(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維織布強化熱硬化性合成樹脂の積層体からなる基体と、四ふっ化エチレン樹脂繊維の織布と有機繊維の織布とが重ね合わされ、かつふっ素樹脂製糸によって縫合一体化されていると共に熱硬化性合成樹脂が含浸され、有機繊維の織布側において前記基体の一方の表面に接合された表層材と、基体及び表層材に当該表層材の表面で開口すると共に基体の一部まで伸びて形成された少なくとも一つの凹部と、この凹部に充填保持された固体潤滑剤とからなり、固体潤滑剤は、シリコーン油５〜３０重量％とシリコーンワックス２０〜４０重量％とメラミンシアヌレート２０〜４０重量％と四ふっ化エチレン樹脂２０〜５０重量％とを含んでいることを特徴とするすべり部材。
【請求項２】
有機繊維の織布は、綿布、アラミド繊維織布、ポリエステル繊維織布及び木綿とポリエステル繊維との混紡織布のうちの一つから選択されたものである請求項１に記載のすべり部材。
【請求項３】
ふっ素樹脂製糸は、四ふっ化エチレン樹脂製糸及び四ふっ化エチレン・六ふっ化プロピレン共重合体からなる糸のいずれかから選択されたものである請求項１又は２に記載のすべり部材。
【請求項４】
ふっ素樹脂製糸は、単糸及び紡糸のいずれか一方であり、おおむね２００〜１,２００デニールの範囲のものである請求項１から３のいずれか一項に記載のすべり部材。
【請求項５】
有機繊維及び無機繊維のうちの少なくとも一方の繊維からなる織布に熱硬化性合成樹脂ワニスを塗工して得たプリプレグを複数枚重ね合わせた積層体からなる基体を形成する工程と、
四ふっ化エチレン樹脂繊維の織布と有機繊維の織布とを準備し、該四ふっ化エチレン樹脂繊維の織布と有機繊維の織布とを重ね合わせると共に重ね合わされた織布同志をふっ素樹脂製糸によって重ね合わせ方向に縫合一体化した後、熱硬化性合成樹脂ワニスを含浸塗工して表層材プリプレグを形成する工程と、
表層材プリプレグを有機繊維の織布側において前記基体の一方の表面に載置すると共に該表層材プリプレグ及び基体を加熱、加圧成形して該基体の表面に表層材を一体に接合する工程と、
該表層材及び基体に該表層材の表面で開口すると共に基体の一部まで伸びた少なくとも一つの凹部を形成する工程と、
シリコーン油５〜３０重量％とシリコーンワックス２０〜４０重量％とメラミンシアヌレート２０〜４０重量％と四ふっ化エチレン樹脂２０〜５０重量％とを混合機において混合して固体潤滑剤混練物を作製する工程と、
該凹部を含む表層材に固体潤滑剤混練物を供給し、固体潤滑剤混練物を圧縮成形して凹部に充填する工程と、
を含む請求項１から４のいずれか一項に記載のすべり部材の製造方法。
【請求項６】
有機繊維は、綿繊維、アラミド繊維及びポリエステル繊維のうちの少なくとも一つを含んでいる請求項５に記載のすべり部材の製造方法。
【請求項７】
無機繊維は、ガラス繊維及び炭素繊維のうちの少なくとも一方を含んでいる請求項５又は６に記載のすべり部材の製造方法。
【請求項８】
四ふっ化エチレン樹脂繊維の織布と有機繊維の織布とは、ふっ素樹脂製糸によって、ぐし縫い、並縫い、本返し縫い、半返し縫い及びステッチング縫いのいずれか一つの方法で縫合一体化される請求項５から７のいずれか一項に記載のすべり部材の製造方法。
【請求項９】
ふっ素樹脂製糸は、四ふっ化エチレン樹脂製糸及び四ふっ化エチレン・六ふっ化プロピレン共重合体からなる糸のいずれかから選択される請求項５から８のいずれか一項に記載のすべり部材の製造方法。
【請求項１０】
ふっ素樹脂製糸は、単糸及び紡糸のいずれか一方であり、おおむね２００〜１,２００デニールの範囲のものである請求項５から９のいずれか一項に記載のすべり部材の製造方法。
【請求項１１】
上部構造物と下部構造物との間に配設されるすべり免震装置であって、補強層とゴム層とを交互に積層してなると共に上部構造物及び下部構造物のうちのいずれか一方に上面及び下面のうちのいずれか一方で固定される積層ゴム体と、上部構造物及び下部構造物のうちのいずれか他方に固定される滑り板と、前記積層ゴム体の上面及び下面のうちのいずれか他方に固定されると共に表層材及び表層材の表面で開口する凹部に充填保持された固体潤滑剤において滑り板に摺動自在に接触する請求項１から４のいずれか一項に記載のすべり部材とを具備したすべり免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、すべり部材及び該すべり部材の製造方法並びに該すべり部材を使用したすべり免震装置に関し、詳しくは低速度、高荷重条件下での使用において優れた摩擦特性を発揮するすべり部材及び該すべり部材の製造方法並びに該すべり部材を使用したすべり免震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特公昭３９−１４８５２号公報
【特許文献２】特公昭５８−３５４６８号公報
【特許文献３】特開平１１−１８２０９５号公報
【０００３】
従来、綿布基材入りフェノール樹脂製すべり部材を得るにあたり、黒鉛や二硫化モリブデン又は四ふっ化エチレン樹脂（以下、「ＰＴＦＥ」と略称する）等の固体潤滑剤粉末をフェノール樹脂ワニスに分散含有させたものに綿布基材を浸漬して引上げ、適宜加温して溶剤を逸散してこれら固体潤滑剤が綿布基材に付着含浸せしめられたプリプレグを得、これを成形材料として積層すべり部材とする等の方法が用いられている。
【０００４】
しかしながら、綿布基材の浸漬、引上げによりプリプレグを形成するに際しての作業性を保つべく、固体潤滑剤の混入割合を比較的低く抑える必要があり、その結果前記公知の方法で得られた固体潤滑剤入りすべり部材では、大きな摩擦係数の低下を得ることができず、また必ずしも充分な耐摩耗性が得られない。
【０００５】
加えて、仮に固体潤滑剤の混入割合を高め得たとしても、単なる浸漬によっては繊維基材の繊維組織間隙に樹脂と固体潤滑剤との混合物が充分には充填されない上に、該混合物が基材に必ずしも充分には付着され得ず、このようなプリプレグを用いて積層成形すると、得られた成形物が層間剥離を起こす虞があり、その結果すべり部材の機械的強度を著しく低下させる虞がある。
【０００６】
このような問題を解決するべく、補強基材に予め合成樹脂ワニスを含浸せしめ、ついでこのワニス含浸基材に固体潤滑剤入りワニスを塗布するか、固体潤滑剤の水分散体を塗布する等して該基材のほぼ表面にのみ固体潤滑剤を付着せしめるという方法がある（特許文献１所載）。しかしながら、この特許文献１に開示された方法においても、すべり部材の低摩擦性、耐摩耗性等が充分とは言い難い。
【０００７】
上述したすべり部材とは別に、綿布等の織布に樹脂ワニスを含浸したプリプレグを複数枚重ね合わせた基体の表面（摺動面）にＰＴＦＥ繊維と他の繊維、例えば綿繊維、ガラス繊維等との交織布を一体に積層してなるすべり部材が提案されている（特許文献２所載）。この特許文献２には、ＰＴＦＥ繊維と該ＰＴＦＥ繊維以外の他の繊維からなり、ＰＴＦＥ繊維が表面に６０〜８５％を占める交織布に熱硬化性合成樹脂２５〜４０重量％を含浸せしめた樹脂加工ＰＴＦＥ交織布からなる表層材が開示されている。この表層材は、裏材に接合一体化されて使用されることから、裏材との接合面となる裏面にはＰＴＦＥ繊維以外の繊維を露出させる必要があり、相手材との摺動面となる表面には低摩擦性を発揮するＰＴＦＥ繊維の露出割合を１００％とすることはできない。したがって、摺動面には低摩擦性に寄与しない繊維が露出することになり、低摩擦性を発揮するすべり部材とは言い難いものでる。
【０００８】
上記した特許文献１及び特許文献２に開示されたすべり部材は、特定の用途においては充分使用可能であるが、とくに近年において、このようなすべり部材を建築、土木分野における建物や橋梁、高架道路を支持する弾性支承と併用して設置し、当該建物等に加わる地震力を減少させるべくすべり免震装置に適用した場合には、低摩擦性の観点から到底使用に耐え難いという問題がある。
【０００９】
このようなすべり部材をすべり免震装置に適用したものとして、不飽和ポリエステル樹脂にＰＴＦＥを添加した樹脂組成物をポリエチレンテレフタレートの織布に含浸してなる免震装置が提案されている（特許文献３所載）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この免震装置は、前記したすべり部材ではなし得なかった免震装置への適用を可能とするものであるが、やはりすべり免震装置としては低摩擦性の点で必ずしも満足のいくものではない。すなわち、すべり免震装置にあっては、摩擦係数の大小によって地震力によるすべり出しに大きく影響し、例えば摩擦係数が０．１程度の場合、地震力が０．１Ｇ（ガル）以上にならないとすべり免震装置における摺動面はすべり出さず、免震装置の機能を阻害することになる。
【００１１】
本発明は前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低摩擦性を有し、大きな地震力から小さな地震力においても充分な免震機能を発揮させることができるすべり免震装置への適用を可能とするすべり部材及びすべり部材の製造方法並びにすべり部材を使用したすべり免震装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のすべり部材は、繊維織布強化熱硬化性合成樹脂の積層体からなる基体と、ＰＴＦＥ繊維の織布と有機繊維の織布とが重ね合わされ、かつふっ素樹脂製糸によって縫合一体化されていると共に熱硬化性合成樹脂が含浸され、有機繊維の織布側において前記基体の一方の表面に接合された表層材と、基体と表層材とに表層材の表面で開口すると共に基体の一部まで伸びて形成された少なくとも一つの凹部と、この凹部に充填保持された固体潤滑剤とからなり、ここで、固体潤滑剤が、シリコーン油５〜３０重量％とシリコーンワックス２０〜４０重量％とメラミンシアヌレート２０〜４０重量％と四ふっ化エチレン樹脂２０〜５０重量％とを含んでいることを特徴とする。
【００１３】
本発明のすべり部材によれば、摺動面となる表層材の表面には、表層材のＰＴＦＥ繊維の織布とふっ素樹脂製糸とが露出すると共に表層材の表面で開口する凹部に充填保持された固体潤滑剤が露出しているために、表層材の表面での相手材との摺動において、凹部に充填保持された固体潤滑剤がＰＴＦＥ繊維の織布の表面に薄膜として形成される結果、ＰＴＦＥ固有の低摩擦性と固体潤滑剤の低摩擦性とがいかんなく発揮される。
【００１４】
また、凹部に充填保持された固体潤滑剤には、特にシリコーン油がシリコーンワックスに吸収保持されて含有されているので、相手材との摺動により生じる摩擦熱によってシリコーン油が摺動面に供給される結果、いっそうの低摩擦性が発揮される。
【００１５】
本発明のすべり部材の好ましい例では、表層材を形成する有機繊維の織布は、綿布、アラミド繊維織布、ポリエステル繊維織布及び木綿とポリエステル繊維との混紡織布のうちの一つから選択されたものである。
【００１６】
表層材を形成する有機繊維の織布は、ＰＴＦＥ繊維の織布を基体の表面に一体に接合させる際の接合層の役割を担うものであり、これらの織布を使用することによりＰＴＦＥ繊維の織布の基体の表面への強固な接合一体化が図れる。
【００１７】
本発明のすべり部材の好ましい例では、表層材を形成するＰＴＦＥ繊維の織布と有機繊維の織布とを縫合一体化するふっ素樹脂製糸としては、ＰＴＦＥ製糸及び四ふっ化エチレン・六ふっ化プロピレン共重合体（以下、「ＦＥＰ」と略称する）からなる糸のいずれかから選択されたものであり、これらふっ素樹脂製糸は、単糸及び紡糸のいずれか一方であり、おおむね２００〜１,２００デニールの範囲のものが好ましい。
【００１８】
ＰＴＦＥ繊維の織布と有機繊維の織布とをふっ素樹脂製糸によって縫合一体化することにより、摺動面となる表層材の表面には、ＰＴＦＥ繊維とふっ素樹脂製糸とが露出することになり、相手材との摺動においてはＰＴＦＥ繊維とふっ素樹脂製糸固有の低摩擦性が発揮される。
【００１９】
本発明のすべり部材の製造方法は、有機繊維及び無機繊維のうちの少なくとも一方の繊維からなる織布に熱硬化性合成樹脂ワニスを塗工して得たプリプレグを複数枚重ね合わせた積層体からなる基体を形成する工程と、ＰＴＦＥ繊維の織布と有機繊維の織布とを準備し、該ＰＴＦＥ繊維の織布と有機繊維の織布とを重ね合わせると共に重ね合わされた織布同志をふっ素樹脂製糸によって重ね合わせ方向に縫合一体化させた後、熱硬化性合成樹脂ワニスを含浸塗工して表層材プリプレグを形成する工程と、表層材プリプレグを有機繊維の織布側において前記基体の一方の表面に載置すると共に該表層材プリプレグ及び基体を加熱、加圧成形して該基体の表面に表層材を一体に接合する工程と、該表層材及び基体に該表層材の表面で開口すると共に基体の一部まで伸びた少なくとも一つの凹部を形成する工程と、シリコーン油５〜３０重量％とシリコーンワックス２０〜４０重量％とメラミンシアヌレート２０〜４０重量％とＰＴＦＥ２０〜５０重量％とを混合機において混合して固体潤滑剤混練物を作製する工程と、該凹部を含む表層材に固体潤滑剤混練物を供給し、固体潤滑剤混練物を圧縮成形して凹部に充填する工程とを含んでいる。
【００２０】
本発明のすべり部材の製造方法によれば、織布に熱硬化性合成樹脂ワニスを塗工して得たプリプレグを複数枚重ね合わせた積層体からなる基体と表層材プリプレグとを加熱、加圧成形するにあたり、表層材の一方の面に露出した有機繊維の織布が基体の表面との接合面となるため両者は強固に一体化され、有機繊維の織布と縫合一体化されたＰＴＦＥ繊維の織布を有機繊維の織布を介して基体の一方の表面に一体に接合することができる。
【００２１】
熱硬化性合成樹脂は、例えばその初期縮合物をメタノール、アセトン、メチルエチルケトン等の揮発性溶剤（使用する熱硬化性合成樹脂の種類によって種々の揮発性溶剤が用いられる。）に溶かして得られるワニスの形態で適用される。ワニスは、固形分がおおむね３０〜６５重量％、ワニスの粘度は、おおむね８００〜５０００センチポアズ（ｃＰ）、就中１０００〜４０００ｃＰが好ましい。
【００２２】
本発明のすべり部材の製造方法の好ましい例では、基体及び表層材を形成する有機繊維は、綿繊維、アラミド繊維及びポリエステル繊維のうちの少なくとも一つを含んでおり、基体を形成する無機繊維は、ガラス繊維及び炭素繊維のうちの少なくとも一方を含んでいる。
【００２３】
本発明のすべり部材の製造方法の好ましい例では、ＰＴＦＥ繊維の織布と有機繊維の織布とは、ふっ素樹脂製糸によって、ぐし縫い、並縫い、本返し縫い、半返し縫い及びステッチング縫いのいずれか一つの方法で縫合一体化され、ふっ素樹脂製糸は、ＰＴＦＥ製糸及びＦＥＰからなる糸のいずれかから選択され、単糸及び紡糸のいずれか一方であり、おおむね２００〜１,２００デニールの範囲のものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、摺動面となる表層材の表面には、表層材のＰＴＦＥ繊維の織布とふっ素樹脂製糸とが露出すると共に表層材の表面で開口する凹部に充填保持された固体潤滑剤が露出しているために、表層材の表面での相手材との摺動において、凹部に充填保持された固体潤滑剤がＰＴＦＥ繊維の織布の表面に薄膜として形成され、かつ固体潤滑剤中のシリコーン油が摺動摩擦熱によって摺動面に供給される結果、ＰＴＦＥ固有の低摩擦性と固体潤滑剤の低摩擦性とをいかんなく発揮することができるすべり部材及びその製造方法を提供でき、斯かるすべり部材は相手材との摺動において速度依存性が小さく摩擦係数が低い値を示すことから、すべり出しの加速度を小さく保ったまま免震周期の長周期化が可能となり、小規模の地震等による振動に対しても上部構造物へのその伝達を低減し得、上部構造物の確実な保護を達成し得るすべり免震装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に本発明及びその実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【００２６】
図１から図４において、すべり部材１は、繊維織布強化熱硬化性合成樹脂の積層体からなる四角柱の基体２と、該基体２の一方の表面３に一体に接合された表層材４と、該基体２及び表層材４に該表層材４の表面５で開口すると共に基体２の一部まで伸びて形成された複数個の円柱状の凹部６と、該凹部６に充填保持された固体潤滑剤７とからなる。なお、すべり部材１は、図７に示すように円柱をなすものであってもよく、更に凹部６は、図７に示すように互いに直交する二つの矩形長溝からなる一つの凹部６であってもよい。
【００２７】
図５に示すすべり部材１の基体２の製造装置において、アンコイラ８に巻かれた織布からなる補強用の基材９は、送りローラ１０によって熱硬化性合成樹脂ワニス１１を貯えた容器１２に送られ、容器１２内に設けられた案内ローラ１３及び１４によって容器１２内に貯えられた熱硬化性合成樹脂ワニス１１内を通過せしめられることにより、該補強基材９の表面に該熱硬化性合成樹脂ワニス１１が塗工される。ついで、熱硬化性合成樹脂ワニス１１が塗工された補強基材９は送りローラ１５によって圧縮ロール１６及び１７に送られ、該圧縮ロール１６及び１７によって補強基材９の表面に塗工された熱硬化性合成樹脂ワニス１１が繊維組織間隙にまで含浸せしめられる。そして、熱硬化性合成樹脂ワニス１１が含浸塗布された補強基材９に対して乾燥炉１８内で溶剤を飛ばすと同時に樹脂の反応が進められ、これにより成形可能なプリプレグ（樹脂加工基材シート）１９が作製される。このようにして得られたプリプレグ１９を図６に示すように所望の寸法に切断してこれを複数枚重ね合わせて繊維織布強化熱硬化性合成樹脂の積層体からなる基体２が作製される。
【００２８】
基材９に用いられる織布としては、綿繊維、アラミド繊維若しくはポリエステル繊維等の有機繊維又はガラス繊維若しくは炭素繊維等の無機繊維からなる織布が好適である。また、熱硬化性合成樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が好適であり、これら熱硬化性合成樹脂の揮発性溶剤としては、メタノール、アセトン、メチルエチルケトン等使用する熱硬化性合成樹脂によって適宜選択される。そして、熱硬化性合成樹脂を揮発性溶剤に溶かして形成される熱硬化性合成樹脂ワニスの固形分は、おおむね３０〜６５重量％であり、樹脂ワニスの粘度は、おおむね８００〜５０００ｃＰ、就中１０００〜４０００ｃＰが好ましい。
【００２９】
表層材４は、次のようにして作製される。ＰＴＦＥ繊維の織布４ａと有機繊維の織布４ｂとを準備し、ＰＴＦＥ繊維の織布４ａと有機繊維の織布４ｂとを重ね合わせる。ついで、両織布４ａ及び４ｂをふっ素樹脂製糸４ｃによって重ね合わせ方向に縫合して一体化させる（図３及び図４）。
【００３０】
ふっ素樹脂製糸としては、ＰＴＦＥ製糸及びＦＥＰからなる糸のいずれかが使用され、ふっ素樹脂製糸は単糸及び紡糸のいずれか一方であり、おおむね２００〜１,２００デニールの範囲のものが好適に使用される。そして、両織布４ａ及び４ｂはふっ素樹脂製糸４ｃによって、ぐし縫い、並縫い、本返し縫い、半返し縫い及びステッチング縫いのいずれか一つの方法で縫合一体化される。
【００３１】
このようにふっ素樹脂製糸によって縫合一体化されたＰＴＦＥ繊維の織布４ａと有機繊維の織布４ｂとは、ついで前記基体２の製造方法で使用した図５に示す製造装置と同様の製造装置によって同様の製造方法によって処理される。すなわち、アンコイラ８に巻かれていると共にふっ素樹脂製糸４ｃによって縫合一体化されたＰＴＦＥ繊維の織布４ａと有機繊維の織布４ｂとは、送りローラ１０によって熱硬化性合成樹脂ワニス１１を貯えた容器１２に送られ、容器１２内に設けられた案内ローラ１３及び１４によって容器１２内に貯えられた熱硬化性合成樹脂ワニス１１内を通過せしめられることにより、該ふっ素樹脂製糸によって縫合一体化されたＰＴＦＥ繊維の織布４ａと有機繊維の織布４ｂとの表面に該熱硬化性合成樹脂ワニス１１が塗工される。ついで、熱硬化性合成樹脂ワニス１１が塗工されていると共にふっ素樹脂製糸によって縫合一体化されたＰＴＦＥ繊維の織布４ａと有機繊維の織布４ｂとは送りローラ１５によって圧縮ロール１６及び１７に送られ、該圧縮ロール１６及び１７によって織布４ａ及び４ｂの表面に塗工された熱硬化性合成樹脂ワニス１１が繊維組織間隙にまで含浸せしめられる。そして、熱硬化性合成樹脂ワニス１１が含浸塗布された織布４ａ及び４ｂに対して乾燥炉１８内で溶剤を飛ばすと同時に樹脂の反応が進められ、これにより成形可能な表層材プリプレグ（樹脂加工基材シート）２０が作製される。このようにして得られた表層材プリプレグ２０を所望の寸法に切断して表層材４が作製される。
【００３２】
表層材４に用いられる有機繊維の織布４ｂとしては、綿布、アラミド繊維織布、ポリエステル繊維織布及び木綿とポリエステル繊維との混紡織布等が好適である。表層材４に用いられるＰＴＦＥ繊維の織布４ａ及び有機繊維の織布４ｂの織物組織は、特に限定されるものではなく、平織、斜文織、朱子織等いずれであってもよい。
【００３３】
熱硬化性合成樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が好適であり、これら熱硬化性合成樹脂の揮発性溶剤としては、メタノール、アセトン、メチルエチルケトン等使用する熱硬化性合成樹脂によって適宜選択される。そして、熱硬化性合成樹脂を揮発性溶剤に溶かして形成される熱硬化性合成樹脂ワニスの固形分は、おおむね３０〜６５重量％であり、樹脂ワニスの粘度は、おおむね８００〜５０００ｃＰ、就中１０００〜４０００ｃＰが好ましい。
【００３４】
熱硬化性合成樹脂が含浸された表層材４は、前記基体２を形成するプリプレグ１９を所望の寸法に切断してこれを複数枚重ね合わせた積層体の一方の表面に、同じく所望の寸法に切断した表層材プリプレグ２０を有機繊維の織布４ｂ側を向けて載置し、積層方向に加熱、加圧成形して一体に接合して形成される。
【００３５】
基体２と基体２の一方の表面３上に一体に接合された表層材４とには、表層材４の表面５で開口すると共に基体２の一部まで伸びた複数個の凹部６が形成される。なお、表層材４の表面５に研磨加工を施し、該表面５に塗着した熱硬化性合成樹脂を除去してもよい。
【００３６】
表層材４の表面５で開口すると共に基体２の一部まで伸びた複数個の凹部６は、表層材４の表面５の面積に占める凹部６の開口部の面積の総和が２０〜３０％の割合となるように形成される。この凹部６は、後述する固体潤滑剤を充填保持するものであり、固体潤滑剤の低摩擦性等の摺動特性を良好に発揮させるためには、表層材４の表面５の面積に占める凹部６の開口部の面積の総和が少なくとも２０％とされる。しかしながら、表層材４の表面５の面積に占める凹部６の開口部の面積の総和が３０％を超えると表層材４の強度低下を来たすことになる。凹部６はドリル等を用いた穴あけ加工によって形成される。
【００３７】
表層材４の表面５で開口すると共に基体２の一部まで伸びた複数個の凹部６に充填される固体潤滑剤は、シリコーン油５〜３０重量％とシリコーンワックス２０〜４０重量％とメラミンシアヌレート２０〜４０重量％とＰＴＦＥ２０〜５０重量％とを含んでいる。
【００３８】
固体潤滑剤の成分中のシリコーンワックスは、主として摩擦係数を低減させる作用を発揮すると共に、後述するシリコーン油を吸収保持する担体としての役割を果たす。シリコーンワックスとしては、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、長鎖アルキル変性ポリシロキサン、トリフルオロプロピルシロキサン等を好ましい例として挙げることができる。具体的には、例えば旭化成ワッカーシリコーン社製の「シリコーンワックスＷ２３（商品名）」が挙げられる。このシリコーンワックスの配合割合は、２０〜４０重量％、好ましくは２５〜３０重量％である。配合割合が２０重量％未満の場合は、所望の低摩擦性が得られず、また、４０重量％を超えて配合した場合は、成形性が悪くなると共に成形体（固体潤滑剤）の強度が低下する。
【００３９】
シリコーン油は、とくに高荷重条件下での使用において、上記シリコーンワックスと協働して低摩擦性を向上させる。シリコーン油は、ジメチルシリコーン油又はジメチルポリシロキサンのメチル基の一部をポリエーテル基、フェニル基、アルキル基、アラルキル基若しくはふっ素化アルキル基等で置換したシリコーン油が好ましく、粘度（２５℃）が１００〜５００００センチストークス（ｃＳｔ）、好ましくは５００〜１００００ｃＳｔのものが使用されて好適である。具体的には、信越化学工業社製のジメチルシリコーン油「ＦＫ９６Ｈ（商品名）」、旭化成ワッカーシリコーン社製のジメチルシリコーン油「ＡＫシリーズ（商品名）」を挙げることができる。このシリコーン油は、前述したシリコーンワックスと混合されることにより、そのほとんどが該ワックスに吸収保持されるので、比較的多量の配合が可能である。そして、シリコーン油の配合割合は、５〜３０重量％、好ましくは１０〜２５重量％である。配合割合が５重量％未満の場合は、高荷重条件下での使用において、摺動面への供給量が少なく低摩擦性の向上に充分効果が発揮されず、また、３０重量％を超えて配合した場合は、成形時に流出（ブリードアウト）すると共に、成形体の保形性を低下させる虞がある。
【００４０】
メラミンシアヌレートは、メラミンとシアヌル酸又はイソシアヌル酸との付加化合物であり、６員環構造のメラミン分子とシアヌル酸（イソシアヌル酸）分子が水素結合により平面状に配列し、その平面が弱い結合力で層状に重なっており、二硫化モリブデンやグラファイトのような劈開性を有するものである。このメラミンシアヌレートは、固体潤滑剤の低摩擦性及び耐摩耗性を向上させる作用を有する。そして、メラミンシアヌレートの配合割合は、２０〜４０重量％、好ましくは２５〜３５重量％である。配合割合が２０重量％未満では、低摩擦性及び耐摩耗性を向上させる作用が充分発揮されず、また、４０重量％を超えて配合した場合は、却って耐摩耗性を低下させる虞がある。
【００４１】
ＰＴＦＥは、主として低摩擦性を付与する作用を発揮する。ＰＴＦＥは、モールディングパウダー又はファインパウダーとして主に成形用に使用されるＰＴＦＥ（以下、「高分子量ＰＴＦＥ」と略称する。）と、放射線照射等により高分子量ＰＴＦＥを分解又はＰＴＦＥの重合時に分子量を調節して、高分子量ＰＴＦＥに比べて分子量を低下させた、粉砕し易く、また分散性がよい、主に添加材料として使用されるＰＴＦＥ（以下、「低分子量ＰＴＦＥ」と略称する。）とに大別される。ＰＴＦＥとしては、高分子量ＰＴＦＥ単独又は高分子量ＰＴＦＥと低分子量ＰＴＦＥとの混合物を使用することができる。混合物としての高分子量ＰＴＦＥと低分子量ＰＴＦＥとの配合割合（重量）は、通常１：１〜３：１である。
【００４２】
モールディングパウダー用高分子量ＰＴＦＥとしては、三井・デュポンフロロケミカル社製の「テフロン（登録商標）７−Ｊ（商品名）」、「テフロン（登録商標）７Ａ−Ｊ（商品名）」、「テフロン（登録商標）７０−Ｊ（商品名）」等、ダイキン工業社製の「ポリフロンＭ−１２（商品名）」等、旭硝子社製の「フルオンＧ１６３（商品名）」、「フルオンＧ１９０（商品名）」等が挙げられる。ファインパウダー用高分子量ＰＴＦＥとしては、三井・デュポンフロロケミカル社製の「テフロン（登録商標）６ＣＪ（商品名）」等、ダイキン工業社製の「ポリフロンＦ２０１（商品名）」等、旭硝子社製の「フルオンＣＤ０７６（商品名）」、「フルオンＣＤ０９０（商品名）」等が挙げられる。
【００４３】
また、高分子量ＰＴＦＥとしては、上記高分子量ＰＴＦＥ以外に、高分子量ＰＴＦＥをスチレン系、アクリル酸エステル系、メタクリル酸エステル系、アクリロニトリル系重合体等で変性したものも使用でき、具体的には、三菱レイヨン社製の「メタブレンＡ−３０００（商品名）」等が挙げられる。低分子量ＰＴＦＥとしては、三井・デュポンフロロケミカル社製の「ＴＬＰ−１０Ｆ（商品名）」等、ダイキン工業社製の「ルブロンＬ−５（商品名）」等、旭硝子社製の「フルオンＬ１６９Ｊ（商品名）」等、喜多村社製の「ＫＴＬ−８Ｎ（商品名）」等が挙げられる。
【００４４】
ＰＴＦＥの配合割合は、２０〜５０重量％、好ましくは２５〜４０重量％である。ＰＴＦＥの配合割合が２０重量％未満の場合は、所望の低摩擦性が得られず、また、配合割合が５０重量％を超えた場合は、耐摩耗性を悪化させると共に、成形体としての保形性が悪化し、成形体の強度低下を来たすことになる。
【００４５】
上記した成分組成を有する固体潤滑剤は、各成分の所定量をヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、ボールミル、タンブラー等の混合機に投入し、混合して混合物を得た後、得られた混合物を成分中のシリコーンワックスが溶融する温度で溶融混練して混練物の形態とされる。この混練物は、表層材４の表面５で開口すると共に基体２の一部まで伸びた複数個の凹部６を具備した表層材４の表面５上に供給され、所定の圧力で圧縮成形されて凹部６に充填された後、この状態で所定時間保持されることにより、混練物は凹部６内で固化し、固体潤滑剤７として凹部６内に保持される。
【００４６】
このようにして、繊維織布強化熱硬化性合成樹脂の積層体からなる基体２と、該基体２の一方の表面３に一体に接合された表層材４と、表層材４の表面５で開口すると共に基体２の一部まで伸びた複数個の凹部６に充填保持された固体潤滑剤７とからなるすべり部材１が作製される。
【００４７】
このすべり部材１を使用したすべり免震装置Ａを図８に示す。このすべり免震装置Ａは、補強層２２とゴム層２１とを交互に積層してなる積層ゴム体２０及び積層ゴム体２０の下面に固定されたすべり部材１を有するすべり免震支承２３と、すべり免震支承２３のすべり部材１に摺動自在に当接した相手材としての滑り板２４とを具備している。
【００４８】
補強層２２は、ゴム層２１と交互に積層されてゴム層２１に加硫接着された複数個の薄肉補強板（薄肉鋼板）２５と、最上位及び最下位のゴム層２１の夫々に加硫接着された一対の厚肉補強板（厚肉鋼板）２６とを具備しており、すべり部材１は、一方の厚肉補強板２６に形成された方形状の凹部２７に一部が埋め込まれていると共に当該厚肉補強板２６に接合されて積層ゴム体２０の下面に固定されており、すべり免震支承２３は、積層ゴム体２０の他方の厚肉補強板２６に一部が埋設されて固定されたせん断キー２８と、せん断キー２８に係合すると共に他方の厚肉補強板２６にボルト等の締結手段を介して一体化されたフランジプレート２９とを介して上部構造物Ｂに固定されており、滑り板２４は下部構造物Ｃに固定されている。該すべり部材１の表層材４の表面５及び表面５側の固体潤滑剤７の面が下部構造物Ｃに固定された滑り板２４と摺動自在に当接している。
【実施例】
【００４９】
次に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に何等限定されないのである。
【００５０】
〔すべり部材の基体の作製〕
強化繊維織布として平織綿布を準備し、該綿布を送りローラにて、樹脂固形分６４．５重量％のフェノール樹脂ワニスを貯えた容器内を通過させ、該綿布の表面に樹脂ワニスを塗工し、圧縮ロールによって綿布の表面に塗工された樹脂ワニスを繊維組織間隙にまで含浸せしめた後、乾燥炉内で溶剤を逸散させると同時に樹脂の反応を進めプリプレグ（樹脂加工綿布）を得た。このプリプレグを一辺の長さが３０ｍｍの方形状に切断し、これを１０枚重ね合わせた。
【００５１】
〔すべり部材の表層材の作製〕
平織したＰＴＦＥ繊維織布と、上記と同様の平織綿布とを準備し、該ＰＴＦＥ繊維織布と綿布とを重ね合わせた。太さ４００デニールのＰＴＦＥ製糸を準備し、重ね合わされたＰＴＦＥ繊維織布と平織綿布とをその重ね合わせ方向に並縫いして縫合一体化した。一体化したＰＴＦＥ繊維織布と平織綿布とを送りローラにて、樹脂固形分６４．５重量％のフェノール樹脂ワニスを貯えた容器内を通過させ、一体化したＰＴＦＥ繊維織布と平織綿布との表面に樹脂ワニスを塗工し、圧縮ロールによって一体化したＰＴＦＥ繊維織布と平織綿布との表面に塗工された樹脂ワニスを繊維組織間隙にまで含浸せしめた後、乾燥炉内で溶剤を逸散させると同時に樹脂の反応を進め表層材プリプレグ（樹脂加工ＰＴＦＥ繊維織布及び綿布）を得た。この表層材プリプレグを一辺の長さが３０ｍｍの方形状に切断した。
【００５２】
表層材プリプレグの平織綿布の側を前記プリプレグの上に載置し、厚さ方向（重ね合わせ方向）に成形圧力７０ｋｇ／ｃｍ２、成形温度１６０℃、成形時間１０分間の条件で圧縮成形し、基体と表層材とを一体に接合した（基体の厚さ９ｍｍ、表層材の厚さ０．７ｍｍ）。
【００５３】
この一体に接合した基体と表層材とに穴あけ加工を施し、直径８ｍｍ、深さ０．９ｍｍの円形凹部を４個形成（表層材の表面の面積に占める凹部の開口部の面積の総和は約２２％）した。
【００５４】
〔固体潤滑剤の作製〕
固体潤滑剤（１）の作製
シリコーン油として信越化学工業社製のジメチルシリコーン油「ＫＦ９６Ｈ（商品名）」１０〜２５重量％と、シリコーンワックスとして５０℃での粘度が３００ｃＳｔを呈する旭化成ワッカーシリコーン社製の「シリコーンワックスＷ２３（商品名）」２５〜３０重量％と、メラミンシアヌレートとして三菱化学社製の「ＭＣＡ（商品名）」２５重量％と、ＰＴＦＥとして旭硝子社製の高分子量ＰＴＦＥ「フルオンＧ１６３（商品名）」２５〜４０重量％とをヘンシェルミキサーに投入して混合物を作製した。得られた混合物を成分中のシリコーンワックスの融点以上の８０℃の温度に加熱し、溶融混練して固体潤滑剤の混練物を作製した。この固体潤滑剤混練物の成分組成を表１に示す。
【００５５】
【表１】
0004720452.tif 000002
【００５６】
固体潤滑剤（２）の作製
シリコーン油（上記と同じ）１０〜２５重量％と、シリコーンワックス（上記と同じ）２５重量％と、メラミンシアヌレート（上記と同じ）２５重量％と、ＰＴＦＥとして高分子量ＰＴＦＥ（上記と同じ）１２．５〜２０重量％及び低分子量ＰＴＦＥ〔旭硝子社製の「フルオンＬ１６９Ｊ（商品名）」〕１２．５〜２０重量％とをヘンシェルミキサーに投入して混合物を作製した。得られた混合物を成分中のシリコーンワックスの融点以上の８０℃の温度に加熱し、溶融混練して固体潤滑剤の混練物を作製した。この固体潤滑剤混練物の成分組成を表２に示す。
【００５７】
【表２】
0004720452.tif 000003
【００５８】
〔すべり部材の作製〕
基体と該基体の一方の表面に一体に接合された表層材と該表層材の表面で開口すると共に基体の一部まで伸びた複数個（４個）の凹部とを備えたすべり部材素材においてその表層材の表面に固体潤滑剤（１）及び（２）の混練物を供給した後、該すべり部材素材と混練物とを厚さ方向に圧縮して該固体潤滑剤（１）及び（２）の混練物を円形凹部に充填した。ついで、円形凹部に充填された固体潤滑剤混練物が固化するまで室温に放置し、その後表層材の円形凹部を除く表面に付着した固体潤滑剤を除去し、これらをすべり部材（１）乃至（８）とした。
【００５９】
〔比較例〕
比較例１
ＰＴＦＥ繊維（４００デニール）とガラス繊維（１０１デニール）とを綾織（斜文織）した交織布（表面でＰＴＦＥ繊維が占める割合７０％、ガラス繊維が占める割合３０％）にフェノール樹脂ワニス（濃度５５％）を３０重量％（固形分として）含浸せしめて乾燥して得たＰＴＦＥ交織布プリプレグを表層材とし、この表層材プリプレグを一辺の長さが３０ｍｍの方形状に切断した。
【００６０】
熱可塑性ポリエステル繊維（６５％）と綿繊維（３５％）よりなる混紡布にフェノール樹脂ワニス（上記と同じ）を４５重量％（固形分として）含浸せしめて乾燥してプリプレグを作製した。プリプレグを一辺の長さが３０ｍｍの方形状に切断し、これを１０枚重ね合わせた。
【００６１】
表層材プリプレグを前記プリプレグの上に載置し、厚さ方向（重ね合わせ方向）に成形圧力５０ｋｇ／ｃｍ２、成形温度１５０℃、成形時間５分間の条件で圧縮成形し、基体と表層材とを一体に接合し、これをすべり部材とした。
【００６２】
比較例２
織布として、コポリパラフェニレン・３,４’オキシジフェニレン・テレフタルアミド樹脂繊維〔帝人社製の「テクノーラ（商品名）」〕を平織りしたアラミド繊維織布を準備し、該アラミド繊維織布を送りローラにて、エポキシ樹脂とＰＴＦＥ〔ダイキン工業社製の「ルブロンＬ５（商品名）」〕との混合樹脂ワニスを貯えた容器内を通過させて、該アラミド繊維織布の表面に混合樹脂ワニスを塗工し、圧縮ロールによってアラミド繊維織布の表面に塗工された混合樹脂ワニスを繊維組織間隙にまで含浸せしめた後、乾燥炉内で溶剤を逸散させると同時に樹脂の反応を進め、アラミド繊維織布３０重量％とＰＴＦＥ３１重量％とエポキシ樹脂３９重量％とからなる表層材プリプレグを作製した。この表層材プリプレグを一辺の長さ３０ｍｍの方形状に切断し、これを表層材とした。
【００６３】
前記実施例と同様の一辺の長さが３０ｍｍの方形状に切断したプリプレグを１０枚重ね合わせて形成した基体の上に表層材を載せ、厚さ方向に成形圧力７０ｋｇ／ｃｍ２、成形温度１６０℃、成形時間１０分間の条件で圧縮成形し、基体と表層材とを一体に接合し、これをすべり部材とした。
【００６４】
次に、上記すべり部材（１）乃至（８）及び比較例１及び２のすべり部材について表３に示す試験条件にて摺動性能を試験した。
【００６５】
（表３）
試験条件
面圧    ２０Ｎ／ｍｍ２（２００ｋｇｆ／ｃｍ２）
速度    ３０ｍｍ／ｓｅｃ〜５００ｍｍ／ｓｅｃ
相手材  ＳＵＳ３０４
潤滑    すべり部材（１）乃至（８）及び比較例２のすべり部材については潤滑なし、
比較例１のすべり部材については摺動面にグリース塗布
試験方法
二軸試験機の台上に相手材を固定し、該相手材にすべり部材を摺動自在に当接させると共に、すべり部材に面圧が２０Ｎ／ｍｍ２（一定）となるように荷重を加え、相手材側を上記速度で加振（ストローク±１００ｍｍ）し、各速度における摩擦係数を測定した。
【００６６】
上記試験条件で行ったすべり部材（１）乃至（８）及び比較例１及び２のすべり部材の試験結果を表４に示す。
【００６７】
【表４】
0004720452.tif 000004
【００６８】
上記試験条件は、速度依存性についての試験であり、試験結果から判るように、実施例１乃至８のすべり部材においては、速度の変化に対して摩擦係数の変動が極めて小さい、換言すれば速度依存性が極めて小さいという結果を示したのに対し、比較例１乃及び２のすべり部材においては、試験時間を通じて摩擦係数が高く、速度の変化に応じて摩擦係数の上昇が認められ、速度依存性に劣るという結果を示した。
【００６９】
上記試験結果から、実施例１乃至８のすべり部材をすべり免震装置に適用することにより、すべり出しの加速度を小さく保ったまま免震周期の長周期化が可能となり、大規模な地震による振動から小規模な地震等による振動に対しても構造物への振動の伝達を低減し得、構造物の確実な保護を達成し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明のすべり部材の平面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線断面説明図である。
【図３】表層材を示す平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面説明図である。
【図５】すべり部材の基体及び表層材の製造工程を示す説明図である。
【図６】プリプレグの積層状態を示す斜視図である。
【図７】すべり部材の他の例の平面図である。
【図８】すべり部材を使用したすべり免震装置の断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  すべり部材
２  基体
４  表層材
６  凹部
７  固体潤滑剤
Ａ  すべり免震装置
２０  積層ゴム体
２３  すべり免震支承
２４  滑り板
【図１】
0004720452.tif 000005
【図２】
0004720452.tif 000006
【図３】
0004720452.tif 000007
【図４】
0004720452.tif 000008
【図５】
0004720452.tif 000009
【図６】
0004720452.tif 000010
【図７】
0004720452.tif 000011
【図８】
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