專利名稱：滑動面材料及具有該滑動面材料的多層滑動部件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于滑動軸承等滑動部件的滑動面材料以及在滑動面上具有該滑動面材料的多層滑動部件。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，人們公知如下一種纖維強化樹脂組合物，其以棉布作為加強基材，使酚醛樹脂浸滲到該加強基材中而形成，或者以棉布作為加強基材，在酚醛樹脂中添加四氟乙烯樹脂，再將該樹脂組合物浸滲到該加強基材中而形成(專利文獻1)。將該纖維強化樹脂組合物層壓成平板狀或圓筒狀，從而形成層壓滑動部件，該層壓滑動部件具有優(yōu)異的耐磨損性和抗負荷性，且剛性也優(yōu)異。上述層壓滑動部件例如用于嵌合在液壓缸活塞外周面上的耐磨損環(huán)或用于水中用滑動軸承等。酚醛樹脂在水潤滑狀態(tài)下表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，這與其表面特性有很大關系。具體來講，水分易于吸附在用作基材的棉布上及酚醛樹脂的OH 基與水具有良好的親和性。
然而，用棉布與酚醛樹脂形成的纖維強化樹脂組合物制成的圓筒狀層壓滑動部件，其在濕潤環(huán)境或水中使用時產(chǎn)生溶脹現(xiàn)象，因而具有難以與軸之間保持一定間隙(滑動間隙)的問題。該圓筒狀層壓滑動部件產(chǎn)生溶脹現(xiàn)象的主要原因是作為加強基材的棉布的高吸水性。因此，在將層壓滑動部件用于水中時，作為除棉布以外的加強基材，具有低吸水性的聚酯纖維和聚丙烯腈纖維等合成纖維紡布受到關注。即使對于具有上述優(yōu)點的合成纖維紡布，其用作加強基材時，也需要增進其與所使用的合成樹脂之間的粘接性。
專利文獻2中公開了一種纖維強化樹脂組合物以及使用該組合物的滑動軸承，該組合物是以聚酰胺纖維、聚酯纖維、聚丙烯腈纖維或碳纖維等紡布作為加強基材，并浸滲添加了氟系聚合物的酚醛樹脂、三聚氰酰胺樹脂、環(huán)氧樹脂或醇酸樹脂等熱固性合成樹脂而獲得的。為了增進這些合成纖維紡布與合成樹脂之間的粘接性，向合成樹脂中添加作為粘接性改良劑的聚酰胺的共縮合生成物和聚乙烯醇衍生物。
專利文獻3中公開了一種強化塑料板，其是以聚酯纖維紡布作為加強基材，浸滲不飽和聚酯樹脂并層壓而獲得的。由于聚酯纖維缺乏官能團，因此在不進行其他處理時，存在難以與不飽和聚酯樹脂粘接的問題。對此，在專利文獻3中，為增進聚酯纖維與樹脂之間的粘接性、即親和性，在150°C以下，在有機溶劑中對上述聚酯纖維與雙酚系環(huán)氧粘接劑加熱處理5 120分鐘。
專利文獻1 日本發(fā)明專利公布公報特公昭39-14852號
專利文獻2 日本發(fā)明專利公開公報特開平4-225037號
專利文獻3 日本發(fā)明專利公布公報特公昭43-27504號
然而，由于上述聚酯纖維具有低吸水性，作為水潤滑用滑動部件的加強纖維，其具有不產(chǎn)生溶脹現(xiàn)象的優(yōu)點，但為了獲得該聚酯纖維對樹脂起到的加強效果，需要增進該聚酯纖維與樹脂之間的粘接性。另外，對于在干燥摩擦條件下使用的滑動部件，作為其加強材料的聚酯纖維存在耐熱性問題，難以在例如高于250°C的環(huán)境中使用，所以對耐熱性有要求3時，該聚酯纖維存在不適用的問題。
鑒于上述實際情況，本申請人以前提出過一種滑動部件用纖維強化樹脂組合物和使用該滑動部件用纖維強化樹脂組合物制成的層壓滑動部件，作為纖維加強材料，本申請人著眼于吸水性極低而且具有耐熱性的聚苯硫醚纖維，向由該聚苯硫醚纖維制成的紡布浸滲含有四氟乙烯樹脂的特定的可溶性酚醛樹脂(日本發(fā)明申請第2008-293692號)。
上面提出的層壓滑動部件，無需對紡布的表面進行表面處理也能使其與特定的可溶性酚醛樹脂之間充分粘接，剛性較強且具有優(yōu)異的機械強度，而且即使在高濕度環(huán)境或水中使用，其溶脹量也較小，在干燥摩擦條件、潤滑脂潤滑條件甚至水潤滑條件下也具有優(yōu)異的抗摩擦磨損特性，上述層壓滑動部件的適用性較廣。
然而，即使對上面提出的用途較廣的層壓滑動部件，人們也希望改進其在大氣中的干燥摩擦狀態(tài)下，徑向來回轉(zhuǎn)動條件下的抗摩擦磨損特性。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于對上述日本發(fā)明申請第2008-293692號所做出的改進，提供一種滑動面材料以及在滑動面上具有該滑動面材料的多層滑動部件，其能發(fā)揮上述日本發(fā)明申請第2008-293692號中的滑動部件的優(yōu)點，即發(fā)揮在水中等濕潤環(huán)境中使用時的低溶脹性和同樣條件下的優(yōu)異的抗摩擦磨損特性，同時提高了在大氣中的干燥摩擦條件中的抗摩擦磨損特性。
本發(fā)明的滑動面材料由加強基材和可溶性酚醛樹脂構(gòu)成。其中，該加強基材由紡布形成，將至少各1根含氟樹脂纖維的單捻紗和聚苯硫醚(以下稱為“PPS”)纖維的單捻紗并股，在與該單捻紗的單捻方向相反的方向上加捻而形成雙股紗，以該雙股紗分別作為經(jīng)紗和緯紗而形成上述紡布。上述可溶性酚醛樹脂分散含有聚四氟乙烯樹脂粉末，該聚四氟乙烯樹脂粉末浸滲到上述加強基材中。
含氟樹脂纖維可以選用聚四氟乙烯(以下稱為“PTFE”)纖維、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(以下稱為“PFA”)纖維、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(以下稱為“FEP”) 纖維、乙烯-四氟乙烯共聚物(以下稱為“ETFE”)纖維。尤其，在用于滑動部件而要求有耐熱性時，優(yōu)選PTFE纖維。
優(yōu)選形成上述加強基材的含氟樹脂纖維的單捻紗為至少400登尼爾(danier)的單捻紗，另外，優(yōu)選聚酯纖維的單捻紗是至少20棉紗支數(shù)的單捻紗。
優(yōu)選含氟樹脂纖維的單捻紗和PPS纖維的單捻紗是初捻(Z捻向)紗，優(yōu)選含氟樹脂纖維的單捻紗和PPS纖維的單捻紗的捻數(shù)為260 300T/m。
優(yōu)選將至少各1根上述含氟樹脂纖維的單捻紗與PPS纖維的單捻紗并股，在與該單捻紗的單捻方向相反方向加捻(S捻向)而形成的雙股紗的捻數(shù)為255 ^5T/m。
優(yōu)選由雙股紗形成的作為加強基材的紡布是平紋紡布，所述平紋紡布的密度為經(jīng)紗(垂直方向上的紗)36 44根/英寸，緯紗(水平方向上的紗)36 44根/英寸。
優(yōu)選本發(fā)明的滑動面材料由35 50質(zhì)量百分比的可溶性酚醛樹脂、10 30質(zhì)量百分比的PTFE粉末和35 50質(zhì)量百分比的加強基材形成(其中上述三種成分的合計為 100質(zhì)量百分比)。
優(yōu)選形成滑動面材料的可溶性酚醛樹脂以胺類為催化劑，由含有50 100摩爾百分比的雙酚A的酚類物質(zhì)和甲醛類物質(zhì)合成，采用凝膠滲透色譜法(GPC)測定的數(shù)均分子量Mn為500 1000，而且作為重均分子量Mw與數(shù)均分子量Mn之比的分散度Mw/Mn為 2. 5 15。
分散含有在該可溶性酚醛樹脂中的PTFE粉末，優(yōu)選使用分子量為數(shù)百萬 數(shù)千萬的高分子量PTFE或分子量為數(shù)千 數(shù)十萬的低分子量Ρ Ε的一種。
本發(fā)明的多層滑動部件的整體形狀為平板狀，而且至少在例如由纖維強化合成樹脂制成的方形背襯的滑動面上呈一體地形成有上述滑動面材料，或整體形狀為圓筒狀，而且至少在例如由纖維強化合成樹脂制成的圓筒狀背襯的滑動面上呈一體地形成有上述滑動面材料。
發(fā)明效果
當采用本發(fā)明時，將至少各1根含氟樹脂纖維和PPS纖維的單捻紗并股，在與該單捻紗的單捻方向(Z捻向)相反的方向(S捻向)加捻而形成雙股紗，以該雙股紗分別作為經(jīng)紗和緯紗而形成紡布，由于在作為該加強基材的平紋紡布中，含氟樹脂纖維與PPS纖維以幾乎均等的面積比例露出在至少構(gòu)成滑動面的一個表面上，因此，利用與紡布中所浸滲的PTFE粉末的低摩擦性之間的相互作用，本發(fā)明能提供抗摩擦磨損特性被提高的滑動面材料。
另外，以上述雙股紗作為經(jīng)紗和緯紗編織而成的作為加強基材的紡布，由于能以其厚度厚于例如由單捻紗作為經(jīng)紗和緯紗編織而成的平紋紡布的厚度，因此本發(fā)明能夠?qū)Χ鄬踊瑒硬考幕瑒用孢M行機械加工，以提高該多層滑動部件的尺寸精度，其中，該多層滑動部件的滑動面與滑動面材料形成一體，該滑動面材料是向上述加強基材浸滲分散含有 PTFE粉末的特定的可溶性酚醛樹脂而形成的。
適用于本發(fā)明的可溶性酚醛樹脂以胺類為催化劑，由含有50 100摩爾百分比的雙酚A的酚類物質(zhì)與甲醛類物質(zhì)合成，采用凝膠滲透色譜法(GPC)測定的數(shù)均分子量Mn為 500 1000，且作為重均分子量Mw與數(shù)均分子量Mn之比的分散度Mw/Mn為2. 5 15，該酚醛樹脂與PPS纖維的親和性得以顯著提高，因此，該酚醛樹脂可以充分浸滲到紡布中并與該紡布牢固粘接。而無需進行現(xiàn)有技術中所必需的、對包含PPS纖維在內(nèi)的紡布所進行的表面處理。


圖1為用于說明滑動面材料用預浸材料的制造裝置的圖。
圖2為滑動面材料用預浸材料的立體圖。
圖3為用于形成層壓體(背襯)的樹脂加工材料(預浸材料)的立體圖。
圖4為使用圖2所示的預浸材料和圖3所示的預浸材料的平板狀多層滑動部件的制造方法的一個例子的示意圖。
圖5為平板狀多層滑動部件的立體圖。
圖6為使用圖2所示的預浸材料的圓筒狀多層滑動部件的制造方法的一個例子的示意圖。
圖7為圓筒狀多層滑動部件的立體圖。
圖8為軸向磨損試驗方法的立體圖。
圖9為徑向來回轉(zhuǎn)動磨損試驗方法的立體圖。
圖10為用于說明雙股紗的制造方法的一個例子的圖。
具體實施方式
下面詳細說明本發(fā)明的滑動面材料和使用該滑動面材料的多層滑動部件。
本發(fā)明的滑動面材料由加強基材和可溶性酚醛樹脂構(gòu)成。其中，該加強基材由紡布形成，將至少各1根含氟樹脂纖維的單捻紗和PPS纖維的單捻紗并股，在與該單捻紗的單捻方向(Z捻向)相反的方向(S捻向)上加捻而形成雙股紗，以該雙股紗分別作為經(jīng)紗 (水平方向上的紗)和緯紗(垂直方向上的紗)形成該紡布。上述可溶性酚醛樹脂分散含有 PTFE。
作為含氟樹脂纖維，可以選用PTFE纖維、PFA纖維、FEP纖維、ETFE纖維。由于其中的PTFE纖維具有耐熱性(熔點327°C )，所以在對多層滑動部件有耐熱性要求時，優(yōu)選使用它。這些含氟樹脂纖維雖可使用紡紗或長絲紗之一，但優(yōu)選紡紗。
含氟樹脂纖維的單捻紗是至少400登尼爾的長絲紗或紡紗，優(yōu)選以沈0 300T/m 的捻數(shù)經(jīng)初捻(Z捻向)而形成的紡紗。
PPS纖維呈纖維狀，是將一般表達式為(Ar-S)n的PPS聚合體，采用平常所用的溶融紡紗法而形成，式中的Ar，意為芳香族的基，是苯基、聯(lián)苯基、聯(lián)苯醚基、萘基等。該PPS纖維具有優(yōu)異的耐熱性、耐氧化性、耐熱性、耐腐蝕性等特性，尤其是其耐熱性，能在190°C的環(huán)境中連續(xù)使用。另外，該PPS纖維在吸濕性、吸水性方面，水分率至少達到0. 2%。
作為本發(fā)明使用的PPS纖維的具體例子，可例舉東麗(TORAY)公司制造的 “T0RUK0N(商品名)”、東洋紡織公司制造的“PUR0K0N(商品名)”等。另外，優(yōu)選PPS纖維的單捻紗為至少20棉紗支數(shù)(換算為登尼爾，約合265登尼爾)的長絲紗或紡紗，優(yōu)選由紡紗以沈0 300T/m的捻數(shù)經(jīng)初捻(Z捻向)而形成。
本發(fā)明中，雙股紗是將1根由上述含氟樹脂纖維的紡紗或長絲紗形成的單捻紗和 1根由聚酯纖維的紡紗或長絲紗形成的單捻紗并股，在與該單捻紗的單捻方向(S捻向)相反的方向加捻(S捻向)而形成的。
圖10是用于說明雙股紗的制造方法的一個例子的圖。在圖10中，對A纖維的單紗80加捻而制成A纖維的單捻紗100。另外對B纖維的單紗120加捻而制成B纖維的單捻紗140。將這些A纖維的單捻紗100與B纖維的單捻紗140并股，在與這些單捻紗100、140 的加捻方向相反的方向上加捻而制成雙股紗160。
以上述雙股紗分別作為經(jīng)紗(垂直方向上的紗)和緯紗(水平方向上的紗)進行編織，可形成作為加強基材的紡布。作為加強基材的紡布，其適用以垂直方向上的紗(經(jīng)紗)為36 44根/英寸、水平方向上的紗(緯紗)為36 44根/英寸的密度而編織出來的平紋紡布。在作為該加強基材的平紋紡布中，含氟樹脂纖維與PPS纖維以幾乎均等的面積比例至少露出在構(gòu)成滑動面的一個表面上，因此，利用與紡布中所浸滲的PTFE粉末的低摩擦性之間的相互作用，本發(fā)明能提供抗摩擦磨損特性被提高的滑動面材料。另外，即使被機械加工，由于含氟樹脂纖維與PPS纖維以幾乎均等的面積比例露出在構(gòu)成滑動面的表面上，從而能長期維持加強基材的摩擦磨損特性。
另外，作為加強基材的紡布，其以上述雙股紗分別作為經(jīng)紗和緯紗編織而成，該紡布的厚度可以形成得較厚。因此本發(fā)明能夠?qū)Χ鄬踊瑒硬考幕瑒用孢M行機械加工，以獲得能夠提高該多層滑動部件的尺寸精度得效果，其中，該多層滑動部件的滑動面與滑動面材料形成一體，所述滑動面材料是向上述加強基材浸滲分散含有PTFE粉末的特定的可溶性酚醛樹脂而形成的。
本發(fā)明的滑動面材料中含有的加強基材的合適的量為35 50質(zhì)量百分比。若加強基材的量低于35質(zhì)量百分比，無法充分發(fā)揮抗摩擦磨損特性，若超過50質(zhì)量百分比，由于后述的可溶性酚醛樹脂的量減少，所以有顯著妨礙成型性的可能。
在本發(fā)明中，優(yōu)選可溶性酚醛樹脂是以胺類為催化劑，由含有50 100摩爾百分比的雙酚A的酚類物質(zhì)與甲醛類物質(zhì)合成。該可溶性酚醛樹脂采用GPC測定的數(shù)均分子量 Mn為500 1000，而且作為重均分子量Mw與數(shù)均分子量Mn之比的分散度Mw/Mn為2. 5 15。
如上所述，優(yōu)選本發(fā)明中使用的可溶性酚醛樹脂的酚類物質(zhì)中的雙酚A(C15H16O2) 的比例為50 100摩爾百分比。這是雙酚A的摩爾數(shù)相對于合成開始時投入的全部酚類物質(zhì)的合計摩爾數(shù)的比率。
優(yōu)選合成后的可溶性酚醛樹脂采用GPC測定的數(shù)均分子量Mn為500 1000，而且分子量分布的分散度Mw/Mn為2. 5 15。該可溶性酚醛樹脂與作為加強基材的上述紡布的親和性顯著提高。因此，不對上述紡布進行表面處理，也能獲得與該紡布之間具有良好粘接性的滑動面材料。
在上述可溶性酚醛樹脂中，若雙酚A低于50摩爾百分比，不能獲得其與上述加強基材之間的充分的親和性，因而不能獲得其與該加強基材之間的充分的粘接性。另外，優(yōu)選上述可溶性酚醛樹脂采用GPC測定的數(shù)均分子量Mn為500 1000，而且分散度Mw/Mn為 2. 5 15。若數(shù)均分子量Mn低于500，即使其與該加強基材之間的親和性良好，也會導致機械強度的降低，另外，若數(shù)均分子量Mn超過1000，可溶性酚醛樹脂的粘度過高，難以浸滲到該加強基材中。此外，若分散度Mw/Mn小于2. 5，不能獲得其與加強基材之間的足夠的粘接力，另外，若分散度Mw/Mn超過15，與數(shù)均分子量Mn超過1000的情況相同，難以浸滲到加強基材中。
因此，對浸滲到加強基材中的可溶性酚醛樹脂，將酚類物質(zhì)中的雙酚A的摩爾比率、GPC測定的數(shù)均分子量Mn和分散度Mw/Mn設定為上述范圍內(nèi)時，可以確?？扇苄苑尤渲诩訌娀闹械慕B性和粘接性，同時還能確?；瑒用娌牧系臋C械強度。
另外，酚類物質(zhì)中的雙酚A低于100摩爾百分比時則含有除雙酚A以外的酚類物質(zhì)。作為除雙酚A以外的酚類物質(zhì)，可列舉出苯酚、甲酚、乙基苯酚、氨基苯酚、間苯二酚、二甲苯酚、丁基苯酚、三甲基苯酚、兒茶酚、苯基苯酚等，其中，基于其特性而優(yōu)選使用苯酚。這些除雙酚A以外的酚類物質(zhì)各自可以單獨使用，另外，也可以混合兩種以上而作為混合物來使用。
作為甲醛類物質(zhì)，可列舉出甲醛水溶液、仲甲醛、水楊醛、苯甲醛、ρ-羥基苯甲醛等。尤其從合成的容易程度考慮，優(yōu)選使用甲醛水溶液或仲甲醛。這些甲醛類物質(zhì)可以單獨使用，另外也可以混合兩種以上而作為混合物來使用。
對于用作催化劑的胺類，可列舉出三乙胺、三乙醇胺、芐基二甲基胺、氨水等，其中，三乙胺和氨水因容易合成而優(yōu)選使用。
包含在本發(fā)明的滑動面材料中的可溶性酚醛樹脂的合適的量為35 50質(zhì)量百分比。若可溶性酚醛樹脂的含量低于35質(zhì)量百分比，對滑動面材料的成型性(制造)形成障礙，另外，若超過50質(zhì)量百分比則使滑動面材料的機械強度降低。
作為在上述可溶性酚醛樹脂中進行調(diào)配的PTFE粉末，可以使用成型用模塑粉 (以下簡稱為“高分子量PTFE”)，或使用通過射線照射等使分子量低于高分子量PTFE的 PTFE (以下簡稱為“低分子量PTFE”)。低分子量PTFE主要用作添加材料，其容易粉碎而且分散性良好。
作為高分子量PTFE的具體例子，可列舉出Du Pont-MitsuiFluorochemicals Co.，Ltd.制造的 “Teflon(注冊商標)7-J”、“Tefl0n(注冊商標)7A-J”、“Tefl0n(注冊商標)70-J” 等，DAIKIN INDUSTRIES, Ltd.制造的 “Polyflon M-12 (商品名)”等，旭硝子公司制造的“FluonG163(商品名)”、“Flu0n G190(商品名)”等。
另外，作為低分子量PTFE的具體例子，可列舉出Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co.，Ltd.制造的 “TLP-10F(商品名)，，等，DAIKININDUSTRIES, Ltd.制造的“RUBURON L-5(商品名)”等，旭硝子公司制造的“Fluon L150J(商品名)”、“Fluon L 169J(商品名)”等，喜多村公司制造的“KTL-8N(商品名)”、“KTL-2N(商品名)”等。
在本發(fā)明中，高分子量PTFE和低分子量PTFE均可使用，但是在與可溶性酚醛樹脂混合時，由于低分子量PTFE的粉末均勻分散且不易生成空隙，因而優(yōu)選使用它。另外，從均勻分散、防止空隙生成的角度考慮，優(yōu)選PTFE粉末的平均粒徑為1 50 μ m，最好是1 30 μ m0
滑動面材料中的PTFE的合適的量為10 30質(zhì)量百分比。若PTFE的量低于10 質(zhì)量百分比，不能獲得提高抗摩擦磨損特性的效果，反之，若超過30重量百分比，在成型時樹脂粘度增大而有可能生成空隙，而且還有可能使上述可溶性酚醛樹脂的粘接性降低，從而導致滑動面材料或多層滑動部件的強度降低，或者引起層間剝離的現(xiàn)象。
從以上說明可以看出，本發(fā)明的滑動面材料由35 50質(zhì)量百分比的紡布、10 30質(zhì)量百分比的PTFE以及35 50質(zhì)量百分比的可溶性酚醛樹脂構(gòu)成，通過本發(fā)明獲得了成型性、機械強度和抗摩擦磨損特性均良好的滑動面材料。其中，作為加強基材，上述紡布由雙股紗分別作為經(jīng)紗和緯紗形成，該雙股紗由含氟樹脂纖維的單捻紗與PPS纖維的單捻紗形成。
接著，參照表示優(yōu)選實施例的圖來說明上述滑動面材料和使用該滑動面材料的多層滑動部件。
<滑動面材料>
圖1為滑動面材料用預浸材料(樹脂加工基材)的制造方法的一個例子的示意圖。在圖1所示的制造裝置中，卷繞在開卷機1上的由紡布形成的加強基材2，被輸送輥3 輸送到貯存有PTFE粉末和可溶性酚醛樹脂清漆的混合液4的容器5中，由設置在容器5內(nèi)的導向輥6和7使加強基材2通過貯存在容器5內(nèi)的混合液4，從而將該混合液4涂布于該加強基材2的表面上。接著，由輸送輥8將涂布有混合液4的加強基材2輸送到壓縮輥9和 10，由該壓縮輥9和10使涂布在加強基材2的表面上的混合液4浸滲到纖維組織間隙中。 接著，在干燥爐11內(nèi)對涂布浸滲了該混合液4的加強基材2進行干燥而使其溶劑蒸發(fā)，同時促進該可溶性酚醛樹脂清漆的反應，由此制成可成型加工的滑動面材料用預浸材料(樹脂加工基材)12。其中，以含氟樹脂纖維的單捻紗與PPS纖維的單捻紗構(gòu)成雙股紗，將該雙股紗分別作為經(jīng)紗和緯紗而形成上述紡布。圖2為切成方形的滑動面材料用預浸材料12 的立體圖。
相對于全部樹脂清漆，將可溶性酚醛樹脂溶解在揮發(fā)性溶劑中而調(diào)制出的該可溶性酚醛樹脂的固體成分，約為前者的30 65質(zhì)量百分比，優(yōu)選樹脂清漆的粘度為約800 5000cP，最好為 1000 4000cP。
<平板狀多層滑動部件>
根據(jù)圖3 圖5說明使用了上述滑動面材料用預浸材料12的多層滑動部件13。 與制造上述滑動面材料用預浸材料12時使用的圖1所示的制造裝置同樣，采用同樣的制造方法來制作多層滑動部件13的背襯14。S卩，卷繞在開卷機1上的由有機纖維或無機纖維形成的紡布15，由輸送輥3輸送到貯存有可溶性酚醛樹脂清漆16的容器5中，由設置在容器 5內(nèi)的導向輥6和7使紡布15通過貯存在容器5內(nèi)的可溶性酚醛樹脂清漆，從而將該樹脂清漆涂布于該紡布15的表面上。接著，涂布有樹脂清漆的紡布15由輸送輥8輸送到壓縮輥9和10，由該壓縮輥9和10使樹脂清漆浸滲到紡布15中，在干燥爐11內(nèi)對涂布浸滲了該樹脂清漆的紡布15進行干燥而使其溶劑蒸發(fā)，同時促進該樹脂清漆的反應，由此制成可成型加工的背襯14用預浸材料17。圖3為切成方形的多個背襯用預浸材料17的立體圖。
作為背襯14中使用的強化纖維紡布，可以根據(jù)多層滑動部件的用途、如干燥摩擦條件、水中摩擦條件、邊界摩擦條件等來適當選用玻璃纖維紡布、碳纖維紡布等無機纖維紡布或者芳族聚酰胺樹脂纖維紡布(共聚對亞苯基_3，4’ -氧基二亞苯基-對苯二甲酰胺樹脂纖維紡布)等有機纖維紡布。
如上述圖3所示，準備能獲得所需加工厚度的張數(shù)的背襯14用預浸材料17，其被切成能獲得所需平板面積的方形形狀。另外，至少再準備1張上述滑動面材料用預浸材料 12，其被切成與背襯14用預浸材料17同樣的方形形狀。接著，如圖4所示，在加熱加壓裝置的模具18的方形凹部19內(nèi)，將規(guī)定張數(shù)的背襯14用預浸材料17重疊、層壓之后，在其上面放置滑動面材料用預浸材料12，將它們在模具18內(nèi)加熱至140 160°C，在4. 9 7MPa 的壓力下，由壓頭20朝向?qū)訅悍较蚣訅撼尚鸵垣@得方形的多層成型物。被層壓處理的滑動面材料用預浸材料12與背襯14用預浸材料17相互接合而呈熔接在一起的狀態(tài)。如圖5 所示，對獲得的多層成型物進行機械加工以制成平板狀多層滑動部件13。這樣制成的平板狀多層滑動部件13具有背襯14以及滑動層21，背襯14由無機纖維紡布或有機纖維紡布的層壓體形成，滑動層21由滑動面材料用預浸材料12形成且一體接合在該背襯14的一個表面上。對于該多層滑動部件13，一體接合在背襯14上且由滑動面材料用預浸材料12形成的滑動層21具有優(yōu)異的摩擦磨損特性，同時抗負荷性得以提高。此外，即使在油中或水中等濕潤環(huán)境下使用，由于其溶脹量較小，所以能夠廣泛應用于干燥摩擦條件、邊界摩擦條件以及水潤滑條件等環(huán)境中。
<圓筒狀多層滑動部件>
圖6和圖7為將上述滑動面材料一體接合在內(nèi)周面(滑動面)上的圓筒狀多層滑動部件的制造方法的一個例子的示意圖?？刹捎密堉瞥尚脱b置的軋制成型方法來制作圓筒狀多層滑動部件。該成型方法如下如圖6所示的軋制成型裝置中，通常將2個加熱輥22 與1個加壓輥23分別設置在三角形的各個頂點上，在其正中央放置型芯M，將上述滑動面材料用預浸材料12和背襯14用預浸材料17卷繞在該型芯M上，朝向一定方向驅(qū)動該型芯M而使其旋轉(zhuǎn)，同時進行成型加工，在由上述三根輥22、22和23加熱、加壓處理的同時獲得圓筒狀多層滑動部件。
對于圖6所示的軋制成型裝置，在預熱至120 200°C的型芯M的外周面上，將切成規(guī)定寬度的上述滑動面材料用預浸材料12至少卷繞1周之后，由加熱至120 200°C 的2個加熱輥22，從卷放輥25上供應上述背襯14用預浸材料17，施加2 6MPa的壓力， 用加壓輥23進行軋制成型，直至卷繞至所需的最終厚度(直徑)。在將這樣成型加工出的圓筒狀多層成型體沈保持在型芯M上的狀態(tài)下，用調(diào)到20 180°C的加熱爐進行加熱硬化處理之后，經(jīng)冷卻并拔掉型芯M后成型加工出圓筒狀多層成型體26。接著對這樣制成的圓筒狀多層成型體沈進行機械加工，可形成如圖7所示的具有所需尺寸的圓筒狀多層滑動部件27。對于這樣形成的圓筒狀多層滑動部件27，其具有由一體接合在圓筒狀背襯觀的內(nèi)表面上的滑動面材料用預浸材料構(gòu)成的滑動層29。其內(nèi)周面起到滑動面的作用。圓筒狀多層滑動部件27具有優(yōu)異的摩擦磨損特性，同時抗負荷性得以提高，此外，即使在油中或水中等濕潤環(huán)境中使用，由于其溶脹量較小，所以能廣泛應用于干燥摩擦(干摩擦)條件、 邊界摩擦條件以及水潤滑條件等環(huán)境中。
實施例
以下通過各實施例來詳細說明本發(fā)明，應理解為只要在不超出本發(fā)明的主旨的情況下，本發(fā)明不受以下實施例的限制。
<平板狀多層滑動部件>
實施例1 3
(滑動面材料用加強基材)
作為含氟樹脂纖維而使用PTFE纖維，準備以下兩種單捻紗以^OT/m的捻數(shù)對 400登尼爾的紡紗進行初捻(Z捻向)而形成的單捻紗，和以^OT/m的捻數(shù)對20棉紗支數(shù)的PPS纖維的紡紗進行初捻(Z捻向)而形成的單捻紗。將各1根上述單捻紗并股，這兩根單捻紗在與該單捻紗的加捻方向(Z捻向)相反的方向(S捻向)以275T/m的捻數(shù)進行加捻(S捻向)以形成雙股紗。以該雙股紗分別作為經(jīng)紗(垂直方向上的紗)和緯紗(水平方向上的紗)，以經(jīng)紗的密度為40根/英寸、緯紗的密度為40根/英寸的條件進行平織以形成平紋紡布，將其作為加強基材。
(可溶性酚醛樹脂)
向設有攪拌器、溫度計和冷卻管的可分式燒瓶中投入300g雙酚A和192g濃度為 37%的甲醛水溶液，邊攪拌邊投入9g濃度為25%的氨水溶液，之后在常壓下加熱到90°C之后進行2. 5小時的縮合反應。此后在減壓至0. 015MPa的條件下加熱到80°C以除去水分。 添加64g甲醇，在常壓下加熱至85°C，進行4小時的縮合反應并進行濃縮處理，用甲醇對其進行稀釋，使得樹脂固體成分為60質(zhì)量百分比，這樣就制成了可溶性酚醛樹脂(固體成分為60質(zhì)量百分比的清漆)。在實施例1至3中，所使用的酚類物質(zhì)中的雙酚A的摩爾比率為100摩爾百分比。所得可溶性酚醛樹脂采用GPC測定的數(shù)均分子量Mn為900，分子量分布的分散度Mw/Mn為5. 6。
作為PTFE，使用低分子量PTFE(喜多村公司制造的KTL_2N(商品名))，各實施例中，向上述可溶性酚醛樹脂清漆中調(diào)配規(guī)定量的該低分子量PTFE的粉末以使之分散含有，10這樣來準備該可溶性酚醛樹脂與低分子量PIPE粉末的混合液。
(滑動面材料用預浸材料)
采用以下過程制作實施例1至實施例3的滑動面材料用預浸材料使用圖1所示的制造裝置，由輸送輥3將卷繞在開卷機1上的由平紋紡布形成的加強基材2輸送到貯存有上述混合液4的容器5中，由設置在容器5內(nèi)的導向輥6和7使加強基材2通過貯存在容器5內(nèi)混合液4，以將混合液4涂布在加強基材2的表面上。接著由輸送輥8將涂布有混合液4的加強基材2輸送到壓縮輥9和10，由壓縮輥9和10使涂布在加強基材2的表面上的混合液4浸滲到該加強基材的纖維組織間隙中。接著將涂布有混合液4的加強基材2輸送到干燥爐11中，在使其溶劑蒸發(fā)的同時促進該混合液4的反應。
(實施例1)加強基材(平紋紡布)為43.5質(zhì)量百分比，PTFE為13質(zhì)量百分比， 可溶性酚醛樹脂為43. 5質(zhì)量百分比
(實施例2)加強基材(同上)為40.0質(zhì)量百分比，PTFE為20質(zhì)量百分比，可溶性酚醛樹脂為40質(zhì)量百分比
(實施例3)加強基材(同上)為37.0質(zhì)量百分比，PTFE為沈質(zhì)量百分比，可溶性酚醛樹脂為37. 0質(zhì)量百分比。
(背襯)
作為強化纖維紡布，使用玻璃纖維平紋紡布，其使用直徑為5 μ m、集束根數(shù)100根的單纖維(單根長絲)所構(gòu)成的玻璃纖維單紗，以緯紗(垂直方向上的紗)的密度為65根/ 英寸、經(jīng)紗(水平方向上的紗)的密度為65根/英寸的條件進行平織而獲得。作為熱固性合成樹脂，使用同于上述的可溶性酚醛樹脂(固體成分為60質(zhì)量百分比的清漆)。由輸送輥3將卷繞在圖1所示的制造裝置的開卷機1上的強化纖維紡布(玻璃纖維平紋紡布)15， 輸送到貯存有可溶性酚醛樹脂清漆16的容器5中，由設置在容器5內(nèi)的導向輥6和7使該強化纖維紡布15通過貯存在容器5內(nèi)的可溶性酚醛樹脂清漆16，從而將該可溶性酚醛樹脂清漆16涂布于該強化纖維紡布15的表面上。接著由輸送輥8將涂布有可溶性酚醛樹脂清漆16的強化纖維紡布15輸送到壓縮輥9和10，由該壓縮輥9和10使涂布在強化纖維紡布15表面上的可溶性酚醛樹脂清漆16，浸滲到強化纖維紡布15的纖維組織間隙中。將該涂布浸滲有可溶性酚醛樹脂清漆16的強化纖維紡布15輸送到干燥爐11內(nèi)，在該干燥爐 11內(nèi)，在使其溶劑蒸發(fā)的同時，促進該可溶性酚醛樹脂清漆16的反應，這樣制成由40質(zhì)量百分比的強化纖維紡布、60質(zhì)量百分比的可溶性酚醛樹脂構(gòu)成的可成型加工的背襯用預浸材料17。
(多層滑動部件)
將上述背襯用預浸材料切成邊長為31mm的方形，在上述圖4所示的加熱加壓裝置的模具18的方形凹部19內(nèi)重疊、層壓10張所得的方形的背襯用預浸材料。此外，將上述實施例1到實施例3的滑動面材料用預浸材料分別切成邊長為31mm的方形，將3張所得的方形的滑動面材料用預浸材料重疊、層壓在模具的凹部19內(nèi)的背襯用預浸材料之上，之后在模具18內(nèi)用160°C的溫度加熱10分鐘，在層壓方向上用7MPa的壓力加壓成型而獲得方形的多層成型體，對該多層成型體進行機械加工以制成多層滑動部件13，其邊長為30mm、 厚度為5mm，由背襯14和一體接合在背襯14的表面上的滑動面材料的滑動層21構(gòu)成。
實施例4 6
(滑動面材料用加強基材)
作為含氟樹脂纖維而使用FEP纖維(實施例4)、PFA纖維(實施例5)和ETFE纖維(實施例6)，準備以下兩種單捻紗以300T/m的捻數(shù)對400登尼爾的紡紗進行初捻(Z 捻向)而形成的單捻紗，以300T/m的捻數(shù)對20棉紗支數(shù)的PPS纖維的紡紗進行初捻(Z捻向)而形成的單捻紗。將各1根上述單捻紗并股，這兩根單捻紗在與該單捻紗的加捻方向 (Z捻向)相反的方向(S捻向)以的捻數(shù)進行加捻(S捻向)以形成雙股紗。以該雙股紗分別作為經(jīng)紗(垂直方向上的紗)和緯紗(水平方向上的紗)，以經(jīng)紗的密度為40 根/英寸、緯紗的密度為40根/英寸的條件進行平織以形成平紋紡布，將其作為加強基材。
(可溶性酚醛樹脂)
在與上述實施例1同樣的可分式燒瓶中投入160g雙酚A和79g濃度為37%的甲醛水溶液，邊攪拌邊投入1. 3g三乙胺，之后在常壓下加熱，在100°C的回流條件下進行1小時的縮合反應。此后冷卻一下再投入32g苯酚、30g濃度為37%的甲醛水溶液和0. 3g三乙胺。接著，在常壓下加熱，在100°C的回流條件下進行2小時的縮合反應，之后在減壓為 0. 015MPa的條件下加熱至80°C以去除水分。接著添加Mg甲醇，在常壓下加熱至90°C，進行4小時的縮合反應并進行濃縮處理，將其用甲醇稀釋，以使樹脂固體成分為60質(zhì)量百分比，這樣制成可溶性酚醛樹脂(固體成分為60質(zhì)量百分比的清漆)。在實施例4 6中， 所使用的酚類物質(zhì)中的雙酚A的摩爾比率為67. 4摩爾百分比。所得可溶性酚醛樹脂采用 GPC測定的數(shù)均分子量Mn為720，分子量分布的分散度Mw/Mn為14. 3。
作為PTFE，使用低分子量PTFE (與上述實施例相同)，各實施例中，向上述可溶性酚醛樹脂清漆中調(diào)配規(guī)定量的該低分子量PTFE的粉末以使之分散含有，這樣來準備該可溶性酚醛樹脂與低分子量PTFE粉末的混合液。
(滑動面材料用預浸材料)
采用以下過程制作實施例4至實施例6的滑動面材料用預浸材料與上述實施例 1 一樣，使用圖1所示的制造裝置，由輸送輥3將卷繞在開卷機1上的加強基材2輸送到貯存有混合液4的容器5中，由設置在容器5內(nèi)的導向輥6和7使加強基材2通過貯存在容器5內(nèi)的混合液4，從而在加強基材2的表面上涂布混合液4。接著由輸送輥8將涂布有混合液4的加強基材1輸送到壓縮輥9和10，由壓縮輥9和10使涂布在加強基材2的表面上的混合液4浸滲到纖維組織間隙中。接著將涂布浸滲有混合液4的加強基材2輸送到干燥爐11內(nèi)，在使其溶劑蒸發(fā)的同時促進該混合液4的反應。
(實施例4)加強基材(平紋紡布)為43.5質(zhì)量百分比，PTFE為13質(zhì)量百分比， 可溶性酚醛樹脂為43. 5質(zhì)量百分比
(實施例5)加強基材(同上)為40.0質(zhì)量百分比，PTFE為20質(zhì)量百分比，可溶性酚醛樹脂40為質(zhì)量百分比
(實施例6)加強基材(同上)為37.0質(zhì)量百分比，PTFE為沈質(zhì)量百分比，可溶性酚醛樹脂為37. 0質(zhì)量百分比。
(背襯)
與上述實施例1相同，背襯也使用由40質(zhì)量百分比的強化纖維紡布、60質(zhì)量百分比的可溶性酚醛樹脂構(gòu)成的可成型加工的背襯用預浸材料17。
(多層滑動部件)
與上述實施例1相同，多層滑動部件的邊長為30mm、厚度為5mm，由背襯和一體接合在背襯的表面上的滑動面材料用滑動層構(gòu)成。
〈圓筒狀多層滑動部件〉
實施例7 9
作為滑動面材料用預浸材料，使用同于上述實施例1至實施例3的滑動面材料用預浸材料，而作為背襯用預浸材料，則使用同于上述實施例ι的背襯用預浸材料。對于圖6 所示的軋制成型裝置，在預熱至150°C、外徑為60mm的型芯M的外周面上，將切成寬度為 51mm的滑動面材料用預浸材料12卷繞3周，在其外周面上卷繞背襯用預浸材料，之后由加熱至150°C的加熱輥22從卷放輥25上進行供應，施加5MPa的壓力，用加壓輥23進行軋制成型，其長度為卷繞15周的長度。在將這樣成型加工出的圓筒狀多層成型體沈保持在型芯 24上的狀態(tài)下，用調(diào)至150°C的加熱爐使之加熱硬化處理之后進行冷卻，再拔掉型芯M，這樣制成圓筒狀多層成型體26。對該圓筒狀多層成型體沈進行機械加工，制成內(nèi)徑為60mm、 外徑為75mm、長度為50mm的如圖7所示的圓筒狀多層滑動部件27。
實施例10 12
作為滑動面材料用預浸材料，使用同于上述實施例4至實施例6的滑動面材料用預浸材料，而作為背襯用預浸材料，則使用同于上述實施例1的背襯用預浸材料。對于圖 6所示的軋制成型裝置，在預熱至150°C、外徑60mm的型芯M的外周面上，將切成寬度為 51mm的滑動面材料用預浸材料12卷繞3周，在其外周面上卷繞背襯用預浸材料17，之后由加熱至150°C的加熱輥21從卷繞輥25上進行供應，施加5MPa的壓力，用加壓輥23進行軋制成型，其長度為卷繞15周的長度。在將這樣成型加工出的圓筒狀多層成型體沈保持在型芯M上的狀態(tài)下，用調(diào)至150°C的加熱爐使之加熱硬化處理之后進行冷卻，再拔掉型芯 M，這樣制成圓筒狀多層成型體26。對該圓筒狀多層成型體沈進行機械加工，制成內(nèi)徑為 60mm、外徑為75mm、長度為50mm的如圖7所示的圓筒狀多層滑動部件27。
<平板狀多層滑動部件>
對比例1 3
(滑動面材料用預浸材料)
作為加強基材，使用平紋紡布，該平紋紡布的經(jīng)紗和緯紗均用20棉紗支數(shù)的聚酯纖維，經(jīng)紗的密度為43根/英寸、緯紗的密度為42根/英寸。使用同于上述實施例1到3 的分散含有低分子量PTFE粉末的可溶性酚醛樹脂，用同于上述實施例1的方法制成對比例 1至3的滑動面材料用預浸材料。
(對比例1)加強基材(平紋紡布)為43.5質(zhì)量百分比，PTFE為13質(zhì)量百分比， 可溶性酚醛樹脂為43. 5質(zhì)量百分比
(對比例2)加強基材(同上)為40.0質(zhì)量百分比，PTFE為20質(zhì)量百分比，可溶性酚醛樹脂為40質(zhì)量百分比
(對比例3)加強基材(同上)為37.0質(zhì)量百分比，PTFES^質(zhì)量百分比，可溶性酚醛樹脂為37. 0質(zhì)量百分比。
(背襯)
作為背襯用的預浸材料，使用同于上述實施例1的40質(zhì)量百分比的由玻璃纖維平紋紡布形成的加強纖維織布、和60質(zhì)量百分比的可溶性酚醛樹脂構(gòu)成的可成型加工的背CN 102549051 A襯用預浸材料。
(多層滑動部件)
將上述背襯用預浸材料切成邊長為31mm的方形，將10張所得的方形背襯用預浸材料，在上述圖4所示的加熱加壓裝置的模具18的方形凹部19內(nèi)進行重疊、層壓。另外， 將上述對比例1至對比例3的滑動面材料用預浸材料分別切成邊長為31mm的方形，將3張所得的方形滑動面材料用預浸材料重疊、層壓在模具的凹部19內(nèi)被層壓的背襯用預浸材料17之上，之后在模具18內(nèi)用160°C的溫度加熱10分鐘，在層壓方向上用7MPa的壓力加壓成型，這樣制成方形多層成型體，對其進行機械加工而制成邊長為30mm、厚度為5mm的， 由背襯14和一體接合在背襯14的表面上的滑動面材料的滑動層21所構(gòu)成的多層滑動部件13。
〈圓筒狀多層滑動部件〉
對比例4 6
(滑動面材料用預浸材料)
使用同于上述實施例1的方法制成對比例1至3的滑動面材料用預浸材料。
(背襯)
作為背襯用的預浸材料，使用同于上述實施例1的40質(zhì)量百分比的由玻璃纖維平紋紡布形成的加強纖維織布、和60質(zhì)量百分比的可溶性酚醛樹脂構(gòu)成的可成型加工的背襯用預浸材料。
(多層滑動部件)
對圖6所示的軋制成型裝置，在預熱至150°C、外徑為60mm的型芯的外周面上，將切成寬度51mm的滑動面材料用預浸材料12卷繞3周，在其外周面上卷繞背襯用預浸材料 16，之后由加熱至150°C的加熱輥22從卷放輥25上進行供應，施加5MPa的壓力，用加壓輥 23進行軋制成型，其長度為卷繞15周的長度。在將這樣成型加工出的圓筒狀多層成型體 26保持在型芯M上的狀態(tài)下，用調(diào)至150°C的加熱爐使之加熱硬化處理之后進行冷卻，再拔掉型芯M，這樣制成圓筒狀多層成型體26。對該圓筒狀多層成型體沈進行機械加工，制成內(nèi)徑為60mm、外徑為75mm、長度為50mm的如圖7所示的圓筒狀多層滑動部件27。
接著說明上述實施例和對比例的多層滑動部件的摩擦磨損特性和在水中的溶脹量(％ )的試驗結(jié)果。
實施例1至6和對比例1至3的平板狀多層滑動部件的摩擦磨損特性
(1)軸向磨損試驗
在表1中記載的試驗條件下測定摩擦系數(shù)和磨損量。磨損量用試驗時間30小時結(jié)束前后的尺寸變化量表示。
[表1]
表面壓力滑動速度試驗時間配合材料材質(zhì)試驗環(huán)境潤滑狀況試驗方法29.4MPa ( 300kgf/cm2) 2m/min 30小時奧氏體系不誘鋼(SUS304 ) 大氣中(1)無潤滑(干摩擦)(2)滑動面上涂布潤滑脂如圖8所示，預先固定平板狀軸承試驗片(多層滑動部件)13,由作為配合材料的圓筒體30從平板狀軸承試驗片13的上方(沿箭頭A方向)對其表面施加規(guī)定大小的負荷，同時使圓筒體30按箭頭B方向旋轉(zhuǎn)，以測定平板狀軸承試驗片13與圓筒體30之間的摩擦系數(shù)和試驗時間30小時后平板狀軸承試驗片13 的磨損量(mm) ο實施例7至12和對比例4至6的圓筒狀多層滑動部件的摩擦磨損特性 (1)徑向來回轉(zhuǎn)動磨損試驗在表2和表3中記載的試驗條件下測定摩擦系數(shù)和磨損量。磨損量用試驗時間 100小時結(jié)束前后的尺寸變化量表示。
[表2]
表面壓力29.4N/mm2 ( 300kgf/cm2)滑動速度0.008m/s ( 0.50m/min )轉(zhuǎn)動速度120cpm轉(zhuǎn)動角度4° (±2°)試驗環(huán)境(1)大氣中(2)清水中潤滑狀況無潤滑試驗方法如圖9所示，向圓筒狀軸承試驗片(圓筒狀多層滑動部件)27施加負荷而使其固定，以一定的滑動速度使構(gòu)成配合材料的轉(zhuǎn)軸31在轉(zhuǎn)動，測定圓筒狀軸承試驗片7與轉(zhuǎn)釉31之間的摩擦系數(shù)和規(guī)定的試驗時間100小時后圓筒狀軸承試驗片27的內(nèi)周面(滑動面)的磨損量(mm)。
[表 3]
表面壓力29.4N/mm2 ( 250kgf/cm2)滑動速度0.012m/s ( 1.13m/min)轉(zhuǎn)動速度12cpm轉(zhuǎn)動角度90ο ( ±450 )試驗環(huán)境大氣中潤滑狀況無潤滑試驗方法與上述表2所示的試驗方法相同
上述摩擦磨損試驗的試驗結(jié)果表示在表4 表6中。在表4 6中，用GPC測定可溶性酚醛樹脂的數(shù)均分子量Mn和分散度Mw/Mn，數(shù)值由聚苯乙烯標準物質(zhì)的校正曲線算出。計測裝置等如下所述。
GPC 裝置TOSOH CORPORATION 制造的 HLC-8120
轉(zhuǎn)軸使用UgTOSOH CORPORATION制造的TSKgelG3000HXL[排除極限分子量(換算為聚苯乙烯)1 X IO3]，和2根TSKgelG2000HXL[排除極限分子量(聚苯乙烯)1 X IO4]
檢測器T0S0HCORPORATION 制造的 UV-8020
[表 4]
平板狀多層滑動部件實施例123456滑動面材料平紋紡布(含氟樹脂纖維與 PPS纖維)43.5403743.54037PTFEFEPPFAETFEPTFE132026132026可溶性酚醛樹脂43.5403743.54037雙酚A的比率(摩爾百分比)10067.4分子量Mn900720分散度Mw/Mn5.614.3摩擦磨損特性軸向磨損試驗潤滑狀況 (干摩擦)摩擦系數(shù)0.100.080.080.110.090.10磨損量(mm)0.080.060.090.080.090.09軸向磨損試驗 潤滑狀況(潤滑脂涂布)摩擦系數(shù)0.070.060.080.060.070.07磨損量(mm；)0.040.030.040.050.050.06溶脹量長度變化率(％)0.120.100.120.130.120.13厚度變化率(％)0.400.380.420.420.400.41[表5]
1權(quán)利要求
1.一種滑動面材料，其特征在于，使分散含有四氟乙烯樹脂的可溶性酚醛樹脂浸滲到由紡布形成的加強基材中而形成該滑動面材料，其中，至少使各1根含氟樹脂纖維的單捻紗和聚苯硫醚纖維的單捻紗并股， 在與該單捻紗的單捻方向相反的方向上加捻而形成雙股紗，以該雙股紗分別作為經(jīng)紗和緯紗而形成上述紡布。
2.如權(quán)利要求1所述的滑動面材料，其特征在于，含氟樹脂纖維可為聚四氟乙烯纖維、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物纖維、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物纖維、乙烯-四氟乙烯共聚物纖維。
3.如權(quán)利要求1或2所述的滑動面材料，其特征在于，含氟樹脂纖維的單捻紗為至少400登尼爾的紗。
4.如權(quán)利要求1 3的任一項所述的滑動面材料，其特征在于，聚苯硫醚纖維的單捻紗為至少20棉紗支數(shù)的紗。
5.如權(quán)利要求1 4的任一項所述的滑動面材料，其特征在于，單捻紗為初捻(Z捻向)紗。
6.如權(quán)利要求1 5的任一項所述的滑動面材料，其特征在于，單捻紗的捻數(shù)為260 300T/m。
7.如權(quán)利要求1 6的任一項所述的滑動面材料，其特征在于，雙股紗的捻數(shù)為255 ^5T/m。
8.如權(quán)利要求1 7的任一項所述的滑動面材料，其特征在于，加強基材是平紋紡布，該平紋紡布的密度為經(jīng)紗(垂直方向上的紗)為36 44根/ 英寸，緯紗(水平方向上的紗)為36 44根/英寸。
9.如權(quán)利要求1 8的任一項所述的滑動面材料，其特征在于，含有35 50質(zhì)量百分比的可溶性酚醛樹脂、10 30質(zhì)量百分比的四氟乙烯樹脂和 35 50質(zhì)量百分比的加強基材。
10.如權(quán)利要求1 9的任一項所述的滑動面材料，其特征在于，可溶性酚醛樹脂以胺類作為催化劑，由含有50 100摩爾百分比的雙酚A的酚類物質(zhì)和甲醛類物質(zhì)合成，采用凝膠滲透色譜法測定的數(shù)均分子量Mn為500 1000，而且作為重均分子量Mw與數(shù)均分子量Mn之比的分散度Mw/Mn為2. 5 15。
11.如權(quán)利要求1 10的任一項所述的滑動面材料，其特征在于，四氟乙烯樹脂為高分子量四氟乙烯樹脂或低分子量四氟乙烯樹脂。
12.—種多層滑動部件，其特征在于，其整體形狀為平板狀且至少在滑動面上具有權(quán)利要求1 11的任一項所述的滑動面材料。
13.一種多層滑動部件，其特征在于，其整體形狀為圓筒狀且至少在滑動面上具有權(quán)利要求1 11的任一項所述的滑動面材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種滑動面材料及在滑動面上具有該滑動面材料的多層滑動部件，在水中等濕潤環(huán)境下使用時，該滑動面材料既具有低溶脹性和相同條件下的優(yōu)異的摩擦磨損特性，且在大氣中的干燥摩擦條件下，其摩擦磨損特性得以提高。將分散含有四氟乙烯樹脂的可溶性酚醛樹脂浸滲到由紡布形成的加強基材中而形成滑動面材料(12)，將至少各1根氟樹脂纖維的單捻紗和聚苯硫醚纖維的單捻紗并股，在與該單捻紗的單捻方向相反的方向上加捻而形成雙股紗，以該雙股紗分別作為經(jīng)紗和緯紗而形成該紡布。多層滑動部件整體形狀為平板狀或圓筒狀并且至少在滑動面上具有上述滑動面材料。
文檔編號F16C33/20GK102549051SQ20108004355
公開日2012年7月4日 申請日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者大久保健太郎, 大越寬行, 西村真哉 申請人:奧依列斯工業(yè)株式會社