JPS58217549A - 摺動部材組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発１．！１１は、例えば無給油すべり軸受のＩＡ）き
摺動部材の組成物に関し、高負荷条件「に於ても、良好
な潤滑性、耐摩耗性を示し、機械的強度、面、］熱性等
に優れた摺動部材を提供することを目的としてなされた
ものである。

従来、無給油すべり軸受として（・ま、Ｐ　Ｔ　Ｆ　Ｅ
、ポリアミド、ポリアセクール、ポリブチレンチレフク
レート、ポリツノ−ボネート等の合成樹脂か広くイ吏用
されていて、これらはいづれも自己ｉ’ｔ’５１１’ｉ
’Ｌ生と耐摩耗性に優れた性質を有するが、機械的強度
その他に欠点かある為に、」１記の性質を充分Ｑτ発揮
させ？Ｇる使用範囲は、低速、低３１ｆ市の領Ｖ、に限
定され、高速、高負荷条件下での使用には耐え得ない。

この為に、上記樹脂類について、１ｌＩ１．ｊｌψ擦、
面１４￥粍性を改良し、負荷限界の向上を図る試みとし
て、グラファイト、二硫化モリブチ°゛ン等の固ｆ４’
　Ｗｉ’ｒ滑削や潤滑油を配合して用いることあ；行わ
れているか、樹脂自体が耐荷重性や耐熱性に乏しい故に
負荷能力の向上には限りがある。

又近年新しいエンジニアリングプラスチックとして、Ｐ
ＰＳ樹脂が注目され、その具有する優れた機械的強度、
耐熱性を生かし負荷能力の高い軸受材料が指向されてき
ている。

即ち、ＰＰＳ樹脂自体は自己潤滑性が乏しい為に、これ
を軸受部材として使用する為には、潤滑剤などの添加に
よって潤滑性を付与することを要し、例えば潤滑剤とし
て、グラファイト、ＰＴＦＥ樹脂、二硫化モリブデン、
鉱油等を、それぞれ単独又は併用して添加し、或いは補
強桐として、ガラス繊維、カーボン繊維等を複合させた
材料が開発されている。

しかしながら、これらの材料も高負荷条件で良好な摩擦
、摩耗特性を発揮させる為には、未だ十分とは云い難い
。

例えば、補強剤を含有せず、上記潤滑剤の１種もしくは
２種以上が添加された材料は、比較的良好な軸受特性を
呈するが、機械的強度に乏しく、耐荷重性、耐摩耗性に
欠点がある。

又補強材としてガラス繊維、若しくはカーボッ繊維を用
い」１記潤滑剤の１種又は２種以」二を複合させた材料
は、機械的強度は向］−するが、ガラス繊維やカーボン
繊維は摩擦係数を畠める傾向を示し、軸受特性を低下さ
せる。

本発明者等は、上述した従来技術の欠点に鑑み、ＰＰＳ
樹脂の特性を損うことなく、これに更に軸受特性を具有
させるべく、鋭意研究を行った結果、ＰＰＳ樹脂に芳香
族ポリアミド繊維、Ｐ　Ｔ　Ｆ　Ｅ枝（脂、金属酸化物
及び金属粉を添加することにより、優れた軸受特性を発
揮し、かつ高貴ｎ：ｊ条件下でも充分使用に耐えること
を見出し、更に実験を市ねで、本発明に係る摺ｆｉＩＪ
材組成物を完成するに至ったものである。

ここに芳香族ポリアミド繊維は、すぐれた面ｊ焦性と強
靭性を有する有機質繊維てあって、Ｐ　Ｉ）　Ｓ樹脂に
添加複合すれば、これを補強し機械的強度を向上させる
のみならず、軸受特性の安定化に寄与し、ガラス繊維や
カーボン繊維の如き無機質繊維の添加にみられる様な摩
擦係数の増大による軸受性能の低下を来たすことなく、
寧ろこれを向上させる効果を生ずる。

この様な芳香族ポリアミド繊維の具体例としては、ケフ
ラー４９、ノーメックス（米国デュボ／社）、ツーネツ
クス（帝人社）等が挙げられる。

又芳香族ポリアミド繊維の添加量は５〜３０％、就中ｌ
Ｏ〜２０％が適９ノである。尚、以下に示す％は特にこ
とわらない限り重量百分率を表すものとする。

ＰＴＦＥ樹脂は通常いわゆる固体潤滑剤として市販され
ている微粉末状のものを用い、ＰＰＳ樹脂に添加すれば
摩擦係数を著しく低下させる効果がある。

本発明に係る組成物に使用するＰＴＦＥ樹脂の具体例と
してはルブロンしくダイキン工業社）、”ｌ’　Ｌ　Ｐ
　（三片フロロケミカル社）、ポリミスト（アライドケ
ミカル社）、フルオンルフ゛リカント（ＩＣＩ社）等□
があげられる。

ＰＴＦＥ樹脂の含有量は１５〜３０％、就中２０〜２５
％が適切である。

又本発明に於いて使用する金属酸化物は、クルク、カオ
リン、雲母、亜鉛華、ベンガラ、酸化マグネシウム、酸
化ヂクン、酸化鉛等て之等は、ＰＴＦＥ樹脂と共にＰＰ
Ｓ樹脂に添加されて耐摩耗性及び耐荷重性を向上させる
。

金属酸化物の含有量は１０〜３０％、就中１５〜２５％
が適切であって、かりＰ　’ｒＦ　Ｅ樹脂及び金属酸化
物両者の添加による相乗効果は、Ｉ’　Ｔ　Ｆ　Ｅ樹脂
に対する金属酸化物の割合が同１辻乃至１／２１１ｔで
顕著であって、この範囲外に於ては耐摩耗性又は機械的
強度の何れかに欠陥を生じる。

次に金属粉としては、銅又は銅合金系の金属粉末が好１
しく、ＰＰＳ樹脂に添加されて、共の熱伝導性を高め、
摺動面の摩擦蓄熱を減少させ、共の結果負荷限界金回」
ニさせる効果を生じる。

金属粉の添加量は１〜ｂ 適切である。

尚、各素Ｕの各種添加割合より１戊る組成物について、
実験測定した結果、上記゛各範囲外の添加がなされると
、それぞれの物質の長所が現出せず、若１〜くは、欠点
が現われて、満足な軸受持性並ひに機械的強度等が期待
し難い。即ち芳香族ポリアミド繊維か５％以下の場合は
、充分な軸受強度は得られず、３０％以上の場合は成形
性が失われる。

次にＰＴＦＥ樹脂の添加割合が１０％以下では摩擦係数
の低下に寄与せず、３０％以上となるとｍｌ摩耗性、並
に機械的強度の低下をもたらす。又金属酸化物の添加割
合を１０％以下とすると耐摩耗性、耐荷重性の向上効果
が現われず、３０部以」−とすると摩擦係数を増大させ
る傾向を示す。更に金属粉１％以上では熱伝導性の向上
が期待できず、３０％以上では摩擦係数を増加させる傾
向を示す等の結果が！ｌ！ＩＪ明した。

以上述べた様な実験結果に基いて本発明に係る摺動部材
組成物の構成が完成されたものである。

以下に本発明に係る摺動部材組成物について製造方法、
構成並ひに共の効果について実施の例に基いて説明する
。

尚、下記の実施例及び比較例には、ＰＩ’Ｓ樹脂として
は何れも米国フィリップスペトローリアム社から市販さ
れている商品名ライドンを使用した。

実施例 ＰＰＳ樹脂　　　　　　　　　４５部（重量比９芳香族
ポリアミド繊維　　　　１０１ηＩＸＰＴＦＥ樹脂　　
　　　　　　２５部 ポリミストＦ−５ （アライドグミカフ１石二製） 一酸化鉛　　　　　　　　　　１５部 ブロンズ粉　　　　　　　　　　　５部合計　１００部 全スーパーミキザーで混合した後、該混合物を〆融混練
し、粉砕して成形原料を得た。

Ｌｌｌ、の成形原料をインラインスクリュ一式射出成形
機を用いて、金型温度１４０°Ｃ１成形扁反３１０°Ｃ
の成形条件下にブツシュ状軸受試験片を製造し、以下に
示す試験条件により軸受試験を行った。

又、該試験片の圧環強度を下記算式により求めそれ等の
結果と、後述する各種比較例１．１．１．の試験片によ
る測定結果とについて共の軸受特性及び機械的強度を比
較したところ別表（測定結果比較表）に示す通りてあっ
た。上記測定試験の試験条件は次の通りである。

輔受試ｌ！／Ａ（１）　　摩擦係数、比摩耗量の測定試
験機　ラジアル・ジャーナル型試験機試験片寸法　φ２
０×φ２３Ｘ１５（朋）荷重　　　　　５　ｋ’；／　
ｆ　／Ｃ１４すべり速度　　３０ｍ／ｍｉｎ 試験時間　　連続７０時間 相手材　　　構造用炭素鋼（５４５Ｃ）潤滑　　　　無
潤滑 軸受試験（２）負荷限界（許容最大ＰＶ値）の測定試験
機　ラジアル・ジャーナル型試験機試験片寸法　φ２０
×φ２３Ｘ１５（、ｍ）〃）負荷力法　　３０分毎に累
積負荷 相手材　　　構造用炭素鋼（３４５Ｃ）潤滑　　　　無
潤滑 尚、ブツシュ圧環強度の算式は次の通りである。

式中　Ｗ・・圧壊されるＦａｒ重（ｋ７）Ｌ・・・軸受
艮（朋９ Ｄ・・・軸受外径（ｍｙｒ　） Ｔ・・肉厚　　（闘） 次に上記実施例に対する比較例として、以ｌ・−の如く
３種のブツシュ状軸受試験片を前記実施例と同様の方法
で製作し、実施例と同一条件ＩＪ　ｐて軸受試験及び圧
環強度の測定を行った。

比較例１．ＰＰｓ樹脂　　　　　７０部ＰＴＦＥ樹脂　
　　　３０部 比較例１１．ＰＰＳ樹脂　　　　　５５部ガラス繊維　
　　　　３０部 Ｐ　Ｔ　Ｆ　Ｅ　４４＾′月旨　　　　　　　ｔ　　ｓ
　ｔｓ＋＜比較例１．ＰＰＳ樹脂　　　　　５５部カー
ボン繊維　　　　３０部 ＰＴＦＥ　右吋月旨　　　　　　　　　　　　　ｌ　　
５　部以上詳述したように、不発１叫に係る摺動部材組
成物よりなる軸受は、従来品に比し摩擦係数、耐摩耗性
等の輔受持性、負荷限界、圧環強度等の機械的強度が何
れも祿めて優秀であって、本発明は高速、高荷重等の高
負荷条件［：においても実用Ｉ拝能な摺動部相を提供し
たものである。

特許出願人　　スターライト下業株式会社代理人　ブ（
理士小用−臣 手続Ｍｌｊ正計 １均相５７年６月１６Ｉ」 特ｒ＋１’＋壬宮　　　　　　殿 ｌ　事件の表示 昭和□５７年６Ｊ１１０ＬＩ提出の特許願’　　　　７
）’／２Ｚ４っ　ンー／ジ ）６相　　年　　　　願第　　　　リ ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 氏名（名称）スターライト工業株式分社４代理人 住所　大阪市南区南船場２−２−２８順慶ビル明細書の
発明の詳細な説明の欄 手続補正占（カ式〕 昭和５７年１り月十日 １　事件の表示 昭和５７　年　特　８′Ｆ　　願第１００１２３号２　
発明の名称　　摺動部（イ組放物 ３　補正をする者 ４１１１１との関係　　特♂「出願人 ７１　　力□　　　　　　Ｈ婦ｔカ／ノル、　り　）り
Ｔノイ１１・ｊｌ　　　　大阪市鶴見区徳＋＋％、　Ｉ
　Ｔ　１．Ｊ　Ｉ　＠　７　］シじ−４代　　理　　人 住　所　　大阪市南区南船場２−２−２８５　補正命令
の日（す　昭オ１Ｉ５７年９月９１１　　　　　　　　
　　−”’−６補正により増加する発明の数 第８．１０．１１頁の浄書 社から市販されている商品名ライドンを使用した。

実施例 １）　Ｐ　Ｓ樹脂　　　　　　　　４５部（重量比）芳
香族ポリアミド繊維　　　ＩＯ部 Ｐ　ＴＩ”　Ｅ樹脂　　　　　　　２５部ポリミストＦ
　−５ （アライド　ケミカル社製） 一酸化鉛　　　　　　　　　１５部 ブロンズ粉　　　　　　　　　５部 合刷　−１００部 をスーパーミキサーで混合した後、該混合物を溶融混練
し、粉砕して成形原料を得た。

此の成形原料をインラインスクリュ一式射出成形機を用
いて、金型温度１４０°Ｃ，成形温度３１０°Ｃの成形
条件下にブツシュ状軸受試験片を製造し、以下に示す試
験条件により軸受試験を行った。

又、該試験片の圧環強度を下記算式により求めそれ等の
結果と、後述する各種比較例＋、　ｎ０ｍ、の尚、ブツ
シュ圧環強度の算式は次の通りである。

式中　Ｗ・・・圧壊される荷重Ｃｋｑ）Ｌ・・・軸受長
（闘） ■〕・・・軸受外径（朋） ′１゛・・肉厚　　　（朋） 次に上記実施例に対する比較例として、以下の如く３種
のブツシュ状軸受試験片を前記実施例と同様の方法で製
作し、実施例と同一条件下に軸受試験及び圧環強度の測
定を行った。

比較例１．Ｉ’Ｐｓ樹脂　　　　　７０部Ｐ　Ｔ　Ｆ　
Ｉら樹脂　　　　３０部 比較例１１．１）ＰＳ樹脂　　　　　５５部ガラス繊維
　　　　　３０部 ｐ　−ｒ　Ｆ　Ｅ樹脂　　　　１５部 比較例１１１ＰＰｓ樹脂　　　　　５５部カーボン繊維
　　　　３０部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリフェニレンサルファイド樹脂（以ＦＰＩ）Ｓ
   樹脂という）を主体とし、４７ノ化工チレン重合体樹脂
   （以下ＰＴＦＥ樹脂という）、金属酸化物、芳香族ボリ
   ア／ミド繊維、金属粉末を必須構成改素として含有する
   ことを特徴とする摺１１ｕＪ部桐組成物。
2. （２）　　ｐＴＦＥｍ脂の含有量を１５〜３０ｗｔ％、
   金属酸化物の含有量を１０〜３０　ｗｔ％とし、かつＰ
   　Ｔ　Ｆ　Ｅ樹脂／金属酸化物の配合比を特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の摺動部材組成物。
3. （３）芳香族ポリアミド繊維の含有量を５〜２５ｗ［％
   とする特許請求の範囲第１項記載の摺！！ＩＪ部材組成
   物。
4. （４）金属粉末の含有量を１〜３０ｗｔ％とする特許請
   求の範囲第１項記載の摺動部材組成物。