本發(fā)明涉及滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料和滑動(dòng)部件。

背景技術(shù)：

汽車等中所使用的機(jī)構(gòu)組件在高溫環(huán)境或與其他組件產(chǎn)生摩擦的環(huán)境等苛刻的環(huán)境下使用的情況多。因此，近年來(lái)，對(duì)這樣的機(jī)構(gòu)組件當(dāng)然要求優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，而且要求高的耐熱性和耐磨性等特性。為了滿足這些要求特性，廣泛使用由陶瓷或金屬等成型的機(jī)構(gòu)組件。然而，當(dāng)使用陶瓷或金屬時(shí)，會(huì)發(fā)生機(jī)構(gòu)組件的重量變重、加工耗費(fèi)時(shí)間、成本高等問(wèn)題。因此，隨著對(duì)機(jī)構(gòu)組件的輕量化的要求提高，使用塑料材料來(lái)成型機(jī)構(gòu)組件的技術(shù)受到矚目(例如，參考專利文獻(xiàn)1、2)。

尤其，作為滿足對(duì)機(jī)構(gòu)組件的要求特性的材料，已知有酚醛樹脂成型材料，其作為陶瓷或金屬的代替材料受到矚目。使用酚醛樹脂成型材料獲得的成型品具有高的耐熱性，也容易加工成產(chǎn)品，因此其使用優(yōu)點(diǎn)大。另外，為了對(duì)成型品賦予優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，以往是將玻璃纖維等作為填充基材添加到酚醛樹脂成型材料中。在該情況下，雖然機(jī)械強(qiáng)度提高，但存在耐磨性變差的問(wèn)題，為了制造要求耐磨性的機(jī)構(gòu)組件，這樣的酚醛樹脂成型材料是不適合的。

因此，以對(duì)使用酚醛樹脂成型材料獲得的機(jī)構(gòu)組件賦予耐磨性和提高該機(jī)構(gòu)組件的滑動(dòng)性為目的，提出了在酚醛樹脂成型材料中添加石墨(例如，參考專利文獻(xiàn)3)。然而，即使在酚醛樹脂成型材料中添加了石墨的情況下，也無(wú)法充分提高機(jī)構(gòu)組件的滑動(dòng)性和耐磨性。因此，要求開發(fā)出能夠成型具有更優(yōu)異的滑動(dòng)性和耐磨性的機(jī)構(gòu)組件的成型材料。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2001-241389號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2003-138042號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2002-003698號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的在于提供能夠成型在維持優(yōu)異的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)具備優(yōu)異的滑動(dòng)性和耐磨性的滑動(dòng)部件的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料、以及將該滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料的固化物成型而形成的、在維持優(yōu)異的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)具備優(yōu)異的滑動(dòng)性和耐磨性的滑動(dòng)部件。

用于解決技術(shù)問(wèn)題的手段

上述目的通過(guò)下述(1)～(10)中記載的本發(fā)明實(shí)現(xiàn)。

(1)一種滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料，其含有酚醛樹脂、石墨、聚四氟乙烯和呈球狀的玻璃珠，上述滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料的特征在于：

上述滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中的上述酚醛樹脂的含量為15重量％以上50重量％以下。

(2)根據(jù)上述(1)所述的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料，其中，上述聚四氟乙烯的含量相對(duì)于上述酚醛樹脂100質(zhì)量份為3質(zhì)量份以上15質(zhì)量份以下。

(3)根據(jù)上述(1)或(2)所述的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料，其中，上述玻璃珠的平均粒徑為1μm以上50μm以下。

(4)根據(jù)上述(1)至(3)中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料，其中，上述玻璃珠的維氏硬度(jisz2244中規(guī)定)為8.5gpa以下。

(5)根據(jù)上述(1)至(4)中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料，其中，上述玻璃珠的含量相對(duì)于上述酚醛樹脂100質(zhì)量份為10質(zhì)量份以上50質(zhì)量份以下。

(6)根據(jù)上述(1)至(5)中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料，其中，上述聚四氟乙烯的數(shù)均分子量為10000以上10000000以下。

(7)根據(jù)上述(1)至(6)中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料，其中，上述滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料還含有碳纖維。

(8)根據(jù)上述(1)至(7)中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料，其中，上述滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料滿足下述要件a，

要件a：依據(jù)jisr1613(1993年標(biāo)準(zhǔn))中規(guī)定的球盤(ball-on-disk)式摩擦磨損試驗(yàn)方法，在使用圓柱狀的3根銷，對(duì)使用上述滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料成型為圓盤狀的滑動(dòng)部件的上表面，沿與上述滑動(dòng)部件的上述上表面垂直的方向賦予面壓p[mpa]的載荷的狀態(tài)下，進(jìn)行使上述滑動(dòng)部件沿周向以圓周速度v[m/sec]旋轉(zhuǎn)的銷盤(pin-on-disk)試驗(yàn)，測(cè)定上述滑動(dòng)部件的動(dòng)摩擦系數(shù)時(shí)，該動(dòng)摩擦系數(shù)在pv＝5.0的條件下為0.15以下。

(9)根據(jù)上述(8)所述的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料，其中，上述滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料還滿足下述要件b，

要件b：依據(jù)jisk7218(1986年標(biāo)準(zhǔn))中規(guī)定的推力圓筒(鈴木)式摩擦磨損試驗(yàn)方法，在使用圓筒狀的1個(gè)環(huán)，對(duì)使用上述滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料成型為圓盤狀的上述滑動(dòng)部件的上表面，沿與上述滑動(dòng)部件的上述上表面垂直的方向賦予面壓p[mpa]的載荷的狀態(tài)下，使上述滑動(dòng)部件沿周向以圓周速度v[m/sec]旋轉(zhuǎn)，測(cè)定上述滑動(dòng)部件的動(dòng)摩擦系數(shù)時(shí)，該動(dòng)摩擦系數(shù)在pv＝0.5的條件下為0.25以下。

(10)一種滑動(dòng)部件，其特征在于，通過(guò)將上述(1)至(9)中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料成型而形成。

發(fā)明效果

通過(guò)使本發(fā)明的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料為上述構(gòu)成，能夠使將該滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料成型而獲得的滑動(dòng)部件在維持優(yōu)異的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)具備優(yōu)異的滑動(dòng)性和耐磨性。

附圖說(shuō)明

圖1是用于說(shuō)明依據(jù)jisr1613(1993年標(biāo)準(zhǔn))中規(guī)定的球盤式摩擦磨損試驗(yàn)方法以銷盤式測(cè)定動(dòng)摩擦系數(shù)的方法的圖。

圖2是用于說(shuō)明依據(jù)jisk7218(1986年標(biāo)準(zhǔn))中規(guī)定的推力圓筒式(鈴木式)摩擦磨損試驗(yàn)方法測(cè)定動(dòng)摩擦系數(shù)的方法的圖。

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料和滑動(dòng)部件進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

<滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料>

首先，對(duì)本發(fā)明的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料進(jìn)行說(shuō)明。

本發(fā)明的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料含有酚醛樹脂、石墨、聚四氟乙烯和呈球狀的玻璃珠。另外，本發(fā)明的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料被制備成該滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中的酚醛樹脂的含量相對(duì)于滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料整體成為15重量％以上50重量％以下。

通過(guò)將滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料制備成具有這樣的構(gòu)成，能夠使將該滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料成型而獲得的滑動(dòng)部件在維持優(yōu)異的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)具備優(yōu)異的滑動(dòng)性和耐磨性。

以下，對(duì)該滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中所含的各構(gòu)成材料進(jìn)行說(shuō)明。

(酚醛樹脂)

酚醛樹脂為了提高所獲得的滑動(dòng)部件的耐熱性而包含在滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中。

作為酚醛樹脂，例如可以舉出苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、雙酚a酚醛清漆樹脂、芳基亞烷基型酚醛清漆樹脂那樣的酚醛清漆型酚醛樹脂、二亞甲基醚型甲階酚醛樹脂、羥甲基型甲階酚醛樹脂等未改性的甲階酚醛樹脂、由桐油、亞麻籽油、核桃油等改性的油改性甲階酚醛樹脂那樣的甲階型酚醛樹脂等，能夠使用這些中的1種或者將2種以上組合使用。

另外，當(dāng)使用酚醛清漆型酚醛樹脂時(shí)，滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料含有固化劑。作為該固化劑，通常使用六亞甲基四胺。另外，當(dāng)使用六亞甲基四胺時(shí)，其含量并沒(méi)有特別限定，相對(duì)于酚醛清漆型酚醛樹脂100質(zhì)量份，優(yōu)選為10質(zhì)量份以上30質(zhì)量份以下，進(jìn)一步優(yōu)選為15質(zhì)量份以上20質(zhì)量份以下。通過(guò)使六亞甲基四胺的含量在上述范圍，能夠提高滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料的固化物即滑動(dòng)部件的機(jī)械強(qiáng)度和成型收縮量。

另外，作為酚醛樹脂，可以將甲階型酚醛樹脂和酚醛清漆型酚醛樹脂并用。由此，能夠進(jìn)一步提高所獲得的滑動(dòng)部件的機(jī)械強(qiáng)度，并且還能夠提高韌性。

另外，酚醛樹脂的數(shù)均分子量并沒(méi)有特別限定，例如優(yōu)選為500～1000，更優(yōu)選為700～900。當(dāng)數(shù)均分子量小于上述下限值時(shí)，根據(jù)酚醛樹脂的種類等，在制造滑動(dòng)部件時(shí)熔融的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料的粘度降低，其結(jié)果，有可能生產(chǎn)滑動(dòng)部件的操作的操作性變差，滑動(dòng)部件的生產(chǎn)所需要的時(shí)間變長(zhǎng)。另外，當(dāng)數(shù)均分子量超過(guò)上述上限值時(shí)，有可能滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料未充分熔融而導(dǎo)致滑動(dòng)部件的生產(chǎn)率下降。

另外，滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中的酚醛樹脂的含量相對(duì)于滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料整體為15重量％以上50重量％以下，優(yōu)選為15重量％以上45重量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為30重量％以上45重量％以下。

通過(guò)將滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中的酚醛樹脂的含量設(shè)定在該范圍，能夠?qū)瑒?dòng)部件用酚醛樹脂成型材料賦予所需的生產(chǎn)率、成型特性，能夠容易且可靠地將通過(guò)加熱處理而獲得的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料的固化物即滑動(dòng)部件的彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性設(shè)定在后述的優(yōu)選范圍。

另外，通過(guò)將滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中的酚醛樹脂的含量設(shè)定在該范圍，能夠防止滑動(dòng)部件的耐磨性大幅下降。

另外，當(dāng)滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中的酚醛樹脂的含量小于15重量％時(shí)，所獲得的滑動(dòng)部件的生產(chǎn)率、成型特性下降。另一方面，當(dāng)滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中的酚醛樹脂的含量超過(guò)50重量％時(shí)，所獲得的滑動(dòng)部件的強(qiáng)度和耐磨性大幅下降。因此，在任何一種情況下，所獲得的振動(dòng)部件均不能作為汽車等中所使用的機(jī)構(gòu)組件經(jīng)受實(shí)際使用。

(石墨)

石墨為了提高所獲得的滑動(dòng)部件的滑動(dòng)性和耐磨性而包含在滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中。

作為石墨并沒(méi)有特別限定，例如可以舉出土狀石墨、鱗狀石墨、塊狀石墨等，能夠使用這些中的1種或者將2種以上組合使用。其中，優(yōu)選使用土狀石墨。由此，能夠更可靠地提高滑動(dòng)部件的滑動(dòng)性。

另外，通常將顆粒狀的石墨添加到滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中。石墨的平均粒徑并沒(méi)有特別限定，例如優(yōu)選為1μm以上200μm以下，更優(yōu)選為1μm以上100μm以下。通過(guò)將石墨的平均粒徑設(shè)定在該范圍，能夠可靠地提高所獲得的滑動(dòng)部件的滑動(dòng)性和耐磨性。

另外，石墨的含量并沒(méi)有特別限定，相對(duì)于酚醛樹脂100質(zhì)量份(當(dāng)使用酚醛清漆類酚醛樹脂時(shí)，相對(duì)于酚醛清漆類酚醛樹脂和六亞甲基四胺的合計(jì)量100質(zhì)量份)，優(yōu)選為20質(zhì)量份以上70質(zhì)量份以下，更優(yōu)選為35質(zhì)量份以上50質(zhì)量份以下。由此，能夠獲得具有特別優(yōu)異的滑動(dòng)性和耐磨性的滑動(dòng)部件。

(聚四氟乙烯)

聚四氟乙烯(ptfe)為了提高所獲得的滑動(dòng)部件的滑動(dòng)性和耐磨性而包含在滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中。

為了提高滑動(dòng)性，通常將顆粒狀的聚四氟乙烯添加到滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中。聚四氟乙烯的平均粒徑并沒(méi)有特別限定，例如優(yōu)選為1μm以上200μm以下，更優(yōu)選為5μm以上100μm以下。通過(guò)將聚四氟乙烯的平均粒徑設(shè)定在該范圍，能夠可靠地提高所獲得的滑動(dòng)部件的滑動(dòng)性和耐磨性。

另外，聚四氟乙烯的數(shù)均分子量并沒(méi)有特別限定，例如優(yōu)選為10000以上10000000以下，進(jìn)一步優(yōu)選為100000以上10000000以下。由此，能夠?qū)λ@得的滑動(dòng)部件賦予優(yōu)異的滑動(dòng)性，并且能夠可靠地防止滑動(dòng)部件的耐磨性下降。

另外，聚四氟乙烯的含量并沒(méi)有特別限定，相對(duì)于酚醛樹脂100質(zhì)量份(當(dāng)使用酚醛清漆類酚醛樹脂時(shí)，相對(duì)于酚醛清漆類酚醛樹脂和六亞甲基四胺的合計(jì)量100質(zhì)量份)，優(yōu)選為3質(zhì)量份以上15質(zhì)量份以下，更優(yōu)選為5質(zhì)量份以上13質(zhì)量份以下。由此，能夠不大大地阻礙通過(guò)酚醛樹脂賦予高的耐熱性、生產(chǎn)率、成型特性的效果而獲得具有特別優(yōu)異的滑動(dòng)性和耐磨性的滑動(dòng)部件。

(玻璃珠)

玻璃珠呈顆粒狀(球狀)，為了提高所獲得的滑動(dòng)部件的滑動(dòng)性和耐磨性而包含在滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中。

作為玻璃珠的構(gòu)成材料并沒(méi)有特別限定，例如可以舉出sio2、b2o3、p2o5、geo2、bef2、as2s3等，能夠使用這些中的1種或者將2種以上組合使用。另外，該玻璃珠的構(gòu)成材料中還可以添加tio2、teo2、al2o3、bi2o3中的至少1種。

該玻璃珠的平均粒徑并沒(méi)有特別限定，例如優(yōu)選為1μm以上50μm以下，優(yōu)選為3μm以上30μm以下。通過(guò)使玻璃珠的平均粒徑為上述上限值以下，能夠使玻璃珠的比表面積充分增大。因此，當(dāng)玻璃珠含有氧化物時(shí)，能夠使存在于玻璃珠表面的羥基與酚醛樹脂的酚羥基之間的鍵合增加。其結(jié)果，能夠提高玻璃珠與酚醛樹脂之間的密合性，能夠提高所獲得的滑動(dòng)部件的機(jī)械強(qiáng)度。另一方面，當(dāng)玻璃珠的平均粒徑小于上述下限值時(shí)，根據(jù)玻璃珠的含量等，有可能無(wú)法充分獲得由玻璃珠產(chǎn)生的提高滑動(dòng)性和耐磨性的效果。

另外，玻璃珠的粒度分布優(yōu)選盡可能狹窄。由此，能夠防止因玻璃珠的粒度不均勻而導(dǎo)致滑動(dòng)部件的滑動(dòng)性和耐磨性變得不均勻。

另外，玻璃珠的維氏硬度(jisz2244中規(guī)定)優(yōu)選為8.5gpa以下。由此，能夠防止在滑動(dòng)部件中玻璃珠因?qū)瑒?dòng)部件賦予的剪切應(yīng)力或壓力而被破壞。另外，玻璃珠的維氏硬度能夠通過(guò)微型維氏硬度試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)定。

另外，通過(guò)將玻璃珠的平均粒徑和維氏硬度分別設(shè)定在上述范圍，能夠可靠地提高所獲得的滑動(dòng)部件的滑動(dòng)性和耐磨性。

另外，玻璃珠的含量并沒(méi)有特別限定，相對(duì)于酚醛樹脂100質(zhì)量份(當(dāng)使用酚醛清漆類酚醛樹脂時(shí)，相對(duì)于酚醛清漆類酚醛樹脂和六亞甲基四胺的合計(jì)量100質(zhì)量份)，優(yōu)選為10質(zhì)量份以上50質(zhì)量份以下，更優(yōu)選為15質(zhì)量份以上50質(zhì)量份以下。由此，能夠不大大地阻礙通過(guò)酚醛樹脂賦予高的耐熱性、生產(chǎn)率、成型特性的效果而獲得具有特別優(yōu)異的滑動(dòng)性和耐磨性的滑動(dòng)部件。

(碳纖維)

另外，滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料優(yōu)選除了上述的酚醛樹脂、石墨、聚四氟乙烯和玻璃珠以外，還含有碳纖維。由此，能夠進(jìn)一步提高所獲得的滑動(dòng)部件的機(jī)械強(qiáng)度。

作為碳纖維并沒(méi)有特別限定，例如可以舉出纖維素類、丙烯腈類、酚類、瀝青類那樣的各種碳纖維，能夠使用這些中的1種或者將2種以上組合使用。

另外，碳纖維的比表面積優(yōu)選為500m²/g以上，更優(yōu)選為1000m²/g以上。

另外，碳纖維的纖維直徑并沒(méi)有特別限定，例如優(yōu)選為1μm以上20μm以下，更優(yōu)選為5μm以上10μm以下。

通過(guò)使用具有這樣的比表面積和纖維直徑的碳纖維，能夠進(jìn)一步提高所獲得的滑動(dòng)部件的機(jī)械強(qiáng)度。

另外，碳纖維的含量并沒(méi)有特別限定，相對(duì)于酚醛樹脂100質(zhì)量份(當(dāng)使用酚醛清漆類酚醛樹脂時(shí)，相對(duì)于酚醛清漆類酚醛樹脂和六亞甲基四胺的合計(jì)量100質(zhì)量份)，優(yōu)選為30質(zhì)量份以上100質(zhì)量份以下，更優(yōu)選為50質(zhì)量份以上70質(zhì)量份以下。由此，能夠獲得具有進(jìn)一步優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度的滑動(dòng)部件。

另外，滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料可以含有上述的各成分以外的其他成分。

作為該其他成分并沒(méi)有特別限定，例如可以舉出碳酸鈣、碳化硼、粘土、云母、滑石、硅灰石那樣的無(wú)機(jī)填充材料、均化劑、消泡劑、脫模劑、固化助劑、顏料等添加劑，能夠使用這些中的1種或者將2種以上組合使用。

另外，滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料例如可以含有甲乙酮、丙酮、甲苯、二甲基甲醛等溶劑。由此，樹脂材料等溶解于溶劑中，因此能夠?qū)⒒瑒?dòng)部件用酚醛樹脂成型材料制成清漆狀。

另外，這樣的清漆狀的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料例如能夠通過(guò)根據(jù)需要將樹脂材料和溶劑使用加熱輥或雙軸混煉機(jī)等進(jìn)行加熱混煉而制成清漆狀之后，進(jìn)一步混合其他材料而獲得。

另外，固態(tài)的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料能夠通過(guò)將清漆狀的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料冷卻、干燥之后進(jìn)行粉碎、或進(jìn)行粉碎和造粒而獲得。

<滑動(dòng)部件>

另外，作為將該滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料成型的方法、即獲得滑動(dòng)部件的方法并沒(méi)有特別限定，例如也能夠使用注射成型法、傳遞成型法、壓縮成型法等方法。在這些之中，尤其優(yōu)選使用注射成型法。

當(dāng)使用注射成型法時(shí)，作為其成型條件的一個(gè)例子，可以舉出溫度160～180℃、壓力10～20mpa、固化時(shí)間40～120秒的條件。在這些條件下，在具備與作為目標(biāo)的滑動(dòng)部件的形狀對(duì)應(yīng)的空間的模具中填充滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料，由此能夠成型各種滑動(dòng)部件(成型品)。另外，根據(jù)需要，可以以提高固化度、退火等為目的，對(duì)所獲得的滑動(dòng)部件進(jìn)行溫度160～250℃、大氣壓下、加熱時(shí)間1～20小時(shí)左右的后烘處理。

本發(fā)明的滑動(dòng)部件，依據(jù)jisr1613(1993年標(biāo)準(zhǔn))中規(guī)定的球盤式摩擦磨損試驗(yàn)方法，在使用圓柱狀的3根銷，對(duì)成型為圓盤狀的滑動(dòng)部件的上表面，沿與上表面垂直的方向(滑動(dòng)部件的面外方向)賦予面壓p[mpa]的載荷的狀態(tài)下，進(jìn)行使滑動(dòng)部件沿周向(面內(nèi)方向)以圓周速度v[m/sec]旋轉(zhuǎn)的銷盤試驗(yàn)，測(cè)定滑動(dòng)部件的動(dòng)摩擦系數(shù)時(shí)，該動(dòng)摩擦系數(shù)在pv＝5.0的條件下為0.15以下。

在此，依據(jù)jisr1613(1993年標(biāo)準(zhǔn))中規(guī)定的球盤式摩擦磨損試驗(yàn)方法的、在pv＝5.0的條件下的滑動(dòng)部件的動(dòng)摩擦系數(shù)，更具體而言能夠如以下那樣求出。

即，首先，將滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料在溫度175℃、壓力10mpa、固化時(shí)間60秒的條件下注射成型之后，在溫度180℃、大氣壓下、加熱時(shí)間8小時(shí)的條件下進(jìn)行后烘處理，由此獲得呈圓盤狀的試驗(yàn)片(厚度4mm×半徑30mm)。

接著，準(zhǔn)備3根由碳鋼(s45c)構(gòu)成的圓柱狀的銷(端面的面積＝20mm²)，將這些銷以距離中心分開相同距離的狀態(tài)立設(shè)在試驗(yàn)片的上表面。

接著，設(shè)為將呈圓盤狀的銷保持件(pinholder)載置在3根銷上的狀態(tài)，即設(shè)為由試驗(yàn)片和銷保持件夾持3根銷的狀態(tài)。

接著，在該狀態(tài)下，從銷保持件側(cè)向試驗(yàn)片側(cè)、即沿著與試驗(yàn)片(滑動(dòng)部件)的上表面垂直的方向(面外方向)賦予面壓0.6[mpa]的載荷的同時(shí)，在室溫、大氣壓下的條件下使試驗(yàn)片沿周向(面內(nèi)方向)以圓周速度8.3[m/sec]旋轉(zhuǎn)(參考圖1)。

接著，在從旋轉(zhuǎn)開始后30分鐘～60分鐘的期間，測(cè)定多次動(dòng)摩擦系數(shù)，求出它們的平均值，由此獲得在pv＝5.0的條件下的動(dòng)摩擦系數(shù)。這樣測(cè)定的試驗(yàn)片的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.15以下。這表示所獲得的試驗(yàn)片(本發(fā)明的滑動(dòng)部件)具有優(yōu)異的滑動(dòng)性。

另外，如以上那樣使試驗(yàn)片旋轉(zhuǎn)60分鐘之后的試驗(yàn)片的磨損量?jī)?yōu)選為5.0mg以下。這表示所獲得的試驗(yàn)片(本發(fā)明的滑動(dòng)部件)具有優(yōu)異的耐磨性。

另外，本發(fā)明的滑動(dòng)部件，依據(jù)jisk7218(1986年標(biāo)準(zhǔn))中規(guī)定的推力圓筒(鈴木)式摩擦磨損試驗(yàn)方法，在使用呈圓筒狀的1個(gè)環(huán)，對(duì)成型為圓盤狀的滑動(dòng)部件的上表面，沿與滑動(dòng)部件的上表面垂直的方向(面外方向)賦予面壓p[mpa]的載荷的狀態(tài)下，使滑動(dòng)部件沿周向(面內(nèi)方向)以圓周速度v[m/sec]旋轉(zhuǎn)，測(cè)定滑動(dòng)部件的動(dòng)摩擦系數(shù)時(shí)，優(yōu)選該動(dòng)摩擦系數(shù)在pv＝0.5的條件下為0.25以下。

在此，依據(jù)jisk7218(1986年標(biāo)準(zhǔn))中規(guī)定的推力圓筒(鈴木)式摩擦磨損試驗(yàn)方法的、在pv＝0.5的條件下的滑動(dòng)部件的動(dòng)摩擦系數(shù)，更具體而言能夠如以下那樣求出。

即，首先，將滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料在溫度175℃、壓力10mpa、固化時(shí)間60秒的條件下注射成型之后，在溫度180℃、大氣壓下、加熱時(shí)間8小時(shí)的條件下進(jìn)行后烘處理，由此獲得呈圓盤狀的試驗(yàn)片(厚度4mm×半徑30mm)。

接著，準(zhǔn)備1個(gè)由碳鋼(s45c)構(gòu)成的呈圓筒狀的環(huán)(端面的面積＝200mm²)，將其以試驗(yàn)片的中心與環(huán)的中心重疊的狀態(tài)配置在試驗(yàn)片的上表面。

接著，在該狀態(tài)下，從環(huán)側(cè)向試驗(yàn)片側(cè)、即沿著與試驗(yàn)片(滑動(dòng)部件)的上表面垂直的方向(面外方向)賦予面壓0.2[mpa]的載荷的同時(shí)，在室溫、大氣壓下的條件下，使試驗(yàn)片沿周向(面內(nèi)方向)以圓周速度2.5[m/sec]旋轉(zhuǎn)(參考圖2)。

接著，在從旋轉(zhuǎn)開始后30分鐘～60分鐘的期間，測(cè)定多次動(dòng)摩擦系數(shù)，求出它們的平均值，由此獲得在pv＝0.5的條件下的動(dòng)摩擦系數(shù)。在本發(fā)明中，這樣測(cè)定的試驗(yàn)片的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.25以下。這表示所獲得的試驗(yàn)片(本發(fā)明的滑動(dòng)部件)具有更優(yōu)異的滑動(dòng)性。

另外，如以上那樣使試驗(yàn)片旋轉(zhuǎn)60分鐘之后的試驗(yàn)片的磨損量?jī)?yōu)選為2.5mg以下。這表示所獲得的試驗(yàn)片(本發(fā)明的滑動(dòng)部件)具有更優(yōu)異的耐磨性。

另外，滑動(dòng)部件的彎曲強(qiáng)度優(yōu)選為150mpa以上。另外，滑動(dòng)部件的彎曲彈性優(yōu)選為15mpa以上。具有這樣的范圍的彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性的滑動(dòng)部件，可以說(shuō)作為汽車等中使用的機(jī)構(gòu)組件具有特別優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度。

通過(guò)將以上所述的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料成型，能夠獲得各種滑動(dòng)部件。作為該滑動(dòng)部件，例如可以舉出葉片泵(動(dòng)力轉(zhuǎn)向用葉片泵)，更具體而言，能夠在該葉片泵所具備的葉片、轉(zhuǎn)子、凸輪環(huán)(定子)等中應(yīng)用本發(fā)明的滑動(dòng)部件。此外，還能夠應(yīng)用于例如各種軸承、推力墊圈等。

以上，關(guān)于本發(fā)明的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料和滑動(dòng)部件，對(duì)圖示的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于這些。

例如，構(gòu)成本發(fā)明的滑動(dòng)部件的各部能夠替換為能夠發(fā)揮相同功能的任意結(jié)構(gòu)的部件。另外，本發(fā)明的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中可以附加有任意的構(gòu)成物。

實(shí)施例

以下，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。另外，本發(fā)明并不限定于此。

1.試驗(yàn)片的制造

如以下那樣制造出試驗(yàn)片。

(實(shí)施例1)

1.1成型材料的制作

以表1所示的原材料和配合量進(jìn)行預(yù)混煉之后，利用90℃的加熱輥進(jìn)行混煉，然后，進(jìn)一步進(jìn)行粉碎，獲得酚醛樹脂成型材料。另外，表1中的配合量表示“質(zhì)量份”。

以下示出表1所示的原材料的詳細(xì)內(nèi)容。

(酚醛樹脂)

甲階型酚醛樹脂：住友電木株式會(huì)社制造，“pr-53529”

酚醛清漆型酚醛樹脂：住友電木株式會(huì)社制造，“pr-51470”

另外，作為酚醛樹脂，將酚醛清漆型酚醛樹脂和甲階型酚醛樹脂以質(zhì)量比9∶1混合使用。

碳纖維：卓爾泰克(zoltek)公司制造，“px35cf”

石墨：ranco公司制造

ptfe：索爾維(solvay)公司制造，“polymist”，平均粒徑20μm

玻璃珠：potters公司制造，平均粒徑10μm

其他：使用了潤(rùn)滑劑、增塑劑、顏料。

1.2試驗(yàn)片的成型

將所獲得的成型材料在溫度175℃、壓力10mpa、固化時(shí)間60秒的條件下注射成型之后，在溫度180℃、大氣壓下、加熱時(shí)間8小時(shí)的條件下進(jìn)行后烘處理，獲得了下述形狀的評(píng)價(jià)用試驗(yàn)片。

摩擦磨損用試驗(yàn)片形狀：厚度4mm×半徑30mm

彎曲試驗(yàn)用試驗(yàn)片形狀：寬度10mm×厚度4mm×長(zhǎng)度80mm

(實(shí)施例2、3)

除了如表1所示那樣改變?cè)谏鲜?.1中制備滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料時(shí)的各構(gòu)成原料的配合量以外，與上述實(shí)施例1同樣地操作，獲得了實(shí)施例2、3的試驗(yàn)片。

(比較例1～4)

除了如表1所示那樣改變?cè)谏鲜?.1中制備滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料時(shí)的各構(gòu)成原料的配合量以外，與上述實(shí)施例1同樣地操作，獲得了比較例1～4的試驗(yàn)片。

2.試驗(yàn)片的評(píng)價(jià)

2-1.3銷盤式摩擦磨損試驗(yàn)

(實(shí)施例1～3)

對(duì)實(shí)施例1～3的試驗(yàn)片分別進(jìn)行了3銷盤式摩擦磨損試驗(yàn)。首先，準(zhǔn)備3根由碳鋼(s45c)構(gòu)成的呈圓柱狀的銷(端面的面積＝20mm²)，將這些銷固定于呈圓盤狀的銷保持件。

接著，將固定于銷保持件的3根銷以距離中心分開相同距離的狀態(tài)立設(shè)在各實(shí)施例的試驗(yàn)片的上表面。

接著，在該狀態(tài)下，從銷保持件側(cè)向試驗(yàn)片側(cè)賦予面壓0.6[mpa]的載荷的同時(shí)，在室溫、大氣壓下的條件下，使試驗(yàn)片沿周向(面內(nèi)方向)以圓周速度8.3[m/sec]旋轉(zhuǎn)(參考圖1)。

接著，在從旋轉(zhuǎn)開始后30分鐘～60分鐘的期間，測(cè)定多次動(dòng)摩擦系數(shù)，求出它們的平均值，由此獲得了各實(shí)施例的試驗(yàn)片在pv＝5.0的條件下的動(dòng)摩擦系數(shù)。

另外，測(cè)定出如以上那樣使各實(shí)施例的試驗(yàn)片旋轉(zhuǎn)60分鐘之后的各實(shí)施例的試驗(yàn)片的磨損量。

(比較例1～4)

除了分別使用比較例1～4的試驗(yàn)片代替各實(shí)施例的試驗(yàn)片以外，與上述各實(shí)施例同樣地操作，測(cè)定出比較例1～4的試驗(yàn)片在pv＝5.0的條件下的動(dòng)摩擦系數(shù)和磨損量。

2-2.推力圓筒(鈴木)式摩擦磨損試驗(yàn)

(實(shí)施例1～3)

對(duì)實(shí)施例1～3的試驗(yàn)片分別進(jìn)行了推力圓筒(鈴木)式摩擦磨損試驗(yàn)。首先，準(zhǔn)備1個(gè)由碳鋼(s45c)構(gòu)成的呈圓筒狀的環(huán)(端面的面積＝200mm²)，將其配置在各實(shí)施例的試驗(yàn)片的上表面。

接著，在該狀態(tài)下，從環(huán)側(cè)向試驗(yàn)片側(cè)賦予面壓0.2[mpa]的載荷的同時(shí)，在室溫、大氣壓下的條件下，使各實(shí)施例的試驗(yàn)片沿周向(面內(nèi)方向)以圓周速度2.5[m/sec]旋轉(zhuǎn)(參考圖2)。

接著，在從旋轉(zhuǎn)開始后30分鐘～60分鐘的期間，測(cè)定多次動(dòng)摩擦系數(shù)，求出它們的平均值，由此獲得了各實(shí)施例的試驗(yàn)片在pv＝0.5的條件下的動(dòng)摩擦系數(shù)。

另外，測(cè)定出如以上那樣使各實(shí)施例的試驗(yàn)片旋轉(zhuǎn)60分鐘之后的各實(shí)施例的試驗(yàn)片的磨損量。

(比較例1～4)

除了分別使用比較例1～4的試驗(yàn)片代替各實(shí)施例的試驗(yàn)片以外，與上述各實(shí)施例同樣地操作，測(cè)定出比較例1～4的試驗(yàn)片在pv＝0.5的條件下的動(dòng)摩擦系數(shù)和磨損量。

2-3.彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性的測(cè)定

對(duì)于實(shí)施例1～3和比較例1～4的試驗(yàn)片，分別使用tensilonuct一5c(orientech公司制造)測(cè)定出彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性(機(jī)械特性)。

將以上的滑動(dòng)特性和機(jī)械特性(彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性)的評(píng)價(jià)結(jié)果示于表1。

<滑動(dòng)性>

如表1所示，各實(shí)施例的試驗(yàn)片，在pv＝0.5的條件下的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.25以下，另外，在pv＝5.0的條件下的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.15以下。該結(jié)果表示本發(fā)明的各實(shí)施例的試驗(yàn)片(滑動(dòng)部件)具有優(yōu)異的滑動(dòng)性。

相對(duì)于此，比較例1、2的試驗(yàn)片，由于省略了在滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中添加玻璃珠，在pv＝0.5的條件下的動(dòng)摩擦系數(shù)未成為0.25以下，并且在pv＝5.0的條件下的動(dòng)摩擦系數(shù)未成為0.15以下。該結(jié)果表示比較例1、2的試驗(yàn)片(滑動(dòng)部件)的滑動(dòng)性低。

<耐磨性>

另外，實(shí)施例1和2的試驗(yàn)片，在pv＝0.5的條件下的磨損量為2.5mg以下，另外，在pv＝5.0的條件下的磨損量為5.0mg以下。該結(jié)果表示本發(fā)明的實(shí)施例1和2的試驗(yàn)片(滑動(dòng)部件)具有特別優(yōu)異的耐磨性。

相對(duì)于此，比較例4的試驗(yàn)片，在pv＝0.5的條件下的磨損量超過(guò)2.5mg，另外，在pv＝5.0的條件下的磨損量超過(guò)5.0mg。該結(jié)果表示比較例4的試驗(yàn)片(滑動(dòng)部件)的耐磨性(強(qiáng)度)低?？烧J(rèn)為這是由于，比較例4的試驗(yàn)片中，酚醛樹脂相對(duì)于滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料整體的含量超過(guò)50重量％。

<機(jī)械強(qiáng)度>

另外，各實(shí)施例的試驗(yàn)片，彎曲強(qiáng)度為150mpa以上，另外，彎曲彈性為15gpa以上。該結(jié)果表示各實(shí)施例的試驗(yàn)片(滑動(dòng)部件)作為汽車等中使用的機(jī)構(gòu)組件具有特別優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度(機(jī)械特性)。

另外，在各實(shí)施例中，滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中的酚醛樹脂的含量為15重量％以上，因此試驗(yàn)片(滑動(dòng)部件)的生產(chǎn)率、成型特性充分高。另一方面，在比較例3中，滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料中的酚醛樹脂的含量小于15重量％，因此試驗(yàn)片(滑動(dòng)部件)的生產(chǎn)率、成型特性低。

根據(jù)這樣的結(jié)果可知，通過(guò)本發(fā)明的構(gòu)成，能夠獲得在滑動(dòng)性、耐磨性、機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、生產(chǎn)率和成型特性的所有方面均優(yōu)異的滑動(dòng)部件。另一方面，可知各比較例的構(gòu)成無(wú)法獲得在滑動(dòng)性、耐磨性、機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、生產(chǎn)率和成型特性的所有方面均優(yōu)異的滑動(dòng)部件。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠成型在維持優(yōu)異的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)具備優(yōu)異的滑動(dòng)性和耐磨性的滑動(dòng)部件的滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料、以及將該滑動(dòng)部件用酚醛樹脂成型材料的固化物成型而形成的、在維持優(yōu)異的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)具備滑動(dòng)性和耐磨性的滑動(dòng)部件。因此，本發(fā)明具有產(chǎn)業(yè)上的可利用性。