JP2004108499A - 滑り軸受用合成樹脂組成物及びそれを成型した滑り軸受 - Google Patents
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Abstract
【課題】特異なトライボロジー特性を有する滑り軸受用合成樹脂組成物及びこれを成型した滑り軸受を提供する
【解決手段】合成樹脂と均一に分散させたＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末を含み、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の含有量が組成物全体の３０〜７０質量％である滑り軸受用合成樹脂組成物。
【解決手段】合成樹脂と均一に分散させたＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末を含み、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の含有量が組成物全体の３０〜７０質量％である滑り軸受用合成樹脂組成物。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、特異なトライボロジー特性を有する滑り軸受用合成樹脂組成物及びこれを成型した滑り軸受に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、合成樹脂を用いた滑り軸受などの摺動部材には、ナイロン６６、ナイロン６、ナイロン１１などのポリアミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどポリエステル系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどポリオレフィン系樹脂、ポリアセタールなどの樹脂が用いられてきた。中でも、ナイロン６６に代表されるポリアミド系樹脂が滑り軸受に要求される機械的性質、化学的特性、物理的特性を兼ね備えており、好ましく用いられている。（特許文献１参照）
また、本発明者によるＲＢＣ（ＲＢセラミックス）又はＣＲＢＣ（ＣＲＢセラミックス）は、成型できる炭素材料として知られている。（非特許文献１）
また、合成樹脂６０〜９５容量％と炭素繊維４０〜５容量％からなる繊維強化樹脂１００容量部に対して、固体潤滑剤５〜４０容量部を添加した潤滑性樹脂組成物も知られている。（特許文献２参照）
【特許文献１】
特開平５−３２７９７号公報
【特許文献２】
特開平７−２６８１２６号公報
【非特許文献１】
機能材料 １９９７年 ５月号 Ｖｏｌ．１７ Ｎｏ．５ ｐ２４〜２８
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明者は、扱いなれた合成樹脂組成物とりわけポリアミド系組成物に、充填剤としてのＲＢＣ（ＲＢセラミックス）又はＣＲＢＣ（ＣＲＢセラミックス）に注目し、鋭意研究した結果、ＲＢＣ又はＣＲＢＣをある範囲内で含む合成樹脂組成物が特異な摺動特性を有することを突き止め、滑り軸受用合成樹脂組成物として有用である合成樹脂組成物に到達することができた。
本発明の第一発明者である堀切川 一男は、以下に説明するように、米ぬかから得られる脱脂ぬかを利用して新しい炭素材料であるＲＢセラミックス（以下ＲＢＣという。）及びＣＲＢセラミックス（以下ＣＲＢＣという。）を開発した。
日本において９０万トン／年、世界中で３３００万トン／年も排出されている米ぬかを利用して、多孔質炭素材料を得ようとすることは、堀切川 一男の研究により知られている。（機能材料 １９９７年 ５月号 Ｖｏｌ．１７ Ｎｏ．５
ｐ２４〜２８参照）
ここには、米ぬかから得られる脱脂ぬかと、熱硬化性樹脂を混合して混錬し、加圧成型した成型体を乾燥させた後、乾燥成型体を不活性ガス雰囲気中で焼成した炭素材料であるＲＢＣ及びその製造方法が示されている。熱硬化性樹脂は、熱硬化しさえすればどのようなものでも良く、代表的にはフェノール系樹脂、ジアリールフタレート系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、トリアジン系樹脂が挙げられる。とくにフェノール系樹脂が好適に用いられる。 脱脂ぬかと熱硬化性樹脂の混合割合は、質量比で、５０〜９０：５０〜１０であるが、好適には７５：２５ が用いられる。
焼成温度は、７００℃〜１０００℃であり、通常はロータリーキルンが用いられ、焼成時間は約４０分から１４０分である。
ＲＢＣをさらに改良した炭素材料であるＣＲＢＣは、米ぬかから得られる脱脂ぬかと、熱硬化性樹脂とから得られるＲＢセラミックスの改良材であって、米ぬかから得られる脱脂ぬかと、熱硬化性樹脂を混合して混錬し、不活性ガス中７００℃〜１０００℃で一次焼成した後、１００メッシュ程度以下に粉砕して炭化粉末とし、該炭化粉末と熱硬化性樹脂を混合して混錬し、圧力２０ＭＰａ〜３０ＭＰａで加圧成型した後、成型体を不活性ガス雰囲気中で再び３００℃〜１１００℃で熱処理して得られる黒色樹脂ないし多孔質セラミックスである。
【０００４】
ＲＢＣ及びＣＲＢＣは、次のような優れた特徴を持っている。
・硬度が高い。
・膨張係数が非常に小さい。
・組織構造がポーラスである。
・電気伝導性を有する。
・比重が小さく軽い。
・摩擦係数が非常に小さい。
・耐摩耗性に優れる。
・材料が米ぬかで地球環境への悪影響が少なく、省資源に繋がる。
本発明においては、ＲＢＣ及びＣＲＢＣを平均粒子径３００μｍ以下、好ましくは１０〜２００μｍに微粉末化して用い、合成樹脂と混合することにより得られる合成樹脂組成物が、滑り軸受として優れた特性を有することを見出し、滑り軸受に利用する技術に関する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ＲＢＣ（ＲＢセラミックス）又はＣＲＢＣ（ＣＲＢセラミックス）の特異性に着目し、鋭意研究した結果、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末を均一に分散し、とくに、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の含有量が組成物全体の３０〜７０質量％とくに４５〜５５質量％である合成樹脂組成物を成型すると、潤滑油保持性能が高くなることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明の滑り軸受用合成樹脂組成物は、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末を合成樹脂の融点付近の温度で、上記の割合で混合し、混錬することにより、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末を均一に分散することにより得られる。
【０００６】
【本発明の実施の形態】
本発明において用いるＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末は、通常、平均粒子径３００μｍ以下のものが用いられる。とくに、平均粒子径１０〜２００μｍのものを用いて、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の含有量が組成物全体の３０〜７０質量％である合成樹脂組成物を成型すると、潤滑油保持性能の高い表面状態を作り出すことができ、滑り軸受用の材料として適していることが判った。
【０００７】
本発明において用いることが出来る合成樹脂としては、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアセタール等の熱可塑性樹脂が挙げられる。
具体的には、ナイロン６６（ポリヘキサメチレンアジポアミド）、ナイロン６（ポリカプラミド）、ナイロン１１（ポリウンデカンアミド）、ナイロン１２、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＰＯＭ等の熱可塑性樹脂が挙げられる。とくに、ナイロン６６、ナイロン１１、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ＰＯＭ等が好ましく用いられる。これら熱可塑性樹脂は、１種でも２種以上を混合して用いても良い。
【０００８】
さらに、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を併用することも出来る。このような熱硬化性樹脂としては、フェノール系樹脂、ジアリールフタレート系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、トリアジン系樹脂などが挙げられる。
ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の添加割合は、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の含有量が組成物全体の３０〜７０質量％であることが必要である。とくに４５〜５５質量％の範囲が好ましい。
ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の添加割合が７０質量％を超えると樹脂組成物の機械的特性が低下し、また３０質量％以下では、潤滑油保持性能が低下する。
【０００９】
成型は、通常、押出成型または射出成型で行われる。
また、金型の温度をやや低めに設定すると良いことが解っている。基本的には合成樹脂のガラス転移点ないし融点の範囲の温度が良い。さらに、金型は、急冷するよりも徐冷する方が、良い表面状態の成型物が得られることが判明している。
本発明の滑り軸受用合成樹脂組成物には、必要に応じて老化防止剤、酸化防止剤や安定剤を加えることができる。
これらは合成樹脂の種類により適宜選択することができる。
本発明で用いられる老化防止剤としては、ポリアミドの場合はアミン系の老化防止剤などが選ばれる。例えば、アミン系老化防止剤としては、Ｎ，Ｎ＆＃０；−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ＆＃０；−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンなどのジアリール−ｐ−フェニレンジアミン系老化防止剤、Ｎ−フェニル−Ｎ＆＃０；−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ＆＃０；−（１，３−ジメチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ＆＃０；−シクロヘキシル−ｐ−フェニレンジアミンなどのアリールアルキル−ｐ−フェニレンジアミン系老化防止剤、アルキレーティッドジフェニルアミド、４，４＆＃０；−ジ−オクチルジフェニルアミンなどのジフェニルアミン系老化防止剤などが挙げられる。
安定剤としては、リン酸エステル、亜リン酸エステルに代表されるような熱安定剤あるいは光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤、フェニルベンゾエート系光安定剤、ニッケル錯塩などがある。
このヒンダードアミン系またはフェニルベンゾエート系光安定剤の具体例として、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、コハク酸とＮ−（２−ヒドロキシプロピル）−２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシピペリジンとの縮合物、テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）、１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート、Ｎ，Ｎ＆＃０；−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ヘキサメチレンジアミンと１，２−ジブロモエタンとの重縮合物、ビス（２，２，６，６−テトラメチルピペリジル）アジペート、ビス（２，２，６，６−テトラメチルピペリジル）フマレート、ポリ〔〔６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル〕〔（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ〕ヘキサメチレン〔（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ〕〕、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート、４−オクチルフェニル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート、ｎ−ヘキサデシル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエートなどが挙げられる。
【００１０】
本発明の滑り軸受用合成樹脂組成物で用いられる酸化防止剤の例としては、フェノール系、リン系、硫黄系のものなどがある。ここでフェノール系酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、テトラキス〔メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕メタン、ｎ−オクタデシル−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフエニル）プロピオネート、４，４’ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフエノール、トリエチレングリコール−ビス〔３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフエニル）プロピオネート〕、３，９−ビス〔２−〔３（３−ｔ−ブチル−４−ヒトロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ〕−１，１−ジメチルエチル〕−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ〔５，５〕ウンデカンなどが挙げられる。
【００１１】
また、リン系酸化防止剤としては、トリスノニルフェニルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレン−ジ−ホスホナイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトール−ジホスファイト、２，２，−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイトなどを挙げることができる。硫黄系酸化防止剤としては、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトールテスラキス（３−ラウリルチオプロピオネート）などを挙げることができる。
【００１２】
また、本発明の滑り軸受用合成樹脂組成物には、必要に応じて難燃剤を添加することができる。難燃剤の例としては、テトラブロモビスフェノールＡ誘導体、ヘキサブロモジフェニールエーテル及びテトラブロモ無水フタル酸等のハロゲン含有化合物：トリフェニールホスフェート、トリフェニールホスファイト、赤リン及びポリリン酸アンモニウム等のリン含有化合物：尿素及びグアニジン等の窒素含有化合物：シリコンオイル、有機シラン及びケイ酸アルミニウム等のケイ素含有化合物：三酸化アンチモン及びリン酸アンチモン等のアンチモン化合物等が挙げられる。
さらに、本発明の滑り軸受用合成樹脂組成物には、必要に応じて体質充填剤を添加することができる。体質充填剤の例としては、カーボンブラック等の炭素微粉末が挙げられる。
さらに、本発明の滑り軸受用合成樹脂組成物中に、グラスファイバー、ロックウール、カーボン繊維等の無機質繊維、ポリエステル、レーヨン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリオレフイン、アクリル等の合成繊維又は木材パルプ、マニラ麻等の天然パルプ繊維を添加して、成型物の強度を高めることが出来る。
【００１３】
本発明の実施の形態をまとめると、以下のとおりである。
（１） 合成樹脂と均一に分散させたＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末を含み、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の含有量が組成物全体の３０〜７０質量％である滑り軸受用合成樹脂組成物。
（２） ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の含有量が組成物全体の４５〜５５質量％である上記１に記載した滑り軸受用合成樹脂組成物。
（３） 合成樹脂が、ナイロン６６、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアセタールから選ばれる樹脂の１種又は２種以上である上記１又は上記２に記載した滑り軸受用合成樹脂組成物。
（４） ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の平均径が、３００μｍ以下である上記１ないし上記３のいずれかひとつに記載した滑り軸受用合成樹脂組成物。
（５） ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の平均径が、１０〜２００μｍである上記４に記載した滑り軸受用合成樹脂組成物。
（６） 合成樹脂がナイロン６６である上記３ないし上記５のいずれかひとつに記載した滑り軸受用合成樹脂組成物。
（７） グラスファイバー、ロックウール、カーボン繊維から選ばれる無機質繊維、ポリエステル、レーヨン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリオレフイン、アクリルから選ばれる合成繊維又は木材パルプ、マニラ麻から選ばれるの天然パルプ繊維の少なくとも１種を添加した上記１ないし上記６のいずれかひとつに記載した滑り軸受用合成樹脂組成物。
（８） 上記１ないし上記６の滑り軸受用合成樹脂組成物を用いて成型した滑り軸受。
【００１４】
（実施例）
本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する。
実施例に先立って、試験片Ａを作製した。
（試験片Ａの作成）
ナイロン６６ペレット１００ｇを原料樹脂とし射出成型して、直径５０ｍｍ厚さ３ｍｍの試験片Ａを作成した。
実施例１
（ＲＢＣ微粉末の作成）
米ぬかから得られる脱脂ぬか７５ｋｇと液体状のフェノール樹脂（レゾール）２５ｋｇを、５０℃〜６０℃に加熱しながら、混合して混錬した。可塑性を有する均質な混合物が得られた。
混合物を、ロータリーキルンを使って窒素雰囲気中で９５０℃で１２０分焼き上げた。得られた炭化焼成物を、１７０メッシュの篩にかけて平均粒径が１４０μｍ〜１６０μｍのＲＢＣ微粉末を得た。
（試験片Ｂの成型）
平均粒径が１５０μｍＲＢＣ微粉末３０ｇとナイロン６６ペレット７０ｇを溶融混合して得られた樹脂組成物を原料樹脂とし射出成型して、直径５０ｍｍ厚さ３ｍｍの試験片Ｂを作成した。
【００１５】
実施例２
（ＲＢＣ微粉末の製造）
実施例１で製造したＲＢＣ微粉末を用いた。
（試験片Ｃの作成）
平均粒径が１５０μｍＲＢＣ微粉末５０ｇとナイロン６６ペレット５０ｇを溶融混合して得られた樹脂組成物を原料樹脂とし射出成型して、直径５０ｍｍ厚さ３ｍｍの試験片Ｃを作成した。
【００１６】
実施例３
（ＣＲＢＣ微粉末の製造）
米ぬかから得られる脱脂ぬか７５ｋｇと液体状のフェノール樹脂（レゾール）２５ｋｇを、５０℃〜６０℃に加熱しながら、混合して混錬した。可塑性を有する均質な混合物が得られた。
混合物を、ロータリーキルンを使って窒素雰囲気中１０００℃で１２０分焼き上げた。得られた炭化焼成物を、１００メッシュの篩にかけて、平均粒径が２４０μｍ〜２６０μｍのＲＢＣ微粉末を得た。
得られたＲＢＣ微粉末６５Ｋｇと固体状のフェノール樹脂（レゾール）３５Ｋｇを１００℃〜１５０℃に加熱しながら、混合して混錬した。可塑性を有する均質な混合物が得られた。
次いで、可塑物を圧力２２ＭＰａで直径約２ｃｍの球形に加圧成型した。金型の温度は１５０℃であった。
金型から成型体を取り出し、窒素雰囲気中で５００℃までは３℃／分の昇温速度で温度を上げ、５００℃で３０分間保持し、１０００℃で約１２０分焼成した。
次いで５００℃までは２〜３℃／分の冷却速度で、温度を下げ、５００℃以下になると自然放冷した。
得られた直径約２ｃｍの球形のＣＲＢＣ成型物を、粉砕機を用いて粉砕し、８００おメッシュの篩にかけて、平均粒径が３０μｍであるＣＲＢＣ微粉末を得た。
（試験片Ｄの成型）
平均粒径が３０μｍのＣＲＢＣ微粉末５０ｇとナイロン６６ペレット５０ｇを溶融混合して得られた樹脂組成物を原料樹脂とし、射出成型して、直径５０ｍｍ厚さ３ｍｍの試験片Ｄを作成した。
【００１７】
実施例４
（ＲＢＣ微粉末の製造）
実施例１で製造したＲＢＣ微粉末を用いた。
（試験片Ｅの作成）
平均粒径が１５０μｍＲＢＣ微粉末７０ｇとナイロン６６ペレット３０ｇを溶融混合して得られた樹脂組成物を原料樹脂とし射出成型して、直径５０ｍｍ厚さ３ｍｍの試験片Ｅを作成した。
試験片Ａ〜Ｅとその特性を表１及び表２に示す。
【００１８】
【表１】
【表２】
【００１９】
図１に示す摩擦試験機を用いて試験片Ａ、試験片Ｂ、試験片Ｃ、試験片Ｄ及び試験片Ｅについて以下のテストを行った。テスト条件を表３及び表４に示す。
＜摩擦特性（摩擦係数、滑り速度）の測定＞
荷重０．４９Ｎ、ストローク５ｍｍ（０．００１−１．０ｍ／ｓについて）、無潤滑下または標準のエステル系潤滑油潤滑下の表４に示す条件下で、ボールＳＵＪ２φ１ｍｍ、弾性率２０６ＧＰａ、ポアソン比０．３の表３に示したボールを用いて、摩擦特性（摩擦係数、滑り速度）を計測した。
【００２０】
【表３】
【表４】
【００２１】
その結果を図２及び図３に示す。
図２は大気中無潤滑下における摩擦係数と滑り速度の関係を示し、この結果から、低速域と高速域での摩擦係数の差は小さいことがわかり、ＲＢＣ、ＣＲＢＣ微粉末粒子がナイロン６６の摩擦係数を低下させる効果を有することが解った。
図３は標準潤滑油であるエステル油潤滑下における摩擦係数と滑り速度の関係を示し、この結果から、低速域と高速域での摩擦係数の差は小さくなることがわかり、ＲＢＣ、ＣＲＢＣ微粉末粒子がナイロン６６の摩擦係数を大幅に低下させる効果を有することが解った。
大気中無潤滑下でもエステル油潤滑下でも、ナイロン６６にＲＢＣ、ＣＲＢＣ微粉末粒子を配合することにより、摩擦係数の滑り速度に対する安定性が改善されることが解った。
【００２２】
＜摩擦特性（比摩耗量）の測定＞
荷重０．４９Ｎ、ストローク５ｍｍ（０．００１−１．０ｍ／ｓについて）、無潤滑下または標準のエステル系潤滑油潤滑下の表４に示す条件下で、ボールＳＵＪ２φ１ｍｍ、弾性率２０６ＧＰａ、ポアソン比０．３の表３に示したボールを用いて、摩擦特性（比摩耗量）を計測した。
その結果を図４及び図５に示す。
図４は大気中無潤滑下における比摩耗量とＲＢＣ、ＣＲＢＣ微粉末粒子配合量の関係を示したものであり、ＲＢＣ、ＣＲＢＣ微粉末粒子配合量が多いほど比摩耗量が小さくなることが示されている。ＲＢＣ、ＣＲＢＣ微粉末粒子がナイロン６６の耐磨耗性を３０倍も向上させていることが解る。
図５は標準のエステル系潤滑下における比摩耗量とＲＢＣ、ＣＲＢＣ微粉末粒子配合量の関係を示したものである。
エステル油薄膜は、摩擦試験片を０．００５質量％に溶媒希釈したエステル油中に３分間浸漬した後、デシケータ中にて２分間の脱気乾燥を施すことにより作製された。
試験片Ａ、試験片Ｂ及び試験片Ｅの場合、無潤滑下とほぼ同じ比摩耗量を示したが、試験片Ｃ及び試験片Ｄは、試験片Ａに比して１／３００以下の小さい値を示した。この結果とくにＲＢＣ、ＣＲＢＣ微粉末粒子が５０質量％付近では、とくに優れた潤滑油保持性が発揮されたと考えられる。
【００２３】
実施例５
実施例２で用いた平均粒径が１５０μｍＲＢＣ微粉末５０ｇとナイロン６６ペレット５０ｇを溶融混合して得られた樹脂組成物を原料樹脂とし射出成型して、図６に示す直径２．９８ｍｍ長さ２０ｍｍの軸１と当該軸を受け入れる内径３．００ｍｍ、外径５．００ｍｍ、長さ１５．００ｍｍのスリーブ２からなるスリーブ軸受を作成した。
エステル油薄膜は、スリーブ軸受を０．００５質量％に溶媒希釈したエステル油中に３分間浸漬した後、デシケータ中にて２分間の脱気乾燥を施すことにより作製された。
図３に示す特性とほぼ同じ特性を有するスリーブ軸受が得られた。
【００２４】
さらに、実施例１で用いた平均粒子径１５０μｍＲＢＣ微粉末及び実施例３で用いた平均粒径が３０μｍのＣＲＢＣ微粉末を、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアセタール（ＰＯＭ）と配合して合成樹脂組成物を製造し、試験片を作製して同様の実験を行った。
図１〜図４の結果とほぼ同様の傾向が見られた。
【００２５】
【本発明の効果】
図１〜図４の結果からも明らかなように、本発明のＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末を含む合成樹脂組成物が、合成樹脂と均一に分散させたＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末を含み、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の含有量が組成物全体の３０〜７０質量％である合成樹脂組成物は、摩擦係数と滑り速度が低速域と高速域での差は小さいことが確認でき、耐摩耗性が良く、潤滑油保持特性が良いことから滑り軸受用合成樹脂組成物として有用であることが解った。
【図面の簡単な説明】
【図１】摩擦試験の概略図
【図２】無潤滑下における摩擦係数と滑り速度の関係図
【図３】エステル潤滑下における摩擦係数と滑り速度の関係図
【図４】無潤滑下における比摩耗量とＲＢＣ、ＣＲＢＣの配合量の関係図
【図５】エステル潤滑下における比摩耗量とＲＢＣ、ＣＲＢＣの配合量の関係図
【図６】本発明の滑り軸受用合成樹脂組成物を用いて成型したスリーブ軸受
【発明が属する技術分野】
本発明は、特異なトライボロジー特性を有する滑り軸受用合成樹脂組成物及びこれを成型した滑り軸受に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、合成樹脂を用いた滑り軸受などの摺動部材には、ナイロン６６、ナイロン６、ナイロン１１などのポリアミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどポリエステル系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどポリオレフィン系樹脂、ポリアセタールなどの樹脂が用いられてきた。中でも、ナイロン６６に代表されるポリアミド系樹脂が滑り軸受に要求される機械的性質、化学的特性、物理的特性を兼ね備えており、好ましく用いられている。（特許文献１参照）
また、本発明者によるＲＢＣ（ＲＢセラミックス）又はＣＲＢＣ（ＣＲＢセラミックス）は、成型できる炭素材料として知られている。（非特許文献１）
また、合成樹脂６０〜９５容量％と炭素繊維４０〜５容量％からなる繊維強化樹脂１００容量部に対して、固体潤滑剤５〜４０容量部を添加した潤滑性樹脂組成物も知られている。（特許文献２参照）
【特許文献１】
特開平５−３２７９７号公報
【特許文献２】
特開平７−２６８１２６号公報
【非特許文献１】
機能材料 １９９７年 ５月号 Ｖｏｌ．１７ Ｎｏ．５ ｐ２４〜２８
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明者は、扱いなれた合成樹脂組成物とりわけポリアミド系組成物に、充填剤としてのＲＢＣ（ＲＢセラミックス）又はＣＲＢＣ（ＣＲＢセラミックス）に注目し、鋭意研究した結果、ＲＢＣ又はＣＲＢＣをある範囲内で含む合成樹脂組成物が特異な摺動特性を有することを突き止め、滑り軸受用合成樹脂組成物として有用である合成樹脂組成物に到達することができた。
本発明の第一発明者である堀切川 一男は、以下に説明するように、米ぬかから得られる脱脂ぬかを利用して新しい炭素材料であるＲＢセラミックス（以下ＲＢＣという。）及びＣＲＢセラミックス（以下ＣＲＢＣという。）を開発した。
日本において９０万トン／年、世界中で３３００万トン／年も排出されている米ぬかを利用して、多孔質炭素材料を得ようとすることは、堀切川 一男の研究により知られている。（機能材料 １９９７年 ５月号 Ｖｏｌ．１７ Ｎｏ．５
ｐ２４〜２８参照）
ここには、米ぬかから得られる脱脂ぬかと、熱硬化性樹脂を混合して混錬し、加圧成型した成型体を乾燥させた後、乾燥成型体を不活性ガス雰囲気中で焼成した炭素材料であるＲＢＣ及びその製造方法が示されている。熱硬化性樹脂は、熱硬化しさえすればどのようなものでも良く、代表的にはフェノール系樹脂、ジアリールフタレート系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、トリアジン系樹脂が挙げられる。とくにフェノール系樹脂が好適に用いられる。 脱脂ぬかと熱硬化性樹脂の混合割合は、質量比で、５０〜９０：５０〜１０であるが、好適には７５：２５ が用いられる。
焼成温度は、７００℃〜１０００℃であり、通常はロータリーキルンが用いられ、焼成時間は約４０分から１４０分である。
ＲＢＣをさらに改良した炭素材料であるＣＲＢＣは、米ぬかから得られる脱脂ぬかと、熱硬化性樹脂とから得られるＲＢセラミックスの改良材であって、米ぬかから得られる脱脂ぬかと、熱硬化性樹脂を混合して混錬し、不活性ガス中７００℃〜１０００℃で一次焼成した後、１００メッシュ程度以下に粉砕して炭化粉末とし、該炭化粉末と熱硬化性樹脂を混合して混錬し、圧力２０ＭＰａ〜３０ＭＰａで加圧成型した後、成型体を不活性ガス雰囲気中で再び３００℃〜１１００℃で熱処理して得られる黒色樹脂ないし多孔質セラミックスである。
【０００４】
ＲＢＣ及びＣＲＢＣは、次のような優れた特徴を持っている。
・硬度が高い。
・膨張係数が非常に小さい。
・組織構造がポーラスである。
・電気伝導性を有する。
・比重が小さく軽い。
・摩擦係数が非常に小さい。
・耐摩耗性に優れる。
・材料が米ぬかで地球環境への悪影響が少なく、省資源に繋がる。
本発明においては、ＲＢＣ及びＣＲＢＣを平均粒子径３００μｍ以下、好ましくは１０〜２００μｍに微粉末化して用い、合成樹脂と混合することにより得られる合成樹脂組成物が、滑り軸受として優れた特性を有することを見出し、滑り軸受に利用する技術に関する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ＲＢＣ（ＲＢセラミックス）又はＣＲＢＣ（ＣＲＢセラミックス）の特異性に着目し、鋭意研究した結果、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末を均一に分散し、とくに、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の含有量が組成物全体の３０〜７０質量％とくに４５〜５５質量％である合成樹脂組成物を成型すると、潤滑油保持性能が高くなることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明の滑り軸受用合成樹脂組成物は、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末を合成樹脂の融点付近の温度で、上記の割合で混合し、混錬することにより、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末を均一に分散することにより得られる。
【０００６】
【本発明の実施の形態】
本発明において用いるＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末は、通常、平均粒子径３００μｍ以下のものが用いられる。とくに、平均粒子径１０〜２００μｍのものを用いて、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の含有量が組成物全体の３０〜７０質量％である合成樹脂組成物を成型すると、潤滑油保持性能の高い表面状態を作り出すことができ、滑り軸受用の材料として適していることが判った。
【０００７】
本発明において用いることが出来る合成樹脂としては、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアセタール等の熱可塑性樹脂が挙げられる。
具体的には、ナイロン６６（ポリヘキサメチレンアジポアミド）、ナイロン６（ポリカプラミド）、ナイロン１１（ポリウンデカンアミド）、ナイロン１２、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＰＯＭ等の熱可塑性樹脂が挙げられる。とくに、ナイロン６６、ナイロン１１、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ＰＯＭ等が好ましく用いられる。これら熱可塑性樹脂は、１種でも２種以上を混合して用いても良い。
【０００８】
さらに、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を併用することも出来る。このような熱硬化性樹脂としては、フェノール系樹脂、ジアリールフタレート系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、トリアジン系樹脂などが挙げられる。
ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の添加割合は、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の含有量が組成物全体の３０〜７０質量％であることが必要である。とくに４５〜５５質量％の範囲が好ましい。
ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の添加割合が７０質量％を超えると樹脂組成物の機械的特性が低下し、また３０質量％以下では、潤滑油保持性能が低下する。
【０００９】
成型は、通常、押出成型または射出成型で行われる。
また、金型の温度をやや低めに設定すると良いことが解っている。基本的には合成樹脂のガラス転移点ないし融点の範囲の温度が良い。さらに、金型は、急冷するよりも徐冷する方が、良い表面状態の成型物が得られることが判明している。
本発明の滑り軸受用合成樹脂組成物には、必要に応じて老化防止剤、酸化防止剤や安定剤を加えることができる。
これらは合成樹脂の種類により適宜選択することができる。
本発明で用いられる老化防止剤としては、ポリアミドの場合はアミン系の老化防止剤などが選ばれる。例えば、アミン系老化防止剤としては、Ｎ，Ｎ＆＃０；−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ＆＃０；−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンなどのジアリール−ｐ−フェニレンジアミン系老化防止剤、Ｎ−フェニル−Ｎ＆＃０；−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ＆＃０；−（１，３−ジメチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ＆＃０；−シクロヘキシル−ｐ−フェニレンジアミンなどのアリールアルキル−ｐ−フェニレンジアミン系老化防止剤、アルキレーティッドジフェニルアミド、４，４＆＃０；−ジ−オクチルジフェニルアミンなどのジフェニルアミン系老化防止剤などが挙げられる。
安定剤としては、リン酸エステル、亜リン酸エステルに代表されるような熱安定剤あるいは光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤、フェニルベンゾエート系光安定剤、ニッケル錯塩などがある。
このヒンダードアミン系またはフェニルベンゾエート系光安定剤の具体例として、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、コハク酸とＮ−（２−ヒドロキシプロピル）−２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシピペリジンとの縮合物、テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）、１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート、Ｎ，Ｎ＆＃０；−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ヘキサメチレンジアミンと１，２−ジブロモエタンとの重縮合物、ビス（２，２，６，６−テトラメチルピペリジル）アジペート、ビス（２，２，６，６−テトラメチルピペリジル）フマレート、ポリ〔〔６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル〕〔（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ〕ヘキサメチレン〔（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ〕〕、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート、４−オクチルフェニル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート、ｎ−ヘキサデシル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエートなどが挙げられる。
【００１０】
本発明の滑り軸受用合成樹脂組成物で用いられる酸化防止剤の例としては、フェノール系、リン系、硫黄系のものなどがある。ここでフェノール系酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、テトラキス〔メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕メタン、ｎ−オクタデシル−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフエニル）プロピオネート、４，４’ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフエノール、トリエチレングリコール−ビス〔３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフエニル）プロピオネート〕、３，９−ビス〔２−〔３（３−ｔ−ブチル−４−ヒトロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ〕−１，１−ジメチルエチル〕−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ〔５，５〕ウンデカンなどが挙げられる。
【００１１】
また、リン系酸化防止剤としては、トリスノニルフェニルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレン−ジ−ホスホナイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトール−ジホスファイト、２，２，−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイトなどを挙げることができる。硫黄系酸化防止剤としては、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトールテスラキス（３−ラウリルチオプロピオネート）などを挙げることができる。
【００１２】
また、本発明の滑り軸受用合成樹脂組成物には、必要に応じて難燃剤を添加することができる。難燃剤の例としては、テトラブロモビスフェノールＡ誘導体、ヘキサブロモジフェニールエーテル及びテトラブロモ無水フタル酸等のハロゲン含有化合物：トリフェニールホスフェート、トリフェニールホスファイト、赤リン及びポリリン酸アンモニウム等のリン含有化合物：尿素及びグアニジン等の窒素含有化合物：シリコンオイル、有機シラン及びケイ酸アルミニウム等のケイ素含有化合物：三酸化アンチモン及びリン酸アンチモン等のアンチモン化合物等が挙げられる。
さらに、本発明の滑り軸受用合成樹脂組成物には、必要に応じて体質充填剤を添加することができる。体質充填剤の例としては、カーボンブラック等の炭素微粉末が挙げられる。
さらに、本発明の滑り軸受用合成樹脂組成物中に、グラスファイバー、ロックウール、カーボン繊維等の無機質繊維、ポリエステル、レーヨン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリオレフイン、アクリル等の合成繊維又は木材パルプ、マニラ麻等の天然パルプ繊維を添加して、成型物の強度を高めることが出来る。
【００１３】
本発明の実施の形態をまとめると、以下のとおりである。
（１） 合成樹脂と均一に分散させたＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末を含み、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の含有量が組成物全体の３０〜７０質量％である滑り軸受用合成樹脂組成物。
（２） ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の含有量が組成物全体の４５〜５５質量％である上記１に記載した滑り軸受用合成樹脂組成物。
（３） 合成樹脂が、ナイロン６６、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアセタールから選ばれる樹脂の１種又は２種以上である上記１又は上記２に記載した滑り軸受用合成樹脂組成物。
（４） ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の平均径が、３００μｍ以下である上記１ないし上記３のいずれかひとつに記載した滑り軸受用合成樹脂組成物。
（５） ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の平均径が、１０〜２００μｍである上記４に記載した滑り軸受用合成樹脂組成物。
（６） 合成樹脂がナイロン６６である上記３ないし上記５のいずれかひとつに記載した滑り軸受用合成樹脂組成物。
（７） グラスファイバー、ロックウール、カーボン繊維から選ばれる無機質繊維、ポリエステル、レーヨン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリオレフイン、アクリルから選ばれる合成繊維又は木材パルプ、マニラ麻から選ばれるの天然パルプ繊維の少なくとも１種を添加した上記１ないし上記６のいずれかひとつに記載した滑り軸受用合成樹脂組成物。
（８） 上記１ないし上記６の滑り軸受用合成樹脂組成物を用いて成型した滑り軸受。
【００１４】
（実施例）
本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する。
実施例に先立って、試験片Ａを作製した。
（試験片Ａの作成）
ナイロン６６ペレット１００ｇを原料樹脂とし射出成型して、直径５０ｍｍ厚さ３ｍｍの試験片Ａを作成した。
実施例１
（ＲＢＣ微粉末の作成）
米ぬかから得られる脱脂ぬか７５ｋｇと液体状のフェノール樹脂（レゾール）２５ｋｇを、５０℃〜６０℃に加熱しながら、混合して混錬した。可塑性を有する均質な混合物が得られた。
混合物を、ロータリーキルンを使って窒素雰囲気中で９５０℃で１２０分焼き上げた。得られた炭化焼成物を、１７０メッシュの篩にかけて平均粒径が１４０μｍ〜１６０μｍのＲＢＣ微粉末を得た。
（試験片Ｂの成型）
平均粒径が１５０μｍＲＢＣ微粉末３０ｇとナイロン６６ペレット７０ｇを溶融混合して得られた樹脂組成物を原料樹脂とし射出成型して、直径５０ｍｍ厚さ３ｍｍの試験片Ｂを作成した。
【００１５】
実施例２
（ＲＢＣ微粉末の製造）
実施例１で製造したＲＢＣ微粉末を用いた。
（試験片Ｃの作成）
平均粒径が１５０μｍＲＢＣ微粉末５０ｇとナイロン６６ペレット５０ｇを溶融混合して得られた樹脂組成物を原料樹脂とし射出成型して、直径５０ｍｍ厚さ３ｍｍの試験片Ｃを作成した。
【００１６】
実施例３
（ＣＲＢＣ微粉末の製造）
米ぬかから得られる脱脂ぬか７５ｋｇと液体状のフェノール樹脂（レゾール）２５ｋｇを、５０℃〜６０℃に加熱しながら、混合して混錬した。可塑性を有する均質な混合物が得られた。
混合物を、ロータリーキルンを使って窒素雰囲気中１０００℃で１２０分焼き上げた。得られた炭化焼成物を、１００メッシュの篩にかけて、平均粒径が２４０μｍ〜２６０μｍのＲＢＣ微粉末を得た。
得られたＲＢＣ微粉末６５Ｋｇと固体状のフェノール樹脂（レゾール）３５Ｋｇを１００℃〜１５０℃に加熱しながら、混合して混錬した。可塑性を有する均質な混合物が得られた。
次いで、可塑物を圧力２２ＭＰａで直径約２ｃｍの球形に加圧成型した。金型の温度は１５０℃であった。
金型から成型体を取り出し、窒素雰囲気中で５００℃までは３℃／分の昇温速度で温度を上げ、５００℃で３０分間保持し、１０００℃で約１２０分焼成した。
次いで５００℃までは２〜３℃／分の冷却速度で、温度を下げ、５００℃以下になると自然放冷した。
得られた直径約２ｃｍの球形のＣＲＢＣ成型物を、粉砕機を用いて粉砕し、８００おメッシュの篩にかけて、平均粒径が３０μｍであるＣＲＢＣ微粉末を得た。
（試験片Ｄの成型）
平均粒径が３０μｍのＣＲＢＣ微粉末５０ｇとナイロン６６ペレット５０ｇを溶融混合して得られた樹脂組成物を原料樹脂とし、射出成型して、直径５０ｍｍ厚さ３ｍｍの試験片Ｄを作成した。
【００１７】
実施例４
（ＲＢＣ微粉末の製造）
実施例１で製造したＲＢＣ微粉末を用いた。
（試験片Ｅの作成）
平均粒径が１５０μｍＲＢＣ微粉末７０ｇとナイロン６６ペレット３０ｇを溶融混合して得られた樹脂組成物を原料樹脂とし射出成型して、直径５０ｍｍ厚さ３ｍｍの試験片Ｅを作成した。
試験片Ａ〜Ｅとその特性を表１及び表２に示す。
【００１８】
【表１】
図１に示す摩擦試験機を用いて試験片Ａ、試験片Ｂ、試験片Ｃ、試験片Ｄ及び試験片Ｅについて以下のテストを行った。テスト条件を表３及び表４に示す。
＜摩擦特性（摩擦係数、滑り速度）の測定＞
荷重０．４９Ｎ、ストローク５ｍｍ（０．００１−１．０ｍ／ｓについて）、無潤滑下または標準のエステル系潤滑油潤滑下の表４に示す条件下で、ボールＳＵＪ２φ１ｍｍ、弾性率２０６ＧＰａ、ポアソン比０．３の表３に示したボールを用いて、摩擦特性（摩擦係数、滑り速度）を計測した。
【００２０】
【表３】
その結果を図２及び図３に示す。
図２は大気中無潤滑下における摩擦係数と滑り速度の関係を示し、この結果から、低速域と高速域での摩擦係数の差は小さいことがわかり、ＲＢＣ、ＣＲＢＣ微粉末粒子がナイロン６６の摩擦係数を低下させる効果を有することが解った。
図３は標準潤滑油であるエステル油潤滑下における摩擦係数と滑り速度の関係を示し、この結果から、低速域と高速域での摩擦係数の差は小さくなることがわかり、ＲＢＣ、ＣＲＢＣ微粉末粒子がナイロン６６の摩擦係数を大幅に低下させる効果を有することが解った。
大気中無潤滑下でもエステル油潤滑下でも、ナイロン６６にＲＢＣ、ＣＲＢＣ微粉末粒子を配合することにより、摩擦係数の滑り速度に対する安定性が改善されることが解った。
【００２２】
＜摩擦特性（比摩耗量）の測定＞
荷重０．４９Ｎ、ストローク５ｍｍ（０．００１−１．０ｍ／ｓについて）、無潤滑下または標準のエステル系潤滑油潤滑下の表４に示す条件下で、ボールＳＵＪ２φ１ｍｍ、弾性率２０６ＧＰａ、ポアソン比０．３の表３に示したボールを用いて、摩擦特性（比摩耗量）を計測した。
その結果を図４及び図５に示す。
図４は大気中無潤滑下における比摩耗量とＲＢＣ、ＣＲＢＣ微粉末粒子配合量の関係を示したものであり、ＲＢＣ、ＣＲＢＣ微粉末粒子配合量が多いほど比摩耗量が小さくなることが示されている。ＲＢＣ、ＣＲＢＣ微粉末粒子がナイロン６６の耐磨耗性を３０倍も向上させていることが解る。
図５は標準のエステル系潤滑下における比摩耗量とＲＢＣ、ＣＲＢＣ微粉末粒子配合量の関係を示したものである。
エステル油薄膜は、摩擦試験片を０．００５質量％に溶媒希釈したエステル油中に３分間浸漬した後、デシケータ中にて２分間の脱気乾燥を施すことにより作製された。
試験片Ａ、試験片Ｂ及び試験片Ｅの場合、無潤滑下とほぼ同じ比摩耗量を示したが、試験片Ｃ及び試験片Ｄは、試験片Ａに比して１／３００以下の小さい値を示した。この結果とくにＲＢＣ、ＣＲＢＣ微粉末粒子が５０質量％付近では、とくに優れた潤滑油保持性が発揮されたと考えられる。
【００２３】
実施例５
実施例２で用いた平均粒径が１５０μｍＲＢＣ微粉末５０ｇとナイロン６６ペレット５０ｇを溶融混合して得られた樹脂組成物を原料樹脂とし射出成型して、図６に示す直径２．９８ｍｍ長さ２０ｍｍの軸１と当該軸を受け入れる内径３．００ｍｍ、外径５．００ｍｍ、長さ１５．００ｍｍのスリーブ２からなるスリーブ軸受を作成した。
エステル油薄膜は、スリーブ軸受を０．００５質量％に溶媒希釈したエステル油中に３分間浸漬した後、デシケータ中にて２分間の脱気乾燥を施すことにより作製された。
図３に示す特性とほぼ同じ特性を有するスリーブ軸受が得られた。
【００２４】
さらに、実施例１で用いた平均粒子径１５０μｍＲＢＣ微粉末及び実施例３で用いた平均粒径が３０μｍのＣＲＢＣ微粉末を、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアセタール（ＰＯＭ）と配合して合成樹脂組成物を製造し、試験片を作製して同様の実験を行った。
図１〜図４の結果とほぼ同様の傾向が見られた。
【００２５】
【本発明の効果】
図１〜図４の結果からも明らかなように、本発明のＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末を含む合成樹脂組成物が、合成樹脂と均一に分散させたＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末を含み、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の含有量が組成物全体の３０〜７０質量％である合成樹脂組成物は、摩擦係数と滑り速度が低速域と高速域での差は小さいことが確認でき、耐摩耗性が良く、潤滑油保持特性が良いことから滑り軸受用合成樹脂組成物として有用であることが解った。
【図面の簡単な説明】
【図１】摩擦試験の概略図
【図２】無潤滑下における摩擦係数と滑り速度の関係図
【図３】エステル潤滑下における摩擦係数と滑り速度の関係図
【図４】無潤滑下における比摩耗量とＲＢＣ、ＣＲＢＣの配合量の関係図
【図５】エステル潤滑下における比摩耗量とＲＢＣ、ＣＲＢＣの配合量の関係図
【図６】本発明の滑り軸受用合成樹脂組成物を用いて成型したスリーブ軸受
Claims (7)
- 合成樹脂と均一に分散させたＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末を含み、ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の含有量が組成物全体の３０〜７０質量％である滑り軸受用合成樹脂組成物。
- ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の含有量が組成物全体の４５〜５５質量％である請求項１に記載した滑り軸受用合成樹脂組成物。
- 合成樹脂が、ナイロン６６、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアセタールから選ばれる樹脂の１種又は２種以上である請求項１又は請求項２に記載した滑り軸受用合成樹脂組成物。
- ＲＢＣ又はＣＲＢＣの微粉末の平均径が、３００μｍ以下である請求項１ないし請求項３のいずれかひとつに記載した滑り軸受用合成樹脂組成物。
- 合成樹脂がナイロン６６である請求項３ないし請求項４のいずれかひとつに記載した滑り軸受用合成樹脂組成物。
- グラスファイバー、ロックウール、カーボン繊維から選ばれる無機質繊維、ポリエステル、レーヨン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリオレフイン、アクリルから選ばれる合成繊維又は木材パルプ、マニラ麻から選ばれるの天然パルプ繊維の少なくとも１種を添加した請求項１ないし請求項５のいずれかひとつに記載した滑り軸受用合成樹脂組成物。
- 請求項１ないし請求項６の滑り軸受用合成樹脂組成物を用いて成型した滑り軸受。
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| JP2002272147A Pending JP2004108499A (ja) | 2002-03-01 | 2002-09-18 | 滑り軸受用合成樹脂組成物及びそれを成型した滑り軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004108499A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009222208A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-01 | Kubota Corp | 軸受および軸受を有するポンプ |
| JP2014015577A (ja) * | 2012-07-11 | 2014-01-30 | Hitachi Cable Ltd | 弾性組成物およびそれを用いた成形品 |
| US9120913B2 (en) | 2013-09-30 | 2015-09-01 | Hitachi Metals, Ltd. | Elastic composite material and mold product using the same |
-
2002
- 2002-09-18 JP JP2002272147A patent/JP2004108499A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009222208A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-01 | Kubota Corp | 軸受および軸受を有するポンプ |
| JP2014015577A (ja) * | 2012-07-11 | 2014-01-30 | Hitachi Cable Ltd | 弾性組成物およびそれを用いた成形品 |
| US9120913B2 (en) | 2013-09-30 | 2015-09-01 | Hitachi Metals, Ltd. | Elastic composite material and mold product using the same |
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