用于滑动构件的树脂组合物及滑动构件制造技术

本发明专利技术涉及一种不含铅的用于滑动构件的树脂组合物，以及使用该树脂组合物的滑动构件，该用于滑动构件的树脂组合物在干燥摩擦条件、油中乃至油润滑条件、或油脂润滑条件等多种不同的使用条件下，仍能发挥和含铅的用于滑动构件的树脂组合物同等以上的摩擦磨损特性。该用于滑动构件的树脂组合物包含５～３０重量％的硫酸钡、１～１５重量％的硅酸镁、１～２５重量％的磷酸盐，其余部分为四氟乙烯树脂。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于滑动构件的树脂组合物和滑动构件，更详细地来说，涉及不含有铅的磨擦特性以及磨损特性优良的用于滑动构件的树脂组合物和滑动构件。本专利技术的滑动构件适宜作为一般工业机械中的轴承以及汽车等各种车辆中的轴承等滑动构件。背景枝术多年来，由于四氟乙烯树脂(以下称作“PTFE”)自身润滑性优良，摩控系数低，而且还具有耐化学性和耐热性，广泛用于轴承等滑动构件。然而，单独由PTFE形成的滑动构件耐磨性和承载能力低劣，所以可根据滑动构件的使用用途，通过添加各种填充剂来弥补其缺点。例如，提出了一种含有从磷酸盐和硫酸钡中选出的成分，从硅酸镁和云母中选出的成分，和从铅、锡、铅锡合金和它们的混合物中选出的成分，其余部分为聚四氟乙烯的，用于滑动构件的树脂组合物。专利文献1特开平8-41484号公报用于滑动构件的树脂组合物中，作为提高树脂层的耐磨性的材料，广泛使用铅或铅合金作为填充材料。然而，近年来，考虑到环境问题，材料的研发动向向着不含铅的方向发展，即便是上述用于滑动构件的树脂组合物也不例外。即，由于铅或铅合金是污染环境的物质，从环境污染、公害等方面来考虑，不得不放弃使用它。因此，希望提供一种在不使用铅或铅合金的情况下具有同等以上的优良的磨擦磨损特性的，使用PTFE的用于滑动构件的树脂组合物。
技术实现思路
本专利技术是签于以上现状而进行的，其目的是提供一种不含有铅的用于滑动构件的树脂组合物和使用该树脂组合物的滑动构件，该树脂组合物在干燥磨擦条件、油中乃至油润滑条件、或油脂润滑条件等多种不同使用条件下，仍能发挥与含有铅的用于滑动构件的树脂组合物同等以上的摩擦磨损特性。本专利技术人进行了反复的深入研究，其结果发现PTFE中即使不含有铅，通过向其中混合特定量的硫酸钡、硅酸镁和磷酸盐，在干燥磨擦条件、油中乃至油润滑条件、或油脂润滑条件等多种不同的使用条件下，也能达到和使用含铅树脂组合物的滑动构件同等以上的磨擦磨损特性。本专利技术就是根据上述发现所完成的，本专利技术的第1个目的是提供一种用于滑动构件的树脂组合物，其特征在于，该组合物包含5～30重量％的硫酸钡、1～15重量％的硅酸镁、和1～25％的磷酸盐，其余部分为四氟乙烯树脂。另外，本专利技术的第2个目的是提供一种滑动构件，该滑动构件是在钢里衬上形成的多孔质金属烧结层的孔隙以及表面上，填充覆盖第1个目的中记载的用于滑动构件的树脂组合物而形成的。根据本专利技术所提供的滑动构件是不含铅的滑动构件，其在干燥条件、油中乃至油润滑条件、或油脂润滑条件等多种不同的使用条件下，仍能显示出稳定的磨擦系数，同时能发挥磨损量极少的优良滑动特性。附图说明图1是一例本专利技术滑动构件的截面示意图符号说明1、钢里衬2、多孔质金属烧结层3、覆盖层(滑动层)具体实施方式以下对本专利技术进行详细说明。首先，讲述用于滑动构件的树脂组合物。硫酸钡可消除PTFE耐磨性和承载能力低劣的缺点，具有大幅度提高耐磨性和承载能力的作用。这种含有硫酸钡的效果，尤其是在低载荷工作状态下使用滑动构件时，表现得更为显著。作为硫酸钡(BaSO4)，既可以采用沉淀型硫酸钡、也可以采用重晶石型硫酸钡。这种硫酸钡容易得到，例如，从Sakai Chemical IndustryCo.，Ltd.获得。硫酸钡的平均粒径通常在10μm以下，优选1～5μm。混入硫酸钡的量通常是树脂组合物重量的5～30重量％，优选5～20重量％，更优选10～15重量％。当混入的硫酸钡的量不满5重量％时，不表现提高PTFE耐磨性和承载能力的作用，反之，当混入的硫酸钡的量超过30重量％时，有恶化耐磨性的趋势。硅酸镁由于其结晶构造呈层状构造，很容易被剪断，能充分发挥PTFE固有的低磨擦性，同时具有提高耐磨性的作用。作为硅酸镁，通常含有40.0重量％以上的二氧化硅(SiO2)以及10.0重量％以上的氧化镁(MgO)，而且，适合地使用相对于氧化镁的二氧化硅的重量比为通常2.1～5.0、表观密度低、比表面积小的硅酸镁。具体可举例2MgO·3SiO2·nH2O、2MgO·6SiO2·nH2O等。相对于氧化镁的二氧化硅的重量比不满2.1或超过5.0时，有恶化PTFE的低摩擦性和耐磨性的趋势。混入的硅酸镁的量通常是树脂组合物的1～15重量％，优选3～13重量％，更优选3～10重量％。混入的硅酸镁的量不满1重量％时，不能充分发挥上述效果，反之，超过15重量％时，会损害硫酸的上述效果。磷酸盐其本身不是像石墨和二硫化钼那样的表现润滑性的物质，但是，当磷酸盐与PTFE混合时，磷酸盐显示出一种促进PTFE对于配合构件表面(滑动摩擦面)的造膜性的效果。作为磷酸盐可举出正磷酸，焦磷酸，亚磷酸，偏磷酸等金属盐和它们的混合物。其中优选焦磷酸和偏磷酸的金属盐。作为金属优选碱金属和碱土类金属，更优选锂(Li)钙(Ca)、镁(Mg)。具体来说，可举出磷酸三锂(Li3PO4)、焦磷酸锂(Li4P2O7)、焦磷酸钙(Ca2P2O7)、焦磷酸镁(Mg2P2O7)、偏磷酸锂(LiPO3)n、偏磷酸钙n、偏磷酸镁n等。其中更优选偏磷酸镁。对PTFE混入少量磷酸盐(例如，1重量％)时，就能开始观察到促进形成PTFE的润滑膜的效果，并可保持至混合的磷酸盐量达到25重量％。但是，当混合的磷酸盐量超过树脂组合物的25重量％时，在配合构件表面形成过量的润滑膜，由此，反而降低滑动构件的耐磨性。因此，混合的磷酸盐量通常是树脂组合物的重量的1～25重量％，优选为5～20重量％，更优选为10～15重量％。作为树脂组合物的主要成分的PTFE，可使用精细粉或者作为模塑粉主要在成形中使用的PTFE。作为模塑粉用的PTFE，可举出MitsuiDupont fluorochemical Co.，Ltd.生产的“Teflon(注册商标)7-J”(商品名)、“Teflon(注册商标)70-J”(商品名)等，Daikin Kogyo Co.，Ltd.生产的“Polyflon M-12”(商品名)等，Asahi Glass Co.，Ltd.生产的“FluonG163”(商品名)、“Fluon G190”(商品名)等。作为精细粉用的PTFE，可举出Mitsui Dupont fluorochemical Co.，Ltd.生产的“Teflon(注册商标)6CJ”(商品名)等，Daikin Kogyo Co.，Ltd.生产的“Polyflon F201”(商品名)等，Asahi Glass Co.，Ltd.生产的“Fluon CD076”(商品名)、“Fluon CD090”(商品名)等。树脂组合物中的PTFE的量是，从树脂组合物的量中扣除填充材料的混合量后的剩余量，优选为50重量％以上，更优选为50～70重量％。本专利技术的用于滑动构件的树脂组合物中，为了进一步提高耐磨性，作为追加成分还可以加入固体润滑剂和/或无机填充材料和/或低分子量PTFE。作为固体润滑剂可举出石墨、二硫化钼等。混入的固体润滑剂的量通常为0.1～2重量％，优选为0.5～1重量％。这些固体润滑剂可单独使用，也可混合2种以上使用。当混入的固体润滑剂的量不满0.1重量％时，不能观察到提高耐磨性的效果，反之，当混入的固体润滑剂的量超过2重量％时，提高耐磨性的效果达到饱和，超过的量没有意义。作为无机填充材料，可举出钛酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于滑动构件的树脂组合物，其特征在于，包含５～３０重量％的硫酸钡，１～１５重量％的硅酸镁，１～２５重量％的磷酸盐，其余部为四氟乙烯树脂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳瀬澄英，中丸隆，山下英一，高村敏，
申请(专利权)人：奥依斯工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]