JP2014037455A - 摺動部材用成形材料、その製造方法及び摺動部材 - Google Patents

Abstract

【課題】耐摩耗性及び耐衝撃性に優れる摺動部材用成形材料、その製造方法及び上記摺動部材用成形材料から形成された摺動部材を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、フェノール樹脂、ホウ素化合物及び充填材を含有し、上記充填材が、アラミド繊維と固体潤滑剤とを含む摺動部材用成形材料である。上記ホウ素化合物がホウ酸、ホウ酸亜鉛及び酸化ホウ素からなる群から選択される少なくとも１種を含むことが好ましく、また、上記フェノール樹脂におけるフェノール類モノマーとフェノール類ダイマーとの合計含有量が１０質量％以下であり、且つ重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との分散比（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．１以上３．０以下であることが好ましい。さらに、上記固体潤滑剤に対するアラミド繊維の比率が、１．０９以上２０．００以下であることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、摺動部材用成形材料、その製造方法及び摺動部材に関する。

従来、産業機器、事務機器、輸送機器等には金属製の摺動部材が多用されている。しかし、近年、小型化、低コスト化及び軽量化等の要求に応えるべく、金属製の摺動部材は樹脂製の摺動部材へと代替される傾向にある。上記樹脂製の摺動部材の中には、フェノール樹脂を基材とするフェノール樹脂成形材料から形成されているものもあり、このフェノール樹脂成形材料は、耐熱性、寸法精度、コスト及び軽量化のバランスに優れている。

一方、今日では、自動車部品やＯＡ機器等の摺動部品に、高荷重、高回転域、高温条件下の摺動によっても自己及び相手材が摩耗し難い等の更に高い摺動特性が求められる。かかる要求を満たすべく、例えばフェノール樹脂にガラス繊維及びワックスを配合したフェノール樹脂成形材料が提案されている（特開２００６−３２８２１５号公報参照）。

しかしながら、上記従来技術のフェノール樹脂成形材料は、空気や液体を輸送するポンプ等の摺動部品として、摺動面に砂や埃等の異物が挟まりやすい状況で用いられる場合、表面に細かい傷が付き、摩耗が進行しやすい。また、上記従来技術のフェノール樹脂成形材料は、ポンプの軸のブレ等によって生じる衝撃を受けたときの強度が不十分である。このように、上記従来技術のフェノール樹脂成形材料は、使用条件によっては摩耗が進行しやすく、摺動特性及び耐衝撃性に未だ改善の余地がある。

特開２００６−３２８２１５号公報

本発明は、上記事情に基づいてなされたものであり、耐摩耗性及び耐衝撃性に優れる摺動部材用成形材料、その製造方法及び上記摺動部材用成形材料から形成された摺動部材を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた発明は、
フェノール樹脂、ホウ素化合物及び充填材を含有し、
上記充填材が、アラミド繊維と固体潤滑剤とを含む摺動部材用成形材料である。

本発明の摺動部材用成形材料は、基材となるフェノール樹脂、ホウ素化合物及び充填材を含有し、上記充填材としてアラミド繊維と固体潤滑剤とが用いられているため、優れた耐摩耗性及び耐衝撃性を有する。特に、当該摺動部材用成形材料は、ホウ素化合物及び充填材を含有し、充填材としてアラミド繊維を採用することにより、摺動面に砂や埃等の異物が挟まりやすい状況で用いられる場合であっても表面に細かい傷が付き難く、その結果、摩耗の進行を抑制することができる。これにより、空気や液体を輸送するポンプ等の摺動部品用の成形材料として好適に用いることができる。また、本発明の摺動部材用成形材料は、優れた引張強度を有するアラミド繊維を含有することにより優れた耐衝撃性を発揮する。

上記ホウ素化合物が、ホウ酸、ホウ酸亜鉛及び酸化ホウ素からなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。このように、上記ホウ素化合物が、上記特定の成分を含むことにより、摺動時の摩耗量をより減少することができる。その結果、当該摺動部材用成形材料の耐摩耗性を向上することができる。

上記フェノール樹脂におけるフェノール類モノマーとフェノール類ダイマーとの合計含有量が１０質量％以下、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との分散比（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．１以上３．０以下であることが好ましい。このようにフェノール樹脂中のフェノール類モノマー及びフェノール類ダイマーの合計含有量と分散比（Ｍｗ／Ｍｎ）とを上記範囲とすることで当該摺動部材用成形材料の摩擦係数を低下させ、また、摩耗量を減少することができる。その結果、当該摺動部材用成形材料の耐摩耗性をより向上することができる。

上記固体潤滑剤に対するアラミド繊維の比率が、１．０９以上２０．００以下であることが好ましい。このように固体潤滑剤に対するアラミド繊維の比率を上記範囲とすることにより、摺動面に砂や埃等の異物が挟まりやすい状況下での使用においても、表面の傷付きをより防止することができ、摩耗の進行を抑制することができる。また、このように固体潤滑剤に対するアラミド繊維の比率を上記範囲とすることにより耐衝撃性を向上することができる。

上記固体潤滑剤が黒鉛を含むことが好ましい。このように固体潤滑剤として黒鉛を含むことにより、潤滑性が向上し、耐摩耗性をさらに向上することができる。

また、上記摺動部材用成形材料から形成された摺動部材も本発明に含まれる。当該摺動部材は、上記摺動部材用成形材料から形成されているため、上述のように優れた耐摩耗性及び耐衝撃性を有する。そのため、当該摺動部材は、摺動面に砂や埃等の異物が挟まりやすい状況で用いられる空気や液体を輸送するポンプ等の摺動部品として好適に用いることができる。

また、上記摺動部材用成形材料の製造方法であって、
フェノール樹脂、ホウ素化合物及び充填材の攪拌造粒により造粒物を作製する工程を有し、
上記充填材が、アラミド繊維と固体潤滑剤とを含むことを特徴とする摺動部材用成形材料の製造方法も本発明に含まれる。当該製造方法は、フェノール樹脂、ホウ素化合物及び充填材を攪拌造粒して造粒物を作製するため、上記摺動部材用成形材料の造粒物を効率良く製造することができる。

以上説明したように、本発明の摺動部材用成形材料は優れた耐摩耗性及び耐衝撃性を有し、当該摺動部材は、上記摺動部材用成形材料から形成され優れた耐摩耗性及び耐衝撃性を有することにより、摺動面に砂や埃等の異物が挟まりやすい状況で用いられる場合であっても、表面に細かい傷が付き難く、摩耗の進行を抑制することができるため、空気や液体を輸送するポンプ等の摺動部品として好適に用いることができる。また、当該製造方法は、上記摺動部材用成形材料を効率良く製造することができる。

以下、本発明の摺動部材用成形材料、その製造方法及び上記摺動部材用成形材料から形成された摺動部材について詳説する。

＜摺動部材用成形材料＞
本発明の摺動部材用成形材料は、フェノール樹脂、ホウ素化合物及び充填材を含有し、上記充填材はアラミド繊維と固体潤滑剤とを含むものである。

（フェノール樹脂）
上記フェノール樹脂としては、摺動部材の材料として慣用されているフェノール樹脂であれば特に制限なく用いることができる。このようなフェノール樹脂としては、例えばノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂等が挙げられ、これらの中でも耐摩耗性に優れる点でノボラック型フェノール樹脂が好ましい。一方、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを必要としないことから周辺機器の腐食を防止できる点でレゾール型フェノール樹脂が好ましい。レゾール型フェノール樹脂としては、メチロール型、ジメチレンエーテル型等が挙げられ、これらの中でも耐摩耗性に優れる点でジメチレンエーテル型フェノール樹脂がより好ましい。これらのフェノール樹脂は、固体状でも液体状でもよく、また、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

上記フェノール樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）としては、４００以上１２００以下が好ましく、６００以上１０００以下がより好ましい。フェノール樹脂の数平均分子量を上記範囲とすることにより耐ヒートショック性を高めることができる。

上記フェノール樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）としては、４００以上５０００以下が好ましく、１０００以上４０００以下がより好ましい。フェノール樹脂の重量平均分子量を上記範囲とすることにより安定性及び成形性を向上することができる。

上記フェノール樹脂は、フェノール類モノマーとフェノール類ダイマーとの合計含有量が、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。フェノール樹脂中のフェノール類モノマーとフェノール類ダイマーとの合計含有量を上記範囲とすることにより、摩擦係数を低下させ、摩耗量を減少させることができる。また、上記合計含有量を上記範囲とすることによって、耐熱性及び寸法精度を向上することができる。なお、フェノール樹脂中のフェノール類モノマーとフェノール類ダイマーとの合計含有量は０質量％でもよい。上記合計含有量は、ゲル濾過クロマトグラフの面積法による測定値である。

上記フェノール樹脂は、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との分散比（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．１以上３．０以下であることが好ましく、１．１以上２．８以下であることがより好ましい。フェノール樹脂の分散比（Ｍｗ／Ｍｎ）を上記範囲とすることにより、当該摺動部材用成形材料の安定性及び成形性を向上することができ、耐熱性及び寸法精度を向上することができる。なお、上記分散比（Ｍｗ／Ｍｎ）は、ゲル濾過クロマトグラフ測定による測定値である。

なかでも、上記フェノール樹脂は、フェノール類モノマーとフェノール類ダイマーとの合計含有量が１０質量％以下であり、且つ、上記分散比（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．１以上３．０以下であることが特に好ましい。このようにフェノール類モノマーとフェノール類ダイマーとの合計含有量及び上記分散比（Ｍｗ／Ｍｎ）を共に上記範囲とすることにより、当該摺動部材用成形材料の摩擦係数をより低下させ、摩耗量をより減少することができる。

（ホウ素化合物）
上記ホウ素化合物としては、例えばホウ酸、ホウ酸塩、ホウ酸エステル、酸化ホウ素、ホウ砂等が挙げられる。ホウ酸塩としては、例えばメタホウ酸、四ホウ酸等の金属塩が挙げられ、具体的にはホウ酸亜鉛等が挙げられる。これらの中でも、ホウ酸、ホウ酸塩及び酸化ホウ素が好ましく、ホウ酸、ホウ酸亜鉛及び酸化ホウ素がより好ましい。これらのホウ素化合物は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

ホウ素化合物の含有量としては、フェノール樹脂１００質量部に対して０．５質量部以上１０質量部以下が好ましく、１．０質量部以上７．０質量部以下がより好ましい。ホウ素化合物の含有量が上記下限未満の場合、耐摩耗性が低下するおそれがある。一方、ホウ素化合物の含有量が上記上限を超えると、機械的強度が低下するおそれがある。

（充填材）
当該摺動部材用成形材料は、上記充填材として、アラミド繊維及び固体潤滑剤を含有する。

アラミド繊維は、芳香族骨格のみで構成されるポリアミドからなる繊維であり、優れた引張強度及び自己消火性を有し、難燃性に優れる。アラミド繊維としては、メタ系アラミド繊維及びパラ系アラミド繊維を挙げることができ、これらの中でも、剛直な分子構造のため強度及び弾性率に優れ、わずかな繊維含有量で十分な強度を付与することができ、軽量化が図れる点でパラ系アラミド繊維が好ましい。上記アラミド繊維は、市販品を用いることも可能である。市販のアラミド繊維としては、例えば、デュポン社製の商品名「ケブラー（登録商標）」（パラ系アラミド繊維）、帝人テクノプロダクツ社製の商品名「テクノーラ（登録商標）」等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

アラミド繊維の含有量としては、フェノール樹脂１００質量部に対して、２０質量部以上１２０質量部以下が好ましく、４０質量部以上９０質量部以下がより好ましく、４５質量部以上８０質量部以下がさらに好ましい。アラミド繊維の含有量が上記下限未満の場合、耐衝撃性が低下するとともに、耐摩耗性が低下し、摩耗量が増加するおそれがある。一方、アラミド繊維の含有量が上記上限を超えると、当該摺動部材用成形材料の流動性が低下し、成形性が悪化するおそれがある。

また、アラミド繊維の平均繊維長としては、０．５ｍｍ以上８ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以上３ｍｍ以下がより好ましい。アラミド繊維の平均繊維長が上記下限未満の場合、耐衝撃性が低下するおそれがあり、また、当該摺動部材用成形材料から摺動部材を加工成形する際や摺動時の摺動面から発生する粉塵が増加するおそれがある。一方、アラミド繊維の平均繊維長が上記上限を超えると、当該摺動部材用成形材料の流動性が低下し、成形性が悪化するおそれがある。

また、アラミド繊維の平均太さとしては、８μｍ以上１８μｍ以下が好ましく、８μｍ以上１２μｍ以下がより好ましい。アラミド繊維の平均太さが上記下限未満の場合、耐摩耗性が低下するおそれがある。一方、アラミド繊維の平均太さが上記上限を超えると、当該摺動部材用成形材料の強度が低下するおそれがある。

固体潤滑剤としては、例えば黒鉛やフッ化黒鉛等の炭素材；アルミナ、シリカ、ジルコニア等の金属酸化物；一硫化スズ、二硫化スズ、三硫化スズ、二硫化タングステン、二硫化モリブデン等の金属硫化物；銅、亜鉛、金、銀、スズ、インジウム等の金属粉末；窒化ホウ素；ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂等が挙げられる。これらの中でも、炭素材、金属硫化物、フッ素樹脂が好ましく、摩耗係数を低下させ、相手材への影響が少ない点で黒鉛、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）がより好ましく、耐摩耗性に優れる点で黒鉛がさらに好ましい。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

固体潤滑剤の含有量としては、フェノール樹脂１００質量部に対して、１質量部以上１００質量部以下が好ましく、３質量部以上６０質量部以下がより好ましく、４質量部以上５０質量部以下がさらに好ましく、４質量部以上３０質量部以下が最も好ましい。固体潤滑剤の含有量が上記下限未満の場合、摩擦係数が上昇し摩耗量が増加するおそれがある。一方、固体潤滑剤の含有量が上記上限を超えると、当該摺動部材用成形材料の強度が低下するおそれがある。

また、固体潤滑剤に対するアラミド繊維の比率としては、質量比で１．０９以上２０．００以下であることが好ましく、１．２以上１８．００以下であることがより好ましく、３．００以上１２．００以下であることがさらに好ましい。固体潤滑剤に対するアラミド繊維の比率が上記下限未満の場合、耐衝撃性が低下するおそれがある。一方、固体潤滑剤に対するアラミド繊維の比率が上記上限を超えると耐摩耗性が低下するおそれがある。

このように、固体潤滑剤として黒鉛を用い、アラミド繊維と併用することにより、当該摺動部材用成形材料は、優れた耐衝撃性を有しつつ、摺動面に砂や埃等の異物が挟まりやすい状況で用いられる場合においても優れた耐摩耗性を発揮することができる。

（その他の添加剤）
当該摺動部材用成形材料には、本発明の効果を損なわない範囲でその他の添加剤を含有することができる。その他の添加剤としては、例えば硬化剤（例えばヘキサメチレンテトラミン等）、離型剤（例えばステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等）、硬化促進剤（酸化マグネシウム、消石灰等）、カップリング剤、溶剤等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

（摺動部材用成形材料の製造方法）
当該摺動部材用成形材料の製造方法は、上述の各種成分を攪拌造粒して造粒物を作製する工程を有する。具体的には、当該摺動部材用成形材料の製造方法としては、上述の各種成分をヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等で攪拌造粒し、当該摺動部材用成形材料の造粒物として製造する方法等が挙げられる。なお、アラミド繊維の含有量がフェノール樹脂１００質量部に対して２０質量部以上となる場合、過剰な負荷が掛かることにより、加圧ニーダー、ミキシングロール、二軸押出機等の機器では混練が困難となる。

攪拌造粒工程では、造粒用結合液を用いることができる。造粒用結合液としては、例えば水、有機溶媒等が挙げられる。これらの中でも、沸点が低く除去が容易である点からエタノール及びメタノールが好ましい。

造粒物の平均粒径（Ｄ_５０）としては、１０００μｍ以上１００００μｍ以下程度が好ましく、１０００μｍ以上５０００μｍ以下程度がより好ましい。造粒物の平均粒径（Ｄ_５０）を上記範囲とすることにより、後述する上記摺動部材用成形材料から摺動部材を成形する際のハンドリング性を向上することができ、また、射出成形時のシリンダー内での材料溶融が均一になることにより、充填不良を抑え生産性を向上することができる。

当該製造方法によれば、上述の各種成分が均一に配合され、ハンドリング性に優れる造粒物を効率良く得ることができる。また、当該製造方法によれば、均一な粒子径を有する当該摺動部材用成形材料の造粒物を得ることができるため、後述するように上記摺動部材用成形材料から摺動部材を成形する際の製造効率を向上することができる。さらに、当該製造方法によれば、微粉の発生を抑制することができ、作業環境に悪影響を及ぼし難いダストフリーの成形材料を提供することができるため、衛生面を向上することができる。

＜摺動部材＞
本発明の摺動部材は、上記摺動部材用成形材料から形成されたものであるため、優れた耐摩耗性及び耐衝撃性を有する。特に、当該摺動部材は、摺動面に砂や埃等の異物が挟まりやすい状況で用いられる場合においても優れた耐摩耗性を発揮することができるため、空気や液体を輸送するポンプ等の摺動部品として好適に用いることができる。

（摺動部材の製造方法）
当該摺動部材は、上記摺動部材用成形材料を、例えば射出成形、移送成形、圧縮成形等の方法で成形することにより製造することができる。

成形条件としては、特に限定されず、射出成形時のシリンダー温度としては前部で７０℃以上１００℃以下、後部で３０℃以上５０℃以下程度でよく、金型温度（硬化温度）としては１６０℃以上１８０℃以下程度でよい。

成形後に得られる成形品は焼成処理することが好ましい。焼成処理を施すことにより摺動部材の摺動特性を向上することができる。焼成処理としては、公知の各種方法を用いることができ、例えば成形品を焼成炉内で真空雰囲気又は窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で焼成する方法等が挙げられる。なお、焼成炉内は無酸素状態とすることが好ましい。

以下、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、これらの実施例によって本発明が限定されるものではない。なお、実施例に記載の「部」及び「％」は、特に断らない限り「質量部」及び「質量％」を示す。また、本明細書において質量部を用いて配合量を説明する場合、フェノール樹脂１００質量部に対する質量部として記載する。

（ノボラック型フェノール樹脂（１）の製造）
温度計、攪拌装置及びコンデンサーを備えた反応容器内に、フェノール（Ｐ）を１９３部、９２％パラホルムアルデヒド（Ｆ）を５７部（Ｆ／Ｐ（モル比）＝０．８５）８９％リン酸を１１６部（６０％／Ｐ）、そしてエチレングリコールを９６．５部（５０％／Ｐ）、それぞれ仕込んだ後、攪拌混合を行った。次いで、攪拌混合により形成された白濁状態（二相混合物）の下で、徐々に還流温度まで昇温し、さらに同温度で１０時間縮合反応を行なった。反応停止後、攪拌混合しながらメチルイソブチルケトンを反応混合物に添加して縮合生成物を溶解した。その後、攪拌混合を停止して内容物を分液フラスコ内に移して静置し、メチルイソブチルケトン溶液層（上層）とリン酸水溶液層（下層）に分離させた。次いで、リン酸水溶液層を除去し、メチルイソブチルケトン溶液を数回水洗してリン酸を除いた後、再び内容物を反応容器内に戻し、減圧蒸留によりメチルイソブチルケトンを完全に除去して２１３．５部のノボラック型フェノール樹脂（１）を得た。このノボラック型フェノール樹脂（１）は、数平均分子量が７５５であり、分散比が１．６３であった。

（ノボラック型フェノール樹脂（２）の製造）
温度計、攪拌装置及びコンデンサーを備えた反応容器内に、フェノールを１９３部、３７質量％ホルマリンを１４２部（Ｆ／Ｐ＝０．８５）、そして蓚酸を０．９７部（０．５％／Ｐ）、それぞれ仕込んだ後、徐々に還流温度（９８〜１０２℃）まで昇温して同温度で６時間の縮合反応を行った。次いで、減圧濃縮を行ったところ、１９９部（収率１０３％／Ｐ）のノボラック型フェノール樹脂（２）が得られた。このフェノール樹脂の数平均分子量は５１２、分散比は７．５であった。

（ノボラック型フェノール樹脂の特性）
上記製造例で得られたノボラック型フェノール樹脂（１）及び（２）の特性を下記の試験法により測定した。得られた結果を表１に示す。なお、表１の分散比、フェノール類モノマーの含有量及びフェノール類ダイマーの含有量は、以下の測定方法によって得た値である。

［分散比］
東ソー株式会社製ゲル濾過クロマトグラフＳＣ−８０２０シリーズビルドアップシステム（カラム：Ｇ２０００Ｈｘｌ＋Ｇ４０００Ｈｘｌ、検出器：ＵＶ２５４ｎｍ、キャリヤー：テトラヒドロフラン１ｍｌ／分、カラム温度：３８℃）を用いて標準ポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）及び数平均分子量（Ｍｎ）を求め、分散比（Ｍｗ／Ｍｎ）を算出した。

［フェノール類モノマー及びフェノール類ダイマーの含有量］
分子量分布の全面積に対するフェノール類モノマーとフェノール類ダイマーの面積を百分率で表示する面積法によって測定した。

＜実施例１＞
下記の表２に示すように、ノボラック型フェノール樹脂（１）１００質量部、アラミド繊維（帝人テクノプロダクツ社製、商品名「テクノーラＣＦＨ１０５０」、カット長１ｍｍ、径１２μｍ）５０質量部、黒鉛（日本電工製）５質量部、ホウ酸（日本電工製）３質量部、ヘキサメチレンテトラミン１２質量部、ステアリン酸亜鉛２質量部、酸化マグネシウム２質量部を配合し、均一に混合した。その後、得られた混合物を以下の条件で攪拌造粒し、目開き３．３５ｍｍの篩を通過し、目開き２．００ｍｍ、０．８５ｍｍの篩上に残留する造粒物の割合の合計が８５質量％以上であり、目開き０．２５ｍｍの篩を通過する造粒物（微粉）の割合が０．３質量％以下である本発明の摺動部材用成形材料の造粒物を得た。なお、上記粒度分布は、篩振盪器（ロータップ式ＤＲ−２型）を用い、６メッシュ（目開き３．３５ｍｍ）、１０メッシュ（目開き２．００ｍｍ）、２０メッシュ（目開き０．８５ｍｍ）、３２メッシュ（目開き０．５０ｍｍ）、６０メッシュ（目開き０．２５ｍｍ）、８０メッシュ（目開き０．１８ｍｍ）、１００メッシュ（目開き０．１５ｍｍ）で、篩分けしてそれぞれの篩に残留する造粒物の質量を測定して算出した。
（攪拌造粒条件）
マシン ：三井三池化工機製、型式「ＦＭ１０５０Ｊ／Ｉ」
温度 ：１０分間で４０℃から８０℃に昇温後、５分間で８０℃から４０℃に降温
時間 ：１５分
回転速度：開始から１０分間は１０００ｒｐｍ、その後５分間は５００ｒｐｍ

得られた上記摺動部材用成形材料を、以下の成形条件で射出成形して試験片を得た。
（成形条件）
シリンダー温度：前部９０℃、後部４０℃
金型温度 ：１７０℃
硬化時間 ：６０秒

得られた試験片を用いて、耐摩耗性及び耐衝撃性について評価を行った。結果を表３に示す。なお、各評価は、以下の方法に従って実施した。

［テーバー摩耗試験］
空気や液体を輸送するポンプ等、砂や埃等の固形物が摺動面に接触しやすい条件下での使用を想定して、テーバー摩耗試験により摩耗の進行程度を評価した。試験は、ＪＩＳ−Ｋ７２０４「プラスチック−摩耗輪による摩耗試験方法」に準拠して摩耗量を測定し、比較例１の摩耗量を１００とした場合の各摩耗割合を求めた。摩耗試験の条件及び用いた試験片の寸法を以下に示す。
（摩耗試験条件）
荷重 ：１０Ｎ
回転速度 ：６０ｒｐｍ
摩耗輪 ：ＣＳ−１７
回転数 ：１０００回
（試験片）
直径１０５ｍｍ、厚さ５ｍｍの円板試験片

［樹脂摩耗量、相手材摩耗量、摩擦係数］
摺動面に異物が挟まらない条件下での使用を想定して、以下の摺動条件における樹脂摩耗量、相手材摩耗量、摩擦係数をそれぞれ測定した。
（摺動条件）
樹脂 ：３０ｍｍ×３０ｍｍ×３ｍｍの角板試験片
相手材 ：外径２５．６ｍｍ、内径２０ｍｍ、長さ１５ｍｍの中空円筒
相手材の材質：Ｓ４５Ｃ
試験面圧 ：４．９ＭＰａ
試験速度 ：０．６７ｍ／秒
試験時間 ：０．３３時間
環境 ：常温無潤滑

［シャルピー衝撃強さ］
ＪＩＳ−Ｋ６９１１「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して、シャルピー衝撃強さを測定した。なお、測定は東洋精機製作所製のシャルピー衝撃試験機を用いて行った。用いた試験片の寸法を以下に示す。
（試験片）
１５ｍｍ×１５ｍｍ×９０ｍｍ ノッチ有り

＜実施例２〜１４、比較例１＞
実施例１において、各成分の種類及び配合量を表２のように変更した以外は、実施例１と同様にして摺動部材用成形材料を得て、それぞれ評価した。なお、実施例２〜１４、比較例１で用いた各成分の詳細を以下に示す。
レゾール型フェノール樹脂：ジメチレンエーテル型フェノール樹脂（旭有機材工業社製、商品名「ＣＰ７０１Ｋ」、数平均分子量８００）
炭素繊維 ：（東レ製、「Ｔ−００８Ａ」）
二硫化モリブデン：（日本黒鉛工業社製、「モリパウダーＢ」）
ＰＴＦＥ ：（ダイキン工業社製、「ルブロンＬ５」）
ホウ酸亜鉛 ：（堺化学工業社製、「ＨＡ−１」）
酸化ホウ素 ：（日東電工社製）
ホウ砂 ：（和光純薬工業社製、「四ホウ酸ナトリウム」）
消石灰 ：（入交石灰工業社製、「入交消石灰」）

表３の結果から、フェノール樹脂成形材料に充填材としてアラミド繊維を含有させた場合（実施例１〜１４）は、充填材として炭素繊維を用いた場合（比較例１）に比して、テーバー摩耗試験の結果が向上すると共に、樹脂摩耗量、相手材摩耗量、摩擦係数及び耐衝撃性に優れることが分かる。これにより、当該摺動部材用成形材料から成形された摺動部材は、優れた耐衝撃性を有するとともに、空気や液体を輸送するポンプ等の摺動部品として、砂や埃等の固形物が摺動面に接触しやすい条件下で使用される場合でも、摩耗の進行を抑制することができ、また、摺動面に異物が挟まらない条件下でも優れた耐摩耗性を発揮することがわかる。

本発明の摺動部材用成形材料は、優れた耐摩耗性及び耐衝撃性を有するため、摺動部材用の成形材料として好適に用いることができる。また、上記摺動部材用成形材料から形成された摺動部材は優れた耐摩耗性及び耐衝撃性を有するため、摺動面に砂や埃等の異物が挟まりやすい状況で用いられるポンプ等の摺動部品として好適に用いることができる。

Claims (7)

1. フェノール樹脂、ホウ素化合物及び充填材を含有し、
   上記充填材が、アラミド繊維と固体潤滑剤とを含む摺動部材用成形材料。
2. 上記ホウ素化合物が、ホウ酸、ホウ酸亜鉛及び酸化ホウ素からなる群から選択される少なくとも１種を含む請求項１に記載の摺動部材用成形材料。
3. 上記フェノール樹脂におけるフェノール類モノマーとフェノール類ダイマーとの合計含有量が１０質量％以下、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との分散比（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．１以上３．０以下である請求項１又は請求項２に記載の摺動部材用成形材料。
4. 上記固体潤滑剤に対するアラミド繊維の比率が、１．０９以上２０．００以下である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の摺動部材用成形材料。
5. 上記固体潤滑剤が黒鉛を含む請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の摺動部材用成形材料。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の摺動部材用成形材料から形成された摺動部材。
7. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の摺動部材用成形材料の製造方法であって、
   フェノール樹脂、ホウ素化合物及び充填材の攪拌造粒により造粒物を作製する工程を有し、
   上記充填材が、アラミド繊維と固体潤滑剤とを含むことを特徴とする摺動部材用成形材料の製造方法。