專利名稱：提高pps滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨耗性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)經(jīng)過(guò)纖維強(qiáng)化的聚苯硫醚(PPS)樹(shù)脂進(jìn)行成型而成的PPS滑動(dòng)構(gòu)件 的耐磨耗性提高方法。
背景技術(shù)：
聚苯硫醚樹(shù)脂(以下有時(shí)略記為PPS)發(fā)揮其優(yōu)異的耐熱性、耐化學(xué)藥品性等特 征，最初在工程塑料或耐熱性薄膜等中被實(shí)用。PPS樹(shù)脂特別是由于耐熱性、耐化學(xué)藥品性、 剛性、阻燃性優(yōu)異，而且具有良好的成型加工性、尺寸穩(wěn)定性，因此廣泛作為注射成型用工 程塑料、電氣電子儀器部件、汽車部件或精密儀器部件使用。然而，使用了 PPS樹(shù)脂的材料也被指出有數(shù)個(gè)缺點(diǎn)。作為被指出的缺點(diǎn)，可列舉 出例如在未使用加強(qiáng)材料的PPS樹(shù)脂組合物中，由于強(qiáng)度不足、使用范圍受限；使用加強(qiáng)材 料時(shí)平面性降低，因此需要使用潤(rùn)滑劑，但一旦潤(rùn)滑劑的效果被阻斷，則發(fā)生性能降低等問(wèn) 題。因此，需要用平面性、滑動(dòng)性優(yōu)異且提高了機(jī)械特性的PPS樹(shù)脂材料來(lái)提供部件。一般來(lái)說(shuō)，為了賦予滑動(dòng)性，已知在用玻璃纖維加強(qiáng)的聚苯硫醚樹(shù)脂組合物中使 用石墨、二硫化鉬等潤(rùn)滑劑(參照專利文獻(xiàn)1)。但是，在流體中進(jìn)行使用時(shí)，具有存在于表 面的潤(rùn)滑劑脫落、潤(rùn)滑效果降低的問(wèn)題。另外，已知利用配合有石墨或滑石的聚苯硫醚樹(shù)脂組合物而提高潤(rùn)滑效果的方法 (參照專利文獻(xiàn)2)。但是，可知使用了石墨或滑石等片狀填充物的組合物具有摩耗量大、制 品易于磨損、無(wú)法維持其性能或者脫落的粉末發(fā)生堵塞等問(wèn)題。而且，作為平面性和滑動(dòng)性、進(jìn)而機(jī)械特性優(yōu)異的PPS樹(shù)脂組合物，公開(kāi)了 PPS樹(shù) 月旨、非結(jié)晶性樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、配合了纖維狀加強(qiáng)材料和碳酸鈣的PPS樹(shù)脂組合物(專利文獻(xiàn) 3)。對(duì)專利文獻(xiàn)3所記載的PPS樹(shù)脂組合物進(jìn)行成型而成的成型物的滑動(dòng)性、機(jī)械特 性優(yōu)異，被認(rèn)為在滑動(dòng)部件中有用，但不能說(shuō)充分地抑制了滑動(dòng)時(shí)的樹(shù)脂磨耗量，滑動(dòng)特性
還有待于進(jìn)一步改善。特別是，已知當(dāng)使表面壓力或滑移線速度處于很高的條件時(shí)，在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)磨耗 量會(huì)急劇上升，需要在更加苛刻的滑動(dòng)條件之下仍能抑制PPS滑動(dòng)構(gòu)件的磨耗量急劇上升 的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2001-132757號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2003-14141號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)2006-273999號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題如上所述，一直以來(lái)通過(guò)改良材料來(lái)進(jìn)行用于提高PPS樹(shù)脂組合物的滑動(dòng)特性等的研究。但是，并未發(fā)現(xiàn)能夠充分地抑制滑動(dòng)時(shí)的樹(shù)脂磨耗量的技術(shù)。
本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，其目的在于提供用于能夠充分地抑制滑動(dòng)時(shí)的樹(shù)脂磨耗量、且在更為苛刻的滑動(dòng)條件之下仍能抑制PPS滑動(dòng)構(gòu)件的磨耗量急劇上升 的技術(shù)。用于解決問(wèn)題的方案本發(fā)明人等為了解決上述課題進(jìn)行了深入研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)PPS滑動(dòng)構(gòu)件的急激磨 耗量上升發(fā)生在滑動(dòng)面溫度為PPS樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)附近，而且發(fā)現(xiàn)通過(guò)在與對(duì)象構(gòu)件 相對(duì)地滑動(dòng)的PPS滑動(dòng)構(gòu)件的滑動(dòng)面上根據(jù)規(guī)定的滑動(dòng)條件形成利用滑動(dòng)面的表面改性 所形成的覆膜，從而滑動(dòng)面的耐熱性提高、耐磨耗性也提高，進(jìn)而完成本發(fā)明。更具體地說(shuō)， 本發(fā)明提供以下內(nèi)容。(1) 一種提高PPS滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨耗性的方法，所述聚苯硫醚滑動(dòng)構(gòu)件是對(duì)經(jīng)過(guò) 纖維強(qiáng)化的聚苯硫醚樹(shù)脂進(jìn)行成型而成的，在與對(duì)象構(gòu)件相對(duì)地滑動(dòng)的上述PPS滑動(dòng)構(gòu)件 的滑動(dòng)面上根據(jù)規(guī)定的滑動(dòng)條件形成利用上述滑動(dòng)面的表面改性所形成的覆膜，通過(guò)該覆 膜，提高滑動(dòng)面溫度為上述PPS樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Tg)以上時(shí)的所述聚苯硫醚滑動(dòng)構(gòu)件 的耐磨耗性。(2)根據(jù)上述(1)所述的提高PPS滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨耗性的方法，上述PPS樹(shù)脂以具 有70摩爾％以上對(duì)苯硫醚基的實(shí)質(zhì)上為直鏈狀的聚苯硫醚樹(shù)脂為主體。(3)根據(jù)上述(1)或(2)所述的提高PPS滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨耗性的方法，上述規(guī)定的 滑動(dòng)條件為在上述滑動(dòng)時(shí)階段地或連續(xù)地提高施加于上述滑動(dòng)面的表面壓力的滑動(dòng)條件。(4)根據(jù)上述(1) (3)任一項(xiàng)所述的提高PPS滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨耗性的方法，上述 覆膜為滿足下述(A)條件的覆膜。(A)以lm/s 3m/s范圍的規(guī)定滑移線速度，在上述滑動(dòng)時(shí)通過(guò)在階段地或連續(xù) 地提高施加于上述滑動(dòng)面的表面壓力的滑動(dòng)條件下的滑動(dòng)，以3個(gè)以上不同的滑移線速度 進(jìn)行臨界表面壓力測(cè)定，其中將上述覆膜發(fā)生熔融的表面壓力作為臨界表面壓力而進(jìn)行測(cè) 定，此時(shí)，以滑移線速度為橫軸、以臨界表面壓力和滑移線速度之積為縱軸表示的曲線具有 正斜率。(5)根據(jù)上述(1) (4)任一項(xiàng)所述的提高PPS滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨耗性的方法，上述 對(duì)象構(gòu)件為金屬。發(fā)明的效果本發(fā)明通過(guò)在與對(duì)象構(gòu)件相對(duì)地滑動(dòng)的PPS滑動(dòng)構(gòu)件的滑動(dòng)面上根據(jù)規(guī)定的滑 動(dòng)條件形成利用滑動(dòng)面的表面改性所形成的覆膜，從而滑動(dòng)面的耐熱性提高、耐磨耗性也提尚。已知當(dāng)使表面壓力或滑移線速度為很高的條件時(shí)，在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)磨耗量會(huì)急劇地 上升，根據(jù)本發(fā)明，由于上述覆膜的效果而耐熱性等有所提高，因而在更為苛刻的條件下仍 能抑制上述磨耗量的急劇上升。


圖1為表示滑動(dòng)磨耗評(píng)價(jià)方法的圖。圖2為表示示出實(shí)施例2的比磨耗量與表面壓力X滑移線速度的關(guān)系的回歸曲 線的圖。
圖3為表示示出比較例2的比磨耗量與表面壓力X滑移線速度的關(guān)系的回歸曲線的圖。圖4為表示在測(cè)定滑動(dòng)面溫度的同時(shí)評(píng)價(jià)滑動(dòng)磨耗的試驗(yàn)方法的圖。圖5為表示示出實(shí)施例3的滑動(dòng)面溫度與摩擦系數(shù)X表面壓力X滑移線速度的 關(guān)系的回歸直線的圖。圖6為表示示出實(shí)施例3的比磨耗量與摩擦系數(shù)X表面壓力X滑移線速度的關(guān) 系的回歸曲線的圖。圖7為表示示出比較例3的滑動(dòng)面溫度與摩擦系數(shù)X表面壓力X滑移線速度的 關(guān)系的回歸直線的圖。圖8為表示示出比較例3的比磨耗量與摩擦系數(shù)X表面壓力X滑移線速度的關(guān) 系的回歸曲線的圖。圖9為表示示出實(shí)施例4的比磨耗量與摩擦系數(shù)X表面壓力X滑移線速度的關(guān) 系的回歸曲線的圖。圖10為表示示出實(shí)施例5及比較例4的臨界PV值與滑移線速度的關(guān)系的回歸曲 線的圖。圖11為表示示出實(shí)施例6的臨界PV值與滑移線速度的關(guān)系的回歸曲線的圖。圖12為表示實(shí)施例7、8的比磨耗量與滑動(dòng)時(shí)間的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，但本發(fā)明并非限定于以下實(shí)施方式，在 本發(fā)明的目的范圍內(nèi)，可以適當(dāng)加以變更進(jìn)行實(shí)施。本發(fā)明為對(duì)經(jīng)過(guò)纖維強(qiáng)化的聚苯硫醚(PPS)樹(shù)脂進(jìn)行成型而成的PP S滑動(dòng)構(gòu)件 的耐磨耗性提高方法。在與對(duì)象構(gòu)件相對(duì)地滑動(dòng)的PP S滑動(dòng)構(gòu)件的滑動(dòng)面上根據(jù)規(guī)定的 滑動(dòng)條件形成利用滑動(dòng)面的表面改性所形成的覆膜，利用該覆膜可以提高PPS滑動(dòng)構(gòu)件的 耐磨耗性。<PPS滑動(dòng)構(gòu)件>本發(fā)明的提高耐摩耗性的方法所使用的PPS滑動(dòng)構(gòu)件是對(duì)含有纖維系填充劑的 PPS樹(shù)脂進(jìn)行成型而成的。[PPS 樹(shù)脂]本發(fā)明中使用的PPS樹(shù)脂的種類、分子量、熔融粘度等并無(wú)特別限定。另外，本發(fā) 明中使用的PPS樹(shù)脂可以使用直鏈型、交聯(lián)型、半交聯(lián)型等利用聚合方法而獲得的樹(shù)脂。但 是，為了提高本發(fā)明的效果，優(yōu)選使用以下的PPS樹(shù)脂。本發(fā)明的提高耐摩耗性的方法的特征在于，在與對(duì)象構(gòu)件相對(duì)地滑動(dòng)的PPS滑動(dòng) 構(gòu)件的滑動(dòng)面上通過(guò)規(guī)定的滑動(dòng)條件形成利用滑動(dòng)面的表面改性所形成的覆膜，為了形成 上述覆膜，特別優(yōu)選直鏈型PPS樹(shù)脂。這是由于，直鏈型PPS樹(shù)脂通過(guò)發(fā)生交聯(lián)，可以容易 地形成優(yōu)異的覆膜。在直鏈型PPS樹(shù)脂中，特別優(yōu)選以具有70摩爾％以上對(duì)苯硫醚基的實(shí)質(zhì)上為直鏈 狀的聚苯硫醚樹(shù)脂為主體。[纖維系填充劑]
作為纖維系填充劑可以舉出玻璃纖維、石棉纖維、二氧化硅纖維、二氧化硅·氧化鋁纖維、氧化鋁纖維、氧化鋯纖維、氮化硼纖維、氮化硅纖維、硼纖維、鈦酸鉀纖維、硅灰石等 硅酸鹽的纖維、硫酸鎂纖維、硼酸鋁纖維，進(jìn)而不銹鋼、鋁、鈦、銅、黃銅等金屬的纖維狀物等 無(wú)機(jī)質(zhì)纖維狀物質(zhì)。特別代表性的纖維系填充劑為玻璃纖維。予以說(shuō)明，還可以使用熔點(diǎn) 高于PPS樹(shù)脂的有機(jī)質(zhì)纖維狀物質(zhì)。這些纖維系填充劑可以使用1種或者并用2種以上。 另外，在使用這些纖維系填充劑時(shí)如果有必要可以使用集束劑或表面處理劑。PPS滑動(dòng)構(gòu)件 所含的纖維系填充劑的含量并無(wú)特別限定，可以根據(jù)用途在通常配合的范圍。[PPS滑動(dòng)構(gòu)件的成型]將含有上述纖維系填充劑的PPS樹(shù)脂成型為所需形狀，制作PPS滑動(dòng)構(gòu)件。成型 方法并無(wú)特別限定，可以舉出壓縮成型、傳遞模塑成型、注射成型、擠出成型、吹塑成型等各 種成型方法。<對(duì)象構(gòu)件>作為與上述PPS滑動(dòng)構(gòu)件相對(duì)地滑動(dòng)的對(duì)象構(gòu)件并無(wú)特別限定，可以使用各種材 料作為對(duì)象構(gòu)件。例如，可以舉出與上述PPS滑動(dòng)構(gòu)件同樣地對(duì)含有纖維系填充劑的PPS 樹(shù)脂組合物進(jìn)行成型而成的PPS滑動(dòng)構(gòu)件、金屬等。作為使在與對(duì)象構(gòu)件相對(duì)地滑動(dòng)的PPS滑動(dòng)構(gòu)件的滑動(dòng)面上根據(jù)規(guī)定的滑動(dòng)條 件利用滑動(dòng)面的表面改性所形成的覆膜成為耐熱性非常高、且耐磨耗性也非常高的覆膜的 對(duì)象構(gòu)件，例如可以舉出碳鋼、不銹鋼等金屬。<滑動(dòng)條件>本發(fā)明的特征在于根據(jù)規(guī)定的滑動(dòng)條件進(jìn)行滑動(dòng)。規(guī)定的滑動(dòng)條件是指能夠形成 后述覆膜的滑動(dòng)條件。作為形成覆膜的條件，優(yōu)選在滑動(dòng)時(shí)階段地或連續(xù)地提高施加于滑動(dòng)面的表面壓 力的滑動(dòng)條件。這是由于在階段地或連續(xù)地提高施加于滑動(dòng)面的表面壓力的滑動(dòng)條件與使 得施加于滑動(dòng)面的表面壓力從最初即為很高值的條件下，滑動(dòng)面所受到的熱過(guò)程不同，在 前者的滑動(dòng)條件下所形成的覆膜的耐熱性等耐磨耗性更高?！半A段地或連續(xù)地提高施加于滑動(dòng)面的表面壓力”是指以規(guī)定的滑移線速度緩慢 提高施加于滑動(dòng)面的表面壓力的條件。表面壓力的提高程度并無(wú)特別限定，但重要的是在 不會(huì)過(guò)度提高表面壓力的條件下在滑動(dòng)面上形成提高耐熱性等耐磨耗特性的覆膜?；凭€速度的優(yōu)選范圍隨滑動(dòng)對(duì)象構(gòu)件的種類等不同，但更優(yōu)選以lm/s 3m/s 范圍的規(guī)定滑移線速度，在滑動(dòng)時(shí)階段地或連續(xù)地提高施加于滑動(dòng)面的表面壓力的滑動(dòng)條 件。其原因在于，通過(guò)組合上述滑移線速度和緩慢提高施加于滑動(dòng)面的表面壓力的條件，能 夠有效地形成提高耐熱性等耐磨耗特性的覆膜。滑移線速度用每單位時(shí)間的滑動(dòng)距離表
示 ο在滑動(dòng)時(shí)，優(yōu)選通過(guò)在階段地或連續(xù)地提高施加于滑動(dòng)面的表面壓力的滑動(dòng)條件 下的滑動(dòng)，以3個(gè)以上不同的滑移線速度進(jìn)行臨界表面壓力測(cè)定，其中將覆膜發(fā)生熔融的 表面壓力作為臨界表面壓力而進(jìn)行測(cè)定，此時(shí)，以滑移線速度為橫軸、以臨界表面壓力和滑 移線速度之積為縱軸表示的曲線具有正斜率。上述曲線的斜率為正是指盡管滑移線速度增 高、易于磨耗，但能承受得住很高的表面壓力，在滑動(dòng)面上形成了非常優(yōu)異的覆膜。通常，當(dāng)滑動(dòng)面溫度為玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Tg)附近時(shí)，PPS滑動(dòng)構(gòu)件的磨耗量急劇上升，但使用本發(fā)明的提高PPS滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨耗性的方法時(shí)，能夠抑制滑動(dòng)面的溫度在Tg附近時(shí)的急劇的磨耗量上升。滑動(dòng)面溫度的測(cè)定可以如下測(cè)定以施加于滑動(dòng)面的表面壓力(P)、滑移線速度 (V)和滑動(dòng)面的摩擦系數(shù)(μ )之積(μ PV)為縱軸，使橫軸為溫度，將數(shù)個(gè)在規(guī)定μ PV下的 滑動(dòng)面溫度的實(shí)測(cè)值畫圖、制作回歸直線，由該回歸直線求得滑動(dòng)面溫度?！锤材ぁ蹈材な侵冈谂c對(duì)象構(gòu)件相對(duì)地滑動(dòng)的PPS滑動(dòng)構(gòu)件的滑動(dòng)面上根據(jù)規(guī)定的滑動(dòng) 條件利用滑動(dòng)面的表面改性而形成的覆膜。通過(guò)形成該覆膜，具有PPS滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨耗 性提高、耐熱性提高的效果。所形成的覆膜是如上所述利用滑動(dòng)面的表面改性而僅形成于表面上的。上述覆膜 的形成推測(cè)是由于PPS滑動(dòng)構(gòu)件所含的玻璃纖維等纖維系填充劑的影響，其微小突起部的 閃光溫度(flash temperature)所導(dǎo)致的。由于認(rèn)為是這樣通過(guò)滑動(dòng)面的微小區(qū)域的瞬間 溫度上升而形成覆膜，因此與滑動(dòng)面的整體的溫度無(wú)關(guān)地形成覆膜。若根據(jù)規(guī)定的滑動(dòng)條件利用滑動(dòng)面的表面改性而形成覆膜，則可以說(shuō)僅形成于表 面上。作為在滑動(dòng)以外的條件下形成覆膜的方法，可以舉出對(duì)PPS滑動(dòng)構(gòu)件表面施加熱負(fù) 荷處理的方法，但通過(guò)這種方法負(fù)荷甚至施加至PPS滑動(dòng)構(gòu)件的內(nèi)部，無(wú)法獲得本發(fā)明的 效果。“滑動(dòng)面的表面改性”只要是耐熱性等提高的表面改性則無(wú)特別限定，優(yōu)選利用直 鏈狀PPS樹(shù)脂發(fā)生交聯(lián)所進(jìn)行的改性。其原因在于耐熱性、耐磨耗性極其提高。本發(fā)明的耐磨耗性提高方法中，通過(guò)在滑動(dòng)面上形成覆膜而耐熱性提高是由于覆 膜的耐熱性高于含有纖維系填充劑的PPS樹(shù)脂。覆膜的耐熱性比上述PPS樹(shù)脂高出何種程 度并無(wú)特別限定，通過(guò)形成覆膜，滑動(dòng)面的耐熱性充分提高，可以充分地抑制滑動(dòng)時(shí)的樹(shù)脂 的磨耗量，在更為苛刻的滑動(dòng)條件下仍能抑制PPS滑動(dòng)構(gòu)件的磨耗量的急劇上升。<提高PPS滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨耗性的方法>本發(fā)明的提高耐磨耗性的滑動(dòng)方法并無(wú)特別限定，可以舉出將PPS滑動(dòng)構(gòu)件的滑 動(dòng)面與對(duì)象構(gòu)件的滑動(dòng)面相對(duì)，僅旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)的方法或者旋轉(zhuǎn)雙方的方法，由于易于設(shè) 定條件，因此優(yōu)選僅旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)的方法。表面壓力的施加也有由PPS滑動(dòng)構(gòu)件或?qū)ο髽?gòu) 件的其中一個(gè)施加壓力的方法或者從兩側(cè)施加壓力的方法。同時(shí)進(jìn)行滑動(dòng)面溫度的測(cè)定時(shí)，例如可以在PPS滑動(dòng)構(gòu)件或?qū)ο髽?gòu)件上設(shè)置切 口，使PPS滑動(dòng)構(gòu)件的滑動(dòng)面的一部分露出，從而使用紅外線輻射熱溫度計(jì)等測(cè)定滑動(dòng)面 的溫度?；瑒?dòng)時(shí)的條件如上所述，滑動(dòng)面的接觸面積、滑動(dòng)時(shí)的環(huán)境溫度、滑動(dòng)時(shí)間等并無(wú) 特別限定。通過(guò)在上述覆膜形成于滑動(dòng)面上的滑動(dòng)條件下使用滑動(dòng)部件，從而可以獲得耐 熱性提高等較高的效果。實(shí)施例以下舉出實(shí)施例更加詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受這些實(shí)施例限定。< 材料 >含有40%玻璃纖維的直鏈狀PPS樹(shù)脂1 :F0RTR0N 1140A6 (寶理塑料株式會(huì)社制)直鏈狀PPS樹(shù)脂2 :F0RTR0N 0220A9 (寶理塑料株式會(huì)社制)
聚縮醛樹(shù)脂DURAC0N M90-44 (寶理塑料株式會(huì)社制)<實(shí)施例1>[覆膜的形成]對(duì)由PPS樹(shù)脂1組成的樹(shù)脂組合物進(jìn)行成型。所得PPS滑動(dòng)構(gòu)件的滑動(dòng)面為內(nèi)徑 20mm、外徑 25. 6mm、高度 15mm。(成型條件)料筒前端溫度320°C模具溫度I5OO注射速度17mm/s保壓83MPa冷卻時(shí)間15s對(duì)象構(gòu)件使用與上述PPS滑動(dòng)構(gòu)件相同的材料。滑動(dòng)如圖1所示，按照使PPS滑 動(dòng)構(gòu)件彼此相對(duì)的方式，從PPS滑動(dòng)構(gòu)件向滑動(dòng)面施加垂直方向(圖中的白色箭頭方向) 的表面壓力，固定PPS滑動(dòng)構(gòu)件，旋轉(zhuǎn)對(duì)象構(gòu)件，從而進(jìn)行滑動(dòng)。更詳細(xì)的滑動(dòng)條件如下所 述。(滑動(dòng)條件)表面壓力(P)0. 2MPa滑移線速度10cm/s接觸面積2·Ocm2環(huán)境溫度23°C運(yùn)行時(shí)間24小時(shí)在實(shí)施例1的滑動(dòng)面上形成了黑色的覆膜。通過(guò)差示掃描熱量測(cè)定(DSC)來(lái)測(cè)定 黑色覆膜及PPS樹(shù)脂1的熔點(diǎn)、結(jié)晶化溫度、潛熱。確認(rèn)到黑色覆膜部中含有至350°C也不 會(huì)熔化的黑色物質(zhì)。<比較例1>除了將PPS樹(shù)脂1改變?yōu)镻PS樹(shù)脂2之外，利用與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行滑動(dòng)。 滑動(dòng)面上未確認(rèn)到覆膜。<實(shí)施例2>使用與實(shí)施例1相同的PPS滑動(dòng)構(gòu)件及對(duì)象構(gòu)件，使表面壓力為0.05MPa、 0.50MPa，其它滑動(dòng)條件為下述條件而進(jìn)行滑動(dòng)，制作圖2所示的使縱軸為比磨耗量、橫軸 為表面壓力X滑移線速度、表示比磨耗量與表面壓力X滑移線速度的關(guān)系的回歸曲線。比 磨耗量為Jis K7218所記載的單位負(fù)載的磨耗量。[滑動(dòng)條件]滑移線速度適當(dāng)設(shè)定對(duì)應(yīng)于圖中的點(diǎn)的滑移線速度接觸面積2.0cm2環(huán)境溫度23°C運(yùn)行時(shí)間24小時(shí)<比較例2>使用與比較例1同樣的PPS滑動(dòng)構(gòu)件及對(duì)象構(gòu)件，在與實(shí)施例2相同的滑動(dòng)條件下進(jìn)行滑動(dòng)，制作圖3所示的使縱軸為比磨耗量、橫軸為表面壓力X滑移線速度、表示比磨 耗量與表面壓力X滑移線速度的關(guān)系的回歸曲線。由實(shí)施例2和比較例2的結(jié)果可知，在滑動(dòng)面上形成了覆膜的實(shí)施例2在更高的 PV值下仍能抑制比磨耗量的急劇上升。特別是在表面壓力低的條件下，效果增高?！磳?shí)施例3>使用帶有縱6mm、橫6mm的切口的PPS滑動(dòng)構(gòu)件，將對(duì)象構(gòu)件改變?yōu)樘嫉奶砑恿繛?0. 45質(zhì)量％的碳鋼(S45C)，使表面壓力為0. IMPaU. OMPa,5. OMPa，其他的滑動(dòng)條件為下述 條件而進(jìn)行滑動(dòng)，進(jìn)而利用圖4所示的方法測(cè)定滑動(dòng)面的溫度，除此之外利用與實(shí)施例1相 同的方法進(jìn)行滑動(dòng)。首先制作圖5所示的表示滑動(dòng)面溫度與摩擦系數(shù)X表面壓力X滑移 線速度的關(guān)系的回歸直線，接著制作圖6所示的使縱軸為比磨耗量、橫軸為摩擦系數(shù)X表 面壓力X滑移線速度、表示比磨耗量與摩擦系數(shù)X表面壓力X滑移線速度的關(guān)系的回歸 曲線。圖6的橫軸記載了由圖5獲得的部分滑動(dòng)面溫度。另外，觀察滑動(dòng)后的PPS滑動(dòng)構(gòu) 件及對(duì)象構(gòu)件的滑動(dòng)面，觀察到黑色的覆膜。
[滑動(dòng)條件]滑移線速度適當(dāng)設(shè)定對(duì)應(yīng)于圖中的點(diǎn)的滑移線速度接觸面積2.0cm2環(huán)境溫度23°C運(yùn)行時(shí)間24小時(shí)〈比較例3>除了使用PPS樹(shù)脂2作為樹(shù)脂材料之外，利用與實(shí)施例3相同的方法，首先制作圖 7所示的表示滑動(dòng)面溫度與摩擦系數(shù)X表面壓力X滑移線速度的關(guān)系的回歸直線，接著制 作圖8所示的使縱軸為比磨耗量、橫軸為摩擦系數(shù)X表面壓力X滑移線速度、表示比磨耗 量與摩擦系數(shù)X表面壓力X滑移線速度的關(guān)系的回歸曲線。圖8的橫軸記載了由圖7獲 得的部分滑動(dòng)面溫度。另外，觀察滑動(dòng)后的PPS滑動(dòng)構(gòu)件及對(duì)象構(gòu)件的滑動(dòng)面，未觀察到覆 膜。由圖6、圖8可知，在滑動(dòng)面上形成有覆膜的實(shí)施例3中，在更高的滑動(dòng)面溫度下 也能抑制比磨耗量的急劇上升。另外，通過(guò)在滑動(dòng)面上形成黑色覆膜，可以確認(rèn)到耐熱性提
尚ο由實(shí)施例2、3和比較例2、3的結(jié)果可知，對(duì)于形成于滑動(dòng)面的覆膜的效果而言，確 認(rèn)到與對(duì)象構(gòu)件為由樹(shù)脂構(gòu)成的PPS滑動(dòng)構(gòu)件的情況相比，對(duì)象構(gòu)件為金屬的情況下效果更高?！磳?shí)施例4>除了將對(duì)象構(gòu)件改變?yōu)镾US304、表面壓力為1. OMPa而進(jìn)行之外，與實(shí)施例3同樣 地進(jìn)行滑動(dòng)，制作圖9所示的使縱軸為比磨耗量、橫軸為摩擦系數(shù)X表面壓力X滑移線速 度、表示比磨耗量與摩擦系數(shù)X表面壓力X滑移線速度的關(guān)系的回歸曲線。另外，為了參 考，將實(shí)施例3中測(cè)定的表面壓力IMPa下的結(jié)果也示于圖9中。由圖9可確認(rèn)到，對(duì)象構(gòu)件為不銹鋼時(shí)，比磨耗量降低，滑動(dòng)特性提高?！磳?shí)施例5>將對(duì)象構(gòu)件變?yōu)镾45C，將滑移線速度固定為0. 3m/s、2. 0m/s、4. Om/s，在各個(gè)滑移線速度下以10分鐘間隔階段地將表面壓力從0. IMPa開(kāi)始提高，其它條件與實(shí)施例3同樣， 進(jìn)行滑動(dòng)，測(cè)定關(guān)系到磨耗量的急劇上升的滑動(dòng)面發(fā)生熔融的表面壓力?？v軸為臨界PV值 (MPa · cm/s)、橫軸為滑移線速度(m/s)，將測(cè)定結(jié)果示于圖10。〈比較仿Ij4>將？ 3樹(shù)脂1改變?yōu)榫劭s醛樹(shù)脂，使固定的滑移線速度為0.2!11/8、0.3111/8、0.4111/8、 1. 0m/s、2. 0m/s、3. 0m/s、4. Om/s,以各個(gè)滑移線速度在與實(shí)施例5相同的條件下進(jìn)行滑動(dòng)。 縱軸為臨界PV值(MPa · cm /s)、橫軸為滑移線速度(m/s)，將測(cè)定結(jié)果示于圖10。通常如比較例4所示，在滑移線速度很快的條件下，即便是很低的表面壓力，滑動(dòng) 面也會(huì)熔融，導(dǎo)致磨耗量急劇上升。但是，在實(shí)施例5中，通過(guò)在滑動(dòng)面上形成覆膜，即便滑 移線速度很高，也可承受很高的表面壓力。因此，形成有覆膜的PPS滑動(dòng)構(gòu)件與通常的情況 不同，顯示出很高的臨界PV值，從而確認(rèn)到大大提高了耐磨耗性?！磳?shí)施例6>除了將提高表面壓力的條件改變?yōu)樵诨瑒?dòng)開(kāi)始時(shí)施加設(shè)定PV值下的表面壓力值 的條件之外，在與實(shí)施例5相同的條件下進(jìn)行滑動(dòng)，獲得臨界PV值，使縱軸為臨界PV值 (MPa · cm/s)、橫軸為滑移線速度(m/s)，將測(cè)定結(jié)果示于圖11。一并將實(shí)施例5的結(jié)果也 示于圖11。由圖11可確認(rèn)到，相比較于突然施加高表面壓力進(jìn)行滑動(dòng)，緩慢提高表面壓力時(shí) 的耐磨耗性更為提高。〈實(shí)施例7>除了將表面壓力固定為0. 2MPa、滑移線速度固定為30cm/s之外，在與實(shí)施例1相 同的滑動(dòng)條件下進(jìn)行滑動(dòng)，將比磨耗量與滑動(dòng)時(shí)間的關(guān)系示于圖12?！磳?shí)施例8>在滑動(dòng)前對(duì)PPS滑動(dòng)構(gòu)件的滑動(dòng)面在200°C X 250小時(shí)的條件下實(shí)施熱負(fù)荷處理， 事前在滑動(dòng)面上形成黑色覆膜，除此之外，在與實(shí)施例7相同的條件下進(jìn)行滑動(dòng)，將比磨耗 量與滑動(dòng)時(shí)間的關(guān)系示于圖12。由圖12可知，預(yù)先對(duì)滑動(dòng)面實(shí)施熱負(fù)荷處理、形成黑色覆膜時(shí)，磨耗量增加、滑動(dòng) 特性降低。推測(cè)通過(guò)對(duì)滑動(dòng)面施加熱，負(fù)荷甚至施加至PPS滑動(dòng)構(gòu)件的內(nèi)部，滑動(dòng)特性降 低。
權(quán)利要求
一種提高聚苯硫醚滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨耗性的方法，所述聚苯硫醚滑動(dòng)構(gòu)件是對(duì)經(jīng)過(guò)纖維強(qiáng)化的聚苯硫醚樹(shù)脂進(jìn)行成型而成的，在與對(duì)象構(gòu)件相對(duì)地滑動(dòng)的上述聚苯硫醚滑動(dòng)構(gòu)件的滑動(dòng)面上，根據(jù)規(guī)定的滑動(dòng)條件形成利用上述滑動(dòng)面的表面改性所形成的覆膜，通過(guò)該覆膜，提高滑動(dòng)面溫度為上述聚苯硫醚樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg以上時(shí)的所述聚苯硫醚滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨耗性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高聚苯硫醚滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨耗性的方法，其中上述聚苯硫 醚樹(shù)脂以具有70摩爾％以上對(duì)苯硫醚基的實(shí)質(zhì)上為直鏈狀的聚苯硫醚樹(shù)脂為主體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的提高聚苯硫醚滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨耗性的方法，其中上述規(guī) 定的滑動(dòng)條件為在上述滑動(dòng)時(shí)階段地或連續(xù)地提高施加于上述滑動(dòng)面的表面壓力的滑動(dòng) 條件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高聚苯硫醚滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨耗性的方法，其中上述覆膜為 滿足下述(A)條件的覆膜，(A)以lm/s 3m/s范圍的規(guī)定滑移線速度，在上述滑動(dòng)時(shí)通過(guò)在階段地或連續(xù)地提高 施加于上述滑動(dòng)面的表面壓力的滑動(dòng)條件下的滑動(dòng)，以3個(gè)以上不同的滑移線速度進(jìn)行臨 界表面壓力測(cè)定，其中將上述覆膜發(fā)生熔融的表面壓力作為臨界表面壓力而進(jìn)行測(cè)定，此 時(shí)，以滑移線速度為橫軸、以臨界表面壓力和滑移線速度之積為縱軸表示的曲線具有正斜 率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高聚苯硫醚滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨耗性的方法，其中上述對(duì)象構(gòu) 件為金屬。
全文摘要
涉及一種提高聚苯硫醚滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨耗性的方法。本發(fā)明提供能夠充分抑制滑動(dòng)時(shí)的樹(shù)脂的磨耗量，用于在更為苛刻的滑動(dòng)條件下仍能抑制PPS滑動(dòng)構(gòu)件的磨耗量的急劇上升的技術(shù)。其為使用對(duì)經(jīng)過(guò)纖維強(qiáng)化的聚苯硫醚(PPS)樹(shù)脂進(jìn)行成型而成的PPS滑動(dòng)構(gòu)件的方法，在與對(duì)象構(gòu)件相對(duì)地滑動(dòng)的PPS滑動(dòng)構(gòu)件的滑動(dòng)面上，根據(jù)規(guī)定的滑動(dòng)條件形成利用上述滑動(dòng)面的表面改性所形成的覆膜，通過(guò)該覆膜提高上述PPS滑動(dòng)構(gòu)件的耐磨耗性。PPS樹(shù)脂優(yōu)選以具有70摩爾％以上對(duì)苯硫醚基的實(shí)質(zhì)上為直鏈狀的聚苯硫醚樹(shù)脂為主體。
文檔編號(hào)C08L81/02GK101824218SQ20101012265
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者近藤克敏, 龍和博 申請(qǐng)人:寶理塑料株式會(huì)社