JP2018150528A - Dry lubricant film composition and slide member comprising slide layer constituted by the dry lubricant film composition - Google Patents

Dry lubricant film composition and slide member comprising slide layer constituted by the dry lubricant film composition Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dry lubricant film composition capable of further improving a slide characteristic of a slide layer formed by the dry lubricant film, and a slide member having the slide layer.SOLUTION: The dry lubricant film composition according to the present invention comprises binder resin and a solid lubricant, wherein the binder resin contains polyamide-imide resin having diphenyl ether as a residue. Further, the slide member according to the present invention comprises a slide layer on a surface of a base material, wherein the slide layer is constituted of the dry lubricant film containing the polyamide-imide resin having the diphenyl ether as the residue and the solid lubricant.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、乾性潤滑被膜組成物、及びその乾性潤滑被膜組成物により摺動層を構成した摺動部材に関する。   The present invention relates to a dry lubricating coating composition and a sliding member having a sliding layer made of the dry lubricating coating composition.

従来、自動車エンジン用軸受等のすべり軸受等の摺動部材においては、金属層上に、固体潤滑剤を含有した摺動層を被覆形成することにより、耐摩耗性・非焼付性・初期なじみ性の向上を図ることが行われている。   Conventionally, in sliding members such as bearings for automobile engines, a sliding layer containing a solid lubricant is formed on a metal layer to provide wear resistance, non-seizure properties, and initial conformability. Improvements are being made.

例えば、特許文献1や特許文献2等に示されるように、円筒形状の内周面を有する基材の表面に、ポリアミドイミド樹脂(PAI樹脂)、ポリイミド樹脂(PI樹脂)、エポキシ樹脂(EP樹脂)等の熱硬化性樹脂に固体潤滑剤等を含有した摺動層を被覆形成することにより、耐摩耗性、非焼付性、初期なじみ性の向上を図ることが行われている。また、特許文献3に示されるように、保護層を、固体潤滑剤と、極性溶媒に可溶な熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂からなるバインダー樹脂とにより構成して、なじみ性を維持しつつ、早期の耐摩耗性の向上を図ることが行われている。   For example, as shown in Patent Document 1, Patent Document 2, etc., a polyamide-imide resin (PAI resin), a polyimide resin (PI resin), an epoxy resin (EP resin) are formed on the surface of a base material having a cylindrical inner peripheral surface. In order to improve wear resistance, non-seizure property, and initial conformability, a thermosetting resin such as) is coated with a sliding layer containing a solid lubricant or the like. In addition, as shown in Patent Document 3, the protective layer is composed of a solid lubricant and a binder resin made of a thermoplastic resin and a thermosetting resin that is soluble in a polar solvent, while maintaining compatibility. In order to improve the wear resistance at an early stage.

また、すべり軸受使用時において、潤滑油中でキャビティー(気泡)が発生し、その結果、軸受表面にエロージョンが発生する現象がある。これは、潤滑油中に発生したキャビティーが高い圧力のもとで崩壊し、崩壊時のエネルギーが軸受表面を侵蝕的に破壊させる現象である。その対策として、摺動層の材料強度を上げることにより耐キャビテーション性を向上させる提案がなされており、例えば特許文献4には、ポリベンゾイミダゾール樹脂(PBI樹脂)に固体潤滑剤等を含ませた摺動層を設けることで、耐摩耗性、非焼付性、耐キャビテーション性の向上を図ることが行われている。さらに、特許文献5には、鉛を含む固体潤滑剤と、PAI樹脂、PI樹脂、EP樹脂、及びPBI樹脂の少なくとも1種からなる樹脂バインダーとにより、摺動特性を改善させる提案がなされている。   Further, when using a sliding bearing, a cavity (bubble) is generated in the lubricating oil, and as a result, there is a phenomenon that erosion occurs on the bearing surface. This is a phenomenon in which the cavity generated in the lubricating oil collapses under high pressure, and the energy at the time of collapse causes the bearing surface to be eroded. As a countermeasure, a proposal has been made to improve the cavitation resistance by increasing the material strength of the sliding layer. For example, Patent Document 4 includes a polybenzimidazole resin (PBI resin) containing a solid lubricant or the like. By providing a sliding layer, it is attempted to improve wear resistance, non-seizure property, and cavitation resistance. Further, Patent Document 5 proposes to improve the sliding characteristics by using a solid lubricant containing lead and a resin binder made of at least one of PAI resin, PI resin, EP resin, and PBI resin. .

近年、内燃機関の高出力及び高回転による高性能化、高荷重化の要求は増々高まっており、その要求に対してすべり軸受等の摺動部材の軸受性能をさらに向上させることが望まれている。   In recent years, demands for high performance and high load due to high output and high rotation of an internal combustion engine are increasing, and it is desired to further improve the bearing performance of sliding members such as slide bearings in response to the demand. Yes.

特開平4−83914号公報JP-A-4-83914 特開平9−79262号公報JP-A-9-79262 特開2001−343022号公報JP 2001-343022 A 特開2004−19758号公報JP 2004-19758 A 特開2003−56566号公報JP 2003-56566 A

本発明は、上述した従来の実情に鑑みて提案されたものであり、乾性潤滑被膜により摺動層を形成した摺動部材において、その摺動層の摺動特性をより向上させることができる乾性潤滑被膜組成物、及びその摺動部材を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of the above-described conventional situation, and in a sliding member in which a sliding layer is formed by a dry lubricating film, the dryness which can further improve the sliding characteristics of the sliding layer. An object is to provide a lubricating coating composition and a sliding member thereof.

本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、摺動層を特定の構造を有するポリアミドイミド樹脂と、固体潤滑剤とを含む乾性潤滑被膜により構成することにより、摺動特性をより向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下のものを提供する。   The inventors of the present invention have made extensive studies in order to solve the above-described problems. As a result, it has been found that the sliding characteristics can be further improved by configuring the sliding layer with a dry lubricating film containing a polyamideimide resin having a specific structure and a solid lubricant, and the present invention is completed. It came to. That is, the present invention provides the following.

(1)本発明の第1の発明は、ジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂をバインダー樹脂として含み、該バインダー樹脂と固体潤滑剤とを含有する、乾性潤滑被膜組成物である。   (1) A first invention of the present invention is a dry lubricating coating composition comprising a polyamideimide resin having diphenyl ether as a residue as a binder resin, the binder resin and a solid lubricant.

(2)本発明の第2の発明は、第1の発明において、前記固体潤滑剤の含有量が、全固形分に対して15質量%〜75質量%である、乾性潤滑被膜組成物である。   (2) The second invention of the present invention is the dry lubricating film composition according to the first invention, wherein the content of the solid lubricant is 15% by mass to 75% by mass with respect to the total solid content. .

(3)本発明の第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記固体潤滑剤が、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン、グラファイト、二硫化タングステン、窒化ホウ素、及びグラフェンから選ばれる1種以上である、乾性潤滑被膜組成物である。   (3) According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the solid lubricant is selected from molybdenum disulfide, polytetrafluoroethylene, graphite, tungsten disulfide, boron nitride, and graphene. It is a dry lubricating coating composition that is one or more.

(4)本発明の第4の発明は、基材の表面に摺動層を備える摺動部材であって、前記摺動層は、ジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂と、固体潤滑剤とを含む乾性潤滑被膜により構成されている、摺動部材である。   (4) A fourth invention of the present invention is a sliding member comprising a sliding layer on the surface of a substrate, wherein the sliding layer comprises a polyamideimide resin having a residue of diphenyl ether, a solid lubricant, It is a sliding member comprised by the dry lubricating film containing this.

(5)本発明の第5の発明は、第4の発明において、前記摺動層は、摺動層表面粗さがRa1.5μm以下である、摺動部材である。   (5) The fifth invention of the present invention is the sliding member according to the fourth invention, wherein the sliding layer has a sliding layer surface roughness of Ra 1.5 μm or less.

(6)本発明の第6の発明は、第4又は第5の発明において、前記摺動層は、摺動層膜厚が1μm〜30μmである、摺動部材である。   (6) 6th invention of this invention is a sliding member whose sliding layer film thickness is 1 micrometer-30 micrometers in 4th or 5th invention.

本発明によれば、摺動特性がより向上した摺動層を形成することができる乾性潤滑被膜組成物を提供することができる。また、その乾性潤滑被膜組成物を用いて形成される乾性潤滑被膜により基材の表面に摺動層を構成した摺動部材によれば、安定的に、より優れた摺動特性を発揮させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dry lubricating film composition which can form the sliding layer which the sliding characteristic improved more can be provided. In addition, according to the sliding member in which the sliding layer is formed on the surface of the base material by the dry lubricating film formed using the dry lubricating film composition, it is possible to stably exhibit more excellent sliding characteristics. Can do.

すべり軸受の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a slide bearing. 実施例1〜3、比較例1〜5の乾性潤滑被膜組成物により形成された乾性潤滑被膜についてのトルク測定結果を示すグラフ図である。It is a graph which shows the torque measurement result about the dry lubricating film formed with the dry lubricating film composition of Examples 1-3 and Comparative Examples 1-5.

以下、本発明の具体的な実施形態(以下、「本実施の形態」という)について詳細に説明する。なお本発明は、その要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更することができる。また、本明細書にて、「x〜y」(x、yは任意の数値)の表記は、特に断らない限り「x以上y以下」の意味である。   Hereinafter, a specific embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. The present invention can be variously modified without changing the gist thereof. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, In the range which does not change the summary of this invention, it can change suitably. In addition, in this specification, the notation “x to y” (x and y are arbitrary numerical values) means “x or more and y or less” unless otherwise specified.

≪1.乾性潤滑被膜組成物≫
本実施の形態に係る乾性潤滑被膜組成物は、例えば、基材の表面に摺動層を備える摺動部材において、その摺動層を構成する乾性潤滑被膜を形成するためのものであり、いわゆる乾性潤滑被膜形成用塗料である。なお、摺動層をその表面上に形成させる基材としては、例えば鋼製の基材が挙げられる。
<< 1. Dry lubricating coating composition >>
The dry lubricating film composition according to the present embodiment is, for example, for forming a dry lubricating film that constitutes a sliding layer in a sliding member having a sliding layer on the surface of a substrate. It is a paint for forming a dry lubricating film. In addition, as a base material which forms a sliding layer on the surface, a steel base material is mentioned, for example.

具体的に、この乾性潤滑被膜組成物は、ジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂をバインダー樹脂として含み、そのバインダー樹脂と、固体潤滑剤とを含有している。なお、乾性潤滑被膜組成物においては、バインダー樹脂、固体潤滑剤等の成分が、有機溶剤により希釈されている。   Specifically, this dry lubricating coating composition contains a polyamideimide resin having diphenyl ether as a residue as a binder resin, and contains the binder resin and a solid lubricant. In the dry lubricating coating composition, components such as a binder resin and a solid lubricant are diluted with an organic solvent.

<1−1.構成成分について>
[バインダー樹脂]
乾性潤滑被膜組成物は、バインダー樹脂として、ポリアミド樹脂を含有する。このポリアミド樹脂は、下記化学式(1)に示すように、ジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂である。
<1-1. Constituents>
[Binder resin]
The dry lubricating coating composition contains a polyamide resin as a binder resin. This polyamide resin is a polyamideimide resin having a residue of diphenyl ether as shown in the following chemical formula (1).

Figure 2018150528
Figure 2018150528

ポリアミドイミド樹脂は、ポリイミド樹脂の主鎖にアミド結合を導入した樹脂であり、摺動特性に優れている。また、耐熱性にも優れており、熱成形が可能で、良好な機械的強度、耐薬品性、電気特性を奏する。   The polyamideimide resin is a resin in which an amide bond is introduced into the main chain of the polyimide resin, and has excellent sliding characteristics. It also has excellent heat resistance, can be thermoformed, and exhibits good mechanical strength, chemical resistance, and electrical properties.

このようなポリアミドイミド樹脂の中でも、化学式(1)に示すように、ジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂をバインダー樹脂として用い、後述する固体潤滑剤を分散させることで、摺動時にトルクを有効に低減させ低い摩擦係数を示し、より優れた摺動特性を発揮させることができる。   Among these polyamide-imide resins, as shown in chemical formula (1), a polyamide-imide resin having a residue of diphenyl ether is used as a binder resin, and a solid lubricant described later is dispersed, so that torque is effective during sliding. It can be reduced to a low coefficient of friction, and more excellent sliding characteristics can be exhibited.

ここで、従来、ポリアミドイミド樹脂をバインダー樹脂として固体潤滑剤を分散させた乾性潤滑被膜組成物が種々提案されている。ところが、本発明者らは、そのようなポリアミドイミド樹脂を含む組成物に比べて、特に、ジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂をバインダー樹脂として用いることにより、得られる乾性潤滑被膜の摩擦係数がより低減され、すべり軸受等の摺動部材の摺動層を構成したときトルクを有効に減少させることができることを見出した。   Heretofore, various dry lubricating coating compositions in which a solid lubricant is dispersed using a polyamideimide resin as a binder resin have been proposed. However, compared with a composition containing such a polyamideimide resin, the present inventors have a friction coefficient of a dry lubricating film obtained by using a polyamideimide resin having a residue of diphenyl ether as a binder resin. It has been found that the torque can be effectively reduced when a sliding layer of a sliding member such as a sliding bearing is configured.

このように、ジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂をバインダー樹脂として用いることによって優れた低摩擦性の効果を発現するメカニズムは定かではないが、以下のように推測される。すなわち、ジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂では、そのジフェニルエーテルの分子内におけるエーテル結合(−C−O−C−)が酸素原子に隣接水素が存在しない結合であるため回転エネルギーが小さく自由回転性に富み、したがって、弾性変形しやすく柔軟性を有する。これにより、このポリアミドイミド樹脂をバインダー樹脂として含む潤滑被膜は、摺動による応力を緩和し、その結果として安定的に低い摩擦係数が得られると推測される。   Thus, although the mechanism which expresses the effect of the excellent low friction property by using the polyamideimide resin which makes a diphenyl ether residue as a binder resin is not certain, it estimates as follows. That is, in the polyamideimide resin having diphenyl ether as a residue, the ether bond (—C—O—C—) in the molecule of the diphenyl ether is a bond in which no adjacent hydrogen exists in the oxygen atom, so the rotational energy is small and the free rotation Therefore, it is easily elastically deformed and has flexibility. Thereby, it is estimated that the lubricating film containing this polyamideimide resin as a binder resin relieves stress due to sliding, and as a result, a low friction coefficient can be stably obtained.

なお、ジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂としては、特には限定されず、市販されているものを有効に適用することができる。   In addition, it does not specifically limit as a polyamidoimide resin which uses diphenyl ether as a residue, What is marketed can be applied effectively.

ポリアミドイミド樹脂の含有量としては、特には限定されないが、当該乾性潤滑被膜組成物に含まれる全固形分に対して、10質量%〜60質量%程度であることが好ましく、20質量%〜50質量%程度であることがより好ましい。ポリアミドイミド樹脂の含有量が、全固形分に対して10質量%未満であると、摺動性の向上効果が十分に得られない可能性があり、また摩耗量が増加することがある。一方で、60質量%を超えると、後述する固体潤滑剤との比率(P/B)が相対的に減少し、摩擦低減効果が得られない可能性がある。   Although it does not specifically limit as content of a polyamideimide resin, It is preferable that it is about 10 mass%-60 mass% with respect to the total solid contained in the said dry lubricating film composition, and 20 mass%-50 mass. More preferably, it is about mass%. If the content of the polyamideimide resin is less than 10% by mass relative to the total solid content, the effect of improving the slidability may not be sufficiently obtained, and the wear amount may increase. On the other hand, if it exceeds 60% by mass, the ratio (P / B) with a solid lubricant described later is relatively decreased, and the friction reduction effect may not be obtained.

また、バインダー樹脂として、さらにポリアミド樹脂を含んでいてもよい。ポリアミド樹脂は、ナイロンとも呼ばれ、アミド結合によって形成されるポリマーの総称であり、主として直鎖脂肪族ポリアミド構造をはじめとする種々のモノマーから合成されたものである。ラクタムあるいはアミノカルボン酸重合や、ジアミンとジカルボン酸の重合により得られる直鎖脂肪族ポリアミド以外にも、非晶性芳香族含有透明ポリアミドや、変性ポリオレフィンの混合物、あるいはグラフト重合ポリアミドや、ポリエーテルあるいはポリエステルをソフトセグメントとするポリアミドエラストマー等が挙げられる。   Further, as the binder resin, a polyamide resin may be further included. Polyamide resin, also called nylon, is a general term for polymers formed by amide bonds, and is synthesized mainly from various monomers including a linear aliphatic polyamide structure. In addition to linear aliphatic polyamides obtained by polymerization of lactam or aminocarboxylic acid, or polymerization of diamine and dicarboxylic acid, amorphous aromatic-containing transparent polyamides, mixtures of modified polyolefins, graft-polymerized polyamides, polyethers or Examples include polyamide elastomers having polyester as a soft segment.

ここで、乾性潤滑被膜組成物を構成するバインダー樹脂においては、その構造中におけるポリアミドイミド樹脂に由来する残基であるジフェニルエーテルの構造の含有比率が、バインダー樹脂の構造のすべての酸基及び残基に対して20%以上であることが好ましく、40%以上であることがより好ましく、50%以上であることがさらに好ましい。このように、バインダー樹脂の構造中におけるポリアミドイミド樹脂に由来するジフェニルエーテルの構造の含有比率が20%以上であることにより、より効果的に、トルクの低減効果を発揮させることができ、摺動時における摺動特性を向上させる。   Here, in the binder resin constituting the dry lubricating coating composition, the content ratio of the structure of diphenyl ether which is a residue derived from the polyamideimide resin in the structure is such that all acid groups and residues in the structure of the binder resin. Is preferably 20% or more, more preferably 40% or more, and still more preferably 50% or more. Thus, when the content ratio of the structure of diphenyl ether derived from the polyamideimide resin in the structure of the binder resin is 20% or more, the effect of reducing torque can be exhibited more effectively, and at the time of sliding Improve the sliding characteristics in

このようなジフェニルエーテルの構造の含有比率については、乾性潤滑被膜組成物を用いて形成される乾性潤滑被膜をサンプリングし、熱分解ガスクロマトグラフ質量分析により、熱分解して得られる分解物のピーク面積の割合から算出することができる。   Regarding the content ratio of such a structure of diphenyl ether, the dry lubricant film formed using the dry lubricant film composition is sampled, and the peak area of the decomposition product obtained by thermal decomposition is determined by pyrolysis gas chromatography mass spectrometry. It can be calculated from the ratio.

なお、バインダー樹脂の構造中におけるジフェニルエーテルの構造の含有比率の上限値は、70%以下であることが好ましい。   In addition, it is preferable that the upper limit of the content ratio of the structure of diphenyl ether in the structure of binder resin is 70% or less.

ポリアミド樹脂の含有量としては、特に限定されないが、当該乾性潤滑被膜組成物に含まれる全固形分に対して、1質量%〜30質量%程度とすることが好ましい。   Although it does not specifically limit as content of a polyamide resin, It is preferable to set it as about 1 mass%-30 mass% with respect to the total solid contained in the said dry lubricating film composition.

[固体潤滑剤]
乾性潤滑被膜組成物においては、固体潤滑剤を含有する。このように、固体潤滑剤が含まれていることにより、形成される乾性潤滑被膜の摩擦係数を小さくすることができ、優れた摺動特性を発揮する。また、非焼付性を向上させることもできる。
[Solid lubricant]
The dry lubricating coating composition contains a solid lubricant. Thus, the inclusion of the solid lubricant can reduce the coefficient of friction of the dry lubricating film to be formed, and exhibits excellent sliding characteristics. Further, non-seizure property can be improved.

固体潤滑剤としては、特には限定されず、例えば、二硫化モリブデン(MoS)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、グラファイト、二硫化タングステン(WS)、窒化ホウ素(BN)、グラフェン等が挙げられる。その中でも、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン、グラファイト、及び二硫化タングステンから選ばれる固体潤滑剤を用いることが、より優れた低摩擦性を発揮し、また化学的安定性に優れるという点から、特に好ましい。これらの固体潤滑剤は、1種単独で、あるいは2種以上を併せて用いることができる。 The solid lubricant is not particularly limited, and examples thereof include molybdenum disulfide (MoS 2 ), polytetrafluoroethylene (PTFE), graphite, tungsten disulfide (WS 2 ), boron nitride (BN), and graphene. It is done. Among them, using a solid lubricant selected from molybdenum disulfide, polytetrafluoroethylene, graphite, and tungsten disulfide exhibits superior low friction properties and is excellent in chemical stability. Particularly preferred. These solid lubricants can be used alone or in combination of two or more.

固体潤滑剤の含有量としては、特には限定されないが、当該乾性潤滑被膜組成物に含まれる全固形分に対して、15質量%〜75質量%程度であることが好ましく、25質量%〜65質量%程度であることがより好ましい。固体潤滑剤の含有量が、全固形分に対して15質量%未満であると、摩擦低減効果が十分に発揮されない可能性がある。一方で、75質量%を超えると、形成される乾性潤滑被膜の摩耗量が多くなり、優れた耐摩耗性が発揮されない可能性がある。   Although it does not specifically limit as content of a solid lubricant, It is preferable that it is about 15 mass%-75 mass% with respect to the total solid contained in the said dry lubricating film composition, 25 mass%-65 More preferably, it is about mass%. If the content of the solid lubricant is less than 15% by mass with respect to the total solid content, the friction reducing effect may not be sufficiently exhibited. On the other hand, if it exceeds 75% by mass, the amount of wear of the dry lubricating film to be formed increases, and there is a possibility that excellent wear resistance may not be exhibited.

また、上述したバインダー樹脂(B)と固体潤滑剤(P)との含有比率(P/B)としては、0.5〜5.0の範囲であることが好ましく、1.0〜4.5の範囲であることがより好ましく、1.5〜3.5の範囲であることが特に好ましい。なお、含有比率とは、バインダー樹脂(B)と固体潤滑剤(P)との質量比の値をいう。   The content ratio (P / B) of the binder resin (B) and the solid lubricant (P) described above is preferably in the range of 0.5 to 5.0, and preferably 1.0 to 4.5. Is more preferable, and the range of 1.5 to 3.5 is particularly preferable. In addition, a content ratio means the value of mass ratio of binder resin (B) and solid lubricant (P).

[有機溶剤]
有機溶剤は、例えばバインダー樹脂を溶解させるためのものである。有機溶剤としては、特には限定されないが、使用するバインダー樹脂に対する溶解力、乾燥性等を考慮して選定することが好ましい。具体的には、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、シクロペンタノン等の有機溶剤が挙げられる。有機溶剤は、1種単独で、あるいは2種以上を併せて用いることができる。
[Organic solvent]
The organic solvent is, for example, for dissolving the binder resin. Although it does not specifically limit as an organic solvent, It is preferable to select in consideration of the solubility with respect to the binder resin to be used, drying property, etc. Specific examples include organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, and cyclopentanone. An organic solvent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

[その他]
なお、乾性潤滑被膜組成物においては、必要に応じて、種々の添加剤成分を含有させることができる。具体的には、例えば、充填剤、沈降防止剤、湿潤分散剤、消泡剤、表面調整剤等の添加剤を使用することができる。
[Others]
In addition, in a dry lubricating film composition, various additive components can be contained as needed. Specifically, for example, additives such as a filler, an anti-settling agent, a wetting and dispersing agent, an antifoaming agent, and a surface conditioner can be used.

例えば充填剤としては、フッ化カルシウム、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、ムライト、リン酸カルシウム、酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化シリコン、酸化マグネシウムなどの酸化物、モリブデンカーバイド、炭化ケイ素などの炭化物、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素(立方晶窒化ホウ素)、ダイヤモンド等が挙げられる。これらの充填剤は、1種単独で、あるいは2種以上を併せて用いることができる。   Examples of fillers include calcium fluoride, calcium carbonate, talc, mica, mullite, calcium phosphate, iron oxide, aluminum oxide, chromium oxide, cerium oxide, zirconium oxide, titanium oxide, silicon oxide, magnesium oxide and other oxides, molybdenum Examples thereof include carbides, carbides such as silicon carbide, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride (cubic boron nitride), and diamond. These fillers can be used alone or in combination of two or more.

また、バインダー樹脂として、上述したポリアミドイミド樹脂に、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等の熱可塑性樹脂など、他の樹脂を含有させるようにしてもよい。   Further, as the binder resin, the above-described polyamide-imide resin may contain other resins such as a thermoplastic resin such as a polyamide resin or a polyimide resin.

<1−2.乾性潤滑被膜組成物の製造方法>
本実施の形態に係る乾性潤滑被膜組成物の製造方法としては、特には限定されず、従来公知の方法により製造することができる。
<1-2. Method for producing dry lubricating coating composition>
It does not specifically limit as a manufacturing method of the dry lubricating film composition which concerns on this Embodiment, It can manufacture by a conventionally well-known method.

具体的には、固形成分であるバインダー樹脂(ポリアミドイミド樹脂を含有)と、固体潤滑剤と、揮発成分である有機溶剤とを、所定の割合となるように配合させ混練することによって製造することができる。このとき、有機溶剤により均一溶解させたバインダー樹脂中に、固体潤滑剤が均一に分散した状態とすることが重要となる。   Specifically, it is produced by blending and kneading a binder resin (containing a polyamide-imide resin) that is a solid component, a solid lubricant, and an organic solvent that is a volatile component in a predetermined ratio. Can do. At this time, it is important that the solid lubricant is uniformly dispersed in the binder resin uniformly dissolved in the organic solvent.

例えば、この乾性潤滑被膜組成物の製造方法としては、先ず、各成分を所定量秤量し、次に、撹拌容器内に有機溶剤を投入し、その後、バインダー樹脂、固体潤滑剤を投入して、これらの材料が均一に溶解するまでディゾルバー型撹拌機やボールミル等の撹拌機により撹拌する。その後、サンドミル型、三本ロール型等の分散機を用いて、バインダー樹脂中に固体潤滑剤を均一に分散させる分散処理を実施する。なお、分散後に有機溶剤を添加することで希釈して組成物としてもよい。   For example, as a method for producing this dry lubricating film composition, first, a predetermined amount of each component is weighed, then, an organic solvent is charged into a stirring vessel, and then a binder resin and a solid lubricant are charged, Stir with a stirrer such as a dissolver type stirrer or a ball mill until these materials are uniformly dissolved. Then, the dispersion process which disperse | distributes a solid lubricant uniformly in binder resin is implemented using dispersers, such as a sand mill type and a three roll type. In addition, it is good also as a composition by diluting by adding an organic solvent after dispersion | distribution.

≪2.摺動部材≫
図1は、本実施の形態に係る摺動部材であるすべり軸受の構成を示す断面図である。図1に示すように、すべり軸受1は、裏金13の表面に接合された、例えば銅系合金、アルミニウム系合金等から構成される基材11の表面に、摺動層12が設けられた構成を有している。
≪2. Sliding member >>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a slide bearing which is a sliding member according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the plain bearing 1 has a configuration in which a sliding layer 12 is provided on the surface of a base material 11 made of, for example, a copper-based alloy or an aluminum-based alloy joined to the surface of a back metal 13. have.

なお、例えば銅系合金やアルミニウム系合金等から構成される基材11は、マイクロビッカース硬度計で測定されるビッカース硬度が30以上のものを用いることができる。   For example, a substrate having a Vickers hardness of 30 or more as measured with a micro Vickers hardness meter can be used as the substrate 11 made of a copper alloy, an aluminum alloy, or the like.

そして、すべり軸受1においては、摺動層12が、ジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂と、固体潤滑剤とを含む乾性潤滑被膜により構成されていることを特徴としている。このようなすべり軸受1では、従来に比して有効にトルクが減少して低い摩擦性を示し、摺動層12において優れた摺動特性を発揮する。   The sliding bearing 1 is characterized in that the sliding layer 12 is composed of a dry lubricating film containing a polyamideimide resin having diphenyl ether as a residue and a solid lubricant. In such a sliding bearing 1, the torque is effectively reduced as compared with the conventional one, showing low frictional properties, and exhibiting excellent sliding characteristics in the sliding layer 12.

ここで、摺動層12においては、摺動層表面粗さが粗いと油膜切れが生じやすく、また、摺動層表面と相手軸とが接触しやすくなって、摩擦による発熱によって焼付きが生じやすくなる。このことから、摺動層表面粗さとしては、Ra1.5μm以下であることが好ましい。摺動層表面粗さがRa1.5μm以下であることにより、摺動層表面に油が供給されて油膜が形成されやすくなり、焼付きが生じ難くなる。また、摺動層表面粗さとしては、Ra1.0μm以下であることがより好ましく、Ra0.5μm以下であることがさらに好ましい。   Here, in the sliding layer 12, when the surface roughness of the sliding layer is rough, the oil film is easily cut, and the surface of the sliding layer and the mating shaft are easily in contact with each other, and seizure occurs due to heat generated by friction. It becomes easy. For this reason, the surface roughness of the sliding layer is preferably Ra 1.5 μm or less. When the surface roughness of the sliding layer is Ra 1.5 μm or less, oil is easily supplied to the surface of the sliding layer to form an oil film, and seizure hardly occurs. Further, the sliding layer surface roughness is more preferably Ra 1.0 μm or less, and further preferably Ra 0.5 μm or less.

また、摺動層12においては、摺動層膜厚が1μm〜30μmであることが好ましい。例えば、内燃機関用軸受のように、摺動する相手軸に撓みや振動が起こるような条件では、摺動層と相手軸との局部的な接触を起こしやすい。このとき、接触する箇所において、摺動層が塑性変形、弾性変形、又は摩耗することにより、局部的な負荷の上昇が緩和されて、発熱による摺動層の材料低下が起こらず、焼付が発生しにくくなる。このような局部的な負荷の上昇を緩和する観点から、摺動層12の厚さとしては1μm〜30μmであることが好ましい。   Moreover, in the sliding layer 12, it is preferable that the sliding layer film thickness is 1 micrometer-30 micrometers. For example, a local contact between the sliding layer and the mating shaft is likely to occur under conditions where the sliding mating shaft is bent or vibrated, such as a bearing for an internal combustion engine. At this time, the sliding layer is plastically deformed, elastically deformed, or worn at the contact point, so that the local load increase is alleviated, and the material of the sliding layer is not lowered by heat generation, and seizure occurs. It becomes difficult to do. From the viewpoint of alleviating such a local load increase, the thickness of the sliding layer 12 is preferably 1 μm to 30 μm.

また、摺動層12においては、さらに必要に応じて、硬質粒子、軟質金属粒子等を含有させることができる。硬質粒子として、例えば、窒化珪素(Si)等の窒化物、酸化アルミニウム(Al)、酸化珪素(SiO)、酸化チタン(TiO)等の酸化物、炭化珪素(SiC)等の炭化物などを用いることができる。また、軟質金属粒子として、銅、銀、金、アルミニウム、錫、亜鉛、ビスマス等、及びこれらの合金などを用いることができる。 Moreover, in the sliding layer 12, a hard particle, a soft metal particle, etc. can be further contained as needed. Examples of the hard particles include nitrides such as silicon nitride (Si 3 N 4 ), oxides such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), and titanium oxide (TiO 2 ), silicon carbide (SiC) ) And the like can be used. Moreover, copper, silver, gold | metal | money, aluminum, tin, zinc, bismuth etc., these alloys etc. can be used as a soft metal particle.

摺動層12は、基材11の表面に、上述した乾性潤滑被膜組成物を塗布して乾性潤滑被膜を形成させることによって構成することができる。乾性潤滑被膜組成物の塗布方法としては、特に限定されず、例えば、エアースプレー塗布により行うことができる。また、浸漬(ディッピング)塗布、刷毛塗り、吹付けによるタンブリング、スクリーン印刷等の手法により行うようにしてもよい。これらの塗布方法の選択は、基材11の表面形状等に応じて適宜決定することができる。   The sliding layer 12 can be configured by applying the above-described dry lubricating coating composition on the surface of the substrate 11 to form a dry lubricating coating. The method for applying the dry lubricating coating composition is not particularly limited, and for example, it can be performed by air spray application. Moreover, you may make it carry out by methods, such as dip (dipping) application | coating, brush coating, tumbling by spraying, and screen printing. Selection of these coating methods can be appropriately determined according to the surface shape of the substrate 11 and the like.

このように、基材11の表面に乾性潤滑被膜組成物を塗布した後、乾燥処理を施し、150℃〜300℃程度の温度で焼成することによって、乾性潤滑被膜により構成される摺動層12を形成することができる。なお、乾性潤滑被膜組成物を基材11に塗布するに先立ち、脱脂処理や、乾性潤滑被膜の密着性を高めるための表面処理、あるいは洗浄処理等を行うことができる。   Thus, after apply | coating a dry lubricating film composition to the surface of the base material 11, after giving a drying process and baking at the temperature of about 150 to 300 degreeC, the sliding layer 12 comprised with a dry lubricating film is formed. Can be formed. Prior to applying the dry lubricating coating composition to the substrate 11, a degreasing treatment, a surface treatment for improving the adhesion of the dry lubricating coating, a cleaning treatment, or the like can be performed.

以下、本発明の実施例を示してより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

≪実施例、比較例について≫
[実施例1]
(乾性潤滑被膜組成物の調製)
バインダー樹脂として、ジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂(PAI)(区別のため「PAI[1]」と記載する)とポリアミド樹脂(PA)とを用い、固体潤滑剤として二硫化モリブデンを、体質顔料として炭酸カルシウムを用いて、下記表1に示すようにそれぞれ秤量し、有機溶剤と共にボールミルに投入して混合撹拌することによって、バインダー樹脂に固体潤滑剤が分散した乾性潤滑被膜組成物(乾性潤滑被膜形成用塗料)を調製した。なお、有機溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドンと、キシレンとエチルベンゼンとを40:60の割合で含む溶剤(キシロール,三協化学社製)とを用いた。
<< Examples and Comparative Examples >>
[Example 1]
(Preparation of dry lubricating coating composition)
Polyamideimide resin (PAI) (described as “PAI [1]” for distinction) and polyamide resin (PA) having a residue of diphenyl ether as a binder resin and molybdenum disulfide as a solid lubricant Using calcium carbonate as a pigment, each is weighed as shown in Table 1 below, put into a ball mill together with an organic solvent, and mixed and stirred, whereby a dry lubricating coating composition in which a solid lubricant is dispersed in a binder resin (dry lubricating) A coating-forming coating material) was prepared. As the organic solvent, N-methyl-2-pyrrolidone and a solvent (xylol, Sankyo Chemical Co., Ltd.) containing xylene and ethylbenzene in a ratio of 40:60 were used.

(すべり軸受の作製)
次に、裏金となる鋼板上に銅系軸受金属層を接合して、これを円筒形状に加工した後、脱脂処理を施し、続いて軸受金属層の表面をブラスト加工により粗面化した。さらに、酸洗・湯洗、乾燥を行った後、その軸受金属層の表面に対して、調製した乾性潤滑被膜形成用塗料をエアースプレーで吹き付けて塗布した。その後、組成物中に含まれる有機溶剤を乾燥により除去し、240℃で30分間焼成した。これにより、軸受金属層の表面に乾性潤滑被膜により構成される摺動層を形成させた。なお、摺動層の厚さ(摺動層膜厚)としては10μmとなるようにした。
(Production of slide bearing)
Next, a copper-based bearing metal layer was joined onto a steel plate serving as a back metal, and after processing this into a cylindrical shape, a degreasing treatment was performed, and then the surface of the bearing metal layer was roughened by blasting. Further, after pickling, hot water washing and drying, the prepared coating material for forming a dry lubricating film was sprayed onto the surface of the bearing metal layer by air spraying. Then, the organic solvent contained in the composition was removed by drying and baked at 240 ° C. for 30 minutes. As a result, a sliding layer composed of a dry lubricating film was formed on the surface of the bearing metal layer. The thickness of the sliding layer (sliding layer thickness) was set to 10 μm.

[実施例2]
実施例2では、下記表1に示すように、バインダー樹脂(B)と固体潤滑剤(P)との比率(P/B)を変更したこと以外は、実施例1と同様にして乾性潤滑被膜組成物を調製した。また同様に、その乾性潤滑被膜組成物を塗布して形成した摺動層を有するすべり軸受を作製した。
[Example 2]
In Example 2, as shown in Table 1 below, the dry lubricating film was the same as Example 1 except that the ratio (P / B) of the binder resin (B) and the solid lubricant (P) was changed. A composition was prepared. Similarly, a plain bearing having a sliding layer formed by applying the dry lubricating coating composition was produced.

[実施例3]
実施例3では、下記表1に示すように、バインダー樹脂としてジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂(PAI[1])のみから構成されるものを用いたこと以外は、実施例1と同様にして乾性潤滑被膜組成物を調製した。また同様に、その乾性潤滑被膜組成物を塗布して形成した摺動層を有するすべり軸受を作製した。
[Example 3]
In Example 3, as shown in Table 1 below, the same procedure as in Example 1 was used except that the binder resin was composed only of a polyamideimide resin (PAI [1]) having diphenyl ether as a residue. Thus, a dry lubricating coating composition was prepared. Similarly, a plain bearing having a sliding layer formed by applying the dry lubricating coating composition was produced.

[比較例1]
比較例1では、下記表1に示すように、バインダー樹脂として、ジフェニルメタンを残基とするポリアミドイミド樹脂(区別のため「PAI[2]」と記載する)とポリアミド樹脂とから構成されるものを用いたこと以外は、実施例1と同様にして乾性潤滑被膜組成物を調製した。また同様に、その乾性潤滑被膜組成物を塗布して形成した摺動層を有するすべり軸受を作製した。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, as shown in Table 1 below, the binder resin is composed of a polyamideimide resin having a residue of diphenylmethane (described as “PAI [2]” for distinction) and a polyamide resin. A dry lubricating coating composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that it was used. Similarly, a plain bearing having a sliding layer formed by applying the dry lubricating coating composition was produced.

[比較例2]
比較例2では、下記表1に示すように、バインダー樹脂として、ジフェニルメタンを残基とするポリアミドイミド樹脂とポリアミド樹脂(PAI[2])とから構成されるものを用いたこと以外は、実施例2と同様にして乾性潤滑被膜組成物を調製した。また同様に、その乾性潤滑被膜組成物を塗布して形成した摺動層を有するすべり軸受を作製した。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, as shown in Table 1 below, Examples were used except that a binder resin composed of a polyamideimide resin having a residue of diphenylmethane and a polyamide resin (PAI [2]) was used. In the same manner as in No. 2, a dry lubricating coating composition was prepared. Similarly, a plain bearing having a sliding layer formed by applying the dry lubricating coating composition was produced.

[比較例3]
比較例3では、下記表1に示すように、バインダー樹脂として、ジフェニルメタンを残基とするポリアミドイミド樹脂とポリアミド樹脂(区別のため「PAI[3]」と記載する)とから構成されるものを用いたこと以外は、実施例2と同様にして乾性潤滑被膜組成物を調製した。また同様に、その乾性潤滑被膜組成物を塗布して形成した摺動層を有するすべり軸受を作製した。
[Comparative Example 3]
In Comparative Example 3, as shown in Table 1 below, the binder resin is composed of a polyamideimide resin having a residue of diphenylmethane and a polyamide resin (described as “PAI [3]” for distinction). A dry lubricating coating composition was prepared in the same manner as in Example 2 except that it was used. Similarly, a plain bearing having a sliding layer formed by applying the dry lubricating coating composition was produced.

[比較例4]
比較例4では、下記表1に示すように、バインダー樹脂として、ジフェニルメタンを残基とするポリアミドイミド樹脂(PAI[2])のみから構成されるものを用いたこと以外は、実施例3と同様にして乾性潤滑被膜組成物を調製した。また同様に、その乾性潤滑被膜組成物を塗布して形成した摺動層を有するすべり軸受を作製した。
[Comparative Example 4]
In Comparative Example 4, as shown in Table 1 below, the binder resin is the same as Example 3 except that the binder resin is composed only of polyamideimide resin (PAI [2]) having diphenylmethane as a residue. Thus, a dry lubricating coating composition was prepared. Similarly, a plain bearing having a sliding layer formed by applying the dry lubricating coating composition was produced.

[比較例5]
比較例5では、下記表1に示すように、バインダー樹脂として、ジフェニルメタンを残基とするポリアミドイミド樹脂(PAI[3])のみから構成されるものを用いたこと以外は、実施例3と同様にして乾性潤滑被膜組成物を調製した。また同様に、その乾性潤滑被膜組成物を塗布して形成した摺動層を有するすべり軸受を作製した。
[Comparative Example 5]
In Comparative Example 5, as shown in Table 1 below, the binder resin is the same as Example 3 except that the binder resin is composed only of polyamideimide resin (PAI [3]) having diphenylmethane as a residue. Thus, a dry lubricating coating composition was prepared. Similarly, a plain bearing having a sliding layer formed by applying the dry lubricating coating composition was produced.

[評価]
(トルク測定)
実施例1〜3、比較例1〜5のそれぞれのすべり軸受について、トルク試験機を用いたトルク測定試験を行った。試験条件は以下の通りである。
回転数 :70rpm、700rpm
試験面圧 :10MPa
試験時間 :6時間
潤滑油種 :VG22
潤滑油流量 :200cc/min
潤滑油温度 :80℃
軸材質 :S55C
[Evaluation]
(Torque measurement)
A torque measurement test using a torque tester was performed on each of the slide bearings of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5. The test conditions are as follows.
Rotation speed: 70rpm, 700rpm
Test surface pressure: 10 MPa
Test time: 6 hours Lubricating oil type: VG22
Lubricating oil flow rate: 200cc / min
Lubricating oil temperature: 80 ° C
Shaft material: S55C

(硬度測定)
実施例1〜3、比較例1〜5のそれぞれで調製した乾性潤滑被膜組成物による乾性潤滑被膜の硬度について、ダイナミック超微小硬度計(DUH−211S,島津製作所社製)を用いて測定した。試験条件は以下の通りである。
試験モード :負荷・除荷試験
最大負荷 :1.5mN
負荷保持時間 :10秒
除荷保持時間 :5秒
(Hardness measurement)
The hardness of the dry lubricating film by the dry lubricating film composition prepared in each of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 was measured using a dynamic ultra-micro hardness meter (DUH-211S, manufactured by Shimadzu Corporation). . The test conditions are as follows.
Test mode: Load / unloading test Maximum load: 1.5mN
Load holding time: 10 seconds Unloading holding time: 5 seconds

[結果]
下記表1に、実施例1〜3、比較例1〜5のそれぞれで調製した乾性潤滑被膜組成物の組成と、形成された乾性潤滑被膜のトルク測定、硬度測定の結果を併せて示す。また、図2に、各実施例、比較例における回転数70rpmと700rpmでのトルク測定結果をグラフ化した。なお、回転数700rpmのトルク測定は、実施例1〜3及び比較例1の乾性潤滑被膜に対して行い、比較例2〜5では不実施(−)である。
[result]
In the following Table 1, the composition of the dry lubricating coating composition prepared in each of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5, and the results of torque measurement and hardness measurement of the formed dry lubricating coating are shown together. FIG. 2 is a graph showing the results of torque measurement at rotation speeds of 70 rpm and 700 rpm in each example and comparative example. The torque measurement at a rotation speed of 700 rpm is performed on the dry lubricating coatings of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, and is not performed (−) in Comparative Examples 2 to 5.

Figure 2018150528
Figure 2018150528

表1、図2の結果に示すように、回転数700rpm、70rpmのトルク測定において、ジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂を含むバインダー樹脂を用いた実施例1〜3の摺動層では、そのトルク値が有効に低減され、低摩擦性を示した。   As shown in the results of Table 1 and FIG. 2, in the torque measurement at a rotation speed of 700 rpm and 70 rpm, in the sliding layers of Examples 1 to 3 using a binder resin containing a polyamideimide resin having diphenyl ether as a residue, Torque value was effectively reduced and low friction was exhibited.

硬度測定の結果によれば、ジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂を含むバインダー樹脂を用いた実施例1〜3の摺動層において、その硬度が比較的低くなることが分かった。   According to the results of hardness measurement, it was found that the hardness of the sliding layers of Examples 1 to 3 using a binder resin containing a polyamideimide resin having diphenyl ether as a residue was relatively low.

≪熱分解ガスクロマトグラフ質量分析による評価≫
上述した実施例2、3、比較例2、3のそれぞれで調製した乾性潤滑被膜組成物による被膜について熱分解ガスクロマトグラフによって質量分析を行った。
≪Evaluation by pyrolysis gas chromatography mass spectrometry≫
Mass spectrometry was performed by pyrolysis gas chromatograph on the coatings of the dry lubricating coating compositions prepared in Examples 2 and 3 and Comparative Examples 2 and 3 described above.

具体的には、基材である150mm×100mm×0.8mmの冷間圧延鋼板(SPCC−SB)上に、ドライ状態の膜厚が約10μmとなるように、乾性潤滑被膜組成物をエアースプレーで吹き付けて塗布した。その後、組成物中に含まれる有機溶剤を乾燥により除去し、240℃で30分間焼成し、基材上に乾性潤滑被膜を形成させた。   Specifically, a dry lubricating coating composition is air sprayed onto a cold-rolled steel sheet (SPCC-SB) of 150 mm × 100 mm × 0.8 mm as a base material so that the dry film thickness is about 10 μm. And sprayed on. Thereafter, the organic solvent contained in the composition was removed by drying and baked at 240 ° C. for 30 minutes to form a dry lubricating film on the substrate.

次に、乾性潤滑被膜を薬さじで掻き取ってサンプリングし、被膜片(0.5mg)をパイルホイルに包んで、キュリーポイントインジェクターにセットし、670℃に急速加熱して分解ガスを採取した。そして、分解ガスを、質量分析計(MS)を備えたガスクロマトグラフ(ガスクロマトグラフ質量分析計:GC−MS)に導入した。温度条件として、50℃〜320℃まで昇温(10℃/min)し、320℃で13分間保持して成分検出を行った。なお、ガスクロマトグラフ装置としては、GCオーブンにアジレント・テクノロジー社製の6890Aを使用し、質量分析計にアジレント・テクノロジー社製の5973Nを使用し、熱分解装置に日本分析工業社製のJCI−22を使用した。   Next, the dry lubricant film was scraped with a spoon and sampled, and the film piece (0.5 mg) was wrapped in a pile foil, set in a Curie point injector, and rapidly heated to 670 ° C. to collect decomposition gas. . Then, the decomposition gas was introduced into a gas chromatograph (gas chromatograph mass spectrometer: GC-MS) equipped with a mass spectrometer (MS). As temperature conditions, the temperature was raised to 50 ° C. to 320 ° C. (10 ° C./min) and held at 320 ° C. for 13 minutes for component detection. As a gas chromatograph apparatus, 6890A manufactured by Agilent Technologies is used for the GC oven, 5973N manufactured by Agilent Technologies is used for the mass spectrometer, and JCI-22 manufactured by Nippon Analytical Industries, Ltd. is used for the thermal decomposition apparatus. It was used.

分析の結果、バインダー樹脂として含まれるポリアミドイミド樹脂の骨格構造のタイプ(ジフェニルエーテル、ジフェニルメタン)によって、得られる分解物のピークが異なる結果となった。そこで、各実施例、比較例の熱分析結果から、ポリアミドイミド樹脂の骨格構造中の残基(ジフェニルエーテル、ジフェニルエタン)、酸基(N−フェニルフタルイミド、N−(4−メチルフェニル)フタルイミド)のそれぞれの分解物のピーク面積を求め、ポリアミドイミド樹脂の残基(残基の分解物:ジイソシアネート分解物)のピーク面積割合(残基及び酸基のすべてのピーク面積に対する割合)を算出した。下記表2に、各実施例、比較例における、分解物の構造式とそれぞれのピーク面積の測定結果を示す。なお、表2には、乾性潤滑被膜のトルク測定(70rpm)の結果も併せて示す。   As a result of analysis, the peaks of the decomposition products obtained differed depending on the type of the skeleton structure of the polyamideimide resin contained as the binder resin (diphenyl ether, diphenylmethane). Therefore, from the results of thermal analysis of each example and comparative example, residues (diphenyl ether, diphenylethane) and acid groups (N-phenylphthalimide, N- (4-methylphenyl) phthalimide) in the skeleton structure of the polyamideimide resin The peak area of each degradation product was determined, and the peak area ratio (ratio of the residue and acid group to all peak areas) of the residue of the polyamideimide resin (residue degradation product: diisocyanate degradation product) was calculated. Table 2 below shows the structural formulas of the decomposition products and the measurement results of the respective peak areas in each Example and Comparative Example. Table 2 also shows the results of torque measurement (70 rpm) of the dry lubricating coating.

なお、参考例1〜4として、残基であるジフェニルエーテルの構造の含有比率を調整したバインダー樹脂を用いて乾性潤滑被膜組成物を調製し、その組成物による乾性潤滑被膜について同様にして熱分解ガスクロマトグラフ質量分析を行って分解物のピーク面積割合を算出し、また、その乾性潤滑被膜のトルク測定(70rpm)を行った。   As Reference Examples 1 to 4, a dry lubricating coating composition was prepared using a binder resin in which the content ratio of the diphenyl ether structure as a residue was adjusted, and the dry lubricating coating by the composition was similarly subjected to pyrolysis gas chromatograph. A graph mass analysis was performed to calculate a peak area ratio of the decomposition product, and a torque measurement (70 rpm) of the dry lubricating coating was performed.

Figure 2018150528
Figure 2018150528

GC−MS分析の結果、実施例2、3の乾性潤滑被膜からは、分解物として、バインダー樹脂であるポリアミドイミド樹脂を構成する残基であるジフェニルエーテルと、酸基であるN−フェニルフタルイミドが検出された。一方で、比較例2、3の乾性潤滑被膜からは、分解物として、バインダー樹脂であるポリアミドイミド樹脂を構成する残基であるジフェニルメタンと、酸基であるN−フェニルフタルイミド及びN−(4−メチルフェニル)フタルイミドが検出された。   As a result of GC-MS analysis, from the dry lubricating coatings of Examples 2 and 3, diphenyl ether as a residue constituting polyamideimide resin as a binder resin and N-phenylphthalimide as an acid group were detected as decomposition products. It was done. On the other hand, from the dry lubricating film of Comparative Examples 2 and 3, as decomposition products, diphenylmethane which is a residue constituting polyamideimide resin which is a binder resin, N-phenylphthalimide and N- (4- Methylphenyl) phthalimide was detected.

このGC−MS分析に関する結果と、表1に示す結果とから、乾性潤滑被膜を形成させた摺動層のトルクの低減効果の発現は、バインダー樹脂の残基の構造の違いに由来すると推測することができる。すなわち、バインダー樹脂に由来するジフェニルエーテルの構造が、低トルク値を発現させ、摩擦係数を有効に低減させることが分かった。   From the results regarding this GC-MS analysis and the results shown in Table 1, it is presumed that the expression of the torque reduction effect of the sliding layer on which the dry lubricating film is formed is derived from the difference in the structure of the binder resin residue. be able to. That is, it has been found that the structure of diphenyl ether derived from the binder resin expresses a low torque value and effectively reduces the friction coefficient.

また、参考例1〜4の結果から、好ましくはジフェニルエーテル構造の含有比率がおよそ20%以上のバインダー樹脂を用いた乾性潤滑被膜組成物によれば、その乾性潤滑被膜のトルク値がより効果的に低減し、より一層優れた摺動特性を発揮することが分かった。   In addition, from the results of Reference Examples 1 to 4, preferably, the dry lubricating film composition using a binder resin having a diphenyl ether structure content ratio of approximately 20% or more has a more effective torque value of the dry lubricating film. It has been found that the sliding properties are further reduced and exhibit even better sliding characteristics.

≪接触角の評価≫
上述した実施例2、3、比較例2、3のそれぞれで調製した乾性潤滑被膜組成物を用い、基材である150mm×100mm×0.8mmの冷間圧延鋼板(SPCC−SB)上に、ドライ状態の膜厚が約10μmとなるように、エアースプレーで吹き付けて塗布した。その後、組成物中に含まれる有機溶剤を乾燥により除去し、240℃で30分間焼成し、基材上に乾性潤滑被膜を形成させてテストピースを作製した。
≪Evaluation of contact angle≫
Using the dry lubricating coating composition prepared in each of Examples 2 and 3 and Comparative Examples 2 and 3 described above, on a cold rolled steel sheet (SPCC-SB) of 150 mm × 100 mm × 0.8 mm as a base material, Application was performed by spraying with air spray so that the film thickness in the dry state was about 10 μm. Thereafter, the organic solvent contained in the composition was removed by drying and baked at 240 ° C. for 30 minutes to form a dry lubricating film on the substrate to prepare a test piece.

作製したテストピースを用いて、液滴法により鉱物油(スーパーオイルB−100,JXTGエネルギー社製)との静的接触角を測定した。なお、接触角の測定は、接触角計(DMs−401,協和界面科学社製)を用いて行った。下記表3に、その測定結果(5測定値の平均(n=5))を示す。   Using the prepared test piece, the static contact angle with mineral oil (Super Oil B-100, manufactured by JXTG Energy) was measured by the droplet method. The contact angle was measured using a contact angle meter (DMs-401, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). Table 3 below shows the measurement results (average of five measurement values (n = 5)).

Figure 2018150528
Figure 2018150528

表3に示されるように、ジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂を含むバインダー樹脂を用いた実施例2、3による乾性潤滑被膜では、比較例2、3に比べて、オイルに対する接触角が小さいことが認められた。つまり、実施例2、3にて作製した乾性潤滑被膜では、オイルとの馴染み性が高いことが分かった。この接触角評価に関する結果と、表1に示す結果とから、ジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂を含むバインダー樹脂を用いた乾性潤滑被膜組成物による被膜では、オイルとの馴染み性が高いために低トルクを発現することができたと推測することができる。   As shown in Table 3, the dry lubricating film according to Examples 2 and 3 using a binder resin containing a polyamideimide resin having diphenyl ether as a residue has a smaller contact angle to oil than Comparative Examples 2 and 3. It was recognized that In other words, it was found that the dry lubricating coatings produced in Examples 2 and 3 have high compatibility with oil. From the results regarding this contact angle evaluation and the results shown in Table 1, the coating with a dry lubricating coating composition using a binder resin containing a polyamideimide resin having diphenyl ether as a residue is highly compatible with oil. It can be inferred that low torque could be developed.

11 基材
12 摺動層
13 裏金
11 Substrate 12 Sliding layer 13 Back metal

Claims (6)

ジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂をバインダー樹脂として含み、該バインダー樹脂と固体潤滑剤とを含有する
乾性潤滑被膜組成物。
A dry lubricating coating composition comprising a polyamideimide resin having a residue of diphenyl ether as a binder resin, the binder resin and a solid lubricant.
前記固体潤滑剤の含有量が、全固形分に対して15質量%〜75質量%である
請求項1に記載の乾性潤滑被膜組成物。
The dry lubricant film composition according to claim 1, wherein a content of the solid lubricant is 15% by mass to 75% by mass with respect to a total solid content.
前記固体潤滑剤が、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン、グラファイト、二硫化タングステン、窒化ホウ素、及びグラフェンから選ばれる1種以上である
請求項1又は2に記載の乾性潤滑被膜組成物。
The dry lubricating coating composition according to claim 1 or 2, wherein the solid lubricant is at least one selected from molybdenum disulfide, polytetrafluoroethylene, graphite, tungsten disulfide, boron nitride, and graphene.
基材の表面に摺動層を備える摺動部材であって、
前記摺動層は、ジフェニルエーテルを残基とするポリアミドイミド樹脂と、固体潤滑剤とを含む乾性潤滑被膜により構成されている
摺動部材。
A sliding member comprising a sliding layer on the surface of the substrate,
The sliding layer is composed of a dry lubricating film containing a polyamideimide resin having diphenyl ether as a residue and a solid lubricant.
前記摺動層は、摺動層表面粗さがRa1.5μm以下である
請求項4に記載の摺動部材。
The sliding member according to claim 4, wherein the sliding layer has a sliding layer surface roughness of Ra 1.5 μm or less.
前記摺動層は、摺動層膜厚が1μm〜30μmである
請求項4又は5に記載の摺動部材。
The sliding member according to claim 4, wherein the sliding layer has a sliding layer thickness of 1 μm to 30 μm.
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