JPH0645757B2 - 摺動部材組成物 - Google Patents

摺動部材組成物

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JPH0645757B2
JPH0645757B2 JP60150543A JP15054385A JPH0645757B2 JP H0645757 B2 JPH0645757 B2 JP H0645757B2 JP 60150543 A JP60150543 A JP 60150543A JP 15054385 A JP15054385 A JP 15054385A JP H0645757 B2 JPH0645757 B2 JP H0645757B2
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JP
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resin
sliding member
bearing
matrix
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JP60150543A
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JPS6210166A (ja
Inventor
徳 工藤
卓 小林
徹 堀内
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スタ−ライト工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 本発明は、各種産業機器、事務機器、輸送機等に使用す
る例えば、無給油すべり軸受のような摺動部材の組成物
に係り、軽量化、耐食性、熱伝導良好等の理由により、
アルミニウム合金軸、或いは銅合金軸等の軟質金属軸等
が相手軸として使用される場合に、比較的使用温度が高
くても耐摩耗性に優れ、且つ相手軸等を傷つけることの
ない軸受等摺動部材組成物に関するものである。
(b)従来の技術 従来、無給油すべり軸受としては、種々の耐熱、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組成物が用いられている。
例えば本発明者の発明に係る特公昭60−11061号
の如くである。
然しながら、これは鋼製油、不銹鋼製軸その他硬質軸用
軸受等の摺動部材としては有効であるが、アルミニウム
合金軸、銅合金軸等の軟質金属軸の場合は、相手軸を損
傷する穴点があり、従ってこれらの軟質軸用軸受等の摺
動部材としては、ポリイミド樹脂、芳香族ポリエステル
樹脂などを充填したPTFEマトリックスの軸受材料が
主として使用されている。しかしこれらの組成物も、比
較的低い温度領域や軽負荷領域では、概ね良好な性能を
示すが、その他の使用条件においては下記のような欠点
がある。即ち 150℃以上の温度領域や高負荷領域では、相手軸を
損傷すると共に、摩耗も急増し、摩擦係数も変動する。
PTFEをマトリックスとするために、クリープ変形
し易く、負荷能力が低い。等の欠点を有し、現在の処1
50℃以上の高温で軟質金属軸に対し、良好な性能を有
する無給油すべり軸受等摺動部材組成物は完成されてい
ない。
(c)発明が解決しようとする問題点 上記のように、従来の軸受用摺動部材では相手軸が軟質
合金の場合、軸が損傷し易く、軸が損傷すると、軸受の
摩耗を促進し、摩擦係数を変動させる。
特に相手軸がアルミニウム合金軸である場合、軸から生
ずる摩耗粉が酸化アルミニウムに覆われた硬い研磨性粒
子(アブレーシブ粒子)となるため、一旦軸が損傷し始
めると、軸受の摩耗が加速される。更に、温度が上昇す
ると金属軸の軟化と軸受材料の強度の低下により、軸の
損傷及び軸受の摩耗が一層促進される。
この発明は、上記のような従来の軟質合金軸の軸受の問
題点を解決し、高負荷条件、高温度条件の使用において
も、良好な軸受性能、耐久性を保有する無給油すべり軸
受等の摺動部材組成物を提供することを目的として行わ
れ、これを完成したものである。
(d)問題点を解決する為の手段 上記の従来の軟質合金軸に対する軸受等摺動部材の問題
点を解決するために、相手軸表面に強固な潤滑被膜を形
成させて、金属軸と軸受材料との直接接触を避けると共
に、良好な潤滑効果を得ることを企図したものである。
即ち、先ず軸受組成物のマトリックスとして耐熱性を有
する合成樹脂を選定し、必要に応じアブレ−シブな特性
を有しない補強繊維を組合せ、次に潤滑剤の配合につい
て、研究実験の結果、固体潤滑剤として、PTFEと鉛
酸化物を組合せて使用すると優れた効果が現出し、且つ
この両者の配合比並びに配合量に適正値のあることを見
出したものである。
即ち、例えばPTFE、或いは鉛酸化物をそれぞれ単独
に充填した場合、いかなる配合比においても摩耗率、摩
擦係数とも大きく、相手軸も損傷させる。
然しながらPTFEと鉛酸化物の容量比を1:0.5〜
1.5の範囲で適量(15〜55%)充填すると極めて
優れた性能を示し、この適正比及び適正量の範囲を逸脱
すると効果が顕れないことを見出しこの発明を完成した
ものである。又、実験の結果、PTFEと鉛酸化物の容
量比は1:0.5〜1.5であることを要し、好ましく
は1:0.7〜1.0であり、且つ両者の合計が15〜
55%好ましくは25〜45%であることが明らかにな
つた。
(e)作用 本発明に係る摺動部材組成物は、耐熱性のあるマトリッ
クス樹脂を用い、アブレーシブ性の少い補強繊維、及び
固体潤滑剤としてPTFEと鉛酸化物を適正比率、適正
量配合充填することにより、通常の鉄鋼製軸は勿論、相
手軸がアルミニウム合金などの軟質金属であっても、高
温領域で相手軸を損傷させることなく、安定した摩擦挙
動と低い摩耗率を示すことができるものである。
尚、耐熱限界は、使用したマトリックス樹脂によつて異
なる。例えばPPS 210℃、PEEK 260℃、
フェノール樹脂 150℃、アラルキルエーテル樹脂
250℃の如くである。
(f)実施例 以下に本発明に係る摺動部材組成物について、その実施
の例に基いて、その構成及び効果について、参考例、比
較例と対照して説明する。
実施例1. PPS(フィリップスペトローリアム社製、ライトンP
PS) 55%(容量比) 芳香族ポリアミド繊維(帝人社製、コーネックス2d
e、1mmカット、以下同じ) 13%(″) PTFE(ICI社製、フルオンL169、以下同じ)
17%(〃) PbO(三井金属鉱業社製、リサージY、以下同じ)
15%(〃) を、ミキサーで混合し、混練押出し機でペレット化し、
射出成形機を用いて軸受試験片(内径20mm、外径23
mm、長さ15mm)を成形した。
実施例2 PEEK(ICI社製、VICTREX、PEEK)
58%(容量比) 芳香族ポリアミド繊維 12%(〃) PTFE 16%(〃) Pb(三井金属鉱業社製、鉛丹)14%(〃) を配合、実施例1.と同様にして軸受試験片を成形し
た。
実施例3. アラルキルエーテル樹脂(三井東圧社製、ミレックスX
L 225M)50%(容量比) 芳香族ポリアミド繊維 15%(〃) PTFE 20%(〃) PbO 15%(〃) を配合、実施例1.と同様にして軸受試験片を成形し
た。
上記 実施例、試験片を 参考例従来軸受(PTFEをマトリックスとしたもの) PTFE(圧縮成形用)75%(容量比) 芳香族ポリエステル 25%(〃) を圧縮成形した試験片、及び 比較例1.(鉛酸化物/PTFEを0.5以下としたも
の) PPS 55%(容量比) 芳香族ポリアミド繊維 15%(〃) PTFE(実施例と同じ)22%(〃) PbO 8%(〃) を配合、実施例1.と同様にして得た軸受試験片並びに 比較例2.(鉛酸化物/PTFEを1.5以上としたも
の) PPS 55%(容量比) 芳香族ポリアミド繊維 15%(〃) PTFE(実施例と同じ)10%(〃) PbO 20%(〃) を配合、実施例1.と同様にして得た軸受試験片と比較
試験を行った。
比較例3. PPS 60%(容量比) PTFE 20%(〃) PbO 20%(〃) を配合,実施例1.と同様にして得た軸受試験片と比較
試験を行った。
尚、固体潤滑剤PTFEと鉛酸化物の合計量が、15%
以下の場合は軸受効果が全く失われ、55%以上の場合
は成形困難で良好な試験片が得られなかつた。
上記の各試験片をラジアルジャーナル型軸受試験機を用
いて、下記条件の下に試験を行つた結果は別表のようで
あつた。
試験条件 速度 8.4m/min 面圧 6kg/cm2 温度 200℃ 潤滑 無潤滑 相手軸(ヒーター内蔵)アルミニウム合金A5056−
H34 (表面粗さRmax、10μm (g)発明の効果 上述したように本発明に係る摺動部材組成物は、前記実
施例の試験結果に明らかな如く、200℃、無潤滑とい
う苛酷な条件下においても、アルミニウム合金軸等の軟
質軸を損傷することなく、且つ、低摩擦係数、低摩耗率
の優れた軸受性能を示す新しい摺動部材組成物である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−131429(JP,A) 特公 昭54−28883(JP,B2) 特公 昭52−5950(JP,B2)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(1)容量パーセントで イ.マトリックスとして合成樹脂 40〜75% ロ.補強繊維として芳香族ポリアミド繊維 5〜25% ハ.固体潤滑剤として四フッ化エチレン樹脂(以下PT
    FEという) 5〜35% ニ.固体潤滑剤として一酸化鉛(PbO),二酸化鉛
    (PbO),三酸化二鉛(PbO),四酸化三鉛(Pb
    O)等の鉛酸化物のうち一種若しくは二種以上の混合物
    5〜35%で構成され、且つPTFEの鉛酸化の容量比
    が1:0.5〜1.5であり、両者の合計が15〜55
    %であることを特徴とする軟質金属軸用軸受成形摺動部
    材組成物。
  2. 【請求項2】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樹脂(PPS)、ポリエーテルサル
    ホン樹脂,ポリエーテル芳香族ケトン樹脂(PEE
    K),芳香族ポリエステル樹脂,ポリエーテルイミド樹
    脂,ポリサルホン樹脂,ポリアミドイミド樹脂などの,
    耐熱性の高い熱可塑性樹脂を使用した特許請求の範囲第
    1項記載の軟質金属軸用軸受成形摺動部材組成物。
  3. 【請求項3】マトリックス用合成樹脂として,フェノー
    ル樹脂,熱硬化性ポリエステル樹脂,ポリイミド樹脂,
    ジアリルフタレート樹脂,アラルキルエーテル樹脂など
    の熱硬化性樹脂を使用した特許請求の範囲第1項記載の
    軟質金属軸用軸受成形摺動部材組成物。
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