JP2015067645A - Mixed resin composition, mixed resin molding, and mixed resin coated material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、混合樹脂組成物、混合樹脂成形体及び混合樹脂被覆物に関する。 The present invention relates to a mixed resin composition, a mixed resin molded body, and a mixed resin coating.
フッ素樹脂は、摺動性、離型性、耐熱性、耐薬品性、耐候性等に優れる。そのため、フッ素樹脂は、様々の製品のコーティング材として利用されている。フッ素樹脂をコーティングした製品(フッ素樹脂被覆体)としては、例えば炊飯器やホームベーカリー等の内釜、電気鍋、ホットプレート、フライパンなどの家庭用製品の他、軸受等の摺動部材(例えば特開2007−016243号公報)、押出成形用金型の押出ダイヘッドや口金等の樹脂離型性治具(例えば特開平05−220812号公報、特開2012−025079号公報)、レーザプリンタのトナー定着ローラなどがある。 The fluororesin is excellent in slidability, releasability, heat resistance, chemical resistance, weather resistance, and the like. Therefore, fluororesins are used as coating materials for various products. Examples of products coated with fluororesin (fluorine resin coating) include sliding products such as bearings in addition to household products such as inner pots such as rice cookers and home bakery, electric pans, hot plates and pans 2007-016243), resin mold releasing jigs such as extrusion die heads and die of extrusion molds (for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 05-220812 and 2012-025079), a toner fixing roller of a laser printer and so on.
一方、フッ素樹脂は、一般に耐摩耗性が悪い傾向にある。そこで、フッ素樹脂に電離放射線を照射して架橋反応を生じさせることで、フッ素樹脂の耐摩耗性を改善することが提案されている(例えば特開2013−027875号公報、特開2011−074938号公報、特許第3702801号公報)。 On the other hand, fluororesins generally tend to have poor wear resistance. Thus, it has been proposed to improve the wear resistance of the fluororesin by irradiating the fluororesin with ionizing radiation to cause a crosslinking reaction (for example, JP2013-027875A, JP2011-074938A). Gazette, Japanese Patent No. 3702801).
電離放射線照射により架橋されたフッ素樹脂(以下「架橋フッ素樹脂」ともいう)は、未架橋のフッ素樹脂に比べて耐摩耗性が改善される。しかし、高い耐摩耗性が要求される用途では、架橋フッ素樹脂であっても耐摩耗性が不十分な場合がある。そのため、架橋フッ素樹脂については、耐摩耗性に関して未だ改善の余地がある。 A fluororesin crosslinked by irradiation with ionizing radiation (hereinafter also referred to as “crosslinked fluororesin”) has improved wear resistance as compared to an uncrosslinked fluororesin. However, in applications where high wear resistance is required, the wear resistance may be insufficient even with a cross-linked fluororesin. Therefore, there is still room for improvement with respect to the wear resistance of the cross-linked fluororesin.
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、フッ素樹脂が有する有利な特性(例えば摺動性、離型性)を享受しつつ、耐摩耗性の改善される混合樹脂組成物、混合樹脂成形体及び混合樹脂被覆物を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above circumstances, and is a mixed resin composition that improves the abrasion resistance while enjoying the advantageous properties (for example, slidability and releasability) possessed by the fluororesin. It is an object to provide a molded article, a mixed resin molded body, and a mixed resin coating.
本発明は、分散媒中に樹脂粒子が分散する混合樹脂組成物であって、上記樹脂粒子がパーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンを含み、上記パーフルオロポリマーと上記芳香族ポリエーテルケトンとの質量比が10:90以上90:10以下であり、上記樹脂粒子のうち粒径が1μm未満の樹脂粒子の含有量が20質量%以上の混合樹脂組成物である。 The present invention is a mixed resin composition in which resin particles are dispersed in a dispersion medium, wherein the resin particles include a perfluoropolymer and an aromatic polyetherketone, and the perfluoropolymer and the aromatic polyetherketone The mixed resin composition has a mass ratio of 10:90 or more and 90:10 or less, and the content of resin particles having a particle size of less than 1 μm among the resin particles is 20% by mass or more.
別の本発明は、当該混合樹脂組成物の塗工及び乾燥により得られる塗膜に電離放射線を照射することで形成される混合樹脂成形体である。 Another aspect of the present invention is a mixed resin molded body formed by irradiating a coating film obtained by coating and drying the mixed resin composition with ionizing radiation.
さらに別の本発明は、パーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンを含み、上記パーフルオロポリマーと上記芳香族ポリエーテルケトンとの質量比が10:90以上90:10以下であり、電離放射線の照射により化学結合が形成されている混合樹脂成形体である。 Yet another aspect of the present invention includes a perfluoropolymer and an aromatic polyetherketone, wherein the mass ratio of the perfluoropolymer to the aromatic polyetherketone is 10:90 or more and 90:10 or less, and irradiation with ionizing radiation. This is a mixed resin molded body in which chemical bonds are formed.
さらに別の本発明は、基材と、この基材の外面の少なくとも一部に形成された当該混合樹脂成形体とを備える混合樹脂被覆物である。 Yet another aspect of the present invention is a mixed resin coating comprising a base material and the mixed resin molded body formed on at least a part of the outer surface of the base material.
さらに別の本発明は、金属基材と、この金属基材の外面の少なくとも一部に形成される当該混合樹脂成形体とを備える混合樹脂被覆物。 Yet another aspect of the present invention is a mixed resin coating comprising a metal substrate and the mixed resin molded body formed on at least a part of the outer surface of the metal substrate.
本発明によれば、フッ素樹脂が有する有利な特性(例えば摺動性、離型性)を享受しつつ、耐摩耗性の改善される混合樹脂組成物、混合樹脂成形体及び混合樹脂被覆物が提供される。 According to the present invention, there are provided a mixed resin composition, a mixed resin molded body, and a mixed resin coating that are improved in wear resistance while enjoying advantageous properties (for example, slidability and releasability) possessed by a fluororesin. Provided.
[本発明の実施形態の説明]
上記課題を解決するためになされた本発明は、分散媒中に樹脂粒子が分散する混合樹脂組成物であって、上記樹脂粒子がパーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンを含み、上記パーフルオロポリマーと上記芳香族ポリエーテルケトンとの質量比が10:90以上90:10以下であり、上記樹脂粒子のうち粒径が1μm未満の樹脂粒子の含有量が20質量%以上である混合樹脂組成物である。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
The present invention made to solve the above-mentioned problems is a mixed resin composition in which resin particles are dispersed in a dispersion medium, wherein the resin particles contain a perfluoropolymer and an aromatic polyetherketone, and the perfluoropolymer Resin composition having a mass ratio of 10:90 to 90:10 and a resin particle content of less than 1 μm among the resin particles is 20% by mass or more. It is.
当該混合樹脂組成物は、パーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンを含んでいるため、当該混合樹脂組成物により形成される塗膜等は、パーフルオロポリマーが有する摺動性、離形性等に優れるといった特性と、芳香族ポリエーテルケトンが有する耐摩耗性、上記塗膜等と被覆対象物との密着性等に優れるといった特性とを併せ持つことが可能となる。 Since the mixed resin composition contains a perfluoropolymer and an aromatic polyether ketone, the coating film formed by the mixed resin composition has a slidability, a releasability, etc. that the perfluoropolymer has. It is possible to have both the characteristics such as excellent properties, the abrasion resistance of the aromatic polyether ketone, and the properties such as excellent adhesion between the coating film and the object to be coated.
特に、パーフルオロポリマーと芳香族ポリエーテルケトンとの質量比を10:90以上90:10以下とすることで、パーフルオロポリマーと芳香族ポリエーテルケトンとを混合した場合であっても、パーフルオロポリマーが有する優れた特性、及び芳香族ポリエーテルケトンが有する優れた特性が低下することを抑えることができる。 In particular, by setting the mass ratio of the perfluoropolymer and the aromatic polyether ketone to 10:90 or more and 90:10 or less, even when the perfluoropolymer and the aromatic polyether ketone are mixed, the perfluoropolymer It can suppress that the outstanding characteristic which a polymer has, and the outstanding characteristic which an aromatic polyether ketone has fallen.
また、当該混合樹脂組成物は、上記樹脂粒子のうちの粒径が1μm未満の樹脂粒子の含有量が20質量%以上であることで、当該混合樹脂組成物により形成される塗膜等に比較的粒径の大きな樹脂粒子や樹脂粒子塊が残存する可能性が低減される。そのため、上記塗膜等が摩擦(摺動)されたときに樹脂粒子等が離脱する可能性が低減されるため、耐久性が向上し寿命を長くすることができる。 Further, the mixed resin composition is compared with a coating film formed by the mixed resin composition because the content of the resin particles having a particle size of less than 1 μm among the resin particles is 20% by mass or more. The possibility that a resin particle or a resin particle lump having a large target particle size remains is reduced. Therefore, since the possibility that the resin particles and the like are detached when the coating film or the like is rubbed (slid), the durability can be improved and the life can be extended.
上記樹脂粒子が、上記パーフルオロポリマーを主成分とする第1樹脂粒子と上記芳香族ポリエーテルケトンを主成分とする第2樹脂粒子とから構成されるとよい。これにより、第1樹脂粒と第2樹脂粒子のとの配合比率を調整することで、パーフルオロポリマーと芳香族ポリエーテルケトンとの質量比の調整が容易となる。その結果、当該混合樹脂組成物により形成される塗膜等の特性の調整が容易となる。 The resin particles may be composed of first resin particles mainly containing the perfluoropolymer and second resin particles mainly containing the aromatic polyether ketone. Thereby, adjustment of the mass ratio between the perfluoropolymer and the aromatic polyether ketone is facilitated by adjusting the blending ratio of the first resin particles and the second resin particles. As a result, it becomes easy to adjust the properties of the coating film formed by the mixed resin composition.
上記課題を解決するためになされた別の本発明は、当該混合樹脂組成物の塗工及び乾燥により得られる塗膜に電離放射線を照射することで形成される混合樹脂成形体である。 Another aspect of the present invention made to solve the above-mentioned problems is a mixed resin molded body formed by irradiating a coating film obtained by coating and drying the mixed resin composition with ionizing radiation.
当該混合樹脂成形体は、当該混合樹脂組成物により得られるため、パーフルオロポリマーが有する摺動性、離形性等に優れるといった特性と、芳香族ポリエーテルケトンが有する耐摩耗性等に優れるといった特性とを併せ持つことができる。 Since the mixed resin molded body is obtained by the mixed resin composition, the perfluoropolymer has excellent slidability, releasability and the like, and the aromatic polyether ketone has excellent wear resistance and the like. It can have both properties.
また、当該混合樹脂成形体は、上記塗膜に電離放射線を照射することで形成される。上記塗膜に電離放射線を照射した場合、パーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンの少なくとも一部に化学結合が形成され得る。化学結合によるポリマー間の結合は共有結合又は水素結合であるため、フッ素樹脂の分子間凝集力に比べて強い。そのため、当該混合樹脂成形体では、ポリマー間がより強固に結合され得る。その結果、当該混合樹脂成形体では、芳香族ポリエーテルケトンを含有させたことに加えて、化学結合が形成されることにより機械的強度を向上させ耐摩耗性を向上させることが可能となる。 Moreover, the said mixed resin molding is formed by irradiating the said coating film with ionizing radiation. When the coating film is irradiated with ionizing radiation, a chemical bond may be formed on at least a part of the perfluoropolymer and the aromatic polyether ketone. Since the bonds between the polymers by chemical bonds are covalent bonds or hydrogen bonds, they are stronger than the intermolecular cohesive force of the fluororesin. Therefore, in the mixed resin molded body, the polymers can be bonded more firmly. As a result, in the mixed resin molded body, in addition to containing the aromatic polyether ketone, it is possible to improve mechanical strength and improve wear resistance by forming a chemical bond.
上記課題を解決するためになされたさらに別の本発明は、パーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンを含み、上記パーフルオロポリマーと上記芳香族ポリエーテルケトンとの質量比が10:90以上90:10以下であり、電離放射線の照射により化学結合が形成されている混合樹脂成形体である。 Yet another aspect of the present invention made to solve the above problems includes a perfluoropolymer and an aromatic polyetherketone, wherein the mass ratio of the perfluoropolymer to the aromatic polyetherketone is 10:90 or more and 90: It is a mixed resin molded body having a chemical bond formed by irradiation with ionizing radiation.
当該混合樹脂成形体は、パーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンを含んでいるため、パーフルオロポリマーが有する摺動性、離形性等に優れるといった特性と、芳香族ポリエーテルケトンが有する耐摩耗性等に優れるといった特性とを併せ持つことが可能となる。 Since the mixed resin molded body contains a perfluoropolymer and an aromatic polyether ketone, the perfluoropolymer has excellent characteristics such as slidability and releasability, and the wear resistance of the aromatic polyether ketone. It is possible to combine the characteristics such as excellent properties.
特に、パーフルオロポリマーと芳香族ポリエーテルケトンとの質量比が10:90以上90:10以下とすることで、パーフルオロポリマーと芳香族ポリエーテルケトンとを混合した場合であっても、パーフルオロポリマーが有する優れた特性、及び芳香族ポリエーテルケトンが有する優れた特性の低下を抑えることができる。 In particular, when the mass ratio of the perfluoropolymer to the aromatic polyether ketone is 10:90 or more and 90:10 or less, even when the perfluoropolymer and the aromatic polyether ketone are mixed, the perfluoropolymer It is possible to suppress deterioration of the excellent characteristics of the polymer and the excellent characteristics of the aromatic polyether ketone.
また、当該混合樹脂成形体は、電離放射線の照射により化学結合が形成されているため、芳香族ポリエーテルケトンを含有させたことによる効果に加えて、機械的強度や耐摩耗性をさらに向上させることができる。 Further, since the mixed resin molded body has a chemical bond formed by irradiation with ionizing radiation, it further improves the mechanical strength and wear resistance in addition to the effect of containing the aromatic polyether ketone. be able to.
上記電離放射線の照射をパーフルオロポリマー及び上記芳香族ポリエーテルケトンの融点以上の温度で行うとよい。これらの樹脂の融点よりも高い温度で電離放射線の照射を行うことで、当該混合樹脂成形体における化学結合を適切に形成することができる。その結果、当該混合樹脂成形体は、機械的強度や耐摩耗性がより適切に向上されたものとなり得る。 The ionizing radiation may be irradiated at a temperature equal to or higher than the melting point of the perfluoropolymer and the aromatic polyether ketone. By performing ionizing radiation irradiation at a temperature higher than the melting point of these resins, chemical bonds in the mixed resin molded body can be appropriately formed. As a result, the mixed resin molded body can be improved in mechanical strength and wear resistance more appropriately.
当該混合樹脂成形体がフィルム状であるとよい。このように当該混合樹脂成形体がフィルム状であることで、様々な形状の被覆対象物に対して容易に混合樹脂成形体で被覆することができる。そのため、被覆対象物に対して混合樹脂組成物による塗膜の形成が困難な場合であっても、被覆対象物に対して混合樹脂組成物から形成された樹脂被覆層を形成することが可能となる。 The mixed resin molded body may be a film. Thus, since the said mixed resin molding is a film form, it can be easily coat | covered with a mixed resin molding with respect to the coating target object of various shapes. Therefore, it is possible to form a resin coating layer formed from the mixed resin composition on the coating target even when it is difficult to form a coating film with the mixed resin composition on the coating target. Become.
上記課題を解決するためになされたさらに別の本発明は、基材と、この基材の少なくとも外面の一部に形成された当該混合樹脂成形体とを備える混合樹脂被覆物である。 Still another aspect of the present invention made to solve the above problems is a mixed resin coating comprising a base material and the mixed resin molded body formed on at least a part of the outer surface of the base material.
当該混合樹脂被覆物によれば、当該混合樹脂成形体が当該混合樹脂組成物から形成されているため、当該混合樹脂成形体の効果を享受することが可能となる。具体的には、パーフルオロポリマーが有する摺動性、離形性等に優れるといった特性と、芳香族ポリエーテルケトンが有する耐摩耗性、当該混合樹脂成形体の基材に対する密着性等に優れるといった特性とを併せ持つことが可能となる。加えて、化学結合の形成による耐摩耗性の向上効果、及び樹脂成形体と基材との密着性の向上効果を得ることが可能となる。その結果、当該混合樹脂被覆物は、摺動性、離型性、耐摩耗性、密着性等に優れたものとなる。 According to the mixed resin coating, since the mixed resin molded body is formed from the mixed resin composition, it is possible to enjoy the effects of the mixed resin molded body. Specifically, the properties such as perfluoropolymer have excellent slidability, releasability, etc., the aromatic polyetherketone has excellent wear resistance, the mixed resin molded article has excellent adhesion to the substrate, etc. It becomes possible to have both characteristics. In addition, it is possible to obtain an effect of improving the wear resistance by forming a chemical bond and an effect of improving the adhesion between the resin molded body and the substrate. As a result, the mixed resin coating is excellent in slidability, releasability, wear resistance, adhesion, and the like.
上記課題を解決するためになされたさらに別の本発明は、金属基材とこの金属基材の少なくとも外面の一部に形成された当該混合樹脂成形体とを備える混合樹脂被覆物である。 Yet another aspect of the present invention made to solve the above problems is a mixed resin coating comprising a metal substrate and the mixed resin molded body formed on at least a part of the outer surface of the metal substrate.
当該混合樹脂被覆物によれば、当該混合樹脂成形体が当該混合樹脂組成物から形成されているため、当該混合樹脂成形体の効果を享受することが可能となる。具体的には、パーフルオロポリマーが有する摺動性、離形性等に優れるといった特性と、芳香族ポリエーテルケトンが有する耐摩耗性、当該混合樹脂成形体の金属基材に対する密着性等に優れるといった特性とを併せ持つことが可能となる。加えて、化学結合の形成による耐摩耗性の向上効果、及び樹脂成形体と基材との密着性の向上効果を得ることが可能となる。その結果、当該混合樹脂被覆物は、摺動性、離型性、耐摩耗性、密着性等に優れたものとなる。 According to the mixed resin coating, since the mixed resin molded body is formed from the mixed resin composition, it is possible to enjoy the effects of the mixed resin molded body. Specifically, it has excellent properties such as slidability and releasability of the perfluoropolymer, abrasion resistance of the aromatic polyether ketone, and excellent adhesion of the mixed resin molding to the metal substrate. It is possible to have both of these characteristics. In addition, it is possible to obtain an effect of improving the wear resistance by forming a chemical bond and an effect of improving the adhesion between the resin molded body and the substrate. As a result, the mixed resin coating is excellent in slidability, releasability, wear resistance, adhesion, and the like.
上記金属基材の少なくとも上記混合樹脂成形体が形成される外面がエッチングにより粗面化されているとよい。このように基材の外面が粗面化されていることで、基材に対する当該混合樹脂成形体の接着性をより適切に高めることができる。また、摺動用途においては、基材との接合表面積が大きくなることにより基材への熱伝導性が向上し限界PV値等の耐久限界が向上するので好ましい。 It is preferable that at least an outer surface of the metal base material on which the mixed resin molded body is formed is roughened by etching. Thus, the adhesiveness of the said mixed resin molding with respect to a base material can be improved more appropriately because the outer surface of a base material is roughened. Further, in sliding applications, it is preferable because the bonding surface area with the base material is increased, so that the thermal conductivity to the base material is improved and the durability limit such as the limit PV value is improved.
ここで、「粒径」とは、重力沈降法で測定した値である。また、粒径が1μm未満の樹脂粒子の含有量は、混合樹脂組成物の調製時の樹脂粒子の投入質量を基準とし、質量基準の粒度分布から算出することができる。「主成分」とは、最も含有量の多い成分であり、例えば50質量%以上含む成分をいう。「化学結合」とは、共有結合又は水素結合をいう。「エッチング」とは、化学的エッチング及び電気化学的エッチングの他、ブラスト等の物理的処理も含む。「混合樹脂成形体」には、フィルムのように単独で存在するものに限らず、基材上にコーティング等により形成され、基材等と一体化された樹脂被覆層も含まれる。「混合樹脂被覆物」は、少なくとも軸受、アクチュエーター用シリンダー、ピストン部材、ギアポンプ摺動面の構成部材等の摺動部材、樹脂離型性治具を含む。この「樹脂離型性治具」は、溶融樹脂との接触部を有し、この接触部の樹脂に対する離型性が高い治具をいう。具体的には、「樹脂離型性治具」は、少なくとも樹脂成形用金型等の溶融樹脂を押出、運搬、形成する機器等、押出成形品の押出等に使用される押出ダイス類(押出ダイス、押出ポイント、Tダイ、押出ダイス口金等)を含む。 Here, the “particle diameter” is a value measured by a gravity sedimentation method. The content of the resin particles having a particle size of less than 1 μm can be calculated from the mass-based particle size distribution based on the input mass of the resin particles at the time of preparing the mixed resin composition. The “main component” is a component having the largest content, for example, a component containing 50% by mass or more. “Chemical bond” refers to a covalent bond or a hydrogen bond. “Etching” includes physical processing such as blasting in addition to chemical etching and electrochemical etching. The “mixed resin molded product” is not limited to a single material such as a film, but also includes a resin coating layer formed on a substrate by coating or the like and integrated with the substrate or the like. The “mixed resin coating” includes at least a bearing, a cylinder for an actuator, a piston member, a sliding member such as a component member of a gear pump sliding surface, and a resin releasable jig. The “resin releasable jig” refers to a jig having a contact portion with a molten resin and having a high releasability with respect to the resin of the contact portion. Specifically, the “resin releasable jig” is an extrusion die (extrusion die) used for extruding an extruded product, such as an apparatus that extrudes, conveys and forms at least a molten resin such as a resin molding die. Dies, extrusion points, T dies, extrusion die caps, etc.).
[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の混合樹脂組成物、混合樹脂成形体及び混合樹脂被覆物を説明する。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, the mixed resin composition, the mixed resin molded body, and the mixed resin coating of the present invention will be described.
〔混合樹脂組成物〕
当該混合樹脂組成物は、分散媒中に樹脂粒子を分散させたものである。当該混合樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、他の樹脂成分、任意成分を含んでいてもよい。
[Mixed resin composition]
The mixed resin composition is obtained by dispersing resin particles in a dispersion medium. The said mixed resin composition may contain the other resin component and arbitrary components in the range which does not impair the effect of this invention.
<樹脂粒子>
樹脂粒子は、パーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンを含んでいる。この樹脂粒子は、パーフルオロポリマーを主成分とする第1樹脂粒子と芳香族ポリエーテルケトンを主成分とする第2樹脂粒子とから構成されることが好ましい。これにより、第1樹脂粒と第2樹脂粒子のとの配合比率を調整することで、パーフルオロポリマーと芳香族ポリエーテルケトンの特性の調整が容易となる。
<Resin particles>
The resin particles contain a perfluoropolymer and an aromatic polyether ketone. The resin particles are preferably composed of first resin particles whose main component is perfluoropolymer and second resin particles whose main component is aromatic polyetherketone. Thereby, adjustment of the characteristic of a perfluoropolymer and aromatic polyether ketone becomes easy by adjusting the compounding ratio of the 1st resin particle and the 2nd resin particle.
上記樹脂粒子における粒径が1μm未満の樹脂粒子の含有量の下限としては、20質量%であり、50質量%が好ましく、80質量%以上がよりに好ましい。一方、上記含有量の上限としては、100質量%が好ましい。 The lower limit of the content of the resin particles having a particle size of less than 1 μm in the resin particles is 20% by mass, preferably 50% by mass, and more preferably 80% by mass or more. On the other hand, the upper limit of the content is preferably 100% by mass.
このような樹脂粒子を含む当該混合樹脂組成物を用いて混合樹脂成形体(樹脂被覆層)を形成することで、パーフルオロポリマーの有利な特性(優れた摺動性等)と芳香族ポリエーテルケトンの有利な特性(優れた耐摩耗性等)とを、これらの樹脂の併用による有利な特性の低下を抑制しつつ併せ持たせることが可能となる。例えば、上記樹脂粒子として粒径の大きな樹脂粒子の含有量が多い粉砕粉を用いた場合、混合樹脂成形体(樹脂被覆層)において摺動性や耐摩耗性等の特性の発現が不十分となるおそれがある。また、数μm〜数十μm程度の粒径の大きな樹脂粒子又は樹脂粒子塊は、摩擦時に脱落しやすいために耐久性(寿命)が低下するおそれがある。これに対して、粒径が1μm未満の粒子の含有量が上記下限以上である当該混合樹脂組成物を使用することで、驚くべきことにパーフルオロポリマーの有利な特性(優れた摺動性等)と芳香族ポリエーテルケトンの有利な特性(優れた耐摩耗性等)との発現が著しく改善することが判明した。 By forming a mixed resin molded body (resin coating layer) using the mixed resin composition containing such resin particles, advantageous properties (excellent slidability, etc.) of perfluoropolymer and aromatic polyether It is possible to have the advantageous properties (excellent abrasion resistance, etc.) of the ketone while suppressing the decrease in the advantageous properties due to the combined use of these resins. For example, when a pulverized powder with a large content of resin particles having a large particle size is used as the resin particles, the mixed resin molded body (resin coating layer) has insufficient expression of characteristics such as slidability and wear resistance. There is a risk. Moreover, since resin particles or resin particle blocks having a large particle size of about several μm to several tens of μm are easily dropped during friction, durability (life) may be reduced. On the other hand, by using the mixed resin composition in which the content of particles having a particle size of less than 1 μm is not less than the above lower limit, surprisingly advantageous properties of perfluoropolymer (excellent slidability, etc.) ) And the advantageous properties (excellent wear resistance, etc.) of aromatic polyether ketones have been found to be significantly improved.
具体的には、本発明者らが鋭意検討した結果、パーフルオロポリマーとして平均粒径(メジアン径)が0.2μmのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の分散液と平均粒径が0.2μmの芳香族ポリエーテルケトンの分散液との混合分散液を用いて電離放射線照射により作製した樹脂成形体は、パーフルオロポリマーと芳香族ポリエーテルケトンとの質量比が10:90以上90:10以下のときに優れた離形性、摺動性及び耐摩耗性を示す。 Specifically, as a result of intensive studies by the present inventors, a dispersion of polytetrafluoroethylene (PTFE) having an average particle diameter (median diameter) of 0.2 μm as a perfluoropolymer and an average particle diameter of 0.2 μm. The resin molded product produced by ionizing radiation irradiation using a mixed dispersion with a dispersion of aromatic polyether ketone has a mass ratio of perfluoropolymer to aromatic polyether ketone of 10:90 or more and 90:10 or less. Occasionally excellent releasability, slidability and wear resistance.
一方、パーフルオロポリマーと芳香族ポリエーテルケトンとの質量比が上記範囲から逸脱すると、パーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンのいずれかの特性が十分に発現されず、実用的な摺動性、耐摩耗性等が得られない。このように、上記質量比を上記範囲とすることで、当該混合樹脂組成物から形成される塗膜等におけるパーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンの特性の低下を抑制でき、それらの樹脂の優れた特性を発現させることができる。このような効果をより確実に得るためには、上記質量比としては、20:80以上80:20が好ましく、35:65以上65:35がより好ましい。具体的な質量比は、当該混合樹脂組成物から形成される塗膜等に要求される特性に応じて決定すればよい。すなわち、上記質量比は、パーフルオロポリマーの特性及び芳香族ポリエーテルケトンの特性のそれぞれをどの程度発現させるかによって決定すればよい。例えば、離形性、摺動性等の特性を重視する場合にはパーフルオロポリマーの質量を芳香族ポリエーテルケトンの質量よりも多くし、パーフルオロポリマーの特性を優位に発現させればよい。一方、機械的強度(耐摩耗性)、上記塗膜等とこの塗膜等の被覆対象材との接着性を重視する場合には芳香族ポリエーテルケトンの質量をパーフルオロポリマーの質量よりも多くし、芳香族ポリエーテルケトンの特性を優位に発現させればよい。 On the other hand, if the mass ratio of the perfluoropolymer and the aromatic polyether ketone deviates from the above range, either of the characteristics of the perfluoropolymer and the aromatic polyether ketone is not sufficiently expressed, and the practical slidability, Abrasion resistance cannot be obtained. Thus, by making the mass ratio in the above range, it is possible to suppress the deterioration of the properties of the perfluoropolymer and the aromatic polyetherketone in the coating film formed from the mixed resin composition, and the superiority of those resins. Characteristics can be developed. In order to obtain such an effect more reliably, the mass ratio is preferably 20:80 or more and 80:20, and more preferably 35:65 or more and 65:35. A specific mass ratio may be determined according to characteristics required for a coating film formed from the mixed resin composition. That is, the mass ratio may be determined depending on how much each of the characteristics of the perfluoropolymer and the aromatic polyether ketone is developed. For example, when emphasizing characteristics such as releasability and slidability, the mass of the perfluoropolymer may be made larger than the mass of the aromatic polyether ketone, and the characteristics of the perfluoropolymer may be expressed predominately. On the other hand, when emphasizing the mechanical strength (wear resistance) and the adhesion between the above-mentioned coating film and the like and the material to be coated such as this coating film, the mass of the aromatic polyether ketone is larger than the mass of the perfluoropolymer. In addition, the characteristics of the aromatic polyether ketone may be expressed predominantly.
また、上記樹脂粒子のうちの粒径が1μm未満の粒子の含有量は、20質量%以上であり、好ましくは50質量%以上、より好ましくは80質量%以上である。上記含有量が20質量%以上であることで、パーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンの有利な特性を発現する。 The content of particles having a particle size of less than 1 μm among the resin particles is 20% by mass or more, preferably 50% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more. When the content is 20% by mass or more, advantageous characteristics of the perfluoropolymer and the aromatic polyether ketone are expressed.
(パーフルオロポリマー)
パーフルオロポリマーは、主として当該混合樹脂組成物から得られる混合樹脂成形体の摺動性を向上させるものである。ここで、パーフルオロポリマーとは、炭素原子及びフッ素原子からなる水素原子を含まないポリマー、又は炭素原子及びフッ素原子から構成される高分子鎖中に、炭素原子及びフッ素原子以外の原子(例えば酸素原子)を有するパーフルオロ基(例えばパーフルオロポリエーテル基等)を含むポリマーを意味する。
(Perfluoropolymer)
The perfluoropolymer mainly improves the slidability of the mixed resin molded body obtained from the mixed resin composition. Here, the perfluoropolymer is a polymer that does not contain a hydrogen atom composed of carbon atoms and fluorine atoms, or an atom other than carbon atoms and fluorine atoms (for example, oxygen) It means a polymer containing a perfluoro group having an atom) (for example, a perfluoropolyether group or the like).
パーフルオロポリマーとしては、具体的には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)等が挙げられる。これらのパーフルオロポリマーは、単独で使用しても複数種を併用してもよく、また変性して用いてもよい。パーフルオロポリマーとしては、市販品を使用することができ、この場合にも単一種を単独で使用してもよく、複数種を併用してもよい。 Specific examples of the perfluoropolymer include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), and tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP). It is done. These perfluoropolymers may be used alone or in combination of two or more, or may be used after being modified. A commercially available product can be used as the perfluoropolymer. In this case, a single species may be used alone, or a plurality of species may be used in combination.
(芳香族ポリエーテルケトン)
芳香族ポリエーテルケトンは、主として当該樹脂組成物から得られる混合樹脂成形体の耐傷性、硬さ、及びこれらを含めた耐摩耗性を向上させるものである。この芳香族ポリエーテルケトンは、ベンゼン環がパラ位に結合し、剛直なケトン結合(−C=O)又はフレキシブルなエーテル結合(−O−)によってベンゼン環同士が連結された構造を有する熱可塑性樹脂である。この芳香族ポリエーテルケトンとしては、例えばエーテル結合、ベンゼン環、エーテル結合、ベンゼン環、ケトン結合及びベンゼン環が、この順序で並んだ構造単位を有するエーテルエーテルケトン(PEEK)、エーテル結合、ベンゼン環、ケトン結合及びベンゼン環が、この順序で並んだ構造単位を有するポリエーテルケトン(PEK)が挙げられる。中でも、芳香族ポリエーテルケトンとしては、PEEKが好ましい。このような芳香族ポリエーテルケトンは、耐摩耗性、耐熱性、絶縁性、加工性等に優れるものであるため、芳香族ポリエーテルケトンを含む混合樹脂成形体や混合樹脂被覆物は、基材等との接合性等に優れる。
(Aromatic polyether ketone)
The aromatic polyether ketone mainly improves the scratch resistance and hardness of the mixed resin molded body obtained from the resin composition, and the wear resistance including these. This aromatic polyetherketone has a structure in which the benzene rings are bonded to the para position and the benzene rings are connected to each other by a rigid ketone bond (-C = O) or a flexible ether bond (-O-). Resin. Examples of the aromatic polyether ketone include ether ether ketone (PEEK), ether bond, and benzene ring having structural units in which an ether bond, a benzene ring, an ether bond, a benzene ring, a ketone bond, and a benzene ring are arranged in this order. , Polyether ketone (PEK) having a structural unit in which a ketone bond and a benzene ring are arranged in this order. Among them, PEEK is preferable as the aromatic polyether ketone. Since such aromatic polyether ketone is excellent in wear resistance, heat resistance, insulation, workability, etc., a mixed resin molded article or mixed resin coating containing aromatic polyether ketone is a base material. Excellent bondability with other materials.
PEEK等の芳香族ポリエーテルケトンとしては、市販品を使用することができる。PEEK等の芳香族ポリエーテルケトンとしては、様々なグレードのものが市販されており、市販されている単一のグレードの芳香族ポリエーテルケトンを単独で使用してもよく、複数のグレードの芳香族ポリエーテルケトンを併用してもよく、また変性した芳香族ポリエーテルケトンを使用してもよい。 A commercially available product can be used as the aromatic polyether ketone such as PEEK. As aromatic polyether ketones such as PEEK, those of various grades are commercially available. A single grade of aromatic polyether ketone that is commercially available may be used alone, or multiple grades of aromatic polyether ketone may be used. An aromatic polyether ketone may be used in combination, or a modified aromatic polyether ketone may be used.
(他の樹脂成分)
他の樹脂成分としては、例えばパーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンよりも基材に対する接着性の高い接着成分が挙げられる。このような接着成分を含む混合樹脂組成物は、例えば接着成分の水系分散液、有機溶媒溶液にパーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンの樹脂粒子を分散させることで調製できる。
(Other resin components)
Examples of the other resin component include an adhesive component having higher adhesion to the substrate than perfluoropolymer and aromatic polyether ketone. Such a mixed resin composition containing an adhesive component can be prepared, for example, by dispersing perfluoropolymer and aromatic polyetherketone resin particles in an aqueous dispersion of an adhesive component or an organic solvent solution.
主要樹脂の粒子(パーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンの樹脂粒子)と接着成分との合計質量における接着剤成分の質量比率の下限としては、1質量%が好ましく、5質量%がより好ましい。この質量比率の上限としては、20質量%が好ましく、10質量%がより好ましい。接着成分の質量比率が上記下限未満であると、十分に接着性を向上させることができないおそれがある。一方、接着成分の含有量が上記上限を超えると、パーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンの含有量が相対的に小さくなるため、摺動性や耐摩耗性が低下するおそれがある。 The lower limit of the mass ratio of the adhesive component in the total mass of the main resin particles (perfluoropolymer and aromatic polyetherketone resin particles) and the adhesive component is preferably 1% by mass, and more preferably 5% by mass. As an upper limit of this mass ratio, 20 mass% is preferable and 10 mass% is more preferable. There exists a possibility that adhesiveness cannot fully be improved as the mass ratio of an adhesive component is less than the said minimum. On the other hand, when the content of the adhesive component exceeds the above upper limit, the content of the perfluoropolymer and the aromatic polyether ketone is relatively small, so that the slidability and the wear resistance may be lowered.
(任意成分)
任意成分としては、例えば架橋助剤等が挙げられる。なお、PTFE、PEEK等は難燃性に優れた材料であり、通常は難燃剤の添加は不要であるが、特段の用法で必要な場合は、樹脂難燃化配合用の通常の難燃剤を通常使用の配合比で配合することを妨げない。
(Optional component)
Examples of the optional component include a crosslinking aid. PTFE, PEEK, etc. are materials having excellent flame retardancy, and usually it is not necessary to add a flame retardant. However, if it is necessary for special usage, use a conventional flame retardant for resin flame retardant blending. It does not interfere with blending at the blend ratio of normal use.
架橋助剤としては、例えばトリアリルイソシアネート(TAIC)、ジアリルイソシアネート、ジ(メタ)アクリルイソシアネート、トリ(メタ)アクリルイソシアヌレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチロールプロパンアクリレート、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ヘキサメチルベンゼン等が挙げられる。 Examples of the crosslinking aid include triallyl isocyanate (TAIC), diallyl isocyanate, di (meth) acryl isocyanate, tri (meth) acryl isocyanurate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth). Examples include acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, trimethylolpropane acrylate, divinylbenzene, trivinylbenzene, and hexamethylbenzene.
<分散媒>
分散媒としては、例えば水、有機溶媒、これらの混合溶媒等が挙げられ、中でも水が好ましい。有機溶媒としては、この有機溶媒に対するパーフルオロポリマー及びPEEK等の芳香族ポリエーテルケトンの溶解性が低く、上記樹脂粒子のうちの粒径が1μm未満の樹脂粒子の含有量が20質量%以上に維持できるもの好ましい。
<Dispersion medium>
Examples of the dispersion medium include water, an organic solvent, a mixed solvent thereof, and the like. Among these, water is preferable. As an organic solvent, the solubility of aromatic polyether ketones such as perfluoropolymer and PEEK in this organic solvent is low, and the content of resin particles having a particle size of less than 1 μm among the resin particles is 20% by mass or more. What can be maintained is preferred.
<利点>
当該混合樹脂組成物は、パーフルオロポリマー及びPEEK等の芳香族ポリエーテルケトンを含んでいるため、当該混合樹脂組成物により形成される塗膜等は、パーフルオロポリマーが有する摺動性、離形性等に優れるといった特性と、芳香族ポリエーテルケトンが有する耐摩耗性、上記塗膜等と被覆対象物との密着性等に優れるといった特性とを併せ持つことが可能となる。
<Advantages>
Since the mixed resin composition contains a perfluoropolymer and an aromatic polyether ketone such as PEEK, the coating film formed by the mixed resin composition has a sliding property and a release property that the perfluoropolymer has. It is possible to have both the properties such as excellent properties and the wear resistance of the aromatic polyether ketone, and the properties such as excellent adhesion between the coating film and the object to be coated.
特に、パーフルオロポリマーと芳香族ポリエーテルケトンとの質量比を10:90以上90:10以下とすることで、パーフルオロポリマーと芳香族ポリエーテルケトンとを混合した場合であっても、パーフルオロポリマーが有する優れた特性、及び芳香族ポリエーテルケトンが有する優れた特性が低下することを抑えることができる。 In particular, by setting the mass ratio of the perfluoropolymer and the aromatic polyether ketone to 10:90 or more and 90:10 or less, even when the perfluoropolymer and the aromatic polyether ketone are mixed, the perfluoropolymer It can suppress that the outstanding characteristic which a polymer has, and the outstanding characteristic which an aromatic polyether ketone has fallen.
また、当該混合樹脂組成物は、上記樹脂粒子のうちの粒径が1μm未満の樹脂粒子の含有量が20質量%以上であることで、当該混合樹脂組成物により形成される塗膜等に比較的粒径の大きな樹脂粒子や樹脂粒子塊が残存する可能性が低減される。そのため、上記塗膜等が摩擦(摺動)されたときの樹脂粒子等が離脱する可能性が低減されため、耐久性(寿命)が向上する。 Further, the mixed resin composition is compared with a coating film formed by the mixed resin composition because the content of the resin particles having a particle size of less than 1 μm among the resin particles is 20% by mass or more. The possibility that a resin particle or a resin particle lump having a large target particle size remains is reduced. Therefore, the possibility that the resin particles and the like are detached when the coating film or the like is rubbed (slided) is reduced, so that durability (life) is improved.
〔混合樹脂成形体〕
当該混合樹脂成形体は、一例において、当該混合樹脂組成物の塗工及び乾燥により得られる塗膜に電離放射線を照射することで形成されるものである(以下「混合樹脂成形体(1)」ともいう)。
[Mixed resin molding]
In one example, the mixed resin molded body is formed by irradiating a coating film obtained by coating and drying the mixed resin composition with ionizing radiation (hereinafter referred to as “mixed resin molded body (1)”). Also called).
当該混合樹脂成形体は、他の例において、パーフルオロポリマー及びPEEK等の芳香族ポリエーテルケトンを含み、パーフルオロポリマーと芳香族ポリエーテルケトンとの質量比が10:90以上90:10以下であり、電離放射線の照射により化学結合が形成されているものである(以下「混合樹脂成形体(2)」ともいう)。この混合樹脂成形体(2)は、混合樹脂成形体(1)と同様に、混合樹脂組成物の塗工及び乾燥により得られる塗膜に電離放射線を照射することで形成することが好ましい。 In another example, the mixed resin molded body includes a perfluoropolymer and an aromatic polyether ketone such as PEEK, and the mass ratio of the perfluoropolymer to the aromatic polyether ketone is 10:90 or more and 90:10 or less. In other words, chemical bonds are formed by irradiation with ionizing radiation (hereinafter also referred to as “mixed resin molding (2)”). As with the mixed resin molded body (1), the mixed resin molded body (2) is preferably formed by irradiating a coating film obtained by coating and drying the mixed resin composition with ionizing radiation.
(塗工)
混合樹脂組成物の塗工は、公知の方法により行うことができる。塗工方法としては、特に限定はなく、例えば浸漬法、スピンコート法、グラビアコート法、ロールコート法、スプレーコート法等が挙げられる。
(Coating)
Application of the mixed resin composition can be performed by a known method. The coating method is not particularly limited, and examples thereof include a dipping method, a spin coating method, a gravure coating method, a roll coating method, and a spray coating method.
(乾燥)
混合樹脂組成物の乾燥は、分散媒を蒸発させることができる限りは、自然乾燥及び強制乾燥のいずれであってもよく、乾燥時間の短縮の観点からは強制乾燥が好ましい。また、塗膜に対する電離放射線照射時に塗膜を加熱する場合、電離放射線照射前の予備加熱として分散媒を蒸発させるようにしてもよい。
(Dry)
As long as the dispersion medium can be evaporated, drying of the mixed resin composition may be either natural drying or forced drying, and forced drying is preferable from the viewpoint of shortening the drying time. Moreover, when heating a coating film at the time of ionizing radiation irradiation with respect to a coating film, you may make it evaporate a dispersion medium as preheating before ionizing radiation irradiation.
(電離放射線照射)
電離放射線照射は、塗膜の少なくとも一部に化学結合を形成するために行われる。電離放射線照射は、低酸素又は無酸素の雰囲気下において塗膜を加熱した状態で行うことが好ましい。塗膜に対する電離放射線の照射により、塗膜中のパーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンの少なくとも一部に化学結合が形成される。
(Ionizing radiation irradiation)
The ionizing radiation irradiation is performed in order to form a chemical bond in at least a part of the coating film. The ionizing radiation irradiation is preferably performed in a state where the coating film is heated in a low-oxygen or oxygen-free atmosphere. By irradiating the coating film with ionizing radiation, a chemical bond is formed in at least a part of the perfluoropolymer and the aromatic polyether ketone in the coating film.
電離放射線としては、電子線、高エネルギーイオン線等の荷電粒子線、γ線、X線等の高エネルギー電磁波、中性線等が挙げられ、中でも電子線が好ましい。これは、電子線発生装置が比較的安価であり、大出力の電子線が得られると共に化学結合の形成程度の制御が容易であるためである。 Examples of the ionizing radiation include charged particle beams such as electron beams and high-energy ion beams, high-energy electromagnetic waves such as γ-rays and X-rays, and neutral beams. Among these, electron beams are preferable. This is because the electron beam generator is relatively inexpensive, a high output electron beam can be obtained, and the degree of chemical bond formation can be easily controlled.
電離放射線照射の照射線量としては、広い範囲で効果が得られるので任意に用いてもよいが、50KGy〜800KGy程度が好ましい。電離放射線の照射線量が上記下限未満であると、化学結合の形成が不十分となり充分な耐摩耗性が得られないおそれがある。一方、電離放射線の照射線量が上記上限を超えると、塗膜中の樹脂の化学結合の形成と樹脂の分解(主鎖の切断)とのバランスが平衡状態となって加工効率が低下し、あるいは樹脂の分解が過剰となって耐摩耗性が低下するおそれがある。これに対して、照射線量を50〜800kGyとすれば、樹脂の化学結合の形成が充分進行すると共に樹脂の分解も少なく、充分な耐摩耗性が得られる。従って、照射線量を上記範囲内とすることにより、当該混合樹脂成形体は、より適切に離形性、摺動性、耐摩耗性といった特性を有するものとされる。 The irradiation dose of the ionizing radiation may be arbitrarily used since an effect is obtained in a wide range, but is preferably about 50 KGy to 800 KGy. If the irradiation dose of ionizing radiation is less than the above lower limit, chemical bond formation may be insufficient and sufficient wear resistance may not be obtained. On the other hand, when the irradiation dose of ionizing radiation exceeds the above upper limit, the balance between the formation of chemical bonds of the resin in the coating film and the decomposition of the resin (breaking of the main chain) becomes an equilibrium state, and the processing efficiency decreases, or There is a possibility that the resin is excessively decomposed and wear resistance is lowered. On the other hand, when the irradiation dose is 50 to 800 kGy, the formation of chemical bonds of the resin proceeds sufficiently and the resin is hardly decomposed, so that sufficient wear resistance can be obtained. Therefore, by setting the irradiation dose within the above range, the mixed resin molded body more appropriately has properties such as releasability, slidability, and wear resistance.
電離放射線照射は、上述のように低酸素又は無酸素の雰囲気下で行うことが好ましい。このような雰囲気下で電離放射線照射を行うことで、例えば混合樹脂成形体(1),(2)を被覆対象物(基材)上に形成する場合に、混合樹脂成形体(1),(2)と被覆対象物(基材)との接着力を向上させることができる。具体的には、酸素濃度が1000ppm未満であれば、接着力の向上効果が得られる。酸素濃度が500ppm以下であれば、顕著な接着力の改善効果が得られ、100ppm以下でより顕著な接着力の向上効果が得られる。 The ionizing radiation irradiation is preferably performed in a low oxygen or oxygen-free atmosphere as described above. By performing ionizing radiation irradiation in such an atmosphere, for example, when the mixed resin molded bodies (1) and (2) are formed on the coating target (base material), the mixed resin molded bodies (1) and (1 2) The adhesive force between the covering object (base material) can be improved. Specifically, if the oxygen concentration is less than 1000 ppm, an effect of improving the adhesive force can be obtained. When the oxygen concentration is 500 ppm or less, a remarkable effect of improving the adhesive force is obtained, and when the oxygen concentration is 100 ppm or less, a more remarkable effect of improving the adhesive force is obtained.
また、酸素濃度を500ppm以下、より好ましくは100ppm以下、さらに好まくは10ppm以下とすることで、電離放射線による樹脂の分解と、樹脂の化学結合の形成と、樹脂と被覆対象物(基材)の接着との競争反応において、樹脂の化学結合の形成及び接着の反応が顕著に優勢となる。 Further, by setting the oxygen concentration to 500 ppm or less, more preferably 100 ppm or less, and even more preferably 10 ppm or less, the resin is decomposed by ionizing radiation, the formation of chemical bonds of the resin, and the resin and the coating object (base material). In the competitive reaction with the adhesion of the resin, the formation of the chemical bond of the resin and the reaction of the adhesion are remarkably dominant.
さらに、電離放射線照射時の酸素濃度の制御の安定性及び容易性の観点からは、酸素濃度としては10ppm以下が好ましい。 Furthermore, from the viewpoint of stability and ease of control of the oxygen concentration during ionizing radiation irradiation, the oxygen concentration is preferably 10 ppm or less.
電離放射線照射時の塗膜の加熱温度は、パーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンの融点近傍もしくはそれ以上が好ましく、この融点より80℃高い温度以下が好ましく、40℃高い温度以下がより好ましい。例えば、パーフルオロポリマーがPTFEであり、芳香族ポリエーテルケトンであるPEEKの場合、PTFEの融点が327℃、PEEKの融点が334℃であることから、上記加熱温度は344℃〜367℃とすることが好ましい。加熱温度を樹脂の融点よりも高い温度で行うことで、樹脂の化学結合の形成を適切に促進することができる。その一方、上記加熱温度の上限を樹脂の融点よりも80℃高い温度以下とすることで、樹脂の熱分解(主鎖の切断)を抑制でき、摺動性や耐摩耗性の低下を抑制できる。 The heating temperature of the coating film during irradiation with ionizing radiation is preferably near or higher than the melting points of the perfluoropolymer and the aromatic polyether ketone, preferably 80 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or lower. For example, when the perfluoropolymer is PTFE and PEEK is an aromatic polyether ketone, the melting point of PTFE is 327 ° C., and the melting point of PEEK is 334 ° C., so that the heating temperature is 344 ° C. to 367 ° C. It is preferable. By performing the heating temperature at a temperature higher than the melting point of the resin, formation of the chemical bond of the resin can be appropriately promoted. On the other hand, by setting the upper limit of the heating temperature to not more than 80 ° C. higher than the melting point of the resin, it is possible to suppress the thermal decomposition (breaking of the main chain) of the resin and to suppress the deterioration of the slidability and wear resistance. .
混合樹脂成形体(1),(2)は、フィルム状の混合樹脂フィルムとして形成してもよい。この混合樹脂フィルムは、樹脂フィルム中間体を形成した後にこの樹脂フィルム中間体に電離放射線等により化学結合を形成させることで得ることができる。 The mixed resin molded bodies (1) and (2) may be formed as a film-shaped mixed resin film. The mixed resin film can be obtained by forming a chemical bond on the resin film intermediate by ionizing radiation after forming the resin film intermediate.
樹脂フィルム中間体は、例えば被塗工材上に当該混合樹脂組成物を用いて塗膜を形成した後に、被塗工材を除去することで形成することができる。塗膜は、当該混合樹脂組成物を被塗工材上に塗工した後に乾燥により分散媒を蒸発させることで形成される。被塗工材の除去方法としては、例えば機械的剥離、薬剤処理が挙げられる。薬剤処理としては、例えば被塗工材をアルミ箔等の金属箔で形成する場合には、酸等でアルミ箔等を溶解除去する方法が挙げられる。 The resin film intermediate can be formed, for example, by removing the coating material after forming a coating film on the coating material using the mixed resin composition. The coating film is formed by coating the mixed resin composition on the material to be coated and then evaporating the dispersion medium by drying. Examples of the method for removing the material to be coated include mechanical peeling and chemical treatment. As a chemical | medical agent process, when forming a to-be-coated material with metal foil, such as aluminum foil, the method of melt | dissolving and removing aluminum foil etc. with an acid etc. is mentioned, for example.
樹脂フィルム中間体の別の形成方法としては、混合樹脂組成物の乾燥物を溶融押出やラム押出後に必要に応じてロール圧延や延伸等によりフィルム成形した後、これを必要に応じてフリーシンター法で焼成する方法が挙げられる。 Another method for forming the resin film intermediate is to form a dry product of the mixed resin composition by melt rolling or ram extrusion, and then forming the film by roll rolling or stretching, if necessary, followed by free sintering as necessary. The method of baking with is mentioned.
この混合樹脂フィルムは、様々な形状の被覆対象物に対して容易に混合樹脂成形体(1),(2)により被覆することができる。そのため、被覆対象物に対して混合樹脂組成物による塗膜の形成が困難な場合であっても、被覆対象物に対して混合樹脂組成物から形成された樹脂被覆層を形成することが可能となる。 This mixed resin film can be easily coated with the mixed resin moldings (1) and (2) on the objects to be coated having various shapes. Therefore, it is possible to form a resin coating layer formed from the mixed resin composition on the coating target even when it is difficult to form a coating film with the mixed resin composition on the coating target. Become.
<利点>
当該混合樹脂成形体は、パーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンを含んでいるため、パーフルオロポリマーが有する摺動性、離形性等に優れるといった特性と、芳香族ポリエーテルケトンが有する耐摩耗性や機械的強度、被覆対象物(基材)に対する密着性等に優れるといった特性とを併せ持つことが可能となる。また、当該混合樹脂成形体は、電離放射線の照射により化学結合が形成されていることで、耐摩耗性や機械的強度がさらに向上したものとなる。
<Advantages>
Since the mixed resin molded body contains a perfluoropolymer and an aromatic polyether ketone, the perfluoropolymer has excellent characteristics such as slidability and releasability, and the wear resistance of the aromatic polyether ketone. It is possible to have properties such as excellent properties, mechanical strength, adhesion to a coating object (base material), and the like. Further, the mixed resin molded body is further improved in wear resistance and mechanical strength because a chemical bond is formed by irradiation with ionizing radiation.
〔混合樹脂被覆物〕
図1の混合樹脂被覆物1は、基材10の外面の少なくとも一部に、当該混合樹脂成形体としての樹脂被覆層11が形成されたものである。混合樹脂被覆物としては、例えば軸受、押出成形用金型の押出ダイヘッドや口金等の樹脂離型性治具、アクチュエーター用のシリンダーやピストン部材、ギアポンプ等が挙げられる。
[Mixed resin coating]
The
(基材)
基材10の材質としては、樹脂被覆層11との密着性が良く、目的とする強度を有するものであれば特に限定されず、例えば金属、ポリイミド等のプラスチック、セラミック、ガラスなどを挙げることができ、中でも金属が好ましい。金属としては、例えばAl、Al合金、鉄、鉄合金(SUSを含む)、Ni、Ni合金、Ti、Ti合金、Cu、Cu合金(真鍮を含む)、超硬合金等が挙げられる。
(Base material)
The material of the
基材10としては、外面の少なくとも一部(樹脂被覆層11の形成予定領域)に表面処理が施されていてもよい。表面処理としては、例えば防錆処理、耐傷処理、プライマー処理、粗面化処理等が挙げられる。
As the
防錆処理は、基材10の外面の酸化を防止するための処理である。耐傷処理は、基材10の外面の損傷を防止するための処理である。防錆処理及び耐傷処理としては、例えば金属酸化物層、合金層等の被覆層を形成する方法が挙げられる。
The rust prevention treatment is a treatment for preventing the outer surface of the
プライマー処理は、基材10に対する樹脂被覆層11の密着性を向上させるための処理である。このプライマー処理としては、例えばパーフルオロポリマーよりも基材10に対する接着性が高い樹脂(接着成分)、例えばポリアミドイミド、ポリエーテルスルフォンにより基材10の外面にプライマー層を形成する方法が挙げられる。
The primer treatment is a treatment for improving the adhesion of the
粗面化処理は、基材10と樹脂被覆層11との密着性を向上させるための処理である。粗面化処理を行う場合の基材10の外面の表面粗さとしては、算術平均粗さRaで5μm以上200μm以下が好ましい。上記算術平均粗さRaが上記下限未満であると、基材10と樹脂被覆層11との接着力を十分に高めることができないおそれがある。上記算術平均粗さRaが上記上限を超えると、基材10に樹脂被覆層11を形成したときに樹脂被覆層11にピンホールが発生しやすくなり、また基材10と樹脂被覆層11との接着力を十分に高めることが難しくなるおそれがある。ここで、算術平均粗さRaは、JIS B 0601:2001に準じて測定した値である。
The roughening treatment is a treatment for improving the adhesion between the
粗面化処理としては、化学的エッチング及び電気化学的エッチングが好ましい。 As the roughening treatment, chemical etching and electrochemical etching are preferable.
化学的エッチングとしては、例えばアルカリエッチング、酸エッチング等の公知の方法が挙げられる。アルカリエッチングは、例えば水酸化ナトリウム溶液等のアルカリ溶液を基材20の外面に接触させることで行われる。酸エッチングは、例えばリン酸及び硫酸の混合溶液等の酸溶液を基材10の外面に接触させることで行われる。
Examples of chemical etching include known methods such as alkali etching and acid etching. The alkali etching is performed by bringing an alkali solution such as a sodium hydroxide solution into contact with the outer surface of the
電気化学的エッチングは、例えば塩素イオンを含む水溶液中に基材10を浸漬した状態で交流若しくはパルス電流又は半波整流を基材10に印加することで行われる。上記水溶液としては、例えば塩素イオン濃度が0.1質量%以上、pHが0.01〜3.0のものが好ましい。印加電流の電流密度としては、0.1〜1.0A/cm2が好ましい。電気化学的エッチングの条件を上記のように設定することで、基材10の外面を微細に粗面化することができる。
The electrochemical etching is performed, for example, by applying alternating current, pulse current, or half-wave rectification to the
粗面化処理としては、基材10の外面を目的とする粗さに粗面化できる限りは、化学的処理及び電気化学的処理以外の方法を採用することもできる。このような粗面化処理としては、例えばサンドブラスト、グリッドブラスト、ショットブラスト等の物理的処理が挙げられる。
As the surface roughening treatment, a method other than the chemical treatment and the electrochemical treatment can be adopted as long as the outer surface of the
(樹脂被覆層)
樹脂被覆層11は、当該樹脂成形体の一例に相当するものである。この樹脂被覆層11は、パーフルオロポリマー及びPEEK等の芳香族ポリエーテルケトンを少なくとも含み、本発明の効果を損なわない範囲において、パーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトン以外の他の樹脂成分、その他の任意成分を含んでいてもよい。なお、パーフルオロポリマー、芳香族ポリエーテルケトン、他の樹脂成分、及び任意成分は、先に説明した当該樹脂組成物の場合と同様である。
(Resin coating layer)
The
樹脂被覆層11におけるパーフルオロポリマーと芳香族ポリエーテルケトンとの質量比は、10:90以上90:10以下が好ましく、20:80以上80:20以下がより好ましく、35:65以上65:35以下がさらに好ましい。パーフルオロポリマーと芳香族ポリエーテルケトンとの質量比が上記範囲から逸脱すると、パーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンのいずれかの特性が十分に発現されず、実用的な摺動性、耐摩耗性等が得られないおそれがある。その一方で、上記質量比を上記範囲とすることで、樹脂被覆層11がパーフルオロポリマーの優れた特性と芳香族ポリエーテルケトンの優れた特性とを併せ持つものとすることができる。
The mass ratio of the perfluoropolymer to the aromatic polyether ketone in the
樹脂被覆層11の厚みは、基材10の寸法や用途等に応じて適宜決定すればよい。樹脂被覆層11の厚みとしては、5μm以上200μm以下が好ましく、10μm以上100μm以下がより好ましい。樹脂被覆層11の厚みが上記下限未満であると、樹脂被覆層11の密着性及び耐久性が低下し寿命が短くなるおそれがある。一方、樹脂被覆層11の厚みが上記上限を超えると、クラックが発生しやすくなり、また電離放射線の照射による化学結合の形成が不十分となって耐摩耗性の向上効果が十分に得られないおそれがある。
What is necessary is just to determine the thickness of the
次に、当該混合樹脂被覆物の代表的な例である軸受、及び樹脂離型性治具について図面を参照しつつ説明する。軸受については、巻き軸受及び突き出し軸受について説明する。なお、以下においては、当該混合樹脂組成物及び当該混合樹脂成形体において説明した事項についての重複説明は省略することがある。 Next, a bearing, which is a typical example of the mixed resin coating, and a resin releasable jig will be described with reference to the drawings. About a bearing, a winding bearing and a protrusion bearing are demonstrated. In addition, below, the overlapping description about the matter demonstrated in the said mixed resin composition and the said mixed resin molded object may be abbreviate | omitted.
<巻き軸受>
図2〜図4の巻き軸受2は、全体として略円筒形に形成されている。この巻き軸受2は、略円筒形の基材20と、この基材20の内面に形成された樹脂被覆層21とを備えている。
<Winding bearing>
2 to 4 is formed in a substantially cylindrical shape as a whole. The
巻き軸受2の寸法は、用途に応じて適宜決定される。一例において、巻き軸受2の寸法は、外径が0.4cm〜3cm、内径が0.2cm〜2.9cm、高さが0.2cm〜3cm、厚みが0.2mm〜5mmとされる。
The dimension of the winding
基材20は、巻き軸受2のコアを構成するものであり、略円筒状に形成されている。この基材20は、図1の混合樹脂被覆物1の基材10に相当するものである
The
樹脂被覆層21は、曲げ軸受2における摺動面(内面)の摺動性を確保するためのものである。この樹脂被覆層21は当該樹脂成形体の一例であり、また図1の混合樹脂被覆物1の樹脂被覆層11に相当するものである。
The
このような曲げ軸受2は、例えば平板に形成した短冊状の混合樹脂被覆物に曲げ加工を施して円筒状とすることで得られる。
Such a
<突き出し軸受>
図5及び図6の突き出し軸受3は、円筒部30の外面30Aの上端部からフランジ部31が突出した形状を有している。突き出し軸受3は、基材32及び樹脂被覆層33を備えている。
<Extrusion bearing>
5 and 6 has a shape in which a
突き出し軸受3の寸法は、用途に応じて適宜決定される。一例において、円筒部30の寸法は、外径が0.4cm〜3cm、内径が0.2cm〜2.9cm、高さが0.2cm〜3cm、厚みが1mm〜5mmとされる。フランジ部31の寸法は、突出長さが0.2cm〜2cm、厚みが0.2mm〜5mmとされる。
The dimension of the protruding
基材32は、突き出し軸受3のコアを構成するものである。この基材32は、円筒部34及びフランジ部35を有している。この基材32は、図1の混合樹脂被覆物1の基材10に相当するものである。
The
樹脂被覆層33は、突き出し軸受3における摺動面(内面)の摺動性を確保するためのものである。この樹脂被覆層33は当該樹脂成形体の一例であり、また図1の混合樹脂被覆物1の樹脂被覆層11に相当するものである。
The
このような突き出し軸受3は、例えば中央部に貫通孔が形成された円盤状の基材に樹脂被覆層を形成した混合樹脂被覆物に対して、張り出し加工を施すことで得られる。
Such a protruding
<樹脂離型性治具>
図7の押出成形用金型4は、コア導体50に外皮51を被覆して被覆電線5を形成するためのものである。この押出成形用金型4は、当該混合樹脂被覆物の一例である樹脂離型性治具を備えたものである。
<Resin releasable jig>
The extrusion mold 4 shown in FIG. 7 is for forming the covered electric wire 5 by covering the
押出成形用金型4は、ダイス40及びポイント41を備えている。これらのダイス40及びポイント41は、図1の混合樹脂被覆物1の基材10に相当する。
The extrusion mold 4 includes a
ダイス40は、ポイント41が組み付けられる空間42を有している。このダイス40の端面43には樹脂被覆層44が形成されている。
The
ポイント41は、コア導体50の移動を許容する貫通孔45を有している。このポイント41の端面46には樹脂被覆層47が形成されている。
The
樹脂被覆層44,47は、図1の混合樹脂被覆物1の樹脂被覆層11に相当するものである。すなわち、ダイス40に樹脂被覆層44が形成されたもの、及びポイント41に樹脂被覆層47が形成されたもののそれぞれが上記樹脂離型性治具に相当する。
The resin coating layers 44 and 47 correspond to the
押出成形用金型4は、ダイス40の空間42にポイント41を組み付けることで、外皮51を形成する樹脂52を供給するための流路48が形成される。この流路48の端は、樹脂吐出口49を構成する。この樹脂吐出口49の周囲には、樹脂被覆層44,47が存在する。
In the extrusion mold 4, the
押出成形用金型4では、ポイント41の貫通口45にコア導体50を図中のA方向に移動させつつ流路48に樹脂52を供給することで、樹脂吐出口49から吐出された樹脂52がコア導体50の外周面を被覆し絶縁電線5を得ることができる。
In the extrusion mold 4, the
このような押出成形用金型4では、樹脂吐出口49の周囲に離型性に優れる樹脂被覆層44,47が存在する。そのため、樹脂吐出口49から連続的かつ繰り返し樹脂を吐出させたとしても、樹脂吐出口49の周囲に目ヤニやバリが付着することを適切に抑制することができる。
In such an extrusion mold 4, resin coating layers 44 and 47 having excellent releasability exist around the
図8の押出成形用金型4Aは、ダイス40の内面に樹脂被覆層44Aを設け、ポイント41の外面に樹脂被覆層47Aを設けたものである。この押出成形用金型4Aでは、樹脂被覆層44A及び樹脂被覆層47Aによって流路48Aが規定されている。
The extrusion mold 4 </ b> A in FIG. 8 is provided with a
樹脂被覆層44A,47Aは、図1の混合樹脂被覆物1の樹脂被覆層11に相当するものである。すなわち、ダイス40に樹脂被覆層44Aが形成されたもの、及びポイント41に樹脂被覆層47Aが形成されたもののそれぞれが上記樹脂離型性治具に相当する。
The
このような押出成形用金型4Aでは、樹脂吐出口49の近傍に離型性に優れる樹脂被覆層44A,47Aが存在する。そのため、樹脂吐出口49から連続的かつ繰り返し樹脂を吐出させたとしても、樹脂吐出口49の周囲に目ヤニやバリが付着することを適切に抑制することができる。
In such an
<他の実施形態>
今回開示された実施の形態はすべ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。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及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 embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is not limited to the configuration of the embodiment described above, but is defined 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. The
図7の押出成形用金型4では、ダイス40及びポイント41のそれぞれの端面43,46に樹脂被覆層44,47が形成されていたが、ダイス40及びポイント41の一方の端面に樹脂被覆層が形成されていてもよい。
In the extrusion mold 4 of FIG. 7, the resin coating layers 44 and 47 are formed on the end surfaces 43 and 46 of the
図8の押出成形用金型4Aでは、ダイス40の内面及びポイント41の外面のそれぞれに樹脂被覆層44A,47Aが形成されていたが、ダイス40の内面及びポイント41の外面の一方に樹脂被覆層が形成されていてもよい。また、ダイス40の内面及びポイント41の外面に樹脂被覆層を形成する場合、これらの内面又は外面における吐出口49の近傍領域にのみ樹脂被覆層を形成するようにしてもよい。
In the
本発明は、先に説明した図2〜図4の曲げ軸受2、図5、図6の突き出し軸受3、及び図7の押出成形用金型4の樹脂離型性治具に限らず、他の混合樹脂被覆物、例えばアクチュエーター用のシリンダーやピストン部材、ギアポンプ等の摺動部材の他、摺動性、耐摩耗性、離型性等が要求される様々な用途に適用することができる。
The present invention is not limited to the above-described bending bearing 2 in FIGS. 2 to 4, the protruding
以下に、本発明を実施例、比較例に基づいて説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、これらの実施例を本発明の趣旨に基づいて変形、変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。 Below, this invention is demonstrated based on an Example and a comparative example. In addition, this invention is not limited to these Examples, These Examples can be changed and changed based on the meaning of this invention, and they are excluded from the scope of the present invention. is not.
<実施例1>
基材として、アルミニウム合金(JIS−3003;Al−Mn系合金)から形成された直径360mm、厚み1.7mmの円板を用いた。アルミニウム円板を陽極とし、塩化アンモニウム水溶液中、25C/cm2の電気量で電気化学的エッチングを行い、アルミニウム円板の表面に微細な凹凸を形成させた。
<Example 1>
As a base material, a disk having a diameter of 360 mm and a thickness of 1.7 mm formed from an aluminum alloy (JIS-3003; Al—Mn alloy) was used. An aluminum disk was used as an anode, and electrochemical etching was performed in an aqueous ammonium chloride solution with an amount of electricity of 25 C / cm 2 to form fine irregularities on the surface of the aluminum disk.
PTFEディスパージョン(ダイキン社の「EK3700」)及びPEEKディスパージョン(ビクトレックス社の「PEEK F804」)をPTFEとPEEKとの質量比率が10:90となるように混合し、全樹脂粒子中の1μm未満の樹脂粒子の割合が98質量%である混合分散液を得た。この混合分散液を、表面処理したアルミニウム合金(基材)上にスピンコートした後に乾燥させ、340℃に保持した加熱炉内で20分間保持することで上記混合分散液を焼成して基材上に厚みが25μmである樹脂被覆層を得た。 PTFE dispersion ("DK3700" from Daikin) and PEEK dispersion ("PEEK F804" from Victrex) were mixed so that the mass ratio of PTFE to PEEK was 10:90, and 1 μm in all resin particles A mixed dispersion having a ratio of less than resin particles of 98% by mass was obtained. The mixed dispersion is spin-coated on a surface-treated aluminum alloy (base material), dried, and held in a heating furnace maintained at 340 ° C. for 20 minutes to sinter the mixed dispersion to form a substrate. A resin coating layer having a thickness of 25 μm was obtained.
この樹脂被覆層を有する基材を温度270℃に調整したホットプレート上に載置し、このホットプレートをコンベアベルトにより、コンベア式電子線照射装置(NHVコーポレーション社)の照射領域に搬送した。電子線照射装置のチャンバー内は、酸素濃度0.1ppmの窒素ガスを流して照射領域の酸素濃度を3.4ppmに維持した。加速電圧1.16MeVの電子線を、照射線量が60kGyとなるようにPTFE層上から照射して樹脂被覆層のPTFEに化学結合を形成することで樹脂被覆体を得た。なお、化学結合形成後の樹脂被覆層の厚みは26μmであった。 The base material having the resin coating layer was placed on a hot plate adjusted to a temperature of 270 ° C., and the hot plate was conveyed by a conveyor belt to an irradiation region of a conveyor type electron beam irradiation apparatus (NHV Corporation). In the chamber of the electron beam irradiation apparatus, a nitrogen gas having an oxygen concentration of 0.1 ppm was flowed to maintain the oxygen concentration in the irradiation region at 3.4 ppm. An electron beam with an acceleration voltage of 1.16 MeV was irradiated from above the PTFE layer so that the irradiation dose was 60 kGy to form a chemical bond in PTFE of the resin coating layer, thereby obtaining a resin coating. The thickness of the resin coating layer after the chemical bond formation was 26 μm.
<実施例2〜4、及び比較例1〜4>
1μm未満の樹脂粒子の割合、及びPTFEディスパージョンとPEEKディスパージョンとの質量比率を表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様に操作して樹脂被覆体を形成した。
<Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4>
A resin coating was formed in the same manner as in Example 1 except that the ratio of the resin particles less than 1 μm and the mass ratio of the PTFE dispersion and the PEEK dispersion were changed as shown in Table 1.
<評価>
実施例1〜5及び比較例1〜4の樹脂被覆体について、鉛筆硬度の測定、スラスト回転摩耗試験及び碁盤目試験を行った。評価結果については、表1に示した。この表1には、スラスト回転摩耗試験の結果から算出した限界PV値、及び総合評価を同時に示した。なお、表1における総合評価は、以下の基準に従って判定した。
<Evaluation>
About the resin coating body of Examples 1-5 and Comparative Examples 1-4, the measurement of the pencil hardness, the thrust rotation abrasion test, and the cross cut test were done. The evaluation results are shown in Table 1. In Table 1, the limit PV value calculated from the result of the thrust rotating wear test and the comprehensive evaluation are shown simultaneously. The overall evaluation in Table 1 was determined according to the following criteria.
A:摺動部材として好適
B:摺動部材としての適用限界
C:摺動部材として適用不可
A: Suitable as a sliding member B: Limit of application as a sliding member C: Not applicable as a sliding member
(鉛筆硬度の測定)
鉛筆硬度は、温度30℃で、樹脂被覆層上から鉛筆で引っ掻いたとき、基材が見える引っ掻きが生じた鉛筆の硬度として測定した。
(Measurement of pencil hardness)
The pencil hardness was measured as the hardness of the pencil at which the scratch was visible when the substrate was scratched with a pencil at a temperature of 30 ° C.
(スラスト摩耗試験)
図9に示すように、基材60上に樹脂被覆層61を形成した樹脂被覆物6を、基材60において固定部材70上にビス止めし、樹脂被覆物6が回転しないように固定した。被覆層61上に研磨材71(3M社の「スコッチブライト#3000」)と2kgの重り72をこの順に載せた。研磨材71及び重り72を1800rpmで回転させ、樹脂被覆層61に作用させる負荷を変化させて樹脂被覆層61の厚みの減少量を測定した。樹脂被覆層61の厚みの減少量は、0.1μmの厚みの変化を検知し得る渦電流式デジタル式肉厚計(サンコウ電子研究所社の「EDY−II」)を用いて測定した。
(Thrust wear test)
As shown in FIG. 9, the
また、スラスト磨耗試験において、限界PV値を算出した。ここで、PV値とは面圧(P)と速度(V)との積であり、限界PV値は、摺動面の摩擦熱により樹脂が溶融し、焼き付き、又は異常摩耗するPV値をいう。 In the thrust wear test, the limit PV value was calculated. Here, the PV value is a product of the surface pressure (P) and the speed (V), and the limit PV value is a PV value at which the resin is melted by the frictional heat of the sliding surface and seized or abnormally worn. .
(碁盤目試験)
碁盤目試験は、基材60と樹脂被覆層61の接着力を評価するために行った。この碁盤目試験は、JIS K 5400:1998の規定に準じて行った。具体的には、基材60上の樹脂被覆層61に1mm角の大きさの貫通傷を付けて100個の碁盤目を作製し、その上に粘着テープ(ニチバン社の「CT405AP−18」)を貼り付け、剥がす操作を行った。各試料に対して粘着テープの貼付及び剥離操作のセットを500回行った後の碁盤目の残存マス数を調べた。
(Cross cut test)
The cross cut test was performed in order to evaluate the adhesive force between the
表1から明らかなように、実施例1〜5の樹脂被覆体は、比較例3,4の樹脂被覆体に比べて鉛筆高度が高く、比較例1,2の樹脂被覆体に比べてスラスト摩耗試験における樹脂被覆層の摩耗量が少ないと共に限界PV値が高く、碁盤目試験における碁盤目の残存枚数が多かった。従って、実施例1〜5の樹脂被覆体は、鉛筆硬度、スラスト磨耗試験(限界PV値を含む)及び碁盤目試験の総合評価において、比較例1〜4の樹脂被覆体よりも優れていた。このように、表1の結果から、混合分散液中のPTFEとPEEKとの質量比率を10:90以上90:10以下の範囲としたときに、混合分散液から得られる樹脂被覆層の耐摩耗性及び接着性に優れることが伺える。 As is clear from Table 1, the resin coated bodies of Examples 1 to 5 have a higher pencil height than the resin coated bodies of Comparative Examples 3 and 4, and the thrust wear compared to the resin coated bodies of Comparative Examples 1 and 2 The abrasion amount of the resin coating layer in the test was small and the limit PV value was high, and the remaining number of grids in the grid test was large. Therefore, the resin coatings of Examples 1 to 5 were superior to the resin coatings of Comparative Examples 1 to 4 in the overall evaluation of the pencil hardness, the thrust wear test (including the limit PV value), and the cross cut test. Thus, from the results of Table 1, when the mass ratio of PTFE and PEEK in the mixed dispersion is in the range of 10:90 or more and 90:10 or less, the abrasion resistance of the resin coating layer obtained from the mixed dispersion is It can be said that it has excellent properties and adhesiveness.
<1μm未満の樹脂粒子割合の検討>
実施例1と同様な手法により、表面処理したアルミニウム合金円板(基材)上に、全樹脂粒子中の1μm未満の樹脂粒子割合、及び樹脂成分比率が下記表2に示す値である混合分散液を用いて樹脂被覆層を形成した。この樹脂被覆層の膜特性を離形性、摺動性及び耐摩耗性として評価した。評価結果については表2に示した。なお、表2の評価結果は、1μm未満の樹脂粒子の割合が0%である単独樹脂(PTFE100%又はPEEK100%)を基準し、この基準からの改善効果を示すものであり、混合分散液や被覆樹脂層の使用可否に係わる特性の絶対的な評価を示すものではない。また、表2中の評価の表記は、下記の通りである。
<Examination of resin particle ratio less than 1 μm>
In the same manner as in Example 1, on the surface-treated aluminum alloy disk (base material), the mixed dispersion in which the resin particle ratio of less than 1 μm and the resin component ratio in the total resin particles are the values shown in Table 2 below. A resin coating layer was formed using the liquid. The film characteristics of this resin coating layer were evaluated as releasability, slidability and wear resistance. The evaluation results are shown in Table 2. The evaluation results in Table 2 are based on a single resin (PTFE 100% or PEEK 100%) in which the proportion of resin particles less than 1 μm is 0%, and show an improvement effect from this standard. It does not indicate an absolute evaluation of the characteristics related to the availability of the coating resin layer. Moreover, the notation of evaluation in Table 2 is as follows.
A:基準となる単独樹脂に比べて改善効果が顕著
B:基準となる単独樹脂に比べて明らかな改善効果が認められる
C:基準となる単独樹脂に比べて改善効果があるが、大きな改善効果が認められない
D:基準となる単独樹脂に比べて改善効果がないか、殆ど認められない(又は基準)
A: The improvement effect is remarkable compared with the reference single resin. B: The clear improvement effect is recognized compared with the reference single resin. C: The improvement effect is large compared with the reference single resin. D: There is no improvement effect compared to the standard single resin, or almost no (or standard)
(離形性)
離形性は、樹脂被覆体に対する粘着テープの付着性として評価した。この粘着テープの付着性が悪いほど離形性が良好である。
(Releasability)
The releasability was evaluated as the adhesiveness of the adhesive tape to the resin coating. The lower the adhesiveness of this adhesive tape, the better the releasability.
(摺動性)
摺動性は、対鋼(S45C)、1,000rpm、16MPaでの動摩擦係数として評価した。
(Sliding property)
The slidability was evaluated as a coefficient of dynamic friction with steel (S45C), 1,000 rpm, 16 MPa.
(耐摩耗性)
耐摩耗性は、上記スラスト摩耗試験において、樹脂被覆層に作用させる負荷を上昇させたときに、負荷が15MPaまでの間における樹脂被覆層の外観を目視することで評価した。この耐摩耗性の評価は、以下の基準に従って判定した。
(Abrasion resistance)
The wear resistance was evaluated by visually observing the appearance of the resin coating layer when the load applied to the resin coating layer was increased in the thrust wear test, when the load was up to 15 MPa. This abrasion resistance evaluation was determined according to the following criteria.
表2から明らかなように、混合分散液中のPTFEとPEEKとの質量比率を10:90以上90:10以下の範囲では、全樹脂粒子中の1μm未満の樹脂粒子の割合が20%以上100%以下のときに、離形性、摺動性及び耐摩耗性の総合評価において、良好な結果が得られた。このように、表2の結果から、混合分散液中の1μm未満の樹脂粒子の割合を20%以上100%以下に調製したときに、混合分散液から得られる樹脂被覆層の離形性、摺動性及び耐摩耗性に優れることが伺える。 As is apparent from Table 2, when the mass ratio of PTFE to PEEK in the mixed dispersion is in the range of 10:90 or more and 90:10 or less, the ratio of the resin particles of less than 1 μm in the total resin particles is 20% or more and 100. When the ratio was less than or equal to%, good results were obtained in a comprehensive evaluation of releasability, slidability and wear resistance. Thus, from the results in Table 2, when the ratio of the resin particles of less than 1 μm in the mixed dispersion is adjusted to 20% or more and 100% or less, the releasability and sliding properties of the resin coating layer obtained from the mixed dispersion are determined. It can be seen that it has excellent mobility and wear resistance.
本発明によれば、フッ素樹脂が有する有利な特性(例えば摺動性、離型性)を享受しつつ、耐摩耗性(機械的強度)の改善される混合樹脂組成物、混合樹脂成形体及び混合樹脂被覆物が提供される。従って、本発明の混合樹脂被覆物及び混合樹脂フィルムは、軸受、アクチュエーター用のシリンダーやピストン部材、ギアポンプ等の摺動部材に好適に使用することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while enjoying the advantageous characteristics (for example, slidability, mold release property) which a fluororesin has, wear-resisting (mechanical strength) is improved, mixed resin molded object, and A mixed resin coating is provided. Therefore, the mixed resin coating and the mixed resin film of the present invention can be suitably used for sliding members such as bearings, actuator cylinders, piston members, and gear pumps.
1 混合樹脂被覆物
10,20,32 基材
11,21,33 樹脂被覆層
2 巻き軸受
3 突き出し軸受
30 円筒部
30A 外面
31 フランジ部
34 円筒部
35 フランジ部
4,4A 押出成形用金型
40 ダイス
41 ポイント
42 空間
43,46 端面
44,44A,47,47A 樹脂被覆層
45 貫通孔
48,48A 流路
49 樹脂吐出口
5 被覆電線
50 コア導体
51 外皮
52 樹脂
6 樹脂被覆物
60 基材
61 樹脂被覆層
70 固定部材
71 研磨材
72 重り
DESCRIPTION OF
Claims (9)
上記樹脂粒子がパーフルオロポリマー及び芳香族ポリエーテルケトンを含み、
上記パーフルオロポリマーと上記芳香族ポリエーテルケトンとの質量比が10:90以上90:10以下であり、
上記樹脂粒子のうち粒径が1μm未満の樹脂粒子の含有量が20質量%以上である混合樹脂組成物。 A mixed resin composition in which resin particles are dispersed in a dispersion medium,
The resin particles include a perfluoropolymer and an aromatic polyether ketone,
The mass ratio of the perfluoropolymer to the aromatic polyether ketone is 10:90 or more and 90:10 or less,
A mixed resin composition in which the content of resin particles having a particle size of less than 1 μm among the resin particles is 20% by mass or more.
上記パーフルオロポリマーと上記芳香族ポリエーテルケトンとの質量比が10:90以上90:10以下であり、
電離放射線の照射により化学結合が形成されている混合樹脂成形体。 Including a perfluoropolymer and an aromatic polyetherketone,
The mass ratio of the perfluoropolymer to the aromatic polyether ketone is 10:90 or more and 90:10 or less,
A mixed resin molded body in which chemical bonds are formed by irradiation with ionizing radiation.
この基材の外面の少なくとも一部に形成される請求項3から請求項6のいずれか1項に記載の混合樹脂成形体と
を備える混合樹脂被覆物。 A substrate;
A mixed resin coating comprising: the mixed resin molded body according to any one of claims 3 to 6 formed on at least a part of an outer surface of the base material.
この金属基材の外面の少なくとも一部に形成される請求項3から請求項6のいずれか1項に記載の混合樹脂成形体と
を備える混合樹脂被覆物。 A metal substrate;
A mixed resin coating comprising: the mixed resin molded body according to any one of claims 3 to 6 formed on at least a part of an outer surface of the metal base material.
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