JP2756970B2 - 複層摺動部材ならびにその製造方法 - Google Patents
複層摺動部材ならびにその製造方法Info
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- JP2756970B2 JP2756970B2 JP63156702A JP15670288A JP2756970B2 JP 2756970 B2 JP2756970 B2 JP 2756970B2 JP 63156702 A JP63156702 A JP 63156702A JP 15670288 A JP15670288 A JP 15670288A JP 2756970 B2 JP2756970 B2 JP 2756970B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複層摺動部材ならびにその製造方法に関する
ものである。
ものである。
従来より、多孔質焼結金属層を有する鋼裏金に四フッ
化エチレン樹脂（以下「PTFE」という）あるいはPTFEを
主成分としこれに各種充填材、例えば鉛、酸化鉛、金属
硫化物、ガラス繊維などの無機充填材、四フッ化エチレ
ン・六フッ化プロピレン樹脂などの有機充填材を配合し
たPTFE組成物を含浸被着させた複層摺動部材が数多く提
案されており、本出願人においても特願昭58−144440号
（特開昭60−37415号）、特願昭62−138582号の提案し
ている。
化エチレン樹脂（以下「PTFE」という）あるいはPTFEを
主成分としこれに各種充填材、例えば鉛、酸化鉛、金属
硫化物、ガラス繊維などの無機充填材、四フッ化エチレ
ン・六フッ化プロピレン樹脂などの有機充填材を配合し
たPTFE組成物を含浸被着させた複層摺動部材が数多く提
案されており、本出願人においても特願昭58−144440号
（特開昭60−37415号）、特願昭62−138582号の提案し
ている。
上記特願昭58−144440号、特願昭62−138582号の技術
は、PTFEを主体としこれに一定割合のポリイミド樹脂
（以下「PI樹脂」という）を配合したPTFE組成物を鋼裏
金の多孔質焼結金属層に含浸被着させた複層摺動部材で
あり、この複層摺動部材は摩擦摩耗特性に優れ、高温雰
囲気下で無潤滑での使用を可能とするものであった。
は、PTFEを主体としこれに一定割合のポリイミド樹脂
（以下「PI樹脂」という）を配合したPTFE組成物を鋼裏
金の多孔質焼結金属層に含浸被着させた複層摺動部材で
あり、この複層摺動部材は摩擦摩耗特性に優れ、高温雰
囲気下で無潤滑での使用を可能とするものであった。
しかしながら、上述した性能を発揮する複層摺動部材
においても、使用条件によっては耐久性の面で若干の問
題があることをその後の実験により見出した。すなわ
ち、高速低荷重条件下での使用において、始動後一定期
間の間は摩擦係数が低く、摩耗量が極めて小さいという
優れた摩擦摩耗特性を発揮するが、当該期間経過後、摩
擦係数に変動をきたし、摩耗量を増大させるという問題
である。
においても、使用条件によっては耐久性の面で若干の問
題があることをその後の実験により見出した。すなわ
ち、高速低荷重条件下での使用において、始動後一定期
間の間は摩擦係数が低く、摩耗量が極めて小さいという
優れた摩擦摩耗特性を発揮するが、当該期間経過後、摩
擦係数に変動をきたし、摩耗量を増大させるという問題
である。
本発明者らは、この問題点を解決するべく追求した結
果、上述した問題はPTFEに一定の割合で配合されるPI樹
脂の粒度に関係するものと考察した。それは、耐久性に
問題を生じた複層摺動部材の摺動面を観察したところ、
摺動面にかなり大きなPI樹脂が露呈しており、一定期間
経過後はこのPI樹脂との摩擦に移行したためと推定し
た。そこで、使用したPI樹脂粉末の粒度分布を調べたと
ころ、最大100μｍから最小１μｍとかなり広い範囲に
分布していることを確認した。
果、上述した問題はPTFEに一定の割合で配合されるPI樹
脂の粒度に関係するものと考察した。それは、耐久性に
問題を生じた複層摺動部材の摺動面を観察したところ、
摺動面にかなり大きなPI樹脂が露呈しており、一定期間
経過後はこのPI樹脂との摩擦に移行したためと推定し
た。そこで、使用したPI樹脂粉末の粒度分布を調べたと
ころ、最大100μｍから最小１μｍとかなり広い範囲に
分布していることを確認した。
このPI樹脂は該PI樹脂が配合されるPTFEとは相溶しな
いため、主成分をなすPTFE中に分散含有されて存在する
ことになり、この粒度分布の不均一さが摺動部材の耐久
性に大きな影響を与えているとの結論に達した。
いため、主成分をなすPTFE中に分散含有されて存在する
ことになり、この粒度分布の不均一さが摺動部材の耐久
性に大きな影響を与えているとの結論に達した。
このPI樹脂の粒度分布を小さな幅の範囲内、例えば30
〜40μｍの範囲内のものを使用することにより、上述し
た問題は解決されるが、粒度分布が最大100μｍから最
小１μｍの範囲のものを30〜40μｍの範囲内に収めるに
は作業上手間が掛かるばかりでなく材料歩留まりの点か
らも得策ではない。
〜40μｍの範囲内のものを使用することにより、上述し
た問題は解決されるが、粒度分布が最大100μｍから最
小１μｍの範囲のものを30〜40μｍの範囲内に収めるに
は作業上手間が掛かるばかりでなく材料歩留まりの点か
らも得策ではない。
本発明者らは上述した点に鑑み鋭意研究の結果、PTFE
とPI樹脂に対し、一定の割合でグラファイト（Gr）を配
合した樹脂組成物を鋼裏金の多孔質焼結金属層に含浸被
着させて形成した複層摺動部材は前述した問題点を一挙
に解決することができるばかりでなく、成形加工性、切
削加工性をも向上させるという副次的効果を生み出すこ
とを見出し、この知見に基づき本発明をなすに至ったも
のである。
とPI樹脂に対し、一定の割合でグラファイト（Gr）を配
合した樹脂組成物を鋼裏金の多孔質焼結金属層に含浸被
着させて形成した複層摺動部材は前述した問題点を一挙
に解決することができるばかりでなく、成形加工性、切
削加工性をも向上させるという副次的効果を生み出すこ
とを見出し、この知見に基づき本発明をなすに至ったも
のである。
本発明は、粒度分布が広くかつ粒径の不均一なPI樹脂
粉末を使用した場合でも、長期間にわたって常に安定し
た摩擦係数を示すとともに耐摩耗性に優れた複層摺動部
材を得ることを目的とするものである。
粉末を使用した場合でも、長期間にわたって常に安定し
た摩擦係数を示すとともに耐摩耗性に優れた複層摺動部
材を得ることを目的とするものである。
上述した目的を達成するべく本発明は、つぎの技術的
手段、すなわち構成を採る。
手段、すなわち構成を採る。
すなわち、付加重合型PI樹脂５〜40重量％、グラファ
イト0.1〜10重量％、残部PTFEからなる樹脂組成物が鋼
裏金上に形成された多孔質焼結金属層に含浸被着されて
なる複層摺動部材ならびにその製造方法である。
イト0.1〜10重量％、残部PTFEからなる樹脂組成物が鋼
裏金上に形成された多孔質焼結金属層に含浸被着されて
なる複層摺動部材ならびにその製造方法である。
上述した構成において、裏金は金属薄板からなり、一
般には構造用圧延鋼板が使用されるが、摺動部材の用途
によっては他の鋼薄板あるいは鋼以外の金属薄板でもよ
く、これらの金属薄板に銅メッキ等を施して耐蝕性を向
上させたものであってもよい。
般には構造用圧延鋼板が使用されるが、摺動部材の用途
によっては他の鋼薄板あるいは鋼以外の金属薄板でもよ
く、これらの金属薄板に銅メッキ等を施して耐蝕性を向
上させたものであってもよい。
該裏金上に一体的に形成される多孔質焼結金属層は青
銅、鉛青銅、リン青銅など摩擦摩耗特性に優れた銅合金
で形成されるが、目的、用途に応じて鋼合金以外、例え
ばアルミニウム合金、鉄などから形成することもでき
る。これら合金粉末の粒子形態は塊状もしくは不規則形
状のものが好ましい。
銅、鉛青銅、リン青銅など摩擦摩耗特性に優れた銅合金
で形成されるが、目的、用途に応じて鋼合金以外、例え
ばアルミニウム合金、鉄などから形成することもでき
る。これら合金粉末の粒子形態は塊状もしくは不規則形
状のものが好ましい。
樹脂組成物の主成分をなすPTFEとしては、PTFEファイ
ンパウダー（例えば三井デュポンフロロケミカル社製の
「テフロン6CJ（商品名）」、ダイキン工業社製の「ポ
リフロンF201（商品名）」、旭硝子社製の「フルオンCD
−076、CD−126、CD−４（商品名）」が用いられる。
ンパウダー（例えば三井デュポンフロロケミカル社製の
「テフロン6CJ（商品名）」、ダイキン工業社製の「ポ
リフロンF201（商品名）」、旭硝子社製の「フルオンCD
−076、CD−126、CD−４（商品名）」が用いられる。
主成分をなすPTFEに配合される付加重合型のPI樹脂と
しては、成形用コンパウンド用生樹脂としてローヌ・プ
ーラン社から「ケルイミド」の商品名で市販されている
ポリアミノビスマレイミドが好ましいものとして例示さ
れる。このポリアミノビスマレイミド樹脂は、無水マレ
イン酸とジアミノジフェニルメタンとの付加重合により
生成された熱硬化性ポリイミド樹脂で、このPI樹脂粉末
は粒度分布が１μｍ〜100μｍと広い範囲に分布してい
る。
しては、成形用コンパウンド用生樹脂としてローヌ・プ
ーラン社から「ケルイミド」の商品名で市販されている
ポリアミノビスマレイミドが好ましいものとして例示さ
れる。このポリアミノビスマレイミド樹脂は、無水マレ
イン酸とジアミノジフェニルメタンとの付加重合により
生成された熱硬化性ポリイミド樹脂で、このPI樹脂粉末
は粒度分布が１μｍ〜100μｍと広い範囲に分布してい
る。
このPI樹脂粉末のPTFEに対する配合量は５〜40重量
％、好ましくは15〜25重量％である。５重量％未満では
耐摩耗性の向上に効果が得られず、また40重量％を超え
て配合するとPI樹脂の性質が強く現れ、主成分をなすPT
FEの低摩擦性を損なうばかりでなく耐摩耗性をかえって
低下させるため好ましくない。
％、好ましくは15〜25重量％である。５重量％未満では
耐摩耗性の向上に効果が得られず、また40重量％を超え
て配合するとPI樹脂の性質が強く現れ、主成分をなすPT
FEの低摩擦性を損なうばかりでなく耐摩耗性をかえって
低下させるため好ましくない。
上述したPTFEとPI樹脂に対し配合されるグラファイト
（Gr）は、PI樹脂粉末の幅広い粒度分布、不均一な粒子
径に起因する摺動部材の摩擦係数の変動、耐摩耗性の低
下を補うもので、均一に分散含有されることが必要とさ
れる。
（Gr）は、PI樹脂粉末の幅広い粒度分布、不均一な粒子
径に起因する摺動部材の摩擦係数の変動、耐摩耗性の低
下を補うもので、均一に分散含有されることが必要とさ
れる。
本発明では、平均粒径５μ以下のものを使用して好結
果を得た。例えば日本黒鉛工業社製の商品名「TACP」、
「CSSP」などは好ましいものとして例示される。
果を得た。例えば日本黒鉛工業社製の商品名「TACP」、
「CSSP」などは好ましいものとして例示される。
Grの配合はPTFE固有の低摩擦性をかえって損なうこと
になることから、その配合量についてはとくに注意を必
要とする。
になることから、その配合量についてはとくに注意を必
要とする。
本発明ではPTFEとPI樹脂に対し0.1〜10重量％、好ま
しくは0.5〜５重量％の配合量で好結果を得た。
しくは0.5〜５重量％の配合量で好結果を得た。
0.1重量％未満では配合効果が得られず、10重量％を
超えて配合すると前述したPTFE固有の低摩擦性を損な
い、摩擦係数を上昇させる。
超えて配合すると前述したPTFE固有の低摩擦性を損な
い、摩擦係数を上昇させる。
このGrの配合による効果は上記PI樹脂の欠点を補い、
摩擦摩耗特性を向上させるというものであるが、この効
果に加えて複層板から樹脂層を内側にして円筒状に巻回
し、所謂巻ブッシュ軸受を形成したさいの切削加工性を
向上させるという副次的効果を発揮する。すなわち、２
個以上の本発明複層巻ブッシュ軸受を強化プラスチック
に埋込み成形して一つの構造部品を作り、これを相手軸
と組み合わせて使用するような場合、ブッシュ孔の中心
間距離やあるいは平行度などの狂いを調整するためにリ
ーマ加工を行うが、Grの添加により、リーマ加工後の真
円度が向上し、摺動表面も滑らかになる。また、巻ブッ
シュ軸受端面の面取り加工のさい、樹脂層の切削粉は微
細な切粉となるため、該切粉がバイトに絡みつくことが
なく、切削加工性（作業性）が向上する。
摩擦摩耗特性を向上させるというものであるが、この効
果に加えて複層板から樹脂層を内側にして円筒状に巻回
し、所謂巻ブッシュ軸受を形成したさいの切削加工性を
向上させるという副次的効果を発揮する。すなわち、２
個以上の本発明複層巻ブッシュ軸受を強化プラスチック
に埋込み成形して一つの構造部品を作り、これを相手軸
と組み合わせて使用するような場合、ブッシュ孔の中心
間距離やあるいは平行度などの狂いを調整するためにリ
ーマ加工を行うが、Grの添加により、リーマ加工後の真
円度が向上し、摺動表面も滑らかになる。また、巻ブッ
シュ軸受端面の面取り加工のさい、樹脂層の切削粉は微
細な切粉となるため、該切粉がバイトに絡みつくことが
なく、切削加工性（作業性）が向上する。
PTFE、PI樹脂およびGrからなる樹脂組成物に添加され
る石油系溶剤は、樹脂組成物100重量部に対し18〜25重
量部の割合で配合される。
る石油系溶剤は、樹脂組成物100重量部に対し18〜25重
量部の割合で配合される。
この石油系溶剤の配合量が少ないと製造工程における
該組成物の展延性が悪く、多孔質焼結金属層への樹脂組
成物の含浸被着性にむらを生じ易い。また石油系溶剤が
多すぎると、被着作業がやりにくくなるばかりでなく、
該多孔質焼結金属層上に形成される被着膜の均一性が損
なわれたり、密着強度が悪くなる。
該組成物の展延性が悪く、多孔質焼結金属層への樹脂組
成物の含浸被着性にむらを生じ易い。また石油系溶剤が
多すぎると、被着作業がやりにくくなるばかりでなく、
該多孔質焼結金属層上に形成される被着膜の均一性が損
なわれたり、密着強度が悪くなる。
石油系溶剤としては、ナフサ、トルエン、キシレン、
脂肪族系溶剤、脂肪族・ナフテン系混合溶剤が挙げら
れ、市販品としてはアイソパー（エクソン化学社製）等
が例示される。
脂肪族系溶剤、脂肪族・ナフテン系混合溶剤が挙げら
れ、市販品としてはアイソパー（エクソン化学社製）等
が例示される。
つぎに、製造方法について説明する。
上述した組成からなるPTFE粉末、HI樹脂粉末およびGr
粉末をPTFEの室温転移点（19℃）以下で粉砕しながら混
合して樹脂組成物を得、この樹脂組成物を19℃以下の温
度に保持しながら石油系溶剤を加えて撹拌混合して湿潤
樹脂組成物を調製する。
粉末をPTFEの室温転移点（19℃）以下で粉砕しながら混
合して樹脂組成物を得、この樹脂組成物を19℃以下の温
度に保持しながら石油系溶剤を加えて撹拌混合して湿潤
樹脂組成物を調製する。
この湿潤樹脂組成物を調製するにあたり、粉砕混合お
よび撹拌混合をPTFEの室温転移点以下の温度で行うの
は、該混合の際にPTFEに剪断力が加わってPTFE粒子の繊
維化が進むのを防止するためである。PTFE粒子が繊維化
されると、湿潤樹脂組成物の造形性が著しく減少し、次
工程において多孔質焼結金属層へ含浸被着させた際、樹
脂層に十分な強度と軸受特性を付与できなくなり、湿潤
樹脂組成物としての機能を果たさなくなる。したがっ
て、PTFE粒子を繊維化させることなく均一な湿潤樹脂組
成物を調製することは製造工程において重要な要因とな
る。
よび撹拌混合をPTFEの室温転移点以下の温度で行うの
は、該混合の際にPTFEに剪断力が加わってPTFE粒子の繊
維化が進むのを防止するためである。PTFE粒子が繊維化
されると、湿潤樹脂組成物の造形性が著しく減少し、次
工程において多孔質焼結金属層へ含浸被着させた際、樹
脂層に十分な強度と軸受特性を付与できなくなり、湿潤
樹脂組成物としての機能を果たさなくなる。したがっ
て、PTFE粒子を繊維化させることなく均一な湿潤樹脂組
成物を調製することは製造工程において重要な要因とな
る。
裏金上に形成された多孔質焼結金属層に含浸被着させ
て樹脂被着層を形成した複層摺動部材を得るには、まず
多孔質焼結金属層に供給された石油系溶剤を含むPTFE、
PIおよびGrからなる湿潤樹脂組成物をローラーで圧延し
て多孔質焼結金属層に含浸被着させる。
て樹脂被着層を形成した複層摺動部材を得るには、まず
多孔質焼結金属層に供給された石油系溶剤を含むPTFE、
PIおよびGrからなる湿潤樹脂組成物をローラーで圧延し
て多孔質焼結金属層に含浸被着させる。
つぎに、該多孔質焼結金属層に石油系溶剤を含む湿潤
樹脂組成物が含浸被着された裏金を200〜250℃の温度で
加熱し、この温度に数分間保持することにより石油系溶
剤を逸散除去し、ついでローラによって所定の厚さにな
るように加圧し、該多孔質焼結金属層に樹脂被着層を形
成する。この時の加圧力は概ね300〜600kg/cm2に達す
る。
樹脂組成物が含浸被着された裏金を200〜250℃の温度で
加熱し、この温度に数分間保持することにより石油系溶
剤を逸散除去し、ついでローラによって所定の厚さにな
るように加圧し、該多孔質焼結金属層に樹脂被着層を形
成する。この時の加圧力は概ね300〜600kg/cm2に達す
る。
ついで、ローラで加圧した樹脂被着層を備えた裏金全
体を加熱炉内に導入して360〜380℃の温度で数分ないし
10数分間加熱し焼成を進めた後、これを取り出し、再び
ローラによって加圧する。
体を加熱炉内に導入して360〜380℃の温度で数分ないし
10数分間加熱し焼成を進めた後、これを取り出し、再び
ローラによって加圧する。
このローラ加圧は10-3〜10-2mmの範囲の寸法のバラ付
きを調整するためのものである。
きを調整するためのものである。
寸法調整後、樹脂被着層を備えた裏金を冷却し、つい
で必要に応じて裏金のうねりなどを矯正するため矯正ロ
ーラを通して所望の複層板とする。
で必要に応じて裏金のうねりなどを矯正するため矯正ロ
ーラを通して所望の複層板とする。
この複層板を適宜の大きさに切断したのち、平板の状
態ですべり板として使用することができ、また丸曲げし
て円筒状の巻きブッシュとして使用することができる。
態ですべり板として使用することができ、また丸曲げし
て円筒状の巻きブッシュとして使用することができる。
図は、本発明の製造方法を示す説明図である。
図において、１は多孔質焼結金属層を一体に備えた鋼
薄板からなる鋼裏金２をコイル状に巻いたフープ材、
３、３は案内ローラ、４はホッパ、５は湿潤樹脂組成物
である。
薄板からなる鋼裏金２をコイル状に巻いたフープ材、
３、３は案内ローラ、４はホッパ、５は湿潤樹脂組成物
である。
６、６は鋼裏金２の多孔質焼結金属層上に供給された
組成物５を一様な厚さに圧延して被着させる加圧ローラ
で、この工程では組成物が最終製品に必要とされる樹脂
被着厚さの２〜2.5倍の厚さに被着される。多孔質焼結
金属層の空隙中への樹脂の含浸はこの工程でその大部分
が進行する。
組成物５を一様な厚さに圧延して被着させる加圧ローラ
で、この工程では組成物が最終製品に必要とされる樹脂
被着厚さの２〜2.5倍の厚さに被着される。多孔質焼結
金属層の空隙中への樹脂の含浸はこの工程でその大部分
が進行する。
７は熱風乾燥炉であり、概ね200〜250℃の雰囲気温度
に調節されている。該多孔質焼結金属層に含浸被着され
た湿潤樹脂組成物は、この熱風乾燥炉を通されると、そ
の樹脂組成物中の揮発分は殆ど除去される。
に調節されている。該多孔質焼結金属層に含浸被着され
た湿潤樹脂組成物は、この熱風乾燥炉を通されると、そ
の樹脂組成物中の揮発分は殆ど除去される。
８、８は寸法出し加圧ローラであり、鋼裏金２の多孔
質焼結金属層に含浸被着された樹脂被着層を最終製品に
必要とされる被着厚さに押圧する。この工程では、上述
した空隙への樹脂の含浸が補足的に行われ、該多孔質焼
結金属層の空隙中への含浸が完全なものとなる。
質焼結金属層に含浸被着された樹脂被着層を最終製品に
必要とされる被着厚さに押圧する。この工程では、上述
した空隙への樹脂の含浸が補足的に行われ、該多孔質焼
結金属層の空隙中への含浸が完全なものとなる。
９は樹脂の焼成を行う加熱炉で、概ね360〜380℃の雰
囲気温度に調節されている。加圧ローラ８、８で処理さ
れた樹脂被着層を備えた鋼裏金は、数分ないし十数分間
で炉内を通過し、樹脂組成物の焼成、硬化が完了する。
囲気温度に調節されている。加圧ローラ８、８で処理さ
れた樹脂被着層を備えた鋼裏金は、数分ないし十数分間
で炉内を通過し、樹脂組成物の焼成、硬化が完了する。
10、10は寸法調整ローラで、鋼裏金２の多孔質焼結金
属層に含浸被着された樹脂被着層の厚さの10-3〜10-2mm
の範囲の寸法微調整がこのローラで熱時に行われる。こ
のローラ内には冷媒を通して温度調節がなされている。
属層に含浸被着された樹脂被着層の厚さの10-3〜10-2mm
の範囲の寸法微調整がこのローラで熱時に行われる。こ
のローラ内には冷媒を通して温度調節がなされている。
11は冷水噴霧などによる冷却装置で、この装置内で鋼
裏金をほぼ室温にまで冷却する。
裏金をほぼ室温にまで冷却する。
12は矯正ローラで、この矯正ローラ12によって鋼裏金
の僅かなうねりなどを矯正する。
の僅かなうねりなどを矯正する。
13、13は案内ローラ、14はコイラーであって、案内ロ
ーラ13、13を通過した複層板がコイラー14によって巻き
取られる。
ーラ13、13を通過した複層板がコイラー14によって巻き
取られる。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
＜実施例＞ PTFE粉末（商品名:6CJ、三井デュポンフロロケミカル
社製）に粒度分布が１〜100μｍで、平均粒径が40μｍ
のPI粉末（商品名：ケルイミド＃1000、ローヌプーラン
社製）およびGr粉末（商品名:CSSP、日本黒鉛社製）を
下表に示す組成割合で配合し、ヘンシェルミキサーによ
り均一に粉砕混合して樹脂組成物を得、該樹脂組成物に
石油系溶剤としてアイソパー（エクソン化学社製）を加
えて湿潤樹脂組成物を調製した。
社製）に粒度分布が１〜100μｍで、平均粒径が40μｍ
のPI粉末（商品名：ケルイミド＃1000、ローヌプーラン
社製）およびGr粉末（商品名:CSSP、日本黒鉛社製）を
下表に示す組成割合で配合し、ヘンシェルミキサーによ
り均一に粉砕混合して樹脂組成物を得、該樹脂組成物に
石油系溶剤としてアイソパー（エクソン化学社製）を加
えて湿潤樹脂組成物を調製した。
該湿潤樹脂組成物を金属薄板からなる鋼裏金上に形成
された多孔質焼結金属層上に供給し、全体の厚さ、すな
わち鋼裏金と該鋼裏金上に形成された多孔質焼結金属層
と該焼結金属層に供給した湿潤樹脂組成物との厚さが1.
20mmになるようにローラで圧延して該樹脂組成物を該焼
結金属層に含浸被着させ、これを200℃の温度に加温し
た熱風乾燥炉中に５分間保持して溶剤を逸散除去した。
された多孔質焼結金属層上に供給し、全体の厚さ、すな
わち鋼裏金と該鋼裏金上に形成された多孔質焼結金属層
と該焼結金属層に供給した湿潤樹脂組成物との厚さが1.
20mmになるようにローラで圧延して該樹脂組成物を該焼
結金属層に含浸被着させ、これを200℃の温度に加温し
た熱風乾燥炉中に５分間保持して溶剤を逸散除去した。
ついで、全体をローラによって加圧力400kg/cm2にて
加圧し、全体の厚さを1.05mmとしたのち、加熱炉内に導
入して370℃の温度で10分間加熱焼成し、再びローラに
よって加圧して寸法調整ならびに板のうねり等の矯正を
行い、鋼裏金と該裏金上に形成された多孔質焼結金属層
と該焼結金属層に含浸被着された樹脂被着層とからなる
複層板を得た。
加圧し、全体の厚さを1.05mmとしたのち、加熱炉内に導
入して370℃の温度で10分間加熱焼成し、再びローラに
よって加圧して寸法調整ならびに板のうねり等の矯正を
行い、鋼裏金と該裏金上に形成された多孔質焼結金属層
と該焼結金属層に含浸被着された樹脂被着層とからなる
複層板を得た。
このようにして得た該複層板を短冊状に切断し、樹脂
被着層を内側にして巻回し、外径12mm、内径10mm、長さ
10mmの円筒状摺動部材を得た。この円筒状摺動部材を試
験片とし、下記の試験条件で摩擦摩耗特性について試験
した。その結果は下表に示すとおりである。
被着層を内側にして巻回し、外径12mm、内径10mm、長さ
10mmの円筒状摺動部材を得た。この円筒状摺動部材を試
験片とし、下記の試験条件で摩擦摩耗特性について試験
した。その結果は下表に示すとおりである。
（試験条件） 速 度:30m/min 荷 重:1kg/cm2 時 間:30Hr 潤 滑：乾燥潤滑（ドライ） 相手軸:SUS303、相手材表面粗さ0.8S 試 験；ジャーナル試験 ＜比較例＞ （比較例:1） 上記PTFE粉末に上記PI樹脂粉末を20重量％配合し、上
記実施例と同様の方法で複層摺動部材を得た。この複層
摺動部材を短冊状に切断し、樹脂被着層を内側にして巻
回し、外径12mm、内径10mm、長さ10mmの円筒状摺動部材
を得た。この円筒状摺動部材を試験片とし、上記試験方
法によって摩擦摩耗特性について試験した。その結果は
下表に示すとおりである。
記実施例と同様の方法で複層摺動部材を得た。この複層
摺動部材を短冊状に切断し、樹脂被着層を内側にして巻
回し、外径12mm、内径10mm、長さ10mmの円筒状摺動部材
を得た。この円筒状摺動部材を試験片とし、上記試験方
法によって摩擦摩耗特性について試験した。その結果は
下表に示すとおりである。
（比較例:2） 上記PTFE粉末に上記PI樹脂粉末20重量％およびGr粉末
15重量％を配合し、上記実施例と同様の方法で複層摺動
部材を得た。この複層摺動部材を短冊状に切断し、樹脂
被着層を内側にして巻回し、外径12mm、内径10mm、長さ
10mmの円筒状摺動部材を得た。この円筒状摺動部材を試
験片とし、上記試験方法によって摩擦摩耗特性について
試験した。その結果は下表に示すとおりである。
15重量％を配合し、上記実施例と同様の方法で複層摺動
部材を得た。この複層摺動部材を短冊状に切断し、樹脂
被着層を内側にして巻回し、外径12mm、内径10mm、長さ
10mmの円筒状摺動部材を得た。この円筒状摺動部材を試
験片とし、上記試験方法によって摩擦摩耗特性について
試験した。その結果は下表に示すとおりである。
上記試験結果より明らかなように、本発明の摺動部材
は試験時間を通し安定した摩擦係数を示し、摩耗量も極
めて小さかった。
は試験時間を通し安定した摩擦係数を示し、摩耗量も極
めて小さかった。
これはPTFEとPI樹脂に対し0.1〜10重量％の割合で配
合したGrがPTFE中に分散含有されたPI樹脂の周辺に存在
し、相手材とPI樹脂との直接の摺接を妨げることにより
摺動部材の耐摩耗性を向上させたものと推察される。
合したGrがPTFE中に分散含有されたPI樹脂の周辺に存在
し、相手材とPI樹脂との直接の摺接を妨げることにより
摺動部材の耐摩耗性を向上させたものと推察される。
また、上記実施例１および比較例１に回転数700rpmで
リーマ加工を施し、真円度ならびに粗さを計測したとこ
ろ、実施例１は、真円度が8.5μm,粗さが4.1μｍであっ
たのに対し、比較例２は、真円度が28.7μm,粗さが9.8
μｍであった。
リーマ加工を施し、真円度ならびに粗さを計測したとこ
ろ、実施例１は、真円度が8.5μm,粗さが4.1μｍであっ
たのに対し、比較例２は、真円度が28.7μm,粗さが9.8
μｍであった。
本発明の複層摺動部材は以下の特有の効果を有する。
四フッ化エチレン樹脂および付加重合型ポリイミド樹
脂とからなる樹脂混合物にさらにグラファイトを添加混
合した樹脂組成物を多孔質焼結金属層を有する裏金上に
被着して複層摺動部材としたので、低荷重高速条件で、
粒度分布が広く、粒径が不均一なポリイミド樹脂粉末を
使用した場合でも、常に安定した摩擦係数を示し、耐摩
耗性に優れ、切削加工性に優れる。
脂とからなる樹脂混合物にさらにグラファイトを添加混
合した樹脂組成物を多孔質焼結金属層を有する裏金上に
被着して複層摺動部材としたので、低荷重高速条件で、
粒度分布が広く、粒径が不均一なポリイミド樹脂粉末を
使用した場合でも、常に安定した摩擦係数を示し、耐摩
耗性に優れ、切削加工性に優れる。
四フッ化エチレン樹脂粉末、付加重合型ポリイミド樹
脂粉末およびグラファイト粉末は、四フッ化エチレン樹
脂の室温転移点以下の温度で粉砕混合されるために、四
フッ化エチレン樹脂が剪断力で伸延されることなく粉砕
混合され、両樹脂間の混合が均一に行われる。その結果
多孔質焼結金属層の空隙部への樹脂の含浸度が向上し、
樹脂組成物の裏金に対する機械的接合に加えてポリイミ
ド樹脂による接着硬化も加わり、密着強度が高くしかも
被着樹脂膜自体の強化が十分に行われるという利点を有
する。
脂粉末およびグラファイト粉末は、四フッ化エチレン樹
脂の室温転移点以下の温度で粉砕混合されるために、四
フッ化エチレン樹脂が剪断力で伸延されることなく粉砕
混合され、両樹脂間の混合が均一に行われる。その結果
多孔質焼結金属層の空隙部への樹脂の含浸度が向上し、
樹脂組成物の裏金に対する機械的接合に加えてポリイミ
ド樹脂による接着硬化も加わり、密着強度が高くしかも
被着樹脂膜自体の強化が十分に行われるという利点を有
する。
四フッ化エチレン樹脂と付加重合型ポリイミド樹脂組
成物に石油系溶剤を添加し、撹拌混合することにより樹
脂組成物を湿潤させる際にも、四フッ化エチレン樹脂の
室温転移点以下の温度で行われるため、四フッ化エチレ
ン樹脂に剪断力が作用して四フッ化エチレン樹脂粒子の
繊維化が進行し、樹脂組成物の造形性が阻害されるよう
な現象を完全に阻止することができるという利点を有す
る。
成物に石油系溶剤を添加し、撹拌混合することにより樹
脂組成物を湿潤させる際にも、四フッ化エチレン樹脂の
室温転移点以下の温度で行われるため、四フッ化エチレ
ン樹脂に剪断力が作用して四フッ化エチレン樹脂粒子の
繊維化が進行し、樹脂組成物の造形性が阻害されるよう
な現象を完全に阻止することができるという利点を有す
る。
両樹脂の粉砕混合及び粉砕混合された樹脂組成物と溶
剤との撹拌混合は、ともに、四フッ化エチレン樹脂の室
温転移点以下の温度に管理すればよく、工程における管
理すべき温度範囲も十分広く設定することができ、温度
管理が容易であるという利点を有する。
剤との撹拌混合は、ともに、四フッ化エチレン樹脂の室
温転移点以下の温度に管理すればよく、工程における管
理すべき温度範囲も十分広く設定することができ、温度
管理が容易であるという利点を有する。
図は本発明の複層摺動部材の製造方法を示す説明図であ
る。 1:フープ材、2:鋼裏金 3:案内ローラ、4:ホッパ 5:湿潤樹脂組成物、6:加圧ローラ 7:熱風乾燥炉、8:加圧ローラ 9:加熱炉、10:調整ローラ 11:冷却装置
る。 1:フープ材、2:鋼裏金 3:案内ローラ、4:ホッパ 5:湿潤樹脂組成物、6:加圧ローラ 7:熱風乾燥炉、8:加圧ローラ 9:加熱炉、10:調整ローラ 11:冷却装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｃ０８Ｋ 3/04 Ｃ０８Ｋ 3/04 Ｃ０８Ｌ 27/18 Ｃ０８Ｌ 27/18 79/08 79/08
Claims (2)
- 【請求項１】付加重合体ポリイミド樹脂５〜40重量％、
グラファイト0.1〜10重量％および残部四フッ化エチレ
ン樹脂とからなる樹脂組成物が鋼裏金上に形成された多
孔質焼結金属層に含浸被着されてなる複層摺動部材。 - 【請求項２】（ａ）付加重合型ポリイミド樹脂粉末５〜
40重量％およびグラファイト粉末0.1〜10重量％ならび
に残部四フッ化エチレン樹脂粉末を、該四フッ化エチレ
ン樹脂の繊維化を防止するべく該四フッ化エチレン樹脂
の室温転移点（19℃）以下の温度で粉砕混合し、樹脂組
成物を得る工程と、 （ｂ）得られた樹脂組成物100重量部に対し石油系溶剤1
8〜25重量部を添加し、前記工程と同様、四フッ化エチ
レン樹脂の繊維化を防止するべく該四フッ化エチレン樹
脂の室温転移点以下の温度で撹拌混合して樹脂組成物を
湿潤させ、湿潤樹脂組成物を得る工程と、 （ｃ）金属薄板からなる裏金上に形成した多孔質焼結金
属層に湿潤樹脂組成物を供給するとともに該湿潤樹脂組
成物を該多孔質焼結金属層に含浸被着させる工程と、 （ｄ）該多孔質焼結金属層に含浸被着せしめた湿潤樹脂
組成物を乾燥させて前記溶剤を除去するとともに該樹脂
組成物を所定の被着厚さにまで加圧し、該焼結金属層に
樹脂被着層を形成する工程と、 （ｅ）該樹脂被着層を加熱焼成する工程と、 （ｆ）焼成された樹脂被着層を熱時に加圧して被着厚さ
の微調整を行う工程と、 以上（ａ）〜（ｆ）の工程からなる複層摺動部材の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63156702A JP2756970B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 複層摺動部材ならびにその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63156702A JP2756970B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 複層摺動部材ならびにその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH026125A JPH026125A (ja) | 1990-01-10 |
| JP2756970B2 true JP2756970B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=15633467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63156702A Expired - Lifetime JP2756970B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 複層摺動部材ならびにその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2756970B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100840946B1 (ko) * | 2007-02-27 | 2008-06-24 | 김귀성 | 목선 구조 |
| KR100921408B1 (ko) * | 2009-02-20 | 2009-10-14 | 주식회사 봉성비에스 | 동 및 테프론 소결을 이용한 미끄럼베어링 및 그 제조방법 |
| JP5578841B2 (ja) * | 2009-12-08 | 2014-08-27 | 日本バルカー工業株式会社 | 充填材入りフッ素樹脂シートの製造方法および充填材入りフッ素樹脂シート |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5224648A (en) * | 1976-09-06 | 1977-02-24 | Oiles Ind Co Ltd | Smoothly sliding element and its manufacturing method for bearing etc. |
| JPS6037415A (ja) * | 1983-08-09 | 1985-02-26 | Oiles Ind Co Ltd | 複層軸受ならびにその製造方法 |
-
1988
- 1988-06-27 JP JP63156702A patent/JP2756970B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH026125A (ja) | 1990-01-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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