JP2016217388A - Slide member, its method of application and slide structure - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a slide member showing less amount of friction loss and less amount of wear, its method of application and a slide structure.SOLUTION: A method of application of slide member including phenol resin as matrix and carbon fibers and graphite as filler is carried out under a condition of presence of lubricant oil as lubricator showing kinematic viscosity at 25°C measured by a Canon-Fenske viscometer is 5 mm/s or more and 50 mm/s or less. It is preferable that the lubricant oil is lubricant oil for industrial application. It is further preferable that the slide member contains boron chemical compounds. It is preferable that the slide member is boric acid, borax, zinc borate, boron oxide or these combinations. The present invention includes the slide member that is used under a condition in which lubricant oil with low viscosity having the range of kinematic viscosity is present. The present invention includes a slide structure comprising the slide member and lubricant oil having the range of kinematic viscosity that is present at the slide surface of the slide member.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、摺動部材及びその使用方法、並びに摺動構造に関する。   The present invention relates to a sliding member, a method of using the same, and a sliding structure.

従来、産業機器、事務機器、輸送機器等において、金属製の摺動部材が潤滑油、グリース等の潤滑剤が介在する条件下で使用されている。しかしながら、金属製の摺動部材は、小型化、低コスト化及び軽量化といった最近の要求に十分に応えることが困難である。そのため、金属製の摺動部材の代替品として、マトリックスとしての樹脂及び充填材を含有する摺動部材が使用される傾向にある。   Conventionally, in industrial equipment, office equipment, transportation equipment, and the like, metal sliding members are used under conditions where lubricants such as lubricating oil and grease are present. However, it is difficult for metal sliding members to sufficiently meet recent demands such as downsizing, cost reduction, and weight reduction. Therefore, a sliding member containing a resin as a matrix and a filler tends to be used as an alternative to a metallic sliding member.

このような摺動部材に用いる樹脂としては、例えば熱可塑性樹脂であるＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、熱硬化性樹脂であるフェノール樹脂等が挙げられる。これらの中で、フェノール樹脂を用いる摺動部材は、無潤滑条件下や水潤滑条件下で使用されることが多い（例えば特開２００４−１０７６６１号公報参照）。一方、高荷重領域における油潤滑条件下では、ＰＥＥＫ等の熱可塑性樹脂を用いる摺動部材（例えば特開２００２−６１６５３号公報参照）の方がフェノール樹脂を用いる摺動部材よりも摺動性に優れる傾向にある。そのため、フェノール樹脂を用いる摺動部材は油潤滑条件下で使用されることは少ない。   Examples of the resin used for such a sliding member include PEEK (polyether ether ketone) which is a thermoplastic resin, phenol resin which is a thermosetting resin, and the like. Among these, a sliding member using a phenol resin is often used under non-lubricating conditions or water-lubricating conditions (see, for example, JP-A-2004-107661). On the other hand, under oil lubrication conditions in a high load region, a sliding member using a thermoplastic resin such as PEEK (for example, see JP-A-2002-61653) is more slidable than a sliding member using a phenol resin. It tends to be excellent. Therefore, a sliding member using a phenol resin is rarely used under oil lubrication conditions.

ここで、近年、上述の樹脂を用いた摺動部材を低粘度潤滑油の介在下で使用することが検討されている。低粘度潤滑油の使用により、摺動時の摩擦損失を低減することで伝達効率を向上することができる。また、上記摺動部材が油圧回路に接続されている場合、潤滑油が油圧回路内を循環する際の流動摩擦を低減でき、その結果、油圧回路制御を行う油圧ポンプ等の負担を軽減して消費電力を節減できる。具体的には、従来一般的に使用されているＩＳＯ ＶＧ ３２やＩＳＯ ＶＧ ４６（数字は４０℃における動粘度（ｍｍ^２／ｓ）を示す）に替え、ＩＳＯ ＶＧ ２２、ＩＳＯ ＶＧ １５、ＩＳＯ ＶＧ １０等を使用することが検討されている。しかし、上記従来のＰＥＥＫ等の熱可塑性樹脂を用いる摺動部材は、低粘度潤滑油が介在する条件下において高荷重領域で使用した場合、摩耗量が極端に上昇することで焼付きや異常摩耗が生じ易いという不都合がある。 Here, in recent years, the use of a sliding member using the above-described resin in the presence of a low-viscosity lubricating oil has been studied. By using a low-viscosity lubricating oil, transmission efficiency can be improved by reducing friction loss during sliding. In addition, when the sliding member is connected to the hydraulic circuit, the flow friction when the lubricating oil circulates in the hydraulic circuit can be reduced, and as a result, the load on the hydraulic pump that performs the hydraulic circuit control can be reduced. Power consumption can be reduced. Specifically, it is replaced with ISO VG 32 or ISO VG 46 (numbers indicate kinematic viscosity (mm ² / s) at 40 ° C.) generally used conventionally, and ISO VG 22, ISO VG 15, ISO VG. The use of 10 etc. is under consideration. However, the conventional sliding member using a thermoplastic resin such as PEEK, when used in a high load region under conditions where a low viscosity lubricating oil is present, the amount of wear is extremely increased, resulting in seizure and abnormal wear. There is an inconvenience that is likely to occur.

特開２００４−１０７６６１号公報JP 2004-106611 A 特開２００２−６１６５３号公報JP 2002-61653 A

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、摩擦損失及び摩耗量を低減できる摺動部材の使用方法を提供することにある。   This invention is made | formed based on the above situations, The objective is to provide the usage method of the sliding member which can reduce a friction loss and the amount of wear.

上記課題を解決するためになされた発明は、マトリックスとしてフェノール樹脂、充填材として炭素繊維及び黒鉛を含有する摺動部材の使用方法であって、潤滑剤としてキャノンフェンスケ粘度計で測定した２５℃における動粘度が５ｍｍ^２／ｓ以上５０ｍｍ^２／ｓ以下の潤滑油が介在する条件下で使用することを特徴とする。 The invention made to solve the above problems is a method of using a sliding member containing a phenol resin as a matrix and carbon fiber and graphite as a filler, and measured at 25 ° C. as a lubricant with a Canon Fenske viscometer. In which a lubricating oil having a kinematic viscosity of 5 mm ² / s to 50 mm ² / s is interposed.

当該摺動部材の使用方法は、動粘度が上記範囲の低粘度潤滑油を用いるため、摩擦損失を低減できる。また、上記摺動部材は、熱硬化性樹脂であるフェノール樹脂をマトリックスとして含有するため、耐熱性及び機械的強度に優れる。さらに、上記摺動部材は、充填材として炭素繊維を含有することで機械的強度がより向上し、充填材として黒鉛を含有することで摩擦係数が低減する。そのため、当該摺動部材の使用方法は、低粘度潤滑油の使用によって油膜切れが生じても、上記摺動部材の優れた耐熱性及び機械的強度と摩擦係数の低さとにより摩耗量を低減できる。また、当該摺動部材の使用方法は、上記摺動部材が油圧回路に接続されている場合、低粘度潤滑油を用いるため油圧回路制御に必要な電力も節減できる。   Since the method of using the sliding member uses a low-viscosity lubricating oil having a kinematic viscosity in the above range, friction loss can be reduced. Moreover, since the said sliding member contains the phenol resin which is a thermosetting resin as a matrix, it is excellent in heat resistance and mechanical strength. Further, the sliding member further improves mechanical strength by containing carbon fiber as a filler, and reduces the friction coefficient by containing graphite as a filler. Therefore, the usage of the sliding member can reduce the amount of wear due to the excellent heat resistance, mechanical strength and low friction coefficient of the sliding member even if the oil film breaks due to the use of a low viscosity lubricating oil. . Moreover, since the low-viscosity lubricating oil is used when the sliding member is connected to a hydraulic circuit, the method of using the sliding member can also reduce the power required for the hydraulic circuit control.

上記潤滑油が工業用潤滑油であるとよい。このように、上記潤滑油が入手容易な工業用潤滑油であることで、ランニングコストを低減できる。   The lubricating oil may be an industrial lubricating oil. Thus, running cost can be reduced because the lubricating oil is an industrial lubricating oil that is easily available.

上記摺動部材がホウ素系化合物をさらに含有するとよい。このように、上記摺動部材がホウ素系化合物をさらに含有することで、上記摺動部材の摺動特性及び硬度をより向上できるため、摩擦損失及び摩耗量をより低減できる。   The sliding member may further contain a boron compound. Thus, since the sliding member further contains a boron-based compound, the sliding characteristics and hardness of the sliding member can be further improved, so that the friction loss and the amount of wear can be further reduced.

上記ホウ素系化合物がホウ酸、ホウ砂、ホウ酸亜鉛、酸化ホウ素又はこれらの組み合わせであるとよい。このように、上記ホウ素系化合物がホウ酸、ホウ砂、ホウ酸亜鉛、酸化ホウ素又はこれらの組み合わせであることで、上記摺動部材の摺動特性及び硬度をより向上できるため、摩擦損失及び摩耗量をより低減できる。   The boron compound may be boric acid, borax, zinc borate, boron oxide, or a combination thereof. As described above, since the boron-based compound is boric acid, borax, zinc borate, boron oxide or a combination thereof, the sliding characteristics and hardness of the sliding member can be further improved. The amount can be further reduced.

上記課題を解決するためになされた別の発明は、低粘度潤滑油が介在する条件下で用いられる摺動部材であって、上記低粘度潤滑油のキャノンフェンスケ粘度計で測定した２５℃における動粘度が５ｍｍ^２／ｓ以上５０ｍｍ^２／ｓ以下であり、マトリックスとしてフェノール樹脂、充填材として炭素繊維及び黒鉛を含有することを特徴とする。 Another invention made to solve the above-mentioned problems is a sliding member used under the condition that a low-viscosity lubricant is interposed, and the low-viscosity lubricant is measured at 25 ° C. measured with a Canon Fenceke viscometer. It has a kinematic viscosity of 5 mm ² / s or more and 50 mm ² / s or less, and contains a phenol resin as a matrix and carbon fibers and graphite as fillers.

当該摺動部材は、マトリックスとしてフェノール樹脂、充填材として炭素繊維及び黒鉛を含有するため、耐熱性及び機械的強度に優れ、摩擦係数が低い。そのため、当該摺動部材は、低粘度潤滑油が介在する条件下で用いることで、摩耗量を低減しつつ摩擦損失を低減できる。また、当該摺動部材は、油圧回路に接続されている場合、低粘度潤滑油を用いるため油圧回路制御に必要な電力を節減できる。   Since the sliding member contains a phenol resin as a matrix and carbon fibers and graphite as fillers, it has excellent heat resistance and mechanical strength, and has a low coefficient of friction. Therefore, the sliding member can reduce friction loss while reducing the amount of wear by using the sliding member under conditions where low-viscosity lubricating oil is present. In addition, when the sliding member is connected to a hydraulic circuit, low-viscosity lubricating oil is used, so that it is possible to save power required for hydraulic circuit control.

上記課題を解決するためになされたさらに別の発明は、摺動部材と、この摺動部材の摺動面に介在する潤滑油とを備える摺動構造であって、上記摺動部材が、マトリックスとしてフェノール樹脂、充填材として炭素繊維及び黒鉛を含有し、上記潤滑油のキャノンフェンスケ粘度計で測定した２５℃における動粘度が５ｍｍ^２／ｓ以上５０ｍｍ^２／ｓ以下であることを特徴とする。 Still another invention made to solve the above-mentioned problems is a sliding structure comprising a sliding member and a lubricating oil interposed on the sliding surface of the sliding member, wherein the sliding member is a matrix. As a phenol resin, carbon fiber and graphite as a filler, and a kinematic viscosity at 25 ° C. measured by a Cannon-Fenske viscometer of the lubricating oil is 5 mm ² / s or more and 50 mm ² / s or less. .

当該摺動構造が備える摺動部材は、マトリックスとしてフェノール樹脂、充填材として炭素繊維及び黒鉛を含有するため、耐熱性及び機械的強度に優れ、摩擦係数が低い。そのため、上記摺動部材を上記低粘度潤滑油が介在する条件下で用いることで、摩擦損失及び摩耗量を低減できる。また、当該摺動構造は、上記摺動部材が油圧回路に接続されている場合、低粘度潤滑油を用いるため油圧回路制御に必要な電力を節減できる。   Since the sliding member provided in the sliding structure contains phenol resin as a matrix and carbon fiber and graphite as fillers, it has excellent heat resistance and mechanical strength, and has a low coefficient of friction. Therefore, the friction loss and the amount of wear can be reduced by using the sliding member under conditions where the low-viscosity lubricating oil is present. In addition, since the sliding structure uses a low-viscosity lubricating oil when the sliding member is connected to a hydraulic circuit, it is possible to save power required for hydraulic circuit control.

ここで「キャノンフェンスケ粘度計で測定」とは、ＪＩＳ−Ｋ２２８３（２０００年）「原油及び石油製品−動粘度試験方法及び粘度指数算出方法」に準拠して測定することをいう。なお、低粘度潤滑油の動粘度に応じて、キャノンフェンスケ粘度計の粘度計番号は、７５、１００、１５０及び２００を使用することができる。   Here, “measured with a Cannon-Fenske viscometer” means measurement in accordance with JIS-K2283 (2000) “Crude oil and petroleum products—Kinematic viscosity test method and viscosity index calculation method”. Depending on the kinematic viscosity of the low-viscosity lubricating oil, 75, 100, 150 and 200 can be used as the viscometer number of the Canon Fenceke viscometer.

当該摺動部材及びその使用方法、並びに当該摺動構造によれば、摩擦損失及び摩耗量が少ない摺動構造を提供できる。   According to the sliding member, the method of using the sliding member, and the sliding structure, it is possible to provide a sliding structure with little friction loss and wear.

本発明の実施例で用いるブッシュ試験装置を示す模式的斜視図である。It is a typical perspective view which shows the bush test apparatus used in the Example of this invention.

以下、本発明の摺動部材及びその使用方法、並びに摺動構造について説明する。   Hereinafter, the sliding member of the present invention, a method for using the same, and a sliding structure will be described.

＜摺動部材＞
本発明の摺動部材は、マトリックスとしてフェノール樹脂、充填材として炭素繊維及び黒鉛を含有し、上記マトリックスに上記充填材が分散している。当該摺動部材は、好適な任意成分としてホウ素系化合物をさらに含有するとよく、本発明の効果を損なわない範囲において他の任意成分を含有してもよい。当該摺動部材は、キャノンフェンスケ粘度計で測定した２５℃における動粘度が５ｍｍ^２／ｓ以上５０ｍｍ^２／ｓ以下の低粘度潤滑油が介在する条件下で用いられる。以下、各成分について説明する。 <Sliding member>
The sliding member of the present invention contains a phenol resin as a matrix, carbon fibers and graphite as fillers, and the fillers are dispersed in the matrix. The sliding member may further contain a boron-based compound as a suitable optional component, and may also include other optional components as long as the effects of the present invention are not impaired. The sliding member is used under the condition that a low-viscosity lubricating oil having a kinematic viscosity at 25 ° C. of 5 mm ² / s or more and 50 mm ² / s or less as measured with a Canon Fenceke viscometer is interposed. Hereinafter, each component will be described.

（フェノール樹脂）
フェノール樹脂は、分子内に三次元架橋構造が形成されている不溶不融の樹脂であり、フェノール類及びアルデヒド類を原料とするオリゴマー（以下、「未硬化のフェノール樹脂」ともいう）を硬化させることで得られる。この未硬化のフェノール樹脂は、固体状でも液体状でもよい。フェノール樹脂としては、例えばノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂等が挙げられる。レゾール型フェノール樹脂としては、例えばメチロール型フェノール樹脂、ジメチレンエーテル型フェノール樹脂等が挙げられ、これらの中で加工時の欠けを抑制する観点から、ジメチレンエーテル型フェノール樹脂が好ましい。フェノール樹脂としては、これらの中で当該摺動部材の耐摩耗性及び限界ＰＶ値の向上の観点から、ノボラック型フェノール樹脂が好ましい。フェノール樹脂は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。 (Phenolic resin)
A phenolic resin is an insoluble and infusible resin in which a three-dimensional cross-linked structure is formed in the molecule, and an oligomer made of phenols and aldehydes (hereinafter also referred to as “uncured phenol resin”) is cured. Can be obtained. This uncured phenol resin may be solid or liquid. Examples of the phenol resin include novolac type phenol resins and resol type phenol resins. Examples of the resol type phenol resin include methylol type phenol resin, dimethylene ether type phenol resin and the like, and dimethylene ether type phenol resin is preferable from the viewpoint of suppressing chipping during processing. Among these, a novolak type phenol resin is preferable from the viewpoint of improving the wear resistance and the limit PV value of the sliding member. A phenol resin can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

当該摺動部材におけるフェノール樹脂の含有量の下限としては、２０質量％が好ましく、２５質量％がより好ましく、３５質量％がさらに好ましい。一方、フェノール樹脂の含有量の上限としては、６０質量％が好ましく、５５質量％がより好ましく、４５質量％がさらに好ましい。   As a minimum of content of phenol resin in the slide member concerned, 20 mass% is preferred, 25 mass% is more preferred, and 35 mass% is still more preferred. On the other hand, as an upper limit of content of a phenol resin, 60 mass% is preferable, 55 mass% is more preferable, and 45 mass% is further more preferable.

上記フェノール類としては、例えばクレゾール、エチルフェノール、キシレノール、ｐ−ｔ−ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、ｐ−フェニルフェノール等のアルキルフェノール、フェノールなどが挙げられ、これらの中でフェノールが好ましい。上記フェノール類は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of the phenols include cresol, ethylphenol, xylenol, pt-butylphenol, octylphenol, nonylphenol, dodecylphenol, alkylphenols such as p-phenylphenol, and phenol, among which phenol is preferable. The said phenols can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

上記アルデヒド類としては、例えばホルマリン、パラホルムアルデヒド等が挙げられ、これらの中でホルマリンが好ましい。上記アルデヒド類は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of the aldehydes include formalin and paraformaldehyde, among which formalin is preferable. The aldehydes can be used singly or in combination of two or more.

未硬化のフェノール樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）としては、４００以上１，２００以下が好ましく、４５０以上８００以下がより好ましく、５００以上６００以下がさらに好ましい。未硬化のフェノール樹脂の数平均分子量を上記範囲とすることにより、当該摺動部材の耐ヒートショック性を高めることができる。なお、未硬化のフェノール樹脂の数平均分子量、及び後述する重量平均分子量は、ゲル濾過クロマトグラフの面積法による測定値である。   The number average molecular weight (Mn) of the uncured phenol resin is preferably from 400 to 1,200, more preferably from 450 to 800, and even more preferably from 500 to 600. By setting the number average molecular weight of the uncured phenol resin in the above range, the heat shock resistance of the sliding member can be enhanced. In addition, the number average molecular weight of an uncured phenol resin and the weight average molecular weight described later are values measured by an area method of gel filtration chromatograph.

未硬化のフェノール樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）としては、４００以上５，０００以下が好ましく、１，５００以上４，５００以下がより好ましく、３，０００以上４，０００以下がさらに好ましい。未硬化のフェノール樹脂の重量平均分子量を上記範囲とすることにより成形材料の安定性及び成形性を向上することができる。   The weight average molecular weight (Mw) of the uncured phenol resin is preferably from 400 to 5,000, more preferably from 1,500 to 4,500, and even more preferably from 3,000 to 4,000. By setting the weight average molecular weight of the uncured phenol resin in the above range, the stability and moldability of the molding material can be improved.

未硬化のフェノール樹脂の分散比（Ｍｗ／Ｍｎ）としては、１．１以上２０．０以下が好ましく、４．０以上１２．０以下がより好ましく、７．０以上８．０以下がさらに好ましい。未硬化のフェノール樹脂の分散比を上記範囲とすることにより、成形材料の安定性及び成形性を向上することができる。   The dispersion ratio (Mw / Mn) of the uncured phenol resin is preferably 1.1 or more and 20.0 or less, more preferably 4.0 or more and 12.0 or less, and even more preferably 7.0 or more and 8.0 or less. . By setting the dispersion ratio of the uncured phenol resin within the above range, the stability and moldability of the molding material can be improved.

未硬化のフェノール樹脂は、上記フェノール類のモノマー及びダイマーを含んでもよい。未硬化のフェノール樹脂における上記フェノール類のモノマー及びダイマーの合計含有量の上限としては、１０質量％が好ましく、５質量％がより好ましい。上記フェノール類のモノマー及びダイマーの合計含有量が上記上限を超える場合、当該摺動部材の摩擦係数上昇や摩耗量増加のおそれがある。また、上記フェノール類のモノマー及びダイマーの合計含有量を上記範囲とすることで、当該摺動部材の耐熱性及び寸法精度を向上できる。さらに、上記フェノール類のモノマー及びダイマーの合計含有量は０質量％でもよい。なお、上記フェノール類のモノマー及びダイマーの合計含有量は、ゲル濾過クロマトグラフで測定した値をいう。   The uncured phenol resin may contain monomers and dimers of the above phenols. The upper limit of the total content of the monomers and dimers of the phenols in the uncured phenol resin is preferably 10% by mass and more preferably 5% by mass. When the total content of the phenolic monomer and dimer exceeds the above upper limit, the friction coefficient of the sliding member may increase or the amount of wear may increase. Moreover, the heat resistance of the said sliding member and dimensional accuracy can be improved by making the total content of the monomer and dimer of the said phenol into the said range. Further, the total content of the monomers and dimers of the phenols may be 0% by mass. The total content of the phenolic monomer and dimer is a value measured by gel filtration chromatography.

なかでも、未硬化のフェノール樹脂は、フェノール類のモノマー及びダイマーの合計含有量が１０質量％以下であり、かつ、上記分散比（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．５以上２０以下であることが特に好ましい。このように、フェノール類のモノマー及びダイマーとの合計含有量と上記分散比（Ｍｗ／Ｍｎ）とを上記範囲とすることで、当該摺動部材の摩擦係数をより低減することができ、その結果、摩耗量をより低減できる。また、上記合計含有量及び上記分散比を共に上記範囲とすることで、フェノール類のモノマー及びダイマーの合計含有量が１０質量％以下であっても溶融粘度を比較的低く保つことができる。   Among them, the uncured phenol resin has a total content of phenolic monomers and dimers of 10% by mass or less, and the dispersion ratio (Mw / Mn) is particularly preferably 1.5 or more and 20 or less. preferable. Thus, by making the total content of the monomers and dimers of phenols and the dispersion ratio (Mw / Mn) in the above range, the friction coefficient of the sliding member can be further reduced, and as a result. The amount of wear can be further reduced. Further, by setting both the total content and the dispersion ratio in the above range, the melt viscosity can be kept relatively low even if the total content of the phenolic monomer and the dimer is 10% by mass or less.

未硬化のフェノール樹脂の合成方法としては、例えば上記フェノール類、アルデヒド類及び触媒の混合液を調製する工程（調製工程）、上記混合液を還流温度で縮合反応させる工程（縮合反応工程）、及び縮合反応後の混合液を減圧濃縮する工程（除去工程）を備える方法等が挙げられる。   Examples of a method for synthesizing an uncured phenol resin include a step of preparing a mixed solution of the above phenols, aldehydes and catalyst (preparation step), a step of subjecting the mixed solution to a condensation reaction at a reflux temperature (condensation reaction step), and Examples include a method including a step (removal step) of concentrating the mixed solution after the condensation reaction under reduced pressure.

未硬化のノボラック型フェノール樹脂を合成する場合、上記触媒としては、例えば塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸、シュウ酸、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、キシレンスルホン酸等の有機酸、酸化亜鉛、塩化亜鉛、酸化マグネシウム、酢酸亜鉛等の酸性物質などの酸触媒などが挙げられ、これらの中で有機酸が好ましく、シュウ酸がより好ましい。また、上記混合液におけるアルデヒド類（Ｆ）のフェノール類（Ｐ）に対するモル比（Ｆ／Ｐ）としては、例えば０．７５以上０．９５以下である。   When synthesizing an uncured novolak type phenol resin, examples of the catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid, organic acids such as oxalic acid, paratoluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, and xylenesulfonic acid, and oxidation. Examples include acid catalysts such as zinc, zinc chloride, magnesium oxide, zinc acetate, and other acidic substances. Among these, organic acids are preferable, and oxalic acid is more preferable. In addition, the molar ratio (F / P) of the aldehydes (F) to the phenols (P) in the mixed solution is, for example, 0.75 or more and 0.95 or less.

未硬化のレゾール型フェノール樹脂を合成する場合、上記触媒としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物などのアルカリ触媒が挙げられる。上記混合液における上記Ｆ／Ｐの下限としては、例えば１．１以上４．０以下である。   When synthesizing an uncured resol-type phenol resin, examples of the catalyst include alkali catalysts such as alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide. The lower limit of the F / P in the mixed solution is, for example, 1.1 or more and 4.0 or less.

上記混合液における上記触媒の含有量としては、上記フェノール類１００質量部に対して、例えば０．０５質量部以上７０質量部以下である。上記触媒は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。   As content of the said catalyst in the said liquid mixture, it is 0.05 mass part or more and 70 mass parts or less with respect to 100 mass parts of said phenols, for example. The said catalyst can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

上記縮合反応における還流温度としては、例えば９０℃以上１１０℃以下である。また、上記縮合反応の反応時間としては、例えば２時間以上１２時間以下である。   The reflux temperature in the condensation reaction is, for example, 90 ° C. or higher and 110 ° C. or lower. Moreover, as reaction time of the said condensation reaction, they are 2 hours or more and 12 hours or less, for example.

なお、当該摺動部材は、マトリックスとしてフェノール樹脂以外の他の樹脂を含有してもよい。当該摺動部材における上記他の樹脂の含有量の上限としては、例えば１０質量％である。   In addition, the said sliding member may contain other resins other than a phenol resin as a matrix. The upper limit of the content of the other resin in the sliding member is, for example, 10% by mass.

（充填材）
当該摺動部材は、充填材として炭素繊維及び黒鉛を含有する。当該摺動部材における上記充填材の含有量の下限としては、フェノール樹脂１００質量部に対して、２５質量部が好ましく、５０質量部がより好ましく、１００質量部がさらに好ましい。一方、上記充填材の含有量の上限としては、フェノール樹脂１００質量部に対して、４００質量部が好ましく、３５０質量部がより好ましく、２５０質量部がさらに好ましい。上記充填材の含有量が上記下限より小さい場合、耐摩耗性の低下、摩擦係数の上昇等の摺動特性低下のおそれがある。逆に、上記充填材の含有量が上記上限を超える場合、成形材料の流動性が低下することで当該摺動部材への成形が困難となるおそれがある。また、上記充填材の含有量をフェノール樹脂１００質量部に対して１００質量部以上２５０質量部以下とすることで、当該摺動部材の低粘度潤滑油中での摺動特性及び強度を特にバランスよく保つことができる。 (Filler)
The sliding member contains carbon fiber and graphite as fillers. The lower limit of the content of the filler in the sliding member is preferably 25 parts by mass, more preferably 50 parts by mass, and even more preferably 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the phenol resin. On the other hand, as an upper limit of content of the said filler, 400 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of phenol resins, 350 mass parts is more preferable, 250 mass parts is further more preferable. When the content of the filler is smaller than the lower limit, there is a risk of deterioration of sliding characteristics such as a decrease in wear resistance and an increase in friction coefficient. On the other hand, when the content of the filler exceeds the upper limit, the fluidity of the molding material may be reduced, which may make it difficult to mold the sliding member. Further, by making the content of the filler 100 parts by mass or more and 250 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the phenol resin, the sliding characteristics and strength in the low viscosity lubricating oil of the sliding member are particularly balanced. Can keep well.

〔炭素繊維〕
炭素繊維は、当該摺動部材の機械的強度を向上する。炭素繊維としては、例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）を原料とするＰＡＮ系炭素繊維、ピッチを原料とするピッチ系炭素繊維等が挙げられる。ピッチ系炭素繊維の原料としては、石油に由来するピッチでもよく、石炭に由来するピッチでもよい。炭素繊維は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。 〔Carbon fiber〕
Carbon fiber improves the mechanical strength of the sliding member. Examples of the carbon fiber include PAN-based carbon fiber using polyacrylonitrile (PAN) as a raw material, and pitch-based carbon fiber using pitch as a raw material. The raw material for the pitch-based carbon fiber may be a pitch derived from petroleum or a pitch derived from coal. Carbon fiber can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

炭素繊維の平均繊維長の下限としては、特に限定されないが、０．１ｍｍが好ましく、０．５ｍｍがより好ましく、２ｍｍがさらに好ましい。一方、炭素繊維の平均繊維長の上限としては、特に限定されないが、２０ｍｍが好ましく、１０ｍｍがより好ましく、４ｍｍがさらに好ましい。炭素繊維の平均繊維長が上記下限より小さい場合、当該摺動部材の機械的強度が低下するおそれがある。逆に、炭素繊維の平均繊維長が上記上限を超える場合、当該摺動部材から上記炭素繊維が剥がれ易くなることで摺動特性が低下するおそれがある。   Although it does not specifically limit as a minimum of the average fiber length of carbon fiber, 0.1 mm is preferable, 0.5 mm is more preferable, and 2 mm is further more preferable. On the other hand, the upper limit of the average fiber length of the carbon fibers is not particularly limited, but is preferably 20 mm, more preferably 10 mm, and even more preferably 4 mm. When the average fiber length of the carbon fiber is smaller than the lower limit, the mechanical strength of the sliding member may be reduced. On the other hand, when the average fiber length of the carbon fibers exceeds the upper limit, the sliding characteristics may be deteriorated because the carbon fibers are easily peeled off from the sliding member.

当該摺動部材における炭素繊維の含有量の下限としては、８質量％が好ましく、１２質量％がより好ましく、１６質量％がさらに好ましい。一方、炭素繊維の含有量の上限としては、４０質量％が好ましく、３０質量部がより好ましく、２０質量部がさらに好ましい。炭素繊維の含有量が上記下限より小さい場合、当該摺動部材の機械的強度が不十分となるおそれがある。逆に、炭素繊維の含有量が上記上限を超える場合、成形材料の成形性が低下するおそれがある。   As a minimum of content of carbon fiber in the slide member concerned, 8 mass% is preferred, 12 mass% is more preferred, and 16 mass% is still more preferred. On the other hand, as an upper limit of content of carbon fiber, 40 mass% is preferable, 30 mass parts is more preferable, and 20 mass parts is further more preferable. When the carbon fiber content is smaller than the lower limit, the mechanical strength of the sliding member may be insufficient. Conversely, if the carbon fiber content exceeds the above upper limit, the moldability of the molding material may be reduced.

〔黒鉛〕
黒鉛は、当該摺動部材の摩擦係数を低減する。黒鉛としては、特に限定されないが、例えば鱗片状黒鉛、鱗状黒鉛、土状黒鉛等の天然黒鉛、人造黒鉛などが挙げられる。黒鉛は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。 〔graphite〕
Graphite reduces the friction coefficient of the sliding member. Although it does not specifically limit as graphite, Natural graphite, artificial graphite, etc., such as scale-like graphite, scale-like graphite, and earth-like graphite, etc. are mentioned, for example. Graphite can be used alone or in combination of two or more.

当該摺動部材における黒鉛の含有量の下限としては、１質量％が好ましく、３質量％がより好ましく、５質量％がさらに好ましい。一方、黒鉛の含有量の上限としては、７０質量％が好ましく、５０質量％がより好ましく、４０質量％がさらに好ましい。黒鉛の含有量が上記下限より小さい場合、又は上記上限を超える場合、当該摺動部材の摩擦係数が上昇し、摩耗量を十分に低減できないおそれがある。   The lower limit of the graphite content in the sliding member is preferably 1% by mass, more preferably 3% by mass, and even more preferably 5% by mass. On the other hand, the upper limit of the graphite content is preferably 70% by mass, more preferably 50% by mass, and still more preferably 40% by mass. When the content of graphite is smaller than the above lower limit or exceeds the above upper limit, the friction coefficient of the sliding member increases, and there is a possibility that the amount of wear cannot be sufficiently reduced.

特に、当該摺動部材における黒鉛の含有量が５質量％以上４０質量％以下であるとよい。このように、当該摺動部材における黒鉛の含有量を上記範囲とすること、つまり黒鉛の含有量を比較的少なくすることで、当該摺動部材の機械的強度及び硬度を保持しつつ、黒鉛が低粘度潤滑油に適度に流出することでこの低粘度潤滑油の潤滑性を向上できる。その結果、当該摺動部材を低粘度潤滑油が介在する条件下で使用した場合の摩耗量をより低減できる。   In particular, the graphite content in the sliding member is preferably 5% by mass or more and 40% by mass or less. Thus, by making the content of graphite in the sliding member in the above range, that is, by relatively reducing the content of graphite, the graphite is maintained while maintaining the mechanical strength and hardness of the sliding member. The lubricity of the low-viscosity lubricating oil can be improved by appropriately flowing into the low-viscosity lubricating oil. As a result, it is possible to further reduce the amount of wear when the sliding member is used under conditions where low-viscosity lubricating oil is present.

上記充填材は、例えば炭酸カルシウム、クレー、タルク、シリカ、アルミナ、ガラス繊維、アラミド繊維、エラストマー等の他の充填材を含有してもよい。当該摺動部材における上記他の充填材の含有量の上限としては、例えば１０質量％である。   The filler may contain other fillers such as calcium carbonate, clay, talc, silica, alumina, glass fiber, aramid fiber, and elastomer. The upper limit of the content of the other filler in the sliding member is, for example, 10% by mass.

上記エラストマーとしては、例えばアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ウレタンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリルゴム、シリコーンゴム、ポリブタジエン等が挙げられる。これらの中で、当該摺動部材の弾性率低減の観点から、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ウレタンゴム及びシリコーンゴムが好ましく、摺動特性を保持しつつ弾性率を低減させる観点から、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）がより好ましい。   Examples of the elastomer include acrylonitrile butadiene rubber (NBR), urethane rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), acrylic rubber, silicone rubber, and polybutadiene. Among these, acrylonitrile butadiene rubber (NBR), urethane rubber and silicone rubber are preferable from the viewpoint of reducing the elastic modulus of the sliding member, and acrylonitrile butadiene rubber is preferable from the viewpoint of reducing the elastic modulus while maintaining sliding characteristics. (NBR) is more preferable.

（ホウ素系化合物）
ホウ素系化合物は、当該摺動部材の摺動特性及び硬度を向上することで摩耗量をより低減する。ホウ素系化合物としては、例えばホウ酸、ホウ酸塩、ホウ酸エステル、酸化ホウ素等が挙げられる。ホウ酸塩としては、例えばメタホウ酸、四ホウ酸の金属塩等が挙げられ、具体的にはホウ酸亜鉛、ホウ砂等が挙げられる。ホウ素化合物としては、これらの中でホウ酸、ホウ砂、ホウ酸亜鉛、酸化ホウ素及びこれらの組み合わせが好ましく、ホウ酸がより好ましい。 (Boron compounds)
The boron compound further reduces the amount of wear by improving the sliding characteristics and hardness of the sliding member. Examples of the boron compound include boric acid, borate, boric acid ester, boron oxide and the like. Examples of borates include metal salts of metaboric acid and tetraboric acid, and specific examples include zinc borate and borax. Of these, boric acid, borax, zinc borate, boron oxide, and combinations thereof are preferable, and boric acid is more preferable.

当該摺動部材におけるホウ素系化合物の含有量の下限としては、フェノール樹脂１００質量部に対して、０．０５質量部が好ましく、０．２質量部がより好ましく、０．４質量部がさらに好ましい。一方、ホウ素系化合物の含有量の上限としては、フェノール樹脂１００質量部に対して、５質量部が好ましく、２質量部がより好ましく、０．７質量部がさらに好ましい。ホウ素系化合物の含有量が上記下限より小さい場合、当該摺動部材の摺動特性及び硬度を十分に向上できず、摩耗量が増加するおそれがある。逆に、ホウ素化合物の含有量が上記上限を超える場合、成形材料の安定性及び作業性の低下や当該摺動部材の機械的特性の低下のおそれがある。   The lower limit of the content of the boron compound in the sliding member is preferably 0.05 parts by weight, more preferably 0.2 parts by weight, and even more preferably 0.4 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the phenol resin. . On the other hand, the upper limit of the content of the boron compound is preferably 5 parts by mass, more preferably 2 parts by mass, and still more preferably 0.7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the phenol resin. When the content of the boron compound is smaller than the above lower limit, the sliding characteristics and hardness of the sliding member cannot be sufficiently improved, and the wear amount may increase. On the other hand, when the content of the boron compound exceeds the above upper limit, there is a fear that the stability and workability of the molding material and the mechanical properties of the sliding member are lowered.

（低粘度潤滑油）
低粘度潤滑油は、キャノンフェンスケ粘度計で測定した２５℃における動粘度が５ｍｍ^２／ｓ以上５０ｍｍ^２／ｓ以下である。低粘度潤滑油の動粘度の下限としては、８ｍｍ^２／ｓが好ましく、１２ｍｍ^２／ｓがより好ましい。一方、低粘度潤滑油の動粘度の上限としては、２５ｍｍ^２／ｓが好ましく、２０ｍｍ^２／ｓがより好ましい。低粘度潤滑油の動粘度が上記下限より小さい場合、油膜切れが生じ易くなることで摩耗量が増加するおそれがある。逆に、低粘度潤滑油の動粘度が上記上限を超える場合、摩擦損失を十分に低減できないおそれや油圧回路制御に必要な電力が増加するおそれがある。 (Low viscosity lubricant)
The low-viscosity lubricating oil has a kinematic viscosity at 25 ° C. of 5 mm ² / s or more and 50 mm ² / s or less as measured with a Canon Fenceke viscometer. The lower limit of the kinematic viscosity of the low viscosity lubricating oil, preferably ^{8 mm} 2 / s, and more preferably 12 mm ² / s. On the other hand, the upper limit of the kinematic viscosity of the low viscosity lubricating oil, preferably from 25 mm ² / s, and more preferably 20 mm ² / s. When the kinematic viscosity of the low-viscosity lubricating oil is smaller than the above lower limit, the wear amount may increase due to the oil film being easily cut. On the other hand, when the kinematic viscosity of the low-viscosity lubricating oil exceeds the above upper limit, there is a possibility that the friction loss cannot be sufficiently reduced and the electric power necessary for hydraulic circuit control may increase.

低粘度潤滑油としては、例えば工業用多目的油、ギア油、マシン油（スピンドル油）、軸受油、油膜軸受油、タービン油、摺動面油、作動油、絶縁油、冷凍機油、エアコンプレッサ油、真空ポンプ油、ミストオイル、モータ油等の工業用潤滑油が挙げられる。低粘度潤滑油としては、マシン油、軸受油、冷凍機油及び作動油が好ましい。なお、低粘度潤滑油の原料としては、特に限定されないが、例えば鉱油系潤滑油、合成潤滑油、脂肪性潤滑油、混成潤滑油、水系潤滑油等を用いることができる。低粘度潤滑油は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of low-viscosity lubricating oil include industrial multipurpose oil, gear oil, machine oil (spindle oil), bearing oil, oil film bearing oil, turbine oil, sliding surface oil, hydraulic oil, insulating oil, refrigerator oil, air compressor oil And industrial lubricating oils such as vacuum pump oil, mist oil and motor oil. As the low-viscosity lubricating oil, machine oil, bearing oil, refrigerating machine oil and hydraulic oil are preferable. The raw material for the low-viscosity lubricating oil is not particularly limited, and for example, mineral oil-based lubricating oil, synthetic lubricating oil, fatty lubricating oil, mixed lubricating oil, water-based lubricating oil and the like can be used. The low-viscosity lubricating oil can be used alone or in combination of two or more.

＜摺動部材の使用方法＞
当該摺動部材の使用方法は、マトリックスとしてフェノール樹脂、充填材として炭素繊維及び黒鉛を含有する摺動部材の使用方法である。当該摺動部材の使用方法は、潤滑剤としてキャノンフェンスケ粘度計で測定した２５℃における動粘度が５ｍｍ^２／ｓ以上５０ｍｍ^２／ｓ以下の潤滑油が介在する条件下で使用する。上記摺動部材及び潤滑油は、それぞれ上述の当該摺動部材及び低粘度潤滑油と同様であるため説明を省略する。 <How to use sliding members>
The usage method of the said sliding member is a usage method of the sliding member containing a phenol resin as a matrix and carbon fiber and graphite as a filler. The sliding member is used under the condition that a lubricant having a kinematic viscosity at 25 ° C. of 5 mm ² / s or more and 50 mm ² / s or less as a lubricant is measured with a Cannon-Fenske viscometer. Since the sliding member and the lubricating oil are the same as the sliding member and the low-viscosity lubricating oil, respectively, description thereof is omitted.

＜摺動部材の製造方法＞
当該摺動部材の製造方法としては、例えば未硬化のフェノール樹脂と炭素繊維及び黒鉛と他の任意成分とを加熱混練する工程（加熱混練工程）と、加熱混練工程後、得られた混練物を成形する工程（成形工程）と、上記成形工程と同時、又は成形工程後に未硬化のフェノール樹脂を硬化する工程（硬化工程）とを備える方法等が挙げられる。当該摺動部材の製造方法は、得られた成形品をアフターキュアする工程（アフターキュア工程）をさらに備えることが好ましい。 <Sliding member manufacturing method>
As a method for producing the sliding member, for example, a step of heating and kneading uncured phenol resin, carbon fiber and graphite and other optional components (heating and kneading step), and a kneaded product obtained after the heating and kneading step are used. Examples of the method include a step of molding (molding step) and a step of curing an uncured phenol resin (curing step) simultaneously with the molding step or after the molding step. The manufacturing method of the sliding member preferably further includes a step of after-curing the obtained molded product (after-curing step).

［加熱混練工程］
本工程は、当該摺動部材の原料である未硬化のフェノール樹脂と炭素繊維及び黒鉛と他の任意成分とを加熱混練する。加熱混練の方法としては、特に限定されないが、例えば加圧ニーダー、ミキシングロール、二軸押出機等を用いる方法が挙げられる。本工程では、得られた加熱混練物をシート状に成形し、このシート状成形品をさらにペレタイザー、パワーミル等を用いてグラニュール状に粉砕するとよい。 [Heat kneading process]
In this step, the uncured phenol resin that is the raw material of the sliding member, carbon fiber, graphite, and other optional components are heat-kneaded. The method of heat kneading is not particularly limited, and examples thereof include a method using a pressure kneader, a mixing roll, a twin screw extruder, and the like. In this step, the obtained heat-kneaded product may be formed into a sheet shape, and the sheet-shaped product may be further pulverized into granules using a pelletizer, a power mill, or the like.

なお、上記加熱混練工程では、当該摺動部材の各種特性を向上させるため、上述した原料以外の任意の添加剤を添加してもよい。上記添加剤としては、特に限定されないが、例えばヘキサメチレンテトラミン等の硬化剤、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等の離型剤、酸化マグネシウム等の硬化促進剤、カップリング剤、溶剤などが挙げられる。上記添加剤としては、これらの中で硬化剤及び離型剤が好ましい。上記添加剤の添加量は、所望とする効果に応じて任意に変更することができる。具体的には、硬化剤を添加する場合、この硬化剤の添加量としては、未硬化のフェノール樹脂１００質量部に対して、例えば５質量部以上３０質量部以下である。また、離型剤を添加する場合、この離型剤の添加量としては、未硬化のフェノール樹脂１００質量部に対して、例えば０．５質量部以上１０質量部以下である。   In the heating and kneading step, any additive other than the above-described raw materials may be added in order to improve various characteristics of the sliding member. The additive is not particularly limited, and examples thereof include a curing agent such as hexamethylenetetramine, a mold release agent such as calcium stearate and zinc stearate, a curing accelerator such as magnesium oxide, a coupling agent, and a solvent. Of these, a curing agent and a release agent are preferable as the additive. The addition amount of the additive can be arbitrarily changed according to a desired effect. Specifically, when a curing agent is added, the addition amount of the curing agent is, for example, 5 parts by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the uncured phenol resin. Moreover, when adding a mold release agent, as the addition amount of this mold release agent, it is 0.5 mass part or more and 10 mass parts or less with respect to 100 mass parts of uncured phenol resin, for example.

［成形工程］
本工程は、上記加熱混練工程後、得られた混練物を成形する。混練物を成形する方法としては、特に限定されないが、例えば射出成形、移送成形、圧縮成形等が挙げられ、これらの中で射出成形が好ましい。成形時のロール混練温度としては、例えば７０℃以上９０℃以下である。また、射出成形により成形する場合、シリンダー前部の温度としては、例えば７０℃以上１００℃以下であり、シリンダー後部の温度としては、例えば３０℃以上５０℃以下である。 [Molding process]
In this step, the obtained kneaded product is formed after the heating and kneading step. The method for molding the kneaded product is not particularly limited, and examples thereof include injection molding, transfer molding, compression molding, and the like, and among these, injection molding is preferable. The roll kneading temperature at the time of molding is, for example, 70 ° C. or higher and 90 ° C. or lower. In the case of molding by injection molding, the temperature at the front part of the cylinder is, for example, 70 ° C. or more and 100 ° C. or less, and the temperature at the rear part of the cylinder is, for example, 30 ° C. or more and 50 ° C. or less.

［硬化工程］
本工程は、加熱等によって未硬化のフェノール樹脂を硬化させる。上記加熱温度としては、例えば１６０℃以上１８０℃以下である。また、上記加熱時間としては、例えば３０秒以上９０秒以下である。なお、成形工程で射出成形を行った場合、金型温度を上記加熱温度とすることで本工程を行うことができる。 [Curing process]
In this step, the uncured phenol resin is cured by heating or the like. The heating temperature is, for example, 160 ° C. or higher and 180 ° C. or lower. The heating time is, for example, 30 seconds or longer and 90 seconds or shorter. In addition, when injection molding is performed in the molding process, this process can be performed by setting the mold temperature to the heating temperature.

また、移送成形により、上記成形工程及び硬化工程を行ってもよい。移送成形を行う場合、加熱温度としては例えば１４０℃以上１８０℃以下、成形圧としては例えば３ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下、加熱時間としては例えば６０秒以上３００秒以下である。   Moreover, you may perform the said formation process and a hardening process by transfer molding. When carrying out transfer molding, the heating temperature is, for example, 140 ° C. to 180 ° C., the molding pressure is, for example, 3 MPa to 20 MPa, and the heating time is, for example, 60 seconds to 300 seconds.

［アフターキュア工程］
本工程は、成形品をアフターキュアする。アフターキュアの条件としては、１５０℃以上２３０℃以下の温度で３時間以上２４時間以下加熱することが好ましい。当該摺動部材は、本工程により摺動特性をより向上できる。 [After cure process]
In this step, the molded product is after-cured. As conditions for the after cure, it is preferable to heat at a temperature of 150 ° C. or higher and 230 ° C. or lower for 3 hours or longer and 24 hours or shorter. The sliding member can further improve the sliding characteristics by this process.

＜摺動構造＞
当該摺動構造は、摺動部材と、この摺動部材の摺動面に介在する潤滑油とを備え、上記摺動部材が、マトリックスとしてフェノール樹脂、充填材として炭素繊維及び黒鉛を含有し、上記潤滑油のキャノンフェンスケ粘度計で測定した２５℃における動粘度が５ｍｍ^２／ｓ以上５０ｍｍ^２／ｓ以下である。上記摺動部材及び潤滑油は、それぞれ上述の当該摺動部材及び低粘度潤滑油と同様であるため説明を省略する。当該摺動構造は、油圧回路に接続され、上記潤滑油が摺動面に供給されるとよい。 <Sliding structure>
The sliding structure includes a sliding member and a lubricating oil interposed on the sliding surface of the sliding member, and the sliding member contains a phenol resin as a matrix, carbon fiber and graphite as a filler, The kinematic viscosity at 25 ° C. measured with a Cannon-Fenske viscometer of the lubricating oil is 5 mm ² / s to 50 mm ² / s. Since the sliding member and the lubricating oil are the same as the sliding member and the low-viscosity lubricating oil, respectively, description thereof is omitted. The sliding structure may be connected to a hydraulic circuit, and the lubricating oil may be supplied to the sliding surface.

当該摺動構造は、例えば産業機器、事務機器、輸送機器等のエンジン、駆動部等に用いることができる。   The said sliding structure can be used for engines, drive parts, etc., such as industrial equipment, office equipment, and transportation equipment.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。なお、実施例記載の「部」及び「％」は、特に断らない限り「質量部」及び「質量％」を示す。また、本明細書において質量部を用いて配合量を説明する場合、特に断らない限りフェノール樹脂１００質量部に対する質量部として記載する。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by a following example. In the examples, “parts” and “%” indicate “parts by mass” and “% by mass” unless otherwise specified. Moreover, when describing a compounding quantity using a mass part in this specification, it describes as a mass part with respect to 100 mass parts of phenol resins unless there is particular notice.

（未硬化のノボラック型フェノール樹脂の製造）
温度計、攪拌装置及びコンデンサーを備えた反応容器内に、フェノール（Ｐ）１９３質量部と、３７質量％ホルマリン（Ｆ）１４２質量部（Ｆ／Ｐ＝０．８５）と、シュウ酸０．９７質量部（Ｐ１００質量部に対して０．５質量部）とをそれぞれ仕込んだ後、還流温度（９８℃〜１０２℃）まで徐々に昇温した後、同温度で６時間の縮合反応を行った。縮合反応後、減圧濃縮を行ったところ、１９９質量部（収量はＰ１００質量部に対して１０３質量部）の未硬化のノボラック型フェノール樹脂が得られた。この未硬化のノボラック型フェノール樹脂は、重量平均分子量（Ｍｗ）が３，８４０、数平均分子量（Ｍｎ）が５１２、分散比（Ｍｗ／Ｍｎ）が７．５であった。 (Production of uncured novolac-type phenolic resin)
In a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer and a condenser, 193 parts by mass of phenol (P), 142 parts by mass of 37% by weight formalin (F) (F / P = 0.85), and 0.97 oxalic acid Each was charged with 0.5 parts by mass (0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of P), and then gradually heated to the reflux temperature (98 ° C. to 102 ° C.), and then subjected to a condensation reaction at the same temperature for 6 hours. . After the condensation reaction, vacuum concentration was performed to obtain 199 parts by mass (yield: 103 parts by mass with respect to P100 parts by mass) of an uncured novolac type phenol resin. This uncured novolak type phenol resin had a weight average molecular weight (Mw) of 3,840, a number average molecular weight (Mn) of 512, and a dispersion ratio (Mw / Mn) of 7.5.

なお、上述の重量平均分子量及び数平均分子量は、東ソー株式会社のゲル濾過クロマトグラフＳＣ−８０２０シリーズビルドアップシステム（カラム：Ｇ２０００Ｈｘｌ＋Ｇ４０００Ｈｘｌ、検出器：ＵＶ２５４ｎｍ、キャリヤー：テトラヒドロフラン１ｍＬ／分、カラム温度：３８℃）を用いて標準ポリスチレン換算で測定した。   The above-mentioned weight average molecular weight and number average molecular weight are as follows: Tosoh Corporation gel filtration chromatograph SC-8020 series build-up system (column: G2000Hxl + G4000Hxl, detector: UV254 nm, carrier: tetrahydrofuran 1 mL / min, column temperature: 38 ° C. ) Using standard polystyrene conversion.

＜製造例１＞（ノボラック型フェノール樹脂を用いた試験片の製造）
合成した未硬化のノボラック型フェノール樹脂１００質量部、グラファイト（黒鉛）（日本黒鉛社の「青Ｐ」）１００質量部、炭素繊維（東レ社の「ＴＡ００８Ａ」；平均繊維長３ｍｍ）５０質量部、ホウ酸（新日本電工社の「ほう酸」）０．５質量部、硬化剤としてのヘキサメチレンテトラミン１５質量部、及び離型剤としてのステアリン酸カルシウム３質量部を均一に混合した。その後、得られた混合物を熱ロールにて均一に加熱混練してシート状にし、冷却後、パワーミルで粉砕してグラニュール状の成形材料を得た。 <Production Example 1> (Production of test piece using novolak-type phenolic resin)
100 parts by mass of the synthesized uncured novolac type phenolic resin, 100 parts by mass of graphite (“Blue P” from Nippon Graphite Co.), 50 parts by mass of carbon fiber (“TA008A” from Toray Industries Inc .; average fiber length 3 mm), 0.5 parts by mass of boric acid (“Boric acid” from Shin Nippon Electric Co., Ltd.), 15 parts by mass of hexamethylenetetramine as a curing agent, and 3 parts by mass of calcium stearate as a release agent were mixed uniformly. Thereafter, the obtained mixture was uniformly heated and kneaded with a hot roll to form a sheet, cooled, and then pulverized with a power mill to obtain a granular molding material.

得られた上記成形材料を以下の条件で金型へ充填することにより射出成形し、平均内径２０ｍｍ、平均外径２５ｍｍ、平均長さＬが１０ｍｍのブッシュ形状の試験片を得た。
シリンダー温度：前部９０℃、後部４０℃
金型温度：１７０℃
硬化時間：６０秒 The molding material thus obtained was injection-molded by filling the mold under the following conditions to obtain a bush-shaped test piece having an average inner diameter of 20 mm, an average outer diameter of 25 mm, and an average length L of 10 mm.
Cylinder temperature: front 90 ° C, rear 40 ° C
Mold temperature: 170 ° C
Curing time: 60 seconds

＜製造例２＞（ＰＥＥＫを用いた試験片の製造）
ＰＥＥＫの丸棒（クオドラントポリペンコ社の「ＰＫ−４５０ＦＣ（旧グレード名）」）を加工し、平均内径２０ｍｍ、平均外径２５ｍｍ、平均長さＬが１０ｍｍのブッシュ形状の試験片を得た。 <Production Example 2> (Production of test piece using PEEK)
A PEEK round bar (“PK-450FC (old grade name)” manufactured by Quadrant Polypenco) was processed to obtain a bush-shaped test piece having an average inner diameter of 20 mm, an average outer diameter of 25 mm, and an average length L of 10 mm.

＜試験例＞
図１に示すブッシュ試験装置を用い、製造例１及び製造例２の試験片の摩耗特性を測定した。上記ブッシュ試験装置は、ブッシュ形状の試験片Ｘ１と、この試験片Ｘ１の内周面に周面が当接している円柱状の相手軸材Ｘ２とにより構成される。試験片Ｘ１は、上述の製造例１又は製造例２で得られた試験片を用いた。相手軸材Ｘ２は、平均径ｄが２０ｍｍの円柱状の炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）を用いた。測定では、潤滑剤として下記表１に示す潤滑油を用い、後述する条件で試験片Ｘ１に径方向に力Ａ（Ｎ）を加えつつ相手軸材Ｘ２を周方向Ｂに回転させた。この力Ａを試験片Ｘ１の平均長さＬと相手軸材Ｘ２の平均径ｄとで除した値（Ａ（Ｎ）／Ｌ（ｍｍ）／ｄ（ｍｍ））を試験面圧（Ｎ／ｍｍ^２）とした。試験片Ｘ１の力Ａをかける箇所の平均厚さを試験前及び試験後にマイクロメーターで測定し、試験前後の平均厚さの差を自己摩耗量（ｍｍ）とした。この自己摩耗量を試験面圧（Ｎ／ｍｍ^２）、試験速度（ｍ／ｓ）及び試験時間（ｈｒ）で除した値を比摩耗量（ｍｍ／（Ｎ／ｍｍ^２・ｍ／ｓ・ｈｒ））とした。比摩耗量は、数値が小さいほど摩耗特性に優れ摩耗量が少ないことを示し、９×１０^−４（ｍｍ／（Ｎ／ｍｍ^２・ｍ／ｓ・ｈｒ））以下の場合を良好、９×１０^−４（ｍｍ／（Ｎ／ｍｍ^２・ｍ／ｓ・ｈｒ））を超える場合を不十分と評価できる。 <Test example>
The wear characteristics of the test pieces of Production Example 1 and Production Example 2 were measured using the bush test apparatus shown in FIG. The bush test apparatus includes a bush-shaped test piece X1 and a cylindrical mating shaft member X2 whose peripheral surface is in contact with the inner peripheral surface of the test piece X1. As the test piece X1, the test piece obtained in Production Example 1 or Production Example 2 described above was used. As the mating shaft member X2, columnar carbon steel (S45C) having an average diameter d of 20 mm was used. In the measurement, the lubricating oil shown in Table 1 below was used as the lubricant, and the mating shaft member X2 was rotated in the circumferential direction B while applying a force A (N) in the radial direction to the test piece X1 under the conditions described later. A value (A (N) / L (mm) / d (mm)) obtained by dividing the force A by the average length L of the test piece X1 and the average diameter d of the mating shaft member X2 is the test surface pressure (N / mm). ² ). The average thickness at the location where the force A of the test piece X1 was applied was measured with a micrometer before and after the test, and the difference in the average thickness before and after the test was defined as the self-abrasion amount (mm). The value obtained by dividing the self-abrasion amount by the test surface pressure (N / mm ² ), the test speed (m / s), and the test time (hr) is a specific wear amount (mm / (N / mm ² · m / s · hr). )). The specific wear amount indicates that the smaller the numerical value, the better the wear characteristics and the less the wear amount, and the better the case of 9 × 10 ⁻⁴ (mm / (N / mm ² · m / s · hr)) or less, 9 × The case where it exceeds 10 ⁻⁴ (mm / (N / mm ² · m / s · hr)) can be evaluated as insufficient.

試験面圧：１６Ｎ／ｍｍ^２
試験速度：６０ｍ／ｓ
試験時間：５時間（但し、自己摩耗量が０．１ｍｍを超えないようにするため、比較試験例１は１時間で測定を中止した） Test surface pressure: 16 N / mm ²
Test speed: 60m / s
Test time: 5 hours (however, in order to prevent the self-abrasion amount from exceeding 0.1 mm, the measurement in Comparative Test Example 1 was stopped in 1 hour)

比摩耗量の測定に使用した潤滑油を以下に示す。
ＩＳＯ ＶＧ １０：株式会社ＡＺの「ＡＺスピンドルオイル」、２５℃における動粘度が１６ｍｍ^２／ｓ
ＩＳＯ ＶＧ ２２：ＴＲＵＳＣＯ社の「スピンドルオイル」、２５℃における動粘度が４１ｍｍ^２／ｓ
ＩＳＯ ＶＧ ３２：ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社の「ＦＫＢタービン３２」、２５℃における動粘度が６２ｍｍ^２／ｓ The lubricating oil used for the measurement of specific wear is shown below.
ISO VG 10: “AZ Spindle Oil” of AZ Co., Ltd., kinematic viscosity at 25 ° C. of 16 mm ² / s
ISO VG 22: “Spindle oil” from TRUSCO, kinematic viscosity at 25 ° C. of 41 mm ² / s
ISO VG 32: “FKB turbine 32” from JX Nippon Oil & Energy Corporation, kinematic viscosity at 25 ° C. of 62 mm ² / s

上記潤滑油の動粘度は、ＪＩＳ−Ｋ２２８３（２０００年）に準拠してキャノンフェンスケ粘度計（柴田科学社の「粘度計 キャノン・フェンスケ（ＳＯ）粘度計番号 Ｎｏ．２００、及びＮｏ．１５０」）で測定した。   The kinematic viscosity of the lubricating oil is determined according to JIS-K2283 (2000) by using Canon Fenceke viscometer ("Viscometer Canon Fenceke (SO) Viscometer No. 200 and No. 150" manufactured by Shibata Kagakusha). ).

表１に示すように、製造例２のＰＥＥＫを用いた試験片は、２５℃における動粘度が５０ｍｍ^２／ｓ以上である高粘度潤滑油が介在する条件下では製造例１のフェノール樹脂を用いた摺動部材よりも比摩耗量が低かった（参考試験例１及び参考試験例２）。しかし、製造例２の試験片は、使用する潤滑油の動粘度の低下に伴って比摩耗量が大幅に上昇し、２５℃における動粘度が５ｍｍ^２／ｓ以上５０ｍｍ^２／ｓ以下の低粘度潤滑油が介在する条件下では製造例１の試験片よりも比摩耗量が高くなった（比較試験例１及び比較試験例２）。 As shown in Table 1, the test piece using PEEK of Production Example 2 uses the phenol resin of Production Example 1 under conditions where a high-viscosity lubricating oil having a kinematic viscosity at 25 ° C. of 50 mm ² / s or more is present. The specific wear amount was lower than that of the sliding member (Reference Test Example 1 and Reference Test Example 2). However, in the test piece of Production Example 2, the specific wear amount greatly increases as the kinematic viscosity of the lubricant used decreases, and the kinematic viscosity at 25 ° C. is a low viscosity of 5 mm ² / s to 50 mm ² / s. The specific wear amount was higher than that of the test piece of Production Example 1 under the condition where the lubricating oil was present (Comparative Test Example 1 and Comparative Test Example 2).

一方、製造例１のフェノール樹脂を用いて製造した試験片は、使用する潤滑油の動粘度の低下に伴う比摩耗量の上昇が少なく、上記低粘度潤滑油が介在する条件下でも摩耗量が良好であった（試験例１及び試験例２）。このことから、当該摺動部材は、上記低粘度潤滑油が介在する条件下で使用することで摩擦損失及び摩耗量を低減できると判断される。また、当該摺動部材が油圧回路に接続されている場合、油圧回路制御に必要な電力を節減できると判断される。   On the other hand, the test piece manufactured using the phenol resin of Production Example 1 has a small increase in specific wear amount due to a decrease in the kinematic viscosity of the lubricating oil used, and the wear amount is low even under the condition where the low viscosity lubricating oil is interposed. It was good (Test Example 1 and Test Example 2). From this, it is judged that the said sliding member can reduce a friction loss and the amount of wear by using it on the conditions where the said low-viscosity lubricating oil intervenes. Further, when the sliding member is connected to the hydraulic circuit, it is determined that the electric power required for the hydraulic circuit control can be saved.

当該摺動部材及びその使用方法、並びに当該摺動構造によれば、摩擦損失及び摩耗量が少ない摺動構造を提供できる。   According to the sliding member, the method of using the sliding member, and the sliding structure, it is possible to provide a sliding structure with little friction loss and wear.

Ｘ１ 試験片
Ｘ２ 相手軸材 X1 Test piece X2 Mating shaft material

Claims (6)

マトリックスとしてフェノール樹脂、充填材として炭素繊維及び黒鉛を含有する摺動部材の使用方法であって、
潤滑剤としてキャノンフェンスケ粘度計で測定した２５℃における動粘度が５ｍｍ^２／ｓ以上５０ｍｍ^２／ｓ以下の潤滑油が介在する条件下で使用することを特徴とする摺動部材の使用方法。 A method of using a sliding member containing a phenol resin as a matrix and carbon fibers and graphite as fillers,
A method for using a sliding member, characterized in that the sliding member is used under conditions where a lubricating oil having a kinematic viscosity at 25 ° C. of 5 mm ² / s or more and 50 mm ² / s or less as measured with a Cannon-Fenske viscometer is interposed. 上記潤滑油が工業用潤滑油である請求項１に記載の摺動部材の使用方法。   The method for using a sliding member according to claim 1, wherein the lubricating oil is an industrial lubricating oil. 上記摺動部材がホウ素系化合物をさらに含有する請求項１又は請求項２に記載の摺動部材の使用方法。   The method for using the sliding member according to claim 1 or 2, wherein the sliding member further contains a boron-based compound. 上記ホウ素系化合物がホウ酸、ホウ砂、ホウ酸亜鉛、酸化ホウ素又はこれらの組み合わせである請求項３に記載の摺動部材の使用方法。   The method for using a sliding member according to claim 3, wherein the boron compound is boric acid, borax, zinc borate, boron oxide, or a combination thereof. 低粘度潤滑油が介在する条件下で用いられる摺動部材であって、
上記低粘度潤滑油のキャノンフェンスケ粘度計で測定した２５℃における動粘度が５ｍｍ^２／ｓ以上５０ｍｍ^２／ｓ以下であり、
マトリックスとしてフェノール樹脂、充填材として炭素繊維及び黒鉛を含有することを特徴とする摺動部材。 A sliding member used under conditions where a low-viscosity lubricant is present,
The kinematic viscosity at 25 ° C. measured with a Cannon-Fenske viscometer of the low-viscosity lubricating oil is 5 mm ² / s to 50 mm ² / s,
A sliding member comprising a phenol resin as a matrix and carbon fibers and graphite as fillers. 摺動部材と、この摺動部材の摺動面に介在する潤滑油とを備える摺動構造であって、
上記摺動部材が、マトリックスとしてフェノール樹脂、充填材として炭素繊維及び黒鉛を含有し、
上記潤滑油のキャノンフェンスケ粘度計で測定した２５℃における動粘度が５ｍｍ^２／ｓ以上５０ｍｍ^２／ｓ以下であることを特徴とする摺動構造。 A sliding structure comprising a sliding member and lubricating oil interposed on the sliding surface of the sliding member,
The sliding member contains a phenol resin as a matrix, carbon fibers and graphite as fillers,
A sliding structure having a kinematic viscosity at 25 ° C. of 5 mm ² / s or more and 50 mm ² / s or less as measured with a Cannon Fenceke viscometer of the lubricating oil.

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