JP7458419B2 - 接着剤および該接着剤を含むベアリング - Google Patents

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Description

本開示は、接着層および該接着層を含むベアリングに関する。
一部の接着剤は、ベアリングの製造に使用することができる。例えば、接着層を使用してポリマー層と金属支持体とを結合してもよく、そのためには、結合不良を回避するために両方の材料に対する接着剤の十分な接着強度が必要になる。
業界では、ベアリングの製造のために改善された接着剤が引き続き求められている。
実施形態を例として示すが、添付の図面に限定されない。
例となるポリマーブレンドの走査型電子顕微鏡画像を含む。 接着層の試料の剥離強度の図を含む。 別の接着層試料の剥離強度の図を含む。
当業者であれば、図中の要素が簡略化して明瞭に示されており、必ずしも縮尺通りに描かれていないことを理解する。例えば、図中の要素のうちいくつかの寸法は、本発明の実施形態のより良い理解を助けるために、他の要素に対して誇張されている場合がある。
以下の記載は、図面と組み合わせて、本明細書に開示される教示の理解を助けるために提供される。以下の考察は、本教示の特定の実施態様および実施形態に焦点を当てている。この焦点は、本教示の記載を助けるために提供されるものであり、本教示の範囲または適用可能性に対する限定であると解釈すべきではない。そうではなく、本出願に開示される教示に基づいて、他の実施形態を使用することができる。
用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、またはそれらの何らかの他の変化形は、非排他的包含物を網羅することを意図している。例えば、特徴の列挙を含む方法、物品、または装置は、必ずしもそれらの特徴のみに限定されるわけではなく、明示的に列挙されていない他の特徴、またはそれらの方法、物品、もしくは装置に固有の他の特徴を含み得る。さらに、別段の明示的な記載がない限り、「または（ｏｒ）」は、包含的な「または」を指し、排他的な「または」を指すものではない。例えば、条件ＡまたはＢは、以下のいずれか１つによって満たされる：Ａが真であり（または存在する）、Ｂが偽である（または存在しない）、Ａが偽であり（または存在しない）、Ｂが真である（または存在する）、およびＡとＢの両方が真である（または存在する）。
また、「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」の使用は、本明細書に記載の要素および構成要素を記載するために用いられる。これは、単に便宜上行われるとともに、本発明の範囲の一般的な意味を述べるために行われる。この記載は、そうでないことを意味することが明らかでない限り、１つ、少なくとも１つ、または複数も含むような単数形、もしくはその逆を含むものと解釈すべきである。例えば、１つの物が本明細書に記載される場合、１つの物の代わりに２つ以上の物を使用してもよい。同様に、２つ以上の物が本明細書に記載される場合、その２つ以上の物を１つの物に置き換えてもよい。
別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。材料、方法、および例は例示にすぎず、限定的であることを意図するものではない。本明細書に記載がない限り、特定の材料および処理行為に関する多くの詳細は従来のものであり、本開示が属する技術分野における教科書および他の情報源に見出され得る。
本明細書に開示される実施形態は、接着層に関する。接着層は、第１のポリマーと、第１のポリマーとは異なる第２のポリマーとのポリマーブレンドを含み得る。接着層は、改善された特性、例えば機械的強度、例えば向上した剥離強度、破断伸び、またはその両方を有し得る。
さらなる実施形態は、基材上に配置された接着層を含むベアリングに向けられ得る。ベアリングは、接着層上に配置された摺動層をさらに含み得る。ベアリングは、改善された寿命を有し得る。
一実施形態では、接着層は、第１のポリマーと第２のポリマーとのポリマーブレンドを含み得、第１のポリマーはフッ素ポリマーである。一態様では、第１のポリマーは、変性フッ素ポリマーであり得る。特定の態様では、変性フッ素ポリマーは、官能基、例えば水酸基（－ＯＨ）、フッ化カルボニル（－ＣＯＦ）、カルボキシル基（－ＣＯＯＨ）、無水物基、アクリラート基（－ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＨ）、グリシジルメタクリラート基（－ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２（ＣＨＣＨ２Ｏ））、またはそれらの組み合わせを含み得る。別の特定の態様では、変性フッ素ポリマーは、変性エチレンテトラフルオロエチレン（以下、ＥＴＦＥと呼ぶ）、変性ペルフルオロアルコキシエチレン（ｍＰＦＡ）、変性テトラフルオロ－エチレン－ペルフルオロ（メチルビニルエーテル）（ｍＭＦＡ）、変性エチレンクロロトリフルオロエチレンコポリマー（ｍＥＣＴＦＥ）、変性テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン（ｍＦＥＰ）、変性ポリフッ化ビニリデン（ｍＰＶＤＦ）、またはこれらの任意の組み合わせを含み得る。より特定の態様では、第１のポリマーは、変性ＥＴＦＥから本質的になり得る。さらにより特定の態様では、変性エチレンテトラフルオロエチレン（ｍＥＴＦＥ）は、無水物基を含む官能基を含み得る。
一実施形態では、接着層は、接着層の性能および特性の改善を促すことができる特定の含有量の第１のポリマーを含み得る。一態様では、第１のポリマーの含有量は、ポリマーブレンドの総重量に対して少なくとも５重量％、例えばポリマーブレンドの総重量に対して少なくとも６重量％、少なくとも７重量％、少なくとも９重量％、少なくとも１１重量％、少なくとも１３重量％、少なくとも１６重量％、少なくとも１９重量％、少なくとも２２重量％、少なくとも２５重量％、少なくとも２８重量％、少なくとも３３重量％、少なくとも３６重量％、少なくとも３９重量％、少なくとも４３重量％、少なくとも４６重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも５３重量％、少なくとも５５重量％、少なくとも５８重量％、または少なくとも６０重量％であり得る。特定の態様では、第１のポリマーの含有量は、ポリマーブレンドの総重量に対して６０重量％超、例えばポリマーブレンドの総重量に対して少なくとも６１重量％、少なくとも６３重量％、少なくとも６４重量％、少なくとも６５重量％、少なくとも６６重量％、少なくとも６９重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも７１重量％、少なくとも７３重量％、少なくとも７５重量％、少なくとも７８重量％、少なくとも７９重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも８２重量％、少なくとも８５重量％、少なくとも８８重量％、少なくとも９０重量％、少なくとも９２重量％、少なくとも９３重量％、少なくとも９５重量％、または少なくとも９７重量％であり得る。
別の態様では、接着層は、ポリマーブレンドの総重量に対して最大９９重量％、ポリマーブレンドの総重量に対して最大９７重量％、最大９３重量％、最大９０重量％、最大８８重量％、最大８４重量％、最大８１重量％、最大７８重量％、最大７５重量％、最大７２重量％、最大７０重量％、最大７８重量％、最大７５重量％、最大７２重量％、最大７０重量％、最大６６重量％、最大６５重量％、最大６３重量％、最大６０重量％、最大５８重量％、最大５４重量％、最大５２重量％、最大５０重量％、最大４８重量％、最大４５重量％、最大４２重量％、最大４０重量％、最大３７重量％、最大３５重量％、最大３２重量％、最大３０重量％、最大２８重量％、最大２６重量％、最大２４重量％、または最大２１重量％の含有量で第１のポリマーを含み得る。さらに、接着層は、本明細書に記載の最小値および最大値のいずれかを含む範囲の含有量で第１のポリマーを含み得る。例えば、第１のポリマーの含有量は、ポリマーブレンドの総重量に対して５重量％から９９重量％の範囲内であり得る。特定の例では、接着層は、ポリマーブレンドの総重量に対して６０重量％超から９９重量％の範囲の含有量、例えば６１重量％から９９重量％の範囲、７０重量％から９７重量％の範囲、または８０重量％から９５重量％の範囲の含有量で第１のポリマーを含み得る。
一実施形態では、第１のポリマーは、接着層の形成および特性の改善を促すことができる特定の溶融温度を有し得る。例えば、第１のポリマーの溶融温度は、少なくとも１９０℃、少なくとも２００℃、少なくとも２１０℃、または少なくとも２２０℃であり得る。別の例では、第１のポリマーは、最大３００℃、例えば最大２９０℃、最大２８０℃、または最大２７０℃の溶融温度を有し得る。第１のポリマーの溶融温度は、本明細書に開示される最小値および最大値のいずれかを含む範囲内であり得ることが理解されよう。例えば、第１のポリマーの溶融温度は、１９０から３００℃の範囲、例えば２２０℃から２７０℃の範囲内であり得る。
さらなる実施形態では、第１のポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ－１２３８に従って測定して、少なくとも３ｇ／１０分、少なくとも５ｇ／１０分、または少なくとも８ｇ／１０分のメルトフローレートを有し得る。さらなる実施形態では、第１のポリマーのメルトフローレートは、ＡＳＴＭ Ｄ－１２３８に従って測定して、最大２５ｇ／１０分、最大２２ｇ／１０分、または最大２０ｇ／１０分であり得る。メルトフローレートは、本明細書に記載の最小値および最大値のいずれかの範囲内であり得ることが理解されよう。例えば、メルトフローレートは、ＡＳＴＭ Ｄ－１２３８に従って測定して、３ｇ／１０分から２５ｇ／１０分の範囲、５ｇ／１０分から２２ｇ／１０分の範囲、または８から２０ｇ／１０分の範囲内であり得る。
一実施形態では、接着層は、第１のポリマーと第２のポリマーとのポリマーブレンドを含み得、第２のポリマーは非フッ素化ポリマーである。一態様では、第２のポリマーは、スルホン基、エーテル基、芳香環、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。別の態様では、第２のポリマーは、ポリエーテル、芳香族ポリエステル、芳香族および直鎖のポリアミド、またはそれらの組み合わせを含み得る。例えば、第２のポリマーは、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、またはそれらの組み合わせを含み得る。特定の例では、第２のポリマーは、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）を含み得る。より特定の例では、第２のポリマーは、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）から本質的になり得る。
一実施形態では、接着層は、接着層の形成および／または特性の改善を促すことができる特定の含有量で第２のポリマーを含み得る。例えば、接着層は、第２のポリマーを、ポリマーブレンドの総重量に対して少なくとも１重量％の含有量、例えばポリマーブレンドの総重量に対して少なくとも２重量％、少なくとも５重量％、少なくとも７重量％、少なくとも９重量％、少なくとも１１重量％、少なくとも１３重量％、少なくとも１６重量％、少なくとも１９重量％、少なくとも２２重量％、少なくとも２５重量％、少なくとも２８重量％、少なくとも３３重量％、少なくとも３６重量％、少なくとも３９重量％、少なくとも４３重量％、または少なくとも４６重量％の含有量で含み得る。別の例では、第２のポリマーの含有量は、ポリマーブレンドの総重量に対して最大９５重量％、例えばポリマーブレンドの総重量に対して最大９３重量％、最大９０重量％、最大８８重量％、最大８４重量％、最大８１重量％、最大７８重量％、最大７５重量％、最大７２重量％、最大７０重量％、最大７８重量％、最大７５重量％、最大７２重量％、最大７０重量％、最大６６重量％、最大６３重量％、最大６０重量％、最大５８重量％、最大５４重量％、最大５２重量％、最大５０重量％、最大４８重量％、最大４５重量％、最大４２重量％、最大４０重量％、最大３９重量％、最大３７重量％、最大３５重量％、最大３２重量％、最大３０重量％、最大２８重量％、最大２６重量％、最大２４重量％、最大２１重量％、最大１８重量％、最大１５重量％、最大１２重量％、最大１０重量％、最大８重量％、最大７重量％、最大５重量％、または最大３重量％であり得る。特定の態様では、接着層は、５０重量％未満の含有量、例えば４０重量％未満の含有量の第２のポリマーを含み得る。さらに、接着層は、本明細書に開示される最小百分率および最大百分率のいずれかを含む範囲の含有量の第２のポリマーを含み得る。例えば、第２のポリマーの含有量は、１重量％から５０重量％未満の範囲、または５重量％から４０重量％未満の範囲内であり得る。特定の例では、接着層は、５重量％から２０重量％の範囲の含有量の第２のポリマーを含み得る。
一実施形態では、接着層は、接着層の形成および／または特性の改善を促すことができる、第１のポリマーの含有量Ｃ１と第２のポリマーの含有量Ｃ２との特定の比Ｃ１／Ｃ２を含み得る。一態様では、比Ｃ１／Ｃ２は、少なくとも５：９５、少なくとも１０：９０、少なくとも１５：８５、少なくとも２０：８０、少なくとも２５：７５、少なくとも３５：６５、少なくとも５０：５０、少なくとも５５：４５、または少なくとも６０：４０であり得る。特定の態様では、比Ｃ１／Ｃ２は、６０：４０超、例えば少なくとも６３：３７、または少なくとも６５：３５、または少なくとも６７：３３、または少なくとも７０：３０、または少なくとも７３：２７、または少なくとも７５：２５、または少なくとも７８：２２、または少なくとも８０：２０、または少なくとも８３：１７、または少なくとも８５：１５、または少なくとも８７：１３、または少なくとも８９：１１、または少なくとも９０：１０、または少なくとも９３：７、または少なくとも９５：５であり得る。別の態様では、比Ｃ１／Ｃ２は、最大９９：１、最大９５：５、最大９０：１０、最大８８：１２、最大８５：１５、最大８３：１７、最大８０：２０、最大７７：２３、最大７５：２５、最大７２：２８、最大７０：３０、最大６８：３２、最大６５：３５、最大６０：４０、最大５５：４５、最大５０：５０、最大４６：５４、最大４４：５６、最大４１：５９、最大３８：６２、最大３４：６６、または最大３０：７０であり得る。さらなる態様では、比Ｃ１／Ｃ２は、本明細書に記載の最小値および最大値のいずれかを含む範囲内であり得る。例えば、比Ｃ１／Ｃ２は、６０：４０超から９９：１の範囲、または６５：３５から９７：３の範囲内であり得る。特定の例では、比Ｃ１／Ｃ２は、８０：３０から９５：５の範囲内であり得る。
一実施形態では、第２のポリマーは、接着層の形成および特性の改善を促すことができる溶融温度を有し得る。例えば、第２のポリマーの溶融温度は、少なくとも１３５℃、例えば少なくとも１５０℃、または少なくとも１７０℃であり得る。別の実施形態では、第２のポリマーは、最大３５０℃、例えば最大３１５℃、最大３００℃、または最大２８０℃の溶融温度を有し得る。第２のポリマーの溶融温度は、本明細書に開示される最小値および最大値のいずれかを含む範囲内であり得ることが理解されよう。
別の実施形態では、第２のポリマーは、接着層の形成および特性の改善を促すことができるガラス転移温度を有し得る。例えば、第２のポリマーのガラス転移温度は、少なくとも１４０、例えば少なくとも１５０、少なくとも１６０、少なくとも１７０℃、または少なくとも１９０℃であり得る。別の例では、第２のポリマーは、最大３１５℃、例えば最大３００℃、または最大２８０℃のガラス転移温度を有し得る。第２のポリマーのガラス転移温度は、本明細書に開示される最小値および最大値のいずれかを含む範囲内であり得ることが理解されよう。例えば、第２のポリマーのガラス転移温度は、１４０から３１５℃の範囲、例えば１７０から３１５℃の範囲、または１９０℃から３００℃の範囲内であり得る。
一実施形態では、第２のポリマーは、接着層の形成および特性の改善を促すことができるメルトフローレートを有し得る。例えば、第２のポリマーのメルトフローレートは、ＡＳＴＭ Ｄ－１２３８に従って測定して、少なくとも０．５ｇ／１０分、少なくとも１ｇ／１０分、または少なくとも３ｇ／１０分であり得る。さらなる例では、第２のポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ－１２３８に従って測定して、最大２５ｇ／１０分 ２０ｇ／１０分、最大１８ｇ／１０分、または最大１５ｇ／１０分のメルトフローレートを有し得る。第２のポリマーは、本明細書に記載の最小値および最大値のいずれかの範囲内のメルトフローレートを有し得ることが理解されよう。例えば、第２のポリマーのメルトフローレートは、ＡＳＴＭ Ｄ－１２３８に従って測定して、０．５ｇ／１０分から２５ｇ／１０分の範囲、１ｇ／１０分から１８ｇ／１０分の範囲、または３から１５ｇ／１０分の範囲内であり得る。
別の実施形態では、接着層は、変性フッ素ポリマーと非フッ素化ポリマーとのポリマーブレンドを含み得る。特定の実施形態では、接着層は、変性フッ素ポリマーと非フッ素化ポリマーとのポリマーブレンドから本質的になり得る。より特定の実施形態では、接着層は、変性フッ素ポリマーおよび非フッ素化ポリマーから本質的になり得、変性フッ素ポリマーは、変性ペルフルオロアルコキシエチレン（ｍＰＦＡ）、変性テトラフルオロ－エチレン－ペルフルオロ（メチルビニルエーテル）（ｍＭＦＡ）、変性エチレンクロロトリフルオロエチレンコポリマー（ｍＥＣＴＦＥ）、変性テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン（ｍＦＥＰ）、および変性ポリフッ化ビニリデン（ｍＰＶＤＦ）から選択することができ、非フッ素化ポリマーは、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、またはそれらの組み合わせから選択することができる。さらにより特定の実施形態では、接着層は、変性エチレンテトラフルオロエチレン（ｍＥＴＦＥ）およびポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）から本質的になり得る。別のさらにより特定の実施形態では、接着層は、変性ペルフルオロアルコキシエチレン（ｍＰＦＡ）およびポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）から本質的になり得る。
第１のポリマーおよび第２のポリマーは、本明細書の実施形態に記載の含有量でブレンドすることができる。いくつかの実施態様では、二軸スクリューコンパウンダーを用いて第１のポリマーと第２のポリマーとをブレンドし、均一な分散液を形成することができる。いくつかの実施態様では、押し出しを行ってブレンドから接着層を形成してもよい。例えば、ブレンドをペレットに切断し、単軸押出機を用いて押し出してもよい。一実施形態では、接着層は、第１のポリマーの連続相を含み得、この連続相中には第２のポリマーが分散している。一態様では、接着層は、第１のポリマー相中に分散した第２のポリマーのドメインを含み得、特定の態様では、第２のポリマーのドメインは、第１のポリマーの相中に均一に分散し得る。図１を参照すると、接着層の一部の走査型電子顕微鏡画像が示されている。接着層１００は、第１のポリマーの連続相１０１と、連続相１０１中に分散した第２のポリマーのドメイン１０２とを含む。
別の態様では、第２のポリマーのドメインは、接着層の形成および特性の改善を促すことができる特定のドメインサイズを含み得る。例えば、第２のポリマーのドメインは、１０ミクロン未満の平均ドメインサイズ、例えば最大９ミクロン、最大８ミクロン、最大６ミクロン、最大５ミクロン、最大４ミクロン、または最大３ミクロンの平均ドメインサイズを有し得る。別の例では、第２のポリマーのドメインは、少なくとも０．４ミクロン、少なくとも０．６ミクロン、少なくとも０．８ミクロン、少なくとも１ミクロン、少なくとも１．５ミクロン、または少なくとも２ミクロンの平均ドメインサイズを有し得る。第２のポリマーのドメインは、本明細書に開示される最小値および最大値のいずれかを含む範囲、例えば０．４ミクロンから１０ミクロン未満の範囲、または０．６ミクロンから６ミクロンの範囲の平均ドメインサイズを有し得ることが理解されよう。
一実施形態では、ポリマーブレンドは、特定の複素粘度を有し得る。例えば、滲出の問題を防ぐことができるように、複素粘度は、積層工程に適するように調整することができる。さらなる実施形態では、第１のポリマーおよび第２のポリマーは、望ましい複素粘度を得るために特定のメルトフローレートを有するように選択することができる。別の実施形態では、第１のポリマーおよび第２のポリマーの少なくとも一方の重量含有率を調整することにより、所望の複素粘度を有するブレンドの形成を促すことができる。
ポリマーブレンドの複素粘度は、２５ｍｍの平行プレート固定具を備えたＡＲＥＳ回転式レオメータ（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）を用いて測定される。昇温は、２８０℃から３１０℃まで、１Ｈｚで２５％の歪み率で実施される。
一実施形態では、ポリマーブレンドは、３００℃で１ｒａｄ／ｓで測定して、少なくとも８．５×１０３Ｐａ・ｓの複素粘度を有し得る。例えば、複素粘度は、３００℃で１ｒａｄ／ｓで測定して、少なくとも１．０×１０３Ｐａ・ｓ、少なくとも１．５×１０３Ｐａ・ｓ、少なくとも２．５×１０３Ｐａ・ｓ、少なくとも３×１０３Ｐａ・ｓ、少なくとも４．２×１０３Ｐａ・ｓ、少なくとも４．６×１０３Ｐａ・ｓ、少なくとも５．０×１０３Ｐａ・ｓであり得る。別の例では、複素粘度は、３００℃で１ｒａｄ／ｓで測定して１９．８×１０３Ｐａ・ｓ以下、例えば３００℃で１ｒａｄ／ｓで測定して最大１９．３×１０３Ｐａ・ｓ、最大１８．８×１０３Ｐａ・ｓ、最大１８．２×１０３Ｐａ・ｓ、最大１７．８×１０３Ｐａ・ｓ、または最大１７．５×１０３Ｐａ・ｓであり得る。ポリマーブレンドの複素粘度は、本明細書に開示される最小値および最大値のいずれかを含む範囲内であり得ることが理解されよう。例えば、ポリマーブレンドの複素粘度は、３００℃で１ｒａｄ／ｓで測定して、３．５×１０３Ｐａ・ｓから１９．８×１０３Ｐａ・ｓの範囲、例えば９．２×１０３Ｐａ・ｓから１８．２×１０３Ｐａ・ｓの範囲、または１０．２×１０３Ｐａ・ｓから１７．８×１０３Ｐａ・ｓの範囲内であり得る。
一実施形態では、ポリマーブレンドの溶融温度は、第１のポリマーの溶融温度よりも高くすることができる。例えば、ポリマーブレンドの溶融温度は、第１のポリマーの溶融温度よりも少なくとも１０℃高く、例えば少なくとも１５℃、または少なくとも２０℃高くすることができる。別の例では、ポリマーブレンドの溶融温度は、第１のポリマーの溶融温度よりも最大４０℃高く、例えば第１のポリマーの溶融温度よりも最大３０℃高く、最大２５℃高く、または最大２０℃高くすることができる。別の例では、ポリマーブレンドの溶融温度は、第１のポリマーの溶融温度と同じであってもよい。さらに別の例では、ポリマーブレンドの溶融温度は、第１のポリマーの溶融温度よりも低くてもよい。ポリマーブレンドと第１のポリマーとの溶融温度の差は、本明細書に記載の最小値および最大値のいずれかを含む範囲内であり得ることが理解されよう。
一実施形態では、ポリマーブレンドは、接着層およびベアリングの形成および／または特性の改善を促すことができる特定の溶融温度を有し得る。例えば、ポリマーブレンドの溶融温度は、最大２８０℃、最大２７０℃、または最大２６５℃であり得る。別の実施形態では、接着層の溶融温度は、少なくとも２４５℃、例えば少なくとも２５０℃、または少なくとも２５５℃であり得る。ポリマーブレンドの溶融温度は、本明細書に開示される最小値および最大値のいずれかを含む範囲内であり得る。別の実施形態では、溶融温度は、第１のポリマーおよび第２のポリマーの含有量を、様々な用途に適合するように変更することによって調整することができる。
一実施形態では、ポリマーブレンドは、第２のポリマーのガラス転移温度よりも高い特定のガラス転移温度（Ｔｇ）を有し得る。例えば、ポリマーブレンドのガラス転移温度は、第２のポリマーのガラス転移温度よりも少なくとも１０℃高く、少なくとも１５℃高く、または少なくとも２０℃高くすることができる。別の例では、ポリマーブレンドのガラス転移温度は、第２のポリマーのガラス転移温度よりも最大５０℃高く、最大４０℃高く、または最大３０℃高くすることができる。ポリマーブレンドと第２のポリマーとのガラス転移温度の差は、本明細書に記載の最小値および最大値のいずれかを含む範囲内であり得ることが理解されよう。
一実施形態では、ポリマーブレンドは、接着層およびベアリングの形成および／または特性の改善を促すことができる特定のガラス転移温度（Ｔｇ）を有し得る。例えば、ポリマーブレンドは、少なくとも１８０℃、例えば少なくとも１９０℃、または少なくとも２００℃のガラス転移温度を有し得る。別の例では、ポリマーブレンドは、最大３５０℃、例えば最大３４０℃、または最大３３０℃のガラス転移温度を有し得る。ポリマーブレンドのガラス転移温度は、本明細書に開示される最小値および最大値のいずれかを含む範囲内であり得ることが理解されよう。例えば、ポリマーブレンドのガラス転移温度は、１８０℃から３５０℃の範囲、または１９０℃から３３０℃の範囲内であり得る。
一実施形態では、接着層は、特定の剥離強度を有し得る。本明細書に開示されるとおり、剥離強度は、ＡＳＴＭ Ｄ １８７６－０１に従ってＴ剥離試験によって測定され、５層積層構造体について試験される。積層構造体は、下から上に向かって順に、第１の亜鉛めっき鋼バッキング（ｂａｃｋｉｎｇ）と、接着層の第１の層と、摺動層と、接着層の第２の層と、第２の亜鉛めっき鋼バッキングとを含む。幅２５ｍｍの各層の試験片を、本明細書に開示されるとおり互いに重ねて配置し、ラボスケールプレスを用いて３１５℃で５分間押圧する。Ｔ剥離試験では、亜鉛めっき鋼バッキングを、クランプを用いて引き剥し、亜鉛めっき鋼バッキングを引き離すのに必要な剥離力を、Ｉｎｓｔｒｏｎ機械試験システム（例えば、３３６９Ｄｕａｌ Ｃｏｌｕｍｎ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ試験システム）を用いて測定する。様々な組成を有する摺動層を用いて試験を行うことができる。
一態様において、接着層は、７５Ｎ／ｉｎ、少なくとも８０Ｎ／ｉｎ、少なくとも８５Ｎ／ｉｎ、少なくとも９０Ｎ／ｉｎ、少なくとも９５Ｎ／ｉｎ、少なくとも１００Ｎ／ｉｎ、少なくとも１０５Ｎ／ｉｎ、少なくとも１１０Ｎ／ｉｎ、少なくとも１１５Ｎ／ｉｎ、少なくとも１２０Ｎ／ｉｎ、少なくとも１２５Ｎ／ｉｎ、少なくとも１３０Ｎ／ｉｎ、少なくとも１３５Ｎ／ｉｎ、少なくとも１４０Ｎ／ｉｎ、少なくとも１４５Ｎ／ｉｎ、少なくとも１５０Ｎ／ｉｎ、または少なくとも１５５Ｎ／ｉｎの剥離強度を有し得る。別の態様では、接着層は、最大１９０Ｎ／ｉｎ、例えば最大１８５Ｎ／ｉｎ、最大１８０Ｎ／ｉｎ、最大１７５Ｎ／ｉｎ、最大１７０Ｎ／ｉｎ、または最大１６５Ｎ／ｉｎの剥離強度を有し得る。接着層の剥離強度は、本明細書に開示される最小値および最大値のいずれかを含む範囲内であり得ることが理解されよう。例えば、接着層は、７５Ｎ／ｉｎから１９０Ｎ／ｉｎの範囲の剥離強度を有し得る。本明細書に開示される剥離強度は、少なくとも３つの５層積層構造体の測定値の平均であると理解されよう。
一実施形態では、剥離強度は、接着層の厚みを調整することによって変更され得る。例えば、接着層の厚みを厚くすると、剥離強度を高めることができる。いくつかの用途では、より強固な結合をもたらすために、より厚い接着層が望ましい場合がある。一実施形態では、接着層の厚みは、少なくとも５ミクロン、例えば少なくとも８ミクロン、少なくとも１０ミクロン、少なくとも１２ミクロン、少なくとも１５ミクロン、少なくとも１８ミクロン、少なくとも２０ミクロン、少なくとも２２ミクロン、少なくとも２５ミクロン、または少なくとも３０ミクロンであり得る。別の実施形態では、厚みは、最大１００ミクロン、例えば最大９５ミクロン、最大９３ミクロン、最大９０ミクロン、最大８５ミクロン、最大８０ミクロン、最大７５ミクロン、最大７０ミクロン、最大６５ミクロン、最大６０ミクロン、最大５５ミクロン、最大５０ミクロン、最大４８ミクロン、最大４３ミクロン、または最大４０ミクロンであり得る。接着層の厚みは、本明細書に開示される最小値および最大値のいずれかを含む範囲内であり得ることが理解されよう。例えば、接着層の厚みは、５ミクロンから１００ミクロンの範囲内であり得る。
さらなる実施形態では、接着層は、正規化剥離強度（normalized peel strength）を有し得る。正規化剥離強度は、剥離強度を接着層の厚みで割ることによって求めることができる。例えば、本開示の実施形態に記載の接着層は、少なくとも２Ｎ／ｉｎ／ミクロンの正規化剥離強度、例えば少なくとも３Ｎ／ｉｎ／ミクロン、少なくとも３Ｎ／ｉｎ／ミクロン、または少なくとも４Ｎ／ｉｎ／ミクロンの正規化剥離強度を有し得る。別の例では、接着層の正規化剥離強度は、最大３５Ｎ／ｉｎ／ミクロン、例えば最大３０Ｎ／ｉｎ／ミクロン、最大２５Ｎ／ｉｎ／ミクロン、最大２０Ｎ／ｉｎ／ミクロン、最大１５Ｎ／ｉｎ／ミクロン、最大１０Ｎ／ｉｎ／ミクロン、最大８Ｎ／ｉｎ／ミクロン、または最大６Ｎ／ｉｎ／ミクロンであり得る。正規化剥離強度は、本明細書に開示される最小値および最大値のいずれかを含む範囲内であり得ることが理解されよう。例えば、正規化剥離強度は、２Ｎ／ｉｎ／ミクロンから３５Ｎ／ｉｎ／ミクロンの範囲、３Ｎ／ｉｎ／ミクロンから２０Ｎ／ｉｎ／ミクロンの範囲、または４Ｎ／ｉｎ／ミクロンから８Ｎ／ｉｎ／ミクロンの範囲内であり得る。
一実施形態では、接着層は、長手方向の破断伸びおよび横方向の破断伸びを有し得る。本明細書に開示されるとおり、長手方向は押出方向であり得、横方向は長手方向に対して垂直であり得る。長手方向の破断伸びは、式（Ｌｂｒｅａｋ－Ｌｏ）／Ｌｏ×１００％によって計算され、式中、Ｌｂｒｅａｋは、接着層の破断時の長さであり、Ｌｏは、長手方向に延伸される前の接着層の元の長さである。横方向の破断伸びは、式（Ｗｂｒｅａｋ－Ｗｏ）／Ｗｏ×１００％によって計算され、式中、Ｗｂｒｅａｋは、接着層の破断時の幅であり、Ｗｏは、横方向に延伸される前の接着層の元の幅である。２つの方向の破断伸びは、異なっていてもよく、または類似していてもよい。特定の実施形態では、長手方向の破断伸びは、横方向の破断伸びよりも小さくなくてもよい。本明細書で使用される場合の破断伸びは、ＡＳＴＭ－Ｄ ６３８に従って測定される。破断伸びは、少なくとも３つの試料の測定値の平均であると理解されよう。
一実施形態では、接着層は、長手方向、横方向、またはその両方の望ましい破断伸びを有し得る。一態様では、接着層の横方向の破断伸びは、少なくとも２％、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３５％、少なくとも４５％、少なくとも６０％、少なくとも８０％、少なくとも１００％、少なくとも１４０％、少なくとも１８０％、または少なくとも２００％であり得る。さらなる態様では、横方向の破断伸びは、最大２００％、最大１８０％、最大１５０％、最大１００％、最大８０％、最大５０％、最大３０％、または最大２０％であり得る。横方向の破断伸びは、本明細書に開示される最小百分率および最大百分率のいずれかを含む範囲内であり得ることが理解されよう。例えば、横方向の破断伸びは、２％から２００％の範囲内であり得る。
別の態様では、押出方向の伸びは、少なくとも６５％、例えば少なくとも７５％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも１００％、少なくとも１２０％、または少なくとも１５０％であり得る。別の態様では、長手方向の破断伸びは、最大３５０％、最大３００％、最大２８０％、または最大２３０％であり得る。本開示では、長手方向と押出方向とは交換可能に使用される。長手方向の破断伸びは、本明細書に開示される最小百分率および最大百分率のいずれかを含む範囲内であり得ることが理解されよう。例えば、長手方向の破断伸びは、６５％から３５０％の範囲内であり得る。
さらなる実施形態では、接着層は、長手方向の破断伸びと横方向の破断伸びとの比を有し得る。例えば、この比は、少なくとも１、例えば少なくとも１．５：１、または少なくとも２であり得る。別の例では、この比は、最大１５、例えば最大１１、最大７、最大５、または最大４であり得る。長手方向の破断伸びと横方向の破断伸びとの比は、本明細書に開示される最小比および最大比のいずれかを含む範囲内であり得ることが理解されよう。例えば、この比は、１から１５の範囲内であり得る。
一実施形態では、接着層は、押出方向および横方向に引張応力を有し得る。引張応力は、ＡＳＴＭ－Ｄ ６３８に従って測定される。本開示に記載の引張応力は、少なくとも３つの試料の測定値の平均であると理解されよう。一態様では、接着層は、少なくとも２５ＭＰａの押出方向の引張応力、例えば少なくとも３０ＭＰａ、少なくとも３３ＭＰａ、少なくとも３５ＭＰａ、または少なくとも３８ＭＰａの押出方向の引張応力を有し得る。別の態様では、押出方向の引張応力は、最大７０ＭＰａ、最大６５ＭＰａ、最大６０ＭＰａ、最大５５ＭＰａ、最大５０ＭＰａ、最大４５ＭＰａ、または最大４０ＭＰａであり得る。さらに、押出方向の引張応力は、本明細書に記載の最小値および最大値のいずれかを含む範囲内であり得る。例えば、押出方向の引張応力は、２５ＭＰａから７０ＭＰａの範囲、または２５から６５ＭＰａの範囲、または３０ＭＰａから５０ＭＰａの範囲内であり得る。
一態様では、接着層は、少なくとも１０ＭＰａの横方向の引張応力、例えば少なくとも２０ＭＰａ、少なくとも２２ＭＰａ、または少なくとも２５ＭＰａの横方向の引張応力を有し得る。別の態様では、横方向の引張応力は、最大４５ＭＰａ、例えば最大４２ＭＰａ、最大３８ＭＰａ、または最大３５ＭＰａであり得る。さらに、横方向の引張応力は、本明細書に記載の最小値および最大値のいずれかを含む範囲内であり得る。例えば、押出方向の引張応力は、１０ＭＰａから４５ＭＰａの範囲、または１０ＭＰａから４２ＭＰａの範囲内であり得る。
特定の実施形態では、接着層は、ホットメルト接着剤を含み得る。２５０℃から４００℃の範囲、例えば２７０℃から３３０℃の範囲、または２８０℃から３１５℃の範囲の温度で、接着層は溶融し、基材層と摺動層との間に結合層を形成することができる。別の用途では、接着層は、基材層、摺動層、またはその両方と直接接触することができる。
一実施形態では、ベアリングは接着層を含み得る。例示の用途では、ベアリングは基材層を含み得、接着層は基材層上に配置され得る。特定の例では、ベアリングは、接着層上に配置された摺動層も含み得る。ベアリングの特定の例としては、Ｎｏｒｇｌｉｄｅ（登録商標）ベアリングが挙げられ得る。
一実施形態では、基材層は金属を含み得る。例えば、基材層は合金を含み得る。金属の特定の例としては、鉄、炭素、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｏ、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。特定の実施形態では、基材層は、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、冷間圧延鋼、艶消し亜鉛めっき鋼、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。特定の実施形態では、基材は亜鉛めっき鋼を含み得る。より特定の実施形態では、基材は亜鉛めっき鋼を含み得る。いくつかの用途では、本明細書の実施形態に記載の接着層は、亜鉛めっき鋼の基材に特に適し得る。さらにより特定の実施形態では、ベアリングは、亜鉛めっき鋼の基材と、摺動層と、基材と摺動層との間に配置され、ｍＥＴＦＥとＰＥＳとのポリマーブレンドを含む接着層とを含み得る。
一実施形態では、摺動層は、ポリマー、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。別の実施形態では、摺動層は、充填剤、添加剤、例えばレオロジー調整剤、粘着付与剤など、無機材料、繊維、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。例えば、摺動層は、炭素、黒鉛、グラフェン、ＣＮＴ、ポリエステル、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維、窒化ホウ素、無機充填剤、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。
多くの異なる態様および実施形態が可能である。これらの態様および実施形態のいくつかを以下に記載する。本明細書を読んだ後、当業者であれば、それらの態様および実施形態は例示にすぎず、本発明の範囲を限定しないことを理解するであろう。実施形態は、以下に列挙する実施形態のいずれか１つまたは複数に従っていてよい。
実施形態
実施形態１：
基材と、
前記基材上にある接着層と、
前記接着層上にある摺動層とを含むベアリングであって、
前記接着層は、第１のポリマーと第２のポリマーとのポリマーブレンドを含み、前記第１のポリマーは、変性フッ素ポリマーを含み、前記第２のポリマーは、非フッ素化ポリマーを含む、
ベアリング。
実施形態２：
基材と、
前記基材上にあり、前記基材と接触している接着層と、
前記接着層上にある摺動層とを含むベアリングであって、
前記接着層は、第１のポリマーと第２のポリマーとのポリマーブレンドを含み、前記第２のポリマーは、非フッ素化ポリマーである、
ベアリング。
実施形態３：
基材と、
前記基材上にある接着層と、
前記接着層上にある摺動層とを含むベアリングであって、
前記接着層は、第１のポリマーと第２のポリマーとのポリマーブレンドを含み、前記第２のポリマーは、非フッ素化ポリマーであり、前記ポリマーブレンドの総重量に対して５０重量％未満の含有量を有する、
ベアリング。
実施形態４：
前記第１のポリマーがフッ素ポリマーを含む、実施形態２または３に記載のベアリング。
実施形態５：
前記第１のポリマーが変性フッ素ポリマーを含む、実施形態２から４のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態６：
前記ポリマーブレンドが、前記ポリマーブレンドの総重量に対して少なくとも５重量％の前記第１のポリマー、前記ポリマーブレンドの総重量に対して少なくとも６重量％、少なくとも７重量％、少なくとも９重量％、少なくとも１１重量％、少なくとも１３重量％、少なくとも１６重量％、少なくとも１９重量％、少なくとも２２重量％、少なくとも２５重量％、少なくとも２８重量％、少なくとも３３重量％、少なくとも３６重量％、少なくとも３９重量％、少なくとも４３重量％、少なくとも４６重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも５３重量％、少なくとも５５重量％、少なくとも５８重量％、少なくとも６１重量％、少なくとも６４重量％、少なくとも６６重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも７３重量％、少なくとも７５重量％、少なくとも７８重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも８２重量％、少なくとも８５重量％、少なくとも８８重量％、少なくとも９０重量％、少なくとも９２重量％、少なくとも９５重量％、または少なくとも９７重量％含む、実施形態１から５のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態７：
前記ポリマーブレンドが、前記ポリマーブレンドの総重量に対して６０重量％超の前記第１のポリマー、例えば前記ポリマーブレンドの総重量に対して少なくとも６１重量％、少なくとも６３重量％、少なくとも６５重量％、少なくとも６９重量％、少なくとも７１重量％、少なくとも７３重量％、少なくとも７５重量％、少なくとも７９重量％、または少なくとも８０重量％の前記第１のポリマーを含む、実施形態１から６のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態８：
前記ポリマーブレンドが、前記ポリマーブレンドの総重量に対して最大９９重量％の前記第１のポリマー、前記ポリマーブレンドの総重量に対して最大９７重量％、最大９３重量％、最大９０重量％、最大８８重量％、最大８４重量％、最大８１重量％、最大７８重量％、最大７５重量％、最大７２重量％、最大７０重量％、最大７８重量％、最大７５重量％、最大７２重量％、最大７０重量％、最大６６重量％、最大６３重量％、最大６０重量％、最大５８重量％、最大５４重量％、最大５２重量％、最大５０重量％、最大４８重量％、最大４５重量％、最大４２重量％、最大４０重量％、最大３７重量％、最大３５重量％、最大３２重量％、最大３０重量％、最大２８重量％、最大２６重量％、最大２４重量％、最大２１重量％、最大１８重量％、最大１５重量％、最大１２重量％、最大１０重量％、最大８重量％、最大７重量％、最大５重量％、または最大３重量％含む、実施形態１から６のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態９：
前記ポリマーブレンドが、前記ポリマーブレンドの総重量に対して少なくとも１重量％の前記第２のポリマー、前記ポリマーブレンドの総重量に対して少なくとも２重量％、少なくとも５重量％、少なくとも７重量％、少なくとも９重量％、少なくとも１１重量％、少なくとも１３重量％、少なくとも１６重量％、少なくとも１９重量％、少なくとも２２重量％、少なくとも２５重量％、少なくとも２８重量％、少なくとも３３重量％、少なくとも３６重量％、少なくとも３９重量％、少なくとも４３重量％、または少なくとも４６重量％含む、実施形態１から８のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態１０：
前記ポリマーブレンドが、前記ポリマーブレンドの総重量に対して５０重量％未満の前記第２のポリマー、前記ポリマーブレンドの総重量に対して最大４８重量％、最大４５重量％、最大４２重量％、最大４０重量％、最大３７重量％、最大３５重量％、最大３２重量％、最大３０重量％、最大２８重量％、最大２６重量％、最大２４重量％、最大２１重量％、最大１８重量％、最大１５重量％、最大１２重量％、最大１０重量％、最大８重量％、最大７重量％、最大５重量％、または最大３重量％含む、実施形態１から９のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態１１：
前記ポリマーブレンドが、前記ポリマーブレンドの総重量に対して４０重量％未満の前記第２のポリマー、前記ポリマーブレンドの総重量に対して最大３９重量％、最大３７重量％、最大３５重量％、最大３２重量％、最大３０重量％、最大２８重量％、最大２６重量％、最大２４重量％、最大２１重量％、最大１８重量％、最大１５重量％、最大１２重量％、最大１０重量％、最大８重量％、最大７重量％、または最大５重量の前記第２のポリマーを含む、実施形態１から１０のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態１２：
前記第１のポリマーと前記第２のポリマーとの比が、６０：４０超、または少なくとも６３：３７、もしくは少なくとも６５：３５、もしくは少なくとも６７：３３、もしくは少なくとも７０：３０、もしくは少なくとも７３：２７、もしくは少なくとも７５：２５、もしくは少なくとも７８：２２、もしくは少なくとも８０：２０、もしくは少なくとも８３：１７、もしくは少なくとも８５：１５、もしくは少なくとも８７：１３、もしくは少なくとも８９：１１、もしくは少なくとも９０：１０、もしくは少なくとも９３：７、もしくは少なくとも９５：５、もしくは少なくとも９７：３である、実施形態１から１１のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態１３：
前記第１のポリマーと前記第２のポリマーとの比が、最大９９：１、最大９７：３、最大９５：５、最大９１：９、最大８８：１２、最大８５：１５、最大８３：１７、最大８０：２０、最大７７：２３、最大７５：２５、最大７２：２８、最大７０：３０、最大６８：３２、最大６５：３５、または最大６１：３９である、実施形態１から１２のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態１４：
前記第１のポリマーが、水酸基（－ＯＨ）、フッ化カルボニル（－ＣＯＦ）、カルボキシル基（－ＣＯＯＨ）、無水物基、アクリラート基（－ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＨ）、グリシジルメタクリラート基（－ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２（ＣＨＣＨ２Ｏ））、またはそれらの組み合わせを含む官能基を含む、実施形態１から１３のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態１５：
前記第１のポリマーが、変性エチレンテトラフルオロエチレン（ｍＥＴＦＥ）、変性ペルフルオロアルコキシエチレン（ｍＰＦＡ）、変性テトラフルオロ－エチレン－ペルフルオロ（メチルビニルエーテル）（ｍＭＦＡ）、変性エチレンクロロトリフルオロエチレンコポリマー（ｍＥＣＴＦＥ）、変性テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン（ｍＦＥＰ）、変性ポリフッ化ビニリデン（ｍＰＶＤＦ）、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１から１４のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態１６：
前記第１のポリマーが、変性エチレンテトラフルオロエチレン（ｍＥＴＦＥ）を含む、実施形態１から１５のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態１７：
前記第１のポリマーが、変性エチレンテトラフルオロエチレン（ｍＥＴＦＥ）から本質的になる、実施形態１から１６のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態１８：
前記変性エチレンテトラフルオロエチレン（ｍＥＴＦＥ）が、無水物基を含む官能基を含む、実施形態１６または１７に記載のベアリング。
実施形態１９：
前記第２のポリマーが、ポリエーテル、芳香族ポリエステル、芳香族および直鎖のポリアミド、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１から１８のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態２０：
前記第２のポリマーが、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１から１９のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態２１：
前記第２のポリマーがポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）を含む、実施形態１から２０のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態２２：
前記第２のポリマーが、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）から本質的になる、実施形態１から２１のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態２３：
前記接着層が、変性エチレンテトラフルオロエチレン（ｍＥＴＦＥ）とポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）とのポリマーブレンドを含む、実施形態１から２２のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態２４：
前記接着層が、変性エチレンテトラフルオロエチレン（ｍＥＴＦＥ）およびポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）から本質的になる、実施形態１から２３のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態２５：
前記ポリマーブレンドが、前記第１のポリマーの溶融温度よりも少なくとも１０℃高い、前記第１のポリマーの溶融温度よりも少なくとも１５℃、または少なくとも２０℃高い溶融温度を含む、実施形態１から２４のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態２６：
前記ポリマーブレンドが、前記第１のポリマーの溶融温度と同じか、またはそれより低い溶融温度を含む、実施形態１から２４のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態２７：
前記接着層が、少なくとも７５Ｎ／ｉｎ、少なくとも８０Ｎ／ｉｎ、少なくとも８５Ｎ／ｉｎ、少なくとも９０Ｎ／ｉｎ、少なくとも９５Ｎ／ｉｎ、少なくとも１００Ｎ／ｉｎ、少なくとも１０５Ｎ／ｉｎ、少なくとも１１０Ｎ／ｉｎ、少なくとも１１５Ｎ／ｉｎ、少なくとも１２０Ｎ／ｉｎ、少なくとも１２５Ｎ／ｉｎ、少なくとも１３０Ｎ／ｉｎ、少なくとも１３５Ｎ／ｉｎ、少なくとも１４０Ｎ／ｉｎ、少なくとも１４５Ｎ／ｉｎ、少なくとも１５０Ｎ／ｉｎ、または少なくとも１５５Ｎ／ｉｎの剥離強度を有する、実施形態１から２６のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態２８：
前記接着層が、最大１９０Ｎ／ｉｎ、例えば最大１８５Ｎ／ｉｎ、最大１８０Ｎ／ｉｎ、最大１７５Ｎ／ｉｎ、最大１７０Ｎ／ｉｎ、または最大１６５Ｎ／ｉｎの剥離強度を有する、実施形態１から２７のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態２９：
前記接着層が、５ミクロンから１００ミクロンの範囲の厚みを有する、実施形態１から２８のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態３０：
前記基材が金属を含み、前記接着層が前記基材と接触している、実施形態１から２９のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態３１：
前記基材が、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、冷間圧延鋼、亜鉛めっき鋼、またはそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態１から３０のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態３２：
前記基材が亜鉛めっき鋼を含む、実施形態１から３１のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態３３：
前記摺動層が、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、およびそれらの任意の組み合わせを含む、実施形態１から３２のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態３４：
前記摺動層が、充填剤、添加剤、無機材料、繊維、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１から３３のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態３５：
前記接着層が、前記第１のポリマーを含む連続相と、前記第１の連続相中に分散したドメインとを含み、前記ドメインが、前記第２のポリマーと、最大９ミクロン、最大８ミクロン、最大６ミクロン、最大５ミクロン、最大４ミクロン、または最大３ミクロンの平均サイズとを含む、実施形態１から３４のいずれか１つに記載のベアリング。
実施形態３６：
前記ポリマーブレンドが、前記第１のポリマーを含む連続相と、前記第１の連続相中に分散したドメインとを含み、前記ドメインが、前記第２のポリマーと、少なくとも０．４ミクロン、少なくとも０．６ミクロン、少なくとも０．８ミクロン、少なくとも１ミクロン、少なくとも１．５ミクロン、または少なくとも２ミクロンの平均サイズとを含む、実施形態１から３５のいずれか１つに記載のベアリング。
例
例１
表１に含まれる組成を有するポリマーブレンドを調製した。ＥＴＦＥポリマーは商用ラインのＮＥＯＦＬＯＮ（商標）をＤａｉｋｉｎから、ＰＥＳはＳｏｌｖａｙ Ｓ．Ａ．またはＢＡＳＦから得る。変性ＥＴＦＥは、ＡｓａｈｉまたはＣｈｅｍｏｕｒｓから得る。二軸スクリューコンパウンダーを用いてポリマーをブレンドした。ＰＥＳの平均ドメインサイズは、本明細書の実施形態に記載のように測定し、表１に含めた。試料ＣＳ１は、Ｓ２と比較してより大きな平均ドメインサイズを有していた。
例２
以下の表２に含まれる組成を有する接着層試料を調製した。変性ＥＴＦＥはＣｈｅｍｏｕｒｓから購入した。ＰＥＳはＳｏｌｖａｙ Ｓ．Ａ．またはＢＡＳＦから購入した。試料Ｓ４からＳ８のブレンドを、二軸スクリューコンパウンダーを用いて３８０℃で形成し、次いで小さなペレットに切断した。すべての試料のペレットを、単軸押出機を用いて厚み３０μｍのフィルムに押し出した。各組成物のフィルム２から３枚を、剥離強度を測定するためにＴ剥離試験に供した。各フィルムを、本明細書の実施形態に開示されるように調製された５層積層構造体で試験した。摺動層は、炭素および黒鉛充填剤を含むＰＴＦＥで形成した。積層は、０．５ＭＰａ、３１５℃で５分間行い、層間を結合した。Ｔ剥離試験は、ＡＳＴＭ Ｄ １８７６－０１に従って実施した。
試験結果を図２に示す。試料Ｓ４からＳ７は、それぞれ約１２５Ｎ／ｉｎ、１２０Ｎ／ｉｎ、１３５Ｎ／ｉｎ、および１３０Ｎ／ｉｎの剥離強度を示し、試料ＣＳ３の剥離強度の約８５Ｎ／ｉｎよりも有意に高かった。試料Ｓ８は、剥離強度が５５Ｎ／ｉｎであった。試料Ｓ６およびＳ７は、凝集破壊モードをさらに示した。
例３
例２の記載と同様にして、表３に含まれる組成を有する接着層試料を形成した。すべての接着層は３０ミクロンの同じ厚みを有し、剥離強度を測定するためにＴ剥離試験に供した。各層を、本明細書の実施形態に開示されるように調製された５層積層構造体で試験した。摺動層は、炭素および黒鉛充填剤を含むＰＴＦＥで形成した。積層は、０．５ＭＰａ、３１５℃で５分間行い、層間を結合した。Ｔ剥離試験は、ＡＳＴＭ Ｄ １８７６－０１に従って実施した。試験結果を図３に示す。接着層試料Ｓ７は、約１８０Ｎ／ｉｎの剥離強度を示し、ＣＳ９の剥離強度の約１４２Ｎ／ｉｎよりも有意に高かった。
本明細書に開示される実施形態は、現行の技術水準からの逸脱を示す。本明細書の実施形態の接着層は、フッ素ポリマーなどの第１のポリマーと、非フッ素化ポリマーなどの第２のポリマーとのブレンドを含み得る。特に、第１のポリマーおよび第２のポリマーは、特定の含有量および／または互いに対する比で存在し得る。本明細書の実施形態に記載の接着層は、第１のポリマーで形成された接着層よりも著しく改善された特性、例えば剥離強度を示す。第１のポリマーおよび第２のポリマーの種類の組み合わせ、それらの含有量、またはそれらの任意の組み合わせは、接着層の改善された特性に寄与することができる。
概説または例において上述した動作のすべてが必要とされるわけではないこと、特定の動作の一部が必要とされない場合があること、そして、記載した動作に加えて１つ以上のさらなる動作が行われてもよいことに留意されたい。さらに、動作が列挙される順序は、必ずしもそれらの動作が行われる順序ではない。
利点、他の効果、および課題への解決策を、特定の実施形態に関して上述してきた。しかしながら、利点、効果、課題への解決策、および何らかの利点、効果、または解決策を生じさせたり、より顕著にしたりし得るあらゆる１つ以上の特徴は、いずれかまたはすべての請求項の重要な、必要な、または本質的な特徴であると解釈すべきではない。
本明細書、および本明細書に記載の実施形態の例示は、様々な実施形態の構造の一般的な理解を与えることを意図している。本明細書および例示は、本明細書に記載の構造または方法を使用する装置およびシステムのすべての要素および特徴を網羅的かつ包括的に記載する役割を果たすことを意図するものではない。個別の実施形態は、単一の実施形態において組み合わせて提供されてもよく、逆に、簡潔にするために単一の実施形態の形で記載される様々な特徴は、個別にまたは何らかの部分的な組み合わせで提供されてもよい。さらに、範囲において記載された値への言及は、その範囲内のありとあらゆる値を含む。多くの他の実施形態が、本明細書を読んだ後に初めて当業者に明らかとなり得る。本開示の範囲から逸脱することなく構造的置換、論理的置換、または別の変更を行うことができるように、他の実施形態を使用し、本開示から導出してもよい。したがって、本開示は、限定的ではなく例示的であると見なすべきである。

Claims (15)

  1. 基材と、
    前記基材上にある接着層と、
    前記接着層上にある摺動層とを含むベアリングであって、
    前記接着層は、変性フッ素ポリマーと非フッ素化ポリマーからなるポリマーブレンドを含み、前記変性フッ素ポリマーは第１のポリマーであり、前記非フッ素化ポリマーは第２のポリマーであり、前記変性フッ素ポリマーは官能基を含み、前記第１のポリマーの含有量と前記第２のポリマーの含有量との比が、６０：４０超かつ最大９９：１であり、
    前記官能基は、水酸基（－ＯＨ）、フッ化カルボニル（－ＣＯＦ）、カルボキシル基（－ＣＯＯＨ）、無水物基、アクリラート基（－ＣＨ ２ ＝ＣＨＣＯＯＨ）、グリシジルメタクリラート基（－ＣＨ ２ Ｃ（ＣＨ ３ ）ＣＯＯＣＨ ２ （ＣＨＣＨ ２ Ｏ））、またはそれらの組み合わせを含み、
    前記第２のポリマーは、スルホン基、エーテル基、芳香環、またはそれらの任意の組み合わせを含む、
    ベアリング。
  2. 基材と、
    前記基材上にあり、前記基材と接触している接着層と、
    前記接着層上にある摺動層とを含むベアリングであって、
    前記接着層は、変性フッ素ポリマーとスルホン基を含む非フッ素化ポリマーからなるポリマーブレンドを含み、前記変性フッ素ポリマーは変性エチレンテトラフルオロエチレン（ｍＥＴＦＥ）を含み、前記変性フッ素ポリマーは第１のポリマーであり、前記非フッ素化ポリマーは第２のポリマーであり、及び
    前記第１のポリマーは、前記ポリマーブレンドの総重量に対して６０重量％超えの含有量である、
    ベアリング。
  3. 前記ポリマーブレンドが、前記第１のポリマーを含む連続相と前記連続相中に分散した前記第２のポリマーのドメインとを含む、
    請求項１又は２に記載のベアリング。
  4. 前記ドメインは、最大９ミクロンの平均サイズを有する、
    請求項３に記載のベアリング。
  5. 前記ドメインは、少なくとも０．４ミクロン及び最大６ミクロンの平均サイズを有する、
    請求項４に記載のベアリング。
  6. 前記第１のポリマーが、変性エチレンテトラフルオロエチレン（ｍＥＴＦＥ）、変性ペルフルオロアルコキシエチレン（ｍＰＦＡ）、変性テトラフルオロ－エチレン－ペルフルオロ（メチルビニルエーテル）（ｍＭＦＡ）、変性エチレンクロロトリフルオロエチレンコポリマー（ｍＥＣＴＦＥ）、変性テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン（ｍＦＥＰ）、および変性ポリフッ化ビニリデン（ｍＰＶＤＦ）からなる群から選択される、
    請求項１に記載のベアリング。
  7. 前記第２のポリマーが、ポリエーテル、芳香族ポリエステル、芳香族および直鎖のポリアミド、またはそれらの組み合わせを含む、
    請求項１又は２に記載のベアリング。
  8. 前記第２のポリマーが、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される、
    請求項１に記載のベアリング。
  9. 前記第２のポリマーが、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される、
    請求項６に記載のベアリング。
  10. 前記接着層は少なくとも７５Ｎ／０．０２５４ｍの剥離強度を有し、前記剥離強度はＡＳＴＭ Ｄ １８７６－０１に従ったＴ剥離試験によって測定される、
    請求項１又は２に記載のベアリング。
  11. 前記接着層は、５ミクロンから１００ミクロンの範囲の厚みを有する、
    請求項１又は２に記載のベアリング。
  12. 前記第１のポリマーが、変性エチレンテトラフルオロエチレン（ｍＥＴＦＥ）を含む、
    請求項１に記載のベアリング。
  13. 前記変性エチレンテトラフルオロエチレン（ｍＥＴＦＥ）が、無水物基を含む官能基を含む、
    請求項２又は１２に記載のベアリング。
  14. 前記第２のポリマーがポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）を含む、
    請求項１３に記載のベアリング。
  15. 前記第２のポリマーがポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）を含む、
    請求項２に記載のベアリング。
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