JP2016176538A - Thrust washer - Google Patents
Thrust washer Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016176538A JP2016176538A JP2015057392A JP2015057392A JP2016176538A JP 2016176538 A JP2016176538 A JP 2016176538A JP 2015057392 A JP2015057392 A JP 2015057392A JP 2015057392 A JP2015057392 A JP 2015057392A JP 2016176538 A JP2016176538 A JP 2016176538A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thrust washer
- resin
- resin composition
- polyamide resin
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 claims abstract description 39
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 32
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims abstract description 27
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- YQLZOAVZWJBZSY-UHFFFAOYSA-N decane-1,10-diamine Chemical compound NCCCCCCCCCCN YQLZOAVZWJBZSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 11
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-NJFSPNSNSA-N Carbon-14 Chemical compound [14C] OKTJSMMVPCPJKN-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 16
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract 1
- -1 aliphatic diamine Chemical class 0.000 description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 description 5
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHRGRCVQAFMJIZ-UHFFFAOYSA-N cadaverine Chemical compound NCCCCCN VHRGRCVQAFMJIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N nonanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCC(O)=O BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WLJVNTCWHIRURA-UHFFFAOYSA-N pimelic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCC(O)=O WLJVNTCWHIRURA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N putrescine Chemical compound NCCCCN KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TYFQFVWCELRYAO-UHFFFAOYSA-N suberic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCC(O)=O TYFQFVWCELRYAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- XFNJVJPLKCPIBV-UHFFFAOYSA-N trimethylenediamine Chemical compound NCCCN XFNJVJPLKCPIBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LWBHHRRTOZQPDM-UHFFFAOYSA-N undecanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCCC(O)=O LWBHHRRTOZQPDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEVRKKOYEFPFMN-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,3,3,3-hexafluoroprop-1-ene;1,1,2,2-tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F.FC(F)=C(F)C(F)(F)F PEVRKKOYEFPFMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWGJDPKCLMLPJW-UHFFFAOYSA-N 1,8-diaminooctane Chemical compound NCCCCCCCCN PWGJDPKCLMLPJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 1-methylsulfonylpiperidin-4-one Chemical compound CS(=O)(=O)N1CCC(=O)CC1 RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GKXVJHDEWHKBFH-UHFFFAOYSA-N [2-(aminomethyl)phenyl]methanamine Chemical compound NCC1=CC=CC=C1CN GKXVJHDEWHKBFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N anhydrous glutaric acid Natural products OC(=O)CCCC(O)=O JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004984 aromatic diamines Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 1
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 229920006039 crystalline polyamide Polymers 0.000 description 1
- YMHQVDAATAEZLO-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,1-diamine Chemical compound NC1(N)CCCCC1 YMHQVDAATAEZLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QYQADNCHXSEGJT-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,1-dicarboxylate;hydron Chemical compound OC(=O)C1(C(O)=O)CCCCC1 QYQADNCHXSEGJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- QFTYSVGGYOXFRQ-UHFFFAOYSA-N dodecane-1,12-diamine Chemical compound NCCCCCCCCCCCCN QFTYSVGGYOXFRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 1
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 1
- PWSKHLMYTZNYKO-UHFFFAOYSA-N heptane-1,7-diamine Chemical compound NCCCCCCCN PWSKHLMYTZNYKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000003951 lactams Chemical class 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- KYTZHLUVELPASH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,2-dicarboxylic acid Chemical compound C1=CC=CC2=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC=C21 KYTZHLUVELPASH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SXJVFQLYZSNZBT-UHFFFAOYSA-N nonane-1,9-diamine Chemical compound NCCCCCCCCCN SXJVFQLYZSNZBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KLNPWTHGTVSSEU-UHFFFAOYSA-N undecane-1,11-diamine Chemical compound NCCCCCCCCCCCN KLNPWTHGTVSSEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 1
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、自動車や建設機械のトランスミッションに使用するスラストワッシャに関する。 The present invention relates to a thrust washer used for a transmission of an automobile or a construction machine.
自動車、建設機械などのトランスミッションやエンジンのクランク部に使用するスラストワッシャは、円環平板状の摺動部材である。オートマチックトランスミッション（ＡＴ）のスラスト摺動部に使用されていた従来のスラストニードル軸受に代えて、小型軽量化などの目的でスラストワッシャが使用されている。この種のスラストワッシャでは、近年における燃費改善や高速化に伴い、耐熱性、靱性、低摩擦性、耐摩耗性への改善要求が強くなっている。 A thrust washer used for a transmission of an automobile, a construction machine, or the like or a crank portion of an engine is an annular flat plate-like sliding member. In place of the conventional thrust needle bearing used in the thrust sliding portion of the automatic transmission (AT), a thrust washer is used for the purpose of reducing the size and weight. In this type of thrust washer, demands for improvement in heat resistance, toughness, low friction, and wear resistance have been increasing with recent improvements in fuel efficiency and speed.
従来、このような用途に使用されるスラストワッシャとしては、円環の内部に、内周側から半径方向外側へ延びる潤滑油の環状導入空間が形成され、かつ、射出成形による一体形状として成形されて、内部に接合部分を有さずに成形されてなる樹脂製スラストワッシャが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１では、スラストワッシャの樹脂材料として、ガラス繊維や炭素繊維が充填されたポリアミド樹脂（ポリアミド６樹脂、ポリアミド６６樹脂）などが例示されている。
Conventionally, as a thrust washer used for such an application, an annular introduction space for lubricating oil extending from the inner peripheral side to the radially outer side is formed inside the ring, and is formed as an integral shape by injection molding. There has been proposed a resin thrust washer that is molded without having a joint portion inside (see Patent Document 1).
また、溶融摩耗を起こすことなく、生産性を向上できるものとして、射出成形可能なフェノール樹脂にガラス繊維や炭素繊維を配合し、フィルムゲート方式を用いて射出成形した樹脂製スラストワッシャが提案されている（特許文献２参照）。 In addition, as a product that can improve productivity without causing melt wear, a resin-made thrust washer is proposed in which glass fiber or carbon fiber is blended with an injection-moldable phenolic resin and injection-molded using a film gate method. (See Patent Document 2).
しかしながら、自動車、建設機械などの高馬力化、高速化に伴いスラストワッシャに対する上記諸特性向上の要求が一層強まっており、通常のポリアミド６樹脂やポリアミド６６樹脂を材料とする場合は、耐摩耗性や耐熱性が満足できないおそれがある。また、フェノール樹脂の場合も靱性の面で満足できないおそれがある。さらに、燃費向上の面から低摩擦係数材料への期待がより一層強くなっている。 However, with the increase in horsepower and speed of automobiles and construction machines, there is an increasing demand for improvement of the above characteristics for thrust washers. When ordinary polyamide 6 resin or polyamide 66 resin is used as a material, wear resistance is increased. And heat resistance may not be satisfactory. In the case of a phenol resin, there is a possibility that it may not be satisfactory in terms of toughness. Furthermore, the expectation for a low coefficient of friction material is further increased in terms of improving fuel efficiency.
本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、耐熱性、靱性、低摩擦性、および耐摩耗性に優れ、製造コストも低減できるスラストワッシャを提供することを目的とする。 The present invention has been made to cope with such problems, and an object of the present invention is to provide a thrust washer that is excellent in heat resistance, toughness, low friction, and wear resistance, and that can reduce the manufacturing cost.
本発明のスラストワッシャは、樹脂組成物を成形してなり、上記樹脂組成物は、ジカルボン酸成分とジアミン成分とからなるポリアミド樹脂をベース樹脂とし、これに繊維状補強材を配合してなる組成物であり、上記ジカルボン酸成分がテレフタル酸を主成分とし、上記ジアミン成分が１，１０−デカンジアミンを主成分とし、上記繊維状補強材は、ガラス繊維および炭素繊維から選ばれる少なくとも１つであり、上記樹脂組成物全体に対して１０質量％以上６０質量％未満含まれることを特徴とする。また、必要に応じて、上記樹脂組成物は、フッ素樹脂が上記樹脂組成物全体に対して５〜２５質量％含まれることを特徴とする。 The thrust washer of the present invention is formed by molding a resin composition, and the resin composition is composed of a polyamide resin composed of a dicarboxylic acid component and a diamine component as a base resin, and a fibrous reinforcing material blended therein. The dicarboxylic acid component is mainly composed of terephthalic acid, the diamine component is mainly composed of 1,10-decanediamine, and the fibrous reinforcing material is at least one selected from glass fiber and carbon fiber. And 10% by mass or more and less than 60% by mass with respect to the entire resin composition. Moreover, the said resin composition is characterized by including 5-25 mass% of fluororesins with respect to the said whole resin composition as needed.
上記ポリアミド樹脂が、放射性同位元素である炭素１４を含むことを特徴とする。また、上記スラストワッシャは、トランスミッション用のスラストワッシャであることを特徴とする。 The polyamide resin contains carbon 14 which is a radioisotope. The thrust washer is a transmission thrust washer.
本発明のスラストワッシャは、ジカルボン酸成分がテレフタル酸を、ジアミン成分が１，１０−デカンジアミンを、それぞれ主成分とする所定のポリアミド樹脂に、ガラス繊維および炭素繊維から選ばれる少なくとも１つの繊維状補強材を所定量含む樹脂組成物を成形してなるので、耐熱性、靱性、低摩擦性、および耐摩耗性に優れ、高耐久性かつ低トルクなスラストワッシャとなる。また、高温、高速回転となる条件下でも、溶融摩耗や変形を抑制でき、スラストワッシャが原因でトランスミッションが焼付きロックすることを防止できる。さらに、ジカルボン酸成分がテレフタル酸をジアミン成分が１，１０−デカンジアミンをそれぞれ主成分とするポリアミド樹脂をベース樹脂とするので、非常に結晶化速度が速く、成形時のサイクルタイムを短くすることができ、生産性を向上でき、製造コストの低減が図れる。これらの結果、自動車や建設機械のトランスミッションに使用するスラストワッシャとして好適に利用できる。 The thrust washer of the present invention has at least one fibrous material selected from glass fiber and carbon fiber as a predetermined polyamide resin whose main component is terephthalic acid as a dicarboxylic acid component and 1,10-decanediamine as a diamine component. Since the resin composition containing a predetermined amount of the reinforcing material is molded, the thrust washer is excellent in heat resistance, toughness, low friction and wear resistance, and has high durability and low torque. Further, melt wear and deformation can be suppressed even under conditions of high temperature and high speed rotation, and the transmission can be prevented from seizing and locking due to the thrust washer. Furthermore, since the dicarboxylic acid component is a terephthalic acid and the diamine component is a polyamide resin whose main component is 1,10-decanediamine, the crystallization speed is very fast and the cycle time during molding is shortened. Can improve productivity and reduce manufacturing costs. As a result, it can be suitably used as a thrust washer for use in transmissions of automobiles and construction machinery.
ベース樹脂とする上記ポリアミド樹脂は、融点が高く、従来のスラストワッシャ材料として用いられているポリアミド６６樹脂などと比較して、非常に高い耐熱性を備え、より厳しい条件下（高温、高速回転）でも溶融摩耗や変形を抑制できる。また、耐油性も優れており、油潤滑条件下でも問題なく使用できる。 The polyamide resin used as the base resin has a high melting point, and has extremely high heat resistance and more severe conditions (high temperature, high speed rotation) compared to polyamide 66 resin used as a conventional thrust washer material. But melt wear and deformation can be suppressed. It also has excellent oil resistance and can be used without problems even under oil lubrication conditions.
上記樹脂組成物は、フッ素樹脂が上記樹脂組成物全体に対して５〜２５質量％含まれるので、より低摩擦となる。 Since the said resin composition contains 5-25 mass% of fluororesins with respect to the whole said resin composition, it becomes a lower friction.
ポリアミド樹脂を構成する成分の一部（例えば１，１０−デカンジアミン）が植物より合成されるものであり、該ポリアミド樹脂に放射性同位元素である炭素１４を含むので、石油由来の合成樹脂に比べて燃焼時の実質的な二酸化炭素排出量を低減できる。 A part of the components constituting the polyamide resin (for example, 1,10-decanediamine) is synthesized from plants, and since the polyamide resin contains carbon 14 which is a radioisotope, it is compared with a petroleum-derived synthetic resin. Thus, the substantial carbon dioxide emission during combustion can be reduced.
本発明のスラストワッシャは、樹脂組成物を円環平板状に成形してなる樹脂製のスラストワッシャである。樹脂材料とする樹脂組成物は、所定のポリアミド樹脂をベース樹脂とし、これに所定量の繊維状補強材を配合してなる。 The thrust washer of the present invention is a resin-made thrust washer formed by molding a resin composition into an annular flat plate shape. The resin composition used as the resin material is formed by using a predetermined polyamide resin as a base resin and adding a predetermined amount of fibrous reinforcing material thereto.
本発明で用いるポリアミド樹脂は、ジカルボン酸成分とジアミン成分とからなり、各成分を構成するジカルボン酸とジアミンとを重縮合して得られる。上記ポリアミド樹脂を構成するジカルボン酸成分は、テレフタル酸を主成分とする。テレフタル酸を主成分とすることで、ポリアミド樹脂の高温剛性などに優れる。また、上記ポリアミド樹脂を構成するジアミン成分は、１，１０−デカンジアミンを主成分とする。１，１０−デカンジアミンは直鎖状の脂肪族ジアミンである。テレフタル酸および１，１０−デカンジアミンは、いずれも化学構造の対称性が高いため、これらを主成分とすることで、高い結晶性のポリアミド樹脂が得られる。 The polyamide resin used in the present invention comprises a dicarboxylic acid component and a diamine component, and is obtained by polycondensation of dicarboxylic acid and diamine constituting each component. The dicarboxylic acid component constituting the polyamide resin has terephthalic acid as a main component. By using terephthalic acid as the main component, the polyamide resin has excellent high-temperature rigidity. Moreover, the diamine component which comprises the said polyamide resin has 1, 10-decane diamine as a main component. 1,10-decanediamine is a linear aliphatic diamine. Since both terephthalic acid and 1,10-decanediamine have high symmetry in chemical structure, a highly crystalline polyamide resin can be obtained by using them as the main components.
本発明では、上記ポリアミド樹脂を構成するジアミン成分について、上述のとおり、炭素数が１０である直鎖状の１，１０−デカンジアミンを主成分として用いている。主成分とするジアミン成分のモノマー単位の炭素数が１０であり、偶数であるので、奇数である場合と比較して、より安定な結晶構造をとり、結晶性が向上する（偶奇効果）。また、主成分とするジアミン成分の炭素数が８以下の場合には、上記ポリアミド樹脂の融点が分解温度を上回るおそれがある。ジアミン成分の炭素数が１２以上の場合には、上記ポリアミド樹脂の融点が低くなり、高温使用時にスラストワッシャが変形する等のおそれがある。なお、炭素数９、１１のジアミンでは、ポリアミド樹脂の上記偶奇効果により、結晶性が不足するおそれがある。 In the present invention, as described above, a linear 1,10-decanediamine having 10 carbon atoms is used as a main component for the diamine component constituting the polyamide resin. Since the number of carbon atoms in the monomer unit of the diamine component as the main component is 10 and an even number, a more stable crystal structure is obtained and crystallinity is improved (even-odd effect) as compared with the case of an odd number. Further, when the diamine component as a main component has 8 or less carbon atoms, the melting point of the polyamide resin may exceed the decomposition temperature. When the diamine component has 12 or more carbon atoms, the polyamide resin has a low melting point, and the thrust washer may be deformed when used at a high temperature. Note that the diamine having 9 or 11 carbon atoms may have insufficient crystallinity due to the even-odd effect of the polyamide resin.
上記ポリアミド樹脂は、ジカルボン酸成分であるテレフタル酸およびジアミン成分である１，１０−デカンジアミンの一部を、他の共重合成分で置き換えたものとしてもよい。ただし、他の共重合成分が多くなると、融点および結晶性が低下することから、主成分となるテレフタル酸および１，１０−デカンジアミンの総量は、原料モノマーの総モル数（１００モル％）に対して、９５モル％以上とすることが好ましい。また、実質的にテレフタル酸および１，１０−デカンジアミンのみから構成し、他の共重合成分を実質的に含まないことが特に好ましい。 The polyamide resin may be obtained by replacing a part of terephthalic acid, which is a dicarboxylic acid component, and 1,10-decanediamine, which is a diamine component, with another copolymer component. However, since the melting point and crystallinity decrease when the amount of other copolymerization components increases, the total amount of terephthalic acid and 1,10-decanediamine as the main components is the total number of moles of raw material monomers (100 mol%). On the other hand, it is preferable to set it as 95 mol% or more. Further, it is particularly preferable that it is substantially composed only of terephthalic acid and 1,10-decanediamine, and does not substantially contain other copolymerization components.
他の共重合成分として用いる、テレフタル酸以外のジカルボン酸成分としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸などの脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸が挙げられる。また、他の共重合成分として用いる、１，１０−デカンジアミン以外のジアミン成分としては、１，２−エタンジアミン、１，３−プロパンジアミン、１，４−ブタンジアミン、１，５−ペンタンジアミン、１，６−ヘキサンジアミン、１，７−ヘプタンジアミン、１，８−オクタンジアミン、１，９−ノナンジアミン、１，１１−ウンデカンジアミン、１，１２−ドデカンジアミンなどの脂肪族ジアミン、シクロヘキサンジアミンなどの脂環族ジアミン、キシリレンジアミンなどの芳香族ジアミンが挙げられる。また、上記ポリアミド樹脂には、カプロラクタムなどのラクタム類を共重合させてもよい。 Dicarboxylic acid components other than terephthalic acid used as other copolymerization components include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecane Examples include aliphatic dicarboxylic acids such as diacids, alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid, and aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid. Moreover, as diamine components other than 1,10-decanediamine used as other copolymerization components, 1,2-ethanediamine, 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, 1,5-pentanediamine are used. 1,6-hexanediamine, 1,7-heptanediamine, 1,8-octanediamine, 1,9-nonanediamine, 1,11-undecanediamine, 1,12-dodecanediamine, and other aliphatic diamines, cyclohexanediamine, etc. Aromatic diamines such as alicyclic diamine and xylylenediamine. The polyamide resin may be copolymerized with lactams such as caprolactam.
上記ポリアミド樹脂の重量平均分子量は、好ましくは１５０００〜５００００であり、より好ましくは２６０００〜５００００である。上記ポリアミド樹脂の重量平均分子量が１５０００未満であると、該樹脂の剛性が低下するおそれがある。一方、上記ポリアミド樹脂の重量平均分子量が５００００をこえると、結晶化が遅くなり、射出成形時における樹脂の流動性が低下する。また、上記ポリアミド樹脂の相対粘度は、特に限定されないが、スラストワッシャの成形を容易にするためには、９６質量％硫酸を溶媒とし、濃度１ｇ／ｄＬ、２５℃で測定される相対粘度を２．０以上とすることが好ましい。 The weight average molecular weight of the polyamide resin is preferably 15000 to 50000, more preferably 26000 to 50000. If the weight average molecular weight of the polyamide resin is less than 15000, the rigidity of the resin may be reduced. On the other hand, when the weight average molecular weight of the polyamide resin exceeds 50,000, crystallization is slowed down and the fluidity of the resin during injection molding is lowered. The relative viscosity of the polyamide resin is not particularly limited, but in order to facilitate the molding of a thrust washer, the relative viscosity measured at a concentration of 1 g / dL and 25 ° C. with 96% by mass sulfuric acid is 2 0.0 or more is preferable.
上記ポリアミド樹脂は、その融点が３１０℃以上であることが好ましい。また、上限は特に限定されないが、成形加工性などを考慮して３２０〜３４０℃程度とすることが好ましい。融点範囲としては、３１０〜３４０℃が好ましく、３１０〜３３０℃がより好ましく、３１０〜３２０℃が特に好ましい。スラストワッシャ材料として一般に使用される他のポリアミド樹脂（ポリアミド６６樹脂（同２６７℃））よりも融点が高く、耐熱性に優れるので、高温、高速回転で使用されても、スラストワッシャの溶融摩耗や変形を防止できる。なお、融点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、不活性ガス雰囲気下で、上記ポリアミド樹脂を溶融状態から２０℃／分の降温速度で２５℃まで降温した後、２０℃／分の昇温速度で昇温した場合に現れる吸熱ピークの温度（Ｔｍ）として測定できる。 The polyamide resin preferably has a melting point of 310 ° C. or higher. Moreover, although an upper limit is not specifically limited, It is preferable to set it as about 320-340 degreeC in consideration of moldability. The melting point range is preferably 310 to 340 ° C, more preferably 310 to 330 ° C, and particularly preferably 310 to 320 ° C. Since it has a higher melting point and better heat resistance than other polyamide resins (polyamide 66 resin (267 ° C.)) generally used as a thrust washer material, even if it is used at high temperature and high speed rotation, Deformation can be prevented. The melting point was determined by using a differential scanning calorimeter (DSC) to lower the polyamide resin from a molten state to 25 ° C. at a temperature lowering rate of 20 ° C./min. It can be measured as the temperature (Tm) of the endothermic peak that appears when the temperature is raised at the rate of temperature rise.
上記ポリアミド樹脂は、そのガラス転移温度が１３０℃以上であることが好ましい。より好ましくは１５０℃以上である。スラストワッシャ材料として一般に使用される他のポリアミド樹脂（ポリアミド６６樹脂（同４９℃））よりもガラス転移温度が高いので、高温、高速回転で使用されても、スラストワッシャの溶融摩耗や変形を抑制できる。なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、不活性ガス雰囲気下で、上記ポリアミド樹脂を急冷した後、２０℃／分の昇温速度で昇温した場合に現れる階段状の吸熱ピークの中点の温度（Ｔｇ）として測定できる（ＪＩＳ Ｋ７１２１）。 The polyamide resin preferably has a glass transition temperature of 130 ° C. or higher. More preferably, it is 150 degreeC or more. Glass transition temperature is higher than other polyamide resins (polyamide 66 resin (49 ° C)), which are generally used as thrust washer materials, so that even if used at high temperature and high speed rotation, it suppresses the melt wear and deformation of thrust washers. it can. The glass transition temperature is a step-like shape that appears when the polyamide resin is rapidly cooled in an inert gas atmosphere using a differential scanning calorimeter (DSC) and then heated at a rate of temperature increase of 20 ° C./min. It can be measured as the temperature (Tg) at the midpoint of the endothermic peak (JIS K7121).
ベース樹脂とする上記ポリアミド樹脂に配合する繊維状補強材としては、ガラス繊維、炭素繊維、またはこれらの混合物を用いる。ガラス繊維は、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３などを主成分とする無機ガラスから紡糸して得られる。一般に、無アルカリガラス（Ｅガラス）、含アルカリガラス（Ｃガラス、Ａガラス）などを使用できる。上記ポリアミド樹脂への影響を考慮すれば無アルカリガラスが好ましい。無アルカリガラスは、組成物中にアルカリ成分をほとんど含んでいないホウケイ酸ガラスである。アルカリ成分がほとんど入っていないので、ポリアミド樹脂への影響がほとんどなく樹脂組成物の特性が変化しない。ガラス繊維としては、例えば、旭ファイバーグラス社製：０３ＪＡＦＴ６９２、ＭＦ０３ＭＢ１２０、ＭＦ０６ＭＢ１２０などが挙げられる。 Glass fiber, carbon fiber, or a mixture thereof is used as the fibrous reinforcing material to be blended with the polyamide resin as the base resin. The glass fiber is obtained by spinning from inorganic glass containing SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , CaO, MgO, Na 2 O, K 2 O, Fe 2 O 3 or the like as a main component. Generally, alkali-free glass (E glass), alkali-containing glass (C glass, A glass) or the like can be used. In view of the influence on the polyamide resin, alkali-free glass is preferable. The alkali-free glass is a borosilicate glass that contains almost no alkali component in the composition. Since the alkali component is hardly contained, there is almost no influence on the polyamide resin, and the properties of the resin composition do not change. Examples of the glass fiber include Asahi Fiber Glass Co., Ltd .: 03JAFT692, MF03MB120, MF06MB120, and the like.
炭素繊維は、ポリアクリロニトリル系（ＰＡＮ系）、ピッチ系、レーヨン系、リグニン−ポバール系混合物など原料の種類によらないで使用できる。ピッチ系炭素繊維としては、例えば、クレハ社製：クレカ Ｍ−１０１Ｓ、同Ｍ−１０７Ｓ、同Ｍ−１０１Ｆ、同Ｍ−２０１Ｓ、同Ｍ−２０７Ｓ、同Ｍ−２００７Ｓ、同Ｃ−１０３Ｓ、同Ｃ−１０６Ｓ、同Ｃ−２０３Ｓなどが挙げられる。また、ＰＡＮ系炭素繊維としては、例えば、東邦テナックス社製：ベスファイト ＨＴＡ−ＣＭＦ０１６０−０Ｈ、同ＨＴＡ−ＣＭＦ００４０−０Ｈ、同ＨＴＡ−Ｃ６、同ＨＴＡ−Ｃ６−Ｓ、または、東レ社製：トレカ ＭＬＤ−３０、同ＭＬＤ−３００、同Ｔ００８、同Ｔ０１０などが挙げられる。 The carbon fiber can be used regardless of the kind of raw material such as polyacrylonitrile (PAN), pitch, rayon, lignin-poval mixture. Examples of pitch-based carbon fibers include: Kureha Co., Ltd .: Kureka M-101S, M-107S, M-101F, M-201S, M-207S, M-2007S, C-103S, C -106S, C-203S and the like. Examples of the PAN-based carbon fiber include: Toho Tenax Co., Ltd .: Besfight HTA-CMF0160-0H, HTA-CMF0040-0H, HTA-C6, HTA-C6-S, or Toray Industries, Inc. MLD-30, MLD-300, T008, T010 and the like.
繊維状補強材の配合量は、樹脂組成物全体に対して１０質量％以上６０質量％未満とする。好ましくは２０〜５０質量％である。なお、繊維状補強材としてガラス繊維と炭素繊維との混合物を用いる場合は、合計量を上記範囲内とする。繊維状補強材が１０質量％未満であると、スラストワッシャ（特にトランスミッション用）としての剛性や耐摩耗性などの機械的強度が得られないおそれがある。また、繊維状補強材が６０質量％以上であると、成形性に劣るおそれがある。 The compounding amount of the fibrous reinforcing material is 10% by mass or more and less than 60% by mass with respect to the entire resin composition. Preferably it is 20-50 mass%. In addition, when using the mixture of glass fiber and carbon fiber as a fibrous reinforcing material, let the total amount be in the said range. If the fibrous reinforcing material is less than 10% by mass, mechanical strength such as rigidity and wear resistance as a thrust washer (particularly for transmission) may not be obtained. Moreover, there exists a possibility that it may be inferior to a moldability as a fibrous reinforcement is 60 mass% or more.
上記樹脂組成物には、より低摩擦化を図るため、フッ素樹脂を配合できる。フッ素樹脂としては、スラストワッシャの使用温度に耐える耐熱性を有するものであれば使用できる。フッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）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（ＰＦＡ）共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン（ＦＥＰ）共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−エチレン（ＥＴＦＥ）共重合体樹脂などが挙げられる。これらの中でも、低摩擦性に優れることからＰＴＦＥ樹脂が好ましい。 In order to further reduce friction, the resin composition can be blended with a fluororesin. Any fluororesin can be used as long as it has heat resistance that can withstand the operating temperature of the thrust washer. Examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether (PFA) copolymer resin, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene (FEP) copolymer resin, and tetrafluoroethylene. -Ethylene (ETFE) copolymer resin etc. are mentioned. Among these, PTFE resin is preferable because of its excellent low friction property.
ＰＴＦＥ樹脂は、上記樹脂組成物中に均一に混和するために粉状の形態のものが好ましく、例えば、モールディングパウダー、ファインパウダー、または成形焼成後にγ線などの電子線照射をして粉砕したものなどであってよい。 The PTFE resin is preferably in the form of a powder so as to be uniformly mixed in the resin composition, for example, molding powder, fine powder, or pulverized by irradiation with electron beams such as γ rays after molding and baking. And so on.
フッ素樹脂の配合量は、樹脂組成物全体に対して５〜２５質量％とすることが好ましい。フッ素樹脂が５質量％未満であると、スラストワッシャに十分な低摩擦性が付与されないおそれがある。また、フッ素樹脂が２５質量％をこえると、上記所定のポリアミド樹脂本来の機械的強度が損なわれるおそれや、成形性が著しく悪くなるおそれがある。 It is preferable that the compounding quantity of a fluororesin shall be 5-25 mass% with respect to the whole resin composition. If the fluororesin is less than 5% by mass, there is a possibility that sufficient low friction is not imparted to the thrust washer. On the other hand, if the fluororesin exceeds 25% by mass, the original mechanical strength of the predetermined polyamide resin may be impaired, and the moldability may be remarkably deteriorated.
また、上記樹脂組成物には、スラストワッシャの機能や成形性を損なわない範囲であれば、必要に応じて、他の添加剤を配合してもよい。このような添加剤として、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、マイカ、タルク、ウォラストナイト、ガラスフレーク、クレーなどの無機添加剤が挙げられる。 Moreover, you may mix | blend another additive with the said resin composition as needed, if it is a range which does not impair the function and moldability of a thrust washer. Examples of such additives include inorganic additives such as silica, calcium carbonate, mica, talc, wollastonite, glass flakes, and clay.
上記樹脂組成物を構成する各材料を混合する手段は、特に限定されるものではなく、原料を個別に溶融混合機に供給してもよく、または予めヘンシェルミキサー、ボールミキサー、リボンブレンダーなどの汎用の混合機を用いて２種以上のものを同時に混合してもよい。その場合の混合温度は、通常３００〜３４０℃、好ましくは３００〜３２０℃である。また、成形方法は、圧縮成形、押出し成形、射出成形などを採用でき、均一溶融ブレンド体を形成して、射出成形または押出し成形を行なうこともできる。この中でも、生産性に優れ、後述の溝などを高精度で容易に形成できることから、射出成形を採用することが好ましい。射出成形時は、樹脂温度を上述のポリアミド樹脂の融点以上とし、金型温度は１３０〜１５０℃に保持して行なう。 The means for mixing each material constituting the resin composition is not particularly limited, and the raw materials may be individually supplied to the melt mixer, or may be used in general such as a Henschel mixer, a ball mixer, a ribbon blender, etc. Two or more types may be mixed at the same time using the above mixer. The mixing temperature in that case is 300-340 degreeC normally, Preferably it is 300-320 degreeC. Moreover, compression molding, extrusion molding, injection molding, etc. can be employ | adopted for a shaping | molding method, a uniform melt blend can be formed, and injection molding or extrusion molding can also be performed. Among these, it is preferable to employ injection molding because of excellent productivity and easy formation of grooves and the like described later with high accuracy. At the time of injection molding, the resin temperature is set to be equal to or higher than the melting point of the above polyamide resin, and the mold temperature is maintained at 130 to 150 ° C.
本発明で用いるポリアミド樹脂において、ジカルボン酸成分またはジアミン成分として、植物由来の原料を用いてもよい。例えば、ひまし油を出発原料とした１，１０−デカンジアミンを使用できる。植物のようなバイオマス由来原料を採用することで、スラストワッシャの焼却処分に伴う二酸化炭素の実質的な排出量を、バイオマス由来原料を用いない場合よりも低減できる。ここで、バイオマス由来原料を用いた植物性プラスチックであるかどうかは、樹脂を構成している炭素について、放射性同位元素である１４Ｃの濃度を測定することで判別できる。１４Ｃの半減期は５７３０年であることから、１千万年以上の歳月を経て生成されるとされる化石資源由来の炭素には １４Ｃが全く含まれない。このことから樹脂中に １４Ｃが含まれていれば、少なくともバイオマス由来の原料を用いていると判断できる。 In the polyamide resin used in the present invention, plant-derived materials may be used as the dicarboxylic acid component or the diamine component. For example, 1,10-decanediamine using castor oil as a starting material can be used. By adopting a biomass-derived raw material such as a plant, the substantial emission amount of carbon dioxide accompanying the incineration of a thrust washer can be reduced as compared with the case where no biomass-derived raw material is used. Here, whether or not it is a plant plastic using a biomass-derived raw material can be determined by measuring the concentration of 14 C, which is a radioisotope, with respect to the carbon constituting the resin. Since the half-life of 14 C is 5730 years, carbon derived from fossil resources, which is supposed to be produced after more than 10 million years, does not contain 14 C at all. From this, if 14 C is contained in the resin, it can be determined that at least a raw material derived from biomass is used.
本発明のスラストワッシャの一例を図１に基づいて説明する。図１（ａ）は本発明のスラストワッシャの斜視図であり、図１（ｂ）はその平面図であり、図１（ｃ）はその断面図である。図１に示すように、スラストワッシャ１は、円環平板状であり、その平面（スラストワッシャのスラスト滑り面）に溝２と、スラストワッシャの両平面を貫通する孔３が形成されている。また、スラストワッシャ１を固定するための突起４が形成されている。
An example of the thrust washer of the present invention will be described with reference to FIG. 1A is a perspective view of a thrust washer according to the present invention, FIG. 1B is a plan view thereof, and FIG. 1C is a sectional view thereof. As shown in FIG. 1, the
オートマチックトランスミッション用のスラストワッシャ１は、相手材となるアルミニウム合金や炭素鋼との滑り接触（摺接）時にスラストワッシャまたは相手材の摩耗を抑えるために油潤滑条件下にて使用される。溝２や孔３は、この油通路となる。溝２は、スラストワッシャの少なくとも一方の面に通常２〜８本形成する。溝は、環状のスラストワッシャの軸を中心として放射状に略均等角度に配置され、内周側から外周側へかけて一様に配置されていることが好ましい。溝の断面形状としては、断面略矩形状（正方形、長方形、台形など）、スラスト滑り面を基準として溝側面が鈍角な傾斜面を有する断面溝形状、円弧状を有する断面溝形状などが挙げられる。
The
本発明ではスラストワッシャ１として、ガラス転移温度が高く、剛性に優れ、耐油性にも優れる上述のポリアミド樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物の成形体を用いているため、油通路となる溝の総面積が大きくなるような場合でも、高温、高速回転条件下での変形などを抑制できる。また、靱性、低摩擦性、耐摩耗性などにも優れ、近年におけるスラストワッシャ（特にトランスミッション用）への要求に十分に対応することができる。
In the present invention, as the
また、スラストワッシャ１を射出成形で成形する場合、ゲートの位置および個数は適宜設定できるが、ゲート痕や、成形時に樹脂組成物が合流する領域に形成されるウエルド部が、スラストワッシャの肉厚の薄い部分（溝や孔の部分）を回避するように設計することが好ましい。例えば、図１に示すように、ゲート位置５を、溝とその溝と隣り合うもう一方との溝との略中間部分のスラストワッシャの外周面部に１箇所設ける。このゲート位置で成形することで、ウエルド部は、スラストワッシャの中心部分を基準として、ゲート位置から相対する反対側部分の周辺近傍部分に形成される。また、外周面部に形成することで、スラスト滑り面のゲート痕による悪影響などを回避できる。さらに、本発明のスラストワッシャでは、上述のポリアミド樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物を用いて射出成形された成形体とすることで、靱性に優れ、上記ウエルド部での割れを防止できる。
Further, when the
以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。 The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
実施例および比較例に用いる原材料を一括して以下に示す。
（１）樹脂材料
ポリアミド樹脂Ａ：テレフタル酸と１，１０−デカンジアミンを主原料に使用した樹脂（ユニチカ社製ＸｅｃｏＴ ＸＮ５００）
ポリアミド６６樹脂：東レ社製アミランＣＭ３００１
（２）繊維状補強材
ガラス繊維：旭ファイバーグラス社製０３ＪＡＦＴ６９２（平均繊維径１０μｍ、平均繊維長３ｍｍ）
炭素繊維：東邦テナックス社製ＨＴＡ−Ｃ６（平均繊維径７μｍ、平均繊維長６ｍｍ）
（３）フッ素樹脂
ＰＴＦＥ樹脂粉末：喜多村社製ＫＴＬ−６１０（再生ＰＴＦＥ）
The raw materials used in the examples and comparative examples are collectively shown below.
(1) Resin material Polyamide resin A: Resin using terephthalic acid and 1,10-decanediamine as main materials (XecoT XN500 manufactured by Unitika)
Polyamide 66 resin: Amilan CM3001 manufactured by Toray Industries, Inc.
(2) Fibrous reinforcing material Glass fiber: 03JAFT692 manufactured by Asahi Fiber Glass Co., Ltd. (average fiber diameter 10 μm,
Carbon fiber: Toho Tenax HTA-C6 (average fiber diameter 7 μm, average fiber length 6 mm)
(3) Fluororesin PTFE resin powder: KTL-610 (regenerated PTFE) manufactured by Kitamura
実施例１〜実施例６、比較例１〜比較例３
これらの原材料を表１に示す割合で配合し乾式混合した後、二軸溶融押出し機を用いて３３０〜３４０℃の条件で押出して造粒し、得られたペレットを射出成形機に供給して、シリンダー温度３２５〜３４０℃、射出圧力１０００ｋｇ／ｃｍ２ 、金型温度１００〜１５０℃の条件で射出成形し試験片を成形した。摩擦摩耗試験の試験片は、図２に示すリング状試験片６とし、その寸法は外径２１ｍｍ、内径１７ｍｍ、肉厚１０ｍｍである。なお、図２（ａ）はリング状試験片の平面図であり、図２（ｂ）はその断面図である。
Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3
These raw materials are blended in the proportions shown in Table 1 and dry-mixed, then extruded and granulated using a twin-screw melt extruder under conditions of 330 to 340 ° C., and the resulting pellets are supplied to an injection molding machine. A test piece was molded by injection molding under the conditions of a cylinder temperature of 325 to 340 ° C., an injection pressure of 1000 kg / cm 2 , and a mold temperature of 100 to 150 ° C. The test piece for the frictional wear test is the ring-shaped test piece 6 shown in FIG. 2, and the dimensions are an outer diameter of 21 mm, an inner diameter of 17 mm, and a wall thickness of 10 mm. 2A is a plan view of the ring-shaped test piece, and FIG. 2B is a cross-sectional view thereof.
得られた試験片について、下記に示す（１）摩擦摩耗試験、（２）引張り試験を行ない、得られた結果を表１に示した。また、上記の試験片成形時の成形性について、問題なく成形できたものは「○」、流動性が悪く均一な成形品が得られなかったものは「×」とし、表１に併記した。 The obtained test piece was subjected to the following (1) frictional wear test and (2) tensile test. Table 1 shows the obtained results. In addition, regarding the moldability at the time of molding the above test piece, those that could be molded without any problem were indicated as “◯”, and those that were poor in fluidity and could not obtain a uniform molded product were indicated as “X” and are also shown in Table 1.
（１）摩擦摩耗試験
スラスト型摩耗試験機（自社製）を用い、面圧２ＭＰａ、滑り速度毎分１２８ｍ、相手材：ＳＵＪ２、Ｍｏｂｉｌ ＶＥＬＯＣＩＴＥ ＮＯ．３（ＶＧ２）中にて運転時間５０時間で、５０時間後の摩擦係数および比摩耗量（×１０−８（ｍｍ３／Ｎ・ｍｍ）を求めた。
(1) Friction and wear test Using a thrust type wear tester (manufactured in-house), surface pressure of 2 MPa, sliding speed of 128 m / min, mating material: SUJ2, Mobile VELOCITE NO. 3 (VG2), the friction coefficient and the specific wear after 50 hours (× 10 −8 (mm 3 / N · mm) were determined at an operation time of 50 hours.
（２）引張り試験
上記表に示す組成かつ成形条件で各実施例および比較例に対応するダンベル試験片を成形し、成形後に８０℃９５％ＲＨ下で３〜５時間調湿した。調湿後の試験片について、ＩＳＯ５２７−１（ＪＩＳ Ｋ ７１６１）に準拠し、引張速度５ｍｍ／ｍｉｎの条件で引張り強さ（ＭＰａ）を測定した。
(2) Tensile test Dumbbell test pieces corresponding to the respective examples and comparative examples were molded under the composition and molding conditions shown in the above table, and the moisture was adjusted for 3 to 5 hours at 80 ° C. and 95% RH after molding. About the test piece after humidity control, based on ISO527-1 (JISK7161), tensile strength (MPa) was measured on conditions with a tensile speed of 5 mm / min.
各実施例では、低摩擦で耐摩耗性に優れているが、比較例では、摩擦係数が高く、比摩耗量も大きな値を示した。 In each example, the friction was low and the wear resistance was excellent, but in the comparative example, the friction coefficient was high and the specific wear amount was also large.
本発明のスラストワッシャは、耐熱性、靱性、低摩擦性、および耐摩耗性に優れるので、自動車や建設機械のトランスミッションに使用するスラストワッシャとして好適に利用できる。 Since the thrust washer of the present invention is excellent in heat resistance, toughness, low friction and wear resistance, it can be suitably used as a thrust washer for use in automobiles and construction machinery transmissions.
１ スラストワッシャ
２ 溝
３ 孔
４ 突起
５ ゲート位置
６ リング状試験片
1
Claims (4)
前記樹脂組成物は、ジカルボン酸成分とジアミン成分とからなるポリアミド樹脂をベース樹脂とし、これに繊維状補強材を配合してなる組成物であり、
前記ジカルボン酸成分がテレフタル酸を主成分とし、前記ジアミン成分が１，１０−デカンジアミンを主成分とし、
前記繊維状補強材は、ガラス繊維および炭素繊維から選ばれる少なくとも１つであり、前記樹脂組成物全体に対して１０質量％以上６０質量％未満含まれることを特徴とするスラストワッシャ。 A thrust washer formed by molding a resin composition,
The resin composition is a composition comprising a polyamide resin composed of a dicarboxylic acid component and a diamine component as a base resin, and a fibrous reinforcing material blended therein.
The dicarboxylic acid component is based on terephthalic acid, the diamine component is based on 1,10-decanediamine,
The thrust washer, wherein the fibrous reinforcing material is at least one selected from glass fibers and carbon fibers, and is contained in an amount of 10% by mass to less than 60% by mass with respect to the entire resin composition.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015057392A JP6517054B2 (en) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | Thrust washer |
| PCT/JP2016/058588 WO2016152741A1 (en) | 2015-03-20 | 2016-03-17 | Thrust washer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015057392A JP6517054B2 (en) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | Thrust washer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016176538A true JP2016176538A (en) | 2016-10-06 |
| JP6517054B2 JP6517054B2 (en) | 2019-05-22 |
Family
ID=57069704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015057392A Active JP6517054B2 (en) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | Thrust washer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6517054B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019151712A (en) * | 2018-03-01 | 2019-09-12 | 三菱ケミカル株式会社 | Carbon fiber-containing resin pellet, manufacturing method of carbon fiber-containing resin pellet |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07503261A (en) * | 1991-12-24 | 1995-04-06 | ティー アンド エヌ テクノロジー リミテッド | bearing material |
| JP2002518572A (en) * | 1998-06-25 | 2002-06-25 | キャタピラー インコーポレイテッド | Thermoplastic composite material with improved tribological performance by heat transfer material and other fillers, method for producing the composite material, and molded article of the composite material |
| JP2006046431A (en) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Ntn Corp | Dynamic pressure bearing device |
| JP2006225548A (en) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Mitsui Chemicals Inc | Resin composition |
| JP2013002517A (en) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Ntn Corp | Multilayer bearing manufacturing method and multilayer bearing |
| JP2013204770A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Toyo Plastic Seiko Co Ltd | Resin thrust washer, manufacturing method thereof, and metal die to be used for manufacturing thereof |
-
2015
- 2015-03-20 JP JP2015057392A patent/JP6517054B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07503261A (en) * | 1991-12-24 | 1995-04-06 | ティー アンド エヌ テクノロジー リミテッド | bearing material |
| JP2002518572A (en) * | 1998-06-25 | 2002-06-25 | キャタピラー インコーポレイテッド | Thermoplastic composite material with improved tribological performance by heat transfer material and other fillers, method for producing the composite material, and molded article of the composite material |
| JP2006046431A (en) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Ntn Corp | Dynamic pressure bearing device |
| JP2006225548A (en) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Mitsui Chemicals Inc | Resin composition |
| JP2013002517A (en) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Ntn Corp | Multilayer bearing manufacturing method and multilayer bearing |
| JP2013204770A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Toyo Plastic Seiko Co Ltd | Resin thrust washer, manufacturing method thereof, and metal die to be used for manufacturing thereof |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019151712A (en) * | 2018-03-01 | 2019-09-12 | 三菱ケミカル株式会社 | Carbon fiber-containing resin pellet, manufacturing method of carbon fiber-containing resin pellet |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6517054B2 (en) | 2019-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6577184B2 (en) | Rolling bearing | |
| JP6951075B2 (en) | Polyamide resin composition and molded product | |
| JP5718616B2 (en) | Polyamide resin composition, molded article and method of use thereof | |
| JP5411010B2 (en) | Rolling bearing member and rolling bearing | |
| JP4003035B2 (en) | Rolling bearing | |
| TWI804479B (en) | Polyamide resin composition, molding and method for producing polyamide resin pellets | |
| JP6517055B2 (en) | Thrust washer | |
| JP6517054B2 (en) | Thrust washer | |
| JP6697235B2 (en) | Rolling bearing | |
| JP2021152394A (en) | Rolling bearing | |
| WO2016152741A1 (en) | Thrust washer | |
| WO2017159418A1 (en) | Polyamide resin composition and molded article | |
| JP7240122B2 (en) | Cages for rolling bearings and rolling bearings | |
| JP7022673B2 (en) | Resin pulley | |
| WO2018181152A1 (en) | Bearing with resin pulley | |
| JP2018169021A (en) | Bearing with resin pulley | |
| JP2021011536A (en) | Thrust washer | |
| JP2019052706A (en) | Cage for conical roller bearing and conical roller bearing | |
| JP2019074097A (en) | Holder for cylindrical roller bearing, and cylindrical roller bearing | |
| JP2023084413A (en) | Resin composition for sliding bearing and sliding bearing | |
| JP5600493B2 (en) | Roller bearing cage and rolling bearing using the same | |
| JP6827815B2 (en) | Polyamide resin composition and molded product | |
| WO2023182252A1 (en) | Roller-bearing retainer and roller bearing | |
| JP2019060448A (en) | Roller bearing and lubrication structure for roller bearing | |
| JP2002130295A (en) | Manufacturing method of plastic holder for rolling- element bearing, and the rolling-element bearing equipped with the holder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180226 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190326 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190417 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6517054 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |