(57)【要約】【課題】高温高荷重に耐え、摩擦係数が小さく、摩耗しにくく、発生する熱を速やかに放出することができ、さらに、相手材が柔軟な材質であってもこれを損傷させることがない摺動材組成物およびその製造方法の開発。【解決手段】熱可塑性樹脂と繊維径：５０〜２００ｎｍ、アスペクト比：４０〜１０００、ラマン散乱スペクトルの１５８０ｃｍ-1及び１３６０ｃｍ-1のピーク強度比（Ｉ0＝Ｉ1360／Ｉ1580）：０．１〜１、嵩比重：０．０１〜０．１の気相法炭素繊維を、複合材組成物中に気相法炭素繊維を１０質量％〜７０質量％を配合し、炭素繊維の破断率を２０％以下に抑え、高せん断力をかけないで混練を行う摺動材組成物の製造方法並びに該摺動材組成物を、金型温度を冷却時間が５秒で良品率が９５％以上となる射出成形時の温度より２０℃〜４０℃高温度で成形する摺動材成形体の製造方法の提供。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックス合成樹脂と、繊維径：５０〜２００ｎｍ、アスペクト比：４０〜１０００、ラマン散乱スペクトルの１５８０ｃｍ-1及び１３６０ｃｍ-1のピーク強度比（Ｉ0＝Ｉ1360／Ｉ1580）：０．１〜１の気相法炭素繊維を混練した、ＡＳＴＭ  Ｄ  ６４８  大荷重の熱変形温度が１６０℃以上、であることを特徴とする摺動材組成物。
【請求項２】
気相法炭素繊維を１０質量％〜７０質量％配合した請求項１に記載の摺動材組成物。
【請求項３】
熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である請求項１または２に記載の摺動材組成物。
【請求項４】
曲げ弾性率が４０００ＭＰａ以上である請求項１〜３のいずれかに１項に記載の摺動材組成物。
【請求項５】
熱可塑性樹脂と繊維径：５０〜２００ｎｍ、アスペクト比：４０〜１０００、ラマン散乱スペクトルの１５８０ｃｍ-1及び１３６０ｃｍ-1のピーク強度比（Ｉ0＝Ｉ1360／Ｉ1580）：０．１〜１、嵩比重：０．０１〜０．１の気相法炭素繊維を、炭素繊維の破断率を２０％以下に抑え、高せん断力をかけないで混練を行うことを特徴とする摺動材組成物の製造方法。
【請求項６】
熱可塑性樹脂と気相法炭素繊維を混練する際に、複合材組成物中に気相法炭素繊維を１０質量％〜７０質量％を配合した請求項５に記載の摺動材組成物の製造方法。
【請求項７】
熱可塑性樹脂と気相法炭素繊維を混練する際に、炭素繊維の破断率を２０％以下に抑え、加圧ニーダーで溶融混練した後、単軸押出機で、または往復動単軸スクリュー押出機でペレット化する請求項５または６に記載の摺動材組成物の製造方法。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の摺動材組成物の製造方法によって製造された摺動材組成物を、金型温度を冷却時間が５秒で良品率が９５％以上となる射出成形時の温度より２０℃〜４０℃高温度で成形することを特徴とする摺動材成形体の製造方法。
【請求項９】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の摺動材組成物の製造方法によって製造された樹脂組成物を用いた摺動合成樹脂成形体。
【請求項１０】
請求項５〜７のいずれか１項に記載の摺動材組成物の製造法によって製造された樹脂組成物を用いた無潤滑摺動材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動材組成物に関し、さらに詳しくは、合成樹脂に、特定の気相法炭素繊維を充填してなる摩擦摩耗特性（耐高荷重性、低摩擦係数、耐摩耗性、高熱伝導性）に優れ、さらに、耐熱性、力学的特性に優れた摺動材組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック製摺動部材は、電気・電子分野における機構部品および自動車分野においても用途分野が拡大される傾向にあり、有望視されている。しかしながら、プラスチック材料は、摺動部材に要求される特性である自己潤滑性を有している反面、金属材料と比較して限界ＰＶ値［摺動部材が一定の荷重Ｐ（ｋｇ／ｃｍ2）において、ある周速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）以上になったとき、融けたり、焼き付いたりする負荷の限界値（ＰとＶとの積）をいう。］や熱伝導性が低く、熱の蓄積が避けられないため、剛性等の機械的性質に劣る。したがって、軸受け等の摺動部材としてのプラスチック材料は、強度、剛性等の力学的特性のみならず、動摩擦係数が小さく、摩耗量が少なく、限界ＰＶ値が高く、しかも、相手材料を傷めないという摺動性を備えた材料であることが望ましい。
【０００３】
主として、力学的特性の向上を目的として、炭素繊維樹脂複合材が多く使用され、航空・宇宙、自動車、スポーツ、工業材料等、広い分野で使用されてきている。これらの繊維充填材として用いられている炭素繊維は、主にアクリル系繊維あるいはピッチ系繊維を焼成したものである。このような炭素繊維を使用した複合材は、力学的特性、耐熱性は優れるものの、耐摩耗性は不満足であるため、各種工業用の摺動部材として使用したときは、使用寿命が短く、実用に供しても必ずしも望ましい結果が得られていない。更に、一般に摺動部材の相手材は鋼が一般的であるが、今後、アルミニウム等の軽量化素材が使われる傾向にある。炭素繊維複合摺動部材は、軟質であるアルミニウムはもちろんのこと、硬質の鋼であっても損傷するので、この様な炭素繊維は摺動部材としては不適当である。
【０００４】
一方、気相法炭素繊維または気相法炭素繊維を熱処理によりグラファイト化させたものを合成樹脂に混合して得られる摺動材の提案がある（例えば特許文献１参照）が、これは耐摩耗性のみを改善したものであり、上記摺動材に要求される耐荷重性、耐熱性に対しては充分とはいえない。
気相法炭素繊維または気相法炭素繊維を熱処理によりグラファイト化させたものを２硫化モリブデン微粉末とともに合成樹脂中に分散させて得られる摺動部材が提案（例えば特許文献２参照）されているが、これは、合成樹脂を用いることから高温での使用や、腐食性流体の存在下または高荷重条件下での使用には適さず、しかも２硫化モリブデンを含有することで、酸素リッチ条件下ではモリブデンの酸化が起こり、摩擦係数の増大も起こり得る。
【０００５】
また、気相法炭素繊維、２硫化モリブデン、グラファイト、ＰＴＦＥなどを主材であるポリアミド樹脂またはポリイミド樹脂に混合して摺動材とし、摩擦係数を増大させず、摩耗を減少させるベアリング材が提案（例えば特許文献３参照）されているが、この場合においても、上記の場合と同様に使用条件が限定される。
更に摺動部材で、表面層に摺動性が良好なカーボンナノチューブを含有する複合材が、内層に耐熱性素材よりなる多層構造の摺動部材の提案（特許文献４参照。）がある。性能的には満足するが、高価なカーボンナノチューブを使用しており、製造方法も非常に手間が掛かり、経済性などに問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−３８３２７号公報
【特許文献２】特開平４−１１６９３号公報
【特許文献３】特開平５−５９３８７号公報
【特許文献４】特開２００３−２３９９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、上記に鑑みなされたものであり、高温高荷重に耐え、摩擦係数が小さく、摩耗しにくく、かつ熱伝導性が良好であるので、発生する熱を速やかに放出することができ、さらに、相手材が例えばアルミニウムであっても、アルミニウムを損傷させなく、性能を長期間保持することができる摺動材組成物およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するため、本発明者は鋭意検討した結果、特定の気相法炭素繊維を導入し、その導入時に繊維の破断を極力抑えることにより、従来不可能であった、複合材料の性能に達することを見出し、本発明に達した。
【０００９】
即ち、
［１］マトリックス合成樹脂と、繊維径：５０〜２００ｎｍ、アスペクト比：４０〜１０００、ラマン散乱スペクトルの１５８０ｃｍ-1及び１３６０ｃｍ-1のピーク強度比（Ｉ0＝Ｉ1360／Ｉ1580）：０．１〜１の気相法炭素繊維を混練した、ＡＳＴＭ  Ｄ  ６４８  大荷重の熱変形温度が１６０℃以上、且つであることを特徴とする摺動材組成物、
［２］気相法炭素繊維を１０質量％〜７０質量％配合した上記［１］に記載の摺動材組成物、
［３］熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上である上記［１］または［２］に記載の摺動材組成物、
［４］曲げ弾性率が４０００ＭＰａ以上である上記［１］〜［３］のいずれかに記載の摺動材組成物、
【００１０】
［５］熱可塑性樹脂と繊維径：５０〜２００ｎｍ、アスペクト比：４０〜１０００、ラマン散乱スペクトルの１５８０ｃｍ-1及び１３６０ｃｍ-1のピーク強度比（Ｉ0＝Ｉ1360／Ｉ1580）：０．１〜１、嵩比重：０．０１〜０．１の気相法炭素繊維を、炭素繊維の破断率を２０％以下に抑え、高せん断力をかけないで混練を行うことを特徴とする摺動材組成物の製造方法、
［６］熱可塑性樹脂と気相法炭素繊維を混練する際に、複合材組成物中に気相法炭素繊維を１０質量％〜７０質量％を配合した上記［５］に記載の摺動材組成物の製造方法、
［７］熱可塑性樹脂と気相法炭素繊維を混練するに際し、炭素繊維の破断率を２０％以下に抑え、加圧ニーダーで溶融混練した後、単軸押出機で、または往復動単軸スクリュー押出機でペレット化する上記［５］または［６］に記載の摺動材組成物の製造方法、
【００１１】
［８］上記［５］〜［７］のいずれかに記載の摺動材組成物の製造方法によって製造された摺動材組成物を、金型温度を冷却時間が５秒で良品率が９５％以上となる射出成形時の温度より２０℃〜４０℃高温度で成形することを特徴とする摺動材成形体の製造方法、
［９］上記［５］〜［７］のいずれかに記載の摺動材組成物の製造方法によって製造された樹脂組成物を用いた摺動合成樹脂成形体、及び
［１０］上記［５］〜［７］のいずれかに記載の摺動材組成物の製造法によって製造された樹脂組成物を用いた無潤滑摺動材、を開発することにより上記の課題を解決した。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、アスペクト比の高い（アスペクト比４０以上）気相法炭素繊維を合成樹脂に配合して、溶融混練する場合、アスペクト比の低下を極力抑え、高充填することにより、高温高荷重に耐え、摩擦係数が小さく、摩耗しにくく、かつ熱伝導性が良好であるので、発生する熱を速やかに放出することができ、さらに、相手材がアルミニウムであっても、アルミニウムを損傷させることなく、性能を長期間保持することができる摺動材組成物を達成したものであり、その産業上の利用価値は極めて大きい。
【００１３】
本発明にかかる摺動材組成物は、樹脂本来が有する流動性を損なうことなく、この組成物から得られた摺動部材は、力学的特性、耐熱性、熱伝導性に優れ、摺動性に関しては、摩擦係数および摩耗量ともに小さく、限界ＰＶ値は非常に大きい。そのため、自動車、電気・電子分野等の摺動部材として広範な用途に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明で用いる気相法炭素繊維は、例えば不活性ガス、かつ高温雰囲気下に、触媒となる鉄と共にガス化された有機化合物を吹き込むことにより製造することができる（例えば特開平７−１５０４１９号公報等を参照）。
気相法炭素繊維は、生成したままでも、例えば生成したものを８００〜１５００℃で熱処理したものでも、例えば生成したものを２０００〜３０００℃で黒鉛化処理したもののいずれもが使用可能である。
【００１５】
繊維の断面は完全な円に限らず、楕円や多角化のものを含む。さらに繊維表面には熱分解炭素が析出してできた炭素質物質の存在したものであってもよい。気相法炭素繊維の製造後、２０００℃以上の温度で熱処理を行うことでさらに結晶化度を上げ、導電性を増すことができる。
【００１６】
本発明で使用する気相法炭素繊維は、以下の物性値を有するものが好ましい。
（イ）  繊維径：５０〜２００ｎｍ、好ましくは８０〜１８０ｎｍ。
（ロ）  アスペクト比：４０〜１０００、好ましくは４５〜８００。
（ハ）  ＢＥＴ比表面積：５〜１００ｍ2／ｇ、好ましくは１０〜５０ｍ2／ｇ。
（ニ）  ラマン散乱スペクトルの１５８０ｃｍ-1及び１３６０ｃｍ-1のピーク強度比（Ｉ0＝Ｉ1360／Ｉ1580）：０．１〜２、好ましくは０．１〜１．５。
【００１７】
上記の物性値は、本願発明と重要な関係にある。即ち
（イ）（ハ）、繊維径と比表面積は反比例の関係にあるが同様な効果がある。繊維径が５０ｎｍより小さく、または比表面積が１００ｍ2／ｇ以上の場合は、炭素フィラーの凝集エネルギーが大きく、マトリックス樹脂中に炭素フィラーを均一分散を達成することが難しいが、上記の範囲では均一分散を達成できる。一方繊維径２００ｎｍ以上、比表面積５ｍ2／ｇ以下では、アルミ材に対する摺動特性が悪化する。
（ロ）アスペクト比が４０以下であると、耐熱性（熱変形温度）が向上せず、摩擦の発熱により成形品表面が融解してしまい、限界ＰＶ値を上げることができない。
（ニ）ラマンスペクトル比は、２以上になると、固体潤滑性を示すグラファイト構造が少なくなり、摺動特性が悪化する。
なる影響がある。
【００１８】
本発明に使用する合成樹脂としては、所望の耐熱性、熱伝導性、力学的特性と満足するのであれば使用可能である。具体的には、エンジニアリングプラスチックス、スーパーエンジニアリングプラスチックス、熱硬化性樹脂等である。
【００１９】
かかる熱可塑性樹脂としては、上記の条件を満足し、且つ成形分野で使用される樹脂であれば特に制限はなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、液晶ポリエステル（ＬＣＰ）等のポリエステルや、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィンや、シンジオタクティックポリスチレン樹脂の他、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリスルフォン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルフォン、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素系樹脂、更にこれらの共重合体、変性体、および２種類以上ブレンドした樹脂であってもよい。
また、更に耐衝撃性向上のために、上記熱可塑性樹脂にその他のエラストマーもしくはゴム成分を添加した樹脂であってもよい。
【００２０】
また、かかる熱硬化性樹脂としては、成形分野で使用される樹脂であれば特に制限はなく、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール（レゾール型）樹脂、ユリア・メラミン樹脂、ポリイミド樹脂等や、これらの共重合体、変性体、および、２種類以上ブレンドした樹脂などを使用することができる。また、更に耐衝撃性向上のために、上記熱硬化性樹脂にエラストマーもしくはゴム成分を添加した樹脂であってもよい。
気相法炭素繊維の含有量は、摺動材組成物に対して気相法炭素繊維含有量が１０〜７０質量％、好ましくは、１２〜６０質量％、より好ましくは１５〜５０質量％（図１参照）である。
【００２１】
本発明に係る摺動材組成物には、本発明の目的、効果を損なわない範囲で、他の各種樹脂添加剤を配合することができる。配合できる樹脂添加剤としては、例えば、着色剤、可塑剤、滑剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、充填剤、発泡剤、難燃剤、防錆剤などが挙げられる。これらの各種樹脂添加剤は、本発明に係る導電性プラスチックを調整する際の最終工程で配合するのが好ましい。
【００２２】
摺動材組成物を構成する各成分を混合・混練する方法としては、本発明の重要な位置を占め、特に気相法炭素繊維の破断を極力抑え、破断率を２０％以下、好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下に抑える。破断の程度は混合、混練の前・後での炭素繊維のアスペクト比（例えばＳＥＭ観察で求める。）を比較することで評価できる。さらに嵩比重が０．０１〜０．１と非常に低いものを樹脂に高充填することを、鋭意検討した結果以下のような手法が良好であることを見出した。
【００２３】
一般に熱可塑性樹脂に無機フィラーを溶融混練する場合、分散混合と呼ばれている、凝集した無機フィラーに高せん断を加え、無機フィラーを破壊し、微細化して、溶融樹脂中へ無機フィラーを均一に分散させている。このような高せん断力を発生させる混練機としては、石臼機構を利用したものや、同方向２軸押出機でスクリューエレメント中に高せん断のかかるニーディングディスクを導入したものが数多く使用されている。しかし、このような混練機を使用すると、混練工程中において気相法炭素繊維を破断してしまう。また、せん断力の弱い単軸押出機の場合は、繊維の破断は抑えられるが、繊維の分散が均一にならない。したがって、繊維の破断を抑えながら、均一な分散をはかるために、加圧ニーダーのような、高せん断が掛からなくて、時間をかけて分散が達成できる（滞留時間が長い）混練機を使用することが好ましい。
【００２４】
さらに、無機フィラーを樹脂中に高充填するためには、溶融樹脂と無機フィラーの濡れが非常に大切であり、溶融混練中に無機フィラーの表面を更新し、樹脂と無機フィラーの界面に相当する面積を増すことが不可欠である。そのための混練機としては、通常の単軸押出機や同方向２軸押出機では滞留時間が短く高充填が難しい。さらに、本発明で使用する気相法炭素繊維では、嵩比重が０．０１〜０．１程度と、非常に小さく、ふわふわなものであり、空気を巻き込みやすく、通常の単軸押出機や同方向２軸押出機では脱気が難しく、高充填は不可能である。高充填でき、繊維の破断を極力抑える混練機として、バッチ式の加圧ニーダーが有効であり、本発明では使用した。バッチ式の加圧ニーダーで混練したものを、固化するまえに、単軸押出機に投入して、ペレット化を行うことができる。
【００２５】
また、バッチ式加圧ニーダーと単軸押出機を連続して使用せずに、繊維に高せん断力をかけずに、繊維表面を更新でき、分散性良好で、押出機内での内圧がなく、空気を多く含んだ気相法炭素繊維等を脱気でき、高充填可能な押出機を使用することが好ましいこの様な特殊単軸押出機として、往復動単軸スクリュー押出機（コペリオン・ブス社製コニーダー）が使用できる。即ち、所定量の各成分をタンブラーミキサーなどの混合機で混合し、この混合物を往復動単軸スクリュー押出機に投入し、ペレット化を行う方法が使用できる。
【００２６】
本発明に係る摺動材組成物は、力学的特性、耐熱性、熱伝導性に優れ、摺動性に関しては、摩擦係数および摩耗量ともに小さく、限界ＰＶ値は非常に大きい。
即ち、摺動部材が一定の荷重Ｐ（ｋｇ／ｃｍ2）においてある周速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）以上になったとき、溶けたり焼き付いたりする負荷の限界値ＰとＶとの積を意味し、本発明の摺動材組成物はこの値が極めて高い摺動部材を得ることができる。
【００２７】
なお、合成樹脂材料は一般に、金属材料に比して耐熱性、剛性等の機械的性質が低く、又熱伝導製が低いという問題があるが、本発明の摺動材組成物は、特定の気相法炭素繊維を繊維の破断を少なくして配合することにより、
（１）熱変形温度が熱可塑性樹脂を使用した場合であっても１６０℃以上、好ましくは１８０℃以上、より好ましくは２００℃以上有することができる。
（２）気相法炭素繊維を配合することにより合成樹脂であるにもかかわらず動摩擦係数が０．６以下、好ましくは０．５以下を容易に確保できる。このため比摩耗量も小さく維持できる。
【００２８】
（３）熱伝導率も、気相法炭素繊維を繊維の破断を少なくすることにより１Ｗ／ｍＫ以上、好ましくは１．８Ｗ／ｍＫ以上、より好ましくは２Ｗ／ｍＫ以上を容易に達成できる。このことは、高速の摺動条件においても熱の分散を良くし、摺動部の高温化を防止できるために重要な条件の一つである。
（４）曲げ弾性率も、４０００Ｍｐａ以上、好ましくは５０００Ｍｐａ以上、より好ましくは５５００Ｍｐａ以上を確保できる。このことは合成樹脂摺動材として比較的重荷重の摺動材として使用することが可能となるものである。
【００２９】
（５）本発明の摺動材組成物の大きな特徴は、特定の気相法炭素繊維を大量に配合しているにも拘わらず、流動性を高く維持できる点にある。このことは本組成物から摺動部材を成形する際に、生産性、製品の成形精度を高く維持できる点において極めて重要な性質であり、摺動材組成物として極めて優れた材料となるものである。
（６）本発明の摺動材組成物は、原則として合成樹脂と気相法炭素繊維からなるものであるため、摺動部材に望まれている自己潤滑性を有しているため、潤滑油などを必要とせずに無給油で使用できるだけでなく、それ自体の剛性が小さいため相手材がアルミニウムなどの軟質材であってもそれを傷つけることが防止できる利点を有している。
【００３０】
そのため、自動車、電気・電子分野等の摺動部材として広範な用途に使用できる。これら製品を製造する際には、従来から知られているプラスチックの成形法によることが出来る。成形法としては、例えば、射出成形法、中空成形法、押出成形法、シート成形法、熱成形法、回転成形法、積層成形法、トランスファー成形法などが挙げられる。
【実施例】
【００３１】
以下に本発明を実施例によって、詳しく説明するが、本発明はこれらの範囲に限定されるものではない。
（実施例１〜９、比較例１〜８）
実施例および比較例の配合を表１、表２に示す。これらの配合条件に従って、樹脂および導電性フィラーをアスペクト比を低下させない方法で溶融混練し、その混練物を射出成形して各種試験片（ＨＤＴ用、曲げ試験用、熱伝導測定用）を作成した。使用した樹脂、導電性フィラー、混練条件、成形条件、評価方法の詳細については以下に示した。各実施例および比較例の各種試験結果を表３、表４に示す。
【００３２】
混練方法
［使用装置］
トーシン（株）製加圧ニーダー（混合容量１０リットル）で溶融混練した後、田辺プラスチックス（株）製３０ｍｍφ単軸押出機を使用してペレット化を行った。
【００３３】
成形方法
（イ）熱可塑性樹脂
住友重機（株）製サイキャップ型締力７５トン射出成形機を使用して、各種試験片を成形した。
（ロ）  熱硬化性樹脂
名機製作所（株）製  Ｍ−７０Ｃ−ＴＳを使用して、各種試験片を作成した。
【００３４】
気相法炭素繊維
（イ）  ＶＧＣＦ（登録商標）：昭和電工製気相法炭素繊維（繊維径０．１〜０．２μｍ、繊維長１０μｍ）を使用した。嵩比重０．０４、比表面積１３ｍ2／ｇ、アスペクト比７０  
（ロ）  ＶＧＮＦ（登録商標）：昭和電工製気相法炭素繊維（繊維径０．０８〜０．１２μｍ、繊維長５０μｍ）を使用した。嵩比重０．０２、比表面積２０ｍ2／ｇ、アスペクト比５００
（ハ）  気相法炭素繊維−Ｈ：昭和電工製気相法炭素繊維（繊維径０．１〜０．２μｍ、繊維長１０μｍ）を使用した。嵩比重０．０８、比表面積１３ｍ2／ｇ、アスペクト比７０
（ニ）  気相法炭素繊維粉砕品：上記気相法炭素繊維を粉砕機で粉砕し、アスペクト比を３５にしたものを使用した。嵩比重０．１２、比表面積１４ｍ2ｇ、アスペクト比３５
【００３５】
炭素繊維（ＣＦ）
東邦テナックス（株）製の導電性用ベスファイトＨＴＡ−Ｃ６−ＳＲを使用した。繊維径７μｍ、繊維長６ｍｍ比表面積２ｍ2／ｇ、嵩比重０．８
カーボンナノチューブ：ＣＮＴ（中空炭素フィブリル）
ハイペリオンキャタリシス（株）製ＰＡ６６マスターバッチ（ＲＭＢ４６２０−００）：ＣＮＴ２０質量％含有）を使用した。比表面積２５０ｍ2／ｇ、繊維径１０ｎｍ  繊維長５μｍ
【００３６】
使用したプラスチック
（イ）  熱可塑性樹脂
ポリアミド６６（ＰＡ６６）：東レ（株）製  アミラン  ＣＭ３００１  
ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）：東ソー（株）製サスティールＢ３８５
（ロ）  熱硬化性樹脂
アリルエステル樹脂：昭和電工製、ＡＡ１０１，粘度６３００００ｃｐｓ（３０℃）有機過酸化物として、ジクミルパーオキサイド［日本油脂製パークミルＤ］を使用した。
【００３７】
評価物性
（イ）  摺動特性：東洋精機（株）製スラスト摩耗試験機を使用して相手材アルミニウムを使用して、動摩擦係数、摩耗量を評価した。試験サンプルは、１００×１００×２ｍｍ厚の平板を切削加工して使用した。アルミニウム材の摩耗量は、測定２時間後の摩耗量を測定した。
（ロ）  熱変形温度ＨＤＴ（大荷重）：ＡＳＴＭ  Ｄ−６４８に準拠した。
（ハ）  曲げ弾性率は、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９０に準拠した。
【００３８】
（ニ）  熱伝導率：京都電子工業（株）製迅速熱伝導率計を使用し、熱線法で測定した。試験サンプルは１００×１００×２ｍｍ厚の平板を５枚重ねて使用した。
（ホ）  成形品に含まれる炭素繊維のアスペクト比：不活性ガス（アルゴン）炉で６００℃で熱処理し、残った繊維状物を電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察し、測定した。
（ヘ）  限界ＰＶ値：摩耗速度３０ｃｍ／ｓｅｃを一定とし、荷重を変化させて２時間運転後、摩擦面を観察し、判定した。
（ト）  組成物の流動性：ＭＩ（メルトインデックス）測定を行った。ＰＰＳ樹脂の場合は、３２０℃、ＰＡ６６樹脂の場合は、２８０℃、アリルエステル樹脂の場合は、６０℃で２．１６ｋｇ荷重での１０分間での組成物の流出量を測定した。
（チ）炭素繊維の破断率（％）：  混合・混練する前の炭素繊維のアスペクト比と組成物成形品の炭素繊維のアスペクト比の比率。
炭素繊維の破断率（％）＝｛１−（組成物成形品の炭素繊維のアスペクト比／
混合・混練する前の炭素繊維のアスペクト比）｝×１００
【００３９】
【表１】
2005325346.tif 000003
【００４０】
【表２】
2005325346.tif 000004
【００４１】
【表３】
2005325346.tif 000005
【００４２】
【表４】
2005325346.tif 000006
【産業上の利用可能性】
【００４３】
主として、力学的特性の向上を目的として、炭素繊維樹脂複合材が多く使用され、航空・宇宙、自動車、スポーツ、工業材料等、広い分野で使用されてきている。これらの繊維充填材として用いられている炭素繊維は、主にアクリル系繊維あるいはピッチ系繊維を焼成したものである。このような炭素繊維を使用した複合材は、力学的特性、耐熱性は優れるものの、流動性が低く、耐摩耗性は不満足であるため、各種工業用の摺動部材として使用したときは、生産性、精密性に欠け、使用寿命が短く、実用に供しても必ずしも望ましい結果が得られていない。更に、一般に摺動部材の相手材は鋼が一般的であるが、今後、アルミニウム等の軟質の軽量化素材が使われる傾向にあるが、本発明の摺動材組成物からの摺動部材はこれを傷つけることがないので安全に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】動摩擦計数と気相法炭素繊維配合量の依存性。
【図１】
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