JP3244181U - laminate - Google Patents
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Abstract
【課題】摺動性および耐摩耗性に優れる積層体を提供する。【解決手段】積層体10は、基材層2と、基材層の表面の一部または全部の領域に直接または間接に積層され、架橋フッ素樹脂を主成分とする摺動層1とを備え、基材層がフッ素樹脂含浸ガラスクロスから構成される。摺動層が外表面9に複数の溝3を有し、複数の溝の平均幅が100μm以上1000μm以下、平均深さが30μm以上500μm以下、平均間隔が250μm以上3000μm以下であり、複数の溝のうちの一部または全部が独立溝であり、複数の溝が、交差する方向に延在し、かつ全体として格子状に配設されている。【選択図】図3The present invention provides a laminate having excellent sliding properties and wear resistance. [Solution] A laminate 10 includes a base material layer 2 and a sliding layer 1 which is directly or indirectly laminated on a part or all of the surface of the base material layer and whose main component is a crosslinked fluororesin. , the base material layer is composed of fluororesin-impregnated glass cloth. The sliding layer has a plurality of grooves 3 on the outer surface 9, the average width of the plurality of grooves is 100 μm or more and 1000 μm or less, the average depth is 30 μm or more and 500 μm or less, and the average interval is 250 μm or more and 3000 μm or less, and the plurality of grooves are Some or all of the grooves are independent grooves, and the plurality of grooves extend in intersecting directions and are arranged in a grid pattern as a whole. [Selection diagram] Figure 3
Description
本開示は、積層体に関する。 The present disclosure relates to a laminate.
フッ素樹脂は、耐熱性、耐薬品性および耐候性に優れ、かつ粘着性および摩擦係数が低く摺動特性にも優れる。そのため、フッ素樹脂は、各種基材のコーティングや摺動部材として有用であると考えられる。従来技術においては、長期の使用にも耐えうる耐熱安定性の高い摺動部材を提供することを目的として、電離性放射線を照射して得られる改質ポリテトラフルオロエチレン樹脂等の耐熱性樹脂を含んで構成される非多孔質状シートからなる摺動部材が提案されている(特許文献1参照)。 Fluororesins have excellent heat resistance, chemical resistance, and weather resistance, as well as low adhesion and friction coefficients, and excellent sliding properties. Therefore, fluororesins are considered to be useful as coatings for various base materials and as sliding members. In conventional technology, heat-resistant resins such as modified polytetrafluoroethylene resins obtained by irradiation with ionizing radiation are used to provide sliding members with high heat-resistant stability that can withstand long-term use. A sliding member made of a non-porous sheet has been proposed (see Patent Document 1).
本開示の積層体は、基材層と、上記基材層の表面の一部または全部の領域に直接または間接に積層され、架橋フッ素樹脂を主成分とする摺動層とを備え、上記基材層がフッ素樹脂含浸ガラスクロスから構成される。 The laminate of the present disclosure includes a base material layer, and a sliding layer that is directly or indirectly laminated on a part or all of the surface of the base layer and has a crosslinked fluororesin as a main component, The material layer is composed of fluororesin-impregnated glass cloth.
[考案が解決しようとする課題]
フッ素樹脂は摩擦係数が低く、滑りやすい一方、摩耗しやすいという性質を有する。そのため、フッ素樹脂を摺動部材に用いると、耐久性が不十分となりやすい。
[Problem that the idea aims to solve]
Fluororesin has a low coefficient of friction and is slippery, but also prone to wear. Therefore, when a fluororesin is used for a sliding member, durability tends to be insufficient.
このような点から、フッ素樹脂の耐久性を向上すべく、フッ素樹脂を架橋することが考えられる。 From this point of view, crosslinking the fluororesin may be considered in order to improve the durability of the fluororesin.
また、用途によっては、フッ素樹脂を含む層の表面にオイルやグリース等の潤滑剤を塗布して滑り性を向上することも考えられる。しかしながら、フッ素樹脂は表面が平坦であると潤滑剤が移動しやすく、長期にわたって潤滑剤を表面に留めておくことは困難である。 Furthermore, depending on the application, it may be possible to improve the slipperiness by applying a lubricant such as oil or grease to the surface of the layer containing the fluororesin. However, when the surface of a fluororesin is flat, the lubricant tends to move, and it is difficult to keep the lubricant on the surface for a long period of time.
本開示は、このような事情に基づいてなされたものであり、摺動性および耐摩耗性に優れる積層体の提供を課題とする。 The present disclosure was made based on such circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a laminate having excellent sliding properties and wear resistance.
[本開示の効果]
本開示の積層体は摺動性および耐摩耗性に優れる。
[Effects of this disclosure]
The laminate of the present disclosure has excellent sliding properties and wear resistance.
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
[Description of embodiments of the present disclosure]
First, embodiments of the present disclosure will be listed and described.
本開示の積層体は、
(1)基材層と、上記基材層の表面の一部または全部の領域に直接または間接に積層され、架橋フッ素樹脂を主成分とする摺動層とを備え、上記基材層がフッ素樹脂含浸ガラスクロスから構成される。
The laminate of the present disclosure includes:
(1) A base material layer, and a sliding layer laminated directly or indirectly on a part or all of the surface of the base material layer and mainly composed of a crosslinked fluororesin, and the base material layer is made of fluorine. Constructed from resin-impregnated glass cloth.
当該積層体は、フッ素樹脂を主成分とする摺動層を備え、上記フッ素樹脂が架橋しているので、耐摩耗性に優れる。また、当該積層体は、上記摺動層が上記フッ素樹脂の非粘着性に起因する滑りやすさを有する。また、上記基材層がフッ素樹脂含浸ガラスクロスから構成されるので、耐熱性および引張り強さに優れる。従って、当該積層体は、摺動性および耐摩耗性に優れる。 The laminate includes a sliding layer mainly composed of a fluororesin, and since the fluororesin is crosslinked, it has excellent wear resistance. Further, in the laminate, the sliding layer has slipperiness due to the non-adhesive property of the fluororesin. Furthermore, since the base material layer is made of fluororesin-impregnated glass cloth, it has excellent heat resistance and tensile strength. Therefore, the laminate has excellent sliding properties and wear resistance.
(2)上記(1)において、上記基材層の表面と上記摺動層の表面との間に直接積層される接着層をさらに備えていてもよい。上記基材層の表面と上記摺動層の表面との間に直接積層される接着層をさらに備えていることで、当該積層体は基材層と摺動層との接着性をより向上できる。 (2) In (1) above, it may further include an adhesive layer directly laminated between the surface of the base layer and the surface of the sliding layer. By further comprising an adhesive layer directly laminated between the surface of the base material layer and the surface of the sliding layer, the laminate can further improve the adhesiveness between the base material layer and the sliding layer. .
(3)上記(1)または(2)において、上記摺動層が外表面に複数の溝を有し、上記複数の溝の平均幅が100μm以上1000μm以下、平均深さが30μm以上500μm以下、平均間隔が250μm以上3000μm以下であり、上記複数の溝のうちの一部または全部が独立溝であり、上記複数の溝が、交差する方向に延在し、かつ全体として格子状に配設されていてもよい。上記摺動層が外表面に複数の溝を有することで、摺動層の摺動対象部材との接触面積を低減できる。上記複数の溝の平均幅、平均深さおよび平均間隔が上記範囲内であることによって、上記摺動層の摺動対象部材との接触面積をより小さくできる。また、当該積層体が摺動層の外表面に潤滑剤を塗布した状態で用いられる場合、上記複数の溝の平均幅および平均深さが上記範囲内であることによって、上記複数の溝に潤滑剤を滞留させやすく、これにより摺動性をより高めることができる。
さらに、上記複数の溝のうちの一部または全部が独立溝であることによって、この独立溝に潤滑剤を滞留させやすく、これにより摺動性を向上できる。また、この構成によると、複数の溝に起因する上記摺動層の耐摩耗性の低下を抑制することができる。上記複数の溝が交差する方向に延在し、かつ全体として格子状に配設されていることによって、摺動方向に沿う方向に延在する複数の溝によって上記摺動層の摺動対象部材との接触面積を容易かつ確実に小さくすることができる。また、上記摺動層の外表面に潤滑剤を塗布する場合、この潤滑剤を上記摺動方向に対して比較的大きな角度で交差する複数の溝に滞留させやすい。これにより、摺動性を向上できる。
(3) In (1) or (2) above, the sliding layer has a plurality of grooves on the outer surface, the average width of the plurality of grooves is 100 μm or more and 1000 μm or less, and the average depth is 30 μm or more and 500 μm or less, The average interval is 250 μm or more and 3000 μm or less, some or all of the plurality of grooves are independent grooves, and the plurality of grooves extend in intersecting directions and are arranged in a grid pattern as a whole. You can leave it there. By having the plurality of grooves on the outer surface of the sliding layer, the contact area of the sliding layer with the member to be slid can be reduced. When the average width, average depth, and average interval of the plurality of grooves are within the above ranges, the contact area of the sliding layer with the member to be slid can be further reduced. In addition, when the laminate is used with a lubricant applied to the outer surface of the sliding layer, the average width and average depth of the plurality of grooves are within the above range, so that the plurality of grooves are lubricated. It is easy to retain the agent, which can further improve sliding properties.
Furthermore, since some or all of the plurality of grooves are independent grooves, the lubricant can easily stay in the independent grooves, thereby improving sliding properties. Moreover, according to this configuration, it is possible to suppress a decrease in the wear resistance of the sliding layer due to the plurality of grooves. The plurality of grooves extend in intersecting directions and are arranged in a lattice shape as a whole, so that the plurality of grooves extending in the direction along the sliding direction cause the sliding layer to slide on the member. The contact area can be easily and reliably reduced. Furthermore, when applying a lubricant to the outer surface of the sliding layer, the lubricant tends to stay in the plurality of grooves that intersect at a relatively large angle with respect to the sliding direction. Thereby, slidability can be improved.
(4)上記(1)または(2)において、上記摺動層が外表面に平面視で同一形状の複数の凹部を有し、上記複数の凹部が上記外表面に複数列にかつ各列において等間隔で配置されており、上記複数の凹部の平面視における列方向の平均最大径が100μm以上1000μm以下であり、上記複数の凹部の平面視における列方向の平均間隔が250μm以上3000μm以下であり、上記複数の凹部の平均深さが30μm以上500μm以下であってもよい。上記摺動層が外表面に平面視で同一形状の複数の凹部を有し、上記複数の凹部が上記外表面に複数列にかつ各列において等間隔で配置されており、上記複数の凹部の平面視における列方向の平均最大径、上記複数の凹部の平面視における列方向の平均間隔および上記複数の凹部の平均深さが上記範囲内であることによって、上記摺動層の摺動対象部材との接触面積を小さくできるとともに、複数の凹部に潤滑剤を滞留させやすくなるので、摺動性をより高めることができる。 (4) In (1) or (2) above, the sliding layer has a plurality of recesses having the same shape in plan view on the outer surface, and the plurality of recesses are arranged in plural rows on the outer surface and in each row. They are arranged at equal intervals, and the average maximum diameter in the column direction of the plurality of recesses in plan view is 100 μm or more and 1000 μm or less, and the average interval in the column direction of the plurality of recesses in plan view is 250 μm or more and 3000 μm or less. The average depth of the plurality of recesses may be 30 μm or more and 500 μm or less. The sliding layer has a plurality of recesses having the same shape in a plan view on the outer surface, and the plurality of recesses are arranged on the outer surface in a plurality of rows at equal intervals in each row, and the plurality of recesses are arranged on the outer surface at equal intervals in each row. When the average maximum diameter in the row direction in a plan view, the average interval in the row direction in a plan view of the plurality of recesses, and the average depth of the plurality of recesses are within the above ranges, the member to be slid by the sliding layer Since it is possible to reduce the contact area with the lubricant and to make it easier for the lubricant to stay in the plurality of recesses, sliding properties can be further improved.
(5)上記(1)から(4)のいずれかにおいて、上記基材層の平均厚さが50μm以上150μm以下であってもよい。上記基材層の平均厚さが50μm以上150μm以下であることで、基材層の強度を良好にしつつ、不用に厚くなることを抑制できる。 (5) In any one of (1) to (4) above, the average thickness of the base material layer may be 50 μm or more and 150 μm or less. When the average thickness of the base layer is 50 μm or more and 150 μm or less, the strength of the base layer can be improved and it can be prevented from becoming unnecessarily thick.
(6)上記(1)から(5)のいずれかにおいて、上記摺動層の平均厚さが30μm以上1000μm以下であってもよい。上記摺動層の平均厚さが30μm以上1000μm以下であることで、摺動層の強度を良好にし、不用に厚くなることを抑制できる。 (6) In any one of (1) to (5) above, the average thickness of the sliding layer may be 30 μm or more and 1000 μm or less. When the average thickness of the sliding layer is 30 μm or more and 1000 μm or less, the strength of the sliding layer can be improved and it can be prevented from becoming unnecessarily thick.
(7)上記(1)から(6)のいずれかにおいて、上記フッ素樹脂含浸ガラスクロスにおけるガラスクロスの組織が平織であってもよい。上記フッ素樹脂含浸ガラスクロスにおけるガラスクロスの組織が平織であることで、基材層を薄くすることができる。「平織」とは、縦糸と横糸を交互に浮き沈みさせる基本的な織物構造である。 (7) In any one of (1) to (6) above, the structure of the glass cloth in the fluororesin-impregnated glass cloth may be a plain weave. Since the structure of the glass cloth in the fluororesin-impregnated glass cloth is plain weave, the base material layer can be made thin. "Plain weave" is a basic textile structure in which the warp and weft threads alternate up and down.
(8)上記(1)から(7)のいずれかにおいて、上記フッ素樹脂含浸ガラスクロスに含浸される樹脂が、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体またはこれらの組み合わせであってもよい。上記フッ素樹脂含浸ガラスクロスに含浸される樹脂が、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体またはこれらの組み合わせであることで、基材層の耐久性および耐熱性を向上できる。 (8) In any one of (1) to (7) above, the resin impregnated into the fluororesin-impregnated glass cloth is polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene/ It may be a hexafluoropropylene copolymer, a tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, or a combination thereof. The resin impregnated into the fluororesin-impregnated glass cloth is polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, or A combination of these can improve the durability and heat resistance of the base layer.
(9)上記(1)から(8)のいずれかにおいて、上記摺動層が、架橋ポリテトラフルオロエチレン、架橋テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、架橋テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、架橋テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体またはこれらの組み合わせを主成分としてもよい。上記摺動層が、架橋ポリテトラフルオロエチレン、架橋テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、架橋テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、架橋テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体またはこれらの組み合わせを主成分とすることで、上記摺動層の耐摩耗性および耐熱性をより向上できる。 (9) In any one of (1) to (8) above, the sliding layer comprises crosslinked polytetrafluoroethylene, crosslinked tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, or crosslinked tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene copolymer. The main component may be a polymer, a crosslinked tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, or a combination thereof. The sliding layer may be crosslinked polytetrafluoroethylene, crosslinked tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, crosslinked tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene copolymer, crosslinked tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, or a combination thereof. By using as a main component, the wear resistance and heat resistance of the sliding layer can be further improved.
(10)上記(2)または上記(2)を引用する(3)から(9)のいずれかにおいて、上記接着層がテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体またはこれらの組み合わせを主成分としてもよい。上記接着層がテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体またはこれらの組み合わせを主成分とすることで、上記接着層の接着性および耐熱性をより良好にできる。 (10) In any one of (2) above or (3) to (9) that cites (2) above, the adhesive layer is a tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, a tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene copolymer. The main component may be a copolymer, a tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, or a combination thereof. The adhesive layer mainly contains a tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, a tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene copolymer, a tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, or a combination thereof. better adhesion and heat resistance.
なお、本開示において、「主成分」とは、最も含有量の多い成分をいい、例えば60質量%以上含有される成分をいう。「溝」とは、長尺なくぼみをいう。「溝の平均幅」とは、任意の20点の溝の開口部分の幅のうち大きいものから5つおよび小さいものから5つを除いた値の平均値を意味する。「溝の平均深さ」とは、溝の任意の20点における深さのうち大きいものから5つおよび小さいものから5つを除いた値の平均値を意味する。「溝の平均間隔」とは、隣接する溝の開口部分の任意の20点の間隔のうち大きいものから5つおよび小さいものから5つを除いた値の平均値を意味する。また、「複数の凹部の平面視における列方向の平均最大径」とは、任意の20点の凹部の平面視における列方向の最大径のうち大きいものから5つおよび小さいものから5つを除いた値の平均値を意味する。「複数の凹部の平均深さ」とは、任意の20点の凹部の深さのうち大きいものから5つおよび小さいものから5つを除いた値の平均値を意味する。「複数の凹部の平面視における列方向の平均間隔」とは、複数の凹部の平面視における任意の同一列において隣接する20点の間隔のうち大きいものから5つおよび小さいものから5つを除いた値の平均値を意味する。 In the present disclosure, the term "main component" refers to the component with the highest content, for example, 60% by mass or more. "Groove" refers to a long depression. "Average groove width" means the average value of the values obtained by removing the largest five widths and the smallest five widths from among the widths of the opening portions of the grooves at arbitrary 20 points. "Average depth of a groove" means the average value of the values obtained by excluding the largest five depths and the smallest five depths among arbitrary 20 points of the groove. "Average interval between grooves" means the average value of the values obtained by excluding the largest five intervals and the smallest five interval intervals among arbitrary intervals of 20 points in the opening portions of adjacent grooves. In addition, the "average maximum diameter in the row direction of a plurality of recesses in plan view" refers to the maximum diameters of any 20 recesses in the row direction in plan view, excluding the largest five and the smallest five. means the average value of the measured values. "Average depth of a plurality of recesses" means the average value of the depths of 20 arbitrary recesses, excluding the largest five and the smallest five. "Average spacing in the column direction of a plurality of recesses in a plan view" means excluding the largest five and the smallest five of the 20 adjacent spacings in the same column in a plan view of a plurality of recesses. means the average value of the measured values.
[本開示の実施形態の詳細]
以下、本開示に係る積層体の実施形態について図面を参照しつつ詳説する。
[Details of embodiments of the present disclosure]
Hereinafter, embodiments of the laminate according to the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
[第1実施形態]
当該積層体は、基材層と、上記基材層の表面の一部または全部の領域に直接または間接に積層され、架橋フッ素樹脂を主成分とする摺動層とを備える。当該積層体は、摺動部材として用いられる。具体的には、当該積層体は、例えば加熱ローラおよび加熱ローラの外周面に周接し、この加熱ローラの周方向に摺動する筒状の耐熱性フィルムを有する定着ローラにおける耐熱性フィルムの内周面を構成する部材や、無潤滑で使用する摺動部材として用いることができる。当該積層体は、例えば上記定着ローラに使用される場合、摺動層の外表面にグリース等の潤滑剤を塗布した状態で用いられる。一方、当該積層体は、上記無潤滑で使用する摺動部材として使用される場合、摺動層の外表面に潤滑剤が塗布されない状態で用いられる。このように、当該積層体は、摺動層の外表面に潤滑剤を塗布した状態で用いてもよく、潤滑剤を塗布しない状態で用いてもよい。
[First embodiment]
The laminate includes a base material layer, and a sliding layer that is directly or indirectly laminated on a part or all of the surface of the base material layer and that has a crosslinked fluororesin as a main component. The laminate is used as a sliding member. Specifically, the laminate includes, for example, a heating roller and an inner periphery of a heat resistant film in a fixing roller having a cylindrical heat resistant film that is in circumferential contact with the outer peripheral surface of the heating roller and slides in the circumferential direction of the heating roller. It can be used as a member constituting a surface or a sliding member used without lubrication. When the laminate is used, for example, in the fixing roller, it is used with a lubricant such as grease applied to the outer surface of the sliding layer. On the other hand, when the laminate is used as a sliding member that is used without lubrication, it is used without any lubricant applied to the outer surface of the sliding layer. In this way, the laminate may be used with a lubricant applied to the outer surface of the sliding layer, or may be used without a lubricant applied.
図1に、本開示の一実施形態に係る積層体を示す。図1の当該積層体10は、全体としてシート状に形成されている。当該積層体10は、基材層2と、基材層2の両面に積層される摺動層1とを備える。当該積層体10は、基材層2および2層の摺動層1を有する3層体である。なお、図1では、当該積層体10は平板状の積層体であるが、当該積層体は図1の形状に限定されるものではなく、例えば円筒状の基材層の表面に摺動層が配設されていてもよい。また、摺動層は、上記基材層の表面の一部の領域に積層されていてもよい。例えば摺動層が基材層の片面に積層されていてもよく、摺動層が基材層の表面の一部に積層されていてもよい。
FIG. 1 shows a laminate according to an embodiment of the present disclosure. The laminate 10 shown in FIG. 1 is formed into a sheet shape as a whole. The laminate 10 includes a
当該積層体10においては、摺動層1が架橋フッ素樹脂を主成分とするので、耐摩耗性に優れる。また、当該積層体10は、摺動層1が上記フッ素樹脂の非粘着性に起因する滑りやすさを有するため、摺動性に優れる。
In the laminate 10, since the sliding
さらに、摺動層1の外表面に潤滑剤を塗布した状態で用いられる場合、一般にフッ素樹脂を主成分とする摺動層は滑りやすさに優れることから、この潤滑剤が外表面に留まり難い。これに対し、当該積層体10は、後述の電離性放射線の照射によってフッ素樹脂を架橋する際にラジカルが発生する。そのため、当該積層体10は、上記ラジカルによって潤滑剤のなじみ性が良好となる。従って、当該積層体10は、摺動層1と摺動対象部材との間の摩擦係数を比較的低く抑えて摺動性を十分に高めることができる。
Furthermore, when used with a lubricant applied to the outer surface of the sliding
(摺動層)
摺動層1は、架橋フッ素樹脂を主成分とすることで、フッ素樹脂の非粘着性を維持しつつ、耐摩耗性を向上できる。
(Sliding layer)
The sliding
架橋フッ素樹脂におけるフッ素樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、クロロトリフルオロエチレン-エチレン共重合(ECTFE)、ポリフッ化ビニル(PVF)、フルオロオレフィン-ビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデン-テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体が挙げられる。上記フッ素樹脂としては、耐摩耗性および耐熱性をより向上できる観点から、PTFE、PFA、FEPおよびETFEであってもよく、これらの中でもPFAおよびPTFEが好ましく、機械的強度、耐薬品性および耐熱性をさらに向上する観点からPTFEがより好ましい。上記フッ素樹脂は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができるが、高い耐摩耗性を有する摺動層1を形成する点から、PTFEを単独で用いてもよい。
Examples of the fluororesin in the crosslinked fluororesin include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), and polyvinylidene fluoroethylene. (PVDF), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer (ECTFE), polyvinyl fluoride (PVF), fluoroolefin-vinyl ether copolymer Polymers, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, and vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer are mentioned. The above-mentioned fluororesin may be PTFE, PFA, FEP, and ETFE from the viewpoint of further improving wear resistance and heat resistance, and among these, PFA and PTFE are preferable, and have the highest mechanical strength, chemical resistance, and heat resistance. PTFE is more preferable from the viewpoint of further improving properties. The above-mentioned fluororesins can be used alone or in combination of two or more types, but PTFE may be used alone in order to form the sliding
なお、上記フッ素樹脂は、本開示の効果を損なわない範囲において、他の共重合性モノマーに由来する重合単位を含んでいてもよい。例えば、PTFEは、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)、ヘキサフルオロプロピレン、(パーフルオロアルキル)エチレン、クロロトリフルオロエチレンの重合単位を含んでいてもよい。上記他の共重合性モノマーに由来する重合単位の含有割合の上限としては、上記フッ素樹脂を構成する全重合単位に対して、例えば3モル%である。 Note that the fluororesin may contain polymerized units derived from other copolymerizable monomers within a range that does not impair the effects of the present disclosure. For example, PTFE may contain polymerized units of perfluoro(alkyl vinyl ether), hexafluoropropylene, (perfluoroalkyl)ethylene, and chlorotrifluoroethylene. The upper limit of the content of polymerized units derived from the other copolymerizable monomers is, for example, 3 mol % with respect to all polymerized units constituting the fluororesin.
摺動層1における架橋フッ素樹脂の含有割合の下限としては、60質量%であってもよく、80質量%であってもよく、85質量%であってもよく、98質量%であってもよく、特に上記含有割合が100質量%であるとよい。上記フッ素樹脂の含有割合が60質量%以上であることで、耐摩耗性、耐熱性等の特性が十分に向上できる。
The lower limit of the crosslinked fluororesin content in the sliding
摺動層1は、他の任意成分を含有してもよい。この任意成分としては、例えば固体潤滑剤、強化材が挙げられる。摺動層1が固体潤滑剤、強化材等を含有することで、摺動性をより向上できる。上記固体潤滑剤としては、例えば二硫化モリブデンが挙げられる。また、上記強化材としては、例えばガラスファイバー(ガラス繊維)、球状ガラス等のガラスフィラー、炭素繊維、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム等の無機充填剤が挙げられる。
The sliding
摺動層1における架橋されたフッ素樹脂の結晶融点温度の上限としては、フッ素樹脂の種類によって値が異なるが、例えばPTFEの場合、325℃であってもよく、320℃であってもよく、310℃であってもよい。上記結晶融点温度は、架橋されたフッ素樹脂の架橋度に伴って低下する。従って、上記結晶融点温度が上記上限以下であることで、架橋度の不足による耐摩耗性の低下を抑制できる。なお、上記架橋されたフッ素樹脂の結晶融点温度の下限としては、例えば290℃である。上記結晶融点温度が上記下限以上であることで、耐熱性等の低下による耐摩耗性の低下を抑制できる。なお、「結晶融点」とは、JIS-K7121:2012「プラスチックの転移温度測定方法」に準拠して示差走査熱量計(DSC)により測定される融点ピーク温度を指す。
The upper limit of the crystal melting point temperature of the crosslinked fluororesin in the sliding
摺動層1の外表面の動摩擦係数の上限としては、0.09であってもよく、0.08であってもよい。上記動摩擦係数が0.09以下であることで、当該積層体10の摺動性を向上できる。摺動層1の外表面の動摩擦係数の下限としては、特に限定されず、0であってもよい。
The upper limit of the dynamic friction coefficient of the outer surface of the sliding
また、図2および図3に示すように、摺動層1は、外表面9に複数の溝3を有していてもよい。上記摺動層1が外表面9に複数の溝3を有することで、摺動層1の摺動対象部材との接触面積を低減できる。各溝3の形状としては、特に限定されるものではなく、例えば直線状であってもよく、波状であってもよい。また、複数の溝3の配置としては、特に限定されるものではなく、例えばストライプ状に配設されてもよい。但し、複数の溝3は、全体として格子状に配設されていてもよい。当該積層体10は、複数の溝3が全体として格子状に配設されていることによって、摺動方向に沿う方向に延在する複数の溝3によって摺動層1の摺動対象部材との接触面積をより容易かつ確実に小さくすることができる。また、複数の溝3が全体として格子状に配設されることで、摺動層1の外表面9に潤滑剤を塗布する場合に、この潤滑剤を上記摺動方向に対して比較的大きな角度で交差する複数の溝3に滞留させやすい。従って、当該積層体10は摺動性を高めやすい。なお、「格子状」とは、格子を構成する線状部分が1または複数個所で分断されている形状を含む。
Furthermore, as shown in FIGS. 2 and 3, the sliding
複数の溝3が全体として格子状に配設される場合、複数の溝3の全体形状としては、四角格子状であってもよい。また、この場合、一方向に延在する複数の溝3が摺動方向と平行に配設されていてもよい。つまり、当該積層体10が筒状である場合であれば、一方向に延在する複数の溝3が周方向に配設されていてもよい。当該積層体10は、この構成によれば、摺動方向と平行に配設される複数の溝3によって摺動層1の摺動対象部材との接触面積を容易かつ確実に小さくしつつ、摺動方向と垂直に配設される複数の溝3に潤滑剤を滞留させやすい。
When the plurality of
複数の溝3の平均幅(w)としては、100μm以上1000μm以下であってもよい。当該積層体10が摺動層1の外表面に潤滑剤を塗布した状態で用いられる場合、複数の溝3の平均幅(w)の下限としては、120μmであってもよく、150μmであってもよい。一方、当該積層体10が潤滑剤を塗布した状態で用いられる場合、上記平均幅(w)の上限としては、350μmであってもよく、250μmであってもよい。上記平均幅(w)が100μm以上であることで、各溝3に潤滑剤を十分に滞留させることができる。一方、上記平均幅(w)が1000μm以下であることで、潤滑材の滞留向上効果が促進され、摺動層1の耐摩耗性を向上できる。
The average width (w) of the plurality of
複数の溝3の平均深さ(d)の下限としては、30μmであってもよく、50μmであってもよく、80μmであってもよい。一方、複数の溝3の平均深さ(d)の上限としては、例えば後述するメッシュ網のサイズや形状に合わせて適宜設計可能であるが、500μmであってもよく、400μmであってもよく、300μmであってもよい。上記平均深さ(d)が上記下限以上であることで、例えば当該積層体10が潤滑剤を塗布した状態で用いられる場合に、各溝3に潤滑剤を十分に滞留させやすくなる。一方、上記平均深さ(d)が上記上限以下であることで、摺動層1の耐摩耗性を十分維持できる。
The lower limit of the average depth (d) of the plurality of
各溝3の深さは略均一であってもよいが、不均一であってもよい。例えば、各溝3の底部は、幅方向の両端から中央に向けて徐々に深さが大きくなっていてもよい。当該積層体は、各溝3の深さが不均一である場合でも、摺動性を十分高く維持することができる。一方、当該積層体10は、各溝3の深さが不均一であることによって、複数の溝3に起因する摺動層1の強度の低下を抑制することができる。
The depth of each
複数の溝3の平均間隔(r)の下限としては、250μmであってもよく、300μmであってもよく、400μmであってもよい。一方、複数の溝3の平均間隔(r)の上限としては、3000μmであってもよく、2000μmであってもよく、1000μmであってもよい。上記平均間隔(r)が250μm以上であることで、摺動層1の隣接する溝3間に形成される凸部の幅が十分となり、摺動による凸部の損傷を抑制できる。一方、上記平均間隔(r)が3000μm以下であることで、摺動層1と摺動対象部材との接触面積を十分に小さくできるとともに、当該積層体10が潤滑剤を塗布した状態で用いられる場合に潤滑剤を摺動層1の外表面に十分に滞留させることができる。
The lower limit of the average interval (r) between the plurality of
また、当該積層体10は、摺動層1が架橋フッ素樹脂を主成分とすることで、摺動層1の外表面9の凸部の面圧が高くなる場合があるが、これによりフッ素樹脂がわずかに摩耗することでフッ素樹脂粉末が若干程度発生し、かえって摺動性が向上しやすくなる。
In addition, in the laminate 10, since the sliding
また、特に、複数の溝3の平均幅(w)、平均深さ(d)および平均間隔(r)はいずれも上記範囲内であるとよい。当該積層体10は、複数の溝3の平均幅(w)、平均深さ(d)および平均間隔(r)がいずれも上記範囲内であることによって、摺動層1の摺動性を容易かつ確実に高めることができる。
In particular, it is preferable that the average width (w), average depth (d), and average interval (r) of the plurality of
隣接する溝3間の平均ピッチ(p)の下限としては、400μmであってもよく、500μmであってもよく、600μmであってもよい。一方、上記平均ピッチ(p)の上限としては、5900μmであってもよく、2500μmであってもよく、1500μmであってもよい。上記平均ピッチ(p)が400μm以上であることで、摺動層1の隣接する溝3間に形成される凸部の幅が十分となり、摺動による凸部の損傷を抑制できる。一方、上記平均ピッチ(p)が5900μm以下であることで、摺動層1と摺動対象部材との接触面積を十分に小さくできるとともに、当該積層体10が潤滑剤を塗布した状態で用いられる場合に潤滑剤を摺動層1の外表面に十分に滞留させることができる。なお、「平均ピッチ」とは、隣接する溝3の中心軸間の平均間隔をいう。
The lower limit of the average pitch (p) between
複数の溝3のうちの一部または全部は独立溝であってもよい。この構成によると、上記独立溝に潤滑剤を滞留させやすく、これにより摺動性を高めやすい。また、この構成によると、複数の溝3に起因する摺動層1の強度の低下を抑制することができる。
Some or all of the plurality of
摺動層1の外表面9に形成される溝3の総数に対する独立溝の存在個数の割合の下限としては、50%であってもよく、70%であってもよく、90%であってもよい。上記割合が上記下限以上であることによって、潤滑剤の滞留効果を容易かつ確実に高めることができる。
The lower limit of the ratio of the number of independent grooves to the total number of
また、複数の溝3が全体として格子状に配設される場合、交差する方向に延在する溝3同士が連結されないよう、複数の独立溝が形成されていてもよい。交差する方向に延在する溝3同士が連結されていると、この連結部分に潤滑剤が過剰に滞留し、この連結部分に潤滑剤が偏在しやすくなる。これに対し、交差する方向に延在する溝3同士が連結されていない場合、摺動層1の外表面9に潤滑剤を遍在させることができ、これにより全体の摺動性を容易に高めることができる。
Furthermore, when the plurality of
図4に示すように、摺動層1の複数の溝3に囲まれる部分の外表面9はドーム状に形成されていてもよい。摺動層1の外表面9がドーム状に形成されていることで、摺動層1の摺動対象部材との接触面積をより小さくすることができる。また、この構成によると、図4に示すように、ドーム状部4の曲面部分に潤滑剤Xを行き渡らせやすいので、潤滑剤Xによる摺動性の向上効果を高めやすい。上記「外表面9がドーム状」とは、厚さ方向の断面において外表面9が全体として外側に弓なりに湾曲した形状を意味し、この外表面9の一部に凹凸を有する形状を含む。
As shown in FIG. 4, the
摺動層1の平均厚さの下限としては、30μmであってもよく、100μmであってもよい。一方、摺動層1の平均厚さの上限としては、1000μmであってもよく、800μmであってもよい。上記平均厚さが30μm以上であることで、摺動層1の強度を良好にし、複数の溝3の深さを十分に深くすることができる。一方、上記平均厚さが1000μm以下であることで、不用に厚くなることを抑制できる。なお、「摺動層の平均厚さ」とは、溝3が形成されていない任意の10点における厚さの平均値をいう。
The lower limit of the average thickness of the sliding
(基材層)
基材層2は、フッ素樹脂含浸ガラスクロスから構成される。「フッ素樹脂含浸ガラスクロス」とは、ガラス繊維の束であって直交する2方向を向くガラスヤーンを織ったガラスクロスに樹脂材料を含浸させたものである。
(Base material layer)
The
基材層2の平均厚さの下限としては、50μmであってもよく、70μmであってもよい。上記平均厚さが50μm以上であることで、基材層2の強度を良好にし、基材層2の形状を維持しやすくできる。一方、基材層2の平均厚さの上限としては、150μmであってもよく、120μmであってもよい。上記平均厚さが150μm以下であることで、不用に厚くなることを抑制できる。
The lower limit of the average thickness of the
上記ガラスクロスの織り方としては、平織り、綾織り、サテン織り等の公知の織り方を適用することができるが、基材層2を薄くする観点から、平織りであってもよい。
As the weaving method of the glass cloth, known weaving methods such as plain weave, twill weave, and satin weave can be applied, but from the viewpoint of making the
上記ガラスクロスのガラス繊維の密度の上限としては、5g/m3であってもよく、3g/m3であってもよい。一方、上記密度の下限としては、1g/m3であってもよく、2g/m3であってもよい。ここで「ガラスクロスの密度」とは、JIS-R3420(2013)に準拠して測定される値である。 The upper limit of the density of the glass fibers of the glass cloth may be 5 g/m 3 or 3 g/m 3 . On the other hand, the lower limit of the density may be 1 g/m 3 or 2 g/m 3 . Here, the "density of glass cloth" is a value measured in accordance with JIS-R3420 (2013).
上記ガラスクロスのガラス繊維の引張強度の上限としては、10GPaであってもよく、5GPaであってもよい。一方、上記引張強度の下限としては、1GPaであってもよく、2GPaであってもよい。ここで「ガラス繊維の引張強度」とは、JIS-R3420(2013)に準拠して測定される値である。 The upper limit of the tensile strength of the glass fibers of the glass cloth may be 10 GPa or 5 GPa. On the other hand, the lower limit of the tensile strength may be 1 GPa or 2 GPa. Here, the "tensile strength of glass fiber" is a value measured in accordance with JIS-R3420 (2013).
上記ガラスクロスのガラス繊維の引張弾性率の上限としては、200GPaであってもよく、100GPaであってもよい。一方、上記引張弾性率の下限としては、10GPaであってもよく、50GPaであってもよい。ここで「引張弾性率」とは、引張応力とひずみとの関係を表わす複素弾性率であり、引張試験機により測定される値である。 The upper limit of the tensile modulus of the glass fibers of the glass cloth may be 200 GPa or 100 GPa. On the other hand, the lower limit of the tensile modulus may be 10 GPa or 50 GPa. Here, the "tensile modulus" is a complex modulus representing the relationship between tensile stress and strain, and is a value measured by a tensile tester.
上記ガラスクロスのガラス繊維の最大伸び率の上限としては、20%であってもよく、10%であってもよい。一方、上記最大伸び率の下限としては、1%であってもよく、3%であってもよい。ここで「最大伸び率」とは、ガラス繊維の引張破断時の伸びに基づき算出される値である。 The upper limit of the maximum elongation rate of the glass fibers of the glass cloth may be 20% or 10%. On the other hand, the lower limit of the maximum elongation rate may be 1% or 3%. Here, the "maximum elongation rate" is a value calculated based on the elongation of the glass fiber at tensile break.
上記ガラスクロスのガラス繊維の軟化点の上限としては、1200℃であってもよく、1000℃であってもよい。一方、上記軟化点の下限としては、700℃であってもよく、800℃であってもよい。上記軟化点は、JIS-K-7234(1986)に規定する環球法により測定した軟化点を意味する。ここで、「ガラス繊維の軟化点」とは、JIS-R3420(2013)に準拠して測定される値である。 The upper limit of the softening point of the glass fibers of the glass cloth may be 1200°C or 1000°C. On the other hand, the lower limit of the softening point may be 700°C or 800°C. The above softening point means a softening point measured by the ring and ball method specified in JIS-K-7234 (1986). Here, the "softening point of glass fiber" is a value measured in accordance with JIS-R3420 (2013).
上記フッ素樹脂含浸ガラスクロスに含浸される樹脂が、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体またはこれらの組み合わせであってもよい。上記フッ素樹脂含浸ガラスクロスに含浸される樹脂が、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体またはこれらの組み合わせであることで、基材層2の耐久性および耐熱性を向上できる。
The resin impregnated into the fluororesin-impregnated glass cloth is polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, or A combination of these may also be used. The resin impregnated into the fluororesin-impregnated glass cloth is polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, or By using a combination of these, the durability and heat resistance of the
(第1実施形態に係る積層体の製造方法)
次に、当該積層体の製造方法を説明する。当該積層体の製造方法は、例えばフッ素樹脂を主成分とするシート体に、上記フッ素樹脂の結晶融点以上の温度、低酸素雰囲気下で電離性放射線を照射する工程と、基材層の両面に上記シート体を積層する工程とを備える。さらに、当該積層体の製造方法は、上記照射する工程後にシート体の外表面に複数の溝を形成する工程を備えていてもよい。なお、上記シート体を積層する工程は、上記照射する工程の前に行ってもよく、上記照射する工程および溝を形成する工程の間に行ってもよく、上記溝を形成する工程の後に行ってもよい。
以下の製造工程では、上記照射する工程後に、上記シート体を積層する工程を行う手順について説明する。
(Method for manufacturing a laminate according to the first embodiment)
Next, a method for manufacturing the laminate will be described. The method for manufacturing the laminate includes, for example, a step of irradiating a sheet body mainly composed of a fluororesin with ionizing radiation at a temperature higher than the crystal melting point of the fluororesin in a low oxygen atmosphere, and a step of irradiating both sides of the base material layer. and a step of laminating the sheet bodies. Furthermore, the method for manufacturing the laminate may include a step of forming a plurality of grooves on the outer surface of the sheet body after the irradiation step. Note that the step of laminating the sheet bodies may be performed before the irradiation step, between the irradiation step and the groove forming step, or after the groove forming step. It's okay.
In the following manufacturing process, a procedure for performing a step of laminating the sheet bodies after the irradiation step will be described.
〈照射する工程〉
照射する工程では、上記シート体に含まれるフッ素樹脂を架橋させる。これにより、上記シート体の機械的特性、耐摩耗性、基材層2に対する密着性等が向上する。
<Irradiation process>
In the irradiation step, the fluororesin contained in the sheet body is crosslinked. This improves the mechanical properties, abrasion resistance, adhesion to the
上記照射する工程では、上記シート体をフッ素樹脂の結晶融点以上に加熱する。上記照射する工程における具体的加熱温度は、例えば上記フッ素樹脂がFEP(結晶融点温度:270℃)である場合は270℃以上であり、上記フッ素樹脂がPTFE(結晶融点温度:327℃)である場合は327℃以上であり、上記フッ素樹脂がPFA(結晶融点温度:304℃以上310℃以下)である場合は310℃以上であり、上記フッ素樹脂がETFE(結晶融点温度:270℃)である場合は270℃以上である。上記加熱温度の下限としては、結晶融点温度より5℃高い温度であってもよい。一方、上記加熱温度の上限としては、結晶融点温度より50℃高い温度であってもよく、結晶融点温度より20℃高い温度であってもよい。上記条件で電離性放射線を照射することにより、上記フッ素樹脂の主鎖の切断を抑制しつつ、分子間の架橋を促進できる。また、上記フッ素樹脂と基材層2との化学結合の形成を促進できる。
In the irradiation step, the sheet body is heated to a temperature higher than the crystalline melting point of the fluororesin. The specific heating temperature in the irradiation step is, for example, 270°C or higher when the fluororesin is FEP (crystalline melting point temperature: 270°C), and is 270°C or higher when the fluororesin is PTFE (crystalline melting point temperature: 327°C). If the fluororesin is PFA (crystal melting point temperature: 304 °C or higher and 310 °C or lower), the temperature is 310 °C or higher; if the fluororesin is ETFE (crystal melting point temperature: 270 °C) In this case, the temperature is 270°C or higher. The lower limit of the heating temperature may be 5° C. higher than the crystal melting point temperature. On the other hand, the upper limit of the heating temperature may be 50° C. higher than the crystal melting point temperature, or 20° C. higher than the crystal melting point temperature. By irradiating with ionizing radiation under the above conditions, crosslinking between molecules can be promoted while suppressing cleavage of the main chain of the fluororesin. Furthermore, the formation of chemical bonds between the fluororesin and the
上記照射する工程における酸素濃度の上限としては、100ppmであってもよく、10ppmであってもよく、5ppmであってもよい。上記酸素濃度が上記上限以下であることで、上記フッ素樹脂の分解や基材層2の酸化を抑制できる。
The upper limit of the oxygen concentration in the irradiation step may be 100 ppm, 10 ppm, or 5 ppm. When the oxygen concentration is below the upper limit, decomposition of the fluororesin and oxidation of the
上記電離性放射線としては、例えばγ線、電子線、X線、中性子線、高エネルギーイオン線が挙げられる。また、電離性放射線の照射線量の下限としては、10kGyであってもよく、70kGyであってもよく、200kGyであってもよい。一方、上記照射線量の上限としては、2000kGyであってもよく、1200kGyであってもよく、400kGyであってもよい。上記照射線量が上記下限以上であることで、フッ素樹脂の架橋反応が十分進行できる。一方、上記照射線量が上記上限以下であることで、フッ素樹脂の主鎖の切断を抑制できる。 Examples of the ionizing radiation include gamma rays, electron beams, X-rays, neutron beams, and high-energy ion beams. Further, the lower limit of the irradiation dose of ionizing radiation may be 10 kGy, 70 kGy, or 200 kGy. On the other hand, the upper limit of the irradiation dose may be 2000 kGy, 1200 kGy, or 400 kGy. When the irradiation dose is equal to or higher than the lower limit, the crosslinking reaction of the fluororesin can proceed sufficiently. On the other hand, when the above-mentioned irradiation dose is below the above-mentioned upper limit, scission of the main chain of the fluororesin can be suppressed.
〈シート体を積層する工程〉
シート体を積層する工程では、照射する工程によってフッ素樹脂を主成分とするシート体を架橋させた後に、基材層の両面にシート体を積層する。基材層にシート体を積層する方法としては、特に限定されず、例えば上記シート体と基材層とを熱圧着する方法が挙げられる。
<Process of laminating sheet bodies>
In the step of laminating the sheet bodies, after the sheet body mainly composed of fluororesin is crosslinked by the irradiation step, the sheet bodies are laminated on both sides of the base material layer. The method for laminating the sheet body on the base material layer is not particularly limited, and includes, for example, a method of thermocompression bonding the sheet body and the base material layer.
上記シート体を積層する工程の前に、基材層における上記シート体を積層する面に表面処理を行ってもよい。上記表面処理としては、例えばプラズマ処理、サンドブラスト処理、エッチング処理、電解研磨処理等による粗面化などが挙げられる。 Before the step of laminating the sheet bodies, a surface treatment may be performed on the surface of the base material layer on which the sheet bodies are laminated. Examples of the surface treatment include roughening by plasma treatment, sandblasting treatment, etching treatment, electrolytic polishing treatment, and the like.
上記基材層であるフッ素樹脂含浸ガラスクロスの製造方法としては、例えばガラスクロスの内部にフッ素樹脂を主成分とする組成物を含浸させる工程と、含浸させた上記組成物を加熱する工程とを備える。 The method for manufacturing the fluororesin-impregnated glass cloth, which is the base material layer, includes, for example, a step of impregnating the inside of the glass cloth with a composition containing a fluororesin as a main component, and a step of heating the impregnated composition. Be prepared.
上記含浸させる工程において、ガラスクロスの内部にフッ素樹脂を主成分とする組成物を含浸させる方法としては、例えばガラスクロスの表面に上記組成物を塗布する方法、上記組成物にガラスクロスを浸漬する方法等が挙げられる。 In the above impregnating step, methods for impregnating the inside of the glass cloth with a composition containing a fluororesin as a main component include, for example, applying the above composition to the surface of the glass cloth, and immersing the glass cloth in the above composition. Examples include methods.
上記加熱する工程では、含浸させた上記組成物を加熱する。加熱する工程は、含浸させた上記組成物が乾燥し硬化する焼き付け工程に相当する。加熱する工程の温度の下限としては、150℃が好ましく、200℃がより好ましい。一方、加熱する工程の温度の上限としては、600℃が好ましく、500℃がより好ましい。 In the heating step, the impregnated composition is heated. The heating step corresponds to a baking step in which the impregnated composition dries and hardens. The lower limit of the temperature in the heating step is preferably 150°C, more preferably 200°C. On the other hand, the upper limit of the temperature in the heating step is preferably 600°C, more preferably 500°C.
〈溝を形成する工程〉
上記溝を形成する工程では、上記シート体の外表面に複数の溝を形成する。この溝を形成する工程により、上記シート体が外表面に複数の溝を有する摺動層となる。上記シート体の外表面に複数の溝を形成する方法としては、特に限定されるものではないが、熱プレス法であってもよい。具体的には、上記溝を形成する工程では、フッ素樹脂のガラス転移温度以上に加熱した状態で、好ましくは上記シート体をフッ素樹脂のガラス転移温度以上に加熱した状態で、上記シート体の外表面に溝形状の反転形状を有する金型またはメッシュ網をプレスする。上記溝を形成する工程では、上記金型およびメッシュ網の表面形状を調節することで、得られる摺動層の外表面の形状を調節することができる。上記溝を形成する工程では、得られる複数の溝の平均幅、平均深さおよび隣接する溝間の平均ピッチを上述の範囲内に調節してもよい。上記溝を形成する工程におけるプレス温度としては、フッ素樹脂のガラス転移温度にもよるが、例えば200℃以上300℃以下とすることができる。上記溝を形成する工程におけるプレス時間としては、例えば10分以上60分以下とすることができる。上記溝を形成する工程におけるプレス圧としては、例えば10kg/cm2以上30kg/cm2以下とすることができる。
<Process of forming grooves>
In the step of forming the grooves, a plurality of grooves are formed on the outer surface of the sheet body. Through this process of forming grooves, the sheet body becomes a sliding layer having a plurality of grooves on the outer surface. The method for forming the plurality of grooves on the outer surface of the sheet body is not particularly limited, but may be a hot press method. Specifically, in the step of forming the grooves, the outside of the sheet body is heated to a temperature higher than the glass transition temperature of the fluororesin, preferably the sheet body is heated to a temperature higher than the glass transition temperature of the fluororesin. A mold or mesh net having an inverted groove shape on the surface is pressed. In the step of forming the grooves, the shape of the outer surface of the resulting sliding layer can be adjusted by adjusting the surface shapes of the mold and the mesh net. In the step of forming the grooves, the average width, average depth, and average pitch between adjacent grooves of the plurality of grooves may be adjusted within the above-mentioned ranges. The pressing temperature in the step of forming the grooves may be, for example, 200° C. or more and 300° C. or less, although it depends on the glass transition temperature of the fluororesin. The pressing time in the step of forming the grooves can be, for example, 10 minutes or more and 60 minutes or less. The press pressure in the step of forming the grooves can be, for example, 10 kg/cm 2 or more and 30 kg/cm 2 or less.
また、上記溝を形成する工程で、上記複数の溝の平均幅を100μm以上1000μm以下、平均深さを30μm以上500μm以下、平均間隔を250μm以上3000μm以下としてもよい。また、上記複数の溝のうち一部または全部を独立溝とし、上記複数の溝が、交差する方向に延在し、かつ全体として格子状となるように配設してもよい。 Further, in the step of forming the grooves, the average width of the plurality of grooves may be 100 μm or more and 1000 μm or less, the average depth may be 30 μm or more and 500 μm or less, and the average interval may be 250 μm or more and 3000 μm or less. Furthermore, some or all of the plurality of grooves may be independent grooves, and the plurality of grooves may be arranged so as to extend in intersecting directions and form a lattice shape as a whole.
第1実施形態の積層体によれば、摺動性および耐摩耗性に優れる。 The laminate of the first embodiment has excellent sliding properties and wear resistance.
[第2実施形態]
第2実施形態に係る積層体は、第1実施形態に係る積層体の基材層の表面と上記摺動層の表面との間に直接積層される接着層をさらに備える。
[Second embodiment]
The laminate according to the second embodiment further includes an adhesive layer directly laminated between the surface of the base layer of the laminate according to the first embodiment and the surface of the sliding layer.
図5は、第2実施形態に係る積層体20を示す模式的断面図である。図5の当該積層体20は、基材層2と、上記基材層2の両面に積層される接着層5と、上記接着層5の表面に積層される摺動層1とを備える。当該積層体20は、基材層2、2層の摺動層1および2層の接着層5を有する5層体である。なお、基材層2および摺動層1は、第1実施形態と同様であるので同一番号を付して説明を省略する。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a laminate 20 according to the second embodiment. The laminate 20 in FIG. 5 includes a
(接着層)
接着層5の主成分は、上述した摺動層1の形成材料と同様のフッ素樹脂が挙げられる。上記フッ素樹脂としては、例えばテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体(ETFE)が挙げられる。上記接着層5がテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体またはこれらの組み合わせを主成分とすることで、上記接着層5の接着性および耐熱性をより良好にできる。
(Adhesive layer)
The main component of the
接着層5における上記フッ素樹脂の含有量の下限としては、60質量%であってもよく、80質量であってもよく、90質量であってもよく、100質量%であってもよい。
The lower limit of the content of the fluororesin in the
接着層5の平均厚さの下限としては、0.1μmであってもよく、1μmであってもよい。一方、接着層5の平均厚さの上限としては、20μmであってもよく、10μmであってもよい。接着層5の平均厚さが0.1μm以上であることで、接着層5を介した基材層2と摺動層1との接着強度が十分向上できる。一方、接着層5の平均厚さが20μm以下であることで、当該積層体20の寸法が不要に大きくなることを抑制できる。
The lower limit of the average thickness of the
(第2実施形態に係る積層体の製造方法)
第2実施形態に係る積層体の製造方法は、例えば基材層の両面に接着層を積層する工程と、フッ素樹脂を主成分とするシート体に、上記フッ素樹脂の結晶融点以上の温度、低酸素雰囲気下で電離性放射線を照射する工程と、上記接着層の表面に上記シート体を積層する工程とを備える。さらに、当該積層体の製造方法は、上記照射する工程後にシート体の外表面に複数の溝を形成する工程を備えていてもよい。上記基材層の両面に接着層の積層をする工程は特別に設けず、フッ素樹脂を主成分とするシート体の積層および接着層の積層を同時に行ってもよい。また、上記積層する工程は、上記照射する工程の前に行ってもよく、上記照射する工程および溝を形成する工程の間に行ってもよく、上記溝を形成する工程の後に行ってもよい。
(Method for manufacturing a laminate according to the second embodiment)
The method for manufacturing a laminate according to the second embodiment includes, for example, a step of laminating an adhesive layer on both sides of a base material layer, and a step of laminating adhesive layers on both sides of a base material layer, and applying a fluororesin-based sheet body to a temperature higher than the crystal melting point of the fluororesin at a low temperature. The method includes a step of irradiating ionizing radiation in an oxygen atmosphere, and a step of laminating the sheet body on the surface of the adhesive layer. Furthermore, the method for manufacturing the laminate may include a step of forming a plurality of grooves on the outer surface of the sheet body after the irradiation step. There is no special step of laminating adhesive layers on both sides of the base material layer, and the lamination of the sheet body mainly composed of fluororesin and the lamination of the adhesive layer may be performed simultaneously. Further, the laminating step may be performed before the irradiating step, between the irradiating step and the groove forming step, or after the groove forming step. .
〈接着層を積層する工程〉
接着層を積層する工程では、基材層の両面に接着層を積層する。接着層の積層方法は特に限定されず、フッ素樹脂を主成分とする接着層用組成物を周知の塗工方法で基材層の両面に塗工することで積層することができる。
<Process of laminating adhesive layer>
In the step of laminating adhesive layers, adhesive layers are laminated on both sides of the base material layer. The method of laminating the adhesive layer is not particularly limited, and the adhesive layer can be laminated by applying a composition for adhesive layer containing a fluororesin as a main component to both surfaces of the base layer using a well-known coating method.
〈シート体を積層する工程〉
シート体を積層する工程では、接着層の表面に摺動層となる上記シート体を積層する。上記接着層の表面にシート体を積層する方法としては、特に限定されず、例えば上記シート体と接着層とを熱圧着する方法が挙げられる。なお、摺動層となる上記シート体を積層する工程の前に、上記シート体における上記接着層との接着面を、例えばプラズマ処理、サンドブラスト処理、エッチング処理、電解研磨処理等により粗面化してもよい。
<Process of laminating sheet bodies>
In the step of laminating the sheet bodies, the sheet bodies serving as the sliding layer are laminated on the surface of the adhesive layer. The method for laminating the sheet body on the surface of the adhesive layer is not particularly limited, and includes, for example, a method of thermocompression bonding the sheet body and the adhesive layer. Note that before the step of laminating the sheet bodies that will become the sliding layer, the adhesive surface of the sheet body to the adhesive layer is roughened by, for example, plasma treatment, sandblasting treatment, etching treatment, electrolytic polishing treatment, etc. Good too.
〈照射する工程〉
上記照射する工程では、上記シート体に含まれるフッ素樹脂を架橋させる。照射する工程は、上記第1実施形態に係る積層体の製造方法で記載された照射する工程と同様であるので記載を省略する。
<Irradiation process>
In the irradiation step, the fluororesin contained in the sheet body is crosslinked. The irradiation step is the same as the irradiation step described in the method for manufacturing a laminate according to the first embodiment, so a description thereof will be omitted.
〈溝を形成する工程〉
上記溝を形成する工程では、上記シート体の外表面に複数の溝を形成する。溝を形成する工程程は、上記第1実施形態に係る積層体の製造方法で記載された溝を形成する工程と同様であるので記載を省略する。
<Process of forming grooves>
In the step of forming the grooves, a plurality of grooves are formed on the outer surface of the sheet body. The process of forming the grooves is the same as the process of forming the grooves described in the method for manufacturing the laminate according to the first embodiment, so the description thereof will be omitted.
第2実施形態の積層体によれば、摺動性および耐摩耗性に優れるとともに、基材層と摺動層との接着性をより向上できる。 The laminate of the second embodiment has excellent sliding properties and abrasion resistance, and can further improve the adhesiveness between the base layer and the sliding layer.
[その他の実施形態]
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本考案の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、実用新案登録請求の範囲によって示され、実用新案登録請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
[Other embodiments]
The embodiments disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiments, but is indicated by the claims for utility model registration, and includes all changes within the meaning and scope equivalent to the claims for utility model registration. It is intended that
上記実施形態においては、摺動層が外表面に交差する方向に延在し、かつ全体として格子状に配設されている複数の溝を有していたが、摺動層の外表面の形状はこれに限定されない。例えば摺動層が外表面に平面視で同一形状の複数の凹部を有し、上記複数の凹部が上記外表面に複数列にかつ各列において等間隔で配置されていてもよい。摺動層が外表面に平面視で同一形状の複数の凹部を有し、上記複数の凹部が上記外表面に複数列にかつ各列において等間隔で配置されていることで、上記摺動層の摺動対象部材との接触面積を小さくできるとともに、複数の凹部に潤滑剤を滞留させやすくなるので、摺動性をより高めることができる。 In the above embodiment, the sliding layer has a plurality of grooves extending in a direction crossing the outer surface and arranged in a grid pattern as a whole, but the shape of the outer surface of the sliding layer is not limited to this. For example, the sliding layer may have a plurality of recesses having the same shape in plan view on the outer surface, and the plurality of recesses may be arranged on the outer surface in a plurality of rows at equal intervals in each row. The sliding layer has a plurality of recesses having the same shape in plan view on the outer surface, and the plurality of recesses are arranged on the outer surface in a plurality of rows and at equal intervals in each row. Since the contact area with the member to be slid can be reduced, and the lubricant can be easily retained in the plurality of recesses, the slidability can be further improved.
摺動層の外表面に形成される複数の凹部の形状は凹部の形状は特に限定されず、例えば正方形、長方形、平行四辺形(ひし形)、台形、多角形(三角形、六角形等)、円、楕円であってもよい。 The shape of the plurality of recesses formed on the outer surface of the sliding layer is not particularly limited, and may be, for example, a square, a rectangle, a parallelogram (diamond), a trapezoid, a polygon (triangle, hexagon, etc.), or a circle. , may be an ellipse.
上記複数の凹部の平面視における列方向の平均最大径が100μm以上1000μm以下であり、上記複数の凹部の平面視における列方向の平均間隔が250μm以上3000μm以下であり、上記複数の凹部の平均深さが30μm以上500μm以下であってもよい。上記複数の凹部の平面視における列方向の平均最大径、上記複数の凹部の平面視における列方向の平均間隔および上記複数の凹部の平均深さが上記範囲であることで、上記摺動層の摺動対象部材との接触面積をより小さくでき、複数の凹部に潤滑剤を滞留させやすくなるので、摺動性をより高めることができる。 The average maximum diameter in the row direction of the plurality of recesses in plan view is 100 μm or more and 1000 μm or less, the average interval in the row direction of the plurality of recesses in plan view is 250 μm or more and 3000 μm or less, and the average depth of the plurality of recesses is The length may be 30 μm or more and 500 μm or less. The average maximum diameter of the plurality of recesses in the row direction in plan view, the average interval of the plurality of recesses in the row direction in plan view, and the average depth of the plurality of recesses are within the above ranges, so that the sliding layer Since the contact area with the member to be slid can be made smaller and the lubricant can be more easily retained in the plurality of recesses, the slidability can be further improved.
上記複数の凹部の平面視における上記列方向と垂直な行方向の平均間隔の下限としては、50μmであってもよく、100μmであってもよい。上記複数の凹部の平面視における行方向の平均間隔の上限としては、1000μmであってもよく、500μmであってもよい。上記複数の凹部の平面視における行方向の平均間隔が上記範囲であることで、摺動層の外表面に掛かる面圧を均一に維持できる。「凹部の平面視における行方向の平均間隔」とは、複数の凹部の平面視における任意の同一行において隣接する20点の間隔のうち大きいものから5つおよび小さいものから5つを除いた値の平均値を意味する。 The lower limit of the average interval in the row direction perpendicular to the column direction in a plan view of the plurality of recesses may be 50 μm or 100 μm. The upper limit of the average interval in the row direction of the plurality of recesses in plan view may be 1000 μm or 500 μm. When the average interval in the row direction of the plurality of recesses in plan view is within the above range, the surface pressure applied to the outer surface of the sliding layer can be maintained uniformly. "Average spacing in the row direction of recesses in a plan view" is the value obtained by excluding the largest five and the smallest five of the 20 adjacent spacings in the same row in a plan view of a plurality of recesses. means the average value of
図6は、摺動層の変形例を示す模式的平面図である。図6に示すように、摺動層11の外表面15には、平面視で菱形の複数の凹部13が形成されている。上記菱形の複数の凹部13は、上記外表面15に複数列にかつ各列において等間隔で配置されている。
FIG. 6 is a schematic plan view showing a modification of the sliding layer. As shown in FIG. 6, the
図7は、摺動層の他の変形例を示す模式的平面図である。図7に示すように、摺動層16の外表面18には、平面視で正六角形の複数の凹部17が形成されているハニカム構造を有する。上記正六角形の複数の凹部17は、上記外表面18に複数列にかつ各列において等間隔で配置されている。
FIG. 7 is a schematic plan view showing another modification of the sliding layer. As shown in FIG. 7, the
上記摺動層の外表面における平面視で同一形状の複数の凹部は、上記フッ素樹脂を主成分とするシート体を加熱後に、上記シート体の外表面を金型で圧力をかけることで形成することができる。 The plurality of recesses having the same shape in plan view on the outer surface of the sliding layer are formed by heating the sheet body mainly composed of the fluororesin and then applying pressure to the outer surface of the sheet body with a mold. be able to.
当該積層体は、摺動層が最外層を形成する限り、摺動層および基材層以外の他の層をさらに備える多層体であってもよい。 The laminate may be a multilayer body that further includes layers other than the sliding layer and the base material layer, as long as the sliding layer forms the outermost layer.
以下、実施例によって本開示をさらに詳細に説明するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present disclosure will be explained in more detail with reference to Examples, but the present disclosure is not limited to these Examples.
<積層体No.1~No.7>
[基材層の作製]
下記の手順で、基材層となる平均厚さが80μmの平織のフッ素樹脂含浸ガラスクロスを作製した。上記フッ素樹脂含浸ガラスクロスは、平均厚さ55μm、質量47g/m2、縦本数60本/25mm、横本数46本/25mmの平織のガラスクロスをフッ素樹脂ディスパージョンに浸漬し、引き上げて乾燥し焼結することを何度も繰り返すことにより作製した。
<Laminated body No. 1~No. 7>
[Preparation of base material layer]
A plain-woven fluororesin-impregnated glass cloth having an average thickness of 80 μm and serving as a base material layer was prepared according to the following procedure. The above-mentioned fluororesin-impregnated glass cloth was prepared by dipping a plain-woven glass cloth with an average thickness of 55 μm, a mass of 47 g/m 2 , a vertical number of 60 pieces/25 mm, and a horizontal number of 46 pieces/25 mm into a fluororesin dispersion, and then pulling it up and drying it. It was manufactured by repeating sintering many times.
[摺動層の作製]
下記の手順で、摺動層となる架橋フッ素樹脂シートを作製した。
初めに、表1に記載の架橋フッ素樹脂シートのフッ素樹脂からなる平均厚さ100μmのシートを得た。次に、このフッ素樹脂シートを連続式加熱照射炉内で酸素濃度5ppm以下の低酸素雰囲気下で340℃に加熱し、株式会社NHVコーポレーション社製の電子線加速装置を用いて電子線を照射した。照射条件は、加速電圧500kV、照射量300kGyとした。これにより、平均厚さが100μmの摺動層用の架橋フッ素樹脂シートを得た。
[Preparation of sliding layer]
A cross-linked fluororesin sheet serving as a sliding layer was prepared in the following manner.
First, a crosslinked fluororesin sheet shown in Table 1 made of a fluororesin and having an average thickness of 100 μm was obtained. Next, this fluororesin sheet was heated to 340°C in a low-oxygen atmosphere with an oxygen concentration of 5 ppm or less in a continuous heating irradiation furnace, and irradiated with an electron beam using an electron beam accelerator manufactured by NHV Corporation. . The irradiation conditions were an acceleration voltage of 500 kV and an irradiation dose of 300 kGy. As a result, a crosslinked fluororesin sheet for a sliding layer having an average thickness of 100 μm was obtained.
[積層体の作製]
得られたNo.1~No.7のフッ素樹脂含浸ガラスクロスからなる基材層の両面に、No.1~No.7の架橋フッ素樹脂シートをロール温度350℃、ニップ圧0.5MPaの条件下で熱圧着することにより積層した。また、No.2及びNo.5については、フッ素樹脂含浸ガラスクロスからなる基材層の表面と架橋フッ素樹脂シートの表面との間に表1に記載のPFAからなる平均厚さ25μmの接着層を配置した。そして、ロール温度350℃、ニップ圧0.5MPaの条件下で基材層、接着層および架橋フッ素シートを同時に熱圧着することで、5層を同時に積層した。
[Preparation of laminate]
The obtained No. 1~No. No. 7 was coated on both sides of the base material layer made of fluororesin-impregnated glass cloth. 1~No. The crosslinked fluororesin sheets of No. 7 were laminated by thermocompression bonding under the conditions of a roll temperature of 350° C. and a nip pressure of 0.5 MPa. Also, No. 2 and no. Regarding No. 5, an adhesive layer having an average thickness of 25 μm and made of PFA shown in Table 1 was placed between the surface of the base material layer made of fluororesin-impregnated glass cloth and the surface of the crosslinked fluororesin sheet. Then, the base material layer, the adhesive layer, and the crosslinked fluorine sheet were simultaneously thermocompression bonded under the conditions of a roll temperature of 350° C. and a nip pressure of 0.5 MPa, thereby laminating five layers at the same time.
[評価]
得られたNo.1~No.7の積層体について、限界PV及び界面剥離力の評価を行った。No.1~No.7の積層体の評価結果を表1に示す。
[evaluation]
The obtained No. 1~No. Regarding the laminate No. 7, the critical PV and interfacial peel force were evaluated. No. 1~No. Table 1 shows the evaluation results for the laminate No. 7.
(限界PV)
下記の手順で限界PVを測定し、No.1~No.7の積層体の耐摩耗性を評価した。
低粘度オイル塗布で、圧力を0.2MPaの一定値に保ち、速度を上昇させる条件とした。
(測定方法)
以下の条件のもと、JIS-K7218:1986のA法(リングオンディスク式スラスト摩擦試験)に準拠して測定した。
リング状相手材材質:S45C
リング寸法:外形25.6mm、内径20mm
リング状相手材算術平均粗さRa:0.28μm
試験装置:株式会社エー・アンド・デイ製の「EFM-III 1010」
圧力:0.2MPa(一定)
速度:10m/min、15m/min、24m/min、38m/min、62m/min、96m/min
(Limit PV)
The limit PV was measured according to the following procedure, and No. 1~No. The wear resistance of the laminate No. 7 was evaluated.
The conditions were that low viscosity oil was applied, the pressure was kept at a constant value of 0.2 MPa, and the speed was increased.
(Measuring method)
Measurements were made in accordance with JIS-K7218:1986 method A (ring-on-disk thrust friction test) under the following conditions.
Ring-shaped mating material: S45C
Ring dimensions: outer diameter 25.6mm, inner diameter 20mm
Ring-shaped counterpart material arithmetic mean roughness Ra: 0.28μm
Test equipment: “EFM-III 1010” manufactured by A&D Co., Ltd.
Pressure: 0.2MPa (constant)
Speed: 10m/min, 15m/min, 24m/min, 38m/min, 62m/min, 96m/min
(界面剥離力)
下記の手順で界面剥離力を測定し、No.1~No.7の積層体における基材層と摺動層との接着性を評価した。
界面剥離力は以下の条件の下、JIS-K6854-2(180度剥離試験)に準拠して測定した。
試験装置:株式会社エー・アンド・デイ製の「UTC-5T」
試験環境:23 ℃±2℃、50%RH±10%RH
試験片形状:幅25mm
(Interfacial peeling force)
The interfacial peel force was measured according to the following procedure, and No. 1~No. The adhesion between the base layer and the sliding layer in the laminate No. 7 was evaluated.
The interfacial peel force was measured in accordance with JIS-K6854-2 (180 degree peel test) under the following conditions.
Test equipment: “UTC-5T” manufactured by A&D Co., Ltd.
Test environment: 23℃±2℃, 50%RH±10%RH
Test piece shape: width 25mm
表1に示すように、フッ素樹脂含浸ガラスクロスから構成される基材層と、上記基材層の両面に直接または間接に積層される架橋フッ素樹脂を主成分とする摺動層とを備えるNo.1~No.7の積層体は、限界PV値及び界面剥離力が良好であった。 As shown in Table 1, the No. .. 1~No. The laminate No. 7 had good limit PV value and interfacial peeling force.
<摺動シートNo.8~No.12>
No.1の摺動シートの外表面に、表2に記載のサイズのメッシュを用いて図3に記載の溝を形成した。
<Sliding sheet No. 8~No. 12>
No. The grooves shown in FIG. 3 were formed on the outer surface of the sliding sheet No. 1 using meshes of the sizes shown in Table 2.
[評価]
得られたNo.8~No.12の摺動シートについて、動摩擦係数の評価を行った。No.8~No.12の摺動シートの評価結果を表2に示す。
[evaluation]
The obtained No. 8~No. The coefficient of dynamic friction was evaluated for 12 sliding sheets. No. 8~No. Table 2 shows the evaluation results for the 12 sliding sheets.
(動摩擦係数)
動摩擦係数は、上述の限界PVの測定においてリング状相手材である円筒に生じる反動トルクにより測定した。動摩擦係数は、速度50mm/分~750mm/分の平均値とした。
(dynamic friction coefficient)
The coefficient of dynamic friction was measured by the reaction torque generated in the cylinder, which is the ring-shaped counterpart material, in the measurement of the limit PV described above. The dynamic friction coefficient was an average value at speeds of 50 mm/min to 750 mm/min.
表2に示すように、外表面に複数の溝を有するNo.8~No.12の摺動シートは、動摩擦係数が小さくなっており、良好な結果が得られた。 As shown in Table 2, No. 2 has a plurality of grooves on the outer surface. 8~No. The sliding sheet No. 12 had a small coefficient of dynamic friction, and good results were obtained.
以上のように、本開示の積層体は、摺動性および耐摩耗性に優れるので、軸受、エンジンピストンスカート、ポンプ摺動部、摺動パッキン、OA機器用摺動プレート等に好適に用いられる。 As described above, the laminate of the present disclosure has excellent sliding properties and wear resistance, so it can be suitably used for bearings, engine piston skirts, pump sliding parts, sliding packings, sliding plates for OA equipment, etc. .
1、11、16 摺動層
2 基材層
3 溝
4 ドーム状部
5 接着層
9、15、18 摺動層の外表面
10、20 積層体
13、17 凹部
X 潤滑剤
w 幅
d 深さ
r 間隔
p ピッチ
1, 11, 16 Sliding
Claims (10)
上記基材層の表面の一部または全部の領域に直接または間接に積層され、架橋フッ素樹脂を主成分とする摺動層と
を備え、
上記基材層がフッ素樹脂含浸ガラスクロスから構成される積層体。 a base material layer;
a sliding layer that is directly or indirectly laminated on a part or all of the surface of the base layer and that has a crosslinked fluororesin as a main component;
A laminate in which the base layer is made of fluororesin-impregnated glass cloth.
上記複数の溝の平均幅が100μm以上1000μm以下、平均深さが30μm以上500μm以下、平均間隔が250μm以上3000μm以下であり、
上記複数の溝のうちの一部または全部が独立溝であり、上記複数の溝が、交差する方向に延在し、かつ全体として格子状に配設されている請求項1または請求項2に記載の積層体。 The sliding layer has a plurality of grooves on the outer surface,
The average width of the plurality of grooves is 100 μm or more and 1000 μm or less, the average depth is 30 μm or more and 500 μm or less, and the average interval is 250 μm or more and 3000 μm or less,
Claim 1 or Claim 2, wherein some or all of the plurality of grooves are independent grooves, and the plurality of grooves extend in intersecting directions and are arranged in a grid pattern as a whole. The described laminate.
上記複数の凹部が上記外表面に複数列にかつ各列において等間隔で配置されており、
上記複数の凹部の平面視における列方向の平均最大径が100μm以上1000μm以下であり、
上記複数の凹部の平面視における列方向の平均間隔が250μm以上3000μm以下であり、
上記複数の凹部の平均深さが30μm以上500μm以下である請求項1または請求項2に記載の積層体。 The sliding layer has a plurality of recesses having the same shape in plan view on the outer surface,
The plurality of recesses are arranged on the outer surface in a plurality of rows and at equal intervals in each row,
The average maximum diameter of the plurality of recesses in the column direction in plan view is 100 μm or more and 1000 μm or less,
The average interval in the column direction of the plurality of recesses in plan view is 250 μm or more and 3000 μm or less,
The laminate according to claim 1 or 2, wherein the average depth of the plurality of recesses is 30 μm or more and 500 μm or less.
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WO2024106490A1 (en) * | 2022-11-15 | 2024-05-23 | 住友電気工業株式会社 | Sliding member and method for producing sliding member |
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- 2023-08-18 JP JP2023002993U patent/JP3244181U/en active Active
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