JPS58198573A - 耐摩耗性コ−テイング材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフッ素系樹脂の優れた低摩擦係数（自【ジ潤滑
性）、非粘着性（離型性）を維持しながら、１１ｊ、Ｉ
摩耗性を向上した、耐摩耗性コーテイング材に関する。

フッ素系樹脂は、広い使用温度範囲、すぐれた耐薬品性
と非粘着（離型）性、低摩擦係数（自己潤滑性）などの
特徴から電気アイロン、ポットプレート等の家庭用品の
みならず、食品［２、プラスチック、ゴム工業等におけ
る金型、ロール、自動車、精密機械工業におけるギヤ等
の摺動部品のコーテイング材として広範囲に亘って使用
されている。

しかし、フッ素系１Ｍ脂単独あるいは潤滑性の優れた二
硫化モリブテノやグラファイト博を混合したものが金属
材料のコーテイング材として、従来使用されているが、
該コーテイング材にて形成されるコーティング層が柔軟
な為、高面圧Ｉ・でのすべり摩耗や、たたき摩耗に対し
ては、塑性変形し、早期に金属表面が露出してしまい、
摺動部相として使用できなくなるという大きな欠点があ
１）た。

又、−力、シリカ、アルミナ、酸化クロム、炭化硅素等
のよりな硬度の高いセラミツクスを充填すると、たたき
摩耗及び高面圧下での耐摩Ｒ性に優れる、という報告も
あるが、そのようなコーテイング材は一般的に摩擦係数
が高くなり摺動特性は低Ｆし、しかも、相手材料の摩耗
量が大きくなるという問題を生じる。

来光ＩＪＩｒｒｉ、フッ素系樹脂の優れた低摩擦係数を
維持し、しかも高面圧下での耐摩耗性を大幅に改良する
方法につき、種々検討した結果完成されたものである。

即ち本発明はフッ素系樹脂コーティング材料に、Ｊ−ク
シ酸カリクム繊維を配合することにより、摩擦係数を増
大させることなく、高面圧Ｆでの耐摩ＪＬ４’ｌを大幅
に向上せしめた。ことを特徴とする耐摩耗性コーティン
グ材に係る。

水弁＋′ｙ１に使用可能なフッ素系樹脂コーティング（
１料としては、テトラフルオロエチレン樹脂、タロロト
リフルオロエチレン樹脂、フン化ビニリデン樹脂、フッ
化ビニル樹脂等のホモポリマー及び、戸ドラフルオロエ
チレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合樹脂、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４ｍ　ＪＩＦＦ　、エチレン／テトラフルオロ
エチレン共重合樹脂等のコポリマー及び、７ツ化ビニリ
デン系、含フン化シリコーン系のフッ素ゴム更には、こ
れらの樹脂に、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等を加えて
、塗膜の光沢、平滑性、接着性を改良した、変性樹脂が
挙げられる。

なかでも、摩擦係数の小さく、使用温度範囲の広いテト
ラフルオロエチレン樹脂が好適である。

本発明に使用されるチタン酸カリウム繊維としては、一
般式に２０　・ｎ　（Ｔｉ０２　）または、Ｋ２Ｏ・ｎ
（Ｔ１０゜）・−ＨＨ２Ｏ（式中、ｎは２〜８の整数を
表わす）で示されるチタン酸カリウムの中結晶繊維等が
例示でき、好適には商品名１’−ＴＩＳＭＯＪで市販さ
れているチタン酸カリウム（平均繊維径Ｏ１１〜０．３
μ、平均繊維長２０〜８０μ、アスペクト比６０〜８０
０、大板化学薬品■製）がそのまま使用できる。又、０
１１記フツ素系樹脂の種類によっては、エポキシシラン
、アミノシラン等′のシラン系カップリング剤、イソプ
ロビルトリイソステアロイルヂクオ、−ト、ジ（ジオク
チフレパイロホスフェート）丁−ヂレンチタネート等の
チタネート系カンプリング剤で処理したチタン酸カリウ
ム繊維を使用すると、無処理のチタン酸カリウム繊維を
使用した場合より摩擦係数が低下し、耐摩耗性も改良さ
れることがある。

これらチタン酸カリウム繊維の配合量はコーティング材
中、約５〜２０重量％が特に適当で、この範囲であれば
高面圧下でも摩擦係数が高くなつＣコーテイング膜が破
壊するということがなく、また耐摩耗性も優れている。

水弁ＩＪＩのフッ素系樹脂コーテイング材には、目的に
心して顔料及びチタン酸カリウム繊維以外の充填（°４
を配合することも可能である。

水弁り１のチタン酸カリウム配合コーテイング材の調製
は、各フッ素系樹脂コーテイング材（一般にディスパー
ジョン又は粉末の状態で市販されている）に、チタン酸
カリウム繊維を適当な混合装置を使用して所定ｈ（添加
混合することにより筒中に行われる。又、コーティング
加工力法ｕ、ｂｙ来の各フッ素系樹脂コーテイング材の
加［方υくがそのま＼適用できる。

即ち、前処理法として、素材金属をプラスト又は研磨材
で研削して、粗面を形成したり、又樹脂によっては適当
なブライマーを下塗りしてコーテイング膜の付着力を強
める為の処理を行い、その上に、ディスパージョン材料
の場合は、エアスプレーガン、静電エアスプレーガン等
で、粉体相別の場合は、静電流ｆ！ＪＪ浸漬槽、静電粉
体塗装機等で塗装し、焼付けを行うことによりなされる
。又、最近は、素材金属の前処理法として、スパッタエ
ツチング法なども効果をあげている。

本発明のコーテイング材は、モース硬度４の比較的柔か
いチタン酸カリウム繊維を配合している為、ｄ’ｌｌ＋
而圧下で面用しても、相手材料を摩耗しにく＼、ＩＬつ
またチタン酸カリウム繊維が、ミクロで高強度の＋１を
結晶繊維である為、フッ素系樹脂の飢摩擦係数を大きく
することなく、しかもフッ素系横１指を補強することに
より、コーティング層自身の耐摩耗性を大幅に向上する
ことがｉｒｆ能になったものと考えられる。

来光ＩＪＩＩにより、例えばフライパン、ホットプレー
ト、電気アイロン等の家庭用製品は勿論、食品１、業の
練り器、ロール、プラスチック、ゴム工業の成型加工用
ロール、金型、自動車工業におけるピストンリング、ス
ロットルシャフト、各種ギヤなとの摺動部品及び、電気
、機械工業における抵抗器の摺動部、コピー、印刷関係
のロールおよび摺動部品等の耐久性向上に、大いに役立
つものと期待される。

以Ｆ１本発明を実施例により更に詳述するが、本発明が
実施例によりなんら限定されるものでない。

実施例１〜４ 基台金属として、鉄（ＳＳ−４１）板を使用し、脱脂、
空焼、サンドペーパー処理、超蒔波洗浄後、プライマー
（ポリフロンプライマー、ＥＫ−１８８３ＧＢ　、　　
ダイキン工業■）処理後、ＰＴＦＥ（ポリフロンエナメ
ルＥＫ−４１０５ＧＮ、　ダイキン工業■）及びチタン
酸カリウム繊維（ディスモー０１人塚化学薬品■）等を
所定鍛混合して作成したペーストをコーティングし、９
０〜１００°Ｃ１４０分で乾燥させた後、３８０°Ｃで
２０分間焼成後、水冷して、下記方法にて摩擦・摩耗特
性を評価した。

連続すべり摩擦・摩耗試験 伊藤（鈴木）式摩擦摩耗試験機にて、相手材として５４
５Ｃ鋼（ＪＩＳＧ　８１０２機械構造用炭素鋼）を使用
して、Ｖ＝Ｆ３０（：ｔｔｔ／　ｓｅｃ　。

Ｌ＝１００（ｌにて摩擦係数（μ）、限界ｐＶ値（ｋＱ
ｆ　／ｃ４−ｃｗＩ／　ｓｅｅ　）及び比摩耗量（−膚
・ｂ）、相手材比摩耗量（−／Ｊｌ　−ｂ　）を測定し
良。

−１−ティング層の配合と、得られ九コーティング膜の
摩擦・摩耗特性の評価結果ｆ：ｔとめて、第１表に示す
。

第　　１　　表 ポリフロンエナメルＥＫ−４１０５ＧＮ　ｉデトラフル
オロエチレン樹脂を水中に分散させたティスパージョン
に、顔料、充填材を配合した一般用上塗りコーティング
材料 テイスモーＤｉチタン酸カリクム繊維（大板化学薬品■
製、平均繊維径０．３μ、平均繊維長２５μ、アスペク
ト比８３） 炭化珪素；粒度７０〜１５０μのものを使用第１表から
明らかなように、チタン酸カリウム繊維を配合すると、
摩擦係数を大きくすることなく、特に高面圧下では、゛
摩擦係数を大幅に低下させ、かつ耐摩耗性の１１１定基
準となる限界ｐＶ値が大幅に向上し、しかも、コーテイ
ング材自身の比摩耗に及び相手材の比摩耗量が低トし、
極めて望捷しい耐摩耗性コーテイング材といえる。

父、チタン酸カリウム配合量は、５〜２０重量％で効果
があるが、１０〜１５重量％が特に好適であることも判
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　フッ素系樹脂コーティング材料に、チタン酸
   カリウム繊維を配合したことを特徴とする耐摩Ｊｒ、１
   １コーティング材。
2. （２）　　フッ素系樹脂がポリテトラフルオルエチレン
   である特、ｒ［１情求の範囲第１項の耐摩耗性コーテイ
   ング材。
3. （３）　　チタン酸カリウム繊維の配合にが約５〜２０
   重晰％である特許請求の範囲第１項又は第２項の耐摩耗
   性コーテイング材。