JPH11293076A - 摺動部材用樹脂組成物および摺動部材 - Google Patents
摺動部材用樹脂組成物および摺動部材Info
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- JPH11293076A JPH11293076A JP10098768A JP9876898A JPH11293076A JP H11293076 A JPH11293076 A JP H11293076A JP 10098768 A JP10098768 A JP 10098768A JP 9876898 A JP9876898 A JP 9876898A JP H11293076 A JPH11293076 A JP H11293076A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 油潤滑下で低摩擦、耐摩耗性、耐クリープ
性、低弾性および接着作業性に優れる。 【解決手段】 ポリテトラフルオロエチレン樹脂 25 〜
90 体積部、 2〜150 μm の金属粉 5〜 40 体積部、ポ
リテトラフルオロエチレン樹脂組成物の成形体を粉砕し
た粉末 5〜 35 体積部からなる。
性、低弾性および接着作業性に優れる。 【解決手段】 ポリテトラフルオロエチレン樹脂 25 〜
90 体積部、 2〜150 μm の金属粉 5〜 40 体積部、ポ
リテトラフルオロエチレン樹脂組成物の成形体を粉砕し
た粉末 5〜 35 体積部からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、摺動部材用樹脂組
成物および摺動部材に関し、特に油潤滑下にて往復運動
する工作機械のベッド等の摺動面に使用される摺動部材
用樹脂組成物および摺動部材に関する。
成物および摺動部材に関し、特に油潤滑下にて往復運動
する工作機械のベッド等の摺動面に使用される摺動部材
用樹脂組成物および摺動部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】平面研削盤、円筒研削盤等の工作機械の
ベット部などの摺動面でスティクスリップが発生すると
製品の加工精度が低下するため、この摺動面には、安定
した低摩擦、かじりや焼き付き防止等を目的としてポリ
テトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと略称する）
樹脂組成物のシート材が接着されている。また、シート
材には、摩耗、クリープ性に優れていることが求められ
ている。ＰＴＦＥ樹脂は、耐熱性、耐薬品性に優れ、か
つ摺動開始時の動摩擦係数が他の樹脂材料に比較して小
さいので、シート材の樹脂成分として多用されている。
また、比較的劣っている耐摩耗性、耐クリープ性を改善
するためにガラス繊維、ブロンズなどの無機充填材、芳
香族ポリエステル、熱可塑性ポリイミドなどの有機充填
材を加えたＰＴＦＥ樹脂摺動部用材料も従来用いられて
いる。
ベット部などの摺動面でスティクスリップが発生すると
製品の加工精度が低下するため、この摺動面には、安定
した低摩擦、かじりや焼き付き防止等を目的としてポリ
テトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと略称する）
樹脂組成物のシート材が接着されている。また、シート
材には、摩耗、クリープ性に優れていることが求められ
ている。ＰＴＦＥ樹脂は、耐熱性、耐薬品性に優れ、か
つ摺動開始時の動摩擦係数が他の樹脂材料に比較して小
さいので、シート材の樹脂成分として多用されている。
また、比較的劣っている耐摩耗性、耐クリープ性を改善
するためにガラス繊維、ブロンズなどの無機充填材、芳
香族ポリエステル、熱可塑性ポリイミドなどの有機充填
材を加えたＰＴＦＥ樹脂摺動部用材料も従来用いられて
いる。
【０００３】ＰＴＦＥ樹脂にガラス繊維などの繊維状充
填材を配合すると、補強効果により耐摩耗性、耐クリー
プ性は向上するが、摩擦係数が高くなる。また弾性率が
高くなりシート材として工作機械のベット部などに接着
する際の作業性が悪くなる。黒鉛、マイカ等の鱗片状充
填材においても同様である。このため、形状が比較的球
状に近いポリオキシベンゾイルまたはポリフェニレンス
ルフィドの単独または混合物 10 〜 30 重量％と平均粒
径 100〜1000μm のＰＴＦＥ樹脂 90 〜 70 重量％とか
らなる工作機摺動部用材料が知られている（特開昭６０
−１２７９３３号）。
填材を配合すると、補強効果により耐摩耗性、耐クリー
プ性は向上するが、摩擦係数が高くなる。また弾性率が
高くなりシート材として工作機械のベット部などに接着
する際の作業性が悪くなる。黒鉛、マイカ等の鱗片状充
填材においても同様である。このため、形状が比較的球
状に近いポリオキシベンゾイルまたはポリフェニレンス
ルフィドの単独または混合物 10 〜 30 重量％と平均粒
径 100〜1000μm のＰＴＦＥ樹脂 90 〜 70 重量％とか
らなる工作機摺動部用材料が知られている（特開昭６０
−１２７９３３号）。
【０００４】一方、耐クリープ性を向上させるととも
に、摺動面において荷重を受け持つ役割を十分果たすブ
ロンズなどの無機充填材を充填したＰＴＦＥ樹脂摺動部
用材料が知られている。例えば低摩擦にするために多孔
性のブロンズを用いることが知られている（特開昭６３
−３９１号）。
に、摺動面において荷重を受け持つ役割を十分果たすブ
ロンズなどの無機充填材を充填したＰＴＦＥ樹脂摺動部
用材料が知られている。例えば低摩擦にするために多孔
性のブロンズを用いることが知られている（特開昭６３
−３９１号）。
【０００５】低摩擦にする方法として、空孔率 5〜 30
％のＰＴＦＥ樹脂とブロンズとを配合してなる弗素樹脂
製品が知られ、その際に空孔を設ける手段として予め融
点以上の温度で熱処理し微粉砕したＰＴＦＥ樹脂粉末を
添加することが知られている（特開昭５２−８５２４６
号）。
％のＰＴＦＥ樹脂とブロンズとを配合してなる弗素樹脂
製品が知られ、その際に空孔を設ける手段として予め融
点以上の温度で熱処理し微粉砕したＰＴＦＥ樹脂粉末を
添加することが知られている（特開昭５２−８５２４６
号）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、平面研
削盤、円筒研削盤等の工作機械のベット部などの摺動面
は、油潤滑下で低速往復運動をしており、安定した低摩
擦特性を得るためには安定した油膜形成が必要となる
が、繊維状充填材の配合では十分でないという問題があ
る。形状が比較的球状に近い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または混合物を配合
したＰＴＦＥ樹脂組成物は、安定した油膜形成が可能と
なるが、有機充填材は粘弾性体であるため、荷重を受け
持つ役割が不十分でかつ耐クリープ性への効果も少な
く、配合量を多くするとシート材に割れがでるなどの問
題がある。また、多孔性ブロンズを用いる場合、荷重を
受け持つ役割が十分となり耐摩耗性も向上するが、低摩
擦特性を得るためにブロンズの配合量を多くすると、シ
ート材の弾性率が高くなるという問題がある。熱処理し
微粉砕したＰＴＦＥ樹脂粉末を添加して空孔を設ける場
合、シート材の弾性率は低下するが、空孔により機械的
強度、伸びのばらつきが大きくなり、また 1mm以下の厚
みのシート材では強度不足により破断する等の問題があ
る。また、耐クリープ性、耐摩耗性も低下するという問
題がある。
削盤、円筒研削盤等の工作機械のベット部などの摺動面
は、油潤滑下で低速往復運動をしており、安定した低摩
擦特性を得るためには安定した油膜形成が必要となる
が、繊維状充填材の配合では十分でないという問題があ
る。形状が比較的球状に近い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または混合物を配合
したＰＴＦＥ樹脂組成物は、安定した油膜形成が可能と
なるが、有機充填材は粘弾性体であるため、荷重を受け
持つ役割が不十分でかつ耐クリープ性への効果も少な
く、配合量を多くするとシート材に割れがでるなどの問
題がある。また、多孔性ブロンズを用いる場合、荷重を
受け持つ役割が十分となり耐摩耗性も向上するが、低摩
擦特性を得るためにブロンズの配合量を多くすると、シ
ート材の弾性率が高くなるという問題がある。熱処理し
微粉砕したＰＴＦＥ樹脂粉末を添加して空孔を設ける場
合、シート材の弾性率は低下するが、空孔により機械的
強度、伸びのばらつきが大きくなり、また 1mm以下の厚
みのシート材では強度不足により破断する等の問題があ
る。また、耐クリープ性、耐摩耗性も低下するという問
題がある。
【０００７】近年、シート材に要求される特性として、
シート材を工作機械のベット部に接着する際の作業性が
あり、柔らかく切削性のよいシート材が必要になってい
る。ＰＴＦＥ樹脂組成物の成形体を切削等の機械加工に
よりシート状に加工する際には、多かれ少なかれシート
材にうねりが生じる。そのため、シート材が硬いと接着
時に扱いにくくうねりを修正しにくいため、接着むらが
でき、摺動面に凹凸ができてしまう。ときには剥がれて
しまう等の問題が生じる。また切削性が悪いと接着後に
シート材を切削しベット端面に合わせる際の作業を行な
うのが困難である。
シート材を工作機械のベット部に接着する際の作業性が
あり、柔らかく切削性のよいシート材が必要になってい
る。ＰＴＦＥ樹脂組成物の成形体を切削等の機械加工に
よりシート状に加工する際には、多かれ少なかれシート
材にうねりが生じる。そのため、シート材が硬いと接着
時に扱いにくくうねりを修正しにくいため、接着むらが
でき、摺動面に凹凸ができてしまう。ときには剥がれて
しまう等の問題が生じる。また切削性が悪いと接着後に
シート材を切削しベット端面に合わせる際の作業を行な
うのが困難である。
【０００８】本発明は、このような問題に対処するため
になされたもので、油潤滑下で低摩擦、耐摩耗性、耐ク
リープ性、低弾性および接着作業性に優れた摺動部材用
樹脂組成物および摺動部材を提供することを目的とす
る。
になされたもので、油潤滑下で低摩擦、耐摩耗性、耐ク
リープ性、低弾性および接着作業性に優れた摺動部材用
樹脂組成物および摺動部材を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の摺動部材用樹脂
組成物は、ＰＴＦＥ樹脂 25 〜 90 体積部、 2〜150μm
以下の金属粉 5〜 40 体積部、ＰＴＦＥ樹脂組成物の
成形体を粉砕した粉末5〜 35 体積部からなることを特
徴とする。
組成物は、ＰＴＦＥ樹脂 25 〜 90 体積部、 2〜150μm
以下の金属粉 5〜 40 体積部、ＰＴＦＥ樹脂組成物の
成形体を粉砕した粉末5〜 35 体積部からなることを特
徴とする。
【００１０】また、ＰＴＦＥ樹脂組成物がＰＴＦＥ樹脂
単体または非熱可塑性ポリイミド樹脂を含むＰＴＦＥ樹
脂からなり、ＰＴＦＥ樹脂組成物の成形体を粉砕した粉
末の粒子径が 250μm 以下であることを特徴とする。
単体または非熱可塑性ポリイミド樹脂を含むＰＴＦＥ樹
脂からなり、ＰＴＦＥ樹脂組成物の成形体を粉砕した粉
末の粒子径が 250μm 以下であることを特徴とする。
【００１１】本発明の摺動部材は、工作機械の摺動面に
油潤滑下で用いられるシート状の摺動部材であって、該
摺動部材は上述の摺動部材用樹脂組成物をシート状に加
工してなることを特徴とする。
油潤滑下で用いられるシート状の摺動部材であって、該
摺動部材は上述の摺動部材用樹脂組成物をシート状に加
工してなることを特徴とする。
【００１２】本発明の摺動部材用樹脂組成物において、
金属粉は荷重を受け持ち、耐摩耗性、耐クリープ性を向
上させ、シート材に加工した際に脱落しやすく潤滑油を
保持する細穴ができやすい。また、ＰＴＦＥ樹脂組成物
の成形体を粉砕した粉末は、成形時に加圧および加熱さ
れているので、緻密で焼成時のガス発生もなく、ＰＴＦ
Ｅ樹脂との結着性も比較的優れている。また、ＰＴＦＥ
樹脂との間に微細な空隙部が形成された状態になってい
ると考えられ、シート材の弾性率を適度に低下させ、配
合量を増やしても機械的強度および伸びのばらつきが少
なくなる。さらに耐クリープ性が向上する。また、比較
的球状に近く、堅いのでシート材に加工した際に脱落し
やすく潤滑油を保持する細穴ができやすく、金属粉との
併用により、より低摩擦となる。ＰＴＦＥ樹脂組成物の
成形体を粉砕した粉末は、いわゆるスクラップ粉末など
を再利用することができるので、資源の有効活用がで
き、なおかつ低コストの摺動部材用樹脂組成物が得られ
る。
金属粉は荷重を受け持ち、耐摩耗性、耐クリープ性を向
上させ、シート材に加工した際に脱落しやすく潤滑油を
保持する細穴ができやすい。また、ＰＴＦＥ樹脂組成物
の成形体を粉砕した粉末は、成形時に加圧および加熱さ
れているので、緻密で焼成時のガス発生もなく、ＰＴＦ
Ｅ樹脂との結着性も比較的優れている。また、ＰＴＦＥ
樹脂との間に微細な空隙部が形成された状態になってい
ると考えられ、シート材の弾性率を適度に低下させ、配
合量を増やしても機械的強度および伸びのばらつきが少
なくなる。さらに耐クリープ性が向上する。また、比較
的球状に近く、堅いのでシート材に加工した際に脱落し
やすく潤滑油を保持する細穴ができやすく、金属粉との
併用により、より低摩擦となる。ＰＴＦＥ樹脂組成物の
成形体を粉砕した粉末は、いわゆるスクラップ粉末など
を再利用することができるので、資源の有効活用がで
き、なおかつ低コストの摺動部材用樹脂組成物が得られ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明に係るＰＴＦＥ樹脂は、Ｐ
ＴＦＥの単独重合体からなる弗素樹脂であって、 310〜
390℃で軟化して圧縮成形および押出し成形は可能であ
っても通常の射出成形は不可能な樹脂であれば使用する
ことができる。例えば、アルゴフロン（伊国モンテジソ
ン社製）、テフロン（米国デュポン社製）、フルオン
（英国アイ・シー・アイ社製）、ポリフロン（ダイキン
工業社製）等の商標名で市販されている弗素樹脂を挙げ
ることができる。また、本発明において、粉状のものが
均質に混合しやすいため好ましい。
ＴＦＥの単独重合体からなる弗素樹脂であって、 310〜
390℃で軟化して圧縮成形および押出し成形は可能であ
っても通常の射出成形は不可能な樹脂であれば使用する
ことができる。例えば、アルゴフロン（伊国モンテジソ
ン社製）、テフロン（米国デュポン社製）、フルオン
（英国アイ・シー・アイ社製）、ポリフロン（ダイキン
工業社製）等の商標名で市販されている弗素樹脂を挙げ
ることができる。また、本発明において、粉状のものが
均質に混合しやすいため好ましい。
【００１４】本発明に係る金属粉は、摺動時の相手材と
なる材質、例えば工作機械等においては鋳鉄（モース硬
度：4 ）と同等以下の硬度を有する金属の粉末であるこ
とが相手材を損傷させる場合が少ないので好ましい。一
方、硬度が低くなると耐摩耗性に劣るため、モース硬度
3〜4 程度の硬度を有する金属粉が好ましい。そのよう
な金属粉としては、銅（モース硬度： 3.0）および銅合
金粉末、ニッケル（モース硬度： 3.5）およびニッケル
合金粉末等を挙げることができる。好ましい金属粉は、
銅および銅合金粉末である。特に銅−錫系、銅−アルミ
ニウム系、銅−ケイ素系等の銅合金であるブロンズが硬
さおよび球状化しやすい点で最も好ましい。ブロンズに
おける銅の含有割合についても特に限定されるものでな
い。またブロンズ粉末の製造方法は、アトマイズ法、電
解法、機械的粉砕法等の方法を採用することができる。
ブロンズ粉等の金属粉は形状が球状であることが好まし
い。球状以外の不規則形状、角状等の場合には油を保持
する穴ができにくく、充填材が様々な方向を向き安定し
た油膜形成ができない。また、シート材の弾性率が高く
なってしまう。
なる材質、例えば工作機械等においては鋳鉄（モース硬
度：4 ）と同等以下の硬度を有する金属の粉末であるこ
とが相手材を損傷させる場合が少ないので好ましい。一
方、硬度が低くなると耐摩耗性に劣るため、モース硬度
3〜4 程度の硬度を有する金属粉が好ましい。そのよう
な金属粉としては、銅（モース硬度： 3.0）および銅合
金粉末、ニッケル（モース硬度： 3.5）およびニッケル
合金粉末等を挙げることができる。好ましい金属粉は、
銅および銅合金粉末である。特に銅−錫系、銅−アルミ
ニウム系、銅−ケイ素系等の銅合金であるブロンズが硬
さおよび球状化しやすい点で最も好ましい。ブロンズに
おける銅の含有割合についても特に限定されるものでな
い。またブロンズ粉末の製造方法は、アトマイズ法、電
解法、機械的粉砕法等の方法を採用することができる。
ブロンズ粉等の金属粉は形状が球状であることが好まし
い。球状以外の不規則形状、角状等の場合には油を保持
する穴ができにくく、充填材が様々な方向を向き安定し
た油膜形成ができない。また、シート材の弾性率が高く
なってしまう。
【００１５】金属粉の粒径は 2〜150 μm 、好ましくは
2〜 75 μm である。金属粉、特にブロンズ粉は比重が
大きいので、150 μm を越える大きさの粒径ではＰＴＦ
Ｅ組成物中での均一分散が困難となり、耐摩耗性、耐ク
リープ性などの特性向上が望めなくなる。また、 2μm
未満でも均一分散が困難となる。
2〜 75 μm である。金属粉、特にブロンズ粉は比重が
大きいので、150 μm を越える大きさの粒径ではＰＴＦ
Ｅ組成物中での均一分散が困難となり、耐摩耗性、耐ク
リープ性などの特性向上が望めなくなる。また、 2μm
未満でも均一分散が困難となる。
【００１６】本発明に係るＰＴＦＥ樹脂組成物の成形体
を粉砕した粉末は、少なくとも一回加圧および加熱され
た成形体を粉砕した粉末である。加圧および加熱条件
は、ＰＴＦＥ樹脂組成物を圧縮成形する条件と略同様で
あり、特に限定されるものではない。成形体を粉砕した
粉末は、成形体を旋削等の機械加工したときにでる屑、
成形体をシート材に加工したときの廃材、シート材から
製品をパンチ抜きしたときの残材等いずれでもよく、こ
れらをジェット粉砕機等を用いて粉砕して使用すること
ができる。なお、成形体を粉砕した粉末として市販品を
使用することができる。市販品としては、再生テフロン
ＫＴ３００Ｈ、ＫＴ３００Ｍ、ＫＴ４００Ｍ等（いずれ
も喜多村社製）を挙げることができる。
を粉砕した粉末は、少なくとも一回加圧および加熱され
た成形体を粉砕した粉末である。加圧および加熱条件
は、ＰＴＦＥ樹脂組成物を圧縮成形する条件と略同様で
あり、特に限定されるものではない。成形体を粉砕した
粉末は、成形体を旋削等の機械加工したときにでる屑、
成形体をシート材に加工したときの廃材、シート材から
製品をパンチ抜きしたときの残材等いずれでもよく、こ
れらをジェット粉砕機等を用いて粉砕して使用すること
ができる。なお、成形体を粉砕した粉末として市販品を
使用することができる。市販品としては、再生テフロン
ＫＴ３００Ｈ、ＫＴ３００Ｍ、ＫＴ４００Ｍ等（いずれ
も喜多村社製）を挙げることができる。
【００１７】ＰＴＦＥ樹脂組成物は、ＰＴＦＥ樹脂単
体、あるいは非熱可塑性ポリイミド樹脂を含むＰＴＦＥ
樹脂である。ここで、非熱可塑性ポリイミド樹脂とは、
圧縮成形は可能であっても通常の射出成形は不可能な芳
香族ポリイミド樹脂をいう。具体的には、レンジング社
製Ｐ８４、宇部興産社製ＵＩＰ−Ｓ、ＵＩＰ−Ｒ、東レ
社製ＴＩ−３０００等を挙げることができる。非熱可塑
性ポリイミド樹脂の配合割合は、ＰＴＦＥ樹脂組成物と
して成形可能となる範囲であれば使用することができ
る。成形可能な好ましい範囲としてはＰＴＦＥ樹脂 100
体積部に対して 3〜50 体積部である。非熱可塑性ポリ
イミド樹脂を含むＰＴＦＥ樹脂は、ＰＴＦＥ樹脂単体よ
りも耐クリープ性がよいため好ましい。
体、あるいは非熱可塑性ポリイミド樹脂を含むＰＴＦＥ
樹脂である。ここで、非熱可塑性ポリイミド樹脂とは、
圧縮成形は可能であっても通常の射出成形は不可能な芳
香族ポリイミド樹脂をいう。具体的には、レンジング社
製Ｐ８４、宇部興産社製ＵＩＰ−Ｓ、ＵＩＰ−Ｒ、東レ
社製ＴＩ−３０００等を挙げることができる。非熱可塑
性ポリイミド樹脂の配合割合は、ＰＴＦＥ樹脂組成物と
して成形可能となる範囲であれば使用することができ
る。成形可能な好ましい範囲としてはＰＴＦＥ樹脂 100
体積部に対して 3〜50 体積部である。非熱可塑性ポリ
イミド樹脂を含むＰＴＦＥ樹脂は、ＰＴＦＥ樹脂単体よ
りも耐クリープ性がよいため好ましい。
【００１８】成形体を粉砕した粉末の粒径は、250 μm
以下、好ましくは 100μm 以下となるように粉砕するこ
とが好ましい。250 μm を越える大きさでは、ＰＴＦＥ
中での均一分散が困難で、座孔ができることによる成形
体の密度の低下により、機械的強度、伸びのばらつきが
大きく、耐摩耗性、耐クリープ性なども低下するため好
ましくない。なお、粒径が 5μm 未満になるとシート材
の弾性率を低下させる効果、低摩擦化させる効果に乏し
くなるため 5μm 以上の粒径が好ましい。
以下、好ましくは 100μm 以下となるように粉砕するこ
とが好ましい。250 μm を越える大きさでは、ＰＴＦＥ
中での均一分散が困難で、座孔ができることによる成形
体の密度の低下により、機械的強度、伸びのばらつきが
大きく、耐摩耗性、耐クリープ性なども低下するため好
ましくない。なお、粒径が 5μm 未満になるとシート材
の弾性率を低下させる効果、低摩擦化させる効果に乏し
くなるため 5μm 以上の粒径が好ましい。
【００１９】本発明の摺動部材用樹脂組成物における配
合割合について説明する。なお、体積部は、比重を乗ず
ることにより重量部に容易に換算できる。ＰＴＦＥ樹脂
は 25 〜 90 体積部、好ましくは 40 〜 80 体積部であ
る。金属粉は 5〜 40 体積部、好ましくは 10 〜 30 体
積部である。ＰＴＦＥ樹脂組成物の成形体を粉砕した粉
末は 5〜 35 体積部、好ましくは 10 〜 30 体積部であ
る。金属粉が 5体積部未満であると、摺動部材用樹脂組
成物の耐摩耗性、耐クリープ性を改善することが困難で
あり、また 40 体積部を越えると、成形性、シート材と
したときの作業性が低下するおそれがある。また、成形
体を粉砕した粉末が 5体積部未満では、目的とする所定
の摩擦特性、柔らかなシート材が得られず、 40 体積部
を越えると、摺動部材の密度の低下により、機械的強
度、伸びのばらつきが大きく、耐摩耗性、耐クリープ性
等も低下する。
合割合について説明する。なお、体積部は、比重を乗ず
ることにより重量部に容易に換算できる。ＰＴＦＥ樹脂
は 25 〜 90 体積部、好ましくは 40 〜 80 体積部であ
る。金属粉は 5〜 40 体積部、好ましくは 10 〜 30 体
積部である。ＰＴＦＥ樹脂組成物の成形体を粉砕した粉
末は 5〜 35 体積部、好ましくは 10 〜 30 体積部であ
る。金属粉が 5体積部未満であると、摺動部材用樹脂組
成物の耐摩耗性、耐クリープ性を改善することが困難で
あり、また 40 体積部を越えると、成形性、シート材と
したときの作業性が低下するおそれがある。また、成形
体を粉砕した粉末が 5体積部未満では、目的とする所定
の摩擦特性、柔らかなシート材が得られず、 40 体積部
を越えると、摺動部材の密度の低下により、機械的強
度、伸びのばらつきが大きく、耐摩耗性、耐クリープ性
等も低下する。
【００２０】なお、本発明の目的を損なわない範囲で酸
化チタン、カーボン、酸化鉄、酸化クロム、コバルトブ
ルーなどの顔料を添加することができる。
化チタン、カーボン、酸化鉄、酸化クロム、コバルトブ
ルーなどの顔料を添加することができる。
【００２１】本発明の摺動部材は、上述の摺動部材用樹
脂組成物を成形後、シート状に加工することにより得ら
れる。樹脂組成物における原材料の混合手段は、特に限
定されるものではなく、例えばヘンシェルミキサー、ボ
ールミキサー、レディゲミキサー等の混合機を用いて乾
式混合することができる。成形方法は、一般にＰＴＦＥ
樹脂組成物に用いられる方法を用いることができる。例
えば、フリーベーキング法、加熱加圧しながら回分式に
圧縮成形するホットモールディング法、ラム押出し成形
法等を挙げることができる。なお、成形時の雰囲気は、
空気、窒素、または、アルゴンやヘリウムなどの不活性
ガス中のいずれであってもよい。フリーベーキング法に
ついて説明すれば、ＰＴＦＥ樹脂組成物粉末を金型に入
れて 40 〜100MPaの圧力を加えて予備成形した後、金型
から取り出した圧縮成形体を 360〜 380℃で焼成するこ
とにより、成形体が得られる。シート状に加工する方法
としては、直接シート材を成形することも可能である
が、上述の方法で得られた成形体を切削加工することが
好ましい。
脂組成物を成形後、シート状に加工することにより得ら
れる。樹脂組成物における原材料の混合手段は、特に限
定されるものではなく、例えばヘンシェルミキサー、ボ
ールミキサー、レディゲミキサー等の混合機を用いて乾
式混合することができる。成形方法は、一般にＰＴＦＥ
樹脂組成物に用いられる方法を用いることができる。例
えば、フリーベーキング法、加熱加圧しながら回分式に
圧縮成形するホットモールディング法、ラム押出し成形
法等を挙げることができる。なお、成形時の雰囲気は、
空気、窒素、または、アルゴンやヘリウムなどの不活性
ガス中のいずれであってもよい。フリーベーキング法に
ついて説明すれば、ＰＴＦＥ樹脂組成物粉末を金型に入
れて 40 〜100MPaの圧力を加えて予備成形した後、金型
から取り出した圧縮成形体を 360〜 380℃で焼成するこ
とにより、成形体が得られる。シート状に加工する方法
としては、直接シート材を成形することも可能である
が、上述の方法で得られた成形体を切削加工することが
好ましい。
【００２２】本発明の摺動部材は、油潤滑下で使用され
る工作機械の摺動面に好適に使用することができる。工
作機械としては、旋盤、研削盤、フライス盤、中ぐり
盤、ＮＣ旋盤、ＮＣ研削盤、ＮＣ中ぐり盤、ＮＣフライ
ス盤、ＭＣ、専用工作機械（特定の製品を加工対象とす
る工作機械）、ボール盤、平削り盤、形削り盤、立ち削
り盤、ブローチ盤、表面仕上げ盤、歯車研削盤、歯車仕
上げ盤等を挙げることができる。これらの中でもベッド
部等の摺動面を有する旋盤、研削盤、フライス盤、中ぐ
り盤、ＮＣ旋盤、ＮＣ研削盤、ＮＣ中ぐり盤、ＮＣフラ
イス盤、ＭＣ、専用工作機械（特定の製品を加工対象と
する工作機械）が好ましい。
る工作機械の摺動面に好適に使用することができる。工
作機械としては、旋盤、研削盤、フライス盤、中ぐり
盤、ＮＣ旋盤、ＮＣ研削盤、ＮＣ中ぐり盤、ＮＣフライ
ス盤、ＭＣ、専用工作機械（特定の製品を加工対象とす
る工作機械）、ボール盤、平削り盤、形削り盤、立ち削
り盤、ブローチ盤、表面仕上げ盤、歯車研削盤、歯車仕
上げ盤等を挙げることができる。これらの中でもベッド
部等の摺動面を有する旋盤、研削盤、フライス盤、中ぐ
り盤、ＮＣ旋盤、ＮＣ研削盤、ＮＣ中ぐり盤、ＮＣフラ
イス盤、ＭＣ、専用工作機械（特定の製品を加工対象と
する工作機械）が好ましい。
【００２３】
【実施例】実施例および比較例に用いる原材料を一括し
て以下に示す。なお、原材料に括弧書きした番号は表中
の原材料と一致している。 （１）ＰＴＦＥ樹脂（ＰＴＦＥ）：三井・デュポンフロ
ロケミカル社製；７−Ｊ、７−Ｊの比重は 2.15 であ
る。 （２）ブロンズ（ＢＲＯ１）：福田金属箔粉工業社製；
Ｂｒｏ−Ａｔ１００、ＢＲＯ１は形状が球状で、組成は
銅−錫系で、粒径は 149μm 以下で、比重は 8.76 であ
る。 （３）ブロンズ（ＢＲＯ２）：福田金属箔粉工業社製；
Ｂｒｏ−Ａｔ３５０、ＢＲＯ２は形状が球状で、組成は
銅−錫系で、粒径は 44 μm 以下で、比重は 8.76 であ
る。 （４）ブロンズ（ＢＲＯ３）：福田金属箔粉工業社製；
Ｂｒｏ−Ａｔ−Ｗ３５０、ＢＲＯ４は形状が不規則形状
で、組成は銅−錫系で、粒径は 44 μm 以下で、比重は
8.76 である。 （５）ＰＴＦＥ樹脂組成物の成形体を粉砕した粉末（Ｐ
ＴＦＥ−Ｓ１）：非熱可塑性ポリイミド樹脂 25 体積部
を含むＰＴＦＥ樹脂スクラップ粉末で、粒径は 246μm
以下で、比重は 1.98 である。 （６）ＰＴＦＥ樹脂組成物の成形体を粉砕した粉末（Ｐ
ＴＦＥ−Ｓ２）：喜多村社製；ＫＴ３００Ｍ、ＰＴＦＥ
−Ｓ２はＰＴＦＥ樹脂単体スクラップ粉末で、粒径は 1
00μm 以下で、比重は 2.15 である。 （７）芳香族系ポリエステル樹脂（ＯＢＰ）：住友化学
社製；スミカスーパー１０１Ｓ、スミカスーパー１０１
Ｓの比重は 1.45 である。
て以下に示す。なお、原材料に括弧書きした番号は表中
の原材料と一致している。 （１）ＰＴＦＥ樹脂（ＰＴＦＥ）：三井・デュポンフロ
ロケミカル社製；７−Ｊ、７−Ｊの比重は 2.15 であ
る。 （２）ブロンズ（ＢＲＯ１）：福田金属箔粉工業社製；
Ｂｒｏ−Ａｔ１００、ＢＲＯ１は形状が球状で、組成は
銅−錫系で、粒径は 149μm 以下で、比重は 8.76 であ
る。 （３）ブロンズ（ＢＲＯ２）：福田金属箔粉工業社製；
Ｂｒｏ−Ａｔ３５０、ＢＲＯ２は形状が球状で、組成は
銅−錫系で、粒径は 44 μm 以下で、比重は 8.76 であ
る。 （４）ブロンズ（ＢＲＯ３）：福田金属箔粉工業社製；
Ｂｒｏ−Ａｔ−Ｗ３５０、ＢＲＯ４は形状が不規則形状
で、組成は銅−錫系で、粒径は 44 μm 以下で、比重は
8.76 である。 （５）ＰＴＦＥ樹脂組成物の成形体を粉砕した粉末（Ｐ
ＴＦＥ−Ｓ１）：非熱可塑性ポリイミド樹脂 25 体積部
を含むＰＴＦＥ樹脂スクラップ粉末で、粒径は 246μm
以下で、比重は 1.98 である。 （６）ＰＴＦＥ樹脂組成物の成形体を粉砕した粉末（Ｐ
ＴＦＥ−Ｓ２）：喜多村社製；ＫＴ３００Ｍ、ＰＴＦＥ
−Ｓ２はＰＴＦＥ樹脂単体スクラップ粉末で、粒径は 1
00μm 以下で、比重は 2.15 である。 （７）芳香族系ポリエステル樹脂（ＯＢＰ）：住友化学
社製；スミカスーパー１０１Ｓ、スミカスーパー１０１
Ｓの比重は 1.45 である。
【００２４】実施例１〜実施例７、比較例１〜比較例７ 表１および表２に示した配合割合で原材料をヘンシェル
ミキサー乾式混合機にてドライブレンドし、プレス機を
用いて 50MPaの圧力を加え、外径φ 122mm、内径φ 64
mm、高さ 100mmの円筒素形材、および直径φ 30 mm、高
さ 100mmの円柱素形材をそれぞれ予備成形し、 370℃で
4時間焼成した。焼成された円筒素形材を用いて、スカ
イビング加工にて厚さ 1mmのシート材を得た。このシー
ト材より、縦30mm、横30mmの摩擦摩耗試験片と引張り試
験片をパンチにて打ち抜いた。また、焼成された円柱素
形材を用いて、切削加工により縦 12.7mm 、横 12.7mm
、高さ 12.7mm の圧縮クリープ用の試験片を作製し
た。
ミキサー乾式混合機にてドライブレンドし、プレス機を
用いて 50MPaの圧力を加え、外径φ 122mm、内径φ 64
mm、高さ 100mmの円筒素形材、および直径φ 30 mm、高
さ 100mmの円柱素形材をそれぞれ予備成形し、 370℃で
4時間焼成した。焼成された円筒素形材を用いて、スカ
イビング加工にて厚さ 1mmのシート材を得た。このシー
ト材より、縦30mm、横30mmの摩擦摩耗試験片と引張り試
験片をパンチにて打ち抜いた。また、焼成された円柱素
形材を用いて、切削加工により縦 12.7mm 、横 12.7mm
、高さ 12.7mm の圧縮クリープ用の試験片を作製し
た。
【００２５】上述の試験片を用いて動摩擦係数、比摩耗
量、圧縮クリープ性、引張り強度、伸び率、シート材の
柔らかさを以下に示す方法で測定評価した。結果をそれ
ぞれ表１および表２に示す。動摩擦係数および比摩耗量
は、往復動型試験機を用い、試験条件は油（昭和シェル
石油社製トナオイル）潤滑下、高周波焼き入れしたミー
ハナイト鋳鉄（ＦＣ３５）に摺接させ、滑り速度 30/mi
n 、荷重 0.5MPa 、ストローク±100mm で 100時間供試
した。そして、試験終了直前の動摩擦係数および樹脂試
験片の比摩耗量（×10-8mm3/(N・m)）を測定した。
量、圧縮クリープ性、引張り強度、伸び率、シート材の
柔らかさを以下に示す方法で測定評価した。結果をそれ
ぞれ表１および表２に示す。動摩擦係数および比摩耗量
は、往復動型試験機を用い、試験条件は油（昭和シェル
石油社製トナオイル）潤滑下、高周波焼き入れしたミー
ハナイト鋳鉄（ＦＣ３５）に摺接させ、滑り速度 30/mi
n 、荷重 0.5MPa 、ストローク±100mm で 100時間供試
した。そして、試験終了直前の動摩擦係数および樹脂試
験片の比摩耗量（×10-8mm3/(N・m)）を測定した。
【００２６】圧縮クリープ試験は、ＡＳＴＭ−Ｄ６２１
に準拠し、常温で面圧 13.7 MPa で圧縮し、 24 時間後
の圧縮クリープ変形率（％）を測定した。引張り強度お
よび伸び率は、ＡＳＴＭ−Ｄ１７０８に準拠し、引張り
強度および破断伸び率を測定した。シート材の柔らかさ
は、シート材を工作機械のベット部に接着する際に、接
着むらが発生しない柔らかさを良好（○）と、良好とは
言えないが問題となる接着むらが発生しない場合を普通
（△）と、シート材が硬く接着むらが発生するおそれが
強い場合を不良（×）と評価した。
に準拠し、常温で面圧 13.7 MPa で圧縮し、 24 時間後
の圧縮クリープ変形率（％）を測定した。引張り強度お
よび伸び率は、ＡＳＴＭ−Ｄ１７０８に準拠し、引張り
強度および破断伸び率を測定した。シート材の柔らかさ
は、シート材を工作機械のベット部に接着する際に、接
着むらが発生しない柔らかさを良好（○）と、良好とは
言えないが問題となる接着むらが発生しない場合を普通
（△）と、シート材が硬く接着むらが発生するおそれが
強い場合を不良（×）と評価した。
【００２７】比較例８および比較例９ ＰＴＦＥ粉末を予め電気炉にて 370℃で 4時間熱処理し
て、その後粉砕した。この熱処理粉砕したＰＴＦＥ粉末
を用いて表２に示した配合割合以外は実施例１と同一の
条件方法で試験片を作製し、実施例１と同一の測定評価
を行なった。結果を表２に示す。
て、その後粉砕した。この熱処理粉砕したＰＴＦＥ粉末
を用いて表２に示した配合割合以外は実施例１と同一の
条件方法で試験片を作製し、実施例１と同一の測定評価
を行なった。結果を表２に示す。
【００２８】
【表１】
【表２】
【００２９】表１に示す各実施例は、表２に示す各比較
例に比較して、シート材の柔らかさに優れ、油中で安定
した低摩擦特性、耐摩耗性を示した。また、シート材と
して引張り強度、伸びに問題がなく、優れた耐クリープ
性を示した。一方、表２に示す各比較例は、各実施例と
比較すると摺動部材用樹脂組成物および摺動部材として
劣っていた。例えば、ＰＴＦＥ樹脂組成物の成形体を粉
砕した粉末を含有するが、所定の球状金属粉を含有しな
い比較例３は、動摩擦係数が高く、シート材が硬かっ
た。また、球状金属粉およびＰＴＦＥ樹脂組成物の成形
体を粉砕した粉末を過剰に配合した比較例６および比較
例７は、耐摩耗性、引張り強度、伸び率が劣っていた。
ＰＴＦＥ樹脂組成物の成形体を粉砕した粉末の代わり
に、熱処理粉砕したＰＴＦＥ粉末を配合した比較例８お
よび比較例９は、柔らかいシート材となったが、耐摩耗
性、耐クリープ性に劣っていた。ＰＴＦＥ樹脂組成物の
成形体を粉砕した粉末が配合されておらず、球状金属粉
のみが配合されている比較例２、および不規則形状の金
属粉が配合された比較例１は、柔らかいシート材が得ら
れず、耐摩耗性が劣っていた。また、ＰＴＦＥ樹脂組成
物の成形体を粉砕した粉末の代わりに芳香族系ポリエス
テル樹脂が配合された比較例４および比較例５は、耐ク
リープ性、引張り強度、伸び率が劣っていた。
例に比較して、シート材の柔らかさに優れ、油中で安定
した低摩擦特性、耐摩耗性を示した。また、シート材と
して引張り強度、伸びに問題がなく、優れた耐クリープ
性を示した。一方、表２に示す各比較例は、各実施例と
比較すると摺動部材用樹脂組成物および摺動部材として
劣っていた。例えば、ＰＴＦＥ樹脂組成物の成形体を粉
砕した粉末を含有するが、所定の球状金属粉を含有しな
い比較例３は、動摩擦係数が高く、シート材が硬かっ
た。また、球状金属粉およびＰＴＦＥ樹脂組成物の成形
体を粉砕した粉末を過剰に配合した比較例６および比較
例７は、耐摩耗性、引張り強度、伸び率が劣っていた。
ＰＴＦＥ樹脂組成物の成形体を粉砕した粉末の代わり
に、熱処理粉砕したＰＴＦＥ粉末を配合した比較例８お
よび比較例９は、柔らかいシート材となったが、耐摩耗
性、耐クリープ性に劣っていた。ＰＴＦＥ樹脂組成物の
成形体を粉砕した粉末が配合されておらず、球状金属粉
のみが配合されている比較例２、および不規則形状の金
属粉が配合された比較例１は、柔らかいシート材が得ら
れず、耐摩耗性が劣っていた。また、ＰＴＦＥ樹脂組成
物の成形体を粉砕した粉末の代わりに芳香族系ポリエス
テル樹脂が配合された比較例４および比較例５は、耐ク
リープ性、引張り強度、伸び率が劣っていた。
【００３０】
【発明の効果】本発明の摺動部材用樹脂組成物は、ＰＴ
ＦＥ樹脂 25 〜 90 体積部、 2〜150μm の金属粉 5〜
40 体積部、ＰＴＦＥ樹脂組成物の成形体を粉砕した粉
末 5〜35 体積部からなるので、油潤滑下にて往復運動
する工作機械の摺動面に使用されると、低摩擦特性で、
耐摩耗性、耐クリープ性に優れ、シート状に加工したと
きに非常に柔らかい成形体が得られる。
ＦＥ樹脂 25 〜 90 体積部、 2〜150μm の金属粉 5〜
40 体積部、ＰＴＦＥ樹脂組成物の成形体を粉砕した粉
末 5〜35 体積部からなるので、油潤滑下にて往復運動
する工作機械の摺動面に使用されると、低摩擦特性で、
耐摩耗性、耐クリープ性に優れ、シート状に加工したと
きに非常に柔らかい成形体が得られる。
【００３１】また、ＰＴＦＥ樹脂組成物がＰＴＦＥ樹脂
単体または非熱可塑性ポリイミド樹脂を含むＰＴＦＥ樹
脂からなり、粒子径が 250μm 以下であるので、上述の
特性がより向上する。また資源の再利用化ができる。
単体または非熱可塑性ポリイミド樹脂を含むＰＴＦＥ樹
脂からなり、粒子径が 250μm 以下であるので、上述の
特性がより向上する。また資源の再利用化ができる。
【００３２】本発明の摺動部材は、工作機械の摺動面に
油潤滑下で用いられるシート状の摺動部材であって、上
述の摺動部材用樹脂組成物をシート状に加工してなるの
で、工作機械のベット面に接着するときに扱い易く、接
着むらができない。その結果、スティクスリップ等の発
生が抑えられ、製品の加工精度が向上する。
油潤滑下で用いられるシート状の摺動部材であって、上
述の摺動部材用樹脂組成物をシート状に加工してなるの
で、工作機械のベット面に接着するときに扱い易く、接
着むらができない。その結果、スティクスリップ等の発
生が抑えられ、製品の加工精度が向上する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 79:08）
Claims (3)
- 【請求項１】 ポリテトラフルオロエチレン樹脂 25 〜
90 体積部、 2〜150 μm の金属粉 5〜 40 体積部、ポ
リテトラフルオロエチレン樹脂組成物の成形体を粉砕し
た粉末 5〜 35 体積部からなる摺動部材用樹脂組成物。 - 【請求項２】 前記ポリテトラフルオロエチレン樹脂組
成物がポリテトラフルオロエチレン樹脂単体または非熱
可塑性ポリイミド樹脂を含むポリテトラフルオロエチレ
ン樹脂からなり、前記成形体を粉砕した粉末の粒子径が
250μm 以下であることを特徴とする請求項１記載の摺
動部材用樹脂組成物。 - 【請求項３】 工作機械の摺動面に油潤滑下で用いられ
るシート状の摺動部材であって、該摺動部材は請求項１
または請求項２記載の摺動部材用樹脂組成物をシート状
に加工してなることを特徴とする摺動部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09876898A JP3946863B2 (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 摺動部材用樹脂組成物および摺動部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09876898A JP3946863B2 (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 摺動部材用樹脂組成物および摺動部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11293076A true JPH11293076A (ja) | 1999-10-26 |
| JP3946863B2 JP3946863B2 (ja) | 2007-07-18 |
Family
ID=14228577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09876898A Expired - Lifetime JP3946863B2 (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 摺動部材用樹脂組成物および摺動部材 |
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| Country | Link |
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| JP2012207229A (ja) * | 2012-07-12 | 2012-10-25 | Ntn Corp | 工作機械用樹脂摺動材 |
| JP2015071793A (ja) * | 2015-01-07 | 2015-04-16 | Ntn株式会社 | 工作機械用樹脂摺動材 |
| JP2017155165A (ja) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | Nok株式会社 | ポリテトラフルオロエチレン樹脂組成物 |
| JP2019026664A (ja) * | 2017-07-26 | 2019-02-21 | Nok株式会社 | ポリテトラフルオロエチレン配合物、シール部材及び摺動部材 |
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| JPH0971704A (ja) * | 1995-06-28 | 1997-03-18 | Ntn Corp | 四フッ化エチレン樹脂組成物 |
| JPH09286915A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-11-04 | Ntn Corp | ベーンモータの羽根 |
-
1998
- 1998-04-10 JP JP09876898A patent/JP3946863B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3946863B2 (ja) | 2007-07-18 |
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