相手攻撃性>
前述の摩擦特性及び耐摩耗性の評価において行ったピンオンディスク試験後の相手ディスクの試験片との接触表面について、表面粗さ試験機(株式会社東京精密製、SURFCOM 1500DX3)にて、JIS B0601-1982に準拠し、十点平均粗さ(Rz)を測定した。試験条件は、以下のとおりとした。
・測定長さ:8.000mm(評価長さ:5.000mm)
・測定速度:0.300mm
・形状除去:最小二乗直線
<Aggression by opponents>
After the pin-on-disk test performed in the evaluation of the friction characteristics and wear resistance described above, the contact surface with the mating disk test piece was measured for ten-point average roughness (Rz) in accordance with JIS B0601-1982 using a surface roughness tester (SURFCOM 1500DX3, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). The test conditions were as follows:
Measurement length: 8,000 mm (evaluation length: 5,000 mm)
・Measurement speed: 0.300mm
・Shape removal: least squares straight line

相手攻撃性の評価基準は以下のとおりである。
〇:25℃及び100℃のピンオンディスク試験後の十点平均粗さ(Rz)が10以下
×:25℃又は100℃のピンオンディスク試験後の十点平均粗さ(Rz)が10より大きい
The evaluation criteria for opponent aggression are as follows:
◯: Ten-point average roughness (Rz) after pin-on-disk test at 25°C and 100°C is 10 or less. ×: Ten-point average roughness (Rz) after pin-on-disk test at 25°C or 100°C is more than 10.

表1、2より、所定の成分を含む滑り軸受用樹脂組成物は、25℃及び100℃での摩擦特性及び耐摩耗性が良好であり、かつ、形状精度(真円度)も良好であることが分かる。したがって、前記滑り軸受用樹脂組成物は、25℃の常温から100℃程度における良好な摩擦摩耗特性を有する滑り軸受の構成部材として好適であることが分かる。特に、前記滑り軸受用樹脂組成物は、前述の繊維状無機充填材を含有することで、成形体における繊維配向による影響が抑制され、その結果、形状精度(真円度)が良好に保持されたものと推察される。 Tables 1 and 2 show that resin compositions for sliding bearings containing the specified components have good friction characteristics and wear resistance at 25°C and 100°C, and also good shape precision (roundness). Therefore, it is clear that the resin compositions for sliding bearings are suitable as components for sliding bearings that have good friction and wear characteristics from the normal temperature of 25°C to around 100°C. In particular, it is believed that the inclusion of the aforementioned fibrous inorganic filler in the resin composition for sliding bearings suppresses the effects of fiber orientation in the molded product, resulting in good maintenance of shape precision (roundness).

また、特定のバイオマス由来の半芳香族ポリアミド樹脂をベース樹脂として含むため、環境配慮型の樹脂組成物及び滑り軸受を提供することができる。さらに、モース硬度が4以下の繊維状無機充填材を用いると、固体潤滑剤であるフッ素樹脂の潤滑特性と相俟って相手攻撃性も抑制された樹脂組成物及び滑り軸受を提供することができることが分かる。 In addition, because the base resin contains a specific biomass-derived semi-aromatic polyamide resin, it is possible to provide an environmentally friendly resin composition and sliding bearing. Furthermore, it has been found that the use of a fibrous inorganic filler with a Mohs hardness of 4 or less, combined with the lubricating properties of the fluororesin solid lubricant, makes it possible to provide a resin composition and sliding bearing that also reduces aggressiveness toward mating surfaces.

1 ダンベル試験片
2 ゲート
3 ランナー
4 流動方向
5 垂直方向
1 Dumbbell test piece 2 Gate 3 Runner 4 Flow direction 5 Vertical direction

Claims (3)

ベース樹脂、繊維状無機充填材及び固体潤滑剤を含有する滑り軸受用樹脂組成物において
前記ベース樹脂が、テレフタル酸と1,10-デカンジアミンを主たる構成成分とする半芳香族ポリアミド樹脂であり、
前記繊維状無機充填材が、平均繊維径が3μm以下、平均繊維長が2~50μm、モース硬度が4以下であり、炭酸カルシウムウィスカー、酸化亜鉛ウィスカー、チタン酸カリウムウィスカー、硫酸マグネシウムウィスカーから選択される少なくとも1種のウィスカーであり、
前記固体潤滑剤が、フッ素樹脂、グラファイト、二硫化モリブデン、硫化亜鉛、金属酸化物、金属炭酸塩から選択される少なくとも1種であり、
前記ベース樹脂を55~88質量%、前記繊維状無機充填材を5~20質量%、前記固体潤滑剤を7~35質量%含有し、
前記滑り軸受用樹脂組成物の射出成形体を用いて下記試験条件で測定した100℃における摩擦係数が0.3以下であり、比摩耗量が1.5×10 -6 mm /N・m以下である、滑り軸受用樹脂組成物。
試験条件:
ピンオンディスク型摩擦摩耗試験機(スターライト工業株式会社製、オートピンディスクAPD-101)にて下記条件でピンオンディスク試験を行い、試験片の動摩擦係数を測定し、摩耗進行曲線から下記式(1)に基づき比摩耗量を算出する。
・試験片:φ5mmの円柱状の射出成形体
・面圧(試料に対する荷重):2.0MPa
・速度(設定値):1.0m/秒
・相手ディスク温度:100℃
・潤滑:無潤滑
・相手ディスク:SUS303(試験前 面粗さRz≒1.5~2.5μm)
・K=(H’-H)/{P・V・(T’-T)} (1)
K:比摩耗量[mm /N・m]
H’:試験時間T’における摩耗量(高さ)[mm]
H:試験時間Tにおける摩耗量(高さ)[mm]
P:面圧[N/mm
V:速度[m/s]
T’:定常状態における試験時間[s]として、試験開始後6時間(21600s)
T:定常状態における試験時間[s]として、試験開始後2時間(7200s)
定常状態:試験時間後、摩耗進行速度が安定化した状態
A resin composition for a sliding bearing comprising a base resin, a fibrous inorganic filler, and a solid lubricant,
the base resin is a semi-aromatic polyamide resin containing terephthalic acid and 1,10-decanediamine as main components,
the fibrous inorganic filler has an average fiber diameter of 3 μm or less, an average fiber length of 2 to 50 μm , and a Mohs hardness of 4 or less, and is at least one type of whisker selected from calcium carbonate whiskers, zinc oxide whiskers, potassium titanate whiskers, and magnesium sulfate whiskers ;
the solid lubricant is at least one selected from the group consisting of fluororesin, graphite, molybdenum disulfide, zinc sulfide, metal oxides, and metal carbonates;
The composition contains 55 to 88 mass % of the base resin, 5 to 20 mass % of the fibrous inorganic filler, and 7 to 35 mass % of the solid lubricant,
The resin composition for a sliding bearing has a friction coefficient of 0.3 or less and a specific wear rate of 1.5×10 −6 mm 3 /N·m or less at 100°C, as measured under the following test conditions using an injection-molded article of the resin composition for a sliding bearing.
Test conditions:
A pin-on-disc test was carried out under the following conditions using a pin-on-disc friction and wear tester (Auto Pin Disk APD-101, manufactured by Starlite Industrial Co., Ltd.), the dynamic friction coefficient of the test piece was measured, and the specific wear rate was calculated from the wear progress curve based on the following formula (1).
Test piece: φ5 mm cylindrical injection molded body
Surface pressure (load on sample): 2.0 MPa
Speed (set value): 1.0 m/s
・Matching disc temperature: 100℃
Lubrication: No lubrication
Counterpart disc: SUS303 (surface roughness before test: Rz ≒ 1.5 to 2.5 μm)
・K=(H'-H)/{P・V・(T'-T)} (1)
K: specific wear rate [mm 3 /N·m]
H': wear amount (height) at test time T' [mm]
H: Wear amount (height) at test time T [mm]
P: Surface pressure [N/mm 2 ]
V: Velocity [m/s]
T': Test time [s] in the steady state, 6 hours (21600 s) after the start of the test
T: Test time in steady state [s], 2 hours (7200 s) after the start of the test
Steady state: After the test time, the wear rate stabilizes
前記滑り軸受用樹脂組成物の射出成形体を用いて前記試験条件(但し、相手ディスク温度:25℃)で測定した25℃における摩擦係数が0.3以下であり、比摩耗量が1.5×10Using an injection-molded article of the resin composition for a sliding bearing, the friction coefficient at 25°C measured under the test conditions (with the exception of a mating disc temperature of 25°C) is 0.3 or less, and the specific wear rate is 1.5 x 10 -6-6 mmmm 3 /N・m以下である、請求項1記載の滑り軸受用樹脂組成物。2. The resin composition for a sliding bearing according to claim 1, wherein the sliding bearing resin composition has a viscosity of 1/2 N·m or less. 請求項1又は2に記載の滑り軸受用樹脂組成物の成形体を摺動部に有する滑り軸受。
A sliding bearing having, in a sliding part, an article molded from the resin composition for sliding bearings according to claim 1 or 2 .
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003171550A (en) 2001-09-25 2003-06-20 Kuraray Co Ltd Polyamide composition
JP2004107526A (en) 2002-09-19 2004-04-08 Kuraray Co Ltd Polyamide composition
JP2004107525A (en) 2002-09-19 2004-04-08 Kuraray Co Ltd Polyamide composition
JP2012246420A (en) 2011-05-30 2012-12-13 Toyobo Co Ltd Polyamide resin composition for sliding member
JP2013053188A (en) 2011-09-01 2013-03-21 Unitika Ltd Polyamide resin composition, and molding thereof
JP2013064420A (en) 2011-09-15 2013-04-11 Unitika Ltd Sliding member
JP2018016775A (en) 2016-07-29 2018-02-01 住友理工株式会社 Fiber-reinforced resin molded body and method for producing the same
JP2021195496A (en) 2020-06-18 2021-12-27 ユニチカ株式会社 Resin composition for sliding member

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01247458A (en) * 1988-03-30 1989-10-03 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Polyamide resin composition
JPH06279689A (en) * 1993-01-29 1994-10-04 Ntn Corp Sliding member composition
JPH09136987A (en) * 1995-10-30 1997-05-27 Oiles Ind Co Ltd Sliding member resin composition
JP3029029B2 (en) * 1998-05-25 2000-04-04 バンドー化学株式会社 Oil-impregnated resin composition and oil-impregnated resin bearing using the same

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003171550A (en) 2001-09-25 2003-06-20 Kuraray Co Ltd Polyamide composition
JP2004107526A (en) 2002-09-19 2004-04-08 Kuraray Co Ltd Polyamide composition
JP2004107525A (en) 2002-09-19 2004-04-08 Kuraray Co Ltd Polyamide composition
JP2012246420A (en) 2011-05-30 2012-12-13 Toyobo Co Ltd Polyamide resin composition for sliding member
JP2013053188A (en) 2011-09-01 2013-03-21 Unitika Ltd Polyamide resin composition, and molding thereof
JP2013064420A (en) 2011-09-15 2013-04-11 Unitika Ltd Sliding member
JP2018016775A (en) 2016-07-29 2018-02-01 住友理工株式会社 Fiber-reinforced resin molded body and method for producing the same
JP2021195496A (en) 2020-06-18 2021-12-27 ユニチカ株式会社 Resin composition for sliding member

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