JPH06122887A - 摺動部材用組成物 - Google Patents

摺動部材用組成物

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JPH06122887A
JPH06122887A JP27275092A JP27275092A JPH06122887A JP H06122887 A JPH06122887 A JP H06122887A JP 27275092 A JP27275092 A JP 27275092A JP 27275092 A JP27275092 A JP 27275092A JP H06122887 A JPH06122887 A JP H06122887A
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正 田中
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英彦 田村
Takahiro Niwa
貴裕 丹羽
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 摺動時の低摩擦性および耐摩耗性に優れ、更
に相手材に損傷を与えることのない優れた摺動部材用組
成物を提供する。 【構成】 平均粒径が50μm以下であるポリパラフェ
ニレンテレフタルアミド樹脂粉末0.1〜50容量%、
テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニル
エーテル共重合樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサ
フルオロプロピレン共重合樹脂およびフルオロエチレン
プロピレンエーテル樹脂よりなるA群から選ばれた少な
くとも1種を0.1〜50容量%と、残部が実質的にテ
トラフルオロエチレン樹脂からなる摺動部材用組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は低摩擦性および耐摩耗性
に優れ、更に相手材に損傷を与えない優れた摺動部材用
組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、軸受材料等の摺動部材用の合成樹
脂組成物ないしそれらからなる摺動材料としては、例え
ば特公昭47−31097号公報にポリテトラフルオロ
エチレン樹脂とポリイミド樹脂の組成物、特開昭55−
166526号公報にポリテトラフルオロエチレン樹脂
とポリフェニレンサルファイド樹脂からなる摺動部材、
特開昭59−103022号公報にポリテトラフルオロ
エチレン樹脂と溶融フッ素樹脂からなる軸受材料、更に
特開昭60−238351号公報にフッ素樹脂と芳香族
ポリアミド樹脂からなる摺動部材が開示されており、こ
れらフッ素系樹脂組成物ないしそれらからなる摺動部材
はいずれも潤滑性があり、かつ耐摩耗性が優れ、各種用
途に広く利用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年摺動部材
用組成物ないし、それらからなる摺動材料に要求される
性質が多用となってきており、たとえば前記特開昭60
−238351号公報のフッ素樹脂と芳香族ポリアミド
樹脂からなる摺動部材においても、さらに低摩擦性およ
び耐摩耗性が優れ、更には相手材に傷を付けにくいなど
の性質を有することが望まれている。従って本発明は、
従来の摺動部材用組成物ないし摺動部材を改善し、摺動
時の低摩擦性および耐摩耗性に優れ、更に相手材に損傷
を与えることのない優れた摺動部材用組成物を提供する
ことを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】この目的は、テトラフル
オロエチレン樹脂およびポリパラフェニレンテレフタル
アミド樹脂粉末に溶融フッ素樹脂を組み合わせた、低摩
擦性、耐摩耗性および相手材に損傷を与えない優れた以
下の摺動部材用組成物を提供することによって達成され
る。平均粒径が50μm以下であるポリパラフェニレン
テレフタルアミド樹脂粉末(以下、PPTAと略称す
る)0.1〜50容量%、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共重合樹脂(以下、
PFAと略称する)、テトラフルオロエチレン−ヘキサ
フルオロプロピレン共重合樹脂(以下、FEPと略称す
る)およびフルオロエチレンプロピレンエーテル樹脂
(以下、EPEと略称する)よりなるA群(溶融フッ素
樹脂)から選ばれた少なくとも1種を0.1〜50容量
%と、残部が実質的にテトラフルオロエチレン樹脂(以
下、PTFEと略称する)とからなる摺動部材用組成
物。上記摺動部材用組成物において、PTFE以外の各
成分の合計は0.3〜70容量%であることが好まし
い。
【0005】
【作用】次に、本発明の摺動部材用組成物を限定した理
由について説明する。本発明の摺動部材用組成物は、平
均粒径50μm以下であるポリパラフェニレンテレフタ
ルアミド樹脂粉末を0.1〜50容量%含む。実用上、
粒径は3μm以上が好ましい。粒径が50μm以上にな
ると軸材の損傷が見られ、その容量が0.1%未満では
目的とする耐摩耗性が著しく低下し、また50%を越え
ると耐摩耗性は向上するが、摩擦係数が上昇して摺動特
性を低下させる。その範囲としては平均粒径が5〜15
μmで2〜30容量%が特に好ましい。
【0006】上記ポリパラフェニレンテレフタルアミド
樹脂は、芳香族ポリアミド樹脂の一種である。芳香族ポ
リアミド樹脂としては他にメタフェニレンイソフタルア
ミド樹脂等があるが、ポリパラフェニレンテレフタルア
ミド樹脂は、特に耐熱性や寸法安定性に優れており好ま
しい。
【0007】また、A群の成分の使用量は全体の0.1
〜50容量%とする。0.1容量%未満の場合、目的と
する低摩擦性、耐摩耗性が著しく低下する。また、50
容量%を越えると耐摩耗性は向上するが摩擦係数と摩擦
温度が上昇して摺動特性を低下させる。その範囲として
は2〜30容量%が特に好ましい。本発明は、PTFE
とPPTAの組み合わせにA群のいずれか1種を混入す
ることにより、耐摩耗性および低摩擦性を損なうことな
くベースの強度を飛躍的に向上させるものである。
【0008】本発明の組成物に、更に低摩擦性を向上さ
せるために、炭素系固体潤滑剤や金属潤滑剤等を添加し
てもよく、また相手軸が硬質の場合には耐摩耗性を向上
させるために、金属酸化物、複合金属酸化物、金属硫化
物、金属フッ化物、繊維材料及びセラミックを添加して
もよい。
【0009】上記炭素系固体潤滑剤とは、フッ化黒鉛、
グラファィト、コークス、ピッチ、タール、カーボン及
び熱処理されたフェノール樹脂等であり、金属潤滑剤と
は、Pb,Sn,Cu,Zn,Bi,Cd,In,Li
及び/またはその合金等である。
【0010】金属酸化物とはZn,Al,Sb,Y,I
n,Zr,Mo,Cd,Ca,Ag,Cr,Co,T
i,Si,Mn,Sn,Ce,W,Bi,Ta,Fe,
Cu,Pb,Ni,Te,Nb,Pt,V,Pd,M
g,Liの各酸化物を示し、複合金属酸化物とは、Co
O−Al2 3 ,TiO2 −ZnO2 ,PbO−TiO
2,CoO−SnO2 ,MgO−Al2 3 ,ZrO2
−SiO2 ,CoO−Al 2 3 −,MgO,CoO−
Al2 3 −Cr2 3 ,CoO−ZnO−MgO,P
3 4 −Sb2 3 −TiO2 ,Cr2 3 −Sb2
3 −TiO2 ,Cr2 3 −CuO−MnO2 ,Co
O−Cr2 3 −Fe2 3 ,CoO−ZnO2 −Ni
2 −TiO2 ,CoO−Cr2 3 −MnO2 −Fe
2 3 等であり、金属硫化物とは、MoS2 ,WS2
を示し、金属フッ化物とは、PbF2,AlF3 ,Cd
2 ,BaF2 ,CaF2 等を示す。
【0011】繊維材料とはカーボンファイバー、木綿
(セルロース)、アスベスト、ロックウール、チタン酸
カリウム繊維、芳香族ポリアミド繊維等の天然繊維およ
び人工繊維を示し、セラミックスとはSiC,TiC,
4 C,BN,Si3 4 ,AlN,HfN,TaN,
WC,TaC,VC,ZrC等を示す。
【0012】これらの成分から組成物を製造するには、
乾式法と湿式法の2つの方法があり、乾式法は成分を単
に混合すれば良く、湿式法はディスパージョン(PTF
E30重量%、残部70重量%が水である水性分散液)
にPTFE以外の成分と更に必要に応じて表面活性剤、
トルエン等の有機溶剤、硝酸アルミニウム等の凝固剤等
を添加混合してペースト状の混合物とする方法である。
【0013】本願発明の組成物は単体または複合体とし
て用いられる。たとえば、複合体製造法としては、裏金
等の基体に本願発明の組成物を含浸被覆する方法の外、
組成物をシートに一旦成形して基体に貼合わす方法等が
ある。なお、上記裏金は鋼または鋼以外の金属でもよ
い。裏金はメッキなしかあるいは銅メッキしたもの、更
に銅メッキ以外の他の金属や合金をメッキしたものでも
よい。また裏金上に多孔質金属層を形成する場合は、青
銅などの銅系合金成分あるいはそれ以外の他の金属、合
金等を用いてもよい。
【0014】
【実施例】以下に、本発明を実施例により具体的に説明
する。例1(単体製造の場合) 次の工程順により単体摺動部材を成形した。 (a)計量工程 まず表1の組成比の粉末を計量した。 (b)混合工程 混合機(例えばヘンシェルミキサー)で2〜10分間混
合した。 (c)圧粉工程 1000kgf/cm2 の圧縮力で直径50mm、長さ
50mm寸法の丸棒または外径35mm、内径15m
m、長さ40mm寸法の中空丸棒(円筒体)の圧粉体を
製造した。 (d)焼成工程 不活性ガス(例えばN2 ガス)または大気(空気)雰囲
気中で常温より徐々に昇温し327〜400℃で数時間
焼成保持後、炉冷した。前記(a)〜(d)の工程によ
り、従来品No.1,2および本発明品No.3〜6の
単体摺動部材を得た。これらの単体摺動部材を表2に示
した条件下で試験し、その結果を表1に示した。
【0015】例2(複合体製造の場合) 次の工程順で複合摺動部材を成形した。 (a)裏金である一般構造用炭素鋼及びステンレスの表
面に銅メッキを施す工程。 (b)前記銅メッキ上に銅系粉末を散布する工程。 (c)前記粉末を中性雰囲気で800〜860℃で多孔
質に焼結し、多孔質層を形成する工程。 (d)前記多孔質層の表面上に表1に示した含浸被覆用
組成物を塗布後、ロール間に通して前記多孔質層の孔間
隙に、または多孔質層の孔隙とその表面上に前記組成物
を含浸および被覆させ、つづいて、327〜400℃で
2〜5分間焼成し、更にロールを通過させて厚みを均一
にして、従来品No.7,8および本発明品No.9〜
12の複合摺動部材を得た。これらの複合摺動部材を表
2に示した条件下で試験し、その結果を表1に示した。
【0016】上記例1および例2において、単体と複合
体の実施例について述べたが、更に本発明の組成物を例
えばスカイビング法等によりシートとし、これを、表面
をショットプラスト、リニッシャーベルト等により粗面
化した一般構造用低炭素鋼にエポキシ系接着剤にて接着
させてもよい。あるいはPFA、FEPフイルムを上記
炭素鋼と上記シートの間に介して、熱圧着させて鋼とシ
ートを接着させてもよい。このようにして得られたシー
ト材についても同様の効果を得られることが確認され
た。
【0017】
【発明の効果】表1から明らかなように、従来品(試料
No.1,2,7,8)および本発明品(試料No.3
〜6、9〜12)を比較すると、摩擦係数、摩耗量、お
よび相手材の損傷において、本発明品が従来品より改善
されていることがわかる。
【0018】本発明の摺動部材用組成物を使用して製造
された単体摺動用部材は具体的には、OA機器、自動車
用、ショックアブソーバー用ピストンリング、オイルシ
ールおよび一般産業用機器等に使用され、複合摺動部材
は具体的には自動車用ショックアブソーバーの油圧シリ
ンダーのような往復摺動する機構の軸受、シール材、ポ
ンプ用軸受、一般産業用機器、その他油潤滑あるいは無
潤滑用軸受などの種々の用途に使用し得る。以上、説明
した通り本発明は実用的、経済的に産業上極めて有用で
ある。
【0019】
【表1】
【0020】表1中、MPIAは、メタフェニレンイソ
フタルアミド樹脂、PIは、ポリイミド樹脂PPSは、
ポリフェニレンサルファイド樹脂である。
【0021】
【表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 C10N 30:06 8217−4H 40:02 50:08

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均粒径が50μm以下であるポリパラ
    フェニレンテレフタルアミド樹脂粉末0.1〜50容量
    %、 テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニル
    エーテル共重合樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサ
    フルオロプロピレン共重合樹脂およびフルオロエチレン
    プロピレンエーテル樹脂よりなるA群から選ばれた少な
    くとも1種を0.1〜50容量%と、 残部が実質的にテトラフルオロエチレン樹脂からなる摺
    動部材用組成物。
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