JPH05112723A - 導電性摺動部材組成物 - Google Patents
導電性摺動部材組成物Info
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- JPH05112723A JPH05112723A JP3304035A JP30403591A JPH05112723A JP H05112723 A JPH05112723 A JP H05112723A JP 3304035 A JP3304035 A JP 3304035A JP 30403591 A JP30403591 A JP 30403591A JP H05112723 A JPH05112723 A JP H05112723A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の軟質合金軸用軸受の問題点を解決し，
高負荷条件，高温度条件においても良好な軸受性能，耐
久性を保持する無給油滑り軸受であると共に，軸受組成
を導電性とすることによって，別途のア−ス回路等を要
せずして静電気の蓄積，放電による電子回路の誤動作等
を防止する新規な摺動部材を提供する。 【構成】 マトリックスとして合成樹脂４０〜７０vol
％，補強繊維として芳香族ポリアミド繊維３〜３０vol
％，固体潤滑剤として４フッ化エチレン樹脂５〜３０vo
l ％，炭酸塩又は炭酸塩とリン酸塩０．１〜３０vol
％，及び導電性付与剤としてカ−ボンブラック３〜１０
vol％により構成される。
高負荷条件，高温度条件においても良好な軸受性能，耐
久性を保持する無給油滑り軸受であると共に，軸受組成
を導電性とすることによって，別途のア−ス回路等を要
せずして静電気の蓄積，放電による電子回路の誤動作等
を防止する新規な摺動部材を提供する。 【構成】 マトリックスとして合成樹脂４０〜７０vol
％，補強繊維として芳香族ポリアミド繊維３〜３０vol
％，固体潤滑剤として４フッ化エチレン樹脂５〜３０vo
l ％，炭酸塩又は炭酸塩とリン酸塩０．１〜３０vol
％，及び導電性付与剤としてカ−ボンブラック３〜１０
vol％により構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，各種産業機器，事務機
器等に使用される例えば無給油軸受のような摺動部材の
組成物に係り，軽量化，耐蝕性の理由によりＳＵＳ並び
にアルミニウム合金等の比較的軟質の金属が相手軸とし
て使用される場合においても，高温で良好な自己潤滑
性，耐摩耗性，相手軸に対する非損傷性を示す耐熱性摺
動部材に関するものである。
器等に使用される例えば無給油軸受のような摺動部材の
組成物に係り，軽量化，耐蝕性の理由によりＳＵＳ並び
にアルミニウム合金等の比較的軟質の金属が相手軸とし
て使用される場合においても，高温で良好な自己潤滑
性，耐摩耗性，相手軸に対する非損傷性を示す耐熱性摺
動部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来，無給油滑り軸受としては，種々の
耐熱性，耐摩耗性合成樹脂をマトリックスとし，各種の
潤滑剤，補強材を配合した摺動部材が用いられている。
例えば，本願発明の発明者による出願に係る特願昭６２
−１２８７７９号（特開昭２９１９４４号），特願平２
−３７７９６号等が提案されている。
耐熱性，耐摩耗性合成樹脂をマトリックスとし，各種の
潤滑剤，補強材を配合した摺動部材が用いられている。
例えば，本願発明の発明者による出願に係る特願昭６２
−１２８７７９号（特開昭２９１９４４号），特願平２
−３７７９６号等が提案されている。
【０００３】然し，これらの組成物は，摺動材料として
は優れた性能を有するものの，電気的には絶縁体であ
る。従って，特に相手軸が電気的に絶縁されていると，
運転時に摩擦その他によって発生した静電気が蓄積し，
この静電気が放電すると電子回路にノイズが発生して装
置の誤動作を生じることがある。そのため，軸端に金属
ブラシ等を接触させる等の方法でア−スすることによ
り，帯電を防止する必要があった。然しこのような方法
では，機器組立てのコスト低減が困難な為，軸受それ自
体に導電性を付与して，軸受を通じてア−スする方法が
開発されてきた。
は優れた性能を有するものの，電気的には絶縁体であ
る。従って，特に相手軸が電気的に絶縁されていると，
運転時に摩擦その他によって発生した静電気が蓄積し，
この静電気が放電すると電子回路にノイズが発生して装
置の誤動作を生じることがある。そのため，軸端に金属
ブラシ等を接触させる等の方法でア−スすることによ
り，帯電を防止する必要があった。然しこのような方法
では，機器組立てのコスト低減が困難な為，軸受それ自
体に導電性を付与して，軸受を通じてア−スする方法が
開発されてきた。
【０００４】導電性の固体潤滑剤としては，一般にグラ
ファイトが知られているが，これを合成樹脂に添加して
導電性を発揮させるためには高濃度の添加が必要とな
り，その場合組成物の機械的強度や成形性が大きく低下
するだけでなく，他の充填剤の添加量が大きな制約を受
ける欠点がある。他の導電性充填剤，例えばカ−ボン繊
維，金属繊維，金属粉末，ニッケルやアルミニウムを被
覆した固体粒子を添加して，導電性を得ても，相手軸を
損傷しやすく，その結果摩擦係数並びに摩耗率の上昇が
あり，満足した摺動特性が得られていないという欠点が
あった。
ファイトが知られているが，これを合成樹脂に添加して
導電性を発揮させるためには高濃度の添加が必要とな
り，その場合組成物の機械的強度や成形性が大きく低下
するだけでなく，他の充填剤の添加量が大きな制約を受
ける欠点がある。他の導電性充填剤，例えばカ−ボン繊
維，金属繊維，金属粉末，ニッケルやアルミニウムを被
覆した固体粒子を添加して，導電性を得ても，相手軸を
損傷しやすく，その結果摩擦係数並びに摩耗率の上昇が
あり，満足した摺動特性が得られていないという欠点が
あった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述したように，従来
の滑り軸受用摺動部材組成物は絶縁体であるために，運
転時に発生した静電気が蓄積すると，その放電により電
子回路の誤動作を招く恐れがあり，これを防止する為に
は別途ア−ス回路を設置する必要があった。また，従来
の導電性摺動部材組成物は，相手軸がＳＵＳやアルミニ
ウム合金のような比較的軟質金属の場合，軸を損傷させ
て摺動性能が著しく悪化するという欠点があり，軟質金
属用軸受としては，不適であった。
の滑り軸受用摺動部材組成物は絶縁体であるために，運
転時に発生した静電気が蓄積すると，その放電により電
子回路の誤動作を招く恐れがあり，これを防止する為に
は別途ア−ス回路を設置する必要があった。また，従来
の導電性摺動部材組成物は，相手軸がＳＵＳやアルミニ
ウム合金のような比較的軟質金属の場合，軸を損傷させ
て摺動性能が著しく悪化するという欠点があり，軟質金
属用軸受としては，不適であった。
【０００６】本発明は，上記のような軟質金属用軸受の
問題点を解決し，高温条件下の使用においても良好な軸
受性能，耐久性を有し，かつ導電性を有する無給油滑り
軸受用摺動部材組成物を提供することを目的とし，これ
を完成させたものである。
問題点を解決し，高温条件下の使用においても良好な軸
受性能，耐久性を有し，かつ導電性を有する無給油滑り
軸受用摺動部材組成物を提供することを目的とし，これ
を完成させたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は，上記のよう
な軟質金属軸に対する摺動部材の従来の問題点を解決す
るために，相手軸表面に強固な潤滑用皮膜を形成させて
相手軸を損傷することなく，良好な潤滑効果を得ると共
に，材料自身に導電性を付与させることを企図したもの
である。
な軟質金属軸に対する摺動部材の従来の問題点を解決す
るために，相手軸表面に強固な潤滑用皮膜を形成させて
相手軸を損傷することなく，良好な潤滑効果を得ると共
に，材料自身に導電性を付与させることを企図したもの
である。
【０００８】即ち，マトリックスとして耐熱性を有する
合成樹脂，アブレ−シブな性質を有しない補強繊維，固
体潤滑剤並びに導電性付与剤の組合せについて研究した
結果，固体潤滑剤としてＰＴＦＥと，アルカリ金属或い
はアルカリ土類金属の炭酸塩単独，或いはアルカリ金属
或いはアルカリ土類金属の炭酸塩及びリン酸塩の所定の
比率の混合物を組合せ，導電性付与剤としてカ−ボンブ
ラックを使用すると，相手が軟質合金軸であっても軸を
損傷することなく優れた摺動特性並びに導電性を有し，
更に補強繊維として芳香族ポリアミド繊維を組み合わせ
ることにより耐摩耗性も大幅に向上することを見出した
ものである。
合成樹脂，アブレ−シブな性質を有しない補強繊維，固
体潤滑剤並びに導電性付与剤の組合せについて研究した
結果，固体潤滑剤としてＰＴＦＥと，アルカリ金属或い
はアルカリ土類金属の炭酸塩単独，或いはアルカリ金属
或いはアルカリ土類金属の炭酸塩及びリン酸塩の所定の
比率の混合物を組合せ，導電性付与剤としてカ−ボンブ
ラックを使用すると，相手が軟質合金軸であっても軸を
損傷することなく優れた摺動特性並びに導電性を有し，
更に補強繊維として芳香族ポリアミド繊維を組み合わせ
ることにより耐摩耗性も大幅に向上することを見出した
ものである。
【０００９】静電気除去に必要とされる電気抵抗性（１
０6 Ω以下）を得るにはカ−ボンブラックの添加量は少
なくとも３vol ％以上必要であるが，多過ぎると流動性
並びに成形品物性に対して悪影響を及ぼすようになる。
０6 Ω以下）を得るにはカ−ボンブラックの添加量は少
なくとも３vol ％以上必要であるが，多過ぎると流動性
並びに成形品物性に対して悪影響を及ぼすようになる。
【００１０】固体潤滑剤であるＰＴＦＥ存在下で，炭酸
塩単独，或いは炭酸塩並びにリン酸塩を所定の比率で組
合わせた混合物を加えることにより，相手軸に形成され
る潤滑皮膜が更に強固なものとなり，軸の損傷を防止出
来る。また，芳香族ポリアミド繊維を配合しないと，相
手軸の損傷はないが，軸受の摩耗率が著しく高くなる。
塩単独，或いは炭酸塩並びにリン酸塩を所定の比率で組
合わせた混合物を加えることにより，相手軸に形成され
る潤滑皮膜が更に強固なものとなり，軸の損傷を防止出
来る。また，芳香族ポリアミド繊維を配合しないと，相
手軸の損傷はないが，軸受の摩耗率が著しく高くなる。
【００１１】マトリックス用合成樹脂としてポリフェニ
レンサルファイド，ポリエ−テルサルホン，ポリエ−テ
ル芳香族ケトン，芳香族ポリエステル，ポリエ−テルイ
ミド，ポリサルホン，ポリアミドイミド，芳香族ポリア
ミド，ポリエ−テルニトリル，ポリエチレンナフタレ−
ト，熱可塑性ポリイミドなどの耐熱性の高い熱可塑性樹
脂を使用することが有効である。
レンサルファイド，ポリエ−テルサルホン，ポリエ−テ
ル芳香族ケトン，芳香族ポリエステル，ポリエ−テルイ
ミド，ポリサルホン，ポリアミドイミド，芳香族ポリア
ミド，ポリエ−テルニトリル，ポリエチレンナフタレ−
ト，熱可塑性ポリイミドなどの耐熱性の高い熱可塑性樹
脂を使用することが有効である。
【００１２】更にマトリックス用合成樹脂として，フェ
ノ−ル樹脂，エポキシ樹脂，熱硬化性ポリエステル，ポ
リイミド，ジアリルフタレ−ト樹脂，アラルキルエ−テ
ル樹脂などの熱硬化性樹脂を使用することも出来る。
ノ−ル樹脂，エポキシ樹脂，熱硬化性ポリエステル，ポ
リイミド，ジアリルフタレ−ト樹脂，アラルキルエ−テ
ル樹脂などの熱硬化性樹脂を使用することも出来る。
【００１３】本発明に使用する炭酸塩及びリン酸塩は，
アルカリ金属又はアルカリ土類金属からなるものが好ま
しく，例えば炭酸カルシウム，炭酸リチウム，炭酸マグ
ネシウム，炭酸バリウム，炭酸ナトリウム，炭酸カリウ
ムなどの炭酸塩，及びリン酸カルシウム，リン酸リチウ
ム，リン酸マグネシウム，リン酸バリウム，リン酸ナト
リウム，リン酸カリウムなどのリン酸塩が挙げられる。
アルカリ金属又はアルカリ土類金属からなるものが好ま
しく，例えば炭酸カルシウム，炭酸リチウム，炭酸マグ
ネシウム，炭酸バリウム，炭酸ナトリウム，炭酸カリウ
ムなどの炭酸塩，及びリン酸カルシウム，リン酸リチウ
ム，リン酸マグネシウム，リン酸バリウム，リン酸ナト
リウム，リン酸カリウムなどのリン酸塩が挙げられる。
【００１４】炭酸塩単独では添加量を０．１〜３０vol
％とすると優れた特性が得られ，また，炭酸塩に対する
リン酸塩の比率を０．１〜１０とした混合物を０．１〜
３０vol ％としても優れた特性が得られる。何れの場合
も添加量が０．１vol ％未満では充分な潤滑皮膜を形成
する効果が得られず，摩擦係数並びに摩耗率が上昇した
り，或いは軟質合金軸の損傷を生じたりする。両者の合
計が３０vol ％以上では組成物の強度が著しく低下する
等の欠点を生じる。また，カ−ボンブラックの添加量は
３〜１０vol ％が適切であることを見出した。
％とすると優れた特性が得られ，また，炭酸塩に対する
リン酸塩の比率を０．１〜１０とした混合物を０．１〜
３０vol ％としても優れた特性が得られる。何れの場合
も添加量が０．１vol ％未満では充分な潤滑皮膜を形成
する効果が得られず，摩擦係数並びに摩耗率が上昇した
り，或いは軟質合金軸の損傷を生じたりする。両者の合
計が３０vol ％以上では組成物の強度が著しく低下する
等の欠点を生じる。また，カ−ボンブラックの添加量は
３〜１０vol ％が適切であることを見出した。
【００１５】
【作用】本発明の導電性摺動部材組成物は，耐熱性の高
い合成樹脂をマトリックスとして使用し，更にアブレ−
シブ性の少ない補強繊維並びに固体潤滑剤としてＰＴＦ
Ｅ及び炭酸塩単独或いは炭酸塩とリン酸塩を所定の比率
で組合わせた混合物を適正量配合し，導電性付与剤とし
てカ−ボンブラックを配合することによって，通常の鉄
鋼製軸のみならず，アルミニウム合金等の軟質金属軸に
おいても高温領域で相手軸を損傷させることなく，低摩
擦性，低摩耗率を示すと共に，静電気の帯電防止の優れ
た作用を有するものである。
い合成樹脂をマトリックスとして使用し，更にアブレ−
シブ性の少ない補強繊維並びに固体潤滑剤としてＰＴＦ
Ｅ及び炭酸塩単独或いは炭酸塩とリン酸塩を所定の比率
で組合わせた混合物を適正量配合し，導電性付与剤とし
てカ−ボンブラックを配合することによって，通常の鉄
鋼製軸のみならず，アルミニウム合金等の軟質金属軸に
おいても高温領域で相手軸を損傷させることなく，低摩
擦性，低摩耗率を示すと共に，静電気の帯電防止の優れ
た作用を有するものである。
【００１６】
【実施例】以下に本発明に係る導電性摺動部材組成物に
ついて，実施例に基づいてその有効性を説明する。表１
に示す配合物をミキサ−で混合し，混練押出機でペレッ
ト化した後，射出成形により軸受試験片（φ２３×φ２
０×Ｌ１５）を得た。
ついて，実施例に基づいてその有効性を説明する。表１
に示す配合物をミキサ−で混合し，混練押出機でペレッ
ト化した後，射出成形により軸受試験片（φ２３×φ２
０×Ｌ１５）を得た。
【００１７】表１の試験片をジャ−ナル型軸受試験機を
用いて，下記の条件で試験を行った。結果を表２に示
す。 試験条件 速度 ６ ｍ ／ｍｉｎ 面圧 ５ kgf ／ｃｍ2 温度 ２００℃ 潤滑 無潤滑 相手軸（ヒ−タ内蔵） アルミ合金 Ａ５０５６−Ｈ３４ 表面粗さ Ｒｍａｘ ＝ ５μｍ
用いて，下記の条件で試験を行った。結果を表２に示
す。 試験条件 速度 ６ ｍ ／ｍｉｎ 面圧 ５ kgf ／ｃｍ2 温度 ２００℃ 潤滑 無潤滑 相手軸（ヒ−タ内蔵） アルミ合金 Ａ５０５６−Ｈ３４ 表面粗さ Ｒｍａｘ ＝ ５μｍ
【００１８】表２の試験の結果，組成物中，ＰＴＦＥ及
び炭酸塩単独或いは炭酸塩とリン酸塩を所定の比率で組
合わせた混合物を適正量配合した実施例１〜３と，ＰＴ
ＦＥ量の著しく少ない比較例１，或いは炭酸塩を配合し
ていない比較例２とでは，カ−ボンブラック添加に基づ
く導電性はほぼ同様であるが５００ｈ当り摩耗高さ及び
軸の損傷の程度に格段の相違があり，比較例は導電性軸
受としては不適格であることが認められた。
び炭酸塩単独或いは炭酸塩とリン酸塩を所定の比率で組
合わせた混合物を適正量配合した実施例１〜３と，ＰＴ
ＦＥ量の著しく少ない比較例１，或いは炭酸塩を配合し
ていない比較例２とでは，カ−ボンブラック添加に基づ
く導電性はほぼ同様であるが５００ｈ当り摩耗高さ及び
軸の損傷の程度に格段の相違があり，比較例は導電性軸
受としては不適格であることが認められた。
【００１９】
【発明の効果】前述のように，本発明に係る摺動部材組
成物は，２００℃，無潤滑という苛酷な条件下において
も，アルミニウム合金のような軟質軸を損傷することな
く、かつ低摩擦係数，低摩耗率の優れた軸受性能を示
し，静電気の帯電に基づく弊害の防止効果をも有する導
電性摺動部材組成物である。
成物は，２００℃，無潤滑という苛酷な条件下において
も，アルミニウム合金のような軟質軸を損傷することな
く、かつ低摩擦係数，低摩耗率の優れた軸受性能を示
し，静電気の帯電に基づく弊害の防止効果をも有する導
電性摺動部材組成物である。
【表ー１】
【表ー１】
【表ー２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｂ 1/24 Ｚ 7244−5Ｇ //(Ｃ０８Ｌ 87/00 77:00 27:12）
Claims (5)
- 【請求項１】 マトリックスとして合成樹脂４０〜７０
vol ％，補強繊維として芳香族ポリアミド繊維３〜３０
vol ％，固体潤滑剤として４フッ化エチレン樹脂（以下
ＰＴＦＥという）５〜３０vol ％，炭酸塩０．１〜３０
vol ％，及び導電性付与剤としてカ−ボンブラック３〜
１０vol ％とすることにより構成される導電性摺動部材
組成物。 - 【請求項２】 固体潤滑剤としてＰＴＦＥ５〜３０vol
％，炭酸塩とリン酸塩の混合物を０．１〜３０vol ％と
し，かつ炭酸塩に対するリン酸塩の比率を０．１〜１０
とした請求項１記載の組成物。 - 【請求項３】 マトリックス用合成樹脂としてポリフェ
ニレンサルファイド，ポリエ−テルサルホン，ポリエ−
テル芳香族ケトン，芳香族ポリエステル，ポリエ−テル
イミド，ポリサルホン，ポリアミドイミド，芳香族ポリ
アミド，ポリエ−テルニトリル，ポリエチレンナフタレ
−ト，熱可塑性ポリイミドなどの耐熱性の高い熱可塑性
樹脂を使用した請求項１記載の組成物。 - 【請求項４】 マトリックス用合成樹脂として，フェノ
−ル樹脂，エポキシ樹脂，熱硬化性ポリエステル，ポリ
イミド，ジアリルフタレ−ト樹脂，アラルキルエ−テル
樹脂などの熱硬化性樹脂を使用した請求項１記載の組成
物。 - 【請求項５】 炭酸塩及びリン酸塩がアルカリ金属又は
アルカリ土類金属の炭酸塩及びリン酸塩である請求項１
記載の組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3304035A JPH05112723A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 導電性摺動部材組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3304035A JPH05112723A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 導電性摺動部材組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05112723A true JPH05112723A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17928276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3304035A Pending JPH05112723A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 導電性摺動部材組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05112723A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1129691A (ja) * | 1997-07-09 | 1999-02-02 | Oiles Ind Co Ltd | ポリアセタール樹脂組成物 |
| JP2000169738A (ja) * | 1998-09-29 | 2000-06-20 | Oiles Ind Co Ltd | 摺動部材用樹脂組成物およびすべり軸受 |
| CN1123602C (zh) * | 2000-03-13 | 2003-10-08 | 中国科学院化学研究所 | 一种耐高温耐磨耗聚酰亚胺密封材料及其制备方法和用途 |
| GB2407579A (en) * | 2002-09-24 | 2005-05-04 | Daido Metal Co | Slide member composition comprising thermoset, PTFE and alkaline earth salt |
| WO2006013838A1 (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-09 | Ntn Corporation | 動圧軸受装置 |
| JP2010037382A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-02-18 | Hitachi Cable Ltd | 改質ふっ素樹脂組成物及び改質ふっ素樹脂成形体 |
| JP2010180302A (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Hitachi Cable Fine Tech Ltd | エンジニアリングプラスチック組成物及びその成形体 |
| JP2019099640A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | 帝人株式会社 | 樹脂組成物、その製造方法、およびそれからなる動力伝達用成形品 |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP3304035A patent/JPH05112723A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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