(57)【要約】  本発明は、低摩擦樹脂複合体に関するものである。前記低摩擦樹脂複合体は、優れた耐熱性と低い摩擦係数を有して、優れた耐久度と低摩擦特性を有する相対摩擦部品用素材の提供を可能にする。
2021516274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フタロニトリル系樹脂を含むバインダー、および
前記バインダーに分散された３種以上のフィラー
を含む、低摩擦樹脂複合体。
【請求項２】
前記フィラーは、黒鉛、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化タングステン、二硫化モリブデン、および粉砕炭素繊維からなる群より選択された３種以上の添加物である、請求項１に記載の低摩擦樹脂複合体。
【請求項３】
前記フィラーは、黒鉛を含み、
前記フィラーは、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化タングステン、二硫化モリブデン、および粉砕炭素繊維からなる群より選択された２種以上の添加物をさらに含む、請求項２に記載の低摩擦樹脂複合体。
【請求項４】
前記フィラーは、０．０１〜１００μｍの最大直径を有するパウダー状の添加物である、請求項１から３のいずれか一項に記載の低摩擦樹脂複合体。
【請求項５】
前記フタロニトリル系樹脂を含むバインダー１００重量部、および
前記フィラー１〜１００重量部
を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の低摩擦樹脂複合体。
【請求項６】
前記フタロニトリル系樹脂を含むバインダー１００重量部に対して；
黒鉛１５〜３０重量部；
ポリテトラフルオロエチレン、二硫化タングステン、二硫化モリブデン、および粉砕炭素繊維からなる群より選択された２種の添加物１０〜４０重量部
を含む、請求項３に記載の低摩擦樹脂複合体。
【請求項７】
前記フタロニトリル系樹脂を含むバインダーは、フタロニトリル化合物を含有した組成物がアミン系化合物、ヒドロキシ系化合物、およびイミド系化合物からなる群より選択された１種以上の硬化剤によって硬化されたものである、請求項１から６のいずれか一項に記載の低摩擦樹脂複合体。
【請求項８】
前記フタロニトリル化合物は、下記化学式Ｐ１で表される化合物である、請求項７に記載の低摩擦樹脂複合体：
【化１】
2021516274.tif 000034
上記化学式Ｐ１で、ＲＰ１１〜ＲＰ１６はそれぞれ独立して、水素、Ｃ１〜５のアルキル基、Ｃ１〜５のアルコキシ基、Ｃ６〜３０のアリール基、下記化学式Ｐ２グループ、または下記化学式Ｐ３グループであって、ＲＰ１１〜ＲＰ１６のうちの二つ以上は下記化学式Ｐ２グループまたは下記化学式Ｐ３グループであり、
【化２】
2021516274.tif 000035
上記化学式Ｐ２で、
ＬＰ２は、直接結合、Ｃ１〜５のアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）−、または−Ｓ（＝Ｏ）２−であり、
ＲＰ２１〜ＲＰ２５はそれぞれ独立して、水素、Ｃ１〜５のアルキル基、Ｃ１〜５のアルコキシ基、Ｃ６〜３０のアリール基、またはシアノ基であって、前記ＲＰ２１〜ＲＰ２５のうちの二つ以上はシアノ基であり、
【化３】
2021516274.tif 000036
上記化学式Ｐ３で、
ＬＰ３は、直接結合、Ｃ１〜５のアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ（ＣＦ３）２−、または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ−であり、
ＲＰ３１〜ＲＰ３５はそれぞれ独立して、水素、Ｃ１〜５のアルキル基、Ｃ１〜５のアルコキシ基、Ｃ６〜３０のアリール基、または前記化学式Ｐ２グループであって、前記ＲＰ３１〜ＲＰ３５のうちの一つ以上は前記化学式Ｐ２グループである。
【請求項９】
前記硬化剤は、下記化学式９で表されるイミド系化合物である、請求項７または８に記載の低摩擦樹脂複合体：
【化４】
2021516274.tif 000037
上記化学式９で、
Ｍは、脂肪族、脂環式または芳香族化合物由来の４価の基であり、
Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、アルキレン基、アルキリデン基、または芳香族化合物由来の２価の基であり、
ｎは、１以上の数である。
【請求項１０】
前記化学式９で、Ｍはアルカン、アルケン、またはアルキン由来の４価の基であるか、または下記化学式１０〜１５のうちのいずれか一つで表される化合物由来の４価の基である、請求項９に記載の低摩擦樹脂複合体：
【化５】
2021516274.tif 000038
上記化学式１０で、Ｒ１０１〜Ｒ１０６はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、またはアリール基である；
【化６】
2021516274.tif 000039
上記化学式１１で、Ｒ１１１〜Ｒ１１８はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、またはアリール基である；
【化７】
2021516274.tif 000040
上記化学式１２で、
Ｒ１２０〜Ｒ１２９はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、またはアリール基であり、
Ｘは、単結合、アルキレン基、アルキリデン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）２−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｌ１−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｌ２−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｌ３−、−Ｌ４−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｌ５−、または−Ｌ６−Ａｒ１−Ｌ７−Ａｒ２−Ｌ８−であり、ここで、Ｌ１〜Ｌ８はそれぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、アルキレン基、またはアルキリデン基であり、Ａｒ１およびＡｒ２はそれぞれ独立してアリーレン基である；
【化８】
2021516274.tif 000041
上記化学式１３で、
Ｒ１３１〜Ｒ１３４はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、またはアルコキシ基であり、Ｒ１３１〜Ｒ１３４のうちの２つは互いに連結されてアルキレン基を形成することができ、
Ａは、アルキレン基またはアルケニレン基であり、Ａのアルキレン基またはアルケニレン基はヘテロ原子として一つ以上の酸素原子を含むことができる；
【化９】
2021516274.tif 000042
上記化学式１４で、
Ｒ１４１〜Ｒ１４４はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、またはアルコキシ基であり、
Ａは、アルキレン基である；
【化１０】
2021516274.tif 000043
上記化学式１５で、
Ｒ１５０〜Ｒ１５９はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、またはアルコキシ基である。
【請求項１１】
前記化学式９で、ｎは２〜２００範囲内の数である、請求項９または１０に記載の低摩擦樹脂複合体。
【請求項１２】
ＡＳＴＭ  Ｄ３７０２規格に基づいて、ＰＶ  Ｖａｌｕｅが２．３ＭＰａ・ｍ／ｓである条件下で被摩擦材炭素鋼を基準にして１．３ｃｍ２の接触面積を有するスラストワッシャー（ｔｈｒｕｓｔ  ｗａｓｈｅｒ）試片に対して測定した無潤滑（自己潤滑）条件での摩擦係数が０．１７５以下である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の低摩擦樹脂複合体。
【請求項１３】
ＡＳＴＭ  Ｄ３７０２規格に基づいて、ＰＶ  Ｖａｌｕｅが４．６ＭＰａ・ｍ／ｓである条件下で被摩擦材炭素鋼を基準にして１．３ｃｍ２の接触面積を有するスラストワッシャー（ｔｈｒｕｓｔ  ｗａｓｈｅｒ）試片に対して測定した潤滑（潤滑剤：自動車用潤滑油）条件での摩擦係数が０．０６０以下である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の低摩擦樹脂複合体。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項の低摩擦樹脂複合体を使用して製造された相対摩擦部品用素材。
【請求項１５】
前記相対摩擦部品用素材は、ベアリング、ブッシング、スラストワッシャー、オイルシール、ピストンリング、スライディング（ｓｌｉｄｉｎｇ）、またはローラである、請求項１４に記載の相対摩擦部品用素材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互引用
本出願は２０１８年８月１７日付韓国特許出願第１０−２０１８−００９６１３５号および２０１９年８月１３日付韓国特許出願第１０−２０１９−００９９１４９号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
【０００２】
本発明は、低摩擦特性を有し、耐熱性に優れた樹脂複合体およびこれを使用した相対摩擦部品用素材に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
最近、自動車産業ではエネルギー効率を高めるために軽量化と共に、パワートレイン、ドライブトレインなどのエネルギー伝達部での摩擦を低減させるための多くの努力が行われている。これは、自動車で使用される燃料中の１５％のみが車輪に伝達され、この中の１０％は駆動部摩擦によって損失されるためである。
【０００４】
これにより、駆動部摩擦を低減させるために、金属製品以外にプラスチック材料が使用されている。このようなプラスチック材料から製造された摩擦部品は自己潤滑性があるため摩擦による損失を減少させるのに大きく役立つ。しかし、高い回転と圧力が発生される環境では摩擦による発熱によってプラスチック材料から製造された摩擦部品が変形されるかまたは融着される問題が発生する。
【０００５】
これによって、ベアリング、ブッシング、スラストワッシャー、またはオイルシールなどの相対摩擦部部品として耐熱性が高く低摩擦特性を示すＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ  ｅｔｈｅｒ  ｋｅｔｏｎｅ）、ＰＡＩ（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ  ｉｍｉｄｅ）、ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）などの高耐熱スーパーエンジニアリングプラスチックが主に使用される。しかし、ＰＥＥＫは相対的に耐熱性が低くて超高圧および超高速環境に供される部品として依然として不適切であり、ＰＡＩおよびＰＩは低い加工性および生産性、また高い価格によって部品としての適用が制限的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、高い耐熱性および優れた加工性を有し、向上した低摩擦特性を示す低摩擦樹脂複合体を提供するためのものである。
【０００７】
そして、本発明は、前記低摩擦樹脂複合体を使用して製造された相対摩擦部品用素材を提供するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、フタロニトリル系樹脂を含むバインダーおよび前記バインダーに３種以上のフィラーを含む低摩擦樹脂複合体が提供される。
【０００９】
そして、本発明によれば、前記低摩擦樹脂複合体を使用して製造された相対摩擦部品用素材が提供される。
【００１０】
以下、発明の実施形態による低摩擦樹脂複合体およびこれを使用して製造された相対摩擦部品用素材について詳しく説明する。
【００１１】
それに先立ち、本明細書で明示的な言及がない限り、専門用語は単に特定の実施例を言及するためのものであり、本発明を限定することを意図しない。
【００１２】
本明細書で使用される単数形態は文言がこれと明確に反対の意味を示さない限り複数形態も含む。
【００１３】
本明細書で使用される「含む」の意味は特定の特性、領域、整数、段階、動作、要素および／または成分を具体化し、他の特定の特性、領域、整数、段階、動作、要素、成分および／または群の存在や付加を除外するものではない。
【００１４】
Ｉ．低摩擦樹脂複合体
発明の一実施形態によれば、
フタロニトリル系樹脂を含むバインダーおよび前記バインダーに分散された３種以上のフィラーを含む低摩擦樹脂複合体が提供される。
【００１５】
本発明者らの継続的な研究の結果、フタロニトリル系樹脂を含むバインダーおよび前記バインダーに分散された３種以上のフィラーを含む樹脂複合体は優れた耐熱性および加工性を有しながらも向上した低摩擦特性を示すことができることが確認された。
【００１６】
前記低摩擦樹脂複合体は、超高圧および超高速環境でも優れた耐久度と低摩擦特性を有する相対摩擦部品用素材の提供を可能にする。
【００１７】
（１）バインダー
前記低摩擦樹脂複合体にはバインダーとしてフタロニトリル系樹脂が含まれる。
【００１８】
具体的に、前記フタロニトリル系樹脂を含むバインダーは、フタロニトリル化合物を含有した組成物がアミン系化合物、ヒドロキシ系化合物およびイミド系化合物からなる群より選択された１種以上の硬化剤によって硬化されたものであってもよい。
【００１９】
前記フタロニトリル化合物は、前記硬化剤との反応を通じてフタロニトリル樹脂を形成することができるフタロニトリル構造を２個以上、あるいは２〜２０個、あるいは２〜１６個、あるいは２〜１２個、あるいは２〜８個、あるいは２〜４個含む化合物であってもよい。
【００２０】
好ましくは、前記フタロニトリル化合物は、下記化学式１の平均組成式で表される化合物、および下記化学式５の平均組成式で表される化合物からなる群より選択された１種以上の化合物であってもよい。
【００２１】
［化学式１］
［Ｒ１１Ｒ１２２ＳｉＯ１／２］ａ［Ｒ１１Ｒ１２ＳｉＯ２／２］ｂ［Ｒ１２２ＳｉＯ２／２］ｃ［Ｒ１１ＳｉＯ３／２］ｄ［Ｒ１２ＳｉＯ３／２］ｅ［ＳｉＯ４／２］ｆ
【００２２】
上記化学式１で、
Ｒ１１はそれぞれ独立して、下記化学式２の置換基であり、
Ｒ１２はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、またはアリール基であり、
ａ、ｂおよびｃは、正の数であり、
ｄ、ｅおよびｆは、０または正の数であり、
ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆは、１である；
【００２３】
【化１】
2021516274.tif 000003
【００２４】
上記化学式２で、
Ｘは前記化学式１でケイ素原子に連結される基であって、単結合、酸素原子、硫黄原子、−Ｓ（＝Ｏ）２−、カルボニル基、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ１−または−Ｘ１−Ｃ（＝Ｏ）−であり、前記Ｘ１は酸素原子、硫黄原子、−Ｓ（＝Ｏ）２−、アルキレン基、アルケニレン基またはアルキニレン基であり、
Ｒ２１〜Ｒ２５はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、シアノ基、または下記化学式３の置換基であって、前記Ｒ２１〜Ｒ２５のうちの少なくとも一つは下記化学式３の置換基である；
【００２５】
【化２】
2021516274.tif 000004
【００２６】
上記化学式３で、
Ｙは、単結合、酸素原子、硫黄原子、−Ｓ（＝Ｏ）２−、カルボニル基、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ１−または−Ｘ１−Ｃ（＝Ｏ）−であり、前記Ｘ１は酸素原子、硫黄原子、−Ｓ（＝Ｏ）２−、アルキレン基、アルケニレン基またはアルキニレン基であり、
Ｒ３１〜Ｒ３５はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、またはシアノ基であって、前記Ｒ３１〜Ｒ３５のうちの二つ以上はシアノ基である。
【００２７】
本明細書でフタロニトリル化合物が特定の平均組成式で表されるということは、前記フタロニトリル化合物が前記組成式で表される単一の化合物であってもよいことを意味する。
【００２８】
また、本明細書で前記フタロニトリル化合物が特定の平均組成式で表されるということは、前記フタロニトリル化合物が２つ以上の互いに異なる化合物の混合物であってもよく、前記混合物が示す組成の平均を取れば前記組成式で表されることを意味する。
【００２９】
前記化学式１の平均組成式で表される化合物は高分子またはオリゴマー形態の化合物であって、例えば、その重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜５００００ｇ／ｍｏｌ、あるいは２５００〜３５０００ｇ／ｍｏｌ、あるいは４０００〜２００００ｇ／ｍｏｌ、あるいは６０００〜９０００ｇ／ｍｏｌの範囲内にあってもよい。
【００３０】
前記化学式１の平均組成式で表される化合物は前記範囲の重量平均分子量を有することによって、低い加工温度および／または広いプロセスウィンドウを有する重合性組成物の提供を可能にする。
【００３１】
本明細書で用語「重量平均分子量」は、ＧＰＣ（ｇｅｌ  ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ）を使用して測定した標準ポリスチレンに対する換算数値であり、本明細書で用語「分子量」は特に異なって規定しない限り重量平均分子量を意味する。
【００３２】
例えば、分子量は長さ３００ｍｍのＰＬｇｅｌ  ＭＩＸＥＤ−Ｂカラム（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）が装着されたＡｇｉｌｅｎｔ  ＰＬ−ＧＰＣ  ２２０機器を用いて測定する。測定温度は１６０℃であり、１，２，４−トリクロロベンゼンを溶媒として使用し、流速は１ｍＬ／ｍｉｎの速度で測定する。サンプルは１０ｍｇ／１０ｍＬの濃度で調製した後、２００μＬの量で供給する。ポリスチレン標準を用いて形成された検定曲線を参考にしてＭｗおよびＭｎの値を誘導する。ポリスチレン標準の分子量（ｇ／ｍｏｌ）は２，０００／１０，０００／３０，０００／７０，０００／２００，０００／７００，０００／２，０００，０００／４，０００，０００／１０，０００，０００の９種を使用する。
【００３３】
好ましくは、前記化学式１の平均組成式で表される化合物は、下記化学式４で表される化合物であってもよい：
【００３４】
【化３】
2021516274.tif 000005
【００３５】
上記化学式４で、
Ｒ１１およびＲ１２はそれぞれ、前記化学式１で定義されたとおりであり、
ｎおよびｍはそれぞれ、１〜１００の範囲内から選択され、２≦ｎ＋ｍ≦１００を充足する数である。
【００３６】
好ましくは、前記化学式４で、ｎ＋ｍは２〜１００、あるいは２〜８０、あるいは２〜５０である。前記ｎ＋ｍの範囲を充足する化合物は、加工性に優れた重合性組成物の提供を可能にする。
【００３７】
［化学式５］
Ｒ５１ａＲ５２ｂＳｉＯ（４−ａ−ｂ）／２
【００３８】
上記化学式５で、
Ｒ５１は、下記化学式６の置換基であり、
Ｒ５２はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、またはアリール基であり、
ａは、０．０１〜０．４の範囲内の数であり、
ｂは、０．５〜４の範囲内の数である；
【００３９】
【化４】
2021516274.tif 000006
【００４０】
上記化学式６で、
Ｘ’は、前記化学式５でケイ素原子に連結される基であって、単結合、酸素原子、硫黄原子、−Ｓ（＝Ｏ）２−、カルボニル基、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ１−または−Ｘ１−Ｃ（＝Ｏ）−であり、前記Ｘ１は酸素原子、硫黄原子、−Ｓ（＝Ｏ）２−、アルキレン基、アルケニレン基またはアルキニレン基であり、
Ｒ６１〜Ｒ６５はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、シアノ基、または下記化学式７の置換基であって、前記Ｒ６１〜Ｒ６５のうちの少なくとも一つは下記化学式７の置換基である；
【００４１】
【化５】
2021516274.tif 000007
【００４２】
上記化学式７で、
Ｙ’は、単結合、酸素原子、硫黄原子、−Ｓ（＝Ｏ）２−、カルボニル基、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ１−または−Ｘ１−Ｃ（＝Ｏ）−であり、前記Ｘ１は酸素原子、硫黄原子、−Ｓ（＝Ｏ）２−、アルキレン基、アルケニレン基またはアルキニレン基であり、
Ｒ７１〜Ｒ７５はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、またはシアノ基であって、前記Ｒ７１〜Ｒ７５のうちの二つ以上はシアノ基である。
【００４３】
前記化学式７の平均組成式で表される化合物は高分子またはオリゴマー形態の化合物であって、例えば、その重量平均分子量（Ｍｗ）が７００〜７０００ｇ／ｍｏｌ、あるいは７００〜６５００ｇ／ｍｏｌ、あるいは７００〜５８００ｇ／ｍｏｌ、あるいは７００〜５０００ｇ／ｍｏｌの範囲内にあってもよい。
【００４４】
前記化学式７の平均組成式で表される化合物は前記範囲の重量平均分子量を有することによって、低い加工温度および／または広いプロセスウィンドウを有する重合性組成物の提供を可能にする。
【００４５】
好ましくは、前記化学式７の平均組成式で表される化合物は、下記化学式８で表される化合物であってもよい：
【００４６】
【化６】
2021516274.tif 000008
【００４７】
上記化学式８で、
Ｒ５１およびＲ５２はそれぞれ、前記化学式５で定義されたとおりであり、
ｎは、３〜１００の範囲内の数である。
【００４８】
前記化学式８で、ｎは、５以上、あるいは７以上；そして９５以下、あるいは９０以下、あるいは８５以下、あるいは８０以下、あるいは７５以下、７０以下、あるいは６５以下、あるいは６０以下であってもよい。
【００４９】
好ましくは、前記フタロニトリル化合物は、下記化学式Ｐ１で表される化合物であってもよい。
【００５０】
【化７】
2021516274.tif 000009
【００５１】
上記化学式Ｐ１で、ＲＰ１１〜ＲＰ１６はそれぞれ独立して、水素、Ｃ１〜５のアルキル基、Ｃ１〜５のアルコキシ基、Ｃ６〜３０のアリール基、下記化学式Ｐ２グループ、または下記化学式Ｐ３グループであって、ＲＰ１１〜ＲＰ１６のうちの二つ以上は下記化学式Ｐ２グループまたは下記化学式Ｐ３グループであり、
【００５２】
【化８】
2021516274.tif 000010
【００５３】
上記化学式Ｐ２で、
ＬＰ２は、直接結合、Ｃ１〜５のアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）−、または−Ｓ（＝Ｏ）２−であり、
ＲＰ２１〜ＲＰ２５はそれぞれ独立して、水素、Ｃ１〜５のアルキル基、Ｃ１〜５のアルコキシ基、Ｃ６〜３０のアリール基、またはシアノ基であって、前記ＲＰ２１〜ＲＰ２５のうちの二つ以上はシアノ基であり、
【００５４】
【化９】
2021516274.tif 000011
【００５５】
上記化学式Ｐ３で、
ＬＰ３は、直接結合、Ｃ１〜５のアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ（ＣＦ３）２−、または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ−であり、
ＲＰ３１〜ＲＰ３５はそれぞれ独立して、水素、Ｃ１〜５のアルキル基、Ｃ１〜５のアルコキシ基、Ｃ６〜３０のアリール基、または前記化学式Ｐ２グループであって、前記ＲＰ３１〜ＲＰ３５のうちの一つ以上は前記化学式Ｐ２グループである。
【００５６】
本明細書で「アルキル基」は、直鎖または分枝鎖であってもよい。好ましくは、前記アルキル基は１〜５の炭素数あるいは１〜３の炭素数を有する。具体的に、前記アルキル基は、メチル、エチル、プロピル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ブチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、１−メチル−ブチル、１−エチル−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、およびｔｅｒｔ−ペンチルなどであってもよい。
【００５７】
本明細書で「アリール基」は、単環式アリール基または多環式アリール基であってもよい。好ましくは、前記アリール基は、６〜３０の炭素数を有する。具体的に、前記アリール基は、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基、フェリレニル基、クリセニル基、およびフルオレニル基などであってもよい。
【００５８】
本明細書で「直接結合」は、該当の基に原子が存在せず、その両側の基が互いに直接連結されていることを意味する。
【００５９】
発明の実施形態によれば、前記フタロニトリル化合物は、下記化学式Ｐ１’で表される化合物であってもよい。
【００６０】
【化１０】
2021516274.tif 000012
【００６１】
上記化学式Ｐ１’で、
ＬＰ２およびＬＰ３はそれぞれ独立して、直接結合、Ｃ１〜５のアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）２−、−Ｃ（ＣＨ３）２−、−Ｃ（ＣＦ３）２−、または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ−である。
【００６２】
非制限的な例として、前記化学式Ｐ１’でＬＰ２がそれぞれ−Ｏ−であり、ＬＰ３が直接結合またはメチレン基である化合物が前記フタロニトリル化合物として使用できる。
【００６３】
前述のフタロニトリル化合物以外に、前記フタロニトリル化合物の例としては、米国特許第４，４０８，０３５号、米国特許第５，００３，０３９号、米国特許第５，００３，０７８号、米国特許第５，００４，８０１号、米国特許第５，１３２，３９６号、米国特許第５，１３９，０５４号、米国特許第５，２０８，３１８号、米国特許第５，２３７，０４５号、米国特許第５，２９２，８５４号、または米国特許第５，３５０，８２８号などに公知されている化合物を例示することができ、前記文献によるもの以外にも業界で公知されている多様な化合物が前記例示に含まれ得る。
【００６４】
一方、前記フタロニトリル化合物の硬化剤は、前記フタロニトリル化合物と反応してフタロニトリル樹脂を形成することができるものであればその種類は特に制限されない。
【００６５】
例えば、前記硬化剤として、アミン系化合物、ヒドロキシ系化合物およびイミド系化合物からなる群より選択された１種以上の化合物を使用することができる。前記アミン系化合物、ヒドロキシ系化合物およびイミド系化合物はそれぞれ、分子内に少なくとも一つ以上のアミノ基、ヒドロキシ基およびイミド基を含む化合物を意味する。
【００６６】
好ましくは、前記硬化剤は、下記化学式９で表されるイミド系化合物であってもよい：
【００６７】
【化１１】
2021516274.tif 000013
【００６８】
上記化学式９で、
Ｍは、脂肪族、脂環式または芳香族化合物由来の４価の基であり、
Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、アルキレン基、アルキリデン基、または芳香族化合物由来の２価の基であり、
ｎは、１以上の数である。
【００６９】
前記化学式９で表されるイミド系化合物は分子内にイミド構造を含むことによって、優れた耐熱性を示して前記重合性組成物内に過量含まれるか、あるいは重合性組成物が高い温度で加工または硬化される場合にも物性に悪影響を及ぼすことがあるボイド（ｖｏｉｄ）などの欠陥を誘発しないようにする。
【００７０】
前記化学式９で、Ｍは、脂肪族、脂環式または芳香族化合物由来の４価の基であってもよい。前記脂肪族、脂環式または芳香族化合物で分子内の４個の水素原子が離脱して形成された基がそれぞれ前記化学式９のカルボニル基の炭素原子と連結される構造を有することができる。
【００７１】
具体的に、前記脂肪族化合物としては、直鎖型または分枝鎖型であるアルカン、アルケン、またはアルキンを例示することができる。前記脂肪族化合物としては、炭素数２〜２０、炭素数２〜１６、炭素数２〜１２、炭素数２〜８、または炭素数２〜４のアルカン、アルケン、またはアルキンが使用できる。前記アルカン、アルケン、またはアルキンは、任意に一つ以上の置換基によって置換されていてもよい。
【００７２】
前記脂環式化合物としては、炭素数３〜２０、炭素数３〜１６、炭素数３〜１２、炭素数３〜８、または炭素数３〜４の非芳香族環構造を含む炭化水素化合物を例示することができる。このような脂環式炭化水素化合物は、環構成原子として、酸素または窒素などのヘテロ原子を少なくとも一つ含んでもよく、必要な場合に任意に一つ以上の置換基で置換されていてもよい。
【００７３】
前記芳香族化合物としては、ベンゼン、またはベンゼンを含む化合物、またはこれらの誘導体を例示することができる。前記ベンゼンを含む化合物としては、２つ以上のベンゼン環が一つまたは２個の炭素原子を共有しながら縮合されているか、直接連結された構造または適切なリンカー（ｌｉｎｋｅｒ）によって連結されている構造の化合物を意味する。
【００７４】
前記２個のベンゼン環を連結することに適用されるリンカーとしては、アルキレン基、アルキリデン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）２−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｌ１−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｌ２−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｌ３−、−Ｌ４−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｌ５−、または−Ｌ６−Ａｒ１−Ｌ７−Ａｒ２−Ｌ８−などを例示することができる。
【００７５】
前記でＬ１〜Ｌ８はそれぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、アルキレン基、またはアルキリデン基であり、Ａｒ１およびＡｒ２はそれぞれ独立して、アリーレン基であってもよい。
【００７６】
前記芳香族化合物は、例えば、６個〜３０個、６個〜２８個、６個〜２７個、６個〜２５個、６個〜２０個または６個〜１２個の炭素原子を含むことができ、必要な場合に一つ以上の置換基によって置換されていてもよい。前記芳香族化合物の炭素原子の数は、その化合物が前述のリンカーを含む場合に、そのリンカーに存在する炭素原子も含んだ数である。
【００７７】
具体的に、前記化学式９で、Ｍは、アルカン、アルケン、またはアルキン由来の４価の基であるか、または下記化学式１０〜１５のうちのいずれか一つで表される化合物由来の４価の基であってもよい：
【００７８】
【化１２】
2021516274.tif 000014
【００７９】
上記化学式１０で、Ｒ１０１〜Ｒ１０６はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、またはアリール基である；
【００８０】
【化１３】
2021516274.tif 000015
【００８１】
上記化学式１１で、Ｒ１１１〜Ｒ１１８はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、またはアリール基である；
【００８２】
【化１４】
2021516274.tif 000016
【００８３】
上記化学式１２で、
Ｒ１２０〜Ｒ１２９はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、またはアリール基であり、
Ｘは、単結合、アルキレン基、アルキリデン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）２−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｌ１−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｌ２−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｌ３−、−Ｌ４−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｌ５−、または−Ｌ６−Ａｒ１−Ｌ７−Ａｒ２−Ｌ８−であり、ここで、Ｌ１〜Ｌ８はそれぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、アルキレン基、またはアルキリデン基であり、Ａｒ１およびＡｒ２はそれぞれ独立してアリーレン基である。
【００８４】
この時、本明細書で単結合はその部分に原子が存在しない場合を意味する。したがって、前記化学式１２でＸが単結合である場合、Ｘで表される部分に原子が存在しない場合を意味し、この場合、Ｘの両側のベンゼン環は直接連結されてビフェニル構造を形成することができる。
【００８５】
前記化学式１２で、前記Ｘ中で−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｌ１−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｌ２−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｌ３−、または−Ｌ４−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｌ５−でＬ１〜Ｌ５はそれぞれ独立して、炭素数１〜１２、炭素数１〜８、または炭素数１〜４のアルキレン基またはアルキリデン基であってもよく、前記アルキレン基またはアルキリデン基は置換または非置換されていてもよい。
【００８６】
また、化学式１２のＸ中で−Ｌ６−Ａｒ１−Ｌ７−Ａｒ２−Ｌ８−で、前記でＬ６およびＬ８は−Ｏ−であってもよく、Ｌ７は炭素数１〜１２、炭素数１〜８、または炭素数１〜４のアルキレン基またはアルキリデン基であってもよく、前記アルキレン基またはアルキリデン基は置換または非置換されていてもよい。前記でＡｒ１およびＡｒ２はフェニレン基であってもよく、このような場合にＬ７を基準にして前記Ｌ６およびＬ８はそれぞれ前記フェニレンのオルト、メタまたはパラ位に連結されていてもよい。
【００８７】
【化１５】
2021516274.tif 000017
【００８８】
上記化学式１３で、
Ｒ１３１〜Ｒ１３４はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、またはアルコキシ基であり、Ｒ１３１〜Ｒ１３４のうちの２つは互いに連結されてアルキレン基を形成することができ、
Ａは、アルキレン基またはアルケニレン基であり、Ａのアルキレン基またはアルケニレン基はヘテロ原子として一つ以上の酸素原子を含むことができる；
【００８９】
【化１６】
2021516274.tif 000018
【００９０】
上記化学式１４で、Ｒ１４１〜Ｒ１４４はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、またはアルコキシ基であり、Ａはアルキレン基である；
【００９１】
【化１７】
2021516274.tif 000019
【００９２】
上記化学式１５で、Ｒ１５０〜Ｒ１５９はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、またはアルコキシ基である。
【００９３】
前記化学式１０〜１５で表される化合物由来の４価の基は、前記化学式１０〜１５の置換基が直接離脱して形成されるか、あるいは前記置換基の例の中のアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アルキレン基またはアルケニレン基に属する水素原子が離脱して形成され得る。
【００９４】
例えば、前記４価の基が化学式１０の化合物に由来する場合、化学式１０のＲ１０１〜Ｒ１０６のうちの１つ以上、２つ以上、３つ以上または４つが基を形成するか、あるいは前記Ｒ１０１〜Ｒ１０６に存在するアルキル基、アルコキシ基、またはアリール基の水素原子が離脱して基を形成することができる。前記で基を形成するということは、前述のようにその部位が化学式９のカルボニル基の炭素原子に連結されることを意味することができる。
【００９５】
また、前記４価の基が化学式１２の化合物に由来する場合、化学式１２のＲ１２０〜Ｒ１２９はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基またはアリール基であり、１つ以上、２つ以上、３つ以上または４つは化学式９に連結される基を形成することができる。前記で基を形成しないそれぞれは水素、アルキル基またはアルコキシ基であるか、水素またはアルキル基であってもよい。一つの例示で、化学式１２ではＲ１２７〜Ｒ１２９のうちのいずれか２つとＲ１２２〜Ｒ１２４のうちのいずれか２つが前記基を形成することができ、他の置換基はそれぞれ独立して水素、アルキル基、アルコキシ基またはアリール基であるか、水素、アルキル基またはアルコキシ基であるか、あるいは水素またはアルキル基であってもよい。
【００９６】
非制限的な例として、前記化学式１０で表される化合物は、ベンゼンまたは１，２，４，５−テトラアルキルベンゼンであってもよい。
【００９７】
非制限的な例として、前記化学式１２で表される化合物は、ビフェニルであるか、または下記化学式Ａ〜Ｆのうちのいずれか一つの化学式で表される化合物であってもよい：
【００９８】
【化１８】
2021516274.tif 000020
【００９９】
前記化学式１３で表される化合物は、シクロヘキサンなどの炭素数４〜８のシクロアルカン、一つ以上のアルキル基で置換されていてもよいシクロヘキセンなどの炭素数４〜８のシクロアルケン、または下記化学式Ｇ〜Ｉのうちのいずれか一つの化学式で表される化合物であってもよい：
【０１００】
【化１９】
2021516274.tif 000021
【０１０１】
前記化学式１４で表される化合物は、下記化学式Ｊで示されるか、または下記化学式Ｊで表される化合物の水素のうちの少なくとも一つがアルキル基で置換されている化合物であってもよい：
【０１０２】
【化２０】
2021516274.tif 000022
【０１０３】
前記化学式９で、Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、芳香族化合物由来の２価の基であってもよい。例えば、Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、炭素数６〜４０の芳香族化合物由来の２価の基であってもよい。前記芳香族化合物由来の２価の基については先に説明した内容で代える。
【０１０４】
具体的に、前記化学式９で、Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、下記化学式１６〜１８のうちのいずれか一つで表される化合物由来の２価の基であってもよい：
【０１０５】
【化２１】
2021516274.tif 000023
【０１０６】
上記化学式１６で、Ｒ１６１〜Ｒ１６６はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヒドロキシ基、またはカルボキシル基である；
【０１０７】
【化２２】
2021516274.tif 000024
【０１０８】
上記化学式１７で、
Ｒ１７０〜Ｒ１７９はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヒドロキシ基、またはカルボキシル基であり、
Ｘ’は、単結合、アルキレン基、アルキリデン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＮＲａ−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）２−、−Ｌ９−Ａｒ３−Ｌ１０−または−Ｌ１１−Ａｒ４−Ｌ１２−Ａｒ５−Ｌ１３−であり、ここでＲａは水素、アルキル基、アルコキシ基、またはアリール基であり、Ｌ９〜Ｌ１３はそれぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、アルキレン基、またはアルキリデン基であり、Ａｒ３〜Ａｒ５はそれぞれ独立してアリーレン基である；
【０１０９】
【化２３】
2021516274.tif 000025
【０１１０】
上記化学式１８で、Ｒ１８０〜Ｒ１８９はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヒドロキシ基、またはカルボキシル基である。
【０１１１】
前記化学式１６〜１８で表される化合物由来の２価の基は、前記化学式１６〜１８の置換基が直接離脱して形成されるか、あるいは前記置換基の例のうちのアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アルキレン基またはアルケニレン基に属する水素原子が離脱して形成され得る。
【０１１２】
例えば、前記２価の基が前記化学式１６で表される化合物に由来し、その例としてフェニレンの場合、化学式９のＸ１でＮに連結される部位を基準にしたアミン基の置換位置はオルト（ｏｒｔｈｏ）、メタ（ｍｅｔａ）またはパラ（ｐａｒａ）位であってもよく、化学式９のＸ２でＮに連結される部位を基準にしたアミン基の置換位置は同様にオルト（ｏｒｔｈｏ）、メタ（ｍｅｔａ）またはパラ（ｐａｒａ）位であってもよい。
【０１１３】
また、前記２価の基が前記化学式１７で表される化合物に由来する場合、化学式１７のＲ１７７〜Ｒ１７９のうちのいずれか一つと化学式１７のＲ１７２〜Ｒ１７４のうちのいずれか一つが化学式９の窒素原子に連結される基を形成することができる。前記基を形成する置換基を除いた他の置換基はそれぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基またはアリール基であるか、水素、アルキル基またはアルコキシ基であるか、あるいは水素またはアルキル基であってもよい。
【０１１４】
非制限的な例として、前記化学式１６で表される化合物は、少なくとも一つのヒドロキシ基またはカルボキシル基で置換されていてもよいベンゼンである。
【０１１５】
前記化学式１７で表される化合物は、少なくとも一つのヒドロキシ基またはカルボキシル基で置換されていてもよいビフェニル、前記化学式Ａ〜Ｆのうちのいずれか一つで表され少なくとも一つのヒドロキシ基またはカルボキシル基で置換されていてもよい化合物、または下記化学式ＫまたはＭで表され少なくとも一つのヒドロキシ基またはカルボキシル基で置換されていてもよい化合物である。
【０１１６】
【化２４】
2021516274.tif 000026
【０１１７】
前記化学式１８で表される化合物は、下記化学式Ｎで表されるか、または下記化学式Ｎで表される化合物の水素のうちの少なくとも一つがヒドロキシ基またはカルボキシル基で置換されている化合物である：
【０１１８】
【化２５】
2021516274.tif 000027
【０１１９】
本明細書で、アルキル基は、特に異なって規定しない限り、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８、または炭素数１〜４のアルキル基であってもよい。前記アルキル基は直鎖型、分枝鎖型、または環状であってもよく、必要な場合に一つ以上の置換基によって置換されていてもよい。
【０１２０】
本明細書で、アルコキシ基は、特に異なって規定しない限り、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８、または炭素数１〜４のアルコキシ基であってもよい。前記アルコキシ基は直鎖型、分枝鎖型、または環状であってもよく、必要な場合に一つ以上の置換基によって置換されていてもよい。
【０１２１】
本明細書で、アリール基は、特に異なって規定しない限り、前述の芳香族化合物に由来した１価残基を意味することができる。
【０１２２】
本明細書で、アルキレン基またはアルキリデン基は、特に異なって規定しない限り、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８、または炭素数１〜４のアルキレン基またはアルキリデン基を意味することができる。前記アルキレン基またはアルキリデン基は直鎖型、分枝鎖型、または環状であってもよい。また、前記アルキレン基またはアルキリデン基は、任意的に一つ以上の置換基で置換されていてもよい。
【０１２３】
本明細書で、脂肪族化合物、脂環式化合物、芳香族化合物、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アルキレン基、またはアルキリデン基などに任意的に置換されていてもよい置換基としては、塩素またはフッ素などのハロゲン、グリシジル基、エポキシアルキル基、グリシドキシアルキル基または脂環式エポキシ基などのエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、イソシアネート基、チオール基、アルキル基、アルコキシ基、またはアリール基などを例示することができる。
【０１２４】
前記化学式９で、ｎは、イミド繰り返し単位の個数を意味し、２〜２００、２〜１５０、２〜１００、２〜９０、２〜８０、２〜７０、２〜６０、２〜５０、２〜４０、２〜３０、または２０、または２〜１０範囲内の数であってもよい。
【０１２５】
前記化学式９でｎが２以上である場合、即ち、前記化学式９の化合物がポリイミド系化合物である場合に耐熱性と強度面でさらに有利になり得る。したがって、ポリイミド系化合物を使用して硬化されたフタロニトリル樹脂含み相対摩擦部品用素材の場合、より高い耐熱性を有して高速高圧条件でフタロニトリル樹脂の変形および融着が防止でき、より高い強度によって低い摩耗と高い耐久性を示すことができる。
【０１２６】
非制限的な例として、前記硬化剤は、下記化学式Ｃ１または下記化学式Ｃ２で表される化合物であってもよい。
【０１２７】
【化２６】
2021516274.tif 000028
【０１２８】
上記化学式Ｃ１およびＣ２で、
ＸおよびＸ’はそれぞれ独立して、直接結合、Ｃ１〜５のアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−Ｓ（＝Ｏ）２−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｌ１−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｌ２−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｌ３−、−Ｌ４−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｌ５−、または−Ｌ６−Ａｒ１−Ｌ７−Ａｒ２−Ｌ８−であり；ここで、前記Ｌ１〜Ｌ８はそれぞれ独立して直接結合、−Ｏ−、またはＣ１〜５のアルキレン基であり；前記Ａｒ１およびＡｒ２はそれぞれ独立してＣ６〜３０のアリーレン基であり、
Ｒ９０〜Ｒ９９はそれぞれ独立して、水素、Ｃ１〜５のアルキル基、Ｃ１〜５のアルコキシ基、Ｃ６〜３０のアリール基、ヒドロキシ基、またはカルボキシル基である。
【０１２９】
前記化学式９で表される化合物は、公知の有機化合物の合成法によって合成することができ、その具体的な方式は特に制限されない。例えば、化学式９で表される化合物は、ジアンヒドリド（ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）化合物とジアミン化合物の脱水縮合反応などによって形成することができる。
【０１３０】
前記化学式９で表される化合物は、高い沸点を有して、高温で揮発乃至分解されず、これにより重合性組成物の硬化性が安定的に維持されながら、高温の加工乃至硬化過程で物性に悪影響を及ぼすことがあるボイド（ｖｏｉｄ）を形成しない。これにより、前記化合物は、分解温度が３００℃以上、３５０℃以上、４００℃以上または５００℃以上であり得る。前記分解温度は、前記化学式９で表される化合物の分解率が１０％以下、あるいは５％以下、あるいは１％以下の範囲に維持される温度を意味することができる。前記分解温度の上限は特に制限されないが、例えば約１０００℃以下であり得る。
【０１３１】
前記化学式９で表される化合物は、コアのＭやリンカーであるＸ１またはＸ２の選択によって反応性乃至重合性組成物自体のプロセスウィンドウ（ｐｒｏｃｅｓｓ  ｗｉｎｄｏｗ）、即ち、前記重合性組成物またはそれから形成されるプレポリマーの溶融温度と硬化温度の差を容易に調節することができて、用途によって多様な物性の硬化剤として作用できる。
【０１３２】
（２）フィラー
前記低摩擦樹脂複合体には、添加物として前記バインダー上に分散されたフィラーが含まれる。
【０１３３】
前記フィラーは、前記バインダー上に分散されて超高圧および超高速環境で対向面に対する浸食を低減させて耐磨耗特性の発現を可能にする。
【０１３４】
好ましくは、前記低摩擦樹脂複合体には３種以上のフィラーを適用することによって適切な耐磨耗特性と低い摩擦係数の確保が可能である。
【０１３５】
前述の特性の発現のために、前記フィラーとしては、黒鉛（ｇｒａｐｈｉｔｅ）、ポリテトラフルオロエチレン（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＰＴＦＥ）、二硫化タングステン（ｔｕｎｇｓｔｅｎ  ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ、ＷＳ２）、二硫化モリブデン（ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ  ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ、ＭｏＳ２）、および粉砕炭素繊維（ｍｉｌｌｅｄ  ｃａｒｂｏｎ  ｆｉｂｅｒ、ｍＣＦ）からなる群より選択された３種以上の添加物が適用されることが好ましい。
【０１３６】
より好ましくは、前記フィラーとして黒鉛を含み；ポリテトラフルオロエチレン、二硫化タングステン、二硫化モリブデン、および粉砕炭素繊維からなる群より選択された２種以上の添加物をさらに含むことが前述の特性の発現に有利である。
【０１３７】
前記黒鉛は、前記例示されたフィラーのうち密度と原価が相対的に低いながらも優れた低摩擦特性と適切な耐磨耗特性の発現を可能にして好ましく適用できる。
【０１３８】
非制限的な例として、前記低摩擦樹脂複合体には、フィラーとして、
黒鉛、ポリテトラフルオロエチレン、および二硫化タングステン；あるいは
黒鉛、ポリテトラフルオロエチレン、および二硫化モリブデン；あるいは
黒鉛、ポリテトラフルオロエチレン、および粉砕炭素繊維；あるいは
黒鉛、二硫化タングステン、および二硫化モリブデン；あるいは
黒鉛、二硫化タングステン、および粉砕炭素繊維；あるいは
黒鉛、二硫化モリブデン、および粉砕炭素繊維；あるいは
黒鉛、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化タングステン、および二硫化モリブデン；あるいは
黒鉛、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化タングステン、および粉砕炭素繊維；あるいは
黒鉛、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン、および粉砕炭素繊維；あるいは
黒鉛、二硫化タングステン、二硫化モリブデン、および粉砕炭素繊維；あるいは
黒鉛、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化タングステン、二硫化モリブデン、および粉砕炭素繊維が含まれ得る。
【０１３９】
必要によって、前記低摩擦樹脂複合体は、前記例示されたフィラー以外に、ガラス繊維、酸化チタン、三硫化アンチモン、三酸化アンチモン、硫酸バリウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、フッ化カルシウム、シリカ、アルミナ、酸化鉄、酸化クロム、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、カーボンナノチューブ、およびグラフェンからなる群より選択された１種以上の粒子をさらに含むことができる。
【０１４０】
前記フィラーは、前述の素材からなる０．０１〜１００μｍの最長直径を有するパウダー状の添加物であるのが好ましい。ここで、前記パウダーを成す微細粒子が球形である場合、前記最長直径は前記微細粒子の直径を意味する。前記パウダーを成す微細粒子が球形でない場合、前記最長直径は前記微細粒子の中心切断面で最も長い直径を意味する。
【０１４１】
前記微細粒子の粒径は、ＡＳＴＭ  Ｅ  ７９９−０３（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  Ｄａｔａ  Ｃｒｉｔｅｒｉａ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｄｒｏｐ  Ｓｉｚｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）に基づいた粒度分析器（代表的にＨＯＲＩＢＡ社などを通じて入手可能）を用いて測定できる。
【０１４２】
前記パウダーを成す微細粒子の大きさが過度に小さい場合、前記低摩擦樹脂複合体の製造時にフィラーが容易に凝集して均一な物性の発現が難しいことがある。そして、前記微細粒子の大きさが過度に小さい場合、潤滑することができる粒子の内部レイヤー（ｌａｙｅｒ）数が減って潤滑剤としての役割を果たさないことがある。
【０１４３】
前記パウダーを成す微細粒子の大きさが過度に大きい場合にも、前記低摩擦樹脂複合体の製造時にフィラーの均一な分散が難しくて目標にする低摩擦特性の発現が難しいこともある。
【０１４４】
前記フィラーは、前記フタロニトリル系樹脂を含むバインダー１００重量部に対して１〜１００重量部で含まれてもよい。
【０１４５】
具体的に、１００重量部の前記バインダーに対して、前記フィラーは１重量部以上、あるいは５重量部以上、あるいは１０重量部以上、あるいは２０重量部以上、あるいは３０重量部以上、あるいは４０重量部以上；そして１００重量部以下、あるいは９０重量部以下、あるいは８０重量部以下、あるいは７０重量部以下、あるいは６０重量部以下、あるいは５０重量部以下に含まれてもよい。
【０１４６】
好ましくは、１００重量部の前記バインダーに対して、前記フィラーは、１〜１００重量部、あるいは５〜１００重量部、あるいは５〜９０重量部、あるいは１０〜９０重量部、あるいは１０〜８０重量部、あるいは１５〜８０重量部、あるいは２０〜８０重量部、あるいは２０〜７０重量部、あるいは３０〜７０重量部、あるいは３０〜６０重量部、あるいは４０〜６０重量部で含まれてもよい。
【０１４７】
前記フィラーの含量が過度に少ない場合、前記低摩擦樹脂複合体は十分に低い摩擦係数と適切な耐摩耗性を有することができない。そして、前記フィラーの含量が過度に高い場合、前記低摩擦樹脂複合体に十分な強度を付与することができず、それによって高速および高圧条件下でまたは衝撃によって破壊されることがある。
【０１４８】
一例として、前記低摩擦樹脂複合体は、前記フタロニトリル系樹脂を含むバインダー１００重量部に対して；黒鉛１５〜３０重量部；ポリテトラフルオロエチレン、二硫化タングステン、二硫化モリブデン、および粉砕炭素繊維からなる群より選択された２種の添加物１０〜４０重量部を含むことができる。
【０１４９】
他の一例として、前記低摩擦樹脂複合体は、前記フタロニトリル系樹脂を含むバインダー１００重量部に対して；黒鉛２０〜２５重量部；ポリテトラフルオロエチレン、二硫化タングステン、二硫化モリブデン、および粉砕炭素繊維からなる群より選択された２種の添加物１５〜３５重量部を含むことができる。
【０１５０】
（３）低摩擦樹脂複合体の物性
前記低摩擦樹脂複合体が低摩擦特性を示しているか確認するために、ＡＳＴＭ  Ｄ３７０２（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｗｅａｒ  Ｒａｔｅ  ａｎｄ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  Ｆｒｉｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｉｎ  Ｓｅｌｆ−Ｌｕｂｒｉｃａｔｅｄ  Ｒｕｂｂｉｎｇ  Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｔｈｒｕｓｔ  Ｗａｓｈｅｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｍａｃｈｉｎｅ）に基づいて摩擦係数を測定してみることができる。
【０１５１】
特に、後述の実施例で確認できるように、前記低摩擦樹脂複合体は被摩擦材に対して高い圧力および高い回転速度条件下でも低い摩擦係数を示して、自動車の相対摩擦部品用素材として適用が可能であることを確認することができる。
【０１５２】
ＡＳＴＭ  Ｄ３７０２規格は、自己潤滑材料として使用するに適切なのか確認するためにスラストワッシャー（ｔｈｒｕｓｔ  ｗａｓｈｅｒ）試片に対する摩擦係数および摩耗率を測定するためのものである。
【０１５３】
本発明では、図１のような摩擦係数測定器を用いてＡＳＴＭ  Ｄ３７０２規格による摩擦係数および摩耗率を測定した。
【０１５４】
具体的に、ＡＳＴＭ  Ｄ３７０２規格によって摩擦係数および摩耗率を求める方法は、下記の通りである：
１）前記低摩擦樹脂複合体をＡＳＴＭ  Ｄ３７０２に規定された大きさおよび厚さを有する試片（ｔｅｓｔ  ｓｐｅｃｉｍｅｎ）に製作する。
２）摩擦係数測定器の上部試片ホルダー（ｒｏｔａｒｙ  ｓｐｅｃｉｍｅｎ  ｈｏｌｄｅｒ）に試片を設置する。
３）摩擦係数測定器の下部試片ホルダー（ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ  ｓｐｅｃｉｍｅｎ  ｈｏｌｄｅｒ）に被摩擦材を設置する（図１の場合、被摩擦材としてｓｔｅｅｌ  ｗａｓｈｅｒが設置されている）。
４）摩擦係数測定器に特定圧力（Ｐ）および回転速度（Ｖ）を設定して、所望のＰＶ  Ｖａｌｕｅ（圧力と速度をかけた値）条件下での摩擦係数（ｆ）を下記式１によって求めることができる。
［式１］
ｆ＝Ｔ／ｒＷ
上記式１で、
Ｔは試片にかかったトルク（Ｔｏｒｑｕｅ）（Ｎ・ｍ）であり、ｒは試片の半径（ｍｍ）であり、Ｗは垂直な力（ｋｇ）を意味する。
【０１５５】
また、摩耗率は、実験前／後の質量変化を測定して密度で割った後、これによって摩耗された体積を求め、求められた体積変化をリングの面積で割って得られた減少した厚さに基づいて求められた秒当たり減少した厚さ（１０−１０ｍ／ｓ）で求めることができる。
【０１５６】
前記低摩擦樹脂複合体は、ＡＳＴＭ  Ｄ３７０２規格に基づいてＰＶ  Ｖａｌｕｅが２．３ＭＰａ・ｍ／ｓである条件下で被摩擦材炭素鋼を基準にして１．３ｃｍ２の接触面積を有するスラストワッシャー（ｔｈｒｕｓｔ  ｗａｓｈｅｒ）試片に対して摩擦係数測定時、熱変形が発生しないことになる。即ち、一実施形態による低摩擦樹脂複合体は、ＰＶ  Ｖａｌｕｅが２．３ＭＰａ・ｍ／ｓである無潤滑環境での速度および圧力を耐えることができる。
【０１５７】
具体的に、前記低摩擦樹脂複合体は、ＡＳＴＭ  Ｄ３７０２規格に基づいて、ＰＶ  Ｖａｌｕｅが２．３ＭＰａ・ｍ／ｓである条件下で被摩擦材炭素鋼を基準にして１．３ｃｍ２の接触面積を有するスラストワッシャー（ｔｈｒｕｓｔ  ｗａｓｈｅｒ）試片に対して測定した無潤滑（自己潤滑）条件での摩擦係数が０．１７５以下であってもよい。
【０１５８】
具体的に、前記無潤滑（自己潤滑）条件での摩擦係数は、０．１７５以下、あるいは０．１７０以下、あるいは０．１６５以下であってもよい。好ましくは、前記摩擦係数は、０．０５０〜０．１７５、あるいは０．０５５〜０．１７５、あるいは０．０５５〜０．１７０、あるいは０．０６０〜０．１７０、あるいは０．０６０〜０．１６５、あるいは０．０６５〜０．１６５、あるいは０．０７０〜０．１６５、あるいは０．０７５〜０．１６５、あるいは０．０８０〜０．１６５、あるいは０．０８５〜０．１６５であってもよい。
【０１５９】
前記低摩擦樹脂複合体は、通常の潤滑剤を適用した潤滑条件でさらに低い摩擦係数を有することができる。ここで、前記潤滑剤の種類や適用方法は特に制限されない。
【０１６０】
具体的に、前記低摩擦樹脂複合体は、ＡＳＴＭ  Ｄ３７０２規格に基づいて、ＰＶ  Ｖａｌｕｅが４．６ＭＰａ・ｍ／ｓである条件下で被摩擦材炭素鋼を基準にして１．３ｃｍ２の接触面積を有するスラストワッシャー（ｔｈｒｕｓｔ  ｗａｓｈｅｒ）試片に対して測定した潤滑（潤滑剤：自動車用潤滑油）条件での摩擦係数が０．０６０以下であってもよい。
【０１６１】
具体的に、前記潤滑条件での摩擦係数は０．０６０以下、あるいは０．０５７以下、あるいは０．０５５以下であってもよい。好ましくは、前記摩擦係数は０．０３５〜０．０６０、あるいは０．０４０〜０．０６０、あるいは０．０４０〜０．０５７、あるいは０．０４５〜０．０５７、あるいは０．０４５〜０．０５５であってもよい。
【０１６２】
前記摩擦係数の測定時、ＰＶ  Ｖａｌｕｅが２．３ＭＰａ・ｍ／ｓである条件は１．６３ＭＰａの圧力（Ｐ）および１．４１ｍ／ｓの回転速度（Ｖ）によって実現可能であり、ＰＶ  Ｖａｌｕｅが４．６ＭＰａ・ｍ／ｓである条件は１．６３ＭＰａの圧力（Ｐ）および２．８２ｍ／ｓの回転速度（Ｖ）によって実現可能である。
【０１６３】
一方、前記低摩擦樹脂複合体は、加工温度が１５０〜３５０℃の範囲内であってもよい。
【０１６４】
加工温度というのは、前記低摩擦樹脂複合体が加工可能な状態で存在する温度を意味する。前記加工温度は、例えば、溶融温度（Ｔｍ）またはガラス転移温度（Ｔｇ）であり得る。
【０１６５】
前記低摩擦樹脂複合体のプロセスウィンドウ、即ち、前記加工温度（Ｔｐ）と前記フタロニトリル化合物と前記硬化剤の硬化温度（Ｔｃ）の差（Ｔｃ−Ｔｐ）の絶対値は、３０℃以上、５０℃以上または１００℃以上であってもよい。前記硬化温度（Ｔｃ）が前記加工温度（Ｔｐ）に比べて高くてもよい。このような範囲は、重合性組成物を使用して、例えば後述の相対摩擦部品用素材を製造する過程で適切な加工性を確保することに有利になり得る。前記でプロセスウィンドウの上限は特に制限されるのではないが、例えば、前記加工温度（Ｔｐ）と硬化温度（Ｔｃ）の差（Ｔｃ−Ｔｐ）の絶対値が４００℃以下、または３００℃以下であってもよい。
【０１６６】
一方、前記低摩擦樹脂複合体は、プレポリマー（ｐｒｅｐｏｌｙｍｅｒ）状態で提供できる。
【０１６７】
プレポリマー状態というのは、前記バインダーを構成するフタロニトリル化合物と硬化剤の反応がある程度の起こった状態（例えば、いわゆるＡまたはＢステージ段階の重合が起こった状態）であるが、完全に重合された状態には至らず、適切な流動性を示して加工が可能な状態を意味することができる。
【０１６８】
非制限的な例として、前記プレポリマー状態は、１５０〜２５０℃の範囲内の温度で測定された溶融粘度が１０Ｐａ・ｓ〜１００，０００Ｐａ・ｓ、１０Ｐａ・ｓ〜１０，０００Ｐａ・ｓ、または１０Ｐａ・ｓ〜５，０００Ｐａ・ｓの範囲内にある状態を意味することができる。
【０１６９】
例えば、前記プレポリマーの加工温度が１５０〜３５０℃の範囲内であってもよい。この時、加工温度というのは、前記プレポリマーが加工可能な状態で存在する温度を意味する。
【０１７０】
ＩＩ．相対摩擦部品用素材
発明の他の一実施形態によれば、前記低摩擦樹脂複合体を使用して製造された相対摩擦部品用素材が提供される。
【０１７１】
前述のように、前記低摩擦樹脂複合体は、超高圧および超高速環境でも耐久度と低摩擦特性を有する相対摩擦部品用素材の提供を可能にする。
【０１７２】
前記相対摩擦部品用素材の例としては、ベアリング、ブッシング、スラストワッシャー、オイルシール、ピストンリング、スライディング（ｓｌｉｄｉｎｇ）、ローラなどが挙げられる。前記相対摩擦部品用素材は、自動車、航空機、その他の産業材などに適用できる。
【０１７３】
前記相対摩擦部品用素材は、前記低摩擦樹脂複合体のプレポリマーを加熱して目的とする形状に成形した後、これを硬化させて製造することができる。前記相対摩擦部品用素材の製造のための加工および硬化方法などは公知の方式によって行うことができる。
【発明の効果】
【０１７４】
本発明による低摩擦樹脂複合体は、優れた耐熱性と低い摩擦係数を有し、優れた耐久度と低摩擦特性を有する相対摩擦部品用素材の提供を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【図１】ＡＳＴＭ  Ｄ３７０２規格による摩擦係数を測定するための摩擦係数測定器の分解斜視図を示したものである。
【図２】製造例１による化合物に対する１Ｈ−ＮＭＲデータを示したものである。
【図３】製造例２による化合物に対する１Ｈ−ＮＭＲデータを示したものである。
【図４】製造例３による化合物に対する１Ｈ−ＮＭＲデータを示したものである。
【発明を実施するための形態】
【０１７６】
以下、本発明の理解のために好ましい実施例を提示する。しかし、下記の実施例は発明を例示するためのものに過ぎず、本発明をこれらのみで限定するのではない。
【実施例】
【０１７７】
１Ｈ−ＮＭＲ（Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）分析
下記で製造した化合物に対するＮＭＲ分析は、Ａｇｉｌｅｎｔ社の５００ＭＨｚ  ＮＭＲ装備を使用して製造社のマニュアルのとおりに行った。ＮＭＲ測定のためのサンプルは化合物をＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド、ｄｉｍｅｔｈｙｌ  ｓｕｌｆｏｘｉｄｅ）−ｄ６に溶解させて製造した。
【０１７８】
製造例１．フタロニトリル化合物（ＰＮ１）の合成
下記化学式Ａ１の化合物（ＰＮ１）は、次の方法で合成された。
【０１７９】
下記化学式Ａ２の化合物３２．７ｇおよび１２０ｇのＤＭＦ（ジメチルホルムアミド、Ｄｉｍｅｔｈｙｌ  Ｆｏｒｍａｍｉｄｅ）を３ネックＲＢＦ（３  ｎｅｃｋ  ｒｏｕｎｄ  ｂｏｔｔｏｍ  ｆｌａｓｋ）に投入し、常温で攪拌して溶解させた。次いで、下記化学式Ａ３の化合物５１．９ｇを追加し、ＤＭＦ５０ｇを追加した後に攪拌して溶解させた。次いで、炭酸カリウム６２．２ｇおよびＤＭＦ５０ｇを共に投入し、攪拌しながら温度を８５℃まで昇温させた。前記状態で約５時間程度反応させた後に常温まで冷却させた。冷却された反応溶液を０．２Ｎ濃度の塩酸水溶液に入れて中和沈殿させ、フィルタリング後に水で洗浄した。その後、フィルタリングされた反応物を１００℃の真空オーブンで１日乾燥し、水と残留溶媒を除去した後に下記化学式Ａ１の化合物（ＰＮ１）を約８０重量％の収率で得た。得られた化学式Ａ１の化合物（ＰＮ１）に対する１Ｈ−ＮＭＲ分析結果を図２に示した。
【０１８０】
【化２７】
2021516274.tif 000029
【０１８１】
製造例２．硬化剤化合物（ＣＡ１）の合成
下記化学式Ａ１４の化合物（ＣＡ１）は、ジアミンとジアンヒドリドの脱水縮合によって合成した。４，４’−オキシジアニリン（４，４’−ｏｘｙｄｉａｎｉｌｉｎｅ）２４ｇおよびＮＭＰ（Ｎ−メチル−ピロリドン、Ｎ−ｍｅｔｈｙｌ−ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）４０ｇを３ネックＲＢＦ（３  ｎｅｃｋ  ｒｏｕｎｄ  ｂｏｔｔｏｍ  ｆｌａｓｋ）に投入し、常温で攪拌して溶解させた。ウォーターバス（ｗａｔｅｒ  ｂａｔｈ）で上記を冷却させ、下記化学式Ａ１５の化合物８．７ｇを徐々に３回に分けて４０ｇのＮＭＰと共に投入した。投入された化合物が全て溶解されれば、共沸（ａｚｅｏｔｒｏｐｅ）のために反応物にトルエン１６ｇを投入した。Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ装置とリフラックスコンデンサーを設置し、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ装置にトルエンを投入して満たした。脱水縮合触媒としてピリジン４．２ｍＬを投入し、温度を１７０℃まで昇温させて、３時間攪拌した。イミド環が形成されながら発生される水をＤｅａｎ  Ｓｔａｒｋ装置で除去しながら２時間追加攪拌して、残留トルエンとピリジンを除去した。反応生成物を常温まで冷却し、メタノールに沈殿させて回収した。回収された沈殿物をメタノールで抽出して残留反応物を除去し、真空オーブンで乾燥して化学式Ａ１４の化合物（ＣＡ１）を約８５重量％の収率で得た。得られた化学式Ａ１４の化合物（ＣＡ１）に対する１Ｈ−ＮＭＲ分析結果を図３に示した。
【０１８２】
【化２８】
2021516274.tif 000030
【０１８３】
製造例３．硬化剤化合物（ＣＡ２）の合成
下記化学式Ａ１８の化合物（ＣＡ２）は、ジアミンとジアンヒドリドの脱水縮合によって合成した。下記化学式Ａ１６の化合物（ｍ−フェニレンジアミン、ｍ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  ｄｉａｍｉｎｅ）８．１ｇとＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−ｍｅｔｈｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）５０ｇをＲＢＦ（３  ｎｅｃｋ  Ｒｏｕｎｄ  Ｂｏｔｔｏｍ  ｆｌａｓｋ）に投入し、常温で攪拌して溶解させた。ウォーターバス（ｗａｔｅｒ  ｂａｔｈ）で上記を冷却し、下記化学式Ａ１７の化合物２６ｇを徐々に３回に分けて６０ｇのＮＭＰと共に投入した。投入された化合物が全て溶解されれば、共沸（ａｚｅｏｔｒｏｐｅ）反応のために反応物にトルエン２３ｇを投入した。Ｄｅａｎ  Ｓｔａｒｋ装置とリフラックスコンデンサーを設置し、Ｄｅａｎ  Ｓｔａｒｋ装置にトルエンを投入して満たした。脱水縮合触媒としてピリジン５．２ｍＬを投入し、温度を１７０℃まで昇温させて、３時間攪拌した。イミド環が形成されながら発生される水をＤｅａｎ  Ｓｔａｒｋ装置で除去しながら、２時間追加攪拌して、残留トルエンとピリジンを除去した。反応生成物を常温まで冷却し、メタノールに沈殿させて回収した。回収された沈殿物をメタノールでソックスレー（ｓｏｘｈｌｅｔ）抽出して残留反応物を除去し、真空オーブンで乾燥して化学式Ａ１８の化合物（ＣＡ２）を約９３重量％の収率で得た。得られた化学式Ａ１８の化合物（ＣＡ２）に対する１Ｈ−ＮＭＲ分析結果を図４に示した。
【０１８４】
【化２９】
2021516274.tif 000031
【０１８５】
上記化学式Ａ１８で、ｎは約３である。
【０１８６】
実施例１
製造例１の化合物（ＰＮ１）１００重量部と前記化合物（ＰＮ１）の１モルに対して約０．１８モルの製造例３の化合物（ＣＡ１）を混合してバインダーを準備した。
【０１８７】
前記バインダー１００重量部に対して、２１．４重量部の黒鉛（製造社：Ｓａｍｃｈｕｎ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、粒径１００μｍ以下のパウダー）、１４．２重量部の二硫化タングステン（ＷＳ２、製造社：Ｚｅｒｏｆｒｉｃｔｉｏｎ、粒径８００ｎｍ）、および７．１４重量部のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、製造社：ＤｕＰｏｎｔ、粒径４μｍ）を添加した後によく混合して樹脂複合体を製造した。
【０１８８】
実施例２
製造例１の化合物（ＰＮ１）１００重量部と前記化合物（ＰＮ１）の１モルに対して約０．１８モルの製造例３の化合物（ＣＡ１）を混合してバインダーを準備した。
【０１８９】
前記バインダー１００重量部に対して、２１．４重量部の黒鉛（製造社：Ｓａｍｃｈｕｎ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、粒径１００μｍ以下のパウダー）、７．１重量部の二硫化モリブデン（ＭｏＳ２、製造社：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、粒径２μｍ）、および１４．２重量部の粉砕炭素繊維（ｍＣＦ、製造社：Ｚｏｌｔｅｋ、長さ１００μｍ）を添加した後によく混合して樹脂複合体を製造した。
【０１９０】
実施例３
製造例１の化合物（ＰＮ１）１００重量部と前記化合物（ＰＮ１）の１モルに対して約０．１８モルの製造例３の化合物（ＣＡ１）を混合してバインダーを準備した。
【０１９１】
前記バインダー１００重量部に対して、２３．１重量部の黒鉛（製造社：Ｓａｍｃｈｕｎ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、粒径１００μｍ以下のパウダー）、１５．４重量部の二硫化タングステン（ＷＳ２、製造社：Ｚｅｒｏｆｒｉｃｔｉｏｎ、粒径８００ｎｍ）、および１５．４重量部のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、製造社：ＤｕＰｏｎｔ、粒径４μｍ）を添加した後によく混合して樹脂複合体を製造した。
【０１９２】
比較例１
製造例１の化合物（ＰＮ１）１００重量部と前記化合物（ＰＮ１）の１モルに対して約０．１８モルの製造例３の化合物（ＣＡ１）を混合してバインダーを準備した。
【０１９３】
前記バインダー１００重量部に対して、１７．６重量部の黒鉛（製造社：Ｓａｍｃｈｕｎ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、粒径１００μｍ以下のパウダー）を添加した後によく混合して樹脂複合体を製造した。
【０１９４】
比較例２
製造例１の化合物（ＰＮ１）１００重量部と前記化合物（ＰＮ１）の１モルに対して約０．１８モルの製造例３の化合物（ＣＡ１）を混合してバインダーを準備した。
【０１９５】
前記バインダー１００重量部に対して、２０．０重量部の黒鉛（製造社：Ｓａｍｃｈｕｎ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、粒径１００μｍ以下のパウダー）および１３．３重量部のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、製造社：ＤｕＰｏｎｔ、粒径４μｍ）を添加した後によく混合して樹脂複合体を製造した。
【０１９６】
比較例３
製造例１の化合物（ＰＮ１）１００重量部と前記化合物（ＰＮ１）の１モルに対して約０．１８モルの製造例３の化合物（ＣＡ１）を混合してバインダーを準備した。
【０１９７】
前記バインダー１００重量部に対して、２０．０重量部の黒鉛（製造社：Ｓａｍｃｈｕｎ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、粒径１００μｍ以下のパウダー）および１３．３重量部の二硫化タングステン（ＷＳ２、製造社：Ｚｅｒｏｆｒｉｃｔｉｏｎ、粒径８００ｎｍ）を添加した後によく混合して樹脂複合体を製造した。
【０１９８】
比較例４
製造例１の化合物（ＰＮ１）１００重量部と前記化合物（ＰＮ１）の１モルに対して約０．１８モルの製造例３の化合物（ＣＡ１）を混合してバインダーを準備した。
【０１９９】
前記バインダー１００重量部に対して、１８．８重量部の黒鉛（製造社：Ｓａｍｃｈｕｎ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、粒径１００μｍ以下のパウダー）および６．３重量部の二硫化モリブデン（ＭｏＳ２、製造社：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、粒径２μｍ）を添加した後によく混合して樹脂複合体を製造した。
【０２００】
比較例５
製造例１の化合物（ＰＮ１）１００重量部と前記化合物（ＰＮ１）の１モルに対して約０．１８モルの製造例３の化合物（ＣＡ１）を混合してバインダーを準備した。
【０２０１】
前記バインダー１００重量部に対して、２０．０重量部の黒鉛（製造社：Ｓａｍｃｈｕｎ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、粒径１００μｍ以下のパウダー）および１３．３重量部の粉砕炭素繊維（ｍＣＦ、製造社：Ｚｏｌｔｅｋ、長さ１００μｍ）を添加した後によく混合して樹脂複合体を製造した。
【０２０２】
比較例６
ＤｕＰｏｎｔ社の低摩擦Ｇｒａｄｅ製品であるＶｅｓｐｅｌ  ＳＰ−２１を商業的に入手して使用した。前記Ｖｅｓｐｅｌ  ＳＰ−２１は、ポリイミド樹脂に黒鉛１５重量％（ＰＩ樹脂１００重量部基準黒鉛１７．６重量部）を含有していると知られている。
【０２０３】
比較例７
Ｖｉｃｔｒｅｘ社の低摩擦Ｇｒａｄｅ製品であるＰＥＥＫ  ４５０ＦＣ３０を商業的に入手して使用した。前記ＰＥＥＫ  ４５０ＦＣ３０は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰｏｌｙＥｔｈｅｒＥｔｈｅｒＫｅｔｏｎｅ）樹脂１００重量部に対して３０重量部のフィラー（炭素繊維、黒鉛およびＰＴＦＥの混合物）を含有していると知られている。
【０２０４】
参考例１
製造例１の化合物（ＰＮ１）１００重量部と前記化合物（ＰＮ１）の１モルに対して約０．１８モルの製造例３の化合物（ＣＡ１）を混合してバインダーを準備した。
【０２０５】
前記バインダー１００重量部に対して、２１．４重量部の二硫化モリブデン（ＭｏＳ２、製造社：Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、粒径２μｍ）、１４．２重量部の二硫化タングステン（ＷＳ２、製造社：Ｚｅｒｏｆｒｉｃｔｉｏｎ、粒径８００ｎｍ）、および７．１４重量部のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、製造社：ＤｕＰｏｎｔ、粒径４μｍ）を添加した後によく混合して樹脂複合体を製造した。
【０２０６】
参考例２
製造例１の化合物（ＰＮ１）１００重量部と前記化合物（ＰＮ１）の１モルに対して約０．１８モルの製造例３の化合物（ＣＡ１）を混合してバインダーを準備した。
【０２０７】
前記バインダー１００重量部に対して、２１．４重量部の粉砕炭素繊維（ｍＣＦ、製造社：Ｚｏｌｔｅｋ、長さ１００μｍ）、１４．２重量部の二硫化タングステン（ＷＳ２、製造社：Ｚｅｒｏｆｒｉｃｔｉｏｎ、粒径８００ｎｍ）、および７．１４重量部のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、製造社：ＤｕＰｏｎｔ、粒径４μｍ）を添加した後によく混合して樹脂複合体を製造した。
【０２０８】
試験例
前記実施例および比較例で製造したそれぞれの樹脂複合体を２４０℃で溶融させて５分間攪拌してプレポリマーを製造した。
【０２０９】
前記プレポリマーをモールドに入れて溶融させた後、２００℃で２時間、２５０℃で２時間、３００℃で２時間、および３５０℃で２時間の条件で硬化してＡＳＴＭ  Ｄ３７０２規格によるスラストワッシャー（ｔｈｒｕｓｔ  ｗａｓｈｅｒ）試片を製造した。前記比較例５および６の製品は切削加工してＡＳＴＭ  Ｄ３７０２規格によるスラストワッシャー試片に製造した。
【０２１０】
相対材炭素鋼としてはＳ４５Ｃを準備した。Ｓ４５Ｃは、ＪＩＳ  Ｇ４０５３規格によって０．４５％の炭素が含有された鋼（ｓｔｅｅｌ）材料である機械構造用炭素鋼材である。
【０２１１】
摩擦係数測定器（ＴＥ９２、Ｐｈｏｅｎｉｘ社製造）を用いてＡＳＴＭ  Ｄ３７０２規格によって前記試片に対する摩擦係数および摩耗率を測定した。その結果を下記表１および表２に示した。
【０２１２】
−ＰＶ  Ｖａｌｕｅ１：２．３ＭＰａ・ｍ／ｓ（圧力（Ｐ）：１．６３ＭＰａ（１６ｂａｒ、２２０Ｎ）、回転速度（Ｖ）：１．４１ｍ／ｓ（１０００ｒｐｍ））
−ＰＶ  Ｖａｌｕｅ２：４．６ＭＰａ・ｍ／ｓ（圧力（Ｐ）：１．６３ＭＰａ（１６ｂａｒ、２２０Ｎ）、回転速度（Ｖ）：２．８２ｍ／ｓ（１０００ｒｐｍ））
−時間（Ｔｉｍｅ）：１２００ｓ
−無潤滑条件（Ｕｎｌｕｂｒｉｃａｔｅｄ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）
−潤滑条件（Ｌｕｂｒｉｃａｔｅｄ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）（自動車用潤滑油、販売社：ＨＹＵＮＤＡＩ  ＭＯＢＩＳ、製品名：ＡＴＦ  ＳＰ−ＩＩＩ）
【０２１３】
【表１】
2021516274.tif 000032
【０２１４】
【表２】
2021516274.tif 000033
【０２１５】
上記表１を参照すれば、実施例１〜３による試片は比較例１〜５の試片に比べて低い摩擦係数または低い摩耗率を示したことが確認される。
【０２１６】
特に、実施例１、３および比較例３を通じて確認されるように、フィラーとして黒鉛および二硫化タングステンを適用した場合にはポリテトラフルオロエチレンを共に適用する時に摩擦特性が顕著に改善された。
【０２１７】
そして、実施例２および比較例４を通じて確認されるように、フィラーとして黒鉛および二硫化モリブデンを適用した場合には粉砕炭素繊維と共に適用する時に摩擦特性が顕著に改善された。
【図１】
2021516274.tif 000044
【図２】
2021516274.tif 000045
【図３】
2021516274.tif 000046
【図４】
2021516274.tif 000047
【国際調査報告】
2021516274.tif 000048
2021516274.tif 000049
2021516274.tif 000050
2021516274.tif 000051