JPH06341444A - 固体潤滑被膜およびその形成方法 - Google Patents
固体潤滑被膜およびその形成方法Info
- Publication number
- JPH06341444A JPH06341444A JP12939893A JP12939893A JPH06341444A JP H06341444 A JPH06341444 A JP H06341444A JP 12939893 A JP12939893 A JP 12939893A JP 12939893 A JP12939893 A JP 12939893A JP H06341444 A JPH06341444 A JP H06341444A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- ptfe
- coating
- fine particles
- polytetrafluoroethylene
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 title description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 54
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 53
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims abstract description 53
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims abstract description 41
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 22
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 abstract description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 abstract 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 18
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 9
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 235000015096 spirit Nutrition 0.000 description 5
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 4
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- RVZRBWKZFJCCIB-UHFFFAOYSA-N perfluorotributylamine Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)N(C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F RVZRBWKZFJCCIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 被膜処理工程の簡略化、固体潤滑被膜の品質
向上。 【構成】 内・外輪１、２の転走面および転動体３の表
面にそれぞれ平均粒径が４μｍ以下のポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）の微粒子からなる固体潤滑被膜
１ａ、２ａ、３ａが形成されている。これら固体潤滑被
膜は、平均粒径が４μｍ以下のＰＴＦＥ微粒子を有機溶
媒に分散させてなる処理液中に軸受部品または軸受完成
品を１０秒程度浸漬した後、これを大気中で乾燥させて
形成したものである。
向上。 【構成】 内・外輪１、２の転走面および転動体３の表
面にそれぞれ平均粒径が４μｍ以下のポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）の微粒子からなる固体潤滑被膜
１ａ、２ａ、３ａが形成されている。これら固体潤滑被
膜は、平均粒径が４μｍ以下のＰＴＦＥ微粒子を有機溶
媒に分散させてなる処理液中に軸受部品または軸受完成
品を１０秒程度浸漬した後、これを大気中で乾燥させて
形成したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造設備や真空
機器等に使用される転がり軸受等における固体潤滑被膜
およびその形成方法に関する。
機器等に使用される転がり軸受等における固体潤滑被膜
およびその形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、真空機器や半導体製造設備等に
使用される転がり軸受の潤滑には、固体潤滑剤が用いら
れている。現在、固体潤滑剤として、二硫化モリブデン
等の層状物質、金、銀、鉛等の軟質金属、ＰＴＦＥ（ポ
リテトラフルオロエチレン：平均分子量が１×１０5 以
上、主に、１×１０6〜１×１０7のもの）、ポリイミド
等の高分子化合物が広く用いられており、これらは、通
常、スパッタリングやイオンプレーティング法によって
被膜処理されている。
使用される転がり軸受の潤滑には、固体潤滑剤が用いら
れている。現在、固体潤滑剤として、二硫化モリブデン
等の層状物質、金、銀、鉛等の軟質金属、ＰＴＦＥ（ポ
リテトラフルオロエチレン：平均分子量が１×１０5 以
上、主に、１×１０6〜１×１０7のもの）、ポリイミド
等の高分子化合物が広く用いられており、これらは、通
常、スパッタリングやイオンプレーティング法によって
被膜処理されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】スパッタリングやイオ
ンプレーティング法によれば、真空チャンバーを中心と
した処理設備が必要になる。しかも、処理時間は、真空
排気、冷却等の前後工程を含めると最短でも約２時間程
度必要であり、生産効率がきわめて低い。さらに、真空
容器内の形状、大きさ等により、被処理物の形状、大き
さ、個数、処理治具の形状等が制約される。最近では、
真空排気、冷却時間の短縮化を目的としたロードロック
方式も採用されつつあるが、装置が高価になるためコス
トアップにつながる。
ンプレーティング法によれば、真空チャンバーを中心と
した処理設備が必要になる。しかも、処理時間は、真空
排気、冷却等の前後工程を含めると最短でも約２時間程
度必要であり、生産効率がきわめて低い。さらに、真空
容器内の形状、大きさ等により、被処理物の形状、大き
さ、個数、処理治具の形状等が制約される。最近では、
真空排気、冷却時間の短縮化を目的としたロードロック
方式も採用されつつあるが、装置が高価になるためコス
トアップにつながる。
【０００４】また、化合物や高分子のスパッタリング法
では、ターゲット材（固体潤滑剤）がスパッタ作用を受
けた際、ターゲット材本来の結晶構造が部分的に切断さ
れた状態ではじき出され被処理物に付着するため、ター
ゲット材本来の優れた潤滑性が幾分損なわれる場合もあ
る。
では、ターゲット材（固体潤滑剤）がスパッタ作用を受
けた際、ターゲット材本来の結晶構造が部分的に切断さ
れた状態ではじき出され被処理物に付着するため、ター
ゲット材本来の優れた潤滑性が幾分損なわれる場合もあ
る。
【０００５】以上のような理由から、本出願人は、ＰＴ
ＦＥを有機溶媒に分散させてなる処理液中に被処理物を
浸漬した後、これを乾燥させて、ＰＴＦＥからなる島状
分布の固体潤滑被膜を形成する方法について既に提案し
ている（特願平４−１０６３９２号）。この出願の被膜
形成方法（以下、浸漬法という。）によれば、スパッタ
リングやイオンプレーティング法に比べ、簡易な処理設
備を用いて容易にしかも潤滑性、低発塵性に優れた固体
潤滑被膜を形成することができた。また、被膜処理に要
するサイクルタイムが短く、大量の被処理物を同時に処
理可能なので、被膜処理工程における生産効率の向上を
図ることができた。
ＦＥを有機溶媒に分散させてなる処理液中に被処理物を
浸漬した後、これを乾燥させて、ＰＴＦＥからなる島状
分布の固体潤滑被膜を形成する方法について既に提案し
ている（特願平４−１０６３９２号）。この出願の被膜
形成方法（以下、浸漬法という。）によれば、スパッタ
リングやイオンプレーティング法に比べ、簡易な処理設
備を用いて容易にしかも潤滑性、低発塵性に優れた固体
潤滑被膜を形成することができた。また、被膜処理に要
するサイクルタイムが短く、大量の被処理物を同時に処
理可能なので、被膜処理工程における生産効率の向上を
図ることができた。
【０００６】ところが、上記浸漬法によれば、ＰＴＦＥ
粒子の分散性を維持するために、処理液を常時攪拌しな
がら被膜処理を行なう必要があった。そのため、処理液
の流れに面している被処理物の表面と流れに対して陰に
なる表面とでＰＴＦＥ粒子の付着状態に差が生じ、処理
被膜の位置的バラツキ、被処理物間のバラツキの原因と
なる可能性があった。また、被処理物表面の狭いすき間
や、小型被処理物の内部表面等に均一な被膜を形成する
ことが比較的困難であった。
粒子の分散性を維持するために、処理液を常時攪拌しな
がら被膜処理を行なう必要があった。そのため、処理液
の流れに面している被処理物の表面と流れに対して陰に
なる表面とでＰＴＦＥ粒子の付着状態に差が生じ、処理
被膜の位置的バラツキ、被処理物間のバラツキの原因と
なる可能性があった。また、被処理物表面の狭いすき間
や、小型被処理物の内部表面等に均一な被膜を形成する
ことが比較的困難であった。
【０００７】本発明の目的は、ＰＴＦＥ固体潤滑被膜お
よびその形成方法における上述した問題点を解決するこ
とにある。
よびその形成方法における上述した問題点を解決するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の固体潤滑被膜
は、平均粒径が４μｍ以下のポリテトラフルオロエチレ
ンの微粒子からなる島状分布のものである。
は、平均粒径が４μｍ以下のポリテトラフルオロエチレ
ンの微粒子からなる島状分布のものである。
【０００９】請求項２は、請求項１の固体潤滑被膜にお
いて、ポリテトラフルオロエチレンの平均分子量を１×
１０6〜８×１０6としたものである。
いて、ポリテトラフルオロエチレンの平均分子量を１×
１０6〜８×１０6としたものである。
【００１０】請求項３の固体潤滑被膜の形成方法は、平
均粒径が４μｍ以下のポリテトラフルオロエチレンの微
粒子を有機溶媒に分散させてなる処理液中に被処理物を
浸漬した後、これを乾燥させて、上記ポリテトラフルオ
ロエチレンからなる固体潤滑被膜を上記被処理物の表面
に形成するものである。
均粒径が４μｍ以下のポリテトラフルオロエチレンの微
粒子を有機溶媒に分散させてなる処理液中に被処理物を
浸漬した後、これを乾燥させて、上記ポリテトラフルオ
ロエチレンからなる固体潤滑被膜を上記被処理物の表面
に形成するものである。
【００１１】請求項４の固体潤滑被膜の形成方法は、請
求項３の固体潤滑被膜の形成方法において、ポリテトラ
フルオロエチレンの平均分子量を１×１０6〜８×１０6
としたものである。
求項３の固体潤滑被膜の形成方法において、ポリテトラ
フルオロエチレンの平均分子量を１×１０6〜８×１０6
としたものである。
【００１２】
【作用】固体潤滑被膜は平均粒径が４μｍ以下のＰＴＦ
Ｅ微粒子からなるものであり、ＰＴＦＥの結晶構造が破
壊されることなくそのまま維持されている。
Ｅ微粒子からなるものであり、ＰＴＦＥの結晶構造が破
壊されることなくそのまま維持されている。
【００１３】また、平均粒径が４μｍ以下のＰＴＦＥ微
粒子は有機溶媒への分散性が極めて良好であり、これを
分散させてなる処理液は、処理前に簡単に攪拌しておく
だけで処理時の懸濁状態（ＰＴＦＥ微粒子が適度に均一
に分散した状態）が維持される。
粒子は有機溶媒への分散性が極めて良好であり、これを
分散させてなる処理液は、処理前に簡単に攪拌しておく
だけで処理時の懸濁状態（ＰＴＦＥ微粒子が適度に均一
に分散した状態）が維持される。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を転がり軸受に適用した実施例
について説明する。
について説明する。
【００１５】図１に示す深溝玉軸受は、内輪１、外輪
２、内・外輪１、２間に介在する複数の転動体３、転動
体３を円周等間隔に保持する保持器４で構成され、内・
外輪１、２の転走面および転動体３の表面にそれぞれ平
均粒径が４μｍ以下のポリテトラフルオロエチレン（Ｐ
ＴＦＥ）の微粒子からなる固体潤滑被膜１ａ、２ａ、３
ａが形成されている。
２、内・外輪１、２間に介在する複数の転動体３、転動
体３を円周等間隔に保持する保持器４で構成され、内・
外輪１、２の転走面および転動体３の表面にそれぞれ平
均粒径が４μｍ以下のポリテトラフルオロエチレン（Ｐ
ＴＦＥ）の微粒子からなる固体潤滑被膜１ａ、２ａ、３
ａが形成されている。
【００１６】これら固体潤滑被膜は、平均粒径が４μｍ
以下のＰＴＦＥ微粒子を有機溶媒に分散させてなる処理
液中に軸受部品または軸受完成品を１０秒程度浸漬した
後、これを大気中で乾燥させて形成したものである。平
均粒径が４μｍ以下のＰＴＦＥ微粒子は有機溶媒への分
散性が良好であり、これを分散させてなる処理液は、処
理前に簡単に攪拌しておくだけで懸濁状態（ＰＴＦＥ微
粒子が適度に均一に分散した状態）が長時間維持され
る。そのため、被膜処理時に処理液を攪拌する必要がな
く、攪拌に起因した処理被膜の位置的バラツキ、被処理
物間のバラツキ等が生じにくい。また、ＰＴＦＥ微粒子
の分散性が良いので、被処理物表面の狭いすき間や、小
型被処理物の内部表面等に均一な被膜を形成することが
できる。
以下のＰＴＦＥ微粒子を有機溶媒に分散させてなる処理
液中に軸受部品または軸受完成品を１０秒程度浸漬した
後、これを大気中で乾燥させて形成したものである。平
均粒径が４μｍ以下のＰＴＦＥ微粒子は有機溶媒への分
散性が良好であり、これを分散させてなる処理液は、処
理前に簡単に攪拌しておくだけで懸濁状態（ＰＴＦＥ微
粒子が適度に均一に分散した状態）が長時間維持され
る。そのため、被膜処理時に処理液を攪拌する必要がな
く、攪拌に起因した処理被膜の位置的バラツキ、被処理
物間のバラツキ等が生じにくい。また、ＰＴＦＥ微粒子
の分散性が良いので、被処理物表面の狭いすき間や、小
型被処理物の内部表面等に均一な被膜を形成することが
できる。
【００１７】ＰＴＦＥとしては、平均粒径が０．５μｍ
以下、平均分子量が １×１０6〜８×１０6 のものを用
いるのが望ましい。有機溶媒としては、例えば、フッ素
系不活性液体（炭化水素のすべての水素をフッ素で置き
換えたもの；フロン系溶媒は含まれない）、アルコー
ル、ミネラルスピリット（原油を分留して得た溶剤の一
種、炭素数が８〜１０個の飽和炭化水素で、沸点１５０
〜２０５°Ｃのもの）等を用いると良い。この実施例で
は、ＰＴＦＥとして平均粒径０．３μｍ、平均分子量２
〜８×１０6のもの（例えば、（株）喜多村製ＰＴＦＥ
分散液 ＫＤ−３００ＡＳ）、有機溶媒としてミネラル
スピリット（例えば、シェルジャパン（株）製 ホワイ
トスピリッツＬＡＷＳ）を用いている。そして、上記Ｋ
Ｄ−３００ＡＳをホワイトスピリッツＬＡＷＳで適当な
濃度に希釈した処理液（浸漬処理液Ａとする）に、軸受
完成品を浸漬した。
以下、平均分子量が １×１０6〜８×１０6 のものを用
いるのが望ましい。有機溶媒としては、例えば、フッ素
系不活性液体（炭化水素のすべての水素をフッ素で置き
換えたもの；フロン系溶媒は含まれない）、アルコー
ル、ミネラルスピリット（原油を分留して得た溶剤の一
種、炭素数が８〜１０個の飽和炭化水素で、沸点１５０
〜２０５°Ｃのもの）等を用いると良い。この実施例で
は、ＰＴＦＥとして平均粒径０．３μｍ、平均分子量２
〜８×１０6のもの（例えば、（株）喜多村製ＰＴＦＥ
分散液 ＫＤ−３００ＡＳ）、有機溶媒としてミネラル
スピリット（例えば、シェルジャパン（株）製 ホワイ
トスピリッツＬＡＷＳ）を用いている。そして、上記Ｋ
Ｄ−３００ＡＳをホワイトスピリッツＬＡＷＳで適当な
濃度に希釈した処理液（浸漬処理液Ａとする）に、軸受
完成品を浸漬した。
【００１８】尚、本実施例において、内・外輪１、２の
転走面および転動体３の表面に固体潤滑被膜が形成され
ているが、固体潤滑被膜は少なくとも転動体３の表面に
形成すれば良い。また、同図では内・外輪１、２の外表
面全体に固体潤滑被膜１ａ、２ａが形成されているが、
図２に示すように、嵌合面等の固体潤滑被膜が本来不要
な部分については、最終製品となる前に除去するように
すると良い。さらに、軸受形式は深溝玉軸受に限らず、
広く転がり軸受一般に適用可能である。
転走面および転動体３の表面に固体潤滑被膜が形成され
ているが、固体潤滑被膜は少なくとも転動体３の表面に
形成すれば良い。また、同図では内・外輪１、２の外表
面全体に固体潤滑被膜１ａ、２ａが形成されているが、
図２に示すように、嵌合面等の固体潤滑被膜が本来不要
な部分については、最終製品となる前に除去するように
すると良い。さらに、軸受形式は深溝玉軸受に限らず、
広く転がり軸受一般に適用可能である。
【００１９】図３は、上記固体潤滑被膜１ａ、２ａ、３
ａ（同図では１１ａとしている。）の分布状態を模式的
に示したものである。上記浸漬処理液Ａ中に分散したＰ
ＴＦＥ微粒子（平均粒径０．３μｍ）が母材１１の表面
に付着して不連続な島１２を形成している。固体潤滑被
膜１１ａの平均被膜厚さは０．３μｍ程度である。各島
１２は、分散した１つのＰＴＦＥ微粒子により又は複数
のＰＴＦＥ微粒子の集合により形成されたもので、ＰＴ
ＦＥの結晶構造が破壊されることなくそのまま残ってい
る。ＰＴＦＥのスパッタリングによる固体潤滑被膜が一
様分布で、しかも、元のＰＴＦＥの分子構造が変化して
いるのとは著しい対照をなす。このような固体潤滑被膜
１１ａには、上記ＰＴＦＥの本来有する優れた潤滑性能
等が損なわれることなくそのまま維持される。島１２と
島１２との間は、凹状の空間部１３になっている。凸状
の島１２は相手面１５との接触によって削りとられ潤滑
粉１２ａを発生させるが（同図ｃ）、この潤滑粉１２ａ
は凹状の空間部１３に入り込み、その部分に転着する
（同図ｄ）。このように、固体潤滑被膜１１ａの表面か
ら削り取られた潤滑粉１２ａが島１２と島１２との間の
空間部１３によって捕捉される結果、軸受の発塵量が極
めて少なくなる。
ａ（同図では１１ａとしている。）の分布状態を模式的
に示したものである。上記浸漬処理液Ａ中に分散したＰ
ＴＦＥ微粒子（平均粒径０．３μｍ）が母材１１の表面
に付着して不連続な島１２を形成している。固体潤滑被
膜１１ａの平均被膜厚さは０．３μｍ程度である。各島
１２は、分散した１つのＰＴＦＥ微粒子により又は複数
のＰＴＦＥ微粒子の集合により形成されたもので、ＰＴ
ＦＥの結晶構造が破壊されることなくそのまま残ってい
る。ＰＴＦＥのスパッタリングによる固体潤滑被膜が一
様分布で、しかも、元のＰＴＦＥの分子構造が変化して
いるのとは著しい対照をなす。このような固体潤滑被膜
１１ａには、上記ＰＴＦＥの本来有する優れた潤滑性能
等が損なわれることなくそのまま維持される。島１２と
島１２との間は、凹状の空間部１３になっている。凸状
の島１２は相手面１５との接触によって削りとられ潤滑
粉１２ａを発生させるが（同図ｃ）、この潤滑粉１２ａ
は凹状の空間部１３に入り込み、その部分に転着する
（同図ｄ）。このように、固体潤滑被膜１１ａの表面か
ら削り取られた潤滑粉１２ａが島１２と島１２との間の
空間部１３によって捕捉される結果、軸受の発塵量が極
めて少なくなる。
【００２０】図４ａは、上記浸漬処理液Ａを用いて被膜
処理した上記構成の深溝玉軸受＃６０８（本実施例品：
軸受Ａとする）を、同一の処理条件で複数個（８０〜９
０個）被膜処理したときの軸受１個当たりの被膜重量ヒ
ストグラム、図４ｂは、下記に示す浸漬処理液Ｂを用い
て被膜処理した深溝玉軸受＃６０８（比較品：軸受Ｂ）
について同様にして求めた被膜重量ヒストグラムを示
す。同図に示すように、軸受Ａの重量バラツキは軸受Ｂ
に比べ極めて少なかった。また、被膜処理後の被膜表面
を観察した結果、軸受Ａでは軸受各部で均一な被膜形成
が認められたが、軸受Ｂでは局部的な付着のバラツキが
認められた。さらに、浸漬処理液Ａは初期攪拌後、数時
間放置しておいても、ＰＴＦＥ微粒子の懸濁状態が維持
されていたのに対し、浸漬処理液Ｂでは攪拌後１分以内
でＰＴＦＥ粒子の沈殿が見られ、被膜処理時には、ＰＴ
ＦＥ粒子の沈殿を抑制するために処理液の攪拌を必要と
した。
処理した上記構成の深溝玉軸受＃６０８（本実施例品：
軸受Ａとする）を、同一の処理条件で複数個（８０〜９
０個）被膜処理したときの軸受１個当たりの被膜重量ヒ
ストグラム、図４ｂは、下記に示す浸漬処理液Ｂを用い
て被膜処理した深溝玉軸受＃６０８（比較品：軸受Ｂ）
について同様にして求めた被膜重量ヒストグラムを示
す。同図に示すように、軸受Ａの重量バラツキは軸受Ｂ
に比べ極めて少なかった。また、被膜処理後の被膜表面
を観察した結果、軸受Ａでは軸受各部で均一な被膜形成
が認められたが、軸受Ｂでは局部的な付着のバラツキが
認められた。さらに、浸漬処理液Ａは初期攪拌後、数時
間放置しておいても、ＰＴＦＥ微粒子の懸濁状態が維持
されていたのに対し、浸漬処理液Ｂでは攪拌後１分以内
でＰＴＦＥ粒子の沈殿が見られ、被膜処理時には、ＰＴ
ＦＥ粒子の沈殿を抑制するために処理液の攪拌を必要と
した。
【００２１】｛浸漬処理液Ａ：軸受Ａ｝
【００２２】ＰＴＦＥ：平均粒径０．３μｍ、平均分子
量２〜８×１０6
量２〜８×１０6
【００２３】（（株）喜多村製ＰＴＦＥ分散液 ＫＤ−
３００ＡＳ）
３００ＡＳ）
【００２４】有機溶媒：ミネラルスピリット
【００２５】（シェルジャパン（株）製ホワイトスピリ
ッツＬＡＷＳ）
ッツＬＡＷＳ）
【００２６】｛浸漬処理液Ｂ：軸受Ｂ｝
【００２７】ＰＴＦＥ：平均粒径１５μｍ、平均分子量
３×１０5
３×１０5
【００２８】（三井デュポンフロロケミカル（株）製
ＭＰ１３００）
ＭＰ１３００）
【００２９】有機溶媒：アセトン（試薬）
【００３０】図５は、上記軸受Ａと軸受Ｂとについて行
なった発塵試験の結果を示す。試験は、軸受Ａまたは軸
受Ｂを下記条件下で回転させ、軸受の直下に配置した発
塵検出器によって発塵を検出することにより行なった。
同図ａに示すように、軸受Ａは１０時間あたりの発塵量
が１〜２個と非常低く安定しているのに対し、軸受Ｂは
発塵量の低いものと高いものとがあり、発塵量が軸受間
でばらついていた。同図ｂおよびｃは、軸受Ｂについて
発塵量の多かったものを示す。同図ｂにおける軸受Ｂの
発塵量は（１５０個／１５０ｈ）、同図ｃにおける軸受
Ｂの発塵量は（２１０／１５０ｈ）であった。尚、同図
ｂと同図ｃとでは発塵量の経時変化の傾向が異なってい
るが、同図ｂは被膜重量が少なく潤滑不足により高発塵
となったもの（特に初期発塵が多い）、同図ｃは、逆
に、被膜重量が多すぎて潤滑過剰により高発塵となった
もの（特に後期に発塵が多い）である。
なった発塵試験の結果を示す。試験は、軸受Ａまたは軸
受Ｂを下記条件下で回転させ、軸受の直下に配置した発
塵検出器によって発塵を検出することにより行なった。
同図ａに示すように、軸受Ａは１０時間あたりの発塵量
が１〜２個と非常低く安定しているのに対し、軸受Ｂは
発塵量の低いものと高いものとがあり、発塵量が軸受間
でばらついていた。同図ｂおよびｃは、軸受Ｂについて
発塵量の多かったものを示す。同図ｂにおける軸受Ｂの
発塵量は（１５０個／１５０ｈ）、同図ｃにおける軸受
Ｂの発塵量は（２１０／１５０ｈ）であった。尚、同図
ｂと同図ｃとでは発塵量の経時変化の傾向が異なってい
るが、同図ｂは被膜重量が少なく潤滑不足により高発塵
となったもの（特に初期発塵が多い）、同図ｃは、逆
に、被膜重量が多すぎて潤滑過剰により高発塵となった
もの（特に後期に発塵が多い）である。
【００３１】｛試験条件｝
【００３２】室温：２５°Ｃ 真空度：１０-5Ｐａ以下
【００３３】回転数：５０ｒｐｍ
【００３４】スラスト荷重：９．８Ｎ
【００３５】最大接触圧力：９６０ＭＰａ
【００３６】上記浸漬処理液Ａに代えて、フッ素系不活
性液体（住友スリーエム( )製 フロリナート）、イソプ
ロピルアルコール、エチレングリコールを用いた場合で
も、軸受Ａと同様の結果が得られた。
性液体（住友スリーエム( )製 フロリナート）、イソプ
ロピルアルコール、エチレングリコールを用いた場合で
も、軸受Ａと同様の結果が得られた。
【００３７】以上、本発明を転がり軸受に適用した場合
について説明したが、本発明は転がり軸受に限らず、広
く、滑りまたは転がり要素一般について適用可能であ
り、例えば、滑り軸受、ボールねじ等にも同様に適用す
ることができる。また、以上の説明は浸漬法についての
ものであるが、平均粒径が４μｍ以下のポリテトラフル
オロエチレン微粒子を有機溶媒に分散させてなる処理液
を被処理物の表面にスプレーして固体潤滑被膜を形成す
ることもできる。
について説明したが、本発明は転がり軸受に限らず、広
く、滑りまたは転がり要素一般について適用可能であ
り、例えば、滑り軸受、ボールねじ等にも同様に適用す
ることができる。また、以上の説明は浸漬法についての
ものであるが、平均粒径が４μｍ以下のポリテトラフル
オロエチレン微粒子を有機溶媒に分散させてなる処理液
を被処理物の表面にスプレーして固体潤滑被膜を形成す
ることもできる。
【００３８】
【発明の効果】本発明は、以下に示す効果を有する。
【００３９】（１）本発明の固体潤滑被膜は平均粒径が
４μｍ以下のＰＴＦＥ微粒子からなり、ＰＴＦＥの結晶
構造がそのまま残されているので、ＰＴＦＥ本来の優れ
た潤滑性能が損なわれることなく維持される。また、島
状分布をなすので低発塵性にも優れている。
４μｍ以下のＰＴＦＥ微粒子からなり、ＰＴＦＥの結晶
構造がそのまま残されているので、ＰＴＦＥ本来の優れ
た潤滑性能が損なわれることなく維持される。また、島
状分布をなすので低発塵性にも優れている。
【００４０】（２）平均粒径が４μｍ以下のＰＴＦＥ微
粒子は有機溶媒への分散性が良好であり、これを分散さ
せてなる処理液は、処理前に簡単に攪拌しておくだけで
懸濁状態（ＰＴＦＥ微粒子が適度に均一に分散した状
態）が長時間維持される。そのため、被膜処理時に処理
液を攪拌する必要がなく、攪拌に起因した処理被膜の位
置的バラツキ、被処理物間のバラツキ等が生じにくい。
粒子は有機溶媒への分散性が良好であり、これを分散さ
せてなる処理液は、処理前に簡単に攪拌しておくだけで
懸濁状態（ＰＴＦＥ微粒子が適度に均一に分散した状
態）が長時間維持される。そのため、被膜処理時に処理
液を攪拌する必要がなく、攪拌に起因した処理被膜の位
置的バラツキ、被処理物間のバラツキ等が生じにくい。
【００４１】（３）ＰＴＦＥ微粒子の分散性が良いの
で、被処理物表面の狭いすき間や、小型被処理物の内部
表面等に均一な被膜を形成することができる。
で、被処理物表面の狭いすき間や、小型被処理物の内部
表面等に均一な被膜を形成することができる。
【００４２】（４）粒径が小さいため、被処理物に対す
る、ＰＴＦＥの単位重量当たりの付着面積が拡大し、安
定した潤滑性能、低発塵性を示す。
る、ＰＴＦＥの単位重量当たりの付着面積が拡大し、安
定した潤滑性能、低発塵性を示す。
【００４３】（５）スパッタリングやイオンプレーティ
ング法等に比べ、簡易な処理設備を用いて容易にしかも
性能に優れた固体潤滑被膜を形成することができる。ま
た、本発明の形成方法は被膜処理に要するサイクルタイ
ムが短く、さらに、大量の被膜形成物を同時に処理する
ことができるため、固体潤滑被膜の形成工程における生
産効率の向上に大きく寄与することができる。
ング法等に比べ、簡易な処理設備を用いて容易にしかも
性能に優れた固体潤滑被膜を形成することができる。ま
た、本発明の形成方法は被膜処理に要するサイクルタイ
ムが短く、さらに、大量の被膜形成物を同時に処理する
ことができるため、固体潤滑被膜の形成工程における生
産効率の向上に大きく寄与することができる。
【図１】実施例に係わる深溝玉軸受（軸受Ａ）を示す断
面図である。
面図である。
【図２】図１に示す深溝玉軸受において、嵌合面等の固
体潤滑被膜を除去等したときの状態を示す断面図であ
る。
体潤滑被膜を除去等したときの状態を示す断面図であ
る。
【図３】図１および図２における固体潤滑被膜の分布状
態を模式的に示す平面図（図ａ）、断面図（図ｂ、図
ｃ、図ｄ）である。
態を模式的に示す平面図（図ａ）、断面図（図ｂ、図
ｃ、図ｄ）である。
【図４】実施例に係わる軸受Ａについての被膜重量ヒス
トグラム（図ａ）、比較品に係わる軸受Ｂについての被
膜重量ヒストグラム（図ｂ）である。
トグラム（図ａ）、比較品に係わる軸受Ｂについての被
膜重量ヒストグラム（図ｂ）である。
【図５】軸受Ａについての発塵量の経時変化を示す図
（図ａ）、軸受Ｂについての発塵量の経時変化を示す図
（図ｂ、図ｃ）である。
（図ａ）、軸受Ｂについての発塵量の経時変化を示す図
（図ｂ、図ｃ）である。
１ 内輪 １ａ 固体潤滑被膜 ２ 外輪 ２ａ 固体潤滑被膜 ３ 転動体 ３ａ 固体潤滑被膜
Claims (4)
- 【請求項１】 平均粒径が４μｍ以下のポリテトラフル
オロエチレンの微粒子からなる島状分布の固体潤滑被
膜。 - 【請求項２】 ポリテトラフルオロエチレンの平均分子
量が １×１０6〜８×１０6であることを特徴とする請
求項１の固体潤滑被膜。 - 【請求項３】 平均粒径が４μｍ以下のポリテトラフル
オロエチレンの微粒子を有機溶媒に分散させてなる処理
液中に被処理物を浸漬した後、これを乾燥させて、上記
ポリテトラフルオロエチレンの微粒子からなる島状分布
の固体潤滑被膜を上記被処理物の表面に形成することを
特徴とする固体潤滑被膜の形成方法。 - 【請求項４】 ポリテトラフルオロエチレンの平均分子
量が １×１０6〜８×１０6であることを特徴とする請
求項３の固体潤滑被膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12939893A JPH06341444A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 固体潤滑被膜およびその形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12939893A JPH06341444A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 固体潤滑被膜およびその形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06341444A true JPH06341444A (ja) | 1994-12-13 |
Family
ID=15008585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12939893A Pending JPH06341444A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 固体潤滑被膜およびその形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06341444A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100391307B1 (ko) * | 2001-06-04 | 2003-07-16 | 한라공조주식회사 | 고체 윤활 피막 형성방법 |
| DE102004035212A1 (de) * | 2004-07-21 | 2006-02-16 | Ina-Schaeffler Kg | Wälzlager |
| JP2006250158A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Nsk Ltd | トロイダル型無段変速機 |
| JP2008241042A (ja) * | 1996-04-25 | 2008-10-09 | Jtekt Corp | 転がり摺動部品、転がり摺動部品の製造方法、転がり摺動部品である転がり軸受の製造方法 |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP12939893A patent/JPH06341444A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008241042A (ja) * | 1996-04-25 | 2008-10-09 | Jtekt Corp | 転がり摺動部品、転がり摺動部品の製造方法、転がり摺動部品である転がり軸受の製造方法 |
| KR100391307B1 (ko) * | 2001-06-04 | 2003-07-16 | 한라공조주식회사 | 고체 윤활 피막 형성방법 |
| DE102004035212A1 (de) * | 2004-07-21 | 2006-02-16 | Ina-Schaeffler Kg | Wälzlager |
| JP2006250158A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Nsk Ltd | トロイダル型無段変速機 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2623780B1 (en) | Swash plate of swash plate compressor and swash plate compressor | |
| JPH0154433B2 (ja) | ||
| WO2017022795A1 (ja) | フォイル軸受 | |
| US4253714A (en) | High temperature low friction surface coating and method of application | |
| JP2838869B2 (ja) | 潤滑ころがり接触装置、潤滑法、潤滑組成物及びセラミック転動要素 | |
| US6102576A (en) | Bearing assembly | |
| US20110052112A1 (en) | Sliding member for thrust bearing | |
| KR19980024828A (ko) | 리테이너를 구비하지 않은 구름 베어링 | |
| JPH06341444A (ja) | 固体潤滑被膜およびその形成方法 | |
| JPS60104191A (ja) | 高速高荷重用無潤滑摺動部材 | |
| JPH06229426A (ja) | 半導体製造設備用転がり軸受 | |
| JP3240680B2 (ja) | 固体潤滑皮膜の形成方法 | |
| JP2004137371A (ja) | 潤滑剤、摺動部材及び固形潤滑剤 | |
| JP2017043801A (ja) | 摺動構造、めっき浴及び摺動部材の製造方法 | |
| JPH06159373A (ja) | 自己潤滑剤コーティング転がり軸受 | |
| JP2002266875A (ja) | 転がり軸受 | |
| US6455475B1 (en) | Sliding member and process for producing the same | |
| JP2002327756A (ja) | 固体潤滑転がり軸受 | |
| JP3006631B2 (ja) | 半導体製造設備用転がり軸受 | |
| JP2531867B2 (ja) | 半導体製造設備用転がり軸受 | |
| JP3006635B2 (ja) | 固体潤滑転がり軸受 | |
| JP2943819B2 (ja) | 転がり軸受における固体潤滑皮膜の形成方法 | |
| JP2003301838A (ja) | 転がり軸受 | |
| WO2011040451A1 (ja) | 摺動部材 | |
| JPH05240257A (ja) | 半導体製造設備用転がり軸受 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020729 |