JPH01255719A - 弾性摺動部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は弾性摺動部材に係り、特にジヨイント装置にお
ける軸受部材や車両サスペンションの枢支連結部に用い
られる摺動部材等として有用な、弾性特性乃至は防振特
性と共に、自己潤滑特性を併わせ有する摺動部材に関す
るものである。

（背景技術） 従来から、ボールジヨイント等のジヨイント装置におい
ては、本来の摺動性能を与える部材と共に、伝達される
振動や衝撃を吸収する等の目的から、軸部材の軸受は部
に防振ゴムである軸受ゴムが配されたり（実公昭５５−
３３０５９号公報等参照）、また車両サスペンションの
枢支連結部に配される摺動型の防振ブツシュ（摺動ブツ
シュ）にあっても、防振性能を有する部材と摺動性能を
有する部材とを組み合わせた構造が採用されており（米
国特許第３３３１６４２号明細書、実開昭５９−１５３
７３６号公報等参照）、そしてその防振効果を発現させ
る材料としてはゴム材料が用いられている一方、摺動効
果を発現させる材料としては、オイルを含浸させた樹脂
やフッ素樹脂ライナー等が用いられているのである。

より具体的には、例えば、後者の摺動ブツシュ構造にお
いては、ゴムがアウター金具の内側に筒状に加硫接着さ
れており、そしてそのゴムの中空部内に、それぞれ、ハ
ックメタル、樹脂、更にインナー金具が順次圧入せしめ
られたり、或いはフ、！樹脂ライナーを介してインナー
金具が圧入されたりした構造となっている。そして、摺
動は、それぞれ、樹脂とインナー金具との間或いはフッ
素樹脂ライナーとインナー金具との間で行なわれるよう
になっているのである。また、樹脂を使用する構造のブ
ンシュにあっては、かかる樹脂とインナー金具との間に
グリースを封入し、更に摺動性能を高めており、そのた
めに、かかるグリースの抜け（漏れ）対策や異物混入対
策として、複雑なシール構造が採用されている。

しかしながら、このような従来の摺動性能を与える部材
、換言すれば摺動部材としての樹脂タイプのものにあっ
ては、グリースを併用しない場合には、その摺動特性が
今一つ充分でなく、またグリースを併用した場合にあっ
ては、必然的に部品点数が多くなり、構造も複雑となっ
て、製作工程が多くなるところから、生産能率が悪く、
高コスト化する問題を内在している。また、フッ素樹脂
製のライナーを用いる場合にあっては、材料費が高く、
しかもそのようなライナーを摺動面に貼付するための操
作が面倒であることに加えて、手間賃が高く、更にフッ
素樹脂の摩耗性が悪いところから、性能保持能力に劣る
等といった問題が内在している。

（解決課題） ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為さ
れたものであって、その解決すべき課題とするところは
、摺動部材の高性能化及び高機能化を図って、摺動機構
における部品点数の削減や形状の簡素化を可能とするこ
とが出来、以て低コスト化を図ることにあり、また良好
な摺動性能を確保しつつ、弾性特性、ひいては防振性能
を保持し得る摺動部材を提供することにある。

（解決手段） そして、本発明にあっては、かかる課題解決のために、
二つの部材間に介装されて、少なくとも一方の部材に対
して摺動可能とされる摺動部材にして、熱硬化型ポリウ
レタンエラストマの液状プレポリマを用い、その１００
重量部に対して１〜２０重量部のシリコーンオイルが配
合せしめられた組成物より、成形・硬化されてなる弾性
摺動部材を、その要旨とするものである。

このように、本発明は、摺動部材を構成する材料として
、熱硬化型ポリウレタンエラストマを用い、それの有す
る弾性特性によって防振性能が付与されるようにすると
共に、かかるポリウレタンエラストマ中に、シリコーン
オイルをブリード性の潤滑剤として含有せしめ、以てか
かるシリコーンオイルを表面に漸次滲み出させて、それ
により摺動性能が永続的に確保されるようにしたもので
あり、これによって、ポリウレタンエラストマ自体、換
言すれば摺動部材自体に、有効な自己潤滑性が付与され
るようにしたのである。

ところで、構造の簡単な低コストの摺動部材の実現のた
めの一つの方策としては、摺動部材自体を自己潤滑性と
為すことが考えられ、そのような自己潤滑性の摺動部材
を用いれば、特別な摺動性材料等が必要でな（なるとこ
ろから、その低コスト化が図れることとなるが、そのよ
うな自己潤滑性の摺動部材にあっては、それを構成する
材料から潤滑剤が漸次滲み出すようにして、摺動によっ
て消費される潤滑剤を補償し、以てその摺動寿命を補償
することが望ましい。

ここにおいて、摺動部材を構成する材料として熱硬化型
ポリウレタンエラストマを用いる場合において、上記の
如き自己潤滑剤としては、二硫化モリブデンやフッ素樹
脂粒子等の固体潤滑剤、鉱物系プロセスオイル、ワック
ス等が考えられるが、固体潤滑剤については、撹拌によ
るプレポリマ中への分散が悪く、使用困難であり、しか
も表面においてのみ点在するものであるところから、表
面はエラストマの特性を示すこととなり、摩擦係数が低
下せず、充分な摺動性能が確保し得ない問題を内在して
いる。また、鉱物系プロセスオイル、ワックス等のブリ
ード現象或いはブルーム現象が期待出来る配合剤につい
ても、必要な摺動性能を得ることが困難であり、更に添
加によって著しく物性を低下させる物質も潤滑剤として
は望ましくないのである。

要するに、熱硬化型ポリウレタンエラストマからなる自
己潤滑性の摺動部材を得る上において、かかるエラスト
マを与えるプレポリマに配合せしめられる潤滑剤として
は、それがポリマ（部材）表面に効果的にブリードする
ものであり、表面に対する効果的な補給が行なわれるも
のであることは勿論、エラストマを媒体として利用する
ところから、エラストマの物理的性質を劣化させず、ま
た生産性の目安である架橋（硬化）特性等の加工性乃至
は作業性を悪化させないものでなければならない。

本発明は、上記の事情に応える潤滑剤を得るべ（、本発
明者が鋭意検討した結果、シリコーンオイルを配合せし
めてなる液状プレポリマから得られる熱硬化型ポリウレ
タンエラストマが、その物理的諸性能や加工性、作業性
等を低下せしめることなく、効果的な自己潤滑性を発揮
して、有効な弾性摺動部材となり得ると共に、そのブリ
ード性に優れ、従って摺動効果を長期間に亘って維持す
ることが出来る事実を見い出したことに基づいて完成さ
れたものである。

ここにおいて、かかる本発明に用いられるシリコーンオ
イルは、よく知られているように、比較的低重合度の直
鎖状のポリシロキサンであって、例えば、ジメチルポリ
シロキサン等のアルキルポリシロキサンやそのオレフィ
ン変性物、フッ素変性物等を挙げることが出来る。また
、このシリコーンオイルとしては、一般に、１００〜５
００００センチストークス、好ましくは１０００〜１０
０００センチストークスの動粘度（２５°Ｃ）を有する
ものが用いられ、これによって、より一層優れた自己潤
滑性能、ひいては摺動性能が発揮されるのである。

そして、本発明にあっては、かかるシリコーンオイルは
、熱硬化型ポリウレタンエラストマを与える液状プレポ
リマの１００重量部に対して１〜２０重量部の割合にお
いて、好ましくは３〜１０重量部の割合において配合せ
しめられることとなる。けだし、シリコーンオイルの配
合量があまりにも少なくなり過ぎると、そのブリード性
やその保持能力が低下してしまい、目的とする自己潤滑
特性乃至は摺動性能を充分に発揮することが出来なくな
るからであり、またあまりにも多量の配合は、ポリウレ
タンエラストマの物理的性質及び架橋特性を著しく低下
せしめる等の問題を惹起するからである。

なお、本発明において、熱硬化型のポリウレタンエラス
トマを与える液状プレポリマとしては、よく知られてい
るように、成形前に硬化剤（架橋剤）を配合して高分子
化（硬化）せしめられることにより、網状構造の熱硬化
性のポリウレタンエラストマを与える、従来から公知の
各種の液状プレポリマの何れもが使用可能であり、例え
ば、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリエステルア
ミド系、ブタジェン系等のプレポリマを挙げることが出
来る。

また、かかる液状プレポリマに対して所定量のシリコー
ンオイルを添加した後、かかるプレポリマを架橋、硬化
せしめて、所望の形状の成形品と為すために、従来から
知られている硬化剤（架橋剤）が適宜に配合されること
となる。この硬化剤は、公知のものの中から、プレポリ
マの種類や成形方式等に応じて適宜に選択され、またそ
の配合量が決定されるものであって、例えば、ポリエス
テル系やポリエーテル系のプレポリマの場合にあっては
、ジアミン、ジオール、トリオール等が選択され、また
ブタジェン系のプレポリマにあっては、変性ＭＢ、１等
が用いられることとなる。

そして、本発明に従う摺動部材を構成する熱硬化型ポリ
ウレタンエラストマを与える液状プレポリマに対して、
所定量のシリコーンオイルが配合せしめられた組成物は
、更に上記の如き硬化剤等が適宜に配合された後、常法
に従って、注型法または混線法等の成形方式によって、
所定形状の成形品に成形硬化せしめられ、目的とする摺
動部材とされるのである。

（実施例） 以下に、本発明の幾つかの実施例を示し、本発明を更に
具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのよ
うな実姉例の記載によって、何等の制約をも受けるもの
でないことは、言うまでもないところである。

また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には１−
記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限
りにおいて、当業者の知識に基づいて神々なる変更、修
正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべ
きである。

先ず、熱硬化型ポリウレタンエラストマを与える液状プ
レポリマとして、カプロラクトン系ポリエステルプし・
ポリマを用い、その１００重量部に対して、下記第１表
に示される如き添加剤の所定量を配合して、均一に混合
せしめた後、７５〜８５°Ｃの温度下で３０分以上真空
脱泡し、次いで、通常のジアミン系硬化剤の１５．７重
量部を更に均一に配合せしめ、その後、通常の注型法に
従って所定形状の成形品を成形、硬化せしめた。なお、
型内での一次キュア処理は１２０°ＣＸ３０分の条件を
採用し、また型から取り出した成形物の二次キュア処理
は１１０°ＣＸ１５時間の条件を採用した。また、添加
剤としてのシリコーンオイルは、各種の粘度の信越シリ
コーンオイルＫＦ−９６（信越化学工業株式会社製）を
用いた。

そして、かくして得られた各種の熱硬化型ポリエステル
エラストマの成形品を用いて、その常態物性を測定し、
更にそれぞれの試料片について、抜き力試験を実施し、
その結果を、下記第１表に示した。

なお、抜き力試験は、中間板としてＺｎメツキ処理の鉄
板（厚さ＝８Ｍ）を用い、その両側に、それぞれ、エラ
ストマ試ボ４片（２５ｍｍＸ　４０ｍｍＸ８ｍｍＬ）を
配置し、それらエラストマ試料片が圧縮率：３％となる
ように、両側から所定の圧縮荷重を加えた状態下におい
て、中間板を引張スピード：　ｌ　ＯＯｍｎ＋／ｍｉｎ
の力で引き抜くに際しての力を抜き力よして測定するこ
とにより実施し、その力が小さい程、自己潤滑性乃至は
摺動特性が良好であることを示している。

第　　１　　表 （註）１００％Ｍｏ　　−４００％モジュラス（ｋｇ／
ｃｍ”　）Ｔｂ　　　　　−・［ｉｉ’Ａ弓１す３￥　
（ｋｇ／ｃｍ２）Ｅ、　　　・・・・・・破断伸び（％
）Ｈ，・・・・・・測度 ＣＳ　　　　・・・・・・センチストークス（ΦＵａ度
）かかる第１表の結果より明らかなように、本発明に従
ってシリコーンオイルを含存せしめたエラストマ成形品
にあっては、その抜き力が著しく小さくなり、優れた自
己潤滑性乃至は摺動特性を有することを示している。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明に従う摺動部材
は、所定量のシリコーンオイルを配合してなるプレポリ
マを用いて得られる熱硬化型ポリエステルエラストマに
て構成されるものであるところから、かかるエラストマ
の有する弾性特性によって、有効な防振効果を奏し得る
と共に、配合されたシリコーンオイルのブリー１’によ
って、効果的な自己潤滑性を示すものである。

また、かかる本発明に従う摺動部材は、従来の如きゴム
と特別な摺動性材料を併用することなく、それ単独にお
いて摺動型防振部材として有利に用いられ得るものであ
るところから、従来の高コスト化の要因が効果的に排除
されて、その低コスト化が有利に達成され得るものであ
り、またエラストマ本体の物理的性質を実用的な範囲内
において保持しつつ、また加工性乃至は作業性等に殆ど
彫金をもたらすことなく、顕著な自己潤滑性乃至は摺動
特性を発揮し得る防振材料を提供し得るものであり、そ
こに本発明の大きな工業的意義が存するのである。

従って、本発明に係る弾性摺動部材は、ゴムや特別の摺
動性材料等と同等併用することなく、そのまま二つの部
材間に介装されて、その少なくとも一方の部材に対して
有効な摺動機能を発揮すると共に、防振性能をも併わせ
有するものとなるのであり、例えばジヨイント装置にお
ける軸受部材として、また車両のサスペンション装置に
おけるブンシュ型の防振摺動材料等として有利に用いら
れ得るものである。

出願人　　東海ゴム工業株式会社 代理人　　弁理士　中島　三千雄 （ばか２名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）二つの部材間に介装されて、少なくとも一方の部
   材に対して摺動可能とされる摺動部材にして、熱硬化型
   ポリウレタンエラストマの液状プレポリマを用い、その
   １００重量部に対して１〜２０重量部のシリコーンオイ
   ルが配合せしめられた組成物より、成形・硬化されてな
   る弾性摺動部材。
2. （２）前記シリコーンオイルが、１００〜５００００セ
   ンチストークスの動粘度を有するものである請求項（１
   ）記載の弾性摺動部材。