JPH0616968A - 潤滑用被覆組成物 - Google Patents

潤滑用被覆組成物

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JPH0616968A
JPH0616968A JP17816792A JP17816792A JPH0616968A JP H0616968 A JPH0616968 A JP H0616968A JP 17816792 A JP17816792 A JP 17816792A JP 17816792 A JP17816792 A JP 17816792A JP H0616968 A JPH0616968 A JP H0616968A
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JP
Japan
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friction coefficient
coating composition
weight
friction
reinforcing agent
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JP17816792A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Hirokawa
欣之 廣川
Isao Tonomura
伊三男 外村
Hirobumi Michioka
博文 道岡
Yoshio Fuwa
良雄 不破
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takata Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Takata Corp
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 適用箇所に必要な最適の摩擦係数を付与する
ことが可能で、また、摩耗量を低減することができ、し
かも、耐久性に優れた潤滑用被覆組成物を提供する。 【構成】 合成樹脂、固体潤滑剤、摩擦係数調整剤及び
補強剤を含む潤滑用被覆組成物であって、合成樹脂含有
量が20〜70重量%、固体潤滑剤含有量が20〜70
重量%、摩擦係数調整剤含有量が5〜30重量%、補強
剤含有量が0.5〜20重量%であり、該摩擦係数調整
剤が炭素繊維である潤滑用被覆組成物。 【効果】 所定量の固体潤滑剤により優れた潤滑性が付
与され、一方、摩擦係数調整剤である炭素繊維を所定量
含むことにより、この潤滑性能が調整され、耐摩耗性を
損なうことなく、摩擦係数が所望とする適度な値にされ
る。更に、所定量の補強剤により、耐摩耗性や耐久性が
著しく改善され、使用による摩擦係数の低下は効果的に
抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は潤滑用被覆組成物に係
り、特に適用箇所に必要な最適の摩擦係数を付与するこ
とが可能で、また、摩耗量を低減することができ、しか
も、耐久性に優れた潤滑用被覆組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】各種機械装置の摩擦面間には、適当な潤
滑剤を供給し、乾燥摩擦を流体摩擦又は境界摩擦に置き
変えることにより、焼付き、摩耗の防止を図っている。
【0003】従来提供されている潤滑剤のうち、塗料タ
イプのものは、例えば特開昭63−86764号、特開
昭55−157664号、特開昭57−200463
号、特公昭55−1314号等に見られるように、合成
樹脂及び固体潤滑剤よりなり、特に次のような性能を目
的として製造され、使用されている。
【0004】 潤滑性の向上。即ち、摩擦面の摩擦係
数の低減、摩耗量の低減。 かじり防止。 耐食性の向上。 ところで、摩擦部材には比較的高い、適度な摩擦係数を
有し、かつ摩耗は低く抑えられることが要求される部材
がある。例えば、ベルトプーリでは、ベルトとベルトプ
ーリとの間で過度に摩擦係数が小さいと、ベルトの滑り
が起こる。また、ボルト、ネジ等はその噛み合せ面間の
摩擦係数が過度に小さいと、緩みが生じ易い。その他、
湿式で使用されるクラッチ板や差動制限デファレンシャ
ルギヤの摩擦板等についても、耐摩耗性と共に比較的高
い摩擦係数が必要とされる。
【0005】このように、適度な比較的高い摩擦係数を
必要とし、かつ、摩耗は低く抑えることが要求される部
材に、従来提供されている潤滑用被覆組成物を塗布使用
すると、前述のの性能のために、摩耗は低く抑えられ
るが、摩擦係数が低くなり過ぎる。特に湿式下で用いら
れるクラッチ板や、差動制限デファレンシャルギヤ用摩
擦板等に従来の潤滑用被覆組成物を用いた場合には、摺
動面間の摩擦係数が小さくなり過ぎて(摩擦係数μ=
0.05程度)、トルク伝達に必要な摩擦力が得られ
ず、そのため、摩擦板の枚数の増加や、押しつけ荷重の
増加によって、必要な摩擦力を得なければならないとい
う不具合があった。
【0006】このような問題点を解決し、摩擦係数を適
度な大きさ(摩擦係数μ=0.06以上)にすることが
でき、かつ、摩耗量を低減することができる潤滑用被覆
組成物として、本発明者らは、合成樹脂及び固体潤滑剤
を含む潤滑用被覆組成物であって、摩擦係数調整剤を含
むことを特徴とする潤滑用被覆組成物を開発し、先に本
出願人より特許出願した(特開平2−155958)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】各種部材においては、
常により一層の特性や耐久性の改善が望まれており、上
記特開平2−155958に開示される潤滑用被覆組成
物についても、更に耐摩耗性や耐久性を改善することが
望まれている。
【0008】本発明は上記特開平2−155958に開
示される潤滑用被覆組成物を改良し、より一層耐摩耗性
や耐久性に優れた潤滑用被覆組成物を提供することを目
的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の潤滑用被覆組成
物は、合成樹脂、固体潤滑剤、摩擦係数調整剤及び補強
剤を含む潤滑用被覆組成物であって、合成樹脂含有量が
20〜70重量%、固体潤滑剤含有量が20〜70重量
%、摩擦係数調整剤含有量が5〜30重量%、補強剤含
有量が0.5〜20重量%であり、該摩擦係数調整剤が
炭素繊維であることを特徴とする。
【0010】以下に本発明を詳細に説明する。
【0011】本発明の潤滑用被覆組成物を構成する成分
のうち、合成樹脂としては、特に制限はなく、加熱硬化
型、常温硬化型及び2液硬化型のいずれであっても良
く、また油性、水性を問わない。
【0012】具体的には、エポキシ樹脂、フェニル系樹
脂、アミノ系樹脂、ポリエステル・アルキッド系樹脂、
ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、ポリアミドイミド
系樹脂、シリコン系樹脂、ビスマレイミド・トリアジン
樹脂等を挙げることができる。
【0013】これらの合成樹脂は1種を単独で用いて
も、2種以上を組み合わせて用いても良い。特に、本発
明においては、形成される潤滑性塗膜の密着性、耐食
性、耐油性等に優れることから、エポキシ樹脂とアミノ
系樹脂との併用が好ましい。この場合、エポキシ樹脂と
アミノ系樹脂との配合割合は、エポキシ樹脂100重量
部に対して、アミノ系樹脂20〜100重量部程度とす
るのが好適である。
【0014】このような合成樹脂の配合割合は、調製さ
れる潤滑用被覆組成物に対して20〜70重量%、好ま
しくは30〜60重量%とする。合成樹脂の配合割合が
20重量%未満では、形成される潤滑性塗膜の密着性、
耐食性、耐油性等において十分な特性が得られず、70
重量%を超えると摩擦係数の制御が難しくなる。
【0015】また、固体潤滑剤としても特に制限はな
く、二硫化モリブデン、二硫化タングステン等の硫化
物;ポリテトラフルオロエチレン、フッ化黒鉛等のフッ
素化合物;黒鉛;メラミン−シアヌル酸付加物;窒化ホ
ウ素等を用いることができる。これらの固体潤滑剤は1
種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いても
良い。特に、本発明においては、耐荷重性、なじみ性、
フィーリング性に優れることから、硫化物とフッ素化合
物との併用が好ましい。この場合、硫化物とフッ素化合
物との配合割合は、硫化物100重量部に対してフッ素
化合物50〜200重量部程度とするのが好適である。
【0016】このような固体潤滑剤の配合割合は、調製
される潤滑用被覆組成物に対して20〜70重量%、好
ましくは30〜60重量%とする。固体潤滑剤の配合割
合が20重量%未満では、耐荷重性、なじみ性、フィー
リング性等において十分な特性が得られず、70重量%
を超えると形成される潤滑性塗膜の密着性、耐食性、耐
油性が低下する。
【0017】本発明において、摩擦係数調整剤として
は、炭素繊維を用いる。炭素繊維は摩擦係数の調整機能
が高く、しかも耐摩耗性の向上に極めて有効である。加
えて、摺動時の静摩擦係数を動摩擦係数よりも低い値に
することが可能である。
【0018】従って、静摩擦係数が動摩擦係数よりも大
きい場合に発生し易いスティックスリップ現象を抑える
ことが可能となる。このことは、本発明者らの発明に係
る、摩擦多板式差動制限装置(特開平2−21263
3)の中でも明らかにされている。
【0019】炭素繊維としては、繊維長さが10μm〜
1mm、繊維径が10〜50μm程度のものが好適であ
る。
【0020】このような炭素繊維の配合割合は、調製さ
れる潤滑用被覆組成物に対して5〜30重量%とする。
炭素繊維の配合割合が5重量%未満では炭素繊維の配合
による十分な改善効果が得られず、30重量%を超える
場合には、形成される潤滑性塗膜の密着性、耐食性が低
下し、また耐摩耗性の改善効果も低下する。
【0021】補強剤としては、アルミナ(Al23
繊維、チタン酸カリウム(K2 O・6TiO2 )繊維、
二酸化ケイ素粒子(SiO2 )、ガラス繊維、炭化ケイ
素(SiC)ウィスカー、ホウ酸アルミニウム繊維(9
Al23 ・2BO3 )、カルシウムメタシリケート繊
維(CaSiO3 )、ロックウール(火成岩)、天然蛇
紋岩コンパウンド(Mg3 (SiO5 )(OH)5 )等
が挙げられる。
【0022】これらの補強剤は、繊維状のものにあって
は、繊維長さが200μm以下、繊維径が10μm以下
のものが好適である。また、粒状のものにあっては、粒
径20μm以下のものが好適である。補強剤としては、
特に繊維状のものが好ましい。
【0023】このような補強剤の配合割合は、調整され
る潤滑用被覆組成物に対して0.5〜20重量%とす
る。補強剤の配合割合が20重量%を超えると塗膜の密
着性、耐食性が低下し、また耐摩耗性の改善効果も低下
し、0.5重量%未満では十分な補強効果が得られない
場合がある。
【0024】摩擦係数調整剤100重量部に対して、補
強剤は5〜100重量部が望ましく、好ましくは5〜6
0重量部とする。
【0025】本発明の潤滑用被覆組成物は、例えば、合
成樹脂及び固体潤滑剤を所定の割合で配合し、更にこれ
に炭素繊維及び補強剤の所定量を混合することにより容
易に調整することができる。しかも、各成分の配合割合
を調整することにより、摩擦係数を広い範囲で調整する
ことができ、摩耗量は低く抑えることができ、使用によ
る摩擦係数の低下のない高性能潤滑性被膜が提供され
る。
【0026】なお、合成樹脂と、固体潤滑剤を配合する
際、及び、各成分を配合した後において、適量の溶剤を
用いることにより、配合工程を容易にし、かつ、容易に
使用できる粘度に調整することができる。
【0027】使用する溶剤は、合成樹脂を溶解可能なも
のであれば特に制限はなく、使用量も、合成樹脂の粘
度、配合比が種々異なるため、特に制限はないが、組成
物100重量部に対して、溶剤100〜300重量部程
度が適量である。また使用する溶剤は、1種の単独溶剤
でも、2種以上の混合溶剤でも良い。
【0028】さらに、本発明の潤滑用被覆組成物は、上
記4成分の他に、必要に応じて各種改質剤等の添加剤を
含有していても良い。この場合、添加剤配合量は調製さ
れる潤滑用被覆組成物に対して20重量%以下とする。
【0029】
【作用】本発明の潤滑用被覆組成物は、所定量の固体潤
滑剤により優れた潤滑性が付与され、一方、摩擦係数調
整剤である炭素繊維を所定量含むことにより、この潤滑
性能が調整され、耐摩耗性を損なうことなく、摩擦係数
が所望とする適度な値にされる。更に、所定量の補強剤
により、耐摩耗性や耐久性が著しく改善され、使用によ
る摩擦係数の低下は効果的に抑制される。
【0030】
【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。
【0031】実施例1〜16,比較例1〜7 表1に示す原料を用いて表2,3,4に示す配合にて、
潤滑用被覆組成物を調製した。
【0032】具体的には、合成樹脂(いずれも加熱硬化
は200℃で30分)を100重量部に対して、100
〜200重量部の溶剤(メチルエチルケトン,キシレン
等)で溶解したものに、固体潤滑剤を加え、ボールミル
にて3時間粉砕を行なう。それに対し、所定量の炭素繊
維及び補強剤(ただし、比較例1〜7では補強剤添加せ
ず。)を加え撹拌を行なったものを試料とする。
【0033】各試料の摩擦係数及び摩耗量の改善効果を
下記,の方法により調べ、その結果を表2,3,4
に示した。また、比較例1、実施例1,2について下記
の方法により耐久試験を行ない、結果を表5に示し
た。
【0034】 摩擦係数の測定 下記の試験機、テストピース、テスト条件にて行なっ
た。即ち、一定速度で回転するリングにブロックを一定
の荷重で押し付け、両テストピース間の摩擦係数を測定
した。なお、ブロック及びリングの当接面にはそれぞれ
リン酸亜鉛皮膜処理等の下地処理を行った上、エアスプ
レーにて約20μmの塗膜厚になるように各試料を吹き
付け、その後各硬化条件にて硬化させて塗膜を形成し
た。また、リングの非当接面側は差動制限デファレンシ
ャルギヤ用オイル(鉱物油)に浸漬した状態と、浸漬し
ない状態とにした。
【0035】試験機 FALEX#1, Ring & Block TEST MACHINE [Faville−Le Vally社製(ASTM
D 2714)]テストピース リング:SAE4620 STEEL,HRc58〜6
3,6〜12rms ブロック:SAE0−1STEEL,HRc58〜6
3,4〜8rmsテスト条件 荷 重:100 lbs 回転速度: 30 rpm 摩耗量の測定 鋼製プレートの表面にの摩擦係数の測定の時と同様な
方法により各々の潤滑用被覆組成物を塗布した摩擦板A
と、鋼製(材質:JIS規格SK5M)で、焼入れ焼戻
しを施した鋼板(硬度HV460)よりなりその表面粗
さが0.5μRaの摩擦板B(外径120mm,内径1
00mm,厚さ1.8mm)を組み合わせて、スラスト
試験機により摩擦試験を行なった。
【0036】即ち、差動制限デファレンシャルギヤ用オ
イル中で約50rpmにて回転している摩擦板Bに対
し、摩擦板Aを荷重500kgfで押しつけ、200時
間後の摩耗量(摩耗深さ)を調べた。
【0037】 上記摩耗量の測定におけると同様にし
て摩擦板A,Bを作製し、差動制限デファレンシャルギ
ヤ用オイル中で約40rpmにて回転している摩擦板B
に対し、摩擦板Aを荷重700kgfにて押しつけ、6
00時間後の摩擦係数を調べ、初期の摩擦係数との比較
を行なった。ただし、摩擦係数の測定は、荷重250k
gfにて行なった。
【0038】
【表1】
【0039】
【表2】
【0040】
【表3】
【0041】
【表4】
【0042】
【表5】
【0043】表2,3,4より明らかなように、実施例
1〜16の本発明の潤滑用被覆組成物は、炭素繊維のみ
を配合した比較例1〜7の潤滑用被覆組成物よりも、摩
擦係数が高く、しかもその値を広い範囲で調整すること
ができ、一方、摩耗量は著しく少ない。
【0044】また、表5より、補強剤を含む本発明の潤
滑用被覆組成物は、補強剤を含まない潤滑用被覆組成物
に比べて、耐久性試験後の摩擦係数の低下率が十分に改
善されていることが明らかである。
【0045】なお、比較例,実施例中の各組成物に用い
た原料の商品名及びメーカー名を表1に示すが、これら
はいずれも今回の試験に用いた原料であり、実使用につ
いてはこの限りでない。
【0046】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の潤滑用被覆
組成物によれば、摩擦係数を比較的高い値にまで所望に
応じて制御することができ、しかも摩耗量は大幅に低減
することができる上に、使用による摩擦係数の低下を効
果的に抑制することができる。。
【0047】従って、本発明の潤滑用被覆組成物によれ
ば油中で用いられる差動制限デファレンシャルギヤや、
クラッチ板及びプーリー等の、トルクの伝達が確実に行
なわれるための適度に高い摩擦係数を必要とし、かつ摩
耗量は低く抑えることが必要とされる部材、及びボルト
等の緩みが生じにくい程度の適度に高い摩擦係数を必要
とする部材の摺動性能、摩擦性能、潤滑性能、耐久性を
大幅に向上させることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 道岡 博文 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 不破 良雄 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 合成樹脂、固体潤滑剤、摩擦係数調整剤
    及び補強剤を含む潤滑用被覆組成物であって、合成樹脂
    含有量が20〜70重量%、固体潤滑剤含有量が20〜
    70重量%、摩擦係数調整剤含有量が5〜30重量%、
    補強剤含有量が0.5〜20重量%であり、該摩擦係数
    調整剤が炭素繊維であることを特徴とする潤滑用被覆組
    成物。
JP17816792A 1992-07-06 1992-07-06 潤滑用被覆組成物 Pending JPH0616968A (ja)

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