JPS61197637A - 積層摺動部材の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は積層摺動部材、とくに芳香族ポリアミド繊維を
緯二重織して構成された布基材を用いた積層摺動部材の
製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、積層摺動部材は例えば特公昭３９−１４８５２号
に開示されているように綿布などの布基材に黒鉛、二硫
化モリブデン、ふっ素樹脂粉末などの固体潤滑剤を、結
合材をなすフェノール樹脂などのワニスに混じた混合液
を含浸、乾燥せしめて該布基材に固体潤滑剤が付着した
樹脂加工布を得、これを数層重ねて加熱加圧成形するこ
とによって一体化して形成する方法、あるいは特公昭５
６−８０４５号および特公昭５８−３５４６８号に開示
されるように、ふっ素樹脂繊維とポリテステル繊維など
の他の繊維とをふっ素樹脂繊維が一方の面に多（露出す
るように交織された布基材を適宜裏材に該布基材が表面
（摺動面）のみに位置するように結合材を用いて一体に
配して形成する方法が主に採られている。

しかしながら、これらは寸法精度を向上させるために９
機械加工を施すと摺動特性が低下する問題、また布基材
に用いられる繊維の強度が小さいため、積層摺動部材と
して高荷重の使用条件に耐え得る十分な機械的強度が得
られないという問題、さらに耐熱、耐薬品性に劣るため
、高温、腐食雰囲気での使用が困難であるなどの問題が
ある。

このため、近年上述した問題点を解決すべく高強度およ
び耐熱、耐薬品性にすぐれる芳香族ポリアミド繊維から
なるあるいは芳香族Ｉリアミド繊維を含む布基材に固体
潤滑剤を含む結合材を含浸せしめて形成した積層摺動部
材９例えば特開昭５４−１４８０８９号および特公昭５
４−２１４９８引工開示され、また芳香族ポリアミド繊
維とふっ素樹脂繊維とを撚シ合せた糸で布基材を構成し
、該布基材に結合材を含浸せしめて形成した積層摺動部
材。

例えば特開昭５１−６２２４３号および特開昭５５−２
８８８号が開示されている。

詳述すれば、特開昭５４−１４８０８９号は芳香族Ｉリ
アミド繊維布およびカービン繊維布ないし紙にふっ素樹
脂を混入したポリイミド樹脂ワニス液を結合材としてそ
れぞれ含浸させたものを互いて積層状に折９重ね、これ
を加熱、加圧して一本化せしめることによって積層摺動
部材を形成する方法である。

また、特公昭５４−２１４９８号は芳香族ポリアミド繊
維からなる糸あるいは織布もしくは該芳香族ポリアミド
繊維を含む糸あるいは織布に固体潤滑剤を混入した熱硬
化性樹脂の混合液を結合材として含浸させ、これを心棒
のまわシに所望量捲回した後、結合材を硬化させること
によって積層摺動部材を形成する方法である。

さらに、特開昭５１−６２２４５号および特開昭５５−
２８８８号は芳香族ポリアミド繊維とふっ素樹脂繊維と
を撚シ合せた糸で、平織、朱子織された布基材を構成し
、該布基材に熱硬化性樹脂を結合材として含浸させ、か
つ乾燥せしめて樹脂加工布を形成し、該樹脂加工布を適
宜裏材と一体に加熱。

加圧して積層摺動部材を、あるいは布基材を適宜裏材に
接着剤を用いて一体化せしめて積層摺動部材を形成する
方法である。

そして、このように構成された積層摺動部材は前述した
綿布などの布基材を用いた積層摺動部材に比して、数段
すぐれた耐荷重性および耐熱、耐°薬品性を示すものの
摺動特性については何んら向上せず、かつ機械加工を施
すと従来と同様に摺動特性が低下する問題が解決されず
に残されているこのことは、芳香族ポリアミド繊維自体
に極だった潤滑性がないことと、該積層摺動部材が結合
材を付着せしめた糸を単に巻き付けて形成された場合糸
間に結合材が存在しに（い、あるいは一般に用いられて
いる第４図に示すような構造の布基材１．すなわち緯糸
２・・２に経糸３・・３が交互に交差するように織りた
平織で構成した布基材１に固体潤滑剤を混入した結合材
４を含浸せしめて形成された場合、１）、固体潤滑剤（
結合材）が布基材１の糸目間に十分含浸されずに表面の
みに存在するので、高荷重の作用によって容易に表面よ
り離脱し易いこと、２）０機械加工を施す場合は表面に
含浸、付着された固体潤滑剤が除去されること、などに
起因するものであると考えられる。

また、芳香族ポリアミド繊維とふっ素樹脂繊維とを撚り
合せた糸で布基材を構成したものは、１）。

結合材としての熱硬化性樹脂が表面に露出すること、２
）０機械加工を施すことによって、ふり素樹脂繊維の表
面に占める割合が低下すること、などに起因するもので
あると考えられる。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上述した問題点に鑑み、高荷重の作用および機
械加工を施すことによっても低い摩擦係数と良好な耐摩
耗性を有するのみならず、耐荷重性および耐熱、耐薬品
性にすぐれる積層摺動部材の製造方法を提供することを
技術的課題とするものである。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、布基
材を緯二重織によって形成し、以下の技術的手段を採る
ことによって、耐荷重性および耐熱、耐薬品性ならびに
機械加工を施すことによりてもすぐれた摺動特性を示す
積層摺動部材が得られることを見い出したものである。

すなわち、芳香族ポリアミド繊維を緯二重織した布基材
に、固形分が４０〜６５重量係のフェノール樹脂、ポリ
イミド樹脂、から選ばれたワニス状の結合材１００重量
部に対し、ふっ素樹脂粉末１５〜６５　重量部とステア
リン酸リチウム１〜５重量部を混入した粘度が２００〜
２０００センチポアズの混合液を含浸させ、これを雰囲
気温度１００〜１６０℃で乾燥せしめて樹脂加工布を形
成し、該樹脂加工布を所定寸法に切断したものを層状に
して加熱加圧成形して一体化することによって板状の積
層摺動部材を、また長尺の樹脂加工布を所定寸法の芯金
に加熱加圧しながら巻き付けて成形して一体化すること
によって円筒状の積層摺動部材を形成する手段を採るも
のである。

本発明において布基材は、第１図に示すように二重に配
された緯糸５・・５に経糸６を該緯糸５を所定間隔で交
差するように織られ、従来の平織構造に比して糸目間に
多数の空隙７・・７が存在する緯二重織で構成した布基
材８を用いるものである図において、９は結合材、１０
は結合材９に分散されたふっ素樹脂を示すものである。

また、結合材に混じるふっ素樹脂粉末は積層摺動部材の
摺動特性に寄与するもので、その混合割合は結合材１０
０重量部に対して１５〜３５重量部がよ＜、１５　　重
量部以下では十分な摺動特性が得られず、３５重量部以
上では積層摺動部材の層間の接着力を低下させるため好
ましくない。

さらに、ふっ素樹脂粉末とともに結合材に混じるステア
リン酸リチウムは積層摺動部材の初期なじみ性および金
型との離型性に寄与するもので。

その混合割合は結合材１００重量部に対して１〜５重量
部がよく、１重量部以下では十分ななじみ性および離型
性が得られず、５重量部以上では積層摺動部材の眉間の
接着力を低下させるため好ましくない。

さらにまた、結合材とふっ素樹脂およびステアリン酸リ
チウムとの混合液の布基材への含浸け。

該混合液に布基材を浸漬する方法あるいは混合液を布基
材にへケ刷りする方法のいずれかで行なうものである。

また９本発明の積層摺動部材においては、結合材にふっ
素樹脂に加えて従来より用いられている黒鉛、二硫化モ
リブデンなどの固体潤滑剤をふっ素樹脂の混合量を超え
ない範囲で適宜混入して用いることもできるものである
。

さらに１本発明の積層摺動部材は他の布基材を裏当とし
て用いる態様、すなわち、従来より用いられている平織
シなどで構成された他の繊維よりなる布基材に結合材を
含浸せしめた樹脂加工布を裏当とし、該裏当上に本発明
の樹脂加工布を所望の厚さの摺動面を形成するように配
し、これらを加熱加圧成形して一体化することにより積
層摺動部材を形成する態様も可能である。

〔発明の効果〕

本発明は、布基材を緯二重織によって構成することによ
り、従来の布基材に比して糸目間に多数の空隙が生じ、
該空隙および表面の凹部にふっ素樹脂が分散された結合
材が多量に含浸して充填されることにより、成形したま
＼の状態ならびに機械加工を施すととＫよりても９表面
に常にふっ素樹脂が存在してすぐれた摺動特性を示す積
層摺動部材が得られる。

また１機械加工を施すことによっても摺動特性が変化し
ないため、特定の素材を形成することにより１種々の寸
法の積層摺動部材を得ることができる。

さらに、芳香族ボリア２ド轍維よりなる布基材を用いる
ことにより、耐荷重性が太き（、かつ耐熱、耐薬品性に
すぐれるため種々の使用条件下でもすぐれた摺動特性が
得られる。など、経済性。

生産性にすぐれる多大な作用効果を有するものである。

〔実　施　例〕

以下９本発明の実施例について詳述する。

実施例１； 結合材として樹脂固形分６０重量係を有するフェノール
樹脂ワニス１００重量部にふっ素樹脂粉末３０重量部と
ステアリン酸リチウム１重量部を混じて粘度が１５００
センチポアズの混合液を調整した。

この混合液に芳香族ポリアミド繊維（帝人社製、商品名
「コネックス」　）を緯二重織した布基材を浸漬して、
該布基材に混合液を含浸させ、ついで雰囲気温度１２０
℃に加温された乾燥炉内で乾燥し、樹脂（結合材）の反
応を進めて成形可能な樹脂加工布を形成した。

この状態における樹脂加工布の固形分の成分割合は。

芳香族ポリアミド繊維布　　　　３００重量部あった。

つぎに、この樹脂加工布を所定寸法（縦横３゜α）に切
断し、切断した樹脂加工布を所定数積層し、７６レスに
より成形圧力５０Ｋｆ／ｃ！ｔ、温度１５０℃、成形（
保持）時間２０分の条件で加熱、加圧成形して、縦横３
０Ｃｒｎで厚さ５ｍｍの板状の積層摺動部材を得た。

実施例２； 結合材として、実施例１で用いたフェノール樹脂に代え
て、樹脂固形分６０重量部を有するポリイミド樹脂ワニ
ス（東芝ケミカル社製叩ｖＦ５９００Ｊ　’）を用い、
その他の条件は実施例１と同様にして。

芳香族ポリアミド布　　　　　　　　６５５重量部らな
る樹脂加工布を得た。

これを、実施例１と同様にして所定数積層し、成形圧力
１０Ｋｑ／ａｄ　、温度１８０℃、成形（保持（時間６
０分の条件で加熱、加圧成形して、縦横３０副で厚さ５
　ｍｍの板状の積層摺動部材を得た比較例１； 芳香族ポリアミド繊維を平織シした布基材を、実施例１
で用いた混合液に浸漬して、該布基材に混合液を含浸さ
せ、以下実施例１と同様の条件で縦横３ａｔ−ｒｎで厚
さ５瓢の板状の積層摺動部材を得た。

比較例２； 比較例１で用いた布基材を、実施例２で用いた混合液に
浸漬して、該布基材に混合液を含浸させ、以下実施例２
と同様の条件で縦横６０ｃｒｎで厚さ５慎の板状の積層
摺動部材を得た。

このようにして得られた積層摺動部材より。

縦横１５閣、厚さ５＋ｌｌ１ｌＩの試験片を作り、これ
を層方向に圧縮してへき開力を測定した結果を表に示す
。

表：へき開力試験結果 ゛実施例１′、５００ 表からも分るように９本発明による積層摺動部材は布基
材の糸目間に結合材が十分に含浸されるため、比較例に
よる積層摺動部材に比して、高い値を示す。

さらに、これらの積層摺動部材を成形面（押放し面）を
摺動面とした場合と９機械加工により成形面を除去して
形成した加工面を摺動面とした場合における摩擦試験結
果を第２図および第３図に示す。

試験片は、圧縮試験に用いたものと同寸法に形成し、試
験は試険条件を荷重（スラスト荷重）５０ｏＫ１１／ｍ
、すべり速度１．５７Ｆｌ／ｍ、試験時間１２０時間、
無給油とし、相手材は機械構造用炭素鋼の円筒（内径１
６＋ｒｒ１ｎＸ外径３０ｍ＋ｎ）を用い、相手材の端面
が板状の積層摺動部材の面と摺動するスラスト試験で行
なった。

図からも分るように成形面を摺動面とした場合、摩擦係
数は本発明品は０．０４〜０．０６の値であるのに対し
、比較例品は０．０７〜０．１０の値で大きな差はない
が本発明品の方がすぐれた値を示している。

しかし、加工面を摺動面とした場合、摩擦係数は本発明
品が成形面を摺動面とした場合とほとんど変わらない０
．０５〜０．０７の値であるのに対し、比較例品は０．
１０〜０．１５と大きな値を示し。

かつ次第に上昇していく傾向にあや本発明品とは顕著な
差が認められる。

なお、摩擦量については本発明品および比較例品とも０
．０１５〜０．０３＋ｍｎと極めて小さく、またその差
は認められなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明に用いられろ布基材の構造を示す説明
図、第２図および第６図は、摩擦試験結果を示す説明図
、第４図は、従来用いられている布基材の構造を示す説
明図である。 ５：緯糸、６：経糸、７：空隙、８：布基材。 ９：結合材、１０：ふっ素樹脂。 特許出願人　　オイレス工業株式会社 ５：緯糸　　　　　８．布基材 ７：空隙　　　　　　１０：ふっ素樹脂！！Ｊ擦係数（
μ） 一摩擦係数餉）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 イ）芳香族ポリアミド繊維を緯二重織した布基材を形成
   する。 ロ）固形分が４０〜６５重量％のフェノール樹脂、ポリ
   イミド樹脂から選ばれたワニス状の結合材１００重量部
   に対し、ふっ素樹脂粉末１５〜３５重量部とステアリン
   酸リチウム１〜５重量部を混入した粘度が２００〜２０
   ００センチポアズの混合液を調整する。 ハ）該混合液を布基材に含浸させ、これを雰囲気温度１
   ００〜１６０℃で乾燥せしめて樹脂加工布を形成する。 ニ）該樹脂加工布を層状にして加熱加圧成形して一体化
   する。 以上、イ）からニ）の各工程からなることを特徴とする
   積層摺動部材の製造方法。