JP2022139101A - Liquid composition and sliding member - Google Patents

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渉 笠井
Wataru Kasai
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Abstract

To provide a liquid composition which is excellent in dispersion stability and coating property, enables formation of a sliding film that has high slidability in addition to low friction and heat resistance as an obtained molded article (burned article) and is excellent in adhesion to a member and abrasion durability, and contains particles of a tetrafluoroethylene-based polymer.SOLUTION: A liquid composition for sliding film formation contains particles of a tetrafluoroethylene-based polymer containing particles of a heat-fusible tetrafluoroethylene-based polymer, particles of an abrasion modifier, an imide-based resin, and a liquid dispersion medium, wherein an average particle diameter of the particles of the heat-fusible tetrafluoroethylene-based polymer is smaller than an average particle diameter of the particles of the abrasion modifier, a ratio of the tetrafluoroethylene-based polymer to the total amount of the imide-based resin and the tetrafluoroethylene-based polymer is more than 50 mass%, and viscosity is 10,000 mPa s or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、所定のテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子、摩耗調整剤の粒子及びイミド系樹脂を含む、摺動被膜の形成に有用な液状組成物に関する。 The present invention relates to a liquid composition useful for forming a sliding coating, comprising particles of a predetermined tetrafluoroethylene-based polymer, particles of a wear modifier, and an imide-based resin.

風力発電機は風向及び風力を安定的に得られやすいことから海岸周辺に設置される場合が多く、そのヨー軸受には、摺動部材として、温度の季節変化に対する摩擦特性変化が小さいことや、潮風に対する高い耐候性が要求される。加えて、ナセルを支持するタワー全長が30m以上となることがあり、通常のメンテナンスが困難であるため、耐候性に優れ、かつ長寿命のヨー軸受が求められている。
耐候性、低摩擦性、摺動性に優れた材料として、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)が知られている。PTFEは摩擦係数が低く、滑り性に優れるが、強度が弱いために摩耗しやすく、また金属との密着力が弱い。そのため、PTFEの基材との密着性や耐摩耗性を向上させる観点から種々の提案がなされている。
Wind power generators are often installed near the coast because they can easily obtain wind direction and wind force stably. High weather resistance against sea breeze is required. In addition, the total length of the tower that supports the nacelle may be 30 m or more, making normal maintenance difficult. Therefore, a yaw bearing with excellent weather resistance and long life is required.
Polytetrafluoroethylene (PTFE) is known as a material with excellent weather resistance, low friction properties, and slidability. PTFE has a low coefficient of friction and is excellent in slipperiness, but it is easily worn due to its low strength, and its adhesion to metal is weak. Therefore, various proposals have been made from the viewpoint of improving the adhesion of PTFE to the substrate and the wear resistance.

特許文献1には、ポリアミドイミドとPTFEとを含む樹脂組成物層を多孔質焼結基体の表面に有する摺動部材が開示されている。特許文献2には、PTFE、摩擦調整剤とバインダー樹脂とを含む樹脂層を有する、風力発電機のナセルを旋回自在に支持するヨー軸受が開示されている。特許文献3には、金属基材の表面に、耐熱性樹脂及びフッ素プライマー樹脂を含む下地層と、この下地層の表面に非熱溶融性のPTFEを塗工して架橋させた層とからなる摺動層を有する、圧縮機用摺動部材が開示されている。 Patent Document 1 discloses a sliding member having a resin composition layer containing polyamideimide and PTFE on the surface of a porous sintered substrate. Patent Document 2 discloses a yaw bearing that rotatably supports a nacelle of a wind power generator, having a resin layer containing PTFE, a friction modifier, and a binder resin. In Patent Document 3, a base layer containing a heat-resistant resin and a fluorine primer resin is applied to the surface of a metal substrate, and a non-thermally fusible PTFE is applied to the surface of the base layer to form a crosslinked layer. A sliding member for a compressor having a sliding layer is disclosed.

国際公開第2008/047561号WO2008/047561 特開2008-303914号公報JP 2008-303914 A 特開2020-056330号公報JP 2020-056330 A

特許文献1及び2における摺動層は、摺動性が未だ不充分であり、摩擦係数を下げ摺動性を向上するためにPTFEの添加量を増やすと、基材への密着力を下げてしまうという課題があった。特許文献3における摺動層は非熱溶融性のPTFEであるため、基材への密着力は低く、架橋をしても依然として摩耗性は十分ではない。 The sliding layers in Patent Documents 1 and 2 are still insufficient in slidability, and when the amount of PTFE added is increased in order to lower the coefficient of friction and improve the slidability, the adhesion to the substrate is reduced. There was a problem of putting it away. Since the sliding layer in Patent Document 3 is made of non-thermally fusible PTFE, it has low adhesion to the base material and is still insufficient in abrasion resistance even after cross-linking.

本発明者らは、鋭意検討した結果、熱溶融性のテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子を含むテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子と、摩耗調整剤の粒子と、イミド系樹脂とを含有し、両者の粒子の粒子径と、テトラフルオロエチレン系ポリマーの含有量とイミド系樹脂の含有量とを特定範囲とした液状組成物は、分散安定性及び塗工性に優れることを知見した。また、かかる液状組成物から得られる成形物は緻密であり、高摺動性を備えると共に摩耗耐久性に優れ、基材との密着性が改善されることを知見した。
本発明の目的は、分散安定性及び塗工性に優れ、低摩擦性、耐熱性、高摺動性を備え、さらに部材との密着性及び摩耗耐久性に優れる摺動被膜を形成できる、液状組成物の提供である。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that a tetrafluoroethylene-based polymer particle containing hot-melt tetrafluoroethylene-based polymer particles, a wear modifier particle, and an imide-based resin are contained, It has been found that a liquid composition in which the particle size of the particles, the content of the tetrafluoroethylene-based polymer, and the content of the imide-based resin are within specific ranges is excellent in dispersion stability and coatability. In addition, the inventors have found that a molded article obtained from such a liquid composition is dense, has high slidability, is excellent in abrasion resistance, and has improved adhesion to a substrate.
An object of the present invention is to provide a liquid composition that is excellent in dispersion stability and coatability, has low friction properties, heat resistance, and high slidability, and can form a sliding coating that is excellent in adhesion to members and abrasion resistance. A composition is provided.

本発明は、下記の態様を有する。
[1] 熱溶融性のテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子を含むテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子と、摩耗調整剤の粒子と、イミド系樹脂と、液状分散媒とを含み、前記熱溶融性のテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子の平均粒子径が、前記摩耗調整剤の粒子の平均粒子径より小さく、かつ、前記イミド系樹脂と前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの総量に占める前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの割合が50質量%超である、粘度が10000mPa・s以下である、摺動被膜形成用の液状組成物。
[2] 前記熱溶融性のテトラフルオロエチレン系ポリマーの溶融温度が、200~320℃である、[1]の液状組成物。
[3] 前記熱溶融性のテトラフルオロエチレン系ポリマーが、酸素含有極性基を有するテトラフルオロエチレン系ポリマーである、[1]又は[2]の液状組成物。
[4] 前記熱溶融性のテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子の平均粒子径が0.1~25μmである、[1]~[3]のいずれかの液状組成物。
[5] 前記イミド系樹脂が、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミドイミド、またはこれらの前駆体である、[1]~[4]のいずれかの液状組成物。
[6] 前記イミド系樹脂が、前記液状分散媒に溶解している、[1]~[5]のいずれかの液状組成物。
[7] 前記摩耗調整剤の粒子が、ガラス粒子、ガラス繊維粉砕粒子、アルミナ粒子、シリカ粒子、タルク粒子、グラファイト粒子、コークス粒子、カーボンブラック粒子、カーボン繊維粉砕粒子、ブロンズ(青銅)粒子、二硫化モリブデン粒子、ポリイミド粒子、及びポリフェニレンスルフィド粒子からなる群から選ばれる少なくとも1種である、[1]~[6]のいずれかの液状組成物。
[8] 前記液状分散媒が、水である、[1]~[7]のいずれかの液状組成物。
[9] 前記熱溶融性のテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子の平均粒子径に対する、前記摩耗調整剤の粒子の平均粒子径の比が、2~40の範囲である、[1]~[8]のいずれかの液状組成物。
[10] 前記イミド系樹脂と前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの総質量に占める前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの質量の割合が80質量%以下である、[1]~[9]のいずれかの液状組成物。
[11] 前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子と前記イミド系樹脂の合計含有量が、前記液状組成物の全体質量に対して20質量%以上である、[1]~[10]のいずれかの液状組成物。
[12] 前記摩耗調整剤の粒子の含有量が、前記イミド系樹脂と前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの合計含有量に対して0.05~1の範囲である、[1]~[11]のいずれかの液状組成物。
[13] さらに、ノニオン性界面活性剤を含む、[1]~[12]のいずれかの液状組成物。
[14] 基材と、前記基材の表面に設けられ、[1]~[13]のいずれかの液状組成物から形成された被膜とを有する、摺動部材。
[15] 軸受である、[14]の摺動部材。
The present invention has the following aspects.
[1] The heat-fusible tetrafluoroethylene-based polymer particles containing particles of a heat-fusible tetrafluoroethylene-based polymer, particles of a wear modifier, an imide-based resin, and a liquid dispersion medium, The average particle diameter of the fluoroethylene-based polymer particles is smaller than the average particle diameter of the wear modifier particles, and the ratio of the tetrafluoroethylene-based polymer to the total amount of the imide-based resin and the tetrafluoroethylene-based polymer. is more than 50% by mass, and the viscosity is 10,000 mPa·s or less, for forming a sliding coating.
[2] The liquid composition of [1], wherein the hot-melt tetrafluoroethylene-based polymer has a melting temperature of 200 to 320°C.
[3] The liquid composition of [1] or [2], wherein the hot-melt tetrafluoroethylene-based polymer is a tetrafluoroethylene-based polymer having an oxygen-containing polar group.
[4] The liquid composition according to any one of [1] to [3], wherein the hot-melt tetrafluoroethylene polymer particles have an average particle size of 0.1 to 25 μm.
[5] The liquid composition according to any one of [1] to [4], wherein the imide resin is an aromatic polyimide, an aromatic polyamideimide, or a precursor thereof.
[6] The liquid composition according to any one of [1] to [5], wherein the imide resin is dissolved in the liquid dispersion medium.
[7] The particles of the wear modifier are glass particles, glass fiber pulverized particles, alumina particles, silica particles, talc particles, graphite particles, coke particles, carbon black particles, carbon fiber pulverized particles, bronze (bronze) particles, The liquid composition according to any one of [1] to [6], which is at least one selected from the group consisting of molybdenum sulfide particles, polyimide particles, and polyphenylene sulfide particles.
[8] The liquid composition according to any one of [1] to [7], wherein the liquid dispersion medium is water.
[9] [1] to [8], wherein the ratio of the average particle size of the particles of the wear modifier to the average particle size of the particles of the hot-melt tetrafluoroethylene-based polymer is in the range of 2 to 40; The liquid composition of any of
[10] The liquid composition according to any one of [1] to [9], wherein the weight ratio of the tetrafluoroethylene-based polymer to the total weight of the imide-based resin and the tetrafluoroethylene-based polymer is 80% by mass or less. thing.
[11] Any one of [1] to [10], wherein the total content of the tetrafluoroethylene-based polymer particles and the imide-based resin is 20% by mass or more relative to the total mass of the liquid composition. Liquid composition.
[12] of [1] to [11], wherein the content of the particles of the wear modifier is in the range of 0.05 to 1 with respect to the total content of the imide-based resin and the tetrafluoroethylene-based polymer; Any liquid composition.
[13] The liquid composition of any one of [1] to [12], further comprising a nonionic surfactant.
[14] A sliding member comprising a substrate and a coating formed on the surface of the substrate and formed from the liquid composition according to any one of [1] to [13].
[15] The sliding member of [14], which is a bearing.

本発明によれば、分散安定性及び塗工性に優れる、テトラフルオロエチレン系ポリマーの液状組成物を提供できる。また、本発明の液状組成物からは、低摩擦性、耐熱性、高摺動性を備え、さらに部材との密着性及び摩耗耐久性に優れる摺動被膜を形成できる。したがって本発明の液状組成物は、軸受等に代表される各種摺動部材の、被膜形成材料として有用である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid composition of a tetrafluoroethylene-type polymer excellent in dispersion stability and coatability can be provided. Further, from the liquid composition of the present invention, it is possible to form a sliding coating having low friction, heat resistance, and high slidability, as well as excellent adhesion to members and wear resistance. Therefore, the liquid composition of the present invention is useful as a film-forming material for various sliding members such as bearings.

以下の用語は、以下の意味を有する。
「平均粒子径(D50)」は、レーザー回折・散乱法によって求められる、対象物(粒子)の体積基準累積50%径である。すなわち、レーザー回折・散乱法によって粒度分布を測定し、粒子の集団の全体積を100%として累積カーブを求め、その累積カーブ上で累積体積が50%となる点の粒子径である。
対象物のD50は、粒子を水中に分散させ、レーザー回折・散乱式の粒度分布測定装置(堀場製作所社製、LA-920測定器)を用いたレーザー回折・散乱法により分析して求められる。
「溶融温度(融点)」は、示差走査熱量測定(DSC)法で測定したポリマーの融解ピークの最大値に対応する温度である。
「粘度」は、B型粘度計を用いて、25℃で回転数が30rpmの条件下で液状組成物を測定して求められる。測定を3回繰り返し、3回分の測定値の平均値とする。
「チキソ比」とは、液状組成物の、回転数が30rpmの条件で測定される粘度ηを、回転数が60rpmの条件で測定される粘度ηで除して算出される値である。それぞれの粘度の測定は、3回繰り返し、3回分の測定値の平均値とする。
ポリマーにおける「単位」とは、モノマーの重合により形成された前記モノマーに基づく原子団を意味する。単位は、重合反応によって直接形成された単位であってもよく、ポリマーを処理することによって前記単位の一部が別の構造に変換された単位であってもよい。以下、モノマーaに基づく単位を、単に「モノマーa単位」とも記す。
The following terms have the following meanings.
"Average particle diameter (D50)" is the volume-based cumulative 50% diameter of the object (particles) determined by the laser diffraction/scattering method. That is, the particle size distribution is measured by a laser diffraction/scattering method, and the cumulative curve is obtained with the total volume of the group of particles being 100%.
The D50 of the object is obtained by dispersing particles in water and analyzing them by a laser diffraction/scattering method using a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer (LA-920 measuring instrument manufactured by Horiba, Ltd.).
"Melting temperature (melting point)" is the temperature corresponding to the maximum melting peak of the polymer as measured by differential scanning calorimetry (DSC).
“Viscosity” is determined by measuring a liquid composition using a Brookfield viscometer at 25° C. and a rotation speed of 30 rpm. The measurement is repeated 3 times, and the average value of the 3 measurements is taken.
The “thixotropic ratio” is a value calculated by dividing the viscosity η 1 of a liquid composition measured at a rotation speed of 30 rpm by the viscosity η 2 measured at a rotation speed of 60 rpm. . Each viscosity measurement is repeated three times, and the average value of the three measurements is taken.
A "unit" in a polymer means an atomic group based on the monomer formed by polymerization of the monomer. The units may be units directly formed by a polymerization reaction, or may be units in which some of said units have been converted to another structure by treatment of the polymer. Hereinafter, units based on monomer a are also simply referred to as "monomer a units".

本発明の液状組成物(以下、「本組成物」とも記す。)は、熱溶融性のテトラフルオロエチレン系ポリマー(以下、「溶融Fポリマー」とも記す。)の粒子(以下、「溶融F粒子」とも記す。)を含むテトラフルオロエチレン系ポリマー(以下、「Fポリマー」とも記す。)の粒子(以下、「F粒子」とも記す。)と、摩耗調整剤の粒子と、イミド系樹脂と、液状分散媒とを含み、前記溶融F粒子の平均粒子径が、前記摩耗調整剤の粒子の平均粒子径より小さく、かつ、前記イミド系樹脂と前記Fポリマーの総量に占める前記Fポリマーの割合が50質量%超であり、粘度が10000mPa・s以下である、摺動被膜形成用の液状組成物である。 The liquid composition of the present invention (hereinafter also referred to as "this composition") comprises particles (hereinafter referred to as "melting F particles") of a heat-melting tetrafluoroethylene-based polymer (hereinafter also referred to as "melting F polymer"). ”) containing particles of a tetrafluoroethylene polymer (hereinafter also referred to as “F polymer”) (hereinafter also referred to as “F particles”), particles of a wear modifier, an imide resin, and a liquid dispersion medium, the average particle size of the molten F particles is smaller than the average particle size of the particles of the wear modifier, and the ratio of the F polymer to the total amount of the imide resin and the F polymer is A liquid composition for forming a sliding coating, which is more than 50% by mass and has a viscosity of 10,000 mPa·s or less.

本組成物は分散安定性及び塗工性に優れる。また、本組成物から形成される、摺動被膜として用いられるポリマー層(焼成物)は、低摩擦性、耐熱性等の、テトラフルオロエチレン系ポリマーに基づく物性に優れると共に高摺動性を備え、さらに部材との密着性及び摩耗耐久性にも優れ、摺動部材を構成する摺動被膜として好適に使用できる。これらの特性が発現する理由及び作用機構は、必ずしも明確ではないが、例えば以下のように推定している。 The composition has excellent dispersion stability and coatability. In addition, the polymer layer (baked product) formed from the present composition and used as a sliding coating has excellent physical properties such as low friction and heat resistance based on the tetrafluoroethylene-based polymer and has high slidability. In addition, it is excellent in adhesion to members and abrasion resistance, and can be suitably used as a sliding film constituting a sliding member. The reason why these properties are exhibited and the mechanism of action are not necessarily clear, but are presumed, for example, as follows.

テトラフルオロエチレン系ポリマーは表面張力が低いために液状分散媒中で凝集しやすい。そのためF粒子を含む液状組成物は粘度、チキソ比等の液物性の調整が困難であり、分散安定性と塗工性とをバランスさせるのが難しい。また、F粒子及び摩耗調整剤をバインダー樹脂に保持させた摺動被膜を基材の表面に形成して摺動部材とする場合、摺動性向上のためF粒子量を増やすと摺動被膜の基材への密着性が低下する一方で、密着性確保のためF粒子量を減らすと摺動性は低下する。そのため、分散安定性、塗工性等の液物性に優れ、かつ、高摺動性、高密着性、摩耗耐久性等の物性がバランスした摺動被膜を形成できる、液状組成物を得るのは困難であった。 A tetrafluoroethylene-based polymer tends to aggregate in a liquid dispersion medium due to its low surface tension. Therefore, it is difficult to adjust liquid physical properties such as viscosity and thixotropic ratio of a liquid composition containing F particles, and it is difficult to balance dispersion stability and coatability. In the case of forming a sliding film in which F particles and a wear modifier are held in a binder resin on the surface of a substrate to form a sliding member, increasing the amount of F particles in order to improve slidability improves the sliding film. While the adhesion to the substrate is lowered, if the amount of F particles is reduced to ensure the adhesion, the slidability is lowered. Therefore, it is difficult to obtain a liquid composition that is excellent in liquid physical properties such as dispersion stability and coatability and that can form a sliding coating with well-balanced physical properties such as high slidability, high adhesion, and abrasion resistance. It was difficult.

本組成物においては、Fポリマーとして溶融Fポリマーを必須とし、イミド系樹脂の配合量が溶融Fポリマーに対して少量であるので、イミド系樹脂がバインダー樹脂としてもF粒子の分散剤としても作用し、本組成物の分散安定性と塗工性とを高めていると考えられる。さらに、本組成物では、溶融F粒子の平均粒子径を摩耗調整剤の粒子の平均粒子径より小さく調整し、かつ、イミド系樹脂の含有量をFポリマーの含有量に対し少なく調整することで、溶融F粒子とイミド系樹脂と摩耗調整剤の粒子間での吸着等の相互作用を促進し、本組成物の調製時にF粒子にかかる剪断力を緩衝して、F粒子の凝集を抑制していると推定される。
かかる分散安定性と塗工性に優れた本組成物から摺動被膜を形成すると、テトラフルオロエチレン系ポリマー、イミド系樹脂及び摩耗調整剤が摺動被膜中で緻密かつ均一に分布しやすくなると推定される。その結果、高摺動性、高密着性、摩耗耐久性に優れた摺動被膜が形成されたと推定される。
In this composition, the molten F polymer is essential as the F polymer, and the amount of the imide resin blended is small relative to the molten F polymer, so the imide resin acts both as a binder resin and as a dispersant for the F particles. It is believed that this enhances the dispersion stability and coatability of the present composition. Furthermore, in the present composition, the average particle size of the molten F particles is adjusted to be smaller than the average particle size of the particles of the wear modifier, and the content of the imide resin is adjusted to be smaller than the content of the F polymer. , promoting interactions such as adsorption among the particles of the molten F particles, the imide resin, and the wear modifier, buffering the shearing force applied to the F particles during preparation of the present composition, and suppressing the aggregation of the F particles. presumed to be
It is presumed that when a slide coating is formed from this composition, which has excellent dispersion stability and coatability, the tetrafluoroethylene-based polymer, the imide-based resin, and the wear modifier are likely to be distributed densely and uniformly in the slide coating. be done. As a result, it is presumed that a sliding film having excellent slidability, high adhesion and abrasion resistance was formed.

本組成物におけるF粒子は、溶融Fポリマーの粒子(溶融F粒子)を含む。F粒子は、溶融F粒子のみからなってもよく、溶融Fポリマーと、非熱溶融性のテトラフルオロエチレン系ポリマー(以下、「非溶融性Fポリマー」とも記す。)の粒子(以下、「非溶融性F粒子」とも記す。)とからなっていてもよい。
後者の場合、F粒子の総量に占める非溶融性F粒子の含有量は、50質量%未満が好ましい。
なお、非溶融性Fポリマーとは、溶融温度を有さないポリマーか、溶融温度を有し、荷重49Nの条件下、ポリマーの溶融温度よりも20℃以上高い温度において、溶融流れ速度が1g/10分以上となる温度が存在しないポリマーかを意味する。非溶融性Fポリマーは、非熱溶融性のポリテトラフルオロエチレンであるのが好ましい。
また、非溶融性F粒子のD50は0.1~1μmであるのが好ましい。
The F particles in the present composition include particles of molten F polymer (fused F particles). The F particles may consist only of molten F particles, and particles of molten F polymer and non-thermally fusible tetrafluoroethylene-based polymer (hereinafter also referred to as "non-melting F polymer") (hereinafter referred to as "non-melting F polymer"). Also referred to as "meltable F particles").
In the latter case, the content of non-melting F particles in the total amount of F particles is preferably less than 50% by mass.
The non-melting F polymer is a polymer that does not have a melting temperature, or has a melting temperature and a load of 49 N at a temperature that is 20° C. or more higher than the melting temperature of the polymer, and the melt flow rate is 1 g/g. It means that the polymer does not have a temperature of 10 minutes or more. Preferably, the non-melting F-polymer is a non-thermal melting polytetrafluoroethylene.
Also, D50 of the non-melting F particles is preferably 0.1 to 1 μm.

本組成物における溶融Fポリマーは、テトラフルオロエチレン(TFE)に基づく単位(TFE単位)を含む、熱溶融性のポリマーである。熱溶融性であることにより、本組成物から形成されるポリマー層等の成形物(焼成物)である摺動被膜(以下、「摺動被膜」とも記す。)が、柔軟性と、基材との接着性・密着性に優れやすい。なお、熱溶融性とは荷重49Nの条件下、ポリマーの溶融温度よりも20℃以上高い温度において、溶融流れ速度が1~1000g/10分となる温度が存在する溶融流動性のポリマーを意味する。
溶融Fポリマーの溶融温度は200~320℃であるのが好ましく、260~320℃であるのがより好ましい。かかる場合、本組成物から形成される摺動被膜が耐熱性に優れやすい。
The melt F polymer in the present composition is a hot melt polymer containing units based on tetrafluoroethylene (TFE) (TFE units). By being heat-meltable, a sliding coating (hereinafter also referred to as a “sliding coating”), which is a molded product (baked product) such as a polymer layer formed from the composition, has flexibility and a base material. It is easy to have excellent adhesiveness and adhesion with. The term "thermally fusible" means a melt-fluid polymer having a melt flow rate of 1 to 1000 g/10 minutes at a temperature higher than the melting temperature of the polymer by 20°C or more under a load of 49 N. .
The melting temperature of the molten F polymer is preferably 200-320°C, more preferably 260-320°C. In such a case, the sliding coating formed from the present composition tends to have excellent heat resistance.

溶融Fポリマーにおけるフッ素原子含有量は、70質量%以上であるのが好ましく、70~76質量%であるのがより好ましい。
溶融Fポリマーのガラス転移点は、75~125℃が好ましく、80~100℃がより好ましい。
The fluorine atom content in the molten F polymer is preferably 70% by mass or more, more preferably 70 to 76% by mass.
The glass transition point of the molten F polymer is preferably 75 to 125°C, more preferably 80 to 100°C.

溶融Fポリマーとしては、TFE単位及びエチレンに基づく単位を含むポリマー(ETFE)、TFE単位及びペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)(PAVE)に基づく単位(PAVE単位)を含むポリマー(PFA)、TFE単位及びヘキサフルオロプロペン(HFP)に基づく単位を含むポリマー(FEP)が挙げられる。ETFE、PFA及びFEPのそれぞれは、さらに他の単位を含んでいてもよい。溶融Fポリマーは、PFA又はFEPであるのが好ましく、PFAであるのがより好ましい。PAVEとしては、CF=CFOCF、CF=CFOCFCF及びCF=CFOCFCFCF(PPVE)が好ましく、PPVEがより好ましい。 As molten F polymers, polymers containing TFE units and units based on ethylene (ETFE), polymers containing TFE units and units based on perfluoro(alkyl vinyl ether) (PAVE) (PAVE units) (PFA), TFE units and hexafluoro Polymers (FEP) containing units based on propene (HFP) are mentioned. Each of ETFE, PFA and FEP may further contain other units. Preferably, the molten F-polymer is PFA or FEP, more preferably PFA. PAVE is preferably CF 2 =CFOCF 3 , CF 2 =CFOCF 2 CF 3 and CF 2 =CFOCF 2 CF 2 CF 3 (PPVE), more preferably PPVE.

溶融Fポリマーは、酸素含有極性基を有するのが好ましい。この場合、溶融Fポリマーとイミド系樹脂との親和性が向上するため、本組成物は分散安定性に優れやすい。またこの場合、本組成物の加熱に際し、溶融Fポリマーはイミド系樹脂と反応して架橋構造を形成するとも考えられ、その結果、本組成物から形成される摺動被膜が、表面平滑性、基材との接着性・密着性等の物性に一層優れると考えられる。
酸素含有極性基は、溶融Fポリマー中の単位に含まれていてもよく、溶融Fポリマーの主鎖の末端基に含まれていてもよい。後者の態様としては、重合開始剤、連鎖移動剤等に由来する末端基として酸素含有極性基を有する溶融Fポリマー、溶融Fポリマーをプラズマ処理や電離線処理して得られる、酸素含有極性基を有する溶融Fポリマーが挙げられる。酸素含有極性基は、水酸基含有基、カルボニル基含有基及びホスホノ基含有基が好ましく、本組成物の分散安定性の観点から、水酸基含有基及びカルボニル基含有基がより好ましく、カルボニル基含有基がさらに好ましい。
The molten F polymer preferably has oxygen-containing polar groups. In this case, since the affinity between the molten F polymer and the imide resin is improved, the present composition tends to be excellent in dispersion stability. In this case, it is thought that the molten F polymer reacts with the imide resin to form a crosslinked structure when the present composition is heated. It is thought that physical properties such as adhesiveness and adhesion to the substrate are even more excellent.
The oxygen-containing polar group may be contained in a unit in the molten F polymer, or may be contained in a terminal group of the main chain of the molten F polymer. In the latter mode, a molten F polymer having an oxygen-containing polar group as a terminal group derived from a polymerization initiator, a chain transfer agent, or the like, or an oxygen-containing polar group obtained by plasma treatment or ionizing radiation treatment of the molten F polymer. A molten F polymer having The oxygen-containing polar group is preferably a hydroxyl group-containing group, a carbonyl group-containing group and a phosphono group-containing group, more preferably a hydroxyl group-containing group and a carbonyl group-containing group from the viewpoint of the dispersion stability of the present composition, and a carbonyl group-containing group. More preferred.

水酸基含有基は、アルコール性水酸基を含有する基が好ましく、-CFCHOH、-C(CFOH及び1,2-グリコール基(-CH(OH)CHOH)がより好ましい。
カルボニル基含有基は、カルボニル基(>C(O))を含む基であり、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アミド基、イソシアネート基、カルバメート基(-OC(O)NH)、酸無水物残基(-C(O)OC(O)-)、イミド残基(-C(O)NHC(O)-等)及びカーボネート基(-OC(O)O-)が好ましく、酸無水物残基がより好ましい。
溶融Fポリマーがカルボニル基含有基を有する場合、溶融Fポリマーにおけるカルボニル基含有基の数は、主鎖の炭素数1×10個あたり、10~5000個が好ましく、100~3000個がより好ましく、800~1500個がさらに好ましい。なお、溶融Fポリマーにおけるカルボニル基含有基の数は、ポリマーの組成又は国際公開第2020/145133号に記載の方法によって定量できる。
The hydroxyl group-containing group is preferably a group containing an alcoholic hydroxyl group, more preferably -CF 2 CH 2 OH, -C(CF 3 ) 2 OH and 1,2-glycol group (-CH(OH)CH 2 OH). .
A carbonyl group-containing group is a group containing a carbonyl group (>C(O)), and includes a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, an amide group, an isocyanate group, a carbamate group (-OC(O)NH 2 ), an acid anhydride residue, Groups (-C(O)OC(O)-), imide residues (-C(O)NHC(O)-, etc.) and carbonate groups (-OC(O)O-) are preferred, and acid anhydride residues is more preferred.
When the molten F polymer has a carbonyl group-containing group, the number of carbonyl group-containing groups in the molten F polymer is preferably 10 to 5000, more preferably 100 to 3000, per 1×10 6 carbon atoms in the main chain. , more preferably 800 to 1500. The number of carbonyl group-containing groups in the molten F polymer can be quantified by the composition of the polymer or the method described in WO2020/145133.

溶融Fポリマーとしては、TFE単位及びPAVE単位を含む、酸素含有極性基を有するポリマーが好ましく、TFE単位、PAVE単位及び酸素含有極性基を有するモノマーに基づく単位を含むポリマーであるのがより好ましく、全単位に対して、これらの単位をこの順に、90~99モル%、0.5~9.97モル%、0.01~3モル%、含むポリマーであるのがさらに好ましい。
また、酸素含有極性基を有するモノマーは、無水イタコン酸、無水シトラコン酸又は5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物(以下、「NAH」とも記す。)が好ましい。
かかるポリマーの具体例としては、国際公開第2018/16644号に記載されるポリマーが挙げられる。
これらの溶融Fポリマーは、その粒子が分散安定性に優れるだけでなく、本組成物から形成される摺動被膜中において、より緻密かつ均質に分布しやすい。さらに、摺動被膜中において微小球晶を形成しやすく、他の成分との密着性が高まりやすい。その結果、高摺動性、摩耗耐久性、部材との接着性等の各種物性に優れた摺動被膜を、より得られやすい。
The molten F polymer is preferably a polymer having an oxygen-containing polar group containing TFE units and PAVE units, more preferably a polymer containing units based on a monomer having a TFE unit, a PAVE unit and an oxygen-containing polar group. Polymers containing 90 to 99 mol %, 0.5 to 9.97 mol % and 0.01 to 3 mol % of these units in this order with respect to all units are more preferable.
The monomer having an oxygen-containing polar group is preferably itaconic anhydride, citraconic anhydride or 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride (hereinafter also referred to as "NAH").
Specific examples of such polymers include those described in WO2018/16644.
The particles of these molten F polymers not only have excellent dispersion stability, but also tend to be densely and homogeneously distributed in the sliding coating formed from the present composition. Furthermore, microspherulites are likely to be formed in the sliding coating, and adhesion to other components is likely to be enhanced. As a result, it is easier to obtain a sliding coating excellent in various physical properties such as high slidability, abrasion resistance, and adhesion to members.

本組成物において、溶融F粒子のD50は0.1~25μmであるのが好ましい。溶融F粒子のD50は20μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましく、8μm以下がさらに好ましい。溶融F粒子のD50は0.1μm以上が好ましく、1μm以上がより好ましく、2μm以上がさらに好ましい。この範囲のD50において、溶融F粒子の流動性と分散安定性とが良好となりやすい。 In the composition, the D50 of the fused F particles is preferably 0.1 to 25 μm. D50 of the molten F particles is preferably 20 μm or less, more preferably 10 μm or less, and even more preferably 8 μm or less. D50 of the molten F particles is preferably 0.1 μm or more, more preferably 1 μm or more, and even more preferably 2 μm or more. In this range of D50, the molten F particles tend to have good fluidity and dispersion stability.

本組成物の分散安定性の観点から、溶融F粒子の嵩密度は0.15g/m以上が好ましく、0.20g/m以上がより好ましい。溶融F粒子の嵩密度は0.50g/m以下が好ましく、0.35g/m以下がより好ましい。
また、溶融F粒子の比表面積は、1~8m/gが好ましく、1~3m/gがより好ましい。
From the viewpoint of the dispersion stability of the present composition, the bulk density of the fused F particles is preferably 0.15 g/m 2 or more, more preferably 0.20 g/m 2 or more. The bulk density of the molten F particles is preferably 0.50 g/m 2 or less, more preferably 0.35 g/m 2 or less.
Further, the specific surface area of the fused F particles is preferably 1 to 8 m 2 /g, more preferably 1 to 3 m 2 /g.

溶融F粒子は、溶融Fポリマー以外の樹脂又は無機フィラーを含んでいてもよいが、溶融Fポリマーを主成分とするのが好ましい。溶融F粒子における溶融Fポリマーの含有量は80質量%以上が好ましく、100質量%がより好ましい。
上記樹脂としては、芳香族ポリエステル、ポリアミドイミド、(熱可塑性)ポリイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンオキシド、マレイミド等の耐熱性樹脂が挙げられる。無機フィラーとしては、酸化ケイ素(シリカ)、金属酸化物(酸化ベリリウム、酸化セリウム、アルミナ、ソーダアルミナ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン等)、窒化ホウ素、メタ珪酸マグネシウム(ステアタイト)が挙げられる。無機フィラーは、その表面の少なくとも一部が表面処理されていてもよい。
溶融Fポリマー以外の樹脂又は無機フィラーを含む溶融F粒子は、溶融Fポリマーをコアとし、溶融Fポリマー以外の樹脂又は無機フィラーをシェルに有するコア-シェル構造を有するか、溶融Fポリマーをシェルとし、溶融Fポリマー以外の樹脂又は無機フィラーをコアに有するコア-シェル構造を有していてもよい。かかる溶融F粒子は、例えば、溶融Fポリマーの粒子と、溶融Fポリマー以外の樹脂又は無機フィラーの粒子とを合着(衝突、凝集等)させて得られる。
The molten F particles may contain a resin or an inorganic filler other than the molten F polymer, but preferably contain the molten F polymer as a main component. The content of the molten F polymer in the molten F particles is preferably 80% by mass or more, more preferably 100% by mass.
Examples of the resin include heat-resistant resins such as aromatic polyesters, polyamideimides, (thermoplastic) polyimides, polyphenylene ethers, polyphenylene oxides, and maleimides. Examples of inorganic fillers include silicon oxide (silica), metal oxides (beryllium oxide, cerium oxide, alumina, soda alumina, magnesium oxide, zinc oxide, titanium oxide, etc.), boron nitride, and magnesium metasilicate (steatite). . At least part of the surface of the inorganic filler may be surface-treated.
The molten F particles containing a resin other than the molten F polymer or an inorganic filler have a core-shell structure in which the core is the molten F polymer and the shell is a resin other than the molten F polymer or the inorganic filler, or the molten F polymer is used as the shell. , it may have a core-shell structure having a resin other than the molten F polymer or an inorganic filler in the core. Such molten F particles are obtained, for example, by coalescing (colliding, aggregating, etc.) particles of molten F polymer and particles of resin or inorganic filler other than molten F polymer.

本組成物において、摩耗調整剤の粒子は、本組成物から形成される摺動被膜の耐摩耗性を改善すると共に、摺動被膜に摩擦力を付与することで摩擦特性を向上させる役割を有する。
摩耗調整剤の粒子としては、ガラス粒子、ガラス繊維粉砕粒子、アルミナ粒子、シリカ粒子、酸化亜鉛粒子、酸化チタン粒子、酸化鉄粒子、タルク粒子、チタン酸カリウム粒子、ホウ酸マグネシウム粒子、硫酸カルシウム粒子、硫酸マグネシウム粒子、ウォラストナイト粒子、グラファイト粒子、コークス粒子、カーボンブラック粒子、カーボン繊維粉砕粒子、フッ化グラファイト粒子、炭化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子、マイカ粒子、ブロンズ(青銅)粒子、鉛粒子、亜鉛粒子、銅粒子、二硫化モリブデン粒子、二硫化タングステン粒子等の無機系粒子;架橋された超高分子量ポリエチレン粒子、架橋された高密度ポリエチレン粒子、ポリイミド粒子、ポリフェニレンスルフィド粒子、PTFE粒子、メラミンシアヌレート粒子等の有機系粒子が挙げられる。これらは1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
In the present composition, the particles of the wear modifier have the role of improving the wear resistance of the sliding coating formed from the composition and improving the friction characteristics by imparting a frictional force to the sliding coating. .
Particles of the wear modifier include glass particles, ground glass fiber particles, alumina particles, silica particles, zinc oxide particles, titanium oxide particles, iron oxide particles, talc particles, potassium titanate particles, magnesium borate particles, and calcium sulfate particles. , magnesium sulfate particles, wollastonite particles, graphite particles, coke particles, carbon black particles, carbon fiber crushed particles, graphite fluoride particles, silicon carbide particles, boron nitride particles, mica particles, bronze (bronze) particles, lead particles, Inorganic particles such as zinc particles, copper particles, molybdenum disulfide particles, tungsten disulfide particles; crosslinked ultra high molecular weight polyethylene particles, crosslinked high density polyethylene particles, polyimide particles, polyphenylene sulfide particles, PTFE particles, melamine sia Examples include organic particles such as nurate particles. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

本組成物においては、本組成物から形成される摺動被膜の摺動性、耐摩耗性の観点から、摩耗調整剤の粒子が、ガラス粒子、ガラス繊維粉砕粒子、アルミナ粒子、シリカ粒子、タルク粒子、グラファイト粒子、コークス粒子、カーボンブラック粒子、カーボン繊維粉砕粒子、ブロンズ(青銅)粒子、二硫化モリブデン粒子、ポリイミド粒子、及びポリフェニレンスルフィド粒子からなる群から選ばれる少なくとも1種であるのが好ましい。 In the present composition, from the viewpoint of the slidability and wear resistance of the sliding coating formed from the present composition, the particles of the wear modifier are glass particles, ground glass fiber particles, alumina particles, silica particles, talc. It is preferably at least one selected from the group consisting of particles, graphite particles, coke particles, carbon black particles, ground carbon fiber particles, bronze (bronze) particles, molybdenum disulfide particles, polyimide particles, and polyphenylene sulfide particles.

摩耗調整剤の粒子は、その表面の少なくとも一部が、シランカップリング剤(3-アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等)で表面処理されていてもよい。 At least a portion of the surface of the particles of the wear modifier contains a silane coupling agent (3-aminopropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane). silane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, etc.).

本組成物において、摩耗調整剤の粒子のD50は0.1~100μmであるのが好ましい。摩耗調整剤の粒子のD50は90μm以下が好ましく、80μm以下がより好ましく、50μm以下がさらに好ましい。摩耗調整剤の粒子のD50は0.5μm以上が好ましく、1μm以上がより好ましく、2μm以上がさらに好ましい。この範囲のD50において、摩耗調整剤の粒子の流動性と分散性とが良好となりやすい。
摩耗調整剤の粒子の形状は、粒状、針状(繊維状)、板状のいずれであってもよい。摩耗調整剤の粒子の具体的な形状としては、球状、鱗片状、層状、葉片状、杏仁状、柱状、鶏冠状、等軸状、葉状、雲母状、ブロック状、平板状、楔状、ロゼット状、網目状、角柱状が挙げられる。
In the composition, the D50 of the wear modifier particles is preferably between 0.1 and 100 μm. The D50 of the particles of the wear modifier is preferably 90 μm or less, more preferably 80 μm or less, and even more preferably 50 μm or less. The D50 of the particles of the wear modifier is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, and even more preferably 2 μm or more. In this range of D50, the fluidity and dispersibility of the particles of the wear modifier tend to be good.
The shape of the particles of the wear modifier may be granular, needle-like (fibrous), or plate-like. Specific shapes of the particles of the wear modifier include spherical, scale-like, layer-like, leaf-like, apricot kernel-like, columnar, crest-like, equiaxed, leaf-like, mica-like, block-like, tabular, wedge-like, and rosette-like. shape, mesh shape, and prismatic shape.

本組成物において、溶融F粒子のD50は、摩耗調整剤のD50より小さい。溶融F粒子のD50に対する、摩耗調整剤の粒子のD50の比は、2~40の範囲であるのが好ましい。本組成物の分散安定性と、本組成物から形成される摺動被膜の接着性、摺動性、耐摩耗性の観点から、かかる比は、3以上が好ましく、5以上がより好ましい。一方、かかる比は35以下が好ましく、30以下がより好ましい。 In this composition, the D50 of the fused F particles is less than the D50 of the wear modifier. The ratio of the D50 of the wear modifier particles to the D50 of the fused F particles is preferably in the range of 2-40. The ratio is preferably 3 or more, more preferably 5 or more, from the viewpoints of the dispersion stability of the present composition and the adhesiveness, slidability and wear resistance of the sliding coating formed from the present composition. On the other hand, such a ratio is preferably 35 or less, more preferably 30 or less.

本組成物を構成するイミド系樹脂は、本組成物の分散安定性の向上と共に、本組成物から形成される摺動被膜の、耐屈曲性等の柔軟性向上に寄与する。また、基材表面に本組成物を付与して溶融Fポリマーを含む摺動被膜を形成する際に、かかる摺動被膜の基材との接着性・密着性等の特性向上に寄与する。 The imide resin constituting the present composition contributes to improving the dispersion stability of the present composition and improving the flexibility such as flex resistance of the sliding coating formed from the present composition. In addition, when the present composition is applied to the surface of a substrate to form a sliding coating containing molten F polymer, it contributes to the improvement of properties such as adhesiveness and adhesiveness between the sliding coating and the substrate.

イミド系樹脂としては、芳香族ポリイミド、芳香族ポリイミド前駆体(ポリアミック酸又はその塩)、芳香族ポリアミドイミド、芳香族ポリアミドイミド前駆体、カルボン酸基等の極性官能基を有する変性芳香族ポリイミド、変性芳香族ポリイミド前駆体、変性芳香族ポリアミドイミド又は変性芳香族ポリアミドイミド前駆体、芳香族ポリエーテルイミド及び芳香族ポリエーテルイミド前駆体が挙げられる。
中でも、芳香族ポリイミド又はその前駆体(ポリアミック酸又はその塩)、芳香族ポリアミドイミド又はその前駆体が好ましい。
本組成物において、イミド系樹脂は、液状分散媒に分散していても溶解していてもよく、本組成物の分散安定性及び塗工性の観点からは液状分散媒に溶解しているのが好ましい。また、後述するように、好適な液状分散媒として水を用いる場合、イミド系樹脂は水溶性の芳香族ポリイミド前駆体又は水溶性の芳香族ポリアミドイミド前駆体であるのが好ましく、水溶性の芳香族ポリアミドイミド前駆体がより好ましい。
Examples of imide-based resins include aromatic polyimides, aromatic polyimide precursors (polyamic acids or salts thereof), aromatic polyamideimides, aromatic polyamideimide precursors, modified aromatic polyimides having polar functional groups such as carboxylic acid groups, Examples include modified aromatic polyimide precursors, modified aromatic polyamideimides or modified aromatic polyamideimide precursors, aromatic polyetherimides and aromatic polyetherimide precursors.
Among them, aromatic polyimide or its precursor (polyamic acid or its salt), aromatic polyamideimide or its precursor are preferable.
In the present composition, the imide-based resin may be dispersed or dissolved in the liquid dispersion medium. is preferred. As will be described later, when water is used as a suitable liquid dispersion medium, the imide resin is preferably a water-soluble aromatic polyimide precursor or a water-soluble aromatic polyamideimide precursor. Group polyamideimide precursors are more preferred.

水溶性の芳香族ポリイミド前駆体としては、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを溶媒中で重合させたポリアミック酸や、該ポリアミック酸と、アンモニア水又は有機アミンを反応させたポリアミック酸塩が挙げられる。ポリアミック酸塩を水に溶解させることで、ポリアミック酸の水溶液を調製できる。
テトラカルボン酸二無水物としては、例えばピロメリット酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物が挙げられる。ジアミンとしては、例えばN,N’-ジアミノジフェニルエーテル、p-ジアミノベンゼンが挙げられる。溶媒としては、例えばN-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミドが挙げられる。
有機アミンとしては、例えばメチルアミン、エチルアミン、n-プロピルアミン、2-エタノールアミン、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール等の1級アミン;ジメチルアミン、2-(メチルアミノ)エタノール、2-(エチルアミノ)エタノール等の2級アミン;2-ジメチルアミノエタノール、2-ジエチルアミノエタノール、1-ジメチルアミノ-2-プロパノール等の3級アミン;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の4級アンモニウム塩が挙げられる。
Examples of water-soluble aromatic polyimide precursors include polyamic acid obtained by polymerizing tetracarboxylic dianhydride and diamine in a solvent, and polyamic acid salt obtained by reacting the polyamic acid with aqueous ammonia or organic amine. . An aqueous solution of polyamic acid can be prepared by dissolving polyamic acid salt in water.
Tetracarboxylic dianhydrides include, for example, pyromellitic anhydride and biphenyltetracarboxylic anhydride. Examples of diamines include N,N'-diaminodiphenyl ether and p-diaminobenzene. Solvents include, for example, N-methylpyrrolidone and N,N-dimethylformamide.
Examples of organic amines include primary amines such as methylamine, ethylamine, n-propylamine, 2-ethanolamine, 2-amino-2-methyl-1-propanol; dimethylamine, 2-(methylamino)ethanol, 2 - secondary amines such as (ethylamino) ethanol; tertiary amines such as 2-dimethylaminoethanol, 2-diethylaminoethanol and 1-dimethylamino-2-propanol; 4 such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide and secondary ammonium salts.

水溶性の芳香族ポリアミドイミド樹脂又はその前駆体としては、ジイソシアネート及び/又はジアミンと、酸成分としての三塩基酸無水物(又は三塩基酸クロリド)とを反応させて得られるポリアミドイミド樹脂又はその前駆体が挙げられる。
ジイソシアネートとしては、例えば4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、3,3’-ジメチルビフェニル-4,4’-ジイソシアネート、3,3’-ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3’-ジメトキシビフェニル-4,4’-ジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリレンジイソシアレート、イソホロンジイソシアネートが挙げられる。これらのジイソシアネートは、1種類を単独で用いても、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、芳香族ポリアミドイミド樹脂の安定性を向上する観点から、ジイソシアネートとして、ブロック剤でイソシアネート基を安定化したブロック型イソシアネートを使用してもよい。ブロック剤としては、アルコール、フェノール、及びオキシム等が挙げられる。
The water-soluble aromatic polyamideimide resin or its precursor includes a polyamideimide resin obtained by reacting a diisocyanate and/or a diamine with a tribasic acid anhydride (or tribasic acid chloride) as an acid component, or its precursor. Precursors are included.
Examples of diisocyanates include 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, 3,3′-dimethylbiphenyl-4,4′-diisocyanate, 3,3′-diphenylmethane diisocyanate, 3,3′-dimethoxybiphenyl-4, 4′-diisocyanate, paraphenylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, tolylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate. These diisocyanates may be used singly or in combination of two or more.
From the viewpoint of improving the stability of the aromatic polyamide-imide resin, a blocked isocyanate in which the isocyanate group is stabilized with a blocking agent may be used as the diisocyanate. Blocking agents include alcohols, phenols, oximes, and the like.

ジアミンとしては、例えば3,3’-ジメチルビフェニル-4,4’-ジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、キシリレンジアミン、フェニレンジアミン、イソホロンジアミンが挙げられる。これらのジアミンは、1種類を単独で用いても、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of diamines include 3,3′-dimethylbiphenyl-4,4′-diamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′- Diaminodiphenylsulfone, xylylenediamine, phenylenediamine, isophoronediamine. These diamines may be used singly or in combination of two or more.

三塩基酸無水物としては、例えばトリメリット酸無水物が挙げられ、三塩基酸クロリドとしては、例えばトリメリット酸無水物クロリドが挙げられる。三塩基酸無水物としては、環境への負荷を軽減させる観点から、トリメリット酸無水物が好ましい。 Examples of tribasic acid anhydrides include trimellitic anhydride, and examples of tribasic acid chlorides include trimellitic anhydride chloride. As the tribasic anhydride, trimellitic anhydride is preferable from the viewpoint of reducing the load on the environment.

芳香族ポリアミドイミド樹脂を製造する際に、上記の三塩基酸無水物(又は三塩基酸クロリド)の他に、酸成分として、ジカルボン酸、テトラカルボン酸二無水物等を、ポリアミドイミド樹脂の特性を損なわない範囲で用いてもよい。
ジカルボン酸としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸が挙げられる。テトラカルボン酸二無水物としては、例えばピロメリット酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。これらは、1種類を単独で用いても、2種類以上を組合せて用いてもよい。
When producing an aromatic polyamideimide resin, in addition to the above tribasic acid anhydride (or tribasic acid chloride), dicarboxylic acid, tetracarboxylic dianhydride, etc. are added as an acid component to obtain the characteristics of the polyamideimide resin. may be used as long as it does not impair the
Dicarboxylic acids include, for example, terephthalic acid, isophthalic acid, adipic acid and sebacic acid. Tetracarboxylic dianhydrides include, for example, pyromellitic dianhydride, benzophenonetetracarboxylic dianhydride, and biphenyltetracarboxylic dianhydride. These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more types.

水溶性の芳香族ポリアミドイミド樹脂又はその前駆体は、上記のジイソシアネート及び/又はジアミンと、上記の酸成分とを、極性溶媒中で共重合させて得られる。極性溶媒としては、N-メチル-2-ピロリドン、N-ホルミルモルホリン、N-アセチルモルホリン、N,N’-ジメチルエチレンウレア、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、γ-ブチロラクトン等が挙げられる。 A water-soluble aromatic polyamide-imide resin or its precursor is obtained by copolymerizing the above diisocyanate and/or diamine and the above acid component in a polar solvent. Polar solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, N-formylmorpholine, N-acetylmorpholine, N,N'-dimethylethyleneurea, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, γ-butyrolactone and the like. is mentioned.

水溶性の芳香族ポリアミドイミド樹脂又はその前駆体は、例えば(1)酸成分、及びジイソシアネート成分及び/又はジアミン成分を一度に使用し、反応させる方法;(2)酸成分と、ジイソシアネート成分及び/又はジアミン成分の過剰量とを反応させて、末端にイソシアネート基又はアミノ基を有するアミドイミドオリゴマーを合成した後、酸成分を追加して末端のイソシアネート基及び/又はアミノ基と反応させる方法;(3)酸成分の過剰量と、ジイソシアネート成分及び/又はジアミン成分を反応させて、末端に酸又は酸無水物基を有するアミドイミドオリゴマーを合成した後、ジイソシアネート成分及び/又はジアミン成分を追加して末端の酸又は酸無水物基と反応させる方法;で製造できる。 A water-soluble aromatic polyamideimide resin or its precursor is, for example, (1) an acid component and a diisocyanate component and/or a diamine component used at once and reacted; (2) an acid component and a diisocyanate component and/or Alternatively, a method of reacting with an excess amount of a diamine component to synthesize an amideimide oligomer having terminal isocyanate groups or amino groups, and then adding an acid component to react with terminal isocyanate groups and/or amino groups; 3) reacting an excess amount of an acid component with a diisocyanate component and/or a diamine component to synthesize an amideimide oligomer having an acid or acid anhydride group at its end, and then adding a diisocyanate component and/or a diamine component; It can be produced by a method of reacting with a terminal acid or acid anhydride group.

水溶性の芳香族ポリアミドイミド樹脂又はその前駆体の数平均分子量(Mn)は、5000~50000が好ましく、25000以下がより好ましい。この場合、本組成物から形成される摺動被膜の、耐屈曲性等の力学的特性を確保できる。 The number average molecular weight (Mn) of the water-soluble aromatic polyamideimide resin or its precursor is preferably 5,000 to 50,000, more preferably 25,000 or less. In this case, it is possible to secure the mechanical properties such as flex resistance of the sliding coating formed from the present composition.

芳香族ポリエーテルイミドとしては、主鎖中にイミド結合とエーテル結合を有する非晶性ポリマーが挙げられ、2,2-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパンとm-フェニレンジアミンとの重縮合体が好ましい。芳香族ポリエーテルイミドの市販品としては、例えば「Ultem 1000F3SP」(SABIC社製)が挙げられる。 Aromatic polyetherimides include amorphous polymers having imide bonds and ether bonds in the main chain, 2,2-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propane and m- Polycondensates with phenylenediamine are preferred. Commercially available aromatic polyetherimides include, for example, "Ultem 1000F3SP" (manufactured by SABIC).

イミド系樹脂の酸価は、F粒子及び摩耗調整剤の粒子の分散安定性や、本組成物の保存安定性向上、本組成物から形成される摺動被膜が基材との接着性に優れやすくなる観点から、20~100mgKOH/gの範囲であることが好ましく、35~70mgKOH/gであることがより好ましい。なお、イミド系樹脂が酸無水物基を有する場合、酸無水物基を開環させた場合の酸価を、イミド系樹脂の酸価とする。 The acid value of the imide resin improves the dispersion stability of the F particles and wear modifier particles, improves the storage stability of the composition, and improves the adhesion of the sliding coating formed from the composition to the substrate. From the viewpoint of making it easier, it is preferably in the range of 20 to 100 mgKOH/g, more preferably 35 to 70 mgKOH/g. When the imide-based resin has an acid anhydride group, the acid value obtained when the acid anhydride group is ring-opened is defined as the acid value of the imide-based resin.

なお、上記酸価は、例えばイミド系樹脂を約0.5g採取し、これに1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタンを約0.15g加え、さらにN-メチル-2-ピロリドン約60gとイオン交換水約1mlを加え、イミド系樹脂が完全に溶解するまで撹拌する。これを、0.05モル/Lのエタノール性水酸化カリウム溶液を使用して電位差滴定装置で滴定することで測定できる。 Incidentally, the above acid value is obtained, for example, by collecting about 0.5 g of an imide resin, adding about 0.15 g of 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane, and adding about 0.15 g of N-methyl-2-pyrrolidone. 60 g and about 1 ml of deionized water are added and stirred until the imide resin is completely dissolved. This can be measured by titration with a potentiometric titrator using a 0.05 mol/L ethanolic potassium hydroxide solution.

イミド系樹脂の好適な具体例としては「HPC-1000」、「HPC-2100D」(いずれも昭和電工マテリアルズ社製)が挙げられる。 Preferred specific examples of imide-based resins include "HPC-1000" and "HPC-2100D" (both manufactured by Showa Denko Materials).

本組成物中のイミド系樹脂とFポリマーの総量に占めるFポリマーの割合は、50質量%超である。かかる割合は60質量%以上であるのがより好ましい。かかる割合は、80質量%以下であるのが好ましく、70質量%以下であるのがより好ましい。
この場合、本組成物の分散安定性が向上し、本組成物から形成される摺動被膜の摺動性及び摩擦耐久性等の物性が特に向上しやすい。その理由は必ずしも明確ではないが、イミド系樹脂が、低親水性のF粒子の分散剤かつ結着剤として高度に機能しやすくなる、換言すれば、イミド系樹脂がF粒子の表面に高度に付着し、その結果、均一性に優れた緻密な摺動被膜を形成できるためと考えられる。
The ratio of the F polymer to the total amount of the imide resin and the F polymer in the present composition is more than 50% by mass. More preferably, the proportion is 60% by mass or more. Such a ratio is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less.
In this case, the dispersion stability of the present composition is improved, and physical properties such as slidability and friction durability of the sliding coating formed from the present composition are particularly likely to be improved. The reason for this is not necessarily clear, but the imide resin is highly likely to function as a dispersant and binder for the low hydrophilic F particles. This is believed to be due to the fact that the particles adhere to each other, and as a result, a dense sliding coating with excellent uniformity can be formed.

本組成物におけるF粒子とイミド系樹脂の合計含有量は、本組成物の全体質量に対して20質量%以上であるのが好ましく、30質量%以上であるのがより好ましい。前記合計含有量は、80質量%以下であるのが好ましく、60質量%以下であるのがより好ましい。前記合計含有量の好適な範囲の具体例としては、30~80質量%が挙げられる。
この場合、本組成物から摺動被膜を均一性高く形成でき、Fポリマーによる物性とイミド系樹脂による物性を高度に発現しやすい。すなわち、ポリマー成分の含有量が、かかる高い範囲にあっても、上述した作用機構により、本組成物は、分散安定性に優れ、かつ、形成される摺動被膜の摺動性、接着性等の物性を向上させることができる。
The total content of the F particles and the imide resin in the composition is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, relative to the total mass of the composition. The total content is preferably 80% by mass or less, more preferably 60% by mass or less. A specific example of the preferred range of the total content is 30 to 80% by mass.
In this case, a sliding coating can be formed from the present composition with high uniformity, and the physical properties of the F polymer and the imide resin can be highly exhibited. That is, even if the content of the polymer component is in such a high range, the present composition has excellent dispersion stability and the slidability, adhesiveness, etc. of the formed sliding coating due to the mechanism of action described above. can improve the physical properties of

本組成物におけるF粒子の含有量は、本組成物の全体質量に対して、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましい。F粒子の含有量は、本組成物の全体質量に対して80質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましい。
本組成物におけるイミド系樹脂の含有量は、本組成物の全体質量に対して、1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましい。イミド系樹脂の含有量は、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましい。
The content of the F particles in the composition is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, relative to the total mass of the composition. The content of the F particles is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, relative to the total mass of the present composition.
The content of the imide resin in the composition is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, relative to the total mass of the composition. The content of the imide resin is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less.

本組成物中の摩耗調整剤の粒子の含有量は、イミド系樹脂とFポリマーの合計含有量に対して0.05~1の範囲であるのが好ましく、0.08~0.5の範囲であるのがより好ましく、0.1~0.3の範囲であるのがさらに好ましい。
この場合、本組成物の分散安定性及び保存安定性が向上し、また本組成物から形成されるポリマー層(焼成物)が高摺動性を備え、さらに部材との密着性及び摩耗耐久性に優れるので、摺動部材の摺動被膜として有効に使用できる。
The content of the wear modifier particles in the present composition is preferably in the range of 0.05 to 1, more preferably in the range of 0.08 to 0.5 with respect to the total content of the imide resin and the F polymer. and more preferably in the range of 0.1 to 0.3.
In this case, the dispersion stability and storage stability of the present composition are improved, and the polymer layer (baked product) formed from the present composition has high slidability, and furthermore, adhesion to members and abrasion resistance are improved. can be effectively used as a sliding coating for sliding members.

本組成物における液状分散媒としては、大気圧下、25℃にて液体である化合物、例えば脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、水、アルコール、ケトン、アミド及びエステルが挙げられ、水、アルコール、ケトン、アミド及びエステルが好ましい。液状分散媒の沸点は50~240℃の範囲が好ましい。また、液状分散媒は1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Liquid dispersion media in the present composition include compounds that are liquid at 25° C. under atmospheric pressure, such as aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, water, alcohols, ketones, amides and esters. , ketones, amides and esters are preferred. The boiling point of the liquid dispersion medium is preferably in the range of 50 to 240°C. Moreover, one type of the liquid dispersion medium may be used alone, or two or more types may be used in combination.

アルコールとしては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、グリコールが挙げられる。
ケトンとしては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルn-ペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、2-へプタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノンが挙げられる。
アミドとしては、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルプロパンアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、N,N-ジエチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等が挙げられる。
Alcohols include methanol, ethanol, isopropanol, glycol.
Ketones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-pentyl ketone, methyl isopentyl ketone, 2-heptanone, cyclopentanone, cyclohexanone, cycloheptanone.
Amides include N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylpropanamide, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-butoxy- N,N-dimethylpropanamide, N,N-diethylformamide, hexamethylphosphorictriamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like.

エステルとしては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトンが挙げられる。 Esters include methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, γ-butyrolactone, γ- Valerolactone can be mentioned.

本組成物における液状分散媒の含有量は30~90質量%が好ましく、50~80質量%がより好ましい。かかる範囲において、本分散液の分散安定性と塗工性がより向上しやすい。
中でも、本組成物においては、液状分散媒として水を用いるのが好ましい。この場合、本組成物は、分散媒として、水以外の水溶性分散媒を、さらに含んでいてもよい。かかる水溶性分散媒としては、大気圧下、極性に分類される25℃にて液体の水溶性化合物が好ましく、例えばN,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、N-メチル-2-ピロリドンが挙げられる。
本組成物における水の含有量は、40質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましい。水の含有量は、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましい。
かかる範囲において、上述した作用機構により、本組成物の分散安定性がより向上しやすい。
The content of the liquid dispersion medium in the composition is preferably 30 to 90% by mass, more preferably 50 to 80% by mass. Within this range, the dispersion stability and coatability of the present dispersion are likely to be improved.
Among them, it is preferable to use water as the liquid dispersion medium in the present composition. In this case, the present composition may further contain a water-soluble dispersion medium other than water as a dispersion medium. As such a water-soluble dispersion medium, water-soluble compounds that are classified as polar and liquid at 25° C. under atmospheric pressure are preferred. N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N,N-dimethylpropanamide, N-methyl-2-pyrrolidone.
The content of water in the present composition is preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more. The water content is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less.
Within this range, the dispersion stability of the present composition is likely to be improved due to the mechanism of action described above.

本組成物は、分散安定性と取扱い性とを向上させる観点から、さらに界面活性剤を含んでいてもよい。本組成物が界面活性剤を含む場合、界面活性剤がノニオン性であり、界面活性剤の親水部位は、オキシアルキレン基又はアルコール性水酸基を有するのが好ましい。オキシアルキレン基は、1種から構成されていてもよく、2種以上から構成されていてもよい。オキシアルキレン基は、オキシエチレン基が好ましい。 The composition may further contain a surfactant from the viewpoint of improving dispersion stability and handleability. When the present composition contains a surfactant, it is preferred that the surfactant is nonionic and the hydrophilic portion of the surfactant has an oxyalkylene group or an alcoholic hydroxyl group. The oxyalkylene group may be composed of one type, or may be composed of two or more types. The oxyalkylene group is preferably an oxyethylene group.

界面活性剤の疎水部位は、アルキル基、アセチレン基、ポリシロキサン基、ペルフルオロアルキル基又はペルフルオロアルケニル基を有するのが好ましい。
界面活性剤は、グリコールモノアルキルエーテル、アセチレン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤又はフッ素系界面活性剤が好ましく、グリコールモノアルキルエーテル、シリコーン系界面活性剤がより好ましい。本組成物は、シリコーン系界面活性剤とグリコールモノアルキルエーテルとを含んでもよい。
かかる界面活性剤の具体例としては、「フタージェント」シリーズ(株式会社ネオス社製 フタージェントは登録商標)、「サーフロン」シリーズ(AGCセイミケミカル社製 サーフロンは登録商標)、「メガファック」シリーズ(DIC株式会社製 メガファックは登録商標)、「ユニダイン」シリーズ(ダイキン工業株式会社製 ユニダインは登録商標)、「BYK-347」、「BYK-349」、「BYK-378」、「BYK-3450」、「BYK-3451」、「BYK-3455」、「BYK-3456」(ビックケミー・ジャパン株式会社社製)、「KF-6011」、「KF-6043」(信越化学工業株式会社製)、「ニューコール1308」(日本乳化剤株式会社製)、「Tergitol」シリーズ(ダウケミカル社製)が挙げられる。
The hydrophobic portion of the surfactant preferably has an alkyl group, acetylene group, polysiloxane group, perfluoroalkyl group or perfluoroalkenyl group.
The surfactant is preferably a glycol monoalkyl ether, an acetylenic surfactant, a silicone surfactant or a fluorosurfactant, more preferably a glycol monoalkyl ether or a silicone surfactant. The composition may contain a silicone surfactant and a glycol monoalkyl ether.
Specific examples of such surfactants include the "Ftergent" series (manufactured by Neos Co., Ltd. Ftergent is a registered trademark), the "Surflon" series (manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd. Surflon is a registered trademark), and the "Megafac" series ( Megafac manufactured by DIC Corporation is a registered trademark), "Unidyne" series (Unidyne manufactured by Daikin Industries, Ltd. is a registered trademark), "BYK-347", "BYK-349", "BYK-378", "BYK-3450" , “BYK-3451”, “BYK-3455”, “BYK-3456” (manufactured by BYK-Chemie Japan Co., Ltd.), “KF-6011”, “KF-6043” (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), “New Coal 1308" (manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd.) and "Tergitol" series (manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.).

本分散液が界面活性剤をさらに含む場合、その量は、本分散液全体の質量に対して1~15質量%が好ましい。この場合、成分間の親和性が亢進して、本分散液の分散安定性がより向上しやすい。 When the dispersion further contains a surfactant, the amount thereof is preferably 1 to 15% by weight based on the total weight of the dispersion. In this case, the affinity between the components is enhanced, and the dispersion stability of the present dispersion is likely to be improved.

液状分散媒が水である本組成物は、アミン又はアンモニアをさらに含んでいてもよい。アミン又はアンモニアはpH調整剤としての役割も有し、本組成物の分散安定性や保存安定性の向上にも寄与すると考えられる。本組成物がアミン又はアンモニアをさらに含む場合、その量は、本組成物のpHが5~10となる量であるのが好ましい。 The composition in which the liquid dispersion medium is water may further contain an amine or ammonia. Amine or ammonia also has a role as a pH adjuster, and is considered to contribute to improving the dispersion stability and storage stability of the present composition. When the composition further comprises an amine or ammonia, its amount is preferably such that the pH of the composition is between 5 and 10.

アミンとしては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、トリエチルアミン、トリアミルアミン、ピリジン、N-メチルモルホリンが挙げられる。
液状分散媒が水である本組成物は、pH緩衝剤をさらに含んでもよい。この場合、本組成物のpH安定性が向上し、本組成物が保存安定性に優れやすい。pH緩衝剤としては、例えばトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、エチレンジアミン四酢酸、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、酢酸アンモニウムが挙げられる。
Amines include dimethylamine, diethylamine, diisopropylamine, diethanolamine, triethanolamine, tripropanolamine, triethylamine, triamylamine, pyridine, N-methylmorpholine.
The composition in which the liquid dispersion medium is water may further contain a pH buffer. In this case, the pH stability of the present composition is improved, and the present composition tends to have excellent storage stability. Examples of pH buffers include tris(hydroxymethyl)aminomethane, ethylenediaminetetraacetic acid, ammonium hydrogencarbonate, ammonium carbonate and ammonium acetate.

本組成物は、本組成物から形成される摺動被膜の接着性と低線膨張性を向上させる観点から、Fポリマー及びイミド系樹脂以外の樹脂材料をさらに含んでいてもよい。かかる樹脂材料は熱硬化性であっても熱可塑性であってもよく、変性されていてもよく、本組成物中に溶解していてもよく、溶解せず分散していてもよい。
かかる樹脂材料としては、アクリル樹脂、フェノール樹脂、液晶性ポリエステル、液晶性ポリエステルアミド、ポリオレフィン樹脂、変性ポリフェニレンエーテル、多官能シアン酸エステル樹脂、多官能マレイミド-シアン酸エステル樹脂、多官能性マレイミド、スチレンエラストマーのような芳香族エラストマー、ビニルエステル樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、メラミン-尿素共縮合樹脂、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリアリルスルホン、芳香族ポリアミド、芳香族ポリエーテルアミド、ポリフェニレンスルファイド、ポリアリルエーテルケトン、ポリフェニレンエーテル、エポキシ樹脂等が挙げられる。
本組成物が樹脂材料をさらに含む場合、その含有量は本組成物全体の質量に対して40質量%以下が好ましい。
The present composition may further contain a resin material other than the F polymer and the imide resin from the viewpoint of improving the adhesiveness and low linear expansion properties of the sliding coating formed from the present composition. Such resinous materials may be thermoset or thermoplastic, modified, dissolved in the composition, or dispersed without dissolution.
Examples of such resin materials include acrylic resins, phenol resins, liquid crystalline polyesters, liquid crystalline polyester amides, polyolefin resins, modified polyphenylene ethers, polyfunctional cyanate ester resins, polyfunctional maleimide-cyanate ester resins, polyfunctional maleimides, styrene aromatic elastomers such as elastomers, vinyl ester resins, urea resins, diallyl phthalate resins, melamine resins, guanamine resins, melamine-urea cocondensation resins, polycarbonates, polyarylates, polysulfones, polyallylsulfones, aromatic polyamides, aromatic poly Ether amide, polyphenylene sulfide, polyallyl ether ketone, polyphenylene ether, epoxy resin and the like.
When the composition further contains a resin material, the content thereof is preferably 40% by mass or less with respect to the mass of the entire composition.

樹脂材料の好適な態様として、芳香族ポリマーが挙げられる。芳香族ポリマーは、ポリフェニレンエーテル又は芳香族エラストマー(スチレンエラストマー等)であるのが好ましい。この場合、本組成物から形成される摺動被膜の接着性と低線膨張性が一層向上するだけでなく、本組成物の液物性(粘度、チキソ比等)のバランスがとれるため、その取扱い性が向上しやすい。
ここで、スチレンエラストマーとしては、スチレンと共役ジエン又は(メタ)アクリル酸エステルとのコポリマー(スチレン-ブタジエンゴム、スチレン系コア・シェル型コポリマー、スチレン系ブロックコポリマー等)が挙げられ、ゴムとプラスチックの両方の性質を備え、加熱により可塑化して柔軟性を示すスチレンエラストマーが好ましい。
A preferred embodiment of the resin material is an aromatic polymer. Preferably, the aromatic polymer is a polyphenylene ether or an aromatic elastomer (such as a styrene elastomer). In this case, not only is the adhesiveness and low linear expansion property of the sliding coating formed from the present composition further improved, but also the liquid physical properties (viscosity, thixotropic ratio, etc.) of the present composition are well balanced. easily improved.
Examples of styrene elastomers include copolymers of styrene and conjugated dienes or (meth)acrylic acid esters (styrene-butadiene rubbers, styrene core-shell copolymers, styrene block copolymers, etc.). A styrene elastomer that has both properties and is plasticized by heating to exhibit flexibility is preferred.

本組成物は、摩耗調整剤の粒子とは異なる無機フィラーをさらに含んでいてもよい。この場合、本組成物から形成される摺動被膜が、低線膨張性に優れやすい。無機フィラーとしては、F粒子に含まれていてもよい無機フィラーと同様のものが挙げられる。 The composition may further comprise an inorganic filler different from the wear modifier particles. In this case, the sliding coating formed from the present composition tends to have excellent low linear expansion properties. Examples of the inorganic filler include those similar to the inorganic filler that may be contained in the F particles.

本組成物は、上記成分以外にも、本発明の効果を損なわない範囲で、チキソ性付与剤、粘度調節剤、消泡剤、シランカップリング剤、脱水剤、可塑剤、耐候剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、帯電防止剤、増白剤、着色剤、導電剤、離型剤、表面処理剤、難燃剤、各種フィラー等の他の成分をさらに含んでいてもよい。 In addition to the above components, the present composition may contain a thixotropic agent, a viscosity modifier, an antifoaming agent, a silane coupling agent, a dehydrating agent, a plasticizer, a weathering agent, and an antioxidant within a range that does not impair the effects of the present invention. Other ingredients such as agents, heat stabilizers, lubricants, antistatic agents, brighteners, colorants, conductive agents, release agents, surface treatment agents, flame retardants, and various fillers may be further included.

本組成物の粘度は10000mPa・s以下であり、5000mPa・s以下が好ましく、3000mPa・s以下がより好ましい。本組成物の粘度は10mPa・s以上が好ましく、50mPa・s以上がより好ましく、100mPa・s以上がさらに好ましい。本組成物の粘度が10000mPa・s以下であると、摺動部材を構成する基材への塗工性に優れ、均質で緻密な摺動被膜を形成しやすい。 The viscosity of the present composition is 10000 mPa·s or less, preferably 5000 mPa·s or less, more preferably 3000 mPa·s or less. The viscosity of the present composition is preferably 10 mPa·s or more, more preferably 50 mPa·s or more, and even more preferably 100 mPa·s or more. When the viscosity of the present composition is 10,000 mPa·s or less, it is excellent in coatability to the base material constituting the sliding member, and easily forms a homogeneous and dense sliding coating.

本組成物のチキソ比は1.0以上が好ましい。本組成物のチキソ比は3.0以下が好ましく、2.0以下がより好ましい。この場合、本組成物は塗工性及び均質性に優れ、より緻密な摺動被膜を形成しやすい。
なお、本組成物が液状分散媒として水を含有する場合、本組成物の色相と長期保存安定性とが優れやすい観点から、pHは5~10であるのが好ましい。
The thixotropic ratio of the present composition is preferably 1.0 or more. The thixotropic ratio of the present composition is preferably 3.0 or less, more preferably 2.0 or less. In this case, the present composition is excellent in coatability and uniformity, and easily forms a denser sliding coating.
When the present composition contains water as a liquid dispersion medium, the pH is preferably 5 to 10 from the viewpoint that the hue and long-term storage stability of the present composition tend to be excellent.

本組成物においては、分散層率が60%以上であるのが好ましく、70%以上であるのが好ましく、80%以上であるのがより好ましい。ここで、分散層率とは、組成物(18mL)をスクリュー管(内容積:30mL)に入れ、25℃にて14日静置した際、静置前後の、スクリュー管中の組成物全体の高さと沈降層(分散層)の高さとから、以下の式により算出される値である。なお、静置後に沈降層が確認されず、状態に変化がない場合には、組成物全体の高さに変化がないとして、分散層率は100%とする。
分散層率(%)=(沈降層の高さ)/(組成物全体の高さ)×100
In the present composition, the dispersed layer ratio is preferably 60% or more, preferably 70% or more, and more preferably 80% or more. Here, the dispersed layer ratio is the composition (18 mL) placed in a screw tube (inner volume: 30 mL) and allowed to stand at 25 ° C. for 14 days. It is a value calculated by the following formula from the height and the height of the sedimentation layer (dispersion layer). If no sedimentation layer is observed after standing and there is no change in the state of the composition, it is assumed that there is no change in the height of the composition as a whole, and the dispersed layer ratio is 100%.
Dispersed layer ratio (%) = (height of sedimentation layer) / (height of entire composition) x 100

本組成物は、F粒子と、摩耗調整剤の粒子と、イミド系樹脂と、液状分散媒を混合して調製できる。混合方法としては、液状分散媒にF粒子、摩耗調整剤の粒子及びイミド系樹脂を一括添加又は順次添加して混合する方法;F粒子と摩耗調整剤の粒子と液状分散媒、イミド系樹脂と液状分散媒をそれぞれ予め混合し、得られた二種の混合物をさらに混合する方法;等が挙げられる。液状分散媒にF粒子と摩耗調整剤の粒子とを予め分散させた後、イミド系樹脂を、そのまま(直接)又は液状分散媒に混合した状態で添加して混合する手順で、本組成物を調製するか、液状分散媒にイミド系樹脂を予め混合した後、F粒子と摩耗調整剤の粒子とを、そのまま(直接)又は液状分散媒に混合した状態で添加して混合する手順で、本組成物を調製するのが、F粒子をより均一に分散させる観点から好ましい。なお、界面活性剤、他の樹脂材料や無機フィラーを、本組成物にさらに含有させる場合は、F粒子と摩耗調整剤の粒子とを液状分散媒に予め分散させる際に同時に添加するか、F粒子と摩耗調整剤の粒子とを分散させる前に、液状分散媒に予め添加しておくのが好ましい。 The composition can be prepared by mixing the F particles, the particles of the wear modifier, the imide resin, and the liquid dispersion medium. As a mixing method, the F particles, the wear modifier particles and the imide resin are added to the liquid dispersion medium all at once or sequentially, and mixed; the F particles, the wear modifier particles, the liquid dispersion medium, and the imide resin. A method of premixing each liquid dispersion medium and further mixing the obtained two kinds of mixtures; and the like. After pre-dispersing the F particles and the particles of the wear modifier in the liquid dispersion medium, the present composition is prepared by adding and mixing the imide resin as it is (directly) or in a state of being mixed with the liquid dispersion medium. Alternatively, after pre-mixing the imide resin with the liquid dispersion medium, the F particles and the particles of the wear modifier are added as they are (directly) or mixed with the liquid dispersion medium and mixed. Preparation of a composition is preferable from the viewpoint of more uniformly dispersing the F particles. When the present composition further contains a surfactant, other resin material, or inorganic filler, it may be added at the same time as the F particles and the wear modifier particles are pre-dispersed in the liquid dispersion medium, or the F It is preferably added in advance to the liquid dispersion medium before dispersing the particles and the particles of the wear modifier.

本組成物を調製する際の混合方法としては、例えば、プロペラブレード、タービンブレード、パドルブレード、シェル状ブレード等のブレード(撹拌翼)を一軸あるいは多軸で備える撹拌装置や、ヘンシェルミキサー、加圧ニーダー、バンバリーミキサー又はプラネタリーミキサーによる撹拌;ボールミル、アトライター、バスケットミル、サンドミル、サンドグラインダー、ダイノーミル(ガラスビーズ又は酸化ジルコニウムビーズなどの粉砕媒体を用いたビーズミル)、ディスパーマット、SCミル、スパイクミル又はアジテーターミル等のメディアを使用する分散機による混合;マイクロフルイダイザー、ナノマイザー、アルティマイザーなどの高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、デゾルバー、ディスパー、高速インペラー分散機等の、メディアを使用しない分散機を用いた混合が挙げられる。 Mixing methods for preparing the present composition include, for example, propeller blades, turbine blades, paddle blades, shell-shaped blades and other blades (stirring blades) uniaxially or multiaxially provided with a stirring device, a Henschel mixer, pressurized Stirring by kneader, Banbury mixer or planetary mixer; ball mill, attritor, basket mill, sand mill, sand grinder, dyno mill (bead mill using grinding media such as glass beads or zirconium oxide beads), dispermat, SC mill, spike mill Alternatively, mixing with a dispersing machine that uses media such as an agitator mill; use a dispersing machine that does not use media, such as a high-pressure homogenizer such as a microfluidizer, nanomizer, or ultimizer, an ultrasonic homogenizer, a dissolver, a disper, or a high-speed impeller dispersing machine. mixed.

本組成物の製造方法の好適な態様としては、F粒子と、摩耗調整剤の粒子と、イミド系樹脂と、液状分散媒を含有する組成物を混練して混練物を得て、混練物と液状分散媒をさらに混合する態様が挙げられる。
混練は、上述の混合方法で行うことができ、ヘンシェルミキサー、加圧ニーダー、バンバリーミキサー又はプラネタリーミキサーを用いるのが好ましく、プラネタリーミキサーを用いるのがより好ましい。
プラネタリーミキサーは、互いに自転と公転を行う2軸の撹拌羽根を有し、撹拌槽中の混練物を撹拌、混練する構造を有している。そのため、撹拌槽中に撹拌羽根の到達しないデッドスペースが少なく、羽根の負荷を軽減して、高度に組成物を混練できる。つまり、F粒子の凝集を抑制しつつ、液状分散媒でF粒子及び摩耗調整剤の粒子を濡らしながら、F粒子とイミド系樹脂を高度に相互作用させながら混練できるため、その混練物をさらに液状分散媒と混合すると分散安定性に優れた本組成物が得られやすい。また、本組成物の成分濃度を調整し易く、本組成物から表面平滑性と均一性に優れた厚い摺動被膜を形成しやすい。
As a preferred embodiment of the method for producing the present composition, a composition containing F particles, wear modifier particles, an imide resin, and a liquid dispersion medium is kneaded to obtain a kneaded product, and the kneaded product is obtained. An embodiment in which the liquid dispersion medium is further mixed is included.
Kneading can be carried out by the mixing method described above, preferably using a Henschel mixer, a pressure kneader, a Banbury mixer or a planetary mixer, more preferably using a planetary mixer.
The planetary mixer has two stirring blades that rotate and revolve mutually, and has a structure for stirring and kneading the kneaded material in the stirring vessel. Therefore, there is little dead space that the stirring blades do not reach in the stirring vessel, and the load on the blades is reduced, so that the composition can be kneaded to a high degree. In other words, the F particles and the imide resin can be kneaded while suppressing the aggregation of the F particles and wetting the F particles and the wear modifier particles with the liquid dispersion medium, and the F particles and the imide resin can be kneaded while highly interacting with each other. When mixed with a dispersion medium, the present composition having excellent dispersion stability can be easily obtained. In addition, it is easy to adjust the component concentration of the present composition, and it is easy to form a thick sliding coating excellent in surface smoothness and uniformity from the present composition.

混練物は、半固体状あるいは固体状の固練品であり、混練ペースト又は練粉であるのが好ましい。なお、混練ペーストとは流動性と粘性を有する状態にある固練品であり、練粉とは塊状かつ粘土状の状態にある固練品を意味する。
混練ペーストの粘度は、800~100000mPa・sが好ましく、1000~10000mPa・s以上がより好ましい。
練粉における液状分散媒の含有量は、50質量%以下であるのが好ましく、40質量%以下であるのが好ましい。液状分散媒の含有量は、20質量%以上であるのが好ましく、25質量%以上であるのがより好ましい。
The kneaded product is a semi-solid or solid kneaded product, preferably a kneaded paste or dough. The kneaded paste means a hardened product in a fluid and viscous state, and the kneaded powder means a hardened product in a lumpy and clay-like state.
The kneaded paste preferably has a viscosity of 800 to 100000 mPa·s, more preferably 1000 to 10000 mPa·s or more.
The content of the liquid dispersion medium in the dough is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less. The content of the liquid dispersion medium is preferably 20% by mass or more, more preferably 25% by mass or more.

また、この態様において、界面活性剤、他の樹脂材料や無機フィラーを、本組成物にさらに含有させる場合は、これらを組成物に添加してもよく、混練物と液状分散媒との混合時に添加してもよい。
つまり、他の樹脂材料や無機フィラーを含む本組成物は、F粒子と、摩耗調整剤の粒子と、他の樹脂材料又は無機フィラーと、液状分散媒とを含有する組成物を混練して混練物を得、混練物と、イミド系樹脂および液状分散媒を含む混合物とを混合して得てもよい。この場合、本組成物の分散安定性と長期保存安定性が向上しやすい。
Further, in this aspect, when the present composition further contains a surfactant, other resin material or inorganic filler, these may be added to the composition, and when the kneaded product and the liquid dispersion medium are mixed, may be added.
That is, the present composition containing other resin materials and inorganic fillers is obtained by kneading and kneading a composition containing F particles, particles of a wear modifier, other resin materials or inorganic fillers, and a liquid dispersion medium. It may also be obtained by obtaining a product and mixing the kneaded product with a mixture containing an imide-based resin and a liquid dispersion medium. In this case, the dispersion stability and long-term storage stability of the present composition are likely to be improved.

本組成物を基材の表面に付与して液状被膜を形成し、この液状被膜を加熱して液状分散媒を除去して乾燥被膜を形成し、さらに乾燥被膜を加熱してFポリマーを焼成すれば、Fポリマーと摩耗調整剤とイミド系樹脂を含む摺動被膜(以下、「F層」とも記す。)を基材の表面に有する積層体が得られる。
本組成物からは、分散安定性及び長期保存安定性に優れ、また、低摩擦性、耐熱性等のFポリマーに基づく物性に優れると共に高摺動性を備え、さらに部材との密着性及び摩耗耐久性にも優れる摺動被膜(F層)を形成できる。
とりわけ、本組成物は、基材と、前記基材の表面に設けられたF層とを有する摺動部材の形成に有用である。
The present composition is applied to the surface of a substrate to form a liquid coating, the liquid coating is heated to remove the liquid dispersion medium to form a dry coating, and the dry coating is heated to bake the F polymer. For example, a laminate having on the surface of a base material a sliding coating containing an F polymer, a wear modifier and an imide resin (hereinafter also referred to as "F layer") can be obtained.
From this composition, it has excellent dispersion stability and long-term storage stability, and also has excellent physical properties based on F polymer such as low friction and heat resistance, and has high slidability. A sliding film (F layer) having excellent durability can be formed.
In particular, the composition is useful for forming a sliding member having a base material and an F layer provided on the surface of the base material.

基材の材質としては、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、チタン、クロム、モリブデン、ニオブ、及びこれらの合金等の金属や、テトラフルオロエチレン系ポリマー、ポリイミド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリアリルスルホン、ポリアミド、ポリエーテルアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリルエーテルケトン、ポリアミドイミド、液晶性ポリエステル、液晶性ポリエステルアミド等の、耐熱性樹脂の1種以上を含む樹脂が挙げられる。
本組成物は、基材の表面に付与して乾燥することで、摺動被膜としてのF層を形成させるために好適に用いられる。
Substrate materials include metals such as iron, copper, nickel, aluminum, titanium, chromium, molybdenum, niobium, and alloys thereof, tetrafluoroethylene-based polymers, polyimides, polyarylates, polysulfones, polyallylsulfones, and polyamides. , polyetheramide, polyphenylene sulfide, polyaryletherketone, polyamideimide, liquid crystalline polyester, and liquid crystalline polyesteramide.
The composition is applied to the surface of a substrate and dried to form an F layer as a sliding coating.

本組成物を基材の表面に付与する方法としては、基材の表面に本組成物からなる安定した液状被膜(ウェット膜)が形成される方法であればよく、塗布法、液滴吐出法、浸漬法が挙げられ、塗布法が好ましい。塗布法を用いれば、簡単な設備で効率よく基材の表面に液状被膜を形成できる。
塗布法としては、スプレー法、ロールコート法、スピンコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、グラビアオフセット法、ナイフコート法、キスコート法、バーコート法、ダイコート法、ファウンテンメイヤーバー法、スロットダイコート法が挙げられる。
The method of applying the present composition to the surface of the substrate may be any method as long as a stable liquid film (wet film) composed of the present composition is formed on the surface of the substrate. , immersion method, and coating method is preferred. By using the coating method, a liquid coating can be efficiently formed on the surface of the base material with simple equipment.
Coating methods include spray method, roll coating method, spin coating method, gravure coating method, micro gravure coating method, gravure offset method, knife coating method, kiss coating method, bar coating method, die coating method, fountain-meyer bar method, and slot die coating. law.

液状被膜を乾燥する際は、液状被膜を液状分散媒が揮発する温度で加熱し、乾燥被膜を樹脂フィルムの表面に形成する。かかる乾燥における加熱の温度は、100℃~200℃が好ましい。なお、液状分散媒を除去する工程で空気を吹き付けてもよい。
乾燥時に、液状分散媒は、必ずしも完全に揮発させる必要はなく、保持後の層形状が安定し、自立膜を維持できる程度まで揮発させればよい。
When drying the liquid coating, the liquid coating is heated at a temperature at which the liquid dispersion medium volatilizes to form a dry coating on the surface of the resin film. The heating temperature for such drying is preferably 100°C to 200°C. Air may be blown in the step of removing the liquid dispersion medium.
During drying, the liquid dispersion medium does not necessarily have to be completely volatilized, and may be volatilized to such an extent that the layer shape after retention is stable and a self-supporting film can be maintained.

Fポリマーの焼成の際は、Fポリマーの溶融温度以上の温度で乾燥被膜を加熱するのが好ましい。かかる加熱の温度は380℃以下が好ましい。
それぞれの加熱の方法としては、オーブンを用いる方法、通風乾燥炉を用いる方法、赤外線等の熱線を照射する方法が挙げられる。加熱は、常圧下及び減圧下のいずれの状態で行ってもよい。また、加熱雰囲気は、酸化性ガス雰囲気(酸素ガス等)、還元性ガス雰囲気(水素ガス等)、不活性ガス雰囲気(ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、窒素ガス等)のいずれであってもよい。
加熱時間は0.1~30分間が好ましく、0.5~20分間がより好ましい。
以上のような条件で加熱すれば、高い生産性を維持しつつ、F層を好適に形成できる。
When calcining the F polymer, it is preferable to heat the dry film at a temperature equal to or higher than the melting temperature of the F polymer. The temperature for such heating is preferably 380° C. or lower.
Examples of heating methods include a method using an oven, a method using a ventilation drying oven, and a method of irradiating heat rays such as infrared rays. Heating may be performed under normal pressure or under reduced pressure. The heating atmosphere may be any of an oxidizing gas atmosphere (oxygen gas, etc.), a reducing gas atmosphere (hydrogen gas, etc.), and an inert gas atmosphere (helium gas, neon gas, argon gas, nitrogen gas, etc.). .
The heating time is preferably 0.1 to 30 minutes, more preferably 0.5 to 20 minutes.
By heating under the above conditions, the F layer can be suitably formed while maintaining high productivity.

F層の厚さは1~1000μmが好ましい。F層の厚さは10μm以上がより好ましく、50μm以上がより好ましい。F層の厚さは500μm以下がより好ましい。
F層と基材層との剥離強度は、10N/cm以上が好ましく、15N/cm以上がより好ましい。上記剥離強度は、100N/cm以下が好ましい。本組成物を用いれば、F層におけるFポリマーの物性を損なわずに、F層を容易に形成できる。
The thickness of the F layer is preferably 1-1000 μm. The thickness of the F layer is more preferably 10 μm or more, more preferably 50 μm or more. The thickness of the F layer is more preferably 500 μm or less.
The peel strength between the F layer and the substrate layer is preferably 10 N/cm or more, more preferably 15 N/cm or more. The peel strength is preferably 100 N/cm or less. By using this composition, the F layer can be easily formed without impairing the physical properties of the F polymer in the F layer.

ここで、基材の最表面は、そのF層との接着性を一層向上させるために、さらに表面処理されてもよい。
表面処理の方法としては、アニール処理、コロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、エキシマ処理、シランカップリング処理が挙げられる。
アニール処理における条件は、温度を120~180℃とし、圧力を0.005~0.015MPaとし、時間を30~120分間とするのが好ましい。
プラズマ処理に用いるガスとしては、酸素ガス、窒素ガス、希ガス(アルゴン等)、水素ガス、アンモニアガス、酢酸ビニルが挙げられる。これらのガスは、1種を使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Here, the outermost surface of the base material may be further surface-treated in order to further improve the adhesiveness with the F layer.
Examples of surface treatment methods include annealing treatment, corona treatment, plasma treatment, ozone treatment, excimer treatment, and silane coupling treatment.
The annealing conditions are preferably a temperature of 120 to 180° C., a pressure of 0.005 to 0.015 MPa, and a time of 30 to 120 minutes.
Gases used for plasma treatment include oxygen gas, nitrogen gas, rare gas (such as argon), hydrogen gas, ammonia gas, and vinyl acetate. These gases may be used singly or in combination of two or more.

基材と、前記基材の表面に設けられ、本組成物から形成された摺動被膜(F層)とを有摺動部材は、バルブ、ベアリング、ブッシュ、シール、スラストワッシャ、ウェアリング、ピストン、スライドスイッチ、歯車、カム、ベルトコンベア、食品搬送用ベルト、荷重軸受、家庭用又は車載用エアコンのスクロールコンプレッサにおけるころがり軸受やすべり軸受、荷重軸受、風力発電機のナセルを旋回自在に支持するヨー軸受、等の各種摺動部に有効に適用できる。 Sliding members having a substrate and a sliding coating (F layer) formed from the present composition provided on the surface of the substrate are valves, bearings, bushes, seals, thrust washers, wear rings, and pistons. , slide switches, gears, cams, belt conveyors, food conveying belts, load bearings, rolling bearings and slide bearings in scroll compressors of home or vehicle air conditioners, load bearings, yaws that support the nacelles of wind power generators so that they can turn freely It can be effectively applied to various sliding parts such as bearings.

以上、本液状組成物について説明したが、本発明は、前述した実施形態の構成に限定されない。例えば、本液状組成物は、上記実施形態の構成において、他の任意の構成を追加してもよいし、同様の機能を発揮する任意の構成と置換されていてよい。 Although the present liquid composition has been described above, the present invention is not limited to the configurations of the above-described embodiments. For example, the present liquid composition may be added to any other configuration in the configurations of the above-described embodiments, or may be replaced with any configuration that exhibits similar functions.

以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
1.各成分の詳細
[F粒子]
溶融F粒子1:TFE単位、NAH単位及びPPVE単位を、この順に97.9モル%、0.1モル%、2.0モル%含み、カルボニル基含有基を主鎖炭素数1×10個あたり1000個有するポリマー(溶融温度:300℃)からなる粒子(D50:2.0μm)
溶融F粒子2:TFE単位及びPPVE単位を、この順に98.0モル%、2.0モル%含む、官能基を有さないポリマー(溶融温度:300℃)からなる粒子(D50:6μm)
非溶融F粒子3:非熱溶融性のPTFEからなる粒子(D50:6μm)
[摩耗調整剤]
摩耗調整剤1:球状化黒鉛(D50:40μm)
[イミド系樹脂]
ワニス1:水溶性の芳香族ポリアミドイミド樹脂の前駆体(PAI1)とN-メチル-2-ピロリドン(NMP)と水とを含むワニス
[界面活性剤]
界面活性剤1:ポリオキシエチレングリコールモノアルキルエーテル
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these.
1. Details of each component [F particles]
Molten F particle 1: containing 97.9 mol%, 0.1 mol% and 2.0 mol% of TFE units, NAH units and PPVE units in this order, and a carbonyl group-containing group having a main chain carbon number of 1 × 10 6 Particles (D50: 2.0 μm) made of polymer (melting temperature: 300 ° C.) with 1000 particles per
Molten F particle 2: Particles (D50: 6 μm) made of a polymer having no functional group (melting temperature: 300° C.) containing 98.0 mol % and 2.0 mol % of TFE units and PPVE units in this order
Non-melting F particles 3: particles made of non-thermally melting PTFE (D50: 6 μm)
[Wear modifier]
Wear modifier 1: spheroidized graphite (D50: 40 μm)
[Imide resin]
Varnish 1: varnish containing water-soluble aromatic polyamideimide resin precursor (PAI1), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and water [surfactant]
Surfactant 1: polyoxyethylene glycol monoalkyl ether

2.液状組成物の製造例
[例1-1]
水に、界面活性剤1とワニス1とを添加して混合し、撹拌して組成物を調製した。組成物に、溶融F粒子1と摩耗調整剤1とを添加し、ホモディスパーで5000rpmにて10分間撹拌し、溶融F粒子1(40質量部)、摩耗調整剤1(10質量部)、PAI1(20質量部)、界面活性剤1(2質量部)、NMP(25質量部)、水(125質量部)とを含む液状組成物1(粘度:2000mPa・s)を得た。
2. Production Example of Liquid Composition [Example 1-1]
Surfactant 1 and varnish 1 were added to water, mixed, and stirred to prepare a composition. Fused F particles 1 and wear modifier 1 were added to the composition and stirred at 5000 rpm for 10 minutes with a homodisper to obtain molten F particles 1 (40 parts by mass), wear modifier 1 (10 parts by mass) and PAI1. (20 parts by mass), surfactant 1 (2 parts by mass), NMP (25 parts by mass), and water (125 parts by mass) to obtain a liquid composition 1 (viscosity: 2000 mPa·s).

[例1-2]~[例1-5]
F粒子、摩耗調整剤及びワニスの種類または量を、表1に示す通り変更した以外は例1-1と同様にして液状組成物2~5を得た。それぞれの液状組成物の粘度を表1に示す。
[Example 1-2] to [Example 1-5]
Liquid compositions 2 to 5 were obtained in the same manner as in Example 1-1 except that the types or amounts of F particles, wear modifier and varnish were changed as shown in Table 1. Table 1 shows the viscosity of each liquid composition.

Figure 2022139101000001
Figure 2022139101000001

3.液状組成物の評価
それぞれの液状組成物について以下の評価を行った。
3-1.沈降性
それぞれの液状組成物を24時間静置したのち、内容物の沈降を目視で観察し、下記の基準に従って、沈降性を評価した。
[評価基準]
〇:粒子の沈降が見られない。
×:粒子の沈降が見られる。
3-2.凝集性
それぞれの液状組成物を100メッシュのステンレス網に通し、下記の基準に従って、凝集性を評価した。
[評価基準]
〇:メッシュが詰まらずに液が通る。
×:メッシュが詰まって液が通らない。
3. Evaluation of Liquid Composition Each liquid composition was evaluated as follows.
3-1. Sedimentation After each liquid composition was allowed to stand for 24 hours, sedimentation of the contents was visually observed, and sedimentation was evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
◯: No sedimentation of particles was observed.
x: Sedimentation of particles is observed.
3-2. Cohesiveness Each liquid composition was passed through a 100-mesh stainless steel mesh, and cohesiveness was evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
◯: Liquid passes through without clogging the mesh.
x: The mesh is clogged and the liquid does not pass.

4.摺動被膜の評価
4-1.外観
ステンレス板(幅:30mm、長さ:10mm、厚さ:1mm)を液状組成物1に浸し、1mm/分の速度で引き上げ、ステンレス板の表面にウェット膜を形成した。次いで、このウェット膜が形成されたステンレス板を100℃のオーブンにて大気圧下で5分間加熱して乾燥し、ドライ膜を形成した。その後、350℃のオーブンにて、大気圧下で10分加熱した。これにより、ステンレス板と、その表面に溶融F粒子1とPAI1の焼成物と、摩耗調整剤1とを含む摺動被膜(厚さ:100μm)を有する試験片1を得た。
液状組成物1を液状組成物2~5に変更した以外は、試験片1と同様にして、試験片2~5を得た。
それぞれの試験片における摺動被膜の表面を目視で観察し、下記の基準に従って外観を評価した。
[評価基準]
〇:摺動被膜に、ムラ、はがれ、凝集が見られない。
△:摺動被膜の一部に、ムラ、はがれ、凝集のいずれかが見られる。
×:摺動被膜の全体に、ムラ、はがれ、凝集のいずれかが見られる。
4. Evaluation of sliding coating 4-1. Appearance A stainless steel plate (width: 30 mm, length: 10 mm, thickness: 1 mm) was immersed in the liquid composition 1 and pulled up at a rate of 1 mm/min to form a wet film on the surface of the stainless steel plate. Then, the stainless plate on which the wet film was formed was dried by heating in an oven at 100° C. for 5 minutes under atmospheric pressure to form a dry film. After that, it was heated in an oven at 350° C. for 10 minutes under atmospheric pressure. As a result, a test piece 1 having a stainless steel plate and a sliding coating (thickness: 100 μm) containing the fused F particles 1, the fired product of PAI 1, and the wear modifier 1 on the surface thereof was obtained.
Test pieces 2-5 were obtained in the same manner as test piece 1, except that liquid composition 1 was changed to liquid compositions 2-5.
The surface of the sliding coating on each test piece was visually observed, and the appearance was evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
◯: No unevenness, peeling, or aggregation was observed in the sliding coating.
Δ: Either unevenness, peeling, or aggregation is observed in part of the sliding coating.
x: Either unevenness, peeling, or agglomeration is observed on the entire sliding coating.

4-2.密着性
それぞれの試験片について、JIS K 5600-5-6:1999(ISO2409:1992)に準拠して100マスの碁盤目試験を行い、下記の基準に従って、密着性を評価した。
[評価基準]
〇:摺動被膜の剥がれがない。
△:摺動被膜の剥がれが1か所以上4か所以下存在する。
×:摺動被膜の剥がれが5か所以上存在する。
各評価結果を表2にまとめて示す。
4-2. Adhesion Each test piece was subjected to a 100-square cross-cut test in accordance with JIS K 5600-5-6:1999 (ISO2409:1992), and adhesion was evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
◯: No peeling of the sliding film.
Δ: Peeling of the sliding coating is present at 1 or more and 4 or less locations.
x: Peeling of the sliding coating is present at 5 or more locations.
Each evaluation result is summarized in Table 2 and shown.

Figure 2022139101000002
Figure 2022139101000002

[例1-6]
非熱溶融性のポリテトラフルオロエチレンの粒子(D50:0.3μm)の水分散液に、界面活性剤1、ワニス1、溶融F粒子1及び摩耗調整剤1を添加して、前記ポリテトラフルオロエチレンの粒子(15質量部)、溶融F粒子1(25質量部)、摩耗調整剤1(10質量部)、PAI1(20質量部)、界面活性剤1(2質量部)、NMP(25質量部)及び水(125質量部)を含む液状組成物6(粘度:3000mPa・s)を得た。液状組成物6の物性(沈降性、凝集性)は液状組成物1と同等であった。また、液状組成物6から形成される摺動被膜の物性(外観、密着性)も液状組成物1から形成される摺動被膜の物性と同等であった。
[Example 1-6]
Surfactant 1, varnish 1, molten F particles 1 and wear modifier 1 were added to an aqueous dispersion of non-thermally fusible polytetrafluoroethylene particles (D50: 0.3 μm), and the polytetrafluoroethylene Ethylene particles (15 parts by mass), molten F particles 1 (25 parts by mass), wear modifier 1 (10 parts by mass), PAI 1 (20 parts by mass), surfactant 1 (2 parts by mass), NMP (25 parts by mass) parts) and water (125 parts by mass) to obtain a liquid composition 6 (viscosity: 3000 mPa·s). The physical properties (sedimentation, aggregation) of Liquid Composition 6 were equivalent to those of Liquid Composition 1. The physical properties (appearance, adhesion) of the sliding coating formed from liquid composition 6 were also equivalent to those of the sliding coating formed from liquid composition 1.

本発明の液状組成物は分散安定性及び塗工性に優れ、低摩擦性、耐熱性等の物性に優れると共に高摺動性を備え、さらに部材との密着性及び摩耗耐久性に優れる摺動被膜を形成できる。したがって、本発明の液状組成物は、軸受等に代表される各種摺動部材の、摺動被膜形成用の構成材料として有用である。 The liquid composition of the present invention is excellent in dispersion stability and coatability, has excellent physical properties such as low friction and heat resistance, and has high slidability. A film can be formed. Therefore, the liquid composition of the present invention is useful as a constituent material for forming sliding coatings of various sliding members such as bearings.

Claims (15)

熱溶融性のテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子を含むテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子と、摩耗調整剤の粒子と、イミド系樹脂と、液状分散媒とを含み、前記熱溶融性のテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子の平均粒子径が、前記摩耗調整剤の粒子の平均粒子径より小さく、かつ、前記イミド系樹脂と前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの総量に占める前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの割合が50質量%超である、粘度が10000mPa・s以下である、摺動被膜形成用の液状組成物。 The heat-melting tetrafluoroethylene-based polymer comprises particles of a tetrafluoroethylene-based polymer containing particles of a heat-melting tetrafluoroethylene-based polymer, particles of a wear modifier, an imide-based resin, and a liquid dispersion medium. The average particle size of the polymer particles is smaller than the average particle size of the wear modifier particles, and the ratio of the tetrafluoroethylene-based polymer to the total amount of the imide-based resin and the tetrafluoroethylene-based polymer is 50 mass. %, and has a viscosity of 10,000 mPa·s or less, for forming a sliding coating. 前記熱溶融性のテトラフルオロエチレン系ポリマーの溶融温度が、200~320℃である、請求項1に記載の液状組成物。 The liquid composition according to claim 1, wherein the melting temperature of said hot-melt tetrafluoroethylene-based polymer is 200 to 320°C. 前記熱溶融性のテトラフルオロエチレン系ポリマーが、酸素含有極性基を有するテトラフルオロエチレン系ポリマーである、請求項1又は2に記載の液状組成物。 3. The liquid composition according to claim 1, wherein the heat-meltable tetrafluoroethylene-based polymer is a tetrafluoroethylene-based polymer having an oxygen-containing polar group. 前記熱溶融性のテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子の平均粒子径が0.1~25μmである、請求項1~3のいずれか1項に記載の液状組成物。 The liquid composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat-meltable tetrafluoroethylene polymer particles have an average particle size of 0.1 to 25 µm. 前記イミド系樹脂が、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミドイミド、またはこれらの前駆体である、請求項1~4のいずれか1項に記載の液状組成物。 The liquid composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the imide-based resin is an aromatic polyimide, an aromatic polyamideimide, or a precursor thereof. 前記イミド系樹脂が、前記液状分散媒に溶解している、請求項1~5のいずれか1項に記載の液状組成物。 The liquid composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the imide-based resin is dissolved in the liquid dispersion medium. 前記摩耗調整剤の粒子が、ガラス粒子、ガラス繊維粉砕粒子、アルミナ粒子、シリカ粒子、タルク粒子、グラファイト粒子、コークス粒子、カーボンブラック粒子、カーボン繊維粉砕粒子、ブロンズ(青銅)粒子、二硫化モリブデン粒子、ポリイミド粒子、及びポリフェニレンスルフィド粒子からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1~6のいずれか1項に記載の液状組成物。 The particles of the wear modifier are glass particles, glass fiber pulverized particles, alumina particles, silica particles, talc particles, graphite particles, coke particles, carbon black particles, carbon fiber pulverized particles, bronze (bronze) particles, and molybdenum disulfide particles. , polyimide particles, and polyphenylene sulfide particles, the liquid composition according to any one of claims 1 to 6. 前記液状分散媒が、水である、請求項1~7のいずれか1項に記載の液状組成物。 The liquid composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the liquid dispersion medium is water. 前記熱溶融性のテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子の平均粒子径に対する、前記摩耗調整剤の粒子の平均粒子径の比が、2~40の範囲である、請求項1~8のいずれか1項に記載の液状組成物。 9. The ratio of the average particle size of the particles of the wear modifier to the average particle size of the particles of the hot-melt tetrafluoroethylene polymer is in the range of 2-40. The liquid composition according to . 前記イミド系樹脂と前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの総質量に占める前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの質量の割合が80質量%以下である、請求項1~9のいずれか1項に記載の液状組成物。 The liquid composition according to any one of claims 1 to 9, wherein the ratio of the mass of the tetrafluoroethylene-based polymer to the total mass of the imide-based resin and the tetrafluoroethylene-based polymer is 80% by mass or less. . 前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子と前記イミド系樹脂の合計含有量が、前記液状組成物の全体質量に対して20質量%以上である、請求項1~10のいずれか1項に記載の液状組成物。 The liquid according to any one of claims 1 to 10, wherein the total content of the tetrafluoroethylene-based polymer particles and the imide-based resin is 20% by mass or more with respect to the total mass of the liquid composition. Composition. 前記摩耗調整剤の粒子の含有量が、前記イミド系樹脂と前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの合計含有量に対して0.05~1の範囲である、請求項1~11のいずれか1項に記載の液状組成物。 The content of the particles of the wear modifier is in the range of 0.05 to 1 with respect to the total content of the imide-based resin and the tetrafluoroethylene-based polymer, according to any one of claims 1 to 11. A liquid composition as described. さらに、ノニオン性界面活性剤を含む、請求項1~12のいずれか1項に記載の液状組成物。 The liquid composition according to any one of claims 1 to 12, further comprising a nonionic surfactant. 基材と、前記基材の表面に設けられ、請求項1~13のいずれか1項に記載の液状組成物から形成された被膜とを有する、摺動部材。 A sliding member comprising a substrate and a coating formed on the surface of the substrate and formed from the liquid composition according to any one of claims 1 to 13. 軸受である、請求項14に記載の摺動部材。 15. The sliding member according to claim 14, which is a bearing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024075610A1 (en) * 2022-10-03 2024-04-11 Agc株式会社 Water-based composition, and method for producing laminate using water-based composition

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