(57)【要約】【課題】軸受等の摺動部へ好適に用いることのできる低摩擦係数、高強度で耐摩耗特性および耐熱性に優れた樹脂潤滑複合材料およびその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】高潤滑性樹脂マトリックスに、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、ウィスカの存在しない領域の径が前記ウィスカの平均外径の５０倍以下であることを特徴とする。この樹脂潤滑複合材料では、高潤滑性樹脂マトリックスに、微細なウィスカを所定含有量で、均一に分散させることによって、静止摩擦係数を低減させ、摩耗減量を減少させることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高潤滑性樹脂マトリックスに、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、前記ウィスカの存在しない領域の径が前記ウィスカの平均外径の５０倍以下であることを特徴とする樹脂潤滑複合材料。
【請求項２】
前記高潤滑性樹脂マトリックスが、ガラス転移温度が−１００℃以上の結晶性ポリマーからなる群から選ばれた１種の材料で構成され、前記高潤滑性樹脂に平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、面圧５ＭＰａでのヤング率が０．５〜２０ＧＰａで、静止摩擦係数が０．３以下であることを特徴とする請求項１記載の樹脂潤滑複合材料。
【請求項３】
前記高潤滑性樹脂マトリックスが、ガラス転移温度が１００℃以上の非結晶性ポリマーからなる群から選ばれた１種の材料で構成され、前記高潤滑性樹脂に平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、面圧５ＭＰａでのヤング率が、２〜５０ＧＰａで、静止摩擦係数が０．５以下であることを特徴とする請求項１記載の樹脂潤滑複合材料。
【請求項４】
前記ウィスカが、無機系材料で形成されたウィスカからなる群から選ばれた１種または２種以上のウィスカであることを特徴とする請求項２または３記載の樹脂潤滑複合材料。
【請求項５】
高潤滑性樹脂マトリックスの粉末と、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、前記ウィスカの存在しない領域の径が前記ウィスカの平均外径の５０倍以下になるように混合する混合工程と、
この混合物を加熱して前記高潤滑性樹脂マトリックスの粉末を融着処理して複合化する複合化工程と
を具備することを特徴とする樹脂潤滑複合材料の製造方法。
【請求項６】
高潤滑性樹脂マトリックスの粉末と、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、前記ウィスカの存在しない領域の径が前記ウィスカの平均外径の５０倍以下になるように混合する混合工程と、
この混合物を加圧成形する加圧成形工程と、
前記加圧成形された混合物を加熱して前記樹脂マトリックスの粉末を融着処理して複合化する複合化工程と
を具備することを特徴とする樹脂潤滑複合材料の製造方法。
【請求項７】
高潤滑性樹脂マトリックスの粉末と、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、前記ウィスカの存在しない領域の径が前記ウィスカの平均外径の５０倍以下になるように混合する混合工程と、
この混合物を加圧成形しながら加熱して高潤滑性樹脂マトリックスの粉末を融着処理して複合化する複合化工程と
を具備すること特徴とする樹脂潤滑複合材料の製造方法。
【請求項８】
高潤滑性樹脂マトリックスの粉末と、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、前記ウィスカの存在しない領域の径が前記ウィスカの平均外径の５０倍以下になるように混合する混合工程と、
この混合物を加熱して前記高潤滑性樹脂マトリックスの粉末を溶融し、この加熱された混合物を、台金上に形成された多孔質中間層の空隙部に含浸させる溶融含侵工程と、
この加熱された混合物によって前記多孔質中間層の上部に摺動層を形成して複合化する複合化工程と
を具備することを特徴とする樹脂潤滑複合材料の製造方法。
【請求項９】
高潤滑性樹脂マトリックスの粉末と、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、前記ウィスカの存在しない領域の径が前記ウィスカの平均外径の５０倍以下になるように混合する混合工程と、
この混合物を加圧して台金上に形成された多孔質中間層の空隙部に圧入するとともに、前記混合物を加圧形成して前記多孔質中間層の上部に摺動層を形成する摺動層形成工程と、
前記混合物を加熱して前記高潤滑性樹脂マトリックスの粉末を融着処理して複合化する複合化工程と
を具備することを特徴とする樹脂潤滑複合材料の製造方法。
【請求項１０】
高潤滑性樹脂マトリックスの粉末と、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、前記ウィスカの存在しない領域の径が前記ウィスカの平均外径の５０倍以下になるように混合する混合工程と、
この混合物を加圧加熱して、台金上に形成された多孔質中間層の上部に摺動層を形成し、かつ前記多孔質中間層の空隙部に含浸させ、前記高潤滑性樹脂マトリックスの粉末を融着処理して複合化する複合化工程と
を具備することを特徴とする樹脂潤滑複合材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転または往復運動する部材と摺動接触する軸受や軸シールなどに用いられる樹脂潤滑複合材料およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、工業技術の発展に伴って、単体材料では実現が困難な複数の機能を兼備した材料、例えば、特性の異なる２種の材料を複合化した複合材料の要求が高まっている。このような２種の材料を複合化するには、ブレンド法等を適用して複合材料を製造することができる。
【０００３】
ところで、複合材料に対する要求特性はより複雑化しており、耐熱性の優れたポリエーテルエーテルケトンや、耐摩耗性の優れたポリテトラフルオロエチレン（四ふっ化エチレン樹脂）からなる樹脂系材料と、機械的強度の優れた炭素繊維やガラス繊維等の繊維を複合化するようなことも求められる。実際に、これらの炭素繊維やガラス繊維等の繊維を含有した樹脂系複合材料は、充填材を含有していない樹脂系材料に比べ、強度、摩擦特性および摩耗特性が向上する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−６０６３１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、炭素繊維やガラス繊維等の繊維を充填した樹脂系複合材料では、繊維の形状が大きいために、摺動時に充填材の繊維が脱落し、樹脂系複合材料と接触して、例えば、回転軸などの表面を傷つけたり、樹脂系複合材料自身が摩耗するという問題があった。特に、樹脂系複合材料を、例えば、水中の軸受や軸シール等の摺動部材に用いた場合には、油に比べ水の液膜は形成され難く潤滑作用も小さいので、回転軸などの表面を傷つけたり、樹脂系複合材料自身が摩耗することが顕著に生じるという問題があった。
【０００６】
また、充填される繊維の形状が大きいために、摺動面に充填材の均一な分散状態が得られないという問題があった。さらに、複雑な形状の部分、例えば、樹脂層と台金との間に設けた多孔質中間層の空隙部においては、樹脂系複合材料が均一に含浸しないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、軸受等の摺動部へ好適に用いることのできる低摩擦係数、高強度で耐摩耗特性および耐熱性に優れた樹脂潤滑複合材料およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の樹脂潤滑複合材料は、高潤滑性樹脂マトリックスに、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、前記ウィスカの存在しない領域の径が前記ウィスカの平均外径の５０倍以下であることを特徴とする。
【０００９】
この樹脂潤滑複合材料では、高潤滑性樹脂マトリックスに、微細なウィスカを所定含有量で、均一に分散させることによって、静止摩擦係数を低減させ、摩耗減量を減少させることができる。また、引張強度、圧縮強度などの機械的特性も向上させることができる。さらに、微細なウィスカを用いることで、例えば、複雑な形状の部分、例えば、樹脂層と台金との間に設けた多孔質中間層の空隙部などにおいても樹脂潤滑複合材料を均一に含浸することができる。
【００１０】
高潤滑性樹脂マトリックスには、例えば、いわゆる結晶性エンジニアリング・プラスチックである、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、シンジオタクチック・ポリスチレンなどから選ばれた１種の材料で構成される。また、例えば、いわゆる結晶性スーパー・エンジニアリング・プラスチックである、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、ふっ素樹脂、ポリエーテルニトリルなどから選ばれた１種の材料でも構成することができる。これらの樹脂は、例えば、射出成形、押出成形が可能であり、ガラス転移温度が−１００℃以上の結晶性ポリマーである。また、これらの結晶性ポリマーに、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、面圧５ＭＰａでのヤング率が０．５〜２０ＧＰａで、静止摩擦係数が０．３以下の樹脂潤滑複合材料を構成し、特に潤滑性に優れた樹脂潤滑複合材料を得ることができる。
【００１１】
また、高潤滑性樹脂マトリックスには、例えば、いわゆる非結晶性エンジニアリング・プラスチックである、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテルなどから選ばれた１種の材料で構成される。また、例えば、いわゆる非結晶性スーパー・エンジニアリング・プラスチックである、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリイミドなどから選ばれた１種の材料でも構成することができる。これらの樹脂は、例えば、射出成形、押出成形が可能であり、ガラス転移温度が１００℃以上の非結晶性ポリマーである。また、これらの非結晶性ポリマーに、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、面圧５ＭＰａでのヤング率が２〜５０ＧＰａで、静止摩擦係数が０．５以下の樹脂潤滑複合材料を構成し、特に機械的な強度に優れた樹脂潤滑複合材料を得ることができる。
【００１２】
使用されるウィスカは、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのものであり、複合材料の要求特性に応じて適宜に設定されるものである。ここで、平均長さとは、ウィスカの長手方向の平均長さである。ウィスカの平均外径が０．０５μｍ未満または平均長さが０．５μｍ未満では、製造上歩留が低下し、材料コストが高くなる。また、ウィスカの平均外径が１０μｍまたは平均長さが５００μｍを超えると、充填材の有効な分散状態が得られず、複合材料の材料特性を十分に確保できない恐れがある。ウィスカの平均外径のより好ましい範囲は０．１μｍ〜５μｍであり、平均長さのより好ましい範囲は１μｍ〜１００μｍである。
【００１３】
ウィスカの含有率は、１〜５０体積％の範囲で、複合材料の要求特性に応じて適宜に設定されるものである。ウィスカの含有率が１体積％未満では、充填材の効果を十分に得ることができず、また５０体積％を超えてウィスカを含有させても、それ以上の効果が期待できないとともに、複合材料自体の製作が困難となる。ウィスカの含有率のより好ましい範囲は、５〜４０体積％であり、さらに好ましい範囲は、１０〜３０体積％である。
【００１４】
また、高潤滑性樹脂マトリックスは、ウィスカの存在しない領域の径がウィスカの平均外径の５０倍以下である。例えば、高潤滑性樹脂マトリックスに、平均外径０．０５μｍ、平均長さ０．５μｍのウィスカを１体積％含有する場合、ウィスカの存在しない領域のより好ましい径の範囲はウィスカの平均外径の３０倍以下であり、さらに好ましい範囲は２０倍以下である。また、例えば、高潤滑性樹脂マトリックスに、平均外径１０μｍ、平均長さ５００μｍのウィスカを１体積％含有する場合、ウィスカの存在しない領域のより好ましい径の範囲はウィスカの平均外径の４０倍以下であり、さらに好ましい範囲は３０倍以下である。また、例えば、高潤滑性樹脂マトリックスに、平均外径０．０５μｍ、平均長さ０．５μｍのウィスカを５０体積％含有する場合、ウィスカの存在しない領域のより好ましい径の範囲はウィスカの平均外径の１０倍以下であり、さらに好ましい範囲は６倍以下である。また、例えば、高潤滑性樹脂マトリックスに、平均外径１０μｍ、平均長さ５００μｍのウィスカを１体積％含有する場合、ウィスカの存在しない領域のより好ましい径の範囲はウィスカの平均外径の１５倍以下であり、さらに好ましい範囲は１０倍以下である。
【００１５】
また、ウィスカは、例えば、グラファイトウィスカ、ＳｉＣウィスカ、Ｓｉ３Ｎ４ウィスカ、Ａｌ２Ｏ３ウィスカ、ＴｉＣウィスカ、ＴｉＯ２ウィスカ、ＺｎＯウィスカ、Ｆｅ２Ｏ３ウィスカ、ＣａＣｏ３ウィスカ、ＣａＳｉＯ３ウィスカ、Ｍｇ２Ｂ２Ｏ５ウィスカ、Ｋ２Ｏ・２ＴｉＯ２ウィスカ、Ｋ２Ｏ・４ＴｉＯ２ウィスカ、Ｋ２Ｏ・６ＴｉＯ２ウィスカ、９Ａｌ２Ｏ３・２Ｂ２Ｏ３ウィスカ、３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２ウィスカ、ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏウィスカなどの無機系ウィスカから選ばれた少なくとも１種である。
【００１６】
本発明の樹脂潤滑複合材料は、高潤滑性樹脂マトリックスの粉末と、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、ウィスカの存在しない領域の径がウィスカの平均外径の５０倍以下になるように混合する混合工程と、この混合物を加熱して高潤滑性樹脂マトリックスの粉末を融着処理して複合化する複合化工程とによって製造することができる。
【００１７】
また、本発明の樹脂潤滑複合材料は、高潤滑性樹脂マトリックスの粉末と、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、ウィスカの存在しない領域の径がウィスカの平均外径の５０倍以下になるように混合する混合工程と、この混合物を加圧成形する加圧成形工程と、加圧成形された混合物を加熱して樹脂マトリックスの粉末を融着処理して複合化する複合化工程とによって製造することができる。
【００１８】
また、本発明の樹脂潤滑複合材料は、高潤滑性樹脂マトリックスの粉末と、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、ウィスカの存在しない領域の径がウィスカの平均外径の５０倍以下になるように混合する混合工程と、この混合物を加圧成形しながら加熱して高潤滑性樹脂マトリックスの粉末を融着処理して複合化する複合化工程とによって製造することができる。
【００１９】
さらに、本発明の樹脂潤滑複合材料は、高潤滑性樹脂マトリックスの粉末と、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、ウィスカの存在しない領域の径がウィスカの平均外径の５０倍以下になるように混合する混合工程と、この混合物を加熱して高潤滑性樹脂マトリックスの粉末を溶融し、この加熱された混合物を、台金上に形成された多孔質中間層の空隙部に含浸させる溶融含侵工程と、この加熱された混合物によって多孔質中間層の上部に摺動層を形成して複合化する複合化工程とによって製造することができる。
【００２０】
また、本発明の樹脂潤滑複合材料は、高潤滑性樹脂マトリックスの粉末と、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、ウィスカの存在しない領域の径がウィスカの平均外径の５０倍以下になるように混合する混合工程と、この混合物を加圧して台金上に形成された多孔質中間層の空隙部に圧入するとともに、混合物を加圧形成して多孔質中間層の上部に摺動層を形成する摺動層形成工程と、混合物を加熱して高潤滑性樹脂マトリックスの粉末を融着処理して複合化する複合化工程とによって製造することができる。
【００２１】
さらに、本発明の樹脂潤滑複合材料は、高潤滑性樹脂マトリックスの粉末と、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、ウィスカの存在しない領域の径がウィスカの平均外径の５０倍以下になるように混合する混合工程と、この混合物を加圧加熱して、台金上に形成された多孔質中間層の上部に摺動層を形成し、かつ多孔質中間層の空隙部に含浸させ、高潤滑性樹脂マトリックスの粉末を融着処理して複合化する複合化工程とによって製造することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の樹脂潤滑複合材料を模式的に示した断面図である。
同図において、本発明の樹脂潤滑複合材料の高潤滑性樹脂マトリックス１中には、無機系材料からなるウィスカ２が均一に分散されている。
【００２４】
この樹脂潤滑複合材料は、例えば、次のようにして製造される。
複合材料の高潤滑性樹脂マトリックス１になる耐熱性に優れた熱可塑性樹脂粉末とウィスカ２とを所定の比率で、ウィスカ２が均一に分布するように混合する。そして、この混合物を金型に充填し加熱して、熱可塑性樹脂粉末を融着処理し、複合化させて、図１に示す樹脂潤滑複合材料が得られる。
【００２５】
また、複合材料の高潤滑性樹脂マトリックス１になる耐熱性に優れた熱可塑性樹脂粉末とウィスカ２とを所定の比率で、ウィスカ２が均一に分布するように混合する。そして、この混合物を加熱前にあらかじめ加圧成型し、その後加熱して熱可塑性樹脂粉末を融着処理し、複合化させて、図１に示す樹脂潤滑複合材料を得ることもできる。
【００２６】
また、複合材料の高潤滑性樹脂マトリックス１になる耐熱性に優れた熱可塑性樹脂粉末とウィスカ２とを所定の比率で、ウィスカ２が均一に分布するように混合する。そして、この混合物を加圧成型すると同時に加熱して、熱可塑性樹脂粉末を融着処理し、複合化させて、図１に示す樹脂潤滑複合材料を得ることもできる。
【００２７】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態の樹脂潤滑複合材料を模式的に示した断面図である。
図２では、樹脂潤滑複合材料の摺動層５を多孔質中間層４を介して台金３と接合した構成が示されている。同図において、本発明の樹脂潤滑複合材料の高潤滑性樹脂マトリックス１中には、無機系材料からなるウィスカ２が均一に分散されている。
【００２８】
この樹脂潤滑複合材料は、例えば、次のようにして製造される。
複合材料の高潤滑性樹脂マトリックス１になる耐熱性に優れた熱可塑性樹脂粉末とウィスカ２とを所定の比率で、ウィスカ２が均一に分布するように混合する。そして、この混合物を加熱して熱可塑性樹脂粉末を溶融し、この加熱された混合物を、台金３上に形成された多孔質中間層４の空隙部４ａに含浸させるとともに、この加熱された混合物によって多孔質中間層４の上部に摺動層５を形成して複合化し、図２に示す樹脂潤滑複合材料が得られる。
【００２９】
また、複合材料の高潤滑性樹脂マトリックス１になる耐熱性に優れた熱可塑性樹脂粉末とウィスカ２とを所定の比率で、ウィスカ２が均一に分布するように混合する。そして、この混合物を加圧して、台金３上に形成された多孔質中間層４の空隙部４ａに圧入させ、混合物を加圧形成して多孔質中間層４の上部に摺動層５を形成した後、加熱して熱可塑性樹脂粉末を融着処理して複合化し、図２に示す樹脂潤滑複合材料を得ることもできる。
【００３０】
また、複合材料の高潤滑性樹脂マトリックス１になる耐熱性に優れた熱可塑性樹脂粉末とウィスカ２とを所定の比率で、ウィスカ２が均一に分布するように混合する。そして、この混合物を加圧加熱して、台金３上に形成された多孔質中間層４の上部に摺動層５を形成し、かつ多孔質中間層４の空隙部４ａに含浸させ、熱可塑性樹脂粉末を融着処理して複合化し、図２に示す樹脂潤滑複合材料を得ることもできる。
【００３１】
【実施例】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００３２】
（実施例１）
ポリエーテルエーテルケトンの粉末を９０体積％、平均直径０．５μｍ、平均長さ３０μｍのＳｉＣウィスカを１０体積％含有する混合物を作製した。そして、ポリエーテルエーテルケトンの粉末に均一にＳｉＣウィスカが分散するように、その混合物を攪拌した。
【００３３】
続いて、この混合物を金型に充填して、成型圧５０ＭＰａで加圧成型すると同時に温度３５０℃で２時間加熱し、ポリエーテルエーテルケトンの粉末を溶融して、図１に示すような厚さ１０ｍｍ、幅１２０ｍｍ、長さ１２０ｍｍの樹脂潤滑複合材料を製造した。
【００３４】
得られた樹脂潤滑複合材料の引張強度と圧縮強度を測定した結果、引張強度は１５０ＭＰａ、圧縮強度は２００ＭＰａであり、充填材を含有していないポリエーテルエーテルケトンの引張強度１００ＭＰａ、圧縮強度１２０ＭＰａと比べて、引張強度および圧縮強度の双方が大幅に向上した。また、樹脂潤滑複合材料の引張強度および圧縮強度は、ガラス繊維や炭素繊維を含有したポリエーテルエーテルケトンと同等の値を示した。
【００３５】
（実施例２）
ポリエーテルエーテルケトンの粉末を９０体積％、平均直径０．５μｍ、平均長さ３０μｍのＳｉＣウィスカを１０体積％含有する混合物を作製した。そして、ポリエーテルエーテルケトンの粉末に均一にＳｉＣウィスカが分散するように、その混合物を攪拌した。
【００３６】
続いて、この混合物を成型圧５０ＭＰａで加圧成型すると同時に温度３５０℃で２時間加熱して、台金３上に形成された多孔質中間層４の上部に摺動層５を形成し、かつ多孔質中間層４の空隙部４ａに含浸させ、ポリエーテルエーテルケトンの粉末を融着処理し複合化して、図２に示すような樹脂潤滑複合材料を得た。
【００３７】
得られた樹脂潤滑複合材料の静止摩擦係数を測定した結果、静止摩擦係数は０．１５であり、炭素繊維またはガラス繊維を含有したポリエーテルエーテルケトンおよび充填材を含有していないポリエーテルエーテルケトンにおける静止摩擦係数（０．１８〜０．２２）に比べて、静止摩擦係数を小さくすることができた。
【００３８】
また、摺動面において、ＳｉＣウィスカを含有したポリエーテルエーテルケトンは、炭素繊維またはガラス繊維を含有したポリエーテルエーテルケトンに比べて、充填材の脱落が非常に少なかった。
【００３９】
さらに、ＳｉＣウィスカを含有したポリエーテルエーテルケトンにおける摩耗減量は、炭素繊維またはガラス繊維を含有したポリエーテルエーテルケトンおよび充填材を含有していないポリエーテルエーテルケトンにおける摩耗減量に比べて１０〜３０％少なかった。
【００４０】
（実施例３）
四ふっ化エチレンの粉末を８０体積％、平均直径１．０μｍ、平均長さ５０μｍの９Ａｌ２Ｏ３・２Ｂ２Ｏ３ウィスカを２０体積％含有する混合物を作製した。そして、四ふっ化エチレンの粉末に均一に９Ａｌ２Ｏ３・２Ｂ２Ｏ３ウィスカが分散するように、その混合物を攪拌した。
【００４１】
続いて、この混合物を金型に充填して、成型圧４０ＭＰａで加圧成型した後に、温度３８０℃で２時間加熱し、四ふっ化エチレンの粉末を溶融して、図１に示すような厚さ１０ｍｍ、幅１２０ｍｍ、長さ１２０ｍｍの樹脂潤滑複合材料を製造した。
【００４２】
得られた樹脂潤滑複合材料の引張強度および圧縮強度を測定した結果、引張強度は２５ＭＰａ、圧縮強度は１０ＭＰａであり、充填材を含有していない四ふっ化エチレンの引張強度３０ＭＰａ、圧縮強度７ＭＰａに比べて、圧縮強度が向上した。また、樹脂潤滑複合材料の引張強度および圧縮強度は、ガラス繊維や炭素繊維を含有した四ふっ化エチレンと同等の値を示した。
【００４３】
（実施例４）
四ふっ化エチレンの粉末を８０体積％、平均直径１．０μｍ、平均長さ５０μｍの９Ａｌ２Ｏ３・２Ｂ２Ｏ３ウィスカを２０体積％含有する混合物を作製した。そして、四ふっ化エチレンの粉末に均一に９Ａｌ２Ｏ３・２Ｂ２Ｏ３ウィスカが分散するように、その混合物を攪拌した。
【００４４】
続いて、この混合物を成型圧４０ＭＰａで加圧成型すると同時に温度３８０℃で２時間加熱して、台金３上に形成された多孔質中間層４の上部に摺動層５を形成し、かつ多孔質中間層４の空隙部４ａに含浸させ、四ふっ化エチレンの粉末を融着処理し複合化して、図２に示すような樹脂潤滑複合材料を得た。
【００４５】
得られた樹脂潤滑複合材料の静止摩擦係数を測定した結果、静止摩擦係数は０．１以下であり、炭素繊維またはガラス繊維を含有した四ふっ化エチレンおよび充填材を含有していない四ふっ化エチレンにおける静止摩擦係数（０．１０〜０．１３）と比べて、静止摩擦係数を小さくすることができた。
【００４６】
また、摺動面において、９Ａｌ２Ｏ３・２Ｂ２Ｏ３ウィスカを含有した四ふっ化エチレンは、炭素繊維またはガラス繊維を含有した四ふっ化エチレンに比べて、充填材の脱落が非常に少なかった。
【００４７】
９Ａｌ２Ｏ３・２Ｂ２Ｏ３ウィスカを含有した四ふっ化エチレンにおける摩耗減量は、炭素繊維およびガラス繊維を含有した四ふっ化エチレンにおける摩耗減量に比べて２０〜４０％少なかった。一方、充填材を含有していない四ふっ化エチレンは短時間で著しく摩耗した。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の樹脂潤滑複合材料およびその製造方法によれば、高潤滑性樹脂マトリックスに、平均外径が０．０５μｍ〜１０μｍで、平均長さが０．５μｍ〜５００μｍのウィスカを１〜５０体積％含有し、そのウィスカを高潤滑性樹脂マトリックス中に均一に分散させることによって、軸受等の摺動部へ好適に用いることのできる低摩擦係数、高強度で耐摩耗特性および耐熱性に優れた樹脂複合材料を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の樹脂潤滑複合材料を模式的に示す断面図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の樹脂潤滑複合材料を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
１…高潤滑性樹脂マトリックス
２…ウィスカ
３…台金
４…多孔質中間層
４ａ…空隙部
５…摺動層
【図１】
2004346282.tif 000003
【図２】
2004346282.tif 000004