(57)【要約】【課題】本発明は、摺動面に被膜が形成された、潤滑油の存在下で摺動する摺動部材について、摩擦特性が改善された摺動部材を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、摺動面に被膜が形成された、潤滑油の存在下で摺動する摺動部材であって、被膜が樹脂及び固体潤滑剤を含み、固体潤滑剤が、被膜の重量に対して３重量％〜７０重量％の架橋された超高分子量ポリエチレン及び架橋された高密度ポリエチレンの少なくとも一方を含み、架橋前の超高分子量ポリエチレンが分子量１００万〜７００万であり、比重０．９２〜０．９６であり、架橋前の高密度ポリエチレンが比重０．９４２以上であり、潤滑油が炭化水素油を含む摺動部材に関する。【選択図】図２
2016069508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摺動面に被膜が形成された、潤滑油の存在下で摺動する摺動部材であって、被膜が樹脂及び固体潤滑剤を含み、固体潤滑剤が、被膜の重量に対して３重量％〜７０重量％の架橋された超高分子量ポリエチレン及び架橋された高密度ポリエチレンの少なくとも一方を含み、架橋前の超高分子量ポリエチレンが分子量１００万〜７００万であり、比重０．９２〜０．９６であり、架橋前の高密度ポリエチレンが比重０．９４２以上であり、潤滑油が炭化水素油を含む摺動部材。
【請求項２】
樹脂がエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂から選択される少なくとも１種である請求項１の摺動部材。
【請求項３】
二硫化モリブデン、グラファイト及びポリテトラフルオロエチレンから選択される少なくとも１種の別の固体潤滑剤をさらに含む請求項１又は２の摺動部材。
【請求項４】
ピストン用である請求項１〜３のいずれか１項の摺動部材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項の摺動部材をピストンの摺動面に用いたエンジン。
【請求項６】
樹脂及び固体潤滑剤を含む摺動部材用の被膜組成物であって、固体潤滑剤が、被膜の重量に対して３重量％〜７０重量％の架橋された超高分子量ポリエチレン及び架橋された高密度ポリエチレンの少なくとも一方を含み、架橋前の超高分子量ポリエチレンが分子量１００万〜７００万であり、比重０．９２〜０．９６であり、架橋前の高密度ポリエチレンが比重０．９４２以上である被膜組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動面に被膜が形成された摺動部材、及び該摺動部材に用いられる被膜組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車では、エンジン、トランスミッション等の様々な機器に摺動部材が用いられており、そのような摺動部材の摺動特性を向上させるために様々な開発がなされている。摺動部材の摩擦係数を低減させることは自動車の燃費の向上にも繋がるので、特に重要視されている。
【０００３】
これらの摺動部材は、潤滑油を用いた湿式条件で使用される。従来、摺動部材の摩擦係数を低減させるために、固体潤滑剤及び樹脂を組み合わせた被膜組成物を摺動部材の摺動面に塗装して、摺動面に被膜が形成された摺動部材等が用いられている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、表面に被膜を有し、潤滑剤の存在下で摺動する摺動部材であって、上記被膜は、バインダとして、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂と、固体潤滑剤として、二硫化モリブデンと二硫化タングステンのうち少なくとも一方の二硫化物、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、及び、ポリエチレンとを含む摺動部材が記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、（Ａ）熱可塑性樹脂１００重量部に対して、摺動性改良剤として（Ｂ）ポリアミド樹脂とポリエチレン樹脂をラジカル開始剤の存在下で動的架橋させた組成物０．１〜１００重量部を含有してなる熱可塑性樹脂組成物が記載されている。
【０００６】
また、特許文献３には、水溶性ウレタン樹脂と超高分子量ポリエチレン粒子とを含有する、プラスチック製の摺動部材用の潤滑被膜が記載されている。
【０００７】
しかし、このような被膜を備えた摺動部材では、その摩擦特性が被膜に含まれる固体潤滑剤自体の摩擦係数に依存する場合が多く、内燃機関のような潤滑油中で摺動する摺動部材の作動効率をより向上させるような画期的な低摩擦特性を実現することは難しかった。また、固体潤滑剤として用いられるポリエチレンや超高分子量ポリエチレンは耐油性及び耐熱性が低いため、１５０℃以上の高温下で潤滑油とともに使用される自動車エンジン用の摺動部材においては、低摩擦特性を実現することは難しかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１８９５６９号公報
【特許文献２】特開２００９−２７００２４号公報
【特許文献３】特開２０１２−１２４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように、従来のポリエチレンや超高分子量ポリエチレンを固体潤滑剤として被膜に用いた、摺動面に被膜が形成された摺動部材では、内燃機関のような高温かつ潤滑油中で摺動する摺動部材の摩擦特性について改善の余地がある。
【００１０】
それ故、本発明は、摺動面に被膜が形成された、潤滑油の存在下で摺動する摺動部材について、摩擦特性が改善された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】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決するための手段を種々検討した結果、摺動部材の被膜に特定の含有量の架橋された超高分子量ポリエチレン及び／又は架橋された高密度ポリエチレンを配合し、さらに、特定の潤滑油を用いることにより、摺動部材の摩擦特性が改善されることを見出し、本発明を完成した。
【００１２】
すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
（１）摺動面に被膜が形成された、潤滑油の存在下で摺動する摺動部材であって、被膜が樹脂及び固体潤滑剤を含み、固体潤滑剤が、被膜の重量に対して３重量％〜７０重量％の架橋された超高分子量ポリエチレン及び架橋された高密度ポリエチレンの少なくとも一方を含み、架橋前の超高分子量ポリエチレンが分子量１００万〜７００万であり、比重０．９２〜０．９６であり、架橋前の高密度ポリエチレンが比重０．９４２以上であり、潤滑油が炭化水素油を含む摺動部材。
（２）樹脂がエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂から選択される少なくとも１種である（１）の摺動部材。
（３）二硫化モリブデン、グラファイト及びポリテトラフルオロエチレンから選択される少なくとも１種の別の固体潤滑剤をさらに含む（１）又は（２）の摺動部材。
（４）ピストン用である（１）〜（３）のいずれかの摺動部材。
（５）（１）〜（４）のいずれかの摺動部材をピストンの摺動面に用いたエンジン。
（６）樹脂及び固体潤滑剤を含む摺動部材用の被膜組成物であって、固体潤滑剤が、被膜の重量に対して３重量％〜７０重量％の架橋された超高分子量ポリエチレン及び架橋された高密度ポリエチレンの少なくとも一方を含み、架橋前の超高分子量ポリエチレンが分子量１００万〜７００万であり、比重０．９２〜０．９６であり、架橋前の高密度ポリエチレンが比重０．９４２以上である被膜組成物。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、摺動面に被膜が形成された、潤滑油の存在下で摺動する摺動部材について、摩擦特性が改善された摺動部材を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は摩擦特性の評価方法の概略を示す図である。
【図２】図２は被膜中の架橋ＵＨＰＥの含有量と静摩擦係数、動摩擦係数との関係を示す図である。
【図３】図３（ａ）は、加熱処理前のＵＨＰＥの電子顕微鏡写真であり、図３（ｂ）は電子線を照射して得られた架橋ＵＨＰＥの加熱後の電子顕微鏡写真である。
【図４】図４（ａ）は、加熱処理前のＨＤＰＥの電子顕微鏡写真であり、図４（ｂ）は電子線を照射して得られた架橋ＨＤＰＥの加熱後の電子顕微鏡写真である。
【図５】図５（ａ）は、加熱処理前のＬＤＰＥの電子顕微鏡写真であり、図５（ｂ）は電子線を照射して得られた架橋ＬＤＰＥの加熱後の電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
本発明は、摺動面に被膜が形成された、潤滑油の存在下で摺動する摺動部材に関する。
【００１７】
本発明において、摺動部材とは摺動部分を有する機械部品を意味し、具体的には、湿式クラッチ、エンジンのピストン、ギヤ、スプライン、すべり軸受、ワッシャー、動弁系部品等が挙げられる。
【００１８】
本発明の摺動部材の基材は、各種装置の摺動部品であれば形状等に特に限定はなく、金属系基材、セラミックス系基材、プラスチック系基材、ゴム系基材等のいずれであってもよい。金属系基材としては、例えば、鉄、アルミニウム及びこれらの合金が挙げられる。
【００１９】
本発明の摺動部材の摺動面に形成された被膜は、樹脂及び固体潤滑剤を含む。
本発明の摺動部材の被膜に用いられる固体潤滑剤は、架橋された超高分子量ポリエチレン及び架橋された高密度ポリエチレンの少なくとも一方であるが、耐摩耗性に優れるという観点から、架橋された超高分子量ポリエチレンが好ましい。本発明では、超高分子量ポリエチレン及び／又は高密度ポリエチレンを架橋処理することによって、これらの耐熱性及び耐油性を向上させることができるため、これらを固体潤滑剤として被膜に用いると、潤滑油中で摺動する摺動部材の摩擦特性を改善することができ、また、１５０℃以上の高熱下でも優れた摩擦特性を発揮することができる。さらに、本発明では、固体潤滑剤としての架橋された超高分子量ポリエチレン及び／又は架橋された高密度ポリエチレンと、これらと組成が類似する下記の特定の潤滑油とを併用することによって、油膜を形成しやすくなるため、摩擦特性がより改善される。
【００２０】
本発明の摺動部材の被膜に用いられる架橋された超高分子量ポリエチレン及び架橋された高密度ポリエチレンは、それぞれ、超高分子量ポリエチレン及び高密度ポリエチレンを架橋処理することによって得られる。
【００２１】
本発明において、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＰＥ）とは、通常２万〜３０万の分子量を１００万〜７００万まで高めたポリエチレンであり、熱可塑性樹脂に分類される合成樹脂である。超高分子量ポリエチレンの比重は０．９２〜０．９６である。
【００２２】
本発明において、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とは、繰り返し単位のエチレンが分岐をほとんど有さず、直鎖状に結合した結晶性の熱可塑性樹脂に属する合成樹脂である。高密度ポリエチレンは、好ましくは、分子量が３０万〜６０万であり、比重が０．９４２以上である。
【００２３】
超高分子量ポリエチレン及び高密度ポリエチレンは、好ましくは粒子の形態である。超高分子量ポリエチレン及び高密度ポリエチレンの平均粒子径は、被膜の膜厚に応じて適宜選択することができるが、例えば１μｍ〜４０μｍ、好ましくは１μｍ〜２０μｍである。超高分子量ポリエチレン及び高密度ポリエチレンの平均粒子径が１μｍ以上であると摩擦係数が低減し、また、粒子を容易に製造することができる。また、これらの平均粒子径が４０μｍ以下であると、被膜が良好な表面粗さを維持することができるので、摺動時の油膜形成が容易であり、摩擦係数が低減する。平均粒子径は、レーザー回折散乱法によって測定することができる。
【００２４】
超高分子量ポリエチレン及び高密度ポリエチレンの架橋処理は、架橋構造を有する超高分子量ポリエチレン及び高密度ポリエチレンが生成する条件であれば特に限定されずに、例えば、架橋剤を用いて生成させた架橋された超高分子量ポリエチレン塊及び架橋された高密度ポリエチレン塊を粉砕する方法や、電子線、ガンマ線等の高エネルギー線を超高分子量ポリエチレン及び高密度ポリエチレンに照射する方法によって得られるが、粉体を安定的かつ効率的に架橋可能である高エネルギー線を用いる方法が好ましい。高エネルギー線としては、安全性及び取扱いの観点から電子線照射が好ましい。架橋された超高分子量ポリエチレン及び架橋された高密度ポリエチレンは、分子内及び分子間に架橋構造を有するため、高い耐熱性及び耐油性を有し、１５０℃以上の高温の潤滑油中でも粒子の形状を維持することができる。超高分子量ポリエチレン及び高密度ポリエチレンへの高エネルギー線照射は、特に限定されずに、例えば、電子線を２００ｋＧｙ／分〜４００ｋＧｙ／分にて、５〜１５分間照射することで実施される。
【００２５】
本発明の摺動部材の被膜中の架橋された超高分子量ポリエチレン及び架橋された高密度ポリエチレンの含有量は、被膜の重量に対して３重量％〜７０重量％であり、好ましくは１０重量％〜４０重量％である。上記含有量が３重量％以上であると摺動部材の摩擦係数が低減し、また、７０重量％以下であると塗膜の硬さが良好であり、良好な耐摩耗性を保つことができるため、摩擦特性が改善される。本発明の摺動部材の被膜中の架橋された超高分子量ポリエチレン及び架橋された高密度ポリエチレンの含有量とは、被膜が架橋された超高分子量ポリエチレン及び架橋された高密度ポリエチレンの両方を含む場合には、これらの合計含有量をいう。
【００２６】
本発明の摺動部材の被膜に用いられる樹脂は、好ましくは耐熱性樹脂である。耐熱性樹脂としては、特に限定されずに、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリフェニルサルファイド樹脂、アルキド樹脂、アミノ樹脂、ポリアミノアミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、キシレン樹脂、ビニルエステル樹脂、フラン樹脂、シリコーン樹脂及び全芳香族ポリエステル樹脂等を挙げることができるが、接着性及び強度等の観点から、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂が好ましく、耐熱性、潤滑油中の安定性、並びに摩擦及び摩耗特性の観点からポリアミドイミド樹脂がさらに好ましい。樹脂は、１種のみを単独で使用してもよく、２種以上を混合してポリマーアロイとして使用してもよい。本発明の被膜において、２種以上の樹脂を用いる場合、好ましくは、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂のポリマーアロイが用いられる。
【００２７】
被膜中の樹脂の含有量は、被膜の強度を維持する観点から、被膜の重量に対して、好ましくは３０重量％〜９７重量％である。
【００２８】
本発明の摺動部材の被膜は、摩擦特性をより向上させるために、１種以上の別の固体潤滑剤をさらに含むことができる。別の固体潤滑剤としては、特に限定されずに、例えば、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、二硫化タングステン（ＷＳ２）等の硫化物、グラファイト（黒鉛）、フッ化グラファイト、窒化硼素、マイカ等の層状鱗片状物質、ポリテトラフルオロチエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素化合物、鉛、亜鉛、銅等の軟質金属、及びメラミンシアヌレート等が挙げられるが、耐荷重性及び潤滑性の観点から、二硫化モリブデン、グラファイト及びポリテトラフルオロエチレンが好ましい。これらは１種のみを単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２９】
１種以上の別の固体潤滑剤の被膜中の含有量は、特に限定されずに、用いる固体潤滑剤の種類に応じて選択することができ、例えば、６０重量％以下の量で用いられる。
【００３０】
別の固体潤滑剤の平均粒子径は、特に限定されずに、被膜の膜厚に応じて選択することができるが、通常１μｍ〜４０μｍ、好ましくは１μｍ〜２０μｍである。平均粒子径がこの範囲であると摩擦係数に悪影響を及ぼさないためである。
【００３１】
本発明の被膜は、上記の成分以外の他の一般的な添加剤を含むこともできる。添加剤としては、アルミナ等の硬質粒子、固体潤滑剤や硬質粒子を分散させるための分散剤、固体潤滑剤と樹脂との密着性及び樹脂の基材への密着性を向上させるシランカップリング剤、並びに表面張力をコントロールする界面活性剤等が挙げられる。
【００３２】
本発明の摺動部材の被膜の膜厚は、通常１μｍ〜４０μｍであり、好ましくは４〜２０μｍである。
【００３３】
本発明の摺動部材に用いられる潤滑油は、炭化水素油を含む。本発明の摺動部材では、上記の架橋された超高分子量ポリエチレン及び／又は架橋された高密度ポリエチレンを固体潤滑剤として用い、さらに、これらと組成が類似する炭化水素油を含む潤滑油を上記固体潤滑剤と組み合わせて用いることにより、油膜を形成しやすくなるため、摩擦特性が向上する。潤滑油中の炭化水素油の含有量は、通常、６０重量％〜９７重量％である。
【００３４】
本発明において、炭化水素油とは、置換されていない炭化水素の油を意味する。炭化水素油は、好ましくは、天然鉱油、炭化水素系合成油及びこれらの混合物である。天然鉱油とは、天然の原油を分離、蒸留、精製した石油系油のことをいう。具体的には、鉱油として、例えば、パラフィン系、ナフテン系等の油、又はこれらを水素化処理、溶剤精製したもの等が挙げられる。炭化水素系合成油としては、例えば、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）や、一酸化炭素ガスと水素ガスを用いたフィッシャー・トロプシュ法等の炭化水素合成法により製造された油を挙げることが出来る。
【００３５】
潤滑油は、炭化水素油以外の成分として添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、金属清浄剤、酸化防止剤、耐摩耗剤、錆止め剤、抗乳化剤、極圧剤、摩擦調整剤等が挙げられる。
【００３６】
潤滑油は、好ましくは、動粘度が、４０℃で１０ｍｍ２／ｓ〜８０ｍｍ２／ｓであり、１００℃で４ｍｍ２／ｓ〜２０ｍｍ２／ｓのものである。
【００３７】
本発明の摺動部材は、公知の方法によって得ることができ、例えば、樹脂を有機溶剤を用いて溶解し、溶解した樹脂に架橋された超高分子量ポリエチレン及び／又は架橋された高密度ポリエチレン、及び必要に応じて他の成分を分散させて被膜組成物を調製し、得られた被膜組成物を摺動部材の摺動面に塗装し、樹脂を乾燥、硬化させることができる条件で焼成することによって製造される。
【００３８】
樹脂を溶解するための有機溶剤は、特に限定されずに、樹脂の種類に応じて選択され、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ−エチルピロリドン（ＮＥＰ）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）及びγ−ブチロラクトン等を用いることができる。
【００３９】
被膜組成物の摺動部材の摺動面への塗装方法としては、特に限定されずに、例えば、刷毛、エアースプレー、スクリーン印刷機等を用いた方法や、静電塗装法等の公知の方法を用いることができる。被膜組成物を塗装した摺動部材は、通常、１００℃〜４００℃の温度で３０分〜３時間程度焼成する。
【００４０】
本発明は、上記の摺動部材に用いられる被膜組成物にも関する。本発明の被膜組成物は、上記の樹脂及び固体潤滑剤を含む。本発明の摺動部材は、被膜組成物を摺動面に塗装し、焼成することによって製造することができる。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。
【００４２】
（実施例１）
超高分子量ポリエチレン（ＵＨＰＥ）（分子量２００万、平均粒子径１２μｍ、比重０．９４）に３００ｋＧｙ／分の電子線を１０間照射して架橋ＵＨＰＥを得た。
【００４３】
得られた架橋ＵＨＰＥ  ３１重量％とポリアミドイミド樹脂（比重１．１６）６９重量％を混合して被膜組成物を得た。
【００４４】
摺動部材として、アルミ材（Ａ１０５０Ｐ  ＪＩＳＨ４０００、Ｈｖ３０）の板材より１５０ｍｍ×７５ｍｍ×０．５ｍｍの平板試験片（表面粗さ０．１２μｍＲａ）を用い、アルミ材のＡ１０５０Ｐ材を脱脂処理後、得られた被膜組成物を平板試験片の１５０ｍｍ×７５ｍｍ面にエアスプレーにて塗装し、１８０℃で９０時間焼成し、膜厚１５μｍの被膜が形成した摺動部材を得た。
【００４５】
得られた摺動部材について摩擦試験を行った。摩擦試験において、表面性測定機ＨＥＩＤＯＮ−１４（新東科学社製）にて、相手材として鋼球（ＳＵＪ２、直径１０ｍｍ、表面粗さ０．１μｍＲａ、表面硬さＨｖ７２０）を用い、潤滑油として鉱油（エンジンオイル：ＴＯＹＯＴＡ  ＳＮ  ０Ｗ−２０（４０℃の動粘度４０ｍｍ２／ｓ））を用いて評価した。図１に示すように、鋼球を平板試験片上面に押しつけ、その上を鋼球が往復摺動する装置にて摩擦特性を評価した。摩擦特性は、摺動４６〜５０回目の静摩擦係数（μｓ）と動摩擦係数（μｄ）のそれぞれの平均値によって評価した。試験条件は下記の通りである：
荷重：９．８Ｎ、速度：０．１ｍ／ｓ、距離：１０ｍｍ、温度：８０℃
雰囲気：潤滑油塗布（１〜３ｍｇ）。
【００４６】
（実施例２−４）
架橋ＵＨＰＥ及びポリアミドイミド樹脂を含む被膜組成物を、架橋ＵＨＰＥ、二硫化モリブデン（平均粒子径３μｍ）及びポリアミドイミド樹脂を含む被膜組成物に代えた以外は実施例１と同様にした。実施例２−４の組成物の組成は表１に示した。
【００４７】
（比較例１）
架橋ＵＨＰＥ  ３１重量％及びポリアミドイミド樹脂６９重量％を含む被膜組成物を、二硫化モリブデン７０重量％及びポリアミドイミド樹脂３０重量％を含む被膜組成物に代えた以外は実施例１と同様にした。
【００４８】
（比較例２）
架橋ＵＨＰＥ  ３１重量％及びポリアミドイミド樹脂６９重量％を含む被膜組成物を、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）（平均粒子径４．５μｍ）４０重量％及びポリアミドイミド樹脂６０重量％を含む被膜組成物に代えた以外は実施例１と同様にした。
【００４９】
（比較例３）
架橋ＵＨＰＥ  ３１重量％及びポリアミドイミド樹脂６９重量％を含む被膜組成物を、グラファイト（平均粒子径２．５μｍ）４０重量％及びポリアミドイミド樹脂６０重量％を含む被膜組成物に代えた以外は実施例１と同様にした。
【００５０】
（比較例４）
架橋ＵＨＰＥ  ３１重量％及びポリアミドイミド樹脂６９重量％を含む組成物を、二硫化モリブデン２０重量％、ＰＴＦＥ  １０重量％、グラファイト１０重量％及びポリアミドイミド樹脂６０重量％を含む被膜組成物に代えた以外は実施例１と同様にした。
【００５１】
比較例１−４の組成物の組成は表１に示した。実施例１−４及び比較例１−４の摩擦試験結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
2016069508.tif 000003
【００５３】
表１より、動摩擦係数（μｄ）に関しては、実施例１−４で得られた動摩擦係数は、比較例１−４のものよりもいずれも低く、特に、架橋ＵＨＰＥの含有量が多い実施例１は、比較例１−４と比べて３０％以上の動摩擦係数の低下が見られた。二硫化モリブデンと架橋ＵＨＰＥを併用した実施例２−４で得られた動摩擦係数は、架橋ＵＨＰＥの含有量の低下により、実施例１と比較して増加傾向を示したが、比較例２−４と比べて低下していた。静摩擦係数（μｓ）については、実施例１−４で得られた静摩擦係数は、二硫化モリブデンのみを固体潤滑剤として含有する比較例１よりも大幅に低下し、実施例１では比較例１と比べて４０％の静摩擦係数の低下が確認された。実施例２−４で得られた静摩擦係数は、比較例１と比べて低下していた。架橋ＵＨＰＥの含有量が多い実施例１−３では、比較例２−４よりも低い動摩擦係数を示した。被膜が架橋ＵＨＰＥを含有することにより、潤滑剤の存在下での摺動において低摩擦特性を示すことが確認された。
【００５４】
（実施例５）
摩擦試験で用いた潤滑油を鉱油から合成油（ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）；比重０．８３、４０℃の動粘度３５ｍｍ２／ｓ）に代えた以外は実施例１と同様にした。
【００５５】
（比較例５、６）
摩擦試験で用いた潤滑油を鉱油からフッ素オイル（パーフルオロポリエーテル；比重１．８３、４０℃の動粘度１２０ｍｍ２／ｓ）（比較例５）又はシリコーンオイル（ジメチルシリコーンオイル；比重０．９７、４０℃の動粘度１００ｍｍ２／ｓ）（比較例６）に代えた以外は実施例１と同様にした。
【００５６】
実施例１、５及び比較例５、６の摩擦試験結果を表２に示す。
【００５７】
【表２】
2016069508.tif 000004
【００５８】
表２より、摩擦試験に用いる潤滑油を鉱油から合成油に代えた実施例５においても実施例１と同等の低摩擦特性を示した。実施例１及び５で得られた静摩擦係数及び動摩擦係数は、潤滑油としてフッ素オイルを用いた比較例５及びシリコーンオイルを用いた比較例６と比べて低かった。
【００５９】
（実施例６−１５及び比較例７−９）
実施例６−１１及び比較例７−９では、架橋ＵＨＰＥ及びポリアミドイミド樹脂の被膜中の含有量を表３に示した通りに変えた以外は実施例１と同様にした。実施例１２−１５では、平均粒子径１２μｍのＵＨＰＥを平均粒子径７μｍのＵＨＰＥに代え、架橋ＵＨＰＥ及びポリアミドイミド樹脂の被膜中の含有量を表３に示した通りに変えた以外は実施例１と同様にした。実施例６−１５及び比較例７−９の摩擦試験結果を表３に示す。また、実施例６−１１及び比較例７−９で得られた静摩擦係数（μｓ）及び動摩擦係数（μｄ）を、被膜中の架橋ＵＨＰＥの含有量と、静摩擦係数及び動摩擦係数との関係として図２に示す。
【００６０】
【表３】
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【００６１】
表３及び図２より、架橋ＵＨＰＥの被膜中の含有量が３重量％〜７０重量％の被膜が形成された摺動部材（実施例６−１１）では、静摩擦係数及び動摩擦係数がともに低減し、特に、架橋ＵＨＰＥの被膜中の含有量が１０重量％〜４０重量％の被膜が形成された摺動部材（実施例７−１０）では静摩擦係数及び動摩擦係数が大きく低減したことが示された。架橋ＵＨＰＥの被膜中の含有量が２重量％である比較例８では、動摩擦係数の低減が見られず、上記含有量が７５重量％である比較例９では、塗膜が柔らかくなり、耐摩耗性の低下による表面の荒れがみられ、摩擦特性の改善もほとんど見られなかった。また、表３より、用いたＵＨＰＥの平均粒子径が７μｍである実施例１２−１５の摩擦特性は、用いたＵＨＰＥの平均粒子径が１２μｍである、対応する実施例７−１０の摩擦特性と同等であった。
【００６２】
（実施例１６）
３１重量％の架橋ＵＨＰＥを、４０重量％の架橋された高密度ポリエチレン（架橋ＨＤＰＥ）に代え、対応してポリアミドイミド樹脂の含有量を変えた以外は実施例１と同様にした。ＨＤＰＥ（平均粒子径１１μｍ、分子量４０万〜５０万、比重０．９６）の架橋は実施例１と同様にして行った。
【００６３】
（比較例１０）
３１重量％の架橋ＵＨＰＥを、４０重量％の架橋低密度ポリエチレン（架橋ＬＤＰＥ）に代え、対応してポリアミドイミド樹脂の含有量を変えた以外は実施例１と同様にした。ＬＤＰＥ（平均粒子径５μｍ、分子量１０万〜２０万、比重０．９２）の架橋は、実施例１と同様にして行った。
【００６４】
実施例１、１６及び比較例１０の摩擦試験の結果を表４に示す。
【００６５】
【表４】
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【００６６】
表４より、被膜が架橋ＵＨＰＥを含有する実施例１及び被膜が架橋ＨＤＰＥを含有する実施例１６は、被膜が架橋ＬＤＰＥを含有する比較例１０と比べて、静摩擦係数及び動摩擦係数がともに低下した。
【００６７】
実施例１、１６及び比較例１０において、ポリエチレン粒子（ＵＨＰＥ（実施例１）、ＨＤＰＥ（実施例１６）、ＬＤＰＥ（比較例１０））に電子線を照射して得られた各架橋ポリエチレン粒子０.１ｇと、電子線を照射していない各ポリエチレン粒子（ＵＨＰＥ（実施例１）、ＨＤＰＥ（実施例１６）、ＬＤＰＥ（比較例１０））をそれぞれ鉱油中に浸漬させ、オーブンにて１５０℃で２時間加熱し、冷却した後、粒子の形状を維持しているかを確認した。図３−５に結果を示す。図３はＵＨＰＥについての結果を示し、図４はＨＤＰＥについての結果を示し、図５はＬＤＰＥについての結果を示す。図３−５において、（ａ）は電子線照射前の各ポリエチレン粒子（加熱前）の電子顕微鏡写真であり、（ｂ）は電子線を照射して得られた各ポリエチレン粒子の加熱後の電子顕微鏡写真である。
【００６８】
図３及び図４より、電子線を照射して得られた架橋ＵＨＰＥ及び架橋ＨＤＰＥは、鉱油中で加熱した後においても粒子の形状を維持していることが確認された。図５より、電子線を照射して得られた架橋ＬＤＰＥは、鉱油中で加熱した後、粒子の形状をほとんど維持していなかったことが確認された。また、ＵＨＰＥ、ＨＤＰＥ及びＬＤＰＥを、電子線による処理を行わずにオーブンにて１５０℃で２時間加熱した場合には、鉱油中に粒子が拡散し、粒子を確認することができなかった。
【００６９】
（実施例１７）
実施例１７は、架橋ＵＨＰＥ  ３１重量％及びポリアミドイミド樹脂６９重量％を含む被膜組成物を、架橋ＵＨＰＥ  ４０重量％及びポリイミド樹脂（比重１．２１）６０重量％を含む被膜組成物に代えた以外は実施例１と同様にした。
【００７０】
（実施例１８）
実施例１８は、架橋ＵＨＰＥ  ３１重量％及びポリアミドイミド樹脂６９重量％を含む被膜組成物を、架橋ＵＨＰＥ  ４０重量％、エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型、比重１．１９）３８重量％及びフェノール樹脂（レゾール型、比重１．３５）２２重量％を含む被膜組成物に代えた以外は実施例１と同様にした。
【００７１】
（比較例１１）
比較例１１は、二硫化モリブデン７０重量％及びポリアミドイミド樹脂３０重量％を含む被膜組成物を、二硫化モリブデン７０重量％及びポリイミド樹脂３０重量％を含む被膜組成物に代えた以外は比較例１と同様にした。
【００７２】
（比較例１２）
比較例１２は、二硫化モリブデン７０重量％及びポリアミドイミド樹脂３０重量％を含む被膜組成物を、二硫化モリブデン７０重量％、エポキシ樹脂１９重量％及びフェノール樹脂１１重量％を含む被膜組成物に代えた以外は比較例１と同様にした。
【００７３】
実施例１、１７、１８及び比較例１、１１、１２の摩擦試験結果を表５に示す。
【００７４】
【表５】
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【００７５】
表５より、樹脂としてポリイミド樹脂を用いた実施例１７は、動摩擦係数が比較例１、１１、１２と比べて低下し、樹脂としてエポキシ樹脂とフェノール樹脂のポリマーアロイを用いた実施例１８は、静摩擦係数及び動摩擦係数が比較例１、１１、１２と比べて低下したことが示された。樹脂として、ポリアミドイミド樹脂と同様に、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂とフェノール樹脂のポリマーアロイを用いることができた。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明による、摺動面に被膜が形成された、潤滑油の存在下で摺動する摺動部材を用いることにより、摩擦特性を改善することが可能となる。
【符号の説明】
【００７７】
１：鋼球
２：被膜が形成した摺動部材
３：潤滑油
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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