JPS63303220A - 複層軸受の製造方法 - 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】 本発明は、複層軸受の製造方法に関する。

従来、多孔質焼結金属層を設りた鋼裏金にＰＴＦＦ−系
の樹脂を被着さぜた複層軸受は、例えば、米国特許第２
６８９３８０号、特公昭３１−２４５２号、特公昭３９
−１６９５０号等によって公知である。これら公知の複
層軸受は、通常の使用条件下では満足づべき性能を発揮
するが、高温雰囲気での中高速Ｍべり条件下での使用で
は摩耗が大きいという欠点を有する。この欠点を解決す
る目的で、ＰＴＦＥ樹脂に縮合重合型ポリイミド樹脂を
添加する方法が米国特許第３６５２４０９号に開示され
ている。

これらの従来技術により得られる複層材料は、多孔質焼
結金属層を有する鋼裏金にＰＴＦＥ樹脂を含む樹脂組成
物からなる分散物の吹き付ｔプ、デツピング又は塗布に
よって製造されて来たが３／１００〜５／１００　ｍｍ
の被着層の厚みが限度であり、この厚みを超えると、樹
脂表面にワレ、フクレ等が生じ製品化し得ないのが実情
であった。従って従来技術により得られる複層材料を特
に巻きブツシュとして使用覆る場合、樹脂層が存在する
内径面を刃物加工によって寸法調整することは不可能で
あった。

そのために、従来０１〜０２膨の樹脂厚を有する軸受と
しては、ＰＴＦＥ成形ブロックから機械加工により削出
したスカイビングテープを金属上に接着する方法が行わ
れて来た。

また、０１〜０２ｍの樹脂厚を有する複層軸受の製造方
法として、金属薄板上の多孔質焼結金属層に四−ノッ化
エチレン樹脂、付加重合型ポリイミド樹脂、界面活性剤
及び水とからなる水性ディスパージョンから得られる半
固形ペース１−を多孔質焼結金属層に被着させて、これ
らの樹脂を硬化させる方法がある。この方法に従って０
．１〜０．２ｍ程度の樹脂層を有する複層軸受を製造す
る場合、多孔質焼結金属層に適用した半固形ペースト中
の水分除去に時間がかかると同時に被着樹脂層にクラッ
クが発生し易く、更に、半固形ペースト中に含まれる界
面活性剤は被着樹脂層に対しクラック、フクレを発生さ
せる等の影響を与え易いという欠点がある。

本発明の目的は、金属薄板上の多孔質焼結金属層に被着
させた樹脂層が刃物加工によって切削し冑る岸みを有す
ると共に、充分な軸受特性を有した複層軸受の製造方法
を提供することにある。

本発明によれば、前記目的は、 （１）四フッ化エチレン樹脂粉末６０〜９０重呈％と付
加重合型ポリイミド樹脂粉末１０〜４０重量％とを四フ
ッ化エチレン樹脂の室温転移点以１・の温度で粉砕混合
する工程と、 （２）得られた粉砕混合物にその１００重量部当り石油
系溶剤１８〜２５重用部を添加し、前記室温転移点以下
の温度で撹拌混合して粉砕混合物を湿潤させる工程と、 （３）金属薄板上に不規則形状の金属粉末を焼結しく得
られた多孔質焼結金属層上に湿潤工程で゛得−ら　　　
− られた湿潤樹脂混合物を供給する工程と、（４）金属薄
板を多孔質焼結金属層の空隙に、前記供給された湿潤混
合物を充填すると共に多孔質焼結金属層上に被着させる
工程と、 （５）多孔質焼結金属層に充填され且つ被着された樹脂
混合物を乾燥させて前記溶剤を除去する■稈・と、 （６）前記樹脂混合物層を所定の被着厚さにまで加圧す
る工程と、 （７）　　１１脂混合物層を加熱焼成する工程と、（８
）焼成された樹脂混合物層を熱時に加圧して被着厚さの
微調整を行う工程と からなり、四フフ化エチレン樹脂と付加重合型ポリイミ
ド樹脂とからなる樹脂組成物が被着された複層軸受の製
造方法により達成される。

本発明の金属薄板とは、−膜構造用圧延鋼薄板であるが
、目的用途によっては、他のＩＪ４薄板又は−６＝ 鋼以外の金属薄板であっても良く、これらの金属薄板に
銅メッキ等を施して耐蝕性を向上させたものであっても
良い。

本発明における多孔質焼結金属層を形成するための金属
粉末は、その金属自体、摩擦摩耗特性にすぐれた青銅、
鉛青銅あるいはリン青銅などの概略１００メツシ」を通
過する銅合金粉末であるが、目的に応じて銅合金以外例
えばアルミニウム合金、鉄などの粉末も使用し得る。こ
の金属粉末の粒子形態は、塊状又は不規則形状のものが
好ましい。

この多孔質焼結金属層の厚さは、おおむね、０．１５〜
０４０ミリメートル、就中、０．２〜０．３ミリメート
ルであることが好ましく、多孔度は、Ｊ３おむね１０容
吊％以上、就中、１５〜４０容吊％であることが好まし
い。

本発明において用いられる四フッ化エチレン樹脂どして
は、ＰＴＦＦ樹脂の微粉末が用いられる。

例えば三井デュンポフロロケミカル社のテフロン６ＣＪ
、　旭硝子社（７）フル；ｔンＣＤ−０７６、ＣＤ−１
２６、ＣＤ−４、ダイキン工業社のポリフロンＦ２０１
　（以上、いずれも商品名）が好ましいものとして挙げ
られる。

付加重合型のポリイミド樹脂としては、成形コンパウン
ド相生樹脂として、ロータ・ブーラン社から′″ケルイ
ミド″商品名で市販されているポリアミノビスマレイミ
ドが好ましいものとして例示される。このポリアミノビ
スマレイミド樹脂は、なる化学式を有し、無水マレイン
酸とジアミノジフェニルメタンとの付加重合により生成
された熱硬化性ポリイミド樹脂である。

本発明において用いられる石油系溶剤としては、ナフサ
−、トルＴン、キシレン、脂肪族系溶剤、脂肪族・プフ
テン系浪合溶剤が挙げられ、市販品としてはＴクソール
（エクソン化学社製）等が例示される。

表面に多孔質焼結金属層を形成した裏金に樹脂組成物を
被着させるに際しては、多孔質焼結金属層を充填（投錨
）及び当該金属層上に一様な被着膜を形成すべく、樹脂
組成物は実質的に微粉末である必要があり、かつ流動性
が付与されている必要がある。

本発明においては、ＰＴＦＥ樹脂粉末と付加重合型ポリ
イミド樹脂とをＰＴＦＥの室温転移点（１９℃）以下で
粉砕しながら混合し、この混合物を１９℃以下の温度に
保持しながら石油系溶剤を加えて被省用絹成物を調製す
る。

多孔質焼結金属層へ被着させた樹脂組成物層にｑ− 十分な強度と軸受特性を付与するだめの一つの要因とし
て均一な樹脂組成物の調製が挙げられる。

ＰＴＦＥ樹脂の室温転移点以下で粉砕と混合を行なった
場合には樹脂に剪断力が加わることなく均一な樹脂混合
物が得られる。

また、このようにして得られたＰＴＦＥ樹脂とｆ」加重
金型ポリイミド樹脂混合物にＥｉ油油溶溶剤添加し、撹
拌混合することにより、樹脂混合物を湿潤させる際にも
、Ｐ　Ｔ　Ｆ　［樹脂の室温転移点以下で行われる。こ
れは、溶剤を加えて撹拌混合する際にＰＴＦＥ樹脂に練
りが加わってＰ　Ｔ　ＦＦ粒子の＃Ｍ維化が進み、湿潤
樹脂混合物の造形性が著しく減少し、被着樹脂としての
機能を果さなくなるのを防止するためである。

樹脂混合物の組成（よ、四フッ化エチレン樹脂６０〜９
０重間％、付加重合型ポリイミド樹脂１０〜４０重」％
であるのが好ましい。

樹脂混合物粉砕後のＰ　１”　Ｆ　Ｅ樹脂粒子は平均粒
径８０ミクロン以下の粒子径、また付加重合型ポリイミ
ド樹脂の粒子は１５０メツシユを通過する大きさである
のが好ましい。

樹脂混合物に添加される石油系溶剤は樹脂混合物１００
重量部当り１８〜２５重量部であるのが好ましい。ｒ１
油系溶剤の量が少ないと混合物の展延性が悪く、多孔質
焼結金属層内への樹脂混合物の含浸にむらを生じ易い。

また石油系溶剤が多すぎると、被着作業がやりにくくな
るばかりでなく、被着膜の均一・竹が損われたり、密着
強度が悪くなる。

本発明において、多孔質焼結金属層を設りた金属薄板か
らなる裏金にｔミリメーｉ〜ルの厚さの樹ｆｌｔｊ被着
層をもった複層軸受を得るには、まず裏金−トに供給さ
れた石油系溶剤を含むＰＴＦト樹脂と付加重合型ポリイ
ミド樹脂との樹脂混合物をローラーでＪ１ニ延して（２
〜３．５）ｘ　ｔミリメートルの厚さに被着させる。

次に、石油系溶剤を含む樹脂混合物が被着された裏金を
２００〜２５０℃の温度に加重してこの温度に数分間保
持することにより石油系溶剤を飛散除去した後、乾燥被
着層をローラによって所定の厚さｔになるようにローラ
ーで加圧する。この時の加圧力は概ね３００〜６００　
Ｋｇ／　ｃｍ　２に達する。

次に、ローラで加圧した樹脂被着裏金全体を加熱炉内に
導入して３６０°Ｃ〜３８０℃の温度で数分ないし１０
数分加熱して焼成を進めた後、これを取り出し、再びロ
ーラーによって加圧する。このローラー加圧は１０−３
〜１０−２ミリメートルの範囲の寸法のバラ付きを調整
するためのものである。

寸法調整後、樹脂層が被着された裏金を冷却し、ついで
必要に応じて裏金のうねりなどを矯正するため矯正ロー
ラを通して所望の複層板どする。

この複層板を適宜の大きさに切断したのち、平板の状態
ですべり板として使用することができ、また丸曲げして
円筒状の巻きブツシュとして使用することができる。

第１図は、本発明製造方法によって得られた複層板の拡
大断面図である。複層板断面の顕微鏡による観察結果に
よれば、付加重合型ポリイミド樹脂の小粒径のものはＰ
ＴＦＥ樹脂とともに多孔質焼結金属層の空隙内に充填さ
れていることが明らかとなった。

第２図は、本発明の複層板の製造方法を示す説明図であ
る。

６は裏金４をコイル状に巻いたフープ材、７．７は案内
［１−ラー、８はホッパーであり、９は湿潤樹脂組成物
である。

１０、１０は、裏金上に供給された組成物９を−・様な
９さに珪延して被着さぜる加圧ローラーで、このＬ稈で
は組成物が最終製品に必要とされる樹脂−１′（− 被着厚さの２〜２．５倍の厚さに被着される。多孔質焼
結金属層の空隙中への樹脂の充填は、この工程でその大
部分が進行する。

１１は、熱風乾燥炉でおおむね２００〜２５０°Ｃ（１
）雰囲気温度に調節されている。樹脂被着裏金がこの熱
風乾燥炉を通されると、その樹脂組成物中の揮発分は殆
んど除去される。

１２．１２は寸法出し加圧ローラ（・裏金上の乾燥され
た樹脂被着層を最終製品に必要とされる被着厚さに押圧
する。この工程では、上述した空隙への樹脂の充填が補
足的に行なわれ充填が完全なものどなる。

１３は樹脂の焼成を行なう加熱炉で、おおむね、３６０
〜３８０℃の雰囲気温度に調節されている。加圧ローラ
ーで処理された樹脂組成物被着裏金は、数分ないし」−
数分を要して炉内を通過しで、樹脂組成物の焼成、硬化
が完結する。

１４．１４は寸法調整［］−ラーで、裏金に被着された
樹脂層の１０−３〜１０−２ミリメー１〜ルの範囲の厚
さの寸法微調整がこのローラーで熱時に行われる。

この日−ラー内には冷媒を通して温度調節がなされてい
る。

１５は、冷水噴ｉなどによる冷却装置で、この装置内で
裏金をほぼ室温にまで冷却する。

１６は、矯正ローラーで、このローラーによって裏金の
僅かなうねりなどを矯正する。

１７、１７は案内ローラーであり、１８は］イラーであ
って、案内ローラー１７．１７を通過した複層板が］イ
ラー１８によって巻き取られる。

本発明によれば、四フッ化エチレン樹脂、付加重合型ポ
リイミド樹脂、界面活性剤及び水からなる水性アイスバ
ージョンから得られる半固形ペーストを多孔質焼結金属
層に適用した場合に樹脂被盾層に生ずるクラック、フク
レは完全に防止され−１５＝ 得る。

また、本発明によれば、四フッ化エチレン樹脂粉末と伺
加重合型ポリイミド樹脂粉末は、四フッ化エチレン樹脂
の室温転移点以下で粉砕混合されるために、四フッ化エ
チレンが剪断力で伸延されることなく粉砕混合され、両
樹脂間の混合が均一に行われる。イの結果多孔質焼結金
属層の空隙部への樹脂の含浸度が向上し、樹脂組成物の
裏金に対する機械的接合に加えてポリイミド樹脂による
接着硬化も加わり、密着強度が高くしかも被着樹脂膜自
体の強化が十分に行われるという利点を有する。また、
粉砕混合された四フッ化エチレン樹脂と付加重合型ポリ
イミド樹脂組成物に石油系溶剤を添加し、撹拌混合する
ことにより樹脂組成物を湿潤させる際にも、四フッ化エ
チレン樹脂の室温転移点以下で行われるため、四フッ化
エチレン樹脂に剪断力が作用して四７ツ化エチレン樹脂
粒子の繊緒化が進行し、樹脂組成物の造形性が阻害され
るような現象を完全に阻止することができるという利点
を有する。

更に、両樹脂の粉砕混合及び粉砕混合された樹脂組成物
と溶剤との撹拌混合は、ともに、四フッ化Ｊヂレン樹脂
の室温転移点以下に管理すればよく、工程にお（プる管
理すべき温度範囲も十分広く設定することができ、温度
管理が容易であるという利点をも有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明製遣方θ、によって得られた複層板の拡
大断面図、第２図は本発明製造方法を示す説明図である
。 １・・・・・・金属薄板、２・・・・・・多孔質焼結金
属層、４・・・・・・裏金、５・・・・・・樹脂組成物
被着層、６・・・・・・フープ材、８・・・・・・ホッ
パー、９・・・・・・湿潤樹脂組成物、１０・・・・・
・加圧ローラー、１１・・・・・・熱風乾燥炉、１２・
・・・・・寸法出し加圧ローラー、１３・・・・・・加
熱炉、１４・・・・・・寸法調整ローラー、１５・・・
・・・冷却装置、１６・・・・・・矯正ローラー、１８
・・・・・・］イラー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）四フッ化エチレン樹脂粉末６０〜９０重量％と付
   加重合型ポリイミド樹脂粉末１０〜４０重量％とを四フ
   ッ化エチレン樹脂の室温転移点以下の温度で粉砕混合す
   る工程と、 （ｂ）得られた粉砕混合物にその１００重量部当り石油
   系溶剤１８〜２５重量部を添加し、前記室温転移点以下
   の温度で撹拌混合して粉砕混合物を湿潤させる工程と、 （ｃ）金属薄板上に不規則形状の金属粉末を焼結して得
   られた多孔質焼結金属層上に湿潤工程で得られた湿潤樹
   脂混合物を供給する工程と、 （ｄ）金属薄板の多孔質焼結金属層の空隙に、前記供給
   された湿潤混合物を充填すると共に多孔質焼結金属層上
   に被着させる工程と、 （ｅ）多孔質焼結金属層に充填され且つ被着された樹脂
   混合物を乾燥させて前記溶剤を除去する工程と、 （ｆ）前記樹脂混合物層を所定の被着厚さにまで加圧す
   る工程と、 （ｇ）樹脂混合物層を加熱焼成する工程と、（ｈ）焼成
   された樹脂混合物層を熱時に加圧して被着厚さの微調整
   を行う工程と からなり、四フッ化エチレン樹脂と付加重合型ポリイミ
   ド樹脂とからなる樹脂組成物が被着された複層軸受の製
   造方法。