CN105736576B - 滑动部件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

滑动部件(1)包括：金属基材(2)；在该金属基材(2)的滑动表面上形成的底涂底漆层(3)；和在该底涂底漆层(3)上形成的树脂层(4)，其中该树脂层(4)通过使组合物层固化而形成，该组合物层含有双官能脂环族环氧化物和聚合引发剂。

Description

滑动部件及其制造方法
技术领域
本发明涉及滑动部件及其制造方法，具体地，涉及具有低摩擦系数的环氧树脂系滑动部件及其制造方法。
背景技术
在现有技术中，在内燃机例如汽车的发动机等中，将滑动部件用于包括活塞裙部的各种单元。关于这些滑动部件，为了符合例如用于全球环境保护的CAFE标准，已开发了各种技术，该标准指出通过降低摩擦系数来使能量损失减小。
另一方面，伴随从发动机起动通过加速到恒速驾驶(即，高速驾驶)常常变化的运行条件的变化，单元和与单元接触的部件之间的润滑状态从发动机起动过程中的固体润滑区域向加速过程中的边界润滑区域(也称为“边界区域”)迁移，进而从边界区域向恒速驾驶过程中的液体润滑区域(也称为“液体区域”)迁移。内燃机例如汽车的发动机的滑动部件不仅满足固体润滑区域和边界润滑区域中所要求的性能而且满足液体润滑区域中所要求的性能是必要的。即，在固体润滑区域中，需要抑制其中由单元和与单元接触的其他部件之间的碰撞产生令人不愉快的声音(例如，刺耳的声音)的磨损；在液体润滑区域中，要求优异的滑动性。因此，对于滑动部件，其上形成的膜需要具有耐热性，并且在各个区域中，尤其是在润滑状态不稳定的固体润滑区域和边界润滑区域中要求摩擦系数减小。作为满足这些要求的滑动部件，提出了DLC系滑动部件，其中将DLC用作膜。
例如，日本专利申请公开No.2004-278705(JP 2004-278705 A)公开了滑动部件，其包括：作为滑动表面的硬碳膜；和与滑动表面的滑动方向垂直的方向的从中心到端部的深度分布取决于油膜的厚度分布而变化的凹部。作为具体例，公开了包括通过其中碳为靶的磁控溅射在基材表面上形成的硬碳膜的滑动部件。
但是，在上述的现有技术中，必须使用物理气相沉积法以形成DLC膜。因此，生产率低，高成本不可避免，因此难以得到具有高生产率和低摩擦系数的滑动部件。
发明内容
本发明提供具有低摩擦系数的环氧树脂系滑动部件。本发明还提供具有低摩擦系数的环氧树脂系滑动部件的制造方法。
根据本发明的一个方面，提供滑动部件，包括：金属基材；在该金属基材的滑动表面上形成的底涂底漆层；和在该底涂底漆层上形成的树脂层，其中该树脂层通过使组合物层固化而形成，该组合物层含有双官能脂环族环氧化物和聚合引发剂。
根据本发明的另一方面，提供滑动部件的制造方法，该方法包括：在金属基材的滑动表面上形成底涂底漆层的步骤；在该底涂底漆层上设置含有双官能脂环族环氧化物和聚合引发剂的组合物层的步骤；和使该组合物层固化以形成树脂层的步骤。
根据本发明，能够得到具有低摩擦系数的环氧树脂系滑动部件。根据本发明，能够容易地得到具有低摩擦系数的环氧树脂系滑动部件。
附图说明
以下参照附图对本发明的例示实施方案的特征、优点以及技术和工业重要性进行说明，附图中相同的附图标记表示相同的要素，其中：
图1为表示根据本发明的实施方案的滑动部件的截面示意图；
图2为表示对于实施例和比较例的样品在4Hz下测定摩擦系数的结果的图；
图3为表示对于实施例和比较例的样品在16Hz下测定摩擦系数的结果的图；
图4为表示对于实施例和比较例的样品在20Hz下测定摩擦系数的结果的图；
图5为表示对于实施例和比较例的样品评价摩擦试验后的耐剥离性的结果的表；
图6A为表示活塞裙部的应用例的正面示意图；
图6B为表示沿着图6A的IVB-VIB线所取的截面示意图；
图7A为表示滚子摇臂部的应用例的示意图；
图7B为图7A的侧面示意图；
图8A为表示链条减震部的应用例的示意图；
图8B为表示图8A的一部分的截面示意图；
图9A为表示凸轮尖部的应用例的示意图；
图9B为表示图9A的一部分的截面示意图；
图10为表示阀挺杆部的应用例的示意图；
图11为表示凸轮轴承部的应用例的示意图；
图12为表示对于样品测定摩擦系数的测试机的示意图；
图13为表示对于每个样品测定摩擦试验前的表面粗糙度的结果的表；
图14为耐磨性的评价后实施例1的样品的一张表面图像；
图15为耐磨性的评价后实施例2的样品的一张表面图像；
图16为耐磨性的评价后比较例1的样品的一张表面图像；
图17为耐磨性的评价后比较例2的样品的一张表面图像；
图18为耐磨性的评价后比较例3的样品的一张表面图像；
图19为耐磨性的评价后比较例4的样品的一张表面图像；
图20为耐磨性的评价后比较例5的样品的一张表面图像；和
图21为耐磨性的评价后比较例6的样品的一张表面图像。
具体实施方式
具体地，例如，本发明能够采取下述的实施方案。
1)该滑动部件中，该双官能脂环族环氧化物可以是由下式表示的3,4,3’,4’-二环氧双环己基。
2)该滑动部件中，该树脂层可进一步含有流平剂。
3)该滑动部件中，相对于100质量份的该双官能脂环族环氧化物，该流平剂的比例可以是5质量份或更低。
4)该滑动部件中，该金属基材可由铝、铁、铝合金或铁合金形成。
5)该滑动部件中，该底涂底漆层可具有0.2μm-5μm的厚度。
6)该滑动部件中，该聚合引发剂可以是光致产酸剂。
7)该滑动部件中，该滑动部件可以是内燃机的活塞裙部、滚子摇臂部、链条减震部、凸轮尖部、阀挺杆部或凸轮轴承部。
以下参照附图对本发明的实施方案进行说明。如图1中所示，根据本发明的实施方案的滑动部件1包括：金属基材2；在该金属基材2的滑动表面上形成的底涂底漆层3；和在该底涂底漆层上形成的树脂层4。该树脂层通过使含有双官能脂环族环氧化物和聚合引发剂的组合物层固化而形成。该树脂层包括双官能脂环族环氧化物的聚合物。
具有上述构成的根据本发明的实施方案的滑动部件具有低摩擦系数，如图2-4中所示。即，在对应于固体润滑区域的4Hz下的润滑状态和对应于边界润滑区域和液体润滑区域的16Hz下的润滑状态下，采用以下在实施例中详细说明的测定方法测定时，基于下述的评价标准，根据本发明的实施方案的滑动部件的摩擦系数评定为B或更高：等级A(摩擦系数：0.1或更低)，等级B(摩擦系数：0.1-0.15)，和等级C(摩擦系数：0.15或更高)。根据本发明的实施方案的滑动部件在滑动部件的润滑状态不稳定的边界润滑区域和固体润滑区域中显示低摩擦系数。该结果是非常出乎预料的，并且与本发明的范围外的多官能丙烯酸酯树脂系滑动部件的摩擦系数在4Hz和16Hz下评定为C的情形相比，根据本发明的实施方案的滑动部件显现显著更高的效果。
如图5的表中所示，根据本发明的实施方案的滑动部件中，没有发现采用上述的测定摩擦系数的方法测定后的树脂层剥离。另一方面，在本发明的范围外的多官能丙烯酸酯树脂系滑动部件中，测定后使树脂层剥离。根据本发明的实施方案的滑动部件具有低摩擦系数和耐剥离性，但对该效果的理论解释并不足。推测通过底涂底漆层与树脂层的组合而获得该效果，该树脂层通过使含有双官能脂环族环氧化物和聚合引发剂的组合物层或者含有双官能脂环族环氧化物、聚合引发剂和流平剂的组合物层固化而形成。
例如，根据本发明的实施方案的滑动部件可应用于各种单元，包括：图6A和6B中所示的活塞裙部；图7A和7B中所示的滚子摇臂部，其中将包括底涂底漆层和树脂层的膜应用于第一施涂范围和第二施涂范围中的任一者或两者；图8A和8B中所示的链条减震部；图9A和9B中所示的凸轮尖部；图10中所示的阀挺杆部；和图11中所示的凸轮轴承部。
本发明的实施方案中，对金属基材并无特别限制，但可以典型地由金属例如铝或铁形成。铝或铁可以单独使用，或者可使用含有其他金属的铝或铁的合金。优选金属基材具有为镜面的滑动表面。优选金属基材的滑动表面具有0.05μm或更低(例如，0.03μm或更低)的Ra。考虑滑动部件的耐剥离性，优选Ra为0.01μm或更大。
底涂底漆层可通过将底涂底漆涂布于基材的滑动表面并且将该底涂底漆加热而形成。底涂底漆层的厚度可优选为0.2μm-5μm(例如，0.2μm-3μm；典型地约2μm)。本发明的实施方案中，在金属基材的滑动表面上形成底涂底漆层，并且在该底涂底漆层上形成树脂层。结果，改善滑动部件的耐剥离性。没有形成底涂底漆层而直接在金属基材的滑动表面上形成树脂层时，不能得到具有耐剥离性的滑动部件。
例如，底涂底漆可通过将环氧树脂、固化引发剂和溶剂以及任选地无机粉末彼此混合而得到。环氧树脂是能够得到具有优异的与底涂底漆层上形成的树脂层的亲和性和优异的耐热性的底涂底漆层的主要组分，环氧树脂的实例包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、环状环氧乙烷型环氧树脂、缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、聚乙二醇醚型环氧树脂、和二醇醚型环氧树脂。固化引发剂的实例包括阳离子固化引发剂、咪唑类、酰肼类、酸酐类、液体酚类、芳族胺类和胺-环氧加成型化合物。溶剂的实例包括甲基异丁基酮(MIBK)、四氢呋喃、甲苯和二甲苯。无机粉末的实例包括二氧化硅、氧化钛、硅灰石、云母、滑石、高岭土和氧化铬。
作为底涂底漆，能够使用可商购的产品，其实例包括FC PRIMER AL、FC PRIMER EP和RAYMAGIC 07(均由Kanae Paint co.,Ltd.制造)。这些中，可使用一种，或者可使用两种以上的混合物。底涂底漆层可通过将底涂底漆施涂于金属基材的滑动表面并且将底涂底漆加热而形成。
本发明的实施方案中，通过将含有双官能脂环族环氧化物和聚合引发剂的组合物层或者含有双官能脂环族环氧化物、聚合引发剂和流平剂的组合物层固化而形成在底涂底漆层上形成的树脂层。树脂层具有优选地10μm-75μm(例如，15μm-50μm；典型地，约40μm)的厚度。
作为双官能脂环族环氧化物，能够使用由下式表示的环氧化物。
(式中，R表示直接键合或由下式表示羧基亚烷基：-CH2-COO-、-(CH2)2-COO-、-(CH2)3-COO-、-(CH2)4-COO、-CH2-COO-CH2-OOC-CH2-、-(CH2)2-COO-CH2-OOC-(CH2)2-、-(CH2)3-COO-CH2-OOC-(CH2)3-、或-(CH2)3-COO-(CH2)2-OOC-(CH2)3-。)
双官能脂环族环氧化物的实例包括3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷甲酸酯,6-甲基-3,4-环氧环己基甲基-6-甲基-3,4-环氧环己烷甲酸酯,双(3,4-环氧环己基甲基)草酸酯,双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯,双(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)己二酸酯,2-(3,4-环氧环己基-5,5-螺-3,4-环氧)环己烷-间-二噁烷,1-环氧乙基-3,4-环氧环己烷,3,4,3’,4’-二环氧双环己基,和1,2,5,6-二环氧六氢茚满。这些中，优选3,4,3’,4’-二环氧双环己基。从处理性和混合性的观点出发，优选双官能脂环族环氧化物在室温下为液体。
聚合引发剂的实例包括阳离子聚合引发剂、偶氮系引发剂、过氧化物引发剂和过硫酸盐引发剂。聚合引发剂的比例取决于聚合引发剂的种类而变化。相对于100质量份的环氧化物，阳离子聚合引发剂的比例优选为0.01质量份-10质量份(例如，0.1质量份-5质量份)，偶氮系引发剂、过氧化物引发剂、或过硫酸盐引发剂的比例优选为0.1质量份-20质量份(例如，0.1质量份-10质量份)。
阳离子聚合引发剂的实例包括热致产酸引发剂或光致产酸引发剂，其中通过热或光使聚合引发剂分解以产生路易斯酸或布朗斯台德酸。从保持优异的光滑性的观点出发，优选光致产酸引发剂。
热致产酸引发剂的实例包括由阳离子部分和阴离子部分的组合得到的鎓盐型产酸剂，该阳离子部分为例如络合(物)离子例如锍盐、重氮盐、铵盐、鏻盐、碘鎓盐、或氧化锍盐,并且该阴离子部分为例如氯离子(Cl-)或溴离子(Br-)。
作为热致产酸引发剂，能够使用可商购的产品，其实例包括：Cl-2624和Cl-2855(均由Nippon Soda Co.,Ltd.制造)；SI-60,SI-60L,SI-80,SI-80L,SI-100,SI-100L,SI-145,SI-150,SI-160,SI-180,和SI-180L(均由Sanshin Chemical Industry Co.,Ltd.制造)；TA-90,TA-100,TA-120,TA-160,IK-1,和IK-2(均由San-Apro Ltd.制造)；和ADEKAOPTON CP-66和ADEKA OPTON CP-77(均由ADEKA Corporation制造)。
光致产酸引发剂的实例包括由阳离子部分和阴离子部分的鎓结合而得到的鎓盐型产酸剂，该阳离子部分为例如络合(物)离子例如锍盐、重氮盐、铵盐、碘鎓盐、噻吨酮鎓盐、(selenonium)盐、噻蒽鎓(thianthrenium)盐，或铁络盐，并且该阴离子部分为例如氯离子(Cl-)、溴离子(Br-)、四氟硼酸根(BF4 -)、六氟磷酸根(PF6 -)、六氟锑酸根(SbF6 -)、六氟砷酸根(AsF6 -)、或六氯锑酸根(SbCl6 -)。
作为光致产酸引发剂，能够使用可商购的产品，其实例包括：CD1010(由SartomerCo.,Inc.制造)；WPAG-281,WPAG-336,WPAG-367,和WPI-113(均由Wako Pure ChemicalIndustries Ltd.制造)；IPTX,Cl-5102,和Cl-2855(均由Nippon Soda Co.,Ltd.制造)；UVI-6970和UVI-6974(均由Union Carbide Corporation制造)；RHODORSILPhotoinitiator 2074(由Rhone-Poulenc Rorer Inc.制造)；IRGACURE 250(由BASF JapanLtd.制造),SP-150,SP-151,SP-152,SP-170,SP-171,和SP-172(均由ADEKA Corporation制造)；以及CPI-100P,CPI-101A,和CPI-210S(均由San-Apro Ltd.制造)。
偶氮系引发剂、过氧化物引发剂或过硫酸盐引发剂的实例包括过氧化苯甲酰、过氧化对-氯苯甲酰、过氧碳酸二异丙酯、过氧碳酸二-2-乙基己酯、过新戊酸叔丁酯、1,1’-偶氮二环己烷-1-甲腈、2,2’-偶氮二-(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二-(4-甲氧基-2.4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二-(甲基异丁酸酯)、α,α-偶氮二-(异丁腈)和4,4'-偶氮二(4-氰基戊酸)。
流平剂的实例包括硅流平剂、丙烯酸系流平剂、氟系流平剂和乙烯基系流平剂，并且能够使用可商购的产品。作为流平剂，优选使用硅流平剂。推测流平剂具有在通过将含有双官能脂环族环氧化物的组合物流延到底涂底漆层上并使该组合物固化而形成树脂层的步骤中显现消泡效果以减小固化的树脂层的表面的摩擦系数的表面调节功能。相对于100质量份的环氧化物，流平剂的比例为0质量份-5质量份(例如，0质量份-3质量份)。流平剂的量过大时，得到的滑动部件的摩擦系数和耐剥离性劣化。
作为硅流平剂，能够使用商购可得的产品，其实例包括：DC11PA,ST80PA,DC3074,DC3037,和SR2402(均由Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造)；KP-321,KP-324,KP-327,KR-9218,和X-40-9220(均由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)；TSR165和XR-31B1763(均由Toshiba Silicon K.K.制造)；BYK-341,BYK-344,BYK-306,BYK-307,BYK-325,BYK-315,BYK-320,BYK-322,BYK-323,BYK-300,BYK-302,BYK-330,BYK-333,BYK-335,BYK-370,BYK-SILCLEAN3700,和BYK-SILCLEAN3720(均由BYK-Chemie Japan K.K.制造)；DISPARLON1711,1751N,1761,LS-001,和LS-050(均由Kusumoto Chemicals Ltd.制造)；和POLYFLOW KL-400HF,KL-401,KL-402,KL-403,和KL-404(均由Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.制造)。
作为丙烯酸系流平剂，能够使用商购可得的产品，其实例包括：BYK-350,BYK-352,BYK-354,BYK-355,BYK-358N,BYK-361N,和BYK-392(均由BYK-Chemie Japan K.K.制造)；DISPARLONLF-1980,LF-1982,LF-1983,LF-1984,LF-1985,和NSH-8430HF(均由KusumotoChemicals Ltd.制造)；以及POLYFLOW No.50EHF,No.54N,No.55,No.77,No.85HF,No.90,No.90D-50,No.95,和No.99C(均由Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.制造)。
氟系流平剂的实例包括BYK-340(商品名，由BYK-Chemie Japan K.K.制造)。乙烯基系流平剂的实例包括DISPARLONLHP-90和LHP-91(均由Kusumoto Chemicals Ltd.制造)。
根据本发明的实施方案的在金属基材的滑动表面上形成底涂底漆层的步骤中，可通过将底涂底漆流延到金属基材的滑动表面上并且加热该底涂底漆和/或用光例如UV线照射该底涂底漆而形成底涂底漆层。
将底涂底漆流延到金属基材的滑动表面上时，可采用用于通过流延得到均匀涂层的公知的流延涂布法(例如，辊涂、刷涂、或者模压涂布、线棒涂布)和涂布器。作为涂布器，可优选使用线棒涂布器，其中将线致密地缠绕到芯材周围以得到均匀的流延涂布层。
接下来，为了通过加热和/或用光，例如，UV线照射来形成底涂底漆层，可通过在约100℃-150℃的温度下加热约0.1分钟-10分钟(典型地，约1分钟)，优选地，进一步在约100mJ/cm2-800mJ/cm2的照射条件下用UV线照射，从而使流延的底涂底漆固化。结果，可形成具有优选地0.2μm-5μm(例如0.2μm-3μm；典型地，约2μm)的厚度的底涂底漆层。为了在随后的步骤中形成树脂层，可通过加热和/或用光，例如，UV线照射来进行底涂底漆的部分固化。
本发明的实施方案中，在底涂底漆层上设置含有双官能脂环族环氧化物和聚合引发剂的组合物层或者含有双官能脂环族环氧化物、聚合引发剂和流平剂的组合物层。从可处理性的观点出发，优选该组合物在室温下为液体。该组合物层可含有流平剂。在底涂底漆层上设置组合物层的步骤中，可采用用于通过流延得到均匀涂层的公知的流延涂布法(例如，辊涂、刷涂、或者模压涂布、线棒涂布)和流延涂布器。作为流延涂布器，可优选使用线棒涂布器，其中将线致密地缠绕到芯材周围以得到均匀的涂层。
本发明的实施方案中，将该组合物层固化以形成树脂层时，可取决于使用的聚合引发剂的种类来适当选择固化条件。例如，为了形成树脂层，可通过固化处理，例如：(1)加热；(2)加热→用光例如UV线照射；或(3)采用通过加热或用光例如UV线照射而分解的聚合引发剂的产酸→加热，从而使组合物固化。可在例如80℃-200℃的温度范围中(例如，125℃-200℃或125℃-175℃)进行加热10分钟-5小时(例如，30分钟-2小时)。可在200mJ/cm2-1000mJ/cm2(例如，200mJ/cm2-500mJ/cm2)的照射条件下进行用光例如UV线的照射。可在相同的温度下进行加热历时该加热时间或者可在不同的温度下进行加热历时该加热时间。在后者的情况下，可在80℃-125℃下进行初始加热约0.1分钟-5分钟，并且可在125℃-200℃下进行后加热约30分钟-2小时。在任一情况下，随着温度增加，能够使加热时间减少。本发明的实施方案中，优选将光致产酸引发剂用作聚合引发剂并且通过加热→采用通过用光例如，UV线照射而分解的聚合引发剂的产酸→附加的加热来使组合物层固化，由此形成树脂层。
使用上述的滑动部件的制造方法，能够得到具有低摩擦系数的环氧树脂系滑动部件。该滑动部件中，表面的光滑性优异。例如，表示表面粗糙度的Ra为0.05μm或更低，特别地，0.03μm或更低。而且，摩擦系数低。例如，在4Hz和16Hz下进行约5分钟的摩擦试验中，基于下述评价标准，该滑动部件的摩擦系数评定为B或更高：等级A(摩擦系数：0.1或更低),等级B(摩擦系数:0.1-0.15)，和等级C(摩擦系数：0.15或更高)。即，显示出等于或接近DLC系滑动部件的低摩擦系数。因此，该滑动部件优选可应用于内燃机的活塞裙部、滚子摇臂部、链条减震部、凸轮尖部、阀挺杆部、或凸轮轴承部。
以下对本发明的实施例进行说明。示出下述实施例以用于根据本发明的滑动部件与本发明的范围外的滑动部件之间的比较，并且不对本发明进行限制。
为了滑动部件的性能之间的比较，使用图12的示意图中所示的TE77型高频摩擦机，根据下述测定方法对下述实施例的每个进行评价。
[测试条件]
在下述条件下进行测试，载荷：10N，幅度：10mm，各个弹跳频率：4Hz、16Hz和20Hz，润滑剂：5W-30基油，油温度：80℃，测试时间：400秒。将得到的摩擦系数的历时变化示于图中，并且得到平均值作为测定样品的摩擦系数。摩擦系数的评价标准为等级A：0.1或更低，等级B：0.1-0.15，和等级C：0.15或更高，并且将等级A和B设为“可接受”。采用JIS B 0681-6中定义的粗糙度测定法，对于摩擦试验前的样品和摩擦试验后的样品在9个点使用激光显微镜(KEYENCE VK-X)测定Ra、Ry和Rz。将摩擦试验前的样品和摩擦试验后的样品彼此进行比较。该比较中，将滑动摩擦表面上没有发现变化(变化值为最大值Ry或更低)的情形示为“0”。此外，滑动摩擦表面上的凹部的深度为Ry至膜的厚度时，将滑动摩擦表面上凹部的深度大于膜的厚度的情形示为“剥离”，将由于滑动摩擦表面的塑性变形而存在凸状的情形示为“*”。
参考例1和2
将100质量份的作为双官能脂环族环氧化物树脂的3,4,3’,4’-二环氧双环己基；0质量份(参考例1)或5质量份(参考例2)的作为硅流平剂的BYK-Silclean 3720(固体含量：25质量％；由BYK-Chemie Japan K.K.制造)；和3质量份的作为聚合引发剂的CPI-210S(光致产酸剂；100质量份的非挥发成分；由San-Apro Ltd.制造)彼此混合以制备混合溶液。将该混合溶液设为硬涂层溶液(固化组合物)。
比较参考例1和2
代替环氧树脂而将100质量份的双官能丙烯酸酯树脂IRR-214-K(由Daicel-Allnex Ltd.制造)；5质量份(比较参考例1)或10质量份(比较参考例2)的作为硅流平剂的EB1360(丙烯酸硅；由Daicel-Allnex Ltd.制造)；和3质量份的作为聚合引发剂的IRGACURE184(自由基引发剂；由BASF Japan Ltd.制造)彼此混合以制备混合溶液。将该混合溶液设为硬涂层溶液(固化组合物)。
实施例1
使用线棒(No.3)将RAYMAGIC 07(由Kanae Paint Co.,Ltd.制造)流延到铝板(镜面)的单面上。接下来，在100℃下烘箱中将该铝板静置1分钟，然后在照射条件：400mJ/cm2下用UV线照射。结果，形成了具有约2μm的厚度的底涂底漆层。接下来，使用线棒(No.30)将参考例1的硬涂层溶液流延到底漆层侧上。接下来，在100℃下烘箱中将该铝板静置1分钟，在照射条件：400mJ/cm2下用UV线照射，并且在150℃下加热1小时。结果，使硬涂层溶液的涂膜固化，制备包括具有约2μm的厚度的底涂底漆层和具有41μm的厚度的硬涂层(树脂层)的铝基材。关于得到的样品，进行了表面粗糙度的测定和摩擦试验。摩擦系数在4Hz下为0.1(等级A)，在16Hz下为0.08(等级A)，在20Hz下为0.11(等级B)。图2-4示出摩擦系数的测定结果以及其他结果。图5的表示出摩擦试验后耐剥离性的评价结果以及其他结果。图13的表示出摩擦试验前样品的表面粗糙度的测定结果以及其他结果。图14示出摩擦试验后样品的一张表面图像。
实施例2
除了代替参考例1的硬涂层溶液而将参考例2的硬涂层溶液流延以外，采用与实施例1中相同的方法制备包括具有约2μm的厚度的底涂底漆层和具有41μm的厚度的硬涂层的铝板。关于得到的样品，进行了表面粗糙度的测定和摩擦试验。摩擦系数在4Hz下为0.09(等级B)，在16Hz下为0.13(等级B)，在20Hz下为0.15(等级C)。图2-4示出摩擦系数的测定结果以及其他结果。图5的表示出摩擦试验后耐剥离性的评价结果以及其他结果。图13的表示出摩擦试验前样品的表面粗糙度的测定结果以及其他结果。图15示出摩擦试验后样品的一张表面图像。
比较例1
采用与实施例1中相同的方法在铝板的单面(镜面)上形成底涂底漆层。接下来，除了代替参考例1的硬涂层溶液而使用了比较参考例1的硬涂层溶液以外，采用与实施例1中相同的方法制备包括具有约2μm的厚度的底涂底漆层和具有40μm的厚度的硬涂层(树脂层)的铝板。关于得到的样品，进行了表面粗糙度的测定和摩擦试验。摩擦系数在4Hz下为0.20(等级C)，在16Hz下为0.16(等级C)，在20Hz下为0.14(等级B)。图2-4示出摩擦系数的测定结果以及其他结果。图5的表示出摩擦试验后耐剥离性的评价结果以及其他结果。图13的表示出摩擦试验前样品的表面粗糙度的测定结果以及其他结果。图16示出摩擦试验后样品的一张表面图像。
比较例2
采用与实施例1中相同的方法在铝板的单面(镜面)上形成底涂底漆层。接下来，除了代替参考例1的硬涂层溶液而使用了比较参考例2的硬涂层溶液以外，采用与实施例1中相同的方法制备包括具有约2μm的厚度的底涂底漆层和具有40μm的厚度的硬涂层(树脂层)的铝基材。关于得到的样品，进行了表面粗糙度的测定和摩擦试验。摩擦系数在4Hz下为0.18(等级C)，在16Hz下为0.16(等级C)，在20Hz下为0.15(等级C)。图2-4示出摩擦系数的测定结果以及其他结果。图5的表示出摩擦试验后耐剥离性的评价结果以及其他结果。图13的表示出摩擦试验前样品的表面粗糙度的测定结果以及其他结果。图17示出摩擦试验后样品的一张表面图像。
比较例3-6
作为金属基材的Al板经历脱脂→喷射式抛光→清洗→DLC处理以制备Al-DLC系滑动部件(比较例3)。准备作为金属基材的Al镜面(比较例4)。作为金属基材的Fe板经历脱脂→玻璃珠喷丸→喷射式抛光→清洗→DLC处理以制备Fe-DLC系滑动部件(比较例5)。准备作为金属基材的Fe基材(比较例6)。关于这些样品，对摩擦系数和摩擦试验后的耐剥离性进行了评价。DLC处理中，采用了非平衡磁控溅射(UBMS)，将固体碳用作膜形成材料，并且在固体碳的溅射前将含有Cr、W和Si的碳溅射作为底涂层。通过研磨制备镜面。图2-4示出摩擦系数的测定结果以及其他结果。图5的表示出摩擦试验后耐剥离性的评价结果以及其他结果。图13的表示出摩擦试验前样品的表面粗糙度的测定结果以及其他结果。图18(比较例3)、19(比较例4)、20(比较例5)和21(比较例6)分别示出摩擦试验后样品的一张表面图像。
由图2-4清楚地看到，实施例1和2中得到的滑动部件中，4Hz和16Hz下的摩擦系数低于两个多官能丙烯酸酯树脂系滑动部件的摩擦系数。由图5清楚地看到，实施例1和2中得到的滑动部件中，不同于比较例1和2中得到的滑动部件，没有发现摩擦试验后树脂层的剥离。由图13清楚地看到，实施例1和2中得到的滑动部件中，表面的光滑性优异。
根据本发明，能够得到具有低摩擦系数的环氧树脂系滑动部件，其能够用于内燃机例如汽车的发动机。

Claims (9)

1.滑动部件，包括：
金属基材；
在该金属基材的滑动表面上形成的底涂底漆层；和
在该底涂底漆层上形成的树脂层，其中
该树脂层通过使组合物层固化而形成，该组合物层含有双官能脂环族环氧化物和聚合引发剂，
该双官能脂环族环氧化物为由下式表示的3,4,3’,4’-二环氧双环己基：
2.根据权利要求1的滑动部件，其中
该树脂层还含有流平剂。
3.根据权利要求2的滑动部件，其中
相对于100质量份的该双官能脂环族环氧化物，该流平剂的比例为5质量份或更少。
4.根据权利要求1的滑动部件，其中
该金属基材由铝、铁、铝合金或铁合金形成。
5.根据权利要求1的滑动部件，其中
该底涂底漆层具有0.2μm-5μm的厚度。
6.根据权利要求1的滑动部件，其中
该底涂底漆层含有环氧树脂。
7.根据权利要求1的滑动部件，其中
该聚合引发剂为光致产酸剂。
8.根据权利要求1的滑动部件，其中
该滑动部件为内燃机的活塞裙部、滚子摇臂部、链条减震部、凸轮尖部、阀挺杆部或凸轮轴承部。
9.滑动部件的制造方法，包括：
在金属基材的滑动表面上形成底涂底漆层的步骤；
在该底涂底漆层上设置含有双官能脂环族环氧化物和聚合引发剂的组合物层的步骤；和
使该组合物层固化以形成树脂层的步骤，其中
该双官能脂环族环氧化物为由下式表示的3,4,3’,4’-二环氧双环己基：
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