JPS60127933A - 工作機摺動部用材料 - Google Patents
工作機摺動部用材料Info
- Publication number
- JPS60127933A JPS60127933A JP23657583A JP23657583A JPS60127933A JP S60127933 A JPS60127933 A JP S60127933A JP 23657583 A JP23657583 A JP 23657583A JP 23657583 A JP23657583 A JP 23657583A JP S60127933 A JPS60127933 A JP S60127933A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sliding
- average particle
- polytetrafluoroethylene
- particle size
- cast iron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、焼入れを施さない鋳鉄をも摺動相手利とし
て使用できることを目的とする工作機摺動部用材料・に
関するものである。
て使用できることを目的とする工作機摺動部用材料・に
関するものである。
従来、浦潤消の条件下で起動摩擦係数および動摩擦係数
が小さく、しかも耐摩耗性の優れた摺動H’4H5用+
J 1”Iとして、ポリテトラフルオロエチレンに青銅
その他の無機物の粉粒を充填した材料が用いられている
ことはよく知られている。このような祠刺は、第11k
lに示すように、ポリテトラフルオロエチレンPの層内
に青銅B、無機物粉粒Cが分散した状態のものであって
、接着剤Aを介して゛工作機械のベッドH等に強固に接
着され、摺動面Fは平面研削等の機械加工が施されるの
で、摺動面Fには青銅Bの粒子および機械加工によって
青銅Bの粒子が脱落して生じた穴りが散在する。したが
って、油潤滑の条件下で摺動面Fを相手材(たとえば鋳
鉄)に接触させて摺動するときは穴りに潤滑油が溜って
保持され、摺動面Fに絶えず油膜を形成することになる
ので、頻繁な起動、運動および停止を繰り返えすときも
、また、極低速から超高速に対しても、僅かな力によっ
て正確かつ滑らかな起動、運動、停止を行なうことがで
きる。
が小さく、しかも耐摩耗性の優れた摺動H’4H5用+
J 1”Iとして、ポリテトラフルオロエチレンに青銅
その他の無機物の粉粒を充填した材料が用いられている
ことはよく知られている。このような祠刺は、第11k
lに示すように、ポリテトラフルオロエチレンPの層内
に青銅B、無機物粉粒Cが分散した状態のものであって
、接着剤Aを介して゛工作機械のベッドH等に強固に接
着され、摺動面Fは平面研削等の機械加工が施されるの
で、摺動面Fには青銅Bの粒子および機械加工によって
青銅Bの粒子が脱落して生じた穴りが散在する。したが
って、油潤滑の条件下で摺動面Fを相手材(たとえば鋳
鉄)に接触させて摺動するときは穴りに潤滑油が溜って
保持され、摺動面Fに絶えず油膜を形成することになる
ので、頻繁な起動、運動および停止を繰り返えすときも
、また、極低速から超高速に対しても、僅かな力によっ
て正確かつ滑らかな起動、運動、停止を行なうことがで
きる。
しかし、青銅Bおよび無機物粉粒Cは、焼入れを施して
いない鋳鉄のような軟質材料の相手材に対して損傷を与
え、激しく摩耗させることから、通常は焼入れを施した
鋳鉄を相手材として摺動による損傷を防止しなければな
らず、青銅Bおよび無機物粉粒Cなどを分散させた従来
の摺動部用材料は決して満足できる材料であるとは言え
ない。
いない鋳鉄のような軟質材料の相手材に対して損傷を与
え、激しく摩耗させることから、通常は焼入れを施した
鋳鉄を相手材として摺動による損傷を防止しなければな
らず、青銅Bおよび無機物粉粒Cなどを分散させた従来
の摺動部用材料は決して満足できる材料であるとは言え
ない。
:tた、ポリオキシベンゾイル(PJ、下POB 、!
[称する)はパラヒドロキシ安息香酸のホモポリマーて
、耐熱性、1ljt N純性、酬圧縮クリープ特性、電
気絶縁性、耐溶剤性を有し、結晶桔造が黒鉛や二硫化モ
リブデンなどの固体潤滑量に似ているため自己層2吋性
にも優れていることから、摺動部用祠:t”lに用いら
れることはすてによく知られている。
[称する)はパラヒドロキシ安息香酸のホモポリマーて
、耐熱性、1ljt N純性、酬圧縮クリープ特性、電
気絶縁性、耐溶剤性を有し、結晶桔造が黒鉛や二硫化モ
リブデンなどの固体潤滑量に似ているため自己層2吋性
にも優れていることから、摺動部用祠:t”lに用いら
れることはすてによく知られている。
また、ポリフェニレンスルフィド(以TPPS 、!=
1116称Jる)は、 て示される111’+: j、i#のポリマーてあり、
耐熱性、機械「1リセ1質、+ii4楽品1生に優れた
エンジニアリングプラスチックであり、高t!1i’t
’−Fて(曳械的強度か低下しないため、フッ素イ舅
脂とのブレンドに使用されることもず−Cに知られてい
る。しかし、これらポリマー 4中純にポリテトラフル
オロエチレンにブレンドした作風では、油潤滑の条件下
で摺動する場合、これらの利刺は表面での油の保持力が
著しく乏しく、期待される摩擦係数を示さず、この用途
航J、囲において優秀な摺動部用材料とは言えない。
1116称Jる)は、 て示される111’+: j、i#のポリマーてあり、
耐熱性、機械「1リセ1質、+ii4楽品1生に優れた
エンジニアリングプラスチックであり、高t!1i’t
’−Fて(曳械的強度か低下しないため、フッ素イ舅
脂とのブレンドに使用されることもず−Cに知られてい
る。しかし、これらポリマー 4中純にポリテトラフル
オロエチレンにブレンドした作風では、油潤滑の条件下
で摺動する場合、これらの利刺は表面での油の保持力が
著しく乏しく、期待される摩擦係数を示さず、この用途
航J、囲において優秀な摺動部用材料とは言えない。
この発明はこのような現状に着目してなされたものであ
り、平均粒径20〜50μmのポリオキシベンゾイルま
たはポリフェニレンスルフィドの単独もしくは混合物1
0〜30重量%と平均粒径]00〜1000μmのポリ
テトラフルオロエチレン90〜70重隈%とからなるこ
とを特徴とする摺動部用材料を提供するものである。以
ト、この発明の詳細を述へる。
り、平均粒径20〜50μmのポリオキシベンゾイルま
たはポリフェニレンスルフィドの単独もしくは混合物1
0〜30重量%と平均粒径]00〜1000μmのポリ
テトラフルオロエチレン90〜70重隈%とからなるこ
とを特徴とする摺動部用材料を提供するものである。以
ト、この発明の詳細を述へる。
まず、第2図にこの発明の摺動部用材:t”Iの・溝造
を模式的に示す。すなわち、この発明の摺動部用利別ハ
ポリテトラフルオロエチレン1の層の中に充填材2とし
I’OB もしくはPPS の弔味才たけ混合物が分散
し、ている状態の複合相P+であって、第1図に示した
従来の材料と同様接着剤へを介して工作機械のベッドH
等に強固に接着され、摺動面3には平面研削等の機械加
工が施されると、ポリテトラフルオロエチレン1の形成
する面に、充填材2の面と充填材2が機械加工によって
脱落して生じた穴4とが分散した状態になる。したがっ
て、fr’; 1 rlおよび第2図のみからは従来の
材料とこの発明のEt+とは形体上著しい相違は認めら
れないか、この発明で充填材2に用いるPOB および
11 P S はポリテI・ラフルオロエチレン1を高
温(360〜380℃)で圧縮成形する際に一部分解し
てガスを発生しやすく、このガスの発生によって充填材
2とポリテトラフルオロエチレン1との密71性は低ド
し、機械加工等ζこよって充填材2は脱落し穴4の発生
か顕著になるので従来の無機物粉粒とは相当異る挙動を
示し、この発明の充填材2の平均粒径が20〜50μI
n 、奸才しくは25±5μ口l、のとき適度の保油能
を示す口径の穴4を形成させることができる。
を模式的に示す。すなわち、この発明の摺動部用利別ハ
ポリテトラフルオロエチレン1の層の中に充填材2とし
I’OB もしくはPPS の弔味才たけ混合物が分散
し、ている状態の複合相P+であって、第1図に示した
従来の材料と同様接着剤へを介して工作機械のベッドH
等に強固に接着され、摺動面3には平面研削等の機械加
工が施されると、ポリテトラフルオロエチレン1の形成
する面に、充填材2の面と充填材2が機械加工によって
脱落して生じた穴4とが分散した状態になる。したがっ
て、fr’; 1 rlおよび第2図のみからは従来の
材料とこの発明のEt+とは形体上著しい相違は認めら
れないか、この発明で充填材2に用いるPOB および
11 P S はポリテI・ラフルオロエチレン1を高
温(360〜380℃)で圧縮成形する際に一部分解し
てガスを発生しやすく、このガスの発生によって充填材
2とポリテトラフルオロエチレン1との密71性は低ド
し、機械加工等ζこよって充填材2は脱落し穴4の発生
か顕著になるので従来の無機物粉粒とは相当異る挙動を
示し、この発明の充填材2の平均粒径が20〜50μI
n 、奸才しくは25±5μ口l、のとき適度の保油能
を示す口径の穴4を形成させることができる。
つぎに、基材となるポリテトラフルオロエチレン1の最
」丙平均粒径を調べるために、平均粒径20〜50 t
lmの前記充填材2を種々の割合に配合し、これを高温
圧′l′f5成形して得られた試作品の摺動面のJ’l
’li造を倍率150の顕微鏡で観察した結果から、ポ
リテトラフルオロエチレン1の平均粒径が10,0〜1
000μm、好ましくは500±200μm、のとき、
充填材2の脱落による摺動特性を同上させるのに充分な
大きさの穴4の生成が認められたが、その他の平均粒径
のときには、摺動特性を向」ニさせる充分な大きさの穴
4は得られず、特に平均粒径20〜30μ+11の微細
なポリテトラフルオロエチレン1と平均粒径2oμm未
満の微細な充填材2とを配合したものには、穴4の存在
はほとんど3忍められなかった。また、ポリテトラフル
オロエチレン1と充填材2との配合割合を特に引張り強
さの点7J)ら検it したところ、充填材2が30重
量%を越える多量になると50kg/cm未満のものし
か得られなく、才だ、10重量%よりも少量になると充
分な耐厚耗件のものが得られないので、10〜30重量
%の充填材2と残り90〜70重量%のポリテトラフル
オロエチレン1との配合が奸才しいものであると言える
。
」丙平均粒径を調べるために、平均粒径20〜50 t
lmの前記充填材2を種々の割合に配合し、これを高温
圧′l′f5成形して得られた試作品の摺動面のJ’l
’li造を倍率150の顕微鏡で観察した結果から、ポ
リテトラフルオロエチレン1の平均粒径が10,0〜1
000μm、好ましくは500±200μm、のとき、
充填材2の脱落による摺動特性を同上させるのに充分な
大きさの穴4の生成が認められたが、その他の平均粒径
のときには、摺動特性を向」ニさせる充分な大きさの穴
4は得られず、特に平均粒径20〜30μ+11の微細
なポリテトラフルオロエチレン1と平均粒径2oμm未
満の微細な充填材2とを配合したものには、穴4の存在
はほとんど3忍められなかった。また、ポリテトラフル
オロエチレン1と充填材2との配合割合を特に引張り強
さの点7J)ら検it したところ、充填材2が30重
量%を越える多量になると50kg/cm未満のものし
か得られなく、才だ、10重量%よりも少量になると充
分な耐厚耗件のものが得られないので、10〜30重量
%の充填材2と残り90〜70重量%のポリテトラフル
オロエチレン1との配合が奸才しいものであると言える
。
このように摺動面3に形成された穴4は油潤滑のもとで
は摺動特性に重要な役割を演じ、油潤滑によって摺動材
料が、たとえは鋳鉄を相手に摺動するとき、穴4に潤滑
油が保持され、この油が摺動面3に常に4h膜を形成し
て低摩擦、耐摩耗の特性を発現させるのである。この発
明の摺動部用材t1には(!+(J’1.tii物か含
まれておらず、すべてが有機物1〕)ら構成されている
複合祠であるから、軟質の摺!l111相千利をIIM
傷さぜることはほとんどない。したかって、従来摺動相
手材の鋳鉄には焼入れの処理を施す必要があったが、こ
の発明の摺動部用材料を使用する限り、8摺動相手材の
鋳鉄に焼入れを施す存留は全くなくなるので、この発明
の惹義はきわめて大きいと占える。
は摺動特性に重要な役割を演じ、油潤滑によって摺動材
料が、たとえは鋳鉄を相手に摺動するとき、穴4に潤滑
油が保持され、この油が摺動面3に常に4h膜を形成し
て低摩擦、耐摩耗の特性を発現させるのである。この発
明の摺動部用材t1には(!+(J’1.tii物か含
まれておらず、すべてが有機物1〕)ら構成されている
複合祠であるから、軟質の摺!l111相千利をIIM
傷さぜることはほとんどない。したかって、従来摺動相
手材の鋳鉄には焼入れの処理を施す必要があったが、こ
の発明の摺動部用材料を使用する限り、8摺動相手材の
鋳鉄に焼入れを施す存留は全くなくなるので、この発明
の惹義はきわめて大きいと占える。
以下実施例を示す。
〔実力11!例1〕
平均粒’f子25μmnのポリオキシベンゾイル(住友
化学上業社製:登録商標エコノールEIOI)20車F
8%と平均粒径450μIl’lのポリテトラフルオロ
エチレン80iJt阻%とをヘンシェルミキサーでよく
混合した後、5 s o kg/cxnの圧力下で外径
1221nm1内径64 mtn1高さ1501ntT
l)予備成形品を作り、これを電気炉中360°Cで焼
成し、焼結晶を得た。この焼結晶の表面をスカイブして
1、5 mm厚のテープを作製した。このテープを金属
板に接着した後、その表面の研削仕上げを行ない、この
面Gこ列して、表面あらさ3Sの鋳鉄FC−30(カタ
サHB260)を相手材料とし、面圧1kg/cmおよ
び5 kg/cm 、すべり速度1 tn/+nin、
ストローク60CIn、潤滑油(シェル石油社:商品名
シェルトナオイル)、試験時間72時間の摩擦摩耗試験
を実施した。その結果を第1表に才とめた。なお、試験
後の相手材の鋳鉄FC−3Qの表面あらさくR)は、第
2表のとおりであった。
化学上業社製:登録商標エコノールEIOI)20車F
8%と平均粒径450μIl’lのポリテトラフルオロ
エチレン80iJt阻%とをヘンシェルミキサーでよく
混合した後、5 s o kg/cxnの圧力下で外径
1221nm1内径64 mtn1高さ1501ntT
l)予備成形品を作り、これを電気炉中360°Cで焼
成し、焼結晶を得た。この焼結晶の表面をスカイブして
1、5 mm厚のテープを作製した。このテープを金属
板に接着した後、その表面の研削仕上げを行ない、この
面Gこ列して、表面あらさ3Sの鋳鉄FC−30(カタ
サHB260)を相手材料とし、面圧1kg/cmおよ
び5 kg/cm 、すべり速度1 tn/+nin、
ストローク60CIn、潤滑油(シェル石油社:商品名
シェルトナオイル)、試験時間72時間の摩擦摩耗試験
を実施した。その結果を第1表に才とめた。なお、試験
後の相手材の鋳鉄FC−3Qの表面あらさくR)は、第
2表のとおりであった。
aX
第 1 表
第 2 表
〔実施例2〕
平均粒径25μInのポリフェニレンスルフィド(フイ
リツプスペトロリウム社製:登録商標ライドンP P
S −P −4) L 0 ME、 遣%に平均粒径4
50pInのポリテトラフルオロエチレン90重量%を
l\ンシエルミキナーでよく混合した後、実施例1と同
一条件で成形し、ハ)つ、実施例1と全く同じ方法で]
、 5 ■ut厚の摺動部用材料のテープを作製し、実
施例1と同様の]明線摩耗試験を実施した。得られた結
果を第1表に併記し、さらに、相手材の鋳Δ、l”C−
39の表1Jiiあらさば第2表に併記した。
リツプスペトロリウム社製:登録商標ライドンP P
S −P −4) L 0 ME、 遣%に平均粒径4
50pInのポリテトラフルオロエチレン90重量%を
l\ンシエルミキナーでよく混合した後、実施例1と同
一条件で成形し、ハ)つ、実施例1と全く同じ方法で]
、 5 ■ut厚の摺動部用材料のテープを作製し、実
施例1と同様の]明線摩耗試験を実施した。得られた結
果を第1表に併記し、さらに、相手材の鋳Δ、l”C−
39の表1Jiiあらさば第2表に併記した。
〔実施例3〕
平均粒径25μ口1のポリオキシベンゾイル20F[(
[111%の代わりに平均粒径25μmのポリオキシベ
ンゾイル10重量2%と平均粒径25μtnのポリフェ
ニレンスルフィド10重量%の混合物を用いたこと以外
は実施例1と全く同じ方法で1.5 ’1nin厚の摺
動部用材料のテープを作製し、実施例1と同様の摩擦摩
耗試験および相手材の鋳鉄FC−3Qの表面あらさを測
定し、それぞれの得られた結果を第1表および第2表に
併記した。
[111%の代わりに平均粒径25μmのポリオキシベ
ンゾイル10重量2%と平均粒径25μtnのポリフェ
ニレンスルフィド10重量%の混合物を用いたこと以外
は実施例1と全く同じ方法で1.5 ’1nin厚の摺
動部用材料のテープを作製し、実施例1と同様の摩擦摩
耗試験および相手材の鋳鉄FC−3Qの表面あらさを測
定し、それぞれの得られた結果を第1表および第2表に
併記した。
〔比較例1〕
平均粒径450μmのポリテトラフルオロエチレンの代
わりに、平均粒径25μInのポリテトラフルオロエチ
レンを用いた以外は実施例1と全く同じ方法で1.5
inm厚の摺動部用材料のテープを作製し、実施例1と
同様の摩擦摩耗試験および相手材の鋳鉄FC−30の表
面あらさの測定を行ない、それぞれの得られた結果を第
3表およびi44表に示した。
わりに、平均粒径25μInのポリテトラフルオロエチ
レンを用いた以外は実施例1と全く同じ方法で1.5
inm厚の摺動部用材料のテープを作製し、実施例1と
同様の摩擦摩耗試験および相手材の鋳鉄FC−30の表
面あらさの測定を行ない、それぞれの得られた結果を第
3表およびi44表に示した。
〔比較・例2〕
平均粒径450μmのポリテトラフルオロエチレンの代
わりに平均粒径25μmのポリテトラフルオロエチレン
を用いた以外は実施例2と全く同第3表 し方法(15I旧+14yの摺動部用材料のテープを作
製し、実加る例jと同様のJ絨擦摩耗試験および相手(
」の5;’!; Qj、■・C−30の表面あらさの測
定を行ない、それぞれのil」られだ結果を第3表およ
び第4表に01記した。
わりに平均粒径25μmのポリテトラフルオロエチレン
を用いた以外は実施例2と全く同第3表 し方法(15I旧+14yの摺動部用材料のテープを作
製し、実加る例jと同様のJ絨擦摩耗試験および相手(
」の5;’!; Qj、■・C−30の表面あらさの測
定を行ない、それぞれのil」られだ結果を第3表およ
び第4表に01記した。
〔比較例3〕
乎均拉洋50μmの附銅粉50重量%と平均粒径0,3
μmのコバルトブルー(顔料)m4Ttiit%と平均
粒径450μmのポリテトラフルオロエチレン46重量
%との混合物を用いた以外は実施例1と全く同じ方法で
]、、 51nm厚のテープ状の摺動材料を作製し、実
施例1と同様の摩擦摩耗試験および相手材の鋳鉄FC,
3Qの表面あらさを測定し、それぞれの得られた結果を
第3表および第4表に併記した。
μmのコバルトブルー(顔料)m4Ttiit%と平均
粒径450μmのポリテトラフルオロエチレン46重量
%との混合物を用いた以外は実施例1と全く同じ方法で
]、、 51nm厚のテープ状の摺動材料を作製し、実
施例1と同様の摩擦摩耗試験および相手材の鋳鉄FC,
3Qの表面あらさを測定し、それぞれの得られた結果を
第3表および第4表に併記した。
以上の第1表ないし第4表に示した結果から、この発明
の摺動部用材料の優秀性が明白となった。
の摺動部用材料の優秀性が明白となった。
第1図は従来用いられてきた摺動材料の48造を模式的
に示す断面図、第2図はこの発明の摺動部用材料の構造
を模式的に示す断面図である。 1・・・ポリテトラフルオロエチレン、2・・・充填材
、3・・・摺動面、4・・・穴、A・・・接着剤、B・
・・青銅、C・・・無機物粉粒、D・・・穴、F・・・
摺動面、I−1・・・ベッド、P・・・ポリテトラフル
オロエチレン 第1 □−二左 1′13 □ −) ″″′−H
に示す断面図、第2図はこの発明の摺動部用材料の構造
を模式的に示す断面図である。 1・・・ポリテトラフルオロエチレン、2・・・充填材
、3・・・摺動面、4・・・穴、A・・・接着剤、B・
・・青銅、C・・・無機物粉粒、D・・・穴、F・・・
摺動面、I−1・・・ベッド、P・・・ポリテトラフル
オロエチレン 第1 □−二左 1′13 □ −) ″″′−H
Claims (1)
- 平均粒径20〜50μmのポリオキシベンゾイルまたは
ポリフェニレンスルフィドの単独もしくは混合物10〜
30重量%と平均粒径100〜1000z11y1のポ
リテトラフルオロエチl/790〜70重贋%とからな
り油潤滑下で使用することを特徴とする]二作機摺動部
用祠刺。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23657583A JPS60127933A (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | 工作機摺動部用材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23657583A JPS60127933A (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | 工作機摺動部用材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60127933A true JPS60127933A (ja) | 1985-07-08 |
Family
ID=17002664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23657583A Pending JPS60127933A (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | 工作機摺動部用材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60127933A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6332730U (ja) * | 1986-08-11 | 1988-03-02 | ||
JPS6389560A (ja) * | 1986-10-01 | 1988-04-20 | Nippon Valqua Ind Ltd | ポリテトラフルオロエチレンをベ−スとする成形用組成物 |
JPS63175065A (ja) * | 1987-01-16 | 1988-07-19 | Nippon Seiko Kk | ポリフエニレンサルフアイド樹脂組成物 |
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