JP2005171111A - Solid lubricant and slide member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体潤滑剤および摺動部材に関し、詳しくは、金属または合成樹脂から成る摺動部材基体の摺動面に形成された孔または溝に埋め込まれる固体潤滑剤および摺動部材に関する。 The present invention relates to a solid lubricant and a sliding member, and more particularly to a solid lubricant and a sliding member embedded in a hole or groove formed in a sliding surface of a sliding member base made of metal or synthetic resin.
軸受などの摺動面に埋め込んで使用する固体潤滑剤は、摺動面に薄膜として形成されて摺動効果を発揮する。それ故、その被膜形成の巧拙が摩擦係数および被膜の寿命に大きな影響を及ぼす。この種の固体潤滑剤として、四ふっ化エチレン樹脂に、インジウム、鉛、錫などの軟質金属とワックスとを配合した固体潤滑剤が挙げられる。特に、四ふっ化エチレン樹脂に鉛およびワックスを配合した固体潤滑剤が広く使用されている。この固体潤滑剤は、高荷重条件下の摩擦係数が極めて低く、また、被膜の形成能に優れ、該被膜の寿命も長く、更に、被膜の自己補修性にも優れている。 A solid lubricant used by being embedded in a sliding surface such as a bearing is formed as a thin film on the sliding surface and exhibits a sliding effect. Therefore, the skill of the film formation greatly affects the coefficient of friction and the life of the film. Examples of this type of solid lubricant include a solid lubricant obtained by blending a soft metal such as indium, lead, and tin with a tetrafluoroethylene resin and a wax. In particular, solid lubricants in which lead and wax are blended with tetrafluoroethylene resin are widely used. This solid lubricant has an extremely low coefficient of friction under high load conditions, is excellent in the ability to form a film, has a long life, and is excellent in self-repairability of the film.
近年、材料開発の動向は、環境問題への配慮から鉛を含有しない方向に進んでいる。この開発動向は上記固体潤滑剤においても例外ではない。しかしながら、固体潤滑剤において、摺動特性を満足させる上で鉛は重要な構成成分である。特に、軸受などの摺動面に形成された孔または溝に埋め込んで高荷重条件下で使用する場合は、被膜形成能の点からも鉛は重要である。 In recent years, the trend of material development has been progressing in a direction not containing lead from consideration of environmental problems. This development trend is no exception in the above-mentioned solid lubricant. However, in a solid lubricant, lead is an important component for satisfying sliding characteristics. In particular, lead is important from the viewpoint of the film-forming ability when it is embedded in a hole or groove formed on a sliding surface of a bearing or the like and used under a high load condition.
他方、鉛を含有しない摺動部材として、メラミンとイソシアヌル酸との付加物を含有する樹脂を成形して成る摺動部材が知られている。しかしながら、メラミンとイソシアヌル酸との付加物を含有する樹脂から成る摺動部材組成物を固体潤滑剤として使用した場合は、高荷重条件下における摩擦係数が十分とは言えない。このため、鉛を含有せずに高荷重条件下で充分な摺動特性を発揮する固体潤滑剤の提供が望まれている。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、鉛を含有しない固体潤滑剤であって、高荷重条件下で鉛を含有する固体潤滑剤と同等もしくは同等以上の摺動特性を発揮する固体潤滑剤および摺動部材を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is a solid lubricant that does not contain lead, and has a sliding property that is equivalent to or better than that of a solid lubricant that contains lead under high load conditions. An object of the present invention is to provide a solid lubricant and a sliding member that exhibit the above.
本発明の第一の要旨は、摺動部材基体の摺動面に形成された孔または溝に埋め込まれる固体潤滑剤であって、炭化水素系ワックス、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステルおよび高級脂肪酸アミドから選択される１種または２種以上のワックス類１０〜４０重量％と、硫酸バリウム２０〜５０重量％と、残部の四ふっ化エチレン樹脂とから成ることを特徴とする固体潤滑剤に存する。 The first gist of the present invention is a solid lubricant embedded in a hole or groove formed in a sliding surface of a sliding member base, comprising a hydrocarbon wax, a higher fatty acid, a higher fatty acid ester, and a higher fatty acid amide. A solid lubricant comprising 10 to 40% by weight of one or more selected waxes, 20 to 50% by weight of barium sulfate, and the balance of ethylene tetrafluoride resin.
本発明の第二の要旨は、摺動部材基体の摺動面に形成された孔または溝に上記固体潤滑剤を埋め込んで成ることを特徴とする摺動部材に存する。 The second gist of the present invention resides in a sliding member characterized in that the solid lubricant is embedded in a hole or groove formed in a sliding surface of a sliding member base.
本発明によれば、鉛を含有しない固体潤滑剤であって、高荷重条件下で鉛を含有する固体潤滑剤と同等もしくは同等以上の摺動特性を発揮し、しかも、摺動部材基体の摺動面に形成された孔または溝に埋め込んで使用されるのに好適である。 According to the present invention, it is a solid lubricant that does not contain lead, and exhibits a sliding property equivalent to or better than that of a solid lubricant that contains lead under high load conditions. It is suitable to be used by being embedded in a hole or groove formed on the moving surface.
以下、本発明を説明する。先ず、固体潤滑剤について述べる。ワックス類は、主として摩擦係数を低減する作用を有する。使用されるワックス類としては、炭化水素系ワックス、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステルおよび高級脂肪酸アミドから選択される１種または２種以上である。 The present invention will be described below. First, the solid lubricant will be described. Waxes mainly have a function of reducing the friction coefficient. The wax used is one or more selected from hydrocarbon waxes, higher fatty acids, higher fatty acid esters and higher fatty acid amides.
炭化水素系ワックスとしては、炭素数２４以上のパラフィン系ワックス、炭素数２６以上のオレフィン系ワックス、炭素数２８以上のアルキルベンゼン、結晶質のマイクロクリスタリンワックスが挙げられる。これら炭化水素系ワックスは、単独または２種以上の混合物として使用し得る。 Examples of the hydrocarbon wax include paraffin wax having 24 or more carbon atoms, olefin wax having 26 or more carbon atoms, alkylbenzene having 28 or more carbon atoms, and crystalline microcrystalline wax. These hydrocarbon waxes can be used alone or as a mixture of two or more.
高級脂肪酸としては、炭素数が１２以上の飽和または不飽和脂肪酸が挙げられる。具体的には、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラウロレイン酸、ミリストレイン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、ガドレイン酸、エルカ酸などが挙げられる。 Examples of the higher fatty acid include saturated or unsaturated fatty acids having 12 or more carbon atoms. Specifically, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, serotic acid, montanic acid, melissic acid, lauroleic acid, myristoleic acid, oleic acid, elaidic acid, linoleic acid, linolenic acid Arachidonic acid, gadoleic acid, erucic acid and the like.
高級脂肪酸エステルは、上記高級脂肪酸と一価または多価アルコールとのエステルである。一価アルコールとしては、カプリルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール等が挙げられ、多価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、グリセリン、ペンタエリスルトール、ソルビタン等が挙げられる。高級脂肪酸エステルの具体例としては、ステアリルステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ステアリン酸モノグリセリド、ベヘン酸モノグリセリド等が挙げられる。 The higher fatty acid ester is an ester of the above higher fatty acid and a monohydric or polyhydric alcohol. Examples of monohydric alcohols include capryl alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, palmityl alcohol, stearyl alcohol, behenyl alcohol, etc., and polyhydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, glycerin, pentaerythritol, And sorbitan. Specific examples of the higher fatty acid ester include stearyl stearate, pentaerythritol tetrastearate, stearic acid monoglyceride, behenic acid monoglyceride and the like.
高級脂肪酸アミドは、上記高級脂肪酸と一価または多価アミンとのアミドである。一価または多価アミンとしては、カプリルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、パルミチルアミン、ステアリルアミン、メチレンジアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。高級脂肪酸アミドの具体例としては、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド等が挙げられる。 The higher fatty acid amide is an amide of the higher fatty acid and a monovalent or polyvalent amine. Examples of the monovalent or polyvalent amine include caprylamine, laurylamine, myristylamine, palmitylamine, stearylamine, methylenediamine, ethylenediamine, hexamethylenediamine and the like. Specific examples of the higher fatty acid amide include palmitic acid amide, stearic acid amide, oleic acid amide, erucic acid amide and the like.
ワックス類の配合割合は、１０〜４０重量％、好ましくは２０〜３０重量％である。配合割合が１０重量％未満の場合は、所望の低摩擦特性が得られず、また、４０重量％を超えた場合は、成形性が悪くなるとともに、成形体（固体潤滑剤）の強度が低下する。 The blending ratio of the waxes is 10 to 40% by weight, preferably 20 to 30% by weight. When the blending ratio is less than 10% by weight, desired low friction characteristics cannot be obtained. When the blending ratio exceeds 40% by weight, the moldability deteriorates and the strength of the molded body (solid lubricant) decreases. To do.
本発明において使用される硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）は、それ自体潤滑性を示すものではないが、四ふっ化エチレン樹脂に配合されることにより、相手材との摺動において、相手材表面（摺動摩擦面）への潤滑被膜の形成を助長し、潤滑被膜の耐久性を向上させる効果を発揮する。 Barium sulfate (BaSO4) used in the present invention does not exhibit lubricity per se, but is blended with an ethylene tetrafluoride resin so that the surface of the mating material (sliding friction) in sliding with the mating material. Surface) to promote the formation of a lubricating coating, and to improve the durability of the lubricating coating.
硫酸バリウムとしては、沈降性または簸性硫酸バリウムの何れでもよい。
斯かる硫酸バリウムは、例えば、堺化学工業（株）から市販されており、容易に入手することが出来る。硫酸バリウムの平均粒径は、通常１０μｍ以下、好ましくは１〜５μｍである。硫酸バリウムの配合量は、２０〜５０重量％、好ましくは３０〜４０重量％である。配合量が２０重量％未満の場合は、相手材表面への潤滑被膜の形成を助長するという効果が発揮されない。また、配合量が５０重量％を超える場合は、耐摩耗性を悪化させる。
As barium sulfate, either sedimentary or fertile barium sulfate may be used.
Such barium sulfate is commercially available, for example, from Sakai Chemical Industry Co., Ltd., and can be easily obtained. The average particle diameter of barium sulfate is usually 10 μm or less, preferably 1 to 5 μm. The compounding quantity of barium sulfate is 20-50 weight%, Preferably it is 30-40 weight%. When the blending amount is less than 20% by weight, the effect of promoting the formation of a lubricating coating on the surface of the counterpart material is not exhibited. Moreover, when a compounding quantity exceeds 50 weight%, abrasion resistance is deteriorated.
四ふっ化エチレン樹脂（以下「ＰＴＦＥ」と略称する。）は、主として低摩擦性を付与する作用を発揮する。本発明で使用されるＰＴＦＥは、モールディングパウダーまたはファインパウダーとして主に成形用に使用されるＰＴＦＥ（以下、「高分子量ＰＴＦＥ」と略称する。）と、放射線照射などにより高分子量ＰＴＦＥを分解またはＰＴＦＥの重合時に分子量を調節して、高分子量ＰＴＦＥに比べて分子量を低下させた、粉砕し易くまた分散性がよい、主に添加材料として使用されるＰＴＦＥ（以下、「低分子量ＰＴＦＥ」という。）とに大別される。ＰＴＦＥとしては、高分子量ＰＴＦＥ単独または高分子量ＰＴＦＥと低分子量ＰＴＦＥとの混合物が使用できる。混合物としての高分子量ＰＴＦＥと低分子量ＰＴＦＥとの配合割合（重量）は、通常１：１〜３：１である。 Tetrafluoroethylene resin (hereinafter abbreviated as “PTFE”) mainly exhibits an effect of imparting low friction. The PTFE used in the present invention is a PTFE mainly used for molding as molding powder or fine powder (hereinafter abbreviated as “high molecular weight PTFE”), and the high molecular weight PTFE is decomposed or irradiated by radiation. PTFE used mainly as an additive material (hereinafter referred to as “low molecular weight PTFE”) having a molecular weight lower than that of high molecular weight PTFE, which is easy to grind and has good dispersibility. It is roughly divided into As PTFE, high molecular weight PTFE alone or a mixture of high molecular weight PTFE and low molecular weight PTFE can be used. The blending ratio (weight) of the high molecular weight PTFE and the low molecular weight PTFE as a mixture is usually 1: 1 to 3: 1.
モールディングパウダー用高分子量ＰＴＦＥとしては、三井デュポンフロロケミカル社製の「テフロン（登録商標）７−Ｊ」、「テフロン（登録商標）７Ａ−Ｊ」、「テフロン（登録商標）７０−Ｊ」等、ダイキン工業社製の「ポリフロンＭ−１２（商品名）」等、旭硝子社製の「フルオンＧ１６３（商品名）」、「フルオンＧ１９０（商品名）」等が挙げられる。ファインパウダー用高分子量ＰＴＦＥとしては、三井デュポンフロロケミカル社製の「テフロン（登録商標）６ＣＪ」等、ダイキン工業社製の「ポリフロンＦ２０１（商品名）」等、旭硝子社製の「フルオンＣＤ０７６（商品名）」、「フルオンＣＤ０９０（商品名）」等が挙げられる。 As high molecular weight PTFE for molding powder, “Teflon (registered trademark) 7-J”, “Teflon (registered trademark) 7A-J”, “Teflon (registered trademark) 70-J” manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd., etc. “Polyflon M-12 (trade name)” manufactured by Daikin Industries, Ltd., “Fluon G163 (trade name)”, “Fluon G190 (trade name)” manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., and the like. High-molecular weight PTFE for fine powders includes “Teflon (registered trademark) 6CJ” manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd. and “Polyflon F201 (trade name)” manufactured by Daikin Industries, Ltd. Name) "," Full-on CD090 (product name) "and the like.
また、高分子量ＰＴＦＥとしては、上記高分子量ＰＴＦＥ以外に、高分子量ＰＴＦＥをスチレン系、アクリル酸エステル系、メタクリル酸エステル系、アクリロニトリル系重合体などで変性したものも使用でき、具体的には、三菱レイヨン社製の「メタブレンＡ−３０００」等が挙げられる。低分子量ＰＴＦＥとしては、三井デュポンフロロケミカル社製の「ＴＬＰ−１０Ｆ（商品名）」等、ダイキン工業社製の「ルブロンＬ−５（商品名）」等、旭硝子社製の「フルオンＬ１６９Ｊ（商品名）」等、喜多村社製の「ＫＴＬ−８Ｎ（商品名）」等が挙げられる。 Further, as the high molecular weight PTFE, in addition to the above high molecular weight PTFE, those obtained by modifying the high molecular weight PTFE with a styrene-based, acrylate-based, methacrylic ester-based, acrylonitrile-based polymer, etc. can be used. Examples thereof include “Metablene A-3000” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Low molecular weight PTFEs include “TLP-10F (trade name)” manufactured by Mitsui DuPont Fluoro Chemical Co., Ltd., “Lublon L-5 (trade name)” manufactured by Daikin Industries, Ltd., and “Fullon L169J (commercial product) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. "KTL-8N (trade name)" manufactured by Kitamura Co., Ltd., and the like.
ＰＴＦＥの配合割合は、樹脂組成物全体量から充填材の配合量を差引いた残りの量であり、好ましくは２０〜６０重量％、より好ましくは２０〜５０重量％である。配合割合が２０重量％未満の場合は、所望の低摩擦性が得られないことがある。また、６０重量％を超えた場合は、耐摩耗性が悪くなるとともに、成形体としての保形性が悪化し、成形体の強度低下を来すことがある。 The blending ratio of PTFE is the remaining amount obtained by subtracting the blending amount of the filler from the total amount of the resin composition, and is preferably 20 to 60% by weight, more preferably 20 to 50% by weight. If the blending ratio is less than 20% by weight, the desired low friction property may not be obtained. Moreover, when it exceeds 60 weight%, while abrasion resistance worsens, the shape retention as a molded object deteriorates and the strength of a molded object may be reduced.
本発明の固体潤滑剤には、追加成分として、金属石けんおよび／またはメラミンシアヌレートを加えてもよい。 Metal soap and / or melamine cyanurate may be added as an additional component to the solid lubricant of the present invention.
金属石けんは、上記高級脂肪酸とアルカリ金属またはアルカリ土類金属との塩である。具体的には、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム等が挙げられる。この金属石けんは、耐摩耗性を向上させ、摩擦係数を低減させるとともに熱安定性を向上させる作用を有する。そして、その配合割合は、通常５〜１５重量％、好ましくは５〜１０重量％である。配合割合が５重量％未満の場合は、所望の摩擦係数の低減および耐摩耗性と熱安定性の向上に効果が得られないことがある。また、１５重量％を超えた場合は、成形性を悪化させるとともに成形体の強度低下することがある。 The metal soap is a salt of the above higher fatty acid and an alkali metal or alkaline earth metal. Specific examples include lithium stearate and calcium stearate. This metal soap has the effect | action which improves abrasion resistance, reduces a friction coefficient, and improves thermal stability. And the mixture ratio is 5 to 15 weight% normally, Preferably it is 5 to 10 weight%. If the blending ratio is less than 5% by weight, the desired friction coefficient may not be reduced and the effect of improving the wear resistance and thermal stability may not be obtained. On the other hand, if it exceeds 15% by weight, the moldability may be deteriorated and the strength of the molded product may be reduced.
メラミンシアヌレートは、メラミンとシアヌル酸またはイソシアヌル酸との付加化合物であり、６員環構造のメラミン分子とシアヌル酸（イソシアヌル酸）分子が水素結合により平面状に配列し、その平面が弱い結合力で層状に重なり合っており、二硫化モリブデンやグラファイトのような劈開性を有するものである。このメラミンシアヌレートは、固体潤滑剤の低摩擦性を向上させる作用を有する。その配合割合は、通常１０〜３０重量％、好ましくは１０〜２０重量％である。配合割合が１０重量％未満では、低摩擦性を向上させる作用が充分発揮されないことがある。また、３０重量％を超える場合は、耐摩耗性を低下させることがある。 Melamine cyanurate is an addition compound of melamine and cyanuric acid or isocyanuric acid. A melamine molecule with a 6-membered ring structure and cyanuric acid (isocyanuric acid) molecules are arranged in a plane by hydrogen bonds, and the plane has a weak binding force. The layers overlap each other and have cleavage properties such as molybdenum disulfide and graphite. This melamine cyanurate has the effect | action which improves the low friction property of a solid lubricant. The blending ratio is usually 10 to 30% by weight, preferably 10 to 20% by weight. If the blending ratio is less than 10% by weight, the effect of improving the low friction property may not be sufficiently exhibited. Moreover, when it exceeds 30 weight%, abrasion resistance may be reduced.
本発明の固体潤滑剤は、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、ボールミル、タンブラー等の混合機によって上述の各成分の所定量を混合し、得られた混合物を成形して得られる。成形方法は、特に限定されないが、好ましくは、前記混合物を押出機に供給し、ワックス類が溶融する温度で溶融混練してペレットを作製し、このペレットを射出成形機に供給して成形する方法が採用される。 The solid lubricant of the present invention is obtained by mixing predetermined amounts of the above-described components with a mixer such as a Henschel mixer, a super mixer, a ball mill, or a tumbler, and molding the resulting mixture. The molding method is not particularly limited. Preferably, the mixture is supplied to an extruder, melt-kneaded at a temperature at which waxes melt to produce pellets, and the pellets are supplied to an injection molding machine for molding. Is adopted.
本発明の摺動部材は、金属材料または合成樹脂などから成る摺動部材基体の摺動面に形成された孔または溝に、上記製造方法によって得られた固体潤滑剤を埋め込んで成る。基材に形成された孔または溝に固体潤滑剤を埋め込む方法としては、圧入固定する方法、固体潤滑剤に接着剤を塗布し、これを孔または溝に固定する方法などが挙げられる。 The sliding member of the present invention is formed by embedding a solid lubricant obtained by the above-described manufacturing method in a hole or groove formed on a sliding surface of a sliding member base made of a metal material or synthetic resin. Examples of the method of embedding the solid lubricant in the hole or groove formed in the base material include a method of press-fitting and fixing, and a method of applying an adhesive to the solid lubricant and fixing it to the hole or groove.
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、摺動部材の摺動特性は、次の試験方法により評価した。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded. The sliding characteristics of the sliding member were evaluated by the following test method.
スラスト試験：表１に記載の条件下で摩擦係数および摩耗量を測定した。そして、摩擦係数については、試験開始時から試験終了時における摩擦係数の変動値を示し、摩耗量は試験終了後の摺動部材試験片の寸法変化量で示した。 Thrust test: The friction coefficient and the amount of wear were measured under the conditions shown in Table 1. And about the friction coefficient, the fluctuation value of the friction coefficient from the start of the test to the end of the test is shown, and the wear amount is shown by the dimensional change amount of the sliding member test piece after the end of the test.
実施例１：
ワックス類としてポリエチレンワックス〔クラリアントジャパン社製の「リコワックスＰＥ５２０（商品名）」〕２０重量％と、沈降性硫酸バリウム（堺化学工業社製）３０重量％と、ＰＴＦＥとして高分子量ＰＴＦＥ〔旭硝子社製の「フルオンＧ１６３（商品名）」〕５０重量％とをヘンシェルミキサーに投入して混合物を作製した。得られた混合物を押出成形機に導入して紐状の成形物を作製したのち、この成形物を細かく切断して該混合物からなるペレットを作製した。ついで、このペレットを射出成形機に供給し、直径６ｍｍ、長さ５ｍｍの円柱状固体潤滑剤を作製した。成分組成を表２に示す。
Example 1:
20% by weight of polyethylene wax (“Licowax PE520 (trade name)” manufactured by Clariant Japan), 30% by weight of precipitated barium sulfate (manufactured by Sakai Chemical Industry), and high molecular weight PTFE [Asahi Glass Co., Ltd.] 50% by weight of “Fluon G163 (trade name)” manufactured by the manufacturer was added to a Henschel mixer to prepare a mixture. The obtained mixture was introduced into an extruder to produce a string-like molded product, and then the molded product was cut into small pieces to produce pellets made of the mixture. Subsequently, this pellet was supplied to an injection molding machine to produce a cylindrical solid lubricant having a diameter of 6 mm and a length of 5 mm. The component composition is shown in Table 2.
実施例２〜１４：
実施例１において、表２〜表５に示す様に組成を変更した以外は、実施例１と同様の方法により、直径６ｍｍ、長さ５ｍｍの円柱状固体潤滑剤を作製した。
Examples 2-14:
In Example 1, a cylindrical solid lubricant having a diameter of 6 mm and a length of 5 mm was produced in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed as shown in Tables 2 to 5.
比較例１：
アトマイズ鉛粉末８５重量％と、ＰＴＦＥとして低分子量ＰＴＦＥ粉末（ダイキン工業社製の「ルブロンＬ−５（商品名）」）１０．５重量％と、低分子量ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）粉末（製鉄化学社製の「フローセンＧ７０１（商品名）」）１．５重量％と、パラフィンワックス２重量部に対してステアリン酸リチウム１重量部の混合ワックス３重量％とをヘンシェルミキサーに投入し、混合して混合物を作製した。以下、前記製造方法と同様にして直径６ｍｍ、長さ５ｍｍの円柱状固体潤滑剤を作製した。成分組成を表６に示す。
Comparative Example 1:
85% by weight of atomized lead powder, 10.5% by weight of PTFE low molecular weight PTFE powder (“Lublon L-5 (trade name)” manufactured by Daikin Industries), and low molecular weight polyethylene resin (LDPE) powder (Iron Chemical Co., Ltd.) ("Frosen G701 (trade name)" manufactured by the company) and 1.5 wt% of paraffin wax and 3 wt% of mixed wax of 1 wt% of lithium stearate with respect to 2 wt% of paraffin wax are mixed into a Henschel mixer. Was made. Thereafter, a cylindrical solid lubricant having a diameter of 6 mm and a length of 5 mm was produced in the same manner as in the above production method. The component composition is shown in Table 6.
比較例２：
ＰＴＦＥとして高分子量ＰＴＦＥ粉末（三井デュポンフロロケミカル社製の「テフロン（登録商標）７Ａ−Ｊ」）５０体積％と、アトマイズ鉛粉末４０体積％とを混合攪拌し、混合物を得た。この混合物をプレス成形機により加圧成形し、直径６ｍｍ、長さ５ｍｍの円柱状固体潤滑剤を作製した。ついで、この円柱状固体潤滑剤を潤滑油（モービル社製の「ＤＴＥエキストラヘビーオイル（商品名）」）の入った油槽に浸せきし、１０体積％の潤滑油を含浸させた（重量換算でＰＴＦＥ１８．８重量％、鉛７９．６重量％、潤滑油１．６重量％）。成分組成を表６に示す。
Comparative Example 2:
As PTFE, 50% by volume of high molecular weight PTFE powder (“Teflon (registered trademark) 7A-J” manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) and 40% by volume of atomized lead powder were mixed and stirred to obtain a mixture. This mixture was subjected to pressure molding with a press molding machine to produce a cylindrical solid lubricant having a diameter of 6 mm and a length of 5 mm. Next, this cylindrical solid lubricant was immersed in an oil tank containing lubricating oil (“DTE Extra Heavy Oil (trade name)” manufactured by Mobil Corporation) and impregnated with 10% by volume of lubricating oil (PTFE18 in terms of weight). 8% by weight, 79.6% by weight lead, 1.6% by weight lubricating oil). The component composition is shown in Table 6.
上述した実施例および比較例で得られた固体潤滑剤を銅合金から成る平板状基体の摺動面に形成された孔に埋め込んで摺動部材試験片とし、この摺動部材試験片の摺動性能をスラスト試験により試験した。摺動特性の試験結果を表２〜表６に示す。 The solid lubricants obtained in the examples and comparative examples described above were embedded in holes formed in the sliding surface of a flat substrate made of a copper alloy to form a sliding member test piece. Performance was tested by a thrust test. Tables 2 to 6 show the test results of the sliding characteristics.
表中、高分子量ＰＴＦＥとして旭硝子社製の「フルオンＧ１６３（商品名）」を、高分子量ＰＴＦＥ（１）として三井デュポンフロロケミカル社製の「テフロン（登録商標）７Ａ−Ｊ」を、低分子量ＰＴＦＥとして旭硝子社製の「フルオンＬ１６９Ｊ（商品名）」を、低分子量ＰＴＦＥ（1）としてダイキン工業社製の「ルブロンＬ−５（商品名）」を、ＬＤＰＥとして製鉄化学社製の「フローセンＧ７０１（商品名）」を、ポリエチレンワックスとしてクラリアントジャパン社製の「リコワックスＰＥ５２０（商品名）」を、パラフィンワックスとして日本精蝋社製の「１５０（商品名）」を、硫酸バリウムとして堺化学工業社製の簸性または沈降性硫酸バリウムを、メラミンシアヌレートとして三菱化学社製の「ＭＣＡ（商品名）」を、潤滑油としてモービル社製の「ＤＴＥエキストラヘビーオイル（商品名）」を使用した。 In the table, “Fluon G163 (trade name)” manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. as the high molecular weight PTFE, “Teflon (registered trademark) 7A-J” manufactured by Mitsui DuPont Fluoro Chemical Co., Ltd. as the high molecular weight PTFE (1), and low molecular weight PTFE. “Fluon L169J (trade name)” manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., “Lublon L-5 (trade name)” manufactured by Daikin Industries, Ltd. as low molecular weight PTFE (1), "Product name)" as polyethylene wax, "Licowax PE520 (trade name)" manufactured by Clariant Japan, and "150 (trade name)" manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd. as paraffin wax, and Sakai Chemical Industry Co., Ltd. as barium sulfate. “MCA (trade name)” manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. is used as the melamine cyanurate. “DTE extra heavy oil (trade name)” manufactured by Mobil Corp. was used as a lubricant.
以上の試験結果から明らかなように、本発明の固体潤滑剤を摺動面に埋め込んでなる摺動部材は、低速度・高荷重条件下で優れた摺動特性を示し、比較例１および比較例２に示す従来の鉛を含有する固体潤滑剤を埋め込んで成る摺動部材と同等もしくはそれ以上の性能を示す。 As is clear from the above test results, the sliding member in which the solid lubricant of the present invention is embedded in the sliding surface exhibits excellent sliding characteristics under low speed and high load conditions. The performance equivalent to or higher than that of a sliding member embedded with a solid lubricant containing lead as shown in Example 2 is shown.
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