JP2006225683A - Magnesium sliding member - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a sliding member composed of a magnesium base material provided with high wear resistance and low friction properties which sufficiently withstands practical use by a simpler process. <P>SOLUTION: On the sliding face of a magnesium base material, a coating layer composed of a resin obtained preferably by adding suitable amounts of silicone and fluorine to a polyamide-imide resin is formed by baking coating. The magnesium base material sliding member provided with wear resistance and low friction effect can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、母材がマグネシウム基材である摺動部材に関する。   The present invention relates to a sliding member whose base material is a magnesium substrate.

マグネシウムは、実用金属中で最も軽量であり比強度も優れており、軽量化が求められる分野でマグネシウムあるいはマグネシウム合金は広く用いられている。しかし、マグネシウムは、鉄、アルミニウムに比べ、摺動特性が劣っており、軽量化の観点から鉄あるいはアルミニウムからの置き換え効果の高い、例えば、カムキャリアーやオイルパンのバランサー部のような摺動を伴う部分に対しては、その適用が困難であった。   Magnesium is the lightest and most specific metal among practical metals, and magnesium or magnesium alloys are widely used in fields where weight reduction is required. However, magnesium has inferior sliding characteristics compared to iron and aluminum, and has a high replacement effect from iron or aluminum from the viewpoint of weight reduction, for example, sliding like a cam carrier or oil pan balancer. It was difficult to apply to the accompanying part.

すなわち、高耐摩耗性、低フリクション性を達成するには、表面粗さを下げる(一般に1μmRz以下)ことが望ましいが、硬度の低いマグネシウムの場合は、表面の研磨加工によって、表面粗さを1μmRz以下とすることは困難である。図1は鉄とアルミニウムとマグネシウムの表面粗さの平均的な達成度を示しており、鉄では、切削加工後の表面粗さを1μmRz程度、研磨後の表面粗さを0.1μmRz程度とすることができ、摺動部材として十分に実用に耐える程度に摺動面を鏡面化することができる。軽量材であるアルミニウムの場合でも、切削加工後の表面粗さ1.8μmRz程度、研磨後の表面粗さを1μmRz程度にすることができる。しかし、マグネシウムの場合は、切削後の表面粗さも2μmRzと高く、研磨後の表面粗さも1.2μmRz程度が限界となっており、軽量ではあっても、そのままでは、マグネシウムあるいはマグネシウム合金は摺動部材には適さない。   That is, in order to achieve high wear resistance and low friction, it is desirable to reduce the surface roughness (generally 1 μmRz or less). However, in the case of magnesium having low hardness, the surface roughness is reduced to 1 μmRz by polishing the surface. It is difficult to: FIG. 1 shows the average degree of achievement of the surface roughness of iron, aluminum and magnesium. In iron, the surface roughness after cutting is about 1 μmRz, and the surface roughness after polishing is about 0.1 μmRz. In addition, the sliding surface can be mirrored to such an extent that it can be practically used as a sliding member. Even in the case of aluminum which is a lightweight material, the surface roughness after cutting can be about 1.8 μmRz, and the surface roughness after polishing can be about 1 μmRz. However, in the case of magnesium, the surface roughness after cutting is as high as 2 μmRz, and the surface roughness after polishing is limited to about 1.2 μmRz. Even if it is light, magnesium or a magnesium alloy can slide as it is. Not suitable for parts.

さらに、マグネシウムは電位的に卑な金属であり、それ自身が緻密な酸化被膜を形成することがないことから、耐食性に優れた被膜を設けることが実用上必要であり、耐食性被膜あるいはその上にさらに形成する被膜に対して、何らかの手段により、耐密着性と耐摩等性を持たせることによって、マグネシウム基材を摺動部材として使用することが、従来から提案されている(特許文献1、特許文献2、特許文献3等を参照)。   Furthermore, since magnesium is a low-potential metal and does not itself form a dense oxide film, it is practically necessary to provide a film with excellent corrosion resistance. Further, it has been conventionally proposed to use a magnesium base material as a sliding member by providing adhesion resistance and abrasion resistance to the film to be formed by some means (Patent Document 1, Patent). (See Document 2, Patent Document 3, etc.).

特開2002−275687号公報JP 2002-275687 A 特開2003−129158号公報JP 2003-129158 A 特開2004−149622号公報JP 2004-149622 A

特許文献1では、マグネシウム基材上に酸化膜を形成し、さらに酸化層上に、第VIa属元素の酸化物や硫化物と溶剤で溶解した樹脂とを混合した塗布材を塗布して被覆層を形成したものが提案されており、前記樹脂としてポリアミドイミド樹脂を用いること、塗布材は、さらにフッ素、窒化ホウ素、黒鉛等を含んでよいこと、が記載されている。添加物としてフッ素を含ませることにより、被覆層表面の耐摩耗性や耐焼付性を向上させている。   In Patent Document 1, an oxide film is formed on a magnesium base material, and a coating material in which an oxide or sulfide of a Group VIa element and a resin dissolved in a solvent are mixed is applied on the oxide layer. In this case, it is described that a polyamide-imide resin is used as the resin, and that the coating material may further contain fluorine, boron nitride, graphite or the like. By including fluorine as an additive, the wear resistance and seizure resistance of the coating layer surface are improved.

特許文献2では、樹脂系プライマを塗布したマグネシウム合金に、四フッ化エチレンを主成分とする樹脂微粉末を熱硬化性樹脂に分散させた樹脂を塗布、焼成することにより、耐食性、耐摩耗性を具備したマグネシウム合金を得るようにしており、熱硬化性樹脂の一例としてポリアミドイミド樹脂が挙げられている。   In Patent Document 2, a magnesium alloy coated with a resin-based primer is coated with a resin in which resin fine powder containing tetrafluoroethylene as a main component is dispersed in a thermosetting resin, followed by baking, thereby providing corrosion resistance and wear resistance. A magnesium imide resin is mentioned as an example of a thermosetting resin.

特許文献3では、アルミニウム合金あるいはマグネシウム合金である基材の表面粗さを8〜18μmRzとし、そこにポリアミドイミド樹脂と、塗膜改質剤としてのエポキシシランと、窒化珪素またはアルミナの硬質粒子とからなる乾性被膜潤滑剤よりなる被覆層を焼成・硬化させて摺動部材としている。   In patent document 3, the surface roughness of the base material which is an aluminum alloy or a magnesium alloy is 8 to 18 μm Rz, and there is a polyamideimide resin, an epoxy silane as a coating film modifier, and hard particles of silicon nitride or alumina. A coating layer made of a dry film lubricant made of is fired and cured to form a sliding member.

上記のように、マグネシウム基材の耐摩耗性等を改善して安定した摺動部材を得るために、従来から、被覆層として、密着性が高く、耐摩耗性も良好であり、摩擦係数も低くて安定しているポリアミドイミド樹脂を何らかの形で用いること、さらに摩耗量やフリクション性を低下させるためにフッ素等を添加すること、等が行われている。しかし、いずれの場合も、特定の金属酸化物や硫化物を併用する、四フッ化エチレンのような他の樹脂を併用する、エポキシシランのような塗膜改質剤を併用するなど、さらに他の材料を何らかの方法で同時に使用することを必要としており、有効な摺動部材とするまでの製造プロセスが複雑となっている。   As described above, in order to improve the wear resistance of the magnesium base material and obtain a stable sliding member, conventionally, as the coating layer, the adhesive layer has high adhesion, good wear resistance, and a friction coefficient. For example, low-stable and stable polyamide-imide resin is used in some form, and fluorine or the like is added to reduce the amount of wear or friction. However, in each case, a specific metal oxide or sulfide is used in combination, another resin such as ethylene tetrafluoride is used in combination, or a coating film modifier such as epoxy silane is used in combination. It is necessary to simultaneously use these materials in some way, and the manufacturing process until an effective sliding member is made is complicated.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、より簡単なプロセスで製造することができながら、十分に実用に耐える高耐摩耗性と低フリクション性を備えたマグネシウム基材からなる摺動部材を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and can be manufactured by a simpler process, but from a magnesium base material having high wear resistance and low friction properties that can withstand practical use. An object of the present invention is to provide a sliding member.

本発明者らは、上記の課題を解決するために多くの実験と研究を行うことにより、マグネシウム基材の摺動面に、ポリアミドイミド樹脂を主成分とする樹脂を単に焼き付け塗布して被覆層を形成するたけで、被覆層の密着性も高く、摺動面を鉄と同程度に鏡面化することが可能となり、十分に実用に耐える高耐摩耗性と低フリクション性を備える摺動部材が得られるという事実を知見した。すなわち、図1のマグネシウムの箇所において「樹脂塗布後、表面粗さ」として示すように、上記の被覆層を設けることにより、研磨では1.2μmRz程度が限度であったマグネシウム表面粗さを0.5μmRz程度まで低下させることができた。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted many experiments and researches to simply baked and apply a resin mainly composed of polyamideimide resin on the sliding surface of the magnesium base material. As a result, it is possible to make the sliding surface as mirror-finished as that of iron, and a sliding member with high wear resistance and low friction that can withstand practical use can be obtained. I found out the fact that it could be obtained. That is, as shown as “surface roughness after resin application” at the location of magnesium in FIG. 1, by providing the above-mentioned coating layer, the magnesium surface roughness that was limited to about 1.2 μm Rz in polishing was reduced to about 0.1 μm. It could be reduced to about 5 μm Rz.

また、図2に、ポリアミドイミド樹脂(PAI)を主成分とする樹脂を焼き付け塗布して被覆層を形成した場合での、鉄、アルミニウム、マグネシウムの摩耗深さと摩擦係数(μ)を比較したグラフを示すように、鉄は、そのような被覆層の影響はほとんどなく、摩耗および摩擦係数の双方において有利であり、摺動部材として好ましい材料であるが、重量がマグネシウムの約4倍であり、軽量化の点で劣っている。しかし、マグネシウムの場合、軽量でありながら、上記したポリアミドイミド樹脂を主成分とする樹脂からなる被覆層を形成することにより、摩耗量も大きく改善されて鉄基材と同程度となり、摩擦係数も鉄素材と同程度となっている。   FIG. 2 is a graph comparing the wear depth of iron, aluminum, and magnesium and the coefficient of friction (μ) when a coating layer is formed by baking and applying a resin mainly composed of polyamideimide resin (PAI). As shown, the iron is hardly affected by such a coating layer, is advantageous in both wear and friction coefficient, and is a preferred material for the sliding member, but its weight is about four times that of magnesium, Inferior in terms of weight reduction. However, in the case of magnesium, although it is lightweight, by forming a coating layer composed of a resin composed mainly of the above-mentioned polyamideimide resin, the amount of wear is greatly improved to the same level as that of an iron substrate, and the friction coefficient is also increased. It is the same level as the iron material.

本発明は、上記の知見に基づくものであり、本発明による摺動部材は、基本的に、マグネシウム基材の摺動面に、ポリアミドイミド樹脂を主成分とする樹脂からなる層が被覆層として焼き付け塗布されていることを特徴とする。   The present invention is based on the above knowledge, and the sliding member according to the present invention basically has a layer made of a resin mainly composed of polyamideimide resin as a coating layer on the sliding surface of the magnesium base. It is characterized by being applied by baking.

本発明において、「マグネシウム基材」とは、純マグネシウム材以外に、その合金材、例えば、AM60、AM212、WE43およびAZ91の鋳造材(高圧および低圧鋳造材、ダイカスト材、チクソモールド材等も含む)、AZ31またはAZ80の展伸材、さらにマグネシウム粉末と合金元素粉末とを混合した後に焼結させたマグネシウム焼結材などがある。なお、合金の種類を示す各記号は、JISのMg合金1種またはMg合金鋳物2種によるものである。   In the present invention, the “magnesium base material” includes alloy materials such as AM60, AM212, WE43 and AZ91 casting materials (high and low pressure casting materials, die casting materials, thixo mold materials, etc.) in addition to pure magnesium materials. ), A AZ31 or AZ80 wrought material, and a magnesium sintered material that is sintered after mixing magnesium powder and alloy element powder. In addition, each symbol which shows the kind of alloy is based on JIS Mg alloy 1 type or Mg alloy casting 2 types.

本発明において、ポリアミドイミド樹脂は、耐熱性、密着性に優れた公知のポリアミドイミド樹脂を使用することができる。このようなポリアミドイミド樹脂としては、例えば、基材のコート用に用いられている市販のものが利用できる。また、「ポリアミドイミド樹脂を主成分とする樹脂」とは、ポリアミドイミド樹脂単独でもよく、改質剤として適宜の添加剤(例えば、エポキシ樹脂やエポキシシラン等)を適量含んだ樹脂でもよいことを意味している。また、必要な場合には、適宜の溶剤も適量含まれる。   In the present invention, as the polyamideimide resin, a known polyamideimide resin excellent in heat resistance and adhesion can be used. As such a polyamideimide resin, for example, a commercially available product used for coating a substrate can be used. The term “resin mainly composed of polyamideimide resin” may be a polyamideimide resin alone or a resin containing an appropriate amount of an appropriate additive (for example, epoxy resin or epoxysilane) as a modifier. I mean. If necessary, an appropriate amount of an appropriate solvent is also included.

本発明において、「焼き付け塗布」とは、従来この種のコーティング処理で通常行われている焼成・固定処理であってよく、例えば、前記樹脂を摺動面に塗布した後、150℃〜200℃程度の温度で60〜90分程度焼成するような処理である。   In the present invention, the “baking application” may be a firing / fixing process conventionally performed in this type of coating process, for example, 150 ° C. to 200 ° C. after the resin is applied to the sliding surface. It is the process of baking for about 60 to 90 minutes at the temperature of about.

本発明において、好ましくは、前記ポリアミドイミド樹脂を主成分とする樹脂からなる被覆層の表面粗さは0.1〜5μmRzの範囲である。本発明者らの実験では、表面粗さが低いほど低フリクション性能が得られるが、5μmRzを越えると摩擦係数(μ)の上昇が大きくなった。これは、粗さによる凝着や凹凸の影響と考えられる。また、0.1μmRzより小さくなると再び摩擦係数が上昇した。これは、油膜が切れて接触面積が増加したためと考えられる。   In this invention, Preferably, the surface roughness of the coating layer which consists of resin which has the said polyamidoimide resin as a main component is the range of 0.1-5 micrometers Rz. In the experiments by the present inventors, the lower the surface roughness, the lower the friction performance, but the friction coefficient (μ) increased greatly when it exceeded 5 μmRz. This is considered to be an influence of adhesion and unevenness due to roughness. Moreover, when it became smaller than 0.1 micrometer Rz, the friction coefficient rose again. This is probably because the oil film was cut and the contact area increased.

本発明において、好ましくは、前記ポリアミドイミド樹脂を主成分とする樹脂からなる被覆層の膜厚は2〜200μmの範囲であり、さらに好ましくは、5〜100μmの範囲である。膜厚が2μm未満では、耐用時間が短くなり実機として使用するのには十分でなく、200μm以上ではオーバースペックとなる。本発明者らの実験では、自動車で使用するエンジンの摺動部分に本発明による摺動部材を用い、30万km走行時の膜厚残を測定したところ、開始時に5μmの膜厚の場合、走行距離10万km程度までは初期摩耗と馴染みによる膜厚減少が見られたが、それ以降での摩耗はほとんど進行せず、30万km走行後も2μmの膜厚残が観測された。   In the present invention, preferably, the film thickness of the coating layer made of the resin mainly composed of the polyamideimide resin is in the range of 2 to 200 μm, and more preferably in the range of 5 to 100 μm. If the film thickness is less than 2 μm, the service life is shortened and it is not sufficient for use as an actual machine, and if it is 200 μm or more, it becomes overspec. In the experiments of the present inventors, the sliding member according to the present invention was used for the sliding part of the engine used in an automobile, and the film thickness remaining at the time of running 300,000 km was measured. Although the film thickness decreased due to initial wear and familiarity up to a traveling distance of about 100,000 km, the wear after that hardly progressed, and a film thickness of 2 μm was observed after traveling 300,000 km.

本発明において、好ましくは、樹脂層を形成する樹脂として、ポリアミドイミド樹脂にシリコーンおよびフッ素から選ばれる少なくとも1種を添加した樹脂が用いられる。後の実施例に示すように、このような物質を添加することにより、ポリアミド樹脂単独の場合よりも、耐摩耗性、低フリクション性能がさらに向上する。シリコーンとしては、ポリシロキサン構造、ポリジメチルシロキサンを挙げることができ、フッ素としては、四フッ化エチレンを挙げることができる。   In the present invention, preferably, a resin in which at least one selected from silicone and fluorine is added to a polyamide-imide resin is used as the resin forming the resin layer. As shown in the examples below, the addition of such substances further improves the wear resistance and low friction performance as compared with the case of the polyamide resin alone. Examples of silicone include a polysiloxane structure and polydimethylsiloxane, and examples of fluorine include tetrafluoroethylene.

本発明者らの実験では、シリコーンの場合、その添加量が10wt%以下、好ましくは0.01wt%〜10wt%の範囲が望ましく、0.01wt%未満では、十分なフリクション低下が発現せず、10wt%を越えると低フリクション効果が低減する。フッ素の場合は、その添加量が30wt%以下、好ましくは1wt%〜30wt%の範囲が望ましく、フッ素の場合も、1wt%未満では、十分なフリクション低下が発現せず、30wt%を越えると低フリクション効果が低減する。添加量が多くなり低フリクション効果がなくなるのは、基材と樹脂との密着性が低下して剥離が生じやすくなるためと推測される。   In the experiments of the present inventors, in the case of silicone, the amount added is 10 wt% or less, preferably 0.01 wt% to 10 wt%, and if it is less than 0.01 wt%, a sufficient reduction in friction does not occur, If it exceeds 10 wt%, the low friction effect is reduced. In the case of fluorine, the addition amount is 30 wt% or less, preferably in the range of 1 wt% to 30 wt%. In the case of fluorine, if the amount is less than 1 wt%, a sufficient reduction in friction does not occur. The friction effect is reduced. The reason why the amount of addition increases and the low friction effect is lost is presumed to be that the adhesion between the substrate and the resin is lowered and peeling easily occurs.

本発明において、シリコーンとフッ素との双方を添加することもでき、後の実施例に示すように、シリコーンとフッ素との相乗効果によるさらなるフリクション低減効果が得られる。   In the present invention, both silicone and fluorine can be added, and as shown in a later example, a further friction reduction effect can be obtained by the synergistic effect of silicone and fluorine.

以下、実施例により本発明を説明する。
基材として、マグネシウム合金(JISAZ91D)の表面を定法により研削と研磨したもの用意した。
基材表面に被覆層を形成する樹脂として、表1に示す成分配合のものを用いた。
Hereinafter, the present invention will be described by way of examples.
A base material prepared by grinding and polishing the surface of a magnesium alloy (JISAZ91D) by a conventional method was prepared.
As the resin for forming the coating layer on the surface of the substrate, those having the ingredients shown in Table 1 were used.

Figure 2006225683
Figure 2006225683

[実施例1]
フリクション試験を行った。マグネシウム基材として表面粗さが0.1〜6.0μmRzの範囲のものを複数個用意した。実施例品として上記基材の表面に、ポリアミドイミド樹脂80wt%、添加剤シリコーン樹脂1wt%である表1の成分組成の樹脂を用意し、それを各基材の表面に180℃、60分の条件で焼き付け塗布して被覆層とした。被覆膜の厚みは平均20μmとした。被覆層の表面粗さは基材の表面粗さとほぼ同じであった。
[Example 1]
A friction test was performed. A plurality of magnesium bases having a surface roughness in the range of 0.1 to 6.0 μmRz were prepared. As an example product, a resin having a component composition shown in Table 1 having a polyamideimide resin of 80 wt% and an additive silicone resin of 1 wt% is prepared on the surface of the substrate, and the resin is applied to the surface of each substrate at 180 ° C. for 60 minutes. The coating layer was baked and applied under conditions. The average thickness of the coating film was 20 μm. The surface roughness of the coating layer was almost the same as the surface roughness of the substrate.

各被覆層を形成しない基材および実施例品Wに対して、図3に示すようにして摩擦係数(μ)を測定した。標準リングの回転数は50rpm、加重の大きさは12N・mであり、油槽のエンジンオイルはトヨタ キャッスルSL 5W−20を用いた。その結果を図4に示す。   The friction coefficient (μ) was measured as shown in FIG. 3 for the base material on which each coating layer was not formed and the example product W. The number of rotations of the standard ring was 50 rpm, and the weight was 12 N · m, and Toyota Castle SL 5W-20 was used as the engine oil for the oil tank. The result is shown in FIG.

図4に示すように、マグネシウム単体のものよりも、実施例品はポリアミドイミド樹脂を主成分とする樹脂からなる層が被覆層として形成されていることにより、すべての表面粗さの範囲で摩擦係数(μ)が大きく低下している。また、マグネシウム単体では2μmRz程度以下、および4μmRz程度以上で凝着が見られ、摩擦係数の上昇が見られたが、実施例品の場合は、表面粗さが1.0μmRz程度に達するまでは、低いほど低フリクション性能となっている。また、1.0μmRzより低くなると摩擦係数は幾分上昇したが、これは境界面での油膜切れが原因と推定され、すべての範囲で、凝着は観察されなかった。   As shown in FIG. 4, the example product has a layer made of a resin composed mainly of polyamide-imide resin as a coating layer rather than magnesium alone, so that friction is achieved in the entire surface roughness range. The coefficient (μ) is greatly reduced. Further, in the case of magnesium alone, adhesion was observed at about 2 μm Rz or less, and about 4 μm Rz or more, and an increase in the friction coefficient was observed, but in the case of Example products, until the surface roughness reached about 1.0 μm Rz, The lower the value, the lower the friction performance. Moreover, although the coefficient of friction increased somewhat when it became lower than 1.0 micrometer Rz, this was presumed to be caused by the oil film breakage at the boundary surface, and no adhesion was observed in all ranges.

[実施例2]
密着性をテストした。被覆膜が剥離すると凝着摩耗が進行するので、十分に高い密着性が実機として求められる。実施例1で用いた実施例品の被覆膜に対して、表面から圧力を変えた高圧水を噴射して、膜の剥がれを目視により観察した。いずれのものも、水圧20Mpaまでは剥離が生じなかった。水圧20Mpaでの剥離開始は、摺動部材の実機として十分に実用に耐える値であり、本発明による摺動部材は満足できる被覆膜の密着性を備えていることを確認した。
[Example 2]
Adhesion was tested. Adhesive wear proceeds when the coating film is peeled off, and thus sufficiently high adhesion is required as an actual machine. The coating film of the example product used in Example 1 was sprayed with high-pressure water whose pressure was changed from the surface, and peeling of the film was visually observed. In any case, peeling did not occur up to a water pressure of 20 MPa. The start of peeling at a water pressure of 20 Mpa is a value that can be sufficiently put into practical use as an actual sliding member, and it was confirmed that the sliding member according to the present invention has satisfactory coating film adhesion.

[実施例3]
摩耗量をテストした。実施例1で使用したと同じ被覆層であって、被膜厚が、5μm、11μm、50μmの3種の摺動部材を用意した。但し、被覆層の表面粗さはほぼ1.0μmRzにそろえた。各摺動部材に対して、実際のエンジンに組み込んでテストを行い、30万km走行までの膜厚を測定した。その結果を図5に示す。図5に示すように、いずれのものも、走行距離10万km程度までは初期摩耗と馴染みにより膜厚が減少し、それ以降での摩耗はほとんど進行しなかった。膜厚5μmのものでも、30万km走行後、2μmの膜厚が残っており、実際の自動車で使用する摺動部品に本発明品を適用する場合、5μmまたはそれ以上の膜厚とすればよいことがわかる。
[Example 3]
The amount of wear was tested. Three types of sliding members having the same coating layer as used in Example 1 and having a film thickness of 5 μm, 11 μm, and 50 μm were prepared. However, the surface roughness of the coating layer was adjusted to approximately 1.0 μm Rz. Each sliding member was incorporated into an actual engine and tested, and the film thickness up to 300,000 km travel was measured. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the film thickness decreased due to initial wear and familiarity up to a traveling distance of about 100,000 km, and wear after that hardly proceeded. Even if the film thickness is 5 μm, a film thickness of 2 μm remains after traveling 300,000 km. When the present invention product is applied to a sliding part used in an actual automobile, the film thickness should be 5 μm or more. I know it ’s good.

[実施例4]
シリコーンまたはフッ素の添加によるフリクション低下効果をテストした。シリコーンの添加量を0〜20wt%の範囲で、また、フッ素の添加量を0〜40wt%の範囲で変化させて、表1の成分組成である複数種の樹脂を用意した。それを実施例1と同様にして基材の表面に焼き付け塗布し、実施例1と同様にして摩擦係数(μ)を測定した。その結果を図6に示す。
[Example 4]
The friction reducing effect by adding silicone or fluorine was tested. A plurality of types of resins having the component compositions shown in Table 1 were prepared by changing the addition amount of silicone in the range of 0 to 20 wt% and changing the addition amount of fluorine in the range of 0 to 40 wt%. It was baked and applied to the surface of the substrate in the same manner as in Example 1, and the friction coefficient (μ) was measured in the same manner as in Example 1. The result is shown in FIG.

図6に示すように、シリコーンでは、添加量0.01wt%程度以上で有意なフリクション低下が見られ、10wt%程度でその効果は消失している。また、フッ素では、添加量1wt%以上で有意なフリクション低下が見られ、30wt%程度でその効果は消失している。このように、本発明において、適量のシリコーン(好ましくは、0.01〜10wt%)またはフッ素(好ましくは、1〜30wt%)をポリアミドイミド樹脂に添加することにより、さらにフリクションの低下した摺動部材が得られることがわかる。添加量が多くなりフリクション低下の効果がなくなるのは、基材と被覆膜との密着性が低下して剥離が生じたためである。   As shown in FIG. 6, with silicone, a significant reduction in friction is seen when the addition amount is about 0.01 wt% or more, and the effect disappears at about 10 wt%. Further, with fluorine, a significant reduction in friction is observed when the addition amount is 1 wt% or more, and the effect disappears at about 30 wt%. As described above, in the present invention, by adding an appropriate amount of silicone (preferably 0.01 to 10 wt%) or fluorine (preferably 1 to 30 wt%) to the polyamide-imide resin, sliding with further reduced friction is performed. It turns out that a member is obtained. The reason why the amount of addition is increased and the effect of reducing the friction is lost is because the adhesion between the substrate and the coating film is lowered and peeling occurs.

[実施例5]
シリコーンまたはフッ素の添加による摩耗量の低下効果をテストした。表1に示した樹脂であって、ポリアミドイミド樹脂(PAI)単独のもの(−◇−)、ポリアミドイミド樹脂にフッ素1wt%添加したもの(−△−)、ポリアミドイミド樹脂にフッ素20wt%添加したもの(−◆−)、さらに、ポリアミドイミド樹脂にシリコーン0.01wt%添加したもの(−▲−)、ポリアミドイミド樹脂にシリコーン5wt%添加したもの(−●−)を用意した。各樹脂を実施例3と同様にして12μm厚で基材に焼き付け塗布し、実施例3と同様にして、30万km走行での摩耗量の変化を調べた。その結果を図7に示す。
[Example 5]
The effect of reducing the amount of wear by adding silicone or fluorine was tested. The resins shown in Table 1, which are polyamideimide resin (PAI) alone (− ◇ −), those obtained by adding 1 wt% fluorine to polyamideimide resin (−Δ−), and those containing 20 wt% fluorine added to polyamideimide resin. A product (-♦-), a polyamideimide resin added with 0.01 wt% silicone (-▲-), and a polyamideimide resin added with 5 wt% silicone (-●-) were prepared. Each resin was baked and applied to a substrate with a thickness of 12 μm in the same manner as in Example 3, and the change in the amount of wear during traveling at 300,000 km was examined in the same manner as in Example 3. The result is shown in FIG.

図7に示すように、ポリアミドイミド樹脂単独のもの(−◇−)の場合よりも、すべての樹脂種において、またすべての距離において、摩耗量が減少していることがわかる。   As shown in FIG. 7, it can be seen that the amount of wear is reduced in all resin types and at all distances as compared with the case of the polyamideimide resin alone (− ◇ −).

[実施例6]
シリコーンとフッ素との相乗効果によるフリクション低減効果をテストした。表1に示した樹脂であって、フッ素の添加量を0〜40wt%の間で変化させ、それぞれに対して、シリコーンを0.01wt%、0.1wt%、1wt%、3wt%、5wt%、10wt%を添加した樹脂を用意した。それぞれの樹脂について、実施例1と同様にして試験片を作り、実施例1と同様にした摩擦係数(μ)を測定した。ただし、表面粗さはほぼ2.0μmRzとし、被覆膜厚はほぼ12μmとした。その結果を図8に示す。図8から、フッ素の単独添加の場合よりも、シリコーンをさらに適量添加した樹脂の方がフリクションが低下しており、低フリクション効果に相乗効果があることが示される
[Example 6]
The friction reduction effect by the synergistic effect of silicone and fluorine was tested. It is resin shown in Table 1, Comprising: The addition amount of fluorine was changed between 0 to 40 wt%, and silicone was 0.01 wt%, 0.1 wt%, 1 wt%, 3 wt%, 5 wt% with respect to each. A resin added with 10 wt% was prepared. For each resin, test pieces were prepared in the same manner as in Example 1, and the friction coefficient (μ) was measured in the same manner as in Example 1. However, the surface roughness was approximately 2.0 μm Rz, and the coating film thickness was approximately 12 μm. The result is shown in FIG. FIG. 8 shows that the friction with the resin added with an appropriate amount of silicone is lower than the case of adding fluorine alone, and that the low friction effect has a synergistic effect.

鉄、アルミニウム、マグネシウムの表面粗さを比較するグラフ。A graph comparing the surface roughness of iron, aluminum, and magnesium. 鉄、アルミニウム、マグネシウムの摩耗量(μm)と摩擦係数(μ)を比較するグラフ。A graph comparing the wear amount (μm) and the friction coefficient (μ) of iron, aluminum, and magnesium. フリクション試験を行う装置を説明する図。The figure explaining the apparatus which performs a friction test. 表面粗さと摩擦係数(μ)の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between surface roughness and a friction coefficient (micro). 走行距離と膜厚残との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between a travel distance and the film thickness remainder. シリコーン、フッ素を添加したときの摩擦係数(μ)の変化を示すグラフ。The graph which shows the change of a friction coefficient (micro) when silicone and fluorine are added. シリコーン、フッ素を添加したときの摩耗量の変化を示すグラフ。The graph which shows the change of the amount of wear when silicone and fluorine are added. シリコーンとフッ素を添加したときの相乗効果を示すグラフ。The graph which shows the synergistic effect when adding a silicone and fluorine.

Claims (6)

マグネシウム基材の摺動面に、ポリアミドイミド樹脂を主成分とする樹脂からなる層が被覆層として焼き付け塗布されていることを特徴とする摺動部材。   A sliding member characterized in that a layer made of a resin mainly composed of polyamideimide resin is baked and applied as a coating layer on a sliding surface of a magnesium base. 被覆層の表面粗さが5μmRzの範囲であることを特徴とする請求項1に記載の摺動部材。   2. The sliding member according to claim 1, wherein the surface roughness of the coating layer is in the range of 5 [mu] mRz. 被覆層の膜厚は2〜200μmの範囲であることを特徴とする請求項1に記載の摺動部材。   The sliding member according to claim 1, wherein the coating layer has a thickness in the range of 2 to 200 μm. 樹脂層を形成する樹脂は添加剤としてシリコーンおよびフッ素から選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の摺動部材。   The sliding member according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin forming the resin layer contains at least one selected from silicone and fluorine as an additive. シリコーンの添加量が10wt%以下であることを特徴とする請求項4に記載の摺動部材。   The sliding member according to claim 4, wherein the amount of silicone added is 10 wt% or less. フッ素が30wt%以下であることを特徴とする請求項4に記載の摺動部材。   The sliding member according to claim 4, wherein fluorine is 30 wt% or less.
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