WO2024106490A1 - Sliding member and method for producing sliding member - Google Patents

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WO2024106490A1
WO2024106490A1 PCT/JP2023/041171 JP2023041171W WO2024106490A1 WO 2024106490 A1 WO2024106490 A1 WO 2024106490A1 JP 2023041171 W JP2023041171 W JP 2023041171W WO 2024106490 A1 WO2024106490 A1 WO 2024106490A1
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sliding member
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聡 前田
誠 中林
真士 小松
Original Assignee
住友電気工業株式会社
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Abstract

The sliding member according to one aspect of the present disclosure comprises a base and a sliding layer formed directly or indirectly on at least some of a surface of the base, wherein the sliding layer comprises, as a main component, a product of crosslinking of polytetrafluoroethylene, a tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene copolymer, or a tetrafluoroethylene/perfluoro(alkyl vinyl ether) copolymer and wherein the surface of the sliding layer which directly or indirectly faces the base is a plasma-treated surface or a silane-coupling-treated surface.

Description

摺動部材および摺動部材の製造方法SLIDE MEMBER AND METHOD FOR MANUFACTURING SLIDE MEMBER
 本開示は、摺動部材および摺動部材の製造方法に関する。
 本出願は、2022年11月15日出願の日本出願第2022-182609号に基づく優先権を主張し、上記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
The present disclosure relates to a slide member and a method for manufacturing a slide member.
This application claims priority based on Japanese Application No. 2022-182609 filed on November 15, 2022, and incorporates by reference all of the contents of the above-mentioned Japanese application.
 摺動部材は、耐摩耗性の高さ、摩擦係数の低さ、粘着性の低さ等の優れた摺動性を有すること、特に耐久性向上の観点から耐摩耗性に優れることが要求される。ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂は、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、各種基体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。しかしながら、フッ素樹脂は、耐摩耗性および熱伝導率が比較的低いため、摺動部材に用いた場合、表面が摩耗し易く、特に連続運転による摺動面の温度上昇により摩耗が促進される。 Sliding parts are required to have excellent sliding properties such as high abrasion resistance, low coefficient of friction, and low adhesion, and in particular excellent abrasion resistance from the viewpoint of improving durability. Fluororesins such as polytetrafluoroethylene have excellent heat resistance, chemical resistance, and weather resistance, and also have excellent sliding properties with low adhesion and coefficient of friction. For this reason, fluororesins are considered useful as coatings for various substrates and as sliding parts. However, because fluororesins have relatively low abrasion resistance and thermal conductivity, when used as sliding parts, the surface is easily worn, and wear is particularly accelerated by the rise in temperature of the sliding surface due to continuous operation.
 これに対し、フッ素樹脂は電子線を照射されることにより、分子間が架橋されて耐摩耗性が向上する。このような観点から、優れた耐摩耗性を有する架橋フッ素樹脂を摺動部材の材料として用いることが提案されている(特許文献1参照)。 In contrast, when fluororesin is irradiated with an electron beam, the molecules are cross-linked, improving its wear resistance. From this perspective, it has been proposed to use cross-linked fluororesin, which has excellent wear resistance, as a material for sliding components (see Patent Document 1).
特開2014-089382号公報JP 2014-089382 A
 本開示の一態様にかかる摺動部材は、基体と、上記基体の表面の少なくとも一部に直接または間接に積層される摺動層とを備え、上記摺動層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-ヘキサフルオロプロピレン共重合体または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の架橋体を主成分とし、上記摺動層における上記基体と直接または間接に対向する面がプラズマ処理面である。 The sliding member according to one embodiment of the present disclosure comprises a substrate and a sliding layer laminated directly or indirectly on at least a portion of the surface of the substrate, the sliding layer being mainly composed of a crosslinked product of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer, and the surface of the sliding layer directly or indirectly facing the substrate is a plasma-treated surface.
図1は、本開示の第1実施形態に係る摺動部材を示す模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a slide member according to a first embodiment of the present disclosure. 図2は、本開示の第1実施形態に係る摺動部材の摺動層を示す模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a sliding layer of the sliding member according to the first embodiment of the present disclosure. 図3は、本開示の第2実施形態に係る摺動部材を示す模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a sliding member according to a second embodiment of the present disclosure. 図4は、本開示の第3実施形態に係る摺動部材を示す模式的断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a sliding member according to a third embodiment of the present disclosure. 図5は、本開示の第3実施形態に係る摺動部材の模式的分解断面図である。FIG. 5 is a schematic exploded cross-sectional view of a sliding member according to a third embodiment of the present disclosure.
[本開示が解決しようとする課題]
 基体に架橋フッ素シートを接着させる場合、耐摩耗性かつ熱溶融性のフッ素樹脂(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))を用いてフッ素樹脂の結晶融点以上の非常に高い温度(例えば340℃以上)でプレスを行う必要があるため、基体における強度等の性能を低下させてしまうおそれがある。また、樹脂の基体に架橋フッ素シートを接着させる場合においても、その耐熱性が非常に低いことから、上記の方法は適用できない。そこで、高温加熱下の工程による基体の性能の低下を回避するために、耐熱性が高いポリイミドフィルムにフッ素塗料を塗工後に、高温下で焼成して電子線の照射により架橋させた積層体を20℃から150℃の温度範囲の比較的低温の条件下で接着剤を用いて基体に接着させる手段が提案されている。しかしながら、かかる手段の場合、ポリイミドフィルムに著しい反りが生じて作業性が低下するという課題がある。
[Problem to be solved by this disclosure]
When adhering a crosslinked fluorine sheet to a substrate, it is necessary to use an abrasion-resistant and heat-meltable fluorine resin (e.g., tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer (PFA)) and press at a very high temperature (e.g., 340°C or higher) above the crystalline melting point of the fluorine resin, which may reduce the strength and other performance properties of the substrate. In addition, even when adhering a crosslinked fluorine sheet to a resin substrate, the heat resistance is very low, so the above method cannot be applied. Therefore, in order to avoid the deterioration of the performance of the substrate due to the process under high-temperature heating, a method has been proposed in which a fluorine paint is applied to a highly heat-resistant polyimide film, and then the laminate is baked at a high temperature and crosslinked by irradiation with an electron beam is adhered to the substrate using an adhesive under relatively low temperature conditions in the temperature range of 20°C to 150°C. However, in the case of such a method, there is a problem that the polyimide film is significantly warped, reducing workability.
 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、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層において、耐摩耗性のみならず摺動層および基体間の接着性が良好である摺動部材を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made based on these circumstances, and aims to provide a sliding member that has a sliding layer mainly composed of a crosslinked product of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer, and that has good abrasion resistance as well as good adhesion between the sliding layer and the substrate.
[本開示の効果]
 本開示の摺動部材は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層において、耐摩耗性のみならず摺動層および基体間の接着性が良好である。
[Effects of the present disclosure]
The sliding member of the present disclosure has a sliding layer mainly composed of a crosslinked product of polytetrafluoroethylene, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, and has good adhesion between the sliding layer and a substrate as well as good 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 the embodiments of the present disclosure]
First, the embodiments of the present disclosure will be listed and described.
 本開示の一態様にかかる摺動部材は、
(1)基体と、上記基体の表面の少なくとも一部に直接または間接に積層される摺動層とを備え、上記摺動層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-ヘキサフルオロプロピレン共重合体または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の架橋体を主成分とし、上記摺動層における上記基体と直接または間接に対向する面がプラズマ処理面である。
A slide member according to one aspect of the present disclosure includes:
(1) A substrate and a sliding layer laminated directly or indirectly on at least a portion of a surface of the substrate, the sliding layer being composed mainly of a crosslinked product of polytetrafluoroethylene, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer, and the surface of the sliding layer directly or indirectly facing the substrate is a plasma-treated surface.
 本開示の一態様に係る摺動部材は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層における基体と直接または間接に対向する面がプラズマ処理面であることで、摺動層における基体と直接または間接に対向する面にカルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基等の官能基が生成される。そのため、摺動層における基体と直接または間接に対向する面の接触角が小さくなり、濡れ性が向上するので、摺動層の表面と基体との密着性が良好になる。
 さらに、理由は定かではないが、摺動層の主成分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-ヘキサフルオロプロピレン共重合体または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の架橋体であることで、摺動層の結晶領域が減るためプラズマ処理に反応しやすい部分が増加し、摺動層の接着力が向上すると推測される。
 また、当該摺動部材においては、基体の性能の低下を回避するために、著しい反りが生じやすい耐熱性ポリイミドフィルムにフッ素塗料を塗工したフィルムを用いて上記基体に摺動層を接着させる必要がない。
 従って、当該摺動部材は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層において、基体の性能の低下を及ぼすことなく、耐摩耗性のみならず摺動層および基体間の接着性が良好である。ここで、「プラズマ処理面」とは、表面にプラズマ処理が施された面をいう。
In a sliding member according to one embodiment of the present disclosure, the surface of the sliding layer, which is mainly composed of a crosslinked body of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, that directly or indirectly faces the substrate is a plasma-treated surface, so that functional groups such as carboxy groups, hydroxy groups, and amino groups are generated on the surface of the sliding layer that directly or indirectly faces the substrate. As a result, the contact angle of the surface of the sliding layer that directly or indirectly faces the substrate is reduced, improving wettability, and improving adhesion between the surface of the sliding layer and the substrate.
Furthermore, although the reason is not clear, it is presumed that the adhesive strength of the sliding layer is improved because the main component of the sliding layer is a crosslinked product of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer, which reduces the crystalline regions of the sliding layer and increases the areas that are susceptible to plasma treatment.
Furthermore, in this sliding member, in order to avoid deterioration of the performance of the base, it is not necessary to adhere the sliding layer to the base using a film obtained by applying a fluorine paint to a heat-resistant polyimide film which is prone to significant warping.
Therefore, the sliding member has a sliding layer mainly composed of a crosslinked product of polytetrafluoroethylene, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer, and has good adhesion between the sliding layer and the substrate as well as good wear resistance without causing a decrease in the performance of the substrate. Here, the "plasma-treated surface" refers to a surface that has been subjected to a plasma treatment.
 (2)上記(1)において、上記基体と上記摺動層との間に接着剤層が積層されており、上記接着剤層が主成分樹脂を含有し、上記主成分樹脂のガラス転移温度が130℃以上であってもよい。このように、上記基体と上記摺動層のプラズマ処理面との間に積層される接着剤層をさらに備えることで、摺動層の接着剤層と対向する面にカルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基等の官能基が生成される。そのため、摺動層の接着剤層と対向する面の接触角が小さくなり、濡れ性が向上するので、上記摺動層の表面と接着剤層との密着性が良好になる。当該摺動部材は、上記摺動層の表面と接着剤層とで高い密着性を得ることができるので、高温下でのプレス処理が不要となり、高温下でのプレス処理による基体の性能の低下を抑制できる。また、摺動層は摩擦熱により高温となり得るが、接着剤層の主成分樹脂のガラス転移温度が130℃以上であるため、接着剤層は耐熱性に優れ、高温下でも高い接着力を維持できる。 (2) In the above (1), an adhesive layer may be laminated between the substrate and the sliding layer, the adhesive layer may contain a main component resin, and the glass transition temperature of the main component resin may be 130°C or higher. In this way, by further providing an adhesive layer laminated between the substrate and the plasma-treated surface of the sliding layer, functional groups such as carboxyl groups, hydroxyl groups, and amino groups are generated on the surface of the sliding layer facing the adhesive layer. Therefore, the contact angle of the surface of the sliding layer facing the adhesive layer is reduced, and wettability is improved, so that adhesion between the surface of the sliding layer and the adhesive layer is improved. Since the sliding member can obtain high adhesion between the surface of the sliding layer and the adhesive layer, pressing at high temperatures is not necessary, and deterioration of the performance of the substrate due to pressing at high temperatures can be suppressed. In addition, although the sliding layer may become hot due to frictional heat, the adhesive layer has excellent heat resistance and can maintain high adhesive strength even at high temperatures because the glass transition temperature of the main component resin of the adhesive layer is 130°C or higher.
 (3)上記(1)において、上記摺動層が上記基体の表面の少なくとも一部に直接積層されており、上記基体における上記摺動層と対向する面がプラズマ処理面またはシランカップリング処理面であってもよい。本形態においては、上記摺動層および上記基体のそれぞれの対向する側の面がプラズマ処理面またはシランカップリング処理面であることで、当該摺動部材は摺動層と基体とでより良好な密着性を有する。さらに、上記摺動層のプラズマ処理面の官能基と、上記基体のプラズマ処理面またはシランカップリング処理面の官能基との化学結合により、当該摺動部材は接着剤を用いることなく、低温下でのプレス処理により摺動層と基体との接着をより強固にできる。また、摺動層が基体の表面の少なくとも一部に直接積層されているので、接着剤層積層時における接着剤層のはみ出しを配慮する必要がなく、より簡易な構成で摺動層および基体間で高い接着力を得ることができる。ここで、「シランカップリング処理面」とは、表面にシランカップリング処理が施された面をいう。 (3) In the above (1), the sliding layer may be laminated directly on at least a part of the surface of the substrate, and the surface of the substrate facing the sliding layer may be a plasma-treated surface or a silane coupling-treated surface. In this embodiment, the opposing surfaces of the sliding layer and the substrate are plasma-treated surfaces or silane coupling-treated surfaces, so that the sliding member has better adhesion between the sliding layer and the substrate. Furthermore, due to chemical bonding between the functional group of the plasma-treated surface of the sliding layer and the functional group of the plasma-treated surface or the silane coupling-treated surface of the substrate, the sliding member can further strengthen the adhesion between the sliding layer and the substrate by press processing at low temperatures without using an adhesive. In addition, since the sliding layer is laminated directly on at least a part of the surface of the substrate, there is no need to consider the adhesive layer protruding when the adhesive layer is laminated, and a high adhesive force can be obtained between the sliding layer and the substrate with a simpler configuration. Here, the "silane coupling-treated surface" refers to a surface on which a silane coupling treatment has been applied.
 (4)上記(1)から(3)のいずれかにおいて、上記摺動層の外表面の限界PV値が200MPa・m/分以上であってもよい。上記摺動層の外表面の限界PV値が200MPa・m/分以上であることにより、摺動層は耐摩耗性が高く、当該摺動部材の摺動性能をより良好にできる。 (4) In any of (1) to (3) above, the limit PV value of the outer surface of the sliding layer may be 200 MPa·m/min or more. When the limit PV value of the outer surface of the sliding layer is 200 MPa·m/min or more, the sliding layer has high wear resistance and can improve the sliding performance of the sliding member.
 (5)本開示の他の一態様にかかる摺動部材の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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を主成分とする摺動層形成用フィルムを照射により架橋する工程と、上記架橋する工程後の上記摺動層形成用フィルムの片面にプラズマ処理を行う工程と、上記プラズマ処理を行う工程後に形成される摺動層を、基体の表面の少なくとも一部に直接または間接に積層する工程とを備え、上記摺動層における上記基体と直接または間接に対向する面がプラズマ処理面である。 (5) A method for producing a sliding member according to another aspect of the present disclosure includes a step of crosslinking a sliding layer-forming film mainly composed of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer by irradiation, a step of performing plasma treatment on one side of the sliding layer-forming film after the crosslinking step, and a step of directly or indirectly laminating the sliding layer formed after the plasma treatment step on at least a part of the surface of a substrate, and the surface of the sliding layer directly or indirectly facing the substrate is the plasma-treated surface.
 当該摺動部材の製造方法は、電子線架橋後の摺動層形成用フィルムの片面にプラズマ処理を行い、プラズマ処理後に形成される摺動層におけるプラズマ処理面が対向するように、上記基体の表面の少なくとも一部に直接または間接に、上記摺動層を積層するので、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層および基体間を強固に接着できる。また、当該摺動部材の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の結晶融点以上というような高温下でのプレスを必要としないので、基体の性能の低下を抑制できる。さらに、基体の性能の低下を回避するために、反りが生じやすい耐熱性ポリイミドフィルムを用いて上記基体に摺動層を接着させる必要がない。従って、当該摺動部材の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層において、基体の性能の低下を及ぼすことなく、耐摩耗性のみならず摺動層および基体間の接着性が良好である摺動部材を製造できる。 In the method for producing the sliding member, one side of the film for forming the sliding layer after electron beam crosslinking is subjected to plasma treatment, and the sliding layer is laminated directly or indirectly on at least a part of the surface of the substrate so that the plasma-treated surface of the sliding layer formed after the plasma treatment faces the substrate. This allows for strong adhesion between the substrate and the sliding layer, the main component of which is a crosslinked product of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer. In addition, the method for producing the sliding member does not require pressing at high temperatures, such as above the crystalline melting point of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, and therefore can suppress deterioration of the performance of the substrate. Furthermore, in order to avoid deterioration of the performance of the substrate, it is not necessary to adhere the sliding layer to the substrate using a heat-resistant polyimide film that is prone to warping. Therefore, the manufacturing method for the sliding member can manufacture a sliding member that has good abrasion resistance as well as good adhesion between the sliding layer and the substrate, without reducing the performance of the substrate, in a sliding layer whose main component is a crosslinked product of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer.
 (6)上記(5)において、上記基体と上記摺動層との間に接着剤層を積層する工程をさらに備え、上記接着剤層が主成分樹脂を含有し、上記主成分樹脂のガラス転移温度が130℃以上であってもよい。当該摺動部材の製造方法は、摺動層におけるプラズマ処理面が上記接着剤層と対向するように、接着剤層の表面に摺動層を積層するので、摺動層の表面と接着剤層とで高い接着力を得ることができる。そのため、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層および基体間を強固に接着できる。上記接着剤層の主成分樹脂のガラス転移温度が130℃以上であるため、耐熱性に優れ、高温下でも高い接着力を維持できる。また、当該摺動部材の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の結晶融点以上というような高温下でのプレスを必要としないので、高温下でのプレスによる基体の性能の低下を抑制できる。さらに、基体の性能の低下を回避するために、著しい反りが生じやすい耐熱性ポリイミドフィルムにフッ素塗料を塗工したフィルムを用いて上記基体に摺動層を接着させる必要がない。従って、当該摺動部材の製造方法は、基体の性能の低下を及ぼすことなく、摺動層形成用フィルムの著しい反りの発生を抑制できるとともに、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層と基体との接着性が良好な摺動部材を製造できる。 (6) In the above (5), the method may further include a step of laminating an adhesive layer between the substrate and the sliding layer, the adhesive layer containing a main component resin, and the glass transition temperature of the main component resin may be 130°C or higher. The method for producing a sliding member includes laminating the sliding layer on the surface of the adhesive layer so that the plasma-treated surface of the sliding layer faces the adhesive layer, so that a high adhesive strength can be obtained between the surface of the sliding layer and the adhesive layer. Therefore, the sliding layer mainly composed of a crosslinked body of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer and the substrate can be firmly bonded. Since the glass transition temperature of the main component resin of the adhesive layer is 130°C or higher, the method has excellent heat resistance and can maintain a high adhesive strength even at high temperatures. In addition, the method for producing a sliding member does not require pressing at a high temperature, such as above the crystalline melting point of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, so that the deterioration of the performance of the substrate due to pressing at high temperatures can be suppressed. Furthermore, in order to avoid a decrease in the performance of the substrate, it is not necessary to adhere the sliding layer to the substrate using a film obtained by applying a fluororesin paint to a heat-resistant polyimide film that is prone to significant warping. Therefore, the method for manufacturing the sliding member can suppress the occurrence of significant warping of the film for forming the sliding layer without causing a decrease in the performance of the substrate, and can manufacture a sliding member that has good adhesion between the substrate and the sliding layer, the main component of which is a crosslinked product of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer.
 (7)上記(5)において、上記基体の片面にプラズマ処理またはシランカップリング処理を行う工程をさらに備え、上記摺動層が上記プラズマ処理またはシランカップリング処理を行う工程後の上記基体の表面の少なくとも一部に直接積層されており、上記基体における上記摺動層と対向する面がプラズマ処理面またはシランカップリング処理面であってもよい。当該摺動部材の製造方法は、摺動層におけるプラズマ処理が行われた面が、基体におけるプラズマ処理またはシランカップリング処理が行われた面に対向するように摺動層を積層する。これにより、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層と基体とを強固に接着できる。また、当該摺動部材の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の結晶融点以上というような高温下でのプレスを必要としないので、基体の性能の低下を抑制できる。さらに、基体の性能の低下を回避するために、反りが生じやすい耐熱性ポリイミドフィルムを用いて上記基体に摺動層を接着させる必要がない。従って、当該摺動部材の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層において、基体の性能の低下を及ぼすことなく、耐摩耗性のみならず摺動層および基体間の接着性が良好である摺動部材を製造できる。 (7) In the above (5), the method may further include a step of performing a plasma treatment or a silane coupling treatment on one side of the substrate, the sliding layer being directly laminated on at least a part of the surface of the substrate after the step of performing the plasma treatment or the silane coupling treatment, and the surface of the substrate facing the sliding layer may be a plasma-treated surface or a silane coupling-treated surface. In the method for producing the sliding member, the sliding layer is laminated so that the surface of the sliding layer that has been subjected to the plasma treatment faces the surface of the substrate that has been subjected to the plasma treatment or the silane coupling treatment. This allows the sliding layer, which is mainly composed of a crosslinked body of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, to be firmly bonded to the substrate. In addition, the method for producing the sliding member does not require pressing at a high temperature, such as above the crystalline melting point of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, and therefore the deterioration of the performance of the substrate can be suppressed. Furthermore, in order to avoid a decrease in the performance of the substrate, it is not necessary to adhere the sliding layer to the substrate using a heat-resistant polyimide film that is prone to warping. Therefore, the method for producing the sliding member can produce a sliding member that has good adhesion between the sliding layer and the substrate as well as good wear resistance, without causing a decrease in the performance of the substrate, in a sliding layer that is mainly composed of a crosslinked product of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer.
 なお、本開示において、「主成分」とは、質量換算で最も含有割合の大きい成分をいい、例えば含有割合が50質量%を超える成分をいう。 In this disclosure, the term "main component" refers to the component with the largest content by mass, for example, a component with a content exceeding 50% by mass.
[本開示の実施形態の詳細]
 以下、本開示の各実施形態に係る摺動部材および摺動部材の製造方法について図面を参照しつつ詳説する。
[Details of the embodiment of the present disclosure]
Hereinafter, a slide member and a method for manufacturing a slide member according to each embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
<摺動部材>
 当該摺動部材は、基体と、上記基体の表面の少なくとも一部に直接または間接に積層される摺動層とを備える。また、上記摺動層における上記基体と対向する側の面がプラズマ処理面である。当該摺動部材は、例えば自動車用エンジンおよび他の産業機械エンジンの軸受、自動車分野の駆動部品、ピストンパッキンに好適に用いることができる。
<Sliding Member>
The sliding member includes a substrate and a sliding layer laminated directly or indirectly on at least a portion of the surface of the substrate. The surface of the sliding layer facing the substrate is a plasma-treated surface. The sliding member can be suitably used for bearings of automobile engines and other industrial machine engines, driving parts in the automobile field, and piston packings.
[第1実施形態]
 図1に示す第1実施形態に係る摺動部材10は、基体6、接着剤層4および摺動層5をこの順で備える。図2に示すように、摺動層5は片面にプラズマ処理面2を有する。接着剤層4は基体6と摺動層5のプラズマ処理面2との間に積層される。図1においては平面シート状の構成を図示しているが、当該摺動部材10の形状は特に限定されるものではなく、例えば筒状、アーチ状等の湾曲面を有する形状であってもよく、シート状以外の形状であってもよい。
[First embodiment]
The sliding member 10 according to the first embodiment shown in Fig. 1 includes a base 6, an adhesive layer 4, and a sliding layer 5 in this order. As shown in Fig. 2, the sliding layer 5 has a plasma-treated surface 2 on one side. The adhesive layer 4 is laminated between the base 6 and the plasma-treated surface 2 of the sliding layer 5. Although Fig. 1 illustrates a planar sheet-like configuration, the shape of the sliding member 10 is not particularly limited, and may be, for example, a shape having a curved surface such as a cylindrical shape or an arch shape, or may be a shape other than a sheet shape.
[基体]
 基体6に用いる材質としては、例えば金属、樹脂、セラミックス、無機固体材料が挙げられる。上記金属としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金(ステンレス等)、ニッケル、銅、銅合金、チタン、チタン合金、鋼が挙げられる。上記樹脂としては、例えばポリエーテルケトン、ポリブチレンナフタレート、ポリベンゾイミダゾール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリサルフォン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリエーテルサルフォン、アクリル樹脂、ポリスチレン、アクリルニトリルブタジエンスチレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、不飽和ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂が挙げられる。上記セラミックスとしては、例えば金属酸化物系、炭化物系が挙げられる。無機固体材料としては、例えばガラスが挙げられる。
[Base]
Materials used for the substrate 6 include, for example, metals, resins, ceramics, and inorganic solid materials. Examples of the metals include aluminum, aluminum alloys, iron, iron alloys (stainless steel, etc.), nickel, copper, copper alloys, titanium, titanium alloys, and steel. Examples of the resins include polyetherketone, polybutylene naphthalate, polybenzimidazole, polyphenylene sulfide, polyetherimide, polyamideimide, polysulfone, polychlorotrifluoroethylene, polyarylate, polyimide, polyethersulfone, acrylic resins, polystyrene, acrylonitrile butadiene styrene, polyethylene, polyvinyl chloride, unsaturated polyester resins, urea resins, melamine resins, and phenolic resins. Examples of the ceramics include metal oxides and carbides. Examples of the inorganic solid materials include glass.
 上記基体は、80℃において固体形状であってもよい。「80℃において」とは、下記実施例に記載する耐摩耗性能評価のドライリングオンディスク式摩耗試験において、PV値が200MPa・m/分となるステップでは摩擦熱により基体の温度が80℃にまで上昇し、この温度において固体である必要があるためである。 The substrate may be in a solid form at 80°C. "At 80°C" means that in the dry ring-on-disk abrasion test for evaluating abrasion resistance described in the examples below, at the step where the PV value reaches 200 MPa·m/min, the temperature of the substrate rises to 80°C due to frictional heat, and the substrate must be in a solid form at this temperature.
 基体6の平均厚さは、当該摺動部材10の使用用途に応じて適宜設定可能であるが、例えば20μm以上10cm以下の範囲が一般的である。ここで、本開示における「平均厚さ」とは、任意の箇所の平均厚さを5点測定し、平均した値を意味する。 The average thickness of the substrate 6 can be set appropriately depending on the intended use of the sliding member 10, but is generally in the range of 20 μm to 10 cm. Here, the "average thickness" in this disclosure refers to the average value of the average thickness measured at any five points.
(摺動層)
 摺動層5はポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする。また、摺動層5は樹脂層1と後述するプラズマ処理面2とを有する。摺動層5は、主成分であるポリテトラフルオロエチレン、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または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が架橋構造を有することによって、耐摩耗性を高めることができる。
(Sliding layer)
The sliding layer 5 is mainly composed of a crosslinked body of polytetrafluoroethylene, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer. The sliding layer 5 also has a resin layer 1 and a plasma-treated surface 2, which will be described later. The sliding layer 5 can enhance its wear resistance by having the crosslinked structure of the main component, polytetrafluoroethylene, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer.
 ポリテトラフルオロエチレン、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または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く、例えばパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)、(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、例えば3モル%とすることができる。 Polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer may contain polymerization units derived from other copolymerizable monomers, for example, polymerization units of perfluoro(alkyl vinyl ether), (perfluoroalkyl)ethylene, and chlorotrifluoroethylene, to the extent that the effects of the present disclosure are not impaired. The upper limit of the content of polymerization units derived from the other copolymerizable monomers can be, for example, 3 mol%.
 摺動層5におけるポリテトラフルオロエチレン、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または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の含有割合の下限としては、60質量%であってもよく、85質量%であってもよく、98質量%であってもよい。また、上記含有割合は100質量%であってもよい。上記含有割合が60質量%以上であることで、耐摩耗性、耐熱性等の特性を向上できる。 The lower limit of the content of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer in the sliding layer 5 may be 60 mass%, 85 mass%, or 98 mass%. The content may be 100 mass%. By making the content 60 mass% or more, it is possible to improve properties such as wear resistance and heat resistance.
 摺動層5は、本開示の効果を損なわない範囲において、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5が固体潤滑剤、強化材を含有することで、易滑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、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、炭素繊維が挙げられる。 The sliding layer 5 may contain other optional components within a range that does not impair the effects of the present disclosure. Examples of such optional components include solid lubricants and reinforcing materials. When the sliding layer 5 contains a solid lubricant and a reinforcing material, the sliding properties can be further improved. Examples of the solid lubricant include molybdenum disulfide. Examples of the reinforcing material include inorganic fillers such as calcium carbonate, talc, silica, alumina, and aluminum hydroxide, glass fillers such as glass fiber and spherical glass, and carbon fiber.
 摺動層5の平均厚さの下限としては、5μmであってもよく、10μmであってもよく、50μmであってもよく、100μmであってもよい。一方、摺動層5の平均厚さの上限としては、1000μmであってもよく、700μmであってもよく、500μmであってもよい。摺動層5の平均厚さが上記範囲であることで、摺動層5の耐久性および可撓性を良好にできる。 The lower limit of the average thickness of the sliding layer 5 may be 5 μm, 10 μm, 50 μm, or 100 μm. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the sliding layer 5 may be 1000 μm, 700 μm, or 500 μm. By having the average thickness of the sliding layer 5 within the above range, the durability and flexibility of the sliding layer 5 can be improved.
 摺動層5の外表面の限界PV値の下限としては、200MPa・m/分であってもよく、250MPa・m/分であってもよく、300MPa・m/分であってもよく、400MPa・m/分であってもよい。上記摺動層5の外表面の限界PV値が200MPa・m/分以上であることにより、摺動層5は耐摩耗性が高く、当該摺動部材10の摺動性能をより良好にできる。摺動層5の外表面の限界PV値の上限としては、特に限定されず、例えば1500MPa・m/分であってもよい。 The lower limit of the limit PV value of the outer surface of the sliding layer 5 may be 200 MPa·m/min, 250 MPa·m/min, 300 MPa·m/min, or 400 MPa·m/min. When the limit PV value of the outer surface of the sliding layer 5 is 200 MPa·m/min or more, the sliding layer 5 has high wear resistance and can improve the sliding performance of the sliding member 10. The upper limit of the limit PV value of the outer surface of the sliding layer 5 is not particularly limited, and may be, for example, 1500 MPa·m/min.
(プラズマ処理面)
 当該摺動部材10においては、摺動層5における接着剤層4と対向する面がプラズマ処理面2である。当該摺動部材10は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層5における接着剤層4と対向する面がプラズマ処理面2であることで、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基等の官能基が生成される。そのため、摺動層5の接着剤層4と対向する面の接触角が小さくなり、濡れ性が向上するので、摺動層5の表面と接着剤層4との接着性が良好になる。従って、当該摺動部材10は、摺動層5の表面と接着剤層4とで高い接着性を得ることができるので、高温下でのプレス処理が不要となり、高温下でのプレス処理による基体6の性能の低下を抑制できる。
(Plasma-treated surface)
In the sliding member 10, the surface of the sliding layer 5 facing the adhesive layer 4 is the plasma-treated surface 2. In the sliding member 10, the surface of the sliding layer 5, which is mainly composed of a crosslinked body of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, facing the adhesive layer 4 is the plasma-treated surface 2, and thus functional groups such as carboxy groups, hydroxy groups, and amino groups are generated. Therefore, the contact angle of the surface of the sliding layer 5 facing the adhesive layer 4 is reduced, and wettability is improved, so that the adhesion between the surface of the sliding layer 5 and the adhesive layer 4 is improved. Therefore, the sliding member 10 can obtain high adhesion between the surface of the sliding layer 5 and the adhesive layer 4, so that a press treatment at high temperatures is not necessary, and the deterioration of the performance of the base 6 due to the press treatment at high temperatures can be suppressed.
(接着剤層)
 接着剤層4は、基体6および摺動層5を接着する。上記基体6と上記摺動層5のプラズマ処理面2との間に積層される接着剤層4をさらに備えることで、当該摺動部材10は、摺動層5および基体間6との接着性が良好となり、高い圧力でのプレス処理が不要となる。
(Adhesive Layer)
The adhesive layer 4 bonds the substrate 6 and the sliding layer 5. By further including the adhesive layer 4 laminated between the substrate 6 and the plasma-treated surface 2 of the sliding layer 5, the sliding member 10 has good adhesion between the sliding layer 5 and the substrate 6, and does not require a press treatment at a high pressure.
 接着剤層4の主成分樹脂のガラス転移温度の下限としては、130℃であり、140℃であってもよく、150℃であってもよい。このように接着剤層4の主成分樹脂のガラス転移温度を上記範囲内とすることで、接着剤層4の適度な柔軟性を有しつつ、隣接する摺動層5が摩擦熱により高温下となった際の接着剤層4の耐熱性を向上させることで、高温下でも高い接着力を維持できる。接着剤層4のガラス転移温度上限としては、柔軟性の観点から250℃であってもよく、200℃であってもよい。接着剤層の「ガラス転移温度」とは、以下の手順により測定される温度である。接着剤組成物を、厚み25μmの離型PETフィルム表面に、乾燥後20μm以上30μmの厚みとなるように塗布し、150℃で2分間乾燥させて、半硬化状態の接着剤層を形成する。この半硬化状態の接着剤層をはがし、160℃で40分間加熱硬化して、測定用フィルムを形成する。この測定用フィルムを用いて、動的粘弾性測定(DMA)法(10℃/min)により測定されるTanδのピーク点の温度をガラス転移温度とする。 The lower limit of the glass transition temperature of the main component resin of the adhesive layer 4 is 130°C, and may be 140°C or 150°C. By setting the glass transition temperature of the main component resin of the adhesive layer 4 within the above range, the adhesive layer 4 has a moderate flexibility, and the heat resistance of the adhesive layer 4 is improved when the adjacent sliding layer 5 is heated to a high temperature due to frictional heat, so that high adhesive strength can be maintained even at high temperatures. The upper limit of the glass transition temperature of the adhesive layer 4 may be 250°C or 200°C from the viewpoint of flexibility. The "glass transition temperature" of the adhesive layer is a temperature measured by the following procedure. The adhesive composition is applied to the surface of a release PET film having a thickness of 25 μm so that the thickness after drying is 20 μm to 30 μm, and dried at 150°C for 2 minutes to form a semi-cured adhesive layer. This semi-cured adhesive layer is peeled off and heated and cured at 160°C for 40 minutes to form a measurement film. Using this measurement film, the temperature at the peak of Tan δ measured by dynamic mechanical analysis (DMA) (10°C/min) is taken as the glass transition temperature.
 接着剤層4の主成分樹脂としては、塗工性の観点から柔軟性を有するとともに、摺動層が摩擦熱により高温となり得るため、摺動層5と隣接する接着剤層の耐熱性が良好であることが好ましい。これらの観点から、接着剤層4の主成分樹脂としては、例えばエポキシ樹脂系、ポリイミド系、フェノール系の接着剤が挙げられる。これらの中でも、柔軟性を有するとともに、耐熱性に優れるエポキシ樹脂であってもよい。 The main component resin of the adhesive layer 4 should have flexibility from the viewpoint of coatability, and since the sliding layer can reach high temperatures due to frictional heat, it is preferable that the adhesive layer adjacent to the sliding layer 5 has good heat resistance. From these viewpoints, examples of the main component resin of the adhesive layer 4 include epoxy resin-based, polyimide-based, and phenol-based adhesives. Among these, an epoxy resin that has flexibility and excellent heat resistance may be used.
 エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型とビスフェノールF型との共重合型のエポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、フェノール・ビフェニレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は単独または2種以上を用いてもよい。 Examples of epoxy resins include bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, bisphenol S type epoxy resins, bisphenol AD type epoxy resins, bisphenol A type and bisphenol F type copolymer epoxy resins, naphthalene type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, glycidylamine type epoxy resins, naphthol novolac type epoxy resins, biphenyl novolac type epoxy resins, phenol-biphenylene type epoxy resins, dicyclopentadiene type epoxy resins, trisphenolmethane type epoxy resins, naphthalene type epoxy resins, naphthol aralkyl type epoxy resins, and diphenyl ether type epoxy resins. These epoxy resins may be used alone or in combination.
 エポキシ樹脂に含まれる硬化剤としては、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤等のエポキシ樹脂の硬化剤として公知のものを用いることができる。 The hardener contained in the epoxy resin can be one that is known as a hardener for epoxy resins, such as an acid anhydride hardener, a phenol hardener, or an amine hardener.
 上記接着剤層は、エポキシ樹脂の硬化促進のために、硬化促進剤を添加することができる。硬化促進剤としては、例えばイミダゾール系硬化促進剤、トリアジン系硬化促進剤を用いることができる。 A curing accelerator can be added to the adhesive layer to accelerate the curing of the epoxy resin. Examples of the curing accelerator that can be used include imidazole-based curing accelerators and triazine-based curing accelerators.
 接着剤層4は、本開示の効果を損なわない範囲において、他の任意成分を含有してもよい。 The adhesive layer 4 may contain other optional components as long as they do not impair the effects of this disclosure.
 接着剤層4における主成分樹脂の含有割合の下限としては、60質量%であってもよく、85質量%であってもよく、98質量%であってもよい。また、上記含有割合は100質量%であってもよい。上記含有割合が上記範囲であることで、基体6および接着剤層4間ならびに摺動層5および接着剤層4間の接着力を十分に高めることができる。 The lower limit of the content of the main component resin in the adhesive layer 4 may be 60 mass%, 85 mass%, or 98 mass%. The content may be 100 mass%. When the content is within the above range, the adhesive strength between the base 6 and the adhesive layer 4 and between the sliding layer 5 and the adhesive layer 4 can be sufficiently increased.
 接着剤層4の平均厚さの下限としては、1μmであってもよい。一方、接着剤層4の平均厚さの上限としては、10μmであってもよい。上記平均厚さが上記範囲内であることによって、摺動層5および基体6間での接着力を十分に高め、コストを低減できる。 The lower limit of the average thickness of the adhesive layer 4 may be 1 μm. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the adhesive layer 4 may be 10 μm. By having the average thickness within the above range, the adhesive strength between the sliding layer 5 and the substrate 6 can be sufficiently increased and costs can be reduced.
 第1実施形態に係る摺動部材は、基体と摺動層のプラズマ処理面との間に積層される接着剤層を備えているので、摺動層および基体間でより高い接着力を得ることができ、高い圧力でのプレス処理が不要となる。上記接着剤層の主成分樹脂のガラス転移温度が130℃以上であるため、耐熱性に優れ、高温下でも高い接着力を維持できる。従って、当該摺動部材は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層において、基体の性能の低下を及ぼすことなく、耐摩耗性のみならず接着性が良好である。 The sliding member according to the first embodiment is provided with an adhesive layer laminated between the substrate and the plasma-treated surface of the sliding layer, so that a higher adhesive strength can be obtained between the sliding layer and the substrate, and press processing at high pressure is not required. The adhesive layer has a main component resin with a glass transition temperature of 130°C or higher, so that it has excellent heat resistance and can maintain a high adhesive strength even at high temperatures. Therefore, the sliding member has good abrasion resistance as well as adhesiveness without causing a decrease in the performance of the substrate in the sliding layer whose main component is a crosslinked product of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer.
[第2実施形態]
 第2実施形態に係る摺動部材は、基体と、基体の表面の少なくとも一部に直接積層される摺動層とを備える。摺動層は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とし、摺動層における基体と直接対向する面がプラズマ処理面である。
[Second embodiment]
The sliding member according to the second embodiment includes a substrate and a sliding layer laminated directly on at least a part of the surface of the substrate. The sliding layer is mainly composed of a crosslinked product of polytetrafluoroethylene, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer, and the surface of the sliding layer directly facing the substrate is a plasma-treated surface.
 図3は、第2実施形態に係る摺動部材15を示す模式的断面図である。図3に示す第2実施形態に係る摺動部材15は、基体6および摺動層5を備える。なお、摺動層5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。当該摺動部材15においては、摺動層6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-ヘキサフルオロプロピレン共重合体または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の架橋体を主成分とし、摺動層6における基体5と直接対向する面がプラズマ処理面であるので、摺動層5および基体6間で高い接着力を得ることができ、高い圧力でのプレス処理が不要となる。従って、当該摺動部材は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層6において、基体6の性能の低下を及ぼすことなく、耐摩耗性のみならず接着性が良好である。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a sliding member 15 according to the second embodiment. The sliding member 15 according to the second embodiment shown in FIG. 3 includes a substrate 6 and a sliding layer 5. The sliding layer 5 is the same as that in the first embodiment, and is therefore given the same number and will not be described. In the sliding member 15, the sliding layer 6 is mainly composed of a crosslinked body of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, and the surface of the sliding layer 6 directly facing the substrate 5 is a plasma-treated surface. This allows a high adhesive force to be obtained between the sliding layer 5 and the substrate 6, and does not require a press treatment at high pressure. Therefore, the sliding member has good abrasion resistance as well as adhesiveness without causing a decrease in the performance of the substrate 6 in the sliding layer 6 mainly composed of a crosslinked body of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer.
[第3実施形態]
 第3実施形態に係る摺動部材は、摺動層が基体の表面の少なくとも一部に直接積層されており、基体における摺動層と対向する面がプラズマ処理面またはシランカップリング処理面である。すなわち、第3実施形態においては、摺動層のプラズマ処理面と基体のプラズマ処理面またはシランカップリング処理面とが対向する。
[Third embodiment]
In the slide member according to the third embodiment, the slide layer is directly laminated on at least a part of the surface of the substrate, and the surface of the substrate facing the slide layer is a plasma-treated surface or a silane coupling-treated surface. That is, in the third embodiment, the plasma-treated surface of the slide layer faces the plasma-treated surface or the silane coupling-treated surface of the substrate.
 図4は、第3実施形態に係る摺動部材20を示す模式的断面図であり、図5は、摺動部材20の模式的分解断面図である。図4および図5に示す第3実施形態に係る摺動部材20は、基体9および摺動層5を備える。なお、摺動層5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。基体9は基材層7と、プラズマ処理面またはシランカップリング処理面8とを有する。摺動層5は基体9に直接積層されており、基体9における摺動層5と対向する面がプラズマ処理面またはシランカップリング処理面8である。すなわち、摺動部材20は、基体9のプラズマ処理面またはシランカップリング処理面8と摺動層5のプラズマ処理面2とが対向している。第3実施形態においては、摺動層5のプラズマ処理面2と基体9のプラズマ処理面またはシランカップリング処理面8とが対向することで、当該摺動部材20は摺動層5と基体9とでより良好な密着性を有する。さらに、摺動層5のプラズマ処理面2の官能基と、基体9のプラズマ処理面またはシランカップリング処理面8の官能基との化学結合により、当該摺動部材20は接着剤を用いることなく、低温下でのプレス処理により摺動層5と基体9との接着をより強固にできる。従って、当該摺動部材20は摺動層5と基体9との接着をより強固にできる。また、摺動層5が基体9に直接積層されているので、接着剤層積層時における接着剤層のはみ出しを配慮する必要がなく、より簡易な構成で摺動層5および基体9間で高い接着力を得ることができる。 4 is a schematic cross-sectional view showing a sliding member 20 according to the third embodiment, and FIG. 5 is a schematic exploded cross-sectional view of the sliding member 20. The sliding member 20 according to the third embodiment shown in FIG. 4 and FIG. 5 includes a base body 9 and a sliding layer 5. The sliding layer 5 is the same as that in the first embodiment, and the same number is used and the description is omitted. The base body 9 has a base material layer 7 and a plasma-treated surface or a silane coupling treatment surface 8. The sliding layer 5 is directly laminated on the base body 9, and the surface of the base body 9 facing the sliding layer 5 is the plasma-treated surface or the silane coupling treatment surface 8. That is, in the sliding member 20, the plasma-treated surface or the silane coupling treatment surface 8 of the base body 9 faces the plasma-treated surface 2 of the sliding layer 5. In the third embodiment, the plasma-treated surface 2 of the sliding layer 5 faces the plasma-treated surface or the silane coupling treatment surface 8 of the base body 9, so that the sliding member 20 has better adhesion between the sliding layer 5 and the base body 9. Furthermore, due to chemical bonding between the functional groups of the plasma-treated surface 2 of the sliding layer 5 and the functional groups of the plasma-treated surface or silane coupling-treated surface 8 of the substrate 9, the sliding member 20 can achieve stronger adhesion between the sliding layer 5 and the substrate 9 by press processing at low temperatures without using an adhesive. Therefore, the sliding member 20 can achieve stronger adhesion between the sliding layer 5 and the substrate 9. In addition, since the sliding layer 5 is directly laminated onto the substrate 9, there is no need to consider the adhesive layer protruding when the adhesive layer is laminated, and a high adhesive strength can be obtained between the sliding layer 5 and the substrate 9 with a simpler configuration.
(プラズマ処理面およびシランカップリング処理面)
 当該摺動部材10においては、基体9における摺動層5と対向する面がプラズマ処理面またはシランカップリング処理面8である。プラズマ処理面については、第1実施形態の摺動層5のプラズマ処理面2と同様であるので説明を省略する。
(Plasma-treated surface and silane coupling-treated surface)
In the slide member 10, the surface of the substrate 9 facing the slide layer 5 is a plasma-treated surface or a silane coupling-treated surface 8. The plasma-treated surface is similar to the plasma-treated surface 2 of the slide layer 5 in the first embodiment, and therefore a description thereof will be omitted.
(シランカップリング処理面)
 シランカップリング処理とは、シランカップリング剤からなる薄い層を表面に形成することを意味する。シランカップリング剤の処理方法としては、例えばシランカップリング剤の溶液を表面に塗布乾燥した後、必要に応じて熱処理する方法、シランカップリング剤の溶液中に対象物を浸漬した後に乾燥し必要に応じて熱処理する方法が挙げられる。官能基を含むシラン類化合物を用いてシランカップリング処理をすることによって、基体9の表面に均一な化学特性を付与することができ、積層面における密着性を向上させることができる。
(Silane coupling treated surface)
Silane coupling treatment means forming a thin layer of silane coupling agent on the surface. For example, the treatment method of silane coupling agent includes a method of applying a solution of silane coupling agent on the surface, drying, and then heat-treating as necessary, and a method of immersing an object in a solution of silane coupling agent, drying, and then heat-treating as necessary. By performing silane coupling treatment using a silane compound containing a functional group, it is possible to impart uniform chemical properties to the surface of the substrate 9, and improve the adhesion at the laminated surface.
 シランカップリング剤は、例えばアミノ基またはエポキシ基を有する。シランカップリング剤としては、例えばN-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリルーN-(1,3-ジメチルーブチリデン)プロピルアミン、2-(3,4-エポキシシクロへキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシ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-グリシドキシプロピルトリエトキシシランビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシ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-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロ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-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(ビニルベンジル)-2-アミノエチル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、トリス-(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、クロロメチルフェネチルトリメトキシシラン、クロロメチルトリメトキシシランが挙げられる。 The silane coupling agent has, for example, an amino group or an epoxy group. Examples of silane coupling agents include N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N-(1,3-dimethylbutylidene)propylamine, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyl Triethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-(vinylbenzyl)-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide, 3-isocyanatepropyltriethoxysilane, tris-(3-trimethoxysilylpropyl)isocyanurate, chloromethylphenethyltrimethoxysilane, chloromethyltrimethoxysilane.
<摺動部材の製造方法>
 当該摺動部材の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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を主成分とする摺動層形成用フィルムを照射により架橋する工程と、上記架橋する工程後の上記摺動層形成用フィルムの片面にプラズマ処理を行う工程と、上記プラズマ処理を行う工程後に形成される摺動層を、基体の表面の少なくとも一部に直接または間接に積層する工程とを備える。そして、上記摺動層における上記基体と直接または間接に対向する面がプラズマ処理面である。
<Method of manufacturing slide member>
The method for producing the sliding member includes a step of crosslinking a film for forming a sliding layer, the main component of which is polytetrafluoroethylene, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, by irradiation, a step of performing a plasma treatment on one side of the film for forming a sliding layer after the crosslinking step, and a step of directly or indirectly laminating the sliding layer formed after the plasma treatment step on at least a part of the surface of a substrate. The surface of the sliding layer that directly or indirectly faces the substrate is the plasma-treated surface.
[第1実施形態に係る摺動部材の製造方法]
 第1実施形態に係る摺動部材の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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を主成分とする摺動層形成用フィルムを電子線照射により架橋する工程(電子線架橋工程)と、上記架橋する工程後の上記摺動層形成用フィルムの片面にプラズマ処理を行う工程(プラズマ処理工程)と、基体の表面の少なくとも一部に、接着剤層と上記プラズマ処理を行う工程後に形成される摺動層とをこの順に積層する工程(積層工程)とを備える。
[Method of manufacturing slide member according to the first embodiment]
The method for producing a sliding member according to the first embodiment includes a step of crosslinking a sliding layer-forming film mainly composed of polytetrafluoroethylene, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer by electron beam irradiation (electron beam crosslinking step), a step of performing plasma treatment on one side of the sliding layer-forming film after the crosslinking step (plasma treatment step), and a step of laminating, in this order, an adhesive layer and the sliding layer formed after the plasma treatment step on at least a part of the surface of a base body (lamination step).
(電子線架橋工程)
 本工程では、ポリテトラフルオロエチレン、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または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を主成分とする摺動層形成用フィルムに低酸素雰囲気下かつ一定の温度下で電子線を照射する。この照射により、摺動層形成用フィルムの主成分であるポリテトラフルオロエチレン、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または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が架橋構造を有することになる。
(Electron beam crosslinking process)
In this process, a film for forming a sliding layer, which is mainly composed of polytetrafluoroethylene, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, is irradiated with an electron beam in a low-oxygen atmosphere at a constant temperature. This irradiation causes the polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, which is the main component of the film for forming a sliding layer, to have a crosslinked structure.
 摺動層形成用フィルムの主成分がポリテトラフルオロエチレンまたは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の場合、本工程における加熱温度としては、例えば280℃以上420℃以下である。 If the main component of the film for forming the sliding layer is polytetrafluoroethylene or a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, the heating temperature in this process is, for example, 280°C or higher and 420°C or lower.
 摺動層形成用フィルムの主成分が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の場合、本工程における加熱温度としては、例えば180℃以上265℃以下である。 If the main component of the film for forming the sliding layer is a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, the heating temperature in this process is, for example, 180°C or higher and 265°C or lower.
 上記加熱温度が上記下限以上上記上限以下であることで、ポリテトラフルオロエチレン、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および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の架橋が十分行われるとともに、ポリテトラフルオロエチレン、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および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の分解を抑制できる。 By setting the heating temperature to be equal to or higher than the lower limit and equal to or lower than the upper limit, crosslinking of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer is sufficiently achieved, and decomposition of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer can be suppressed.
 上記加熱時間としては、例えば5分以上2時間以下である。 The heating time is, for example, from 5 minutes to 2 hours.
 本開示において、低酸素雰囲気下とは、具体的には、真空中(5.0×10-4Torr以下)や、窒素等の不活性ガス雰囲気下を意味する。窒素雰囲気下で電子線を照射した場合、摺動層は、わずかながら最表面のフッ素原子の比率が減少することで、窒素原子の比率が増加するため、表面全体が親水的になり、摺動層の接着力が向上すると推測される。上記低酸素雰囲気下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100ppm以下であることで、電子線の照射によるポリテトラフルオロエチレン、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および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の分解を抑制できる。 In this disclosure, a low-oxygen atmosphere specifically means a vacuum (5.0×10-4 Torr or less) or an inert gas atmosphere such as nitrogen. When electron beams are irradiated in a nitrogen atmosphere, the ratio of fluorine atoms on the outermost surface of the sliding layer decreases slightly, and the ratio of nitrogen atoms increases, so that the entire surface becomes hydrophilic and the adhesive strength of the sliding layer is presumably improved. The upper limit of the oxygen concentration in the low-oxygen atmosphere may be 100 ppm, 10 ppm, or 5 ppm. By keeping the oxygen concentration at 100 ppm or less, decomposition of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer due to electron beam irradiation can be suppressed.
 上記電子線の照射線量の下限としては、50kGyであってもよく、100kGyであってもよい。一方、上記照射線量の上限としては、2,000kGyであってもよく、1,000kGyであってもよい。上記照射線量が50kGy以上であることで、ポリテトラフルオロエチレン、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および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の架橋反応の進行を向上できる。また、上記照射線量が2,000kGy以下であることで、ポリテトラフルオロエチレン、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および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の主鎖が切断されることを抑制できる。従って、上記照射線量が上記範囲であることで、ポリテトラフルオロエチレン、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および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の主鎖の切断を抑制しつつ、摺動層形成用フィルムの電子線架橋を確実に行うことができる。また、加速電圧の下限としては、0.5MeVであってもよく、0.7MeVであってもよく、1.0MeVであってもよい。加速電圧の上限としては、4.0MeVであってもよく、2.5MeVであってもよい。上記加速電圧が0.5MeV以上であることで、上記電子線が架橋を確実に行うためのエネルギーを十分確保できる。また、上記加速電圧が4.0MeV以下であることで、放射線の遮断を確実にできる。 The lower limit of the electron beam irradiation dose may be 50 kGy or 100 kGy. On the other hand, the upper limit of the irradiation dose may be 2,000 kGy or 1,000 kGy. When the irradiation dose is 50 kGy or more, the progress of the crosslinking reaction of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer can be improved. Furthermore, when the irradiation dose is 2,000 kGy or less, the main chains of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer can be prevented from being cleaved. Therefore, when the irradiation dose is within the above range, the electron beam crosslinking of the film for forming the sliding layer can be reliably performed while preventing the main chains of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer from being cleaved. The lower limit of the acceleration voltage may be 0.5 MeV, 0.7 MeV, or 1.0 MeV. The upper limit of the acceleration voltage may be 4.0 MeV or 2.5 MeV. By setting the acceleration voltage to 0.5 MeV or more, sufficient energy can be ensured for the electron beam to reliably perform cross-linking. By setting the acceleration voltage to 4.0 MeV or less, radiation can be reliably blocked.
(プラズマ処理工程)
 本工程では、上記架橋する工程後の上記摺動層形成用フィルムの片面にプラズマ処理を行う。プラズマ処理とは上記摺動層形成用フィルムの表面を、電極間に直流または交流の高電圧を印加することによって開始持続する放電にさらすことによってなされる処理をいう。
(Plasma treatment process)
In this step, one side of the film for forming a sliding layer after the crosslinking step is subjected to a plasma treatment. The plasma treatment refers to a treatment performed by exposing the surface of the film for forming a sliding layer to a discharge that is initiated and sustained by applying a high DC or AC voltage between electrodes.
 プラズマ処理においては、生成する官能基に対応したプロセスガスがプラズマ処理装置内に供給される。当該摺動部材の製造方法における摺動層形成用フィルムのプラズマ処理工程では、摺動層形成用フィルムの片面に官能基として、カルボキシ基(-COOH)、ヒドロキシ基(-OH)、アミノ基(―NH)、等の官能基を生成させる。このような観点から、プロセスガスとしては、アルゴン、ヘリウム、アンモニア、窒素、酸素、空気、二酸化炭素、水蒸気など公知のガスを用いることができるが、接着性を向上する観点から水蒸気またはアミノ基含有ガスあってもよい。また、水蒸気またはアミノ基含有ガスは希ガスまたは不活性ガス(アルゴン、ヘリウム、窒素など)で希釈してもよい。 In the plasma treatment, a process gas corresponding to the functional group to be generated is supplied into the plasma treatment device. In the plasma treatment step of the film for forming a sliding layer in the method for producing the sliding member, functional groups such as a carboxy group (-COOH), a hydroxy group (-OH), and an amino group (-NH 2 ) are generated as functional groups on one side of the film for forming a sliding layer. From this viewpoint, known gases such as argon, helium, ammonia, nitrogen, oxygen, air, carbon dioxide, and water vapor can be used as the process gas, but water vapor or an amino group-containing gas may be used from the viewpoint of improving the adhesiveness. Moreover, the water vapor or the amino group-containing gas may be diluted with a rare gas or an inert gas (argon, helium, nitrogen, etc.).
 プラズマ処理工程により、摺動層形成用フィルムのプラズマ処理面には、―NH(アミノ基)、-COOH(カルボキシ基)、-OH(ヒドロキシ基)等の官能基が生成されるようになり、その効果により表面の接触角が小さくなって濡れ性が向上するので、摺動層と接着剤層との密着性が向上する。 By the plasma treatment process, functional groups such as --NH2 (amino group), --COOH (carboxy group), and --OH (hydroxy group) are generated on the plasma-treated surface of the film for forming a sliding layer. As a result, the contact angle of the surface is reduced and the wettability is improved, thereby improving the adhesion between the sliding layer and the adhesive layer.
(積層工程)
 積層工程では、基体の表面の少なくとも一部に、接着剤層および上記プラズマ処理を行う工程後に形成される摺動層をこの順に積層する。本工程により、基体、ガラス転移温度が130℃以上である主成分樹脂を含有する接着剤層および摺動層がこの順で積層されることになる。本工程では、初めに基体の表面の少なくとも一部にガラス転移温度が130℃以上である樹脂を主成分とする接着剤組成物を塗工する。次に、接着剤組成物の塗工層表面に、接着剤層と対向する面がプラズマ処理面となるように摺動層形成用フィルムを積層する。そして、20℃以上150℃以下の加熱条件下で、0.98MPa以上2.94MPa以下の圧力で、基体、接着剤層および摺動層をプレスする。
(Lamination process)
In the lamination step, the adhesive layer and the sliding layer formed after the above-mentioned plasma treatment step are laminated in this order on at least a part of the surface of the substrate. This step results in the substrate, the adhesive layer containing a resin as a main component having a glass transition temperature of 130° C. or higher, and the sliding layer being laminated in this order. In this step, an adhesive composition containing a resin as a main component having a glass transition temperature of 130° C. or higher is first applied to at least a part of the surface of the substrate. Next, a film for forming a sliding layer is laminated on the surface of the coating layer of the adhesive composition so that the surface facing the adhesive layer is the plasma-treated surface. Then, the substrate, the adhesive layer, and the sliding layer are pressed under a heating condition of 20° C. to 150° C. at a pressure of 0.98 MPa to 2.94 MPa.
 上記基体、上記接着剤層および上記摺動層の具体的な構成は、上記の通りである。 The specific configurations of the substrate, adhesive layer, and sliding layer are as described above.
 第1実施形態に係る摺動部材の製造方法は、基体の表面の少なくとも一部に、接着剤層および上記プラズマ処理を行う工程後に形成される摺動層をこの順に積層する工程とを備え、摺動層におけるプラズマ処理面が上記接着剤層と対向するように、接着剤層の表面に摺動層を積層するので、摺動層の表面と接着剤層とで高い密着性を得ることができる。そのため、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層および基体間を強固に接着できる。上記接着剤層の主成分樹脂のガラス転移温度が130℃以上であるため、耐熱性に優れ、高温下でも高い接着力を維持できる。また、当該摺動部材の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の結晶融点以上というような高温下でのプレスを必要としないので、高温下でのプレスによる基体の性能の低下を抑制できる。さらに、基体の性能の低下を回避するために、著しい反りが生じやすい耐熱性ポリイミドフィルムにフッ素塗料を塗工したフィルムを用いて上記基体に摺動層を接着させる必要がない。従って、当該摺動部材の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層において、基体の性能の低下を及ぼすことなく、耐摩耗性のみならず摺動層および基体間の接着性が良好である摺動部材を製造できる。 The manufacturing method of the sliding member according to the first embodiment includes a step of laminating an adhesive layer and a sliding layer formed after the step of performing the plasma treatment on at least a part of the surface of the substrate in this order, and the sliding layer is laminated on the surface of the adhesive layer so that the plasma-treated surface of the sliding layer faces the adhesive layer, so that high adhesion can be obtained between the surface of the sliding layer and the adhesive layer. Therefore, the sliding layer, which is mainly composed of a crosslinked body of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, can be firmly bonded to the substrate. Since the glass transition temperature of the main component resin of the adhesive layer is 130°C or higher, it has excellent heat resistance and can maintain high adhesive strength even at high temperatures. In addition, the manufacturing method of the sliding member does not require pressing at high temperatures such as above the crystalline melting point of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, so that deterioration of the performance of the substrate due to pressing at high temperatures can be suppressed. Furthermore, in order to avoid a decrease in the performance of the substrate, it is not necessary to adhere the sliding layer to the substrate using a film obtained by applying a fluororesin paint to a heat-resistant polyimide film that is prone to significant warping. Therefore, the method for manufacturing the sliding member can manufacture a sliding member that has good adhesion between the sliding layer and the substrate as well as good wear resistance, without causing a decrease in the performance of the substrate, in a sliding layer that is mainly composed of a crosslinked product of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer.
[第2実施形態の摺動部材の製造方法]
 第2実施形態に係る摺動部材の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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を主成分とする摺動層形成用フィルムを照射により架橋する工程(電子線架橋工程)と、上記架橋する工程後の上記摺動層形成用フィルムの片面にプラズマ処理を行う工程(プラズマ処理工程)と、上記プラズマ処理を行う工程後に形成される摺動層を、基体の表面の少なくとも一部に直接積層する工程(積層工程)とを備える。そして、上記摺動層における上記基体と直接対向する面がプラズマ処理面である。第2実施形態の摺動部材の製造方法における電子線架橋工程およびプラズマ処理工程は、上記第1実施形態に係る摺動部材の製造方法と同様であるので、説明を省略する。
[Method of manufacturing the slide member according to the second embodiment]
The method for producing a sliding member according to the second embodiment includes a step of crosslinking a sliding layer-forming film mainly composed of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer by irradiation (electron beam crosslinking step), a step of performing plasma treatment on one side of the sliding layer-forming film after the crosslinking step (plasma treatment step), and a step of directly laminating the sliding layer formed after the plasma treatment step on at least a part of the surface of a substrate (lamination step). The surface of the sliding layer directly facing the substrate is the plasma-treated surface. The electron beam crosslinking step and the plasma treatment step in the method for producing a sliding member according to the second embodiment are the same as those in the method for producing a sliding member according to the first embodiment, and therefore will not be described.
 本実施形態の積層工程では、上記プラズマ処理を行う工程後に形成される摺動層を、摺動層における基体と対向する面がプラズマ処理面となるように基体の表面に積層する。そして、150℃以上250℃以下の加熱条件下で、2MPa以上10MPa以下の圧力で、基体および摺動層をプレスする。 In the lamination process of this embodiment, the sliding layer formed after the plasma treatment process is laminated on the surface of the substrate so that the surface of the sliding layer facing the substrate becomes the plasma-treated surface. Then, the substrate and the sliding layer are pressed at a pressure of 2 MPa to 10 MPa under heating conditions of 150°C to 250°C.
 第2実施形態に係る摺動部材の製造方法は、基体の表面の少なくとも一部に、上記プラズマ処理を行う工程後に形成される摺動層を積層する工程とを備え、摺動層におけるプラズマ処理面が基体と対向するように、基体の表面に摺動層を積層するので、摺動層の表面と基体とで高い接着力を得ることができる。そのため、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層および基体間を強固に接着できる。また、当該摺動部材の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の結晶融点以上というような高温下でのプレスを必要としないので、基体の性能の低下を抑制できる。さらに、基体の性能の低下を回避するために、反りが生じやすい耐熱性ポリイミドフィルムを用いて上記基体に摺動層を接着させる必要がない。従って、当該摺動部材の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層において、基体の性能の低下を及ぼすことなく、耐摩耗性のみならず摺動層および基体間の接着性が良好である摺動部材を製造できる。 The method for producing a sliding member according to the second embodiment includes a step of laminating a sliding layer formed after the step of performing the plasma treatment on at least a part of the surface of the substrate, and the sliding layer is laminated on the surface of the substrate so that the plasma-treated surface of the sliding layer faces the substrate, so that a high adhesive strength can be obtained between the surface of the sliding layer and the substrate. Therefore, the sliding layer, which is mainly composed of a crosslinked body of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, and the substrate can be firmly bonded. In addition, the method for producing the sliding member does not require pressing at a high temperature, such as above the crystalline melting point of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, so that the deterioration of the performance of the substrate can be suppressed. Furthermore, in order to avoid the deterioration of the performance of the substrate, it is not necessary to adhere the sliding layer to the substrate using a heat-resistant polyimide film that is prone to warping. Therefore, the manufacturing method for the sliding member can manufacture a sliding member that has good abrasion resistance as well as good adhesion between the sliding layer and the substrate, without reducing the performance of the substrate, in a sliding layer whose main component is a crosslinked product of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer.
[第3実施形態の摺動部材の製造方法]
 第3実施形態に係る摺動部材の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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を主成分とする摺動層形成用フィルムを照射により架橋する工程(電子線架橋工程)と、上記架橋する工程後の上記摺動層形成用フィルムの片面にプラズマ処理を行う工程(プラズマ処理工程)と、上記基体の片面にプラズマ処理またはシランカップリング処理を行う工程(プラズマ処理またはシランカップリング処理工程)と、上記プラズマ処理を行う工程後に形成される摺動層を、上記プラズマ処理またはシランカップリング処理を行う工程後に形成される基体の表面の少なくとも一部に直接積層する工程(積層工程)とを備える。そして、基体における摺動層と対向する面がプラズマ処理面またはシランカップリング処理面である。第3実施形態の摺動部材の製造方法における電子線架橋工程および摺動層形成用フィルムのプラズマ処理工程は、上記第2実施形態に係る摺動部材の製造方法と同様であるので、説明を省略する。
[Method of manufacturing the slide member according to the third embodiment]
The method for producing a sliding member according to the third embodiment includes a step of crosslinking a sliding layer-forming film mainly composed of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer by irradiation (electron beam crosslinking step), a step of performing plasma treatment on one side of the sliding layer-forming film after the crosslinking step (plasma treatment step), a step of performing plasma treatment or silane coupling treatment on one side of the base (plasma treatment or silane coupling treatment step), and a step of directly laminating the sliding layer formed after the plasma treatment step on at least a part of the surface of the base formed after the plasma treatment or silane coupling treatment step (lamination step). The surface of the base facing the sliding layer is the plasma-treated surface or the silane coupling-treated surface. The electron beam crosslinking step and the plasma treatment step of the sliding layer-forming film in the method for producing a sliding member according to the third embodiment are the same as those in the method for producing a sliding member according to the second embodiment, and therefore will not be described.
 プラズマ処理またはシランカップリング処理工程では、基体における摺動層と対向する面にプラズマ処理またはシランカップリング処理を行う。本工程におけるプラズマ処理は、摺動層形成用フィルムのプラズマ処理工程と同様に、公知の方法で行うことができる。また、シランカップリング処理とは、シランカップリング剤からなる薄い層を基体表面に形成することを意味する。本工程におけるプラズマ処理またはシランカップリング処理は、公知の方法で行うことができる。第3実施形態に係る摺動部材の製造方法においては、摺動層のプラズマ処理面の官能基と、基体のプラズマ処理面またはシランカップリング処理面の官能基との化学結合により、接着剤を用いることなく、低温下でのプレス処理により摺動層と基体との接着性に優れる摺動部材を製造できる。 In the plasma treatment or silane coupling treatment step, the surface of the substrate facing the sliding layer is subjected to plasma treatment or silane coupling treatment. The plasma treatment in this step can be performed by a known method, similar to the plasma treatment step of the film for forming the sliding layer. The silane coupling treatment means forming a thin layer of a silane coupling agent on the substrate surface. The plasma treatment or silane coupling treatment in this step can be performed by a known method. In the method for producing a sliding member according to the third embodiment, a sliding member having excellent adhesion between the sliding layer and the substrate can be produced by a press treatment at low temperature without using an adhesive, due to chemical bonding between the functional groups on the plasma-treated surface of the sliding layer and the functional groups on the plasma-treated surface or the silane coupling-treated surface of the substrate.
 基体におけるプラズマ処理またはシランカップリング処理工程におけるシランカップリング処理は、例えばシランカップリング剤の溶液中に基体を浸漬することによって行う場合、シランカップリング剤を溶解する溶剤としては、エタノール等のアルコール類、エーテル類、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素等の有機系溶剤を用いることができる。シランカップリング剤の溶液としては、上記溶剤に0.1~2質量%程度のシランカップリング剤を溶かした溶液を用いることができる。そして、シランカップリング剤の溶液中に基体を所定の時間浸漬した後に、メタノールやトルエン等を用いて洗浄する。 When the silane coupling treatment in the plasma treatment or silane coupling treatment step on the substrate is performed by immersing the substrate in a solution of a silane coupling agent, for example, the solvent that dissolves the silane coupling agent can be an organic solvent such as alcohols such as ethanol, ethers, or aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene. The solution of the silane coupling agent can be a solution in which about 0.1 to 2 mass % of the silane coupling agent is dissolved in the above-mentioned solvent. Then, after the substrate is immersed in the solution of the silane coupling agent for a predetermined time, it is washed with methanol, toluene, or the like.
 基体におけるプラズマ処理またはシランカップリング処理工程により、基体のプラズマ処理面またはシランカップリング処理面には、―NH(アミノ基)、-COOH(カルボキシ基)、-OH(ヒドロキシ基)等の官能基が生成されるようになり、その効果により基体表面の接触角が小さくなって濡れ性が向上するので、摺動層と基体との密着性が向上する。 By the plasma treatment or silane coupling treatment step on the substrate, functional groups such as --NH2 (amino group), --COOH (carboxy group), and --OH (hydroxy group) are generated on the plasma-treated or silane coupling-treated surface of the substrate, which has the effect of reducing the contact angle of the substrate surface and improving wettability, thereby improving adhesion between the sliding layer and the substrate.
 本実施形態の積層工程では、上記プラズマ処理を行う工程後に形成される摺動層を、上記プラズマ処理またはシランカップリング処理を行う工程後に形成される基体の表面の少なくとも一部に直接積層する。すなわち、摺動層におけるプラズマ処理面と、基体におけるプラズマ処理面またはシランカップリング処理面とが対向するように、摺動層を基体の表面に積層する。そして、150℃以上250℃以下の加熱条件下で、2MPa以上10MPa以下の圧力で、基体および摺動層をプレスする。 In the lamination process of this embodiment, the sliding layer formed after the plasma treatment process is directly laminated onto at least a portion of the surface of the substrate formed after the plasma treatment or silane coupling treatment process. That is, the sliding layer is laminated onto the surface of the substrate so that the plasma-treated surface of the sliding layer faces the plasma-treated surface or silane coupling treatment surface of the substrate. Then, the substrate and the sliding layer are pressed at a pressure of 2 MPa to 10 MPa under heating conditions of 150°C to 250°C.
 第3実施形態に係る摺動部材の製造方法は、摺動層におけるプラズマ処理が行われた面が、基体におけるプラズマ処理またはシランカップリング処理が行われた面に対向するように摺動層を積層する。これにより、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層と基体とを強固に接着できる。また、当該摺動部材の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の結晶融点以上というような高温下でのプレスを必要としないので、基体の性能の低下を抑制できる。さらに、基体の性能の低下を回避するために、反りが生じやすい耐熱性ポリイミドフィルムを用いて上記基体に摺動層を接着させる必要がない。従って、当該摺動部材の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層において、基体の性能の低下を及ぼすことなく、耐摩耗性のみならず摺動層および基体間の接着性が良好である摺動部材を製造できる。 In the manufacturing method of the sliding member according to the third embodiment, the sliding layer is laminated so that the surface of the sliding layer that has been subjected to the plasma treatment faces the surface of the substrate that has been subjected to the plasma treatment or the silane coupling treatment. This allows the sliding layer, which is mainly composed of a crosslinked body of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, to be firmly bonded to the substrate. In addition, the manufacturing method of the sliding member does not require pressing at a high temperature, such as above the crystalline melting point of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, so that deterioration of the performance of the substrate can be suppressed. Furthermore, in order to avoid deterioration of the performance of the substrate, it is not necessary to bond the sliding layer to the substrate using a heat-resistant polyimide film that is prone to warping. Therefore, the manufacturing method for the sliding member can manufacture a sliding member that has good abrasion resistance as well as good adhesion between the sliding layer and the substrate, without reducing the performance of the substrate, in a sliding layer whose main component is a crosslinked product of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer.
[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。本開示の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、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 herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present disclosure is not limited to the configurations of the above-described embodiments, but is indicated by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
 以下、実施例によって本開示をさらに具体的に説明するが、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。 The present disclosure will be explained in more detail below with reference to examples, but the present disclosure is not limited to the following examples.
[摺動部材No.1]
 下記の手順で第1実施形態の摺動部材No.1を作製した。
(電子線架橋工程)
 未架橋のポリテトラフルオロエチレン(PTFE:融点327℃)を主成分とする平均厚さ100μmの摺動層形成用フィルム(日本バルカー工業社製の「バルフロン(登録商標)」)をチャンバー式加熱照射炉内に配設した。次に、炉内の減圧と窒素パージとを繰り返し、炉内の酸素濃度を5ppm以下とした後、上記摺動層形成用フィルムを340℃に加熱した。その後、加熱した上記摺動層形成用フィルムに電子線加速装置(NHVコーポレーション社製)を用いて一方の面から電子線(加速電圧1,160kV、照射量70kGy)を照射し、No.1の摺動層形成用フィルムを得た。なお、本開示において、「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いう。
[Sliding member No. 1]
The sliding member No. 1 of the first embodiment was produced in the following procedure.
(Electron beam crosslinking process)
A sliding layer-forming film ("VALFLON (registered trademark)" manufactured by Nippon Valqua Industries Co., Ltd.) having an average thickness of 100 μm and mainly composed of uncrosslinked polytetrafluoroethylene (PTFE: melting point 327 ° C.) was placed in a chamber-type heating irradiation furnace. Next, the pressure in the furnace was repeatedly reduced and purged with nitrogen, and the oxygen concentration in the furnace was reduced to 5 ppm or less, and then the sliding layer-forming film was heated to 340 ° C. Thereafter, the heated sliding layer-forming film was irradiated with an electron beam (accelerating voltage 1,160 kV, irradiation amount 70 kGy) from one side using an electron beam accelerator (manufactured by NHV Corporation) to obtain a sliding layer-forming film No. 1. In this disclosure, the "melting point" refers to the melting point peak temperature measured by a differential scanning calorimeter (DSC) in accordance with JIS-K7121:2012 "Method for measuring transition temperature of plastics".
(摺動層形成用フィルムのプラズマ処理工程)
 次に、No.1の摺動層形成用フィルムの片面に、以下に示すプラズマ処理条件の下で、高周波減圧プラズマ処理によりアミノ基を付与して、摺動層形成用フィルムの片面の表面改質処理を行った。このようにして摺動層を作製した。
(1)処理ガス:NH
(2)ガス流量:150sccm
(3)処理圧力:50Pa
(4)周波数:13.56MHz
(5)処理パワー:750W(0.19W・cm
(6)処理時間:5分
(7)電極間距離:80mm
(Plasma treatment process of film for forming sliding layer)
Next, one side of the film for forming a sliding layer No. 1 was subjected to a surface modification treatment by providing an amino group by a high-frequency low-pressure plasma treatment under the plasma treatment conditions shown below. In this manner, a sliding layer was produced.
(1) Processing gas: NH3
(2) Gas flow rate: 150 sccm
(3) Processing pressure: 50 Pa
(4) Frequency: 13.56 MHz
(5) Processing power: 750 W (0.19 W·cm 2 )
(6) Treatment time: 5 minutes (7) Distance between electrodes: 80 mm
(積層工程)
 アルミニウム製の平均厚さ1200μmの板状の基体と、ガラス転移温度が170℃であるエポキシ樹脂(スリーボンド社製「常温硬化型二液性エポキシ樹脂TB2088E」、硬化促進剤:ポリアミドアミン)からなる接着剤層と、摺動層とをこの順に100℃の条件下で積層した。接着剤層の平均厚さは3μmであった。そして、2MPaの圧力でプレスした。この際、上記摺動層のプラズマ処理面が接着剤層に対向するようにした。このようにして、No.1の摺動部材を得た。
(Lamination process)
An aluminum plate-shaped substrate having an average thickness of 1200 μm, an adhesive layer made of an epoxy resin having a glass transition temperature of 170° C. ("Room temperature curing two-component epoxy resin TB2088E" manufactured by ThreeBond Co., Ltd., curing accelerator: polyamidoamine), and a sliding layer were laminated in this order under conditions of 100° C. The average thickness of the adhesive layer was 3 μm. Then, the substrate was pressed at a pressure of 2 MPa. At this time, the plasma-treated surface of the sliding layer was made to face the adhesive layer. In this manner, sliding member No. 1 was obtained.
[摺動部材No.2~No.6]
 No.1のアルミニウム製の平均厚さ1200μmの板状の基体に代えて、表1に記載のアクリル製、PET(ポリエチレンテレフタレート)製、PC(ポリカーボネート)製、アルミナ製、ガラス製のプレートを用いた以外は、No.1の摺動部材の工程と同様にしてNo.2~No.6の摺動部材を得た。
[Sliding members No. 2 to No. 6]
Sliding members No. 2 to No. 6 were obtained in the same manner as in the process for sliding member No. 1, except that plates made of acrylic, PET (polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), alumina, or glass shown in Table 1 were used instead of the aluminum plate-shaped substrate No. 1 having an average thickness of 1,200 μm.
[摺動部材No.7~No.12]
 No.1~No.6の製造工程のうち、電子線架橋工程を行わないこと以外は、No.1~No.6の製造工程と同様にしてNo.7~No.12の摺動部材を得た。
[Sliding members No. 7 to No. 12]
Sliding members No. 7 to No. 12 were obtained in the same manner as in the manufacturing process of No. 1 to No. 6, except that the electron beam crosslinking step was not performed.
[摺動部材No.13]
 No.1のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を主成分とする摺動層形成用フィルムに代えて、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:融点267℃)を主成分とする平均厚さ50μmの摺動層形成用フィルム(ダイキン工業社製の「ネオフロン FEP NF-0050」)を用い、240℃まで加熱した後に電子線照射をしたこと以外は、No.1の製造工程と同様にしてNo.13の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 13]
A sliding member No. 13 was obtained in the same manner as in the production process of No. 1, except that a sliding layer-forming film having a main component of polytetrafluoroethylene (PTFE) in No. 1 was replaced with a sliding layer-forming film having an average thickness of 50 μm ("Neoflon FEP NF-0050" manufactured by Daikin Industries, Ltd.) having a main component of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP: melting point 267° C.) was used and heated to 240° C. before being irradiated with an electron beam.
[摺動部材No.14]
 No.13の製造工程のうち、電子線架橋工程を行わないこと以外は、No.1の製造工程と同様にしてNo.14の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 14]
A sliding member No. 14 was obtained in the same manner as in the production process of No. 1, except that the electron beam crosslinking step was not performed in the production process of No. 13.
[摺動部材No.15]
(電子線架橋工程)
 平均厚さ25μmのポリイミドフィルム(東レ・デュポン株式会社製「カプトン」)に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:融点304~310℃)を主成分とするフッ素塗料(ダイキン工業株式会社製「ネオフロン PFA AD2CRER」)を塗工量が8mg/cmとなるように塗工した後、380℃で焼成した。次に、上記焼成後の塗膜にNo.1と同様の手順で電子線(加速電圧1,160kV、照射量300kGy)を照射し、ポリイミドフィルムおよびNo.15の摺動層の積層体(平均厚さ50μm)を得た。
[Sliding member No. 15]
(Electron beam crosslinking process)
A fluorine paint (Daikin Industries, Ltd.'s "Neoflon PFA AD2CREER") mainly composed of tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA: melting point 304-310 ° C.) was applied to a polyimide film (Toray DuPont Co., Ltd.'s "Kapton") having an average thickness of 25 μm so that the coating amount was 8 mg / cm 2 , and then baked at 380 ° C. Next, the baked coating film was irradiated with an electron beam (accelerating voltage 1,160 kV, irradiation amount 300 kGy) in the same manner as in No. 1, and a laminate (average thickness 50 μm) of the polyimide film and the sliding layer of No. 15 was obtained.
(積層工程)
 アルミニウム製の平均厚さ1200μmの板状の基体と、エポキシ樹脂を主成分とする接着剤(スリーボンド社製の「常温硬化型二液性エポキシ樹脂TB2088E」)からなる平均厚さ3μmの接着剤層と、ポリイミドフィルムにフッ素塗料を塗工した摺動層とをこの順で100℃の条件下で積層した。そして、2.0MPaの圧力でプレスした。このようにして、No.15の摺動部材を得た。
(Lamination process)
An aluminum plate-shaped substrate having an average thickness of 1200 μm, an adhesive layer having an average thickness of 3 μm made of an adhesive mainly composed of epoxy resin ("Room temperature curing type two-part epoxy resin TB2088E" manufactured by ThreeBond Co., Ltd.), and a sliding layer made of a polyimide film coated with a fluorine paint were laminated in this order under a condition of 100° C. Then, the laminate was pressed under a pressure of 2.0 MPa. In this manner, a sliding member No. 15 was obtained.
[No.16]
 No.15のPFAを主成分とするフッ素塗料に代えて、PTFEを主成分とするフッ素塗料(ダイキン工業株式会社製「ポリフロン PTFE EK-3700C21R」)を用いた以外は、No.15の摺動部材の工程と同様にしてNo.16の摺動部材を得た。
[No. 16]
The same procedure was repeated as for No. 15 except that a fluororesin paint mainly composed of PTFE ("Polyflon PTFE EK-3700C21R" manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was used instead of the PFA-based fluororesin paint used in No. 15. A sliding member No. 16 was obtained in the same manner as in the process for the member.
[摺動部材No.17]
 下記の手順で第3実施形態の摺動部材No.17を作製した。
(基体のプラズマ処理工程)
 アルミニウム製の平均厚さ1200μmの板状の基体の片面に、以下の条件下でプラズマ処理を行った。
 初めに、基体の片面に、以下に示すプラズマ処理条件下で、高周波減圧プラズマ処理によりアミノ基を付与して、基体の片面の表面改質処理を行った。このようにして基体の片面の表面処理を行った。
(1)処理ガス:NH
(2)ガス流量:150sccm
(3)処理圧力:50Pa
(4)周波数:13.56MHz
(5)処理パワー:750W(0.19W・cm
(6)処理時間:5分
(7)電極間距離:80mm
[Sliding member No. 17]
The sliding member No. 17 of the third embodiment was produced by the following procedure.
(Substrate Plasma Treatment Step)
One surface of an aluminum plate-shaped substrate having an average thickness of 1200 μm was subjected to plasma treatment under the following conditions.
First, one side of the substrate was subjected to a surface modification treatment by providing an amino group by a high-frequency low-pressure plasma treatment under the plasma treatment conditions shown below. In this manner, the surface treatment of one side of the substrate was performed.
(1) Processing gas: NH3
(2) Gas flow rate: 150 sccm
(3) Processing pressure: 50 Pa
(4) Frequency: 13.56 MHz
(5) Processing power: 750 W (0.19 W·cm 2 )
(6) Treatment time: 5 minutes (7) Distance between electrodes: 80 mm
(積層工程)
 上記プラズマ処理工程後の基体と、No.1の摺動層とを200℃の条件下で積層した。そして、10.0MPaの圧力でプレスした。この際、上記摺動層のプラズマ処理面が基体のプラズマ処理面に対向するようにした。このようにして、No.17の摺動部材を得た。
(Lamination process)
The substrate after the plasma treatment step and the sliding layer of No. 1 were laminated under the condition of 200° C. Then, they were pressed at a pressure of 10.0 MPa. At this time, the plasma-treated surface of the sliding layer was made to face the plasma-treated surface of the substrate. In this way, the sliding member of No. 17 was obtained.
[摺動部材No.18]
(基体のシランカップリング処理工程)
 アルミニウム製の平均厚さ1200μmの板状の基体の片面に、以下の条件下でシランカップリング処理を行った。
 初めに、シランカップリング剤として、アミノ基系シランカップリング処理剤KBE903(信越化学工業株式会社製)の水溶液を1%重量濃度で調液し、これをウェスに含ませて基体表面を拭き、常温にて1時間乾燥させた。このようにして、表面のシランカップリング処理を行った。
[Sliding member No. 18]
(Silane coupling treatment process for substrate)
One surface of an aluminum plate-shaped substrate having an average thickness of 1200 μm was subjected to a silane coupling treatment under the following conditions.
First, an aqueous solution of an amino-based silane coupling agent KBE903 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was prepared at a concentration of 1% by weight as a silane coupling agent, and the substrate surface was wiped with a cloth soaked in the solution, which was then dried at room temperature for 1 hour. In this manner, the surface was subjected to a silane coupling treatment.
(積層工程)
 上記シランカップリング処理工程後の基体と、No.17の摺動層とを200℃の条件下で積層した。そして、10.0MPaの圧力でプレスした。この際、上記摺動層のプラズマ処理面が基体のシランカップリング処理面に対向するようにした。このようにして、No.18の摺動部材を得た。
(Lamination process)
The substrate after the silane coupling treatment step and the sliding layer of No. 17 were laminated under the condition of 200° C. Then, they were pressed at a pressure of 10.0 MPa. At this time, the plasma-treated surface of the sliding layer was made to face the silane coupling-treated surface of the substrate. In this way, the sliding member of No. 18 was obtained.
[摺動部材No.19]
 表面処理を行っていないアルミニウム製の平均厚さ1200μmの板状の基体を用いた以外は、No.17と同様の工程を行うことによりNo.19の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 19]
A sliding member No. 19 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 17, except that a plate-shaped substrate made of aluminum and having an average thickness of 1,200 μm that had not been subjected to a surface treatment was used.
[摺動部材No.20]
 鉄製の平均厚さ1200μmの板状の基体の片面にNo.18と同様の条件でシランカップリング処理を行った以外は、No.18と同様の工程を行うことによりNo.20の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 20]
A sliding member No. 20 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 18, except that a silane coupling treatment was carried out under the same conditions as those for No. 18 on one side of a plate-shaped substrate made of iron and having an average thickness of 1,200 μm.
[摺動部材No.21]
 表面処理を行っていない鉄製の平均厚さ1200μmの板状の基体を用いた以外は、No.19と同様の工程を行うことによりNo.21の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 21]
A sliding member No. 21 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 19, except that a plate-shaped substrate made of iron and having an average thickness of 1,200 μm that had not been subjected to a surface treatment was used.
[摺動部材No.22]
 ステンレス製の平均厚さ1200μmの板状の基体の片面にNo.18と同様の条件でシランカップリング処理を行った以外は、No.18と同様の工程を行うことによりNo.22の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 22]
A sliding member No. 22 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 18, except that a silane coupling treatment was carried out under the same conditions as those for No. 18 on one side of a plate-shaped substrate made of stainless steel and having an average thickness of 1,200 μm.
[摺動部材No.23]
 表面処理を行っていないステンレス製の平均厚さ1200μmの板状の基体を用いた以外は、No.19と同様の工程を行うことによりNo.23の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 23]
A sliding member No. 23 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 19, except that a plate-shaped substrate made of stainless steel and having an average thickness of 1,200 μm that had not been subjected to a surface treatment was used.
[摺動部材No.24]
 No.17の製造工程のうち、電子線架橋工程を行わないこと以外は、No.17の製造工程と同様にしてNo.24の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 24]
A sliding member No. 24 was obtained in the same manner as in the production process of No. 17, except that the electron beam crosslinking step was not performed.
[摺動部材No.25]
 No.18の製造工程のうち、電子線架橋工程を行わないこと以外は、No.18の製造工程と同様にしてNo.25の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 25]
A sliding member No. 25 was obtained in the same manner as in the production process of No. 18, except that the electron beam crosslinking step was not performed.
[摺動部材No.26]
 No.19の製造工程のうち、電子線架橋工程を行わないこと以外は、No.19の製造工程と同様にしてNo.26の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 26]
A sliding member No. 26 was obtained in the same manner as in the production process of No. 19, except that the electron beam crosslinking step was not performed.
[摺動部材No.27]
 表面処理を行っていないステンレス製の平均厚さ1200μmの板状の基体を用いた以外は、No.26の製造工程と同様にしてNo.27の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 27]
A sliding member No. 27 was obtained in the same manner as in the manufacturing process of No. 26, except that a plate-shaped substrate made of stainless steel and having an average thickness of 1,200 μm that had not been subjected to a surface treatment was used.
[摺動部材No.28]
 No.17のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を主成分とする摺動層形成用フィルムに代えて、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:融点267℃)を主成分とする平均厚さ50μmの摺動層形成用フィルム(ダイキン工業社製の「ネオフロン FEP NF-0050」)を用い、240℃まで加熱した後に電子線照射をしたこと以外は、No.17の製造工程と同様にしてNo.28の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 28]
A sliding member No. 28 was obtained in the same manner as in the production process of No. 17, except that a sliding layer-forming film having a main component of polytetrafluoroethylene (PTFE) in No. 17 was replaced with a sliding layer-forming film having an average thickness of 50 μm ("Neoflon FEP NF-0050" manufactured by Daikin Industries, Ltd.) having a main component of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP: melting point 267° C.) was used and heated to 240° C. before being irradiated with an electron beam.
[摺動部材No.29]
 No.18のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を主成分とする摺動層形成用フィルムに代えて、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:融点267℃)を主成分とする平均厚さ50μmの摺動層形成用フィルム(ダイキン工業社製の「ネオフロン FEP NF-0050」)を用い、240℃まで加熱した後に電子線照射をしたこと以外は、No.18の製造工程と同様にしてNo.29の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 29]
A sliding member No. 29 was obtained in the same manner as in the production process of No. 18, except that a sliding layer-forming film having a main component of polytetrafluoroethylene (PTFE) in No. 18 was replaced with a sliding layer-forming film having an average thickness of 50 μm ("Neoflon FEP NF-0050" manufactured by Daikin Industries, Ltd.) having a main component of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP: melting point 267° C.) was used and heated to 240° C. before being irradiated with an electron beam.
[摺動部材No.30]
 表面処理を行っていないアルミニウム製の平均厚さ1200μmの板状の基体を用いた以外は、No.28と同様の工程を行うことによりNo.30の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 30]
A sliding member No. 30 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 28, except that a plate-shaped substrate made of aluminum and having an average thickness of 1,200 μm that had not been subjected to a surface treatment was used.
[摺動部材No.31]
 No.20のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を主成分とする摺動層形成用フィルムに代えて、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:融点267℃)を主成分とする平均厚さ50μmの摺動層形成用フィルム(ダイキン工業社製の「ネオフロン FEP NF-0050」)を用い、240℃まで加熱した後に電子線照射をしたこと以外は、No.20の製造工程と同様にしてNo.31の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 31]
A sliding member No. 31 was obtained in the same manner as in the production process of No. 20, except that a sliding layer-forming film having a main component of polytetrafluoroethylene (PTFE) in No. 20 was replaced with a sliding layer-forming film having an average thickness of 50 μm ("Neoflon FEP NF-0050" manufactured by Daikin Industries, Ltd.) having a main component of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP: melting point 267° C.) was used and heated to 240° C. before being irradiated with an electron beam.
[摺動部材No.32]
 表面処理を行っていない鉄製の平均厚さ1200μmの板状の基体を用いた以外は、No.31と同様の工程を行うことによりNo.32の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 32]
A sliding member No. 32 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 31, except that a plate-shaped substrate made of iron and having an average thickness of 1,200 μm that had not been subjected to a surface treatment was used.
[摺動部材No.33]
 ステンレス製の平均厚さ1200μmの板状の基体の片面にNo.31と同様の条件でシランカップリング処理を行った以外は、No.31と同様の工程を行うことによりNo.33の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 33]
A sliding member No. 33 was obtained by carrying out the same steps as in No. 31, except that a silane coupling treatment was carried out under the same conditions as in No. 31 on one side of a plate-shaped substrate made of stainless steel and having an average thickness of 1,200 μm.
[摺動部材No.34]
 表面処理を行っていないステンレス製の平均厚さ1200μmの板状の基体を用いた以外は、No.32と同様の工程を行うことによりNo.34の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 34]
A sliding member No. 34 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 32, except that a plate-shaped substrate made of stainless steel and having an average thickness of 1,200 μm that had not been subjected to a surface treatment was used.
[摺動部材No.35]
 No.28の製造工程のうち、摺動層形成用フィルムの電子線架橋工程を行わないこと以外は、No.28の製造工程と同様にしてNo.35の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 35]
A sliding member No. 35 was obtained in the same manner as in the production process of No. 28, except that the electron beam crosslinking process of the film for forming a sliding layer was not performed.
[摺動部材No.36]
 No.29の製造工程のうち、摺動層形成用フィルムの電子線架橋工程を行わないこと以外は、No.29の製造工程と同様にしてNo.36の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 36]
A sliding member No. 36 was obtained in the same manner as in the production process of No. 29, except that the step of crosslinking the film for forming a sliding layer by electron beam was not performed.
[摺動部材No.37]
 No.30の製造工程のうち、摺動層形成用フィルムの電子線架橋工程を行わないこと以外は、No.30の製造工程と同様にしてNo.37の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 37]
A sliding member No. 37 was obtained in the same manner as in the production process of No. 30, except that the step of crosslinking the film for forming a sliding layer by electron beam was not performed.
[摺動部材No.38]
 表面処理を行っていないステンレス製の平均厚さ1200μmの板状の基体を用いた以外は、No.37と同様の工程を行うことによりNo.38の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 38]
A sliding member No. 38 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 37, except that a plate-shaped substrate made of stainless steel and having an average thickness of 1,200 μm that had not been subjected to a surface treatment was used.
[摺動部材No.39]
 No.18のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を主成分とする摺動層形成用フィルムに代えて、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:融点305℃)を主成分とする平均厚さ50μmの摺動層形成用フィルム(ダイキン工業社製の「AF-0050」)を用い、290℃まで加熱した後に電子線照射をしたこと以外は、No.18の製造工程と同様にしてNo.39の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 39]
A sliding member No. 39 was obtained in the same manner as in the production process of No. 18, except that a sliding layer-forming film having a main component of polytetrafluoroethylene (PTFE) in No. 18 was replaced with a sliding layer-forming film having an average thickness of 50 μm ("AF-0050" manufactured by Daikin Industries, Ltd.) having a main component of tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer (PFA: melting point 305° C.) was used and heated to 290° C. before being irradiated with an electron beam.
[摺動部材No.40]
 表面処理を行っていないアルミニウム製の平均厚さ1200μmの板状の基体を用いた以外は、No.39と同様の工程を行うことによりNo.40の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 40]
A sliding member No. 40 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 39, except that a plate-shaped substrate made of aluminum and having an average thickness of 1,200 μm that had not been subjected to a surface treatment was used.
[摺動部材No.41]
 鉄製の平均厚さ1200μmの板状の基体を用いた以外は、No.39と同様の工程を行うことによりNo41の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 41]
A sliding member No. 41 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 39, except that a plate-shaped substrate made of iron and having an average thickness of 1,200 μm was used.
[摺動部材No.42]
 表面処理を行っていない鉄製の平均厚さ1200μmの板状の基体を用いた以外は、No.41と同様の工程を行うことによりNo.42の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 42]
A sliding member No. 42 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 41, except that a plate-shaped substrate made of iron and having an average thickness of 1,200 μm that had not been subjected to a surface treatment was used.
[摺動部材No.43]
 鉄製の平均厚さ1200μmの板状の基体を用いた以外は、No.41と同様の工程を行うことによりNo43の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 43]
A sliding member No. 43 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 41, except that a plate-shaped substrate made of iron and having an average thickness of 1,200 μm was used.
[摺動部材No.44]
 表面処理を行っていないステンレス製の平均厚さ1200μmの板状の基体を用いた以外は、No.43と同様の工程を行うことによりNo.44の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 44]
A sliding member No. 44 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 43, except that a plate-shaped substrate made of stainless steel and having an average thickness of 1,200 μm that had not been subjected to a surface treatment was used.
[摺動部材No.45]
 表面処理を行っていない摺動層を作製したこと以外は、No.19と同様の工程を行うことによりNo.45の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 45]
A sliding member No. 45 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 19, except that a sliding layer was prepared without carrying out a surface treatment.
[摺動部材No.46]
 表面処理を行っていない摺動層を作製したこと以外は、No.17と同様の工程を行うことによりNo.46の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 46]
A sliding member No. 46 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 17, except that a sliding layer was prepared without carrying out a surface treatment.
[摺動部材No.47]
 表面処理を行っていない摺動層を作製したこと以外は、No.18と同様の工程を行うことによりNo.47の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 47]
A sliding member No. 47 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 18, except that a sliding layer was prepared without carrying out a surface treatment.
[摺動部材No.48]
 No.45の製造工程のうち、摺動層形成用フィルムの電子線架橋工程を行わないこと以外は、No.45の製造工程と同様にしてNo.48の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 48]
A sliding member No. 48 was obtained in the same manner as in the production process of No. 45, except that the step of crosslinking the film for forming a sliding layer by electron beam was not performed.
[摺動部材No.49]
 No.46の製造工程のうち、摺動層形成用フィルムの子線架橋工程を行わないこと以外は、No.46の製造工程と同様にしてNo.49の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 49]
A sliding member No. 49 was obtained in the same manner as in the production process of No. 46, except that the step of crosslinking the sliding layer-forming film was not performed.
[摺動部材No.50]
 No.47の製造工程のうち、摺動層形成用フィルムの電子線架橋工程を行わないこと以外は、No.47の製造工程と同様にしてNo.50の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 50]
A sliding member No. 50 was obtained in the same manner as in the production process of No. 47, except that the step of crosslinking the film for forming a sliding layer by electron beam was not performed.
[摺動部材No.51]
 表面処理を行っていない摺動層を作製したこと以外は、No.30と同様の工程を行うことによりNo.51の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 51]
A sliding member No. 51 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 30, except that a sliding layer was prepared without performing a surface treatment.
[摺動部材No.52]
 表面処理を行っていない摺動層を作製したこと以外は、No.28と同様の工程を行うことによりNo.52の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 52]
A sliding member No. 52 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 28, except that a sliding layer was prepared without performing a surface treatment.
[摺動部材No.53]
 表面処理を行っていない摺動層を作製したこと以外は、No.29と同様の工程を行うことによりNo.53の摺動部材を得た。
[Sliding member No. 53]
A sliding member No. 53 was obtained by carrying out the same steps as those for No. 29, except that a sliding layer was prepared without carrying out a surface treatment.
<評価>
[摺動層と接着剤層間の接着力]
 摺動層と接着剤層間の接着力は、以下の手順でピール強度[N/10mm]を測定した。
 初めに、各摺動部材のサンプルに10mm幅の切り込みを加え、摺動層形成用フィルムのはみ出し部を掴み、25℃の温度下で90度ピール試験にて評価を行った。摺動部材No.1~No.16においては摺動層形成用フィルムと接着剤層との界面にて剥離が発生したため、摺動層形成用フィルムと接着剤層との界面での接着力の評価となる。接着力評価の結果を表1および表2に示す。なお、表1における「-」は、該当するものを含まないことを意味する。
<Evaluation>
[Adhesion strength between sliding layer and adhesive layer]
The adhesive strength between the sliding layer and the adhesive layer was measured in terms of peel strength [N/10 mm] by the following procedure.
First, a 10 mm wide cut was made in each sliding member sample, the protruding portion of the sliding layer-forming film was gripped, and an evaluation was performed by a 90 degree peel test at a temperature of 25°C. In sliding members No. 1 to No. 16, peeling occurred at the interface between the sliding layer-forming film and the adhesive layer, so the adhesive strength at the interface between the sliding layer-forming film and the adhesive layer was evaluated. The results of the adhesive strength evaluation are shown in Tables 1 and 2. In Table 1, "-" means that the corresponding item is not included.
[摺動層の反りの有無]
 積層工程前の摺動層の反りの有無を外観評価した。
[Presence or absence of warping in sliding layer]
The appearance of the sliding layer before the lamination step was evaluated for the presence or absence of warping.
[耐摩耗性能:ドライリングオンディスク式摩耗試験による限界PV値]
 摺動部材No.1からNo.44について、以下の手順でリングオンディスク式摩耗により摺動層の外表面の限界PV値[MPa・m/分]を測定した。測定は、23±2℃の温度下で調温後、荷重を10MPaで一定とし、3分毎に1ステップごとに速度を上げていく条件で行った。具体的には、リング状相手材として材質がS45C(機械構造用炭素鋼)、リング寸法(外径/内径)がφ11.6mm/φ7.4mmのものを用いた。そして、相手材にドライの潤滑条件下で10MPaの荷重(面圧:P)を加えた状態で、試験片を所定の速度(回転速度:V)で回転させ、相手材に生じる反動トルクにより動摩擦係数を測定した。このとき、速度については、ステップ(1)において1m/分で開始し、ステップ(2)で5m/分、ステップ(3)で10m/分と速度を上げていき、以後、1ステップ上がるごとに10m/分ずつ速度を増加させていき、限界PV値を測定した。本開示においては、基体が露出する直前のPV値を限界PV値とした。上記測定には、試験装置としてAND社製「EFM-3-1010-S」を用いた。
 ただし、摺動部材No.2~No.4およびNo.8~No.10においては、安全性の観点から、基体の材料のガラス転移温度を超えた時点で測定停止とした。各部材における基体の材質のガラス転移温度は以下の通りである。
 アクリル:70℃、PET:75℃、PC:150℃
 なお、摺動部材No.45~No.53については、基体と摺動層との間で接着力が得られず、測定できなかった。
[Wear resistance performance: limit PV value by dry ring-on-disk wear test]
For sliding members No. 1 to No. 44, the limit PV value [MPa·m/min] of the outer surface of the sliding layer was measured by ring-on-disk type abrasion according to the following procedure. The measurement was performed under the condition that the load was constant at 10 MPa after adjusting the temperature at 23±2°C, and the speed was increased by one step every 3 minutes. Specifically, the material used as the ring-shaped mating material was S45C (carbon steel for mechanical construction) with ring dimensions (outer diameter/inner diameter) of φ11.6 mm/φ7.4 mm. Then, the test piece was rotated at a predetermined speed (rotation speed: V) with a load of 10 MPa (surface pressure: P) applied to the mating material under dry lubrication conditions, and the dynamic friction coefficient was measured by the reaction torque generated in the mating material. At this time, the speed was increased from 1 m/min in step (1) to 5 m/min in step (2) and 10 m/min in step (3), and thereafter the speed was increased by 10 m/min for each step, and the limit PV value was measured. In this disclosure, the PV value immediately before the substrate was exposed was taken as the limit PV value. For the above measurement, an "EFM-3-1010-S" test device manufactured by AND was used.
However, for sliding members No. 2 to No. 4 and No. 8 to No. 10, the measurement was stopped when the glass transition temperature of the substrate material was exceeded from the viewpoint of safety. The glass transition temperatures of the substrate materials in each member are as follows:
Acrylic: 70°C, PET: 75°C, PC: 150°C
For sliding members No. 45 to No. 53, the adhesive strength between the substrate and the sliding layer was not obtained, and therefore it was not possible to measure it.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
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(第1実施形態の摺動部材)
 表1に示すように、摺動層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-ヘキサフルオロプロピレン共重合体または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の架橋体を主成分し、摺動層における基体と接着剤層を介して対向する面がプラズマ処理面である第1実施形態の摺動部材No.1~No.6およびNo.13は、摺動層の反りがなく、限界PV値のみならず摺動層および基体間のピール強度が良好であることがわかる。
(Slide member of the first embodiment)
As shown in Table 1, it can be seen that the sliding members No. 1 to No. 6 and No. 13 of the first embodiment, in which the sliding layer is mainly composed of a crosslinked body of polytetrafluoroethylene, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer or a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, and the surface of the sliding layer facing the substrate via the adhesive layer is a plasma-treated surface, are free of warping of the sliding layer and have good peel strength between the sliding layer and the substrate as well as good limit PV value.
 一方、摺動層が未架橋のポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動部材No.7~No.12およびNo.14は、摺動層の反りがないが、同じ材質の基体どうしで比較すると、限界PV値ならびに摺動層および基体間のピール強度が劣っていた。また、ポリイミドフィルムにフッ素塗料を塗工した摺動層を備える摺動部材No.15およびNo.16においては、限界PV値およびピール強度が良好であったが、摺動層に著しい反りが見られた。 On the other hand, sliding members No. 7 to No. 12 and No. 14, whose sliding layers are mainly composed of uncrosslinked polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer or crosslinked tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, did not warp in the sliding layer, but compared with substrates of the same material, the limit PV value and peel strength between the sliding layer and substrate were inferior. Also, sliding members No. 15 and No. 16, which have sliding layers made of polyimide film coated with fluorine paint, had good limit PV values and peel strength, but significant warping was observed in the sliding layer.
(第2実施形態および第3実施形態の摺動部材)
 表2に示すように、摺動層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-ヘキサフルオロプロピレン共重合体または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の架橋体を主成分し、摺動層における基体と直接対向する面がプラズマ処理面である第2実施形態の摺動部材No.19、No.21、No.23、No.30、No.32、No.34、No.40、No.42およびNo.44は、限界PV値ならびに摺動層および基体間のピール強度が良好であった。
 さらに、基体における摺動層と対向する面がプラズマ処理面またはシランカップリング処理面である第3実施形態の摺動部材No.17、No.18、No.20、No.22、No.28、No.29、No.31、No.33、No.39、No.41およびNo.43は、限界PV値および摺動層および基体間のピール強度が良好であった。
(Slide Members of Second and Third Embodiments)
As shown in Table 2, the sliding members No. 19, No. 21, No. 23, No. 30, No. 32, No. 34, No. 40, No. 42 and No. 44 of the second embodiment in which the sliding layer is mainly composed of a crosslinked body of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer and the surface of the sliding layer directly facing the substrate is a plasma-treated surface, were good in limit PV value and peel strength between the sliding layer and the substrate.
Furthermore, in the sliding members No. 17, No. 18, No. 20, No. 22, No. 28, No. 29, No. 31, No. 33, No. 39, No. 41 and No. 43 of the third embodiment in which the surface of the substrate facing the sliding layer is a plasma-treated surface or a silane coupling-treated surface, the limit PV value and the peel strength between the sliding layer and the substrate were good.
 一方、摺動層が未架橋のポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動部材No.24~No.27およびNo.35~No.38は、同じ材質の基体どうしで比較すると、ピール強度および限界PV値が低い値となった。また、摺動層における基体と直接対向する面にプラズマ処理が行われていない摺動部材No.45~No.53は、摺動層が架橋または未架橋にかかわらず、接着力がなく、限界PV値の測定が不能であった。 On the other hand, sliding members No. 24 to No. 27 and No. 35 to No. 38, whose sliding layers are mainly composed of crosslinked polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, had low peel strength and limit PV value when compared with substrates of the same material. Also, sliding members No. 45 to No. 53, whose sliding layer surface directly facing the substrate was not plasma-treated, had no adhesive strength, regardless of whether the sliding layer was crosslinked or not, and it was impossible to measure the limit PV value.
 以上のように、当該摺動部材は、ポリテトラフルオロエチレン、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または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の架橋体を主成分とする摺動層において、基体の性能の低下を及ぼすことなく、耐摩耗性のみならず摺動層および基体間の接着性が良好であることが示された。 As described above, the sliding member has a sliding layer mainly composed of a crosslinked product of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer, and it has been shown that the sliding layer has good abrasion resistance and good adhesion between the substrate and the substrate without causing a decrease in the performance of the substrate.
1     樹脂層
2     摺動層のプラズマ処理面
4     接着剤層
5     摺動層
6、9   基体
7     基材層
8     基体のプラズマ処理面またはシランカップリング処理面
10、15、20 摺動部材
REFERENCE SIGNS LIST 1 resin layer 2 plasma-treated surface of sliding layer 4 adhesive layer 5 sliding layer 6, 9 substrate 7 base material layer 8 plasma-treated surface or silane coupling-treated surface of substrate 10, 15, 20 sliding member

Claims (7)

  1.  基体と、
     上記基体の表面の少なくとも一部に直接または間接に積層される摺動層と
     を備え、
     上記摺動層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-ヘキサフルオロプロピレン共重合体または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の架橋体を主成分とし、
     上記摺動層における上記基体と直接または間接に対向する面がプラズマ処理面である摺動部材。
    A substrate;
    a sliding layer laminated directly or indirectly on at least a part of the surface of the substrate,
    the sliding layer is mainly composed of a crosslinked material of polytetrafluoroethylene, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer,
    A sliding member, wherein the surface of the sliding layer which faces directly or indirectly the substrate is a plasma treated surface.
  2.  上記基体と上記摺動層との間に接着剤層が積層されており、
     上記接着剤層が主成分樹脂を含有し、
     上記主成分樹脂のガラス転移温度が130℃以上である請求項1に記載の摺動部材。
    an adhesive layer is laminated between the substrate and the sliding layer;
    The adhesive layer contains a resin as a main component,
    2. The sliding member according to claim 1, wherein the main component resin has a glass transition temperature of 130° C. or higher.
  3.  上記摺動層が上記基体の表面の少なくとも一部に直接積層されており、
     上記基体における上記摺動層と対向する面がプラズマ処理面またはシランカップリング処理面である請求項1に記載の摺動部材。
    the sliding layer is laminated directly on at least a part of the surface of the substrate,
    2. The sliding member according to claim 1, wherein the surface of the substrate facing the sliding layer is a plasma-treated surface or a silane coupling-treated surface.
  4.  上記摺動層の外表面の限界PV値が200MPa・m/分以上である請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の摺動部材。 The sliding member according to any one of claims 1 to 3, wherein the limit PV value of the outer surface of the sliding layer is 200 MPa·m/min or more.
  5.  ポリテトラフルオロエチレン、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または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を主成分とする摺動層形成用フィルムを照射により架橋する工程と、
     上記架橋する工程後の上記摺動層形成用フィルムの片面にプラズマ処理を行う工程と、
     上記プラズマ処理を行う工程後に形成される摺動層を、基体の表面の少なくとも一部に直接または間接に積層する工程と
     を備え、
     上記摺動層における上記基体と直接または間接に対向する面がプラズマ処理面である摺動部材の製造方法。
    A step of crosslinking a film for forming a sliding layer, the film mainly composed of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer by irradiation;
    a step of performing a plasma treatment on one surface of the film for forming a sliding layer after the crosslinking step;
    and a step of laminating the sliding layer formed after the step of performing the plasma treatment directly or indirectly on at least a part of the surface of the substrate,
    A method for producing a sliding member, wherein the surface of the sliding layer which directly or indirectly faces the substrate is a plasma treated surface.
  6.  上記基体と上記摺動層との間に接着剤層を積層する工程をさらに備え、
     上記接着剤層が主成分樹脂を含有し、
     上記主成分樹脂のガラス転移温度が130℃以上である請求項5に記載の摺動部材の製造方法。
    further comprising a step of laminating an adhesive layer between the substrate and the sliding layer,
    The adhesive layer contains a resin as a main component,
    6. The method for producing a sliding member according to claim 5, wherein the main component resin has a glass transition temperature of 130[deg.] C. or higher.
  7.  上記基体の片面にプラズマ処理またはシランカップリング処理を行う工程をさらに備え、
     上記摺動層が上記プラズマ処理またはシランカップリング処理を行う工程後の上記基体の表面の少なくとも一部に直接積層されており、
     上記基体における上記摺動層と対向する面がプラズマ処理面またはシランカップリング処理面である請求項5に記載の摺動部材の製造方法。
     
    The method further comprises a step of subjecting one surface of the substrate to a plasma treatment or a silane coupling treatment,
    the sliding layer is laminated directly on at least a part of the surface of the substrate after the step of performing the plasma treatment or silane coupling treatment,
    6. The method for producing a sliding member according to claim 5, wherein the surface of the substrate facing the sliding layer is a plasma-treated surface or a silane coupling-treated surface.
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