2019 Fiscal Year Research-status Report
漆をベース材料とした樹脂すべり軸受の実用化に向けた開発的研究
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19K04156
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
宮武 正明 東京理科大学, 工学部機械工学科, 准教授 (70434032)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川田 将平 東京理科大学, 工学部機械工学科, 助教 (60822517)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 漆 / 天然樹脂 / 摺動材料 / トライボロジー / 摩擦係数 / 摩耗量 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
機械には，回転部や往復運動部など摺動部が多くあるが，樹脂すべり軸受は，摺動部を無給油・無給脂で支持するために広く用いられている．さて，樹脂すべり軸受は，ベース樹脂として，熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が用いられ，それに固体潤滑剤を混合して製作されているが，従来用いられている樹脂すべり軸受は，食品機械のように，定期的に機械の洗浄が行われ，かつ，無潤滑と水潤滑の両方で使用される場合には，耐摩耗性や耐薬品性において，要求性能が得られない場合がある．そこで，申請者は，硬度が高く耐薬品性に優れる樹脂材料として，天然の樹脂である漆に着目し，漆に固体潤滑剤を添加した樹脂すべり軸受を提案した(特願2016-093303 摺動組成物、並びに、摺動部材及びその製造方法)．本研究においては，提案する漆を用いた樹脂すべり軸受の摺動特性や機械的特性を様々な条件下で評価し，漆を用いた樹脂すべり軸受の実用化に向けた研究を行う．
本年度は，漆に混合する固体潤滑材として，PTFEを用い，ドライ潤滑，水潤滑の両方の条件下で，摺動試験を実施するとともに，摺動試験後の摩擦面の表面分析を実施した．その結果，漆にPTFEを混合して作成した摺動材は，ドライ潤滑，水潤滑の両方において，高い耐摩耗性と，低い摩擦係数を実現可能であることが明らかとなった．また，漆に混合したPTFEの粉末粒子径の大きさの違いにより，水潤滑環境下において，耐摩耗性が異なることが明らかとなった．具体的には，粉末粒子径が大きいほうが，水潤滑環境下で耐摩耗性が高くなった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度に実施を予定していた，固体潤滑材としてPTFEを用いた場合の摺動試験や，摺動試験後の摩擦面の分析(レーザー顕微鏡による摩耗量の測定、TOF-SIMSによる移着膜の分析)は完了した．これに加えて，次年度に実施予定の，他の固体潤滑剤について検討を行い，試験片などの準備を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度については，PTFE以外の固体潤滑剤（グラファイトやBN）を漆に混合して，摺動材を作成し，摺動試験や摩擦面の分析を行うとともに，漆に固体潤滑剤を混合させて硬化させた部材の引張強度などの，機械的強度も測定する予定である．なお，次年度に国際会議において，本研究成果を発表予定であったが，新型コロナウイルス感染症により中止となった．研究成果の発表方法については，現在検討中である．
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| Causes of Carryover |
摺動試験装置の製作に際して，一部部品を次年度に購入することに変更したため．当該部品については，次年度に購入予定である．
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