JPS62180116A - 軸受 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は有機塗膜を摺動面とするプラスチックコーティ
ング軸受において、特に耐熱性及び耐久性に優れたプラ
スチックコーティング軸受に関する。

〔従来の技術〕

半導体工業等で使用する高真空機器、あるいは高真空中
で各種電子線を利用する分析装置等、高真空装置に用い
る軸受部分は、汚れを嫌うため潤滑油なしの固体潤滑剤
を利用している。

一般にこういった真空蒸着装置等は高真空で、しかも高
温にさらされるため、耐熱性の良い固体潤滑剤を用いた
軸受が採用される。例えば、Ｍｏ８２を主体とした金属
又は無機材との複合材料による軸受、あるいは金又は銀
メッキした軸受が用いられている。

しかし、ＭｏＳ２　を主体とした金属又は無機材との複
合材料による軸受、あるいは金又は銀メッキした軸受は
一般に摩擦係数が大きくまた振動を吸収する能力が劣る
。しかも、摺動条件が厳しくなると摩耗が大きくなる欠
点がある。

一方、従来より機械強度の高い金属材料を下地として、
その表面に摺動特性に優れた有機塗膜（１〜１００μｍ
　）を作成し、機械強度及び潤滑性能の高い表面を作っ
たプラスチック軸受がある。

疲労破壊（塗膜破壊）に至るまでの耐久性の指標である
ｐｖ値〔ｐ：両爪（ｋＭα２）、Ｖ：摺動速度＋ｍ／ｓ
））をみると、一般のプラスチック軸受が０．１〜ｚ５
の範囲であるのに対して、プラスチックコーテング軸受
では２〜４１と高い〔日本潤滑学会誌；潤滑、第２８巻
第５号第３８３頁（１９８３）参照〕。したがって、プ
ラスチックコーティング軸受は潤滑油が使用できない前
述の半導体工業等で使用する高真空機器の軸受、あるい
は高真空中で各種電子線を利用する分析装置の軸受とし
て有望である。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、プラスチックコーティング軸受は、ポリテトラ
プルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を基材トしているため耐
熱性が悪（，２５０℃が使用温度限界である。例えば、
真空蒸着装置の試料台の回転用軸受に使用すると、試料
台温度が２５０℃以上になりＰＴＦＥの分解ガスの発生
による真空系内の汚れと、史には軸受の焼付きが発生し
、試料台の回転が不能になる問題がある。

そこで、本発明の目的はプラスチックコーティング軸受
の特性を生かし、高温でしかも高真空でも優れた潤滑効
果を発揮し得る軸受を提供することにちる。

〔問題点を゛解決するための手段〕

本発明を概説すれば、本発明は軸受に関する発明であっ
て、有機塗膜を摺動面とするプラスチックコーティング
軸受において、該有機塗膜が、下記一般式Ｉ： Ｒｆ−ＣＨ２−（Ｒ）ｍ　−Ｘ　　　−（Ｉ　１〔式中
、Ｒｆは含フッ素ポリオキシアｐキｐ基、Ｒは炭素数２
〜３のオギシアルキレン基又は置換オギシアμキＶン基
、ｍは１以上の整数、Ｘは下記式： ％式％ （ここで、Ｒ′は水素又は炭素ａ１〜６のアルキル基、
ｒは水素、メチル基又はフェノキシメチル基を示す）で
表される極性基を示す〕で表される化金物を必須の成分
として含有することを特徴とする。

本発明は、従来のプラスチックコーティング軸受の欠点
である耐熱性と、高温度での潤滑性を改良し得る方法と
して、耐熱性の良い有機塗膜表面にフッ素系化合物を含
有させることが有効であることがわかり、その固定法を
見出したものである。

本発明で用いるフッ素系化合物は下式のデュポン社製の
クライトツクス１５７ＦＳを出発原料とすることが好ま
しい。

Ｆ　−（ＣＦ−ＣＦ２−０　）ｎ−ＣＦ−ＣＯＯＨＣＦ
、　　　　　　ＣＦ。

（式中ｎは１０〜６０） 本発明で実用的に好ましいフッ素系化合物は下式で示す
化合物の群である。

ＣＦ２ＯＦ。

ＣＦ２ＯＦ。

又は （式中、Ｒ′は水素又は炭素数１〜６のアルキル基、ｎ
及びｍは、１以上の整数、ｔは、２〜３の整数、Ｘは、
１〜２の整数） 本発明でいう含フツ素化合物を含む塗膜の１例であるポ
リイミド系塗膜の作成法の１例を挙げると以下の通りで
ある。

すなわち、ポリアミド酸溶液に上式のフッ素系化合物を
混合し、その後、基材に塗布し３００℃程度に加熱する
。この様にすると、フッ素系化合物を含有するポリイミ
ド系塗膜を作成出来る。

この様にすると、ポリアミド酸溶液中の上記のフッ素系
化合物のフッ素系のセグメントはポリアミド酸と相溶性
が悪いため、塗膜表面に移動、配向し、塗膜表面層は含
フッ素系のセグメントで被われる。その後、ポリアミド
酸の脱水反応が生じる温度（３００℃以上）まで加熱し
、塗膜の硬化を行う。この様にすると、塗膜表面はフッ
素系化合物の含フツ素セグメントで被われて硬化する。

したがって潤滑性の良い耐熱性塗膜が形成される。

この様にして本発明のプラスチックコーティング軸受を
得ることが出来る。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されない。

なお、実施例で使用したフッ素系化合物の構造式と分子
駄を、下記表１にまとめて示す。

表　　１ 実施例１〜１〇 一般の構造用鋼材である５Ｓ４１を軸受材料とし、摺動
部をトリクロロエチレンで超音波洗浄する。その後、空
気中で３８０℃で２０分空焼きを行う。次に、摺動部を
サンドベーパーで表面を均質に鏡面仕上げし、軸受材料
（Ｉ）を作成する。

充分に脱水したｐ−フェニレンジアミン５４ｇ（α５０
モ／Ｉ／）をＮ−メチル−２−ピロリドン１０００、ｌ
ｉｔに完全に溶解させた後、４３’、　　４．４’　−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物１４７ｇ（Ｏ，Ｓ
Ｏモ／Ｌ／）を加える。これらの混合物を充分にかくは
んし、下式に示したポリアミド酸溶液を作成する。

浸した後、５０℃の清浄な大気中に２時間放置する。そ
の後、３５０℃−３０分の加熱硬化を行う。

本発明と比較例の性能を表２に示すが、本発明は高温度
で特に優れたプラスチックコーティング軸受であること
がわかる。

表　　２ 秦１：荷獣ａ　ｋｇ／ｃｍ”　　摺動速度６０　ｍ／ｍ
ｉｎ　（運転開始１０ｍ１ｎ後）壷２：摺動速度ｖ−１
０ｍ／ａ ＊３：運転開始直後に焼き付は発生、測定不能実施例１
１〜２０ 実施例１〜１０とｆＡ様にして軸受材料（Ｉ）を準備す
る。

充分ニ脱水シた４、４′−ジアミノジフェニルエーテＡ
／１００．９（０，５０モ／Ｉ／）をＮ−メチル−２−
ピロリドン１０００．ｐに完全に溶解させた後、ピロメ
リツ１酸無水物１０９９　（Ｇ、　５０モ／ｌ／）を加
える。これらの混合物を充分にかくはんし、下式に示し
たポリアミド酸溶液を作成する。

このポリアミド酸溶液に表１のフッ素系化合物を６０９
加え均質にかくはんした溶液を作成する。

軸受材料（１）は良くかくはんした溶液中に浸した後、
５０℃の清浄な大気中に２時間放置する。

その後、３５０℃−３０分の加熱硬化を行う。

本発明と比較例の性能を表３に示すが、本発明は高温度
で特に優れたプラスチックコーティング軸受であること
がわかる。

表　　３ ※１：荷市４ｋｇ／ｃｍ２　　摺動速度６０ｍ／ｍ１ｎ
（運転開始１０ｍ１ｎ後）※２：摺動速度ｖ＝１０ｍ／
５ ４ｉ３：運転開始直後に焼き付は発生、測定不能〔発明
の効果］ 以上説明したように、本発明のプラスチックコーティン
グ軸受は、高真空中の高温度部の潤滑に優れた効果を特
徴する

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、有機塗膜を摺動面とするプラスチックコーティング
   軸受において、該有機塗膜が、下記一般式 I ： Ｒｆ−ＣＨ＿２−（Ｒ）ｍ−Ｘ・・・〔 I 〕〔式中、
   Ｒｆは含フッ素ポリオキシアルキル基、Ｒは炭素数２〜
   ３のオキシアルキレン基又は置換オキシアルキレン基、
   ｍは１以上の整数、Ｘは下記式： ▲数式、化学式、表等があります▼又は−ＯＲ′ （ここで、Ｒ′は水素又は炭素数１〜６のアルキル基、
   Ｒ″は水素、メチル基又はフェノキシメチル基を示す）
   で表される極性基を示す〕で表される化合物を必須の成
   分として含有することを特徴とする軸受。 ２、該有機塗膜が、分子鎖中にイミド環を含有する化合
   物を包含しているものである特許請求の範囲第１項記載
   の軸受。