JP2019019004A - Rotating sliding member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転摺動部材に関する。 The present invention relates to a rotary sliding member.
回転摺動部材であるシームレスベルトは、電子写真方式の画像形成装置の中間転写ベルト、搬送ベルト、インクジェット方式の画像形成装置の搬送ベルト、弾性ベルト等に用いられる。
シームレスベルトとしては、下記の特性に優れるものが求められる。
・トナーをムラなく転写するために、表面の平滑性に優れるシームレスベルトが求められる。
・トナーまたはインクの付着時にトナーまたはインクが飛散しないように濡れ性に優れており、転写物との離型性に優れているシームレスベルトが求められる。
・中間転写ベルトの表面の残留トナー、搬送ベルトの表面に付着したトナーまたはインクをクリーニングブレードで除去する際に摩耗しやすいため、摺動性に優れるシームレスベルトが求められる。
・シームレスベルトが積層体の場合は、各層間の接着性に優れるシームレスベルトが求められる。
A seamless belt, which is a rotary sliding member, is used for an intermediate transfer belt, a transport belt of an electrophotographic image forming apparatus, a transport belt, an elastic belt, and the like of an ink jet image forming apparatus.
The seamless belt is required to have the following characteristics.
-In order to transfer toner uniformly, a seamless belt having excellent surface smoothness is required.
There is a need for a seamless belt that has excellent wettability so that the toner or ink does not scatter when the toner or ink adheres, and is excellent in releasability from the transferred material.
Since a residual toner on the surface of the intermediate transfer belt and toner or ink adhering to the surface of the conveying belt are easily worn by a cleaning blade, a seamless belt excellent in slidability is required.
-When a seamless belt is a laminated body, a seamless belt excellent in adhesion between each layer is required.
摺動性に優れるシームレスベルトとしては、下記のものが提案されている。
・樹脂製フィルムの表面にポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEと記す。)等のフッ素樹脂の微粒子を分散させたシームレスベルト(特許文献1)。
・ポリイミドと導電性フィラーとPTFE等のフッ素樹脂フィラーとを含むシームレスベルト(特許文献2)。
The following are proposed as a seamless belt excellent in slidability.
A seamless belt in which fine particles of fluororesin such as polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE) are dispersed on the surface of a resin film (Patent Document 1).
A seamless belt containing polyimide, a conductive filler, and a fluororesin filler such as PTFE (Patent Document 2).
PTFE等のフッ素樹脂の粒子は、ポリイミド等の他の樹脂中で凝集しやすいため、回転摺動部材中で粗大な粒子として存在しやすい。このため、粗大な粒子を含むシームレスベルトは、表面の平滑性が損なわれるため、トナーの転写性が悪くなる。また、トナーの印字時、またはインクの吐出時にトナーまたはインクが飛散しやすい。
さらに、PTFE等のフッ素樹脂の粒子は、他の材料との接着性が悪い。そのため、回転摺動部材が積層体の場合は、各層間の接着性に劣る。
Since particles of fluororesin such as PTFE tend to aggregate in other resins such as polyimide, they tend to exist as coarse particles in the rotary sliding member. For this reason, since the smoothness of the surface of the seamless belt containing coarse particles is impaired, the transferability of the toner is deteriorated. Also, the toner or ink is likely to scatter when printing toner or discharging ink.
Furthermore, fluororesin particles such as PTFE have poor adhesion to other materials. Therefore, when the rotary sliding member is a laminate, the adhesion between the layers is inferior.
本発明は、摺動性および表面性状に優れ、離型性と濡れ性を具備し、積層体の場合は各層間の接着性に優れる回転摺動部材を提供する。 The present invention provides a rotary sliding member that is excellent in slidability and surface properties, has releasability and wettability, and is excellent in adhesion between layers in the case of a laminate.
本発明は、以下の態様を有する。
[1] カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基、アミド基、アミノ基およびイソシアネート基からなる群から選ばれる少なくとも1種の接着性官能基を有する、テトラフルオロエチレン系重合体を含む、回転摺動部材。
[2] 前記テトラフルオロエチレン系重合体が、カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基、アミド基、アミノ基およびイソシアネート基からなる群から選ばれる少なくとも1種の接着性官能基を有する、テトラフルオロエチレンに基づく単位とペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)またはヘキサフルオロプロピレンに基づく単位とを含む、[1]の回転摺動部材。
[3] 前記テトラフルオロエチレン系重合体以外の他の重合体を含む、[1]または[2]の回転摺動部材。
[4] 前記他の重合体中に前記テトラフルオロエチレン系重合体が分散している、[3]の回転摺動部材。
[5] 前記他の重合体が、熱可塑性ポリイミド、エポキシ樹脂の硬化物、熱硬化性ポリイミドの硬化物、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンおよびポリブチレンテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種である、[3]または[4]の回転摺動部材。
[6] 前記テトラフルオロエチレン系重合体を、表面の少なくとも一部に含む、[1]〜[5]のいずれかの回転摺動部材。
[7] 表面の算術平均粗さRaが、0.05〜30μmである、[1]〜[6]のいずれかの回転摺動部材。
[8] シームレスベルトまたはインクジェットローラーである[1]〜[7]のいずれかの回転摺動部材。
[9] 中間転写ベルトである、[1]〜[8]のいずれかの回転摺動部材。
[10] 弾性ベルトである、[1]〜[8]のいずれかの回転摺動部材。
The present invention has the following aspects.
[1] A rotating slide containing a tetrafluoroethylene polymer having at least one adhesive functional group selected from the group consisting of a carbonyl group-containing group, a hydroxy group, an epoxy group, an amide group, an amino group and an isocyanate group Moving member.
[2] Tetrafluoro, wherein the tetrafluoroethylene-based polymer has at least one adhesive functional group selected from the group consisting of a carbonyl group-containing group, a hydroxy group, an epoxy group, an amide group, an amino group, and an isocyanate group The rotary sliding member according to [1], comprising units based on ethylene and units based on perfluoro (alkyl vinyl ether) or hexafluoropropylene.
[3] The rotating sliding member according to [1] or [2], including a polymer other than the tetrafluoroethylene-based polymer.
[4] The rotary sliding member according to [3], wherein the tetrafluoroethylene-based polymer is dispersed in the other polymer.
[5] The other polymer is a thermoplastic polyimide, a cured product of an epoxy resin, a cured product of a thermosetting polyimide, a polyphenylene sulfide, a polyetherimide, a polyetherketone, a polyethersulfone, a polytetrafluoroethylene, a polyfluoride. [3] or [4], which is at least one member selected from the group consisting of vinylidene chloride and polybutylene terephthalate.
[6] The rotary sliding member according to any one of [1] to [5], wherein the tetrafluoroethylene-based polymer is included in at least a part of the surface.
[7] The rotary sliding member according to any one of [1] to [6], wherein the arithmetic average roughness Ra of the surface is 0.05 to 30 μm.
[8] The rotating sliding member according to any one of [1] to [7], which is a seamless belt or an inkjet roller.
[9] The rotary sliding member according to any one of [1] to [8], which is an intermediate transfer belt.
[10] The rotating sliding member according to any one of [1] to [8], which is an elastic belt.
本発明の回転摺動部材は、摺動性および表面性状に優れ、離型性と濡れ性を具備し、積層体の場合は各層間の接着性に優れる。 The rotary sliding member of the present invention is excellent in slidability and surface properties, has releasability and wettability, and in the case of a laminate, it has excellent adhesion between layers.
本明細書における以下の用語の意味は、以下の通りである。
「単量体に基づく単位」は、単量体1分子が重合して直接形成される原子団と、該原子団の一部を化学変換して得られる原子団との総称である。本明細書において、単量体に基づく単位を、単に、単量体単位とも記す。
「融点」は、示差走査熱量測定(DSC)法で測定した融解ピークの最大値に対応する温度である。
「溶融成形可能」であるとは、溶融流動性を示すことをいう。
「溶融流動性を示す」とは、荷重49Nの条件下、樹脂の融点よりも20℃以上高い温度において、溶融流れ速度が0.1〜1000g/10分となる温度が存在することをいう。
「溶融流れ速度」は、JIS K 7210:1999(対応国際規格ISO 1133:1997)に規定されるメルトマスフローレート(MFR)である。
「算術平均粗さRa」は、JIS B 0601:2013(対応国際規格ISO 4287:1997,Amd.1:2009)に基づき測定される算術平均粗さである。
「分散粒子径」は、回転摺動部材の断面を走査型電子顕微鏡で観察し、無作為に選ばれた20個のドメイン(分散粒子)の粒子径を走査型電子顕微鏡に付属の測長機能を用いて測定し、20個の粒子径を平均して求める。
数値範囲を示す「〜」は、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含むことを意味する。
The meanings of the following terms in this specification are as follows.
“Unit based on monomer” is a general term for an atomic group directly formed by polymerizing one monomer molecule and an atomic group obtained by chemically converting a part of the atomic group. In the present specification, a unit based on a monomer is also simply referred to as a monomer unit.
The “melting point” is a temperature corresponding to the maximum value of the melting peak measured by the differential scanning calorimetry (DSC) method.
“Meltable and moldable” means exhibiting melt fluidity.
“Showing melt fluidity” means that there is a temperature at which the melt flow rate is 0.1 to 1000 g / 10 min at a temperature higher by 20 ° C. or more than the melting point of the resin under a load of 49 N.
The “melt flow rate” is a melt mass flow rate (MFR) defined in JIS K 7210: 1999 (corresponding international standard ISO 1133: 1997).
“Arithmetic average roughness Ra” is an arithmetic average roughness measured based on JIS B 0601: 2013 (corresponding international standard ISO 4287: 1997, Amd. 1: 2009).
"Dispersion particle size" is a length measurement function attached to the scanning electron microscope by observing the cross section of the rotating sliding member with a scanning electron microscope, and the particle size of 20 randomly selected domains (dispersion particles). The average particle size of 20 particles is obtained.
“˜” indicating a numerical range means that numerical values described before and after the numerical value range are included as a lower limit value and an upper limit value.
<回転摺動部材>
本発明の回転摺動部材は、接着性官能基を有するテトラフルオロエチレン系重合体(以下、「接着性含フッ素重合体」と記す。)を含む。
本発明の回転摺動部材は、導電性や着色の点から、接着性含フッ素重合体以外の他の重合体を含むことが好ましい。
本発明の回転摺動部材は、本発明の効果を損なわない範囲において、必要に応じて他の成分を含んでいてもよい。
<Rotating sliding member>
The rotary sliding member of the present invention includes a tetrafluoroethylene-based polymer having an adhesive functional group (hereinafter referred to as “adhesive fluoropolymer”).
The rotary sliding member of the present invention preferably contains a polymer other than the adhesive fluoropolymer from the viewpoint of conductivity and coloring.
The rotary sliding member of the present invention may contain other components as necessary within a range not impairing the effects of the present invention.
本発明の回転摺動部材は、接着性含フッ素重合体を含む層のみからなる単層の回転摺動部材であってもよく、接着性含フッ素重合体を含む最外層と他の層との積層体からなる回転摺動部材であってもよい。本発明の回転摺動部材は、表面の少なくとも一部に接着性含フッ素重合体を含むのが好ましい。
他の層としては、基材層、導電層、ゴム弾性層等が挙げられる。
他の層の材質も、特に限定されず、樹脂、アルミニウム、銅、ステンレス鋼等の金属、セラミックスが挙げられる。
The rotary sliding member of the present invention may be a single-layer rotary sliding member consisting only of a layer containing an adhesive fluorine-containing polymer, and the outermost layer containing the adhesive fluorine-containing polymer and other layers. It may be a rotary sliding member made of a laminate. The rotary sliding member of the present invention preferably contains an adhesive fluoropolymer on at least a part of its surface.
Examples of other layers include a base material layer, a conductive layer, and a rubber elastic layer.
The material of the other layers is not particularly limited, and examples thereof include resins, metals such as aluminum, copper, and stainless steel, and ceramics.
本発明の回転摺動部材の用途としては、シームレスベルト、インクジェットローラー等が挙げられ、より具体的には、電子写真方式の画像形成装置の中間転写ベルト、搬送ベルト、インクジェット方式の画像形成装置の搬送ベルト、弾性ベルト等が挙げられる。
本発明の回転摺動部材としては、本発明の効果が有効に発揮される点から、中間転写ベルトが好ましい。
本発明の回転摺動部材は、弾性ベルトとして用いてもよい。弾性ベルトは、インクヘッドに対抗して配置されるベルトである。紙への追随性がよいことから紙を裏面からしっかりサポートし、様々な紙、布等の媒体に対しての印字等の品質を向上させる。また、耐熱性が向上するため、回転摺動部材の寿命が延びる。
本発明の回転摺動部材は、ベルトとして使用するほか、ドラム、ロール等に巻き付けたり、被覆したりして使用してもよい。
本発明の回転摺動部材の表面には、その外観改良やトナー等の離型性改良のために、処理剤の塗布、研磨処理等の表面処理を施してもよい。
Applications of the rotary sliding member of the present invention include a seamless belt, an ink jet roller, and the like, and more specifically, an intermediate transfer belt of an electrophotographic image forming apparatus, a conveying belt, an ink jet image forming apparatus. Examples thereof include a conveyance belt and an elastic belt.
As the rotary sliding member of the present invention, an intermediate transfer belt is preferable from the viewpoint that the effects of the present invention are effectively exhibited.
The rotary sliding member of the present invention may be used as an elastic belt. The elastic belt is a belt arranged to oppose the ink head. Because of its good trackability, it supports the paper firmly from the back and improves the quality of printing on various media such as paper and cloth. Further, since the heat resistance is improved, the life of the rotary sliding member is extended.
In addition to being used as a belt, the rotary sliding member of the present invention may be used by being wound around or coated on a drum, roll or the like.
The surface of the rotary sliding member of the present invention may be subjected to a surface treatment such as application of a treatment agent or polishing treatment in order to improve its appearance or release properties of toner or the like.
本発明の回転摺動部材の外周面の算術平均粗さRaは、0.05μm〜30μmが好ましく、0.05μm〜20μmが特に好ましい。回転摺動部材の外周面の算術平均粗さRaが前記範囲の下限値以上であれば、紙等の搬送性に優れる。回転摺動部材の外周面の算術平均粗さRaが前記範囲の上限値以下であれば、回転摺動部材の外周面の平滑性とインク、トナー等の付着物に対する濡れ性とに優れる。 The arithmetic average roughness Ra of the outer peripheral surface of the rotary sliding member of the present invention is preferably 0.05 μm to 30 μm, particularly preferably 0.05 μm to 20 μm. If the arithmetic average roughness Ra of the outer peripheral surface of the rotary sliding member is not less than the lower limit of the above range, the transportability of paper or the like is excellent. If the arithmetic average roughness Ra of the outer peripheral surface of the rotary sliding member is not more than the upper limit of the above range, the smoothness of the outer peripheral surface of the rotary sliding member and the wettability with respect to adhered matter such as ink and toner are excellent.
本発明の回転摺動部材の厚さは、0.1μm以上0.5mm以下が好ましく、0.3μm以上0.3mm以下が特に好ましい。 The thickness of the rotary sliding member of the present invention is preferably from 0.1 μm to 0.5 mm, particularly preferably from 0.3 μm to 0.3 mm.
本発明の回転摺動部材が接着性含フッ素重合体および他の重合体を含む場合、耐摩耗性、摺動性、平滑性の点から、他の重合体中に接着性含フッ素重合体が分散していることが好ましい。とくに、回転摺動部材がシームレスベルトまたはインクジェットローラーである場合、その表面の平滑性が悪いと初期画像の画質が著しく低下してしまう。これはその表面の凹凸が大きいと、トナーが安定して保持されず、トナー層の違いによって微小抵抗ムラが発生したり、回転摺動部材とトナーとの間の静電吸着力に差ができるためである。静電吸着力の差が大きいと効率よく二次転写するための電圧制御が難しくなり、これが二次転写性の低下を引き起こす。
他の重合体中の接着性含フッ素重合体の分散粒子径は、1〜10μmが好ましく、2〜3μmがより好ましい。他の重合体中の接着性含フッ素重合体の分散粒子径が前記範囲の下限値以上であれば、接着性含フッ素重合体による効果が発揮されやすい。他の重合体中の接着性含フッ素重合体の分散粒子径が前記範囲の上限値以下であれば、回転摺動部材の外周面の平滑性に優れる。
When the rotary sliding member of the present invention contains an adhesive fluorine-containing polymer and other polymers, the adhesive fluorine-containing polymer is contained in the other polymers from the viewpoint of wear resistance, sliding properties and smoothness. It is preferable that they are dispersed. In particular, when the rotating / sliding member is a seamless belt or an ink jet roller, if the surface has poor smoothness, the image quality of the initial image is significantly reduced. This is because if the irregularities on the surface are large, the toner is not stably held, and minute resistance unevenness occurs due to the difference in the toner layer, or the electrostatic adsorption force between the rotating sliding member and the toner can be different. Because. When the difference in electrostatic attraction force is large, it is difficult to control the voltage for efficient secondary transfer, which causes a decrease in secondary transferability.
The dispersed particle size of the adhesive fluoropolymer in the other polymer is preferably 1 to 10 μm, and more preferably 2 to 3 μm. When the dispersed particle size of the adhesive fluoropolymer in the other polymer is not less than the lower limit of the above range, the effect of the adhesive fluoropolymer is easily exhibited. If the dispersed particle size of the adhesive fluoropolymer in the other polymer is not more than the upper limit of the above range, the smoothness of the outer peripheral surface of the rotary sliding member is excellent.
(接着性含フッ素重合体)
接着性含フッ素重合体は、カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基、アミド基、アミノ基およびイソシアネート基からなる群から選ばれる少なくとも1種の接着性官能基を有する、テトラフルオロエチレンに基づく単位を含む重合体である。
接着性含フッ素重合体は、テトラフルオロエチレンに基づく単位とペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)またはヘキサフルオロプロピレンに基づく単位とを含む重合体であるのが好ましい。
(Adhesive fluoropolymer)
The adhesive fluoropolymer is a unit based on tetrafluoroethylene having at least one adhesive functional group selected from the group consisting of a carbonyl group-containing group, a hydroxy group, an epoxy group, an amide group, an amino group and an isocyanate group It is a polymer containing.
The adhesive fluorine-containing polymer is preferably a polymer containing units based on tetrafluoroethylene and units based on perfluoro (alkyl vinyl ether) or hexafluoropropylene.
接着性官能基は、他の重合体中の接着性含フッ素重合体の分散性および各層間の接着性がさらに優れる点から、接着性含フッ素重合体の主鎖の末端基および主鎖のペンダント基のいずれか一方または両方として存在することが好ましい。
接着性官能基は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
Adhesive functional groups are the main chain end groups and main chain pendants of the adhesive fluoropolymer because the dispersibility of the adhesive fluoropolymer in other polymers and the adhesion between each layer are further improved. It is preferably present as either or both of the groups.
1 type of adhesive functional groups may be sufficient, and 2 or more types may be sufficient as it.
接着性含フッ素重合体は、他の重合体中の接着性含フッ素重合体の分散性および各層間の接着性がさらに優れる点から、接着性官能基として少なくともカルボニル基含有基を有することが好ましい。
カルボニル基含有基としては、炭化水素基の炭素原子間にカルボニル基を有する基、カーボネート基、カルボキシ基、ハロホルミル基、アルコキシカルボニル基、酸無水物基等が挙げられる。
The adhesive fluorine-containing polymer preferably has at least a carbonyl group-containing group as an adhesive functional group from the viewpoint that the dispersibility of the adhesive fluorine-containing polymer in other polymers and the adhesion between each layer are further excellent. .
Examples of the carbonyl group-containing group include a group having a carbonyl group between carbon atoms of a hydrocarbon group, a carbonate group, a carboxy group, a haloformyl group, an alkoxycarbonyl group, and an acid anhydride group.
炭化水素基の炭素原子間にカルボニル基を有する基における炭化水素基としては、炭素数2〜8のアルキレン基等が挙げられる。アルキレン基の炭素数は、カルボニル基を含まない状態での炭素数である。アルキレン基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。
ハロホルミル基は、−C(=O)−X(ただし、Xはハロゲン原子である。)で表される。ハロホルミル基におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
アルコキシカルボニル基におけるアルコキシ基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよく、炭素数1〜8のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基またはエトキシ基がより好ましい。
酸無水物基は、−C(=O)−O−C(=O)−で表される。
Examples of the hydrocarbon group in the group having a carbonyl group between carbon atoms of the hydrocarbon group include alkylene groups having 2 to 8 carbon atoms. The number of carbon atoms of the alkylene group is the number of carbons in a state that does not include a carbonyl group. The alkylene group may be linear or branched.
The haloformyl group is represented by —C (═O) —X (where X is a halogen atom). Examples of the halogen atom in the haloformyl group include a fluorine atom and a chlorine atom, and a fluorine atom is preferable.
The alkoxy group in the alkoxycarbonyl group may be linear or branched, and is preferably an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a methoxy group or an ethoxy group.
An acid anhydride group is represented by —C (═O) —O—C (═O) —.
接着性含フッ素重合体中の接着性官能基の含有量は、接着性含フッ素重合体の主鎖炭素数1×106個に対し10〜60000個が好ましく、100〜50000個がより好ましく、100〜10000個がさらに好ましく、300〜5000個が特に好ましい。接着性官能基の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、他の重合体中の接着性含フッ素重合体の分散性および各層間の接着性がさらに優れる。接着性官能基の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、積層体を製造する際の温度を低くしても各層間の接着性がさらに優れる。 The content of the adhesive functional group in the adhesive fluoropolymer is preferably 10 to 60000, more preferably 100 to 50000, with respect to 1 × 10 6 main chain carbon atoms of the adhesive fluoropolymer. 100 to 10,000 is more preferable, and 300 to 5000 is particularly preferable. When the content of the adhesive functional group is not less than the lower limit of the above range, the dispersibility of the adhesive fluoropolymer in other polymers and the adhesion between the layers are further improved. If the content of the adhesive functional group is not more than the upper limit of the above range, the adhesiveness between the layers is further improved even if the temperature at the time of producing the laminate is lowered.
接着性官能基の含有量は、核磁気共鳴(以下、「NMR」と記す。)分析、赤外吸収スペクトル分析等の方法によって測定できる。たとえば、特開2007−314720号公報に記載のように赤外吸収スペクトル分析等の方法を用いて、接着性含フッ素重合体を構成する全単位中の接着性官能基を有する単位の割合(モル%)を求め、該割合から、接着性官能基の含有量を算出できる。 The content of the adhesive functional group can be measured by a method such as nuclear magnetic resonance (hereinafter referred to as “NMR”) analysis or infrared absorption spectrum analysis. For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-314720, using a method such as infrared absorption spectrum analysis, the proportion of units having an adhesive functional group in all units constituting the adhesive fluoropolymer (mol) %) And the content of the adhesive functional group can be calculated from the ratio.
接着性含フッ素重合体の融点は、100〜325℃が好ましく、100〜260℃がより好ましく、120〜220℃がさらに好ましい。接着性含フッ素重合体の融点が前記範囲の下限値以上であれば、回転摺動部材の耐熱性に優れる。接着性含フッ素重合体の融点が前記範囲の上限値以下であれば、回転摺動部材を製造する際に汎用的な装置を使用できる。また、各層間の接着性がさらに優れる。
接着性含フッ素重合体の融点は、接着性含フッ素重合体を構成する単位の種類、割合、接着性含フッ素重合体の分子量等によって調整できる。たとえば、後述する単位u1の割合が多くなるほど、融点が上がる傾向がある。
100-325 degreeC is preferable, as for melting | fusing point of an adhesive fluoropolymer, 100-260 degreeC is more preferable, and 120-220 degreeC is further more preferable. When the melting point of the adhesive fluoropolymer is equal to or higher than the lower limit of the above range, the heat resistance of the rotary sliding member is excellent. If the melting point of the adhesive fluoropolymer is equal to or less than the upper limit of the above range, a general-purpose apparatus can be used when manufacturing the rotary sliding member. Moreover, the adhesiveness between each layer is further excellent.
The melting point of the adhesive fluoropolymer can be adjusted by the type and ratio of units constituting the adhesive fluoropolymer, the molecular weight of the adhesive fluoropolymer, and the like. For example, the melting point tends to increase as the proportion of the unit u1 described later increases.
接着性含フッ素重合体としては、含フッ素樹脂シート状物を製造しやすい点から、溶融成形が可能なものが好ましい。
溶融成形が可能な接着性含フッ素重合体としては、公知の溶融成形が可能な含フッ素重合体(テトラフルオロエチレン−ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体(以下、「PFA」と記す。)、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、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(以下、「ETFE」と記す。)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体等。)に接着性官能基を導入した含フッ素重合体;後述する接着性含フッ素重合体A1等が挙げられる。接着性含フッ素重合体としては、分散性や相溶性の点から、PFAに接着性官能基を導入した含フッ素重合体、HFPに接着性官能基を導入した含フッ素重合体、ETFEに接着性官能基を導入した含フッ素重合体、接着性含フッ素重合体A1が好ましい。
The adhesive fluorine-containing polymer is preferably one that can be melt-molded from the viewpoint of easy production of a fluorine-containing resin sheet.
Examples of the adhesive fluoropolymer that can be melt-molded include known fluoropolymers that can be melt-molded (tetrafluoroethylene-perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer (hereinafter referred to as “PFA”)), tetra. Fluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (hereinafter referred to as “ETFE”), polyvinylidene fluoride (PVDF), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), ethylene-chlorotrifluoro And the like.) Fluoropolymers in which an adhesive functional group is introduced into ethylene copolymer, etc .; Adhesive fluoropolymers include fluoropolymers with adhesive functional groups introduced into PFA, fluoropolymers with adhesive functional groups introduced into HFP, and ETFE from the viewpoint of dispersibility and compatibility. A fluorine-containing polymer into which a functional group is introduced and an adhesive fluorine-containing polymer A1 are preferable.
接着性含フッ素重合体としては、荷重21Nの条件下、接着性含フッ素重合体の融点よりも20℃以上高い温度において、溶融流れ速度が0.1〜1000g/10分(好ましくは0.5〜100g/10分、より好ましくは1〜30g/10分、さらに好ましくは5〜20g/10分)となる温度が存在するものを用いる。溶融流れ速度が前記範囲の下限値以上であれば、接着性含フッ素重合体の成形性に優れ、回転摺動部材の平滑性、外観に優れる。溶融流れ速度が前記範囲の上限値以下であれば、回転摺動部材の機械的強度に優れる。 The adhesive fluoropolymer has a melt flow rate of 0.1 to 1000 g / 10 min (preferably 0.5 at a temperature higher by 20 ° C. than the melting point of the adhesive fluoropolymer under a load of 21 N. ˜100 g / 10 min, more preferably 1-30 g / 10 min, still more preferably 5-20 g / 10 min) is used. When the melt flow rate is at least the lower limit of the above range, the adhesive fluoropolymer is excellent in moldability, and the rotating and sliding member is excellent in smoothness and appearance. If the melt flow rate is not more than the upper limit of the above range, the mechanical strength of the rotary sliding member is excellent.
接着性含フッ素重合体としては、製造方法の違いによって、たとえば、下記のものが挙げられる。
・重合体の製造の際に用いた単量体、連鎖移動剤および重合開始剤からなる群から選ばれる少なくとも1種に由来する接着性官能基を有する接着性含フッ素重合体A。
・接着性官能基を有しないまたは接着性官能基を有する含フッ素重合体に、コロナ放電処理、プラズマ処理、プラズマグラフト重合処理、金属ナトリウムを用いた湿式エッチング処理等の公知の表面処理を施し、接着性官能基を導入した接着性含フッ素重合体B。
・接着性官能基を有しない含フッ素樹脂に、接着性官能基を有する単量体をグラフト重合して得られた接着性含フッ素重合体C。
Examples of the adhesive fluoropolymer include the followings depending on the production method.
-Adhesive fluoropolymer A having an adhesive functional group derived from at least one selected from the group consisting of a monomer, a chain transfer agent and a polymerization initiator used in the production of the polymer.
-The fluorine-containing polymer that does not have an adhesive functional group or has an adhesive functional group is subjected to a known surface treatment such as a corona discharge treatment, a plasma treatment, a plasma graft polymerization treatment, a wet etching treatment using metallic sodium, Adhesive fluoropolymer B having an adhesive functional group introduced therein.
-Adhesive fluorine-containing polymer C obtained by graft polymerization of a monomer having an adhesive functional group to a fluorine-containing resin having no adhesive functional group.
接着性含フッ素重合体としては、他の重合体中の接着性含フッ素重合体の分散性および各層間の接着性がさらに優れる点から、接着性含フッ素重合体Aが好ましい。
接着性含フッ素重合体Aにおける接着性官能基が、接着性含フッ素重合体Aの製造に用いられた単量体に由来する場合、接着性含フッ素重合体Aは、下記方法1によって製造できる。この場合、接着性官能基は、製造時に単量体が重合して形成された該単量体に基づく単位中に存在する。
方法1:単量体の重合によって接着性含フッ素重合体Aを製造する際に、接着性官能基を有する単量体を用いる。
As the adhesive fluorine-containing polymer, the adhesive fluorine-containing polymer A is preferable because the dispersibility of the adhesive fluorine-containing polymer in other polymers and the adhesion between the respective layers are further improved.
When the adhesive functional group in the adhesive fluoropolymer A is derived from the monomer used for the production of the adhesive fluoropolymer A, the adhesive fluoropolymer A can be produced by the following method 1. . In this case, the adhesive functional group is present in a unit based on the monomer formed by polymerization of the monomer during production.
Method 1: When the adhesive fluoropolymer A is produced by polymerization of monomers, a monomer having an adhesive functional group is used.
接着性含フッ素重合体Aにおける接着性官能基が、接着性含フッ素重合体Aの製造に用いられた連鎖移動剤に由来する場合、接着性含フッ素重合体Aは、下記方法2によって製造できる。この場合、接着性官能基は、接着性含フッ素重合体Aの主鎖の末端基として存在する。
方法2:接着性官能基を有する連鎖移動剤の存在下に、単量体の重合によって接着性含フッ素重合体Aを製造する。
接着性官能基を有する連鎖移動剤としては、酢酸、無水酢酸、酢酸メチル、エチレングリコール、プロピレングリコール等が挙げられる。
When the adhesive functional group in the adhesive fluoropolymer A is derived from the chain transfer agent used for the production of the adhesive fluoropolymer A, the adhesive fluoropolymer A can be produced by the following method 2. . In this case, the adhesive functional group is present as a terminal group of the main chain of the adhesive fluoropolymer A.
Method 2: Adhesive fluoropolymer A is produced by polymerizing monomers in the presence of a chain transfer agent having an adhesive functional group.
Examples of the chain transfer agent having an adhesive functional group include acetic acid, acetic anhydride, methyl acetate, ethylene glycol, propylene glycol and the like.
接着性含フッ素重合体Aにおける接着性官能基が、接着性含フッ素重合体Aの製造に用いられた重合開始剤に由来する場合、接着性含フッ素重合体Aは、下記方法3によって製造できる。この場合、接着性官能基は、接着性含フッ素重合体Aの主鎖の末端基として存在する。
方法3:接着性官能基を有するラジカル重合開始剤等の重合開始剤の存在下に、単量体の重合によって接着性含フッ素重合体Aを製造する。
接着性官能基を有するラジカル重合開始剤としては、ジ−n−プロピルペルオキシジカーボネート、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、tert−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、ビス(4−tert−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルペルオキシジカーボネート等が挙げられる。
When the adhesive functional group in the adhesive fluoropolymer A is derived from the polymerization initiator used for the production of the adhesive fluoropolymer A, the adhesive fluoropolymer A can be produced by the following method 3. . In this case, the adhesive functional group is present as a terminal group of the main chain of the adhesive fluoropolymer A.
Method 3: Adhesive fluoropolymer A is produced by polymerizing monomers in the presence of a polymerization initiator such as a radical polymerization initiator having an adhesive functional group.
Examples of the radical polymerization initiator having an adhesive functional group include di-n-propyl peroxydicarbonate, diisopropyl peroxycarbonate, tert-butyl peroxyisopropyl carbonate, bis (4-tert-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, di-2- Examples include ethylhexyl peroxydicarbonate.
接着性含フッ素重合体Aにおける接着性官能基が、接着性含フッ素重合体Aの製造に用いられた単量体、連鎖移動剤、重合開始剤のうちの2種以上に由来する場合、接着性含フッ素重合体Aは前記方法1〜3のうちの2種以上を併用して製造できる。
接着性含フッ素重合体Aとしては、接着性官能基の含有量を容易に制御できる点から、方法1で製造された、単量体に由来する接着性官能基を有する接着性含フッ素重合体Aが好ましい。
接着性官能基を有する単量体としては、カルボキシ基を有する単量体(マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、ウンデシレン酸等)、酸無水物基を有する単量体(無水イタコン酸(以下、「IAH」と記す。)、無水シトラコン酸(以下、「CAH」と記す。)、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物(以下、「NAH」と記す。)、無水マレイン酸等)、水酸基およびエポキシ基を有するビニルエーテル等が挙げられる。
When the adhesive functional group in the adhesive fluoropolymer A is derived from two or more of the monomers, chain transfer agents, and polymerization initiators used in the production of the adhesive fluoropolymer A, adhesion The fluorinated polymer A can be produced by using two or more of the methods 1 to 3 in combination.
The adhesive fluorine-containing polymer A is an adhesive fluorine-containing polymer having an adhesive functional group derived from a monomer produced by Method 1 from the viewpoint that the content of the adhesive functional group can be easily controlled. A is preferred.
As the monomer having an adhesive functional group, a monomer having a carboxy group (maleic acid, itaconic acid, citraconic acid, undecylenic acid, etc.), a monomer having an acid anhydride group (itaconic anhydride (hereinafter referred to as “itaconic acid anhydride”)) "IAH"), citraconic anhydride (hereinafter referred to as "CAH"), 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride (hereinafter referred to as "NAH"), maleic anhydride, etc.) And vinyl ethers having a hydroxyl group and an epoxy group.
単量体に由来する接着性官能基を有する接着性含フッ素重合体Aとしては、他の重合体中の接着性含フッ素重合体の分散性および各層間の接着性がさらに優れる点から、下記接着性含フッ素重合体A1が特に好ましい。
テトラフルオロエチレン(以下、「TFE」と記す。)またはクロロトリフルオロエチレン(以下、「CTFE」と記す。)に基づく単位u1と、酸無水物基含有環状炭化水素単量体に基づく単位u2と、含フッ素単量体(ただし、TFEおよびCTFEを除く。)に基づく単位u3とを有する接着性含フッ素重合体A1。
ここで、単位u2の有する酸無水物基が接着性官能基に相当する。
As the adhesive fluorine-containing polymer A having an adhesive functional group derived from a monomer, the dispersibility of the adhesive fluorine-containing polymer in other polymers and the adhesiveness between the respective layers are further improved. The adhesive fluoropolymer A1 is particularly preferred.
A unit u1 based on tetrafluoroethylene (hereinafter referred to as “TFE”) or chlorotrifluoroethylene (hereinafter referred to as “CTFE”), a unit u2 based on an acid anhydride group-containing cyclic hydrocarbon monomer, and An adhesive fluoropolymer A1 having a unit u3 based on a fluoromonomer (excluding TFE and CTFE).
Here, the acid anhydride group of the unit u2 corresponds to the adhesive functional group.
単位u2を構成する酸無水物基含有環状炭化水素単量体としては、IAH、CAH、NAH、無水マレイン酸等が挙げられる。酸無水物基含有環状炭化水素単量体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
酸無水物基含有環状炭化水素単量体としては、IAH、CAHおよびNAHからなる群から選ばれる1種以上が好ましい。IAH、CAHおよびNAHからなる群から選ばれる1種以上を用いると、無水マレイン酸を用いた場合に必要となる特殊な重合方法(特開平11−193312号公報参照)を用いることなく、酸無水物基を有する接着性含フッ素重合体A1を容易に製造できる。
酸無水物基含有環状炭化水素単量体としては、他の重合体中の接着性含フッ素重合体の分散性および各層間の接着性がさらに優れる点から、IAHまたはNAHが好ましい。
Examples of the acid anhydride group-containing cyclic hydrocarbon monomer constituting the unit u2 include IAH, CAH, NAH, and maleic anhydride. As the acid anhydride group-containing cyclic hydrocarbon monomer, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The acid anhydride group-containing cyclic hydrocarbon monomer is preferably at least one selected from the group consisting of IAH, CAH and NAH. When at least one selected from the group consisting of IAH, CAH and NAH is used, acid anhydride can be used without using a special polymerization method required when maleic anhydride is used (see JP-A-11-19312). An adhesive fluoropolymer A1 having a physical group can be easily produced.
As the acid anhydride group-containing cyclic hydrocarbon monomer, IAH or NAH is preferable because the dispersibility of the adhesive fluorine-containing polymer in other polymers and the adhesion between the layers are further improved.
単位u3を構成する含フッ素単量体としては、重合性炭素−炭素二重結合を1つ有する含フッ素化合物が好ましく、フルオロオレフィン(フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン(以下、「HFP」と記す。)、ヘキサフルオロイソブチレン等。ただし、TFEを除く。)、CF2=CFORf1(ただし、Rf1は炭素数1〜10で炭素原子間に酸素原子を含んでもよいペルフルオロアルキル基である。)(以下、「PAVE」と記す。)、CF2=CFORf2SO2X1(ただし、Rf2は炭素数1〜10で炭素原子間に酸素原子を含んでもよいペルフルオロアルキレン基であり、X1はハロゲン原子または水酸基である。)、CF2=CFORf3CO2X2(ただし、Rf3は炭素数1〜10で炭素原子間に酸素原子を含んでもよいペルフルオロアルキレン基であり、X2は水素原子または炭素数1〜3のアルキル基である。)、CF2=CF(CF2)pOCF=CF2(ただし、pは1または2である。)、CH2=CX3(CF2)qX4(ただし、X3は水素原子またはフッ素原子であり、qは2〜10の整数であり、X4は水素原子またはフッ素原子である。)(以下、「FAE」と記す。)、環構造を有する含フッ素単量体(ペルフルオロ(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール)、2,2,4−トリフルオロ−5−トリフルオロメトキシ−1,3−ジオキソール、ペルフルオロ(2−メチレン−4−メチル−1,3−ジオキソラン)等)等が挙げられる。 As the fluorine-containing monomer constituting the unit u3, a fluorine-containing compound having one polymerizable carbon-carbon double bond is preferable, and fluoroolefin (vinyl fluoride, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, hexafluoropropylene ( (Hereinafter referred to as “HFP”), hexafluoroisobutylene, etc., except TFE), CF 2 = CFOR f1 (where R f1 has 1 to 10 carbon atoms and may contain an oxygen atom between carbon atoms) (It is a perfluoroalkyl group.) (Hereinafter referred to as “PAVE”), CF 2 = CFOR f 2 SO 2 X 1 (where R f2 is a perfluoro having 1 to 10 carbon atoms and may contain an oxygen atom between carbon atoms) an alkylene group, X 1 is a halogen atom or a hydroxyl group.), CF 2 = CFOR f3 CO 2 X 2 ( provided that R f3 is also good perfluoroalkylene group contain an oxygen atom between carbon atoms at 1 to 10 carbon atoms, X 2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.), CF 2 = CF ( CF 2 ) p OCF = CF 2 (where p is 1 or 2), CH 2 = CX 3 (CF 2 ) q X 4 (where X 3 is a hydrogen atom or a fluorine atom, q is 2 to 2) And X 4 is a hydrogen atom or a fluorine atom (hereinafter referred to as “FAE”), a fluorine-containing monomer having a ring structure (perfluoro (2,2-dimethyl-1,3). -Dioxole), 2,2,4-trifluoro-5-trifluoromethoxy-1,3-dioxole, perfluoro (2-methylene-4-methyl-1,3-dioxolane) and the like.
含フッ素単量体としては、接着性含フッ素重合体A1の成形性、回転摺動部材の耐屈曲性等に優れる点から、HFP、PAVEおよびFAEからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、FAEおよびHFPのいずれか一方または両方がより好ましい。
PAVEとしては、CF2=CFOCF2CF3、CF2=CFOCF2CF2CF3、CF2=CFOCF2CF2CF2CF3、CF2=CFO(CF2)8F等が挙げられ、CF2=CFOCF2CF2CF3(以下、「PPVE」と記す。)が好ましい。
The fluorine-containing monomer is preferably at least one selected from the group consisting of HFP, PAVE, and FAE, from the viewpoint of excellent moldability of the adhesive fluorine-containing polymer A1, bending resistance of the rotary sliding member, and the like. One or both of FAE and HFP are more preferred.
Examples of PAVE include CF 2 = CFOCF 2 CF 3 , CF 2 = CFOCF 2 CF 2 CF 3 , CF 2 = CFOCF 2 CF 2 CF 2 CF 3 , CF 2 = CFO (CF 2 ) 8 F, and the like. 2 = CFOCF 2 CF 2 CF 3 (hereinafter referred to as “PPVE”) is preferable.
FAEとしては、CH2=CF(CF2)2F、CH2=CF(CF2)3F、CH2=CF(CF2)4F、CH2=CF(CF2)5F、CH2=CF(CF2)8F、CH2=CF(CF2)2H、CH2=CF(CF2)3H、CH2=CF(CF2)4H、CH2=CF(CF2)5H、CH2=CF(CF2)8H、CH2=CH(CF2)2F(以下、「PFEE」と記す。)、CH2=CH(CF2)3F、CH2=CH(CF2)4F(以下、「PFBE」と記す。)、CH2=CH(CF2)5F、CH2=CH(CF2)6F、CH2=CH(CF2)8F、CH2=CH(CF2)2H、CH2=CH(CF2)3H、CH2=CH(CF2)4H、CH2=CH(CF2)5H、CH2=CH(CF2)8H等が挙げられる。
FAEとしては、CH2=CH(CF2)q1X4(ただし、q1は、2〜6であり、2〜4が好ましい。)が好ましく、PFEE、CH2=CH(CF2)3F、PFBE、CH2=CF(CF2)3H、CH2=CF(CF2)4Hがより好ましく、PFBEまたはPFEEが特に好ましい。
The FAE, CH 2 = CF (CF 2) 2 F, CH 2 = CF (CF 2) 3 F, CH 2 = CF (CF 2) 4 F, CH 2 = CF (CF 2) 5 F, CH 2 = CF (CF 2) 8 F , CH 2 = CF (CF 2) 2 H, CH 2 = CF (CF 2) 3 H, CH 2 = CF (CF 2) 4 H, CH 2 = CF (CF 2) 5 H, CH 2 ═CF (CF 2 ) 8 H, CH 2 ═CH (CF 2 ) 2 F (hereinafter referred to as “PFEE”), CH 2 ═CH (CF 2 ) 3 F, CH 2 ═CH (CF 2 ) 4 F (hereinafter referred to as “PFBE”), CH 2 ═CH (CF 2 ) 5 F, CH 2 ═CH (CF 2 ) 6 F, CH 2 ═CH (CF 2 ) 8 F, CH 2 = CH (CF 2) 2 H, CH 2 = CH (CF 2) 3 H, CH 2 = CH CF 2) 4 H, CH 2 = CH (CF 2) 5 H, CH 2 = CH (CF 2) 8 H , and the like.
The FAE, CH 2 = CH (CF 2) q1 X 4 ( although, q1 is 2-6, 2-4 is preferred.) Are preferred, PFEE, CH 2 = CH ( CF 2) 3 F, PFBE, CH 2 ═CF (CF 2 ) 3 H, CH 2 ═CF (CF 2 ) 4 H are more preferable, and PFBE or PFEE is particularly preferable.
接着性含フッ素重合体A1は、単位u1〜u3に加えて、非含フッ素単量体(ただし、酸無水物基含有環状炭化水素単量体を除く。)に基づく単位u4を有していてもよい。
非含フッ素単量体としては、重合性炭素−炭素二重結合を1つ有する非含フッ素化合物が好ましく、オレフィン(エチレン、プロピレン、1−ブテン等)、ビニルエステル(酢酸ビニル等)等が挙げられる。非含フッ素単量体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
非含フッ素単量体としては、含フッ素樹脂層の機械的強度等に優れる点から、エチレン、プロピレン、1−ブテンが好ましく、エチレンが特に好ましい。
The adhesive fluoropolymer A1 has units u4 based on non-fluorinated monomers (except for acid anhydride group-containing cyclic hydrocarbon monomers) in addition to the units u1 to u3. Also good.
As the non-fluorinated monomer, a non-fluorinated compound having one polymerizable carbon-carbon double bond is preferable, and examples thereof include olefins (ethylene, propylene, 1-butene, etc.), vinyl esters (vinyl acetate, etc.) and the like. It is done. A non-fluorine-containing monomer may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
As the non-fluorinated monomer, ethylene, propylene, and 1-butene are preferable, and ethylene is particularly preferable from the viewpoint of excellent mechanical strength of the fluorine-containing resin layer.
単位u4を有しない場合の各単位の好ましい割合は下記のとおりである。
単位u1の割合は、単位u1と単位u2と単位u3との合計100モル%のうち、90〜99.89モル%が好ましく、95〜99.47モル%がより好ましく、96〜98.95モル%がさらに好ましい。
単位u2の割合は、単位u1と単位u2と単位u3との合計100モル%のうち、0.01〜3モル%が好ましく、0.03〜2モル%がより好ましく、0.05〜1モル%がさらに好ましい。
単位u3の割合は、単位u1と単位u2と単位u3との合計100モル%のうち、0.1〜9.99モル%が好ましく、0.5〜9.97モル%がより好ましく、1〜9.95モル%がさらに好ましい。
The preferable ratio of each unit when it does not have the unit u4 is as follows.
The ratio of the unit u1 is preferably 90 to 99.89 mol%, more preferably 95 to 99.47 mol%, and more preferably 96 to 98.95 mol, out of the total 100 mol% of the units u1, u2 and u3. % Is more preferable.
The ratio of the unit u2 is preferably 0.01 to 3 mol%, more preferably 0.03 to 2 mol%, and more preferably 0.05 to 1 mol, out of the total 100 mol% of the unit u1, the unit u2 and the unit u3. % Is more preferable.
The proportion of the unit u3 is preferably 0.1 to 9.99 mol%, more preferably 0.5 to 9.97 mol%, out of a total of 100 mol% of the unit u1, the unit u2 and the unit u3. 9.95 mol% is more preferable.
単位u4がエチレン単位である場合の各単位の好ましい割合は下記のとおりである。
単位u1の割合は、単位u1と単位u2と単位u3と単位u4との合計100モル%のうち、25〜80モル%が好ましく、40〜65モル%がより好ましく、45〜63モル%がさらに好ましい。
単位u2の割合は、単位u1と単位u2と単位u3と単位u4との合計100モル%のうち、0.01〜5モル%が好ましく、0.03〜3モル%がより好ましく、0.05〜1モル%がさらに好ましい。
単位u3の割合は、単位u1と単位u2と単位u3と単位u4との合計100モル%のうち、0.2〜20モル%が好ましく、0.5〜15モル%がより好ましく、1〜12モル%がさらに好ましい。
単位u4の割合は、単位u1と単位u2と単位u3と単位u4との合計100モル%に対して、20〜75モル%が好ましく、35〜50モル%がより好ましく、37〜55モル%がさらに好ましい。
The preferable ratio of each unit when the unit u4 is an ethylene unit is as follows.
The proportion of the unit u1 is preferably 25 to 80 mol%, more preferably 40 to 65 mol%, and further preferably 45 to 63 mol%, out of the total 100 mol% of the unit u1, unit u2, unit u3 and unit u4. preferable.
The ratio of the unit u2 is preferably 0.01 to 5 mol%, more preferably 0.03 to 3 mol%, out of a total of 100 mol% of the unit u1, the unit u2, the unit u3 and the unit u4, 0.05 More preferred is ˜1 mol%.
The proportion of the unit u3 is preferably 0.2 to 20 mol%, more preferably 0.5 to 15 mol%, out of a total of 100 mol% of the unit u1, the unit u2, the unit u3 and the unit u4. More preferred is mol%.
The ratio of the unit u4 is preferably 20 to 75 mol%, more preferably 35 to 50 mol%, and more preferably 37 to 55 mol% with respect to 100 mol% in total of the unit u1, the unit u2, the unit u3, and the unit u4. Further preferred.
各単位の割合が前記範囲内であれば、回転摺動部材の難燃性、耐薬品性等に優れる。
単位u2の割合が前記範囲内であれば、他の重合体中の接着性含フッ素重合体の分散性および各層間の接着性がさらに優れる。
単位u3の割合が前記範囲内であれば、接着性含フッ素重合体A1の成形性、回転摺動部材の耐屈曲性等に優れる。
各単位の割合は、接着性含フッ素重合体A1の溶融NMR分析、フッ素含有量分析、赤外吸収スペクトル分析等により算出できる。
When the ratio of each unit is within the above range, the rotational sliding member is excellent in flame retardancy, chemical resistance, and the like.
When the ratio of the unit u2 is within the above range, the dispersibility of the adhesive fluoropolymer in other polymers and the adhesiveness between the layers are further improved.
When the ratio of the unit u3 is within the above range, the adhesive fluoropolymer A1 is excellent in moldability, the bending resistance of the rotary sliding member, and the like.
The ratio of each unit can be calculated by melt NMR analysis, fluorine content analysis, infrared absorption spectrum analysis, etc. of the adhesive fluoropolymer A1.
接着性含フッ素重合体A1には、単位u2における酸無水物基の一部が加水分解し、その結果、酸無水物基含有環状炭化水素単量体に対応するジカルボン酸(イタコン酸、シトラコン酸、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸、マレイン酸等)に基づく単位が含まれる場合がある。該ジカルボン酸に基づく単位が含まれる場合、該単位の割合は、単位u2の割合に含まれる。 In the adhesive fluoropolymer A1, a part of the acid anhydride group in the unit u2 is hydrolyzed, and as a result, a dicarboxylic acid (itaconic acid, citraconic acid) corresponding to the acid anhydride group-containing cyclic hydrocarbon monomer is obtained. , Units based on 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid, maleic acid, etc.). When a unit based on the dicarboxylic acid is included, the ratio of the unit is included in the ratio of the unit u2.
接着性含フッ素重合体A1の好ましい具体例としては、下記のものが挙げられる。
TFE単位とNAH単位とPPVE単位とを有する共重合体、
TFE単位とIAH単位とPPVE単位とを有する共重合体、
TFE単位とCAH単位とPPVE単位と有する共重合体、
TFE単位とIAH単位とHFP単位と有する共重合体、
TFE単位とCAH単位とHFP単位とを有する共重合体、
TFE単位とIAH単位とPFBE単位とエチレン単位とを有する共重合体、
TFE単位とCAH単位とPFBE単位とエチレン単位とを有する共重合体、
TFE単位とIAH単位とPFEE単位とエチレン単位とを有する共重合体、
TFE単位とCAH単位とPFEE単位とエチレン単位とを有する共重合体、
TFE単位とIAH単位とHFP単位とPFBE単位とエチレン単位とを有する共重合体等。
Preferable specific examples of the adhesive fluoropolymer A1 include the following.
A copolymer having TFE units, NAH units and PPVE units;
A copolymer having TFE units, IAH units and PPVE units;
A copolymer having TFE units, CAH units and PPVE units;
A copolymer having TFE units, IAH units and HFP units;
A copolymer having TFE units, CAH units and HFP units;
A copolymer having a TFE unit, an IAH unit, a PFBE unit, and an ethylene unit;
A copolymer having TFE units, CAH units, PFBE units and ethylene units;
A copolymer having TFE units, IAH units, PFEE units and ethylene units;
A copolymer having TFE units, CAH units, PFEE units, and ethylene units;
Copolymers having TFE units, IAH units, HFP units, PFBE units and ethylene units.
接着性含フッ素重合体は、常法によって製造できる。単量体の重合によって接着性含フッ素重合体を製造する場合、重合方法としては、ラジカル重合開始剤を用いる重合方法が好ましい。
重合方法としては、塊状重合法、有機溶媒(フッ化炭化水素、塩化炭化水素、フッ化塩化炭化水素、アルコール、炭化水素等)を用いる溶液重合法、水性媒体と必要に応じて適当な有機溶媒とを用いる懸濁重合法、水性媒体と乳化剤とを用いる乳化重合法が挙げられ、溶液重合法が好ましい。
The adhesive fluoropolymer can be produced by a conventional method. When producing an adhesive fluorine-containing polymer by polymerization of monomers, the polymerization method using a radical polymerization initiator is preferred.
Polymerization methods include bulk polymerization, solution polymerization using organic solvents (fluorinated hydrocarbons, chlorinated hydrocarbons, fluorinated chlorohydrocarbons, alcohols, hydrocarbons, etc.), aqueous media and appropriate organic solvents as required. And suspension polymerization methods using an aqueous medium and an emulsion polymerization method using an emulsifier and a solution polymerization method are preferred.
(他の重合体)
他の重合体としては、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂の硬化物が挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、結晶性樹脂、非晶性樹脂、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
(Other polymers)
Examples of the other polymer include a cured product of a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
Examples of the thermoplastic resin include a crystalline resin, an amorphous resin, and a thermoplastic elastomer.
結晶性樹脂としては、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、液晶ポリエステル等)、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、酸変性ポリエチレン、酸変性ポリプロピレン、酸変性ポリブチレン等)、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリアリーレンスルフィド(ポリフェニレンスルフィド等)、ポリケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルニトリル、接着性含フッ素重合体以外の含フッ素重合体(ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等)、液晶ポリマー等が挙げられる。 Examples of crystalline resins include polyesters (polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, liquid crystal polyester, etc.), polyolefins (polyethylene, polypropylene, polybutylene, acid-modified polyethylene, acid-modified polypropylene, acid-modified polybutylene, etc.) , Polyoxymethylene, polyamide, polyarylene sulfide (polyphenylene sulfide, etc.), polyketone, polyetherketone, polyetheretherketone, polyetherketoneketone, polyethernitrile, fluorine-containing polymers other than adhesive fluoropolymers (poly Tetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, etc.), liquid crystal polymers and the like.
非晶性樹脂としては、スチレン樹脂(ポリスチレン、アクリロニトリルスチレン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂等)、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、未変性または変性されたポリフェニレンエーテル、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリレート等が挙げられる。 Amorphous resins include styrene resin (polystyrene, acrylonitrile styrene resin, acrylonitrile butadiene styrene resin, etc.), polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, unmodified or modified polyphenylene ether, thermoplastic polyimide, polyamideimide, poly Examples include ether imide, polysulfone, polyether sulfone, polyarylate and the like.
熱可塑性エラストマーとしては、ポリスチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリブタジエン系エラストマー、ポリイソプレン系エラストマー、フッ素系エラストマー(ただし、接着性含フッ素重合体を除く。)およびアクリロニトリル系エラストマー等が挙げられる。 Examples of the thermoplastic elastomer include polystyrene elastomers, polyolefin elastomers, polyurethane elastomers, polyester elastomers, polyamide elastomers, polybutadiene elastomers, polyisoprene elastomers, and fluorine elastomers (excluding adhesive fluoropolymers). ) And acrylonitrile elastomers.
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ユリア・メラミン樹脂、熱硬化性ポリイミド、ビスマレイミド樹脂等が挙げられる。 Examples of thermosetting resins include epoxy resins, cyanate ester resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, phenol resins, urea / melamine resins, thermosetting polyimides, bismaleimide resins, and the like.
エポキシ樹脂としては、グリシジルエーテルエポキシ樹脂(ビスフェノール型エポキシ樹脂、(ポリ)アルキレングリコール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等)、グリシジルエステルエポキシ樹脂、グリシジルアミンエポキシ樹脂(N,N,N’,N’−テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル−p−アミノフェノール、トリグリシジルイソシアヌレート等)、脂環型エポキシ樹脂、主鎖に硫黄原子を有するエポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂等が挙げられる。 Epoxy resins include glycidyl ether epoxy resins (bisphenol type epoxy resins, (poly) alkylene glycol type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, orthocresol novolac type epoxy resins, etc.), glycidyl ester epoxy resins, glycidyl amine epoxy resins (N N, N ′, N′-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, triglycidyl-p-aminophenol, triglycidyl isocyanurate, etc.), alicyclic epoxy resins, epoxy resins having a sulfur atom in the main chain, urethane-modified epoxy resins, Examples include rubber-modified epoxy resins.
他の重合体としては、シームレスベルトで用いられている樹脂であれば特に限定はされないが、熱可塑性ポリイミド、エポキシ樹脂の硬化物、熱硬化性ポリイミドの硬化物、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリフッ化ビニリデンおよびポリブチレンテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。 The other polymer is not particularly limited as long as it is a resin used in a seamless belt, but is not limited to thermoplastic polyimide, cured epoxy resin, cured thermosetting polyimide, polyphenylene sulfide, polyetherimide, poly At least one selected from the group consisting of ether sulfone, polyvinylidene fluoride and polybutylene terephthalate is preferable.
(他の成分)
他の成分としては、導電性フィラー、絶縁性フィラー、イオン導電剤(高分子イオン系導電剤、界面活性剤等)、導電性高分子、酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤等)、紫外線吸収剤、有機顔料、無機顔料、pH調整剤、架橋剤、相溶化剤、離型剤(シリコーン系離型剤、フッ素系離型剤等)、架橋剤、カップリング剤、滑剤等が挙げられる。
導電性フィラーとしては、カーボンブラック、カーボンファイバー、グラファイト、金属粉末、導電性金属酸化物(導電性酸化チタン、導電性酸化錫、導電性マイカ等)、イオン性導電剤等が挙げられる。
絶縁性フィラーとしては、酸化亜鉛、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、チタン酸バリウム、チタン酸カリウム、チタン酸ストロンチウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、タルク、マイカ、クレー、カオリン、ハイドロタルサイト、シリカ、アルミナ、フェライト、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸ニッケル、ガラス粉、石英粉末、ガラス繊維、アルミナ繊維、チタン酸カリウム繊維、熱硬化性樹脂の微粒子等が挙げられる。
(Other ingredients)
Other components include conductive fillers, insulating fillers, ionic conductive agents (polymeric ionic conductive agents, surfactants, etc.), conductive polymers, antioxidants (hindered phenolic antioxidants, phosphorus-based compounds) Antioxidants, sulfur-based antioxidants, etc.), UV absorbers, organic pigments, inorganic pigments, pH adjusters, crosslinking agents, compatibilizers, release agents (silicone release agents, fluorine release agents, etc.) , Crosslinking agents, coupling agents, lubricants and the like.
Examples of the conductive filler include carbon black, carbon fiber, graphite, metal powder, conductive metal oxide (conductive titanium oxide, conductive tin oxide, conductive mica, etc.), an ionic conductive agent, and the like.
Insulating fillers include zinc oxide, barium sulfate, calcium sulfate, barium titanate, potassium titanate, strontium titanate, titanium oxide, magnesium oxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, talc, mica, clay, kaolin, hydro Examples include talcite, silica, alumina, ferrite, calcium carbonate, barium carbonate, nickel carbonate, glass powder, quartz powder, glass fiber, alumina fiber, potassium titanate fiber, and thermosetting resin fine particles.
(回転摺動部材の製造)
回転摺動部材は、常法によって製造できる。たとえば、シームレスベルトの製造方法としては、下記の方法が挙げられる。
方法i:接着性含フッ素重合体を含む樹脂材料を円筒状に成形する方法(特開2017−115011号公報参照)。
方法ii:接着性含フッ素重合体を含む樹脂液を円筒形の金型の内周面または外周面に塗布し、固化させる方法(特許文献2参照)。
方法iii:接着性含フッ素重合体を含む樹脂液を円筒形のキャビティを有する注形型に充填し、固化させる方法(特許文献2参照)。
方法iv:円筒状の基材層を形成し、基材層の外周面に接着性含フッ素重合体を含む最外層を形成する方法(特開2005−179652号公報参照)。
方法v:接着性含フッ素重合体を含む樹脂材料を試験管状のプリフォームに成形し、プリフォームを軸方向および径方向に延伸させる方法(特開2011−180275号公報参照)。
(Manufacture of rotating sliding members)
The rotary sliding member can be manufactured by a conventional method. For example, the following method is mentioned as a manufacturing method of a seamless belt.
Method i: A method of forming a resin material containing an adhesive fluoropolymer into a cylindrical shape (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-1115011).
Method ii: A method in which a resin liquid containing an adhesive fluoropolymer is applied to the inner peripheral surface or outer peripheral surface of a cylindrical mold and solidified (see Patent Document 2).
Method iii: A method in which a resin liquid containing an adhesive fluoropolymer is filled in a casting mold having a cylindrical cavity and solidified (see Patent Document 2).
Method iv: A method of forming a cylindrical base material layer and forming an outermost layer containing an adhesive fluoropolymer on the outer peripheral surface of the base material layer (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-179652).
Method v: A method in which a resin material containing an adhesive fluoropolymer is formed into a test tubular preform, and the preform is stretched in the axial direction and the radial direction (see JP 2011-180275 A).
以下、他の重合体中に接着性含フッ素重合体が分散した回転摺動部材の製造方法を例にとり、方法i〜vを説明する。
方法iにおける樹脂材料の調製方法としては、接着性含フッ素重合体の粉体、ビーズ、ペレット等と、熱可塑性樹脂の粉体、ビーズ、ペレット等とを溶融混練する方法が挙げられる。溶融混練によって他の重合体中に接着性含フッ素重合体が分散する。
方法iにおける樹脂材料の溶融流れ速度は、0.5〜100g/10分が好ましく、1〜60g/10分がより好ましい。溶融流れ速度が前記範囲の下限値以上であれば、樹脂材料の成形性に優れ、回転摺動部材の平滑性、外観に優れる。溶融流れ速度が前記範囲の上限値以下であれば、回転摺動部材の機械的強度に優れる。
方法iにおける樹脂材料の成形方法としては、押出成形法、インフレーション法、ブロー成形法等が挙げられる。
Hereinafter, the methods i to v will be described by taking as an example a method for producing a rotary sliding member in which an adhesive fluoropolymer is dispersed in another polymer.
Examples of the method for preparing the resin material in the method i include a method of melt-kneading powder, beads, pellets and the like of an adhesive fluoropolymer and powder, beads, pellets and the like of a thermoplastic resin. The adhesive fluoropolymer is dispersed in another polymer by melt kneading.
The melt flow rate of the resin material in Method i is preferably 0.5 to 100 g / 10 minutes, and more preferably 1 to 60 g / 10 minutes. When the melt flow rate is equal to or higher than the lower limit of the above range, the resin material is excellent in moldability and the rotating and sliding member is excellent in smoothness and appearance. If the melt flow rate is not more than the upper limit of the above range, the mechanical strength of the rotary sliding member is excellent.
Examples of the molding method of the resin material in the method i include an extrusion molding method, an inflation method, and a blow molding method.
方法iiまたは方法iiiにおける樹脂液の調製方法としては、接着性含フッ素重合体の粉体と、他の重合体またはその前駆体の溶液とを混合する方法;接着性含フッ素重合体の粉体と、液状の熱硬化性樹脂とを混合する方法等が挙げられる。他の重合体またはその前駆体の溶液における溶媒としては、接着性含フッ素重合体を溶解しない溶媒を用いる。他の重合体の前駆体としては、他の重合体がポリイミドの場合、ポリアミド酸が挙げられる。
方法iiにおける樹脂液の塗布方法としては、ディッピング法、回転遠心成形法、スプレー法等が挙げられる。
In the method ii or the method iii, the resin liquid is prepared by mixing an adhesive fluorine-containing polymer powder with another polymer or a solution of a precursor thereof; an adhesive fluorine-containing polymer powder. And a method of mixing a liquid thermosetting resin. As the solvent in the solution of the other polymer or its precursor, a solvent that does not dissolve the adhesive fluoropolymer is used. Examples of the precursor of the other polymer include polyamic acid when the other polymer is polyimide.
Examples of the method for applying the resin liquid in the method ii include a dipping method, a rotary centrifugal molding method, and a spray method.
方法ivにおける基材層の形成方法としては、方法iiと同様にして基材層用樹脂液を円筒形の金型の内周面または外周面に塗布し、固化させる方法;方法iと同様にして基材層用樹脂材料を円筒状に成形する方法等が挙げられる。
方法ivにおける最外層の形成方法としては、方法iiと同様にして接着性含フッ素重合体を含む樹脂液を基材層の外周面に塗布し、固化させる方法が挙げられる。
方法vにおいて試験管状のプリフォームを作製する際の樹脂材料の成形方法としては、射出成形法等が挙げられる。
In the method iv, the base material layer is formed by applying the base layer resin liquid to the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the cylindrical mold and solidifying in the same manner as in the method ii; And a method of forming the base layer resin material into a cylindrical shape.
As a method for forming the outermost layer in the method iv, there is a method in which a resin liquid containing an adhesive fluoropolymer is applied to the outer peripheral surface of the base material layer and solidified in the same manner as in the method ii.
Examples of the molding method of the resin material for producing the test tubular preform in the method v include an injection molding method.
接着性含フッ素重合体の粉体は、接着性含フッ素重合体を含む粉体形成用樹脂材料からなる。粉体形成用樹脂材料は、本発明の効果を損なわない範囲において、必要に応じて他の成分を含んでいてもよい。 The powder of the adhesive fluoropolymer is made of a resin material for forming a powder containing the adhesive fluoropolymer. The powder forming resin material may contain other components as necessary within the range not impairing the effects of the present invention.
接着性含フッ素重合体を含む樹脂液の調製に用いる、接着性含フッ素重合体の粉体の平均粒子径は、1〜10μmが好ましく、2〜5μmがより好ましい。接着性含フッ素重合体の粉体の平均粒子径が前記範囲内であれば、前記した他の重合体中の接着性含フッ素重合体の分散粒子径を好ましい範囲内にしやすい。 The average particle size of the powder of the adhesive fluoropolymer used for the preparation of the resin liquid containing the adhesive fluoropolymer is preferably 1 to 10 μm, and more preferably 2 to 5 μm. If the average particle size of the powder of the adhesive fluoropolymer is within the above range, the dispersed particle size of the adhesive fluoropolymer in the other polymer described above can easily be within the preferred range.
接着性含フッ素重合体の粉体は、たとえば、下記の手順にて製造できる。
単量体の重合で得られた接着性含フッ素重合体を粉砕する。粉砕物を分級し、接着性含フッ素重合体の粉体を得る。
The powder of the adhesive fluoropolymer can be produced, for example, by the following procedure.
The adhesive fluoropolymer obtained by polymerization of the monomer is pulverized. The pulverized product is classified to obtain an adhesive fluoropolymer powder.
接着性含フッ素重合体を機械的に粉砕できる装置としては、ハンマーミル、ピンミル、ディスクミル、ロータリーミル、ジェットミル、流動床エアジェットミル、ジョークラッシャ、ジャイレートリークラッシャ、ケージミル、パンクラッシャ、ボールミル、ペブルミル、ロッドミル、チューブミル、ディスクアトリションミル、アトライター、ディスクリファイナ等が挙げられる。 Equipment that can mechanically grind adhesive fluoropolymers includes hammer mill, pin mill, disk mill, rotary mill, jet mill, fluidized bed air jet mill, jaw crusher, gyrate leak crusher, cage mill, pan crusher, ball mill , Pebble mill, rod mill, tube mill, disc attrition mill, attritor, disc refiner and the like.
接着性含フッ素重合体の粉砕は、粉砕物の平均粒子径を小さくしやすい点から、接着性含フッ素重合体を−40℃以下の温度に冷却して行うことが好ましい。冷却温度は、−100℃以下がより好ましく、−160℃以下がさらに好ましい。冷却方法としては、ドライアイスまたは液体窒素を用いる方法が挙げられる。 The adhesive fluoropolymer is preferably pulverized by cooling the adhesive fluoropolymer to a temperature of −40 ° C. or lower from the viewpoint of easily reducing the average particle size of the pulverized product. The cooling temperature is more preferably −100 ° C. or lower, and further preferably −160 ° C. or lower. Examples of the cooling method include a method using dry ice or liquid nitrogen.
(作用機序)
以上説明した本発明の回転摺動部材にあっては、接着性含フッ素重合体がフッ素原子を有するため、回転摺動部材の表面が滑りやすくなり、摺動性に優れる。また、回転摺動部材が他の重合体を含む場合であっても、接着性含フッ素重合体が接着性官能基を有するため、接着性含フッ素重合体と他の重合体との相溶性がよい。そのため、他の重合体中で接着性含フッ素重合体が凝集しにくく、接着性含フッ素重合体の分散性がよく、回転摺動部材の表面の表面性状(平滑性)を損なわない。また、接着性含フッ素重合体を含むため、離型性と濡れ性を具備する。また、接着性含フッ素重合体が接着性官能基を有するため、回転摺動部材が積層体の場合は各層間の接着性に優れる。
(Mechanism of action)
In the rotary sliding member of the present invention described above, since the adhesive fluoropolymer has fluorine atoms, the surface of the rotary sliding member becomes slippery and excellent in slidability. Further, even when the rotary sliding member contains another polymer, the adhesive fluoropolymer has an adhesive functional group, so that the compatibility between the adhesive fluoropolymer and the other polymer is high. Good. Therefore, the adhesive fluoropolymer is less likely to aggregate in other polymers, the dispersibility of the adhesive fluoropolymer is good, and the surface properties (smoothness) of the surface of the rotary sliding member are not impaired. Moreover, since it contains an adhesive fluoropolymer, it has releasability and wettability. Moreover, since the adhesive fluoropolymer has an adhesive functional group, when the rotary sliding member is a laminate, the adhesiveness between the layers is excellent.
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
例1、2、6、7、9、10は製造例であり、例3〜5、8、11は比較製造例である。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these.
Examples 1, 2, 6, 7, 9, and 10 are production examples, and Examples 3 to 5, 8, and 11 are comparative production examples.
<測定、評価>
(重合体における単位の割合)
含フッ素重合体における単位の割合は、溶融NMR分析、フッ素含有量分析および赤外吸収スペクトル分析によって求めた。
<Measurement and evaluation>
(Ratio of units in polymer)
The proportion of units in the fluoropolymer was determined by melt NMR analysis, fluorine content analysis and infrared absorption spectrum analysis.
(接着性官能基の含有量)
下記の赤外吸収スペクトル分析によって、接着性含フッ素重合体における接着性官能基を有するNAH単位の割合を求めた。
接着性含フッ素重合体をプレス成形して200μmのフィルムを得た。赤外吸収スペクトルにおいて接着性含フッ素重合体中のNAH単位の吸収ピークは、1778cm−1に現れる。該吸収ピークの吸光度を測定し、NAHのモル吸光係数20810mol−1・l・cm−1を用いて、NAH単位の割合(モル%)を求めた。
NAH単位の割合をa(モル%)とすると、主鎖炭素数1×106個に対する接着性官能基(酸無水物基)の個数は、[a×106/100]個と算出される。
(Adhesive functional group content)
The ratio of NAH units having an adhesive functional group in the adhesive fluoropolymer was determined by the following infrared absorption spectrum analysis.
The adhesive fluoropolymer was press-molded to obtain a 200 μm film. In the infrared absorption spectrum, the absorption peak of NAH units in the adhesive fluoropolymer appears at 1778 cm −1 . The absorbance of the absorption peak was measured, and the NAH unit ratio (mol%) was determined using a molar absorption coefficient of NAH of 20810 mol −1 · l · cm −1 .
When the ratio of NAH units with a (mol%), the number of main chain adhesive functional groups to the number 1 × 10 6 carbon (acid anhydride groups) is calculated as [a × 10 6/100] Pieces .
(融点)
示差走査熱量計(セイコーインスツル社製)を用い、含フッ素重合体を10℃/分の速度で昇温したときの融解ピークを記録し、極大値に対応する温度を融点とした。
(Melting point)
Using a differential scanning calorimeter (manufactured by Seiko Instruments Inc.), the melting peak when the fluoropolymer was heated at a rate of 10 ° C./min was recorded, and the temperature corresponding to the maximum value was taken as the melting point.
(溶融流れ速度)
含フッ素重合体については、メルトインデクサー(テクノセブン社製)を用い、372℃、荷重49Nの条件下で直径2mm、長さ8mmのノズルから10分間に流出する含フッ素重合体の質量(g)を測定した。
樹脂材料については、メルトインデクサー(テクノセブン社製)を用い、400℃、荷重49Nの条件下で直径2mm、長さ8mmのノズルから10分間に流出する樹脂材料の質量(g)を測定した。
(Melting flow rate)
For the fluoropolymer, a melt indexer (manufactured by Techno Seven Co., Ltd.) was used, and the mass of the fluoropolymer flowing out in 10 minutes from a nozzle having a diameter of 2 mm and a length of 8 mm under the conditions of 372 ° C. and a load of 49 N (g ) Was measured.
For the resin material, a mass index (g) of the resin material flowing out from a nozzle having a diameter of 2 mm and a length of 8 mm under a condition of 400 ° C. and a load of 49 N for 10 minutes was measured using a melt indexer (manufactured by Techno Seven). .
(平均粒子径)
含フッ素重合体の粉体をイソプロピルアルコールに超音波によって分散させた後、レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置(堀場製作所社製、LA−920)によって体積基準累積50%径(D50)を求め、これを平均粒子径とした。
(Average particle size)
After the fluoropolymer powder is dispersed in isopropyl alcohol by ultrasonic waves, a volume-based cumulative 50% diameter (D50) is determined by a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (LA-920, manufactured by Horiba, Ltd.). This was defined as the average particle size.
(平滑性)
サンプルの表面(積層体の場合は最外層の表面)を目視で観察し、下記の基準にて平滑性を評価した。
〇(良好):サンプル中に含フッ素重合体または熱可塑性樹脂が均一に分散し、表面が平滑である。
×(不良):サンプル中にて含フッ素重合体または熱可塑性樹脂が凝集し、表面が平滑でない。
(Smoothness)
The surface of the sample (in the case of a laminate, the surface of the outermost layer) was visually observed, and the smoothness was evaluated according to the following criteria.
O (good): The fluoropolymer or thermoplastic resin is uniformly dispersed in the sample, and the surface is smooth.
X (defect): The fluoropolymer or the thermoplastic resin aggregates in the sample, and the surface is not smooth.
(摩耗量)
例1〜5、例9〜11については、以下のようにして摩耗量を測定した。
コンターマシン(アマダ社製、V−400)を用いてサンプルを切断し、直径:46mmの円形状の試験片を得た。試験片について、松原式による摩擦摩耗試験機(オリエンテック社製)を用いて摩擦摩耗試験を行った。試験用冶具に試験片を固定し、試験片の表面に、相手材であるリング(材質:SUS304、接触面積:2cm2)を圧力:7kg/cm2(686.49kPa)、回転速度:0.5m/秒、試験時間:1時間の条件で接触させ、磨耗量を測定した。摩耗量が少ないほど摺動性に優れる。
(Abrasion amount)
About Examples 1-5 and Examples 9-11, the abrasion loss was measured as follows.
The sample was cut using a contour machine (manufactured by Amada, V-400) to obtain a circular test piece having a diameter of 46 mm. The test piece was subjected to a friction and wear test using a Matsubara type friction and wear tester (Orientec). A test piece is fixed to a test jig, and a ring (material: SUS304, contact area: 2 cm 2 ) as a mating member is applied to the surface of the test piece under a pressure of 7 kg / cm 2 (686.49 kPa), and a rotation speed: 0.00. The contact amount was 5 m / sec and the test time was 1 hour, and the amount of wear was measured. The smaller the amount of wear, the better the slidability.
例6〜8については、以下のようにして摩耗量を測定した。
カッターを用いてサンプルを切断して試験片を得た。試験片について、松原式による摩擦摩耗試験機(オリエンテック社製)を用いて摩擦摩耗試験を行った。試験用冶具に試験片を固定し、試験片の最外層の表面に、相手材であるリングを圧力:1.5kg/cm2(147.10kPa)、回転速度:0.5m/sec、試験時間:3分間の条件で接触させ、磨耗量を測定した。摩耗量が少ないほど摺動性に優れる。
About Examples 6-8, the abrasion loss was measured as follows.
The sample was cut using a cutter to obtain a test piece. The test piece was subjected to a friction and wear test using a Matsubara type friction and wear tester (Orientec). A test piece is fixed to a test jig, and a ring, which is a mating member, is applied to the surface of the outermost layer of the test piece. Pressure: 1.5 kg / cm 2 (147.10 kPa), rotation speed: 0.5 m / sec, test time : Contact was made for 3 minutes, and the amount of wear was measured. The smaller the amount of wear, the better the slidability.
(分散粒子径)
液体窒素に浸漬して冷凍したサンプルを冷凍割断し、含フッ素重合体を含む部分の断面を走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製、S−3400N)にて観察し、無作為に選ばれた20個のドメインの粒子径を走査型電子顕微鏡に付属の測長機能を用いて測定し、20個の粒子径を平均して分散粒子径を求めた。分散粒子径は、サンプル中の各成分の相溶性を判断する指針となる。
(Dispersed particle size)
A sample frozen by immersion in liquid nitrogen was frozen, and the cross section of the portion containing the fluoropolymer was observed with a scanning electron microscope (S-3400N, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), and was randomly selected. The particle diameters of 20 domains were measured using a length measuring function attached to the scanning electron microscope, and the dispersed particle diameters were obtained by averaging the 20 particle diameters. The dispersed particle size is a guideline for judging the compatibility of each component in the sample.
(動摩擦係数)
サンプルの含フッ素重合体を含む部分の表面について、松原式による摩擦摩耗試験機(オリエンテック社製)を用いて動摩擦係数の測定を行った。試験用冶具に試験片を固定し、試験片の表面に、相手材であるリング(材質:SUS304、接触面積:2cm2)を圧力:7kg/cm2(686.49kPa)、回転速度:0.5m/秒、試験時間:1時間の条件で接触させ、動摩擦係数を求めた。
(Dynamic friction coefficient)
About the surface of the part containing the fluoropolymer of a sample, the dynamic friction coefficient was measured using the friction abrasion tester (made by Orientec Co., Ltd.) by Matsubara type | formula. A test piece is fixed to a test jig, and a ring (material: SUS304, contact area: 2 cm 2 ) as a mating member is applied to the surface of the test piece under a pressure of 7 kg / cm 2 (686.49 kPa), and a rotation speed: 0.00. Contact was made under conditions of 5 m / sec and test time: 1 hour, and the dynamic friction coefficient was determined.
(算術平均粗さRa)
サンプルの含フッ素重合体を含む部分の表面について、超深度形状測定顕微鏡(キーエンス社製、VK−8500)を用い、倍率200倍、観測範囲1117×1489.9(μm)にて表面形状を測定し、任意に選択した二つの線上の算術平均粗さRaの平均値を求めた。
(Arithmetic mean roughness Ra)
About the surface of the part containing the fluoropolymer of the sample, the surface shape was measured at an magnification of 200 times and an observation range of 1117 × 1489.9 (μm) using an ultra-deep shape measuring microscope (manufactured by Keyence Corporation, VK-8500). Then, the average value of the arithmetic average roughness Ra on two arbitrarily selected lines was obtained.
(濡れ張力)
サンプルの含フッ素重合体を含む部分の表面について、濡れ張力試験用混合液(和光純薬工業社製)を使用し、JIS K 6768:1999に従って測定した。
(Wetting tension)
About the surface of the part containing the fluoropolymer of a sample, the liquid mixture for wet tension test (made by Wako Pure Chemical Industries Ltd.) was used, and it measured according to JISK6768: 1999.
(界面剥離強度)
含フッ素重合体の層を有する部材サンプルを長さ100mm、幅10mmの矩形状にカットして試験片を調製した。次いで、試験片の長さ方向の一端から50mmの位置を中央にして、引張り試験機(オリエンテック社製)を用いて、引張り速度50mm/分で90度、含フッ素重合体の層と基材を剥離させた際にかかる最大荷重を剥離強度(N/cm)とした。剥離強度が大きいほど、含フッ素重合体の層と基材との密着性が優れていることを示す。
(Interfacial peel strength)
A member sample having a fluoropolymer layer was cut into a rectangular shape having a length of 100 mm and a width of 10 mm to prepare a test piece. Next, using a tensile tester (manufactured by Orientec Co., Ltd.) with a position of 50 mm from one end in the length direction of the test piece as a center, the layer and the substrate of the fluoropolymer are 90 degrees at a tensile rate of 50 mm / min. The maximum load applied when the film was peeled was defined as the peel strength (N / cm). It shows that the adhesiveness of the layer of a fluoropolymer and a base material is excellent, so that peeling strength is large.
<各成分>
(含フッ素重合体)
接着性含フッ素重合体:
国際公開第2015/182702号の実施例5に記載の方法にしたがって接着性含フッ素重合体のビーズを得た。TFE単位/NAH単位/PPVE単位のモル比は97.9/0.1/2であり、接着性官能基の含有量は接着性含フッ素重合体の主鎖炭素数1×106個に対し1000個であり、融点は300℃であり、溶融流れ速度は17.6g/10分であった。
<Each component>
(Fluoropolymer)
Adhesive fluoropolymer:
Adhesive fluoropolymer beads were obtained according to the method described in Example 5 of WO2015 / 182702. The molar ratio of TFE unit / NAH unit / PPVE unit is 97.9 / 0.1 / 2, and the content of the adhesive functional group is 1 × 10 6 carbon atoms in the main chain of the adhesive fluoropolymer. 1000 pieces, the melting point was 300 ° C., and the melt flow rate was 17.6 g / 10 min.
接着性含フッ素重合体の粉体:
接着性含フッ素重合体のビーズを粉砕し、平均粒子径が3μmの接着性含フッ素重合体の粉体を得た。
Adhesive fluoropolymer powder:
The adhesive fluoropolymer beads were pulverized to obtain an adhesive fluoropolymer powder having an average particle size of 3 μm.
PFAの粉体:接着性官能基を有しないPFA(旭硝子社製、Fluon(登録商標) PFA P−63P、融点:300℃、溶融流れ速度:12.8g/10分)のペレットを粉砕し、平均粒子径が5μmのPFAの粉体を得た。
PTFEの粉体:接着性官能基を有しないPTFEの粉体(旭硝子社製、Fluon(登録商標) PTFE L169J、平均粒子径:17μm、融点:332℃)。
PFA powder: PFA pellets having no adhesive functional group (Asahi Glass Co., Ltd., Fluon (registered trademark) PFA P-63P, melting point: 300 ° C., melt flow rate: 12.8 g / 10 min) were pulverized, PFA powder having an average particle size of 5 μm was obtained.
PTFE powder: PTFE powder having no adhesive functional group (Asahi Glass Co., Ltd., Fluon (registered trademark) PTFE L169J, average particle size: 17 μm, melting point: 332 ° C.).
(熱硬化性樹脂)
熱硬化性樹脂1:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(アデカ社製、アデカレジンEP−4100)。
熱硬化性樹脂2:ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製、EPICLON HP−7200H−75M、液状媒体:メチルエチルケトン(以下、「MEK」と記す。)、固形分濃度:75質量%)。
(Thermosetting resin)
Thermosetting resin 1: bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Adeka, Adeka Resin EP-4100).
Thermosetting resin 2: dicyclopentadiene type epoxy resin (manufactured by DIC, EPICLON HP-7200H-75M, liquid medium: methyl ethyl ketone (hereinafter referred to as “MEK”), solid content concentration: 75 mass%).
(硬化剤)
硬化剤1:4,4’−ジアミノジフェニルスルホン(和光純薬社製)。
硬化剤2:フェノールノボラック樹脂(DIC社製、フェノライト TD−2090−60M、溶媒:MEK、固形分:60質量%)。
(Curing agent)
Curing agent 1: 4,4′-diaminodiphenyl sulfone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
Curing agent 2: Phenol novolac resin (manufactured by DIC, Phenolite TD-2090-60M, solvent: MEK, solid content: 60% by mass).
(熱可塑性樹脂)
熱可塑性樹脂1の粉体:ポリエーテルサルフォン(ソルベイアドバンストポリマーズ社製、Veradel(登録商標) 3000P)。
熱可塑性樹脂2の粉体:熱可塑性ポリイミド(三井化学社製、オーラム(登録商標) PD450)。
(Thermoplastic resin)
Thermoplastic resin 1 powder: polyethersulfone (manufactured by Solvay Advanced Polymers, Veradel (registered trademark) 3000P).
Powder of thermoplastic resin 2: Thermoplastic polyimide (Mitsui Chemicals, Aurum (registered trademark) PD450).
<サンプルの作製>
(例1)
表1に示す割合にて、熱硬化性樹脂1と接着性含フッ素重合体の粉体とを125℃で1.5時間混合した後、硬化剤1を添加し、樹脂材料を得た。樹脂材料を脱泡処理した後、金型(キャビティのサイズ:厚さ4mm、横16cm、縦12cm)に注入した。金型を熱循環式オーブンに入れ、110℃で2時間加熱した後、200℃で4時間加熱した。金型を徐冷し、シート状のサンプルを得た。サンプルの平滑性および摩耗量を表1に示す。
<Preparation of sample>
(Example 1)
After mixing the thermosetting resin 1 and the adhesive fluoropolymer powder at 125 ° C. for 1.5 hours in the proportions shown in Table 1, the curing agent 1 was added to obtain a resin material. The resin material was defoamed and then poured into a mold (cavity size: thickness 4 mm, width 16 cm, length 12 cm). The mold was placed in a heat circulation oven, heated at 110 ° C. for 2 hours, and then heated at 200 ° C. for 4 hours. The mold was gradually cooled to obtain a sheet-like sample. Table 1 shows the smoothness and wear amount of the sample.
(例2〜5)
各成分の種類および割合を表1に示すように変更した以外は、例1と同様にしてサンプルを得た。サンプルの平滑性および摩耗量を表1に示す。
(Examples 2 to 5)
A sample was obtained in the same manner as in Example 1 except that the type and ratio of each component were changed as shown in Table 1. Table 1 shows the smoothness and wear amount of the sample.
接着性含フッ素重合体を含む例1、2は、接着性官能基を有しない含フッ素重合体を含む例4に比べ平滑性に優れていた。
接着性含フッ素重合体を含む例1、2は、含フッ素重合体を含まない例3、5に比べ摺動性に優れていた。
Examples 1 and 2 containing an adhesive fluoropolymer were excellent in smoothness compared to Example 4 containing a fluoropolymer having no adhesive functional group.
Examples 1 and 2 containing an adhesive fluoropolymer were superior in slidability compared to Examples 3 and 5 not containing a fluoropolymer.
(例6)
接着性含フッ素重合体の粉体に界面活性剤(日本乳化剤社製、ニューコール(登録商標)1308)を、接着性含フッ素重合体の粉体に対して3質量%となるように添加した。さらにMEKを添加して固形分濃度を40質量%とし、撹拌機により300rpmの条件下で1時間撹拌し、1500rpmで15分間撹拌した。超音波ホモジナイザーにて5分間超音波処理し、分散液を得た。
(Example 6)
A surfactant (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., New Coal (registered trademark) 1308) was added to the adhesive fluoropolymer powder so as to be 3% by mass with respect to the adhesive fluoropolymer powder. . Further, MEK was added to adjust the solid content concentration to 40% by mass, and the mixture was stirred with a stirrer at 300 rpm for 1 hour and then at 1500 rpm for 15 minutes. Sonication was performed for 5 minutes with an ultrasonic homogenizer to obtain a dispersion.
熱硬化性樹脂2に分散液を、熱硬化性樹脂2と接着性含フッ素重合体の粉体との合計のうちの接着性含フッ素重合体の粉体の割合が20質量%となるように添加した。硬化剤2を、エポキシ樹脂2と硬化剤2の質量比が26:9となるように添加し、撹拌機により1000rpmの条件下で20分間撹拌して樹脂液を得た。
樹脂液を100メッシュのフィルタにてろ過した後、電解銅箔(福田金属箔粉社製、CF−T4X−SVR−12、厚さ:12μm、表面粗さRz:1.2μm)の表面に塗布し、これを熱風循環式のオーブンで乾燥して厚さ60μmのサンプルを得た。サンプルは、銅箔からなる導電層と、接着性含フッ素重合体を含む最外層とからなる積層体である。サンプルの平滑性および摩耗量を表2に示す。
The dispersion liquid is applied to the thermosetting resin 2 so that the proportion of the adhesive fluoropolymer powder in the total of the thermosetting resin 2 and the adhesive fluoropolymer powder is 20% by mass. Added. The curing agent 2 was added so that the mass ratio of the epoxy resin 2 and the curing agent 2 was 26: 9, and the mixture was stirred with a stirrer at 1000 rpm for 20 minutes to obtain a resin liquid.
The resin solution is filtered through a 100 mesh filter and then applied to the surface of an electrolytic copper foil (Fukuda Metal Foil Powder Co., Ltd., CF-T4X-SVR-12, thickness: 12 μm, surface roughness Rz: 1.2 μm). This was dried in a hot air circulation oven to obtain a sample having a thickness of 60 μm. The sample is a laminate comprising a conductive layer made of copper foil and an outermost layer containing an adhesive fluoropolymer. Table 2 shows the smoothness and wear amount of the sample.
(例7)
熱硬化性樹脂2と接着性含フッ素重合体の粉体との合計のうちの接着性含フッ素重合体の粉体の割合を25質量%に変更した以外は、例6と同様にしてサンプルを得た。サンプルの平滑性および摩耗量を表2に示す。
(Example 7)
A sample was prepared in the same manner as in Example 6 except that the proportion of the adhesive fluoropolymer powder in the total of the thermosetting resin 2 and the adhesive fluoropolymer powder was changed to 25% by mass. Obtained. Table 2 shows the smoothness and wear amount of the sample.
(例8)
接着性含フッ素重合体の粉体を用いなかった以外は、例6と同様にしてサンプルを得た。サンプルの平滑性および摩耗量を表2に示す。
(Example 8)
A sample was obtained in the same manner as in Example 6 except that the adhesive fluoropolymer powder was not used. Table 2 shows the smoothness and wear amount of the sample.
接着性含フッ素重合体を含む例6、7は、含フッ素重合体を含まない例8に比べ摺動性に優れていた。 Examples 6 and 7 containing the adhesive fluoropolymer were superior in slidability compared to Example 8 not containing the fluoropolymer.
(例9)
表3に示す割合にて、熱可塑性樹脂2の粉体と接着性含フッ素重合体のビーズとをドライブレンドし、2軸押出機(テクノベル社製、KZW15TW−45MG)に投入し、樹脂吐出量:2kg/時間、スクリュー回転数:200rpm、設定樹脂温度:410℃の条件にて溶融混練し、樹脂材料を得た。樹脂材料の溶融流れ速度を表3に示す。
(Example 9)
In the ratio shown in Table 3, the powder of the thermoplastic resin 2 and the beads of the adhesive fluorine-containing polymer are dry blended and put into a twin screw extruder (Technobel, KZW15TW-45MG), and the resin discharge amount : Melted and kneaded under the conditions of 2 kg / hour, screw rotation speed: 200 rpm, and set resin temperature: 410 ° C. to obtain a resin material. The melt flow rate of the resin material is shown in Table 3.
樹脂材料について、単軸押出機(田辺プラスチックス機械社製、VS−30)および150mm幅Tダイを用い、設定樹脂温度:400℃、回転数10rpm、ライン速度:0.8m/分にて押出成形し、厚さ50μmのフィルム状のサンプルを得た。サンプルの断面の走査型電子顕微鏡写真(5000倍)を図1に示す。サンプル中の接着性含フッ素重合体の分散粒子径、サンプルの動摩擦係数、摩耗量および算術平均粗さRaを表3に示す。
このフィルム状のサンプルと銅箔(三井金属鉱業社製、品番:HS1−VSP−18)を重ね、真空熱プレスして、銅箔を他の基材とし接着性含フッ素重合体を表面に有する回転摺動部材を得た。この回転摺動部材の剥離強度は、13N/cmであった。
The resin material is extruded using a single screw extruder (manufactured by Tanabe Plastics Machine Co., Ltd., VS-30) and a 150 mm wide T die at a set resin temperature of 400 ° C., a rotation speed of 10 rpm, and a line speed of 0.8 m / min. Molding was performed to obtain a film-like sample having a thickness of 50 μm. A scanning electron micrograph (5000 magnifications) of the cross section of the sample is shown in FIG. Table 3 shows the dispersed particle size of the adhesive fluoropolymer in the sample, the dynamic friction coefficient, the wear amount, and the arithmetic average roughness Ra of the sample.
This film-like sample and copper foil (Mitsui Metal Mining Co., Ltd., product number: HS1-VSP-18) are stacked and vacuum hot pressed to have an adhesive fluoropolymer on the surface using the copper foil as another substrate. A rotating sliding member was obtained. The peel strength of this rotary sliding member was 13 N / cm.
(例10)
各成分の割合を表3に示すように変更した以外は、例9と同様にしてサンプルを得た。サンプルの断面の走査型電子顕微鏡写真(5000倍)を図2に示す。サンプル中の接着性含フッ素重合体の分散粒子径、サンプルの動摩擦係数および摩耗量を表3に示す。
(Example 10)
A sample was obtained in the same manner as in Example 9 except that the ratio of each component was changed as shown in Table 3. A scanning electron micrograph (5000 magnifications) of the cross section of the sample is shown in FIG. Table 3 shows the dispersed particle size of the adhesive fluoropolymer in the sample, the dynamic friction coefficient of the sample, and the amount of wear.
(例11)
接着性含フッ素重合体のビーズをPTFEの粉体に変更し、フィルムの厚さを250μmに変更した以外は、例9と同様にしてサンプルを得た。
サンプルの断面の走査型電子顕微鏡写真(400倍)を図3に示す。サンプル中の接着性含フッ素重合体の分散粒子径、サンプルの動摩擦係数、摩耗量および算術平均粗さRaを表3に示す。
このフィルム状のサンプルと銅箔(三井金属鉱業社製、品番:HS1−VSP−18)を重ね、例9と同様にして、銅箔を他の基材とし含フッ素重合体を表面に有する回転摺動部材を得た。この回転摺動部材の剥離強度は、3N/cmであった。
(Example 11)
A sample was obtained in the same manner as in Example 9, except that the adhesive fluoropolymer beads were changed to PTFE powder and the film thickness was changed to 250 μm.
A scanning electron micrograph (400 magnifications) of the cross section of the sample is shown in FIG. Table 3 shows the dispersed particle size of the adhesive fluoropolymer in the sample, the dynamic friction coefficient, the wear amount, and the arithmetic average roughness Ra of the sample.
This film-like sample and copper foil (Mitsui Mining & Mining Co., Ltd., product number: HS1-VSP-18) are layered, and rotation is performed in the same manner as in Example 9 with copper foil as another substrate and a fluoropolymer on the surface. A sliding member was obtained. The peel strength of this rotary sliding member was 3 N / cm.
PTFEを用いた例11に比べ接着性含フッ素重合体を用いた例9、10は、熱可塑性樹脂中での含フッ素重合体の分散粒子径が小さくなっており、PTFEに比べ接着性含フッ素重合体は、熱可塑性樹脂との相容性が良好であると判断できる。 In Examples 9 and 10 using an adhesive fluoropolymer as compared to Example 11 using PTFE, the dispersed particle size of the fluoropolymer in the thermoplastic resin is small, and the adhesive fluorine-containing polymer is compared to PTFE. It can be judged that the polymer has good compatibility with the thermoplastic resin.
(例12)
国際公開第2018/070437号に記載される塗装方法に準拠して、接着性含フッ素重合体のパウダー(平均粒子径 75μm)をアルミニウム基板に静電塗工し、340℃にて10分間加熱して接着性含フッ素重合体を焼成させ、アルミニウム基板を他の基材とし接着性含フッ素重合体を表面に有する回転摺動部材を得た。この回転摺動部材の表面の算術平均粗さは0.5μmであり、表面の濡れ張力は22.6mN/mであり、剥離強度は15N/cmであった。この回転摺動部材をインクジェットローラーとした場合、インクジェットの液滴が飛び散った場合も、インクがローラーに転写せず、不具合がなかった。
(Example 12)
In accordance with the coating method described in WO2018 / 070437, an adhesive fluoropolymer powder (average particle size 75 μm) is electrostatically applied to an aluminum substrate and heated at 340 ° C. for 10 minutes. Thus, the adhesive fluoropolymer was fired to obtain a rotary sliding member having an aluminum substrate as another base material and the adhesive fluoropolymer on the surface. The arithmetic average roughness of the surface of this rotary sliding member was 0.5 μm, the surface wetting tension was 22.6 mN / m, and the peel strength was 15 N / cm. When this rotary sliding member was an ink jet roller, even when ink jet droplets were scattered, the ink was not transferred to the roller, and there was no problem.
(例13)
アルミニウム基板のかわりにセラミックス基板を用いる以外は、例12と同様にして、セラミックス基板を他の基材とし接着性含フッ素重合体を表面に有する回転摺動部材を得た。この回転摺動部材の表面の算術平均粗さは1μmであり、表面の濡れ張力は23.2mN/mであり、剥離強度は16N/cmであった。
(Example 13)
A rotary sliding member having a ceramic substrate as another base material and an adhesive fluoropolymer on its surface was obtained in the same manner as in Example 12 except that a ceramic substrate was used instead of the aluminum substrate. The surface of this rotary sliding member had an arithmetic average roughness of 1 μm, a surface wetting tension of 23.2 mN / m, and a peel strength of 16 N / cm.
(例14)
アルミニウム基板のかわりにセラミックス基板を用い、静電塗工後の加熱条件を接着性含フッ素重合体の融点以下の260℃とする以外は例12と同様にして、セラミックス基板を他の基材とし接着性含フッ素重合体を表面に有する回転摺動部材を得た。この回転摺動部材の算術平均粗さは35μmであった。この回転摺動部材をインクジェットローラーとした場合、インクジェットの液滴が飛び散った場合、インクがローラーにしみ込んでしまい、不具合が発生した。
(Example 14)
A ceramic substrate is used as another base material in the same manner as in Example 12 except that a ceramic substrate is used in place of the aluminum substrate and the heating condition after electrostatic coating is 260 ° C. below the melting point of the adhesive fluoropolymer. A rotary sliding member having an adhesive fluoropolymer on its surface was obtained. The arithmetic average roughness of this rotary sliding member was 35 μm. When this rotary sliding member was an ink jet roller, when ink jet droplets were scattered, the ink soaked into the roller and a problem occurred.
本発明の回転摺動部材は、シームレスベルトまたはインクジェットローラーとして有用であり、電子写真方式の画像形成装置の中間転写ベルト、搬送ベルト、インクジェット方式の画像形成装置の搬送ベルト、弾性ベルト等として特に有用である。 The rotary sliding member of the present invention is useful as a seamless belt or an ink jet roller, and particularly useful as an intermediate transfer belt, a transport belt of an electrophotographic image forming apparatus, a transport belt of an ink jet image forming apparatus, an elastic belt, or the like. It is.
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