JPH06313185A - 摺動部材用組成物 - Google Patents
摺動部材用組成物Info
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- JPH06313185A JPH06313185A JP12542393A JP12542393A JPH06313185A JP H06313185 A JPH06313185 A JP H06313185A JP 12542393 A JP12542393 A JP 12542393A JP 12542393 A JP12542393 A JP 12542393A JP H06313185 A JPH06313185 A JP H06313185A
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Abstract
擦特性を確実に発揮し、破壊を生じにくい摺動部材を製
造することのできる摺動部材用組成物を提供する。 【構成・作用】油中潤滑下では、粉末状の有機モリブデ
ン化合物を採用すれば、摩擦係数が低く、摩耗量も少な
く、かつ焼付面圧も高い摺動部材となる。バインダとし
ては、エポキシ系樹脂を含むものを採用すれば、粉末状
有機モリブデン化合物が均一に分散される。また、粉末
状有機モリブデン化合物は、エポキシ系樹脂と分散して
も両者に分子間反応が起こらないことから発熱しにく
く、粉末状有機モリブデン化合物による摺動特性の向上
が得られやすい。
Description
ダとした摺動部材用組成物に関し、詳しくは油中潤滑下
で摺動される部位に用いられる摺動部材の組成物に関す
る。この摺動部材用組成物によって得られる摺動部材
は、例えばエンジンのピストンにおけるスカート部に供
して好適である。
動部材の摺動特性を改善する提案として、鉱物Mo
S2 、PTFE、C(グラファイト)等の固体潤滑剤の
配合が行われている。例えば、(1)ポリイミドにPT
FEを配合し、摩耗を低減したもの(特開昭54−16
2014号公報)、(2)エポキシ樹脂に鉱物MoS2
を配合したもの(特開昭57−39916号公報)、
(3)エポキシ樹脂にC(グラファイト)を配合したも
の(特開昭59−190455号公報)、(4)ポリア
ミドイミドに鉱物MoS2 を配合したもの(特開昭63
−125821号公報)が知られている。
提案として、(5)バインダ中に強磁性粉末を分散させ
た磁性層が一般式
基)で表される有機モリブデン化合物を含むもの(特開
昭60−195729号公報)、(6)同磁性層が一般
式
基)で表される有機モリブデン化合物を含むもの(特開
昭60−195731号公報)、(7)同磁性層が一般
式
基)で表される有機モリブデン化合物を含むもの(特開
昭60−195731号公報)が知られている。
(4)の各提案における鉱物MoS2 、PTFE、C
(グラファイト)等の固体潤滑剤は、市販のものの粒径
が例えば鉱物MoS2 で10〜30μm、PTFEで5
〜10μm等と比較的大きく、マトリックスとなるバイ
ンダとともに同時に溶剤中で溶かしたときに液中で不均
一に分散しやすい。
ングすることによりコート摺動部材を製造すれば、摺動
面上に固体潤滑剤の局部的な不存在を生じ、局部的な摩
擦力の増加により摩耗、剥離発生の起点ともなる。こう
して、固体潤滑剤の不均一分散は、摩耗特性、焼付特性
を損なうのみならず、固体潤滑剤の配合比の割には摩擦
特性も低摩擦とならず、かつこれら特性にバラツキを生
じてしまう。そして、最悪の場合にはコート摺動部材の
破壊を引き起こすおそれもある。
を製造すれば、例えば曲げ応力や引張応力等の外力が付
加された場合、成形摺動部材中に不均一に分散された固
体潤滑剤に応力集中を起こし、成形摺動部剤が破壊する
おそれがある。もっとも、コート摺動部材や成形摺動部
材中の固体潤滑剤の粒径を可及的に小さくする手段も考
えられるが、固体潤滑剤の粒径を微細化するためにサン
ドミル、ロールミル、ホモジナイザー等で処理を行え
ば、鉱物MoS2 、PTFE、C(グラファイト)等は
1〜4μm程度にはなるものの、これでも未だ十分にバ
インダとともに溶剤中に均一に分散させることはできな
い。
る化1〜3の有機モリブデン化合物を含む磁性層は磁気
テープ等の磁気記録媒体を構成するものであり、この摺
動特性も乾燥条件下、比較的軽荷重下でのものである。
したがって、上記(5)〜(7)の各提案を油中潤滑下
の摺動部材にそのまま適用することはできない。本発明
は、上記実情に鑑みてなされたものであって、油中潤滑
下、優れた摩耗特性、焼付特性及び摩擦特性を確実に発
揮し、破壊を生じにくい摺動部材を製造することのでき
る摺動部材用組成物を提供することを目的とする。
物は、油中潤滑下で摺動される部位に用いられる摺動部
材の組成物であって、エポキシ系樹脂を含むバインダ
と、該バインダ中に分散された粉末状有機モリブデン化
合物とを有することを特徴とするものである。エポキシ
系樹脂を含むバインダとしては、例えば、エポキシ(E
P)樹脂のみをバインダとすることの他、バインダを強
化する目的の下、EP樹脂とキシレン樹脂とビニル樹脂
とポリイミド(PI)樹脂とからなる樹脂混合物をバイ
ンダとすること、EP樹脂とフェノール(PF)樹脂と
シリコン樹脂とからなる樹脂混合物をバインダとするこ
と、また硬化促進の目的の下、EP樹脂とアミノ樹脂と
からなる樹脂混合物をバインダとすることができる。
S)を採用することができる。具体的には、旭電化工業
(株)製「サクラルーブ500」、同「サクラルーブ6
00」を採用することができる。この粉末状有機モリブ
デン化合物は、塗膜中に0.01〜40wt%であるこ
とが好ましい。粉末状有機モリブデン化合物がMo量換
算で0.01wt%未満では、摺動面にMoが存在しに
くく、マトリックスとなるバインダが摺動面を支配しや
すいため、低摩擦とならず、摺動面での剪断力が大きく
早期に焼付きを生じる。また、コート摺動部材では、コ
ート層が母材から剥離しやすい。逆に、粉末状有機モリ
ブデン化合物が40wt%を超えれば、マトリックスと
なるバインダの強度が著しく低下し、摩耗特性が悪くな
る。この結果、摺動によりMoS2は生成されるもの
の、摺動面は積極的に摩耗されるため、粗さが大きくな
り、結果として摩擦係数は上昇し、焼付面圧も低下す
る。
合、エポキシ系樹脂を溶剤で溶解させ、その溶液中に粉
末状有機モリブデン化合物を混入して組成物を得、この
組成物を母材にコーティングし、コート層を加熱硬化す
ることができる。
た結果、有機モリブデン化合物として、粉末状のものの
他、液体状のものも市販されているが、油中潤滑下で
は、粉末状のものの方が摩擦係数が低く、摩耗量も少な
く、かつ焼付面圧も高いことを発見した。すなわち、有
機モリブデン化合物を配合した摺動部材では、摺動面上
の有機モリブデン化合物の分子中のMoと同分子中のS
とが摺動の際の熱により活性化し、分子間反応によりM
oS2 を生成する。かかる生成MoS2 が摺動部材と相
手材表面とに付着するため、摩擦力を低減し、摩擦係数
を低下させ、これに伴い耐摩耗性及び焼付面圧も向上す
る。ここで、油中潤滑下では、潤滑油中のSもMoS2
の生成に関わる。このため、本発明の摺動部材用組成物
により製造した摺動部材では、摺動特性のより効果的な
向上が得られる。
含むものを採用し、このバインダ中に粉末状有機モリブ
デン化合物を分散させれば、粉末状有機モリブデン化合
物が均一に分散されることを発見した。このとき、粉末
状有機モリブデン化合物は、エポキシ系樹脂と分散して
も両者に分子間反応が起こらないことから発熱しにく
く、粉末状有機モリブデン化合物による摺動特性の向上
が得られやすいのに対し、エポキシ系樹脂以外の樹脂か
らなるバインダ中に分散させれば両者に分子間反応を生
じやすく、粉末状有機モリブデン化合物による摺動特性
の向上が得られにくいことも発見した。こうして、本発
明を完成するに至った。
18を比較例1〜48とともに図面を参照しつつ説明す
る。まず、有機モリブデン化合物として、旭電化工業
(株)製「サクラルーブ230」、同「サクラルーブ3
00」、同「サクラルーブ474」、同「サクラルーブ
700」、同「サクラルーブ500」、同「サクラルー
ブ600」を用意する。
「サクラルーブ600」は常温において粉末状である。
一方、「サクラルーブ230」、「サクラルーブ30
0」、「サクラルーブ474」及び「サクラルーブ70
0」は、常温において液体状であり、バインダを溶解さ
せるメチルエチルケトン又はポリグリコールモノエチル
エーテルアセテートとの間で溶解性を有するものであ
る。
「サクラルーブ500」及び「サクラルーブ600」
は、上記化4に示すように、モリブデンジチオカーバメ
イト(Mo−DTC)である。「サクラルーブ300」
は、下記化5に示すように、モリブデンジチオフォスフ
ェート(Mo−DTP)である。「サクラルーブ47
4」は、下記化6に示すように、モリブデンフォスフェ
ートである(ここで、Rはアルキル基、x、y、z≦
3)。「サクラルーブ700」は、下記化7に示すよう
に、モリブデンアミンコンプレックスである(ここで、
Rはアルキル基、x、y、z≦3)。
インキ化学工業(株)製、「エピクロン850」)、キ
シレン樹脂(三菱ガス化学(株)製、「ニカノールDL
−15」)、ビニル樹脂(積水化学工業(株)製、「エ
スレックBL−2」)、PI(三菱ガス化学(株)製、
「BIM−450」)、シリコン樹脂(信越化学工業
(株)製、「KP−282」)、アミノ樹脂(大日本イ
ンキ化学工業(株)製、「ベッカミンP−138」)、
PF(ヘキストジャパン(株)製、「Phenodur
PR401」)、ポリアミドイミド(PAI)(日立
化成工業(株)製、HI−400」)、ポリウレタン
(PU)(大日本インキ化学工業(株)製、「バーノッ
クM5350」)、ポリエステルアミド(大日本インキ
化学工業(株)製、「ベッコゾールER−3400」)
を用意する。
ルメチルエーテルアセテート又はNメチル2ピロリドン
を溶剤とし、表1〜4に示すように、各バインダを調製
する。表1〜4において、樹脂混合物からなるバインダ
は重量比により得られたものである。
ン化合物を混入し、組成物を調製する。かかる組成物を
スプレーにて膜厚10μmで母材にコーティングし、1
80℃×2時間加熱硬化させる。こうして、実施例1〜
18及び比較例1〜46のコート摺動部材を得る。
からなるバインダ中に鉱物MoS2又は鉱物MoS2 及
びPTFEを表3に示すように配合したコート摺動部材
を得る。得られた各コート摺動部材の摩擦係数、摩耗量
(μm)及び焼付面圧(MPa)を測定する。このと
き、実施例1〜18のコート摺動部材では、摺動面上の
粉末状有機モリブデン化合物の分子中のMoと同分子中
のS又は潤滑油中のSとが摺動の際の熱により活性化
し、分子間反応によりMoS2 を生成する。かかる生成
MoS2 はコート摺動部材と相手材表面とに付着するた
め、摩擦力を低減し、摩擦係数を低下させ、これに伴い
耐摩耗性及び焼付面圧も向上する。
よる滑り速度:60m/分、面圧:9.8MPa、相手
材:ねずみ鋳鉄FC25、潤滑油:添加剤のない鉱油の
潤滑下でのものである。摩耗量は、リングオンブロック
型試験機による滑り速度:5m/分、面圧:0.5MP
a、相手材:ねずみ鋳鉄FC25、試験時間:5分、潤
滑油:添加剤のない鉱油の潤滑下でのものである。焼付
面圧は、スラスト型試験機による滑り速度:60m/
分、相手材:ねずみ鋳鉄FC25、潤滑油:添加剤のな
い鉱油の潤滑下、面圧をある一定周期で上昇させた時、
焼付が発生した面圧である。結果も表1〜4に示す。
摺動面のEPMA分析結果を示し、図2に比較例47の
コート摺動部材の摺動面のEPMA分析結果を示す。図
1及び図2では、各摺動面上のMoの分布を示してい
る。図2より、EP樹脂に鉱物MoS2 を配合させれ
ば、鉱物MoS2 が二次凝集したまま分散されやすく、
摺動面上に均一にMoが分散されにくいことがわかる。
これに対し、図1より、EP樹脂に粉末状有機モリブデ
ン化合物を配合させれば、摺動面上にMoが均一に分散
されていることがわかる。このため、EP樹脂に粉末状
有機モリブデン化合物を配合させた組成物では、コート
摺動部材を製造したとしても、局部的な摩擦力の増加を
生じにくく、特性にバラツキを生じにくいことがわか
る。そして、コート摺動部材の破壊を生じにくいことも
わかる。
P系樹脂と分散しても両者に分子間反応が起こらないこ
とから発熱しにくく、粉末状有機モリブデン化合物によ
る摺動特性の向上が得られた。しかし、粉末状有機モリ
ブデン化合物をEP系樹脂以外の樹脂のみからなるバイ
ンダ中に分散させれば、反応により黒色のコート摺動部
材となり、摺動特性が損なわれることがわかった。これ
は、粉末状有機モリブデン化合物をEP系樹脂以外の樹
脂のみからなるバインダ中に分散させれば、両者に分子
間反応を生じやすいからであると考えられる。
〜18のコート摺動部材は、比較例47のものと比較し
て、摩擦係数が低く、摩耗量が少なく、かつ焼付面圧も
高いことがわかる。また、表1〜4より、有機モリブデ
ン化合物として液体状のものを採用した比較例1〜4等
のコート摺動部材も、有機モリブデン化合物を配合しな
い比較例5等のものと比較して、油潤滑下では、摩擦係
数が低く、摩耗量も少なく、かつ焼付面圧も高いため、
それなりの効果があることは分かる。しかし、粉末状の
有機モリブデン化合物を採用した実施例1〜4等のコー
ト摺動部材は、かかる液体状の有機モリブデン化合物を
採用した比較例1〜4等のものよりも、特に顕著に摩擦
係数が低く、摩耗量も少なく、かつ焼付面圧も高いこと
がわかる。 (2)上記実施例5、6と同様に、バインダとしてEP
樹脂、キシレン樹脂、ビニル樹脂及びPIの樹脂混合物
を用い、有機モリブデン化合物として「サクラルーブ5
00」を用い、0〜40(wt%)以上まで配合割合を
種々変えたコート摺動部材を得る。これらのコート摺動
部材について、摩擦係数、摩耗量(μm)及び焼付面圧
(MPa)を測定する。結果を図3に示す。
インダを含めた全体100wt%に対し、0.01〜4
0wt%が好ましいことがわかる。 (3)本発明を成形摺動部材に具体化した実施例19〜
22を比較例49〜76とともに説明する。 有機モリブデン化合物として上記と同種類のものを用意
する。
上)、PI(東芝ケミカル(株)製、「イミダロイKI
R」)、PF(東芝ケミカル(株)製、「KM−96
0」)、ポリアミド12(宇部興産(株)製、「302
4U」)、ポリアミド66(ポリプラスチック(株)
製、「1000」)、ポリエーテルエーテルケトン(P
EEK)(住友化学工業(株)製、「GK344
0」)、ポリアセタール(POM)(ポリプラスチック
(株)製、「M−90」)、ポリフェニレンサルファイ
ド(PPS)(大日本インキ化学工業(株)製、「R−
4」)を用意する。
ルメチルエーテルアセテート又はNメチル2ピロリドン
を溶剤とし、各バインダを調製する。各バインダを含め
た全体100wt%に対し、表5〜6に示すように有機
モリブデン化合物の配合量を種々変えた条件で、組成物
を調製する。かかる組成物を表5〜6に示す条件で所定
形状に成形する。ここに、注型法では、150kgf/
cm2 の圧力下、170℃×10分で成形を行い、23
0℃×3時間で調整する。また、射出成形では、780
kgf/cm2 の射出圧力、750kgf/cm2 の保
持圧力である。但し、射出成形時、シリンダ温度が30
0℃以上であれば、有機モリブデン化合物が分解するお
それがあるので、300℃以上で10分間以上加熱しな
いようにした。こうして、実施例19〜22及び比較例
49〜76の成形摺動部材を得る。
量(μm)及び焼付面圧(MPa)を上記と同様に測定
する。結果も表5〜6に示す。表5〜6より、成形摺動
部材においても、コート摺動部材と同様の結果が得られ
ることがわかる。また、EP樹脂に粉末状有機モリブデ
ン化合物を配合させた組成物により成形摺動部材を製造
すれば、例えば曲げ応力や引張応力等の外力が付加され
ても、成形摺動部材中に応力集中を生じにくく、成形摺
動部材が破壊しにくいことも予想される。
用組成物では、エポキシ系樹脂を含むバインダ中に粉末
状有機モリブデン化合物を分散させているため、油中潤
滑下、優れた摩耗特性、焼付特性及び摩擦特性を確実に
発揮し、破壊を生じにくい摺動部材を製造することがで
きる。
子構造を示す500倍のEPMA写真である。
粒子構造を示す500倍のEPMA写真である。
との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】油中潤滑下で摺動される部位に用いられる
摺動部材の組成物であって、エポキシ系樹脂を含むバイ
ンダと、該バインダ中に分散された粉末状有機モリブデ
ン化合物とを有することを特徴とする摺動部材用組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12542393A JP3267743B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 摺動部材用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12542393A JP3267743B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 摺動部材用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06313185A true JPH06313185A (ja) | 1994-11-08 |
| JP3267743B2 JP3267743B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=14909739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12542393A Expired - Lifetime JP3267743B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 摺動部材用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3267743B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1049152A3 (en) * | 1999-04-26 | 2001-02-07 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Semiconductor encapsulating epoxy resin composition and semiconductor device |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP12542393A patent/JP3267743B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1049152A3 (en) * | 1999-04-26 | 2001-02-07 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Semiconductor encapsulating epoxy resin composition and semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3267743B2 (ja) | 2002-03-25 |
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