CN112996887A - 滑动部件用组合物及滑动部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能防止涂膜从涂膜与涂布对象物的界面附近剥离、且能够在长时间内维持润滑功能的滑动部件用组合物及滑动部件。本发明的滑动部件用组合物含有粘结剂树脂、固体润滑剂和选自由氨基树脂珠及聚氨酯树脂珠组成的组中的至少一种树脂珠。

Description

滑动部件用组合物及滑动部件
技术领域
本发明涉及一种滑动部件用组合物及滑动部件。
背景技术
以往，提出一种带涂膜的滑动部件，其通过含有聚酰亚胺树脂及聚酰胺酰亚胺树脂等粘结剂树脂(粘合剂)、和聚四氟乙烯、石墨及二硫化钼等固体润滑剂的组合物的涂膜被覆滑动部件(例如，参见专利文献1)。在专利文献1记载的带涂膜的滑动部件中，使远离滑动部件表面的侧的涂膜层内的固体润滑剂的浓度高于靠近滑动部件表面的侧的涂膜层内的固体润滑剂的浓度。由此，带涂膜的滑动部件通过配合固体润滑剂可同时实现涂膜润滑性的提高和涂膜与基底的密合性的提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2015/174292号
发明内容
发明要解决的课题
然而，在滑动部件中存在如下问题：通过固体润滑剂对被膜赋予润滑性、和被膜与被膜基底的密合性之间存在相互矛盾的关系，欲要提高被膜的润滑性，则被膜与基底的密合性必然降低。例如，如果降低被膜中的固体润滑剂的配合比例，则无法得到充分的润滑性，不适合用于滑动部件。另一方面，如果提高被膜中的固体润滑剂的配合比例，则被膜与被膜基底的密合性降低，尤其是在高负荷区域被膜容易从基底剥离。
因此，在滑动部件中，根据用途来优化被膜中的固体润滑剂的配合量，从而平衡密合性与润滑性以实现所需功能，但通过优化固体润滑剂的配合量来同时实现密合性和润滑性是有限度的。另外，还研究了通过底涂处理等对被膜基底即滑动部件的表面进行改性从而改善密合性，但即使是对基底实施了底涂处理的情形，也不可期待密合性的显著改善。
在专利文献1记载的带涂膜的滑动部件中，涂膜具备下层和上层，所述下层是在与作为基底的滑动部件的界面侧喷涂固体润滑剂的配合比例少的涂料而设置；所述上层是在不干燥下层的情况下通过湿碰湿涂布(wet on wet coating)在下层上喷涂固体润滑剂的比例多的涂料而设置。由此，在专利文献1记载的带涂膜的滑动部件中，使涂膜形成为固体润滑剂的浓度在涂膜内倾斜的倾斜涂层，能够同时实现密合性和润滑性。
另一方面，近年来，对于带涂膜的滑动部件，即使在承载于更高负荷的滑动条件下也要求充分的密合性。在因滑动条件而导致涂膜与滑动部件表面的密合性不充分的情况下，有涂膜从滑动部件与涂膜的界面剥离之虞。因此，目前的现状是期望一种能防止涂膜从基材界面附近剥离、且能长时间维持润滑功能的滑动部件用组合物及滑动部件。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种能防止涂膜从涂膜与涂布对象物的界面附近剥离、且能长时间维持润滑功能的滑动部件用组合物及滑动部件。
用于解决课题的手段
本发明的滑动部件用组合物的特征在于，含有粘结剂树脂、固体润滑剂和选自由氨基树脂珠及聚氨酯树脂珠组成的组中的至少一种树脂珠。
根据本发明的滑动部件用组合物，由于滑动部件用组合物的涂膜含有树脂珠，所以相对于粘结剂树脂与作为滑动部件用组合物涂布对象物的基材之间的界面的密合力而言，粘结剂树脂与树脂珠之间的界面的密合力较弱。由此，可推测即使在对滑动部件用组合物的涂膜施加负荷的状态下滑动部件进行滑动时，涂膜损坏的起点也位于粘结剂树脂与树脂珠之间的界面，而非涂膜与作为涂布对象物的基材之间的界面。此处，由于粘结剂树脂与树脂珠之间的界面处的涂膜损坏发生在涂膜的内部，所以能抑制涂膜与作为涂膜的涂布对象的基材之间的界面处的涂膜损坏，能抑制滑动部件用组合物的涂膜从基材剥离。由此，滑动部件用组合物能够维持基于固体润滑剂的润滑功能，同时能够防止基于基材与所得涂膜之间的界面处的涂膜损坏而产生的涂膜剥离。其结果，能提供一种能防止涂膜从涂膜与涂布对象物之间的界面附近剥离、且能长时间维持润滑功能的滑动部件用组合物。
在上述滑动部件用组合物中，树脂珠优选包含氨基树脂珠及聚氨酯树脂珠。基于该构成，由于树脂珠包含氨基树脂珠及聚氨酯树脂珠两者，所以涂膜内部的粘结剂树脂与树脂珠的界面处的涂膜损坏变得更加容易发生。由此，能够维持基于固体润滑剂的润滑功能，同时更加有效地防止基于基材与涂膜之间的界面处的涂膜损坏而发生的涂膜剥离。
在上述滑动部件用组合物中，氨基树脂珠优选包含选自由尿素树脂、三聚氰胺树脂、苯胺树脂及胍胺树脂组成的组中的至少一种氨基树脂。根据该构成，在对滑动部件用组合物的涂膜施加负荷的状态下滑动部件进行滑动时，粘结剂树脂与这些含有氨基树脂的氨基树脂珠之间的界面处的涂膜根据负荷而适度损坏，因此，能够进一步防止涂膜从涂膜与涂布对象物的界面附近剥离。
在上述滑动部件用组合物中，氨基树脂优选包含选自由苯并胍胺·甲醛缩合物、苯并胍胺·三聚氰胺·甲醛缩合物及三聚氰胺·甲醛缩合物组成的组中的至少一种缩合物。根据该构成，在对滑动部件用组合物的涂膜施加负荷的状态下滑动部件进行滑动时，粘结剂树脂与这些含有氨基树脂的氨基树脂珠之间的界面处的涂膜根据负荷而适度损坏，因此，能够进一步防止涂膜从涂膜与涂布对象物的界面附近剥离。
在上述滑动部件用组合物中，树脂珠的平均粒径优选为0.1μm以上且20μm以下。根据该构成，在滑动部件用组合物中，由于树脂珠的大小为适度的范围，所以在对滑动部件用组合物的涂膜施加负荷的状态下滑动部件进行滑动时，粘结剂树脂与树脂珠之间的界面处的涂膜根据负荷而适度损坏。由此，能够进一步防止涂膜从涂膜与涂布对象物的界面附近剥离，能够在长时间内维持润滑功能。
在上述滑动部件用组合物中，相对于滑动部件用组合物的总质量而言，树脂珠的配合量优选为1质量％以上且35质量％以下。根据该构成，在滑动部件用组合物中，由于涂膜中的树脂珠的含量为适度的范围，所以在对滑动部件用组合物的涂膜施加负荷的状态下滑动部件进行滑动时，粘结剂树脂与含有上述氨基树脂的树脂珠之间的界面处的涂膜根据负荷而适度损坏。由此，能够防止涂膜从涂膜与涂布对象物的界面附近剥离，能够在长时间内维持润滑功能。
在上述滑动部件用组合物中，上述粘结剂树脂优选包含选自由聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂及酚醛树脂组成的组中的至少一种树脂。根据该构成，由于作为涂布对象物的基材与滑动部件用组合物的涂膜的密合性提高，所以能够进一步防止涂膜从涂膜与涂布对象物的界面附近剥离，能够在长时间内维持润滑功能。
在上述滑动部件用组合物中，上述固体润滑剂优选包含选自由聚四氟乙烯、石墨及二硫化钼组成的组中的至少一种润滑剂。根据该构成，由于滑动部件用组合物的涂膜的润滑性能提高，所以能够在更长时间内维持润滑功能。
本发明的滑动部件的特征在于，具备基材、和设置在上述基材上的上述滑动部件用组合物的第一涂膜层。
根据本发明的滑动部件，由于滑动部件用组合物的涂膜含有树脂珠，所以相对于粘结剂树脂与作为滑动部件用组合物涂布对象的基材之间的界面的密合力而言，粘结剂树脂与树脂珠之间的界面的密合力较弱。由此，可推测即使滑动部件在对第一涂膜层施加有负荷的状态下进行滑动时，第一涂膜层损坏的起点也位于粘结剂树脂与树脂珠之间的界面，而非第一涂膜层与作为涂布对象物的基材之间的界面。此处，由于粘结剂树脂与树脂珠之间的界面处的第一涂膜层损坏发生在第一涂膜层的内部，所以可抑制第一涂膜层与作为滑动部件用组合物涂布对象的基材之间的界面处的第一涂膜层损坏，能够抑制第一涂膜层从基材剥离。由此，滑动部件能够维持基于固体润滑剂的润滑功能，同时防止基于基材与第一涂膜层之间的界面处的第一涂膜层损坏而发生的第一涂膜层剥离。其结果，可提供一种能防止涂膜从第一涂膜层与涂布对象物之间的界面附近剥离、且能维长时间持润滑功能的滑动部件。
本发明的滑动部件优选还具备第二涂膜层，所述第二涂膜层设置在第一涂膜层上，包含粘结剂树脂及固体润滑剂。根据该构成，对于滑动部件而言，由于第一涂膜层中含有树脂珠，所以第一涂膜层中的粘结剂树脂与树脂珠之间的密合力相对于第一涂膜层与基材之间的密合力而言较低。由此，即使在第二涂膜层与其它部件抵接的状态下滑动部件与其它部件滑动时，在第一涂膜层内的粘结剂树脂与树脂珠之间第一涂膜层损坏。其结果，能够防止第一涂膜层与基材之间的界面及第二涂膜层与第一涂膜层之间的界面处的第一涂膜层的损坏。其结果，能够防止第一涂膜层从基材剥离，因此能够实现在长时间内能维持润滑功能的滑动部件。
发明效果
根据本发明，能够实现能防止涂膜从涂膜与涂布对象物之间的界面附近剥离、且能够长时间维持润滑功能的滑动部件用组合物及滑动部件。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的滑动部件的一例的剖面示意图。
图2是表示本发明的实施方式的滑动部件的另一例的剖面示意图。
图3是本发明的实施例的摩擦磨损试验的说明图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。
本发明的滑动部件用组合物含有粘结剂树脂、固体润滑剂、和选自由氨基树脂珠及聚氨酯树脂珠组成的组中的至少一种的含有树脂的树脂珠。下面，对滑动部件用组合物的各种构成要素详细地进行说明。
＜粘结剂树脂＞
粘结剂树脂使固体润滑剂及树脂珠粘合。作为粘结剂树脂，只要能够粘合固体润滑剂及树脂珠即可，没有特别限制。这些粘结剂树脂可以单独使用一种，也可以同时使用两种以上。
其中，作为粘结剂树脂，从提高作为涂布对象物的基材与涂膜的密合性、能防止涂膜从涂膜与涂布对象物之间的界面附近剥离、在长时间内能维持润滑功能的观点考虑，优选包含选自由聚酰胺酰亚胺树脂(PAI)、聚酰胺树脂(PA)、聚酰亚胺树脂(PI)、环氧树脂及酚醛树脂组成的组中的至少一种氨基树脂，更优选包含聚酰胺酰亚胺树脂。
作为粘结剂树脂，可以使用例如商品名：HPC-5012(聚酰胺酰亚胺树脂、日立化成株式会社制)等市售品。
作为粘结剂树脂的配合量，从同时实现对作为基材的滑动部件表面的密合性和滑动部件的润滑性的观点考虑，相对于滑动部件用组合物的总质量而言，优选为30质量％以上，更优选为45质量％以上，进一步优选为50质量％以上，而且，优选为80质量％以下，更优选为70质量％以下，进一步优选为65质量％以下。考虑以上情况，相对于滑动部件用组合物的总质量而言，粘结剂树脂的配合量优选为30质量％以上且80质量％以下，更优选为45质量％以上且70质量％以下，进一步优选为50质量％以上且65质量％以下。
＜固体润滑剂＞
固体润滑剂对滑动部件用组合物的被膜赋予润滑性。作为固体润滑剂，只要能够对滑动部件用组合物赋予润滑性即可，没有特别限制。作为固体润滑剂，例如，可举出：选自由聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯及三氯三氟乙烯等组成的组中的氟系聚合物、二硫化钼及二硫化钨等二硫化金属、石墨等。这些固体润滑剂可以单独使用一种，也可以同时使用两种以上。
其中，作为固体润滑剂，从提高滑动部件的涂膜的润滑性能、能防止涂膜从涂膜与涂布对象物之间的界面附近剥离、能够在更长时间内能维持润滑功能的观点考虑，优选包含选自由氟系聚合物、二硫化金属及石墨组成的组中的至少一种，更优选包含选自由四氟乙烯、二硫化钼及石墨组成的组中的至少一种润滑剂，进一步优选同时使用聚四氟乙烯及石墨。
作为固体润滑剂，可以使用商品名：Fluon(注册商标)L173J(聚四氟乙烯、AGC株式会社制)、及商品名：HOP(石墨、日本石墨工业株式会社制)等市售品。
作为固体润滑剂的配合量，从能够在不降低润滑性的情况下提高密合性以适合用作滑动部件的被膜的观点考虑，相对于滑动部件用组合物的总质量而言，优选为5质量％以上，更优选为15质量％以上，进一步优选为25质量％以上，而且，从能够在不损害密合性的情况下提高润滑性以适合用作滑动部件的被膜的观点考虑，优选为50质量％以下，更优选为45质量％以下，进一步优选为35质量％以下。考虑以上情况，从同时实现对作为基材的滑动部件表面的密合性和滑动部件的润滑性的观点考虑，相对于滑动部件用组合物的总质量而言，固体润滑剂的配合量优选为5质量％以上且50质量％以下，更优选为15质量％以上且45质量％以下，进一步优选为25质量％以上且35质量％以下。
另外，作为以粘结剂树脂为基准的固体润滑剂的配合量，从能够在不降低润滑性的情况下提高密合性以适合用作滑动部件的被膜的观点考虑，相对于粘结剂树脂100质量份，优选为30质量份以上，更优选为35质量份以上，进一步优选为40质量份以上，而且，从能够在不损害密合性的情况下提高润滑性以适合用作滑动部件的被膜的观点考虑，优选为80质量份以下，更优选为75质量份以下，进一步优选为70质量份以下。考虑以上情况，从同时实现对作为基材的滑动部件表面的密合性和滑动部件的润滑性的观点考虑，相对于粘结剂100质量份，固体润滑剂的配合量优选为30质量份以上且80质量份以下，更优选为35质量份以上且75质量份以下，进一步优选为40质量份以上且70质量份以下。
＜树脂珠＞
作为树脂珠，使用选自由氨基树脂珠及聚氨酯树脂珠组成的组中的至少一种树脂珠。通过使用氨基树脂珠作为该树脂珠，相对于粘结剂树脂与作为涂布对象的基材之间的密合力而言，涂膜内部的粘结剂树脂与氨基树脂珠之间的密合力较弱。由此，在滑动部件滑动时，在涂膜内部的粘结剂树脂与氨基树脂珠的界面处涂膜损坏，能抑制涂膜与基材的界面处的涂膜损坏，因此，能够抑制涂膜从基材剥离。另外，通过使用聚氨酯树脂珠作为树脂珠，相对于粘结剂树脂与作为涂布对象的基材之间的密合力而言，粘结剂树脂与聚氨酯树脂珠之间的密合力较弱。由此，在滑动部件滑动时，在涂膜内部的粘结剂树脂与聚氨酯树脂珠的界面处涂膜损坏，可抑制粘结剂树脂与聚氨酯树脂珠的界面处的涂膜损坏，因此，能够抑制涂膜从基材剥离。而且，聚氨酯树脂珠还能够对涂膜赋予柔软性，因此，能够降低滑动部件滑动时施加于涂膜的表面压力。由此，能够防止局部应力施加于涂膜，因此，还能够抑制涂膜的早期损坏及磨损。
作为氨基树脂珠所包含的氨基树脂，例如，可举出：苯并胍胺·甲醛缩合物、苯并胍胺·三聚氰胺·甲醛缩合物、三聚氰胺·甲醛缩合物、甲基化三聚氰胺树脂、三聚氰胺树脂、尿素(脲)树脂、尿素·三聚氰胺树脂、尿素·甲醛树脂、苯胺树脂及胍胺树脂等。这些氨基树脂珠所包含的氨基树脂可以是一种，也可以是两种以上。其中，从有效防止涂膜从作为基材的滑动部件与涂膜的界面剥离的观点考虑，优选为选自由尿素树脂、三聚氰胺树脂、苯胺树脂及胍胺树脂组成的组中的至少一种氨基树脂，更优选为选自由苯并胍胺·甲醛缩合物、苯并胍胺·三聚氰胺·甲醛缩合物及三聚氰胺·甲醛缩合物组成的组中的至少一种缩合物。
另外，作为树脂珠，从更加有效地防止涂膜从作为基材的滑动部件与涂膜的界面剥离的观点考虑，优选同时使用氨基树脂珠与聚氨酯树脂珠。
从防止涂膜从作为基材的滑动部件与涂膜的界面剥离的观点考虑，氨基树脂珠的平均粒径优选为0.1μm以上，更优选为0.125μm以上，进一步优选为0.15μm以上，而且，优选为20μm以下，更优选为15μm以下，进一步优选为12.5μm以下，进一步更优选为10μm以下。
聚氨酯树脂珠例如为使多元醇与聚异氰酸酯反应而得到的珠状的树脂。从防止涂膜从作为基材的滑动部件与涂膜的界面剥离的观点考虑，聚氨酯树脂珠的平均粒径优选为2μm以上，更优选为2.5μm以上，进一步优选为5μm以上，而且，更优选为20μm以下，进一步优选为15μm以下，进一步更优选为10μm以下。
考虑以上情况，从防止涂膜从作为基材的滑动部件与涂膜的界面剥离的观点考虑，树脂珠的平均粒径优选为0.1μm以上，更优选为0.155μm以上，进一步优选为0.2μm以上，而且，优选为20μm以下，更优选为15μm以下，进一步优选为10μm以下。需要说明的是，上述的树脂珠的平均粒径通过激光衍射散射法的测定方法来测定。
从防止涂膜从作为基材的滑动部件与涂膜的界面剥离的观点考虑，相对于滑动部件用组合物的总质量而言，氨基树脂珠的配合量优选为3质量％以上，更优选为4质量％以上，进一步优选为5质量％以上，而且，优选为20质量％以下，更优选为17.5质量％以下，进一步优选为15质量％以下。
另外，从防止涂膜从作为基材的滑动部件与涂膜的界面剥离的观点考虑，相对于粘结剂树脂100质量份，以粘结剂树脂为基准的氨基树脂珠的配合量优选为5质量份以上，更优选为7.5质量份以上，进一步优选为10质量份以上，而且，优选为40质量份以下，更优选为35质量份以下，进一步优选为30质量份以下。
从防止涂膜从作为基材的滑动部件与涂膜的界面剥离的观点考虑，相对于滑动部件用组合物的总质量而言，聚氨酯树脂珠的配合量优选为1质量％以上，更优选为3质量％以上，进一步优选为4质量％以上，而且，优选为15质量％以下，更优选为13质量％以下，进一步优选为12质量％以下。
另外，从防止涂膜从作为基材的滑动部件与涂膜的界面剥离的观点考虑，相对于粘结剂树脂100质量份，以粘结剂树脂为基准的聚氨酯树脂珠的配合量优选为2.5质量份以上，更优选为5质量份以上，进一步优选为7质量份以上，而且，优选为30质量份以下，更优选为25质量份以下，进一步优选为20质量份以下。
对于同时使用氨基树脂珠及聚氨酯树脂珠时的树脂珠的配合量而言，从防止涂膜从作为基材的滑动部件与涂膜的界面剥离的观点考虑，相对于滑动部件用组合物的总质量优选为1质量％以上，更优选为3质量％以上，进一步优选为4质量％以上，而且，优选为35质量％以下，更优选为32质量％以下，进一步优选为30质量％以下。
另外，对于同时使用氨基树脂珠及聚氨酯树脂珠时的以粘结剂树脂为基准的树脂珠的配合量而言，从防止涂膜从作为基材的滑动部件与涂膜的界面剥离的观点考虑，相对于粘结剂树脂100质量份优选为5质量份以上，更优选为7.5质量份以上，进一步优选为10质量份以上，而且，优选为65质量份以下，更优选为60质量份以下，进一步优选为55质量份以下。
考虑以上情况，从防止涂膜从作为基材的滑动部件与涂膜的界面剥离的观点考虑，相对于滑动部件用组合物的总质量而言，树脂珠的配合量优选为1质量％以上，更优选为3质量％以上，进一步优选为4质量％以上，而且，优选为35质量％以下，更优选为32质量％以下，进一步优选为30质量％以下。另外，从防止涂膜从作为基材的滑动部件与涂膜的界面剥离的观点考虑，相对于粘结剂树脂100质量份，以粘结剂树脂为基准的聚氨酯树脂珠的配合量优选为2.5质量份以上，更优选为5质量份以上，进一步优选为7质量份以上，而且，优选为65质量份以下，更优选为60质量份以下，进一步优选为55质量份以下。
在本实施方式的滑动部件用组合物中，在发挥本发明的效果的范围内可以添加其它物质。作为其它物质，例如，可举出以往已知的着色填料、表面活性剂及消泡剂等。这些其它物质可以单独使用一种，也可以同时使用两种以上。另外，滑动部件用组合物还可以根据针对滑动部件等涂布对象物质的涂布方法而含有溶剂以调节粘度。
＜滑动部件用组合物的制造方法＞
对于滑动部件用组合物的制造方法，只要能对粘结剂、固体润滑剂、作为填充材填料的树脂珠、根据需要的其它物质及溶剂进行分散混合即可，没有特别限制。滑动部件用组合物可以通过如下方法来制造，例如，适当组合溶解器等搅拌机、球磨机、砂磨机、AGI HOMOMIXER等对固体润滑剂、树脂珠、根据需要的其它物质及溶剂进行分散混合。
对于滑动部件用组合物针对滑动部件等涂布对象物的涂布方法，只要能够向涂布对象物涂布滑动部件用组合物即可，没有特别限制。对于滑动部件用组合物而言，可举出喷涂法、浸渍法、辊涂法、分配器法等。
在制造滑动部件用组合物时及向涂布对象物涂布滑动部件用组合物时，可以根据需要向滑动部件用组合物中加入溶剂以调节粘度。作为溶剂，只要能够将滑动部件用组合物的粘度调节至所需粘度即可，没有特别限制。作为溶剂，例如，可举出：N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲苯、甲基乙基酮及甲基异丁基酮等。这些溶剂可以单独使用一种，也可以同时使用两种以上。其中，作为溶剂，优选为N-甲基-2-吡咯烷酮及甲基异丁基酮。
＜涂膜的制造方法＞
在将上述实施方式的滑动部件用组合物根据需要用溶剂稀释并涂布于涂布对象物上后，通过干燥工序及烧成工序使滑动部件用组合物所包含的溶剂蒸发，同时使树脂进行交联反应，由此可以制造涂膜(烧成膜)。作为滑动部件用组合物的涂布对象的基材，例如，可举出树脂部件及金属部件等。干燥工序中的干燥温度可根据滑动部件用组合物所包含的树脂来适当设定。干燥工序中的干燥温度例如为60℃以上且120℃以下。此处，以使干燥工序后的膜厚为例如15μm以上且100μm以下的方式涂布滑动部件用组合物。与干燥工序同样地，烧成工序中的烧成温度可根据滑动部件用组合物所包含的树脂来适当设定。烧成工序中的烧成温度例如为150℃以上且300℃以下。此处，以使烧成工序后的膜厚为例如10μm以上且80μm以下的方式涂布滑动部件用组合物。对于烧成工序后的滑动部件用组合物的涂膜(烧成膜)，冷却后可根据需要进行研磨调节而成为产品。
如以上说明所述，根据上述实施方式的滑动部件用组合物，由于滑动部件用组合物的涂膜含有树脂珠，所以相对于粘结剂树脂与作为滑动部件用组合物涂布对象的基材之间的界面的密合力而言，粘结剂树脂与树脂珠之间的界面的密合力较弱。由此，可推测即使滑动部件在对滑动部件用组合物的涂膜施加有负荷的状态下进行滑动时，涂膜损坏的起点也位于粘结剂树脂与树脂珠之间的界面，而非涂膜与作为涂布对象物的基材之间的界面。此处，由于粘结剂树脂与树脂珠之间的界面处的涂膜损坏发生在涂膜的内部，所以能抑制涂膜与作为涂膜的涂布对象的基材之间的界面处的涂膜损坏，能抑制滑动部件用组合物的涂膜从基材剥离。由此，滑动部件用组合物能够维持基于固体润滑剂的润滑功能，同时能够防止基于基材与所得涂膜之间的界面处的涂膜损坏而产生的涂膜剥离。其结果，能够实现能防止涂膜从涂膜与涂布对象物的界面附近剥离、且能够长时间维持润滑功能的滑动部件用组合物。
＜滑动部件＞
下面，对本实施方式的滑动部件进行说明。本实施方式的滑动部件具备涂膜，该涂膜包含上述实施方式的滑动部件用组合物。图1是表示本实施方式的滑动部件的一例的剖面示意图。如图1所示，滑动部件1具备基材11(为滑动部件用组合物的涂布对象物)和设置于基材11上的涂膜层12。作为基材11，只要能在基材11上涂布滑动部件用组合物即可，没有特别限制，例如，可使用各种树脂部件及各种金属部件等。对于涂膜层12，可以通过将上述实施方式的滑动部件用组合物涂布在基材11上后进行干燥及烧成来设置。
根据滑动部件1，由于涂膜层12中含有树脂珠，所以相对于涂膜层12与基材11之间的密合力而言，涂膜层12中的粘结剂树脂与树脂珠之间的密合力较低。由此，即使在涂膜层12与其它部件抵接、滑动部件1与其它部件滑动时，在涂膜层12内的粘结剂树脂与树脂珠之间涂膜损坏，能够防止涂膜层12与基材11之间的界面IF1处的涂膜损坏。其结果，能够防止涂膜层12从基材11剥离，因此能够实现在长时间内能维持润滑功能的滑动部件。
图2是表示本实施方式的滑动部件的另一例的剖面示意图。如图2所示，滑动部件2具备：基材11；设置于基材11上的第一涂膜层12-1；和，设置于第一涂膜层12-1上的第二涂膜层12-2。第一涂膜层12-1与图1中所示的涂膜层12同样地通过将上述滑动部件用组合物涂布在基材11上来设置。第二涂膜层12-2通过涂布使粘结剂树脂及固体润滑剂分散于溶剂中而成的组合物来设置。作为粘结剂树脂、固体润滑剂及溶剂，可使用与上述滑动部件用组合物的粘结剂树脂、固体润滑剂及溶剂同样的物质。即，滑动部件2是通过第二涂膜层12-2(通过不含树脂珠的第二涂膜层用组合物而设置)被覆图1中所示的作为涂膜层12的第一涂膜层12-1而成的。作为第二涂膜层用组合物中的粘结剂树脂、固体润滑剂及溶剂的配合量，例如，可以设定为与上述的滑动部件用组合物同样的范围。
根据滑动部件2，由于第一涂膜层12-1中含有树脂珠，所以相对于第一涂膜层12-1与基材11之间的密合力而言，第一涂膜层12-1中的粘结剂树脂与树脂珠之间的密合力较低。由此，即使在第二涂膜层12-2与其它部件抵接、滑动部件2与其它部件滑动时，在第一涂膜层12-1内的粘结剂树脂与树脂珠之间第一涂膜层12-1也被损坏。其结果，能够防止第一涂膜层12-1与基材11之间的界面IF1及第二涂膜层12-2与第一涂膜层12-1的界面IF2处的第一涂膜层12-1损坏。其结果，能够防止涂膜层12从基材11剥离，因此能够实现可长时间维持润滑功能的滑动部件。
在制造滑动部件2时，在基材11上涂布上述滑动部件用组合物(涂料)而设置第一涂膜层12-1，然后，可以在不干燥第一涂膜层12-1的情况下在第一涂膜层12-1上设置第二涂膜层12-2的组合物(涂料)。在此情况下，第一涂膜层12-1以使烧成后膜厚为例如10μm以上且15μm以下的方式涂布在基材11上。另外，第二涂膜层12-2以使烧成后膜厚为例如10μm以上且15μm以下的方式涂布在第一涂膜层12-1上。而且，可以使合计膜厚为例如20μm以上且30μm以下。在滑动部件2中，以使第一涂膜层12-1及第二涂膜层12-2的合计膜厚为例如20μm以上且30μm以下的方式来设置第一涂膜层12-1及第二涂膜层12-2。
实施例
下面，基于为了明确本发明的效果而进行的实施例来更详细地说明本发明。需要说明的是，本发明并不受以下实施例的任何限定。
制备上述实施方式的滑动部件用组合物，制作图2所示的滑动部件2，对制作的滑动部件2实施摩擦磨损试验后进行评价。下面，对其结果进行说明。
(实施例1)
(滑动部件用组合物的制备)
作为粘结剂树脂，使用聚酰胺酰亚胺(PAI)树脂(商品名：“HPC-5012”、日立化成株式会社制)。作为固体润滑剂，使用聚四氟乙烯(PTFE)(商品名：“Fluon(注册商标)L173J”、AGC株式会社制)及石墨(商品名：“HOP”、日本石墨工业株式会社制)，作为树脂珠，使用氨基树脂珠(三聚氰胺·甲醛缩合物、平均粒径：0.2μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)S”、株式会社日本触媒制)。作为溶剂，使用N-甲基-2-吡咯烷酮及甲基异丁基酮的混合溶剂。
通过球磨机使聚酰胺酰亚胺树脂56质量份、聚四氟乙烯28质量份、石墨2质量份和氨基树脂珠14质量份充分混合分散，制备作为下层用组合物的滑动部件用组合物(第一涂膜层用组合物)的涂料。
(第二涂膜层用组合物的制备)
作为粘结剂树脂，使用聚酰胺酰亚胺(PAI)树脂(商品名：“HPC-5012”、日立化成株式会社制)。作为固体润滑剂，使用聚四氟乙烯(PTFE)(商品名：“Fluon(注册商标)L173J”、AGC株式会社制)及石墨(商品名：“HOP”、日本石墨工业株式会社制)。作为溶剂，使用N-甲基-2-吡咯烷酮及甲基异丁基酮的混合溶剂。
通过球磨机使聚酰胺酰亚胺树脂50质量份、聚四氟乙烯35质量份和石墨15质量份充分混合分散，制备第二涂膜层用组合物的涂料。
(试验片的制备)
通过喷涂将第一涂膜层用组合物的涂料涂装在滑动部件的试验片(材质：不锈钢(SUS430))上使烧成后膜厚为10μm以上且15μm以下，在试验片上设置第一涂膜层12-1。然后，在不干燥滑动部件用组合物的情况下，涂装第二涂膜层组合物使烧成后的膜厚为10μm以上且15μm以下，在第一涂膜层12-1上设置第二涂膜层12-2。将涂装后的试验片在80℃下干燥30分钟后，在230℃下烧成30分钟。在此处的涂装中，以使烧成后的第一涂膜层12-1及第二涂膜层12-2的合计膜厚为20μm以上且30μm以下的方式进行涂装，制成试验用的滑动部件2。对于所制作的试验用的滑动部件2，依照下述试验方法进行评价。其结果，磨损深度为1.7μm，剥离体积为0.04mm3，试验后外观良好。将第一涂膜层12-1及第二涂膜层12-2的组成以及评价结果示于下述表1。
(实施例2)
在第一涂膜层用组合物中，使用氨基树脂珠(苯并胍胺·三聚氰胺·甲醛缩合物、平均粒径：3μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)M30”、株式会社日本触媒制)14质量份代替氨基树脂珠(三聚氰胺·甲醛缩合物、平均粒径：0.2μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)S”、株式会社日本触媒制)14质量份，除此以外，与实施例1同样地制作试验用的滑动部件2，进行评价。其结果，磨损深度为2.0μm，剥离体积为0.01mm3，试验后外观良好。评价结果示于下述表1。
(实施例3)
在第一涂膜层用组合物中，使用聚酰胺酰亚胺树脂63质量份，并且使用氨基树脂珠(苯并胍胺·三聚氰胺·甲醛缩合物、平均粒径：3μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)M30”、株式会社日本触媒制)7质量份代替氨基树脂珠(三聚氰胺·甲醛缩合物、平均粒径：0.2μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)S”、株式会社日本触媒制)14质量份，除此以外，与实施例1同样地制作试验用的滑动部件2，进行评价。其结果，磨损深度为2.2μm，剥离体积为0.02mm3，试验后外观良好。将评价结果示于下述表1。
(实施例4)
在第一涂膜层用组合物中，使用氨基树脂珠(苯并胍胺·甲醛缩合物、平均粒径：5μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)M05”、株式会社日本触媒制)14质量份代替氨基树脂珠(三聚氰胺·甲醛缩合物、平均粒径：0.2μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)S”、株式会社日本触媒制)14质量份，除此以外，与实施例1同样地制作试验用的滑动部件2，进行评价。其结果，磨损深度为1.3μm，剥离体积为0.11mm3，试验后外观良好。将评价结果示于下述表1。
(实施例5)
在第一涂膜层用组合物中，使用氨基树脂珠(苯并胍胺·甲醛缩合物、平均粒径：9μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)L15”、株式会社日本触媒制)14质量份代替氨基树脂珠(三聚氰胺·甲醛缩合物、平均粒径：0.2μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)S”、株式会社日本触媒制)14质量份，除此以外，与实施例1同样地制作试验用的滑动部件2，进行评价。其结果，磨损深度为1.7μm，剥离体积为0.10mm3，试验后外观良好。将评价结果示于下述表1。
(实施例6)
在第一涂膜层用组合物中，使用聚酰胺酰亚胺树脂63质量份，使用聚四氟乙烯25质量份，以及使用聚氨酯树脂珠：聚氨酯交联微粒(平均粒径：6μm、商品名：“ART PEARL(注册商标)C800”、根上工业株式会社制)10质量份代替氨基树脂珠(三聚氰胺·甲醛缩合物、平均粒径：0.2μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)S”、株式会社日本触媒制)14质量份，除此以外，与实施例1同样地制作试验用的滑动部件2，进行评价。其结果，磨损深度为1.2μm，剥离体积为0.14mm3，试验后外观良好。将评价结果示于下述表1。
(实施例7)
在第一涂膜层用组合物中，使用聚酰胺酰亚胺树脂53质量份，使用聚四氟乙烯26质量份，以及使用氨基树脂珠(苯并胍胺·甲醛缩合物、平均粒径：5μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)M05”、株式会社日本触媒制)14质量份及聚氨酯树脂珠(聚氨酯交联微粒、平均粒径：6μm、商品名：“ART PEARL(注册商标)C800”、根上工业株式会社制)5质量份代替氨基树脂珠(三聚氰胺·甲醛缩合物、平均粒径：0.2μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)S”、株式会社日本触媒制)14质量份，除此以外，与实施例1同样地制作试验用的滑动部件2，进行评价。其结果，磨损深度为0.7μm，剥离体积为0.01mm3，试验后外观良好。将评价结果示于下述表1。
(实施例8)
在第一涂膜层用组合物中，使用聚酰胺酰亚胺树脂50质量份，使用聚四氟乙烯25质量份，以及使用氨基树脂珠(苯并胍胺·甲醛缩合物、平均粒径：5μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)M05”、株式会社日本触媒制)13质量份及聚氨酯树脂珠(聚氨酯交联微粒、平均粒径：6μm、商品名：“ART PEARL(注册商标)C800”、根上工业株式会社制)10质量份代替氨基树脂珠(三聚氰胺·甲醛缩合物、平均粒径：0.2μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)S”、株式会社日本触媒制)14质量份，除此以外，与实施例1同样地制作试验用的滑动部件2，进行评价。其结果，磨损深度为1.1μm，剥离体积为0.00mm3，试验后外观良好。将评价结果示于下述表1。
(比较例1)
在第一涂膜层用组合物中，使用聚酰胺酰亚胺树脂70质量份，以及未使用氨基树脂珠(三聚氰胺·甲醛缩合物、平均粒径：0.2μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)S”、株式会社日本触媒制)14质量份，除此以外，与实施例1同样地制作试验用的滑动部件2，进行评价。其结果，磨损深度及剥离体积无法测定，试验后外观也无法评价。将评价结果示于下述表1。
＜试验方法＞
使用铃木摩擦磨损试验机(型号：“EFM-III-EN”、Orientech Co.,Ltd.制)通过摩擦磨损试验来进行评价。作为配合材料，使用外径为5mm、高度为15mm的销(材质；铁材料(SUJ-2))。研磨该配合材料以使其表面粗糙度在Rz[DIN]＝1.0±0.5μm的范围内。
图3是本实施例的摩擦磨损试验的说明图。如图3所示，在摩擦磨损试验中，将在基材111(材质：SUS430)上设置有被膜112的、试验用的滑动部件2的盘110的被膜112侧设定为滑动面110A。在摩擦磨损试验中，将固定有作为配合材料的3根销120的夹具130置于被膜112上，然后，在从夹具130的上方施加1000N(表面压力：约17MPa)的负荷(参见箭头140)的状态下，使盘110以圆周速度100rpm(0.17m/s)旋转50小时(参见箭头150)。基于试验后的滑动面110A的磨损深度(μm)进行磨损评价。基于被膜112发生了剥离的部分的剥离体积(mm3)进行剥离评价。另外，基于通过目测确认的摩擦磨损试验后的滑动面110A的试验后外观，进行外观评价。评价基准如下所示。
＜磨损量评价＞
磨损深度小于1.5μm：◎
磨损深度小于2.5μm：○
磨损深度为2.5μm以上或无法测定：×
＜剥离体积评价＞
剥离体积小于0.05mm3：◎
剥离体积小于0.15mm3：○
剥离体积为0.15mm3以上或无法测定：×
＜外观评价＞
在试验后外观中未观察到刮痕：○
在试验后外观中观察到刮痕或无法评价外观：×＜综合评价＞
上述3个评价中有2个以上“◎”：◎
上述3个评价中没有“×”：〇
上述3个评价中有1个以上“×”：×
[表1]
Figure BDA0003028780850000191
上述表1中的各成分的配合量如下所述。
PAI树脂：聚酰胺酰亚胺树脂(商品名：“HPC-5012”、日立化成株式会社制)
PTFE：聚四氟乙烯(商品名：“Fluon(注册商标)L173J”、AGC株式会社制)
石墨：石墨(商品名：“HOP”、日本石墨工业株式会社制)
树脂珠A：三聚氰胺·甲醛缩合物(平均粒径：0.2μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)S”、株式会社日本触媒制)
树脂珠B：苯并胍胺·三聚氰胺·甲醛缩合物(平均粒径：3μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)M30”、株式会社日本触媒制)
树脂珠C：苯并胍胺·甲醛缩合物(平均粒径：5μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)M05”、株式会社日本触媒制)
树脂珠D：苯并胍胺·甲醛缩合物(平均粒径：9μm、商品名：“EPOSTAR(注册商标)L15”、株式会社日本触媒制)
树脂珠E：聚氨酯交联微粒(平均粒径：6μm、商品名：“ART PEARL(注册商标)C800”、根上工业株式会社制)
由表1可知，在第一涂膜层用组合物包含选自由氨基树脂珠及聚氨酯树脂珠组成的组中的至少一种树脂珠的情况下，磨损量评价、剥离体积评价及外观评价均良好，可得到优异的耐磨损特性及耐剥离特性(实施例1～实施例8)。对于该结果，可认为其原因在于，通过使用选自由氨基树脂珠及聚氨酯树脂珠组成的组中的至少一种树脂珠，可抑制第一涂膜层12-1与基材11之间的界面处的第一涂膜层12-1损坏，能抑制第一涂膜层12-1从基材111剥离。可知特别是在第一涂膜层用组合物包含氨基树脂珠及聚氨酯树脂珠两者的情况下，磨损评价及剥离评价进一步提高(实施例7及实施例8)。
相对于此，可知：在第一涂膜层用组合物不包含氨基树脂珠及聚氨酯树脂珠作为固体润滑剂的情况下，在未达到规定的试验时间的情况下涂膜发生磨损及剥离，磨损量评价、剥离体积评价及外观评价不良(无法测定)(比较例1)。对于该结果，可认为其原因在于，由于第一涂膜层12-1中氨基树脂珠及聚氨酯树脂珠均不存在，所以在第一涂膜层12-1内部的树脂珠与粘结剂树脂之间未出现开裂，而在第一涂膜层12-1与基材111之间的界面处发生开裂。
产业上的可利用性
如以上说明所述，根据上述实施方式，能提供一种能防止涂膜从涂膜与涂布对象物之间的界面附近剥离、且能长时间维持润滑功能的滑动部件用组合物及滑动部件，特别是，这样的滑动部件适用于例如：空调等的各种压缩机、发动机活塞、内燃机零件、滑动轴承、链条、气体及液体的电磁阀、柱塞、阀等。
以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明的实施方式并不受本实施方式的内容限定。另外，上述的构成要素包含本领域技术人员能容易想到的要素、实质上相同的要素、所谓的等效范围内的要素。进而，上述构成要素可以适当组合。进而，在不脱离上述实施方式的要旨的范围内，可以对构成要素进行各种省略、取代或变更。
符号说明
1,2…滑动部件、11,111…基材、12…涂膜层、12-1…第一涂膜层、12-2…第二涂膜层、110…盘、110A…滑动面、112…被膜、120…销、130…夹具。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种滑动部件，其特征在于，具备：
基材、设置在所述基材上的第一涂膜层和设置在所述第一涂膜层上的第二涂膜层，
所述第一涂膜层具有含有下述滑动部件用组合物的涂膜，所述滑动部件用组合物含有：
粘结剂树脂；
固体润滑剂；和
选自由氨基树脂珠及聚氨酯树脂珠组成的组中的至少一种树脂珠，
所述第二涂膜层包含粘结剂树脂及固体润滑剂。
2.根据权利要求1所述的滑动部件，其中，所述树脂珠包含所述氨基树脂珠及所述聚氨酯树脂珠。
3.根据权利要求1或2所述的滑动部件，其中，所述氨基树脂珠包含选自由尿素树脂、三聚氰胺树脂、苯胺树脂及胍胺树脂组成的组中的至少一种氨基树脂。
4.根据权利要求3所述的滑动部件，其中，所述氨基树脂包含选自由苯并胍胺·甲醛缩合物、苯并胍胺·三聚氰胺·甲醛缩合物及三聚氰胺·甲醛缩合物组成的组中的至少一种缩合物。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的滑动部件，其中，所述树脂珠的平均粒径为0.1μm以上且20μm以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的滑动部件，其中，相对于所述滑动部件用组合物的总质量，所述树脂珠的配合量为1质量％以上且35质量％以下。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的滑动部件，其中，所述粘结剂树脂包含选自由聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂及酚醛树脂组成的组中的至少一种树脂。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的滑动部件，其中，所述固体润滑剂包含选自由聚四氟乙烯、石墨及二硫化钼组成的组中的至少一种润滑剂。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
关于按照专利合作条约第19条的修改说明如下。
根据权利要求1，提供了“具备：基材、设置在所述基材上的第一涂膜层和设置在所述第一涂膜层上的第二涂膜层，所述第一涂膜层具有含有下述滑动部件用组合物的涂膜，所述滑动部件用组合物含有：粘结剂树脂；固体润滑剂；和选自由氨基树脂珠及聚氨酯树脂珠组成的组中的至少一种树脂珠，所述第二涂膜层包含粘结剂树脂及固体润滑剂”的滑动部件。由此，能够防止第一涂膜层与基材之间的界面、以及第一涂膜层与第二涂膜层的界面处的第一涂膜层损坏，其结果是，能够防止第一涂膜层从基材剥离，因此能够实现长时间维持润滑功能的滑动部件。
文献1～5中均没有记载权利要求1中的上述独特结构，而且，上述独特结构对于本领域技术人员而言也不是显而易见的。
另外，在权利要求1中加入了国际检索单位的意见书判断为具有新颖性和创造性的权利要求10。

Claims (10)

1.一种滑动部件用组合物，其特征在于，含有：
粘结剂树脂；
固体润滑剂；和
选自由氨基树脂珠及聚氨酯树脂珠组成的组中的至少一种树脂珠。
2.根据权利要求1所述的滑动部件用组合物，其中，树脂珠包含所述氨基树脂珠及所述聚氨酯树脂珠。
3.根据权利要求1或2所述的滑动部件用组合物，其中，所述氨基树脂珠包含选自由尿素树脂、三聚氰胺树脂、苯胺树脂及胍胺树脂组成的组中的至少一种氨基树脂。
4.根据权利要求3所述的滑动部件用组合物，其中，所述氨基树脂包含选自由苯并胍胺·甲醛缩合物、苯并胍胺·三聚氰胺·甲醛缩合物及三聚氰胺·甲醛缩合物组成的组中的至少一种缩合物。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的滑动部件用组合物，其中，所述树脂珠的平均粒径为0.1μm以上且20μm以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的滑动部件用组合物，其中，相对于所述滑动部件用组合物的总质量，所述树脂珠的配合量为1质量％以上且35质量％以下。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的滑动部件用组合物，其中，所述粘结剂树脂包含选自由聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂及酚醛树脂组成的组中的至少一种树脂。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的滑动部件用组合物，其中，所述固体润滑剂包含选自由聚四氟乙烯、石墨及二硫化钼组成的组中的至少一种润滑剂。
9.一种滑动部件，其特征在于，具备：
基材、和
设置在所述基材上的、权利要求1～8中任一项所述的滑动部件用组合物的第一涂膜层。
10.根据权利要求9所述的滑动部件，其特征在于，还具备设置在所述第一涂膜层上的、包含粘结剂树脂及固体润滑剂的第二涂膜层。
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