滑动构件用成形材料和滑动构件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种滑动构件用成形材料和滑动构件。
【背景技术】
[0002] 截止目前，产业设备、办公设备、输送设备等一般使用金属制的滑动构件。但是，近 年来，为适应小型化、低成本化和轻量化等要求，金属制的滑动构件倾向于由树脂制的滑动 构件所替代。上述树脂制的滑动构件中，也有的是由以酚醛树脂作为基材的酚醛树脂成形 材料形成，这种酚醛树脂成形材料能较好地平衡耐热性、尺寸精度、低成本和轻量化。
[0003] 另一方面，现在对于汽车部件、OA设备等的滑动部件，要求具有尽管是高荷重、高 旋转区域、高温条件下的滑动而其自身和对方材料也不容易磨损等更高的滑动特性。为了 满足上述要求，提出了例如向酚醛树脂中配合玻璃纤维和蜡制成的酚醛树脂成形材料（参 照日本特开2006 - 328215号公报）。
[0004] 然而，由于上述现有技术的酚醛树脂成形材料在加工时容易缺损，而且，作为滑动 构件，会因对方材料的种类而容易磨损等，因而在加工特性和滑动特性的提高方面尚有改 善的余地。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献1:日本特开2006 - 328215号公报
【发明内容】
[0007] 本发明正是基于上述情况而完成的发明，其目的在于，提供一种加工特性和滑动 特性优异的滑动构件用成形材料、以及由该滑动构件用成形材料形成的滑动构件。.
[0008] 为了解决上述技术问题而完成的发明是，含有酚醛树脂、硼化合物、弹性体和填充 材料的滑动构件用成形材料。
[0009] 本发明的滑动构件用成形材料，是在作为基材的酚醛树脂中含有硼化合物、弹性 体和填充材料。由此，就该滑动构件用成形材料而言，即便在对方材料为碳钢等硬质材料的 情况下，以及在为铝等软质材料的情况下，都能发挥优异的滑动特性。推测这是由于通过含 有弹性体来抑制摩擦对对方材料产生的影响。另外，如此能够通过含有弹性体来降低弹性 模量，其结果，能防止在使用该滑动构件用成形材料进行滑动构件的成形加工时的缺损等 缺陷的发生。另外，该滑动构件用成形材料可以通过含有硼化合物来减少磨损量，进而，可 以通过含有填充材料来降低摩擦系数。如此，该滑动构件用成形材料具有优异的加工特性 和滑动特性。
[0010] 上述弹性体优选含有从由丁腈橡胶、聚氨酯橡胶和硅酮橡胶构成的组中选择的至 少1种。如此，能够通过上述弹性体含有上述特定成分来进一步降低弹性模量。因此，能够 进一步防止使用该滑动构件用成形材料进行滑动构件的成形加工时的缺损等缺陷的发生， 能进一步提尚加工特性。
[0011] 上述弹性体优选含有丁腈橡胶。如此，作为上述弹性体，通过选择丁腈橡胶，能够 在不降低滑动特性的情况下降低弹性模量。其结果，能在维持优异的滑动特性的同时，提高 加工特性。
[0012] 上述硼化合物优选含有从由硼酸、硼酸锌和氧化硼构成的组中选择的至少1种。 如此，能够通过上述硼化合物含有上述特定成分来进一步减少滑动时的磨损量。其结果，能 提高该滑动构件用成形材料的滑动特性。
[0013] 上述填充材料优选含有碳纤维。如此，通过上述填充材料含有碳纤维，能进一步降 低摩擦系数。其结果，能进一步提高该滑动构件用成形材料的滑动特性。
[0014] 上述弹性体相对于碳纤维100质量份的含量优选5质量份以上50质量份以下。如 此，通过使弹性体的含量是相对于碳纤维100质量份为5质量份以上50质量以下，能够以 良好的平衡来发挥加工特性和滑动特性。
[0015] 优选上述酚醛树脂中酚类单体和酚类二聚体的合计含量为10质量％以下，重均 分子量（Mw)和数均分子量（Mn)的分散比（Mw/Mn)l. 1以上3. 0以下。如此，通过使酷酸树 脂中酚类单体和酚类二聚体的合计含量以及分散比（Mw/Mn)为上述范围，能够降低该滑动 构件用成形材料的摩擦系数，并且能减少磨损量。
[0016] 另外，本发明还包含由上述滑动构件用成形材料形成的滑动构件。该滑动构件由 上述滑动构件用成形材料形成，因此如上所述具有优异的加工特性和滑动特性。所以，该滑 动构件能够适合用作汽车部件、OA设备等的滑动部件。作为树脂制滑动部件的具体例，并不 限于以下列举的例子，但例如可以举出推力垫圈、滑轮、轴承、齿轮、牙轮、泵部件、斜板等。
[0017] 如上所述，本发明的滑动构件用成形材料具有优异的加工特性和滑动特性。另外， 该滑动构件由上述滑动构件用成形材料形成，具有优异的加工特性和滑动特性，因此适合 用作滑动部件。
【具体实施方式】
[0018] 以下，对本发明的滑动构件用成形材料以及由该滑动构件用成形材料形成的滑动 构件进行详细说明。
[0019] <滑动构件用成形材料>
[0020] 本发明的滑动构件用成形材料，通过使酚醛树脂含有硼化合物、弹性体和填充材 料而得到。
[0021] (酚醛树脂）
[0022] 作为上述酚醛树脂，只要是常用作滑动构件的材料的酚醛树脂，就可以没有特别 限制地使用。作为这样的酚醛树脂，可列举如线型酚醛树脂、甲阶酚醛树脂等，其中，从磨损 量小、PV值高的观点出发，优选线型酚醛树脂。另外，作为甲阶酚醛树脂，可列举羟甲基型、 二亚甲基醚型等，其中从加工时缺损发生较少的观点出发，优选二亚甲基醚型酚醛树脂。这 些酚醛树脂可以是固体状态，也可以是液体状态，另外，可以单独使用1种，也可以并用2种 以上。
[0023] 作为上述酚醛树脂的数均分子量（Mn)，优选400以上1200以下，更优选600以上 1000以下。酚醛树脂的数均分子量为上述范围时，可以提高耐热冲击性能。
[0024] 作为上述酚醛树脂的重均分子量（Mw)，优选400以上5000以下，更优选1000以上 4000以下。酚醛树脂的重均分子量为上述范围时，可以提高稳定性和成形性。
[0025] 上述酚醛树脂优选酚类单体和酚类二聚体的合计含量为10质量％以下，更优选5 质量％以下。酚醛树脂中酚类单体和酚类二聚体的合计含量为上述范围时，能够降低摩擦 系数，减少磨损量。另外，通过使上述合计含量为上述范围，能提高耐热性和尺寸精度。需 要说明的是，酚醛树脂中的酚类单体和酚类二聚体的合计含量也可以为〇质量％。上述合 计含量是通过凝胶过滤色谱法的面积法而得到的测定值。
[0026] 上述酷酸树脂优选重均分子量（Mw)和数均分子量（Mn)的分散比（Mw/Mn)为1. 1 以上3. 0以下，更优选1. 1以上2. 8以下。通过酚醛树脂的分散比（Mw/Mn)为上述范围，可 以提高该滑动构件用成形材料的稳定性和成形性，能提高耐热性和尺寸精度。需要说明的 是，上述分散比（Mw/Mn)是通过凝胶过滤色谱测定的面积法而得到的测定值。
[0027] 其中，上述酚醛树脂特别优选酚类单体和酚类二聚体的合计含量为10质量％以 下，并且上述分散比（Mw/Mn)为1. 1以上3. 0以下。如此通过酚类单体和酚类二聚体的合 计含量以及上述分散比（Mw/Mn)都为上述范围，可以进一步降低该滑动构件用成形材料的 摩擦系数，能进一步减少磨损量。另外，通过使上述合计含量和上述分散比都为上述范围， 即便酚类单体和酚类二聚体的合计含量为10质量％以下，也会保持低的熔融粘度，所以弹 性体等容易凝集的成分也能均匀分散，容易形成均匀且微细形状的海岛结构。其结果，可以 在使弹性模量适度降低的同时，减少摩擦时弹性体成分的脱落，耐磨损性进一步提高。
[0028] (硼化合物）
[0029] 作为上述硼化合物，可列举如硼酸、硼酸盐、硼酸酯、氧化硼、硼砂等。作为硼酸盐， 可列举如偏硼酸、四硼酸等的金属盐，具体可以举出硼酸锌等。其中，优选硼酸、硼酸盐和氧 化硼，更优选硼酸、硼酸锌和氧化硼。这些硼化合物可以单独使用1种，也可以2种以上并 用。
[0030] 作为硼化合物的含量，优选相对于酚醛树脂100质量份为0. 5质量份以上10质量 份以下，更优选1. 〇质量份以上7. 0质量份以下。在硼化合物的含量未达到上述下限的情 况下，有磨损量增加、摩擦系数等滑动特性恶化的可能。另一方面，如果硼化合物含量超出 上述上限，有机械强度降低的可能。
[0031] (弹性体）
[0032] 作为上述弹性体，可列举如丁腈橡胶（NBR)、聚氨酯橡胶、丁苯橡胶（SBR)、丙烯酸 橡胶、硅酮橡胶、聚丁二烯等。其中，从能有效地降低该滑动构件用成形材料的弹性模量的 观点来说，优选丁腈橡胶（NBR)、聚氨酯橡胶、硅酮橡胶，从能在不降低滑动特性的同时降低 弹性模量的观点来说，更优选丁腈橡胶（NBR)。这些弹性体可以单独使用1种，也可以2种 以上并用。
[0033] 作为弹性体的含量，优选相对于酚醛树脂100质量份为1质量份以上50质量份以 下，更优选2质量份以上30质量份以下。只要弹性体的含量为上述下限以上，就可以抑制 对对方材料的攻击性，从而减少磨损量。另一方面，只要弹性体的含量为上述上限以下，就 可以抑制弹性模量降低所致的蠕变性能的降低。
[0034] (填充材料）
[0035] 作为上述填充材料，可列举如碳质材料、碳酸钙、粘土、滑石、硅石、氧