JPH06228329A - 複層摺動材 - Google Patents
複層摺動材Info
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- JPH06228329A JPH06228329A JP5013492A JP1349293A JPH06228329A JP H06228329 A JPH06228329 A JP H06228329A JP 5013492 A JP5013492 A JP 5013492A JP 1349293 A JP1349293 A JP 1349293A JP H06228329 A JPH06228329 A JP H06228329A
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- Japan
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- sliding
- woven fabric
- sliding material
- resin
- thermoplastic resin
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐熱性を損なうことなく、耐荷重性にすぐ
れ、高荷重の摺動条件の下においても摩耗量の少ない複
層摺動材を提供することである。 【構成】 熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂に、グ
ラファイト等の固体潤滑剤を混入し、これを、芳香族ポ
リアミド繊維又は炭素繊維をそれぞれ単独若しくは両者
併用した織布に含浸させることにより摺動性織布を得、
さらにこの摺動性織布を鉄板等の金属製基材の表面に、
接着又は熱融着により積層一体化した複層摺動材とす
る。
れ、高荷重の摺動条件の下においても摩耗量の少ない複
層摺動材を提供することである。 【構成】 熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂に、グ
ラファイト等の固体潤滑剤を混入し、これを、芳香族ポ
リアミド繊維又は炭素繊維をそれぞれ単独若しくは両者
併用した織布に含浸させることにより摺動性織布を得、
さらにこの摺動性織布を鉄板等の金属製基材の表面に、
接着又は熱融着により積層一体化した複層摺動材とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、軸受等の摺動部材の
素材であって複数の材料を積層してなる複層摺動材に関
する。
素材であって複数の材料を積層してなる複層摺動材に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車、建設機械、その他一般
産業用機械等の軸受等は、摺接状態で相手材の案内や指
示を行うものであるが、このような摺動部材用の素材と
しては、連続使用温度が１５０℃を超える耐熱性に優れ
た熱可塑性樹脂（いわゆるスーパーエンプラ）が存在す
る。
産業用機械等の軸受等は、摺接状態で相手材の案内や指
示を行うものであるが、このような摺動部材用の素材と
しては、連続使用温度が１５０℃を超える耐熱性に優れ
た熱可塑性樹脂（いわゆるスーパーエンプラ）が存在す
る。
【０００３】このような熱可塑性樹脂は、通常、四フッ
化エチレン樹脂やグラファイト等の固体潤滑剤を充填し
て摺動材とすることが知られている。
化エチレン樹脂やグラファイト等の固体潤滑剤を充填し
て摺動材とすることが知られている。
【０００４】しかしながら、上記従来の摺動材は、機械
的強度、特に耐荷重性に難点があり、３００〜７００ k
gf／cm2 といった高荷重の摺動条件に耐えることができ
ないという問題がある。
的強度、特に耐荷重性に難点があり、３００〜７００ k
gf／cm2 といった高荷重の摺動条件に耐えることができ
ないという問題がある。
【０００５】この問題を解決する方法として、上記従来
の摺動材の厚みを厚くする方法が考えられるが、上記熱
可塑性樹脂は放熱性に劣るため、厚くすることにより摺
動面がさらに高温になり易く、耐摩耗性が低下するとい
う問題がある。
の摺動材の厚みを厚くする方法が考えられるが、上記熱
可塑性樹脂は放熱性に劣るため、厚くすることにより摺
動面がさらに高温になり易く、耐摩耗性が低下するとい
う問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は、
熱可塑性樹脂本体の耐熱性を損なうことなく、耐荷重性
に優れ、高荷重の摺動条件の下においても摩耗量の少な
い複層摺動材を提供することを課題とする。
熱可塑性樹脂本体の耐熱性を損なうことなく、耐荷重性
に優れ、高荷重の摺動条件の下においても摩耗量の少な
い複層摺動材を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、芳香族ポリアミド繊維又は炭素繊維
をそれぞれ単独若しくは両者併用した織布に固体潤滑剤
を含有する熱可塑性樹脂を含浸させた摺動性織布を、金
属製基材の表面に積層一体化する構成を採用したのであ
る。以下、その詳細を述べる。
めに、この発明は、芳香族ポリアミド繊維又は炭素繊維
をそれぞれ単独若しくは両者併用した織布に固体潤滑剤
を含有する熱可塑性樹脂を含浸させた摺動性織布を、金
属製基材の表面に積層一体化する構成を採用したのであ
る。以下、その詳細を述べる。
【０００８】この発明に用いる熱可塑性樹脂は、熱可塑
性ポリイミド樹脂（例えば三井東圧化学社製「オーラ
ム」等）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（例えばＩ
ＣＩ社製「ビクトレックスＰＥＥＫ」等）、ポリエーテ
ルサルフォン樹脂（例えばＩＣＩ社製「ビクトレックス
ＰＥＳ」等）、ポリエーテルニトリル樹脂（ＰＥＮ）、
ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルイミド
樹脂等が挙げられる。
性ポリイミド樹脂（例えば三井東圧化学社製「オーラ
ム」等）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（例えばＩ
ＣＩ社製「ビクトレックスＰＥＥＫ」等）、ポリエーテ
ルサルフォン樹脂（例えばＩＣＩ社製「ビクトレックス
ＰＥＳ」等）、ポリエーテルニトリル樹脂（ＰＥＮ）、
ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルイミド
樹脂等が挙げられる。
【０００９】また、上記熱可塑性樹脂に充填される固体
潤滑剤としては、二硫化モリブデン、三酸化モリブデ
ン、カーボン、マイカ、タルク、グラファイト、フッ化
カルシウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、ポリ
テトラフルオロエチレン樹脂粉末、酸化スズ等があり、
これらの材料を単体で、又は適宜組合せて使用すること
ができる。
潤滑剤としては、二硫化モリブデン、三酸化モリブデ
ン、カーボン、マイカ、タルク、グラファイト、フッ化
カルシウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、ポリ
テトラフルオロエチレン樹脂粉末、酸化スズ等があり、
これらの材料を単体で、又は適宜組合せて使用すること
ができる。
【００１０】以上述べた熱可塑性樹脂と固体潤滑剤との
混合方法は、特に限定されるものではなく、原料を個別
に溶融混合機に供給してもよいし、あらかじめヘンシェ
ルミキサー、ボールミル、タンブラーミキサー等の混合
機を用いて乾式混合した後に、熱ロール、ニーダ、バン
バリーミキサー、スクリュー押出し機などで溶融混合し
て成形材料としてペレット状にしてもよい。なお、固体
潤滑剤の充填量は１０〜４０％が好ましい。１０％未満
の少量では発明の効果が発揮されず、４０％を超える多
量では加工性が損なわれる。粒子径は、含浸性を損なわ
ないように、５０μｍ以下とすることが好ましい。
混合方法は、特に限定されるものではなく、原料を個別
に溶融混合機に供給してもよいし、あらかじめヘンシェ
ルミキサー、ボールミル、タンブラーミキサー等の混合
機を用いて乾式混合した後に、熱ロール、ニーダ、バン
バリーミキサー、スクリュー押出し機などで溶融混合し
て成形材料としてペレット状にしてもよい。なお、固体
潤滑剤の充填量は１０〜４０％が好ましい。１０％未満
の少量では発明の効果が発揮されず、４０％を超える多
量では加工性が損なわれる。粒子径は、含浸性を損なわ
ないように、５０μｍ以下とすることが好ましい。
【００１１】そして、フィルムを成形するには、上記混
合した材料を縦型又は横型のＴダイを備えた単軸又は２
軸スクリュー押出機によりシート状に押出し、室温好ま
しくは加熱した縦型又は横型ロール引取り装置により冷
却成形する。
合した材料を縦型又は横型のＴダイを備えた単軸又は２
軸スクリュー押出機によりシート状に押出し、室温好ま
しくは加熱した縦型又は横型ロール引取り装置により冷
却成形する。
【００１２】芳香族ポリアミド繊維はパラ系、メタ系い
ずれでもよく、例えばデュポン社製ケブラー、帝人社製
コーネックス、テクノーラ等が挙げられる。炭素繊維は
パン系、ピッチ系いずれでもよい。
ずれでもよく、例えばデュポン社製ケブラー、帝人社製
コーネックス、テクノーラ等が挙げられる。炭素繊維は
パン系、ピッチ系いずれでもよい。
【００１３】以上述べた繊維をそれぞれ単独若しくは両
者併用して織物にし、上述の固体潤滑剤を含有するフィ
ルム状の熱可塑性樹脂を溶融含浸させ、得られた摺動性
織布の厚さを、１００〜１０００μｍとするのが好まし
い。１００μｍ未満の薄肉では摩耗寿命が短く、１００
０μｍを超える厚肉では屈曲性が悪くなるので成型性が
損なわれる。
者併用して織物にし、上述の固体潤滑剤を含有するフィ
ルム状の熱可塑性樹脂を溶融含浸させ、得られた摺動性
織布の厚さを、１００〜１０００μｍとするのが好まし
い。１００μｍ未満の薄肉では摩耗寿命が短く、１００
０μｍを超える厚肉では屈曲性が悪くなるので成型性が
損なわれる。
【００１４】この発明に使用する金属製基材は、軸受そ
の他の摺動部材の成形材料として通常用いられる鋼材、
鋳鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、鉛等の金属又はこ
れらの合金であってよく、またその他の一般的金属材料
をも特に限定されるものではない。
の他の摺動部材の成形材料として通常用いられる鋼材、
鋳鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、鉛等の金属又はこ
れらの合金であってよく、またその他の一般的金属材料
をも特に限定されるものではない。
【００１５】この金属製基材と上述の摺動材とを一体化
する方法としては、高周波加熱等の手法で予め所要温度
に加熱した金属製基材に上記摺動材を重ねて加圧するこ
とにより融着一体化するか、又は接着剤により接着一体
化すればよい。接着剤としては、特に限定されるもので
はないが、フェノール樹脂系、エポキシ樹脂系若しくは
イミド樹脂系の一液性若しくは二液性接着剤、又はイミ
ド樹脂系若しくは溶融フッ素樹脂系のフィルム状接着剤
であってもよい。
する方法としては、高周波加熱等の手法で予め所要温度
に加熱した金属製基材に上記摺動材を重ねて加圧するこ
とにより融着一体化するか、又は接着剤により接着一体
化すればよい。接着剤としては、特に限定されるもので
はないが、フェノール樹脂系、エポキシ樹脂系若しくは
イミド樹脂系の一液性若しくは二液性接着剤、又はイミ
ド樹脂系若しくは溶融フッ素樹脂系のフィルム状接着剤
であってもよい。
【００１６】
【作用】この発明に係る複層摺動材は、固体潤滑剤を含
有する熱可塑性樹脂を含浸させて成る摺動材が、金属製
基材により機械的に補強されているので、耐荷重性が向
上する。
有する熱可塑性樹脂を含浸させて成る摺動材が、金属製
基材により機械的に補強されているので、耐荷重性が向
上する。
【００１７】また、芳香族ポリアミド繊維又は炭素繊維
をそれぞれ単独若しくは両者併用した織布を使用するこ
とから、摺動材全体に占める樹脂層が薄くなり、放熱性
が向上して摺動面の温度が上昇せず、その結果、耐摩耗
性が向上する。
をそれぞれ単独若しくは両者併用した織布を使用するこ
とから、摺動材全体に占める樹脂層が薄くなり、放熱性
が向上して摺動面の温度が上昇せず、その結果、耐摩耗
性が向上する。
【００１８】
【実施例】以下、この発明を実施例により更に詳細に説
明する。
明する。
【００１９】まず、実施例及び比較例に用いられた摺動
材の原材料を一括して示すと、次のとおりである。な
お、（ ）内に略号を、配合割合は全て重量％で示し
た。
材の原材料を一括して示すと、次のとおりである。な
お、（ ）内に略号を、配合割合は全て重量％で示し
た。
【００２０】（１）熱可塑性ポリイミド樹脂（ＰＩ） 三井東圧化学社製：オーラム＃４５０ （２）ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ） ＩＣＩ社製：ビクトレックスＰＥＥＫ （３）ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ） 喜多村社製：ＫＴＬ６００ （４）グラファイト（ＧＲＰ） 日本黒鉛社製：グラファイトＡＣＰ 〔実施例１〜４〕以上の原材料を表１に示した割合で混
合してペレット状とした後、厚さ５０μｍのフィルムに
成形した。これを、炭素繊維を平織りにした織布３枚
（厚さ１５０μｍ）に挟み、ホットプレスにより溶融、
含浸させて厚さ約５００μｍのシート材とした。
合してペレット状とした後、厚さ５０μｍのフィルムに
成形した。これを、炭素繊維を平織りにした織布３枚
（厚さ１５０μｍ）に挟み、ホットプレスにより溶融、
含浸させて厚さ約５００μｍのシート材とした。
【００２１】上記各シート材の片面に一液性接着剤（セ
メダイン社製：セメダイン１１０）を塗布し、鉄板に重
ね合わせて熱板プレス機により、圧力５ kgf／cm2 、雰
囲気温度１６０゜Ｃにて一時間圧接保持した後、外径４
５mm、内径３５mm、長さ２０mmのブッシュ（円筒）状の
試験片を形成した。この試験片を用いて下記の試験を実
施し、結果を表１に示した。
メダイン社製：セメダイン１１０）を塗布し、鉄板に重
ね合わせて熱板プレス機により、圧力５ kgf／cm2 、雰
囲気温度１６０゜Ｃにて一時間圧接保持した後、外径４
５mm、内径３５mm、長さ２０mmのブッシュ（円筒）状の
試験片を形成した。この試験片を用いて下記の試験を実
施し、結果を表１に示した。
【００２２】摩耗試験：ラジアル型摩耗試験機を用い、
相手材ＳＵＪ２にて３００ kgf／cm2 又は７００ kgf／
cm2 の荷重を与え、試験軸を回転させてすべり速度毎分
１ｍ、無潤滑連続運転で１００時間摺動の条件下におけ
る摩耗体積を測定し、摩耗係数（×１０-10 cm3 ／kgf
・ｍ）を求めた。また、測定時の試験片の摺動面温度
（℃）を測定し、これらの結果を同じく表１に示した。
相手材ＳＵＪ２にて３００ kgf／cm2 又は７００ kgf／
cm2 の荷重を与え、試験軸を回転させてすべり速度毎分
１ｍ、無潤滑連続運転で１００時間摺動の条件下におけ
る摩耗体積を測定し、摩耗係数（×１０-10 cm3 ／kgf
・ｍ）を求めた。また、測定時の試験片の摺動面温度
（℃）を測定し、これらの結果を同じく表１に示した。
【００２３】
【表１】
【００２４】〔実施例５、６〕上記の原材料を表１に示
した割合で混合してペレットとした後、厚さ５０μｍの
フィルムに成形した。これを、アラミド繊維を平織りに
した織布３枚（厚さ１５０μｍ）に挟み、ホットプレス
により溶融、含浸させて厚さ約５００μｍのシート材と
した。
した割合で混合してペレットとした後、厚さ５０μｍの
フィルムに成形した。これを、アラミド繊維を平織りに
した織布３枚（厚さ１５０μｍ）に挟み、ホットプレス
により溶融、含浸させて厚さ約５００μｍのシート材と
した。
【００２５】このシート材を用いて、上記実施例１〜４
と同様の方法により、同様の試験を実施したところ、使
用し得るものが得られた。
と同様の方法により、同様の試験を実施したところ、使
用し得るものが得られた。
【００２６】〔比較例１〜４〕上記実施例と同じペレッ
トを射出成形し、さらに切削加工を施して実施例と全く
同様の寸法（外径４５mm、内径３５mm、長さ２０mm）の
試験片を得、この試験片に対し、上記摩耗試験を行っ
た。この結果を、表１中に併記した。
トを射出成形し、さらに切削加工を施して実施例と全く
同様の寸法（外径４５mm、内径３５mm、長さ２０mm）の
試験片を得、この試験片に対し、上記摩耗試験を行っ
た。この結果を、表１中に併記した。
【００２７】表１の結果から明らかなように、熱可塑性
樹脂を成形した単独の素材からなる比較例１〜４は、荷
重増大に伴って摺動面温度及び摩耗係数が著しく上昇し
たのに対し、所定の複層摺動材とした実施例１〜４は高
荷重の条件下においても比較的摺動面温度が低く、摩耗
係数も低い値で安定していた。
樹脂を成形した単独の素材からなる比較例１〜４は、荷
重増大に伴って摺動面温度及び摩耗係数が著しく上昇し
たのに対し、所定の複層摺動材とした実施例１〜４は高
荷重の条件下においても比較的摺動面温度が低く、摩耗
係数も低い値で安定していた。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、この発明の複層摺動材
は、芳香族ポリアミド繊維又は炭素繊維をそれぞれ単独
若しくは両者併用した織布に、固体潤滑剤を含有する熱
可塑性樹脂を含浸させたことから、摺動材全体に占める
樹脂層が薄くなり、耐熱性を損なうことなく、放熱性を
向上させて摺動面の温度上昇を防ぎ、耐摩耗性を向上さ
せることができる。
は、芳香族ポリアミド繊維又は炭素繊維をそれぞれ単独
若しくは両者併用した織布に、固体潤滑剤を含有する熱
可塑性樹脂を含浸させたことから、摺動材全体に占める
樹脂層が薄くなり、耐熱性を損なうことなく、放熱性を
向上させて摺動面の温度上昇を防ぎ、耐摩耗性を向上さ
せることができる。
【００２９】さらに、この織布が金属製基材により機械
的に補強されていることから、耐荷重性に優れ、高荷重
の摺動条件下においても摩耗量の少ない複層摺動材を提
供することができる。
的に補強されていることから、耐荷重性に優れ、高荷重
の摺動条件下においても摩耗量の少ない複層摺動材を提
供することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 芳香族ポリアミド繊維又は炭素繊維をそ
れぞれ単独若しくは両者併用した織布に固体潤滑剤を含
有する熱可塑性樹脂を含浸させた摺動性織布を、金属製
基材の表面に積層一体化して成る複層摺動材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5013492A JPH06228329A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 複層摺動材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5013492A JPH06228329A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 複層摺動材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06228329A true JPH06228329A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=11834620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5013492A Pending JPH06228329A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 複層摺動材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06228329A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998057803A1 (en) * | 1997-06-17 | 1998-12-23 | Akzo Nobel N.V. | A laminated sliding member and a method for the production thereof |
| JPH1163238A (ja) * | 1997-08-15 | 1999-03-05 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 高分子複合摺動部材とこれを用いたダブルベルト式プレス装置 |
| WO2006006508A1 (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-19 | Mitsubishi Plastics, Inc. | 積層体 |
| JP2007270895A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Daido Metal Co Ltd | 摺動部材およびその被覆層形成方法 |
| WO2011014288A3 (en) * | 2009-05-15 | 2011-05-19 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Articles having low coefficients of friction, methods of making the same, and methods of use |
| WO2012104307A1 (en) * | 2011-02-01 | 2012-08-09 | Aktiebolaget Skf | Solid fibrous material for use in forming a thickened lubricant, method for forming a thickened lubricant and lubricant formed thereby |
| WO2015044458A1 (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-02 | Saint-Gobain Performance Plastics Pampus Gmbh | Laminates with fluoropolymer cloth |
| JP2016040114A (ja) * | 2014-08-13 | 2016-03-24 | 株式会社東芝 | 複合体およびその製造方法ならびに複合軸受部材 |
| JP2020075383A (ja) * | 2018-11-06 | 2020-05-21 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 繊維強化樹脂材料の製造方法 |
| CN114150508A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-08 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种功能化衬垫织物及其制备方法和衬垫织物增强树脂复合材料及自润滑复合材料 |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP5013492A patent/JPH06228329A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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