專利名稱：用于滑動構件的樹脂組合物及由此生產的滑動構件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于滑動構件的樹脂組合物及由該樹脂組合物生產的滑動構件，尤其涉及一種適于生產滑動構件的樹脂組合物，該滑動構件在干摩擦狀態下或在浸油或油潤滑的狀態下能夠顯示出穩定的低摩擦系數及極低的磨損量，以及由這種樹脂組合物生產的能夠在干摩擦狀態下或在浸油或油潤滑的狀態下顯示出穩定的低摩擦系數和極低的磨損量的滑動構件。
迄今，由于聚四氟乙烯樹脂(以下簡稱為“PTFE”樹脂)不僅具有極佳的自潤滑性和低摩擦系數，而且還具有耐化學劑性和耐熱性，因此，這些樹脂廣泛地用作諸如軸承這樣的滑動構件。
然而，由于只用PTFE樹脂制造的滑動構件在耐磨性和承載能力方面較差，這種缺點可根據滑動構件的應用用下列方法彌補例如(a)將固體潤滑劑如石墨和二硫化鉬和/或增強材料如玻璃纖維和碳纖維加入在PTFE樹脂中；(b)將PTFE樹脂填充在襯以鋼底板的多孔燒結金屬層的細孔中，并以此涂布燒結金屬層的表面；或者(c)將PTFE樹脂填充在金屬網的網眼中并以此涂布金屬網的表面。
用方法(b)形成的滑動構件即所謂的多層滑動構件，并且描述在例如美國專利No.2689380(1954)和日本專利公開(KOKOKU)No.31-2452(1956)，No.39-16950(1964)和No.41-1868(1966)中。描述于這些公開中的多層滑動構件是通過將PTFE樹脂或含有由鉛或氧化鉛構成的填料的PTFE樹脂填充在襯以鋼底板的多孔燒結金屬層的細孔中，并以此涂布燒結金屬層的表面。
用方法(c)形成的滑動構件，描述在例如在日本專利公開(KOKOKU)No.55-23740(1980)中。在該公開中公開了一種滑動構件是含有金屬絲織物、氟塑料和無機纖維增強材料的自潤滑襯片。
上述滑動構件中，根據各種不同的工作狀態選用填料，例如在干摩擦狀態，浸油狀態或油潤滑狀態下，但是，這些滑動構件不能完全滿足在所有工作狀態的要求。
而且，在用于滑動構件的PTFE樹脂組合物中，已經嘗試將用于工程塑料中的填料用于其中，例如石墨、二硫化鉬或其他金屬硫化物，金屬氧化物或者無機纖維如玻璃纖維和碳纖維，雖然這些填料有助于改善樹脂層的耐磨性，但是填料會引起一個問題即使用它后對PTFE樹脂固有的低摩擦性有不利的影響。特別是，雖然鉛作為一種填料已廣泛使用在這些樹脂中，以改善滑動層的耐磨性，但是，由于另外的原因，諸如近來環境污染和公害，鉛的使用必須避免。
作為本發明者的重要研究成果，已經發現把PTFE與規定量的硫酸鋇、磷酸鹽、聚酰亞胺樹脂、酚樹脂煅燒產物或聚亞苯基砜樹脂共混制備的樹脂組合物填充在形成于鋼底板上的多孔金屬燒結層的細孔中并涂布在燒結金屬層的表面上，或者把PTFE樹脂與規定量的硫酸鋇、磷酸鹽、聚酰亞樹脂、酚樹脂煅燒產物或聚亞苯基砜樹脂共混制備的樹脂組合物填充在金屬網的網眼中并涂布在金屬網的表面，所得滑動構件能夠在干摩擦狀態下或在浸油或油潤滑狀態下顯示出很好的摩擦和磨損特性。本發明在此發現的基礎完成。
本發明的一個目的是提供一種用于滑動構件的樹脂組合物，它能夠在各種不同工作狀態下，即在干摩擦狀態、浸油狀態或油潤滑狀態下顯示出卓越的摩擦和磨損特性。
本發明的另一個目的是提供一種滑動構件，它在各種不同的工作狀態下，即在干摩擦、浸油狀態或油潤滑狀態下能夠顯示出卓越的摩擦和磨損特性，這種滑動構件是采用該樹脂組合物生產的。
為達到此目的，本發明的第一點是提供一種用于滑動構件的樹脂組合物，它包含5-40％重量的硫酸鋇、1-30％重量的磷酸鹽、1-10％重量的至少一種選自由聚酰亞胺樹脂、酚樹脂煅燒產物和聚亞苯基砜樹脂構成的一組中；及剩余部分為聚四氟乙烯樹脂。本發明的第二點是提供一種滑動構件，它包括一個基底，其包含一鋼底板和在該鋼底板上形成的多孔燒結金屬層或者包含一個金屬網，以及一種施加于細孔或網眼和所述基底表面的樹脂組合物，其包含5-40％重量的硫酸鋇、1-30％重量的磷酸鹽、1-10％重量的至少一種選自由聚酰亞胺樹脂、酚樹脂煅燒產物和聚亞苯基砜樹脂構成的一組中；及剩余部分為聚四氟乙烯樹脂。


圖1是說明根據本發明的滑動構件的一個例子的橫截面視圖2是作為基底的多孔金屬網的平面圖；圖3是說明根據本發明的一種滑動構件例子的橫截面視圖，其中如圖2所示的多孔金屬網用作基底；及圖4是說明根據本發明的一種滑動構件例子的橫截面視圖，其中紡織金屬絲網用作基底。
本發明將詳細描述如下。
首先，闡述根據本發明用于滑動構件的樹脂組合物。
根據本發明作為樹脂組合物的主要成分的PTFE樹脂，可采用精細粉料，例如市售產品如“Teflon 6CJ”(商品名，由Mitsui dupont Fluorochemical.Co.,Ltd生產)，“Polyflon F201”(商品名，由Daikin Kogyo.Co.,Ltd生產)，及“FluonCD-076”和“Fluon CD-1”(商品名，兩者均由Asashi Glass.Co.,Ltd生產)。
可以采用一種含有上述精細粉料和模塑粉的PTFE樹脂組合物，例如“Teflon7AJ”(商品名，由Mitsui dupont Fluorochemical.Co.,Ltd生產)，它是以不超過基于樹脂組合物重量的20％的量混合而成。
在樹脂組合物中PTFE樹脂的含量是差額(剩余)部分，即是從樹脂組合物總量中扣除填料的量計算而得，這些填料如硫酸鋇、磷酸鹽、聚酰亞胺樹脂、酚樹脂煅燒產物、聚亞苯基砜樹脂、石墨和二硫化鉬。PTFE樹脂的含量優選50-93％重量。
當硫酸鋇(BaSO4)作為填料摻入PTFE樹脂時，所得樹脂組合物沒有僅由PTFE樹脂制造的傳統滑動構件的缺點，如耐磨性和承載能力降低，并能顯著地提高耐磨性和承載能力。尤其是滑動構件在低載荷工作狀態下加入硫酸鋇的效果，表現得更為顯著。
作為硫酸鋇(BaSO4)，既可以采用沉淀型硫酸鋇，也可采用重晶石型硫酸鋇。這樣的硫酸鋇容易得到，例如，從Sakai Chemical Industry Co.Ltd獲得。硫酸鋇的平均粒度通常不超過10μm，優選1-5μm。混入硫酸鋇的量通常是樹脂組合物重量的5-40％重量，優選10-30％重量，更優選15-25％重量。
當混入的硫酸鋇的量少于5％重量時，難以達到提高樹脂組合物耐磨性和承載能力的上述效果，反之，當混入的硫酸鋇的量超過40％重量時，有降低機械強度和承載能力的趨勢。
根據本發明作為樹脂組合物的填料的磷酸鹽，不顯示出潤滑性，不像如石墨和二硫化鉬這樣的固體潤滑劑。但是，當磷酸鹽與PTFE樹脂共混時，磷酸鹽顯示出一種能促進PTFE樹脂對于配合構件表面(滑動面)的潤滑膜形成性的效果，因此，能增強滑動構件的滑動特性如低摩擦性和耐磨性。
本發明中使用的磷酸鹽，作為例子的有金屬鹽，如金屬仲磷酸鹽、金屬叔磷酸鹽、金屬焦磷酸鹽、金屬亞磷酸鹽、金屬偏磷酸鹽及其混合物。這些磷酸鹽中優選金屬仲磷酸鹽、金屬叔磷酸鹽、金屬焦磷酸鹽，作為形成鹽的金屬，優選堿金屬和堿土金屬，更優選鋰(Li)和鈣(Ca)。
磷酸鹽的具體例子可包括磷酸三鋰(Li3PO4)、磷酸氫鋰(Li2HPO4)、焦磷酸鋰(Li4P2O7)、磷酸三鈣(Ca3(PO4)2)、焦磷酸鈣(Ca2P2O7)、磷酸氫鈣(CaHPO4)等諸如此類。在這些磷酸鹽中，優選焦磷酸鈣(Ca2P2O7)。
甚至當僅有少量磷酸鹽，例如基于樹脂組合物重量的1％重量混合在PTFE樹脂中時，就能觀察到上述促進形成潤滑膜的效果，并可保持至混合的磷酸鹽量達到30％重量。但是當混合的磷酸鹽量超過樹脂組合物重量的30％時，在配合構件表面上形成過量的潤滑膜，由此，反而引起滑動構件的耐磨性降低。因此，混合的磷酸鹽量通常是基于樹組合物重量的1-30％，優選5-25％，更優選10-20％。當混合的磷酸鹽量少于1％重量時，難以達到促進潤滑膜形成的效果。
根據本發明當聚酰亞胺樹脂、酚樹脂煅燒產物或聚亞苯基砜樹脂作為填料混合在樹脂組合物中時，這些填料有助于提高由此獲得滑動構件的耐磨性和耐熱性。當滑動構件在高載荷工作狀態下使用時，耐磨性提高的效果更顯著地表現出來。這些填料能校正當只含有硫酸鋇作為填料的滑動構件在高載荷工作狀態下使用時所觀察到的缺陷。因此，當上述聚酰亞胺樹脂、酚樹脂煅燒產物或聚亞苯基砜樹脂與硫酸鋇一起混合在樹脂組合物中時，所得滑動構件能夠在更大范圍的工作狀態下使用。
作為聚酰亞胺樹脂，可以采用芳族聚酰亞胺樹脂，如“P84聚酰亞胺”(商品名，由Lenzing AG生產)和熱固性聚酰亞胺樹脂如“Bismaleimide”(商品名，由Ciba Geigy AG生產)，“Techmight”(商品名，由Mitsui Kagaku Co.Ltd生產)及“Carbodimide”(商品名，由Nisshin Boseki Co.Ltd生產)。
作為酚樹脂煅燒產物，作為例子可采用在惰性氣氛中400-2200℃的高溫下碳化(煅燒)酚/甲醛樹脂顆粒的方法而得的產物，例如“Bellpearl C-800”和“Bellpearl C-2000”(商品名，兩者均由Kanebo Co.Ltd生產)。
作為聚亞苯基砜樹脂，作為例子的可以是主要由下列通式(Ⅰ)表示的重復單元構成的聚合物。而且優選在重復單元(Ⅰ)中由下式(Ⅱ)表示的結構單元的含有量不少于60％， 其中X是0,1或2。 聚亞苯基砜樹脂的具體例子可以包括“Ceramer”(商品名，由Hoechst AG生產)等等。
聚酰亞胺樹脂、酚樹脂煅燒產物和聚亞苯基砜樹脂可以單獨使用或以任意兩種或兩種以上的混合物形式使用。聚酰亞胺樹脂、酚樹脂煅燒產物或聚亞苯基砜樹脂的混合量通常是基于樹脂組合物重量的1-10％，優選1-7％，更優選2-5％。
當聚酰亞胺樹脂、酚樹脂煅燒產物或聚亞苯基砜樹脂的混合量少于1％重量時，難以達到上述改善樹脂組合物耐磨性和耐熱性的效果。
為了進一步提高耐磨性的目的，除以上成分外，本發明的樹脂組合物可以進一步包含固體潤滑劑，固體潤滑劑選自石墨和二硫化鉬，其量通常不超過樹脂組合物重量的5％，優選0.5-3％，更優選0.5-2％。
以下，將闡述根據本發明的滑動構件及生產滑動構件的方法。首先，闡述采用一基底的多層滑動構件(Ⅰ)(該基底包括由薄鋼板制造的底板及底板襯有的多孔燒結金屬層)和該多層滑動構件的生產方法。
作為基底的底板可采用普通的軋制結構鋼板，作為鋼板，優選以卷圈材料形式提供的連續鋼帶，不過不限于此。但是，其他的鋼帶材料切成適合的長度也可用在本發明中，如果需要，這些鋼帶可鍍銅或鍍錫，以提高其耐腐蝕性。
作為形成多孔燒結金屬層的金屬粉料，可采用適合的能夠通過約為100目篩的銅合金，如青銅、鋁青銅、磷青銅，它們本身具有優異的摩擦和磨損特性。但是，其它金屬粉料，例如，鋁合金或鐵的粉料可根據應用目的使用。金屬粉料可具有任何粒子形狀如塊狀、球形或其它不規則形狀，要求多孔燒結金屬層的金屬粉料顆粒互相牢固地粘接并且燒結金屬層牢固地粘接在鋼帶底板上，并要求燒結金屬層有預定的厚度和孔隙率。多孔燒結金屬層的厚度通常為0.15-0.40mm，優選0.2-0.3mm。多孔燒結金屬層的孔隙率通常不少于10％體積，優選為15-40％體積。
具有可潤濕性的樹脂組合物可用這樣的方法獲得，即是將PTFE樹脂粉料與上述填料混合，然后，將石油基溶劑在攪拌下混合進所得的混合物中。PTFE樹脂和填料的混合是在不超過PTFE樹脂的室溫轉變點(19℃)的溫度下進行，優選10-18℃。而且，所得混合物和石油基溶劑也是在上述同樣的溫度時攪拌下混合。以這樣一個溫度條件，PTFE樹脂能夠呈現出纖化顫動，由此得到均勻的混合物。
作為石油基溶劑，可用粗汽油、甲苯、二甲苯及族溶劑或脂族溶劑與環烷溶劑的混合溶劑，石油基溶劑的用量是基于100重量份的PTFE樹脂粉料和填料的混合物為15-30重量份。當石油基溶劑的用量少于15重量份時，具有可潤濕性的樹脂組合物的延性在后面敘述的用樹脂組合物填充和覆蓋多孔燒結金屬層的步驟時表現較差，以致會趨于發生用樹脂組合物填充和覆蓋多孔燒結金屬層的不均勻情況。另一方面，當石油基溶劑的用量超過30重量份時，填充和覆蓋操作就變得困難，并且施加的樹脂組合物厚度不均勻以及樹脂組合物和多孔燒結金屬層之間的粘合變壞。
根據本發明的滑動構件(Ⅰ)用下列步驟(a)-(d)生產。
(a)將具有可潤濕性的樹脂組合物涂覆于形成在薄鋼底板上的整個多孔燒結金屬層上，并把樹脂組合物輥壓填充入多孔燒結金屬層的細孔中，同時涂布多孔燒結金屬層的表面在其上形成均勻厚度的樹脂組合物涂層。在該步驟中，涂層的厚度是成品要求樹脂層厚度的2-2.5倍。樹脂組合物填入多孔燒結金屬層大體上在這個步驟中完成。
(b)將(a)步驟如此加工過的底板放入加熱至溫度200-250℃的干燥爐中幾分鐘以除去石油基溶劑，然后，在壓力300-600kgf/cm2下輥壓干燥過的樹脂組合物以得預定的涂層厚度。
(c)將(b)步驟加工過的底板送入加熱爐中在溫度為360-380℃時以幾分鐘-十幾分鐘的周期加熱燒結樹脂組合物，然后，從爐中取出底板再輥壓以校正尺寸。
(d)將在(c)步驟中經過校正的底板冷卻(氣冷或自然冷卻)，然后，如果需要，作波痕或如底板類似物校正，由此得到旨在的滑動構件。
通過步驟(a)至(d)如此得到的滑動構件，包含厚度為0.10-0.40mm的多孔燒結金屬層及厚度為0.02-0.15mm的樹脂組合物構成的涂層，將由此所得的滑動構件切割成適合的尺寸，用作平面滑板或通過彎曲成圓柱形彎套筒。
以下，闡述本發明的采用金屬網作基底的滑動構件(Ⅱ)及制造這種滑動構件的方法。
當以多孔金屬網作為基底，可采用(ⅰ)多孔金屬網，其制造是將薄鋼板插入裝有直線刀片的固定下模和裝有波形、梯形或三角形刀片的可移動上模之間，在垂直于或傾斜于固定下模的直線刀片的方向上，并豎直地往復移動可移動上模以穿孔薄鋼板，同時展寬穿孔板，由此在鋼板上形成規則排列的成排網眼。(ⅱ)用波形細金屬絲作經緯線形成紡織金屬絲網。和(ⅲ)編織細金屬絲形成編織金屬絲網。
作為優選多孔金屬網，可以用那些通過由厚度為0.3-2mm薄金屬板加工成具有邊(網絲)長0.1-1.5mm和厚度0.1-1.0mm的多孔金屬網形式而制造的。作為優選的紡織或編織金屬絲網，可采用那些由直徑0.1-0.5mm細金屬絲紡織或編織成10-100目的金屬絲網而制造的。
用作構成多孔金屬網或織或編的金屬絲網的金屬材料，可采用適合的不銹鋼、紫銅、磷青銅、青銅、鐵等制造的金屬薄板或細絲。
根據本發明的滑動構件(Ⅱ)可通過下列(a′)-(c′)的步驟生產。在滑動構件(Ⅱ)的生產中，采用與上述生產滑動構件(Ⅰ)同樣的樹脂組合物。
(a′)將樹脂組合物涂布多孔金屬網或織或編的金屬絲網，并輥壓以使樹脂組合物填充金屬網的網眼，同時涂覆金屬網的表面，由此其上形成均勻厚度的涂層。在該步驟中，如此形成的涂層厚度是成品所要求樹脂層厚度的2-2.5倍。
(b′)將步驟(a′)中加工過的金屬網放進加熱至溫度200-250℃的干燥爐幾分鐘，以除去石油基溶劑。然后，將干燥過的樹脂組合物在300-600kgf/cm2的壓力下輥壓以得預定的涂層厚度。
(c′)將步驟(b′)中加工過的金屬網送進加熱爐，在溫度360-380℃以幾分鐘-十幾分鐘的周期加熱燒結樹脂組合物。然后，從爐中取出金屬網再次輥壓以校正尺寸，由此得到脂在的滑動構件。
經過步驟(a′)-(c′)得到的滑動構件中，形成在金屬網表面上的樹脂組合物構成的涂層厚度通常為0.05-1.0mm。將由此所得滑動構件切成適當的尺寸可用作平面滑板或彎曲成圓柱形彎套筒。
如上所述，根據本發明提供一種滑動構件，其能夠顯示出極佳的滑動特性，如在各種工作狀態下，例如干摩擦狀態、浸油狀態或油潤滑狀態下具有穩定的低摩擦系數和特別小的磨損量。
下面本發明將參考例子進行更詳細的描述。但是，這些例子僅僅是用于說明而不是作為對本發明的限制。
在下列例子中，滑動構件(Ⅰ)的滑動特性是用下面(1)至(4)的試驗方法評估。滑動構件(Ⅱ)的滑動特性是用試驗方法(2)來評估。
推力試驗(1)摩擦系數和磨損量是在下面表1所示的條件下測得的。這里，摩擦系數是在試驗開始后1小時到試驗完成期間內的穩定狀態下測得的數值來表示。此外，磨損量是以試驗時間8小時后滑動表面尺寸的變化量來表示。
表1
推力試驗(2)摩擦系數和磨損量是在下面表2所示的條件下測得的。這里，摩擦系數是在試驗開始后1小時至試驗完成期間內的穩定狀態下測得的數值來表示。此外，磨損量是以試驗時間8小時后滑動表面尺寸的變化量來表示。
表2
往復滑動試驗(3)摩擦系數和磨損量是在下面表(3)所示條件下測量而得的。這里，摩擦系數是在試驗開始后1小時至試驗完成期間內的穩定狀態下測得的數值來表示。此外，磨損量是以試驗時間8小時后滑動表面尺寸的變化量來表示。
表3
往復滑動試驗(4)摩擦系數和磨損量是在下面表(4)所示條件下測量而得的。這里，摩擦系數是在試驗開始后1小時至試驗完成期間內的穩定狀態下測得的數值來表示。此外，磨損量是以試驗時間8小時后滑動表面尺寸的變化量來表示。
表4
例1-20和對比例1-3在下面的例子和對比例中，采用“Polyflon F201”(商品名，由Daikin KogyoCo.,Ltd生產)作為PTFE樹脂，采用脂族溶劑與環烷溶劑“Exxsol”(商品名，由Exxson.Chemical Co.Ltd.生產)的混合溶劑作為石油基溶劑。
首先，將表5-10所示的TPFE樹脂和每種填料裝入Henschel混合機并在攪拌下混合，將20重量份的石油基溶劑與100重量份的所得混合物共混，并且在低于PTFE樹脂的室溫轉變點的溫度(15℃)下混合，得到樹脂組合物。
將如此所得樹脂組合物涂布在薄鋼底板(厚度0.70mm)上形成的多孔燒結金屬(青銅)層上(厚度0.25mm)，并輥壓以使樹脂組合物填充進多孔燒結金屬層的細孔，并用其涂布多孔燒結金屬層的表面以便形成厚度為0.25mm的樹脂組合物層，于是得到多層板。將由此所得的多層板放入加熱到200℃的熱空氣干燥爐中5分鐘以除去溶劑，然后，將干燥過的多層板在400kgf/cm2壓力下輥壓以在燒結金屬層上形成厚度0.10mm的樹脂組合物層。
然后，將如此壓力加工過的多層板送入加熱爐中，在370℃時加熱10分鐘以燒結樹脂組合物。接著，該板再一次輥壓以校正該板的尺寸和波痕，由此得到多層滑動構件，完成校正后，將多層滑動構件切割成每邊長30mm的矩形試件。
圖1表示這樣所得的多層滑動構件的橫截面圖。圖1中參考數字1表示鋼底板；2表示襯以鋼底板的多孔燒結金屬層，以及3表示用樹脂組合物填充多孔燒結金屬層2的細孔以及用此涂布該燒結金屬層表面而形成的涂層(滑動層)。
對于所得的每種滑動構件的推力試驗(1)和(2)的結果列于表5-10中。
表中，用“％重量”表示各共混成分的量，此外，“Bellpeart C-2000”(商品名，由Kanebo Co.Ltd.生產)和“Ceramer”(商品名，由Hoechst AG生產)分別用作酚樹脂煅燒產物和聚亞苯基砜樹脂。
表5
表5(續)
表5(續)
表6
表6(續)
表6(續)
表7
表7(續)
表7(續)
表8
表8(續)
表8(續)
表9
表9(續)
表9(續)
表9(續)
表10
表10(續)
表10(續)
(注)*試件的摩擦系數在試驗開始2小時后突然增加，因此，試驗是不連續的。
上述試驗結果證實，實施例中所得多層滑動構件顯示出穩定的性能、小的磨損量以及因此在整個試驗期間內有極佳的滑動特性，另一方面，在對比例中，尤其是對比例2和3中，顯示出摩擦系數與實施例中所得的多層滑動構件的沒有很大差別，但是磨損量大，因此，滑動特性降低。
然后，將實施例1-2,4,7-10,12-14和16-20以及對比例2和3中所得的多層板切成小塊，并將每小塊彎曲成半圓筒形且涂層向里，由此得到半徑為20.0mm，長度為20.0mm和厚度為1.05mm的多層滑動構件作為試件。
各多層滑動構件的往滑動試驗(3)和(4)的結果列于表11-14中。
表11
表12
表13
表14
(注)*試件的摩擦系數在試驗開始30分鐘后突然增加，因此，試驗是不連續的。
上述試驗的結果證明，實施例中的多層滑動構件在整個試驗期間穩定地顯示出特別低的摩擦系數以及小的磨損量。
例21-33和對比例4-6在下面的實施例和對比例中，“Polyflon F201”(商品名，由Daikin KogyoCo.,Ltd生產)用作PTFE樹脂，一種以脂族溶劑和環烷溶劑“Exxsol”(商品名，由Exxson.Chemieal Co.,Ltd.生產)的混合溶劑作為石油基溶劑。
首先，將表15-18所示的PTFE樹脂和填料裝入Henschel混合機并在攪拌下混合，將20重量份的石油基溶劑與100重量份的所得混合物共混，并且在低于PTFE樹脂的室溫轉變點的溫度(15℃)下混合，得到樹脂組合物。
將厚度為0.3mm的磷青銅板加工成帶有規則排列的矩形網眼的多孔金屬網，每個網眼的邊長(網絲)為0.6mm，厚0.43mm，由此得到基底A。此外，將直徑0.3mm的磷青銅細金屬絲作為經緯線紡織成50目的金屬絲網，由此，可得基底B。
將樹脂組合物施加在多孔金屬網制成的基底A和紡織金屬絲網制成的基底B上，并輥壓將樹脂組合物填充進金屬絲網的網眼中及以此覆蓋金屬絲網的表面以在其上形成樹脂組合物構成的涂層。然后，將由樹脂組合物填充網眼和涂布表面后所得的基底放入加熱到220℃的熱空氣干燥爐中5分鐘以除去樹脂組合物中的溶劑。
然后，將由樹脂組合物填充網眼和涂布表面而得的干燥后的基底送入加熱爐中，在360℃時加熱10分鐘以燒結樹脂組合物。然后在壓力下輥壓以校正尺寸和波痕等，由此得到在其表面上具有厚度為0.13mm的樹脂組合物層的基底，完成校正后，將所得多層滑動構件材料切割成尺寸為30×30mm的矩形滑動構件作為試件。
圖2表示多孔金屬網平面圖。圖3表示采用圖2所示的多孔金屬網作基底的滑動構件的橫截面視圖。圖2和3中，參考數字4表示多孔金屬網；5表示每邊(網絲)；6表示網眼；以及7表示填充在多孔金屬網的每個網眼中并涂布(覆蓋)在其表面上的樹脂組合物的涂層(滑動層)。
此外，圖4表示用紡織金屬絲網作基底的滑動構件的橫截面視圖。圖4中，參考數字8表示紡織金屬絲網，9表示填充在紡織金屬絲網的每個網眼中并涂布(覆蓋)在其表面上的樹脂組合物的涂層(滑動層)。
對于每種滑動構件的推力試驗(2)的結果示于表15-18中。
表中，各種混合成分的量用“％重量”表示，此外，“Bellpearl C-2000”(商品名，由Kanebo Co.Ltd.生產)和“Ceramer”(商品名，由Hoechst AG生產)分別用作酚樹脂煅燒產物和聚亞苯基砜樹脂。
表15
表15(續)
表15(續)
表16
表16(續)
表16(續)
表17
表17(續)
表17(續)
表17(續)
表18
表18(續)
表18(續)
上述試驗結果證明，實施例中的滑動構件顯示出低的摩擦系數，整個試驗期間性能穩定及不超過15μm的特別小的磨損量，且因此滑動特性極佳。另一方面，對比例中所得滑動構件顯示出大的摩擦系數和大的磨損量，且因此滑動特性降低。
權利要求
1．一種用于滑動構件的樹脂組合物包括5-40％重量的硫酸鋇；1-30％重量的磷酸鹽；1-10％重量的至少一種選自由聚酰亞胺樹脂、酚樹脂煅燒產物和聚亞苯基砜樹脂構成的一組中；以及余下的為聚四氟乙烯樹脂。
2．根據權利要求1的樹脂組合物，其中，所述聚酰亞胺樹脂是芳族聚酰亞胺樹脂和熱固性聚酰亞胺樹脂。
3．根據權利要求1的樹脂組合物，其中所述磷酸鹽是二磷酸、三磷酸和焦磷酸的金屬鹽。
4．根據權利要求3的樹脂組合物，其中所述磷酸鹽是磷酸三鋰、磷酸氫鋰、焦磷酸鋰、磷酸三鈣、磷酸氫鈣和焦磷酸鈣。
5．根據權利要求1的樹脂組合物，其進一步包括不超過5％重量的石墨或二硫化鉬。
6．一種滑動構件包括一基底，其包含一鋼底板和在該鋼底板上形成的多孔燒結金屬層，或包括一金屬網，以及一種施加于細孔或網眼和所述基底表面上的樹脂組合物，包括5-40％重量的硫酸鋇；1-30％重量的磷酸鹽；1-10％重量的至少一種選自由聚酰亞胺樹脂、酚樹脂煅燒產物和聚亞苯基砜樹脂構成的一組中；以及其余的為聚四氟乙烯樹脂。
7．根據權利要求6的滑動構件，其中，所述聚酰亞胺樹脂是芳族聚酰亞胺樹脂和熱固性聚酰亞胺樹脂。
8．根據權利要求6的滑動構件，其中所述磷酸鹽是二磷酸、三磷酸和焦磷酸的金屬鹽。
9．根據權利要求8的滑動構件，其中所述磷酸鹽是磷酸三鋰、磷酸氫鋰、焦磷酸鋰、磷酸三鈣、磷酸氫鈣和焦磷酸鈣。
10．根據權利要求6的滑動構件，其中所述樹脂組合物進一步包括石墨或二硫化鉬，其量不超過5％重量。
全文摘要
一種用于本發明的滑動構件的樹脂組合物,包括5－40%重量的硫酸鋇;1－30%重量的磷酸鹽;1－10%重量的至少一種選自由聚酰亞胺樹脂、酚樹脂煅燒產物和聚亞苯基砜樹脂構成的一組中;和其余的為聚四氟乙烯樹脂,以及由該樹脂組合物制造的滑動構件。這種組合物適于生產能夠在干摩擦狀態下或浸油狀態下或油潤滑狀態下顯示出穩定的低摩擦系數和特別低的磨損量的滑動構件。
文檔編號F16C33/20GK1312330SQ0012257
公開日2001年9月12日 申請日期2000年6月19日 優先權日2000年3月8日
發明者柳瀨澄英, 中丸隆 申請人:奧依列斯工業株式會社