JPH0618743B2 - 摺動部品の製造方法 - Google Patents

摺動部品の製造方法

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JPH0618743B2
JPH0618743B2 JP61262313A JP26231386A JPH0618743B2 JP H0618743 B2 JPH0618743 B2 JP H0618743B2 JP 61262313 A JP61262313 A JP 61262313A JP 26231386 A JP26231386 A JP 26231386A JP H0618743 B2 JPH0618743 B2 JP H0618743B2
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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、摺動部品の製造方法に関するものであり、よ
り詳しくはポリアミド系反応射出成形法により樹脂ライ
ニングした摺動部品の製造方法に関するものである。
(従来の技術) ポリアミド系反応射出成形においては、重合触媒を含む
ω−ラクタム溶融状物(A液)と重合助触媒を含むω−
ラクタムの溶融状物(B液)とを、同時に金型に注入ま
たは射出し、金型内で反応させ成形品とされる。従来、
上記A液はω−ラクタムと重合触媒とをそれぞれ別々に
計量し、あらかじめ設定した温度、時間条件で溶解し、
その後冷却固化させて調製し、B液と反応を行なうとき
に再溶解していた。
(発明が解決しようとする問題点) 上記の従来法によりポリアミド系反応射出成形した樹脂
によりライニングされた摺動部品を製造する場合には、
以下詳細に説明するポリアミド系反応射出成形機におい
て、特にA液のタンク底からロータリーバルブに至る管
路で管内が閉塞されて吐出不能をきたすばかりでなく、
摺動部品の軸を軸受に嵌合して回転または往復自在に支
持した状態で軸と軸受面とのクリアランスに注入すると
き、A液が該クリアランスに均一にゆきわたらないとい
う欠点があった。
第4図に反応射出成形機のシステム概念図を示す。タン
ク11,22,24に各々A液21,B液23,洗浄液
25を入れ、各タンク内の温度を温調体20により約9
0℃に保ち、タンク11内はインペラ12により撹拌す
る。次に吐出に際しては、プランジャポンプ13及び1
3′が作動し、ロータリーバルブ14が図示した状態に
おいてタンク11及び22より各々A液21及びB液2
3がプランジャポンプ室15及び15′に入る。次にロ
ータリーバルブ14を反時計回りの方向へ90゜回転
し、プランジャポンプ13及び13′が作動し、A液2
1及びB液23は管路17を通り、スタティックミキサ
ー18に至り、ここでA液21及びB液23が混合され
て、吐出口19より、軸と軸受面とのクリアランス(図
示せず)に射出される。
以上の反応射出成形機において、従来法に従って摺動部
品を製造すると、管路16が約2週間で閉塞してしま
い、吐出不能に至るし、管路16が閉塞しない場合で
も、混合液を軸と軸受面とのクリアランスに充分に注入
できないという問題が起こる。特にA液吐出量が1回5
ml以下と少量である場合には、上記の現象の一方または
両方が急速に発生し、生産性を著しく低下させている。
上記のような現象が多発するのは、A液中にω−ラクタ
ムと混入されている重合触媒そのもの、この分解生成物
またはオリゴマー等が遊離し、ω−ラクタム溶液中に浮
遊して存在しており、その結果タンク11内ではインペ
ラ12で常時撹拌されていても、管路16内では静止静
態が断続的に存在し、前記した、浮遊物が管路壁に徐々
に沈降付着したり、軸と軸受面とクリアランスに詰まっ
たりするためである。管路壁への付着の場合は、これが
進行すると、付着した物質が配管外からの移動熱に対
し、断熱作用を及ぼし、さらに管路温度の低下をきた
し、管路壁への浮遊物の付着を一層助長することにな
る。
本発明は、上記のような問題点を解決するためのもので
あり、その目的とするところは、ポリアミド系反応射出
成形樹脂によってライニングされた摺動部品を製造する
場合に、A液タンク底からロータリーバルブに至る管路
の詰まりを防止し、かつ軸と軸受面とのクリアランスの
詰まりを防止をする方法を提供することである。
(問題点を解決するための手段) 本発明の摺動部品の製造方法は、 軸を軸受に嵌合して回転または往復動自在に支持した状
態で、この軸と軸受面とのクリアランスに、アルカリ金
属またはアルカリ土類金属化合物の重合触媒を含むω−
ラクタム溶融状物と重合助触媒を含むω−ラクタム溶融
状物とを注入し重合硬化させて、樹脂ライニングを前記
軸受面に形成し、前記軸が前記樹脂ライニング上を摺動
するようにした摺動部品を製造するにあたり、前記重合
触媒を含むω−ラクタム溶融状物を110 ℃ないし130 ℃
の温度で加熱する工程を経て調製することを特徴とす
る。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明においてω−ラクタムは、例えばγ−ブチロラク
タム,δ−バレロラクタム,ε−カプロラクタム,ω−
エナントラクタム,ω−カプリルラクタム,ω−ウンデ
カノラクタム,ω−ラウリルラクタムなどである。これ
らは単独でも、二種類以上の混合物であっても良い。
上記ω−ラクタムに溶解される重合触媒は、ω−ラクタ
ムの陰イオン重合に従来から使用されているアルカリ金
属、アルカリ土類金属及びそれらの化合物である。具体
的には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの水
素化物、アルキル化合物、アリール化合物、更には上記
金属または金属化合物とω−ラクタムとの反応生成物、
例えばω−ラクタムのナトリウム塩、カリウム塩、マグ
ネシウムハライド塩などである。
重合触媒の使用量は、ω−ラクタムに対して0.01ないし
20モル%が好ましい。0.01モル%未満の場合は、B液
と反応させたときの重合速度が遅く、さらに微量の水分
の影響を受けて重合しない場合もあり、工業的利用価値
が低い。また20モル%を超える場合は、最終的に得ら
れる反応射出成形品の耐候性を低下させる。このため非
常に速い重合速度を必要とする場合以外は、非経済的で
ある。
A液は、上記重合触媒をω−ラクタム溶融状物に混合
後、110 ℃ないし130 ℃の温度に昇温し、この温度で2
時間ないし30分間維持し溶解する工程を経て得られる
が、該工程は本発明の特徴すべき点である。前記した様
にA液中にω−ラクタムと混入されている重合触媒その
もの、この分解生成物またはオリゴマー等が遊離した浮
遊物が、反応射出成形機における管路閉塞または軸と軸
受面とのクリアランスの詰まりの原因となっていた。本
発明では、A液の溶解を110 ℃ないし130 ℃の範囲に昇
温し、この温度で2時間ないし30分間維持して行なった
ことにより、上記した浮遊物はω−ラクタム溶融物中に
良好に溶解している。この範囲で維持する時間は、低温
側ほど長くし、高温側ほど短くするのが良い。このた
め、浮遊物の析出が少量となり、管路閉塞が大幅に遅延
し、軸と軸受面とのクリアランスの詰まりも著しく減少
する。
本発明のB液の調製に用いられている重合助触媒は、ω
−ラクタムを陰イオン重合法によって重合する際に従来
から使用されている化合物が、全て使用可能である。そ
の具体例としては、例えば、トルエンジイソシアネー
ト、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニ
ルポリイソシアネート、カルボジイミドで変性されたジ
イソシアネート等のイソシアネート類、ヘキサメチレン
−1,6 −ビスカルバミドカプロラクタム、N,N′−ジフ
ェニル−p−フェニレンビスカルバミドカプロラクタ
ム、N,N′−ジフェニル−p−フェニレンビスカルバミ
ドピロリド等のカルバミドラクタム類、テレフタル酸ク
ロリド、アジピン酸クロリド、セバシン酸クロリド等の
酸ハライド類、アジポイルビスカプロラクタム、アジポ
イルビスピロリドン、テレフタロイルビスカプロラクタ
ム、テレフタロイルビイスピロリドン、イソフタロイル
ビスカプロラクタム等のポリアシルラクタム類、または
「式中、Aはハロゲン原子を表わすか、または (式中、YはC3〜C11アルキレンを表わす)であり、a
は1,2または3の整数であり、bは2またはそれ以上の
整数であり、R1はアルキル基、アルアルキル基、アルキ
ルオキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン基またはアル
アルキルオキシ基を表わし、R2炭化水素基およびエーテ
ル結合を有する炭化水素から選択される2価以上の基を
表わし、Zは(1)最低分子量約2000を有するポリエーテ
ル、(2)最低分子量約2000を有するポリエーテル、(2)最
低分子量約2000を有するポリエーテルセグメントを含有
するポリエステルセグメント、または(3)最低分子量100
0を有する炭化水素を表わす。]で表わされる化合物か
らなる群より選択される酸ハライド官能性物質またはラ
クタム官能性物質である。
本発明は、上記のA液及びB液を、軸を軸受に嵌合して
回転または往復動自在に支持した状態で、この軸と軸受
面とのクリアランスに反応射出成形機等により注入し重
合硬化させて、樹脂ライニングを前記軸受面に形成し、
前記軸が前記樹脂ライニング上を摺動するようにした摺
動部品を製造する。
(作用) 本発明は、ポリアミド系反応射出成形材料によってライ
ニングされた摺動部品を製造する場合に、ω−ラクタム
と重合触媒とを溶解する際に110 ℃ないし130 ℃に加熱
したA液を使用することにより、ポリアミド系反応射出
成形においてA液タンク底の管路閉塞を遅延させ、そし
て材料の注入される軸と軸受面とのクリアランスの詰ま
りを大幅に減少させる。
(実施例) 次に本発明を実施例に基づいて、さらに詳細に説明する
が、本発明はこれに限定されない。
実施例1 第1図および第2図において、1はアウタースプライン
の軸受、2は軸受1に嵌合し往復動自在に支持されたイ
ンナースプラインの軸を示し、また3は軸受1の軸受面
4上にポリアミド系反応射出成形によって形成された樹
脂ライニング、5及び6は芯出し用センターである。
この実施例の摺動部品は、まず軸受1の軸受面4に離型
剤を、軸2表面にはプライマーを塗布し、次にこの軸受
1と軸2を140 ℃に予備加熱してA液及びB液の注入に
そなえた。
ε−カプロタクタム94.5重量部とブロモマグネシムカプ
ロラクタム5.5重量部とを混合後110 ℃に加熱し1時
間この温度付近に保持し、90℃以下に降温して冷却固
化する工程を経て調製したA液と、ε−カプロタクタム
55.5重量部と次式(1) (但し、式中Zは分子量約6000のエチレンオキサイドと
プロピレンオキサイドのブロック共重合体を表わす。) で表わされる重合助触媒44.5重量部とよりなるB液を調
製した。これらA液及びB液を第4図に示す反応射出成
形機のタンク11にA得21を、タンク22にB液23
を入れる。これらタンクは温調体20により90℃に保
たれている。次にA液21及びB液23が重量比で1:
1になるようにプランジャポンプ13及び13′を作動
し、両液をスタティックミキサー18に導き混合し、こ
の混合物を吐出口19より前記した軸受1内に適量注
ぎ、次いで軸2を軸受1に嵌合することにより軸2と軸
受面4とのクリアランスに厚さtが約0.22mmに混合物を
均一にゆきわたらせ、140 ℃で5分間保持した。
得られた摺動部品は、軸2と軸受面4とのクリアランス
の全面にわたり樹脂ライニング3が形成され、軸2が全
くがたつかなかった。
さらに上記の組成からなるA液及びB液を用いて、反射
射出成形機の連続使用によるタンク11の底からロータ
リーバルブ14に至る管路16が閉塞し、吐出不能に至
るまでの期間は4ケ月だった。
比較例1 A液としてε−カプロラクタム94.5重量部とプロモグマ
ネシウムカプロラクタム5.5重量部とを混合しただけ
のものを使用した他は、実施例1と同様の手順で摺動部
品を形成した。
得られた摺動部品は、軸と軸受面のクリアランスには詰
まりが生じ、該クリアランスの全面には樹脂ライニング
が形成されず、しかも軸ががたつくものだった。
さらにこの場合の反応射出成形機の管路の閉塞により吐
出不能に至るまでの期間は2週間だった。
実施例2 第3図は、他の摺動部品であり、軸受7とこれに嵌合し
回転自在に支持される軸8と、軸受7の軸受面10上に
実施例1で用いたと同種のA液及びB液との混合物によ
る実施例1と同様の手順で成形した樹脂ライニング9
(厚さ平均0.15mm)からなる。
この摺動部品は、軸8と軸受面10のクリアランスの全
面にわたり樹脂ライニング9が形成され、軸8はがたつ
きがなく、円滑な回転運動が可能だった。
(発明の効果) 本発明の摺動部分の製造方法によると、A液の浮遊物に
由来する管路の閉塞が生じ難く、摺動部品の軸と軸受面
とのクリアランスの詰まりが著しく抑えられ、良好な樹
脂ライニングが形成される。これらのことから、本発明
は摺動部品の生産性を向上させ、その産業上の利用価値
は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例の摺動部品を示す断面図、 第2図は、第1図の平面図、 第3図は、本発明の他の実施例の摺動部品を示す断面
図、 第4図は、反応射出成形機のシステム概念図である。 図中、 1,7……軸受、2,8……軸 3,9……樹脂ライニング、4,10……軸受面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 裕剛 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−4911(JP,A) 特開 昭63−57207(JP,A) 特開 昭61−214(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軸を軸受に嵌合して回転または往復動自在
    に支持した状態で、この軸と軸受面とのクリアランス
    に、アルカリ金属またはアルカリ土類金属化合物の重合
    触媒を含むω−ラクタム溶融状物と重合助触媒を含むω
    −ラクタム溶融状物とを注入し重合硬化させて、樹脂ラ
    イニングを前記軸受面に形成し、前記軸が前記樹脂ライ
    ニング上を摺動するようにした摺動部品を製造するにあ
    たり、前記重合触媒を含むω−ラクタム溶融状物を11
    0℃ないし130℃の温度で加熱する工程を経て調製す
    ることを特徴とする摺動部品の製造方法。
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