JP2020106146A - すべり軸受及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フッ素化処理された接着層を含むすべり軸受及びその製造方法を提供する。【解決手段】フッ素化処理された接着層１０２を含むすべり軸受に関し、前記すべり軸受は、すべり層１０３と、支持層１０１と、少なくとも一つの表面がフッ素化処理された接着層１０２とを含む。本発明は、さらに上記すべり軸受の製造方法を提供する。本発明に係るすべり軸受の接着層１０２は、接着強度を保つと同時に、接着層１０２におけるフッ素の含有量を低くすることにより、原料のコスト及び環境への悪影響を抑える。【選択図】図１

Description

本発明はすべり軸受に関し、特にフッ素化処理された接着層を含むすべり軸受及びその製造方法に関する。

すべり軸受とは、すべり摩擦で動く軸受のことをいう。汎用的なすべり軸受材料として、軸受合金、耐摩耗鋳鉄、銅基とアルミニウム基合金、粉末冶金材料、プラスチック、ゴム、硬材、カーボングラファイト、ポリテトラフルオロエチレン、変性ポリホルムアルデヒド等が挙げられる。そのうち、ポリテトラフルオロエチレンから製造されるすべり軸受は、自己潤滑可能であり、潤滑剤を使用しない場合には、その自身の材料によって潤滑にすることができ、金属系すべり軸受に比べて、無公害で環境に良く、エネルギー消費が少なく、摩擦係数が低く、安全性が高い等の利点があるため、幅広く使われている。通常、ポリテトラフルオロエチレンは、すべり軸受のすべり層として良好な潤滑を可能にし、金属支持層との結合により、軸受の負荷能力を向上させる。しかし、ポリテトラフルオロエチレンは、極性が低いため、効率的に金属支持層と結合させることにより軸受の使用条件を満たすためには、特殊な技術を用いなければならない。

ポリテトラフルオロエチレンと金属支持層とを効率的に結合させる慣用方法として、例えば、特許ＵＳ８９３１９５７Ｂ２において、接着層として、金属板に多孔質銅粉層を焼結し、ポリテトラフルオロエチレンまたはその混合物を置いて、ポリテトラフルオロエチレンが熱と圧力によって多孔質銅粉層の孔に入れられ、冷却で定形した後、金属支持層と一体的に形成されることが開示されている。しかし、この方法は比較的に複雑で、銅粉の使用は製品の経済性にも影響を与えてしまう。また、中国特許２００７８００５３０１３．３、２０１２８００１９９３９．１及び国際特許ＰＣＴ/ＥＰ２０１３/０７０２３９においても、含フッ素重合体を主体とする接着剤を使ってポリテトラフルオロエチレンからなるすべり層と金属支持層とを接着することが開示されている。しかし、含フッ素重合体の生産プロセスでは環境に対する悪影響が出ており、含フッ素重合体の使用は製品の経済性にも影響を与えてしまう。

本発明は、従来技術における問題点を克服するために、フッ素化処理された接着層を含むすべり軸受及びその製造方法を提供することを目的とする。本発明に係るすべり軸受は、安価でフッ素を含有しない汎用熱可塑性フィルムを接着層の主体とし、接着層の表面に対してフッ素化処理を行い、接着強度を保つと同時に、接着層におけるフッ素含有量を低くし、原料のコストと環境への悪影響を抑える。

上記目的を達成するために、本発明に係るすべり軸受は、
第１表面及び前記第１表面とは反対側の第２表面を含む支持層と、
前記支持層を覆い、前記支持層の前記第２表面と接触する第１接着面及び前記第１接着面とは反対側の第２接着面を含む接着層と、
前記接着層を覆い、前記接着層の前記第２接着面と接触する第１面及び前記第１面とは反対側の第２面を含むすべり層と、を備え、
前記接着層は、フッ素を含有しない熱可塑性樹脂を含み、前記第２接着面に対してフッ素化処理を行って形成されたフッ素化処理層を少なくとも含み、
前記すべり層は、ポリテトラフルオロエチレンを含む。

好ましくは、前記接着層は、さらに前記第１接着面に対してフッ素化処理を行って形成されたフッ素化処理層を含む。

好ましくは、前記フッ素化処理層の深さは、０．００１〜５０μｍである。

より好ましくは、前記フッ素化処理層の深さは、０．１〜１５μｍである。

好ましくは、前記フッ素化処理層におけるフッ素の相対原子濃度は、１〜８０％であり、前記フッ素の含有量は、Ｘ線光電子分光装置によって分析して得られる。

より好ましくは、前記フッ素の相対原子濃度は、５〜５２％である。

好ましくは、前記熱可塑性樹脂の溶融温度は、３３０℃以下である。

好ましくは、前記熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイドの中から選択される１種または複数種である。

より好ましくは、前記熱可塑性樹脂は、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリアミド、ポリフェニレンスルファイドの中から選択される１種または複数種である。

好ましくは、前記熱可塑性樹脂は、前記フッ素を含有しない接着層における質量分率が、４０〜１００％である。

好ましくは、前記接着層は、さらに第１充填剤を含み、前記第１充填剤は、グラフト変性重合体、無機粉体またはそれらの組み合わせから選択され、前記グラフト変性重合体は、無水物グラフトポリエチレン、無水物グラフトポリプロピレン、アクリレートグラフトポリプロピレンの中から選択される１種または複数種であり、前記無機粉体は、グラファイト、グラフェン、カーボンナノチューブ、二酸化ケイ素の中から選択される１種または複数種である。

好ましくは、前記接着層の厚さは、０．００５〜０．１ｍｍである。

より好ましくは、前記接着層の厚さは、０．０２〜０．０６ｍｍである。

好ましくは、前記ポリテトラフルオロエチレンは、前記すべり層における質量分率が、２０〜１００％である。

より好ましくは、前記ポリテトラフルオロエチレンは、前記すべり層における質量分率が、６０〜９０％である。

好ましくは、前記すべり層は、さらに第２充填剤を含み、前記第２充填剤は、固体潤滑剤、耐摩耗性向上剤、強化剤、重合体またはそれらの混合物から選択され、前記固体潤滑剤は、グラファイト、フッ化黒鉛、グラフェン、カーボンナノチューブ、二硫化モリブデン、二硫化タングステンの中から選択される１種または複数種であり、前記耐摩耗性向上剤は、銅、鉛、硫化銅、硫化亜鉛、硫酸バリウム、硫化鉄、酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、ガラスビーズの中から選択される１種または複数種であり、前記強化剤は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリイミド繊維の中から選択される１種または複数種であり、前記重合体は、ポリアミド、ポリフェニルエステル、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフッ化ビニリデン、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化エチレンプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体の中から選択される１種または複数種である。

好ましくは、前記すべり層の前記第１面は、表面処理された表面である。

より好ましくは、前記表面処理は、化学変性処理、プラズマ処理、コロナ処理、火炎処理、及びレーザ照射処理を含む。

さらに、本発明は、本発明の上記すべり軸受の製造方法を提供し、前記方法は、
少なくとも前記接着層の前記第２接着面に対して前記フッ素化処理を行い、
前記接着層の前記第１接着面を前記支持層の前記第２表面に配置し、前記すべり層の前記第１面を前記接着層の前記第２接着面に配置して、積層体を形成し、
前記積層体に対して加熱加圧し、
加圧状態で前記積層体を冷却する。

本発明は、フッ素を含有しない汎用熱可塑性樹脂を接着層の主体として、接着層表面におけるフッ素含有量、表面エネルギー及びすべり層との相容性を向上させるように、上記フッ素を含有しない接着層表面に対して所定深さ範囲内でフッ素化処理を行う。これにより、すべり層と支持層との効率的な結合を確保することを前提に、表面の所定深さ範囲内だけで適量のフッ素を含有する汎用熱可塑性樹脂を接着層として用いた本発明は、高価な含フッ素重合体を接着層として用いた場合と比べて、コストが低減されると同時に、フッ素を低含有量で含む接着層が実現され、環境への影響が抑えられる。

図１は、本発明に係るすべり軸受の一実施形態の分解断面図である。 図２は、本発明に係るすべり軸受の別の実施形態の分解断面図である。 図３は、本発明に係るすべり軸受の製造方法の模式図である。

以下、具体的な実施例を用いて本発明を詳述するが、本発明の保護範囲はこれに限定されることがなく、当業者が本発明の技術的範囲において容易に考えられる変更や置換は本発明の範囲に属すると考えるべきである。よって、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示される。

以下、本発明における専門用語及び符号について説明する。
本発明において、「熱可塑性樹脂」とは、加熱によって軟化し、冷却によって固化するという性能を持っており、かつ、化学反応が起きず、加熱と冷却が何度繰り返して行われても、このような性能を保てる樹脂のことをいう。成形加工中において、熱可塑性樹脂は、加圧加熱によって軟化かつ流動し、化学架橋を生成せず、鋳型内で型づくられ、冷却で定形することにより、所要形状の製品に仕上げることができる。繰り返し加熱される過程において、分子構造はほぼ変わることなく、温度が高すぎるか時間が長すぎる場合には、デグレードまたは分解されることになる。

本発明において、「溶融温度」（Ｔｍ）とは、熱可塑性樹脂が溶融する温度のことをいう。即ち、常温で固体の熱可塑性樹脂が加熱され溶解し、液態（または溶融状態と称する）になるときの温度のことをいう。

本発明において、「フッ素化処理」とは、基材表面に対して変性処理を行うことにより、基材表面のフッ素含有量、表面エネルギーを向上させることをいう。フッ素化処理は、当分野における既知の方法によって行うことができ、例えば、放射線グラフト法、プラズマ活性化法、ケミカルエッチング、静電噴霧法等が挙げられる。本発明は上記方法に限定されず、基材表面の所定深さ範囲内に適量のフッ素を含有させる方法であれば、本発明に使用することができる。

本発明において、「粗化処理」とは、表面に凹凸構造を形成させるように基材の表面に対して加工を行うことにより、基材の付着力を向上させることをいう。既知の粗化処理の方法は本発明に使用することができ、例えば、サンドペーパーによる研磨、サンドブラスト、化学エッチング等を含むが、これらに限定されない。

本発明において、「表面粗さ」とは、基材表面に対して粗化処理を行うことによりできた微小ギャップと微小凹凸度のことをいう。表面粗さが小さければ小さいほど、表面が滑らかである。Ｒａは、表面粗さの計量単位の一つであり、算術平均粗さまたは中心線平均粗さといい、測定する長さ範囲内における輪郭上の各点の高さの算術平均値である。本発明における表面粗さＲａは、表面粗さ測定機によって測定される。

本発明において、「表面処理」とは、基材表面に対して処理を行い、その表面の活性を改善することにより、基材の粘着性等を向上させることをいう。既知のすべり層表面の活性を改善できる処理方法は本発明に使用することができ、例えば、化学変性処理、プラズマ処理、コロナ処理、火炎処理、レーザ照射処理等を含むが、これらに限定されない。

以下、図面に基づき、本発明の好ましい実施形態を説明する。

図１は、本発明に係るすべり軸受の一実施形態の分解断面図を示す。本実施形態において、本発明に係るすべり軸受は、支持層１０１と、接着層１０２と、すべり層１０３とを含む。支持層１０１は、第１表面１０１ａと、第１表面１０１ａとは反対側の第２表面１０１ｂとを含み、接着層１０２は、支持層１０１を覆い、支持層１０１の第２表面１０１ｂと接触する第１接着面１０２ａと、前記第１接着面１０２ａとは反対側の第２接着面１０２ｂとを含み、接着層１０２が第２接着面１０２ｂ側にフッ素化処理層Ｆを含むように第２接着面１０２ｂに対してフッ素化処理を行い、すべり層１０３は、接着層１０２を覆い、接着層１０２の第２接着面１０２ｂと接触する第１面１０３ａと、第１面１０３ａとは反対側の第２面１０３ｂとを含む。本実施形態において、接着層１０２は、主にフッ素を含有しない熱可塑性樹脂からなり、すべり層１０３と接触する第２接着面１０２ｂに対してフッ素化処理を行い、形成されたフッ素化処理層Ｆは、すべり層１０３と接触する接着層１０２表面におけるフッ素含有量及び表面エネルギーを向上させ、さらにポリテトラフルオロエチレンからなるすべり層との相容性を向上させる。フッ素化処理を行わない接着層と比べて、接着層１０２とすべり層１０３との接着強度を明らかに向上させる。また、接着層表面にのみフッ素化処理が行われるため、含フッ素重合体から形成される接着層と比べて、コストが低減され、環境への悪影響が抑えられる。本発明の図２に示す実施形態と比べて、本実施形態では、第２接着面１０２ｂにのみフッ素化処理を行うため、接着層の二つの表面に対してフッ素化処理を行う場合と比較すると、すべり層との接着強度を保つと同時に、全体のフッ素の含有量をさらに低減させ、コストを削減し、環境への影響を抑えることができる。本実施形態における各層の組成及び厚さなどのパラメータは、後ほど詳述する。

図２は、本発明に係るすべり軸受の別の実施形態の分解断面図である。本実施形態において、本発明に係るすべり軸受は、支持層１０１と、接着層１０２と、すべり層１０３とを含む。支持層１０１は、第１表面１０１ａと、第１表面１０１ａとは反対側の第２表面１０１ｂとを含み、接着層１０２は、支持層１０１を覆い、支持層１０１の第２表面１０１ｂと接触する第１接着面１０２ａと、前記第１接着面１０２ａとは反対側の第２接着面１０２ｂとを含み、接着層１０２が第１接着面１０２ａ側及び第２接着面１０２ｂ側にフッ素化処理層Ｆを含むように第１接着面１０２ａ及び第２接着面１０２ｂに対してフッ素化処理を行い、すべり層１０３は、接着層１０２を覆い、接着層１０２の第２接着面１０２ｂと接触する第１面１０３ａと、第１面１０３ａとは反対側の第２面１０３ｂとを含む。本実施形態において、接着層１０２は、主にフッ素を含有しない熱可塑性樹脂からなり、接着層１０２の二つの表面に対してフッ素化処理を行い、形成されたフッ素化処理層Ｆは、すべり層１０３と接触する接着層１０２表面におけるフッ素含有量及び表面エネルギーを向上させ、さらにポリテトラフルオロエチレンからなるすべり層との相容性を向上させる。フッ素化処理を行わない接着層と比べて、接着層１０２とすべり層１０３との接着強度を明らかに向上させる。また、接着層表面にのみフッ素化処理が行われるため、含フッ素重合体から形成される接着層と比べて、コストが低減され、環境への悪影響が抑えられる。本発明の図１に示す実施例に比べて、本実施例では、接着層の二つの表面に対してフッ素化処理を行うため、生産の流れの簡素化が図れる。本実施形態における各層の組成及び厚さなどのパラメータは、後ほど詳述する。

支持層
本発明の支持層１０１は金属である。前記金属は特に限定されず、低炭素鋼、ステンレス、アルミニウム、銅またはそれらの合金から選択することができる。

支持層１０１の第２表面１０１ｂは、接着層１０２に対する支持層１０１の付着力を向上させるように、粗化処理することができる。粗化処理の方法は特に限定されないが、好ましくは、サンドペーパーによる研磨、サンドブラスト、化学エッチング等の当分野では既知の方法を使用することができる。支持層１０１の第２表面１０１ｂは、前記粗化処理された表面粗さＲａは特に限定されないが、Ｒａ=０．１〜１０μｍであることが好ましい。Ｒａ=１〜５μｍであることがより好ましい。表面粗さＲａは、表面粗さ測定機（Ｍｉｔｕｔｏｙｏ ＳＪ-３１０）によって測定される。

支持層１０１の厚さは特に限定されず、例えば、０．１〜２ｍｍ等、実際の状況に応じて設定することができる。

接着層
本発明の接着層１０２はフッ素を含有しない熱可塑性樹脂であり、また、接着層１０２は、さらに充填剤を含んでいても良い。

本発明の接着層１０２に使用するフッ素を含有しない熱可塑性樹脂は、溶融温度（Ｔｍ）が３３０℃以下であれば特に限定されない。熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイドの中から選択される１種または複数種とすることができる。より良い接着性を得る観点から見れば、好ましくは、熱可塑性樹脂は、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリアミド、ポリフェニレンスルファイドの中の１種または複数種とすることができる。

本発明の接着層１０２に使用する充填剤は、グラフト変性重合体、無機粉体またはそれらの組み合わせを含むことができる。グラフト変性重合体は、無水物グラフトポリエチレン、無水物グラフトポリプロピレン、アクリレートグラフトポリプロピレンの中から選択される１種または複数種とすることができる。無機粉体は、グラファイト、グラフェン、カーボンナノチューブ、二酸化ケイ素の中から選択される１種または複数種とすることができる。

本発明の一の好ましい実施形態において、前記接着層１０２における熱可塑性樹脂の質量分率は、４０〜１００％である。上記範囲内で含まれていれば、接着層１０２の接着強度が優良になるだけでなく、接着層フィルムの展延性が良くなり、後続の軸受の成形プロセスに有利である。

接着層１０２の厚さは０．００５〜０．１ｍｍとすることができる。好ましくは、接着層１０２の厚さは０．０２〜０．０６ｍｍである。接着層１０２の厚さが０．００５〜０．１ｍｍであると、接着強度が優良になり、コストが低くなる。

接着層１０２に対してフッ素化処理を行う方法は特に限定されず、当分野における既知のフッ素化処理方法を使うことができるが、好ましくは、放射線グラフト法、プラズマ活性化法、ケミカルエッチング、静電噴霧法等を使うことができる。

接着層１０２のフッ素化処理層Ｆの深さは軸受の使用環境、接着強度などに応じて自由に設定することができるが、本発明の一の好ましい実施形態において、フッ素化処理層Ｆの深さは、０．００１〜５０μｍである。好ましくは、フッ素化処理層Ｆの深さは、０．１〜１５μｍである。フッ素化処理層Ｆの深さが０．０１〜５０μｍであると、接着層１０２の接着強度が優良になり、フッ素化プロセスが容易になり、コストが低くなる。同様に、接着層１０２のフッ素化処理層Ｆにおけるフッ素の相対原子濃度は、接着層とすべり層との相容性を向上させることができれば特に限定されないが、本発明の一の好ましい実施形態において、フッ素化処理層Ｆにおけるフッ素の相対原子濃度は、１〜８０％である。好ましくは、フッ素の相対原子濃度は、５〜５２％である。フッ素の相対原子濃度が１〜８０％であると、接着層１０２の接着強度が優良になるだけではなく、コストが低くなり、環境への悪影響が小さくなる。本発明におけるフッ素化処理層Ｆの深さ及びフッ素の相対原子濃度は、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）におけるＡｒエッチングによる深さ方向分析によって得られる。使用されるＥＳＣＡＬＡＢ ＭＫ ＩＩ型電子分光装置（イギリスＶＧ社）は、Ｍｇ Ｋａ Ｘ線を励起源（Ｅｘエネルギー：１２５３．６ｅｃ）とし、パワーが１２ＫＶ×２０ｍＡであり、装置のパスエネルギーが２０ｅＶである。深さ方向分析にはＡｒエッチングが用いられ、真空度が３×１０-６ｍｂＡｒであり、加速電圧が２．５ＫＶであり、電流が４０μＡである。

すべり層
本発明におけるすべり層１０３は、主にポリテトラフルオロエチレンからなり、その質量分率が当業者が経験に基づいて決定されることができる。本発明の一の好ましい実施形態において、ポリテトラフルオロエチレンの質量分率は、２０〜１００％である。好ましくは、ポリテトラフルオロエチレンの質量分率は、６０〜９０％である。前記すべり層１０３におけるポリテトラフルオロエチレンの質量分率が２０〜１００％であると、すべり層１０３の摩擦係数が小さくなり、耐摩耗性が優良になり、コストが低くなる。

本発明のすべり層１０３は、さらに充填剤を含んでいても良い。充填剤は特に限定されないが、固体潤滑剤、耐摩耗性向上剤、強化剤、重合体またはそれらの混合物から選択することができる。固体潤滑剤は特に限定されないが、グラファイト、フッ化黒鉛、グラフェン、カーボンナノチューブ、二硫化モリブデン、二硫化タングステンの中から選択される１種または複数種とすることができる。耐摩耗性向上剤は特に限定されないが、銅、鉛、硫化銅、硫化亜鉛、硫酸バリウム、硫化鉄、酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、ガラスビーズの中から選択される１種または複数種とすることができる。強化剤は特に限定されないが、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリイミド繊維の中から選択される１種または複数種とすることができる。重合体は特に限定されないが、ポリアミド、ポリフェニルエステル、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフッ化ビニリデン、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化エチレンプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体の中から選択される１種または複数種とすることができる。

一の好ましい実施形態において、本発明におけるすべり層１０３の第１面１０３ａは、接着層１０２に対するすべり層１０３の付着力を向上させるように予め表面処理されたものである。前記表面処理の方法は特に限定されないが、化学変性処理、プラズマ処理、コロナ処理、火炎処理、レーザ照射処理を用いることができる。

すべり層１０３の厚さは実際の応用に応じて自由に設定することができるが、例えば、前記厚さは、０．０１〜１０ｍｍである。好ましくは、厚さは、０．１〜１ｍｍである。すべり層１０３の厚さが０．０１〜１０ｍｍであると、すべり層１０３の耐用年数が長くなり、接着層１０２との接着強度が優良になり、コストが低くなる。

すべり軸受の製造
図３に示すように、熱プレス成形法により、支持層１０１と、接着層１０２と、すべり層１０３とを加熱加圧して、本発明のすべり軸受を製造する。具体的には、
（１）少なくとも接着層１０２の第２接着面１０２ｂに対して前記フッ素化処理を行い、フッ素化処理層Ｆ（図示しない）を形成し、
（２）接着層１０２の第１接着面１０２ａを支持層１０１の第２表面１０１ｂに配置し、すべり層１０３の第１面１０３ａをフッ素化処理された接着層の第２接着面１０２ｂに配置することにより、積層体を形成し、
（３）積層体１００を加熱加圧し、
（４）加圧状態で積層体１００を冷却する。

その後、当分野における汎用成形方法を使って、冷却した積層体１００をすべり軸受に製造する。

本発明に係るすべり軸受の各層の組成、厚さ及び必要な接着強度などに応じて、適合する熱プレスのパラメータ（圧力、温度、時間など）を選択して、本発明のすべり軸受を製造することができる。また、上記熱プレスのパラメータの選択は、当業者にとって創造的な労働を要しない。

加圧する圧力は、０．１〜１０ＭＰａとすることができる。好ましくは、加圧する圧力は、０．５〜２ＭＰａである。

加熱する温度は、熱可塑性樹脂の溶融温度以上で、かつ３３０℃以下であればいい。好ましくは、加熱する温度は、溶融温度より３０℃以内である。より好ましくは、加熱する温度は、溶融温度より１０℃以内である。

加熱加圧する時間は、５〜６００ｓとすることができる。好ましくは、加熱加圧する時間は、１０〜１５０ｓである。加熱加圧する時間が５〜６００ｓであると、接着層とすべり層との間の接着強度が優良となる。

当分野における汎用成形方法、例えば、ローリング成形等を使って、上記積層体１００をすべり軸受に製造することができる。

上記製造方法は、さらに支持層１０１の第２表面１０１ｂに対して粗化処理を行うことを含んでも良いく、粗化処理の方法は、上記のいずれの方法を使ってもいい。

上記製造方法は、さらに予めすべり層１０３の第１面１０３ａに対して表面処理を行うことを含んでも良く、処理方法は、上記のいずれの方法を使ってもいい。

ピール強度の測定
製造されたすべり軸受の基材１００を幅１０ｍｍのバータイプのサンプルにカットし、速度２０ｍｍ/ｍｉｎ、剥離角度１８０°の条件ですべり層１０３と支持層１０１を剥離し、電子万能試験機（三思 ＵＴＭ５１０５）によって最大の剥離力を記録し、サンプルの幅で割ってピール強度を得る。

実施例
（実施例１）
上記実施例における方法に応じてすべり軸受の基材を製造し、
支持層１０１は、厚さが０．５ｍｍの低炭素鋼板であり、粗化処理された第２表面１０１ｂの表面粗さが、Ｒａ＝２．０μｍであった。

接着層１０２は、１０％（質量分率）の無水マレイン酸グラフトポリプロピレンを含むポリプロピレンフィルムであり、厚さが０．０３ｍｍで、第１接着面１０２ａ及び第２接着面１０２ｂがフッ素化処理されたものであり、フッ素化処理の深さが２μｍで、フッ素含有量が２０％であった。

すべり層１０３は、５％（質量分率）のグラファイトを含むポリテトラフルオロエチレン膜であり、厚さが０．５ｍｍで、第１面１０３ａがナトリウムナフタレン処理された。

得られたすべり軸受は、支持層１０１とすべり層１０３との間のピール強度が１．３２Ｎ/ｍｍであった。

（実施例２）
上記実施例における方法に応じてすべり軸受の基材を製造し、
支持層１０１は、厚さが０．５ｍｍの低炭素鋼板であり、粗化処理された第２表面１０１ｂの表面粗さが、Ｒａ＝２．０μｍであった。

接着層１０２は、熱可塑性ポリフェニレンスルファイドフィルムであり、厚さが０．０２ｍｍで、第２接着面１０２ｂがフッ素化処理されたものであり、フッ素化処理の深さが２μｍで、フッ素含有量が１０％であった。

すべり層１０３は、５％（質量分率）の二硫化モリブデンと、２０％（質量分率）の炭化ケイ素とを含むポリテトラフルオロエチレン膜であり、厚さが０．３ｍｍで、すべり層１０３の第１面１０３ａがナトリウムナフタレン処理された。

得られたすべり軸受は、支持層１０１とすべり層１０３との間のピール強度は、３．２４Ｎ/ｍｍであった。

（実施例３）
上記実施例における方法に応じてすべり軸受の基材を製造し、
支持層１０１は、厚さが０．２５ｍｍの低炭素鋼板であり、粗化処理された第２表面１０１ｂの表面粗さが、Ｒａ＝１．６μｍであった。

接着層１０２は、熱可塑性ポリフェニレンスルファイドフィルムであり、厚さが０．０２ｍｍで、第２接着面１０２ｂがフッ素化処理されたものであり、フッ素化処理の深さが５μｍで、フッ素含有量が２２％であった。

それ以外は実施例２と同様にした。得られたすべり軸受は、支持層１０１とすべり層１０３との間のピール強度が３．５２Ｎ/ｍｍであった。

（実施例４）
接着層１０２の厚さが０．０４５ｍｍで、フッ素化処理の深さが１５μｍで、フッ素含有量が１９％であった以外、実施例３と同様にした。

得られたすべり軸受は、支持層１０１とすべり層１０３との間のピール強度が３．１０Ｎ/ｍｍであった。

（実施例５）
接着層１０２のフッ素化処理の深さが０．１μｍで、フッ素含有量が５％であった以外、実施例３と同様にした。

得られたすべり軸受は、支持層１０１とすべり層１０３との間のピール強度が２．８４Ｎ/ｍｍであった。

（実施例６）
接着層１０２は２％（質量分率）のグラファイトを含むポリアミド-６-フィルムで、厚さが０．０４５ｍｍであった以外、実施例１と同様にした。

得られたすべり軸受は、支持層１０１とすべり層１０３との間のピール強度が２．１２Ｎ/ｍｍであった。

（実施例７）
接着層１０２は厚さが０．０５ｍｍで、２％（質量分率）の二酸化ケイ素を含む熱可塑性ポリウレタンフィルム以外、実施例１と同様にした。

得られたすべり軸受は、支持層１０１とすべり層１０３との間のピール強度が３．５３Ｎ/ｍｍであった。

（実施例８）
接着層のフッ素含有量が５２％であった以外、実施例１と同様にした。

得られたすべり軸受は、支持層１０１とすべり層１０３との間のピール強度が１．５４Ｎ/ｍｍであった。

（比較例１）
接着層１０２の第１接着面１０２ａ及び第２接着面１０２ｂは、いずれもフッ素化処理されなかった以外、実施例１と同様にした。

得られたすべり軸受は、支持層１０１とすべり層１０３との間のピール強度が０．５８Ｎ/ｍｍであった。

（比較例２）
接着層１０２の第１接着面１０２ａ及び第２接着面１０２ｂは、いずれもフッ素化処理されなかった以外、実施例２と同様にした。

得られたすべり軸受は、支持層１０１とすべり層１０３との間のピール強度が１．０７Ｎ/ｍｍであった。

（比較例３）
接着層１０２はエチレン-テトラフルオロエチレン共重合体で、厚さが０．０５ｍｍで、表面にフッ素化処理されなかった以外、実施例２と同様にした。

得られたすべり軸受は、支持層１０１とすべり層１０３との間のピール強度が１．９８Ｎ/ｍｍであった。

各実施例と比較例をまとめて表１に示す。

上記実施例及び比較例から、本発明におけるフッ素化処理層を含む接着層とすべり層との間の接着強度は、フッ素化処理を行わない接着層と比べて、明らかに向上され、また、含フッ素重合体からなる接着層と比べて、接着強度が等しいかそれ以上であることが分かる。本発明に係るすべり軸受は、すべり層と支持層との効率的な結合を確保することを前提に、表面の所定の深さ範囲内にだけ適量のフッ素を含有する汎用熱可塑性フィルムである接着層を用いたものであり、高価な含フッ素重合体を接着層として用いる場合と比べて、コストが低減されると同時に、フッ素を低含有量で含む接着層が実現され、環境への影響が抑えられる。また、本発明に係るすべり軸受は製造方法が簡単で、工業的生産に用いることができる。

Claims (19)

1. 第１表面及び前記第１表面とは反対側の第２表面を含む支持層と、
   前記支持層を覆い、前記支持層の前記第２表面と接触する第１接着面及び前記第１接着面とは反対側の第２接着面を含む接着層と、
   前記接着層を覆い、前記接着層の前記第２接着面と接触する第１面及び前記第１面とは反対側の第２面を含むすべり層と、を備え、
   前記接着層は、フッ素を含有しない熱可塑性樹脂を含み、前記第２接着面に対してフッ素化処理を行って形成されたフッ素化処理層を少なくとも含み、
   前記すべり層は、ポリテトラフルオロエチレンを含む、すべり軸受。
2. 前記接着層は、前記第１接着面に対してフッ素化処理を行って形成されたフッ素化処理層をさらに含む、請求項１に記載のすべり軸受。
3. 前記フッ素化処理層の深さは、０．００１〜５０μｍである、請求項１または請求項２に記載のすべり軸受。
4. 前記フッ素化処理層の深さは、０．１〜１５μｍである、請求項３に記載のすべり軸受。
5. 前記フッ素化処理層におけるフッ素の相対原子濃度は１〜８０％であり、前記フッ素の含有量は、Ｘ線光電子分光装置によって分析して得られる、請求項１または請求項２に記載のすべり軸受。
6. 前記フッ素の相対原子濃度は、５〜５２％である、請求項５に記載のすべり軸受。
7. 前記熱可塑性樹脂の溶融温度は、３３０℃以下である、請求項１または請求項２に記載のすべり軸受。
8. 前記熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイドの中から選択される１種または複数種である、請求項１または請求項２に記載のすべり軸受。
9. 前記熱可塑性樹脂は、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリアミド、ポリフェニレンスルファイドの中から選択される１種または複数種である、請求項８に記載のすべり軸受。
10. 前記熱可塑性樹脂は、前記接着層における質量分率が、４０〜１００％である、請求項１または請求項２に記載のすべり軸受。
11. 前記接着層は、さらに第１充填剤を含み、前記第１充填剤は、グラフト変性重合体、無機粉体またはそれらの組み合わせから選択され、前記グラフト変性重合体は、無水物グラフトポリエチレン、無水物グラフトポリプロピレン、アクリレートグラフトポリプロピレンの中から選択される１種または複数種であり、前記無機粉体は、グラファイト、グラフェン、カーボンナノチューブ、二酸化ケイ素の中から選択される１種または複数種である、請求項１または請求項２に記載のすべり軸受。
12. 前記接着層の厚さは、０．００５〜０．１ｍｍである、請求項１または請求項２に記載のすべり軸受。
13. 前記接着層の厚さは、０．０２〜０．０６ｍｍである、請求項１２に記載のすべり軸受。
14. 前記ポリテトラフルオロエチレンは、前記すべり層における質量分率が、２０〜１００％である、請求項１または請求項２に記載のすべり軸受。
15. 前記ポリテトラフルオロエチレンは、前記すべり層における質量分率が、６０〜９０％である、請求項１４に記載のすべり軸受。
16. 前記すべり層は、さらに第２充填剤を含み、前記第２充填剤は、固体潤滑剤、耐摩耗性向上剤、強化剤、重合体またはそれらの混合物から選択され、前記固体潤滑剤は、グラファイト、フッ化黒鉛、グラフェン、カーボンナノチューブ、二硫化モリブデン、二硫化タングステンの中から選択される１種または複数種であり、前記耐摩耗性向上剤は、銅、鉛、硫化銅、硫化亜鉛、硫酸バリウム、硫化鉄、酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、ガラスビーズの中から選択される１種または複数種であり、前記強化剤は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリイミド繊維の中から選択される１種または複数種であり、前記重合体は、ポリアミド、ポリフェニルエステル、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフッ化ビニリデン、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化エチレンプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体の中から選択される１種または複数種である、請求項１または請求項２に記載のすべり軸受。
17. 前記すべり層の前記第１面は、表面処理された表面である、請求項１または請求項２に記載のすべり軸受。
18. 前記表面処理は、化学変性処理、プラズマ処理、コロナ処理、火炎処理、レーザ照射処理を含む、請求項１７に記載のすべり軸受。
19. 請求項１〜１８のいずれか１項に記載のすべり軸受の製造方法であって、
    少なくとも前記接着層の前記第２接着面に対して前記フッ素化処理を行い、
    前記接着層の前記第１接着面を前記支持層の前記第２表面に配置し、前記すべり層の前記第１面を前記接着層の前記第２接着面に配置して、積層体を形成し、
    前記積層体に対して加熱加圧し、
    加圧状態で前記積層体を冷却するすべり軸受の製造方法。

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