JPH0632998A - 乾性潤滑塗料 - Google Patents
乾性潤滑塗料Info
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- JPH0632998A JPH0632998A JP18443992A JP18443992A JPH0632998A JP H0632998 A JPH0632998 A JP H0632998A JP 18443992 A JP18443992 A JP 18443992A JP 18443992 A JP18443992 A JP 18443992A JP H0632998 A JPH0632998 A JP H0632998A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 摺動構造部等における摩擦摺動面に塗布され
る乾性潤滑塗料に関し、その潤滑被膜の耐摩耗性、耐熱
性等を改善する。 【構成】 熱硬化性合成樹脂（結合剤）に、固体潤滑剤
（二硫化モリブデン等）と共に、薄片形状を有するチタ
ン酸カリウムを配合する。薄片状チタン酸カリウムは、
長さ ５〜１００μｍ，幅 １〜３０μｍ，厚さ ０．
０１〜２μｍ程度のものが好適である。配合割合は、結
合剤樹脂１００重量部に対し、５〜５０重量部の範囲が
適当である。 塗膜の塗工は溶媒希釈により刷毛塗り、
スプレー塗布、浸漬塗布等が適用される。
る乾性潤滑塗料に関し、その潤滑被膜の耐摩耗性、耐熱
性等を改善する。 【構成】 熱硬化性合成樹脂（結合剤）に、固体潤滑剤
（二硫化モリブデン等）と共に、薄片形状を有するチタ
ン酸カリウムを配合する。薄片状チタン酸カリウムは、
長さ ５〜１００μｍ，幅 １〜３０μｍ，厚さ ０．
０１〜２μｍ程度のものが好適である。配合割合は、結
合剤樹脂１００重量部に対し、５〜５０重量部の範囲が
適当である。 塗膜の塗工は溶媒希釈により刷毛塗り、
スプレー塗布、浸漬塗布等が適用される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、摺動構造部等における
摩擦摺動面に乾性潤滑被膜を形成するための潤滑塗料組
成物の改良に関する。
摩擦摺動面に乾性潤滑被膜を形成するための潤滑塗料組
成物の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種機器・装置における軸受、その他の
摺動構造部材には、その摩擦摺動面の保護、および潤滑
化のための潤滑被膜が形成される。その潤滑塗料とし
て、合成樹脂を結合剤とし、これに二硫化モリブデン、
グラフアイト、ポリテトラフルオロエチレン等の固体潤
滑剤を配合した乾性潤滑塗料が広く使用されており、ま
たその被膜の潤滑性（低摩擦係数）、耐摩耗性、膜強
度、耐熱性、部材摺動面に対する密着性等の改善を目的
として、樹脂の材種や固体潤滑剤の材種の選択・組合
せ、あるいは各種助剤（例えば、金属粉末、酸化物粉
末、炭素繊維、セラミックス繊維等）の配合等につい
て、これまでにも多くの提案がなされている（特開昭５
４−１６１６４３号，特開昭５５−１５７６６４号，特
開昭５７−２０４６３号，特開昭５９−１７４６９９
号、特開昭６３−８６７６４号，特開平２−１５５９５
８号、特公昭５１−４３５５８号，特公昭５５−１３１
４号等）。
摺動構造部材には、その摩擦摺動面の保護、および潤滑
化のための潤滑被膜が形成される。その潤滑塗料とし
て、合成樹脂を結合剤とし、これに二硫化モリブデン、
グラフアイト、ポリテトラフルオロエチレン等の固体潤
滑剤を配合した乾性潤滑塗料が広く使用されており、ま
たその被膜の潤滑性（低摩擦係数）、耐摩耗性、膜強
度、耐熱性、部材摺動面に対する密着性等の改善を目的
として、樹脂の材種や固体潤滑剤の材種の選択・組合
せ、あるいは各種助剤（例えば、金属粉末、酸化物粉
末、炭素繊維、セラミックス繊維等）の配合等につい
て、これまでにも多くの提案がなされている（特開昭５
４−１６１６４３号，特開昭５５−１５７６６４号，特
開昭５７−２０４６３号，特開昭５９−１７４６９９
号、特開昭６３−８６７６４号，特開平２−１５５９５
８号、特公昭５１−４３５５８号，特公昭５５−１３１
４号等）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、乾性潤滑被
膜について、その固体潤滑剤の配合による良好な潤滑性
（低摩擦係数）を維持しながら、被膜の耐摩耗性、強
度、加熱安定性、防錆性等を高め、摩擦摺動面の潤滑保
護機能およびその耐久性を改善することを目的としてな
されたものである。
膜について、その固体潤滑剤の配合による良好な潤滑性
（低摩擦係数）を維持しながら、被膜の耐摩耗性、強
度、加熱安定性、防錆性等を高め、摩擦摺動面の潤滑保
護機能およびその耐久性を改善することを目的としてな
されたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の乾性潤滑塗料
は、熱硬化性樹脂を結着剤とし、固体潤滑剤と薄片状チ
タン酸カリウムが配合されていることを特徴としてい
る。
は、熱硬化性樹脂を結着剤とし、固体潤滑剤と薄片状チ
タン酸カリウムが配合されていることを特徴としてい
る。
【０００５】
【作用】本発明の乾性潤滑塗料に配合される薄片状チタ
ン酸カリウムは、潤滑被膜の補強作用を有する粒子であ
り、特に薄片状である形状効果として被膜を多層に強化
し、界面剪断力に対する被膜強度を大きく高める。この
補強作用により、繰り返し摩擦に対する被膜の摩耗抵抗
性が強化される。また、チタン酸カリウムは、耐熱性、
断熱性にすぐれた無機材料であり、高温域においても補
強作用を失わず、かつ薄片形状であることにより、被膜
の加熱に伴う内部応力の吸収緩和の効果も大きく、高温
域での被膜異常（膨れ、亀裂、剥離等の発生）を抑制防
止し、その加熱安定性を高める。更に、薄片状チタン酸
カリウムはその配合効果として被膜の外部環境遮断機能
を高め、防錆性等、被膜の化学的抵抗性を良好にする。
なお、薄片状チタン酸カリウムは、その結晶構造の特異
性により、見掛上の硬度が低く（モース硬度 ２〜
３）、それ自身の摩擦係数も適度に低いので、二硫化モ
リブデン等の固体潤滑剤の潤滑作用に実質的な悪影響を
及ぼさず、固体潤滑剤による良好な潤滑性（低摩擦係
数）を維持しつつ、薄片状チタン酸カリウムの配合効果
として、上記のように改良された耐摩耗性、加熱安定
性、防錆性等を有する潤滑被膜を形成することができ
る。
ン酸カリウムは、潤滑被膜の補強作用を有する粒子であ
り、特に薄片状である形状効果として被膜を多層に強化
し、界面剪断力に対する被膜強度を大きく高める。この
補強作用により、繰り返し摩擦に対する被膜の摩耗抵抗
性が強化される。また、チタン酸カリウムは、耐熱性、
断熱性にすぐれた無機材料であり、高温域においても補
強作用を失わず、かつ薄片形状であることにより、被膜
の加熱に伴う内部応力の吸収緩和の効果も大きく、高温
域での被膜異常（膨れ、亀裂、剥離等の発生）を抑制防
止し、その加熱安定性を高める。更に、薄片状チタン酸
カリウムはその配合効果として被膜の外部環境遮断機能
を高め、防錆性等、被膜の化学的抵抗性を良好にする。
なお、薄片状チタン酸カリウムは、その結晶構造の特異
性により、見掛上の硬度が低く（モース硬度 ２〜
３）、それ自身の摩擦係数も適度に低いので、二硫化モ
リブデン等の固体潤滑剤の潤滑作用に実質的な悪影響を
及ぼさず、固体潤滑剤による良好な潤滑性（低摩擦係
数）を維持しつつ、薄片状チタン酸カリウムの配合効果
として、上記のように改良された耐摩耗性、加熱安定
性、防錆性等を有する潤滑被膜を形成することができ
る。
【０００６】以下、本発明の潤滑塗料の成分構成および
塗料調製について詳しく説明する。固体潤滑剤と共に熱
可塑性樹脂（結着剤）に配合される薄片状チタン酸カリ
ウムは、一般式：Ｋ2 Ｏ・ｎＴｉＯ2 （ｎは正の実数）
で表される結晶質の合成無機化合物（多結晶体）であ
る。その化学組成は、目的とする塗膜の使用環境温度等
に応じて選択することができるが、殊に四チタン酸カリ
ウム〔Ｋ2 Ｔｉ4 Ｏ9〕、六チタン酸カリウム〔Ｋ2 Ｔ
ｉ6 Ｏ13〕、および八チタン酸カリウム〔Ｋ2Ｔｉ8 Ｏ
17〕は熱的安定性が良好で、高温域における被膜補強効
果にすぐれている点で好ましく使用される。これらの薄
片状チタン酸カリウムは単一種のみの配合であってもよ
く、または二種以上を複合して配合することもできる。
塗料調製について詳しく説明する。固体潤滑剤と共に熱
可塑性樹脂（結着剤）に配合される薄片状チタン酸カリ
ウムは、一般式：Ｋ2 Ｏ・ｎＴｉＯ2 （ｎは正の実数）
で表される結晶質の合成無機化合物（多結晶体）であ
る。その化学組成は、目的とする塗膜の使用環境温度等
に応じて選択することができるが、殊に四チタン酸カリ
ウム〔Ｋ2 Ｔｉ4 Ｏ9〕、六チタン酸カリウム〔Ｋ2 Ｔ
ｉ6 Ｏ13〕、および八チタン酸カリウム〔Ｋ2Ｔｉ8 Ｏ
17〕は熱的安定性が良好で、高温域における被膜補強効
果にすぐれている点で好ましく使用される。これらの薄
片状チタン酸カリウムは単一種のみの配合であってもよ
く、または二種以上を複合して配合することもできる。
【０００７】薄片状チタン酸カリウムの形状サイズにつ
いては、あまり粗大であると、塗料調製における分散
性、作業性が悪く、他方極微細の粒子状のものでは、薄
片としての形態的特徴である補強作用等が弱まるほか、
比表面積の増加・吸油量（ＪＩＳ Ｋ５１０１）の増大
のため、塗料の増粘傾向が著しくなり好ましくない。ま
た薄片の肉厚が大きくなると、被膜の平滑性が悪くな
り、逆に薄過ぎると、機械強度の乏しいものとなる。こ
れらの点から、大きさが約１〜１００μｍで、厚さが約
０．０１〜２μｍのものが好ましく使用される。殊に、
その大きさについては、長さが約５〜１００μｍ、幅が
約１〜３０μｍであって、アスペクト比（長さ／幅）が
約３以上の形態を有するチタン酸カリウムは、薄片形状
効果としての被膜強化、耐熱性、防錆性等の改善効果に
すぐれている。
いては、あまり粗大であると、塗料調製における分散
性、作業性が悪く、他方極微細の粒子状のものでは、薄
片としての形態的特徴である補強作用等が弱まるほか、
比表面積の増加・吸油量（ＪＩＳ Ｋ５１０１）の増大
のため、塗料の増粘傾向が著しくなり好ましくない。ま
た薄片の肉厚が大きくなると、被膜の平滑性が悪くな
り、逆に薄過ぎると、機械強度の乏しいものとなる。こ
れらの点から、大きさが約１〜１００μｍで、厚さが約
０．０１〜２μｍのものが好ましく使用される。殊に、
その大きさについては、長さが約５〜１００μｍ、幅が
約１〜３０μｍであって、アスペクト比（長さ／幅）が
約３以上の形態を有するチタン酸カリウムは、薄片形状
効果としての被膜強化、耐熱性、防錆性等の改善効果に
すぐれている。
【０００８】本発明の潤滑塗料に配合される固体潤滑剤
は、この種の被膜塗料の調製に使用されている公知の固
体潤滑剤を適宜使用することができ、その例として、二
硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラフアイト、
弗化黒鉛、窒化硼素、一酸化鉛、ポリテトラフルオロエ
チレン、銅粉、鉛粉等が挙げられる。これらの固体潤滑
剤は、その１種を単独で使用してよく、または２種以上
を複合使用してもよい。
は、この種の被膜塗料の調製に使用されている公知の固
体潤滑剤を適宜使用することができ、その例として、二
硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラフアイト、
弗化黒鉛、窒化硼素、一酸化鉛、ポリテトラフルオロエ
チレン、銅粉、鉛粉等が挙げられる。これらの固体潤滑
剤は、その１種を単独で使用してよく、または２種以上
を複合使用してもよい。
【０００９】熱硬化性樹脂は、固体潤滑剤の粒子および
薄片状チタン酸カリウム等を結合し、また摩擦摺動面に
対する密着のための塗膜要素であり、例えばエポキシ樹
脂、フエノール樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹
脂、尿素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹
脂、アルキド樹脂、フラン樹脂、シリコーン樹脂等が挙
げられ、これらは摩擦摺動部材の種類や要求される被膜
性能等により、その１種を単独で、または２種以上の組
合せとし、必要に応じて硬化剤を配合して使用する。
薄片状チタン酸カリウム等を結合し、また摩擦摺動面に
対する密着のための塗膜要素であり、例えばエポキシ樹
脂、フエノール樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹
脂、尿素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹
脂、アルキド樹脂、フラン樹脂、シリコーン樹脂等が挙
げられ、これらは摩擦摺動部材の種類や要求される被膜
性能等により、その１種を単独で、または２種以上の組
合せとし、必要に応じて硬化剤を配合して使用する。
【００１０】熱硬化性樹脂と、固体潤滑剤および薄片状
チタン酸カリウムの配合割合は、使用する樹脂や固体潤
滑剤の材種等により厳密には特定できないが、固体潤滑
剤は、その配合割合が少なすぎると、潤滑作用を十分に
発現させることができず、逆に多すぎると、被膜の脆弱
化をきたし、他方薄片状チタン酸カリウムについては、
その配合割合が少なすぎると、被膜の耐摩耗性、加熱安
定性、防錆性等の改善効果が不足し、多量に配合し過ぎ
ると、却って摩擦係数の増加とそれに伴う摩耗量の増加
傾向をきたし好ましくない。これらのことから、一般に
熱硬化性樹脂１００重量部に対し、固体潤滑剤は約１０
０〜２５０重量部、薄片状チタン酸カリウムは約５〜６
０重量部である配合組成範囲とするのが適当である。
チタン酸カリウムの配合割合は、使用する樹脂や固体潤
滑剤の材種等により厳密には特定できないが、固体潤滑
剤は、その配合割合が少なすぎると、潤滑作用を十分に
発現させることができず、逆に多すぎると、被膜の脆弱
化をきたし、他方薄片状チタン酸カリウムについては、
その配合割合が少なすぎると、被膜の耐摩耗性、加熱安
定性、防錆性等の改善効果が不足し、多量に配合し過ぎ
ると、却って摩擦係数の増加とそれに伴う摩耗量の増加
傾向をきたし好ましくない。これらのことから、一般に
熱硬化性樹脂１００重量部に対し、固体潤滑剤は約１０
０〜２５０重量部、薄片状チタン酸カリウムは約５〜６
０重量部である配合組成範囲とするのが適当である。
【００１１】本発明の潤滑塗料は、上記構成成分を所望
の配合割合に調合し、塗料調製の常法に従って、適宜の
溶剤、例えばプロパノール、ブタノール、ジアセトンア
ルコール、ポリエチレングリコール、トルエン、キシレ
ン、メチルエチルケトン、ブチルセロソルブ等を希釈溶
媒とし、所望により塗料適性改善のための添加剤（着色
剤、顔料、分散剤、沈澱防止剤、増粘剤、消泡剤、レベ
リング剤等）を適量添加し、ロールミル、ボールミル、
サンドミル等で均一に溶解・分散させることにより製造
される。摩擦摺動面に対する被膜の塗工は、刷毛塗り、
スプレー塗布、または浸漬塗布等により行うことがで
き、塗布後は室温乾燥され、または必要に応じて適宜温
度（例えば１５０〜３００℃）の加熱処理が施される。
の配合割合に調合し、塗料調製の常法に従って、適宜の
溶剤、例えばプロパノール、ブタノール、ジアセトンア
ルコール、ポリエチレングリコール、トルエン、キシレ
ン、メチルエチルケトン、ブチルセロソルブ等を希釈溶
媒とし、所望により塗料適性改善のための添加剤（着色
剤、顔料、分散剤、沈澱防止剤、増粘剤、消泡剤、レベ
リング剤等）を適量添加し、ロールミル、ボールミル、
サンドミル等で均一に溶解・分散させることにより製造
される。摩擦摺動面に対する被膜の塗工は、刷毛塗り、
スプレー塗布、または浸漬塗布等により行うことがで
き、塗布後は室温乾燥され、または必要に応じて適宜温
度（例えば１５０〜３００℃）の加熱処理が施される。
【００１２】
〔Ｉ〕塗料調製 ブタノールとトルオールの混合溶媒（混合比 １：１）
に、エポキシ樹脂（固形タイプ）を溶解して５０％溶液
とし、更にフエノール樹脂（液状タイプ）を加える。こ
れに固体潤滑剤、薄片状チタン酸カリウム等を添加し、
分散機（特殊機化工業（株）製「ホモディスパー」）で
約３０分間攪拌混合して均一に分散させたのち、中沸点
溶剤であるブチルセロソルブを加えて塗布に適した濃度
（固形分約３０％）に希釈した。表１に構成成分の配合
組成を示す。表中の各成分は次のものを使用した。 エポキシ樹脂：大日本インキ化学工業（株）製「エピク
ロン ７０５０」 フエノール樹脂：日立化成工業（株）製「ヒタノール
４０１０」 二硫化モリブデン：住鋼潤滑剤（株）製「モリパウダー
ＰＢ」 薄片状チタン酸カリウム：（株）クボタ製「ＴＸＡＸ−
ＳＡ」（六チタン酸カリウム，長さ：４０μｍ，幅：１
０μｍ，重量基準積算分布平均値） 針状チタン酸カリウム：直径 約０．２〜０．５μｍ，
長さ 約１０〜２０μｍの微細針状繊維
に、エポキシ樹脂（固形タイプ）を溶解して５０％溶液
とし、更にフエノール樹脂（液状タイプ）を加える。こ
れに固体潤滑剤、薄片状チタン酸カリウム等を添加し、
分散機（特殊機化工業（株）製「ホモディスパー」）で
約３０分間攪拌混合して均一に分散させたのち、中沸点
溶剤であるブチルセロソルブを加えて塗布に適した濃度
（固形分約３０％）に希釈した。表１に構成成分の配合
組成を示す。表中の各成分は次のものを使用した。 エポキシ樹脂：大日本インキ化学工業（株）製「エピク
ロン ７０５０」 フエノール樹脂：日立化成工業（株）製「ヒタノール
４０１０」 二硫化モリブデン：住鋼潤滑剤（株）製「モリパウダー
ＰＢ」 薄片状チタン酸カリウム：（株）クボタ製「ＴＸＡＸ−
ＳＡ」（六チタン酸カリウム，長さ：４０μｍ，幅：１
０μｍ，重量基準積算分布平均値） 針状チタン酸カリウム：直径 約０．２〜０．５μｍ，
長さ 約１０〜２０μｍの微細針状繊維
【００１３】〔ＩＩ〕被膜の形成 冷延炭素鋼板（ＳＰＣＣ）を塗布試験板とし、その表面
にサンドペーパーによる下地処理と脱脂洗浄を施したう
え、前記塗料をエアスプレーガンにより吹付け塗布す
る。塗布厚さは約２０〜３０μｍ（乾燥後）とした（試
験片形状サイズ：加熱試験用 直径５５ｍｍ，板厚６ｍ
ｍの円盤。加熱試験用及び耐塩水試験用１５０ｍｍ×７
０ｍｍ，板厚０．８ｍｍの矩形平板）。吹付け塗布後、
室温に３０分間放置して乾燥し、ついで１８０℃×３０
分間の加熱処理による焼付けを行った。
にサンドペーパーによる下地処理と脱脂洗浄を施したう
え、前記塗料をエアスプレーガンにより吹付け塗布す
る。塗布厚さは約２０〜３０μｍ（乾燥後）とした（試
験片形状サイズ：加熱試験用 直径５５ｍｍ，板厚６ｍ
ｍの円盤。加熱試験用及び耐塩水試験用１５０ｍｍ×７
０ｍｍ，板厚０．８ｍｍの矩形平板）。吹付け塗布後、
室温に３０分間放置して乾燥し、ついで１８０℃×３０
分間の加熱処理による焼付けを行った。
【００１４】〔ＩＩＩ〕被膜性能 各供試被膜試験板について下記の試験を行い、表２に示
す結果を得た。 （１）摩擦試験 ピン・オン・ディスク試験法により、被膜面の動摩擦係
数および摩耗量（μｍ）を測定する。 ピン：炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）製，直径７．８ｍｍ×長さ２
０ｍｍ，２本 面圧：１０ｋｇｆ／ｃｍ2 摩擦速度：０．７ｍ／秒 摩擦距離：１００００ｍ
す結果を得た。 （１）摩擦試験 ピン・オン・ディスク試験法により、被膜面の動摩擦係
数および摩耗量（μｍ）を測定する。 ピン：炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）製，直径７．８ｍｍ×長さ２
０ｍｍ，２本 面圧：１０ｋｇｆ／ｃｍ2 摩擦速度：０．７ｍ／秒 摩擦距離：１００００ｍ
【００１５】（２）加熱試験 ＪＩＳ Ｋ５４００「塗料一般試験方法」における「塗
膜の加熱安定性」に準拠し、（ｉ）３００℃×１Ｈｒ、
または（ｉｉ）４００℃×３０分間の加熱試験に付し、
試験後の膜面異常（膨れ、剥離等）の有無を肉眼観察に
より判定する。表２中、「加熱安定性」欄の各記号の意
味は次のとおりである。 ○：膜面の外観異常（膨れ、剥離等）なし ×1 ：膨れ発生 ×2 ：剥離発生
膜の加熱安定性」に準拠し、（ｉ）３００℃×１Ｈｒ、
または（ｉｉ）４００℃×３０分間の加熱試験に付し、
試験後の膜面異常（膨れ、剥離等）の有無を肉眼観察に
より判定する。表２中、「加熱安定性」欄の各記号の意
味は次のとおりである。 ○：膜面の外観異常（膨れ、剥離等）なし ×1 ：膨れ発生 ×2 ：剥離発生
【００１６】（３）耐塩水性 ＪＩＳ Ｋ５４００「塗料一般試験方法」の「耐塩水
性」に準拠し、塩化ナトリウム水溶液（３Ｗ／Ｖ％）に
４日間浸漬した後、被膜面の錆・膨れの有無を肉眼観察
により判定する。表２中、「耐塩水性」欄の記号の意味
は次のとおりである。 ○：発錆、その他の異常なし △：軽微の錆発生 ×：錆発生
性」に準拠し、塩化ナトリウム水溶液（３Ｗ／Ｖ％）に
４日間浸漬した後、被膜面の錆・膨れの有無を肉眼観察
により判定する。表２中、「耐塩水性」欄の記号の意味
は次のとおりである。 ○：発錆、その他の異常なし △：軽微の錆発生 ×：錆発生
【００１７】表１，表２においてＮo.１〜４は発明例，
Ｎo.１１〜１５は比較例であり、比較例Ｎo.１１および
Ｎo.１２は樹脂に適量の固体潤滑剤が配合された代表的
な従来例、Ｎo.１３およびＮo.１４は、発明例と同じく
固体潤滑剤と薄片状チタン酸カリウムの複合配合組成を
有しているが、前者は薄片状チタン酸カリウムの配合量
が多すぎ、後者は固体潤滑剤の配合量が不足している例
である。また、Ｎo.１５は、チタン酸カリウムとして、
薄片形状のものに代え、針状微細繊維を使用した例であ
る。
Ｎo.１１〜１５は比較例であり、比較例Ｎo.１１および
Ｎo.１２は樹脂に適量の固体潤滑剤が配合された代表的
な従来例、Ｎo.１３およびＮo.１４は、発明例と同じく
固体潤滑剤と薄片状チタン酸カリウムの複合配合組成を
有しているが、前者は薄片状チタン酸カリウムの配合量
が多すぎ、後者は固体潤滑剤の配合量が不足している例
である。また、Ｎo.１５は、チタン酸カリウムとして、
薄片形状のものに代え、針状微細繊維を使用した例であ
る。
【００１８】表２に示したように、発明例Ｎo.１〜４
は、従来の代表的な潤滑被膜であるＮo.１１，Ｎo.１２
と同等の良好な潤滑性（低摩擦係数）を有しているだけ
でなく、それを大きく凌ぐ耐摩耗性（摩耗量が少ない）
を有し、しかもＮo.１１，Ｎo.１２では３００℃の加熱
試験で膨れ・剥離の被膜異常をきたしている（Ｎo.１３
では、耐塩水性にも乏しい）のに対し、発明例は３００
℃はむろん、４００℃の加熱を受けた後にも、膨れ、剥
離等の全くない健全な被膜性状を維持し、かつ耐塩水性
にもすぐれている。比較例Ｎo.１３およびＮo.１４は、
固体潤滑剤と薄片状チタン酸カリウムを複合含有しては
いるが、Ｎo.１３では薄片状チタン酸カリウムの配合が
過剰のため、摩擦係数の増大および耐摩耗性の低下をき
たしており、他方Ｎo.１４では薄片状チタン酸カリウム
による良好な加熱安定性と耐塩水性を有してはいるが、
固体潤滑剤の不足のため、その潤滑作用が不足すると共
に、摩耗量の増大をきたしている。なお、チタン酸カリ
ウムとして微細な針状繊維を配合したＮo.１５は、固体
潤滑剤による良好な潤滑性（低摩擦係数）を有してはい
るが、チタン酸カリウムの配合に拘らず、耐摩耗性、加
熱安定性、耐塩水性等の改善効果はなく、その被膜性能
は、従来の代表例であるＮo.１１，Ｎo.１２のそれと殆
ど変わらない。
は、従来の代表的な潤滑被膜であるＮo.１１，Ｎo.１２
と同等の良好な潤滑性（低摩擦係数）を有しているだけ
でなく、それを大きく凌ぐ耐摩耗性（摩耗量が少ない）
を有し、しかもＮo.１１，Ｎo.１２では３００℃の加熱
試験で膨れ・剥離の被膜異常をきたしている（Ｎo.１３
では、耐塩水性にも乏しい）のに対し、発明例は３００
℃はむろん、４００℃の加熱を受けた後にも、膨れ、剥
離等の全くない健全な被膜性状を維持し、かつ耐塩水性
にもすぐれている。比較例Ｎo.１３およびＮo.１４は、
固体潤滑剤と薄片状チタン酸カリウムを複合含有しては
いるが、Ｎo.１３では薄片状チタン酸カリウムの配合が
過剰のため、摩擦係数の増大および耐摩耗性の低下をき
たしており、他方Ｎo.１４では薄片状チタン酸カリウム
による良好な加熱安定性と耐塩水性を有してはいるが、
固体潤滑剤の不足のため、その潤滑作用が不足すると共
に、摩耗量の増大をきたしている。なお、チタン酸カリ
ウムとして微細な針状繊維を配合したＮo.１５は、固体
潤滑剤による良好な潤滑性（低摩擦係数）を有してはい
るが、チタン酸カリウムの配合に拘らず、耐摩耗性、加
熱安定性、耐塩水性等の改善効果はなく、その被膜性能
は、従来の代表例であるＮo.１１，Ｎo.１２のそれと殆
ど変わらない。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【発明の効果】本発明の潤滑塗料を使用することによ
り、潤滑性、摩耗抵抗性、加熱安定性、外部環境遮断性
等にすぐれた乾性潤滑被膜を形成することができる。そ
の改良された被膜性能により、各種機械装置における摩
擦摺動構造部の摩擦摺動面に良好な潤滑特性、摺動特性
を付与することができ、高面圧の作用や、熱的影響、あ
るいは外部雰囲気の接触等による被膜の変質・劣化等を
生じにくく、長期に亘り摩擦摺動面に対する良好な潤滑
保護機能が安定に維持される。
り、潤滑性、摩耗抵抗性、加熱安定性、外部環境遮断性
等にすぐれた乾性潤滑被膜を形成することができる。そ
の改良された被膜性能により、各種機械装置における摩
擦摺動構造部の摩擦摺動面に良好な潤滑特性、摺動特性
を付与することができ、高面圧の作用や、熱的影響、あ
るいは外部雰囲気の接触等による被膜の変質・劣化等を
生じにくく、長期に亘り摩擦摺動面に対する良好な潤滑
保護機能が安定に維持される。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、乾性潤滑被
膜について、その固体潤滑剤の配合による良好な潤滑性
（低摩擦係数）を維持しながら、被膜の耐摩耗性、強
度、加熱安定性等を高め、摩擦摺動面の潤滑保護機能お
よびその耐久性を改善することを目的としてなされたも
のである。
膜について、その固体潤滑剤の配合による良好な潤滑性
（低摩擦係数）を維持しながら、被膜の耐摩耗性、強
度、加熱安定性等を高め、摩擦摺動面の潤滑保護機能お
よびその耐久性を改善することを目的としてなされたも
のである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【作用】本発明の乾性潤滑塗料に配合される薄片状チタ
ン酸カリウムは、潤滑被膜の補強作用を有する粒子であ
り、特に薄片状である形状効果として被膜を多層に強化
し、界面剪断力に対する被膜強度を大きく高める。この
補強作用により、繰り返し摩擦に対する被膜の摩耗抵抗
性が強化される。また、チタン酸カリウムは、耐熱性、
断熱性にすぐれた無機材料であり、高温域においても補
強作用を失わず、かつ薄片形状であることにより、被膜
の加熱に伴う内部応力の吸収緩和の効果も大きく、高温
域での被膜異常（膨れ、亀裂、剥離等の発生）を抑制防
止し、その加熱安定性を高める。なお、薄片状チタン酸
カリウムは、その結晶構造の特異性により、見掛上の硬
度が低く（モース硬度 ２〜３）、それ自身の摩擦係数
も適度に低いので、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤の
潤滑作用に実質的な悪影響を及ぼさず、固体潤滑剤によ
る良好な潤滑性（低摩擦係数）を維持しつつ、薄片状チ
タン酸カリウムの配合効果として、上記のように改良さ
れた耐摩耗性、加熱安定性等を有する潤滑被膜を形成す
ることができる。
ン酸カリウムは、潤滑被膜の補強作用を有する粒子であ
り、特に薄片状である形状効果として被膜を多層に強化
し、界面剪断力に対する被膜強度を大きく高める。この
補強作用により、繰り返し摩擦に対する被膜の摩耗抵抗
性が強化される。また、チタン酸カリウムは、耐熱性、
断熱性にすぐれた無機材料であり、高温域においても補
強作用を失わず、かつ薄片形状であることにより、被膜
の加熱に伴う内部応力の吸収緩和の効果も大きく、高温
域での被膜異常（膨れ、亀裂、剥離等の発生）を抑制防
止し、その加熱安定性を高める。なお、薄片状チタン酸
カリウムは、その結晶構造の特異性により、見掛上の硬
度が低く（モース硬度 ２〜３）、それ自身の摩擦係数
も適度に低いので、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤の
潤滑作用に実質的な悪影響を及ぼさず、固体潤滑剤によ
る良好な潤滑性（低摩擦係数）を維持しつつ、薄片状チ
タン酸カリウムの配合効果として、上記のように改良さ
れた耐摩耗性、加熱安定性等を有する潤滑被膜を形成す
ることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】以下、本発明の潤滑塗料の成分構成および
塗料調製について詳しく説明する。固体潤滑剤と共に熱
硬化性樹脂（結着剤）に配合される薄片状チタン酸カリ
ウムは、一般式：Ｋ2 Ｏ・ｎＴｉＯ2 （ｎは正の実数）
で表される結晶質の合成無機化合物（多結晶体）であ
る。その化学組成は、目的とする塗膜の使用環境温度等
に応じて選択することができるが、殊に四チタン酸カリ
ウム〔Ｋ2 Ｔｉ4 Ｏ9〕、六チタン酸カリウム〔Ｋ2 Ｔ
ｉ6 Ｏ13〕、および八チタン酸カリウム〔Ｋ2Ｔｉ8 Ｏ
17〕は熱的安定性が良好で、高温域における被膜補強効
果にすぐれている点で好ましく使用される。これらの薄
片状チタン酸カリウムは単一種のみの配合であってもよ
く、または二種以上を複合して配合することもできる。
塗料調製について詳しく説明する。固体潤滑剤と共に熱
硬化性樹脂（結着剤）に配合される薄片状チタン酸カリ
ウムは、一般式：Ｋ2 Ｏ・ｎＴｉＯ2 （ｎは正の実数）
で表される結晶質の合成無機化合物（多結晶体）であ
る。その化学組成は、目的とする塗膜の使用環境温度等
に応じて選択することができるが、殊に四チタン酸カリ
ウム〔Ｋ2 Ｔｉ4 Ｏ9〕、六チタン酸カリウム〔Ｋ2 Ｔ
ｉ6 Ｏ13〕、および八チタン酸カリウム〔Ｋ2Ｔｉ8 Ｏ
17〕は熱的安定性が良好で、高温域における被膜補強効
果にすぐれている点で好ましく使用される。これらの薄
片状チタン酸カリウムは単一種のみの配合であってもよ
く、または二種以上を複合して配合することもできる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】薄片状チタン酸カリウムの形状サイズにつ
いては、あまり粗大であると、塗料調製における分散
性、作業性が悪く、他方極微細の粒子状のものでは、薄
片としての形態的特徴である補強作用等が弱まるほか、
比表面積の増加・吸油量（ＪＩＳ Ｋ５１０１）の増大
のため、塗料の増粘傾向が著しくなり好ましくない。ま
た薄片の肉厚が大きくなると、被膜の平滑性が悪くな
り、逆に薄過ぎると、機械強度の乏しいものとなる。こ
れらの点から、大きさが約１〜１００μｍで、厚さが約
０．０１〜２μｍのものが好ましく使用される。殊に、
その大きさについては、長さが約５〜１００μｍ、幅が
約１〜３０μｍであって、アスペクト比（長さ／幅）が
約３以上の形態を有するチタン酸カリウムは、薄片形状
効果としての被膜強化、耐熱性等の改善効果にすぐれて
いる。
いては、あまり粗大であると、塗料調製における分散
性、作業性が悪く、他方極微細の粒子状のものでは、薄
片としての形態的特徴である補強作用等が弱まるほか、
比表面積の増加・吸油量（ＪＩＳ Ｋ５１０１）の増大
のため、塗料の増粘傾向が著しくなり好ましくない。ま
た薄片の肉厚が大きくなると、被膜の平滑性が悪くな
り、逆に薄過ぎると、機械強度の乏しいものとなる。こ
れらの点から、大きさが約１〜１００μｍで、厚さが約
０．０１〜２μｍのものが好ましく使用される。殊に、
その大きさについては、長さが約５〜１００μｍ、幅が
約１〜３０μｍであって、アスペクト比（長さ／幅）が
約３以上の形態を有するチタン酸カリウムは、薄片形状
効果としての被膜強化、耐熱性等の改善効果にすぐれて
いる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】熱硬化性樹脂と、固体潤滑剤および薄片状
チタン酸カリウムの配合割合は、使用する樹脂や固体潤
滑剤の材種等により厳密には特定できないが、固体潤滑
剤は、その配合割合が少なすぎると、潤滑作用を十分に
発現させることができず、逆に多すぎると、被膜の脆弱
化をきたし、他方薄片状チタン酸カリウムについては、
その配合割合が少なすぎると、被膜の耐摩耗性、加熱安
定性等の改善効果が不足し、多量に配合し過ぎると、却
って摩擦係数の増加とそれに伴う摩耗量の増加傾向をき
たし好ましくない。これらのことから、一般に熱硬化性
樹脂１００重量部に対し、固体潤滑剤は約１００〜２５
０重量部、薄片状チタン酸カリウムは約５〜６０重量部
である配合組成範囲とするのが適当である。
チタン酸カリウムの配合割合は、使用する樹脂や固体潤
滑剤の材種等により厳密には特定できないが、固体潤滑
剤は、その配合割合が少なすぎると、潤滑作用を十分に
発現させることができず、逆に多すぎると、被膜の脆弱
化をきたし、他方薄片状チタン酸カリウムについては、
その配合割合が少なすぎると、被膜の耐摩耗性、加熱安
定性等の改善効果が不足し、多量に配合し過ぎると、却
って摩擦係数の増加とそれに伴う摩耗量の増加傾向をき
たし好ましくない。これらのことから、一般に熱硬化性
樹脂１００重量部に対し、固体潤滑剤は約１００〜２５
０重量部、薄片状チタン酸カリウムは約５〜６０重量部
である配合組成範囲とするのが適当である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】〔ＩＩ〕被膜の形成 冷延炭素鋼板（ＳＰＣＣ）を塗布試験板とし、その表面
にサンドペーパーによる下地処理と脱脂洗浄を施したう
え、前記塗料をエアスプレーガンにより吹付け塗布す
る。塗布厚さは約２０〜３０μｍ（乾燥後）とした（試
験片形状サイズ：摩擦試験用 直径５５ｍｍ，板厚６ｍ
ｍの円盤。加熱試験用 １５０ｍｍ×７０ｍｍ，板厚
０．８ｍｍの矩形平板）。吹付け塗布後、室温に３０分
間放置して乾燥し、ついで１８０℃×３０分間の加熱処
理による焼付けを行った。
にサンドペーパーによる下地処理と脱脂洗浄を施したう
え、前記塗料をエアスプレーガンにより吹付け塗布す
る。塗布厚さは約２０〜３０μｍ（乾燥後）とした（試
験片形状サイズ：摩擦試験用 直径５５ｍｍ，板厚６ｍ
ｍの円盤。加熱試験用 １５０ｍｍ×７０ｍｍ，板厚
０．８ｍｍの矩形平板）。吹付け塗布後、室温に３０分
間放置して乾燥し、ついで１８０℃×３０分間の加熱処
理による焼付けを行った。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】表２に示したように、発明例Ｎo.１〜４
は、従来の代表的な潤滑被膜であるＮo.１１，Ｎo.１２
と同等の良好な潤滑性（低摩擦係数）を有しているだけ
でなく、それを大きく凌ぐ耐摩耗性（摩耗量が少ない）
を有し、しかもＮo.１１，Ｎo.１２では３００℃の加熱
試験で膨れ・剥離の被膜異常をきたしているのに対し、
発明例は３００℃はむろん、４００℃の加熱を受けた後
にも、膨れ、剥離等の全くない健全な被膜性状を維持し
ている。比較例Ｎo.１３およびＮo.１４は、固体潤滑剤
と薄片状チタン酸カリウムを複合含有してはいるが、Ｎ
o.１３では薄片状チタン酸カリウムの配合が過剰のた
め、摩擦係数の増大および耐摩耗性の低下をきたしてお
り、他方Ｎo.１４では薄片状チタン酸カリウムによる良
好な加熱安定性を有してはいるが、固体潤滑剤の不足の
ため、その潤滑作用が不足すると共に、摩耗量の増大を
きたしている。なお、チタン酸カリウムとして微細な針
状繊維を配合したＮo.１５は、固体潤滑剤による良好な
潤滑性（低摩擦係数）を有してはいるが、チタン酸カリ
ウムの配合に拘らず、耐摩耗性、加熱安定性等の改善効
果はなく、その被膜性能は、従来の代表例であるＮo.１
１，Ｎo.１２のそれと殆ど変わらない。
は、従来の代表的な潤滑被膜であるＮo.１１，Ｎo.１２
と同等の良好な潤滑性（低摩擦係数）を有しているだけ
でなく、それを大きく凌ぐ耐摩耗性（摩耗量が少ない）
を有し、しかもＮo.１１，Ｎo.１２では３００℃の加熱
試験で膨れ・剥離の被膜異常をきたしているのに対し、
発明例は３００℃はむろん、４００℃の加熱を受けた後
にも、膨れ、剥離等の全くない健全な被膜性状を維持し
ている。比較例Ｎo.１３およびＮo.１４は、固体潤滑剤
と薄片状チタン酸カリウムを複合含有してはいるが、Ｎ
o.１３では薄片状チタン酸カリウムの配合が過剰のた
め、摩擦係数の増大および耐摩耗性の低下をきたしてお
り、他方Ｎo.１４では薄片状チタン酸カリウムによる良
好な加熱安定性を有してはいるが、固体潤滑剤の不足の
ため、その潤滑作用が不足すると共に、摩耗量の増大を
きたしている。なお、チタン酸カリウムとして微細な針
状繊維を配合したＮo.１５は、固体潤滑剤による良好な
潤滑性（低摩擦係数）を有してはいるが、チタン酸カリ
ウムの配合に拘らず、耐摩耗性、加熱安定性等の改善効
果はなく、その被膜性能は、従来の代表例であるＮo.１
１，Ｎo.１２のそれと殆ど変わらない。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】
【表２】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】
【発明の効果】本発明の潤滑塗料を使用することによ
り、潤滑性、摩耗抵抗性、加熱安定性等にすぐれた乾性
潤滑被膜を形成することができる。その改良された被膜
性能により、各種機械装置における摩擦摺動構造部の摩
擦摺動面に良好な潤滑特性、摺動特性を付与することが
でき、高面圧の作用や、熱的影響による被膜の変質・劣
化等を生じにくく、長期に亘り摩擦摺動面に対する良好
な潤滑保護機能が安定に維持される。
り、潤滑性、摩耗抵抗性、加熱安定性等にすぐれた乾性
潤滑被膜を形成することができる。その改良された被膜
性能により、各種機械装置における摩擦摺動構造部の摩
擦摺動面に良好な潤滑特性、摺動特性を付与することが
でき、高面圧の作用や、熱的影響による被膜の変質・劣
化等を生じにくく、長期に亘り摩擦摺動面に対する良好
な潤滑保護機能が安定に維持される。
Claims (3)
- 【請求項１】 熱硬化性樹脂、固体潤滑剤、および薄片
状チタン酸カリウムが配合されていることを特徴とする
乾性潤滑塗料。 - 【請求項２】 薄片状チタン酸カリウムの形状が、大き
さ １〜１００μｍ，厚さ０．０１〜２μｍであること
を特徴とする請求項１に記載の乾性潤滑塗料。 - 【請求項３】 熱硬化性樹脂１００重量部に対し、固体
潤滑剤は１００〜２５０重量部、薄片状チタン酸カリウ
ムは５〜６０重量部であることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載の乾性潤滑塗料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18443992A JP2864310B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 乾性潤滑塗料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18443992A JP2864310B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 乾性潤滑塗料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0632998A true JPH0632998A (ja) | 1994-02-08 |
| JP2864310B2 JP2864310B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=16153175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18443992A Expired - Fee Related JP2864310B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 乾性潤滑塗料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2864310B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000055093A1 (fr) * | 1999-03-16 | 2000-09-21 | Otsuka Chemical Co., Ltd. | Titanate de potassium lamellaire, son procede de fabrication et materiau de friction |
-
1992
- 1992-06-17 JP JP18443992A patent/JP2864310B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000055093A1 (fr) * | 1999-03-16 | 2000-09-21 | Otsuka Chemical Co., Ltd. | Titanate de potassium lamellaire, son procede de fabrication et materiau de friction |
| US6677041B1 (en) * | 1999-03-16 | 2004-01-13 | Otsuka Chemical Co., Ltd. | Platy potassium titanate, process for producing the same, and friction material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2864310B2 (ja) | 1999-03-03 |
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