JP2000170770A

JP2000170770A - すべり軸受装置

Info

Publication number: JP2000170770A
Application number: JP10343455A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Oki; 芳郎沖; Kazutoyo Murakami; 和豊村上
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1998-12-02
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 2000-06-20
Anticipated expiration: 2018-12-02
Also published as: JP4046875B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高荷重下、例えば 30MPaの荷重下で約 0.03
の摩擦係数を有する。【解決手段】すべり材と、このすべり材と摺動する相
手材とを備えてなるすべり軸受装置であって、上記すべ
り材は、四フッ化エチレン系樹脂を主成分とする樹脂に
繊維状配合剤および粉末状配合剤の少なくとも一つの配
合剤を配合してなる樹脂組成物を成形してなり、上記相
手材は、ポリイミド系樹脂および熱硬化性樹脂から選ば
れた少なくとも一つの樹脂をマトリクスとする樹脂内に
低分子量の潤滑成分を配合した潤滑性被膜が表面に形成
されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は四フッ化エチレン系
樹脂樹脂組成物を成形してなるすべり材と、潤滑性被膜
が表面に形成されてなる相手材との組み合わせによるす
べり軸受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】四フッ化エチレン樹脂は耐熱性、耐薬品
性、低摩擦性に優れた自己潤滑性材料として知られてい
る。一方、耐摩耗特性、耐圧縮特性に劣ることから、ガ
ラス繊維、炭素繊維、各種ウィスカなどの短繊維類、各
種充填剤、補強剤、固体潤滑剤などを配合した四フッ化
エチレン樹脂組成物が実用化されている（特公平03-238
5 等）。また、すべり軸受装置を構成する相手材として
アルミニウム合金あるいはステンレス等の軟質材あるい
は樹脂材が用いられる場合、四フッ化エチレン樹脂組成
物を成形してなるすべり材は、相手材を攻撃し、異常摩
耗を発生させる場合がある。これは主にガラス繊維、炭
素繊維等の繊維状充填剤の先端が軟質材を攻撃し、さら
にその摩耗粉が研磨粉の働きをして悪化させると考えら
れている。対策として、繊維状充填剤を摺動方向に対し
て水平に並ぶように成形時に配向させる方法や、特に炭
素繊維においては出発原料の異なるピッチ系、パン系の
差、引張り弾性率の差および範囲限定、アスペクト比の
限定（特開平02-219895 ）、あるいは熱処理温度の限定
等検討されたがいずれも十分でなかった。比較的相手材
への攻撃性が少ない有機繊維物であるアラミド繊維も、
高荷重が負荷される条件では相手材を攻撃する傾向があ
り、また、耐圧縮特性への寄与効果がほとんどない。こ
のため、製品の最低必要なレベルの耐圧縮特性を得よう
とすれば別の充填剤の添加が必要となり、結局はその添
加した充填剤が相手材を攻撃するという問題があった。
次に、りん片状の充填剤としてマイカ、タルク、黒鉛等
も試されたが、相手材を攻撃することに改善はなく、球
状充填剤として全芳香族ポリエステル樹脂やポリイミド
樹脂硬化粉砕粉では相手材を攻撃することはなかったが
耐摩耗性に対する補強性が十分に望めなかった（特開平
04-258653 ）。上述したように、四フッ化エチレン樹脂
組成物を成形してなるすべり材と従来の相手材との組み
合わせによるすべり軸受装置は、高荷重の条件下では相
互に相手材への攻撃性が少なく、かつ摺動特性に優れた
ものが得られていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般的に、乾燥摩擦条
件での高分子材料をマトリクス材とするすべり材の摩擦
係数は荷重に対する依存性が大きく、また、相手材種お
よび相手材の表面あらさにも強く影響される。例えば、
四フッ化エチレン樹脂組成物を成形してなるすべり材の
場合、 15MPaの荷重で約 0.1、 30MPaの荷重で約 0.06
が摩擦係数の最小値とされている。しかし、近年では装
置の小型軽量化が求められ、それとともに用いられるす
べり軸受装置もより低い摩擦係数が求められている。例
えば、コンプレッサなどでは媒体の高圧化および駆動力
の低減を目標とし、四フッ化エチレン樹脂組成物を成形
してなるすべり材であっても、その摩擦係数を従来の約
1/2にするとともに、相手材への非攻撃性にも優れた四
フッ化エチレン樹脂組成物を成形してなるすべり材を用
いたすべり軸受装置が求められているが、高荷重の条件
に使用できるすべり軸受装置はいまだ得られていないと
いう問題がある。

【０００４】本発明は、このような問題に対処するため
になされたもので、高荷重下、例えば 30MPaの荷重下で
約 0.03 の摩擦係数を有するすべり材と相手材からなる
すべり軸受装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、すべり材と、
このすべり材と摺動する相手材とを備えてなるすべり軸
受装置であって、上記すべり材は、四フッ化エチレン系
樹脂を主成分とする樹脂に繊維状配合剤および粉末状配
合剤の少なくとも一つの配合剤を配合してなる樹脂組成
物を成形してなり、上記相手材は、ポリイミド系樹脂お
よび熱硬化性樹脂から選ばれた少なくとも一つの樹脂を
マトリクスとする樹脂内に低分子量の潤滑成分を配合し
た潤滑性被膜が表面に形成されてなることを特徴とす
る。ここで、すべり軸受装置とは、回転軸、直線または
曲線上を往復する部分のすべり運動を拘束し、かつその
負荷を受けて支持する機械要素を含む装置をいう。

【０００６】上記四フッ化エチレン系樹脂は、四フッ化
エチレン単位と、四フッ化エチレンのフッ素が他の有機
基で置換された置換四フッ化エチレン単位とから構成さ
れる変性四フッ化エチレン樹脂であることを特徴とす
る。

【０００７】配合される粉末状配合剤が球状であること
を特徴とする。また、上記熱硬化性樹脂がフラン樹脂で
あることを特徴とする。

【０００８】上記すべり軸受装置において、四フッ化エ
チレン系樹脂を主成分とする樹脂に配合される配合剤が
炭素質またはグラファイト質であることを特徴とする。

【０００９】また、上記低分子量の潤滑成分が含フッ素
重合体およびポリシロキサンから選ばれた少なくとも一
つの潤滑成分であることを特徴とする。

【００１０】本発明のすべり軸受装置は、すべり材が四
フッ化エチレン系樹脂を主成分とする樹脂組成物を成形
してなり、相手材がポリイミド系樹脂および熱硬化性樹
脂から選ばれた少なくとも一つの樹脂をマトリクスとす
る樹脂内に低分子量の潤滑成分を配合した潤滑性被膜が
表面に形成されることにより、 30MPa程度の高荷重下で
も約 0.03 の摩擦係数を得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】四フッ化エチレン系樹脂を主成分
とする樹脂の中で、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）
は四フッ化エチレン（テトラフルオロエチレン）の単独
重合体であって、アルゴフロン（Ａｕｓｉｍｏｎｔ社
製）、テフロン（ＤｕＰｏｎｔ社製）、フルオン（Ｉ
ＣＩ社製）、ポリフロン（ダイキン工業社製）等の商標
名で市販されているフッ素樹脂であり、 310〜 390℃で
軟化して圧縮成形および押出成形は可能であるが射出成
形は不可能な樹脂である。さらに本発明においてＰＴＦ
Ｅは、粉状のものが均質に混合し易く好ましい。

【００１２】本発明においては、すべり軸受面の許容面
圧を考慮し、変性四フッ化エチレン系樹脂（変性ＰＴＦ
Ｅ）が好ましい。本発明に好適な変性ＰＴＦＥは、四フ
ッ化エチレン単位と、四フッ化エチレンのフッ素が他の
有機基（−Ｘ）で置換された置換四フッ化エチレン単位
とから構成される変性ＰＴＦＥである。その一般式を化
１に示す。有機基（−Ｘ）は特に限定するものではない
が、パ−フルオロアルキルエーテル基あるいはフルオロ
アルキル基などが好ましい。化１に示す変性ＰＴＦＥを
用いた場合、耐クリープ特性が向上し、すべり面におけ
る許容面圧が 30MPa程度まで許容される。それに伴い、
すべり面を小さくでき、すべり軸受装置を含む装置の小
型化が可能となる。

【化１】

【００１３】ＰＴＦＥ、変性ＰＴＦＥの重合方法は一般
的なモールディングパウダーを重合する懸濁重合法、フ
ァインパウダーを重合する乳化重合法のいずれも採用で
きるが、分子量は約 50 万から 1,000万が好ましく、さ
らに限定すれば 100万から 700万が好ましい。上市され
ている変性ＰＴＦＥを具体的に例示すると、テフロン
ＴＧ７０Ｊ（三井・デュポンフロロケミカル社製）、ポ
リフロンＭ１１１、Ｍ１１２（いずれもダイキン工業社
製）、ホスタフロンＴＦＭ１６００、ＴＦＭ１７００
（いずれもＨｏｅｃｈｓｔ社製）等を挙げることができ
る。

【００１４】ＰＴＦＥ、変性ＰＴＦＥに配合することの
できる配合剤は繊維状配合剤または粉末状配合剤単独あ
るいは混合物を用いることができる。以下に代表的な配
合剤の例を述べる。繊維状配合剤はガラス繊維あるいは
炭素繊維が挙げられる。炭素繊維はピッチ系あるいはパ
ン系炭素繊維のいずれでもよい。炭素繊維の繊維長は
0.05mm以上、0.1mm以下のミルド繊維であることが好ま
しい。また、糸種は特に限定しないが、 2,000℃焼成あ
るいはそれ以上の温度での処理品（黒鉛化品）より 1,0
00℃焼成品（炭化品）の方が好ましい。また、低弾性を
狙った低温焼成品あるいは高弾性を狙った高温焼成品い
ずれも使用することができる。繊維径はφ 20 μm 以
下、好ましくは、φ 5μm 〜φ 15 μm であり、アスペ
クト比は 5〜 80 、好ましくは 20 〜 50 である。上市
されている炭素繊維を具体的に例示すると、ピッチ系炭
素繊維としてクレカミルドＭ１０１Ｓ、Ｍ２０１Ｓ
（いずれも呉羽化学社製）、ドナカーボンＳ２４１、Ｓ
２４４（いずれも大阪ガスケミカル社製）、パン系炭素
繊維としてベスファイトＨＴＡ−ＣＭＦ０１６０−０
Ｈ、ＨＴＡ−ＣＭＦ００７０−０Ｈ（いずれも東邦レー
ヨン社製）等を挙げることができる。

【００１５】繊維状配合剤の他の例として、短繊維の各
種ウィスカを挙げることができる。ウィスカは、硫酸カ
ルシウムウィスカ、チタン酸カリウムウィスカ、酸化亜
鉛ウィスカ、硫酸マグネシウムウィスカ等が挙げられ
る。上述の炭素繊維とウィスカとを併用すれば、炭素繊
維は基材を大きく補強するのに対して、これらのウィス
カはミクロ補強の役割を果たすので、すべり材の耐クリ
ープ性、耐摩耗性が著しく向上する。また、ウィスカは
炭素繊維に比べて短繊維であるため摩擦面での存在割合
が大きく、ほとんどの摩擦せん断を受け持つために、潤
滑性被膜が形成された相手材を損傷しない。しかし、ウ
ィスカの繊維長が短かすぎると十分な耐クリープ性、耐
摩耗性は得られず、繊維長は炭素繊維よりもわずかに短
い 50 μm 前後であることが好ましい。これに該当する
ウィスカとしては、硫酸カルシウムウィスカの無水塩
型、半水塩型が挙げられ、好ましくは無水塩型である。
上市されているウィスカを具体的には例示すると、硫酸
カルシウムウィスカとしてフランクリンファイバーＡ−
３０（無水塩型）、フランクリンファイバーＨ−３０
（半水塩型）（繊維長 50〜 60μm 、大日精化工業社
製）、チタン酸カリウムウィスカとしてティスモＮ（繊
維長 10〜 20μm 、大塚化学社製）、タイブレック（繊
維長 20μm 、川鉄鉱業社製）、酸化亜鉛ウィスカとし
てパナテトラ（繊維長 2〜 50μm 、松下電器産業社
製）、硫酸マグネシウムウィスカとしてモスハイジ（繊
維長 10〜 30μm 、宇部興産社製）等を挙げることがで
きる。

【００１６】粉末状配合剤は、有機化合物系粉末配合剤
と無機化合物系粉末配合剤とを挙げることができる。有
機化合物系粉末配合剤は、ＰＴＦＥの成形温度 380℃に
耐えうる粉末であることが好ましい。例えば、熱可塑性
ポリイミド樹脂（三井化学社製）、熱硬化性ポリイミド
樹脂（Ｆｕｒｏｎ社製，宇部興産社製）、ポリエーテル
エーテルケトン樹脂（ＶｉｃｔｒｅｘＭＣ社製）、全
芳香族ポリエステル樹脂（住友化学工業社製）、アラミ
ド粉末、ポリアミドイミド樹脂（三菱化成社製）等を挙
げることができる。また、成形性などを考慮すれば、熱
硬化性樹脂を硬化後、 500℃以上の高温で熱処理、粉砕
した有機化合物系粉末が好ましい。さらに 1,000℃以上
で炭化処理したもの、 2,000℃以上で黒鉛化処理したも
のが好ましい。熱硬化性樹脂の例は、エポキシ樹脂、ポ
リイミド樹脂、フェノール樹脂などがある。粉砕後の平
均粒径は 50μm 以下、好ましくは 25μm 以下であり、
形状は球状が好ましい。特にフェノール樹脂をパラフォ
ルム溶液中で硬化後、 500℃以上の高温で熱処理、粉砕
された球状の粉末が好ましい。市販されている球状の黒
鉛化処理された粉末を例示すると、メソカーボンビーズ
（大阪ガスケミカル社製）、ベルパール（鐘紡社製）、
ユニベックス（ユニチカ社製）、マイクロカーボンビー
ズ（日本カーボン社製）等を挙げることができる。

【００１７】無機化合物系粉末は、二硫化モリブデン、
酸化亜鉛、酸化チタン、黒鉛、金属酸化粉末、ガラスビ
ーズ、シリカ粉末等を挙げることができる。すべり軸受
装置を考慮した場合、相手材への攻撃性および多方向へ
の安定したすべり性より、配合剤は繊維状よりも粉末状
が好ましい。また、その形状は球状であることが相手材
への非攻撃性および低摩擦特性に優れ好ましい。具体的
には黒鉛化処理された球状粉末が好ましい。

【００１８】配合剤の配合量は変性ＰＴＦＥまたはＰＴ
ＦＥ 100体積部に対して 5〜 40 体積部であることが好
ましい。配合剤が 40 体積部を越えると成形性に問題が
生じたり、相手材の潤滑性被膜を損傷する場合がある。
ただし、 5体積部未満であれば補強効果に乏しく、十分
な耐クリープ性、耐摩耗性が得られない。

【００１９】以上述べたこの発明に用いる諸原料を混合
・混練する手段は特に限定するものではなく粉末原料の
みをヘンシェルミキサー、ボールミキサー、リボンブレ
ンダー、レディゲミキサー、ウルトラヘンシェルミキサ
ー等にて乾式混合すればよい。さらに、湿式法などによ
り成形方法に合致する所定の粒径の粒状に造粒すること
が好ましい。成形について述べれば、一般的に知られた
方法を採用することができる。例示すれば、フリーベー
キング、ホットモールディング、アイソスタチックモー
ルディング、連続ラム押し出し成形、ペースト押し出
し、ダイレクトモールド等を挙げることができる。すべ
り材としてシート状で用いる場合、その一般的なシート
を得る工程としては、フリーベーキングの後、スカイブ
により所定のシート厚みとする。ハウジング等の保持部
材にすべり材を接合するには、すべり材の片面をエッチ
ングし、接着可能状態とする。その後、エポキシ系、フ
ェノール系あるいはポリイミド系接着剤により保持部材
と接合させる。

【００２０】次に上記すべり材と摺動する相手材の表面
に形成される潤滑性被膜について説明する。潤滑性被膜
はポリイミド系樹脂および熱硬化性樹脂から選ばれた少
なくとも一つの樹脂をマトリクスとする樹脂内に低分子
量の潤滑成分を含有するコーティング剤を塗布および焼
成することにより得られる。マトリクス樹脂は、耐候性
などを考慮し、ポリアミドイミド樹脂、熱可塑性および
熱硬化性ポリイミド樹脂等のポリイミド系樹脂、あるい
は熱硬化性樹脂のエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェ
ノール樹脂、フラン樹脂などを溶剤に分散させたものが
好ましい。特にフラン樹脂は、耐候性が特に優れており
好ましい。溶剤類を例示すれば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホル
ムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル
−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、メチルエチルケトン、メ
チルグリコールアセテート、２−ニトロプロパン、エチ
レングリコールアセテート、トルエン、クレシル酸など
が挙げられ、これらの混合物であってもよい。また、マ
トリクス樹脂に混合させることのできる低分子量の潤滑
成分とは平均分子量 50,000以下、好ましくは 10,000以
下の含フッ素重合体およびポリシロキサンが好ましい。

【００２１】含フッ素重合体は、ポリフルオロアルキル
重合体またはフルオロポリエーテル重合体などの含フッ
素重合体が好ましい。ここで、ポリフルオロアルキル重
合体とは、例えば、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇−、Ｈ（ＣＦ₂）₆
−、ＣＦ₂Ｃl （ＣＦ₂）ＣＦ₁₁−、（ＣＦ₃）₂ＣＦ（Ｃ
Ｆ₂）₇−、ＣＦ₂Ｃl （ＣＦ₃）ＣＦ（ＣＦ₂）₇−などの
ポリフルオロアルキル基を有する重合体であり、フルオ
ロポリエーテル重合体は、一般式、−Ｃ_XＦ_2X−Ｏ−（X
は 1〜4 の整数）で示される単位を主要構造単位と
し、数平均分子量が 1,000 〜50,000の重合体である。
このような含フッ素重合体で、金属等の平滑部材に対し
て親和性の高い官能基、例えばグリシジル基、エポキシ
基、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト
基、イソシアネート基、スルフォン基、エステル基等を
含有しているものがあるが、これらの官能基を有する含
フッ素重合体はすべり特性や耐候性が満足しないおそれ
があるため、官能基を有さない含フッ素重合体が好まし
い。

【００２２】官能基を含まないポリオルガノシロキサ
ン、例えば線状オルガノポリシロキサンブロックを主体
とするポリシロキサンの一般式を化２に示す。また、そ
の一例を化３に示す。

【化２】（Ｒ´は同種もしくは異種の一価の有機基または水素を
表す）

【化３】（ｍは 5〜10,000、ｎは 2〜100 の整数を表す）

【００２３】ポリシロキサンの他の形態は、アルコキシ
シランもしくはカーボンファンクショナルシランを主体
に構成されたオルガノシランである。これらのオルガノ
シランを組み合わせても、またこれらのオルガノシラン
にコロイド状シリカもしくはアクリルポリマーなどを配
合したものであってもよい。好ましいオルガノシランと
しては、例えば化４に例示することができる。

【化４】なお、これらのオルガノシランの重合体の膜を被覆する
ときには、平滑部材表面に予めプライマーを塗布してお
くことが必要である。

【００２４】上記の含フッ素重合体あるいはポリシロキ
サンの保持材として、有機化合物としてはシリコーン樹
脂粉末、無機化合物としては一般的なカーボン粉末ある
いは黒鉛粉末を配合してもよい。ただし、これらの配合
剤の粒径は 1〜10μm が好ましい。また、含フッ素重合
体あるいはポリシロキサンの配合量は、マトリクス樹脂
100体積部に対して 5〜 40 体積部であることが好まし
い。配合量が 40 体積部を越えると被膜の密着強度が低
下したり、耐摩耗特性が低下する場合がある。また、 5
体積部未満であると低摩擦係数が得られなくなる。被膜
の膜厚は 5μm 以上、30μm 以下が好ましい。なぜなら
ば、 5μm 未満であれば、耐久性に劣り、30μm を越え
ると塗布作業性が困難となり、安定した被膜が得られに
くい。また、被膜の表面あらさは算術平均あらさＲａに
て 0.5〜2.5 μm が好ましく、すべり材が平坦な板の場
合、全体の形状は凹形状より、むしろ、中央部への緩や
かな凸形状（0.1〜1.0mm）が好ましい。

【００２５】以上述べた本発明に用いる諸原料を混合・
混練する手段は特に限定するものではなくマトリクス樹
脂、およびその他配合剤をボールタンブラミキサーなど
に一括配合し、所定時間混練すればよい。また、被膜の
形成方法は、一般的なスプレーコーティング後、焼成す
ればよい。

【００２６】本発明のすべり軸受装置は、低摩擦係数の
すべり材を使用するので、荷重、速度などに依存するこ
となく使用することができる。特に高荷重での効果が大
きいと考える。また、潤滑条件は乾燥摩擦であっても、
油などによる境界潤滑の条件でも接触部の低摩擦効果を
得ることができる。本発明のすべり軸受装置は、例え
ば、具体的に次のような軸受装置に利用することができ
る。コンプレッサにおいて媒体（冷媒、水、エア、特殊
ガスなど）の漏れを防止するすべり軸受、自動車・二輪
車等のオイルシール周辺のすべり軸受、ガソリン供給系
オイルシール周辺のすべり軸受、吸排気系シール周辺の
すべり軸受、トランスミッション周辺の軸受、ステアリ
ング周辺の軸受、工作機器のスライド部のすべり軸受ま
たは回転部のすべり軸受、コンパクトディスクあるいは
ＤＶＤなどの光ピックアップのすべり軸受、テープ類の
ガイドローラとなるすべり軸受、電子式複写機のトナー
周辺のすべり軸受、電子式複写機の通紙部のすべり軸
受、カップジュース自動販売機の切り替えバルブ用周辺
のすべり軸受、家庭用浄水器・混合栓用周辺のすべり軸
受、一般製造ラインの切り替えバルブ用周辺のすべり軸
受、パン・餅等食品混練機用周辺のすべり軸受、上水・
下水用止水バルブ類周辺のすべり軸受、工業用ピストン
類のすべり軸受を例示することができる。

【００２７】

【実施例】実施例および比較例に用いる材料を以下に示
す。また、これら材料を用いた実施例および比較例の配
合割合を表１および表２に示す。１．四フッ化エチレン系樹脂（１）変性ＰＴＦＥテフロンＴＧ７０Ｊ（三井・デュ
ポンフロロケミカル社製）（２）一般ＰＴＦＥテフロン７Ｊ（三井・デュポ
ンフロロケミカル社製）２．配合剤（１）ＣＦ−１（ピッチ系炭素繊維）クレカミルドＭ
１０１Ｓ（呉羽化学社製）（２）球状黒鉛ベルパールＣ２０００（鐘紡社製）（３）硫酸カルシウムウィスカフランクリンファイバ
ーＡ−３０（無水塩型）（大日精化工業社製）（４）ガラス繊維ＭＦ−ＫＡＣ（旭ファイバーグラス
社製）（５）黒鉛ＡＣＰ（日本黒鉛社製）３．マトリクス樹脂（１）エポキシ樹脂（２）フラン樹脂４．低分子量潤滑成分（１）含フッ素重合体フォンブリンＺ２５（Ａｕｓｉ
ｍｏｎｔ社製）（２）ポリシロキサンジメチルシロキサン（東レ・ダ
ウコーニング社製）５．その他（１）カーボンブラックＦＥＦ（東海カーボン社製）（２）シリコーン粉末Ｅ５０１（東レ・ダウコーニ
ング社製）

【００２８】上記材料を用いてすべり材１〜すべり材１
０、および潤滑性被膜形成のためのコーティング材１〜
コーティング材１０を以下の方法で作製した。すべり材
は、表１に示す組成をヘンシェル乾式混合機を用いてド
ライブレンドし、プレス機を用いてφ124mm×φ64mm×
100mmの円筒素形材を予備成形し、 370℃× 4時間、フ
リーベーキング法にて焼成した。さらにスカイビング加
工により 1mm×80mm×1,000mm のシート試験片を得た。
シートの片面をアルカリ処理によりエッチングし、接着
可能とした。ステンレス製治具（ 20mm × 20mm × 10m
m ）の一面にエポキシ系接着剤を用いて、接合し、摩擦
係数μ測定用のすべり材試験片とした。

【００２９】

【表１】

【００３０】一方、コーティング材は、表２に示す組成
をボールミルタンブラを用いて、混練し、コーティング
液とした。ステンレス板（ 40mm × 40mm ×180mm ）の
一面にスプレーコーティングし、 200℃で約 30 分間焼
成し、潤滑性被膜が形成された平滑板とした。なお、膜
厚は約 10 から 15 μm であった。

【００３１】

【表２】

【００３２】実施例１〜実施例１４および比較例１〜比
較例６すべり材とコーティング材とを、表３に示すように組み
合わせて、その摩擦摩耗試験を行なった。試験は往復動
型試験機を用いた。試験条件は、すべり速度 15cm/se
c、荷重 30MPa、 45MPa、ストローク±35mmで 300サイ
クルの往復動運転を行ない、10サイクル時および 300サ
イクル時の摩擦係数を測定した。また、一方向回転試験
での摩擦係数と摩耗量を測定した。結果を表３に示す。
また、すべり材の圧縮特性を圧縮クリープにより求め
た。圧縮クリープは、ＡＳＴＭＤ６２１を参照し、常
温にて面圧 30MPaおよび 45MPaで圧縮し、 24 時間後の
最大変形率を求めた。結果を表１に示す。

【００３３】

【表３】

【００３４】表１および表３の結果から明らかなよう
に、本発明のすべり軸受装置に用いるすべり材の圧縮ク
リープ特性は、 24 時間後の最大変形率が 30MPaで 15
％以下であり、 30MPaという高面圧でも使用できること
が認められた。また、本発明に係るコーティング材から
得られる潤滑性被膜との組み合わせにより、実際の往復
動の数十倍にあたる 300サイクルまで摩擦係数μは約
0.03 と小さく安定していた。

【００３５】

【発明の効果】本発明のすべり軸受装置は、すべり材が
四フッ化エチレン系樹脂を主成分とする樹脂に繊維状配
合剤および粉末状配合剤の少なくとも一つの配合剤を配
合してなる樹脂組成物を成形してなり、相手材がポリイ
ミド系樹脂および熱硬化性樹脂から選ばれた少なくとも
一つの樹脂をマトリクスとする樹脂内に低分子量の潤滑
成分を配合した潤滑性被膜が表面に形成されてなるの
で、高荷重下でも低い摩擦係数を有するすべり軸受装置
が得られる。

【００３６】また、四フッ化エチレン系樹脂が変性四フ
ッ化エチレン樹脂であるので、耐クリープ特性が向上
し、すべり面を小さくでき、すべり軸受装置を含む装置
の小型化が可能となる。

【００３７】四フッ化エチレン系樹脂に配合する粉末状
配合剤が球状であるので、また、特に熱硬化性樹脂がフ
ラン樹脂であるので、高荷重下、特に 30MPa程度の荷重
下において、低い摩擦係数、例えば 0.03値を有するす
べり軸受装置が得られる。

【００３８】相手材に配合される低分子量の潤滑成分が
含フッ素重合体およびポリシロキサンから選ばれた少な
くとも一つの潤滑成分であるので、上記特性がより向上
する。また、すべり材、相手材相互への攻撃性が少な
く、かつ摺動特性に優れる。

フロントページの続きＦターム(参考） 3J011 QA05 SA01 SA05 SC01 SC05 SC14 SC20 SE02 4J002 BD151 CF162 CH092 CL062 CM042 DA016 DA028 DA068 DE107 DE108 DE187 DG028 DG047 DG057 DJ018 DL006 DL008 FA046 FA067 FA088 FD012 FD018

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】すべり材と、このすべり材と摺動する相
手材とを備えてなるすべり軸受装置であって、前記すべり材は、四フッ化エチレン系樹脂を主成分とす
る樹脂に繊維状配合剤および粉末状配合剤の少なくとも
一つの配合剤を配合してなる樹脂組成物を成形してな
り、前記相手材は、ポリイミド系樹脂および熱硬化性樹
脂から選ばれた少なくとも一つの樹脂をマトリクスとす
る樹脂内に低分子量の潤滑成分を配合した潤滑性被膜が
表面に形成されてなることを特徴とするすべり軸受装
置。
【請求項２】前記四フッ化エチレン系樹脂が、四フッ
化エチレン単位と、四フッ化エチレンのフッ素が他の有
機基で置換された置換四フッ化エチレン単位とから構成
される変性四フッ化エチレン樹脂であることを特徴とす
る請求項１記載のすべり軸受装置。
【請求項３】前記粉末状配合剤が球状であることを特
徴とする請求項１または請求項２記載のすべり軸受装
置。
【請求項４】前記熱硬化性樹脂がフラン樹脂であるこ
とを特徴とする請求項３記載のすべり軸受装置。
【請求項５】前記配合剤が炭素質またはグラファイト
質であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のい
ずれか一項記載のすべり軸受装置。
【請求項６】前記低分子量の潤滑成分が含フッ素重合
体およびポリシロキサンから選ばれた少なくとも一つの
潤滑成分であることを特徴とする請求項１ないし請求項
５のいずれか一項記載のすべり軸受装置。