JP2001027243A - Sliding plate - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、滑り支承、ベアリ
ング、軸受けなどに利用される低摩擦の滑り板に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low-friction sliding plate used for sliding bearings, bearings, bearings and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】滑り支承、ベアリング、軸受けなどに低
摩擦の滑り板が利用されている。滑り板に用いられる滑
り材料としては、一般に滑り摩擦係数が低く、安定な四
フッ化エチレン樹脂が利用されている。例えば通常、各
種建造物に用いられる滑り支承などに用いられる１対の
滑り板のうちの一方は四フッ化エチレン樹脂成形体で構
成され、他方は研磨した金属板で構成される。あるい
は、滑り板のうちの一方には四フッ化エチレン樹脂成形
体が用いられ、他方としては金属板上に四フッ化エチレ
ン樹脂をコートした複合体が用いられる。このような組
み合わせによる滑り支承の摩擦係数を発明者らが試験し
たところ、通常０．０７〜０．１５であることがわかっ
た。2. Description of the Related Art Low friction sliding plates are used for sliding bearings, bearings, bearings and the like. As a sliding material used for the sliding plate, a stable tetrafluoroethylene resin having a low sliding friction coefficient is generally used. For example, usually, one of a pair of sliding plates used for sliding bearings and the like used for various buildings is formed of a tetrafluoroethylene resin molded article, and the other is formed of a polished metal plate. Alternatively, a tetrafluoroethylene resin molded body is used for one of the sliding plates, and a composite in which a tetrafluoroethylene resin is coated on a metal plate is used for the other. When the inventors tested the friction coefficient of the sliding bearing in such a combination, it was found that it was usually 0.07 to 0.15.
【０００３】上記滑り板を用いた滑り支承が、例えば、
建造物の免震滑り支承として用いられる場合には、地震
により高面圧で高速の摺動が起こるため、摩擦係数は低
くかつそれが長期的に安定していることが望まれる。残
留変位が発生した場合にも摩擦係数が低いほうが復帰の
ための移動荷重が小さくてすむ。ところが上記四フッ化
エチレン樹脂を用いた滑り板を利用した滑り支承では、
上記のとおり、摩擦係数は通常０．０７〜０．１５であ
り、特に高面圧、高速の摺動が起こった場合には０．０
７を下回ることができない。上記の目的のためには０．
０５以下の摩擦係数を長期にわたって維持することが必
要である。上記四フッ化エチレン樹脂を用いた滑り板表
面に潤滑剤を付与して、このような低い摩擦係数を達成
することは可能ではあるが、摩擦熱により潤滑剤が分解
するため、長期に安定して低い摩擦係数を達成すること
は困難である。A sliding bearing using the above-mentioned sliding plate is, for example,
When used as a seismic isolation sliding bearing for a building, high-speed sliding occurs at a high surface pressure due to the earthquake, so that it is desired that the friction coefficient is low and that it is stable for a long time. Even when residual displacement occurs, the lower the coefficient of friction, the smaller the moving load for return. However, in the sliding bearing using a sliding plate made of the above tetrafluoroethylene resin,
As described above, the coefficient of friction is usually 0.07 to 0.15, and especially when high surface pressure and high-speed sliding occur, 0.07 to 0.15.
Can't drop below 7. For the above purposes, 0.
It is necessary to maintain a coefficient of friction of 05 or less over a long period of time. It is possible to achieve such a low coefficient of friction by applying a lubricant to the sliding plate surface using the above-mentioned tetrafluoroethylene resin, but since the lubricant is decomposed by frictional heat, it is stable for a long time. It is difficult to achieve a low coefficient of friction.
【０００４】高面圧、高速条件下で摺動が起きた場合に
も低摩擦係数を達成するために種々の研究がなされてい
る。例えば、特開平１１−１３０８７６号公報には、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂などの熱硬
化性樹脂に炭素繊維または有機繊維を混合して成形し、
これにポリシロキサン、シリケートエステル、ポリブテ
ンなどの潤滑剤を付与し、成形体中に存在するボイドに
この潤滑剤を保持させることが開示されている。特開平
１１−６２３１２号公報には、鉄などの基盤上に固体潤
滑剤層を設けた滑り材を用いた支承が開示されている。
この固体潤滑剤層は四フッ化エチレン樹脂、グラファイ
ト、二硫化モリブデン、バインダー（ポリアミドイミド
など）、およびフッ素オイルを混合して、上記基盤上に
塗布し焼きつけて形成される。Various studies have been made to achieve a low coefficient of friction even when sliding occurs under high surface pressure and high speed conditions. For example, JP-A-11-130876 discloses that a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, and a melamine resin is mixed with carbon fibers or organic fibers, and molded.
It is disclosed that a lubricant such as polysiloxane, silicate ester, or polybutene is applied to this, and the lubricant is retained in a void existing in a molded article. JP-A-11-62312 discloses a bearing using a sliding material in which a solid lubricant layer is provided on a base such as iron.
The solid lubricant layer is formed by mixing a tetrafluoroethylene resin, graphite, molybdenum disulfide, a binder (such as polyamideimide), and a fluorine oil, applying the mixture on the substrate, and baking.
【０００５】低い摩擦係数を達成するために、上下の摺
動面に各々特定の素材を用いてこれらを組み合わせた摺
動部材も知られている。例えば、特開平１１−１２４５
９１号公報には、自己潤滑性を有する合成樹脂表面と有
する部材と、エポキシ系反応硬化物の表面を有する部材
との組合わせが開示されている。上記自己潤滑性の合成
樹脂としては、四フッ化エチレン樹脂などがある。上記
エポキシ系反応硬化物は、エポキシ樹脂と、側鎖にエポ
キシ基を有する反応性シリコーンオイルとを加熱・反応
させて形成される。特許第６２９０１１号公報には免震
滑り支承が開示されており、その一方の部材の滑り面
は、四フッ化エチレン樹脂を主成分とする樹脂で形成さ
れている。他方の部材は、金属基板表面に、少なくとも
一方の分子末端に官能基を有する含フッ素重合体、およ
び官能基を有するオルガノポリシロキサンの少なくとも
一方を付与して得られる。[0005] In order to achieve a low coefficient of friction, sliding members are also known in which specific materials are used for upper and lower sliding surfaces, respectively, and these materials are combined. For example, JP-A-11-1245
No. 91 discloses a combination of a member having a self-lubricating synthetic resin surface and a member having an epoxy-based reaction cured product surface. Examples of the self-lubricating synthetic resin include an ethylene tetrafluoride resin. The epoxy-based reaction cured product is formed by heating and reacting an epoxy resin and a reactive silicone oil having an epoxy group in a side chain. Japanese Patent No. 629011 discloses a seismic isolation sliding bearing, and a sliding surface of one of the members is formed of a resin mainly composed of a tetrafluoroethylene resin. The other member is obtained by providing at least one of a fluoropolymer having a functional group at at least one molecular end and an organopolysiloxane having a functional group on the surface of the metal substrate.
【０００６】上記以外にも高面圧条件下で高速の摺動が
起きた場合にも長期にわたって低摩擦係数を達成するこ
との可能な滑り板が望まれている。In addition to the above, there is a demand for a sliding plate capable of achieving a low friction coefficient for a long period of time even when high-speed sliding occurs under high surface pressure conditions.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決することを課題とする。本発明は、高面圧
で高速摺動が生じる滑り支承に用いられた場合にも長期
間にわたり安定して低い摩擦係数を維持することが可能
な滑り板を提供することにある。本発明の他の目的は、
上記優れた性能を有する滑り板を製造する方法を提供す
ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems. An object of the present invention is to provide a sliding plate that can stably maintain a low friction coefficient for a long period of time even when used for a sliding bearing that causes high-speed sliding at high surface pressure. Another object of the present invention is to
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a sliding plate having the above excellent performance.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、金属基板表面
に樹脂膜を有する滑り板であって、該樹脂膜が四フッ化
エチレン樹脂を主成分とする組成物でなり、該樹脂膜が
微細空孔を有し、該微細空孔の直径が１０〜１００μｍ
であり、該空孔の面積占有率が１０〜５０％であり、そ
して、少なくとも該樹脂膜表面部分の微細空孔には流動
可能な潤滑剤が保持されている、滑り板。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a sliding plate having a resin film on the surface of a metal substrate, wherein the resin film is a composition mainly composed of ethylene tetrafluoride resin, and the resin film is It has fine holes, and the diameter of the fine holes is 10 to 100 μm
Wherein the area occupancy of the holes is 10 to 50%, and a flowable lubricant is held in at least the fine holes on the surface of the resin film.
【０００９】好ましい実施態様においては、前記潤滑剤
が、流動パラフィン、シリコーンオイル、含フッ素オイ
ル、オレイン酸、オレイルアルコール、およびオレイン
酸エステルでなる群から選択される少なくとも１種であ
る。[0009] In a preferred embodiment, the lubricant is at least one selected from the group consisting of liquid paraffin, silicone oil, fluorinated oil, oleic acid, oleyl alcohol, and oleic ester.
【００１０】また、好ましい実施態様によれば、前記充
填材が、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエステ
ル、グラスファイバー、カーボン、グラファイト、ブロ
ンズ、炭素繊維、二硫化モリブデン、およびポリフェニ
レンサルファイドでなる群から選択される少なくとも１
種である。According to a preferred embodiment, the filler is selected from the group consisting of polyamide, polyamideimide, polyester, glass fiber, carbon, graphite, bronze, carbon fiber, molybdenum disulfide, and polyphenylene sulfide. At least one
Is a seed.
【００１１】さらに本発明は、金属基板表面に樹脂膜を
有する滑り板の製造方法であって、四フッ化エチレン樹
脂を主成分とする樹脂組成物と、該樹脂組成物と海島構
造を形成することができる樹脂粒子を溶剤中で混合する
工程；得られた混合物を金属基板表面に塗布して、該樹
脂組成物でなる海構造と該海島構造を形成することがで
きる樹脂でなる島構造とを有する海島構造の塗膜を形成
する工程、該塗膜に含まれる島構造の樹脂を除去し、複
数の空孔を塗膜中に形成する工程、および該空孔中に潤
滑剤を付与する工程、を包含する、滑り板の製造方法に
関する。Further, the present invention relates to a method for producing a sliding plate having a resin film on the surface of a metal substrate, comprising forming a resin composition containing a tetrafluoroethylene resin as a main component, and a sea-island structure with the resin composition. Mixing the obtained resin particles in a solvent; applying the resulting mixture to the surface of a metal substrate to form a sea structure made of the resin composition and an island structure made of a resin capable of forming the sea-island structure. Forming a sea-island-structured coating film, removing the island-structured resin contained in the coating film, forming a plurality of holes in the coating film, and applying a lubricant to the holes. And a method for producing a sliding plate.
【００１２】好ましい実施態様においては、前記潤滑剤
が、流動パラフィン、シリコーンオイル、含フッ素オイ
ル、オレイン酸、オレイルアルコール、およびオレイン
酸エステルでなる群から選択される少なくとも１種であ
る。[0012] In a preferred embodiment, the lubricant is at least one selected from the group consisting of liquid paraffin, silicone oil, fluorinated oil, oleic acid, oleyl alcohol, and oleic ester.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明の滑り板の金属基板に用い
られる金属の種類は特に限定されない。適切な強度を有
し、酸化されにくい金属のいずれもを用いることが可能
である。例えば、ステンレススチール、炭素鋼などが利
用される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The type of metal used for the metal substrate of the sliding plate of the present invention is not particularly limited. It is possible to use any of the metals that have adequate strength and are not easily oxidized. For example, stainless steel, carbon steel, or the like is used.
【００１４】金属基板上に形成される樹脂膜を構成する
組成物は四フッ化エチレン樹脂（ポリテトラフルオロエ
チレン；ＰＴＦＥ）を主成分とする。このＰＴＦＥを主
成分とする組成物（ＰＴＦＥ組成物）は、ＰＴＦＥ自体
であることもでき、あるいはＰＴＦＥ以外にテトラフル
オロエチレン−パーフルオロアルキルビニル共重合体
（ＰＦＡ）、充填材などが含有されていてもよい。これ
らＰＴＦＥ以外の樹脂は、ＰＴＦＥ１００重量部に対し
て、３０重量部以下の割合で含有される。The composition constituting the resin film formed on the metal substrate has, as a main component, an ethylene tetrafluoride resin (polytetrafluoroethylene; PTFE). This composition containing PTFE as a main component (PTFE composition) may be PTFE itself, or may contain, in addition to PTFE, a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl copolymer (PFA), a filler, and the like. You may. These resins other than PTFE are contained in a proportion of 30 parts by weight or less based on 100 parts by weight of PTFE.
【００１５】上記金属基板上に形成される樹脂膜は、後
述のように、微細空孔を有する。このような微細空孔を
形成するために、ＰＴＦＥ樹脂組成物と海島構造を形成
できる樹脂（ＰＴＦＥ樹脂組成物と相容性がない樹脂）
の混合物を用いることが必要である。この樹脂は、将来
除去されなければならないので、ＰＴＦＥ樹脂を溶解し
ない溶剤に溶解する性質を有するか、または上記ＰＴＦ
Ｅ樹脂組成物の分解点よりも充分に低い（通常、３０℃
以上低い）分解点を有する。このような樹脂としては、
ポリエチレン（分解点：３３０℃）などがある。The resin film formed on the metal substrate has fine holes as described later. In order to form such fine pores, a resin capable of forming a sea-island structure with a PTFE resin composition (a resin incompatible with the PTFE resin composition)
It is necessary to use a mixture of Since this resin must be removed in the future, it has the property of dissolving in a solvent that does not dissolve the PTFE resin, or
Sufficiently lower than the decomposition point of the E resin composition (usually 30 ° C.
(Lower) decomposition point. As such a resin,
Polyethylene (decomposition point: 330 ° C.) and the like.
【００１６】このような樹脂は粒状で用いられ、その粒
径は通常１０〜１００μｍ、好ましくは１０〜２０μｍ
である。この樹脂は、ＰＴＦＥ樹脂組成物と該樹脂の混
合物量に対して、０．０５〜１０重量％、好ましくは
０．５〜３重量％の割合で用いられる。Such a resin is used in a granular form, and its particle size is usually 10 to 100 μm, preferably 10 to 20 μm.
It is. This resin is used in an amount of 0.05 to 10% by weight, preferably 0.5 to 3% by weight, based on the amount of the mixture of the PTFE resin composition and the resin.
【００１７】ＰＴＦＥ樹脂（組成物）に必要に応じて含
有される充填剤としては、ポリアミド、ポリアミドイミ
ド、ポリエステル、グラスファイバー、カーボン、グラ
ファイト、ブロンズ、炭素繊維、二硫化モリブデン、ポ
リフェニレンサルファイドなどが挙げられる。As the filler optionally contained in the PTFE resin (composition), polyamide, polyamide imide, polyester, glass fiber, carbon, graphite, bronze, carbon fiber, molybdenum disulfide, polyphenylene sulfide and the like can be mentioned. Can be
【００１８】上記素材のうちグラスファイバー以外の素
材は、通常微細粉末状で用いられる。これらの充填剤は
単独で、あるいは組み合わせて用いることが可能であ
る。充填材は、上記混合物に対して、３０重量％以下、
好ましくは１５〜２０重量部の割合で用いられる。Of the above materials, materials other than glass fiber are usually used in the form of fine powder. These fillers can be used alone or in combination. The filler is 30% by weight or less based on the mixture,
It is preferably used in a proportion of 15 to 20 parts by weight.
【００１９】本発明に用いられる潤滑剤としては、流動
可能な潤滑剤が用いられ、これらは通常、液状あるいは
ワックス状である。それには流動パラフィン、シリコー
ンオイル、含フッ素オイル、オレイン酸、オレイルアル
コール、およびオレイル酸エステルなどがある。As the lubricant used in the present invention, a flowable lubricant is used, and these are usually liquid or waxy. These include liquid paraffin, silicone oils, fluorinated oils, oleic acid, oleyl alcohol, and oleic esters.
【００２０】本発明の滑り板の調製方法を、図１に基づ
いて説明する。図１に示すように、ＰＴＦＥを主成分と
する樹脂が溶剤ディスパージョンに分散したＰＴＦＥ分
散液に、ＰＴＦＥ組成物と海島構造を形成するポリエチ
レンなどの樹脂（上記ＰＴＦＥを主成分とする樹脂とは
相容しない樹脂）の粒子を加えて混合し、得られた混合
液を所望の形状の、表面が平滑な金属基板の表面に塗布
する。混合液には、必要に応じてさらに上記充填材を添
加してもよい。金属基板には、樹脂膜との接着性を高め
るため、必要に応じてあらかじめダイキンＥＫ−１９０
０などのプライマーを塗布し、プライマー層を形成して
おくことも可能である。形成された樹脂膜は、ＰＴＦＥ
を主成分とする樹脂でなる組成物を海構造とし、上記樹
脂粒子を島構造とする海島構造のフィルムである。次い
でこれを除去する。除去方法としては、乾燥、加熱、溶
剤処理等が挙げられる。乾燥温度は、用いた溶剤が蒸発
することの可能な温度であればよく、加熱温度は上記島
構造の樹脂が分解・消失するような温度であればよい。
例えば、島構造の樹脂としてポリエチレンを用いた場合
には通常、３８０〜４００℃で１５〜３０分加熱するこ
とにより、該ポリエチレンが分解して消失する。島構造
の樹脂が分解・消失した後は微細な空孔となり、その結
果、多孔質の樹脂膜が形成される。あるいは、上記ＰＴ
ＦＥ組成物を溶解させず、かつ島構造の樹脂を溶解する
ことの可能な溶媒を選択し、この溶媒を上記形成された
樹脂膜と接触させることにより、該島構造の樹脂が溶
解、除去される。その結果、同様に、多孔質の樹脂膜が
形成される。The method for preparing the sliding plate of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, a resin such as polyethylene which forms a sea-island structure with a PTFE composition is dispersed in a PTFE dispersion in which a resin containing PTFE as a main component is dispersed in a solvent dispersion. Particles of an incompatible resin) are added and mixed, and the resulting mixture is applied to the surface of a metal substrate having a desired shape and a smooth surface. The filler may be further added to the mixture as needed. If necessary, Daikin EK-190 may be added to the metal substrate in order to enhance the adhesiveness with the resin film.
It is also possible to apply a primer such as 0 to form a primer layer. The formed resin film is made of PTFE
Is a film having a sea-island structure in which a composition comprising a resin having as a main component a sea structure and the resin particles having an island structure. It is then removed. Examples of the removal method include drying, heating, and solvent treatment. The drying temperature may be a temperature at which the solvent used can evaporate, and the heating temperature may be a temperature at which the resin having the island structure decomposes and disappears.
For example, when polyethylene is used as the resin having the island structure, the polyethylene is usually decomposed and disappears by heating at 380 to 400 ° C. for 15 to 30 minutes. After the island-structured resin decomposes and disappears, fine pores are formed, and as a result, a porous resin film is formed. Alternatively, the above PT
By selecting a solvent that does not dissolve the FE composition and is capable of dissolving the resin having the island structure, and bringing the solvent into contact with the formed resin film, the resin having the island structure is dissolved and removed. You. As a result, a porous resin film is similarly formed.
【００２１】形成される樹脂膜の厚みは、通常、２０〜
１１０μｍ、好ましくは２５〜５０μｍ、より好ましく
は３０〜４０μｍであることが好ましい。微細空孔の大
きさは島構造の樹脂粒子の粒径に依存し、通常、５〜２
００μｍ、より好ましくは１０〜１００μｍである。こ
の空孔の面積占有率（単位面積あたりの空孔の占める割
合）は、約１０〜５０％である。好ましくは、１５〜４
０％である。面積占有率が約１０％より少ないと、摩擦
係数が小さくなりにくく、約５０％より多いと、滑り板
の強度が小さくなる。この空孔は、樹脂膜中に１３００
〜５×１０７個／ｃｍ２の割合で存在し、より好ましく
は３０００〜７×１０６個／ｃｍ２の割合で存在する。The thickness of the formed resin film is usually 20 to
It is preferably 110 μm, preferably 25 to 50 μm, more preferably 30 to 40 μm. The size of the fine pores depends on the particle size of the resin particles having the island structure, and usually ranges from 5 to 2
It is 00 μm, more preferably 10 to 100 μm. The area occupancy of the holes (the ratio of the holes per unit area) is about 10 to 50%. Preferably, 15 to 4
0%. If the area occupancy is less than about 10%, the coefficient of friction is unlikely to be small. These holes are formed in the resin film by 1300
５5 × 10 7 / cm 2 , more preferably 3,000 to 7 × 10 6 / cm 2 .
【００２２】このような多孔質構造の樹脂膜は、ＰＴＦ
Ｅ組成物に充填剤を混合して、通常の圧縮成形により成
形体を得、これを切り出し、金属基板上に配置すること
によっても得られる。この場合に上記所定のサイズの微
細空孔を得るには、混合物に対して充填剤を２０〜３０
重量％の割合で用いることが望ましい。The resin film having such a porous structure is made of PTF
It can also be obtained by mixing a filler into the E composition, obtaining a molded product by ordinary compression molding, cutting out the molded product, and disposing the molded product on a metal substrate. In this case, in order to obtain the fine pores having the predetermined size, the filler is added to the mixture in an amount of 20 to 30.
It is desirable to use it in a proportion of weight%.
【００２３】次いで、得られた多孔質の樹脂膜に潤滑剤
が付与される。潤滑剤を付与することにより、該潤滑剤
が多孔質構造部分に浸透し、空孔内に保持される。潤滑
剤は塗布・浸漬などの簡単な手段により付与することが
可能である。Next, a lubricant is applied to the obtained porous resin film. By applying the lubricant, the lubricant permeates the porous structure portion and is retained in the pores. The lubricant can be applied by simple means such as coating and dipping.
【００２４】このようにして、本発明の滑り板が得られ
る。この滑り板は、上記のように、金属基板表面にＰＴ
ＦＥを主成分とする樹脂膜が形成されている。この樹脂
膜は微細空孔を有し、樹脂膜の少なくとも表面部分の微
細空孔に流動可能な潤滑剤が保持されている。ここで、
「表面部分」とは、単に樹脂膜の表面のみを指すのでは
なく、該潤滑剤が浸透した表面近傍の多孔質構造部分を
も指して言う。樹脂膜の空孔全体に潤滑剤が保持される
場合もある。Thus, the sliding plate of the present invention is obtained. As described above, this sliding plate is made of PT on the surface of the metal substrate.
A resin film containing FE as a main component is formed. The resin film has fine holes, and a flowable lubricant is held in the fine holes at least on the surface of the resin film. here,
"Surface portion" refers not only to the surface of the resin film but also to a porous structure portion near the surface where the lubricant has penetrated. In some cases, the lubricant is retained in the entire pores of the resin film.
【００２５】図２に本発明の滑り板を利用した免震滑り
支承装置の断面図を示す。この支承装置は、上部構造体
Ａと下部構造体Ｂとの間に設けられた滑り支承１を有す
る。この滑り支承１は、上部基板１１０上に設けられた
滑り材１１１でなる上部滑り板１１と、下部基板１２０
上に設けられた滑り材１２１でなる下部滑り板１２とを
有する。また、図３の滑り支承１は、上部基板１１０上
に設けられた滑り材１１１でなる上部滑り板１１と、下
部構造体Ｂ上に設けられた滑り材でなる下部滑り板１２
とを有する。地震による入力があった場合には、これら
の滑り板１１および１２の間で相対変位が生じ、免震機
能が得られる。図２に示すように、この装置は水平バネ
１３を有し、変位した上部構造体Ａを元の位置に復帰さ
せる。FIG. 2 is a sectional view of a base isolation sliding bearing device using the sliding plate of the present invention. This bearing device has a sliding bearing 1 provided between an upper structure A and a lower structure B. The sliding support 1 includes an upper sliding plate 11 made of a sliding material 111 provided on an upper substrate 110 and a lower substrate 120
And a lower sliding plate 12 made of a sliding material 121 provided thereon. 3 includes an upper sliding plate 11 made of a sliding material 111 provided on an upper substrate 110 and a lower sliding plate 12 made of a sliding material provided on a lower structure B.
And When there is an input due to an earthquake, a relative displacement occurs between these sliding plates 11 and 12, and a seismic isolation function is obtained. As shown in FIG. 2, this device has a horizontal spring 13, and returns the displaced upper structure A to its original position.
【００２６】図４に本発明の滑り板を利用した他の免震
滑り支承装置を示す。この滑り支承装置は、上部構造体
Ａと下部構造体Ｂとの間に、滑り支承２と積層ゴム支承
３とを順次有する。滑り支承２は、上部基板２１０上に
設けられた滑り材２１１でなる上部滑り板２１、および
下部滑り板２２とを有する。積層ゴム支承３は、上部基
板３１と下部基板３２との間に積層ゴム層３３を有し、
この積層ゴム層３３は、複数のゴム材３３１および金属
板３３２が順次積層されてなる。この免震滑り支承装置
では、本発明の滑り板を用いた滑り支承２と積層ゴム支
承３との相乗作用により、免震効果が得られる。FIG. 4 shows another seismic isolation sliding bearing device using the sliding plate of the present invention. This sliding bearing device has a sliding bearing 2 and a laminated rubber bearing 3 sequentially between an upper structure A and a lower structure B. The sliding bearing 2 has an upper sliding plate 21 and a lower sliding plate 22 made of a sliding material 211 provided on an upper substrate 210. The laminated rubber bearing 3 has a laminated rubber layer 33 between an upper substrate 31 and a lower substrate 32,
The laminated rubber layer 33 is formed by sequentially laminating a plurality of rubber materials 331 and a metal plate 332. In this seismic isolation sliding bearing device, a seismic isolation effect is obtained by the synergistic action of the sliding bearing 2 and the laminated rubber bearing 3 using the sliding plate of the present invention.
【００２７】[0027]
【作用】本発明によれば、このように、金属基板表面に
四フッ化エチレン樹脂を主成分とする樹脂膜が形成され
た滑り板が得られる。この樹脂膜は微細空孔を有し、樹
脂膜の少なくとも表面部分の微細空孔には流動可能な潤
滑剤が保持されている。四フッ化エチレン樹脂は比較的
低い摩擦係数を有し、さらに、樹脂膜内に潤滑剤が保持
されているため、滑り板は極めて低い摩擦係数を有す
る。このような樹脂膜が金属基板表面に形成されている
ため、滑り板自体は極めて高い機械的強度を有する。従
って、本発明の滑り板は、ビルや橋梁のような大型構造
物の免震滑り支承を始めとし、各種工業製品など広い分
野で使用することが可能である。According to the present invention, a sliding plate having a resin film containing a tetrafluoroethylene resin as a main component on the surface of a metal substrate can be obtained. This resin film has fine holes, and at least the fine holes on the surface of the resin film hold a flowable lubricant. Since the tetrafluoroethylene resin has a relatively low coefficient of friction, and the lubricant is held in the resin film, the sliding plate has an extremely low coefficient of friction. Since such a resin film is formed on the surface of the metal substrate, the sliding plate itself has extremely high mechanical strength. Accordingly, the sliding plate of the present invention can be used in a wide range of fields such as various types of industrial products, including seismic isolation sliding bearings for large structures such as buildings and bridges.
【００２８】[0028]
【実施例】（実施例１、比較例１）ポリフロンＴＦＥエ
ナメル（ダイキン工業；四フッ化エチレン樹脂を主成分
とする塗布用分散液）１００重量部に平均粒径が３０μ
ｍのポリエチレン粉末１５〜２０重量部を混合し、懸濁
液を得た。この懸濁液を厚さ４ｍｍのステンレス（ＳＵ
Ｓ＃８００）製基板に乾燥後の厚みが５０μｍとなるよ
うに塗布し、乾燥して樹脂膜を得た。これを３９０℃で
３０分間乾燥させ、ポリエチレン粒子粉末を分解し、小
孔を有する樹脂膜を形成させた。孔の面積占有率は１８
％であった。この樹脂膜表面に、潤滑剤としてシリコー
ンオイル（信越シリコーンスプレー型離型剤 ＫＰ９６
ＳＰ）を塗布し、滑り板２枚をサンプルとして得た。(Example 1, Comparative Example 1) 100 parts by weight of polyflon TFE enamel (Daikin Industries, a coating dispersion mainly composed of ethylene tetrafluoride resin) having an average particle diameter of 30 μm
m to 15 to 20 parts by weight of a polyethylene powder were mixed to obtain a suspension. This suspension was coated with a 4 mm thick stainless steel (SU
S # 800) The resin film was applied to a substrate made so as to have a thickness after drying of 50 μm and dried to obtain a resin film. This was dried at 390 ° C. for 30 minutes to decompose the polyethylene particle powder to form a resin film having small pores. The area occupancy of the holes is 18
%Met. Silicone oil (Shin-Etsu Silicone Spray Release Agent KP96) is used as a lubricant on the surface of this resin film.
SP) was applied, and two sliding plates were obtained as samples.
【００２９】比較例１として、ポリエチレン粉末を混合
しなかった以外は、実施例１と同様にしてポリフロンＴ
ＦＥエナメルを塗布し、さらに同じシリコーンオイルを
塗布した滑り板を作製した。As Comparative Example 1, the same procedure as in Example 1 was repeated except that polyethylene powder was not mixed.
A slide plate coated with FE enamel and further coated with the same silicone oil was prepared.
【００３０】次に、このサンプルの摩擦係数を図５に示
す往復動滑り試験機４を用いて測定した。この試験機４
は、加圧装置５、上下のサンプル固定部６、６、可動板
７、油圧源８、および記録計９を有する。上記得られた
２枚の滑り材試験サンプル６１、６１をそれぞれ上下の
サンプル固定部６、６に固定し、加圧装置５により、７
０トンｆの荷重を負荷した。油圧源８からの動力をアク
チュエーター８１により所定の往復動に変え、可動板７
を往復運動させた。可動板７の両面には、滑り部材とし
てステンレス板７１、７１（ＳＵＳ ３０４）が取りつ
けられており、これにより、固定されたサンプル１０、
１０と、可動板７両面のステンレス板７１、７１とを摺
動させた。その条件は荷重面圧２００ｋｇｆ／ｃｍ２、
速度２０ｃｍ／秒である。連続１００往復毎に記録計９
の測定値から摩擦係数を算出し、１００回から１０００
回の摩擦係数を求めた。上記記録計９はサンプル１０に
加えられた圧力および摩擦反力を各々測定するロードセ
ル９１および９２、および変位を測定する変位計９３で
なる。Next, the friction coefficient of this sample was measured using a reciprocating sliding tester 4 shown in FIG. This testing machine 4
Has a pressurizing device 5, upper and lower sample fixing portions 6, 6, a movable plate 7, a hydraulic source 8, and a recorder 9. The two sliding material test samples 61, 61 obtained above were fixed to the upper and lower sample fixing portions 6, 6, respectively.
A load of 0 ton f was applied. The power from the hydraulic source 8 is changed into a predetermined reciprocating motion by the actuator 81, and the movable plate 7
Was reciprocated. Stainless steel plates 71, 71 (SUS 304) are attached to both surfaces of the movable plate 7 as sliding members, whereby the fixed sample 10,
10 and the stainless steel plates 71 on both sides of the movable plate 7 were slid. The conditions were a load surface pressure of 200 kgf / cm 2 ,
The speed is 20 cm / sec. Recorder 9 every 100 consecutive round trips
The coefficient of friction was calculated from the measured value of
The coefficient of friction was determined. The recorder 9 comprises load cells 91 and 92 for measuring the pressure and the frictional reaction force applied to the sample 10, respectively, and a displacement meter 93 for measuring the displacement.
【００３１】実施例１の滑り板の水平変位と水平荷重と
の関係、および水平荷重と摩擦係数との関係を表すチャ
ートを図６に、比較例１の滑り板を用いて同様にして測
定したチャートを図７に示す。ただし、図６において
は、速度が２０ｃｍ／ｓであり、図７では、速度が１０
ｃｍ／ｓであった。摩擦係数の測定結果、実施例１の滑
り板は、１００回〜１０００回の各１００回毎に測定し
ても、いずれも０．０２以下であった（図６）。従来の
滑り板の初期摩擦係数がせいぜい０．０７であることを
考慮すると、驚くべき低下である。比較例１の滑り板
は、使用できるレベルではなかった。A chart showing the relationship between the horizontal displacement and the horizontal load and the relationship between the horizontal load and the friction coefficient of the sliding plate of Example 1 are shown in FIG. The chart is shown in FIG. However, in FIG. 6, the speed is 20 cm / s, and in FIG.
cm / s. As a result of the measurement of the coefficient of friction, the sliding plate of Example 1 was 0.02 or less in all cases, even when measured every 100 times from 100 to 1000 times (FIG. 6). This is a surprising decrease considering that the initial coefficient of friction of the conventional sliding plate is at most 0.07. The slide plate of Comparative Example 1 was not at a usable level.
【００３２】[0032]
【発明の効果】このように、本発明によれば、高い機械
的強度を有し、長期にわたり摩擦係数の極めて低い滑り
板、および該滑り板の効果的な製造方法が提供される。
このような滑り板は、負荷荷重の高いビル、橋梁などの
建築構造物の免震滑り装置、あるいは各種工業製品など
広範な分野において好適に用いられる。As described above, according to the present invention, a sliding plate having high mechanical strength and a very low friction coefficient for a long period of time, and an effective method for manufacturing the sliding plate are provided.
Such a sliding plate is suitably used in a wide range of fields such as a seismic isolation sliding device for a building structure such as a building or a bridge having a high load, or various industrial products.
【図１】本発明の滑り板の調整方法を示す模式図。FIG. 1 is a schematic view showing a method for adjusting a sliding plate according to the present invention.
【図２】本発明のスライドベアリングを用いた免震滑り
支承装置の一例を示す図である。FIG. 2 is a view showing an example of a seismic isolation sliding bearing device using the slide bearing of the present invention.
【図３】本発明のスライドベアリングを用いた免震滑り
支承装置の他の一例を示す図である。FIG. 3 is a view showing another example of the seismic isolation sliding bearing device using the slide bearing of the present invention.
【図４】本発明のスライドベアリングを用いた免震滑り
支承装置の別の一例を示す図である。FIG. 4 is a view showing another example of the seismic isolation sliding bearing device using the slide bearing of the present invention.
【図５】スライドベアリングの摩擦係数を測定するため
の往復動滑り試験機の略図である。FIG. 5 is a schematic view of a reciprocating sliding tester for measuring a friction coefficient of a slide bearing.
【図６】本発明のスライドベアリングの摩擦係数を示す
チャートである。FIG. 6 is a chart showing a friction coefficient of the slide bearing of the present invention.
【図７】比較例のスライドベアリングの摩擦係数を示す
チャートである。FIG. 7 is a chart showing a friction coefficient of a slide bearing of a comparative example.
Ａ 上部構造体 Ｂ 下部構造体 １ 滑り支承 １１ 上部滑り板 １１０ 上部基板 １１１ 滑り材 １２ 下部滑り板 １２０ 下部基板 １２１ 滑り材 １３ 水平バネ ２ 滑り支承 ２１ 上部滑り板 ２２ 下部滑り板 ２１０ 上部基板 ２１１ 滑り材 ３ 積層ゴム支承 ３１ 上部基板 ３２ 下部基板 ３３ 積層ゴム層 ３３１ ゴム材 ３３２ 金属板 ４ 往復動滑り試験機 ５ 加圧装置 ６ サンプル固定部 ７ 可動板 ７１ ステンレス板 ８ 油圧源 ９ 記録計 ９１ ロードセル（加力計測用） ９２ ロードセル（摩擦反力計測用） ９３ 変位計 １０ サンプル Reference Signs List A Upper structure B Lower structure 1 Sliding bearing 11 Upper sliding plate 110 Upper substrate 111 Sliding material 12 Lower sliding plate 120 Lower substrate 121 Sliding material 13 Horizontal spring 2 Sliding bearing 21 Upper sliding plate 22 Lower sliding plate 210 Upper substrate 211 sliding Material 3 laminated rubber bearing 31 upper substrate 32 lower substrate 33 laminated rubber layer 331 rubber material 332 metal plate 4 reciprocating sliding tester 5 pressurizing device 6 sample fixing part 7 movable plate 71 stainless steel plate 8 oil pressure source 9 recorder 91 load cell ( Load cell (for measuring force) 92 Load cell (for measuring frictional reaction force) 93 Displacement meter 10 samples
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１２年５月２６日（２０００．５．２
６）[Submission date] May 26, 2000 (2005.2.
6)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００３０[Correction target item name] 0030
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００３０】次に、このサンプルの摩擦係数を図５に示
す往復動滑り試験機４を用いて測定した。この試験機４
は、加圧装置５、上下のサンプル固定部６、６、可動板
７、油圧源８、および記録計９を有する。上記得られた
２枚の滑り材試験サンプル６１、６１をそれぞれ上下の
サンプル固定部６、６に固定し、加圧装置５により、７
０トンｆの荷重を負荷した。油圧源８からの動力をアク
チュエーター８１により所定の往復動に変え、可動板７
を往復運動させた。可動板７の両面には、滑り部材とし
てステンレス板７１、７１（ＳＵＳ ３０４）が取りつ
けられており、これにより、固定されたサンプル６１、
６１と、可動板７両面のステンレス板７１、７１とを摺
動させた。その条件は荷重面圧２００ｋｇｆ／ｃｍ２、
速度２０ｃｍ／秒である。連続１００往復毎に記録計９
の測定値から摩擦係数を算出し、１００回から１０００
回の摩擦係数を求めた。上記記録計９はサンプル１０に
加えられた圧力および摩擦反力を各々測定するロードセ
ル９１および９２、および変位を測定する変位計９３で
なる。Next, the friction coefficient of this sample was measured using a reciprocating sliding tester 4 shown in FIG. This testing machine 4
Has a pressurizing device 5, upper and lower sample fixing portions 6, 6, a movable plate 7, a hydraulic source 8, and a recorder 9. The two sliding material test samples 61, 61 obtained above were fixed to the upper and lower sample fixing portions 6, 6, respectively.
A load of 0 ton f was applied. The power from the hydraulic source 8 is changed into a predetermined reciprocating motion by the actuator 81, and the movable plate 7
Was reciprocated. Stainless steel plates 71, 71 (SUS 304) are attached to both surfaces of the movable plate 7 as sliding members, so that the fixed sample 61,
61 and the stainless steel plates 71 on both sides of the movable plate 7 were slid. The conditions were a load surface pressure of 200 kgf / cm 2 ,
The speed is 20 cm / sec. Recorder 9 every 100 consecutive round trips
The coefficient of friction was calculated from the measured value of
The coefficient of friction was determined. The recorder 9 comprises load cells 91 and 92 for measuring the pressure and the frictional reaction force applied to the sample 10, respectively, and a displacement meter 93 for measuring the displacement.
【手続補正３】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００３１[Correction target item name] 0031
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００３１】実施例１の滑り板の水平変位と摩擦係数と
の関係を表すチャートを図６に、比較例１の滑り板を用
いて同様にして測定したチャートを図７に示す。ただ
し、図６においては、速度が２０ｃｍ／ｓであり、図７
では、速度が１０ｃｍ／ｓであった。摩擦係数の測定結
果、実施例１の滑り板は、１００回〜１０００回の各１
００回毎に測定しても、いずれも０．０２以下であった
（図６）。従来の滑り板の初期摩擦係数がせいぜい０．
０７であることを考慮すると、驚くべき低下である。比
較例１の滑り板は、使用できるレベルではなかった。[0031] The chart showing the relationship between the horizontal displacement and the friction coefficient of the sliding plate of Example 1 in FIG. 6, FIG. 7 shows the chart was measured in the same manner by using a sliding plate of Comparative Example 1. However, in FIG. 6, the speed is 20 cm / s, and FIG.
In, the speed was 10 cm / s. As a result of the measurement of the coefficient of friction, the sliding plate of Example 1 was 100 times to 1000 times for each one.
Even when the measurement was performed every 00 times, all of them were 0.02 or less (FIG. 6). The initial coefficient of friction of conventional sliding plates is at most 0.
07, which is a surprising decrease. The slide plate of Comparative Example 1 was not at a usable level.
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Correction target item name] Brief description of drawings
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明に用いられる滑り板の調製方法を示す模
式図。FIG. 1 is a schematic view showing a method for preparing a sliding plate used in the present invention.
【図２】本発明の免震滑り支承装置の一例を示す図であ
る。Is a diagram illustrating an example of a seismic isolation sliding bearings device of the present invention; FIG.
【図３】本発明の免震滑り支承装置の他の一例を示す図
である。Figure 3 is another diagram showing an example of a seismic isolation sliding bearings device of the present invention.
【図４】本発明の免震滑り支承装置の別の一例を示す図
である。Is a diagram showing another example of a seismic isolation sliding bearings device of the present invention; FIG.
【図５】滑り板の摩擦係数を測定するための往復動滑り
試験機の略図である。FIG. 5 is a schematic view of a reciprocating sliding tester for measuring a friction coefficient of a sliding plate .
【図６】本発明に用いられる滑り板の摩擦係数を示すチ
ャートである。FIG. 6 is a chart showing a friction coefficient of a sliding plate used in the present invention.
【図７】比較例に用いられる滑り板の摩擦係数を示すチ
ャートである。FIG. 7 is a chart showing a friction coefficient of a sliding plate used in a comparative example.
【符号の説明】 Ａ 上部構造体 Ｂ 下部構造体 １ 滑り支承 １１ 上部滑り板 １１０ 上部基板 １１１ 滑り材 １２ 下部滑り板 １２０ 下部基板 １２１ 滑り材 １３ 水平バネ ２ 滑り支承 ２１ 上部滑り板 ２２ 下部滑り板 ２１０ 上部基板 ２１１ 滑り材 ３ 積層ゴム支承 ３１ 上部基板 ３２ 下部基板 ３３ 積層ゴム層 ３３１ ゴム材 ３３２ 金属板 ４ 往復動滑り試験機 ５ 加圧装置 ６ サンプル固定部 ７ 可動板 ７１ ステンレス板 ８ 油圧源 ９ 記録計 ９１ ロードセル（加力計測用） ９２ ロードセル（摩擦反力計測用） ９３ 変位計 １０ サンプルDESCRIPTION OF SYMBOLS A Upper structure B Lower structure 1 Sliding bearing 11 Upper sliding plate 110 Upper substrate 111 Sliding material 12 Lower sliding plate 120 Lower substrate 121 Sliding material 13 Horizontal spring 2 Sliding bearing 21 Upper sliding plate 22 Lower sliding plate 210 Upper substrate 211 Sliding material 3 Laminated rubber bearing 31 Upper substrate 32 Lower substrate 33 Laminated rubber layer 331 Rubber material 332 Metal plate 4 Reciprocating sliding tester 5 Pressurizing device 6 Sample fixing part 7 Movable plate 71 Stainless steel plate 8 Hydraulic source 9 Recorder 91 Load cell (for measuring force) 92 Load cell (for measuring frictional reaction force) 93 Displacement meter 10 samples
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河合 俊直 兵庫県三田市下内神字内場541番地の１ 日本ピラー工業株式会社三田工場内 Ｆターム(参考） 3J011 LA01 QA05 RA03 SA05 SC03 SC05 SC14 SC16 SC20 SE06 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Toshinao Kawai 541-1, Shimouchijinji, Mita-shi, Hyogo Pref. SC20 SE06
Claims (5)
あって、 該樹脂膜が四フッ化エチレン樹脂を主成分とする組成物
でなり、 該樹脂膜が微細空孔を有し、該微細空孔の直径が１０〜
１００μｍであり、該空孔の面積占有率が１０〜５０％
であり、そして、 少なくとも該樹脂膜表面部分の微細空孔には流動可能な
潤滑剤が保持されている、 滑り板。1. A sliding plate having a resin film on a surface of a metal substrate, wherein the resin film is made of a composition containing ethylene tetrafluoride resin as a main component, wherein the resin film has fine pores, The diameter of the micropores is 10
100 μm, and the area occupancy of the holes is 10 to 50%.
And a flowable lubricant is held in at least the fine holes in the surface portion of the resin film.
ーンオイル、含フッ素オイル、オレイン酸、オレイルア
ルコール、およびオレイン酸エステルでなる群から選択
される少なくとも１種である、請求項１に記載の滑り
板。2. The slide according to claim 1, wherein the lubricant is at least one selected from the group consisting of liquid paraffin, silicone oil, fluorinated oil, oleic acid, oleyl alcohol, and oleic ester. Board.
イミド、ポリエステル、グラスファイバー、カーボン、
グラファイト、ブロンズ、炭素繊維、二硫化モリブデ
ン、およびポリフェニレンサルファイドでなる群から選
択される少なくとも１種である、請求項２に記載の滑り
板。3. The method according to claim 1, wherein the filler is polyamide, polyamide imide, polyester, glass fiber, carbon,
The sliding plate according to claim 2, wherein the sliding plate is at least one selected from the group consisting of graphite, bronze, carbon fiber, molybdenum disulfide, and polyphenylene sulfide.
製造方法であって、 四フッ化エチレン樹脂を主成分とする樹脂組成物と、該
樹脂組成物と海島構造を形成することができる樹脂粒子
を溶剤中で混合する工程；得られた混合物を金属基板表
面に塗布して、該樹脂組成物でなる海構造と該海島構造
を形成することができる樹脂でなる島構造とを有する海
島構造の塗膜を形成する工程、 該塗膜に含まれる島構造の樹脂を除去し、複数の空孔を
塗膜中に形成する工程、および該空孔中に潤滑剤を付与
する工程、を包含する、 滑り板の製造方法。4. A method for manufacturing a sliding plate having a resin film on a surface of a metal substrate, wherein a resin composition containing a tetrafluoroethylene resin as a main component and a sea-island structure with the resin composition can be formed. Mixing the resin particles in a solvent; applying the resulting mixture to the surface of a metal substrate to form a sea island having a sea structure made of the resin composition and an island structure made of a resin capable of forming the sea-island structure Forming a coating film having a structure, removing a resin having an island structure contained in the coating film, forming a plurality of holes in the coating film, and providing a lubricant in the holes. Including a method of manufacturing a sliding plate.
ーンオイル、含フッ素オイル、オレイン酸、オレイルア
ルコール、およびオレイン酸エステルでなる群から選択
される少なくとも１種である、請求項４に記載の製造方
法。5. The production according to claim 4, wherein the lubricant is at least one selected from the group consisting of liquid paraffin, silicone oil, fluorinated oil, oleic acid, oleyl alcohol, and oleic ester. Method.
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