JP2002276665A - 樹脂被覆摺動材 - Google Patents
樹脂被覆摺動材Info
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- JP2002276665A JP2002276665A JP2001071688A JP2001071688A JP2002276665A JP 2002276665 A JP2002276665 A JP 2002276665A JP 2001071688 A JP2001071688 A JP 2001071688A JP 2001071688 A JP2001071688 A JP 2001071688A JP 2002276665 A JP2002276665 A JP 2002276665A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 繰り返し荷重のかかる苛酷な滑り摩擦条件下
でも寿命を維持し、耐剥離性を優れたものとする樹脂被
覆摺動材を提供する。 【解決手段】 本発明の樹脂被覆摺動材は、金属裏金１
と、金属裏金１の上に形成する金属焼結層と、金属焼結
層の表面を被覆する予め定めた樹脂からなる接合層と、
金属焼結層に接合層を介し被着形成するフッ素樹脂を含
む樹脂摺動層２とを備え、接合層は、ポリイミド樹脂、
ポリアミドイミド樹脂の少なくとも１つの樹脂と、フッ
素樹脂とからなることとした。
でも寿命を維持し、耐剥離性を優れたものとする樹脂被
覆摺動材を提供する。 【解決手段】 本発明の樹脂被覆摺動材は、金属裏金１
と、金属裏金１の上に形成する金属焼結層と、金属焼結
層の表面を被覆する予め定めた樹脂からなる接合層と、
金属焼結層に接合層を介し被着形成するフッ素樹脂を含
む樹脂摺動層２とを備え、接合層は、ポリイミド樹脂、
ポリアミドイミド樹脂の少なくとも１つの樹脂と、フッ
素樹脂とからなることとした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、繰り返し荷重のか
かる苛酷な滑り摩擦条件下でも寿命を維持し、耐剥離性
を優れたものとする樹脂被覆摺動材に関する。
かる苛酷な滑り摩擦条件下でも寿命を維持し、耐剥離性
を優れたものとする樹脂被覆摺動材に関する。
【０００２】
【従来の技術】樹脂被覆摺動材は、各種軸受やスラスト
ワッシャなどに使用されるもので、金属裏金に形成する
金属焼結層上に樹脂の摺動層を含浸接合あるいは圧着接
合したたものがある。例えば特表平９−５００１９５号
公報記載の樹脂被覆摺動材は、金属焼結層上の樹脂摺動
層が、フッ素樹脂と耐摩耗性を上げるために混合された
樹脂繊維とからなる樹脂被覆摺動材である。
ワッシャなどに使用されるもので、金属裏金に形成する
金属焼結層上に樹脂の摺動層を含浸接合あるいは圧着接
合したたものがある。例えば特表平９−５００１９５号
公報記載の樹脂被覆摺動材は、金属焼結層上の樹脂摺動
層が、フッ素樹脂と耐摩耗性を上げるために混合された
樹脂繊維とからなる樹脂被覆摺動材である。
【０００３】又、他の樹脂被覆摺動材として、特開２０
００―１１７８８８号公報に記載されている樹脂被覆摺
動材は、金属裏金の表面を粗面化し、粗面化した表面に
フッ素樹脂と樹脂繊維を混合した樹脂からなる摺動層を
フッ素樹脂からなる接合層を介して圧着接合し、耐摩耗
性を上げると共に耐剥離性の向上を狙った樹脂被覆摺動
材である。
００―１１７８８８号公報に記載されている樹脂被覆摺
動材は、金属裏金の表面を粗面化し、粗面化した表面に
フッ素樹脂と樹脂繊維を混合した樹脂からなる摺動層を
フッ素樹脂からなる接合層を介して圧着接合し、耐摩耗
性を上げると共に耐剥離性の向上を狙った樹脂被覆摺動
材である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の樹脂被覆摺動材には、次のような問題があっ
た。
た従来の樹脂被覆摺動材には、次のような問題があっ
た。
【０００５】上記樹脂繊維混合タイプの樹脂被覆摺動材
の場合、耐摩耗性は良好であるが樹脂繊維は成形性が悪
く、焼結層内の空孔に含浸しにくいので摺動層樹脂と金
属焼結層間のアンカー効果が不十分で耐剥離性が充分で
ない場合があるという問題がある。
の場合、耐摩耗性は良好であるが樹脂繊維は成形性が悪
く、焼結層内の空孔に含浸しにくいので摺動層樹脂と金
属焼結層間のアンカー効果が不十分で耐剥離性が充分で
ない場合があるという問題がある。
【０００６】又、上記フッ素樹脂接合層を有するタイプ
の樹脂被覆摺動材の場合は、フッ素樹脂には非粘着性が
あるため密着性には限界があり耐剥離性が低いという問
題がある。
の樹脂被覆摺動材の場合は、フッ素樹脂には非粘着性が
あるため密着性には限界があり耐剥離性が低いという問
題がある。
【０００７】以上、上記従来の樹脂被覆摺動材は、耐摩
耗性を上げ摩耗に対する寿命を延ばすことは行われてい
るが、高荷重が繰り返しかかる場合やフレッチング荷重
がかかる場合には樹脂の摺動層が裏金より剥離する場合
があるという問題がある。
耗性を上げ摩耗に対する寿命を延ばすことは行われてい
るが、高荷重が繰り返しかかる場合やフレッチング荷重
がかかる場合には樹脂の摺動層が裏金より剥離する場合
があるという問題がある。
【０００８】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、繰り返し荷重のかかる苛酷な滑り摩擦条件下でも
耐摩耗性、耐剥離性共に優れた樹脂被覆摺動材を提供す
る。
って、繰り返し荷重のかかる苛酷な滑り摩擦条件下でも
耐摩耗性、耐剥離性共に優れた樹脂被覆摺動材を提供す
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の樹脂被覆摺動材
は、金属裏金と、前記金属裏金上に形成する金属焼結層
と、前記金属焼結層の表面を被覆する予め定めた樹脂か
らなる接合層と、前記金属焼結層に前記接合層を介し被
着形成するフッ素樹脂を含む樹脂摺動層とを備え、前記
接合層は、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂の少
なくとも１つの樹脂と、フッ素樹脂とからなることとし
た。
は、金属裏金と、前記金属裏金上に形成する金属焼結層
と、前記金属焼結層の表面を被覆する予め定めた樹脂か
らなる接合層と、前記金属焼結層に前記接合層を介し被
着形成するフッ素樹脂を含む樹脂摺動層とを備え、前記
接合層は、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂の少
なくとも１つの樹脂と、フッ素樹脂とからなることとし
た。
【００１０】又、本発明の樹脂被覆摺動材は、金属裏金
と、粗面化する前記金属裏金の表面に被覆する予め定め
た樹脂からなる接合層と、前記粗面化した金属裏金に前
記接合層を介し被着形成するフッ素樹脂を含む樹脂摺動
層とを備え、前記接合層は、ポリイミド樹脂、ポリアミ
ドイミド樹脂の少なくとも１つの樹脂と、フッ素樹脂と
からなることとした。
と、粗面化する前記金属裏金の表面に被覆する予め定め
た樹脂からなる接合層と、前記粗面化した金属裏金に前
記接合層を介し被着形成するフッ素樹脂を含む樹脂摺動
層とを備え、前記接合層は、ポリイミド樹脂、ポリアミ
ドイミド樹脂の少なくとも１つの樹脂と、フッ素樹脂と
からなることとした。
【００１１】更に、前記接合層は、ポリイミド樹脂、ポ
リアミドイミド樹脂の少なくとも１つの樹脂と、鉛、酸
化鉛、二硫化モリブデン、グラファイトより選択された
固体潤滑剤及び又は銅、アルミナ、シリカ、カーボン繊
維、酸化錫より選択された耐摩耗剤と、フッ素樹脂とか
らなることとした。
リアミドイミド樹脂の少なくとも１つの樹脂と、鉛、酸
化鉛、二硫化モリブデン、グラファイトより選択された
固体潤滑剤及び又は銅、アルミナ、シリカ、カーボン繊
維、酸化錫より選択された耐摩耗剤と、フッ素樹脂とか
らなることとした。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態の樹
脂被覆摺動材について説明する。
脂被覆摺動材について説明する。
【００１３】本発明の第１実施形態の樹脂被覆摺動材
は、鋼板などの金属裏金と、金属裏金上に金属粉末を散
布し形成する金属焼結層と、金属焼結層の表面を被覆す
る予め定めた樹脂からなる接合層と、金属焼結層に接合
層を介し被着形成するフッ素樹脂に樹脂繊維を混合した
樹脂摺動層とで構成されている。
は、鋼板などの金属裏金と、金属裏金上に金属粉末を散
布し形成する金属焼結層と、金属焼結層の表面を被覆す
る予め定めた樹脂からなる接合層と、金属焼結層に接合
層を介し被着形成するフッ素樹脂に樹脂繊維を混合した
樹脂摺動層とで構成されている。
【００１４】この第１実施形態の樹脂被覆摺動材におい
ては、接合層を構成するポリイミド樹脂及び又はポリア
ミドイミド樹脂は金属との接着力が強いので接合層と金
属焼結層間の密着が良い。又、接合層に含まれるフッ素
樹脂は摺動層を構成するフッ素樹脂と結合するので接合
層と樹脂摺動層が結合される。従って、樹脂摺動層と金
属焼結層の間の耐剥離性が大幅に向上する。
ては、接合層を構成するポリイミド樹脂及び又はポリア
ミドイミド樹脂は金属との接着力が強いので接合層と金
属焼結層間の密着が良い。又、接合層に含まれるフッ素
樹脂は摺動層を構成するフッ素樹脂と結合するので接合
層と樹脂摺動層が結合される。従って、樹脂摺動層と金
属焼結層の間の耐剥離性が大幅に向上する。
【００１５】接合層を構成するポリイミド樹脂、ポリア
ミドイミド樹脂とフッ素樹脂との混合割合は、ポリイミ
ド樹脂、ポリアミドイミド樹脂それぞれ又は両者の合計
が５０〜８０Wt%であり、望ましくは６０〜７０Wt%であ
る。ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂が５０Wt%
より少ないと接合層を構成する樹脂の強度が低下し、裏
金との密着が確保されず、８０Wt%超えると接合層と摺
動層との密着が弱くなる。
ミドイミド樹脂とフッ素樹脂との混合割合は、ポリイミ
ド樹脂、ポリアミドイミド樹脂それぞれ又は両者の合計
が５０〜８０Wt%であり、望ましくは６０〜７０Wt%であ
る。ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂が５０Wt%
より少ないと接合層を構成する樹脂の強度が低下し、裏
金との密着が確保されず、８０Wt%超えると接合層と摺
動層との密着が弱くなる。
【００１６】前記接合層に用いるフッソ樹脂はポリテト
ラフルオロエチレン（PTFE）、テトラフルオロエチレン
〜パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PF
A)、テトラフルオロエチレン〜ヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン〜エチレン
共重合体(ETFE)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、
ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)より選択され
た樹脂を使用することができる。
ラフルオロエチレン（PTFE）、テトラフルオロエチレン
〜パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PF
A)、テトラフルオロエチレン〜ヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン〜エチレン
共重合体(ETFE)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、
ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)より選択され
た樹脂を使用することができる。
【００１７】第１実施形態の樹脂被覆摺動材に使用する
樹脂摺動層は、ポリテトラフルオロエチレン（以下、Ｐ
ＴＦＥ）に樹脂繊維を混合した樹脂材を用いる。
樹脂摺動層は、ポリテトラフルオロエチレン（以下、Ｐ
ＴＦＥ）に樹脂繊維を混合した樹脂材を用いる。
【００１８】この樹脂摺動層にはポリイミド樹脂、ポリ
アミドイミド樹脂、テトラフルオロエチレン〜パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロ
エチレン〜ヘキサフルオロプロピレン共重合体、芳香族
ポリアミド樹脂より選択された樹脂を含むようにするこ
とができる。又、この樹脂摺動層には摩擦特性、耐摩耗
特性を更に改善するため鉛、酸化鉛、二硫化モリブデ
ン、グラファイトより選択された固体潤滑剤及び又は
銅、アルミナ、シリカ、カーボン繊維、酸化錫より選択
された耐摩耗剤を含めても良い。
アミドイミド樹脂、テトラフルオロエチレン〜パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロ
エチレン〜ヘキサフルオロプロピレン共重合体、芳香族
ポリアミド樹脂より選択された樹脂を含むようにするこ
とができる。又、この樹脂摺動層には摩擦特性、耐摩耗
特性を更に改善するため鉛、酸化鉛、二硫化モリブデ
ン、グラファイトより選択された固体潤滑剤及び又は
銅、アルミナ、シリカ、カーボン繊維、酸化錫より選択
された耐摩耗剤を含めても良い。
【００１９】第１実施形態の樹脂被覆摺動材に使用する
金属裏金上に被着形成する金属焼結層は、銅又は銅系合
金あるいは、鉄又は鉄系合金を粉末焼結したものを用い
る。金属焼結層は、焼結粉末を２〜３段に散布したもの
や、１段に散布したものを使用してもよい。
金属裏金上に被着形成する金属焼結層は、銅又は銅系合
金あるいは、鉄又は鉄系合金を粉末焼結したものを用い
る。金属焼結層は、焼結粉末を２〜３段に散布したもの
や、１段に散布したものを使用してもよい。
【００２０】第１実施形態の樹脂被覆摺動材に使用する
金属裏金は、通常、鋼板又はステンレス鋼板が用いられ
るが、銅合金板を用いてもよい。更に、金属裏金上に金
属もしくはセラミックを溶射したものも使用することが
できる。
金属裏金は、通常、鋼板又はステンレス鋼板が用いられ
るが、銅合金板を用いてもよい。更に、金属裏金上に金
属もしくはセラミックを溶射したものも使用することが
できる。
【００２１】なお、第１実施形態の樹脂被覆摺動材は、
樹脂摺動層に樹脂繊維を混合したが、これに限定するこ
となく、他の繊維を用いることもでき、更に、樹脂など
の繊維を混合しない樹脂摺動層を用いた場合も、耐剥離
性の優れた樹脂被覆摺動材とすることができる。
樹脂摺動層に樹脂繊維を混合したが、これに限定するこ
となく、他の繊維を用いることもでき、更に、樹脂など
の繊維を混合しない樹脂摺動層を用いた場合も、耐剥離
性の優れた樹脂被覆摺動材とすることができる。
【００２２】本発明の第２実施形態の樹脂被覆摺動材
は、鋼板などの金属裏金と、粗面化する金属裏金の表面
に被覆する予め定めた樹脂からなる接合層と、粗面化し
た金属裏金に接合層を介し被着形成する樹脂摺動層とで
構成されている。
は、鋼板などの金属裏金と、粗面化する金属裏金の表面
に被覆する予め定めた樹脂からなる接合層と、粗面化し
た金属裏金に接合層を介し被着形成する樹脂摺動層とで
構成されている。
【００２３】第２実施形態の樹脂被覆摺動材は、樹脂摺
動層と粗面化する金属裏金の表面との間に金属との接着
力の強いポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂から選
択する樹脂とフッ素樹脂とからなる接合層を設ける。従
って、第１実施形態と同様、この接合層を介し金属裏金
と樹脂摺動層との耐剥離性が大幅に向上するものであ
る。
動層と粗面化する金属裏金の表面との間に金属との接着
力の強いポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂から選
択する樹脂とフッ素樹脂とからなる接合層を設ける。従
って、第１実施形態と同様、この接合層を介し金属裏金
と樹脂摺動層との耐剥離性が大幅に向上するものであ
る。
【００２４】第２実施形態の樹脂被覆摺動材に使用する
樹脂摺動層と接合層は、第１実施例のものと同様のもの
を用いることができる。
樹脂摺動層と接合層は、第１実施例のものと同様のもの
を用いることができる。
【００２５】第２実施形態の樹脂被覆摺動材に使用する
金属裏金は、通常、鋼板又はステンレス鋼板が用いられ
るが、アルミ合金板、銅合金板も用いることができる。
金属裏金は、通常、鋼板又はステンレス鋼板が用いられ
るが、アルミ合金板、銅合金板も用いることができる。
【００２６】又、金属裏金の表面の粗面化は、金属など
の粉体によるショットブラスト処理により行うことがで
きる。
の粉体によるショットブラスト処理により行うことがで
きる。
【００２７】第２実施形態の樹脂被覆摺動材に使用する
接合層は、鉛、酸化鉛、二硫化モリブデン、グラファイ
トより選択した固体潤滑材及び又は銅、アルミナ、シリ
カ、カーボン繊維、酸化錫より選択する耐摩耗剤を１〜
５Wt%含め、耐摩擦特性、耐摩耗性を向上させることに
より、長時間の使用により摺動層が摩滅しても軸が裏金
に直接接触せず、焼付きを防止しさらに寿命を延ばすこ
とができる。固体潤滑材及び又は耐摩耗剤の含有量は５
Wt%を超えると摺動層との密着が低下し、１Wt%を下回る
と添加効果がない。
接合層は、鉛、酸化鉛、二硫化モリブデン、グラファイ
トより選択した固体潤滑材及び又は銅、アルミナ、シリ
カ、カーボン繊維、酸化錫より選択する耐摩耗剤を１〜
５Wt%含め、耐摩擦特性、耐摩耗性を向上させることに
より、長時間の使用により摺動層が摩滅しても軸が裏金
に直接接触せず、焼付きを防止しさらに寿命を延ばすこ
とができる。固体潤滑材及び又は耐摩耗剤の含有量は５
Wt%を超えると摺動層との密着が低下し、１Wt%を下回る
と添加効果がない。
【００２８】次に、サンプル品にて行った本発明の樹脂
被覆摺動材の樹脂剥離テスト及び摩耗テストにつき説明
する。
被覆摺動材の樹脂剥離テスト及び摩耗テストにつき説明
する。
【００２９】樹脂剥離テストは、表1に示す通り、第１
実施形態の実施例のテストNo.1-1〜1-4と、第２実施形
態の実施例のテストNo.2-1〜2-6と、比較例のテストNo.
1〜2-2のサンプル品について行った。
実施形態の実施例のテストNo.1-1〜1-4と、第２実施形
態の実施例のテストNo.2-1〜2-6と、比較例のテストNo.
1〜2-2のサンプル品について行った。
【００３０】第１実施形態のサンプル品の金属裏金は、
鋼板上に青銅粉末からなる多孔質金属焼結層を有する材
料（以下焼結基材と呼称）を準備した。
鋼板上に青銅粉末からなる多孔質金属焼結層を有する材
料（以下焼結基材と呼称）を準備した。
【００３１】接合層は、ポリアミドイミド（日立化成株
式会社ポリイミドワニスHPC-6100-28）、ＰＴＦＥ（旭
硝子フルオンルブリカントL173J）を界面活性剤（旭硝
子サーフロンS-381）微量及び溶剤（N-メチルピロリド
ン、ジオキサン）と共に混合し、スプレーにて基材上に
塗布して８０℃で１０分間乾燥した。
式会社ポリイミドワニスHPC-6100-28）、ＰＴＦＥ（旭
硝子フルオンルブリカントL173J）を界面活性剤（旭硝
子サーフロンS-381）微量及び溶剤（N-メチルピロリド
ン、ジオキサン）と共に混合し、スプレーにて基材上に
塗布して８０℃で１０分間乾燥した。
【００３２】各成分割合は表１のテストNo.1-1から1-4
に示す通りである。塗布厚さはテストNo.1-1から1-4と
も乾燥後１０〜１５μｍである。
に示す通りである。塗布厚さはテストNo.1-1から1-4と
も乾燥後１０〜１５μｍである。
【００３３】樹脂摺動層は、芳香族ポリアミド繊維とＰ
ＴＦＥを含む樹脂シート（日本アラミド有限会社トワロ
ンTPL250）を準備し接合層を塗布乾燥した基材上に樹脂
シートをロールにて圧着し、３８０℃で２０分間の焼成
を行い、更に、ロールにて厚さ調整を行なって樹脂摺動
層を形成した。
ＴＦＥを含む樹脂シート（日本アラミド有限会社トワロ
ンTPL250）を準備し接合層を塗布乾燥した基材上に樹脂
シートをロールにて圧着し、３８０℃で２０分間の焼成
を行い、更に、ロールにて厚さ調整を行なって樹脂摺動
層を形成した。
【００３４】第２実施形態のテストNo.2-1〜2-3につい
ては、金属裏金は、ステンレス鋼板（ＳＵＳ４３０）の
表面をショットブラストにより粗面化した。粗面化によ
る表面粗さはＲmax１５μｍである。
ては、金属裏金は、ステンレス鋼板（ＳＵＳ４３０）の
表面をショットブラストにより粗面化した。粗面化によ
る表面粗さはＲmax１５μｍである。
【００３５】接合層は、ポリイミドワニス（株式会社Ｉ
ＳＴパイヤーMLRC5019）、ＰＴＦＥ粉末（旭硝子フルオ
ンルブリカントＬ１７３Ｊ）を界面活性剤（旭硝子サー
フロンＳ―３８１）及び溶剤（N-メチルピロリドン）と
共に加熱脱泡ミキサーにて混合した。ＰＴＦＥ粉末を均
一に分散した後、準備したステンレス鋼板上にスプレー
にて塗布し、８０℃で１０分間乾燥した。各成分割合は
表１のテストNo.2-1から2-3に示す通りである。
ＳＴパイヤーMLRC5019）、ＰＴＦＥ粉末（旭硝子フルオ
ンルブリカントＬ１７３Ｊ）を界面活性剤（旭硝子サー
フロンＳ―３８１）及び溶剤（N-メチルピロリドン）と
共に加熱脱泡ミキサーにて混合した。ＰＴＦＥ粉末を均
一に分散した後、準備したステンレス鋼板上にスプレー
にて塗布し、８０℃で１０分間乾燥した。各成分割合は
表１のテストNo.2-1から2-3に示す通りである。
【００３６】樹脂摺動層は、芳香族ポリアミド繊維とＰ
ＴＦＥを含む樹脂シート（日本アラミド有限会社トワロ
ンTPL250）を準備し接合層を塗布乾燥した基材上に樹脂
シートをロールにて圧着し、３８０℃で２０分間の焼成
を行い、更に、ロールにて厚さ調整を行なって樹脂摺動
層を形成した。
ＴＦＥを含む樹脂シート（日本アラミド有限会社トワロ
ンTPL250）を準備し接合層を塗布乾燥した基材上に樹脂
シートをロールにて圧着し、３８０℃で２０分間の焼成
を行い、更に、ロールにて厚さ調整を行なって樹脂摺動
層を形成した。
【００３７】第２実施形態のテストNo.2-4〜2-6につい
ては、金属裏金は、ステンレス鋼板（ＳＵＳ４３０）の
表面をショットブラストにより粗面化した。粗面化によ
る表面粗さはＲmax１５μｍである。
ては、金属裏金は、ステンレス鋼板（ＳＵＳ４３０）の
表面をショットブラストにより粗面化した。粗面化によ
る表面粗さはＲmax１５μｍである。
【００３８】接合層は、ポリイミドワニス（株式会社Ｉ
ＳＴパイヤーMLRC5019）、ＰＴＦＥ粉末（旭硝子フルオ
ンルブリカントＬ１７３Ｊ）及び耐摩耗剤として酸化ア
ルミニウム粉末（リファインテック株式会社、平均粒径
５μｍ）を界面活性剤（旭硝子サーフロンＳ―３８１）
及び溶剤（N-メチルピロリドン）と共に加熱脱泡ミキサ
ーにて混合した。ＰＴＦＥ粉末を均一に分散した後、準
備したステンレス鋼板上にスプレーにて塗布し、８０℃
で１０分間乾燥した。各成分割合は表１のテストNo.2-4
から2-6に示す通りである。
ＳＴパイヤーMLRC5019）、ＰＴＦＥ粉末（旭硝子フルオ
ンルブリカントＬ１７３Ｊ）及び耐摩耗剤として酸化ア
ルミニウム粉末（リファインテック株式会社、平均粒径
５μｍ）を界面活性剤（旭硝子サーフロンＳ―３８１）
及び溶剤（N-メチルピロリドン）と共に加熱脱泡ミキサ
ーにて混合した。ＰＴＦＥ粉末を均一に分散した後、準
備したステンレス鋼板上にスプレーにて塗布し、８０℃
で１０分間乾燥した。各成分割合は表１のテストNo.2-4
から2-6に示す通りである。
【００３９】樹脂摺動層は、ＰＴＦＥ粉末（旭硝子フル
オンファインパウダーＣＤ１２３）、芳香族ポリエステ
ル（住友化学エコノールＥ１０１Ｓ）を混合助剤（アイ
ソパー）と共にミキサーにて混合し、この混合粉末を裏
金上に塗布した接合層の上に散布しロールにて厚さを調
整後、３８０℃で２０分の焼成を行い形成した。接合層
の樹脂厚さは２０μｍ、摺動層の樹脂厚さは３０μｍで
ある。
オンファインパウダーＣＤ１２３）、芳香族ポリエステ
ル（住友化学エコノールＥ１０１Ｓ）を混合助剤（アイ
ソパー）と共にミキサーにて混合し、この混合粉末を裏
金上に塗布した接合層の上に散布しロールにて厚さを調
整後、３８０℃で２０分の焼成を行い形成した。接合層
の樹脂厚さは２０μｍ、摺動層の樹脂厚さは３０μｍで
ある。
【００４０】比較例１のサンプル品の金属裏金として鋼
板上に青銅粉末からなる多孔質金属焼結層を有する焼結
基材を準備した。
板上に青銅粉末からなる多孔質金属焼結層を有する焼結
基材を準備した。
【００４１】樹脂摺動層は、芳香族ポリアミド繊維とＰ
ＴＦＥを含む樹脂シート（日本アラミド有限会社トワロ
ンＴＰＬ２５０）を準備し、焼結基材上に樹脂シートを
ロールにて圧着し、３８０℃で２０分間の焼成を行い、
更に、ロールにて厚さ調整を行い形成した。
ＴＦＥを含む樹脂シート（日本アラミド有限会社トワロ
ンＴＰＬ２５０）を準備し、焼結基材上に樹脂シートを
ロールにて圧着し、３８０℃で２０分間の焼成を行い、
更に、ロールにて厚さ調整を行い形成した。
【００４２】比較例2-1のサンプル品の金属裏金として
ステンレス鋼板（ＳＵＳ４３０）の表面をショットブラ
ストによる粗面化したものを準備した。粗面化による表
面粗さはＲmax１５μｍである。
ステンレス鋼板（ＳＵＳ４３０）の表面をショットブラ
ストによる粗面化したものを準備した。粗面化による表
面粗さはＲmax１５μｍである。
【００４３】接合層は、フッ素樹脂としてＰＴＦＥディ
スパージョン（ダイキン工業株式会社ポリフロンＰＴＦ
ＥディスパージョンＤ−１）を基材上に塗布して８０℃
で１０分間乾燥した。塗布厚さは乾燥後５〜１０μｍで
ある。
スパージョン（ダイキン工業株式会社ポリフロンＰＴＦ
ＥディスパージョンＤ−１）を基材上に塗布して８０℃
で１０分間乾燥した。塗布厚さは乾燥後５〜１０μｍで
ある。
【００４４】樹脂摺動層は、芳香族ポリアミド繊維とＰ
ＴＦＥを含む樹脂シート（日本アラミド有限会社トワロ
ンＴＰＬ２５０）を準備し、接合層を塗布乾燥した基材
上に樹脂シートをロールにて圧着し、３８０℃で２０分
間の焼成を行い、更に、ロールにて厚さ調整を行い形成
した。
ＴＦＥを含む樹脂シート（日本アラミド有限会社トワロ
ンＴＰＬ２５０）を準備し、接合層を塗布乾燥した基材
上に樹脂シートをロールにて圧着し、３８０℃で２０分
間の焼成を行い、更に、ロールにて厚さ調整を行い形成
した。
【００４５】比較例のテストNo.2-2のサンプル品の金属
裏金としてステンレス鋼板（ＳＵＳ４３０）の表面をシ
ョットブラストによる粗面化したものを準備した。粗面
化による表面粗さはＲmax１５μｍである。
裏金としてステンレス鋼板（ＳＵＳ４３０）の表面をシ
ョットブラストによる粗面化したものを準備した。粗面
化による表面粗さはＲmax１５μｍである。
【００４６】接合層は、フッ素樹脂としてＰＴＦＥディ
スパージョン（ダイキン工業株式会社ポリフロンＰＴＦ
ＥディスパージョンＤ−１）を基材上に塗布して８０℃
で１０分間乾燥した。塗布厚さは乾燥後２０μｍであ
る。
スパージョン（ダイキン工業株式会社ポリフロンＰＴＦ
ＥディスパージョンＤ−１）を基材上に塗布して８０℃
で１０分間乾燥した。塗布厚さは乾燥後２０μｍであ
る。
【００４７】樹脂摺動層は、ＰＴＦＥ粉末（旭硝子フル
オンファインパウダーＣＤ１２３）、芳香族ポリエステ
ル（住友化学エコノールＥ１０１Ｓ）を混合助剤（アイ
ソパー）と共にミキサーにて混合し、この混合粉末を金
属裏金上に散布しロールにて厚さを調整後３８０℃で２
０分の焼成を行い形成した。樹脂摺動層の厚さは３０μ
ｍとした。
オンファインパウダーＣＤ１２３）、芳香族ポリエステ
ル（住友化学エコノールＥ１０１Ｓ）を混合助剤（アイ
ソパー）と共にミキサーにて混合し、この混合粉末を金
属裏金上に散布しロールにて厚さを調整後３８０℃で２
０分の焼成を行い形成した。樹脂摺動層の厚さは３０μ
ｍとした。
【００４８】次に、第１、第２実施形態の実施例及び比
較例のサンプル品について行った樹脂剥離テスト及び摩
耗テストの結果を説明する。
較例のサンプル品について行った樹脂剥離テスト及び摩
耗テストの結果を説明する。
【００４９】図１は、サンプル品から樹脂剥離テストに
供試する試験片の製作方法を示す。
供試する試験片の製作方法を示す。
【００５０】図１に示すように、試験片１０は、樹脂被
覆摺動材のサンプル品を巾２０、長さ７０ミリメートル
の大きさに切り、金属裏金１（金属焼結層や粗面化表面
を含む）の中央部１ａを切り取り、矢印Ｒに示すように
折り曲げる。図２は、樹脂被覆摺動材の樹脂剥離テスト
方法を示す。
覆摺動材のサンプル品を巾２０、長さ７０ミリメートル
の大きさに切り、金属裏金１（金属焼結層や粗面化表面
を含む）の中央部１ａを切り取り、矢印Ｒに示すように
折り曲げる。図２は、樹脂被覆摺動材の樹脂剥離テスト
方法を示す。
【００５１】樹脂剥離テストは、図２に示すように、樹
脂被覆摺動材の試験片１０の樹脂摺動層２を内側にして
１８０°折り曲げ、外側となった金属裏金１に引張プレ
ート１１を接着Ｓする。
脂被覆摺動材の試験片１０の樹脂摺動層２を内側にして
１８０°折り曲げ、外側となった金属裏金１に引張プレ
ート１１を接着Ｓする。
【００５２】次に、引張プレート１１を引張り試験機に
て矢印Ｐ１、Ｐ２の方向に引張り、樹脂摺動層２の樹脂
剥がれ又は樹脂破断時の引張力を測定する。
て矢印Ｐ１、Ｐ２の方向に引張り、樹脂摺動層２の樹脂
剥がれ又は樹脂破断時の引張力を測定する。
【００５３】摩耗テストは以下の条件で実施し、摩耗量
を測定したものである。 試験機： 鈴木式摩擦摩耗試験機 荷重： １０MPa 速度： １５m/min 時間： １時間 潤滑： 無し（ドライ状態） 表１は、第１、第２実施形態の実施例と比較例の樹脂剥
離テスト及び摩耗テストの結果を示す。
を測定したものである。 試験機： 鈴木式摩擦摩耗試験機 荷重： １０MPa 速度： １５m/min 時間： １時間 潤滑： 無し（ドライ状態） 表１は、第１、第２実施形態の実施例と比較例の樹脂剥
離テスト及び摩耗テストの結果を示す。
【００５４】比較例のテストNo.1のサンプル品の剥離テ
ストでは、樹脂摺動層２が剥離したので、剥離開始時の
引張力測定値を記録した。
ストでは、樹脂摺動層２が剥離したので、剥離開始時の
引張力測定値を記録した。
【００５５】比較例のテストNo.1は、樹脂摺動層が多孔
質金属焼結層に含浸せず、アンカー効果が無いので、摺
動層と多孔質金属焼結層間の密着が不十分となり、耐剥
離性が低い。
質金属焼結層に含浸せず、アンカー効果が無いので、摺
動層と多孔質金属焼結層間の密着が不十分となり、耐剥
離性が低い。
【００５６】比較例のテストNo.2-1のサンプル品の剥離
テストでは、樹脂摺動層２は剥離したので、剥離開始時
の引張力の測定値を記録した。比較例のテストNo.2-1
は、粗面化した金属裏金にフッ素樹脂ディスパージョン
を塗布して接合層としたものであるが、摺動層と金属裏
金との密着が不十分のため耐剥離性の低いことが分か
る。
テストでは、樹脂摺動層２は剥離したので、剥離開始時
の引張力の測定値を記録した。比較例のテストNo.2-1
は、粗面化した金属裏金にフッ素樹脂ディスパージョン
を塗布して接合層としたものであるが、摺動層と金属裏
金との密着が不十分のため耐剥離性の低いことが分か
る。
【００５７】比較例のテストNo.2-2のサンプル品の剥離
テストでは、樹脂摺動層２は剥離したので、剥離開始時
の引張力測定値を記録した。
テストでは、樹脂摺動層２は剥離したので、剥離開始時
の引張力測定値を記録した。
【００５８】比較例のテストNo.2-2は粗面化した金属裏
金にフッ素樹脂ディスパージョンを塗布して接合層とし
たものであるが、摺動層と金属裏金との密着が不十分の
ため耐剥離性の低いことが分かる。
金にフッ素樹脂ディスパージョンを塗布して接合層とし
たものであるが、摺動層と金属裏金との密着が不十分の
ため耐剥離性の低いことが分かる。
【００５９】比較例のテストNo.2-2の摩耗テストでは、
摺動層がテスト中に摩滅し、軸と裏金が直接接触したた
め、焼付に至った。
摺動層がテスト中に摩滅し、軸と裏金が直接接触したた
め、焼付に至った。
【００６０】実施例のテストNo.1-1〜1-4のサンプル品
の剥離テスト結果は、樹脂摺動層２は剥離せず、樹脂摺
動層２そのものが破断したので この時の引張力測定値
を記録した。
の剥離テスト結果は、樹脂摺動層２は剥離せず、樹脂摺
動層２そのものが破断したので この時の引張力測定値
を記録した。
【００６１】実施例のテストNo.1-1〜1-4の接合層は、
金属との接着力の強いポリアミドイミド樹脂と摺動層に
含まれるフッ素樹脂と結合するフッ素樹脂とから構成さ
れ、樹脂摺動層と多孔質金属焼結層の間に形成されてい
る。樹脂摺動層には樹脂繊維があるためアンカー効果は
ないが、剥離テスト結果から耐剥離性が良いことが分か
る。
金属との接着力の強いポリアミドイミド樹脂と摺動層に
含まれるフッ素樹脂と結合するフッ素樹脂とから構成さ
れ、樹脂摺動層と多孔質金属焼結層の間に形成されてい
る。樹脂摺動層には樹脂繊維があるためアンカー効果は
ないが、剥離テスト結果から耐剥離性が良いことが分か
る。
【００６２】実施例のテストNo.1-1〜1-4のサンプル品
の摩耗テストは何れも良好な耐摩耗性を示している。
の摩耗テストは何れも良好な耐摩耗性を示している。
【００６３】実施例のテストNo.1-1〜1-4のサンプル品
は比較例1に比し、耐摩耗性を損ねることなく耐剥離性
を大幅に向上させたものであることが分かる。
は比較例1に比し、耐摩耗性を損ねることなく耐剥離性
を大幅に向上させたものであることが分かる。
【００６４】実施例のテストNo.2-1〜2-3のサンプル品
の剥離テストでは、樹脂摺動層２は剥離せず、樹脂摺動
層２が破断したので、その時の引張力測定値を記録し
た。
の剥離テストでは、樹脂摺動層２は剥離せず、樹脂摺動
層２が破断したので、その時の引張力測定値を記録し
た。
【００６５】実施例のテストNo.2-1〜2-3は、粗面化し
た金属裏金にフッ素樹脂と金属との接着力の強いポリイ
ミド樹脂とからなる接合層を形成し、この接合層を介し
樹脂摺動層が形成されているものである。多孔質金属焼
結層がないのでアンカー効果はないが、樹脂摺動層と金
属裏金との接着性が良く、剥離テスト結果から耐剥離性
があることが分かる。
た金属裏金にフッ素樹脂と金属との接着力の強いポリイ
ミド樹脂とからなる接合層を形成し、この接合層を介し
樹脂摺動層が形成されているものである。多孔質金属焼
結層がないのでアンカー効果はないが、樹脂摺動層と金
属裏金との接着性が良く、剥離テスト結果から耐剥離性
があることが分かる。
【００６６】実施例のテストNo.2-1〜2-3のサンプル品
の摩耗テストは何れも良好な耐摩耗性を示している。
の摩耗テストは何れも良好な耐摩耗性を示している。
【００６７】実施例のテストNo.2-1〜2-3のサンプル品
は比較例のテストNo.2−１に比し、耐摩耗性を損ねるこ
となく耐剥離性を大幅に向上させたものであることが分
かる。
は比較例のテストNo.2−１に比し、耐摩耗性を損ねるこ
となく耐剥離性を大幅に向上させたものであることが分
かる。
【００６８】実施例のテストNo.2-4〜2-6の剥離テスト
では、樹脂摺動層２は剥離せず、樹脂摺動層２が破断し
たのでその時の引張力測定値を記録した。実施例のテス
トNo.2-4〜2-6は、粗面化した金属裏金にポリイミド樹
脂とフッ素樹脂及び酸化アルミニウム粉末を含む接合層
を介し樹脂摺動層が形成されているものであり、実施例
のテストNo.2-1〜2-3と同様、金属焼結層がないのでア
ンカー効果はないが樹脂摺動層と金属裏金との密着が良
く、引張テスト結果から耐剥離性があることが分かる。
では、樹脂摺動層２は剥離せず、樹脂摺動層２が破断し
たのでその時の引張力測定値を記録した。実施例のテス
トNo.2-4〜2-6は、粗面化した金属裏金にポリイミド樹
脂とフッ素樹脂及び酸化アルミニウム粉末を含む接合層
を介し樹脂摺動層が形成されているものであり、実施例
のテストNo.2-1〜2-3と同様、金属焼結層がないのでア
ンカー効果はないが樹脂摺動層と金属裏金との密着が良
く、引張テスト結果から耐剥離性があることが分かる。
【００６９】実施例のテストNo.2-4〜2-6のサンプル品
の摩耗テストでは、摩耗がやや多いものの裏金に達する
ことは無く、比較例2-2が焼付に至ったのに比べ、耐摩
耗性が向上している。
の摩耗テストでは、摩耗がやや多いものの裏金に達する
ことは無く、比較例2-2が焼付に至ったのに比べ、耐摩
耗性が向上している。
【００７０】実施例のテストNo.2-4〜2-6のサンプル品
は比較例のテストNo.2-2のサンプル品に比し、耐剥離
性、耐摩耗性共、大幅に向上していることが分かる。
は比較例のテストNo.2-2のサンプル品に比し、耐剥離
性、耐摩耗性共、大幅に向上していることが分かる。
【００７１】
【発明の効果】本発明の樹脂被覆摺動材は、金属裏金
と、前記金属裏金上に形成する金属焼結層と、前記金属
焼結層の表面を被覆する予め定めた樹脂からなる接合層
と、前記金属焼結層に前記接合層を介し被着形成するフ
ッ素樹脂を含む樹脂摺動層とを備え、前記接合層は、ポ
リイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂の少なくとも１つ
の樹脂と、フッ素樹脂とからなることとした。
と、前記金属裏金上に形成する金属焼結層と、前記金属
焼結層の表面を被覆する予め定めた樹脂からなる接合層
と、前記金属焼結層に前記接合層を介し被着形成するフ
ッ素樹脂を含む樹脂摺動層とを備え、前記接合層は、ポ
リイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂の少なくとも１つ
の樹脂と、フッ素樹脂とからなることとした。
【００７２】従って、耐摩耗性が優れているがアンカー
効果が小さいため耐剥離性が低い樹脂摺動層の耐摩耗性
を損ねることなく耐剥離性を向上できるので、繰り返し
荷重のかかる苛酷な滑り摩擦条件下でも優れた耐摩耗
性、耐剥離性が発揮され、長期間の使用に耐えることが
できる。
効果が小さいため耐剥離性が低い樹脂摺動層の耐摩耗性
を損ねることなく耐剥離性を向上できるので、繰り返し
荷重のかかる苛酷な滑り摩擦条件下でも優れた耐摩耗
性、耐剥離性が発揮され、長期間の使用に耐えることが
できる。
【００７３】又、本発明の樹脂被覆摺動材は、金属裏金
と、粗面化する前記金属裏金の表面に被覆する予め定め
た樹脂からなる接合層と、前記粗面化した金属裏金に前
記接合層を介し被着形成するフッ素樹脂を含む樹脂摺動
層とを備え、前記接合層は、ポリイミド樹脂、ポリアミ
ドイミド樹脂の少なくとも１つの樹脂と、フッ素樹脂と
からなることとした。
と、粗面化する前記金属裏金の表面に被覆する予め定め
た樹脂からなる接合層と、前記粗面化した金属裏金に前
記接合層を介し被着形成するフッ素樹脂を含む樹脂摺動
層とを備え、前記接合層は、ポリイミド樹脂、ポリアミ
ドイミド樹脂の少なくとも１つの樹脂と、フッ素樹脂と
からなることとした。
【００７４】従って、粗面化された金属裏金は金属焼結
層に比しアンカー効果が小さく樹脂摺動層は耐剥離性が
低くなるので、繰り返し荷重のかかる苛酷な滑り摩擦条
件下では使用できなかったが、本発明の接合層により耐
剥離性を向上できるため、これらの条件下でも使用でき
る。更に本発明の樹脂被覆摺動材は、裏金に焼結合金を
使用していないので、製造コストを抑えることができ
る。
層に比しアンカー効果が小さく樹脂摺動層は耐剥離性が
低くなるので、繰り返し荷重のかかる苛酷な滑り摩擦条
件下では使用できなかったが、本発明の接合層により耐
剥離性を向上できるため、これらの条件下でも使用でき
る。更に本発明の樹脂被覆摺動材は、裏金に焼結合金を
使用していないので、製造コストを抑えることができ
る。
【００７５】更に、前記接合層は、ポリイミド樹脂、ポ
リアミドイミド樹脂の少なくとも１つの樹脂と、鉛、酸
化鉛、二硫化モリブデン、グラファイトの少なくとも１
つの固体潤滑剤及び又は銅、アルミナ、シリカ、カーボ
ン繊維及び酸化錫の少なくとも１つの耐摩耗剤とフッ素
樹脂とからなることとした。
リアミドイミド樹脂の少なくとも１つの樹脂と、鉛、酸
化鉛、二硫化モリブデン、グラファイトの少なくとも１
つの固体潤滑剤及び又は銅、アルミナ、シリカ、カーボ
ン繊維及び酸化錫の少なくとも１つの耐摩耗剤とフッ素
樹脂とからなることとした。
【００７６】従って、接着層は摺動層の機能を併せ持つ
ため、繰り返し荷重のかかる苛酷な滑り摩擦条件下で長
時間使用した場合でも、摺動層が摩滅して軸と裏金の直
接接触による焼付き破損を防止できる。
ため、繰り返し荷重のかかる苛酷な滑り摩擦条件下で長
時間使用した場合でも、摺動層が摩滅して軸と裏金の直
接接触による焼付き破損を防止できる。
【００７７】
【表１】
【図１】サンプル品のテスト用の試験片を製作するとき
の図を示す。
の図を示す。
【図２】試験片の樹脂剥離テスト方法を示す。
【符号の説明】 １ 金属裏金 １ａ 中央部 ２ 樹脂摺動層 １０ 樹脂被覆摺動材の試験片 １１ 引張プレート
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｍ 103/06 Ｃ１０Ｍ 103/06 Ａ 107/38 107/38 125/02 125/02 125/04 125/04 125/10 125/10 125/26 125/26 149/14 149/14 149/18 149/18 169/04 169/04 // Ｃ１０Ｎ 10:02 Ｃ１０Ｎ 10:02 10:06 10:06 10:08 10:08 10:12 10:12 20:06 20:06 Ｂ 30:06 30:06 40:02 40:02 50:08 50:08 Ｆターム(参考） 3J011 AA20 CA05 DA01 DA02 QA01 QA05 SC04 4F100 AA09C AA19C AA20C AA28C AA30C AA37C AB01A AB01B AB17C AB23C AD11C AK17C AK49C AK50C AL05C BA02 BA03 BA07 BA10A BA10C BA13 CA19C CA30C DG01C EJ48B GB51 GB90 JL00 JL11C 4H104 AA04A AA04C AA08A AA08C AA13A AA13C AA19A AA22C CD02A CE13C EA10C FA01 FA03 FA04 FA06 LA03 PA01 QA11
Claims (3)
- 【請求項１】 金属裏金と、前記金属裏金上に形成する
金属焼結層と、前記金属焼結層の表面を被覆する予め定
めた樹脂からなる接合層と、前記金属焼結層に前記接合
層を介し被着形成するフッ素樹脂を含む樹脂摺動層とを
備え、前記接合層は、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミ
ド樹脂の少なくとも１つの樹脂と、フッ素樹脂とからな
ることを特徴とする樹脂被覆摺動材。 - 【請求項２】 金属裏金と、粗面化する前記金属裏金の
表面に被覆する予め定めた樹脂からなる接合層と、前記
粗面化した金属裏金に前記接合層を介し被着形成するフ
ッ素樹脂を含む樹脂摺動層とを備え、前記接合層は、ポ
リイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂の少なくとも１つ
の樹脂と、フッ素樹脂とからなることを特徴とする樹脂
被覆摺動材。 - 【請求項３】 前記接合層は、ポリイミド樹脂、ポリア
ミドイミド樹脂の少なくとも１つの樹脂と、鉛、酸化
鉛、二硫化モリブデン、グラファイトより選択された固
体潤滑剤及び又は銅、アルミナ、シリカ、カーボン繊
維、酸化錫より選択された耐摩耗剤と、フッ素樹脂とか
らなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
樹脂被覆摺動材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001071688A JP2002276665A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 樹脂被覆摺動材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001071688A JP2002276665A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 樹脂被覆摺動材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002276665A true JP2002276665A (ja) | 2002-09-25 |
Family
ID=18929377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001071688A Pending JP2002276665A (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 樹脂被覆摺動材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002276665A (ja) |
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| JP2019203521A (ja) * | 2018-05-21 | 2019-11-28 | オイレス工業株式会社 | 複層摺動部材 |
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- 2001-03-14 JP JP2001071688A patent/JP2002276665A/ja active Pending
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