JP5060223B2 - Piston for internal combustion engine - Google Patents

Description

本発明は、低摩擦係数、耐摩耗性及び密着性を併有する摺動部材被覆組成物に関し、内燃機関用の摺動部材、例えばシリンダボア及びピストンスカート部において、ピストンスカート部の表面に樹脂被覆層を形成するために好適に利用することのできる摺動部材被覆組成物、摺動部材及び内燃機関用ピストンに関する。   The present invention relates to a sliding member coating composition having both a low coefficient of friction, wear resistance, and adhesion, and a sliding member for an internal combustion engine, such as a cylinder bore and a piston skirt portion, and a resin coating layer on the surface of the piston skirt portion. The present invention relates to a sliding member coating composition, a sliding member, and a piston for an internal combustion engine that can be suitably used to form the above.

内燃機関において、高回転、高圧縮比、軽量化及び燃費向上対策として、軽合金部品や小型化部品を使用する要請が年々高まっている。これに伴い摺動部品表面に対する耐摩耗性、耐焼付き性等の摺動特性を従来にも増して改善する必要性が高まっている。   In an internal combustion engine, demands for using light alloy parts and miniaturized parts are increasing year by year as measures for high rotation, high compression ratio, light weight, and improved fuel consumption. Accordingly, there is an increasing need to improve sliding characteristics such as wear resistance and seizure resistance on the surface of sliding parts.

また、ガソリン燃料事情の悪化に伴い、内燃機関用代替燃料としてアルコール燃料の使用が考慮されている。この対応策として、アルコール燃料使用時における耐食性、耐摩耗性に優れたシリンダボア、ピストンスカート部等の内燃機関用摺動部材の必要性が高まっており、多くの研究がなされている。   Also, with the deterioration of gasoline fuel situation, the use of alcohol fuel as an alternative fuel for internal combustion engines is considered. As countermeasures against this, the necessity of sliding members for internal combustion engines such as cylinder bores and piston skirts, which are excellent in corrosion resistance and wear resistance when using alcohol fuel, has been increasing, and many studies have been made.

このような内燃機関用摺動部材において、例えばシリンダボア及びピストンスカート部の双方の摺動面に同一金属が含まれていると、同一金属同士の凝着により焼付きが発生しやすいという問題がある。この同一金属同士の凝着を防ぐために、例えばピストンスカート部の表面に樹脂被覆層を形成する試みがなされている。そして、この樹脂被覆層の摺動特性を改善する方法として、従来より固体潤滑剤の配合について種々検討されている。   In such a sliding member for an internal combustion engine, for example, if the same metal is included in both sliding surfaces of the cylinder bore and the piston skirt, there is a problem that seizure is likely to occur due to adhesion of the same metal. . In order to prevent adhesion between the same metals, an attempt is made to form a resin coating layer on the surface of the piston skirt, for example. And as a method for improving the sliding characteristics of this resin coating layer, various studies have been made on the blending of solid lubricants.

結合剤としてポリイミド樹脂又はシリコン樹脂等の耐熱性樹脂を５０〜７３ｗｔ％とし、固体潤滑剤としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を３〜１５ｗｔ％、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）を２０〜３０ｗｔ％及びグラファイト（Ｃ）を２〜８ｗｔ％加え、全固体潤滑剤の総和が２７〜５０ｗｔ％となるように配合して樹脂被覆層の耐久性を向上させ得る摺動用樹脂組成物が開示されている（特許文献１）。 The heat-resistant resin such as polyimide resin or silicon resin is 50 to 73 wt% as a binder, polytetrafluoroethylene (PTFE) is 3 to 15 wt%, molybdenum disulfide (MoS ₂ ) is 20 to 30 wt% as a solid lubricant, and A sliding resin composition that can improve the durability of the resin coating layer by adding 2 to 8 wt% of graphite (C) and blending the total solid lubricant to be 27 to 50 wt% is disclosed ( Patent Document 1).

特開平０７−９７５１７号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-97517

しかしながら、前記固体潤滑剤の配合割合を増加させると前記結合剤との結合力が低下し、摺動により摺動用樹脂組成物からなる樹脂被覆層が脱落して摩耗量が増加し、摩擦係数を増加させる、という問題がある。   However, when the blending ratio of the solid lubricant is increased, the binding force with the binder is reduced, the resin coating layer made of the sliding resin composition is dropped due to sliding, the wear amount is increased, and the friction coefficient is increased. There is a problem of increasing.

また、前記固体潤滑剤として前記ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を増加させると、摩擦係数が増加し、摺動用樹脂組成物からなる樹脂被覆層の剥離が発生する、という問題がある。   Further, when the polytetrafluoroethylene (PTFE) is increased as the solid lubricant, there is a problem that the friction coefficient increases and the resin coating layer made of the sliding resin composition is peeled off.

また、前記固体潤滑剤として前記グラファイトを配合すると、樹脂被覆層の強度が低下することに加え、被覆層の表面が粗くなり、摩擦係数の増加、摩耗量の増加が発生する場合があった。   In addition, when the graphite is blended as the solid lubricant, the strength of the resin coating layer is lowered, and the surface of the coating layer becomes rough, which may increase the friction coefficient and increase the amount of wear.

更には、各々の前記固体潤滑剤の粒子径が大きいと樹脂被覆層の表面粗さが大きくなり、得られる被覆層の摩擦係数の増加、又は摩耗量の増加が発生する、という問題がある。   Furthermore, when the particle diameter of each of the solid lubricants is large, the surface roughness of the resin coating layer increases, and there is a problem that the friction coefficient of the resulting coating layer increases or the amount of wear increases.

本発明は、前記問題に鑑み、固体潤滑剤としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）を用い、固体潤滑剤の配合比を最適化し、低摩擦係数化及び高耐摩耗性化を可能とする摺動部材被覆組成物、摺動部材及び内燃機関用ピストンを提供することを課題とする。 In view of the above problems, the present invention uses polytetrafluoroethylene (PTFE) and molybdenum disulfide (MoS ₂ ) as the solid lubricant, optimizes the blending ratio of the solid lubricant, reduces the friction coefficient, and increases the wear resistance. It is an object of the present invention to provide a sliding member coating composition, a sliding member, and a piston for an internal combustion engine that can be made into a structure.

本発明に係る内燃機関用ピストンは、摺動部材被覆組成物が、樹脂被覆層を形成する被覆組成物であって、該樹脂被覆層を形成する成分が７１〜７８ｗｔ％の耐熱性樹脂からなる結合剤、３〜５ｗｔ％のポリテトラフルオロエチレンおよび１９〜２４ｗｔ％の二硫化モリブデンから成り、かつ、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した前記ポリテトラフルオロエチレンの平均粒子径が、０．１μｍ以上０．５μｍ未満の範囲であり、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した前記二硫化モリブデンの粒子径が、０．５〜３．０μｍの範囲であると共に、前記耐熱性樹脂が、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂からなる群から選択される耐熱性樹脂の１種類または２種類以上を含有し、前記摺動部材被覆組成物から形成される樹脂被覆層を摺動部位の少なくとも一部に有する内燃機関用ピストンであって、前記摺動部位が、ピストンスカート部であり、前記摺動部位の下地の中心線平均粗さ（Ｒａ）が、０．２〜１．５μｍであり、前記ピストンスカート部の面圧が大きいスラスト側の摺動面に、前記ポリテトラフルオロエチレンと前記二硫化モリブデンとの配合量が少ない第一の固体潤滑剤からなる前記摺動部材被覆組成物から形成される樹脂被覆層が設けられてなると共に、前記ピストンスカート部の面圧が小さい反スラスト側の摺動面に、前記ポリテトラフルオロエチレンと前記二硫化モリブデンとの配合量が多い第二の固体潤滑剤からなる前記摺動部材被覆組成物から形成される樹脂被覆層が設けられてなることを特徴とする。 In the piston for an internal combustion engine according to the present invention, the sliding member coating composition is a coating composition for forming a resin coating layer, and the component for forming the resin coating layer is composed of 71 to 78 wt% of a heat resistant resin. The average particle diameter of the polytetrafluoroethylene which consists of a binder, 3-5 wt% polytetrafluoroethylene and 19-24 wt% molybdenum disulfide and which is measured by a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring method is 0.00. 1 μm or more and less than 0.5 μm, the particle diameter of the molybdenum disulfide measured by a laser diffraction scattering type particle size distribution measurement method is in the range of 0.5 to 3.0 μm, and the heat resistant resin is polyamide-imide resin, contains one or more kinds of heat-resistant resin selected from the group consisting of polyimide resin, it is formed from the sliding member coating composition A piston for an internal combustion engine having a resin coating layer on at least a part of the sliding portion, wherein the sliding portion is a piston skirt portion, and a center line average roughness (Ra) of a base of the sliding portion is The first solid lubricant having a small blending amount of the polytetrafluoroethylene and the molybdenum disulfide on the thrust side sliding surface having a large surface pressure of the piston skirt portion of 0.2 to 1.5 μm A resin coating layer formed from the sliding member coating composition is provided, and the polytetrafluoroethylene and the disulfide are formed on the anti-thrust side sliding surface where the surface pressure of the piston skirt portion is small. A resin coating layer formed from the sliding member coating composition comprising the second solid lubricant having a large blending amount with molybdenum is provided.

本発明に係る内燃機関用ピストンにおいては、前記第一の固体潤滑剤が、３〜４ｗｔ％の前記ポリテトラフルオロエチレンと、１９〜２１ｗｔ％の前記二硫化モリブデンとからなると共に、前記第二の固体潤滑剤が、４〜５ｗｔ％の前記ポリテトラフルオロエチレンと、２１〜２４ｗｔ％の前記二硫化モリブデンとからなることを特徴とする。   In the piston for an internal combustion engine according to the present invention, the first solid lubricant is composed of 3 to 4 wt% of the polytetrafluoroethylene and 19 to 21 wt% of the molybdenum disulfide, and the second solid lubricant. The solid lubricant is characterized by comprising 4 to 5 wt% of the polytetrafluoroethylene and 21 to 24 wt% of the molybdenum disulfide.

本発明によれば、前記結合剤及び前記固体潤滑剤の配合比を最適化すると共に、各々の前記固体潤滑剤であって、その粒子径が小さいものを選択することにより、前記摺動部材被覆組成物を部材表面に塗布後に硬化させてなる樹脂被覆層の部材に対する密着性を向上させると共に、その摩耗量を低減することができる。   According to the present invention, the blending ratio of the binder and the solid lubricant is optimized, and each of the solid lubricants having a small particle diameter is selected to cover the sliding member. While improving the adhesiveness with respect to the member of the resin coating layer formed by hardening a composition after apply | coating to a member surface, the abrasion loss can be reduced.

また、各々の前記固体潤滑剤であって、その粒子径が小さいものを選択することにより、前記摺動部材被覆組成物を硬化させてなる樹脂被覆層の表面に前記固体潤滑剤を均等に配置することができ、摩擦係数を低減することができる。   Further, by selecting each of the solid lubricants having a small particle diameter, the solid lubricant is evenly disposed on the surface of the resin coating layer obtained by curing the sliding member coating composition. The friction coefficient can be reduced.

また、前記固体潤滑剤であって、その粒子径が小さいものを選択することにより、前記摺動部材被覆組成物を硬化させてなる樹脂被覆層の表面粗さＲａを小さくすることができ、更に摩擦係数を低減することができる。また、前記摺動部材被覆組成物を硬化させてなる樹脂被覆層の相手材との摺動抵抗が減少するため、前記樹脂被覆層の摩耗量を低減することができる。   Further, by selecting the solid lubricant having a small particle diameter, the surface roughness Ra of the resin coating layer obtained by curing the sliding member coating composition can be reduced. The coefficient of friction can be reduced. Moreover, since the sliding resistance with the counterpart material of the resin coating layer formed by curing the sliding member coating composition is reduced, the wear amount of the resin coating layer can be reduced.

また、エンジンのピストンスカート部に前記摺動部材被覆組成物を用いることにより、前記樹脂被覆層と前記ピストンスカート部の前記樹脂と塗布表面との密着性を向上させ、摩擦係数を低下させることができるため、エンジンの燃費の向上を図ることができる。また、耐摩耗性の向上により、前記樹脂被覆層の摩滅を抑制することができるため、相手ボア面への攻撃性を低減でき、ボア面の鏡面化が防止できる。また、前記シリンダボアとの間で耐焼付き性の向上を図ることができる。   Further, by using the sliding member coating composition for the piston skirt portion of the engine, the adhesion between the resin coating layer and the resin of the piston skirt portion and the coating surface can be improved, and the friction coefficient can be reduced. Therefore, the fuel efficiency of the engine can be improved. Further, since the wear resistance of the resin coating layer can be suppressed by improving the wear resistance, it is possible to reduce the aggression on the counterpart bore surface and prevent the bore surface from being mirrored. Further, the seizure resistance can be improved with the cylinder bore.

以下、この発明につき図を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態及び実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態及び実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
また、以下、単に「粒子径」とは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した体積累積平均粒子径Ｄ₅₀（メジアン径）を表すものであり、「表面粗さＲａ」または「下地粗さＲａ」は、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に準じて測定された中心平均粗さ（Ｒａ）を表すものである。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments and examples. In addition, constituent elements in the following embodiments and examples include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
Further, hereinafter, the “particle diameter” simply represents a volume cumulative average particle diameter D ₅₀ (median diameter) measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method, and is expressed as “surface roughness Ra” or “undercoat roughness”. “Ra” represents the center average roughness (Ra) measured according to JIS B0601-1994.

まず、本発明の実施の形態に係る摺動部材被覆組成物について、説明する。
本発明の実施の形態に係る摺動部材被覆組成物は、樹脂被覆層を形成する組成物であって、該樹脂被覆層を形成する成分がその重量百分率で７１〜７８ｗｔ％の耐熱性樹脂からなる結合剤、３〜５ｗｔ％のポリテトラフルオロエチレンおよび１９〜２４ｗｔ％の二硫化モリブデンからなり、前記ポリテトラフルオロエチレンの粒子径が、０．１〜２．０μｍの範囲であり、前記二硫化モリブデンの粒子径が、０．５〜３．０μｍの範囲であることを特徴とするものである。
ここで、前記の「樹脂被覆層を形成する成分」は、前記耐熱性樹脂からなる結合剤、ポリテトラフルオロエチレンおよび二硫化モリブデン等の不揮発性成分であって、硬化前にこれらの成分を分散させるための溶媒を含まない。 First, the sliding member coating composition according to the embodiment of the present invention will be described.
The sliding member coating composition according to the embodiment of the present invention is a composition for forming a resin coating layer, and the component for forming the resin coating layer is a heat-resistant resin having a weight percentage of 71 to 78 wt%. The binder, 3 to 5 wt% polytetrafluoroethylene and 19 to 24 wt% molybdenum disulfide, and the polytetrafluoroethylene has a particle diameter in the range of 0.1 to 2.0 μm, and the disulfide The particle diameter of molybdenum is in the range of 0.5 to 3.0 μm.
Here, the above-mentioned “components forming the resin coating layer” are non-volatile components such as a binder made of the heat-resistant resin, polytetrafluoroethylene and molybdenum disulfide, and these components are dispersed before curing. It does not contain a solvent for

本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物は、樹脂被覆層を形成する成分として、７１〜７８ｗｔ％の耐熱性樹脂からなる結合剤を含んでなるものである。該結合剤は任意の１種類または２種類以上の耐熱性樹脂を含んでなるものであり、耐熱性樹脂としてポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂又はエポキシ樹脂からなる群から選択される耐熱性樹脂の１種類または２種類以上が好適に用いられる。   The sliding member coating composition according to the present embodiment includes a binder composed of 71 to 78 wt% of a heat resistant resin as a component for forming the resin coating layer. The binder comprises any one kind or two or more kinds of heat-resistant resins. Polyamideimide resin, polyimide resin, polyetherimide resin, polyethersulfone resin, polyetheretherketone resin as heat-resistant resin. One type or two or more types of heat resistant resins selected from the group consisting of phenol resins, silicone resins or epoxy resins are preferably used.

特に、ポリアミドイミド樹脂又はポリイミド樹脂からなる結合剤の使用が好適である。また、該結合剤は任意の有機溶媒に溶解して本発明の摺動部材被覆組成物に配合することが好ましい。該有機溶媒の種類および、耐熱性樹脂からなる結合剤の濃度は任意であるが、有機溶媒は揮発性の非プロトン系極性溶媒類等であることが好ましい。   In particular, it is preferable to use a binder composed of polyamideimide resin or polyimide resin. The binder is preferably dissolved in an arbitrary organic solvent and blended in the sliding member coating composition of the present invention. The type of the organic solvent and the concentration of the binder composed of the heat resistant resin are arbitrary, but the organic solvent is preferably a volatile aprotic polar solvent or the like.

また、耐熱性樹脂を１０〜５０ｗｔ％の濃度で有機溶媒に溶解して本発明の摺動部材被覆組成物に配合することが好ましく、有機溶媒としてＮ‐メチル‐２‐ピロリドン（ＮＭＰ）を選択することが、得られる摺動部材被覆組成物の均一性および樹脂被覆層の均一性の観点からも特に好ましい。   In addition, it is preferable to dissolve the heat-resistant resin in an organic solvent at a concentration of 10 to 50 wt% and mix it with the sliding member coating composition of the present invention, and select N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as the organic solvent. It is particularly preferable from the viewpoint of the uniformity of the obtained sliding member coating composition and the uniformity of the resin coating layer.

また、本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物は、樹脂被覆層を形成する成分として、３〜５ｗｔ％のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含有する。ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の配合割合として前記の臨界的範囲を選択することにより、図１に示すように、摩擦係数μを最も低くすることができる。なお、前記範囲外では、樹脂被覆層の摩擦係数μが増加する。   Moreover, the sliding member coating composition according to the present embodiment contains 3 to 5 wt% polytetrafluoroethylene (PTFE) as a component for forming the resin coating layer. By selecting the above critical range as the blending ratio of polytetrafluoroethylene (PTFE), the friction coefficient μ can be minimized as shown in FIG. Outside the range, the friction coefficient μ of the resin coating layer increases.

また、本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物は、小粒径の固体潤滑剤であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含んでなることを特徴とする。即ち、該ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のレーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した体積累積平均粒子径Ｄ₅₀（粒子径）は、０．１〜２．０μｍの範囲であることが必要である。図１５に示すように、粒子径が前記臨界的範囲にある、小粒径のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を選択することにより、摩擦係数μが０．０３以下とすることができる。 In addition, the sliding member coating composition according to the present embodiment is characterized by comprising polytetrafluoroethylene (PTFE) which is a solid lubricant having a small particle diameter. That is, the volume cumulative average particle diameter D ₅₀ (particle diameter) of the polytetrafluoroethylene (PTFE) measured by the laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method needs to be in the range of 0.1 to 2.0 μm. is there. As shown in FIG. 15, by selecting polytetrafluoroethylene (PTFE) having a small particle diameter and having a particle diameter in the critical range, the friction coefficient μ can be made 0.03 or less.

該ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の粒子径は、０．１〜２．０μｍの範囲であることが必要であるが、樹脂組成物への配合性およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子の調製し易さの見地から、その粒子径が、０．１〜１．０μｍの範囲にあることが好ましく、０．１〜０．５μｍの範囲にあることが特に好ましい。尚、かかる小粒径のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子は、市販のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子を機械力を用いて粉砕することにより、容易に調製することができる。   The particle diameter of the polytetrafluoroethylene (PTFE) needs to be in the range of 0.1 to 2.0 μm, but the compoundability in the resin composition and the preparation of the polytetrafluoroethylene (PTFE) particles are not limited. From the standpoint of ease, the particle size is preferably in the range of 0.1 to 1.0 μm, and particularly preferably in the range of 0.1 to 0.5 μm. Such small-diameter polytetrafluoroethylene (PTFE) particles can be easily prepared by pulverizing commercially available polytetrafluoroethylene (PTFE) particles using mechanical force.

更に、本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物は、樹脂被覆層を形成する成分として、１９〜２４ｗｔ％の二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）を含有する。図２に示すように、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）の配合割合として前記の臨界的範囲を選択することにより、摩擦係数μが十分低くなるためである。二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）の配合割合が前記下限未満では、摩擦係数μが十分低下せず、前記上限を超えても摩擦係数μはそれ以上低下しないからである。 Furthermore, the sliding member coating composition according to the present embodiment contains 19 to 24 wt% molybdenum disulfide (MoS ₂ ) as a component for forming the resin coating layer. As shown in FIG. 2, the friction coefficient μ is sufficiently reduced by selecting the above critical range as the mixing ratio of molybdenum disulfide (MoS ₂ ). This is because if the blending ratio of molybdenum disulfide (MoS ₂ ) is less than the lower limit, the friction coefficient μ does not sufficiently decrease, and even if the upper limit is exceeded, the friction coefficient μ does not decrease any more.

本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物は、小粒径の固体潤滑剤である二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）を含有してなることを特徴とする。即ち、該二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）のレーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した体積累積平均粒子径Ｄ₅₀（粒子径）は、０．５〜３．０μｍの範囲であることが必要である。図１４に示すように、粒子径が前記の臨界的範囲内にある二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）を選択することにより、部材と樹脂被覆層の密着性が高く、摩擦係数μが０．０３以下となり、摩耗量も低くなるためである。 The sliding member coating composition according to the present embodiment is characterized by containing molybdenum disulfide (MoS ₂ ), which is a solid lubricant having a small particle size. That is, the volume cumulative average particle diameter D ₅₀ (particle diameter) of the molybdenum disulfide (MoS ₂ ) measured by the laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method needs to be in the range of 0.5 to 3.0 μm. is there. As shown in FIG. 14, by selecting molybdenum disulfide (MoS ₂ ) having a particle diameter in the above critical range, the adhesion between the member and the resin coating layer is high, and the friction coefficient μ is 0.03 or less. This is because the amount of wear is also reduced.

該二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）の粒子径は０．５〜３．０μｍの範囲であることが必要であるが、樹脂組成物への配合性および二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）粒子の入手し易さの見地から、その粒子径が０．５〜２．０μｍの範囲にあることが好ましく、１．３〜１．７μｍの範囲にあることが特に好ましい。尚、かかる小粒径の二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）粒子は、市販の二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）粒子を機械力を用いて粉砕することにより、容易に調製することができる。 The particle diameter of the molybdenum disulfide (MoS ₂ ) needs to be in the range of 0.5 to 3.0 μm, but it is easy to obtain the compounding property to the resin composition and the molybdenum disulfide (MoS ₂ ) particles. From this standpoint, the particle diameter is preferably in the range of 0.5 to 2.0 μm, particularly preferably in the range of 1.3 to 1.7 μm. Incidentally, molybdenum disulfide such small particle size (MoS ₂₎ particles by grinding using a mechanical force commercial molybdenum disulfide (MoS ₂₎ particles, can be readily prepared.

本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物は、前記の結合剤、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）および二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）を前記の所定の量を調合し、適宜の有機溶剤を溶媒とし、機械力を用いて均一に攪拌・混合することにより調製することができる。尚、該組成物の製造時に、結合剤は予め有機溶媒中に溶解した形態で配合することが好ましい。 The sliding member coating composition according to the present embodiment is prepared by mixing the predetermined amount of the binder, polytetrafluoroethylene (PTFE) and molybdenum disulfide (MoS ₂ ), and using an appropriate organic solvent as a solvent. And can be prepared by stirring and mixing uniformly using mechanical force. In addition, it is preferable to mix | blend a binder with the form previously melt | dissolved in the organic solvent at the time of manufacture of this composition.

前記摺動部材被覆組成物の調製に供される有機溶媒としては、揮発性の非プロトン系極性溶媒類等が好適に用いられる。具他的には、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メチルクロロホルム、トリクロロエチレン、トリクロロトリフルオエタン等の有機ハロゲン化合物類、Ｎ‐メチル‐２‐ピロリドン（ＮＭＰ）、メチルイソピロリドン（ＭＩＰ）、ジメチルホルムアルデヒド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアルデヒド（ＤＭＡＣ）が例示され、Ｎ‐メチル‐２‐ピロリドン（ＮＭＰ）が特に好ましく使用できる。また、これら有機溶媒は単独あるいは混合して使用することができる。   As the organic solvent used for the preparation of the sliding member coating composition, volatile aprotic polar solvents and the like are preferably used. Specifically, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, esters such as methyl acetate and ethyl acetate, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, methyl chloroform, trichloroethylene, trichlorotrifluoroethane, etc. Examples of the organic halogen compounds, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), methylisopyrrolidone (MIP), dimethylformaldehyde (DMF), and dimethylacetaldehyde (DMAC), and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) It can be particularly preferably used. These organic solvents can be used alone or in combination.

前記摺動部材被覆組成物を調製するための機械力を得るための装置、均一に攪拌・混合するために必要な処理時間は、該樹脂組成物の製造量、工程に応じて適時選択することができ、溶解・分散に用いられる装置として、ニーダー、ディゾルバー、ミキサー、高速ディスパーザー、サンドミル、ロールミル、ポールミル、アトライター、ダイノミル、ＧＰミル、ホモジナイザー、超音波分散機、ビーズミル、バンバリーミキサー、石臼式ミルが例示できる。これらの装置は単独或いは組み合わせて使用することができる。ニーダー等の装置により、０．５〜３時間の攪拌・混合処理を行うことが特に好ましい。   The apparatus for obtaining the mechanical force for preparing the sliding member coating composition, and the processing time required for uniform stirring and mixing should be appropriately selected according to the production amount and process of the resin composition. Can be used for dissolution and dispersion as kneaders, dissolvers, mixers, high-speed dispersers, sand mills, roll mills, pole mills, attritors, dyno mills, GP mills, homogenizers, ultrasonic dispersers, bead mills, Banbury mixers, stone mills A mill can be exemplified. These devices can be used alone or in combination. It is particularly preferable to perform the stirring and mixing treatment for 0.5 to 3 hours using an apparatus such as a kneader.

尚、本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物は、本発明の目的を損なわない範囲において、保存安定性や被覆適正等改善のための添加剤（分散剤、沈澱防止剤、増粘剤、消泡剤、レベリング剤等）を適量添加することができる。但し、粒子径が３．０μｍを超える固体潤滑剤（グラファイト等）の粒子成分を添加した場合、該摺動部材被覆組成物から形成される樹脂被覆層の表面粗さが増加し、摩擦係数の増加や摩耗量の増加という問題が発生する場合があり、かかる大粒子径の成分の添加は本発明の技術的効果を損なうおそれがある。   In addition, the sliding member coating composition according to the present embodiment includes additives for improving storage stability, coating suitability and the like (dispersant, anti-precipitation agent, thickener) within the range not impairing the object of the present invention. , Antifoaming agents, leveling agents, etc.) can be added in appropriate amounts. However, when a particle component of a solid lubricant (graphite or the like) having a particle size exceeding 3.0 μm is added, the surface roughness of the resin coating layer formed from the sliding member coating composition increases, and the friction coefficient There is a case where the problem of an increase or an increase in the amount of wear may occur, and the addition of such a component having a large particle size may impair the technical effect of the present invention.

本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物は、摺動部材表面に塗工して硬化させることにより、該摺動部材表面に樹脂被覆層を形成することができる。摺動部材表面への塗工は、刷毛塗り、スプレー塗布、ロール塗布、スクリーン印刷による塗布、ナイフコーティング、パッド法による塗布または浸漬塗布法の公知の方法により行なうことができ、工業的にはエアースプレーにより塗布することが好ましい。   The sliding member coating composition according to the present embodiment can form a resin coating layer on the surface of the sliding member by coating and curing the sliding member surface. Coating on the surface of the sliding member can be carried out by a known method such as brush coating, spray coating, roll coating, screen printing, knife coating, pad coating, or dip coating. It is preferable to apply by spraying.

本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物は、摺動部材表面に塗工した後、加熱処理を行うことにより、組成物中の有機溶媒を除去し、摺動部材表面に硬化した樹脂被覆層を形成することができる。
本実施の形態に係る樹脂被覆層を形成する条件は、１００〜２８０℃で６０〜２４０分間加熱処理することが好適であり、１５０〜２００℃で加熱処理を行うことが好ましい。更に、本実施の形態に係る樹脂被覆層を形成する際に、６０〜１００℃で５〜１２０分間加熱処理して前記有機溶媒を除去した後、更に１００〜２８０℃で６０〜２４０分間加熱処理して樹脂被覆層を形成することができる。 The sliding member coating composition according to the present embodiment is applied to the surface of the sliding member and then heat-treated to remove the organic solvent in the composition and harden the resin coating on the surface of the sliding member. A layer can be formed.
The conditions for forming the resin coating layer according to the present embodiment are preferably heat treatment at 100 to 280 ° C. for 60 to 240 minutes, and preferably heat treatment at 150 to 200 ° C. Furthermore, when the resin coating layer according to the present embodiment is formed, the organic solvent is removed by heat treatment at 60 to 100 ° C. for 5 to 120 minutes, and then heat treatment at 100 to 280 ° C. for 60 to 240 minutes. Thus, a resin coating layer can be formed.

本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物を用いて形成される樹脂被覆層の膜厚は任意であるが、４〜１５μｍとすることが好ましく、４〜１２μｍとすることが特に好ましい。これは、摺動部材被覆組成物を用いて形成される樹脂被覆層の膜厚が４〜１５μｍの範囲にあるとき、樹脂被覆層と基材との密着性が高くなるためである。   Although the film thickness of the resin coating layer formed using the sliding member coating composition according to the present embodiment is arbitrary, it is preferably 4 to 15 μm, and particularly preferably 4 to 12 μm. This is because when the film thickness of the resin coating layer formed using the sliding member coating composition is in the range of 4 to 15 μm, the adhesion between the resin coating layer and the substrate is enhanced.

本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物では、樹脂被覆層中のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及び二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）の配合量が抑制されているため、該摺動部材被覆組成物を前記摺動部材表面に塗布して形成される樹脂被覆層の摺動部材に対する密着性を向上させると共に、摩耗量を低減することができる。 In the sliding member coating composition according to the present embodiment, since the blending amounts of polytetrafluoroethylene (PTFE) and molybdenum disulfide (MoS ₂ ) in the resin coating layer are suppressed, the sliding member coating composition While improving the adhesiveness with respect to the sliding member of the resin coating layer formed by apply | coating an object to the said sliding member surface, the amount of wear can be reduced.

また、本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物では、前記ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及び前記二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）であって、その粒子径が小さいものを選択することにより、前記摺動部材被覆組成物を硬化させてなる樹脂被覆層の表面に前記固体潤滑剤を均等に配置することができ、該樹脂被覆層の摩擦係数を低減することができる。 Further, in the sliding member coating composition according to the present embodiment, by selecting the polytetrafluoroethylene (PTFE) and the molybdenum disulfide (MoS ₂ ) having a small particle diameter, The solid lubricant can be evenly disposed on the surface of the resin coating layer obtained by curing the sliding member coating composition, and the friction coefficient of the resin coating layer can be reduced.

また、前記ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及び前記二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）であって、その粒子径が小さいものを含んでなる樹脂被覆層により摺動部を被覆することにより、該摺動部位の表面粗さを小さくすることができる。更に、該樹脂被覆層で摺動部を被覆することにより、該摺動部位の摩擦係数を低減することができる。 Further, the sliding portion is covered with a resin coating layer containing the polytetrafluoroethylene (PTFE) and the molybdenum disulfide (MoS ₂ ) having a small particle diameter. The surface roughness can be reduced. Furthermore, the friction coefficient of the sliding portion can be reduced by covering the sliding portion with the resin coating layer.

また、本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物では、前記ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及び前記二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）であって、その粒子径が小さいものを選択することにより、該摺動部材被覆組成物から形成される樹脂被覆層の耐焼付け性を向上させることができる。 Further, in the sliding member coating composition according to the present embodiment, the polytetrafluoroethylene (PTFE) and the molybdenum disulfide (MoS ₂ ) having a small particle diameter are selected. The seizure resistance of the resin coating layer formed from the sliding member coating composition can be improved.

次に、本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物を用いた摺動部材について説明する。前記摺動部材として、内燃機関用ピストンを用いて、図面を参照して説明する。
図３は、本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物を用いて形成される樹脂被覆層を有するピストンスカート部を示す概念図である。図４は、図３中のピストンスカート部に形成される樹脂被覆層の断面図である。 Next, the sliding member using the sliding member coating composition according to the present embodiment will be described. As the sliding member, a piston for an internal combustion engine will be used and described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a piston skirt portion having a resin coating layer formed using the sliding member coating composition according to the present embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view of the resin coating layer formed on the piston skirt portion in FIG. 3.

図３及び図４に示すように、本実施の形態に係るピストン１０においては、本発明の摺動部材被覆組成物を用いて形成される樹脂被覆層１１を図示しないシリンダボアと摺動するピストンスカート部１２の少なくとも一部に備えてなるものである。   As shown in FIGS. 3 and 4, in the piston 10 according to the present embodiment, a piston skirt that slides with a cylinder bore (not shown) on a resin coating layer 11 formed using the sliding member coating composition of the present invention. It is provided in at least a part of the section 12.

前記樹脂被覆層１１を前記ピストンスカート部１２の少なくとも一部に形成することにより、前記ピストン１０を摺動させる際の摩擦係数を低減すると共に、耐摩耗性を向上させることができる。   By forming the resin coating layer 11 on at least a part of the piston skirt portion 12, the friction coefficient when the piston 10 is slid can be reduced and the wear resistance can be improved.

また、前記樹脂被覆層１１を前記ピストンスカート部１２の少なくとも一部に形成するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記ピストンスカート部１２の全面に前記樹脂被覆層１１を形成するようにしてもよい。   Further, although the resin coating layer 11 is formed on at least a part of the piston skirt portion 12, the present invention is not limited to this, and the resin coating layer 11 is formed on the entire surface of the piston skirt portion 12. 11 may be formed.

また、図５は、前記ピストンスカート部の断面拡大図である。
図５に示すように、前記ピストンスカート部１２の少なくとも一部の下地粗さＲａは、０．２〜１．５μｍであることが好ましい。これは、前記ピストンスカート部１２の少なくとも一部の下地粗さＲａが、従来においては０．８〜１．０μｍであったのに対し、本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物では、前記ピストンスカート部１２の少なくとも一部の下地粗さＲａを０．２〜１．５μｍとすることにより、密着性を向上させることができるためである。 FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the piston skirt portion.
As shown in FIG. 5, it is preferable that the base roughness Ra of at least a part of the piston skirt portion 12 is 0.2 to 1.5 μm. This is because the surface roughness Ra of at least a part of the piston skirt portion 12 is 0.8 to 1.0 μm in the prior art, whereas in the sliding member coating composition according to the present embodiment, This is because the adhesion can be improved by setting the base roughness Ra of at least a part of the piston skirt portion 12 to 0.2 to 1.5 μm.

例えば、図５に示すように、前記ピストンスカート部１２の下地粗さＲａが０．５μｍ以下とすることで前記樹脂被覆層１１と前記ピストンスカート部１２の表面との密着性が高くなる。   For example, as shown in FIG. 5, when the base roughness Ra of the piston skirt portion 12 is 0.5 μm or less, the adhesion between the resin coating layer 11 and the surface of the piston skirt portion 12 is enhanced.

また、前記ピストンスカート部１２の少なくとも一部の下地粗さＲａを小さくすることで、本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物で形成される前記樹脂被覆層１１の表面粗さＲａも小さくすることができるため、摩擦係数μ及び摩耗量を低減させることができる。   Further, by reducing the base roughness Ra of at least a part of the piston skirt portion 12, the surface roughness Ra of the resin coating layer 11 formed of the sliding member coating composition according to the present embodiment is also reduced. Therefore, the friction coefficient μ and the wear amount can be reduced.

また、ピストンスカート部１２の下地粗さＲａを小さくすることで、前記樹脂被覆層１１の薄膜化を図ることができる。よって、前記樹脂被覆層１１とピストンスカート部１２の表面との密着性を向上させると共に、材料費及び成膜時間を短くできるため、低コスト化を図ることができる。   Further, the resin coating layer 11 can be made thin by reducing the base roughness Ra of the piston skirt portion 12. Therefore, the adhesiveness between the resin coating layer 11 and the surface of the piston skirt portion 12 can be improved, and the material cost and the film formation time can be shortened, so that the cost can be reduced.

また、前記ピストンスカート部１２に形成される樹脂被覆層１１の膜厚は４〜１５μｍとするのが好ましく、更には４〜１２μｍとするのが好ましい。これは、上述のように、樹脂被覆層１１の膜厚を４〜１５μｍの範囲内では、前記樹脂被覆層１１とピストンスカート部１２の表面との密着性が高いためである。   The film thickness of the resin coating layer 11 formed on the piston skirt portion 12 is preferably 4 to 15 μm, and more preferably 4 to 12 μm. This is because, as described above, when the film thickness of the resin coating layer 11 is within a range of 4 to 15 μm, the adhesion between the resin coating layer 11 and the surface of the piston skirt portion 12 is high.

また、図６は、ピストンピン孔側から見たピストンの側面図である。
図６に示すように、ピストン１０は、前記ピストンスカート部１２の面圧が大きいスラスト側の摺動面１３ａに、前記ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）と前記二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）との配合量を少なくした第一の固体潤滑剤を含有してなる前記摺動部材被覆組成物で形成される樹脂被覆層を設けてなると共に、前記ピストンスカート部１２の面圧が小さい反スラスト側の摺動面１３ｂに、前記ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）と前記二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）との配合量を多くした第二の固体潤滑剤を含有してなる前記摺動部材被覆組成物で形成される樹脂被覆層を設けてなるものである。また、図６中、符号１４はピストンピン孔である。 FIG. 6 is a side view of the piston viewed from the piston pin hole side.
As shown in FIG. 6, the piston 10 has a combination of the polytetrafluoroethylene (PTFE) and the molybdenum disulfide (MoS ₂ ) on the sliding surface 13 a on the thrust side where the surface pressure of the piston skirt portion 12 is large. A resin coating layer formed of the sliding member coating composition containing the first solid lubricant with a reduced amount is provided, and the anti-thrust side slide having a small surface pressure of the piston skirt portion 12 is provided. The moving surface 13b is formed of the sliding member coating composition containing the second solid lubricant in which the blending amount of the polytetrafluoroethylene (PTFE) and the molybdenum disulfide (MoS ₂ ) is increased. The resin coating layer is provided. Moreover, the code | symbol 14 is a piston pin hole in FIG.

ここで、図７に示すように、前記ピストン１０の下降時には特に爆発行程において最大のスラスト力Ｆ１がピストン１０からシリンダボア壁面１５に掛かる。また、図８に示すように、ピストン１０の上昇時にはスラスト力Ｆ１と反対方向のスラスト力Ｆ２（＜Ｆ１）がピストン１０からシリンダボア壁面１５に掛かる。以下、ピストン１０の下降行程においてスラスト力Ｆ１が掛かる側を「スラスト側」といい、ピストン１０の上昇行程においてスラスト力Ｆ２が掛かる側を「反スラスト側」という。   Here, as shown in FIG. 7, when the piston 10 is lowered, the maximum thrust force F <b> 1 is applied from the piston 10 to the cylinder bore wall surface 15, particularly in the explosion stroke. Further, as shown in FIG. 8, when the piston 10 is raised, a thrust force F2 (<F1) opposite to the thrust force F1 is applied from the piston 10 to the cylinder bore wall surface 15. Hereinafter, the side on which the thrust force F1 is applied in the downward stroke of the piston 10 is referred to as “thrust side”, and the side on which the thrust force F2 is applied in the upward stroke of the piston 10 is referred to as “anti-thrust side”.

このようなスラスト力Ｆ１、Ｆ２は、前記ピストン１０が上下動する際にも同様に発生し、これにより、スラスト側と反スラスト側の夫々において異なる面圧がピストンスカート部１２の外周面とシリンダボア壁面１５との間にかかる。例えば図９に示すように、ピストンが下降する時の膨張行程でスラスト力が増大する。   Such thrust forces F1 and F2 are similarly generated when the piston 10 moves up and down, so that different surface pressures on the thrust side and the anti-thrust side cause the outer surface of the piston skirt 12 and the cylinder bore to be different. It takes between the wall 15. For example, as shown in FIG. 9, the thrust force increases in the expansion stroke when the piston descends.

よって、前記ピストン１０のように、スラスト側では面圧が大きいため、前記ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）と前記二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）との配合量を少なくした前記第一の固体潤滑剤を含有してなる前記摺動部材被覆組成物を用いて形成される樹脂被覆層をスラスト側に形成することにより、前記樹脂被覆層の摩耗を低減することができる。 Therefore, as the piston 10 has a large surface pressure on the thrust side, the first solid lubricant in which the blending amount of the polytetrafluoroethylene (PTFE) and the molybdenum disulfide (MoS ₂ ) is reduced is used. Wear of the resin coating layer can be reduced by forming the resin coating layer formed by using the sliding member coating composition contained on the thrust side.

また、反スラスト側では面圧が小さいため、前記ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）と前記二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）との配合量を多くした前記第二の固体潤滑剤を含有してなる前記摺動部材被覆組成物を用いて形成される樹脂被覆層を反スラスト側に形成することにより、前記樹脂被覆層の摩擦係数μを低減することができる。 Further, since the surface pressure is small on the anti-thrust side, the slide containing the second solid lubricant in which the blending amount of the polytetrafluoroethylene (PTFE) and the molybdenum disulfide (MoS ₂ ) is increased. By forming the resin coating layer formed using the moving member coating composition on the anti-thrust side, the friction coefficient μ of the resin coating layer can be reduced.

ここで、前記第一の固体潤滑剤は、前記ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）と前記二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）との配合量を少なくするため、前記ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を例えば３〜４ｗｔ％とし、前記二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）を例えば１９〜２１ｗｔ％とすることが好ましい。 Here, in order to reduce the blending amount of the polytetrafluoroethylene (PTFE) and the molybdenum disulfide (MoS ₂ ), the first solid lubricant contains, for example, 3 to 3 of the polytetrafluoroethylene (PTFE). It is preferable that the content be 4 wt%, and the molybdenum disulfide (MoS ₂ ) be, for example, 19 to 21 wt%.

また、前記第二の固体潤滑剤は、前記ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）と前記二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）との配合量を多くするため、前記ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を例えば４〜５ｗｔ％とし、前記二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）を例えば２１〜２４ｗｔ％とすることが好ましい。 In addition, the second solid lubricant increases the amount of the polytetrafluoroethylene (PTFE) and the molybdenum disulfide (MoS ₂ ), so that the polytetrafluoroethylene (PTFE) is, for example, 4 to 5 wt. It is preferable that the molybdenum disulfide (MoS ₂ ) is, for example, 21 to 24 wt%.

このように、前記ピストンスカート部１２にかかる面圧の相違に応じて前記固体潤滑剤及び前記結合剤の配合量を調製し、前記樹脂被覆層を形成することができる。   As described above, the resin coating layer can be formed by adjusting the blending amounts of the solid lubricant and the binder according to the difference in the surface pressure applied to the piston skirt portion 12.

また、図１０は、ピストンのシリンダボア内での動きを模式的に示す図である。
図１０中、左側図が行程中央の状態を示し、図１０中、中央図が上死点近傍の状態を示し、図１０中、右側図が下死点近傍の状態を示す。また、図１０中、符号１７はボア摺動面であり、符号１８はピストンリングである。
また、図１１は、図１０に示す行程中央から下死点近傍までの状態におけるピストンのクランク角と摩擦係数との関係を示す図である。 FIG. 10 is a diagram schematically showing the movement of the piston in the cylinder bore.
In FIG. 10, the left side view shows the state in the middle of the stroke, in FIG. 10, the central view shows the state in the vicinity of the top dead center, and the right side in FIG. In FIG. 10, reference numeral 17 denotes a bore sliding surface, and reference numeral 18 denotes a piston ring.
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the piston crank angle and the friction coefficient in the state from the center of the stroke shown in FIG. 10 to the vicinity of the bottom dead center.

ここで、行程中央の状態は、オイルが多量にある流体潤滑状態であり、上死点近傍の状態は、オイルがほとんどない境界潤滑状態であり、下死点近傍の状態は、流体潤滑と境界潤滑との中間状態であり、比較的流体潤滑状態に近い混合状態である。   Here, the state at the center of the stroke is a fluid lubrication state in which a large amount of oil is present, the state near the top dead center is a boundary lubrication state where there is almost no oil, and the state near the bottom dead center is a boundary between fluid lubrication and the boundary. It is an intermediate state with lubrication and a mixed state that is relatively close to a fluid lubrication state.

図１０、図１１に示すように、上死点近傍、下死点近傍でオイルがほとんどない境界潤滑状態になり易い状態ではシリンダボア１６とピストン１０とのフリクションが大きくなるが、本発明の摺動部材被覆組成物を用いて形成される樹脂被覆層１１を前記ピストンスカート部１２のボア摺動面１７に設けることにより、前記シリンダボア１６と前記ピストン１０とのフリクションを低減できることとなる。これにより、前記ピストン１０の上下動に伴うシリンダボア１６とピストン１０とのフリクションを理想の状態（図中太線）に近づけることができる。   As shown in FIGS. 10 and 11, the friction between the cylinder bore 16 and the piston 10 increases in the boundary lubrication state where there is almost no oil near the top dead center and the bottom dead center. By providing the resin coating layer 11 formed using the member coating composition on the bore sliding surface 17 of the piston skirt portion 12, the friction between the cylinder bore 16 and the piston 10 can be reduced. Thereby, the friction between the cylinder bore 16 and the piston 10 accompanying the vertical movement of the piston 10 can be brought close to an ideal state (thick line in the figure).

次に、シリンダボアの下地粗さとピストンスカート部の下地粗さとを変えたときのシリンダボアとピストンとのフリクションについて検討した結果を説明する。   Next, the results of examining the friction between the cylinder bore and the piston when the base roughness of the cylinder bore and the base roughness of the piston skirt portion are changed will be described.

図１２は、シリンダボアの下地粗さと、ピストンスカート部の下地粗さを変えたときの摩擦係数の関係を示す図である。図１２に示すように、シリンダボアの下地が粗い状態であるクロスハッチの状態においては、ピストンスカート部の条痕有無に関係なく、前記シリンダボアと前記ピストンスカート部とのフリクションは共に、約０．５０Ｎｍ程度であった。   FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the base roughness of the cylinder bore and the friction coefficient when the base roughness of the piston skirt portion is changed. As shown in FIG. 12, in the cross-hatch state where the base of the cylinder bore is rough, the friction between the cylinder bore and the piston skirt portion is about 0.50 Nm regardless of the presence or absence of the streak of the piston skirt portion. It was about.

また、前記シリンダボアの下地粗さが小さい鏡面の状態では、前記ピストンスカート部に条痕がある場合の前記シリンダボアと前記ピストンスカート部とのフリクションは、約０．５２Ｎｍ程度であった。   Further, in the mirror surface state where the surface roughness of the cylinder bore is small, the friction between the cylinder bore and the piston skirt portion when the piston skirt portion has a streak was about 0.52 Nm.

また、前記ピストンスカート部にも条痕がない鏡面に近い状態の場合における前記シリンダボアと前記ピストンスカート部とのフリクションは、約０．４６Ｎｍ程度であった。   In addition, the friction between the cylinder bore and the piston skirt when the piston skirt was close to a mirror surface with no streak was about 0.46 Nm.

よって、前記シリンダボアの下地が粗い場合には、前記シリンダボアと前記ピストンスカート部とのフリクションには前記ピストンスカート部の条痕の有無は影響しないと考えられる。   Therefore, when the base of the cylinder bore is rough, the friction between the cylinder bore and the piston skirt portion is considered not to be affected by the presence or absence of streaks in the piston skirt portion.

また、シリンダボアの表面粗さの少ない鏡面に近い場合には、前記ピストンスカート部に条痕が無い場合の方が前記シリンダボアと前記ピストンスカート部とのフリクションが、低くなると考えられる。   When the cylinder bore is close to a mirror surface with little surface roughness, it is considered that the friction between the cylinder bore and the piston skirt is lower when the piston skirt has no streak.

従って、前記ピストンスカート部及び前記シリンダボアの両方の下地粗さが小さく鏡面に近い状態のもの同士の場合では、前記シリンダボアと前記ピストンスカート部とのフリクションをもっとも小さくすることができるが、鏡面状態では前記シリンダボア等の部品の掃除が出来ないため、シリンダボア又はピストンスカート部の何れか一方又は両方の表面粗さを大きくした場合でも、本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物を用いて形成される樹脂被覆層を前記ピストンスカート部に設けることにより前記シリンダボアと前記ピストンスカート部とのフリクションを小さくすることができる。   Therefore, in the case where the foundation roughness of both the piston skirt portion and the cylinder bore is small and close to a mirror surface, the friction between the cylinder bore and the piston skirt portion can be minimized, but in the mirror surface state Since the parts such as the cylinder bore cannot be cleaned, even when the surface roughness of either one or both of the cylinder bore and the piston skirt is increased, it is formed using the sliding member coating composition according to the present embodiment. By providing the resin coating layer on the piston skirt portion, the friction between the cylinder bore and the piston skirt portion can be reduced.

このように、本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物によれば、前記結合剤及び前記固体潤滑剤の配合比を最適化すると共に、各々の前記固体潤滑剤の粒子径を小さくしているため、樹脂被覆層と前記樹脂の塗布表面との密着性を向上させると共に、摩耗量を低減することができる。   Thus, according to the sliding member coating composition according to the present embodiment, the blending ratio of the binder and the solid lubricant is optimized, and the particle diameter of each solid lubricant is reduced. Therefore, the adhesiveness between the resin coating layer and the application surface of the resin can be improved and the wear amount can be reduced.

また、エンジンのピストンスカート部に本発明に係る摺動部材被覆組成物を用いて形成される樹脂被覆層を形成することにより、シリンダボアとの間で摩擦係数を低減することができ、エンジンの燃費向上を図ることができる。さらに、耐摩耗性の向上により、樹脂被覆層の摩滅が抑制されるので、相手ボア面への攻撃性を低減でき、ボア面の鏡面化が防止できる。   Further, by forming a resin coating layer formed using the sliding member coating composition according to the present invention on the piston skirt portion of the engine, the friction coefficient with the cylinder bore can be reduced, and the fuel efficiency of the engine Improvements can be made. Furthermore, since wear of the resin coating layer is suppressed by improving wear resistance, it is possible to reduce the aggression on the counterpart bore surface and prevent the bore surface from being mirrored.

また、本実施の形態に係る摺動部材被覆組成物においては、前記摺動部材及び摺動装置として、内燃機関用ピストンを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば軸受や人工関節の摺動部分などにも用いることができ、これらに限定されるものではない。   Moreover, in the sliding member coating composition according to the present embodiment, the piston for an internal combustion engine has been described as the sliding member and the sliding device, but the present invention is not limited thereto. For example, it can be used for a sliding part of a bearing or an artificial joint, but is not limited thereto.

次に、試験例、実施例および比較例を示して本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、下記実施の形態及び実施例における構成要素には当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。   Next, although a test example, an Example, and a comparative example are shown and this invention is further explained in full detail, this invention is not limited to these Examples. In addition, constituent elements in the following embodiments and examples include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.

本実施例等において、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）粒子、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の固体潤滑剤の平均粒子径の測定は、以下に示す機器および測定条件により、レーザー回折散乱式粒度分布測定法で体積累積平均粒子径（Ｄ₅₀）を測定することにより行なった。
レーザー回折散乱式粒度分布測定装置：「モデルＬＳ‐２３０：商品名」（ベックマンコールター社製）
測定値：体積累積平均粒子径（Ｄ₅₀）
測定方法：ＰＩＤＳ（偏光散乱強度差計測）
分散媒：キシレン
サンプル濃度：０．５ｗｔ％
［固体潤滑剤の平均粒子径の測定条件］
測定用サンプルとして、各個体潤滑剤のキシレン分散媒（０．５ｗｔ％濃度）を調製した。室温下、上記測定用サンプルをレーザー回折散乱式粒度分布測定装置：「モデルＬＳ‐２３０：商品名」のフローセル内に循環させ、固体潤滑剤サンプルの体積累積平均粒子径（Ｄ₅₀）を測定した。 In this example, the average particle size of solid lubricants such as molybdenum disulfide (MoS ₂ ) particles and polytetrafluoroethylene (PTFE) is measured by the laser diffraction scattering type particle size distribution according to the following equipment and measurement conditions. The measurement was performed by measuring the volume cumulative average particle size (D ₅₀ ) by a measuring method.
Laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer: “Model LS-230: Product Name” (Beckman Coulter, Inc.)
Measured value: Volume cumulative average particle size (D ₅₀ )
Measurement method: PIDS (polarized light scattering intensity difference measurement)
Dispersion medium: Xylene Sample concentration: 0.5 wt%
[Measurement conditions for average particle size of solid lubricant]
As a measurement sample, a xylene dispersion medium (0.5 wt% concentration) of each solid lubricant was prepared. The sample for measurement was circulated in a flow cell of a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer: “Model LS-230: Product Name” at room temperature, and the volume cumulative average particle size (D ₅₀ ) of the solid lubricant sample was measured. .

本実施例等において、樹脂被覆層の形成は以下に示す方法により行なった。
［樹脂被覆層の形成］
実施例または比較例に係る樹脂被覆層の形成は、アルカリ脱脂したアルミニウム基材（表面粗さＲａ ０．２μｍ）表面に各摺動部材被覆組成物（試料）をナイフコーティングし、８０℃×３０分にて乾燥した後、１８０℃×９０分による条件で該アルミニウム基材上に樹脂被覆層を形成させることにより行なった（樹脂被覆層の厚さは、１０〜１３μｍ）。 In this example and the like, the resin coating layer was formed by the following method.
[Formation of resin coating layer]
The resin coating layer according to the example or comparative example is formed by knife-coating each sliding member coating composition (sample) on the surface of an aluminum substrate (surface roughness Ra 0.2 μm) subjected to alkali degreasing, and 80 ° C. × 30 After drying in minutes, a resin coating layer was formed on the aluminum substrate under conditions of 180 ° C. × 90 minutes (the thickness of the resin coating layer was 10 to 13 μm).

被覆層を形成させる前に基材の表面粗さＲａ（μｍ）および樹脂被覆層の表面粗さＲａ（μｍ）は、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に規定する中心線平均粗さ（Ｒａ）の測定法に準じて測定した。
以下、表面粗さＲａは単位「下地粗さＲａ」「樹脂被覆層の表面粗さＲａ」ともいう。 Before forming the coating layer, the surface roughness Ra (μm) of the base material and the surface roughness Ra (μm) of the resin coating layer are measured by the center line average roughness (Ra) defined in JIS B0601-1994. Measured accordingly.
Hereinafter, the surface roughness Ra is also referred to as units “base roughness Ra” and “surface roughness Ra of the resin coating layer”.

各摺動部材被覆組成物から形成される樹脂被覆層の特性は、以下に示す方法により測定した。
［摩擦係数］
図１３は、荷重往復動試験装置を示す概略図である。図１３に示すように、荷重往復動試験装置２０は、アルミニウム合金ＡＣ８Ｂの試験板２１と、直径７ｍｍのローラ２２と、ロードセル２３とからなる措置である。試験温度２５度（室温）で、乾性被膜塗布アルミニウム合金ＡＣ８Ｂの試験板２１を本発明の各摺動部材被覆組成物（試料）により被覆した樹脂被覆層２４の表面にエンジンオイル「０Ｗ‐２０：製品名」を１．０ｍｇ塗布し、直径７ｍｍのローラ２２で垂直荷重２９．４Ｎを与え、ストローク１００ｍｍ、速度１２０ｃｐｍの条件で、７２００サイクルの荷重往復動を行なうことにより、樹脂被覆層２４の摩擦係数μを測定した。
［摩耗量］
各摺動部材被覆組成物（試料）から形成される樹脂被覆層２４を有するアルミニウム合金ＡＣ８Ｂの試験板２１に対し、前記の摩擦係数測定（荷重往復動試験）の前後で、該樹脂被覆層２４の表面粗さＲａを上記の方法により測定した。更に、試験前後の表面粗さＲａの差から該樹脂被覆層２４の摩耗量（μｍ）を測定した。 The characteristic of the resin coating layer formed from each sliding member coating composition was measured by the method shown below.
[Coefficient of friction]
FIG. 13 is a schematic view showing a load reciprocating test apparatus. As shown in FIG. 13, the load reciprocation test apparatus 20 is a measure composed of a test plate 21 made of an aluminum alloy AC8B, a roller 22 having a diameter of 7 mm, and a load cell 23. The engine oil “0W-20: on the surface of the resin coating layer 24 in which the test plate 21 of the dry coating coated aluminum alloy AC8B was coated with each sliding member coating composition (sample) of the present invention at a test temperature of 25 ° C. (room temperature). By applying 1.0 mg of “Product Name”, applying a vertical load of 29.4 N with a roller 22 having a diameter of 7 mm, and performing a reciprocating load of 7200 cycles under the conditions of a stroke of 100 mm and a speed of 120 cpm, the friction of the resin coating layer 24 The coefficient μ was measured.
[Abrasion amount]
For the test plate 21 of the aluminum alloy AC8B having the resin coating layer 24 formed from each sliding member coating composition (sample), the resin coating layer 24 before and after the friction coefficient measurement (load reciprocation test). The surface roughness Ra was measured by the above method. Further, the wear amount (μm) of the resin coating layer 24 was measured from the difference in surface roughness Ra before and after the test.

＜試験例１〜試験例４＞
本発明にかかる数値範囲の臨界的意義を明らかにすべく、以下の比較試験を行なった。
［試料の調製］
ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ樹脂）のｎ‐メチル‐２‐ピロリドン溶液（ＰＡＩ樹脂分３４ｗｔ％）に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）を加え、ニーダにて１時間の粉砕・攪拌を行い、ｎ‐メチル‐２‐ピロリドンを更に添加して粘度：１２，０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の試料を得た。
そして、固体潤滑剤（ポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン）とポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ樹脂）の配合量については、固体潤滑剤の配合量とポリアミドイミド樹脂との配合量が１００ｗｔ％となるように調製した。 <Test Example 1 to Test Example 4>
In order to clarify the critical significance of the numerical range according to the present invention, the following comparative tests were conducted.
[Sample preparation]
Polytetrafluoroethylene (PTFE) and molybdenum disulfide (MoS ₂ ) are added to a solution of polyamideimide resin (PAI resin) in n-methyl-2-pyrrolidone (PAI resin content: 34 wt%) and pulverized for 1 hour with a kneader. Stirring was performed, and n-methyl-2-pyrrolidone was further added to obtain a sample having a viscosity of 12,000 mPa · s (25 ° C.).
And about the compounding quantity of a solid lubricant (polytetrafluoroethylene, molybdenum disulfide) and a polyamidoimide resin (PAI resin), it is so that the compounding quantity of a solid lubricant and polyamidoimide resin may be 100 wt%. Prepared.

＜試験例１：二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）の配合量（ｗｔ％）＞
下記表１の通り、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）粒子の粒子径、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の粒子径、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の配合量（ｗｔ％）を固定して、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）の配合量（ｗｔ％）が樹脂被覆層の摩擦係数μに及ぼす影響を確認した。
得られた結果と、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）の配合量（ｗｔ％）の臨界範囲の関係を表１に示す。
尚、表１中の「ＰＳ」は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した体積累積平均粒子径を表す（以下、同じ）。 <Test Example 1: Molybdenum disulfide (MoS ₂ ) content (wt%)>
As shown in Table 1 below, the particle diameter of molybdenum disulfide (MoS ₂ ) particles, the particle diameter of polytetrafluoroethylene (PTFE), and the blending amount (wt%) of polytetrafluoroethylene (PTFE) are fixed, and disulfide The effect of the amount (wt%) of molybdenum (MoS ₂ ) on the friction coefficient μ of the resin coating layer was confirmed.
Table 1 shows the relationship between the obtained results and the critical range of the blending amount (wt%) of molybdenum disulfide (MoS ₂ ).
In addition, “PS” in Table 1 represents a volume cumulative average particle diameter measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method (hereinafter the same).

＜試験例２：ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の配合量（ｗｔ％）＞
下記表２の通り、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）粒子の粒子径、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の粒子径、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）の配合量（ｗｔ％）を固定して、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の配合量（ｗｔ％）が樹脂被覆層の摩擦係数μに及ぼす影響を確認した。
得られた結果と、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）の配合量（ｗｔ％）の臨界範囲の関係を表２に示す。 <Test Example 2: Blending amount of polytetrafluoroethylene (PTFE) (wt%)>
As shown in Table 2 below, the particle diameter of molybdenum disulfide (MoS ₂ ) particles, the particle diameter of polytetrafluoroethylene (PTFE), and the blending amount (wt%) of molybdenum disulfide (MoS ₂ ) are fixed. The effect of the blending amount (wt%) of fluoroethylene (PTFE) on the friction coefficient μ of the resin coating layer was confirmed.
Table 2 shows the relationship between the obtained results and the critical range of the amount (wt%) of molybdenum disulfide (MoS ₂ ).

＜試験例３：二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）の粒子径＞
下記表３の通り、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の粒子径、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の配合量（ｗｔ％）及び二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）の配合量（ｗｔ％）を固定して、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）粒子の粒子径が樹脂被覆層の密着性、摩擦係数μ、摩耗量（μｍ）に及ぼす影響を確認した。
得られた結果と、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）の粒子の粒子径の臨界範囲の関係を図１４、表３に示す。 <Test Example 3: Particle size of molybdenum disulfide (MoS ₂ )>
As shown in Table 3, the particle diameter of polytetrafluoroethylene (PTFE), the blending amount (wt%) of polytetrafluoroethylene (PTFE), and the blending amount (wt%) of molybdenum disulfide (MoS ₂ ) are fixed. The effects of the particle diameter of molybdenum disulfide (MoS ₂ ) particles on the adhesion of the resin coating layer, the friction coefficient μ, and the wear amount (μm) were confirmed.
FIG. 14 and Table 3 show the relationship between the obtained results and the critical range of the particle diameter of molybdenum disulfide (MoS ₂ ) particles.

＜試験例４：ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の粒子径＞
下記表４の通り、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）の粒子径、及び二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）の配合量（ｗｔ％）を固定して、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子の粒子径が樹脂被覆層の摩擦係数μに及ぼす影響を確認した。
得られた結果と、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の粒子の粒子径の臨界範囲の関係を図１５、表４に示す。 <Test Example 4: Particle diameter of polytetrafluoroethylene (PTFE)>
As shown in Table 4, the two particle size of molybdenum disulfide (MoS _2), and secondary amount of molybdenum disulfide (MoS ₂₎ (wt%) to fix the particle size of polytetrafluoroethylene (PTFE) particles Resin The effect of the coating layer on the friction coefficient μ was confirmed.
FIG. 15 and Table 4 show the relationship between the obtained results and the critical range of the particle diameter of polytetrafluoroethylene (PTFE) particles.

表１〜表４および図１、図２、図１４、図１５に示す通り、本発明にかかるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）の樹脂被覆層中における重量百分率（ｗｔ％）およびそれらの粒子径（μｍ）の数値範囲において、得られる樹脂被覆層の摩擦係数μは最小値あるいは減少傾向を示し、かかる数値範囲を選択することに臨界的意義があることが示された。 As shown in Tables 1 to 4 and FIGS. 1, 2, 14, and 15, the weight percentage (wt) in the resin coating layer of polytetrafluoroethylene (PTFE) and molybdenum disulfide (MoS ₂ ) according to the present invention. %) And the numerical range of their particle diameter (μm), the friction coefficient μ of the obtained resin coating layer shows a minimum value or a decreasing tendency, and it is shown that it is critical to select such a numerical range. It was.

＜実施例１〜実施例３、比較例１〜比較例１４＞
本発明の実施例に係る摺動部材被覆組成物（試料）は下記方法により、表５に示す配合比で調製した。
＜実施例１〜実施例３＞
［試料の調製］
ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ樹脂）のｎ‐メチル‐２‐ピロリドン溶液（ＰＡＩ樹脂分３４ｗｔ％）に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）を加え、ニーダにて１時間の粉砕・攪拌を行い、ｎ‐メチル‐２‐ピロリドンを更に添加して粘度：１２，０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の試料を得た。
そして、固体潤滑剤（ポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン）とポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ樹脂）の配合量については、固体潤滑剤の配合量とポリアミドイミド樹脂との配合量が１００ｗｔ％となるように調製した（表５参照）。
［各試料の配合量および固体潤滑剤の粒子径］
固体潤滑剤であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）の配合量の割合（ｗｔ％）と、結合剤であるポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ樹脂）の配合量（ｗｔ％）と、固体潤滑剤と結合剤との配合量（ｗｔ％）の割合比と、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）の粒子径と、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の粒子径とを表５に示す。 <Example 1 to Example 3, Comparative Example 1 to Comparative Example 14>
The sliding member coating composition (sample) according to the example of the present invention was prepared at the blending ratio shown in Table 5 by the following method.
<Example 1 to Example 3>
[Sample preparation]
Polytetrafluoroethylene (PTFE) and molybdenum disulfide (MoS ₂ ) are added to a solution of polyamideimide resin (PAI resin) in n-methyl-2-pyrrolidone (PAI resin content: 34 wt%) and pulverized for 1 hour with a kneader. Stirring was performed, and n-methyl-2-pyrrolidone was further added to obtain a sample having a viscosity of 12,000 mPa · s (25 ° C.).
And about the compounding quantity of a solid lubricant (polytetrafluoroethylene, molybdenum disulfide) and a polyamidoimide resin (PAI resin), it is so that the compounding quantity of a solid lubricant and polyamidoimide resin may be 100 wt%. Prepared (see Table 5).
[Amount of each sample and particle size of solid lubricant]
Polytetrafluoroethylene is solid lubricant (PTFE), and the ratio of the amount of molybdenum disulfide (MoS ₂₎ (wt%), the amount of the polyamide-imide resin is a binder (PAI resin) and (wt%) Table 5 shows the ratio of the blending amount (wt%) of the solid lubricant and the binder, the particle diameter of molybdenum disulfide (MoS ₂ ), and the particle diameter of polytetrafluoroethylene (PTFE).

＜比較例１〜比較例１４＞
比較例に係る摺動部材被覆組成物（試料）は下記方法により、表６〜表８に示す配合比で調製した。
［試料の調製］
ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ樹脂）のｎ‐メチル‐２‐ピロリドン溶液（ＰＡＩ樹脂分３４ｗｔ％）に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）、グラファイトを加え、ニーダにて１時間の粉砕・攪拌を行い、ｎ‐メチル‐２‐ピロリドンを更に添加して粘度：１２，０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の試料を得た。
また、固体潤滑剤（ポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン、グラファイト）とポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ樹脂）の配合量については、固体潤滑剤の配合量とポリアミドイミド樹脂との配合量が１００ｗｔ％となるように調製した（表６〜表８参照）。
［各試料の配合量および固体潤滑剤の粒子径］
固体潤滑剤であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）、グラファイトの配合量の割合（ｗｔ％）と、結合剤であるポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ樹脂）の配合量（ｗｔ％）と、固体潤滑剤と結合剤との配合量（ｗｔ％）の割合比と、各固体潤滑剤の粒子径の関係を表６〜表８に示す。 <Comparative Examples 1 to 14>
The sliding member coating composition (sample) according to the comparative example was prepared at the blending ratios shown in Tables 6 to 8 by the following method.
[Sample preparation]
Polytetrafluoroethylene (PTFE), molybdenum disulfide (MoS ₂ ), and graphite are added to an n-methyl-2-pyrrolidone solution (PAI resin content: 34 wt%) of polyamide-imide resin (PAI resin), and 1 hour by kneader. After crushing and stirring, n-methyl-2-pyrrolidone was further added to obtain a sample having a viscosity of 12,000 mPa · s (25 ° C.).
In addition, regarding the blending amount of the solid lubricant (polytetrafluoroethylene, molybdenum disulfide, graphite) and the polyamideimide resin (PAI resin), the blending amount of the solid lubricant and the polyamideimide resin is 100 wt%. (See Tables 6 to 8).
[Amount of each sample and particle size of solid lubricant]
The ratio (wt%) of blending amount of polytetrafluoroethylene (PTFE), molybdenum disulfide (MoS ₂ ) and graphite, which are solid lubricants, and blending amount (wt%) of polyamideimide resin (PAI resin), which is a binder Table 6 to Table 8 show the relationship between the ratio of the blending amount (wt%) of the solid lubricant and the binder and the particle size of each solid lubricant.

以下、［Ａ：本発明の摺動部材被覆組成物（試料）から形成される樹脂被覆層の（１）密着性、（２）摩擦係数μ、（３）摩耗量及び（４）表面粗さＲａの評価］、［Ｂ：下地粗さＲａが異なる試験板上に形成される樹脂被覆層の表面粗さＲａと摩擦係数μの評価］、及び［Ｃ：試験板の下地粗さＲａと該試験板上に形成される樹脂被覆層の表面粗さＲａとの関係］について検討した結果を示す。   Hereinafter, [A: (1) adhesiveness, (2) friction coefficient μ, (3) wear amount, and (4) surface roughness of the resin coating layer formed from the sliding member coating composition (sample) of the present invention [Evaluation of Ra], [B: Evaluation of surface roughness Ra and friction coefficient μ of resin coating layer formed on test plates having different base roughness Ra], and [C: Base roughness Ra of test plate and The result of having investigated about the relationship with the surface roughness Ra of the resin coating layer formed on a test plate] is shown.

［Ａ：本発明の摺動部材被覆組成物（試料）から形成される樹脂被覆層の（１）密着性、（２）摩擦係数μ、（３）摩耗量及び（４）表面粗さＲａの評価］
実施例１〜実施例３で得られた摺動部材被覆組成物（試料）から形成される樹脂被覆層特性の評価結果を表５に示す。 [A: (1) Adhesion, (2) Friction coefficient μ, (3) Amount of wear, and (4) Surface roughness Ra of the resin coating layer formed from the sliding member coating composition (sample) of the present invention Evaluation]
Table 5 shows the evaluation results of the properties of the resin coating layer formed from the sliding member coating compositions (samples) obtained in Examples 1 to 3.

比較例１〜比較例５で得られた摺動部材被覆組成物（試料）から形成される樹脂被覆層の特性の評価結果を表６に示し、比較例６〜比較例１０で得られた摺動部材被覆組成物（試料）から形成される樹脂被覆層の特性の評価結果を表７に示し、比較例１１〜比較例１４で得られた摺動部材被覆組成物（試料）から形成される樹脂被覆層の特性の評価結果を表８に示す。   The evaluation results of the properties of the resin coating layers formed from the sliding member coating compositions (samples) obtained in Comparative Examples 1 to 5 are shown in Table 6, and the sliding results obtained in Comparative Examples 6 to 10 are shown in Table 6. The evaluation results of the characteristics of the resin coating layer formed from the moving member coating composition (sample) are shown in Table 7, and are formed from the sliding member coating compositions (sample) obtained in Comparative Examples 11 to 14. Table 8 shows the evaluation results of the characteristics of the resin coating layer.

［（１）密着性の評価］
表５〜表８に示すように、実施例１〜実施例３の樹脂被覆層の密着性は良好（表中、二重丸印）であった。これに対し、比較例１、３、４、１１〜１４の密着性は低め（○）であり、比較例５〜１０の密着性は悪く（×）、比較例２の試料では点剥離した。
即ち、実施例に係る摺動部材被覆組成物から形成される樹脂被覆層は比較例の樹脂被覆層（従来品）に比して、部材への密着性が向上していた。 [(1) Evaluation of adhesion]
As shown in Tables 5 to 8, the adhesion of the resin coating layers of Examples 1 to 3 was good (double circles in the table). On the other hand, the adhesiveness of Comparative Examples 1, 3, 4, 11 to 14 was low (◯), the adhesiveness of Comparative Examples 5 to 10 was poor (x), and the sample of Comparative Example 2 was point peeled.
That is, the resin coating layer formed from the sliding member coating composition according to the example had improved adhesion to the member as compared with the resin coating layer of the comparative example (conventional product).

［（２）摩擦係数μの評価］
表５〜表８に示すように、実施例１〜実施例３の樹脂被覆層の摩擦係数μは０．０２０〜０．０２５であった。これに対し、比較例１〜１４の摩擦係数μは０．０３０〜０．０６０であった。
即ち、本発明の実施例に係る摺動部材被覆組成物から形成される樹脂被覆層は、比較例の樹脂被覆層（従来品）に比して、摩擦係数μが低減されていた。 [(2) Evaluation of friction coefficient μ]
As shown in Tables 5 to 8, the friction coefficient μ of the resin coating layers of Examples 1 to 3 was 0.020 to 0.025. On the other hand, the friction coefficients μ of Comparative Examples 1 to 14 were 0.030 to 0.060.
That is, in the resin coating layer formed from the sliding member coating composition according to the example of the present invention, the friction coefficient μ was reduced as compared with the resin coating layer of the comparative example (conventional product).

［（３）摩耗量の評価］
表５〜表８に示すように、実施例１〜実施例３の樹脂被覆層の摩耗量はいずれも０．１μｍ以下であった。一方、比較例２〜５、７、８、１０〜１３の樹脂被覆層の摩耗量は０．１μｍ以下であったが、比較例１の樹脂被覆層の摩耗量は０．８〜１．０μｍであり、比較例６、９の樹脂被覆層の摩耗量は０．５μｍであり、比較例１４の樹脂被覆層の摩耗量は０．１５μｍであった。
よって、本発明の実施例に係る摺動部材被覆組成物から形成される樹脂被覆層は、比較例の樹脂被覆層（従来品）に比して、その摩耗量が同等あるいは低減されており、本発明の樹脂被覆層の摩耗耐久性は従来品と同等以上であることが確認できた。 [(3) Evaluation of wear amount]
As shown in Tables 5 to 8, the wear amounts of the resin coating layers of Examples 1 to 3 were all 0.1 μm or less. On the other hand, the wear amount of the resin coating layer of Comparative Examples 2-5, 7, 8, 10-13 was 0.1 μm or less, but the wear amount of the resin coating layer of Comparative Example 1 was 0.8-1.0 μm. The wear amount of the resin coating layers of Comparative Examples 6 and 9 was 0.5 μm, and the wear amount of the resin coating layer of Comparative Example 14 was 0.15 μm.
Therefore, the amount of wear of the resin coating layer formed from the sliding member coating composition according to the example of the present invention is equal to or reduced compared to the resin coating layer of the comparative example (conventional product), It was confirmed that the wear durability of the resin coating layer of the present invention was equal to or higher than that of the conventional product.

［（４）表面粗さＲａの評価］
表５〜表８に示すように、実施例１〜実施例３の樹脂被覆層の表面粗さＲａは０．１６〜０．２１μｍであった。これに対し、比較例５の表面粗さＲａは０．１５μｍであり、比較例１１の表面粗さＲａは０．１９μｍであったが、比較例１〜４、６〜１０、１２〜１４の表面粗さＲａは０．２２〜０．９２μｍであった。
即ち、本発明の実施例に係る摺動部材被覆組成物から形成される樹脂被覆層は、比較例の樹脂被覆層（従来品）に比して、表面粗さＲａが低減されていた。 [(4) Evaluation of surface roughness Ra]
As shown in Tables 5 to 8, the surface roughness Ra of the resin coating layers of Examples 1 to 3 was 0.16 to 0.21 μm. On the other hand, the surface roughness Ra of Comparative Example 5 was 0.15 μm, and the surface roughness Ra of Comparative Example 11 was 0.19 μm, but Comparative Examples 1 to 4, 6 to 10, and 12 to 14 The surface roughness Ra was 0.22 to 0.92 μm.
That is, the surface roughness Ra of the resin coating layer formed from the sliding member coating composition according to the example of the present invention was reduced as compared with the resin coating layer of the comparative example (conventional product).

以上は、本発明の摺動部材被覆組成物（試料）から形成される樹脂被覆層の（１）密着性、（２）摩擦係数μ、（３）摩耗量及び（４）表面粗さＲａを評価した結果について説明したが、次に、下地粗さＲａが異なる試験板上に形成される樹脂被覆層の表面粗さＲａと摩擦係数μの評価について検討した結果について以下に説明する。   The above are the (1) adhesion, (2) friction coefficient μ, (3) wear amount, and (4) surface roughness Ra of the resin coating layer formed from the sliding member coating composition (sample) of the present invention. The evaluation results have been described. Next, the results of studies on the evaluation of the surface roughness Ra and the friction coefficient μ of the resin coating layer formed on the test plates having different base roughness Ra will be described below.

［Ｂ：下地粗さＲａが異なる試験板上に形成される樹脂被覆層の表面粗さＲａと摩擦係数μの評価］
＜実施例１−１〜実施例１−６、比較例１−１〜比較例１−６＞
下地粗さＲａが異なる試験板上に形成される樹脂被覆層の表面粗さＲａと摩擦係数μを以下に示す評価方法により測定した。
実施例１−１〜実施例１−６の検討に用いた試料は、表５に示す実施例１と同様の組成を有する摺動部材被覆組成物であり、比較例１−１〜比較例１−６の検討に用いた試料は、表６に示す比較例１と同様の組成を有する摺動部材被覆組成物である。 [B: Evaluation of Surface Roughness Ra and Friction Coefficient μ of Resin Coating Layer Formed on Test Plates with Different Base Roughness Ra]
<Example 1-1 to Example 1-6, Comparative Example 1-1 to Comparative Example 1-6>
The surface roughness Ra and the friction coefficient μ of the resin coating layer formed on the test plates having different base roughness Ra were measured by the evaluation methods shown below.
The sample used for examination of Example 1-1 to Example 1-6 is a sliding member coating composition having the same composition as Example 1 shown in Table 5, and Comparative Example 1-1 to Comparative Example 1 The sample used for the examination of -6 is a sliding member coating composition having the same composition as Comparative Example 1 shown in Table 6.

［評価方法］
試験板の下地粗さＲａが、０．２μｍ、０．８μｍ、１．６μｍである３種類の試験板に、実施例１又は比較例１の摺動部材被覆組成物（試料）を塗布し、前記［樹脂被覆層の形成］に示す方法により形成された樹脂被覆層の表面粗さＲａを測定した。
次に、該樹脂被覆層の表面に塗布するエンジンオイル「０Ｗ‐２０：製品名」を下記の所定量とするほかは、前記摩擦係数μの測定方法と同様の条件で、図１３に示す荷重往復動試験装置を用いて、１２００サイクルの荷重往復運動を行なうことにより、樹脂被覆層の摩擦係数μを測定した。
＜エンジンオイル０Ｗ‐２０の塗布量＞
実施例１−１、比較例１−１：１．０ｍｇ
実施例１−２、１−３、比較例１−２、１−３：２．０ｍｇ
実施例１−４〜１−６、比較例１−４〜１−６：５．０ｍｇ [Evaluation method]
The sliding member coating composition (sample) of Example 1 or Comparative Example 1 was applied to three types of test plates having a base roughness Ra of 0.2 μm, 0.8 μm, and 1.6 μm, The surface roughness Ra of the resin coating layer formed by the method shown in [Formation of resin coating layer] was measured.
Next, the load shown in FIG. 13 is the same as the method for measuring the friction coefficient μ except that the engine oil “0W-20: product name” applied to the surface of the resin coating layer is set to the following predetermined amount. The friction coefficient μ of the resin coating layer was measured by performing a load reciprocating motion for 1200 cycles using a reciprocating test apparatus.
<Applying amount of engine oil 0W-20>
Example 1-1, Comparative example 1-1: 1.0 mg
Examples 1-2, 1-3, Comparative Example 1-2, 1-3: 2.0 mg
Examples 1-4 to 1-6, Comparative Examples 1-4 to 1-6: 5.0 mg

表９及び表１０は、試料を塗布する前の各試験板の下地粗さＲａ、試験板上に形成される樹脂被覆層の表面粗さＲａ及び摩擦係数μの測定結果を示したものである。   Tables 9 and 10 show the measurement results of the base roughness Ra of each test plate before applying the sample, the surface roughness Ra of the resin coating layer formed on the test plate, and the friction coefficient μ. .

表９、表１０に示すように、実施例１−１〜実施例１−６では、比較例１−１〜比較例１−６に比して、試験板の下地粗さＲａが小さくなるに従って樹脂被覆層の表面粗さＲａが小さくなり、試料を塗布する前の試験板の下地粗さＲａがそのまま樹脂被覆層の表面粗さＲａに影響することが確認された。
また、試験板の下地粗さＲａ及び樹脂被覆層の表面粗さＲａが小さくなるに従い、樹脂被覆層の摩擦係数μも小さくなることが確認された。 As shown in Table 9 and Table 10, in Example 1-1 to Example 1-6, as the base roughness Ra of the test plate becomes smaller than that of Comparative Example 1-1 to Comparative Example 1-6, It was confirmed that the surface roughness Ra of the resin coating layer was reduced, and the base roughness Ra of the test plate before applying the sample directly affected the surface roughness Ra of the resin coating layer.
Further, it was confirmed that the friction coefficient μ of the resin coating layer was reduced as the base roughness Ra of the test plate and the surface roughness Ra of the resin coating layer were reduced.

更に、本発明の実施例に係る樹脂被覆層の摩擦係数μは、下地粗さＲａが０．２〜１．５μｍの範囲にある場合、特に下地粗さＲａが０．２〜１．０μｍの範囲にある場合に比較例に係る樹脂被覆層の摩擦係数μよりも小さくなり、かかる下地粗さＲａを有する摺動部材に塗布することで、部材表面の摩擦係数μを更に小さくすることできる。
また、樹脂被覆層上のエンジンオイルの塗布量を変化させても摩擦係数μはほとんど変化しないことが確認された。 Further, the friction coefficient μ of the resin coating layer according to the embodiment of the present invention is such that the base roughness Ra is 0.2 to 1.0 μm, particularly when the base roughness Ra is in the range of 0.2 to 1.5 μm. When it is within the range, the friction coefficient μ of the resin coating layer according to the comparative example is smaller, and the friction coefficient μ of the member surface can be further reduced by applying to the sliding member having the base roughness Ra.
It was also confirmed that the friction coefficient μ hardly changed even when the amount of engine oil applied on the resin coating layer was changed.

［Ｃ：試験板の下地粗さＲａと該試験板上に形成される樹脂被覆層の表面粗さＲａとの関係］
試験板の下地粗さＲａが、０．２μｍ、０．８μｍ、１．６μｍである３種類の試験板に、実施例１又は比較例１の摺動部材被覆組成物（試料）を塗布し、前記［樹脂被覆層の形成］に示す方法により形成された樹脂被覆層の表面粗さＲａを測定した結果は、表９、１０に示した通りである。
図１６に、実施例１−１〜実施例１−６、比較例１−１〜比較例１−６の試験結果について、試料を塗布する前の試験板の下地粗さＲａと該試験板上に形成させた樹脂被覆層の表面粗さＲａとの関係を示す。 [C: Relationship between the base roughness Ra of the test plate and the surface roughness Ra of the resin coating layer formed on the test plate]
The sliding member coating composition (sample) of Example 1 or Comparative Example 1 was applied to three types of test plates having a base roughness Ra of 0.2 μm, 0.8 μm, and 1.6 μm, Tables 9 and 10 show the results of measuring the surface roughness Ra of the resin coating layer formed by the method shown in [Formation of resin coating layer].
FIG. 16 illustrates the test results of Example 1-1 to Example 1-6 and Comparative Example 1-1 to Comparative Example 1-6, and the surface roughness Ra of the test plate before applying the sample and the test plate. The relationship with the surface roughness Ra of the resin coating layer formed in is shown.

図１６に示す通り、比較例に係る試験結果では、試験板の下地粗さＲａが０．６〜０．８μｍの範囲で、樹脂被覆層の表面粗さＲａの値の収束が見られ、それ以上下地粗さＲａが小さい試験板を用いても、樹脂被覆層の表面粗さＲａが減少しないのに対して、本発明の実施例に係る試験結果では、試験板の下地粗さＲａが小さくなるに従い、樹脂被覆層の表面粗さＲａが減少することが確認された。   As shown in FIG. 16, in the test result according to the comparative example, the convergence of the surface roughness Ra of the resin coating layer is observed when the base roughness Ra of the test plate is in the range of 0.6 to 0.8 μm. Although the surface roughness Ra of the resin coating layer does not decrease even when using a test plate with a small base roughness Ra, the test surface according to the example of the present invention has a small base roughness Ra. Accordingly, it was confirmed that the surface roughness Ra of the resin coating layer was reduced.

従って、本発明の摺動部材被覆組成物を用い、該摺動部材の下地粗さＲａがより小さい部材を選択することにより、表面粗さＲａが小さく、摩擦係数μが小さい樹脂被覆層を該摺動部材上に形成することができる利点がある。   Therefore, by using the sliding member coating composition of the present invention and selecting a member having a lower base roughness Ra of the sliding member, a resin coating layer having a small surface roughness Ra and a small friction coefficient μ is obtained. There is an advantage that it can be formed on the sliding member.

本発明に係る摺動部材被覆組成物は、摩擦係数が低く、定常摩耗量が低減されており、焼付き面圧が向上した摺動用樹脂被覆層を形成することができる。かかる摺動用樹脂被覆層を備えた摺動部材は、内燃機関用ピストンとして好適に使用することができ、特にエンジンのピストンスカート部に好適に使用することができる。   The sliding member coating composition according to the present invention can form a sliding resin coating layer having a low coefficient of friction, a reduced amount of steady wear, and an improved seizure surface pressure. The sliding member provided with such a sliding resin coating layer can be suitably used as a piston for an internal combustion engine, and can be particularly suitably used for a piston skirt portion of an engine.

ポリテトラフルオロエチレンの配合量と摩擦係数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the compounding quantity of a polytetrafluoroethylene, and a friction coefficient. 二硫化モリブデンの配合量と摩擦係数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the compounding quantity of a molybdenum disulfide, and a friction coefficient. 本発明の実施の形態に係る摺動部材被覆組成物からなる樹脂被覆層を有するピストンスカート部を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the piston skirt part which has a resin coating layer which consists of a sliding member coating composition which concerns on embodiment of this invention. 図３中のピストンスカート部に形成した樹脂被覆層の断面図である。It is sectional drawing of the resin coating layer formed in the piston skirt part in FIG. ピストンスカート部の断面拡大図である。It is a cross-sectional enlarged view of a piston skirt part. ピストンピン孔側から見たピストンの側面図である。It is the side view of the piston seen from the piston pin hole side. ピストン下降時においてピストンとシリンダボア壁面との間に掛かるスラスト力を説明する図である。It is a figure explaining the thrust force applied between a piston and a cylinder bore wall surface when a piston descends. ピストン上昇時においてピストンとシリンダボア壁面との間に掛かるスラスト力を説明する図である。It is a figure explaining the thrust force applied between a piston and a cylinder bore wall surface when a piston raises. クランク角と摩擦力との関係を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the relationship between a crank angle and a frictional force. ピストンのシリンダボア内での動きを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the motion in the cylinder bore of a piston. 図１０に示す行程中央から下死点近傍までの状態におけるピストンのクランク角と摩擦係数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the crank angle of a piston in the state from the stroke center shown in FIG. 10 to the bottom dead center vicinity, and a friction coefficient. シリンダボアの下地粗さと、ピストンスカート部の面性状を変えたときの摩擦係数の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the base roughness of a cylinder bore, and the friction coefficient when changing the surface property of a piston skirt part. 荷重往復動試験装置を示す概略図である。It is the schematic which shows a load reciprocation test apparatus. 二硫化モリブデンの粒子の粒子径の臨界範囲の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the critical range of the particle diameter of the particle | grains of molybdenum disulfide. ポリテトラフルオロエチレンの粒子の粒子径の臨界範囲の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the critical range of the particle diameter of the particle | grains of a polytetrafluoroethylene. 試験板の下地粗さＲａとそこに形成される樹脂被覆層の表面粗さＲａとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between base roughness Ra of a test plate, and surface roughness Ra of the resin coating layer formed there.

符号の説明Explanation of symbols

１０ ピストン
１１、２４ 樹脂被覆層
１２ ピストンスカート部
１３ａ スラスト側の摺動面
１３ｂ 反スラスト側の摺動面
１４ ピストンピン孔
１５ シリンダボア壁面
１６ シリンダボア
１７ シリンダボア摺動面
１８ ピストンリング
２０ 荷重往復動試験装置
２１ 試験板
２２ ローラ
２３ ロードセル
Ｒａ 下地粗さ、表面粗さ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Piston 11, 24 Resin coating layer 12 Piston skirt part 13a Thrust side sliding surface 13b Anti-thrust side sliding surface 14 Piston pin hole 15 Cylinder bore wall surface 16 Cylinder bore 17 Cylinder bore sliding surface 18 Piston ring 20 Load reciprocation test device 21 Test plate 22 Roller 23 Load cell Ra Ground surface roughness, surface roughness

Claims (2)

摺動部材被覆組成物が、樹脂被覆層を形成する被覆組成物であって、該樹脂被覆層を形成する成分が７１〜７８ｗｔ％の耐熱性樹脂からなる結合剤、３〜５ｗｔ％のポリテトラフルオロエチレンおよび１９〜２４ｗｔ％の二硫化モリブデンから成り、かつ、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した前記ポリテトラフルオロエチレンの平均粒子径が、０．１μｍ以上０．５μｍ未満の範囲であり、
レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した前記二硫化モリブデンの粒子径が、０．５〜３．０μｍの範囲であると共に、
前記耐熱性樹脂が、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂からなる群から選択される耐熱性樹脂の１種類または２種類以上を含有し、
前記摺動部材被覆組成物から形成される樹脂被覆層を摺動部位の少なくとも一部に有する内燃機関用ピストンであって、
前記摺動部位が、ピストンスカート部であり、
前記摺動部位の下地の中心線平均粗さ（Ｒａ）が、０．２〜１．５μｍであり、
前記ピストンスカート部の面圧が大きいスラスト側の摺動面に、前記ポリテトラフルオロエチレンと前記二硫化モリブデンとの配合量が少ない第一の固体潤滑剤からなる前記摺動部材被覆組成物から形成される樹脂被覆層が設けられてなると共に、
前記ピストンスカート部の面圧が小さい反スラスト側の摺動面に、前記ポリテトラフルオロエチレンと前記二硫化モリブデンとの配合量が多い第二の固体潤滑剤からなる前記摺動部材被覆組成物から形成される樹脂被覆層が設けられてなることを特徴とする内燃機関用ピストン。 The sliding member coating composition is a coating composition for forming a resin coating layer, and the component for forming the resin coating layer is a binder composed of 71 to 78 wt% heat-resistant resin, 3 to 5 wt% polytetra The average particle diameter of the polytetrafluoroethylene, which is composed of fluoroethylene and 19 to 24 wt% molybdenum disulfide and measured by a laser diffraction scattering particle size distribution measurement method, is in a range of 0.1 μm or more and less than 0.5 μm. ,
The particle diameter of the molybdenum disulfide measured by the laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is in the range of 0.5 to 3.0 μm,
The heat-resistant resin contains one or more kinds of heat-resistant resins selected from the group consisting of polyamideimide resins and polyimide resins ,
A piston for an internal combustion engine having a resin coating layer formed from the sliding member coating composition in at least a part of the sliding portion,
The sliding portion is a piston skirt portion;
The center line average roughness (Ra) of the base of the sliding part is 0.2 to 1.5 μm,
The sliding surface on the thrust side where the surface pressure of the piston skirt portion is large is formed from the sliding member coating composition comprising the first solid lubricant containing a small amount of the polytetrafluoroethylene and the molybdenum disulfide. A resin coating layer is provided,
From the sliding member coating composition comprising a second solid lubricant containing a large amount of polytetrafluoroethylene and molybdenum disulfide on the sliding surface on the anti-thrust side where the surface pressure of the piston skirt portion is small. A piston for an internal combustion engine, comprising a resin coating layer to be formed. 請求項１において、
前記第一の固体潤滑剤が、３〜４ｗｔ％の前記ポリテトラフルオロエチレンと、１９〜２１ｗｔ％の前記二硫化モリブデンとからなると共に、
前記第二の固体潤滑剤が、４〜５ｗｔ％の前記ポリテトラフルオロエチレンと、２１〜２４ｗｔ％の前記二硫化モリブデンとからなることを特徴とする内燃機関用ピストン。 In claim 1 ,
The first solid lubricant comprises 3-4 wt% of the polytetrafluoroethylene and 19-21 wt% of the molybdenum disulfide,
The piston for an internal combustion engine, wherein the second solid lubricant is composed of 4 to 5 wt% of the polytetrafluoroethylene and 21 to 24 wt% of the molybdenum disulfide.

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