すべり要素およびその製造方法
金属支持層（２）と、支持層上に施与された多孔質金属担持層（３）と、マトリクス材料として少なくとも１種類の熱可塑性樹脂を有する、前記担持層上に施与された厚さＤのすべり層とを有するすべり要素が記載されている。すべり層（６）は、熱可塑性樹脂マトリクスを含む第１の材料（４）と、前記第１の材料のある表面領域においてＤ以下の深さＴまで勾配を形成するＰＴＦＥを含む第２の材料（５）とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属支持層と、前記支持層上に施与された多孔質金属担持層と、マトリクス材料として少なくとも１種類の熱可塑性材料を有する、前記担持層上に施与された厚さＤのすべり層とを有する、すべり要素に関する。本発明はまた、この種のすべり要素を製造するための方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
メンテナンスフリーの軸受け材料は、たいていは、特別に改変されたプラスチックからなる表面を有する多層材料からなる。しばしば利用される実施形態においては、この複合材料は、多孔質金属成分構成要素を有し、それがプラスチック材料で含浸され、これによって覆われている。その場合、マトリクスのプラスチックの種類に応じて２つのタイプ、すなわち、ＰＴＦＥをベースとするもの、および熱可塑的に加工可能なプラスチックをベースとするものに区別される。熱可塑性タイプは、長期間作用する潤滑剤の量を受け入れることができるように凹部が設けられているか、またはすでに潤滑剤で改変された化合物とした形で使用されている。
【０００３】
プラスチックのすべり面を有するこれらいくつかのタイプの材料は、優れた適合性および汚染吸収性（Ｓｃｈｍｕｔｚａｕｆｎａｈｍｅｆａｅｈｉｇｋｅｉｔ）、ならびに高い耐摩耗性があり、純粋な金属の軸受け材料に比べて、ポンプまたは油圧式緩衝装置などの流体潤滑用途に有利に使用可能であることが判明している。したがって、ＰＴＦＥベースの材料は、流体潤滑の場合、とくに低い摩擦係数を特色とするが、一方、熱可塑性材料は大きな耐摩耗性を示すことがあり得る。もちろん、熱可塑性材料は、改変にもかかわらず、流体潤滑の場合に明らかに高い摩擦係数を有する。
【０００４】
熱可塑性軸受け材料は従来、たとえば、ドイツ特許第３２ ２１ ７８５ Ｃ２号（特許文献１）に記載されているように、とくに摩擦の激しい流体潤滑用途に使用されている。すべり軸受け複合材料は、ＰＥＥＫをベースとし、黒鉛、ＰＴＦＥ、および炭素繊維によって改変される。この材料は、たとえば緩衝装置に使用され、その場合、可能な限り摩擦のない反応挙動よりも極端な負荷がかかるために耐久性の方が重要である。
【０００５】
ドイツ特許出願公告第１０２ ２６ ２６４ Ｂ４号（特許文献２）は、とくに高温用に開発され、高い耐摩耗性を有する改変されたＰＥＥＫ材料について記載している。このすべり軸受け複合材料は、支持層と、場合により担持層と、マトリクス材料としてのＰＥＥＫ、酸化チタンおよび／または炭化ケイ素からなる硬質成分、および硫化亜鉛および／または硫酸バリウムの形の潤滑剤を有する、担持層または支持層上に施与されたすべり層とを有する。この材料を用いても、もちろん、流体潤滑の場合にＰＴＦＥベースの材料の低い摩擦係数を達成することはできない。
【０００６】
ドイツ特許出願公告第１９８ ０８ ５４０ Ｂ４号（特許文献３）には、ＰＴＦＥの割合が比較的高く、また硬質添加剤を含まないことにより、ＰＴＦＥベースの材料の摩擦値より明らかに有利な摩擦値を示す熱可塑性樹脂ベースの材料が開示されている。
【０００７】
ＰＴＦＥの割合が高すぎると熱可塑性樹脂マトリクスが弱くなり、材料の摩耗耐性に悪い影響を与えるので、添加可能なＰＴＦＥの量は制限される。
【０００８】
熱可塑性樹脂層を製造するには、主に以下の２つの方法が知られている。すなわち、
ａ）ドイツ特許第３２ ２１ ７８５ Ｃ２号（特許文献１）に記載されているように、金属基板上に粉末混合物を塗布し、続いて溶融およびロール加圧を行う方法。
ｂ）ドイツ特許出願公告第１０２ ２６ ２６４ Ｂ４号（特許文献２）に説明されているように、金属基板上でロール塗布を行いながら化合物フィルムを製造する方法。
【０００９】
ドイツ特許第１９５ ０７ ０４５ Ｃ２号（特許文献４）は、すべり層を製造するために、たとえばＰＴＦＥ由来のフルオロポリマーを含むペーストが塗布される複合材料を開示している。ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥなど他のフルオロポリマーも、単独でまたは組み合わせて提供されている。
【００１０】
ＰＴＦＥ層は、ドイツ特許第１９５ ０７ ０４５ Ｃ２号（特許文献４）に記載されているように、フィルムの中間層を介して担持材料上に塗布するか、またはＰＴＦＥ分散液をベースとする水性プラスチック材料を直接ロール塗布することによっても製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ドイツ特許第３２ ２１ ７８５ Ｃ２号
【特許文献２】ドイツ特許出願公告第１０２ ２６ ２６４ Ｂ４号
【特許文献３】ドイツ特許出願公告第１９８ ０８ ５４０ Ｂ４号
【特許文献４】ドイツ特許第１９５ ０７ ０４５ Ｃ２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、流体潤滑の場合に、摩擦係数が、熱可塑性材料から得られたすべり層を有するすべり要素に比べて明らかに改善された、熱可塑性樹脂をベースとするすべり要素を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この課題は、金属支持層と、金属支持層上に施与された多孔質金属担持層と、マトリクス材料として少なくとも１種類の熱可塑性材料を有する、担持層上に施与された厚さＤのすべり層とを有するすべり要素において、すべり層が、熱可塑性樹脂マトリクスを含む第１の材料と、第１の材料のある表面領域においてＤ以下の深さＴまで勾配を形成する第２のＰＴＦＥ含有材料とを有するすべり要素によって解決される。
【００１４】
すべり層のある表面領域における勾配とは、すべり層の表面からすべり層中の特定の浸透深さＴまで、第１材料中の第２材料の割合が連続的に低下することを意味する。
【００１５】
第２の材料がＰＴＦＥを含むので、この勾配形成によりＰＴＦＥの勾配も形成され、したがってすべり特性およびすべり層の耐摩耗性を適切に調整することができる。その場合、ＰＴＦＥの割合が減少するので、すべり層の摩損が進むにつれて耐摩耗性が増加する。一方で、すべり層中でＰＴＦＥ割合の低下が生じるために、すべり特性も同時にわずかばかり悪化する。
【００１６】
したがって、ＰＴＦＥを含む第２の材料の選択、および第２の材料中のＰＴＦＥの割合に応じて、熱可塑性材料のすべり特性を明らかに改善することができ、すべり軸受け要素の寿命に関しても望み通りに調整することができる。
【００１７】
すべり要素の寿命が経過する間、すべり層の約７５％が摩損する。したがって、全寿命期間にわたりＰＴＦＥがすべり挙動に良い影響を与えることができ、それに対応してＴが調整される。深さＴは好ましくは、０．７５・Ｄ以下、とくに０．５・Ｄ以下である。
【００１８】
熱可塑性材料を含む第１の材料は、好ましくは細孔構造を有し、それが、第２の材料によって少なくとも部分的に充填される。
【００１９】
細孔構造の細孔の容積は深さが増すにつれて減少するので、このようにしてすべり層中の勾配を調整することができる。したがって、勾配は細孔構造に基づき定義される。
【００２０】
熱可塑性樹脂マトリクスとして、好ましくはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＦＡ（ポリ（テトラフルオロエチレン−コ−パーフルオロビニルアルキルエーテル））、ＥＴＦＥ（ポリエチレン−ａｌｔ−テトラフルオロエチレン）、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、ＰＳＵ（ポリスルホン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）が単独でまたは混合物として提供される。
【００２１】
熱可塑性樹脂マトリクスは、高温熱可塑性樹脂、固体潤滑剤、硬質材料、および／または繊維からなる添加剤を含んでいてもよい。
【００２２】
少なくとも１種類の高温熱可塑性樹脂を添加することによって、耐摩耗性をさらに高めることができる。
【００２３】
高温熱可塑性樹脂の割合は、好ましくは第１の材料の総体積に対して０．５〜１５体積％である。高温熱可塑性樹脂をこの割合にすることの利点は、一方では減摩作用が得られ、他方では極めて多量の添加剤によりマトリクス複合体が弱くならないことにある。
【００２４】
高温熱可塑性樹脂として、好ましくはＰＰＴＡ（ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド）、ＰＰＳＯ２（ポリフェニレンスルホン）、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＢＩ（ポリベンソイミダゾール）が単独でまたは組み合わせて提供される。
【００２５】
第１の材料は、第１の材料の総体積に対して、好ましくは０〜２７．５体積％の潤滑剤を含む。
【００２６】
細孔構造を可能にする浸透深さに応じて、固体潤滑剤の割合が選択される。勾配を、たとえばすべり層の厚さの約半分までしかかけられない場合、固体潤滑剤の割合は、たとえば１５体積％超と高く選択するのが有利である。そうすると、ＰＴＦＥ勾配が消滅する程度にすべり層が摩損した場合でも、なお十分なすべり特性が発揮される。
【００２７】
固体潤滑剤としての第１の材料中に、好ましくはＰＴＦＥ、ＭｏＳ２、ＷＳ２、ｈＢＮ（六方晶系窒化ホウ素）、Ｐｂ、ＰｂＯ、ＺｎＳ、ＢａＳＯ４、黒鉛が、単独または組み合わせて使用される。
【００２８】
第１の材料は好ましくは、第１の材料の総体積に対して１〜１０体積％の割合で硬質材料を含む。好ましい硬質材料は、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ＢＣ、ｃＢＮ（三方晶系窒化ホウ素）、層状ケイ酸塩、またはＴｉＯ２やＦｅ２Ｏ３などの金属酸化物である。硬質材料を添加する際の利点は、その添加により、対向部材（Ｇｅｇｅｎｌａｅｕｆｅｒｓ）を平滑にすることができ、それによって摩耗性（Ａｂｒａｓｉｖｉｔａｅｔ）が低減されることである。
【００２９】
さらに第１の材料は、繊維からなる添加剤を含んでもよい。好ましくは、炭素繊維、アラミド繊維、および／またはガラス繊維である。繊維の量は、第１の材料の総体積に対して０〜１０体積％、好ましくは０〜５体積％である。
【００３０】
第２の材料は、完全にＰＴＦＥからなるものでも、またはＰＴＦＥと添加材料からなるものでもよい。後者の場合、ＰＴＦＥの割合は、第２の材料の総体積に対して少なくとも７０体積％である。
【００３１】
添加材料は、ＰＴＦＥの体積に対して、好ましくは０〜２０体積％、とくに１〜２０体積％のＰＦＡ（ポリ（テトラフルオロエチレン−コ−パーフルオロビニルアルキルエーテル））を有する。ＰＦＡの添加は、第１の材料に対する第２の材料の結合を改善するという利点を有する。
【００３２】
添加材料は、添加材料の総体積に対して０〜１００体積％の固体潤滑剤を含み得る。第２の材料に添加材料として固体潤滑剤を添加するのは、とくに第１の材料中の固体潤滑剤の量が少量に選択される場合に行われる。固体潤滑剤としては、好ましくはＰＴＦＥ、ＭｏＳ２、ＷＳ２、ｈＢＮ、Ｐｂ、ＰｂＯ、ＺｎＳ、ＢａＳＯ４、および／または黒鉛が提供される。その他に、第２の材料は、前記第２の材料の総体積に対して硬質材料を０〜１０体積％の割合で有していてもよい。好ましい硬質材料は、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ＢＣ、ｃＢＮ、層状ケイ酸塩、および／またはＴｉＯ２やＦｅ２Ｏ３などの金属酸化物である。
【００３３】
すべり層の総体積に対する第２の材料の割合は、一方では第１の材料の細孔構造の容積に依存し、他方では、カバー層の厚さに依存する。カバー層は、第２の材料から形成され、第１の材料の材料の上に載る。カバー層の厚さｄは、好ましくは０≦ｄ≦１５μｍに入る。
【００３４】
このようなすべり要素の製造方法は、以下の方法段階を含む。
−多孔質金属担持層が上に施与された金属支持層を準備する方法段階、
−以下の段階に従って、金属担持層上にすべり層を作製する方法段階、
・少なくとも１種類の熱可塑性材料を有する粉末混合物からなる第１の材料を塗布する段階、
・前記第１の材料を圧縮する段階、
・圧縮された第１の材料を、ＰＴＦＥを有する第２の材料の分散液に含浸する段階、
・前記すべり層を溶融する段階、
・前記すべり層をロール加圧する段階。
【００３５】
第１の材料の圧縮は、好ましくは室温（２０℃）〜１００℃で実施される冷温圧縮である。
【００３６】
冷温圧縮された粉末層における細孔構造の毛細管作用によって、分散液が第１の材料中に浸透し、分散液の勾配が、したがってＰＴＦＥの濃度勾配が生じる。
【００３７】
第２の材料の分散液は、好ましくは２５〜５５％の水性ＰＴＦＥ分散液である。
【００３８】
あるいは、第２の材料の分散液は、第１の２５〜５５％水性ＰＴＦＥ分散液と添加材料からなる第２の分散液とからなるものでよい。
【００３９】
第２の分散液は、好ましくはＰＦＡ分散液を有する。第２の分散液は、もっぱらＰＦＡ分散液からなるものでもよいが、さらに、固体潤滑剤および／または硬質材料を含んでいてもよい。
【００４０】
担持層は１ｍ２につき、好ましくは第２の材料の分散液５ｇ〜１００ｇで含浸される。
【００４１】
分散液によってすべり層中に導入されるＰＴＦＥの量は、一定の限界値内で変わり得る。極めて少ない量の場合、相応に減摩作用は低下する。冷温圧縮された粉末混合物が多すぎるＰＴＦＥ量を有する場合、炉中での溶融後に圧縮層は形成され得ない。経験則としては、１平方メートル当たり約５ｇ〜１００ｇ、好ましくは５０ｇのＰＴＦＥ（固体）を、最も好ましくは安定な３０〜５０％水性分散液の形で塗布すべきである。
【００４２】
第２の材料の分散液の１平方メートル当たりの量を、１平方メートル当たりのＰＴＦＥの割合が４０ｇ〜６０ｇ、とくに４５ｇ〜５５ｇになるように選択することがとくに好ましい。
【００４３】
含浸は、以下の方法の一つによって実施されるようになっている。
・ノズルによる散布、
・ロール表面からの転写、
・海綿またはロールの押圧による転写、
・回転円盤によるスピンコーティング、
・スクリーンプリンティング法、
・剛毛、フェルト、または布地付きのはけの形の毛細管配量システムとの接触。
【００４４】
すべり要素は好ましくは、すべり軸受け要素である。
【００４５】
本発明によるすべり要素は、とくに緩衝装置およびポンプの領域において、とくに流体潤滑用途に適している。
【００４６】
次に本発明の例示的実施形態を、図面を参照してさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１ａ】本発明によるすべり要素の断面図である。
【図１ｂ】図１ａの部分拡大図である。
【図２】製造方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１ａには、鋼支持層２およびその上に施与された青銅多孔質担持層３を有する、すべり要素、とくにすべり軸受け要素１の断面図を模式的に示す。青銅担持層３上には、第１の材料４と第２の材料５からなる厚さＤのすべり層６が施与されている。
【００４９】
第１の材料４は、分散液の形でＰＴＦＥを含む第２の材料５で含浸された熱可塑性樹脂化合物からなる。第１の材料４は細孔構造を持つので、含浸過程の間にＰＴＦＥを含有する第２の材料５が浸透し、その際その細孔構造のために勾配を形成する。
【００５０】
図１ｂには、図１ａの断面の一部を拡大表示する。上部の領域における異なる灰色の陰影は、含浸された領域を、したがって勾配を示す。第１の材料４の内部にも、第２の材料５の内部にも、この図において潤滑剤微粒子４ｂと高温熱可塑性樹脂４ａの粒子からなる、追加の微粒子を見いだすことができる。
【００５１】
図２によれば、第１の材料４の粉末は低温圧縮され、続いて液体のＰＴＦＥ分散液が添加される。続いて、すべり層材料が加熱され、ロール加圧される。
【００５２】
以下の第１の材料（すべて第１の材料の総体積に対する体積％で表示）
（ａ）ＰＥＥＫ、２０％ＰＴＦＥ
（ｂ）ＰＥＥＫ、１０％黒鉛、１０％炭素繊維、５％硫化亜鉛、５％酸化チタン
（ｃ）ＰＥＥＫ、１０％黒鉛、１０％炭素繊維、１０％ＰＴＦＥ
（ｄ）ＰＶＤＦ、２０％ＰＴＦＥ
（ｅ）ＰＰＳ、１５％ＰＴＦＥ、５％ポリアラミド
が、すべり層６に対して、以下の第２の材料（すべて第２の材料の総体積に対する体積％で表示）
（１）１００％ＰＴＦＥ
（２）ＰＴＦＥ、５％Ｆｅ２Ｏ３
（３）ＰＴＦＥ、１０％ＭｏＳ２
（４）ＰＴＦＥ、１０％ＭｏＳ２、１０％ＢＮ
（５）ＰＴＦＥ、３０％ＢＮ
（６）ＰＴＦＥ、２０％ＺｎＳ
（７）ＰＴＦＥ、１５％ＣａＦ２
と組み合わされた。
【００５３】
０．５ｍ／ｓおよび２０ＭＰａの特定負荷の下での滴下注油（Ｔｒｏｐｆｏｅｌｓｃｈｍｉｅｒｕｎｇ）によるピン―ローラ（Ｓｔｉｆｔ−Ｗａｌｚｅ）試験の結果は以下の表に含まれる。
【００５４】
【表１】
ＣＯＦは摩擦係数を表す。
【００５５】
この表によれば、含浸なしの場合の１時間後におけるすべり層は、含浸のあったすべり層より、明らかに少ない摩損を示すことが分かる。しかしながら、摩擦係数（ＣＯＦ）は、非含浸材料の摩擦係数より明らかに小さい。
【符号の説明】
【００５６】
１ すべり要素
２ 鋼支持層
３ 青銅担持層
４ 第１の材料
４ａ 高温熱可塑性樹脂
４ｂ 潤滑剤微粒子
５ 第２の材料
６ すべり層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属支持層と、前記支持層上に施与された多孔質金属担持層と、マトリクス材料として少なくとも１種類の熱可塑性材料を有する、前記担持層上に施与された厚さＤのすべり層とを有する、すべり要素に関する。本発明はまた、この種のすべり要素を製造するための方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
メンテナンスフリーの軸受け材料は、たいていは、特別に改変されたプラスチックからなる表面を有する多層材料からなる。しばしば利用される実施形態においては、この複合材料は、多孔質金属成分構成要素を有し、それがプラスチック材料で含浸され、これによって覆われている。その場合、マトリクスのプラスチックの種類に応じて２つのタイプ、すなわち、ＰＴＦＥをベースとするもの、および熱可塑的に加工可能なプラスチックをベースとするものに区別される。熱可塑性タイプは、長期間作用する潤滑剤の量を受け入れることができるように凹部が設けられているか、またはすでに潤滑剤で改変された化合物とした形で使用されている。
【０００３】
プラスチックのすべり面を有するこれらいくつかのタイプの材料は、優れた適合性および汚染吸収性（Ｓｃｈｍｕｔｚａｕｆｎａｈｍｅｆａｅｈｉｇｋｅｉｔ）、ならびに高い耐摩耗性があり、純粋な金属の軸受け材料に比べて、ポンプまたは油圧式緩衝装置などの流体潤滑用途に有利に使用可能であることが判明している。したがって、ＰＴＦＥベースの材料は、流体潤滑の場合、とくに低い摩擦係数を特色とするが、一方、熱可塑性材料は大きな耐摩耗性を示すことがあり得る。もちろん、熱可塑性材料は、改変にもかかわらず、流体潤滑の場合に明らかに高い摩擦係数を有する。
【０００４】
熱可塑性軸受け材料は従来、たとえば、ドイツ特許第３２ ２１ ７８５ Ｃ２号（特許文献１）に記載されているように、とくに摩擦の激しい流体潤滑用途に使用されている。すべり軸受け複合材料は、ＰＥＥＫをベースとし、黒鉛、ＰＴＦＥ、および炭素繊維によって改変される。この材料は、たとえば緩衝装置に使用され、その場合、可能な限り摩擦のない反応挙動よりも極端な負荷がかかるために耐久性の方が重要である。
【０００５】
ドイツ特許出願公告第１０２ ２６ ２６４ Ｂ４号（特許文献２）は、とくに高温用に開発され、高い耐摩耗性を有する改変されたＰＥＥＫ材料について記載している。このすべり軸受け複合材料は、支持層と、場合により担持層と、マトリクス材料としてのＰＥＥＫ、酸化チタンおよび／または炭化ケイ素からなる硬質成分、および硫化亜鉛および／または硫酸バリウムの形の潤滑剤を有する、担持層または支持層上に施与されたすべり層とを有する。この材料を用いても、もちろん、流体潤滑の場合にＰＴＦＥベースの材料の低い摩擦係数を達成することはできない。
【０００６】
ドイツ特許出願公告第１９８ ０８ ５４０ Ｂ４号（特許文献３）には、ＰＴＦＥの割合が比較的高く、また硬質添加剤を含まないことにより、ＰＴＦＥベースの材料の摩擦値より明らかに有利な摩擦値を示す熱可塑性樹脂ベースの材料が開示されている。
【０００７】
ＰＴＦＥの割合が高すぎると熱可塑性樹脂マトリクスが弱くなり、材料の摩耗耐性に悪い影響を与えるので、添加可能なＰＴＦＥの量は制限される。
【０００８】
熱可塑性樹脂層を製造するには、主に以下の２つの方法が知られている。すなわち、
ａ）ドイツ特許第３２ ２１ ７８５ Ｃ２号（特許文献１）に記載されているように、金属基板上に粉末混合物を塗布し、続いて溶融およびロール加圧を行う方法。
ｂ）ドイツ特許出願公告第１０２ ２６ ２６４ Ｂ４号（特許文献２）に説明されているように、金属基板上でロール塗布を行いながら化合物フィルムを製造する方法。
【０００９】
ドイツ特許第１９５ ０７ ０４５ Ｃ２号（特許文献４）は、すべり層を製造するために、たとえばＰＴＦＥ由来のフルオロポリマーを含むペーストが塗布される複合材料を開示している。ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥなど他のフルオロポリマーも、単独でまたは組み合わせて提供されている。
【００１０】
ＰＴＦＥ層は、ドイツ特許第１９５ ０７ ０４５ Ｃ２号（特許文献４）に記載されているように、フィルムの中間層を介して担持材料上に塗布するか、またはＰＴＦＥ分散液をベースとする水性プラスチック材料を直接ロール塗布することによっても製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ドイツ特許第３２ ２１ ７８５ Ｃ２号
【特許文献２】ドイツ特許出願公告第１０２ ２６ ２６４ Ｂ４号
【特許文献３】ドイツ特許出願公告第１９８ ０８ ５４０ Ｂ４号
【特許文献４】ドイツ特許第１９５ ０７ ０４５ Ｃ２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、流体潤滑の場合に、摩擦係数が、熱可塑性材料から得られたすべり層を有するすべり要素に比べて明らかに改善された、熱可塑性樹脂をベースとするすべり要素を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この課題は、金属支持層と、金属支持層上に施与された多孔質金属担持層と、マトリクス材料として少なくとも１種類の熱可塑性材料を有する、担持層上に施与された厚さＤのすべり層とを有するすべり要素において、すべり層が、熱可塑性樹脂マトリクスを含む第１の材料と、第１の材料のある表面領域においてＤ以下の深さＴまで勾配を形成する第２のＰＴＦＥ含有材料とを有するすべり要素によって解決される。
【００１４】
すべり層のある表面領域における勾配とは、すべり層の表面からすべり層中の特定の浸透深さＴまで、第１材料中の第２材料の割合が連続的に低下することを意味する。
【００１５】
第２の材料がＰＴＦＥを含むので、この勾配形成によりＰＴＦＥの勾配も形成され、したがってすべり特性およびすべり層の耐摩耗性を適切に調整することができる。その場合、ＰＴＦＥの割合が減少するので、すべり層の摩損が進むにつれて耐摩耗性が増加する。一方で、すべり層中でＰＴＦＥ割合の低下が生じるために、すべり特性も同時にわずかばかり悪化する。
【００１６】
したがって、ＰＴＦＥを含む第２の材料の選択、および第２の材料中のＰＴＦＥの割合に応じて、熱可塑性材料のすべり特性を明らかに改善することができ、すべり軸受け要素の寿命に関しても望み通りに調整することができる。
【００１７】
すべり要素の寿命が経過する間、すべり層の約７５％が摩損する。したがって、全寿命期間にわたりＰＴＦＥがすべり挙動に良い影響を与えることができ、それに対応してＴが調整される。深さＴは好ましくは、０．７５・Ｄ以下、とくに０．５・Ｄ以下である。
【００１８】
熱可塑性材料を含む第１の材料は、好ましくは細孔構造を有し、それが、第２の材料によって少なくとも部分的に充填される。
【００１９】
細孔構造の細孔の容積は深さが増すにつれて減少するので、このようにしてすべり層中の勾配を調整することができる。したがって、勾配は細孔構造に基づき定義される。
【００２０】
熱可塑性樹脂マトリクスとして、好ましくはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＦＡ（ポリ（テトラフルオロエチレン−コ−パーフルオロビニルアルキルエーテル））、ＥＴＦＥ（ポリエチレン−ａｌｔ−テトラフルオロエチレン）、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、ＰＳＵ（ポリスルホン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）が単独でまたは混合物として提供される。
【００２１】
熱可塑性樹脂マトリクスは、高温熱可塑性樹脂、固体潤滑剤、硬質材料、および／または繊維からなる添加剤を含んでいてもよい。
【００２２】
少なくとも１種類の高温熱可塑性樹脂を添加することによって、耐摩耗性をさらに高めることができる。
【００２３】
高温熱可塑性樹脂の割合は、好ましくは第１の材料の総体積に対して０．５〜１５体積％である。高温熱可塑性樹脂をこの割合にすることの利点は、一方では減摩作用が得られ、他方では極めて多量の添加剤によりマトリクス複合体が弱くならないことにある。
【００２４】
高温熱可塑性樹脂として、好ましくはＰＰＴＡ（ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド）、ＰＰＳＯ２（ポリフェニレンスルホン）、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＢＩ（ポリベンソイミダゾール）が単独でまたは組み合わせて提供される。
【００２５】
第１の材料は、第１の材料の総体積に対して、好ましくは０〜２７．５体積％の潤滑剤を含む。
【００２６】
細孔構造を可能にする浸透深さに応じて、固体潤滑剤の割合が選択される。勾配を、たとえばすべり層の厚さの約半分までしかかけられない場合、固体潤滑剤の割合は、たとえば１５体積％超と高く選択するのが有利である。そうすると、ＰＴＦＥ勾配が消滅する程度にすべり層が摩損した場合でも、なお十分なすべり特性が発揮される。
【００２７】
固体潤滑剤としての第１の材料中に、好ましくはＰＴＦＥ、ＭｏＳ２、ＷＳ２、ｈＢＮ（六方晶系窒化ホウ素）、Ｐｂ、ＰｂＯ、ＺｎＳ、ＢａＳＯ４、黒鉛が、単独または組み合わせて使用される。
【００２８】
第１の材料は好ましくは、第１の材料の総体積に対して１〜１０体積％の割合で硬質材料を含む。好ましい硬質材料は、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ＢＣ、ｃＢＮ（三方晶系窒化ホウ素）、層状ケイ酸塩、またはＴｉＯ２やＦｅ２Ｏ３などの金属酸化物である。硬質材料を添加する際の利点は、その添加により、対向部材（Ｇｅｇｅｎｌａｅｕｆｅｒｓ）を平滑にすることができ、それによって摩耗性（Ａｂｒａｓｉｖｉｔａｅｔ）が低減されることである。
【００２９】
さらに第１の材料は、繊維からなる添加剤を含んでもよい。好ましくは、炭素繊維、アラミド繊維、および／またはガラス繊維である。繊維の量は、第１の材料の総体積に対して０〜１０体積％、好ましくは０〜５体積％である。
【００３０】
第２の材料は、完全にＰＴＦＥからなるものでも、またはＰＴＦＥと添加材料からなるものでもよい。後者の場合、ＰＴＦＥの割合は、第２の材料の総体積に対して少なくとも７０体積％である。
【００３１】
添加材料は、ＰＴＦＥの体積に対して、好ましくは０〜２０体積％、とくに１〜２０体積％のＰＦＡ（ポリ（テトラフルオロエチレン−コ−パーフルオロビニルアルキルエーテル））を有する。ＰＦＡの添加は、第１の材料に対する第２の材料の結合を改善するという利点を有する。
【００３２】
添加材料は、添加材料の総体積に対して０〜１００体積％の固体潤滑剤を含み得る。第２の材料に添加材料として固体潤滑剤を添加するのは、とくに第１の材料中の固体潤滑剤の量が少量に選択される場合に行われる。固体潤滑剤としては、好ましくはＰＴＦＥ、ＭｏＳ２、ＷＳ２、ｈＢＮ、Ｐｂ、ＰｂＯ、ＺｎＳ、ＢａＳＯ４、および／または黒鉛が提供される。その他に、第２の材料は、前記第２の材料の総体積に対して硬質材料を０〜１０体積％の割合で有していてもよい。好ましい硬質材料は、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ＢＣ、ｃＢＮ、層状ケイ酸塩、および／またはＴｉＯ２やＦｅ２Ｏ３などの金属酸化物である。
【００３３】
すべり層の総体積に対する第２の材料の割合は、一方では第１の材料の細孔構造の容積に依存し、他方では、カバー層の厚さに依存する。カバー層は、第２の材料から形成され、第１の材料の材料の上に載る。カバー層の厚さｄは、好ましくは０≦ｄ≦１５μｍに入る。
【００３４】
このようなすべり要素の製造方法は、以下の方法段階を含む。
−多孔質金属担持層が上に施与された金属支持層を準備する方法段階、
−以下の段階に従って、金属担持層上にすべり層を作製する方法段階、
・少なくとも１種類の熱可塑性材料を有する粉末混合物からなる第１の材料を塗布する段階、
・前記第１の材料を圧縮する段階、
・圧縮された第１の材料を、ＰＴＦＥを有する第２の材料の分散液に含浸する段階、
・前記すべり層を溶融する段階、
・前記すべり層をロール加圧する段階。
【００３５】
第１の材料の圧縮は、好ましくは室温（２０℃）〜１００℃で実施される冷温圧縮である。
【００３６】
冷温圧縮された粉末層における細孔構造の毛細管作用によって、分散液が第１の材料中に浸透し、分散液の勾配が、したがってＰＴＦＥの濃度勾配が生じる。
【００３７】
第２の材料の分散液は、好ましくは２５〜５５％の水性ＰＴＦＥ分散液である。
【００３８】
あるいは、第２の材料の分散液は、第１の２５〜５５％水性ＰＴＦＥ分散液と添加材料からなる第２の分散液とからなるものでよい。
【００３９】
第２の分散液は、好ましくはＰＦＡ分散液を有する。第２の分散液は、もっぱらＰＦＡ分散液からなるものでもよいが、さらに、固体潤滑剤および／または硬質材料を含んでいてもよい。
【００４０】
担持層は１ｍ２につき、好ましくは第２の材料の分散液５ｇ〜１００ｇで含浸される。
【００４１】
分散液によってすべり層中に導入されるＰＴＦＥの量は、一定の限界値内で変わり得る。極めて少ない量の場合、相応に減摩作用は低下する。冷温圧縮された粉末混合物が多すぎるＰＴＦＥ量を有する場合、炉中での溶融後に圧縮層は形成され得ない。経験則としては、１平方メートル当たり約５ｇ〜１００ｇ、好ましくは５０ｇのＰＴＦＥ（固体）を、最も好ましくは安定な３０〜５０％水性分散液の形で塗布すべきである。
【００４２】
第２の材料の分散液の１平方メートル当たりの量を、１平方メートル当たりのＰＴＦＥの割合が４０ｇ〜６０ｇ、とくに４５ｇ〜５５ｇになるように選択することがとくに好ましい。
【００４３】
含浸は、以下の方法の一つによって実施されるようになっている。
・ノズルによる散布、
・ロール表面からの転写、
・海綿またはロールの押圧による転写、
・回転円盤によるスピンコーティング、
・スクリーンプリンティング法、
・剛毛、フェルト、または布地付きのはけの形の毛細管配量システムとの接触。
【００４４】
すべり要素は好ましくは、すべり軸受け要素である。
【００４５】
本発明によるすべり要素は、とくに緩衝装置およびポンプの領域において、とくに流体潤滑用途に適している。
【００４６】
次に本発明の例示的実施形態を、図面を参照してさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１ａ】本発明によるすべり要素の断面図である。
【図１ｂ】図１ａの部分拡大図である。
【図２】製造方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１ａには、鋼支持層２およびその上に施与された青銅多孔質担持層３を有する、すべり要素、とくにすべり軸受け要素１の断面図を模式的に示す。青銅担持層３上には、第１の材料４と第２の材料５からなる厚さＤのすべり層６が施与されている。
【００４９】
第１の材料４は、分散液の形でＰＴＦＥを含む第２の材料５で含浸された熱可塑性樹脂化合物からなる。第１の材料４は細孔構造を持つので、含浸過程の間にＰＴＦＥを含有する第２の材料５が浸透し、その際その細孔構造のために勾配を形成する。
【００５０】
図１ｂには、図１ａの断面の一部を拡大表示する。上部の領域における異なる灰色の陰影は、含浸された領域を、したがって勾配を示す。第１の材料４の内部にも、第２の材料５の内部にも、この図において潤滑剤微粒子４ｂと高温熱可塑性樹脂４ａの粒子からなる、追加の微粒子を見いだすことができる。
【００５１】
図２によれば、第１の材料４の粉末は低温圧縮され、続いて液体のＰＴＦＥ分散液が添加される。続いて、すべり層材料が加熱され、ロール加圧される。
【００５２】
以下の第１の材料（すべて第１の材料の総体積に対する体積％で表示）
（ａ）ＰＥＥＫ、２０％ＰＴＦＥ
（ｂ）ＰＥＥＫ、１０％黒鉛、１０％炭素繊維、５％硫化亜鉛、５％酸化チタン
（ｃ）ＰＥＥＫ、１０％黒鉛、１０％炭素繊維、１０％ＰＴＦＥ
（ｄ）ＰＶＤＦ、２０％ＰＴＦＥ
（ｅ）ＰＰＳ、１５％ＰＴＦＥ、５％ポリアラミド
が、すべり層６に対して、以下の第２の材料（すべて第２の材料の総体積に対する体積％で表示）
（１）１００％ＰＴＦＥ
（２）ＰＴＦＥ、５％Ｆｅ２Ｏ３
（３）ＰＴＦＥ、１０％ＭｏＳ２
（４）ＰＴＦＥ、１０％ＭｏＳ２、１０％ＢＮ
（５）ＰＴＦＥ、３０％ＢＮ
（６）ＰＴＦＥ、２０％ＺｎＳ
（７）ＰＴＦＥ、１５％ＣａＦ２
と組み合わされた。
【００５３】
０．５ｍ／ｓおよび２０ＭＰａの特定負荷の下での滴下注油（Ｔｒｏｐｆｏｅｌｓｃｈｍｉｅｒｕｎｇ）によるピン―ローラ（Ｓｔｉｆｔ−Ｗａｌｚｅ）試験の結果は以下の表に含まれる。
【００５４】
【表１】
ＣＯＦは摩擦係数を表す。
【００５５】
この表によれば、含浸なしの場合の１時間後におけるすべり層は、含浸のあったすべり層より、明らかに少ない摩損を示すことが分かる。しかしながら、摩擦係数（ＣＯＦ）は、非含浸材料の摩擦係数より明らかに小さい。
【符号の説明】
【００５６】
１ すべり要素
２ 鋼支持層
３ 青銅担持層
４ 第１の材料
４ａ 高温熱可塑性樹脂
４ｂ 潤滑剤微粒子
５ 第２の材料
６ すべり層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属支持層（２）と、前記金属支持層上に施与された多孔質金属担持層（３）と、マトリクス材料として少なくとも１種類の熱可塑性材料を有する、前記担持層上に施与された厚さＤのすべり層（６）とを有するすべり要素において、
前記すべり層（６）が、熱可塑性樹脂マトリクスを含む第１の材料（４）と、
前記第１の材料（４）のある表面領域においてＤ以下の深さＴまで勾配を形成するＰＴＦＥを含む第２の材料（５）とを有することを特徴とするすべり要素。
【請求項２】
深さＴが３／４Ｄ以下であることを特徴とする、請求項１に記載のすべり要素。
【請求項３】
第１の材料（４）が、第２の材料（５）によって少なくとも部分的に充填された細孔構造を有することを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載のすべり要素。
【請求項４】
前記細孔構造の細孔の容積が、深さＴが増すにつれて減少することを特徴とする、請求項３に記載のすべり要素。
【請求項５】
熱可塑性樹脂マトリクスが、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＡ、ＰＶＤＦ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＰＰＡ、ＬＣＰ、ＰＥＳ、ＰＳＵ、ＰＥＩを単独でまたは混合物として含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のすべり要素。
【請求項６】
熱可塑性樹脂マトリクスが、少なくとも１種類の高温熱可塑性樹脂からなる添加剤を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のすべり要素。
【請求項７】
高温熱可塑性樹脂の割合が、第１の材料（４）の総体積に対して０．５〜１５体積％であることを特徴とする、請求項６に記載のすべり要素。
【請求項８】
高温熱可塑性樹脂が、ＰＰＴＡ、ＰＰＳＯ２、ＰＢＡ、ＰＩ、ＰＡＩ、ＰＢＩであることを特徴とする請求項６または７のいずれかに記載のすべり要素。
【請求項９】
第１の材料が、前記第１の材料（４）の総体積に対して少なくとも１種類の固体潤滑剤０〜２７．５体積％を含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つに記載のすべり要素。
【請求項１０】
固体潤滑剤が、ＰＴＦＥ、ＭｏＳ２、ＷＳ２、ｈＢＮ、Ｐｂ、ＰｂＯ、ＺｎＳ、ＢＳＯ４、および／または黒鉛であることを特徴とする、請求項９に記載のすべり要素。
【請求項１１】
第１の材料（４）が、第１の材料（４）の総体積に対して少なくとも１種類の硬質材料を０〜１０体積％含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一つに記載のすべり要素。
【請求項１２】
硬質材料が、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ＢＣ、ｃＢＮ、層状ケイ酸塩、および／または金属酸化物のような硬質材料であることを特徴とする、請求項１１に記載のすべり要素。
【請求項１３】
金属酸化物がＴｉＯ２および／またはＦｅ２Ｏ３であることを特徴とする、請求項１２に記載のすべり要素。
【請求項１４】
第１の材料（４）が、前記第１の材料の総体積に対して０〜１０体積％の繊維を含むことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一つに記載のすべり要素。
【請求項１５】
第１の材料（４）が、前記第１の材料の総体積に対して０．５〜５体積％の繊維を含むことを特徴とする、請求項１４に記載のすべり要素。
【請求項１６】
前記繊維が、炭素繊維、アラミド繊維、および／またはガラス繊維であることを特徴とする、請求項１４または１５のいずれかに記載のすべり要素。
【請求項１７】
第２の材料（５）がＰＴＦＥからなることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一つに記載のすべり要素。
【請求項１８】
第２の材料（５）がＰＴＦＥおよび添加材料からなることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一つに記載のすべり要素。
【請求項１９】
前記添加材料が、ＰＴＦＥの体積に対して０〜２０体積％のＰＦＡを含むことを特徴とする、請求項１８に記載のすべり要素。
【請求項２０】
前記添加材料が、前記添加材料の総体積に対して０〜１００体積％の固体潤滑剤を含むことを特徴とする、請求項１８または１９のいずれかに記載のすべり要素。
【請求項２１】
固体潤滑剤が、ＰＴＦＥ、ＭｏＳ２、ＷＳ２、ｈＢＮ、Ｐｂ、ＰｂＯ、ＺｎＳ、ＢａＳＯ４、黒鉛であることを特徴とする、請求項２０に記載のすべり要素。
【請求項２２】
第２の材料（５）が、第２の材料（５）の総体積に対して少なくとも１種類の硬質材料を０〜１０体積％含むことを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか一つに記載のすべり要素。
【請求項２３】
硬質材料が、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ＢＣ、ｃＢＮ、層状ケイ酸塩、および／または金属酸化物のような硬質材料であることを特徴とする、請求項２２に記載のすべり要素。
【請求項２４】
金属酸化物がＴｉＯ２またはＦｅ２Ｏ３であることを特徴とする、請求項２３に記載のすべり要素。
【請求項２５】
以下の方法段階、すなわち
多孔質金属担持層が上に施与された金属支持層を準備する方法段階と、
以下の段階に従って、すなわち
少なくとも１種類の熱可塑性材料を含む粉末混合物からなる第１の材料を塗布する段階、
前記第１の材料を圧縮する段階、
前記圧縮された第１の材料を、ＰＴＦＥを含む第２の材料の分散液に含浸する段階、
前記すべり層を溶融する段階、および
前記すべり層をロール塗布する段階に従って、前記金属担持層上にすべり層を作製する方法段階と
を含む、すべり要素の製造方法。
【請求項２６】
第１の材料の圧縮が、２０℃〜１００℃での冷温圧縮であることを特徴とする、請求項２５に記載の製造方法。
【請求項２７】
第２の材料の分散液が、２５〜５５％の水性ＰＴＦＥ分散液であることを特徴とする請求項２５または２６に記載の製造方法。
【請求項２８】
第２の材料の分散液が、第１の２５〜５５％水性ＰＴＦＥ分散液と添加材料からなる第２の分散液とからなることを特徴とする、請求項２５〜２７のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項２９】
第２の分散液が水性ＰＦＡ分散液を含むことを特徴とする、請求項２５〜２９のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項３０】
第２の分散液が、固体潤滑剤および／または硬質材料を含むことを特徴とする、請求項２９に記載の製造方法。
【請求項３１】
担持層が、第２の材料の分散液５ｇ〜１００ｇで含浸されることを特徴とする、請求項２５〜３０のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項３２】
第２の材料の分散液の１平方メートル当たりの量が、１平方メートル当たりのＰＴＦＥの割合が４０ｇ〜６０ｇになるように選択されることを特徴とする、請求項３１に記載の製造方法。
【請求項３３】
１平方メートル当たりのＰＴＦＥの割合が４５ｇ〜５５ｇであることを特徴とする、請求項３２に記載の製造方法。
【請求項３４】
前記含浸が、以下の方法、すなわち
ノズルによる散布、
ロール表面からの転写、
海綿またはロールの押圧による転写、
回転円盤によるスピンコーティング、
スクリーンプリンティング法、
剛毛、フェルト、または布地付きのはけの形の毛細管配量システムとの接触
の一つを用いて実施されることを特徴とする、請求項２５〜３３のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項３５】
流体潤滑用途のための、請求項１に記載のすべり要素の使用。
【請求項１】
金属支持層（２）と、前記金属支持層上に施与された多孔質金属担持層（３）と、マトリクス材料として少なくとも１種類の熱可塑性材料を有する、前記担持層上に施与された厚さＤのすべり層（６）とを有するすべり要素において、
前記すべり層（６）が、熱可塑性樹脂マトリクスを含む第１の材料（４）と、
前記第１の材料（４）のある表面領域においてＤ以下の深さＴまで勾配を形成するＰＴＦＥを含む第２の材料（５）とを有することを特徴とするすべり要素。
【請求項２】
深さＴが３／４Ｄ以下であることを特徴とする、請求項１に記載のすべり要素。
【請求項３】
第１の材料（４）が、第２の材料（５）によって少なくとも部分的に充填された細孔構造を有することを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載のすべり要素。
【請求項４】
前記細孔構造の細孔の容積が、深さＴが増すにつれて減少することを特徴とする、請求項３に記載のすべり要素。
【請求項５】
熱可塑性樹脂マトリクスが、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＡ、ＰＶＤＦ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＰＰＡ、ＬＣＰ、ＰＥＳ、ＰＳＵ、ＰＥＩを単独でまたは混合物として含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のすべり要素。
【請求項６】
熱可塑性樹脂マトリクスが、少なくとも１種類の高温熱可塑性樹脂からなる添加剤を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のすべり要素。
【請求項７】
高温熱可塑性樹脂の割合が、第１の材料（４）の総体積に対して０．５〜１５体積％であることを特徴とする、請求項６に記載のすべり要素。
【請求項８】
高温熱可塑性樹脂が、ＰＰＴＡ、ＰＰＳＯ２、ＰＢＡ、ＰＩ、ＰＡＩ、ＰＢＩであることを特徴とする請求項６または７のいずれかに記載のすべり要素。
【請求項９】
第１の材料が、前記第１の材料（４）の総体積に対して少なくとも１種類の固体潤滑剤０〜２７．５体積％を含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つに記載のすべり要素。
【請求項１０】
固体潤滑剤が、ＰＴＦＥ、ＭｏＳ２、ＷＳ２、ｈＢＮ、Ｐｂ、ＰｂＯ、ＺｎＳ、ＢＳＯ４、および／または黒鉛であることを特徴とする、請求項９に記載のすべり要素。
【請求項１１】
第１の材料（４）が、第１の材料（４）の総体積に対して少なくとも１種類の硬質材料を０〜１０体積％含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一つに記載のすべり要素。
【請求項１２】
硬質材料が、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ＢＣ、ｃＢＮ、層状ケイ酸塩、および／または金属酸化物のような硬質材料であることを特徴とする、請求項１１に記載のすべり要素。
【請求項１３】
金属酸化物がＴｉＯ２および／またはＦｅ２Ｏ３であることを特徴とする、請求項１２に記載のすべり要素。
【請求項１４】
第１の材料（４）が、前記第１の材料の総体積に対して０〜１０体積％の繊維を含むことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一つに記載のすべり要素。
【請求項１５】
第１の材料（４）が、前記第１の材料の総体積に対して０．５〜５体積％の繊維を含むことを特徴とする、請求項１４に記載のすべり要素。
【請求項１６】
前記繊維が、炭素繊維、アラミド繊維、および／またはガラス繊維であることを特徴とする、請求項１４または１５のいずれかに記載のすべり要素。
【請求項１７】
第２の材料（５）がＰＴＦＥからなることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一つに記載のすべり要素。
【請求項１８】
第２の材料（５）がＰＴＦＥおよび添加材料からなることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一つに記載のすべり要素。
【請求項１９】
前記添加材料が、ＰＴＦＥの体積に対して０〜２０体積％のＰＦＡを含むことを特徴とする、請求項１８に記載のすべり要素。
【請求項２０】
前記添加材料が、前記添加材料の総体積に対して０〜１００体積％の固体潤滑剤を含むことを特徴とする、請求項１８または１９のいずれかに記載のすべり要素。
【請求項２１】
固体潤滑剤が、ＰＴＦＥ、ＭｏＳ２、ＷＳ２、ｈＢＮ、Ｐｂ、ＰｂＯ、ＺｎＳ、ＢａＳＯ４、黒鉛であることを特徴とする、請求項２０に記載のすべり要素。
【請求項２２】
第２の材料（５）が、第２の材料（５）の総体積に対して少なくとも１種類の硬質材料を０〜１０体積％含むことを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか一つに記載のすべり要素。
【請求項２３】
硬質材料が、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ＢＣ、ｃＢＮ、層状ケイ酸塩、および／または金属酸化物のような硬質材料であることを特徴とする、請求項２２に記載のすべり要素。
【請求項２４】
金属酸化物がＴｉＯ２またはＦｅ２Ｏ３であることを特徴とする、請求項２３に記載のすべり要素。
【請求項２５】
以下の方法段階、すなわち
多孔質金属担持層が上に施与された金属支持層を準備する方法段階と、
以下の段階に従って、すなわち
少なくとも１種類の熱可塑性材料を含む粉末混合物からなる第１の材料を塗布する段階、
前記第１の材料を圧縮する段階、
前記圧縮された第１の材料を、ＰＴＦＥを含む第２の材料の分散液に含浸する段階、
前記すべり層を溶融する段階、および
前記すべり層をロール塗布する段階に従って、前記金属担持層上にすべり層を作製する方法段階と
を含む、すべり要素の製造方法。
【請求項２６】
第１の材料の圧縮が、２０℃〜１００℃での冷温圧縮であることを特徴とする、請求項２５に記載の製造方法。
【請求項２７】
第２の材料の分散液が、２５〜５５％の水性ＰＴＦＥ分散液であることを特徴とする請求項２５または２６に記載の製造方法。
【請求項２８】
第２の材料の分散液が、第１の２５〜５５％水性ＰＴＦＥ分散液と添加材料からなる第２の分散液とからなることを特徴とする、請求項２５〜２７のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項２９】
第２の分散液が水性ＰＦＡ分散液を含むことを特徴とする、請求項２５〜２９のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項３０】
第２の分散液が、固体潤滑剤および／または硬質材料を含むことを特徴とする、請求項２９に記載の製造方法。
【請求項３１】
担持層が、第２の材料の分散液５ｇ〜１００ｇで含浸されることを特徴とする、請求項２５〜３０のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項３２】
第２の材料の分散液の１平方メートル当たりの量が、１平方メートル当たりのＰＴＦＥの割合が４０ｇ〜６０ｇになるように選択されることを特徴とする、請求項３１に記載の製造方法。
【請求項３３】
１平方メートル当たりのＰＴＦＥの割合が４５ｇ〜５５ｇであることを特徴とする、請求項３２に記載の製造方法。
【請求項３４】
前記含浸が、以下の方法、すなわち
ノズルによる散布、
ロール表面からの転写、
海綿またはロールの押圧による転写、
回転円盤によるスピンコーティング、
スクリーンプリンティング法、
剛毛、フェルト、または布地付きのはけの形の毛細管配量システムとの接触
の一つを用いて実施されることを特徴とする、請求項２５〜３３のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項３５】
流体潤滑用途のための、請求項１に記載のすべり要素の使用。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図２】
【図１ｂ】
【図２】
【公表番号】特表２０１２−５１４１７１（Ｐ２０１２−５１４１７１Ａ）
【公表日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４４０４２（Ｐ２０１１−５４４０４２）
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０６７９６０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０７６３０７
【国際公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【出願人】（５０１０１４４５２）フエデラル―モーグル・ウイースバーデン・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング (21)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０６７９６０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０７６３０７
【国際公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【出願人】（５０１０１４４５２）フエデラル―モーグル・ウイースバーデン・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング (21)
【Ｆターム（参考）】
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