JP2015189053A - Resin-coated article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂被覆物に関する。 The present invention relates to a resin coating.
フッ素樹脂は、摺動性、離型性、耐熱性、耐薬品性、耐候性等に優れる。そのため、フッ素樹脂は、様々の製品のコーティング材として利用されている。フッ素樹脂をコーティングした製品(フッ素樹脂被覆物)としては、例えば炊飯器やホームベーカリー等の内釜、電気鍋、ホットプレート、フライパンなどの家庭用製品の他、軸受等の摺動部材(例えば特開2007−016243号公報)、押出成形用金型の押出ダイヘッドや口金等の樹脂離型性治具(例えば特開平05−220812号公報、特開2012−025079号公報)、レーザプリンタのトナー定着ローラなどがある。 The fluororesin is excellent in slidability, releasability, heat resistance, chemical resistance, weather resistance, and the like. Therefore, fluororesins are used as coating materials for various products. As a product coated with fluororesin (fluorine resin coating), for example, an inner pot such as a rice cooker or a home bakery, a household product such as an electric pan, a hot plate or a frying pan, or a sliding member such as a bearing (for example, JP 2007-016243), resin mold releasing jigs such as extrusion die heads and die of extrusion molds (for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 05-220812 and 2012-025079), a toner fixing roller of a laser printer and so on.
一方、フッ素樹脂は、一般に耐摩耗性や接着性が悪い傾向にある。そこで、フッ素樹脂に電離放射線を照射して架橋反応を生じさせることで、フッ素樹脂の耐摩耗性や接着性を改善することが提案されている(例えば特開2013−027875号公報、特開2011−074938号公報、特許第3702801号公報)。 On the other hand, fluororesins generally tend to have poor wear resistance and adhesion. Accordingly, it has been proposed to improve the wear resistance and adhesion of the fluororesin by irradiating the fluororesin with ionizing radiation to cause a crosslinking reaction (for example, JP2013-027875A and JP2011). No. -074938, Japanese Patent No. 3702801).
電離放射線照射により架橋されたフッ素樹脂は、未架橋のフッ素樹脂に比べて耐摩耗性が改善される。しかし、フッ素樹脂を含む樹脂層が基体に形成された摺動部材等のフッ素樹脂被覆物では、点摺動や引っ掻きによるフッ素樹脂被覆層のダメージに対する抵抗性は必ずしも十分でなく、基体とフッ素樹脂被覆層との間の接着性についても点摺動や引っ掻きの条件下では劇的に改善される訳ではなく、未だ改善の余地がある。 A fluororesin crosslinked by irradiation with ionizing radiation has improved wear resistance compared to an uncrosslinked fluororesin. However, in a fluororesin coating such as a sliding member in which a resin layer containing a fluororesin is formed on a substrate, the resistance against damage of the fluororesin coating layer due to point sliding or scratching is not necessarily sufficient, and the substrate and the fluororesin The adhesiveness with the coating layer is not dramatically improved under the conditions of point sliding and scratching, and there is still room for improvement.
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、フッ素樹脂を含む樹脂層が基体に形成された樹脂被覆物において、フッ素樹脂が有する有利な特性(例えば摺動性、離型性)を享受しつつ、基体と被覆層との間の接着性を改善すると共に、樹脂層の磨滅が進行した場合や引っ掻きによる傷を負った場合の基体のダメージを抑制することを目的とする。 The present invention has been made on the basis of the above circumstances, and in a resin coating in which a resin layer containing a fluororesin is formed on a substrate, advantageous characteristics of the fluororesin (for example, slidability, mold release, etc.) It is intended to improve the adhesion between the substrate and the coating layer while suppressing the damage to the substrate when the resin layer is worn away or scratched by scratching. .
本発明は、凹凸を有し、少なくともこの凹凸を含む表層が金属製である基体と、この基体の凹凸に被覆される樹脂層とを備え、上記表層の主成分が、銅、銅合金、鉛、鉛合金、アルミニウム又はアルミニウム合金であり、上記樹脂層が、パーフルオロポリマーを含み、このパーフルオロポリマーの少なくとも一部が架橋又はグラフト変性されている樹脂被覆物である。 The present invention comprises a substrate having irregularities, and at least the surface layer including the irregularities is made of metal, and a resin layer coated on the irregularities of the substrate. The main component of the surface layer is copper, copper alloy, lead , Lead alloy, aluminum or aluminum alloy, wherein the resin layer contains a perfluoropolymer, and at least a part of the perfluoropolymer is crosslinked or graft-modified.
本発明によれば、フッ素樹脂を含む樹脂層が基体に形成された樹脂被覆物において、フッ素樹脂が有する有利な特性(例えば摺動性、離型性)を享受しつつ、磨滅や引っ掻きに対する抵抗性及び接着性を改善することができる。 According to the present invention, in a resin coating in which a resin layer containing a fluororesin is formed on a substrate, resistance to abrasion and scratching is enjoyed while enjoying the advantageous properties (for example, slidability and releasability) possessed by the fluororesin. And adhesiveness can be improved.
[本発明の実施形態の説明]
上記課題を解決するためになされた本発明は、凹凸を有し、少なくともこの凹凸を含む表層が金属製である基体と、この基体の凹凸に被覆される樹脂層とを備え、上記表層の主成分が、銅、銅合金、鉛、鉛合金、アルミニウム又はアルミニウム合金であり、上記樹脂層が、パーフルオロポリマーを含み、このパーフルオロポリマーの少なくとも一部が架橋又はグラフト変性されている樹脂被覆物である。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
The present invention made to solve the above-mentioned problems comprises a substrate having irregularities, and at least a surface layer including the irregularities is made of metal, and a resin layer coated on the irregularities of the substrate, The component is copper, copper alloy, lead, lead alloy, aluminum or aluminum alloy, and the resin layer contains a perfluoropolymer, and at least a part of the perfluoropolymer is crosslinked or graft-modified. It is.
当該樹脂被覆物の樹脂層は、少なくとも一部が架橋又はグラフト変性されたパーフルオロポリマーを含むため、樹脂層の摺動性及び離型性に優れると共に、未架橋のフッ素樹脂を用いた従来の樹脂被覆物に比べて耐摩耗性が改善されている。また、基体の表層が凹凸を有することで、樹脂層の磨滅が進行した場合や引っ掻きによる傷を負った場合、基体の表層が受けるダメージを低減するような障壁になってダメージの進行が食い止められる。加えて、その場合でも特定の金属は摺動抵抗が小さい上に元々の特性を失いにくく、さらに当該樹脂被覆物の基体が凹凸を有する。そのため、当該樹脂被覆物の表面(摺動面)は、樹脂層の磨滅が進行すると、基体の凸部が露出して基体とフッ素樹脂とがまだらの構造となるが、摺動を受ける樹脂層が金属製の基体を覆っているため、実質的な基体の露出を抑制できる。その結果、当該樹脂被覆物は、フッ素樹脂が有する有利な特性(例えば摺動性、離型性)が維持されやすく、これに加えて基体の表層の凹凸により、プロテクト効果、摺動抵抗低減効果、摺動性再生効果等を得ることができる。また、アンカー効果により耐摩耗性、耐傷性、及び基体と樹脂層との間の接着性が改善されている。従って、当該樹脂被覆物は、摺動性及び離型性に優れると共に、耐摩耗性及び基体と樹脂層との接着性が改善されたものとなる。 Since the resin layer of the resin coating includes a perfluoropolymer that is at least partially crosslinked or graft-modified, the resin layer is excellent in slidability and releasability, and a conventional non-crosslinked fluororesin is used. The wear resistance is improved as compared with the resin coating. In addition, since the surface layer of the substrate has irregularities, it becomes a barrier that reduces damage to the surface layer of the substrate when abrasion of the resin layer progresses or scratches are caused by scratching, and the progress of damage is stopped. . In addition, even in such a case, the specific metal has a low sliding resistance and hardly loses its original characteristics, and the substrate of the resin coating has irregularities. For this reason, the surface (sliding surface) of the resin coating has a structure in which the convex portions of the base are exposed and the base and the fluororesin are mottled when the resin layer is worn away. Covers the metallic substrate, so that substantial substrate exposure can be suppressed. As a result, the resin coating can easily maintain the advantageous properties (for example, slidability and releasability) of the fluororesin, and in addition to the unevenness of the surface layer of the substrate, it can protect and reduce sliding resistance. In addition, a slidability reproduction effect and the like can be obtained. In addition, the anchor effect improves wear resistance, scratch resistance, and adhesion between the substrate and the resin layer. Therefore, the resin coating is excellent in slidability and releasability, and has improved wear resistance and adhesion between the substrate and the resin layer.
当該樹脂被覆物では、樹脂層が一定厚み以上摩耗した場合、基体が露出する。このとき、当該樹脂被覆物の基体の表層が凹凸を有していることから表層の凸部が露出する。上記表層として、摺動性の高い上記金属を主成分とすることで、上記凸部が露出した場合に摺動性の高い金属部分が露出することとなる。これにより、当該樹脂被覆物では、樹脂層が一定厚み以上摩耗して基体(金属層)が露出したとしても優れた摺動性を維持できる。その結果、当該樹脂被覆物は、摩耗耐久性に優れたものとなり長寿命化を実現可能となる。 In the resin coating, when the resin layer is worn more than a certain thickness, the substrate is exposed. At this time, since the surface layer of the substrate of the resin coating has irregularities, the convex portions of the surface layer are exposed. By using the metal having high slidability as a main component as the surface layer, the metal portion having high slidability is exposed when the convex portion is exposed. Thereby, in the said resin coating, even if a resin layer is worn out more than fixed thickness and a base | substrate (metal layer) is exposed, the outstanding slidability can be maintained. As a result, the resin coating has excellent wear durability and can achieve a long service life.
上記樹脂層が、エンジニアリングプラスチックをさらに含むとよい。このように樹脂層がエンジニアリングプラスチックを含むことで、樹脂層の特性を改善することができる。例えば、エンジニアリングプラスチックとしてPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂を樹脂層に含ませることで、PEEK樹脂が有する特性(例えば耐摩耗性、機械的強度)を樹脂層に与えることができる。 The resin layer may further include an engineering plastic. Thus, the characteristic of a resin layer can be improved because a resin layer contains an engineering plastic. For example, by including PEEK (polyetheretherketone) resin as an engineering plastic in the resin layer, the properties (for example, abrasion resistance and mechanical strength) of the PEEK resin can be imparted to the resin layer.
上記エンジニアリングプラスチックの少なくとも一部とパーフルオロポリマーとが架橋又はグラフト変性しているとよい。このような架橋により、樹脂層の機械的強度がより向上し耐摩耗性がより改善される。 It is preferable that at least a part of the engineering plastic and the perfluoropolymer are crosslinked or graft-modified. By such crosslinking, the mechanical strength of the resin layer is further improved and the wear resistance is further improved.
上記架橋又はグラフト変性が、少なくともパーフルオロポリマーの融点以上の温度での電離放射線の照射により行われていることが好ましい。このように上記融点以上の温度で電離放射線の照射を行うことでパーフルオロポリマーの架橋を適切に促進することができる。その結果、樹脂層の機械的強度がより適切に向上し耐摩耗性がより適切に向上する。 The crosslinking or graft modification is preferably performed by irradiation with ionizing radiation at least at a temperature equal to or higher than the melting point of the perfluoropolymer. As described above, the irradiation of the ionizing radiation at a temperature equal to or higher than the melting point can appropriately promote the crosslinking of the perfluoropolymer. As a result, the mechanical strength of the resin layer is more appropriately improved and the wear resistance is more appropriately improved.
上記電離放射線の照射が、上記エンジニアリングプラスチックの融点以上の温度で行われていてもよい。上記樹脂層がエンジニアリングプラスチックを含む場合、このように上記融点以上の温度で電離放射線の照射を行うことで、パーフルオロポリマーの架橋又はグラフト変性を適切に促進すると共に一部のエンジニアリングプラスチックの架橋又はグラフト変性も促進し、更には、パーフルオロポリマーとエンジニアリングプラスチック間の架橋又はグラフト変性も促進することができる。その結果、樹脂層の機械的強度がより適切に向上し耐摩耗性がより適切に向上する。 The ionizing radiation may be irradiated at a temperature equal to or higher than the melting point of the engineering plastic. When the resin layer contains an engineering plastic, the irradiation of ionizing radiation at a temperature equal to or higher than the melting point as described above appropriately promotes the crosslinking or graft modification of the perfluoropolymer and also partially bridges the engineering plastic. Graft modification can also be promoted, and further crosslinking or graft modification between the perfluoropolymer and the engineering plastic can be promoted. As a result, the mechanical strength of the resin layer is more appropriately improved and the wear resistance is more appropriately improved.
上記表層の表面の算術平均粗さ(Ra)としては、1μm以上1,000μm以下が適用可能であるが、5μm以上200μm以下が好ましい。このように表層の表面の算術平均粗さを上記範囲とすることで、磨滅や引っ掻きに対する抵抗性及び基体に対する樹脂層の接着性をより適切に向上させることができる。 The arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the surface layer may be 1 μm or more and 1,000 μm or less, but preferably 5 μm or more and 200 μm or less. Thus, by setting the arithmetic average roughness of the surface of the surface layer within the above range, resistance to abrasion and scratching and adhesion of the resin layer to the substrate can be improved more appropriately.
上記基体が、上記表層が積層される基体本体を有しているとよい。この基体本体が金属、樹脂又はセラミックスから構成されることが好ましい。このように基体が表層と基体本体とを有することで、基体本体の材質を選択することにより基体本体に様々な役割を付与することができる。例えば、基体本体をアルミニウム等の熱伝導性の高い金属により形成することで、樹脂層表面の摩擦により生じたジュール熱を基体本体から効果的に放出できる。この場合、当該樹脂被覆物の使用時に当該樹脂被覆物が高温化することを抑制し当該樹脂被覆物が熱劣化することを抑制できる。 The substrate may have a substrate body on which the surface layer is laminated. The base body is preferably made of metal, resin or ceramic. As described above, since the substrate has the surface layer and the substrate body, various roles can be given to the substrate body by selecting the material of the substrate body. For example, by forming the base body from a metal having high thermal conductivity such as aluminum, Joule heat generated by friction on the surface of the resin layer can be effectively released from the base body. In this case, it can suppress that the said resin coating becomes high temperature at the time of use of the said resin coating, and can suppress that the said resin coating is thermally deteriorated.
ここで、「主成分」とは、最も含有量の多い成分であり、例えば含有量が50質量%以上の成分をいう。「算術平均粗さ(Ra)」は、JIS−B−0601:2001に準じて測定した値である。「混合樹脂被覆物」は、少なくとも軸受、アクチュエーター用シリンダー、ピストン部材、ギアポンプ摺動面の構成部材等の摺動部材、樹脂離型性治具を含む。この「樹脂離型性治具」は、溶融樹脂との接触部を有し、この接触部の樹脂に対する離型性が高い治具をいう。具体的には、「樹脂離型性治具」は、少なくとも樹脂成形用金型等の溶融樹脂を押出、運搬、形成する機器等、押出成形品の押出等に使用される押出ダイス類(押出ダイス、押出ポイント、Tダイ、押出ダイス口金等)を含む。 Here, the “main component” is a component having the highest content, for example, a component having a content of 50% by mass or more. “Arithmetic average roughness (Ra)” is a value measured according to JIS-B-0601: 2001. The “mixed resin coating” includes at least a bearing, a cylinder for an actuator, a piston member, a sliding member such as a component member of a gear pump sliding surface, and a resin releasable jig. The “resin releasable jig” refers to a jig having a contact portion with a molten resin and having a high releasability with respect to the resin of the contact portion. Specifically, the “resin releasable jig” is an extrusion die (extrusion die) used for extruding an extruded product, such as an apparatus that extrudes, conveys and forms at least a molten resin such as a resin molding die. Dies, extrusion points, T dies, extrusion die caps, etc.).
[本発明の実施形態の詳細]
以下、図面を参照しつつ本発明の樹脂被覆物、この樹脂被覆物の例である軸受け、及び樹脂離型性治具を説明する。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, the resin coating of the present invention, a bearing which is an example of the resin coating, and a resin releasable jig will be described with reference to the drawings.
〔第1の実施形態〕
<樹脂被覆物>
図1の樹脂被覆物1は、基体10及び樹脂層11を備えている。この樹脂被覆物1の形状としては、特に限定はなく、例えば平板、曲面板、ブロック、曲げ加工物、絞り加工物が挙げられる。曲げ加工物の例としては、図4A及び図4Bを参照して後述する曲げ軸受3が挙げられ、絞り加工物の例としては、図5A及び図5Bを参照して後述する突き出し軸受4が挙げられ、ブロックの例としては図6又図7を参照して後述する樹脂離型性治具5,5Aが挙げられる。
[First Embodiment]
<Resin coating>
The resin coating 1 in FIG. 1 includes a
<基体>
基体10は、基体本体12及び金属層13を有している。
<Substrate>
The
(基体本体)
基体本体12は、例えば金属、ポリイミド等のプラスチック、セラミック、ガラスなどから構成されている。基体本体12は、金属から構成されていることが好ましい。金属としては、例えばAl、Al合金、鉄、鉄合金(SUSを含む)、Ni、Ni合金、Ti、Ti合金、Cu、Cu合金(真鍮を含む)、超硬合金等が挙げられる。
(Base body)
The
(金属層)
金属層13は、樹脂層11の接着性の向上、当該樹脂被覆物1の長寿命化等に寄与するものである。この金属層13は、表層に相当するものであり、基体本体12に積層されている。金属層13は複数の凸部14を有しており、これらの凸部14によって表層が凹凸を含むものとされている。
(Metal layer)
The
金属層13の表面の算術平均粗さ(Ra)(凹凸の程度)としては、1μm以上1,000μm以下が適用可能であるが、5μm以上200μm以下が好ましく、10μm以上100μm以下がより好ましい。上記算術平均粗さ(Ra)が上記下限未満であると、耐摩耗性、耐傷性、金属層13(基体10)と樹脂層11との接着力を十分に高めることができないおそれがある。一方、上記算術平均粗さ(Ra)が上記上限を超えると、樹脂層11の磨滅が進行し、引っ掻きによる傷を負った場合に、基体10が受けるダメージを抑制し難い。また、金属層13(基体10)と樹脂層11との接着力を十分に高めることが難しくなるおそれがある。
The arithmetic average roughness (Ra) (degree of unevenness) of the surface of the
凹凸の形成方法としては、例えば化学的エッチング、電気化学的エッチング、エンボス加工、ブラスト等が挙げられる。また、上記凹凸は、金属層13を溶射やめっきにより形成することで、金属層13の形成時に同時に形成されるものであってもよい。
Examples of the method for forming irregularities include chemical etching, electrochemical etching, embossing, blasting, and the like. Moreover, the said unevenness | corrugation may be formed simultaneously with the formation of the
金属層13の材質としては、銅、銅合金、鉛、鉛合金、アルミニウム、アルミニウム合金が用いられる。これらの金属は、基体本体12との密着性及び摺動性が高いために好ましい。これらの中でも、金属層13の材質としては、環境的な側面等から銅及び銅合金が好ましい。
As the material of the
<樹脂層>
樹脂層11は、当該樹脂被覆物1の摺動性、離型性等を確保するものである。この樹脂層11は、金属層13の凹凸を覆っている。樹脂層11は、パーフルオロポリマーを含むことが好ましい。樹脂層11は、用途によっては透明であることが好ましい場合もある。
<Resin layer>
The
ここで、「透明」とは、例えば平均厚み2mmに樹脂層11を形成したときの350nm〜800nmの範囲の光に対する平均透過率が60%以上となる場合をいう。
Here, “transparent” refers to a case where the average transmittance for light in the range of 350 nm to 800 nm when the
樹脂層11は、パーフルオロポリマーに加えて、好適成分としてエンジニアリングプラスチックを含んでいてもよく、本発明の効果を損なわない範囲において、他の任意成分を含んでいてもよい。
The
(パーフルオロポリマー)
パーフルオロポリマーは、少なくとも一部が架橋又はグラフト変性されている。架橋又はグラフト変性の方法としては、公知の方法が挙げられるが、電離放射線照射が好ましい。なお、電離放射線照射の詳細については後述する。
(Perfluoropolymer)
The perfluoropolymer is at least partially crosslinked or graft modified. Examples of the crosslinking or graft modification method include known methods, but ionizing radiation irradiation is preferred. Details of ionizing radiation irradiation will be described later.
ここで、パーフルオロポリマーとは、炭素原子及びフッ素原子からなる水素原子を含まないポリマー、又は炭素原子及びフッ素原子から構成される高分子鎖中に、炭素原子及びフッ素原子以外の原子(例えば酸素原子)を有するパーフルオロ基(例えばパーフルオロポリエーテル基等)を含むポリマーを意味する。 Here, the perfluoropolymer is a polymer that does not contain hydrogen atoms composed of carbon atoms and fluorine atoms, or an atom other than carbon atoms and fluorine atoms (for example, oxygen atoms) in a polymer chain composed of carbon atoms and fluorine atoms. It means a polymer containing a perfluoro group having an atom) (for example, a perfluoropolyether group or the like).
パーフルオロポリマーとしては、具体的には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)等が挙げられる。これらのパーフルオロポリマーは、単独で使用しても複数種を併用してもよく、また変性して用いてもよい。パーフルオロポリマーとしては、市販品を使用することができ、この場合にも単一種を単独で使用してもよく、複数種を併用してもよい。 Specific examples of the perfluoropolymer include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), and tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP). It is done. These perfluoropolymers may be used alone or in combination of two or more, or may be used after being modified. A commercially available product can be used as the perfluoropolymer. In this case, a single species may be used alone, or a plurality of species may be used in combination.
(エンジニアリングプラスチック)
エンジニアリングプラスチックは、樹脂層11の特性を改良するためのものである。このエンジニアリングプラスチックの少なくとも一部は、単独で架橋又はグラフト変性され、パーフルオロポリマーとも架橋若しくはグラフト変性されていることが好ましい。このような架橋又はグラフト変性により、樹脂層11の機械的強度がより向上し耐摩耗性がさらに改善される。
(Engineering plastic)
The engineering plastic is for improving the characteristics of the
上記エンジニアリングプラスチックとしては、樹脂層11に付与する特性に応じて公知のものから選択して使用でき、典型的にはPEEK樹脂を使用することができる。
As said engineering plastic, it can select and use from a well-known thing according to the characteristic provided to the
このPEEK樹脂は、ベンゼン環がパラ位に結合し、剛直なカルボニル基(−C=O)又はフレキシブルなエーテル結合(−O−)によってベンゼン環同士が連結された構造を有する熱可塑性樹脂である。PEEK樹脂は、耐摩耗性、耐熱性、絶縁性、加工性等に優れるものであり、PEEK樹脂を樹脂層11に含ませた場合、樹脂層11の耐摩耗性、接着性等が改善される。
This PEEK resin is a thermoplastic resin having a structure in which a benzene ring is bonded to the para position and the benzene rings are connected by a rigid carbonyl group (—C═O) or a flexible ether bond (—O—). . The PEEK resin is excellent in wear resistance, heat resistance, insulation, workability, and the like. When the PEEK resin is included in the
PEEK樹脂としては、市販品を使用することができる。PEEK樹脂としては、様々なグレードのものが市販されており、市販されている単一のグレードのPEEK樹脂を単独で使用してもよく、複数のグレードのPEEK樹脂を併用してもよく、また変性したPPEK樹脂を使用してもよい。 A commercial item can be used as PEEK resin. As PEEK resins, those of various grades are commercially available, and a single grade of PEEK resin that is commercially available may be used alone, or multiple grades of PEEK resin may be used in combination. Modified PPEK resin may be used.
エンジニアリングプラスチックの含有量としては、特に限定はないが、パーフルオロポリマーとの質量比で、20:80以上80:20以下が好ましく、35:65以上65:35以下がより好ましい。エンジニアリングプラスチックの含有量が上記下限未満であると、樹脂層11の特性(例えば耐摩耗性)を十分に改善することができないおそれがある。一方、エンジニアリングプラスチックの含有量が上記上限を超えると、パーフルオロポリマーの有利な特性(例えば摺動性、離型性)を十分に発現させることができないことがある。
Although there is no limitation in particular as content of engineering plastics, 20:80 or more and 80:20 or less are preferable and 35:65 or more and 65:35 or less are more preferable by mass ratio with a perfluoropolymer. If the content of the engineering plastic is less than the above lower limit, the characteristics (for example, wear resistance) of the
エンジニアリングプラスチックとしては、ポリアミドイミド(PAI)やその変性物(以下「PAI系樹脂」ともいう)を使用することもできる。樹脂層11は、PAI系樹脂を含むことで、金属層13との接着性が向上する。また、PAI系樹脂は、PEEKほどの摩耗耐久性ではないが、パーフルオロポリマーに比べて硬度が高いため、樹脂層11の高硬度化を図ることができる。
As the engineering plastic, polyamideimide (PAI) or a modified product thereof (hereinafter also referred to as “PAI resin”) can be used. The
(任意成分)
任意成分としては、例えば接着成分、架橋助剤、難燃剤等が挙げられる。
(Optional component)
Examples of the optional component include an adhesive component, a crosslinking aid, and a flame retardant.
接着成分としては、パーフルオロポリマーよりも基体10(金属層13)に対する接着性の高い樹脂が好ましい。このような接着成分としては、例えば上述のPAI系樹脂、ポリエーテルスルフォン等が挙げられる。 As the adhesive component, a resin having higher adhesiveness to the substrate 10 (metal layer 13) is preferable to the perfluoropolymer. Examples of such an adhesive component include the above-described PAI resin, polyether sulfone, and the like.
樹脂層11における接着成分の含有量としては、全樹脂分に対し、例えば5質量%以上40質量%以下であり、好ましくは10質量%以上30質量%以下である。樹脂層11における接着成分の含有量が上記範囲であることで、母材成分たるパーフルオロポリマーの特徴を有効に保持しやすい。
As content of the adhesive component in the
<利点>
当該樹脂被覆物1の樹脂層11は、少なくとも一部が架橋又はグラフト変性されたパーフルオロポリマーを含むため、樹脂層11は、摺動性及び離型性に優れると共に、未架橋のフッ素樹脂を用いた従来の樹脂被覆物に比べて耐摩耗性が改善されている。また、基体10の金属層(表層)13が凹凸を有することで、樹脂層11の磨滅が進行した場合や引っ掻きによる傷を負った場合、基体10の金属層13(表層)が受けるダメージを低減するような障壁になってダメージの進行が食い止められる。加えて、その場合でも特定の金属は摺動抵抗が小さい上に元々の特性を失いにくく、さらに当該樹脂被覆物1の基体10は凹凸を有する。そのため、当該樹脂被覆物1の表面(摺動面)は、樹脂層11の摩滅が進行すると、基体10の凹凸が露出してまだらの構造となるが、摺動を受ける樹脂層11が金属層13(表層)を覆い、実質的な基体10の露出を抑制できる。その結果、当該樹脂被覆物1は、パーフルオロポリマー等のフッ素樹脂が有する有利な特性(例えば摺動性、離型性)が維持されやすく、これに加えて基体10の表層の凹凸により、プロテクト効果、摺動抵抗低減効果、摺動性再生効果等を得ることができる。また、アンカー効果により耐摩耗性、耐傷性、及び基体10と樹脂層11との間の接着性が改善されている。従って、当該樹脂被覆物1は、摺動性及び離型性に加えて、耐摩耗性及び基体10と樹脂層11との接着性が改善されたものとなる。
<Advantages>
Since the
また、図2A及び図2Bに示すように、樹脂層11の磨耗により樹脂層11が一定厚み以上摩耗した場合、金属層(表層)13が凹凸を有していることから、金属層13の凸部14が露出する。これに対して、金属層13が摺動性の高い金属で形成されていると、露出した凸部14も摺動性が高いものとなるため、当該樹脂被覆物1では樹脂層11が一定厚み以上摩耗して基体10(金属層13)が露出したとしても優れた摺動性を維持できる。その結果、当該樹脂被覆物1は摩耗耐久性に優れたものとなり長寿命化を実現可能となる。
Further, as shown in FIGS. 2A and 2B, when the
なお、用法によっては、樹脂層11が透明であると、樹脂層11を介して金属層(表層)13の凹凸が視認される。一方、樹脂層11が摩耗して基体10が露出する場合、上述のように金属層(表層)13の凸部14が露出する。ここで、基体10が露出しない状態で樹脂層11を介して凹凸が視認できると、摩耗により金属層(表層)13の凸部14が露出したときに、露出した凸部14と樹脂層11を介して視認される凹凸との区別がつきにくい。その結果、樹脂層11の摩耗により基体10が露出したとしても、当該樹脂被覆物1の外観が悪化することを抑制できる。
Depending on usage, if the
<樹脂被覆物の製造方法>
当該樹脂被覆物1の製造方法の一例を図3A及び図3Bを参照して説明する。
<Method for producing resin coating>
An example of a method for producing the resin coating 1 will be described with reference to FIGS. 3A and 3B.
まず、図3Aに示すように、基材層20と金属層21との積層体2を形成する。
First, as shown in FIG. 3A, a
基材層20としては、例えば金属、ポリイミド等のプラスチック、セラミック、ガラスなどから構成されたものが使用される。
As the
金属層21は、例えば銅、銅合金、鉛、鉛合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属により形成される。この金属層21の形成方法としては、公知の成膜方法、例えば蒸着、スパッタ、CVD、めっき、溶射等が挙げられる。
The
積層体2は、基材層20を金属により形成する場合にはクラッドとして形成してもよい。このクラッドは、例えば2種類の金属板、金属箔等の圧延接合、超音波接合により形成することができる。クラッドのように2種類の金属により積層体2を形成する場合には、基材層20をアルミニウム等の熱伝導性(放熱性)の高い金属により形成し、金属層21を銅等の摺動性の高い金属により形成することが好ましい。このような積層体2から図1の樹脂被覆物1を形成した場合、放熱性の高い基体本体12により放熱性を確保すると共に、摺動性の高い金属層13により樹脂層11が所定厚み以上摩耗して金属層13(凸部14)が露出したとしても(図2A及び図2Bに示すように)、摺動性を適切に確保することができる。
The
次に、図3Bに示すように、金属層21の表面に凹凸を形成する。この凹凸は、金属層21の表面の算術平均粗さ(Ra)(凹凸の程度)が1μm以上1,000μm以下が適用可能であるが、5μm以上200μm以下が好ましく、10μm以上100μm以下がよりに好ましい。
Next, as shown in FIG. 3B, irregularities are formed on the surface of the
凹凸の形成方法としては、公知の粗面化処理を適用することができる。粗面化処理としては、例えば化学的エッチング、電気化学的エッチング、エンボス加工、ブラスト等が挙げられる。中でも、化学的エッチング及び電気化学的エッチングが好ましい。 As a method for forming the unevenness, a known roughening treatment can be applied. Examples of the roughening treatment include chemical etching, electrochemical etching, embossing, and blasting. Of these, chemical etching and electrochemical etching are preferable.
化学的エッチングとしては、例えばアルカリエッチング、酸エッチング等の公知の方法が挙げられる。アルカリエッチングは、例えば水酸化ナトリウム溶液等のアルカリ溶液を金属層21の表面に接触させることで行われる。酸エッチングは、例えばリン酸及び硫酸の混合溶液等の酸溶液を金属層21の表面に接触させることで行われる。
Examples of chemical etching include known methods such as alkali etching and acid etching. The alkali etching is performed by bringing an alkali solution such as a sodium hydroxide solution into contact with the surface of the
電気化学的エッチングは、例えば塩素イオンを含む水溶液中に積層体2を浸漬した状態で交流若しくはパルス電流又は半波整流を積層体2に印加することで行われる。上記水溶液としては、例えば塩素イオン濃度が0.1質量%以上、pHが0.01〜3.0のものが好ましい。印加電流の電流密度としては、0.1〜1.0A/cm2が好ましい。
The electrochemical etching is performed, for example, by applying alternating current, pulse current, or half-wave rectification to the
なお、電気化学的エッチングにおいて、薬液の選択やその濃度、印過電流等は金属の種類によって大きく異なるため、当業者が調整可能な範囲で適宜選択されるのが好ましい。 In electrochemical etching, selection of a chemical solution, its concentration, a printing current, and the like vary greatly depending on the type of metal, and therefore it is preferable to select them as appropriate within a range that can be adjusted by those skilled in the art.
また、基材層20に金属層21を形成したときに目的とする凹凸(粗さ)が得られる場合には、凹凸の形成工程を省略してもよい。例えば、金属層21を溶射、めっき、スパッタ等により形成する場合には、成膜条件を選択することで上記範囲の算術平均粗さ(Ra)の凹凸を得ることが可能である。
Moreover, when the target unevenness | corrugation (roughness) is obtained when the
次に、金属層21の凹凸を覆うように樹脂層11を形成することで図1の樹脂被覆物1を得ることができる。
Next, the resin coating 1 shown in FIG. 1 can be obtained by forming the
樹脂層11は、例えば樹脂組成物の塗工及び乾燥により得られる塗膜に電離放射線を照射することで形成される。
The
(樹脂組成物)
樹脂組成物としては、例えば分散媒中に樹脂粒子、必要に応じて添加剤を分散させたものが挙げられる。
(Resin composition)
Examples of the resin composition include those obtained by dispersing resin particles and, if necessary, additives in a dispersion medium.
樹脂粒子としては、必須成分としてのパーフルオロポリマーを主成分とする樹脂粒子を含み、必要に応じて、好適成分としてのPEEK樹脂等のエンジニアリングプラスチックを主成分とする樹脂粒子を含み、これらの樹脂以外の樹脂を主成分とする他の樹脂粒子を含んでいてもよい。樹脂粒子は、固体粒子であってもよく、エマルジョンの分散質として存在してもよい。 Resin particles include resin particles mainly composed of perfluoropolymer as an essential component, and if necessary, resin particles mainly composed of engineering plastics such as PEEK resin as suitable components. Other resin particles whose main component is a resin other than the above may be included. The resin particles may be solid particles or may exist as an emulsion dispersoid.
上記樹脂粒子としては、粒径が1μm未満の樹脂粒子の含有量が、20質量%が好ましく、50質量%がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましい。一方、上記樹脂粒子の含有量の上限としては、100質量%が好ましい。例えば、数μm〜数十μm程度の粒径の大きな樹脂粒子又は樹脂粒子塊は、摩擦時に脱落しやすいために耐久性(寿命)が低下するおそれがある。これに対して、粒径が1μm未満の粒子の含有量が上記下限以上である樹脂組成物を使用することで、この樹脂組成物から形成される樹脂層11に摺動等により摩擦力が作用したときの樹脂粒子の離脱が抑制される。
As said resin particle, 20 mass% is preferable, as for content of the resin particle whose particle size is less than 1 micrometer, 50 mass% is more preferable, and 80 mass% or more is further more preferable. On the other hand, the upper limit of the content of the resin particles is preferably 100% by mass. For example, a resin particle or resin particle lump having a large particle diameter of about several μm to several tens of μm is likely to fall off during friction, and thus durability (life) may be reduced. On the other hand, by using a resin composition in which the content of particles having a particle size of less than 1 μm is not less than the lower limit, a frictional force acts on the
上記樹脂粒子として、パーフルオロポリマーを主成分とする樹脂粒子に加えて、好適成分としてエンジニアリングプラスチックを主成分とする樹脂粒子を含む場合、これらの樹脂粒子の重量比は、20:80以上80:20が好ましく、35:65以上65:35がより好ましい。具体的な質量比は、当該混合樹脂組成物から形成される塗膜等に要求される特性に応じて決定すればよい。すなわち、上記質量比は、パーフルオロポリマーの特性及びPEEK樹脂等のエンジニアリングプラスチックの種類に応じた特性のそれぞれをどの程度発現させるかによって決定すればよい。例えば、離形性、摺動性等の特性を重視する場合にはパーフルオロポリマーの質量をPEEK樹脂の質量よりも多くし、パーフルオロポリマーの特性を優位に発現させればよい。一方、機械的強度(耐摩耗性)、上記塗膜等とこの塗膜等の被覆対象材との接着性を重視する場合にはエンジニアリングプラスチックとしてPEEK樹脂を用い、このPEEK樹脂の質量をパーフルオロポリマーの質量よりも多くし、PEEK樹脂の特性を優位に発現させればよい。 When the resin particles include resin particles containing engineering plastic as a main component in addition to resin particles containing perfluoropolymer as a main component, the weight ratio of these resin particles is 20:80 or more and 80: 20 is preferable, and 35:65 or more and 65:35 is more preferable. A specific mass ratio may be determined according to characteristics required for a coating film formed from the mixed resin composition. That is, the mass ratio may be determined depending on how much the characteristics of the perfluoropolymer and the characteristics according to the type of engineering plastic such as PEEK resin are developed. For example, when emphasizing characteristics such as releasability and slidability, the mass of the perfluoropolymer may be made larger than the mass of the PEEK resin so that the characteristics of the perfluoropolymer are expressed predominately. On the other hand, when emphasizing the mechanical strength (abrasion resistance) and the adhesion between the coating film and the material to be coated such as the coating film, PEEK resin is used as an engineering plastic, and the mass of the PEEK resin is changed to perfluorocarbon. What is necessary is just to make it increase rather than the mass of a polymer and to express the characteristic of PEEK resin predominantly.
添加剤としては、有機又は無機の充填剤、可塑剤、安定剤等が挙げられる。充填剤、着色剤、可塑剤及び安定剤としては、本発明の効果を損なわない範囲で、公知のものを使用することができる。 Additives include organic or inorganic fillers, plasticizers, stabilizers, and the like. As the filler, colorant, plasticizer and stabilizer, known ones can be used as long as the effects of the present invention are not impaired.
分散媒としては、例えば水、有機溶媒、これらの混合溶媒等が挙げられ、中でも水が好ましい。 Examples of the dispersion medium include water, an organic solvent, a mixed solvent thereof, and the like. Among these, water is preferable.
(樹脂組成物の塗工)
樹脂組成物の塗工は、公知の方法により行うことができる。塗工方法としては、特に限定はなく、例えば浸漬法、スピンコート法、グラビアコート法、ロールコート法、スプレーコート法等が挙げられ、塗工対象物の形状により適宜選択される。
(Coating of resin composition)
The resin composition can be applied by a known method. The coating method is not particularly limited, and examples thereof include a dipping method, a spin coating method, a gravure coating method, a roll coating method, a spray coating method, and the like, and are appropriately selected depending on the shape of the coating object.
(樹脂組成物の乾燥)
樹脂組成物の乾燥は、分散媒を蒸発させることができる限りは、自然乾燥及び強制乾燥のいずれであってもよく、乾燥時間の短縮の観点からは強制乾燥が好ましい。また、塗膜に対する電離放射線照射時に塗膜を加熱する場合、電離放射線照射前の予備加熱として分散媒を蒸発させるようにしてもよい。
(Drying resin composition)
The drying of the resin composition may be either natural drying or forced drying as long as the dispersion medium can be evaporated, and forced drying is preferable from the viewpoint of shortening the drying time. Moreover, when heating a coating film at the time of ionizing radiation irradiation with respect to a coating film, you may make it evaporate a dispersion medium as preheating before ionizing radiation irradiation.
(塗膜への電離放射線照射)
電離放射線照射は、塗膜の少なくとも一部を架橋又はグラフト変性するために行われる。塗膜に対する電離放射線の照射により、塗膜中のパーフルオロポリマーの少なくとも一部が架橋又はグラフト変性され、PEEK樹脂等のエンジニアリングプラスチックを含有させた場合には、このエンジニアリングプラスチックの少なくとも一部が単独で架橋又はグラフト変性され、パーフルオロポリマーと架橋又はグラフト変性され得る。
(Ionizing radiation irradiation to coating film)
The ionizing radiation irradiation is performed to crosslink or graft-modify at least a part of the coating film. When at least a part of the perfluoropolymer in the coating is crosslinked or graft-modified by irradiation of ionizing radiation to the coating and contains an engineering plastic such as PEEK resin, at least a part of the engineering plastic It can be crosslinked or graft modified with a perfluoropolymer and crosslinked or graft modified.
電離放射線としては、電子線、高エネルギーイオン線等の荷電粒子線、γ線、X線等の高エネルギー電磁波、中性線等が挙げられ、中でも電子線が好ましい。これは、電子線発生装置が比較的安価であり、大出力の電子線が得られると共に架橋度の制御が容易であるためである。 Examples of the ionizing radiation include charged particle beams such as electron beams and high-energy ion beams, high-energy electromagnetic waves such as γ-rays and X-rays, and neutral beams. Among these, electron beams are preferable. This is because the electron beam generator is relatively inexpensive, a high-power electron beam can be obtained, and the degree of crosslinking can be easily controlled.
電離放射線照射の照射線量としては、広い範囲で効果が得られるので任意に用いてもよいが、50KGy〜800KGy程度が好ましい。電離放射線の照射線量が上記下限未満であると、架橋が不十分となり充分な耐摩耗性、接着性等が得られないおそれがある。一方、電離放射線の照射線量が上記上限を超えると、樹脂成分の分解(ポリマー主鎖の切断)が過剰となって耐摩耗性が低下するおそれがある。これに対して、照射線量を50〜800kGyとすれば、樹脂の架橋が充分進行すると共に樹脂成分の分解も少なく、充分な耐摩耗性、接着性等が得られる。従って、照射線量を上記範囲内とすることにより、当該混合樹脂成形体は、より適切に摺動性、離形性、耐摩耗性、接着性といった特性を有するものとされる。 The irradiation dose of the ionizing radiation may be arbitrarily used since an effect is obtained in a wide range, but is preferably about 50 KGy to 800 KGy. If the irradiation dose of ionizing radiation is less than the above lower limit, crosslinking may be insufficient and sufficient wear resistance, adhesion, and the like may not be obtained. On the other hand, when the irradiation dose of ionizing radiation exceeds the above upper limit, decomposition of the resin component (breakage of the polymer main chain) becomes excessive, and the wear resistance may be reduced. On the other hand, if the irradiation dose is 50 to 800 kGy, the crosslinking of the resin proceeds sufficiently and the decomposition of the resin component is small, so that sufficient wear resistance, adhesion, and the like can be obtained. Therefore, by setting the irradiation dose within the above range, the mixed resin molded body has properties such as slidability, releasability, wear resistance, and adhesiveness more appropriately.
電離放射線照射は、低酸素又は無酸素の雰囲気下において塗膜を加熱した状態で行うことが好ましい。 The ionizing radiation irradiation is preferably performed in a state where the coating film is heated in a low-oxygen or oxygen-free atmosphere.
電離放射線照射を低酸素又は無酸素の雰囲気下で行うことで、金属層13に対する樹脂層11の接着力を向上させることができる。具体的には、酸素濃度が1000ppm未満であれば、接着力の向上効果が得られる。酸素濃度が500ppm以下であれば、顕著な接着力の改善効果が得られ、100ppm以下でより顕著な接着力の向上効果が得られる。なお、電離放射線照射時の酸素濃度の制御の安定性及び容易性の観点からは、酸素濃度としては10ppm以下が好ましい。
By performing ionizing radiation irradiation in a low-oxygen or oxygen-free atmosphere, the adhesive force of the
電離放射線照射時の塗膜の加熱温度は、パーフルオロポリマーの融点以上が好ましく、樹脂組成物にPEEK樹脂等のエンジニアリングプラスチックを含ませる場合には、パーフルオロポリマー及びエンジニアリングプラスチックの融点以上が好ましい。上記加熱温度としては、上記融点より80℃高い温度以下が好ましく、上記融点より40℃高い温度以下がより好ましい。例えばパーフルオロポリマーがPTFEであり、エンジニアリングプラスチックとしてのPEEK樹脂を混合する場合、PTFEの融点が327℃、PEEK樹脂の融点が334℃であることから、上記加熱温度としては344℃〜367℃が好ましい。加熱温度を樹脂の融点よりも高い温度で行うことで、樹脂の架橋を適切に促進することができる。その一方、上記加熱温度の上限を樹脂の融点よりも80℃高い温度以下とすることで、樹脂の熱分解(ポリマー主鎖の切断)を抑制でき、摺動性や耐摩耗性の低下を抑制できる。 The heating temperature of the coating film during irradiation with ionizing radiation is preferably equal to or higher than the melting point of the perfluoropolymer. When the engineering resin such as PEEK resin is included in the resin composition, the heating temperature is preferably equal to or higher than the melting points of the perfluoropolymer and engineering plastic. The heating temperature is preferably 80 ° C. or higher than the melting point, more preferably 40 ° C. or lower than the melting point. For example, when the perfluoropolymer is PTFE and the PEEK resin as an engineering plastic is mixed, the melting point of PTFE is 327 ° C. and the melting point of the PEEK resin is 334 ° C. Therefore, the heating temperature is 344 ° C. to 367 ° C. preferable. By performing the heating temperature at a temperature higher than the melting point of the resin, crosslinking of the resin can be appropriately promoted. On the other hand, by setting the upper limit of the heating temperature to 80 ° C or higher than the melting point of the resin, the thermal decomposition of the resin (breaking of the polymer main chain) can be suppressed, and the deterioration of slidability and wear resistance can be suppressed. it can.
<軸受>
次に、当該樹脂被覆物1の代表的な例である軸受について図4A及び図4B、又は図5A及び図5Bを参照しつつ説明する。図4A及び図4Bは巻き軸受を示し、図5A及び図5Bは突き出し軸受を示している。なお、以下においては、当該樹脂被覆物1において説明した事項との重複説明は省略することがある。
<Bearing>
Next, a bearing which is a typical example of the resin coating 1 will be described with reference to FIGS. 4A and 4B or FIGS. 5A and 5B. 4A and 4B show a wound bearing, and FIGS. 5A and 5B show a protruding bearing. In addition, below, the duplication description with the matter demonstrated in the said resin coating 1 may be abbreviate | omitted.
(巻き軸受)
図4A及び図4Bの巻き軸受3は、全体として略円筒形に形成されている。巻き軸受3の寸法は、用途に応じて適宜決定される。一例において、巻き軸受3の寸法は、外径が1cm〜3cm、内径が0.5cm〜2.9cm、高さが0.5cm〜3cm、厚みが1mm〜5mmとされる。
(Winding bearing)
4A and 4B is formed in a substantially cylindrical shape as a whole. The dimension of the winding
この巻き軸受3は、略円筒形の基体30と、この基体30の内面に形成された樹脂層31とを備えている。
The winding
基体30は、基体本体32及び金属層33を有する。基体本体32及び金属層33は、それぞれ、図1の樹脂被覆物1の基体本体10及び金属層13に相当するものである。
The
樹脂層31は、曲げ軸受3における摺動面(内面)の摺動性を確保するためのものである。この樹脂層31は図1の樹脂被覆物1の樹脂層11に相当するものである。
The
このような曲げ軸受3は、例えば基体本体32、金属層33及び樹脂層31の積層体を短冊状の平板に形成し、この積層体に曲げ加工を施して円筒状とすることで得られる。
Such a
(突き出し軸受)
図5A及び図5Bの突き出し軸受4は、円筒部40の外面41の上端部からフランジ部42が突出した形状を有している。突き出し軸受4の寸法は、用途に応じて適宜決定される。一例において、円筒部40の寸法は、外径が1cm〜3cm、内径が0.5cm〜2.9cm、高さが0.5cm〜3cm、厚みが1mm〜5mmとされる。フランジ部42の寸法は、突出長さが0.2cm〜2cm、厚みが1mm〜5mmとされる。
(Extrusion bearing)
5A and 5B has a shape in which a
この突き出し軸受4は、基体43及び樹脂層44を備えている。
The protruding bearing 4 includes a
基体43は、基体本体45及び金属層46を有する。基体本体45及び金属層46は、それぞれ、図1の樹脂被覆物1の基体本体10及び金属層11に相当するものである。
The
樹脂層44は、突き出し軸受4における摺動面(内面)の摺動性を確保するためのものである。この樹脂層44は図1の樹脂被覆物1の樹脂層11に相当するものである。
The
このような突き出し軸受4は、例えば基体本体、金属層及び樹脂層の積層体を、中央部に貫通孔が形成された円盤状の形成し、この円盤状の積層体に張り出し加工を施すことで得られる。 Such a protruding bearing 4 is formed, for example, by forming a laminated body of a base body, a metal layer, and a resin layer into a disk shape with a through hole formed in the center, and subjecting this disk-shaped laminated body to an overhanging process. can get.
<樹脂離型性治具>
図6の押出成形用金型5は、コア導体60に外皮61を被覆して被覆電線6を形成するためのものである。この押出成形用金型5は、当該樹脂被覆物の一例である樹脂離型性治具を備えたものである。
<Resin releasable jig>
The extrusion mold 5 shown in FIG. 6 is for forming the covered electric wire 6 by covering the
押出成形用金型5は、ダイス50及びポイント51を備えている。これらのダイス50及びポイント51は、図1の樹脂被覆物1の基体10に相当する。なお、図6に示したダイス50及びポイント51では、図1の基体10における金属層13に相当するものは省略している。
The extrusion mold 5 includes a
ダイス50は、ポイント51が組み付けられる空間52を有している。このダイス50の端面53には樹脂層54が形成されている。
The
ポイント51は、コア導体60の移動を許容する貫通孔55を有している。このポイント51の端面56には樹脂層57が形成されている。
The
樹脂層54,57は、図1の樹脂被覆物1の樹脂層11に相当するものである。すなわち、ダイス50に被覆層54が形成されたもの、及びポイント51に被覆層57が形成されたもののそれぞれが上記樹脂離型性治具に相当する。
The resin layers 54 and 57 correspond to the
押出成形用金型5では、ダイス50の空間52にポイント51を組み付けることで、外皮61を形成する樹脂62を供給するための流路58が形成される。この流路58の端は、樹脂吐出口59を構成する。この樹脂吐出口59の周囲には、樹脂層54,57が存在する。
In the extrusion mold 5, by assembling the
押出成形用金型5では、ポイント51の貫通孔55にコア導体60を図中のA方向に移動させつつ流路58に樹脂62を供給することで、樹脂吐出口59から吐出された樹脂62がコア導体60の外周面を被覆し絶縁電線6を得ることができる。
In the extrusion mold 5, the
このような押出成形用金型4では、樹脂吐出口49の周囲に離型性に優れる樹脂層54,57が存在する。そのため、樹脂吐出口59から連続的かつ繰り返し樹脂を吐出させたとしても、樹脂吐出口59の周囲に目ヤニやバリが付着することを適切に抑制することができる。
In such an extrusion molding die 4, resin layers 54 and 57 excellent in releasability exist around the resin discharge port 49. For this reason, even if the resin is continuously and repeatedly discharged from the
また、樹脂層54,57は、図1の樹脂被覆物1の基体10に相当するダイス50及びポイント51の表層が粗面化されていることから、これらのダイス50及びポイント51との密着性に優れる。そのため、押出成形用金型5では、樹脂吐出口59の周囲に目ヤニやバリが付着することを長期間適切に抑制することができる。
Further, since the surface of the
図7の押出成形用金型5Aは、ダイス50の内面に樹脂層54Aを設け、ポイント51の外面に樹脂層57Aを設けたものである。この押出成形用金型5Aでは、樹脂層54A及び樹脂層57Aによって流路58Aが規定されている。
The
樹脂層54A,57Aは、図1の樹脂被覆物1の樹脂層11に相当するものである。すなわち、ダイス50に樹脂層54Aが形成されたもの、及びポイント51に樹脂層57Aが形成されたもののそれぞれが上記樹脂離型性治具に相当する。
The resin layers 54A and 57A correspond to the
このような押出成形用金型5Aでは、樹脂吐出口59の近傍に離型性に優れる樹脂層54A,57Aが存在する。そのため、樹脂吐出口59から連続的かつ繰り返し樹脂を吐出させたとしても、樹脂吐出口49の周囲に目ヤニやバリが付着することを長期間適切に抑制することができる。
In such an extrusion mold 5 </ b> A, resin layers 54 </ b> A and 57 </ b> A having excellent releasability exist near the
〔第2の実施形態〕
図8の樹脂被覆物7は、基体70及び樹脂層71を備えている。この樹脂被覆物7は、図1の樹脂被覆物1の基体本体10及び金属層11に相当するものが単一部材の基体70として形成されたものである。
[Second Embodiment]
The
この基体70は、表層に凹凸を有し、全体が金属製である。基体70の材質としては、摺動性の高い金属が好ましい。このような金属としては、図1の樹脂被覆物1の金属層13と同様なもの、例えば銅、銅合金、鉛、鉛合金、アルミニウム、アルミニウム合金等が挙げられる。
The
基体70の表面の算術平均粗さ(Ra)、上記凹凸の形成方法等は、図1の樹脂被覆物1の金属層13と同様である。
The arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the
樹脂層71は、基体70の凹凸を被覆するものである。この樹脂層71は、図1の樹脂被覆物1の樹脂層11に相当するものであり、この樹脂層11と同様な性質、機能等を有する。樹脂層71はまた、図1の樹脂層11と同様な材料、方法等により形成することができる。
The
このような樹脂被覆物7によれば、樹脂層71が架橋されたパーフルオロポリマーを含んでいるため、樹脂層71の摺動性に優れると共に耐摩耗性が改善されている。また、基体70が凹凸を有することで、基体70と樹脂層71との間の接着性が改善されている。従って、当該樹脂被覆物7は、摺動性及び離型性に優れると共に、耐摩耗性及び基体70と樹脂層71との接着性が改善されたものとなる。また、当該樹脂被覆物7は、基体70が単一部材として形成されているため製造工程が簡略化される。
According to such a
〔第3の実施形態〕
図9の摺動部材8は、基体80及び樹脂層81を備えている。
[Third Embodiment]
The sliding
基体80は、基体本体82と金属層83を有している。この基体80は、表面に凹凸を有している。基体80の表面の算術平均粗さ(Ra)としては、5μm以上200μm以下が好ましい。
The
基体本体82は、表面に凹凸が形成されている以外は、図1の樹脂被覆物1の基体本体12と同様である。基体本体82の表面の算術平均粗さ(Ra)としては、基体80と同様に5μm以上200μm以下が好ましい。
The
基体本体82の表面に対する凹凸の形成方法としては、例えば化学的エッチング、電気化学的エッチング、ブラスト等を採用することができる。
As a method for forming irregularities on the surface of the
表層としての金属層83は、基体本体82の凹凸に沿って形成される膜状体である。この金属層83は、基体本体82による凹凸(表面粗さ)が維持されるように略均一な厚みに形成することが好ましい。金属層83の平均厚みとしては、例えば1μm以上1,100μm以下であり、5μm以上300μm以下が好ましい。ここで、平均厚みとは、任意の複数点(例えば5点)において測定した厚みの平均値をいう。金属層83の厚みは、例えば当該樹脂被覆物8の断面に対する走査型電子顕微鏡(SEM)の画像から算出することができる。
The
金属層83の材質としては、摺動性の高い金属が好ましい。このような金属としては、図1の樹脂被覆物1の金属層13と同様なもの、例えば銅、銅合金、鉛、鉛合金、アルミニウム、アルミニウム合金等が挙げられる。
The material of the
樹脂層81は、基体80の凹凸を被覆するものである。この樹脂層81は、図1の樹脂被覆物1の樹脂層11に相当するものであり、この樹脂層11と同様な性質、機能等を有する。樹脂層81はまた、図1の樹脂層1と同様な材料、方法等により形成することができる。
The
このような樹脂被覆物8によれば、樹脂層81が架橋されたパーフルオロポリマーを含んでいるため、樹脂層81の摺動性及び離型性に優れると共に耐摩耗性及び接着性が改善されている。また、基体80が凹凸を有することで、基体80と樹脂層81との間の接着性がさらに改善されている。従って、当該樹脂被覆物8は、摺動性、離型性、耐摩耗性、及び基体80と樹脂層81との接着性が改善されたものとなる。
According to such a
また、当該樹脂被覆物8の基体80は、基体本体82に凹凸を形成した後に基体本体82の凹凸を金属層83により被覆することで形成される。そのため、基体80の表面粗さの制御を金属層83の形成時にも行うことができる。その結果、当該樹脂被覆物8では、基体80の凹凸の大きさ(表面粗さ)の調整を容易に行える。
Further, the
〔他の実施形態〕
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
[Other Embodiments]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is not limited to the configuration of the embodiment described above, but is defined by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims. The
例えば、図示した基体の凹凸の形状や配置等は、本発明を説明するための模式的なものであって、基体に実際に形成される凹凸形状等を正確に反映しているものではなく、上記凹凸形状等は図示した例から適宜変更可能である。 For example, the shape and arrangement of the unevenness of the illustrated substrate are schematic for explaining the present invention, and do not accurately reflect the uneven shape actually formed on the substrate. The uneven shape and the like can be appropriately changed from the illustrated example.
図6の押出成形用金型5では、ダイス50及びポイント51のそれぞれの端面53,56に樹脂層54,57が形成されていたが、ダイス50及びポイント51のうちのいずれか一方の端面にのみ樹脂層が形成されていてもよい。
In the extrusion mold 5 of FIG. 6, the resin layers 54 and 57 are formed on the end faces 53 and 56 of the
図7の押出成形用金型5Aでは、ダイス50の内面及びポイント51の外面のそれぞれに樹脂層54A,57Aが形成されていたが、ダイス50の内面及びポイント51の外面のうちのいずれか一方にのみ樹脂層が形成されていてもよい。また、ダイス50の内面及び/又はポイント51の外面に樹脂層を形成する場合、これらの内面及び/又は外面における樹脂吐出口59の近傍領域にのみ選択的に樹脂層を形成するようにしてもよい。
In the
本発明は、先に説明した図4A及び図4Bの曲げ軸受3や図5A及び図5Bの突き出し軸受4に限らず、例えばアクチュエーター用のシリンダーやピストン部材、ギアポンプ等の他の用途に利用される摺動部材に適用することができる。 The present invention is not limited to the bending bearing 3 shown in FIGS. 4A and 4B described above and the protruding bearing 4 shown in FIGS. 5A and 5B, but may be used for other applications such as a cylinder for an actuator, a piston member, and a gear pump. It can be applied to a sliding member.
本発明によれば、フッ素樹脂を含む樹脂層が基体に形成された樹脂被覆物において、フッ素樹脂が有する有利な特性(例えば摺動性、離型性)を享受しつつ、接着性を改善することができる。従って、本発明は、軸受、アクチュエーター用のシリンダーやピストン部材、ギアポンプ等の摺動部材、樹脂離型性治具等の樹脂被覆物に好適に適用することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the resin coating in which the resin layer containing a fluororesin was formed in the base | substrate, adhesiveness is improved, enjoying the advantageous characteristics (for example, slidability and releasability) which a fluororesin has. be able to. Therefore, the present invention can be suitably applied to bearings, cylinders and pistons for actuators, sliding members such as gear pumps, and resin coatings such as resin releasable jigs.
1,7,8 樹脂被覆物
10,70,80 基体
11,71,81 樹脂層
12,82 基体本体
13,83 金属層
14 凸部
2 積層体
20 基材層
21 金属層
3 巻き軸受
4 突き出し軸受
30,43 基体
31,44 樹脂層
32,45 基体本体
33 金属層
40 円筒部
41 外面
42 フランジ部
46 金属層
5,5A 押出成形用金型
50 ダイス
51 ポイント
52 空間
53,56 端面
54,54A,57,57A 樹脂層
55 貫通孔
58,58A 流路
59 樹脂吐出口
6 被覆電線
60 コア導体
61 外皮
62 樹脂
DESCRIPTION OF
Claims (7)
上記表層の主成分が、銅、銅合金、鉛、鉛合金、アルミニウム又はアルミニウム合金であり、
上記樹脂層が、パーフルオロポリマーを含み、このパーフルオロポリマーの少なくとも一部が架橋又はグラフト変性されている樹脂被覆物。 A substrate having irregularities, and at least a surface layer including the irregularities is made of metal, and a resin layer coated on the irregularities of the substrate;
The main component of the surface layer is copper, copper alloy, lead, lead alloy, aluminum or aluminum alloy,
A resin coating in which the resin layer contains a perfluoropolymer, and at least a part of the perfluoropolymer is crosslinked or graft-modified.
上記基体本体が、金属、樹脂又はセラミックスから構成される請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の樹脂被覆物。
The substrate has a substrate body on which the surface layer is laminated,
The resin coating according to any one of claims 1 to 6, wherein the base body is made of metal, resin, or ceramics.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014067177A JP2015189053A (en) | 2014-03-27 | 2014-03-27 | Resin-coated article |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2014067177A JP2015189053A (en) | 2014-03-27 | 2014-03-27 | Resin-coated article |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2015152310A1 (en) * | 2014-03-31 | 2017-04-13 | ダイキン工業株式会社 | Molded body and method for producing the same |
JP7382813B2 (en) | 2019-12-06 | 2023-11-17 | 三井・ケマーズ フロロプロダクツ株式会社 | Water-based fluororesin coating composition |
-
2014
- 2014-03-27 JP JP2014067177A patent/JP2015189053A/en active Pending
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