(57)【要約】【課題】自己潤滑性ライナーを摺動面に設けた滑り軸受において、該摺動面に対する摺動相手材がチタン又はチタン合金である場合においても摩擦係数を低減できる、自己潤滑性ライナーを形成可能な樹脂組成物を提供する。【解決手段】自己潤滑性ライナー用の樹脂組成物であって、樹脂成分と、ポリテトラフルオロエチレン樹脂と、ニッケルコート黒鉛とを含有する、樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己潤滑性ライナー用の樹脂組成物であって、
樹脂成分と、
ポリテトラフルオロエチレン樹脂と、
ニッケルコート黒鉛とを含有する、
樹脂組成物。
【請求項２】
前記樹脂成分が、光硬化性樹脂成分である、請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
前記光硬化性樹脂成分が、（メタ）アクリレート化合物を含有する、
請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記自己潤滑性ライナーが、チタン又はチタン合金からなる相手材に対する摺動面に形成されるライナーである、請求項１乃至請求項３のうち何れか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のうち何れか一項に記載の樹脂組成物の硬化物からなる自己潤滑性ライナーを摺動面に有する、
摺動部材。
【請求項６】
相手材に対する摺動面に自己潤滑性ライナーを備える摺動部材であって、
前記自己潤滑性ライナーが、請求項１乃至請求項４のうち何れか一項に記載の樹脂組成物の硬化物からなり、
前記相手材がチタン又はチタン合金からなる、
摺動部材。
【請求項７】
互いに相対的に摺動する第１部材および第２部材と、
前記第１部材の摺動面または前記第２部材の摺動面のうち、何れか一方の摺動面に設けられる自己潤滑性ライナーとを備える摺動部材であって、
前記自己潤滑性ライナーが、請求項１乃至請求項４のうち何れか一項に記載の樹脂組成物の硬化物からなり、
前記自己潤滑性ライナーが設けられていない摺動面がチタン又はチタン合金からなる、
摺動部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂組成物、および該樹脂組成物の硬化物よりなる自己潤滑性ライナーを摺動面に設けた摺動部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
摺動面にて軸を受ける滑り軸受は、航空機、鉄道、自動車や一般産業機械など広範な用途に使用されている。特に摺動面に自己潤滑性ライナーを有し、潤滑油を使用しない無潤滑滑り軸受は、低摩擦係数、高耐久性、高耐荷重性、高耐熱性、高耐油性などが要求される船舶や航空機等の用途に使用されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、凹状の第１の軸受け面を有する外輪部材を構成する第１のリング部材と、前記第１の軸受け面に対して摺動可能である凸状の第２の軸受け面を有する内輪部材を構成する第２のリング部材とから構成される、高荷重用途の球面滑り軸受けが開示されている。この球面滑り軸受けは、前記第１又は第２のリング部材の一方の部材がチタン合金で構成され、表面処理された軸受け面を有し、他方のリング部材がポリテトラフルオロエチレン及びポリアラミドの繊維からなるファブリックで構成される潤滑ライナーを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５５７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
樹脂製の潤滑ライナーを摺動面に設けた滑り軸受において、特許文献１に開示された軸受のように摺動面に対する相手材がチタン又はチタン合金である場合、軸受の使用とともに摩擦係数が高くなることがある。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みなされたものであって、自己潤滑性ライナーを摺動面に設けた滑り軸受において、該摺動面に対する相手材がチタン又はチタン合金である場合においても摩擦係数を低減できる、自己潤滑性ライナーを形成可能な樹脂組成物を提供することを目的とする。
また本発明はそのような樹脂組成物の硬化物よりなる自己潤滑性ライナーを摺動面に備える摺動部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、ニッケルコート黒鉛（ニッケルめっきが施された黒鉛）を自己潤滑性の樹脂ライナーの一構成材料として採用し、該樹脂ライナーを摺動部材の摺動面に設けることで、ニッケルコート黒鉛無配合の樹脂ライナーを摺動面に設けた場合と比べ、特に摺動の相手材がチタン又はチタン合金であるとき、摩擦係数を低減できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち本発明の一態様は、自己潤滑性ライナー用の樹脂組成物であって、樹脂成分と、ポリテトラフルオロエチレン樹脂と、ニッケルコート黒鉛とを含有する、樹脂組成物に関する。
【０００９】
本発明の好ましい態様として、前記樹脂成分が光硬化性樹脂成分であり、特に（メタ）
アクリレート化合物を含有する光硬化性樹脂成分とすることができる。
また、好ましい態様において、本発明の樹脂組成物は、チタン又はチタン合金からなる相手材に対する摺動面に形成される自己潤滑性ライナー用の樹脂組成物である。
【００１０】
本発明はまた、前記樹脂組成物の硬化物からなる自己潤滑性ライナーを摺動面に有する、摺動部材も対象とする。
【００１１】
本発明の摺動部材の態様として、相手材に対する摺動面に自己潤滑性ライナーを備える摺動部材であって、前記自己潤滑性ライナーが、前記樹脂組成物の硬化物からなり、前記相手材がチタン又はチタン合金からなる摺動部材を挙げることができる。
【００１２】
また本発明の摺動部材の別の態様として、互いに相対的に摺動する第１部材および第２部材と、前記第１部材の摺動面または前記第２部材の摺動面のうち、何れか一方の摺動面に設けられる自己潤滑性ライナーとを備える摺動部材であって、前記自己潤滑性ライナーが、前記樹脂組成物の硬化物からなり、前記自己潤滑性ライナーが設けられていない摺動面がチタン又はチタン合金からなる、摺動部材を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の樹脂組成物は、ニッケルコート黒鉛を添加することにより、該組成物の硬化物からなる自己潤滑性ライナーを摺動面に備える摺動部材において、該摺動面に対する相手材がチタン又はチタン合金からなる場合であっても、摩擦係数を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の摺動部材の一例であるスリーブの構造を説明する模式図であり、スリーブ軸受の軸方向に沿って切断した縦断面図（図１（ａ））、並びに、軸と直交する方向に切断した横断面図（図１（ｂ））である。
【図２】図２は、本発明の摺動部材の一例である球面滑り軸受の構造を説明する模式図である。
【図３】図３は、実施例で製造したスリーブ軸受をセットした荷重試験治具の断面構造を示す図である
【図４】図４は、実施例２及び比較例１で調製した樹脂組成物から形成した自己潤滑性ライナーを備えるスリーブ軸受を用いた摩擦試験において、サイクル数に対する摩擦係数割合の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
上述したように、これまで提案された摺動部材の摺動面に設けられた樹脂ライナーにおいて、該摺動面の相手材がチタン又はチタン合金である場合に、経時的に摩擦係数が高くなるという課題を鑑み、本発明者らは自己潤滑性ライナーの形成材料として採用例のないニッケルコート黒鉛を樹脂組成物に配合するという構成を採用した。
そしてニッケルコート黒鉛を含有する樹脂組成物という新規な材料から形成した自己潤滑性ライナーを摺動面に備える摺動部材において、ニッケルコート黒鉛無添加の樹脂組成物の硬化物から形成したライナーを有する摺動部材と比べて、該摺動面に対する相手材がチタン又はチタン合金であっても、経時的な摩擦係数の上昇を抑制し、摩擦係数を低く維持でき、低摩擦係数化の効果を得られることを初めて見出した。
以下、本発明について詳述する。
【００１６】
［樹脂組成物］
本発明の樹脂組成物は、樹脂成分と、ポリテトラフルオロエチレン樹脂と、ニッケルコート黒鉛とを含有する。
本発明の樹脂組成物に使用するベース樹脂は特に限定されず、光硬化性樹脂、熱硬化性
樹脂、熱可塑性樹脂のいずれも使用することができ、すなわち上記樹脂成分は、光硬化性樹脂成分、熱硬化性樹脂成分、熱可塑性樹脂成分のいずれであってもよい。従って、本発明の樹脂組成物は、光硬化性樹脂組成物、熱硬化性樹脂組成物、熱可塑性樹脂組成物のいずれともすることができる。なお本書において樹脂成分とは、樹脂のみならず、樹脂を構成する成分（例えばモノマー）も含んでいてよい。
【００１７】
［光硬化性樹脂成分］
光硬化性樹脂成分は、光照射により硬化する樹脂成分である。光硬化性樹脂としてはアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。
中でも本発明では、アクリル系樹脂を好適に使用でき、該樹脂を構成する成分として（メタ）アクリレート化合物、例えば、イソシアヌル酸環を有する（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸環を有しない多官能の（メタ）アクリレート、ヒドロキシ基を有する（メタ）アクリレート、リン酸エステル基を有する（メタ）アクリレート、シリコン（メタ）アクリレートなどの種々の（メタ）アクリレートを使用することができるが、これら（メタ）アクリレートに限定されるものではない。中でも、耐熱性の観点から、光照射により硬化する成分として、イソシアヌル酸環を有する（メタ）アクリレートを少なくとも使用することが好ましい。
なお（メタ）アクリレート化合物は、その種類に応じて、例えば、耐熱性付与、耐薬品性付与、靱性付与、硬化反応促進、強度向上、粘度調整、接着性向上、可撓性付与などの機能を有し得るが、これらの機能付与のみに限定されるものではない。
【００１８】
（メタ）アクリレート化合物として、イソシアヌル酸環を有する（メタ）アクリレート［（メタ）アクリロイル基を有するイソシアヌレートともいう］を使用することができる。イソシアヌル酸環を有する（メタ）アクリレートは、樹脂組成物に耐熱性を付与する機能を有する。
本発明で使用する場合、イソシアヌル酸環を有する（メタ）アクリレートは、特に（メタ）アクリロイル基を２以上、例えば２つ又は３つ有していることが好ましい。なお本書において、たとえば“（メタ）アクリロイル基”とは、アクリロイル基とメタクリロイル基の双方を指す。また（メタ）アクリロイル基を（メタ）アクリル基、（メタ）アクリロイルオキシ基を（メタ）アクリロキシ基とも称する。
【００１９】
上記イソシアヌル酸環を有する（メタ）アクリレートの中でも、下記式（１）で表される化合物であることが好適である。
【化１】
2019189685.tif 000002
式（１）中、Ｘは（メタ）アクリロイル基を含み、かつＣ、Ｈ及びＯのみからなる基であり、Ｙ及びＺは、Ｃ、Ｈ及びＯのみからなる基である。
上記Ｙ及びＺは（メタ）アクリロイル基を含んでいても、含んでいなくてもよい。
上記Ｘは、好ましくは（メタ）アクリロイルエチル基、又はε−カプロラクトンで変性された（メタ）アクリロキシエチル基であり、Ｙ及びＺは、Ｘと同一の基であることが好ましい。
【００２０】
上記イソシアヌル酸環を有する（メタ）アクリレートとしては、例えば、ビス（２−（
メタ）アクリロイルオキシエチル）ヒドロキシエチルイソシアヌレート、ジ−（２−（メタ）アクリロキシエチル）イソシアヌレート、トリス−（２−（メタ）アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ε−カプロラクトン変性トリス−（２−（メタ）アクリロキシエチル）イソシアヌレートなどを挙げることができる。
中でも好適な化合物として、ジ−（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート（ＤＡＥＩＣ）、トリス−（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート（ＴＡＥＩＣ）並びにこれらの混合物を挙げることができる。
【００２１】
上記イソシアヌル酸環を有する（メタ）アクリレートは、樹脂組成物の全質量（１００質量％）に対して１０質量％〜５０質量％の割合にて、例えば１５質量％〜４５質量％の割合にて、使用することできる。１０質量％未満であると樹脂の流動性が不足し、後述するようにライナー形成時において塗布することが困難となり、またライナー強度も不足する傾向がある。また５０質量％を超えて配合した場合には、後述する固体潤滑剤であるポリテトラフルオロエチレン樹脂の含有量が少なくなるために潤滑性が低下する傾向がある。
【００２２】
（メタ）アクリレート化合物として、イソシアヌル酸環を有しない多官能の、例えば３官能以上の（すなわち、（メタ）アクリル基を３つ以上持つ）（メタ）アクリレートを一種単独で、又は二種以上を組み合わせて含有することができる。多官能（メタ）アクリレートは、重合反応の開始点である官能基を複数含むことから、硬化後の強度や耐熱性を損なうことなく重合反応（硬化反応）を促進させることができ、硬化反応促進剤、また強度向上剤としての役割を担うことができる。
多官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールポリアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
イソシアヌル酸環を有しない多官能（メタ）アクリレートを併用する場合、その配合量は、樹脂組成物の全質量に対して、１５質量％以下、例えば１質量％〜１５質量％とすることができる。１５質量％を超えて配合した場合には、急速な硬化反応につながる虞があり、硬化物製造時のハンドリングが難しくなる場合がある。
【００２３】
（メタ）アクリレート化合物として、ヒドロキシ基を有する（メタ）アクリレートを一種単独で、又は二種以上を組み合わせて含有することができる。ヒドロキシ基を有する（メタ）アクリレートは、粘度調整剤（反応性希釈剤）としての機能を有し得る。
ヒドロキシ基を有する（メタ）アクリレートとしては、例えば、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
ヒドロキシ基を有する（メタ）アクリレートを使用する場合、その配合量は、樹脂組成物の全質量に対して１質量％〜２０質量％、たとえば２質量％〜１０質量％とすることができる。
【００２４】
（メタ）アクリレート化合物として、リン酸エステル基を有する（メタ）アクリレートを一種単独で、又は二種以上を組み合わせて含有することができる。リン酸エステル基を有する（メタ）アクリレートは金属（すなわち摺動面）との接着性向上剤として機能し得る。
リン酸エステル基を有する（メタ）アクリレートとしては、リン酸２−（メタクリロイルオキシ）エチル、リン酸２−（アクリロイルオキシ）エチル等が挙げられる。
またシリコン（メタ）アクリレートとしては、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−（メタ）
アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン等の（メタ）アクリル系シランカップリング剤や、シリコンジアクリレート、シリコンヘキサアクリレート等を挙げることができる。
リン酸エステル基を有する（メタ）アクリレートを使用する場合、その配合量は、樹脂組成物の全質量に対して、１質量％〜１０質量％、たとえば１質量％〜５質量％とすることができる。１質量％未満であると接着性向上効果が不十分であり、１０質量％を超えると、固体潤滑剤（ＰＴＦＥ等）の含有量が少なくなるために潤滑性が低下する場合がある。
【００２５】
（メタ）アクリレート化合物として、シリコン（メタ）アクリレートを一種単独で、又は二種以上を組み合わせて含有することができる。シリコン（メタ）アクリレートは金属（すなわち摺動面）との接着性向上剤として機能し得、また可撓性付与剤（柔軟性、耐衝撃性を付与する成分）としても機能し得る。
シリコン（メタ）アクリレートを使用する場合、その配合量は、樹脂組成物の全質量に対して、１質量％〜１０質量％、たとえば１質量％〜５質量％とすることができる。１質量％未満であると接着性向上効果が不十分であり、１０質量％を超えると、固体潤滑剤（ＰＴＦＥ等）の含有量が少なくなるために潤滑性が低下する場合がある。
【００２６】
＜重合開始剤：光開始剤＞
光照射（紫外線照射）による樹脂組成物（光硬化性樹脂組成物）の重合反応を促進するべく、光開始剤（光重合開始剤）を配合することができる。光開始剤は、樹脂組成物の全質量に対して、たとえば０．１質量％〜５質量％にて配合し得る。光開始剤は、例えば、以下のものを単独または複数組み合わせて使用することができるが、特にこれらに限定されるものではない：ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、２，４，６−トリメチルベンゾフェノン、メチルオルトベンゾイルベンゾエート、４−フェニルベンゾフェノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、２−メチル−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−１−プロパノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−１−ブタノン、２，４−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、２−ヒドロキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオニル）ベンジル］フェニル｝−２−メチルプロパン−１−オン、メチルベンゾイルホルメート、１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）フェニル］−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）、エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）等。
【００２７】
＜重合開始剤：熱開始剤＞
また光照射により硬化する成分として前記（メタ）アクリレート化合物を含む樹脂組成物（光硬化性樹脂組成物）を選択した場合、熱による重合反応を促進する機能を有する熱開始剤（熱重合開始剤）を配合してもよい。熱開始剤は、樹脂組成物の全質量に対して、たとえば０．１質量％〜５質量％にて配合し得る。
熱開始剤としては、たとえば熱によりラジカルを発生させるアゾ重合開始剤や有機過酸化物が挙げられる。これが（光硬化性）樹脂組成物に配合された場合、紫外線照射によって引き起こされた重合反応の反応熱によって、アゾ重合開始剤又は有機過酸化物がラジカルを発生させ、それにより（メタ）アクリレートの重合反応が引き起こされる。そのため
、（光硬化性）樹脂組成物内部等の紫外線が当たらない部分でも重合反応が進行し、樹脂組成物全体を硬化させることができる。
アゾ重合開始剤は、例えば、以下のものを単独または複数組み合わせて使用してもよいが、特にこれらに限定されるものではない：２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオン酸）ジメチル、１，１’−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボン酸メチル）、２，２’−アゾビス（２−メチル−Ｎ−２−プロペニルプロパンアミド）、２，２’−アゾビス（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）、１，１’−アゾビス（１−アセトキシ−１−フェニルエタン）、２，２’−アゾビス（イソ酪酸）ジメチル等。
また有機過酸化物は、例えば以下のものを単独または複数組み合わせて使用してもよいが、特にこれらに限定されるものではない：メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジハイドロパーオキサイド、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシネオジケネート等。
【００２８】
［熱硬化性樹脂成分］
熱硬化性樹脂成分は、熱処理（加熱）により硬化する樹脂成分である。熱硬化性樹脂としては、フェノール系樹脂、ジアリールフタレート系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、トリアジン系樹脂等が挙げられる。
上記熱熱硬化性樹脂成分の中でも、エポキシ系樹脂を好適に使用できる。
熱硬化性樹脂成分は、（熱硬化性）樹脂組成物の全質量（１００質量％）に対して、例えば３０質量％〜８０質量％の割合にて使用することができる。
【００２９】
［熱可塑性樹脂成分］
熱可塑性樹脂成分は、熱せられると軟化し冷やされると硬化する性質を有する樹脂成分であり、この軟化−硬化のプロセスにおいて化学的反応を経ず、またこの性質は加熱及び冷却プロセスを繰り返しても維持される。
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリブチレン（ＰＢ）樹脂、ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）樹脂、ポリスルホン（ＰＳＦ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂等や、ポリ乳酸（ＰＬＡ）樹脂、ポリブチレンスクシネート（ＰＢＳ）樹脂、ポリブチレンスクシネート−ｃｏ−ブチレンテレフタレート（ＰＢＳＴ）樹脂、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）樹脂、ポリヒドロキシアルカン酸（ＰＨＡ）等の生分解性樹脂が挙げられる。
熱可塑性樹脂成分は、（熱可塑性）樹脂組成物の全質量（１００質量％）に対して、例えば３０質量％〜８０質量％の割合にて使用することができる。
【００３０】
［ニッケルコート黒鉛］
本発明の樹脂組成物は、摩擦係数の上昇を抑制する機能を有する成分として、ニッケルコート黒鉛（ニッケルめっきが施された黒鉛、Ｎｉ−Ｇｒとも称する）を含む。
ニッケルコート黒鉛の形状は特に限定されず、例えば０．５〜２００μｍの大きさのニッケルコート黒鉛を使用することができる。
ニッケルコート黒鉛は、これまで導電性フィラーとして導電性材料や電磁波シールド材料などの用途が知られているが、本発明にあっては、導電性フィラーとしての機能ではなく、チタン又はチタン合金に対する摩擦係数抑制剤という新たな機能を見出し、これを利用したものである。
ニッケルコート黒鉛の配合量は特に限定されず、例えば樹脂組成物の全質量に対して１質量％〜１５質量％の割合にて使用することができる。
【００３１】
［ポリテトラフルオロエチレン樹脂］
本発明の樹脂組成物は、潤滑性を付与する機能を有する成分、すなわち固体潤滑剤として、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（以下ＰＴＦＥとも称する）を含む。ＰＴＦＥは、テトラフルオロエチレンの重合体であり、一般式：［Ｃ２Ｆ４］ｎ（ｎ：重合度）で表される。
上記ＰＴＦＥの形状は特に限定されず、粉末状、粒子状（球状、多面形状、針状）、繊維状など、任意の形態のものを単独または組み合わせて使ってもよい。例えばＰＴＦＥが粒子状である場合、その粒子の大きさは特に限定されないが、例えば平均粒径で０．５〜２００μｍのポリテトラフルオロエチレンを使用することができる。
【００３２】
上記ＰＴＦＥは、その表面をナトリウムナフタレンでエッチングした後にエポキシ変性アクリレートで被覆する表面処理を施してもよい。このような表面処理を施すことで、前記イソシアヌル酸環を有する（メタ）アクリレート化合物より生成するアクリル樹脂（光硬化性樹脂）、あるいはイソシアヌル酸環を有するエポキシ化合物より生成するエポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）を用いる場合、これらとの親和性が高まり、該アクリル樹脂又はエポキシ樹脂との結合がより強固となる。これにより、本発明の樹脂組成物の硬化物を自己潤滑性ライナーとして用いた時に、摺動時にＰＴＦＥの粉末、粒子、あるいは繊維が自己潤滑性ライナーから脱落するのを抑制することができ、ひいては自己潤滑性ライナーの摩耗量を少なくすることができる。
【００３３】
上記ポリテトラフルオロエチレン樹脂は、樹脂組成物の全質量に対して２０質量％〜４０質量％の割合にて使用することができる。２０質量％未満の場合、所望の潤滑性能を満足しない虞があり、４０質量％を超えて配合した場合、自己潤滑性ライナーの摩耗量が増加する虞がある。
【００３４】
［フィラー］
本発明の樹脂組成物は、メラミンシアヌレート、ガラス繊維、ヒュームドシリカ等のフィラーを含有することができる。
【００３５】
＜メラミンシアヌレート＞
メラミンシアヌレートは、前記ＰＴＦＥと同様に固体潤滑剤としての機能を有する。ＰＴＦＥと共にメラミンシアヌレートを用いることにより、ＰＴＦＥを単独で用いたときよりも、樹脂組成物の硬化物の摩擦係数を低減し得る。メラミンシアヌレートは、６員環構造のメラミン分子とシアヌル酸分子が水素結合で結合して平面状に配列し、その平面が互いに弱い結合で層状に重なり合い、へき開性を有する構造を有する。このような構造が固体潤滑性に貢献していると考えられる。
メラミンシアヌレートは、樹脂組成物の全質量に対して３０質量％以下、たとえば１質量％〜２０質量％にて含有することができる。３０質量％を超えて配合した場合、自己潤滑性ライナーの摩擦係数は下がるが、摩耗量が増加する傾向があり、好ましくない。
【００３６】
＜ガラス繊維＞
本発明の樹脂組成物には、自己潤滑性ライナーの強度を向上させる目的（強度向上剤）で、ガラス繊維を添加してもよい。ガラス繊維としては、断面形状が円形の円形断面ガラス繊維を用いてもよいし、断面形状が円形ではない異形断面ガラス繊維を用いてもよい。尚、本発明の樹脂組成物は、ガラス繊維以外にも、強化繊維として、炭素繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムウィスカーのような無機系繊維を含有してもよい。
ガラス繊維は、樹脂組成物の全質量に対して３０質量％以下、例えば１質量％〜３０質量％にて含有することができる。ガラス繊維の含有量が３０質量％を超えると、自己潤滑性ライナーの切削・研削時に、切断されたガラス繊維が相手材表面の摩耗を促進する傾向が高まるので、マシナブルライナーとしての利点が損なわれる可能性がある。なお、ガラス繊維は、紫外線の透過性を低下させない点で、光硬化性の樹脂成分を使用したときには特に好適である。
【００３７】
＜ヒュームドシリカ＞
ヒュームドシリカは、樹脂組成物のチクソ性を付与するために使用される（チクソ性付与剤）。
ライナー形成材料はそのチクソ性が不足すると、これを適用箇所（摺動面）に塗布する際に液だれが生じ、ライナー成形が困難となる場合がある。このような場合、ヒュームドシリカを添加することにより、該材料のチクソ性を調整し、ライナー成形時のハンドリングを改善することができる。
ヒュームドシリカは、樹脂組成物の全質量に対して５質量％以下、たとえば１質量％〜３質量％にて含有することができる。ヒュームドシリカの含有量が５質量％を超えると、ライナーの摩耗量の増加につながり好ましくない。
【００３８】
［添加剤］
本発明の樹脂組成物は、その他所望により、酸化防止剤、保存安定剤、重合禁止剤、染料などの各種添加剤を必要に応じて添加してもよい。
上記添加剤を使用する場合、これらを合計して、樹脂組成物の全質量に対して、０．２質量％〜１０質量％の割合にて使用することができる。
【００３９】
また本発明の樹脂組成物は、後述するように塗布にての使用を考慮すると、室温において液状であり、取扱し易い粘度（塗布が可能であり且つ塗布時に液垂れが生じない粘度）であることが好ましい。樹脂組成物の粘度は、例えば室温にて、２０Ｐａ・ｓ〜１００Ｐａ・ｓ程度とすることができる。
【００４０】
［摺動部材］
本発明は、上述の本発明の樹脂組成物の硬化物からなる自己潤滑性ライナーを摺動面に備える摺動部材も対象とする。本発明の摺動部材は、摺動面の相手材がチタン又はチタン合金からなるとき、好ましく使用される。すなわち、本発明の摺動部材は、上記樹脂組成物の硬化物からなる自己潤滑性ライナーが、チタン又はチタン合金からなる相手材に対する摺動面に形成されてなる摺動部材であることが好ましい。
【００４１】
上記摺動部材は、例えば、円筒状の外輪部材と、外輪部材の内周面（摺動面）に形成されたライナーとを備える態様を挙げることができる。
あるいはまた上記摺動部材は、互いに相対的に摺動する第１部材および第２部材と、前記第１部材の摺動面または前記第２部材の摺動面に設けられるライナーとを備える態様を挙げることができる。
これらの摺動部材は、前記外輪部材の内周面（摺動面）、或いは、前記第１部材または前記第２部材の摺動面に、本発明の樹脂組成物を塗布し、紫外線の照射或いは熱処理によ
り（硬化性樹脂組成物）、冷却により（熱可塑性樹脂組成物）、樹脂組成物を硬化させ、自己潤滑性ライナーを形成する工程を経て製造することができる。
なお、樹脂組成物として熱可塑性樹脂組成物を使用する場合には、該樹脂組成物を射出成形（インサート成形）し、外輪部材の内周面に潤滑性ライナーを一体化させ、摺動面を構成してもよい。
【００４２】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る摺動部材の好ましい実施形態について詳細に説明するが、下記実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００４３】
図１は、本発明の好ましい摺動部材の一例であるスリーブ軸受１０について、軸方向に沿って切断した縦断面図（図１（ａ））及び軸と直交する方向に切断した横断面図（図１（ｂ））である。
スリーブ軸受１０は、円筒状の外輪１２と、外輪１２の内周面に形成された自己潤滑性ライナー１４とを有する。自己潤滑性ライナー１４は、自己潤滑性を有する樹脂層であり、本発明の樹脂組成物の硬化物からなる。
また上記円筒状の外輪１２は、軸受鋼、ステンレス鋼、ジュラルミン材、チタン合金などの金属から形成される。
スリーブ軸受１０は、摺動面となる自己潤滑性ライナー１４で被摺動物であるシャフト（図示せず）を受けるが、本発明の好ましい態様において、相手材、すなわち自己潤滑性ライナー１４と接する少なくともシャフト表面が、チタンまたはチタン合金から形成されるシャフト（図示せず）を保持するスリーブ軸受１０であることが好ましい。勿論シャフト全体がチタンまたはチタン合金から形成されていてもよい。
【００４４】
図１に示すスリーブ軸受１０は、例えば以下のプロセスにて製造することができる。
まず、外輪部材１２の内周面１２ａに、本発明に従う樹脂組成物を塗布し、次いで塗布された樹脂組成物に紫外線を照射及び／又は熱処理により（硬化性樹脂組成物）、或いは、樹脂組成物を冷却することにより（熱可塑性樹脂組成物）、樹脂組成物を硬化させる。次いで、切削加工によって硬化物の仕上げを行い、所定の厚さの自己潤滑性ライナー１４を形成する。このとき、ライナーの厚さは特に限定されないが、例えば０．２５ｍｍ程度とすることができる。
【００４５】
図２は、本発明の好ましい摺動部材の一例である、摺動面が球面である球面滑り軸受２０の径方向の断面図を示す。
球面滑り軸受２０は、凹球面状の内周面２２ａを有する外輪（レース）２２と、凸球面状の外周面２６ａを有する内輪（ボール）２６と、内周面２２ａに形成された自己潤滑性ライナー２４とを有する。自己潤滑性ライナー２４は、自己潤滑性を有する樹脂層であり、本発明の樹脂組成物の硬化物からなる。
外輪２２及び内輪２６は、軸受鋼、ステンレス鋼、ジュラルミン材、チタン合金などの金属から形成される。
本発明の好ましい態様にあっては、自己潤滑性ライナー２４の相手材となる内輪２６の外周面２６ａがチタンまたはチタン合金から形成され得、内輪２６全体がチタンまたはチタン合金から形成されていてもよい。
【００４６】
図２に示す球面滑り軸受２０は、例えば以下のプロセスにて製造することができる。
まず、外輪２２の内周面２２ａに本発明に従う樹脂組成物を塗布し、次いで塗布された樹脂組成物に紫外線を照射及び／又は熱処理により（硬化性樹脂組成物）、或いは樹脂組成物を冷却することにより（熱可塑性樹脂組成物）、樹脂組成物を硬化させる。次いで、切削加工によって硬化物の仕上げを行い、所定の厚さの自己潤滑性ライナー２４を形成する。このとき、ライナーの厚さは特に限定されないが、例えば０．２５ｍｍ程度とすることができる。その後、外輪２２部材に内輪２６部材を挿入し、外輪２２をプレスして内輪
２６の凸球面に倣うように塑性変形させるスウェジ加工を行う。最後に、切削加工によって外輪２２の外側の仕上げを行い、球面滑り軸受２０を完成させる。
【００４７】
図１に示す自己潤滑性ライナー１４並びに図２に示す自己潤滑性ライナー２４はいずれも、切削および／または研削により寸法調整が容易であり、この意味で適宜「マシナブルライナー」（加工可能なライナー）と呼ぶことがある。
【００４８】
なお、本発明が対象とする摺動部材は、少なくともその一部に摺動面を有する部材であれば特に限定されない。したがって、上述の通り、回転運動や並進（直動）運動に使用されるスリーブ軸受や、球面滑り軸受のみならず、種々の摺動部材が包含され、これらの摺動部材もまたは本発明の対象である。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を実施例により、さらに詳しく説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例及び比較例の樹脂組成物の製造に使用した成分及び略称は以下の通りである。
［（メタ）アクリレート化合物］
＜イソシアヌル酸環を有する（メタ）アクリレート＞
・ＤＡＥＩＣ：ジ−（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート
・ＴＡＥＩＣ：トリス−（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート
＜多官能（メタ）アクリレート＞
・ＤＰＨＡ：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート）
＜ヒドロキシ（メタ）アクリレート＞
・ＨＥＡ：ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ライトエステルＨＯＡ（Ｎ）、共栄社化学（株）
＜リン酸（メタ）アクリレート＞
・ＰＡ：リン酸（メタ）アクリレート、ライトエステルＰ−１Ｍ、共栄社化学（株）
＜シリコン（メタ）アクリレート＞
・ＳＡ：シリコン（メタ）アクリレート、ＥＢＥＣＲＹＬ（登録商標）３５０、ダイセル・オルネクス（株）
［ポリテトラフルオロエチレン樹脂］
・ＰＴＦＥ：Ｄ５０粒子径  １３０μｍ、ＫＴ−６０、（株）喜多村
・Ｎｉ−Ｇｒ：グラファイト  Ｄ５０粒子径  ２５μｍ、Ｎｉコート  ０．１３μｍ
［光重合開始剤］
・ＰＩ：１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４、ＢＡＳＦ社
［フィラー］
・ＧＦ：ガラスファイバー（平均繊維長６５μｍ×平均径φ１１μｍ、ＳＳ０５ＤＥ−４１３、日東紡績（株））
・ＭＣ：メラミンシアヌレート（ＭＥＬＡＰＵＲ（登録商標）ＭＣ２５、ＢＡＳＦ社）
・ＨＳ：ヒュームドシリカ（比表面積１５０±２５ｍ２／ｇ、ＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標）Ｒ８０５、ＢＡＳＦ社）
【００５０】
［樹脂組成物］
以下、表１に記載の成分及び含有量（質量％）にて、実施例並びに比較例の樹脂組成物を調製した。
＜実施例１〜３および比較例１＞
ベース樹脂として光硬化性樹脂（アクリル系樹脂）を使用し、これにニッケルコート黒鉛を０ｗｔ％〜１５ｗｔ％添加した（光硬化性）樹脂組成物を調製した。なお樹脂組成物（１００ｗｔ％）中のニッケルコート黒鉛の含有量は、比較例１は０ｗｔ％、実施例１は
１ｗｔ％、実施例２は５ｗｔ％、実施例３は１５ｗｔ％とした。
【００５１】
【表１】
2019189685.tif 000003
【００５２】
［自己潤滑性ライナーを備える摺動部材の製造］
ＳＵＳ６３０ステンレス鋼をＨ１１５０条件で熱処理した材料を用いて、円筒状のスリーブ軸受（幅（軸方向長さ）１２．７ｍｍ、外径３０．２ｍｍ、内径２４．９ｍｍ）を作製した。このスリーブ軸受の内周面に実施例１〜実施例３及び比較例１で調製した樹脂組成物を、それぞれ、ディスペンサーを用いて均一に塗布した後、積算光量  １５００ｍＪ／ｃｍ２以上にて紫外線を照射し、組成物を硬化させマシナブルライナーを形成した。次いで、このマシナブルライナーをライナーの厚さが０．２５ｍｍになるように切削及び研削し、最終的にスリーブ軸受の内径を２５．４ｍｍに仕上げ、ニッケルコート黒鉛を含有する自己潤滑性ライナーを摺動面に有するスリーブ軸受を得た。
【００５３】
［摩擦係数の評価］
上述の実施例２および比較例１で調製した樹脂組成物の硬化物よりなるマシナブルライナー（自己潤滑性ライナー）について、以下の手順に基づき摩擦係数を測定した。なお、以降の説明において、樹脂組成物の例番号を、自己潤滑性ライナーの性能評価の例番号としても扱うものとする。
試験は図３に示す試験治具を用いて、以下の手順にて実施した。
【００５４】
＜試験手順＞
摩擦係数測定では、スリーブ軸受１０内に摺動相手材である回転軸３１を挿入し、リニアアクチュエータ３２によって所定の荷重：４ｋＮを試験片のスリーブ軸受１０に加えながら、ロータリーアクチュエータ３３によって速度４０ｃｐｍ（すべり速度０．０１６ｍ／ｓ）で回転させた。ここで回転軸３１には、チタン合金（アルミニウム６％、バナジウム４％含有のチタン合金：Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）製のシャフトを用いた。
トルク検出器で検出された−２０°〜＋２０°の角度の検出トルクの平均値を算出した。このとき、角度位置０°から＋２０°まで行って０°まで戻り、次に−２０°まで行って再度０°へ戻るまでを１サイクルとし、１サイクル中のトルクの平均値を算出した。
得られたトルクの平均値を用いて、各例の樹脂組成物の硬化物からなる自己潤滑性ライナーの摩擦係数を次式から算出した。
摩擦係数＝トルク［Ｎ・ｍ］／（試験荷重［Ｎ］×スリーブ軸受内径の半径［ｍ］）
なお摩擦係数の計算式において、上記式中のトルクは、測定したトルク（平均値）からブランクのトルクを差し引いて算出したものとした。
【００５５】
図４に、実施例２及び比較例１の自己潤滑性ライナーの摩擦試験結果を示す。図４は、１００サイクル時の摩擦係数を１としたときの、所定サイクル毎の摩擦係数割合の結果を
示すものである。
図４に示すように、相手材がチタン合金であるとき、ニッケルコート黒鉛が添加されていない比較例１の自己潤滑性ライナーは、摩擦係数の割合の経時的な低下が小さく、７，０００サイクル以降には初期値よりも摩擦係数が大きく（摩擦係数割合が１超）なる結果となった。
一方、ニッケルコート黒鉛を添加した実施例２の自己潤滑性ライナーでは、比較例１よりも摩擦係数の割合の経時的な低下が大きく、１０，０００サイクル経過後にも１未満の摩擦係数割合を示す結果となった。
また、樹脂成分として、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を用いた場合、さらには熱可塑性樹脂であるＰＥＥＫを用いた場合、これらの硬化物からなる自己潤滑性ライナーの場合においても、ニッケルコート黒鉛を配合した自己潤滑性ライナーは、配合しない自己潤滑性ライナーと比べて、相手材がチタン合金であるとき、摩擦係数の割合の低下が大きいとする結果となった。
【００５６】
なお本実施例において、一例として、内径が２４．９ｍｍ（マシナブルライナー形成後：内径２５．４ｍｍ）である標準的なスリーブ軸受を用いて摩擦係数の測定、評価を行ったが、本発明が対象とする摺動部材において、スリーブ軸受はこのサイズに限定されるわけではなく、スリーブ軸受のサイズは任意に選定され得る。また、摺動部材の種類もスリーブ軸受に限定されず、任意に選択され得るものである。すなわち本発明は、自己潤滑性ライナーを摺動面に備える摺動部材であれば任意の部材に適用することができ、回転運動、部材やパーツの並進（直動）運動、揺動運動、それらの組み合わせ運動など任意の方向の摺動運動に使用される摺動部材も包含している。
【００５７】
以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれものである。
【符号の説明】
【００５８】
１０…スリーブ軸受、  １２…外輪、  １２ａ…外輪の内周面、  １４…自己潤滑性ライナー、  ２０…球面滑り軸受、  ２２…外輪（レース）、  ２２ａ…外輪の内周面、  ２４…自己潤滑性ライナー、  ２６…内輪（ボール）、  ２６ａ…内輪の外周面、  ３１…回転軸、  ３２…リニアアクチュエータ、  ３３…ロータリーアクチュエータ、  ３４…トルク検出器
【図１】
2019189685.tif 000004
【図２】
2019189685.tif 000005
【図３】
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【図４】
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