專利名稱：低堿性滑動材以及低堿性滑動材含有組成物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為滑動部件材料而使用的低摩擦特性、低磨耗特性的滑動材以及含有其的組成物，更詳細地說，涉及通過燒制含有麩糠類和熱硬化樹脂的混合物而得到的由多孔性碳素材而構(gòu)成的滑動材以及含有其的組成物。
背景技術(shù)：
以往，已經(jīng)提出了一種多孔性碳素材(RBCRiceBran Ceramic)其是將含有麩糠類和熱硬化性樹脂的混合物作為原料，利用模具將該原料成型后，以700℃以上的溫度燒制，并通過碳化而得到(例如，參照專利文獻1)。該多孔性碳素材，質(zhì)硬，且在沒有潤滑劑的情況下也具有低摩擦特性、低磨耗特性，因此能夠作為軸承等滑動部件材料而利用。此時，在上述多孔性碳素材中，通常，作為與上述麩糠類相混合的的熱硬化樹脂使用甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂。
〔專利文獻1〕注冊實用新型第3060389號公報但是，作為上述的熱硬化性樹脂使用甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂的多孔性碳素材，具有PH值大約為12的強堿性，為此具有以下的問題。
第一問題，在使用上述強堿性多孔性碳素材的滑動部件滑動中的配合側(cè)部位是由堿性較弱的材料形成的情況下，存在該配合側(cè)部位因滑動部件的堿性而引起變質(zhì)的危險性。也就是說，在配合側(cè)部位是由例如聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚酯、玻璃纖維含有FRP、鍍鋅鋼板等堿性較弱的材料形成的情況下，配合側(cè)部位的摩擦特性、磨耗特性、耐熱性等有可能會因滑動部件的堿性而降低。另外，在配合側(cè)部位容易劣化且滑動面會皴裂破損，在配合側(cè)部位存在處理覆蓋膜的情況下，其處理覆蓋膜容易剝落。
第二問題是，在將上述的強堿性多孔性碳素材混合于涂料而制作潤滑性涂料，并將該潤滑性涂料涂布于滑動面干燥而使用的情況下，若作為涂料是強堿性下容易反應(yīng)的涂料，則涂料會產(chǎn)生化學(xué)變化，促進涂料的凝膠化。為此，上述潤滑性涂料的有效壽命將會縮短，商品價值將會降低。
本發(fā)明針對上述情況而提出，其目的為提供一種低堿性滑動材以及含有其的組成物，其是由通過燒制含有麩糠類和熱硬化樹脂的混合物而得到的多孔性碳素材構(gòu)成滑動材，與現(xiàn)有的作為熱硬化性樹脂使用含有殘留金屬的成分的甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂的強堿性多孔性碳素材相比，PH值值更低，因此能夠解決將前述的現(xiàn)有的多孔性碳素材作為滑動材而使用時的問題點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明者，為解決上述問題而專心進行研究的結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)在通過燒制含有麩糠類和熱硬化性樹脂的混合物而得到的多孔性碳素材料中，作為熱硬化性樹脂使用實質(zhì)上不含有殘留金屬成分的甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂時，能夠得到pH值8～10的低堿性的多孔性碳素材料，因此通過將該低堿性的多孔性碳素材作為滑動材而使用，能夠解決將所述強堿性的多孔性碳素材作為滑動材而使用時的問題點。
本發(fā)明基于上述發(fā)現(xiàn)而提出，提供一種低堿性滑動材，其特征在于，由通過燒制麩糠類和實質(zhì)上不含有殘留金屬成分的甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂的混合物而得到的pH值8～10的多孔性碳素材構(gòu)成。
另外，本發(fā)明提供一種含有低堿性滑動材的組成物，其特征在于，含有由通過燒制麩糠類和實質(zhì)上不含有殘留金屬成分的甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂的混合物而得到的pH值8～10的多孔性碳素材的粉末；以及結(jié)合劑成分。
在本發(fā)明中，雖然不清楚通過作為熱硬化性樹脂使用實質(zhì)上不含有殘留金屬成分的甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂而能夠得到pH值8～10的低堿性的多孔性碳素材的理由，但是能夠推測為如下。也就是說，作為熱硬化性樹脂現(xiàn)有所使用的含有殘留金屬的甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂中含有來自制造時的配合成分等的殘留金屬成分，由于在麩糠類和苯酚樹脂的混合物的燒制時所產(chǎn)生的熱化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生與殘留金屬成分相關(guān)的苯酚樹脂的變質(zhì)，其結(jié)果，多孔性碳素材的pH值值變高，可以推定為變?yōu)閺妷A性。與此相對，作為熱硬化性樹脂使用實質(zhì)上不含有殘留金屬成分的甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂時，由于在麩糠類和苯酚樹脂的混合物燒制時所產(chǎn)生的熱化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生與殘留金屬成分相關(guān)的苯酚樹脂的變質(zhì)不發(fā)生，因此可以推定多孔性碳素材的pH值不變高。
本發(fā)明低堿性滑動材，由于由pH值8～10的低堿性的多孔性碳素材構(gòu)成，因此即使滑動中的配合側(cè)部位是堿性較弱的材料，也不會有配合側(cè)部位產(chǎn)生變質(zhì)的危險性。因此，使用本發(fā)明的滑動材的滑動部件，即使在擔心對強堿性有負面影響的部位，也能夠毫無問題地使用。
另外，本發(fā)明的含有低堿性滑動材的組成物，是混合pH值8～10的低堿性的多孔性碳素材的粉末和結(jié)合劑成分，即使結(jié)合劑成分在低堿性下容易產(chǎn)生反應(yīng)，也能夠抑制結(jié)合劑成分引起化學(xué)反應(yīng)。
實施方式以下對本發(fā)明進一步進行詳細說明。本發(fā)明的低堿性滑動材，由通過燒制含有麩糠類和特定的甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂的混合物而得到的多孔性碳素材構(gòu)成，該多孔性碳素材能夠以記載于例如專利文獻1等中的公知的方法而制造。
此時，作為上述麩糠類，可以使用從例如米糠、脫脂米糠、麩、稻殼、蕎麥殼、大豆殼以及麩質(zhì)飼料中選擇一種或兩種以上的混合物，但不限于此，在對谷類進行加工的過程中所產(chǎn)生的麩糠類均可以使用。這些麩糠類，優(yōu)選為被調(diào)整為適宜的顆粒度而使用。
另外，在本發(fā)明中所謂實質(zhì)上不包含的殘留金屬成分的甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂，是指來自例如Na、K、Ca、Ba、Mg、Li之類的催化劑等的金屬成分實質(zhì)上不殘留的甲階酚醛樹脂型的苯酚樹脂。更具體地說，作為上述甲階酚醛樹脂型的苯酚樹脂，可以使用日本墨水化學(xué)工業(yè)株式會社制造的ST-611LV。
在上述和麩糠類和甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂的混合物中，麩糠類的配合量是整體的15～35重量％，特別是20～30重量％；甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂的配合量是整體的65～85重量％，特別是70～80重量％較為合適。另外，在上述混合物中，除了麩糠類和甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂，也可以根據(jù)必要適當配合水、糊料、淀粉、糖液等任意成分。所得到的混合物，可以通過模具、制粉器等成型為適當?shù)男螤睢?br> 在氮氣等惰性氣體氣氛中，以700℃以上的溫度，優(yōu)選為900℃以上的溫度，進行在上述混合物的燒制較為合適。通過該燒制形成pH值8～10的多孔性碳素材。多孔性碳素材的pH值更優(yōu)選的范圍是pH值8～9。
本發(fā)明的低堿性滑動材含有組成物，包含前述的多孔性碳素材粉末和結(jié)合劑成分。上述多孔性碳素材的粉末，可以通過使用例如粉碎機等將多孔性碳素材粉碎而得到。此時，優(yōu)選為將低堿性滑動材的粉末的顆粒度調(diào)整為1～106μm。另外，作為結(jié)合劑的成分，可以使用各種涂料和樹脂。
作為上述的涂料，可以舉出例如硅樹脂系列涂料等。在作為涂料使用在堿性環(huán)境中容易反應(yīng)的硅樹脂系列涂料的情況下，由于涂料的凝膠化被抑制，因此具有能夠延長有效壽命，提高商品價值的優(yōu)點。
另外，作為上述樹脂，可以列舉如下例如聚縮醛、聚(酰)亞胺、聚酰胺、聚酰胺亞胺、聚乙醚乙醚酮、聚碳酸酯、變性聚亞苯基氧化物、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚丙烯酸酯、聚醚酰亞胺、聚乙基醚酮、熱可塑性含氟樹脂、環(huán)氧樹脂等。
在本發(fā)明的含有低堿性滑動材的組成物中，多孔性碳素材粉末的配合量是整體的1～60重量％，特別是10～30重量％，結(jié)合劑成分的配合量是整體的99～40重量％，特別是90～70重量％，在確保組成物的性能方面較為合適。另外，在本發(fā)明的含有低堿性滑動材的組成物中，除了多孔性碳素材粉末和結(jié)合劑成分外，也可以根據(jù)需要適當配合任意的成分。
前述的本發(fā)明的低堿性滑動材，可以成形為適當?shù)男螤睿缱鳛檩S承等滑動部件而使用。將前述的涂料和多孔性碳素材粉末混合的本發(fā)明的含有低堿性滑動材的組成物，能夠涂布在滑動面，進行干燥而利用。將前述的樹脂和多孔性碳素材粉末混合的本發(fā)明的含有低堿性滑動材的組成物，能夠成形為希望的形狀而作為滑動部件利用，并能夠進一步進行追加加工作為滑動部件而使用。
〔實施例〕進行以下的實驗。
(實施例1)將粉末狀的脫脂米糠75重量％和不含殘留金屬成分的甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂(日本墨水化學(xué)工業(yè)株式會社制造的ST-611LV)25重量％混合，將所得到的混合物成型后，使用回轉(zhuǎn)爐將該形成物在氮氣氣氛氣中在900℃的溫度下燒制一小時。
(比較例)將粉末狀的脫脂米糠75％重量和含有殘留金屬成分的甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂(日本墨水化學(xué)工業(yè)株式會社制造的OG-560)25重量％混合后，將所得到的混合物成型后，使用回轉(zhuǎn)爐將該形成物在氮氣氣氛氣中在900℃的溫度下燒制一小時。
(參考例)使用回轉(zhuǎn)爐僅將粉末狀的脫脂米糠在氮氣氣氛氣中在900℃的溫度下燒制一小時。
測定實施例、比較例和參考例的燒制物的pH值。此時，在各例中均進行多次燒制和pH值測定。在表1中示出結(jié)果。
表1

根據(jù)表1的結(jié)果，可以確認，在燒制含有麩糠類和熱硬化性樹脂的混合物而得到的多孔性碳素材料中，作為熱硬化性樹脂使用不含殘留金屬成分的甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂時，能夠得到pH值8～10的低堿性的多孔性碳素材料。與此相反，作為熱硬化性樹脂使用含有殘留金屬成分的甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂時，多孔性碳素材料為強堿性。另外，在不使用甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂時，燒制物的pH值不上升，在pH值8以下的中性附近。
權(quán)利要求
1.一種低堿性滑動材，其特征在于，由通過燒制麩糠類和實質(zhì)上不含有殘留金屬成分的甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂的混合物而得到的pH值8～10的多孔性碳素材構(gòu)成。
2.一種含有低堿性滑動材的組成物，其特征在于，含有pH值8～10的多孔性碳素材的粉末，其通過燒制麩糠類和實質(zhì)上不含有殘留金屬成分的甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂的混合物而得到；以及結(jié)合劑成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含有低堿性滑動材的組成物，其特征在于，所述結(jié)合劑成分是硅樹脂系涂料。
全文摘要
本發(fā)明公開一種低堿性滑動材，由通過燒制含有麩糠類和熱硬化性樹脂的混合物而得到的多孔性碳素材構(gòu)成，特別是，由通過燒制麩糠類和實質(zhì)上不含有殘留金屬成分的甲階酚醛樹脂型苯酚樹脂的混合物而得到的pH值8～10的多孔性碳素材構(gòu)成。因而，比現(xiàn)有的滑動材的pH值更低。
文檔編號C08K3/00GK1880371SQ20061008869
公開日2006年12月20日 申請日期2006年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月3日
發(fā)明者筱崎雅則 申請人:重機公司