JPH04285693A - 摺動部材 - Google Patents
摺動部材Info
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- JPH04285693A JPH04285693A JP4949291A JP4949291A JPH04285693A JP H04285693 A JPH04285693 A JP H04285693A JP 4949291 A JP4949291 A JP 4949291A JP 4949291 A JP4949291 A JP 4949291A JP H04285693 A JPH04285693 A JP H04285693A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は乾燥摩擦条件下および油
潤滑条件下で、潤滑性および耐摩耗性を有する摺動部材
に関する。
潤滑条件下で、潤滑性および耐摩耗性を有する摺動部材
に関する。
【０００２】
【従来の技術】分散複合めっきは自己潤滑性や耐摩耗性
などの機能を求めて、種々の金属マトリックスと微粒子
の組合せが検討されている。
などの機能を求めて、種々の金属マトリックスと微粒子
の組合せが検討されている。
【０００３】表面技術ＶｏＬ．３０，Ｎｏ．１１，Ｐ．
４４２（１９８５）では硬質微粒子あるいは自己潤滑性
を有する微粒子の一方のみを共析させる分散複合めっき
が紹介されており、硬質微粒子を分散させたものは耐摩
耗性に優れ、耐摩耗材あるいは油潤滑条件下での摺動部
材として使用されるが、乾燥摩擦条件下での使用が困難
であるのに対して、自己潤滑性を有する微粒子を分散さ
せたものは潤滑性に優れるが、耐摩耗性に乏しいという
性質が知られている。
４４２（１９８５）では硬質微粒子あるいは自己潤滑性
を有する微粒子の一方のみを共析させる分散複合めっき
が紹介されており、硬質微粒子を分散させたものは耐摩
耗性に優れ、耐摩耗材あるいは油潤滑条件下での摺動部
材として使用されるが、乾燥摩擦条件下での使用が困難
であるのに対して、自己潤滑性を有する微粒子を分散さ
せたものは潤滑性に優れるが、耐摩耗性に乏しいという
性質が知られている。
【０００４】一方、特開平０１−２１０９６号公報では
硬質微粒子および自己潤滑性を有する微粒子を同時に、
均一に分散共析させた複合めっき層で形成された摺動部
材が提案されており、耐摩耗性があり、かつ自己潤滑性
に優れた摺動部材が実現している。
硬質微粒子および自己潤滑性を有する微粒子を同時に、
均一に分散共析させた複合めっき層で形成された摺動部
材が提案されており、耐摩耗性があり、かつ自己潤滑性
に優れた摺動部材が実現している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来の分散複合
めっきのうち、硬質微粒子と自己潤滑性を有する微粒子
を同時に均一に分散させたものは優れた自己潤滑性と耐
摩耗性を兼備している点で、無給油化も含めて各種機械
摺動部の要求に十分対応しうる画期的な摺動部材である
が、性質の異なる２種類の微粒子を同時に均一に分散さ
せるためのめっきプロセスの制御が必ずしも容易ではな
いことから、優れた自己潤滑性と耐摩耗性を兼備し、か
つ作製の容易な摺動部材の実現が要望されていた。
めっきのうち、硬質微粒子と自己潤滑性を有する微粒子
を同時に均一に分散させたものは優れた自己潤滑性と耐
摩耗性を兼備している点で、無給油化も含めて各種機械
摺動部の要求に十分対応しうる画期的な摺動部材である
が、性質の異なる２種類の微粒子を同時に均一に分散さ
せるためのめっきプロセスの制御が必ずしも容易ではな
いことから、優れた自己潤滑性と耐摩耗性を兼備し、か
つ作製の容易な摺動部材の実現が要望されていた。
【０００６】本発明は上記要望に応じうる摺動部材を提
供しようとするものである。
供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は水に不溶な有機
高分子物質で被覆した硬質微粒子を分散共析させた金属
マトリックス複合めっき層で形成されてなることを特徴
とする摺動部材である。
高分子物質で被覆した硬質微粒子を分散共析させた金属
マトリックス複合めっき層で形成されてなることを特徴
とする摺動部材である。
【０００８】本発明の摺動部材を構成する有機高分子物
質は、めっき工程でのめっき浴への溶解を避けるために
、水に不溶という条件を満たす必要があり、フルオロア
ルキルアクリレートやフルオロアルキルメタクリレート
の重合体、フッ化エチレン樹脂（三フッ化エチレン樹脂
、四フッ化エチレン樹脂など）、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレンなどが使用される。これらの高
分子物質による硬質微粒子の被覆状態としては、硬質微
粒子が有機高分子物質で物理的に被覆されたマイクロカ
プセルであってもよいし、硬質微粒子表面と有機高分子
鎖とが化学的に結合（共有結合）したものであってもよ
い。
質は、めっき工程でのめっき浴への溶解を避けるために
、水に不溶という条件を満たす必要があり、フルオロア
ルキルアクリレートやフルオロアルキルメタクリレート
の重合体、フッ化エチレン樹脂（三フッ化エチレン樹脂
、四フッ化エチレン樹脂など）、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレンなどが使用される。これらの高
分子物質による硬質微粒子の被覆状態としては、硬質微
粒子が有機高分子物質で物理的に被覆されたマイクロカ
プセルであってもよいし、硬質微粒子表面と有機高分子
鎖とが化学的に結合（共有結合）したものであってもよ
い。
【０００９】一方、本発明の摺動部材を構成する硬質微
粒子の材料としては、アルミナの他、酸化物系、窒化物
系または炭化物系セラミックスなどが使用される。
粒子の材料としては、アルミナの他、酸化物系、窒化物
系または炭化物系セラミックスなどが使用される。
【００１０】また、本発明の摺動部材を構成する金属マ
トリックスとしては、銅、コバルト、ニッケルなどが使
用される。
トリックスとしては、銅、コバルト、ニッケルなどが使
用される。
【００１１】
【作用】マトリックス金属中に分散した微粒子は有機高
分子物質で被覆された硬質微粒子であって、有機高分子
物質が自己潤滑性を有することから潤滑性を高め、硬質
微粒子が摩耗を防ぐため、本発明の摺動部材は優れた摩
擦摩耗特性を示す。
分子物質で被覆された硬質微粒子であって、有機高分子
物質が自己潤滑性を有することから潤滑性を高め、硬質
微粒子が摩耗を防ぐため、本発明の摺動部材は優れた摩
擦摩耗特性を示す。
【００１２】また、従来の、硬質微粒子と自己潤滑性を
有する微粒子を同時に、均一分散させた摺動部材が難度
の高いめっきプロセス、すなわち性質の異なる２種類の
微粒子の分散を制御する工程を経て作製されるのに対し
て、本発明の摺動部材は、マトリックス金属に含まれる
微粒子が１種類のみであるため、極めて容易に作製する
ことができる。
有する微粒子を同時に、均一分散させた摺動部材が難度
の高いめっきプロセス、すなわち性質の異なる２種類の
微粒子の分散を制御する工程を経て作製されるのに対し
て、本発明の摺動部材は、マトリックス金属に含まれる
微粒子が１種類のみであるため、極めて容易に作製する
ことができる。
【００１３】
【実施例】分散性の点から硬質微粒子の粒子径０．５〜
２．０μｍとし、有機高分子物質の被覆量を該硬質微粒
子に対する重量比で０．０３〜０．３として、有機高分
子物質で被覆した硬質微粒子を分散させた金属マトリッ
クス複合めっき層を形成させる試験を行った結果、複合
めっき層中に有機高分子物質で被覆した硬質微粒子を２
〜４０ｖｏｌ．％の範囲内で分散させたものが優れた自
己潤滑性と耐摩耗性を兼備することを確認した。次に、
その代表例を示す。
２．０μｍとし、有機高分子物質の被覆量を該硬質微粒
子に対する重量比で０．０３〜０．３として、有機高分
子物質で被覆した硬質微粒子を分散させた金属マトリッ
クス複合めっき層を形成させる試験を行った結果、複合
めっき層中に有機高分子物質で被覆した硬質微粒子を２
〜４０ｖｏｌ．％の範囲内で分散させたものが優れた自
己潤滑性と耐摩耗性を兼備することを確認した。次に、
その代表例を示す。
【００１４】（例１）回転式攪拌翼を備えた反応容器内
で平均粒子径２．０μｍのアルミナ微粒子１００ｇ、水
５００ｍｌ、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル
メタクリレート１００ｇを混合し、６５℃に保った後、
過硫酸カリウム（重合開始剤）１．５ｇを水１００ｍｌ
に溶解させて前記混合物に加え、回転数７００ｒｐｍ
で攪拌しながら重合を開始した。３時間後、反応器内容
物を氷冷し、ジエチルエーテルで未反応の２，２，３，
３−テトラフルオロプロピルメタクリレートを抽出して
重合を停止し、遠心分離により、２，２，３，３−テト
ラフルオロプロピルメタクリレートの重合体で被覆され
たアルミナ微粒子（以下、被覆微粒子Ａと略記、被覆量
はアルミナ微粒子に対する重量比で０．２８）を得た。
で平均粒子径２．０μｍのアルミナ微粒子１００ｇ、水
５００ｍｌ、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル
メタクリレート１００ｇを混合し、６５℃に保った後、
過硫酸カリウム（重合開始剤）１．５ｇを水１００ｍｌ
に溶解させて前記混合物に加え、回転数７００ｒｐｍ
で攪拌しながら重合を開始した。３時間後、反応器内容
物を氷冷し、ジエチルエーテルで未反応の２，２，３，
３−テトラフルオロプロピルメタクリレートを抽出して
重合を停止し、遠心分離により、２，２，３，３−テト
ラフルオロプロピルメタクリレートの重合体で被覆され
たアルミナ微粒子（以下、被覆微粒子Ａと略記、被覆量
はアルミナ微粒子に対する重量比で０．２８）を得た。
【００１５】硫酸銅浴（硫酸銅ＣｕＳＯ４ ・５Ｈ２
Ｏ ２００ｇ／ｌ、硫酸Ｈ２ ＳＯ４ ６０ｇ／ｌ）
に被覆微粒子Ａ（１０〜２００ｇ／ｌ）を分散させため
っき浴中で、炭素銅（Ｓ４５Ｃ）製の円筒型摺動試験片
上に被覆微粒子Ａを分散させた銅マトリックス複合めっ
き層を５０〜１００μｍ電析させた。なお、めっき浴の
温度は２５℃、ｐＨは０．５、電流密度は３．５Ａ／ｄ
ｍ２ とした。
Ｏ ２００ｇ／ｌ、硫酸Ｈ２ ＳＯ４ ６０ｇ／ｌ）
に被覆微粒子Ａ（１０〜２００ｇ／ｌ）を分散させため
っき浴中で、炭素銅（Ｓ４５Ｃ）製の円筒型摺動試験片
上に被覆微粒子Ａを分散させた銅マトリックス複合めっ
き層を５０〜１００μｍ電析させた。なお、めっき浴の
温度は２５℃、ｐＨは０．５、電流密度は３．５Ａ／ｄ
ｍ２ とした。
【００１６】上記のようにして分散複合めっきを施した
円筒型試験片を固定片とし、表面を高周波焼入れした軸
受綱を回転片とした二円筒端面試験機を用いて、すべり
速度０．２ｍ／ｓｅｃ 、面圧４．９Ｋｇｆ ／ｃｍ２
、室温大気中で乾燥摩擦試験を行った。
円筒型試験片を固定片とし、表面を高周波焼入れした軸
受綱を回転片とした二円筒端面試験機を用いて、すべり
速度０．２ｍ／ｓｅｃ 、面圧４．９Ｋｇｆ ／ｃｍ２
、室温大気中で乾燥摩擦試験を行った。
【００１７】また、比較材として金属系自己潤滑材の代
表である銅に黒鉛を分散させた複合焼結材を用い、該比
較材を固定片として上記と同じ乾燥摩擦の比較試験を行
った。
表である銅に黒鉛を分散させた複合焼結材を用い、該比
較材を固定片として上記と同じ乾燥摩擦の比較試験を行
った。
【００１８】以上の結果を分散複合めっき層の被覆微粒
子Ａの含有量とともに表１に示す。
子Ａの含有量とともに表１に示す。
【表１】
【００１９】表１から明らかなように、被覆微粒子Ａを
分散させた銅マトリックス複合めっき層からなる本発明
の摺動部材の摩擦係数は金属系自己潤滑材の代表である
銅と黒鉛の複合焼結材と同程度もしくはそれより小さく
、潤滑性に優れ、また、耐摩耗性は上記の複合焼結材よ
りも優れる結果を得た。
分散させた銅マトリックス複合めっき層からなる本発明
の摺動部材の摩擦係数は金属系自己潤滑材の代表である
銅と黒鉛の複合焼結材と同程度もしくはそれより小さく
、潤滑性に優れ、また、耐摩耗性は上記の複合焼結材よ
りも優れる結果を得た。
【００２０】（例２）回転式攪拌翼を備えた反応器内で
平均粒子径０．５μｍの炭化ケイ素微粒子１００ｇとビ
ニルトリメトキシシラン５００ｍｌとを混合し、回転数
７００ｒｐｍ で攪拌しながら１１０℃で３時間反応さ
せた後、遠心分離により、反応器内容物から炭化ケイ素
微粒子を単離した。次いで、この、ビニルトリメトキシ
シランで処理した、炭化ケイ素１００ｇ、スチレン５０
０ｍｌ、２，２′−アゾビスイソブチロニトリル（重合
開始剤）０．５ｇを回転式攪拌翼を備えた反応器内で混
合し、回転数７００ｒｐｍ で攪拌しながら、７０℃で
２４時間の重合を行った。重合後、反応器内容物をトル
エンで希釈し、遠心分離でトルエン相を除去した後にメ
タノール中に投じ、さらに遠心分離を行うことにより、
表面にポリスチレンが共有結合した炭化ケイ素微粒子（
被覆微粒子Ｂと略記、被覆量は炭化ケイ素微粒子に対す
る重量比で０．０３）を得た。
平均粒子径０．５μｍの炭化ケイ素微粒子１００ｇとビ
ニルトリメトキシシラン５００ｍｌとを混合し、回転数
７００ｒｐｍ で攪拌しながら１１０℃で３時間反応さ
せた後、遠心分離により、反応器内容物から炭化ケイ素
微粒子を単離した。次いで、この、ビニルトリメトキシ
シランで処理した、炭化ケイ素１００ｇ、スチレン５０
０ｍｌ、２，２′−アゾビスイソブチロニトリル（重合
開始剤）０．５ｇを回転式攪拌翼を備えた反応器内で混
合し、回転数７００ｒｐｍ で攪拌しながら、７０℃で
２４時間の重合を行った。重合後、反応器内容物をトル
エンで希釈し、遠心分離でトルエン相を除去した後にメ
タノール中に投じ、さらに遠心分離を行うことにより、
表面にポリスチレンが共有結合した炭化ケイ素微粒子（
被覆微粒子Ｂと略記、被覆量は炭化ケイ素微粒子に対す
る重量比で０．０３）を得た。
【００２１】硫酸銅浴（硫酸銅ＣｕＳＯ４ ・５Ｈ２
Ｏ ２００ｇ／ｌ、硫酸Ｈ２ ＳＯ４ ６０ｇ／ｌ）
に被覆微粒子Ｂ（１０〜２００ｇ／ｌ）を分散させため
っき浴中で、炭素銅（Ｓ４５Ｃ）製の円筒型摺動試験片
上に被覆微粒子Ｂを分散させた銅マトリックス複合めっ
き層を５０〜１００μｍ電析させた。なお、めっき浴の
温度は２５℃、ｐＨは０．５、電流密度は３．５Ａ／ｄ
ｍ２ とした。上記のようにして分散複合めっきを施し
た円筒型試験片を固定片とし、表面を高周波焼入れした
軸受綱を回転片とした二円筒端面試験機を用いて、すべ
り速度０．２ｍ／ｓｅｃ 、面圧４．９Ｋｇｆ ／ｃｍ
２ 、室温大気中で乾燥摩擦試験を行った。
Ｏ ２００ｇ／ｌ、硫酸Ｈ２ ＳＯ４ ６０ｇ／ｌ）
に被覆微粒子Ｂ（１０〜２００ｇ／ｌ）を分散させため
っき浴中で、炭素銅（Ｓ４５Ｃ）製の円筒型摺動試験片
上に被覆微粒子Ｂを分散させた銅マトリックス複合めっ
き層を５０〜１００μｍ電析させた。なお、めっき浴の
温度は２５℃、ｐＨは０．５、電流密度は３．５Ａ／ｄ
ｍ２ とした。上記のようにして分散複合めっきを施し
た円筒型試験片を固定片とし、表面を高周波焼入れした
軸受綱を回転片とした二円筒端面試験機を用いて、すべ
り速度０．２ｍ／ｓｅｃ 、面圧４．９Ｋｇｆ ／ｃｍ
２ 、室温大気中で乾燥摩擦試験を行った。
【００２２】また、比較材として銅に黒鉛を分散させた
例１と同じ焼結材を用い、例１と同じ比較試験を行った
。
例１と同じ焼結材を用い、例１と同じ比較試験を行った
。
【００２３】以上の結果を分散複合めっき層の被覆微粒
子Ｂの含有量とともに表２に示す。
子Ｂの含有量とともに表２に示す。
【表２】
【００２４】表２から明らかなように、被覆微粒子Ｂを
分散させた銅マトリックス複合めっき層からなる本発明
の摺動部材の摩擦係数は金属系自己潤滑材の代表である
銅と黒鉛の複合焼結材と同程度であり、潤滑性に優れ、
また、耐摩耗性は上記の複合焼結材よりも優れる結果を
得た。
分散させた銅マトリックス複合めっき層からなる本発明
の摺動部材の摩擦係数は金属系自己潤滑材の代表である
銅と黒鉛の複合焼結材と同程度であり、潤滑性に優れ、
また、耐摩耗性は上記の複合焼結材よりも優れる結果を
得た。
【００２５】表１および表２で明らかなように、有機高
分子物質の被覆量を硬質微粒子に対する重量比で０．０
３〜０．３とし、有機高分子物質で被覆した硬質微粒子
を２ｖｏｌ．％以上含有させれば優れた自己潤滑性と耐
摩耗性を兼備するが、多量に含有させてもその効果は顕
著ではなく、４０ｖｏｌ．％以下が実用範囲であること
がわかる。
分子物質の被覆量を硬質微粒子に対する重量比で０．０
３〜０．３とし、有機高分子物質で被覆した硬質微粒子
を２ｖｏｌ．％以上含有させれば優れた自己潤滑性と耐
摩耗性を兼備するが、多量に含有させてもその効果は顕
著ではなく、４０ｖｏｌ．％以下が実用範囲であること
がわかる。
【００２６】
【発明の効果】本発明の摺動部材は、有機高分子で被覆
した硬質微粒子を分散させた複合めっき層を有するため
、潤滑性と耐摩耗性の双方に優れたものである。また、
この複合めっき層を有する本発明の摺動部材は、金属系
自己潤滑材の代表である銅と黒鉛の複合焼結材よりも潤
滑性と耐摩耗性の双方に優れ、乾燥摩擦条件下の摺動部
材として適用できる。例えば、グリース給油している印
刷機の軸受に本発明の摺動部材を適用し無給油化すれば
、グリースによる紙の汚れ防止、メンテナンスフリー、
低コストなどの利点がある。
した硬質微粒子を分散させた複合めっき層を有するため
、潤滑性と耐摩耗性の双方に優れたものである。また、
この複合めっき層を有する本発明の摺動部材は、金属系
自己潤滑材の代表である銅と黒鉛の複合焼結材よりも潤
滑性と耐摩耗性の双方に優れ、乾燥摩擦条件下の摺動部
材として適用できる。例えば、グリース給油している印
刷機の軸受に本発明の摺動部材を適用し無給油化すれば
、グリースによる紙の汚れ防止、メンテナンスフリー、
低コストなどの利点がある。
Claims (1)
- 【請求項１】 水に不溶な有機高分子物質で被覆した
硬質微粒子を分散共析させた金属マトリックス複合めっ
き層で形成されてなることを特徴とする摺動部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4949291A JPH04285693A (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | 摺動部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4949291A JPH04285693A (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | 摺動部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04285693A true JPH04285693A (ja) | 1992-10-09 |
Family
ID=12832648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4949291A Withdrawn JPH04285693A (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | 摺動部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04285693A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013522820A (ja) * | 2010-03-11 | 2013-06-13 | エルジー ケム． エルティーディ． | 有機高分子−ケイ素複合体粒子及びその製造方法とそれを含む負極及びリチウム二次電池 |
-
1991
- 1991-03-14 JP JP4949291A patent/JPH04285693A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013522820A (ja) * | 2010-03-11 | 2013-06-13 | エルジー ケム． エルティーディ． | 有機高分子−ケイ素複合体粒子及びその製造方法とそれを含む負極及びリチウム二次電池 |
| US9142859B2 (en) | 2010-03-11 | 2015-09-22 | Lg Chem, Ltd. | Polymer-silicon composite particles, method of making the same, and anode and lithium secondary battery including the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |