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JP2021137963A - Slide member and method for producing slide member - Google Patents

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JP2021137963A JP2018097569A JP2018097569A JP2021137963A JP 2021137963 A JP2021137963 A JP 2021137963A JP 2018097569 A JP2018097569 A JP 2018097569A JP 2018097569 A JP2018097569 A JP 2018097569A JP 2021137963 A JP2021137963 A JP 2021137963A
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layer
sliding
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intermediate layer
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Application number
JP2018097569A
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広一 上岡
Koichi Kamioka
広一 上岡
隆浩 藤本
Takahiro Fujimoto
隆浩 藤本
寿 大木
Hisashi Oki
寿 大木
将人 馬場
Masato Baba
将人 馬場
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Sumitomo Electric Fine Polymer Inc
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Fine Polymer Inc
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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  • Laminated Bodies (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

To provide a slide member capable of enhancing adhesion of a slide layer containing polytetrafluoroethylene as a main component while suppressing deterioration of quality.SOLUTION: The slide member according to one aspect of the present invention comprises a substrate layer, an intermediate layer and a slide layer in this order, wherein the main component of the intermediate layer is a heat-meltable fluororesin, and the main component of the slide layer is polytetrafluoroethylene.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、摺動部材及び摺動部材の製造方法に関する。 The present invention relates to a sliding member and a method for manufacturing the sliding member.

ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)は、機械的強度、耐薬品性、易滑性、耐熱性、耐摩耗性、耐候性、不燃性等に優れており、摺動部材の表層を構成するために用いられる。 Polytetrafluoroethylene (PTFE) has excellent mechanical strength, chemical resistance, slipperiness, heat resistance, wear resistance, weather resistance, nonflammability, etc., and is used to form the surface layer of sliding members. Be done.

しかしながら、一般にPTEFを主成分とするフィルム(PTFEフィルム)は、他の部材と強固に密着し難い。そのため、PTFEを含む層を他の層に積層する場合、積層対象となる他の層の表面を粗面化し、積層面積を大きくしたり、PTFEの粉体を分散剤に分散させたディスパージョンを他の層に塗布し、上記分散剤を乾燥させたりする方法が採用されている。 However, in general, a film containing PTFE as a main component (PTFE film) is difficult to firmly adhere to other members. Therefore, when a layer containing PTFE is laminated on another layer, the surface of the other layer to be laminated is roughened to increase the laminated area, or a dispersion in which PTFE powder is dispersed in a dispersant is used. A method of applying to another layer and drying the dispersant is adopted.

また、今日ではPTFEフィルムと他の層との密着力を高める方法として、PTFEフィルムの他の層との積層面をプラズマ処理する方法も採用されている(特開2015−189934号公報参照)。 Further, today, as a method of increasing the adhesion between the PTFE film and the other layer, a method of plasma-treating the laminated surface of the PTFE film with the other layer is also adopted (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-189934).

特開2015−189934号公報JP 2015-189934

しかしながら、上記他の層の表面を粗面化する場合、粗面化のための設備が必要となり製造コストが高くなる。また、この方法によると、積層面の平滑性が低下するため使用用途が限定される。 However, when the surface of the other layer is roughened, equipment for roughening is required, which increases the manufacturing cost. Further, according to this method, the smoothness of the laminated surface is lowered, so that the usage is limited.

また、PTFEの粉体を含むディスパージョンを用いる場合、特殊設備を要することから製造コストが高くなると共に、粉体の目詰まり等に起因して製造効率が低下するおそれがある。 Further, when a dispersion containing PTFE powder is used, the manufacturing cost is high because special equipment is required, and the manufacturing efficiency may be lowered due to clogging of the powder or the like.

さらに、上記公報に記載されているようにPTFEフィルムの積層面をプラズマ処理する場合、特殊設備を要することから製造コストが高くなると共に、PTFEフィルムの積層面の改質に起因してPTFEフィルムの品質が低下するおそれがある。 Further, when the laminated surface of the PTFE film is plasma-treated as described in the above publication, the manufacturing cost is high because special equipment is required, and the PTFE film is modified due to the modification of the laminated surface of the PTFE film. Quality may deteriorate.

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、品質の低下を抑えつつ、PTFEを主成分とする摺動層の密着力を高めることができる摺動部材及び摺動部材の製造方法の提供を課題とする。 The present invention has been made based on such circumstances, and manufactures a sliding member and a sliding member capable of increasing the adhesion of a sliding layer containing PTFE as a main component while suppressing deterioration of quality. The challenge is to provide a method.

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る摺動部材は、基材層、中間層及び摺動層をこの順で備え、上記中間層の主成分が熱溶融性フッ素樹脂であり、上記摺動層の主成分がポリテトラフルオロエチレンである。 The sliding member according to one aspect of the present invention made to solve the above problems includes a base material layer, an intermediate layer and a sliding layer in this order, and the main component of the intermediate layer is a heat-meltable fluororesin. Yes, the main component of the sliding layer is polytetrafluoroethylene.

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る摺動部材の製造方法は、基材層の一方側の面に中間層及び摺動層をこの順で積層する工程と、上記積層工程で積層された積層体を加熱する工程とを備え、上記中間層の主成分が熱溶融性フッ素樹脂であり、上記摺動層の主成分がポリテトラフルオロエチレンであり、上記加熱工程で、上記積層体をポリテトラフルオロエチレンの融点以上に加熱する。 The method for manufacturing a sliding member according to one aspect of the present invention, which has been made to solve the above problems, includes a step of laminating an intermediate layer and a sliding layer on one surface of a base material layer in this order, and the laminating. The step of heating the laminated body laminated in the step is provided, and the main component of the intermediate layer is a heat-meltable fluororesin, and the main component of the sliding layer is polytetrafluoroethylene. The laminate is heated above the melting point of polytetrafluoroethylene.

本発明の実施形態に係る摺動部材及び摺動部材の製造方法は、品質の低下を抑えつつ、PTFEを主成分とする摺動層の密着力を高めることができる。 The sliding member and the method for manufacturing the sliding member according to the embodiment of the present invention can enhance the adhesion of the sliding layer containing PTFE as a main component while suppressing the deterioration of quality.

本発明の一実施形態に係る摺動部材を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the sliding member which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る摺動部材の製造方法を示すフロー図である。It is a flow chart which shows the manufacturing method of the sliding member which concerns on one Embodiment of this invention.

[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
[Explanation of Embodiments of the Present Invention]
First, embodiments of the present invention will be listed and described.

本発明の一態様に係る摺動部材は、基材層、中間層及び摺動層をこの順で備え、上記中間層の主成分が熱溶融性フッ素樹脂であり、上記摺動層の主成分がポリテトラフルオロエチレンである。 The sliding member according to one aspect of the present invention includes a base material layer, an intermediate layer, and a sliding layer in this order, and the main component of the intermediate layer is a heat-meltable fluororesin, and the main component of the sliding layer is. Is polytetrafluoroethylene.

本発明者らが鋭意検討したところ、摺動層の主成分がPTFEである場合でも、この摺動層を熱溶融性フッ素樹脂を主成分とする中間層を介して基材層に積層することで、上記摺動層及び基材層を強固に密着することができることが分かった。当該摺動部材は、上記中間層を介在することで上記摺動層及び基材層の密着力を高めるものなので、上記摺動層の密着に起因して品質の低下を招来し難い。従って、当該摺動部材は、品質の低下を抑えつつ、PTFEを主成分とする摺動層の密着力を高めることができる。 As a result of diligent studies by the present inventors, even when the main component of the sliding layer is PTFE, the sliding layer is laminated on the base material layer via an intermediate layer containing a heat-meltable fluororesin as a main component. It was found that the sliding layer and the base material layer can be firmly adhered to each other. Since the sliding member enhances the adhesion between the sliding layer and the base material layer by interposing the intermediate layer, it is unlikely that the quality will be deteriorated due to the adhesion of the sliding layer. Therefore, the sliding member can enhance the adhesion of the sliding layer containing PTFE as a main component while suppressing the deterioration of quality.

上記熱溶融性フッ素樹脂が、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)又は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)であるとよい。このように、上記熱溶融性フッ素樹脂が、PFA又はFEPであることによって、上記摺動層及び基材層の密着力を容易かつ確実に高めることができる。 The heat-meltable fluororesin is preferably a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) or a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP). As described above, when the heat-meltable fluororesin is PFA or FEP, the adhesion between the sliding layer and the base material layer can be easily and surely increased.

上記基材層の主成分が液晶ポリマーであるとよい。このように、上記基材層の主成分が液晶ポリマーであることによって、上記摺動層及び基材層の密着力を容易かつ確実に高めることができる。 The main component of the base material layer is preferably a liquid crystal polymer. As described above, when the main component of the base material layer is the liquid crystal polymer, the adhesion between the sliding layer and the base material layer can be easily and surely increased.

上記中間層の平均厚さとしては、10μm以上200μm以下が好ましい。このように、上記中間層の平均厚さが上記範囲内であることによって、上記摺動層及び基材層の密着力を容易かつ確実に高めることができる。 The average thickness of the intermediate layer is preferably 10 μm or more and 200 μm or less. As described above, when the average thickness of the intermediate layer is within the above range, the adhesion between the sliding layer and the base material layer can be easily and surely increased.

また、本発明の他の一態様に係る摺動部材の製造方法は、基材層の一方側の面に中間層及び摺動層をこの順で積層する工程と、上記積層工程で積層された積層体を加熱する工程とを備え、上記中間層の主成分が熱溶融性フッ素樹脂であり、上記摺動層の主成分がポリテトラフルオロエチレンであり、上記加熱工程で、上記積層体をポリテトラフルオロエチレンの融点以上に加熱する。 Further, the method for manufacturing a sliding member according to another aspect of the present invention includes a step of laminating an intermediate layer and a sliding layer on one surface of a base material layer in this order, and a laminating step. A step of heating the laminate is provided, the main component of the intermediate layer is a heat-meltable fluororesin, the main component of the sliding layer is polytetrafluoroethylene, and the laminate is poly of the heating step. Heat above the melting point of tetrafluoroethylene.

当該摺動部材の製造方法は、上記加熱工程で、基材層、中間層及び摺動層がこの順で積層された積層体をPTFEの融点以上に加熱するので、上記摺動層及び基材層を強固に密着することができる。当該摺動部材の製造方法は、上記中間層を介在することで上記摺動層及び基材層の密着力を高めるものなので、上記摺動層の密着に起因して品質の低下を招来し難い。従って、当該摺動部材の製造方法は、品質の低下を抑えつつ、上記摺動層及び基材層の密着力を高めることができる。 In the method for manufacturing the sliding member, in the heating step, the laminated body in which the base material layer, the intermediate layer and the sliding layer are laminated in this order is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of PTFE, so that the sliding layer and the base material are heated. The layers can be firmly adhered. Since the method for manufacturing the sliding member enhances the adhesion between the sliding layer and the base material layer by interposing the intermediate layer, it is unlikely that the quality is deteriorated due to the adhesion of the sliding layer. .. Therefore, the method for manufacturing the sliding member can enhance the adhesion between the sliding layer and the base material layer while suppressing the deterioration of quality.

なお、本発明において、「主成分」とは、質量換算で最も含有割合の大きい成分をいい、例えば含有割合が50質量%以上の成分をいう。「平均厚さ」とは、任意の10点における厚さの平均値をいう。「融点」とは、JIS−K7121:2012「プラスチックの転移温度測定方法」に準拠して示差走査熱量計(DSC)により測定される融点ピーク温度をいう。 In the present invention, the "main component" means a component having the largest content ratio in terms of mass, for example, a component having a content ratio of 50% by mass or more. The "average thickness" means the average value of the thickness at any 10 points. The "melting point" means the melting point peak temperature measured by a differential scanning calorimetry (DSC) in accordance with JIS-K7121: 2012 "Method for measuring transition temperature of plastics".

[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の各実施形態に係る摺動部材及び摺動部材の製造方法について図面を参照しつつ詳説する。
[Details of Embodiments of the present invention]
Hereinafter, the sliding member and the method for manufacturing the sliding member according to each embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<摺動部材>
図1の摺動部材は、基材層1、中間層2及び摺動層3をこの順で備える。中間層2の主成分は熱溶融性フッ素樹脂である。摺動層3の主成分はPTFEである。
<Sliding member>
The sliding member of FIG. 1 includes a base material layer 1, an intermediate layer 2, and a sliding layer 3 in this order. The main component of the intermediate layer 2 is a heat-meltable fluororesin. The main component of the sliding layer 3 is PTFE.

本発明者らが鋭意検討したところ、摺動層3の主成分がPTFEである場合でも、摺動層3を熱溶融性フッ素樹脂を主成分とする中間層2を介して基材層1に積層することで、摺動層3及び基材層1を強固に密着することができることが分かった。当該摺動部材は、中間層2を介在することで摺動層3及び基材層1の密着力を高めるもので、摺動層3及び基材層1の対向面の粗面化や、摺動層3の改質処理等を要しないので、摺動層3の密着に起因して品質の低下を招来し難い。従って、当該摺動部材は、品質の低下を抑えつつ、PTFEを主成分とする摺動層3の密着力を高めることができる。また、当該摺動部材は、摺動層3及び基材層1の対向面の粗面化や摺動層3の改質のための設備を要しないので、製造コストを抑制することができる。 As a result of diligent studies by the present inventors, even when the main component of the sliding layer 3 is PTFE, the sliding layer 3 is formed into the base material layer 1 via the intermediate layer 2 containing the heat-meltable fluororesin as the main component. It was found that the sliding layer 3 and the base material layer 1 can be firmly adhered to each other by laminating. The sliding member enhances the adhesion between the sliding layer 3 and the base material layer 1 by interposing the intermediate layer 2, and roughens the facing surfaces of the sliding layer 3 and the base material layer 1 and slides. Since the moving layer 3 does not need to be modified, it is unlikely that the quality will be deteriorated due to the adhesion of the sliding layer 3. Therefore, the sliding member can increase the adhesion of the sliding layer 3 containing PTFE as a main component while suppressing the deterioration of quality. Further, since the sliding member does not require equipment for roughening the facing surfaces of the sliding layer 3 and the base material layer 1 and modifying the sliding layer 3, the manufacturing cost can be suppressed.

当該摺動部材は、例えば定着ローラや軸受等の部材として用いられる。基材層1、中間層2及び摺動層3は直接積層されている。当該摺動部材は、基材層1、中間層2及び摺動層3が強固に密着しており、具体的には基材層1、中間層2及び摺動層3の各界面で界面破壊を生じない程度に密着している。摺動層3は、当該摺動部材の最表層を構成している。つまり、当該摺動部材は、最表面側から摺動層3、中間層2及び基材層1をこの順で有する。なお、当該摺動部材は、基材層1の裏面側(中間層2との積層側と反対側)に他の層をさらに備えていてもよい。また、図1では、平面シート状の構成を図示しているが、当該摺動部材の形状は特に限定されるものではなく、例えば筒状や、アーチ状等、湾曲面を有する形状であってもよく、シート状以外の形状であってもよい。 The sliding member is used as a member such as a fixing roller or a bearing. The base material layer 1, the intermediate layer 2 and the sliding layer 3 are directly laminated. In the sliding member, the base material layer 1, the intermediate layer 2 and the sliding layer 3 are firmly adhered to each other, and specifically, the interface is broken at each interface of the base material layer 1, the intermediate layer 2 and the sliding layer 3. It is in close contact to the extent that it does not cause. The sliding layer 3 constitutes the outermost layer of the sliding member. That is, the sliding member has the sliding layer 3, the intermediate layer 2, and the base material layer 1 in this order from the outermost surface side. The sliding member may be further provided with another layer on the back surface side of the base material layer 1 (the side opposite to the side where the intermediate layer 2 is laminated). Further, although FIG. 1 shows a flat sheet-like structure, the shape of the sliding member is not particularly limited, and is a shape having a curved surface such as a cylindrical shape or an arch shape. It may have a shape other than a sheet shape.

(摺動層)
摺動層3は、上述のようにPTFEを主成分とする。このPTFEは例えば電離放射線の照射によって架橋されていることが好ましい。摺動層3は、PTFEが架橋されていることによって、耐摩耗性を高めることができる。
(Sliding layer)
The sliding layer 3 contains PTFE as a main component as described above. This PTFE is preferably crosslinked, for example, by irradiation with ionizing radiation. Since the sliding layer 3 is crosslinked with PTFE, the wear resistance can be improved.

摺動層3の中間層2との積層面は改質されていないことが好ましい。当該摺動部材は、摺動層3と基材層1との間に中間層2を配設することで、摺動層3の基材層1側の面(中間層2との積層面)を改質しない場合でも摺動層3と基材層1との密着力を十分に高めることができる。また、当該摺動部材は、摺動層3が改質されていないことで、改質に起因する摺動層3の品質の低下を防止することができる。 It is preferable that the laminated surface of the sliding layer 3 with the intermediate layer 2 is not modified. By disposing the intermediate layer 2 between the sliding layer 3 and the base material layer 1, the sliding member is a surface of the sliding layer 3 on the base material layer 1 side (a surface laminated with the intermediate layer 2). The adhesion between the sliding layer 3 and the base material layer 1 can be sufficiently enhanced even when the above is not modified. Further, in the sliding member, since the sliding layer 3 is not modified, it is possible to prevent the quality of the sliding layer 3 from being deteriorated due to the modification.

摺動層3の中間層2との積層面は粗面化されていないことが好ましい。当該摺動部材は、摺動層3と基材層1との間に中間層2を配設することで、摺動層3の基材層1側の面(中間層2との積層面)を粗面化しない場合でも摺動層3と基材層1との密着力を十分に高めることができる。また、当該摺動部材は、摺動層3の中間層2との積層面を粗面化しないことで、粗面化によって使用用途が限定されることを防止することができる。摺動層3の中間層2との積層面を粗面化しない場合、摺動層3の中間層2との積層面の算術平均粗さRaの上限としては、例えば0.50μmが好ましく、0.10μmがより好ましく、0.05μmがさらに好ましい。また、摺動層3の中間層2との積層面の算術平均粗さRaの下限としては、0μmとすることができる。なお、「算術平均粗さRa」とは、JIS−B0601:2001に準じてカットオフ値(λc)2.5mm、評価長さ(l)8mmで測定される値を意味する。 It is preferable that the laminated surface of the sliding layer 3 with the intermediate layer 2 is not roughened. By disposing the intermediate layer 2 between the sliding layer 3 and the base material layer 1, the sliding member is a surface of the sliding layer 3 on the base material layer 1 side (a surface laminated with the intermediate layer 2). The adhesion between the sliding layer 3 and the base material layer 1 can be sufficiently enhanced even when the surface is not roughened. Further, by not roughening the laminated surface of the sliding layer 3 with the intermediate layer 2, it is possible to prevent the use of the sliding member from being limited due to the roughening. When the laminated surface of the sliding layer 3 with the intermediate layer 2 is not roughened, the upper limit of the arithmetic mean roughness Ra of the laminated surface of the sliding layer 3 with the intermediate layer 2 is preferably 0.50 μm, for example, 0. .10 μm is more preferred, and 0.05 μm is even more preferred. Further, the lower limit of the arithmetic mean roughness Ra of the laminated surface of the sliding layer 3 with the intermediate layer 2 can be set to 0 μm. The "arithmetic mean roughness Ra" means a value measured with a cutoff value (λc) of 2.5 mm and an evaluation length (l) of 8 mm according to JIS-B0601: 2001.

PTFEは、本発明の効果を損なわない範囲において、他の共重合性モノマーに由来する重合単位を含んでいてもよく、例えばパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)、ヘキサフルオロプロピレン、(パーフルオロアルキル)エチレン、クロロトリフルオロエチレン等の重合単位を含んでいてもよい。上記他の共重合性モノマーに由来する重合単位の含有割合の上限としては、例えば3モル%とすることがきる。 PTFE may contain polymerization units derived from other copolymerizable monomers as long as the effects of the present invention are not impaired, for example, perfluoro (alkyl vinyl ether), hexafluoropropylene, (perfluoroalkyl) ethylene, and the like. It may contain a polymerization unit such as chlorotrifluoroethylene. The upper limit of the content ratio of the polymerization unit derived from the other copolymerizable monomer can be, for example, 3 mol%.

摺動層3におけるPTFEの含有割合の下限としては、60質量%が好ましく、85質量%がより好ましく、98質量%がさらに好ましい。また、上記含有割合は100質量%が特に好ましい。上記含有割合が上記下限に満たないと、耐摩耗性、耐熱性等の特性が十分に高くならないおそれがある。 As the lower limit of the content ratio of PTFE in the sliding layer 3, 60% by mass is preferable, 85% by mass is more preferable, and 98% by mass is further preferable. Further, the content ratio is particularly preferably 100% by mass. If the content ratio does not reach the lower limit, the properties such as wear resistance and heat resistance may not be sufficiently high.

摺動層3は、他の任意成分を含有してもよい。この任意成分としては、例えば固体潤滑剤、強化材等が挙げられる。摺動層3が固体潤滑剤、強化材等を含有することで、易滑性をより向上できる。上記固体潤滑剤としては、例えば二硫化モリブデン等が挙げられる。また、上記強化材としては、例えばガラスファイバー(ガラス繊維)、球状ガラス等のガラスフィラー、炭素繊維、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム等の無機充填剤などが挙げられる。 The sliding layer 3 may contain other optional components. Examples of this optional component include solid lubricants, reinforcing materials and the like. Since the sliding layer 3 contains a solid lubricant, a reinforcing material, etc., the slipperiness can be further improved. Examples of the solid lubricant include molybdenum disulfide and the like. Examples of the reinforcing material include glass fibers (glass fibers), glass fillers such as spherical glass, and inorganic fillers such as carbon fibers, calcium carbonate, talc, silica, alumina, and aluminum hydroxide.

PTFEの融点(結晶融点)の下限としては、320℃が好ましい。上記融点が上記下限より小さいと、耐熱性等の低下によって耐摩耗性が不十分となるおそれがある。一方、上記融点の上限としては、例えば340℃が好ましく、335℃がより好ましい。また、このPTFEの典型的な融点としては、例えば327℃が挙げられる。 The lower limit of the melting point (crystal melting point) of PTFE is preferably 320 ° C. If the melting point is smaller than the lower limit, the wear resistance may be insufficient due to a decrease in heat resistance and the like. On the other hand, as the upper limit of the melting point, for example, 340 ° C. is preferable, and 335 ° C. is more preferable. Moreover, as a typical melting point of this PTFE, for example, 327 ° C. can be mentioned.

摺動層3の平均厚さの下限としては、50μmが好ましく、100μmがより好ましい。一方、摺動層3の平均厚さの上限としては、1000μmが好ましく、700μmがより好ましく、500μmがさらに好ましい。上記平均厚さが上記下限に満たないと、摺動層3の耐久性が不十分となるおそれがある。逆に、上記平均厚さが上記上限を超えると、摺動層3の可撓性が低下して、使用用途が限定されるおそれがある。 The lower limit of the average thickness of the sliding layer 3 is preferably 50 μm, more preferably 100 μm. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the sliding layer 3 is preferably 1000 μm, more preferably 700 μm, and even more preferably 500 μm. If the average thickness does not reach the lower limit, the durability of the sliding layer 3 may be insufficient. On the contrary, if the average thickness exceeds the upper limit, the flexibility of the sliding layer 3 may decrease, and the intended use may be limited.

(中間層)
中間層2は、基材層1及び摺動層3を接着する接着層である。摺動層3はPTFEを主成分とするので、直接基材層1とは密着し難い。これに対し、本発明者らの知見によると、驚くべきことに中間層2を接着層として介在させることで、摺動層3を基材層1と強固に密着することができる。
(Middle class)
The intermediate layer 2 is an adhesive layer that adheres the base material layer 1 and the sliding layer 3. Since the sliding layer 3 contains PTFE as a main component, it is difficult to directly adhere to the base material layer 1. On the other hand, according to the findings of the present inventors, surprisingly, by interposing the intermediate layer 2 as an adhesive layer, the sliding layer 3 can be firmly adhered to the base material layer 1.

中間層2は、基材層1及び摺動層3間に部分的に配設されていてもよいが、基材層1及び摺動層3の密着力を高める観点から、基材層1及び摺動層3間の全領域に配設されることが好ましい。 The intermediate layer 2 may be partially disposed between the base material layer 1 and the sliding layer 3, but from the viewpoint of enhancing the adhesion between the base material layer 1 and the sliding layer 3, the base material layer 1 and the sliding layer 3 It is preferably arranged in the entire region between the sliding layers 3.

上述のように、中間層2は熱溶融性フッ素樹脂を主成分とする。上記熱溶融性フッ素樹脂としては、例えばPFA及びFEPが挙げられる。当該摺動部材は、上記熱溶融性フッ素樹脂がPFA又はFEPであることによって、中間層2によって摺動層3及び基材層1の密着力を容易かつ確実に高めることができる。なお、上記熱溶融性フッ素樹脂は、本発明の効果を損なわない範囲において、他の共重合性モノマーに由来する重合単位を含んでいてもよい。また、中間層2は、本発明の効果を損なわない範囲において、他の任意成分を含有してもよい。 As described above, the intermediate layer 2 contains a heat-meltable fluororesin as a main component. Examples of the heat-meltable fluororesin include PFA and FEP. Since the heat-meltable fluororesin is PFA or FEP, the sliding member can easily and surely enhance the adhesion between the sliding layer 3 and the base material layer 1 by the intermediate layer 2. The heat-meltable fluororesin may contain a polymerization unit derived from another copolymerizable monomer as long as the effect of the present invention is not impaired. Further, the intermediate layer 2 may contain other optional components as long as the effects of the present invention are not impaired.

中間層2における上記熱溶融性フッ素樹脂の含有割合の下限としては、60質量%が好ましく、85質量%がより好ましく、98質量%がさらに好ましい。また、上記含有割合は100質量%が特に好ましい。上記含有割合が上記下限に満たないと、基材層1及び摺動層3の密着力を十分に高められないおそれがある。 As the lower limit of the content ratio of the heat-meltable fluororesin in the intermediate layer 2, 60% by mass is preferable, 85% by mass is more preferable, and 98% by mass is further preferable. Further, the content ratio is particularly preferably 100% by mass. If the content ratio does not reach the lower limit, the adhesion between the base material layer 1 and the sliding layer 3 may not be sufficiently increased.

中間層2において上記熱溶融性フッ素樹脂は架橋されていなくてもよく、架橋されていてもよい。また、上記熱溶融性フッ素樹脂の融点は上述のPTFEの融点よりも低い。PFAの融点は、例えば304℃以上310℃以下である。また、FEPの融点は、例えば270℃である。 The heat-meltable fluororesin in the intermediate layer 2 may not be crosslinked or may be crosslinked. Further, the melting point of the heat-meltable fluororesin is lower than the melting point of the PTFE. The melting point of PFA is, for example, 304 ° C. or higher and 310 ° C. or lower. The melting point of FEP is, for example, 270 ° C.

中間層2の平均厚さの下限としては、10μmが好ましく、25μmがより好ましい。一方、中間層2の平均厚さの上限としては、200μmが好ましく、150μmがより好ましい。上記平均厚さが上記下限に満たないと、摺動層3及び基材層1の密着力を十分に高めることができないおそれがある。逆に、上記平均厚さが上記上限を超えると、中間層2の厚さが不必要に大きくなり、製造コストが高くなるおそれがある。これに対し、上記平均厚さが上記範囲内であることによって、基材層1、中間層2及び摺動層3を加熱によって接着する際に、上記熱溶融性フッ素樹脂が適度に流動することで、基材層1と中間層2との接着面、及び中間層2と摺動層3との接着面間の空隙が埋められる。これにより、基材層1と中間層2、及び中間層2と摺動層3とをそれぞれ全面的に接着することができ、基材層1、中間層2及び摺動層3の密着力を十分に高めることができる。 As the lower limit of the average thickness of the intermediate layer 2, 10 μm is preferable, and 25 μm is more preferable. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the intermediate layer 2 is preferably 200 μm, more preferably 150 μm. If the average thickness does not reach the lower limit, the adhesive force between the sliding layer 3 and the base material layer 1 may not be sufficiently increased. On the contrary, when the average thickness exceeds the upper limit, the thickness of the intermediate layer 2 becomes unnecessarily large, which may increase the manufacturing cost. On the other hand, when the average thickness is within the above range, the heat-meltable fluororesin appropriately flows when the base material layer 1, the intermediate layer 2 and the sliding layer 3 are adhered by heating. Then, the gap between the adhesive surface between the base material layer 1 and the intermediate layer 2 and the adhesive surface between the intermediate layer 2 and the sliding layer 3 is filled. As a result, the base material layer 1 and the intermediate layer 2 and the intermediate layer 2 and the sliding layer 3 can be completely adhered to each other, and the adhesion between the base material layer 1, the intermediate layer 2 and the sliding layer 3 can be improved. Can be raised enough.

中間層2の両面は改質されていないことが好ましい。また、中間層2の両面は粗面化されていないことが好ましい。中間層2の両面が粗面化されていない場合、中間層2の両面の算術平均粗さRaの上限としては、例えば0.50μmが好ましく、0.10μmがより好ましく、0.05μmがさらに好ましい。また、中間層2の算術平均粗さRaの下限としては、0μmとすることができる。 It is preferable that both sides of the intermediate layer 2 are not modified. Further, it is preferable that both surfaces of the intermediate layer 2 are not roughened. When both sides of the intermediate layer 2 are not roughened, the upper limit of the arithmetic average roughness Ra of both sides of the intermediate layer 2 is, for example, preferably 0.50 μm, more preferably 0.10 μm, and even more preferably 0.05 μm. .. Further, the lower limit of the arithmetic mean roughness Ra of the intermediate layer 2 can be set to 0 μm.

(基材層)
基材層1は、例えば金属又はスーパーエンジニアリングプラスチックを主成分とする。基材層1の主成分が上記金属である場合、基材層1は箔状でもよく、板状でもよい。基材層1の主成分がスーパーエンジニアリングプラスチックである場合、基材層1は例えば可撓性を有するフィルム状である。なお、「スーパーエンジニアリングプラスチック」とは、長期耐熱性が100℃以上、熱変形温度が150℃以上、引っ張り強さが5kgf・mm−2以上、かつ曲げ弾性率が245kgf・mm−2以上の合成樹脂をいう。但し、フッ素樹脂を主成分とする合成樹脂は含まない。
(Base layer)
The base material layer 1 contains, for example, a metal or a super engineering plastic as a main component. When the main component of the base material layer 1 is the above metal, the base material layer 1 may be in the form of a foil or a plate. When the main component of the base material layer 1 is a super engineering plastic, the base material layer 1 is, for example, a flexible film. Note that the "super engineering plastics", long-term heat resistance is 100 ° C. or higher, the thermal deformation temperature of 0.99 ° C. or higher, a tensile strength of 5 kgf · mm -2 or more and flexural synthesis modulus of 245kgf · mm -2 or more Refers to resin. However, synthetic resin containing fluororesin as the main component is not included.

上記金属としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、鉄、ステンレス等の鉄合金、ニッケルなどが挙げられる。上記スーパーエンジニアリングプラスチックとしては、例えばポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリアリレート(PAR)、液晶ポリマー(LCP)、ポリスルフォン(PSF)、ポリエーテルスルフォン(PES)等が挙げられ、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、基材層1の主成分としては、液晶ポリマーが好ましい。基材層1の主成分が液晶ポリマーであることによって、中間層2を介在することで摺動層3及び基材層1の密着力を容易かつ確実に高めることができる。 Examples of the metal include aluminum, aluminum alloys, copper, copper alloys, iron alloys such as iron and stainless steel, and nickel. Examples of the super engineering plastic include polyimide (PI), polyamideimide (PAI), polyetherimide (PEI), polyetheretherketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polyallylate (PAR), and liquid crystal polymer (LCP). ), Polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES) and the like, and one type can be used alone or two or more types can be used in combination. Among them, a liquid crystal polymer is preferable as the main component of the base material layer 1. Since the main component of the base material layer 1 is a liquid crystal polymer, the adhesion between the sliding layer 3 and the base material layer 1 can be easily and surely increased by interposing the intermediate layer 2.

基材層1の平均厚さは、当該摺動部材の使用用途に応じて適宜設定可能であるが、その下限としては、例えば10μmが好ましく、100μmがより好ましい。上記平均厚さが上記下限より小さいと、基材層1の強度が不十分となるおそれがある。一方、基材層1の平均厚さの上限としては、例えば10cmとすることができる。 The average thickness of the base material layer 1 can be appropriately set according to the intended use of the sliding member, but the lower limit thereof is, for example, preferably 10 μm, more preferably 100 μm. If the average thickness is smaller than the lower limit, the strength of the base material layer 1 may be insufficient. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the base material layer 1 can be, for example, 10 cm.

基材層1の中間層2との積層面は粗面化されていないことが好ましい。当該摺動部材は、摺動層3と基材層1との間に中間層2を配設することで、基材層1を粗面化しない場合でも摺動層3と基材層1との密着力を十分に高めることができる。また、当該摺動部材は、基材層1の摺動層3側の面(中間層2との積層面)を粗面化しないことで、粗面化によって使用用途が限定されることを防止することができる。基材層1の中間層2との積層面を粗面化しない場合、基材層1の中間層2との積層面の算術平均粗さRaの上限としては、例えば0.50μmが好ましく、0.10μmがより好ましく、0.05μmがさらに好ましい。また、基材層1の中間層2との積層面の算術平均粗さRaの下限としては、0μmとすることができる。 It is preferable that the laminated surface of the base material layer 1 with the intermediate layer 2 is not roughened. In the sliding member, the intermediate layer 2 is arranged between the sliding layer 3 and the base material layer 1, so that the sliding layer 3 and the base material layer 1 can be arranged even when the base material layer 1 is not roughened. Adhesion force can be sufficiently enhanced. Further, the sliding member does not roughen the surface of the base material layer 1 on the sliding layer 3 side (the surface laminated with the intermediate layer 2), thereby preventing the use of the sliding member from being limited by the roughening. can do. When the laminated surface of the base material layer 1 with the intermediate layer 2 is not roughened, the upper limit of the arithmetic mean roughness Ra of the laminated surface of the base material layer 1 with the intermediate layer 2 is preferably 0.50 μm, for example, 0. .10 μm is more preferred, and 0.05 μm is even more preferred. Further, the lower limit of the arithmetic mean roughness Ra of the laminated surface of the base material layer 1 with the intermediate layer 2 can be set to 0 μm.

当該摺動部材は、摺動層3の180°剥離試験を行った場合に基材層1が材料破壊を生じることが好ましい。当該摺動部材は、中間層2と基材層1、及び中間層2と摺動層3との密着力が高められることで、中間層2と基材層1との界面、及び中間層2と摺動層3との界面での剥離を防止することができる。 In the sliding member, it is preferable that the base material layer 1 causes material destruction when the sliding layer 3 is subjected to a 180 ° peeling test. The sliding member has an interface between the intermediate layer 2 and the base material layer 1 and an intermediate layer 2 by increasing the adhesion between the intermediate layer 2 and the base material layer 1, and the intermediate layer 2 and the sliding layer 3. It is possible to prevent peeling at the interface between the sliding layer 3 and the sliding layer 3.

<摺動部材の製造方法>
続いて、図2を参照して、図1の摺動部材の製造方法について説明する。当該摺動部材の製造方法は、基材層1の一方側の面に中間層2及び摺動層3をこの順で積層する工程(積層工程)と、上記積層工程で積層された積層体を加熱する工程(加熱工程)とを備える。中間層2の主成分は熱溶融性フッ素樹脂であり、摺動層3の主成分はPTFEである。当該摺動部材の製造方法は、上記加熱工程で、上記積層体をPTFEの融点以上に加熱する。
<Manufacturing method of sliding member>
Subsequently, a method of manufacturing the sliding member of FIG. 1 will be described with reference to FIG. The method for manufacturing the sliding member includes a step of laminating the intermediate layer 2 and the sliding layer 3 on one surface of the base material layer 1 in this order (lamination step), and a laminated body laminated in the laminating step. It is provided with a heating step (heating step). The main component of the intermediate layer 2 is a heat-meltable fluororesin, and the main component of the sliding layer 3 is PTFE. In the method for manufacturing the sliding member, the laminate is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of PTFE in the heating step.

本発明者らの知見によると、摺動層3の主成分がPTFEである場合であっても、基材層1、中間層2及び摺動層3がこの順で積層された積層体をPTFEの融点以上に加熱することで、摺動層3及び基材層1を強固に密着することができる。当該摺動部材の製造方法は、中間層2を介在することで摺動層3及び基材層1の密着力を高めるものなので、摺動層3の密着に起因して品質の低下を招来し難い。従って、当該摺動部材の製造方法は、品質の低下を抑えつつ、摺動層3及び基材層1の密着力を容易かつ確実に高めることができる。また、当該摺動部材の製造方法は、摺動層3及び基材層1の対向面の粗面化や摺動層3の改質を行うことを要しないので、製造コストを抑制することができる。 According to the findings of the present inventors, even when the main component of the sliding layer 3 is PTFE, a laminated body in which the base material layer 1, the intermediate layer 2 and the sliding layer 3 are laminated in this order is PTFE. By heating above the melting point of, the sliding layer 3 and the base material layer 1 can be firmly adhered to each other. Since the method for manufacturing the sliding member enhances the adhesion between the sliding layer 3 and the base material layer 1 by interposing the intermediate layer 2, the adhesion of the sliding layer 3 causes a deterioration in quality. hard. Therefore, the method for manufacturing the sliding member can easily and surely increase the adhesion between the sliding layer 3 and the base material layer 1 while suppressing the deterioration of quality. Further, since the method for manufacturing the sliding member does not require roughening the facing surfaces of the sliding layer 3 and the base material layer 1 or modifying the sliding layer 3, the manufacturing cost can be suppressed. can.

(積層工程)
上記積層工程では、基材層1、中間層2及び摺動層3をこの順で直接積層する。より詳しくは、上記積層工程では、図1の摺動部材の基材層1を形成するための基材層形成用フィルム又は基材層形成用板材(以下では、基材層形成用フィルム及び基材層形成用板材をまとめて、基材層形成用フィルムという)、中間層2を形成するための中間層形成用フィルム及び摺動層3を形成するための摺動層形成用フィルムをこの順で直接積層する。上記基材層形成用フィルムの成分及び平均厚さは図1の基材層1と同様である。上記中間層形成用フィルムの成分及び平均厚さは図1の中間層2と同様である。上記摺動層形成用フィルムの成分及び平均厚さは図1の摺動層3と同様である。なお、上記積層工程では、基材層1の中間層2との積層面と反対側の面に他の層等をさらに積層してもよい。
(Laminating process)
In the laminating step, the base material layer 1, the intermediate layer 2, and the sliding layer 3 are directly laminated in this order. More specifically, in the laminating step, a base material layer forming film or a base material layer forming plate material for forming the base material layer 1 of the sliding member of FIG. 1 (hereinafter, a base material layer forming film and a base). The lumber layer forming plates are collectively referred to as a base material layer forming film), an intermediate layer forming film for forming the intermediate layer 2, and a sliding layer forming film for forming the sliding layer 3 in this order. Laminate directly with. The components and average thickness of the base material layer forming film are the same as those of the base material layer 1 in FIG. The components and average thickness of the intermediate layer forming film are the same as those of the intermediate layer 2 in FIG. The components and average thickness of the sliding layer forming film are the same as those of the sliding layer 3 in FIG. In the laminating step, another layer or the like may be further laminated on the surface of the base material layer 1 opposite to the laminating surface with the intermediate layer 2.

上記積層工程で積層される上記摺動層形成用フィルムの中間層形成用フィルムとの積層面、及び基材層形成用フィルムの中間層形成用フィルムとの積層面は改質されていないことが好ましい。つまり、当該摺動部材の製造方法は、上記摺動層形成用フィルムの表面及び上記基材層形成用フィルムの表面を改質する工程を有しないことが好ましい。 The laminated surface of the sliding layer forming film with the intermediate layer forming film and the laminated surface of the base material layer forming film with the intermediate layer forming film, which are laminated in the laminating step, must not be modified. preferable. That is, it is preferable that the method for manufacturing the sliding member does not include a step of modifying the surface of the sliding layer forming film and the surface of the base material layer forming film.

また、上記積層工程で積層される上記摺動層形成用フィルムの中間層形成用フィルムとの積層面、及び基材層形成用フィルムの中間層形成用フィルムとの積層面は粗面化されていないことが好ましい。つまり、当該摺動部材の製造方法は、上記摺動層形成用フィルムの表面及び上記基材層形成用フィルムの表面を粗面化する工程を有しないことが好ましい。 Further, the laminated surface of the sliding layer forming film laminated in the laminating step with the intermediate layer forming film and the laminated surface of the base material layer forming film with the intermediate layer forming film are roughened. It is preferable that there is no such thing. That is, it is preferable that the method for manufacturing the sliding member does not include a step of roughening the surface of the sliding layer forming film and the surface of the base material layer forming film.

(加熱工程)
上記加熱工程では、上述のように上記積層工程で積層された基材層1、中間層2及び摺動層3の積層体をPTFEの融点以上に加熱する。上記加熱工程では、上記積層体をPTFEの融点以上に加熱すると同時にこの積層体をプレスしてもよい。上記積層体をプレスする場合、プレス用の金型の表面に所望の形状を付与することで、上記積層体の表面にシボ加工等の表面加工を施すことができる。なお、当該摺動部材の製造方法によって製造する摺動層3に含まれるPTFEが架橋される場合、上記加熱工程前においてPTFEは架橋されていることが好ましい。また、当該摺動部材の製造方法によって製造する中間層2に含まれるPFA及び/又はFEPが架橋される場合、上記加熱工程前においてPFA及び/又はFEPは架橋されていることが好ましい。
(Heating process)
In the heating step, the laminated body of the base material layer 1, the intermediate layer 2 and the sliding layer 3 laminated in the above-mentioned laminating step is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of PTFE. In the heating step, the laminate may be heated to a temperature equal to or higher than the melting point of PTFE and at the same time the laminate may be pressed. When the laminated body is pressed, the surface of the laminated body can be subjected to surface processing such as embossing by imparting a desired shape to the surface of the press die. When the PTFE contained in the sliding layer 3 manufactured by the method for manufacturing the sliding member is crosslinked, it is preferable that the PTFE is crosslinked before the heating step. Further, when the PFA and / or FEP contained in the intermediate layer 2 manufactured by the method for manufacturing the sliding member is crosslinked, it is preferable that the PFA and / or FEP is crosslinked before the heating step.

上記加熱工程では、例えば上記積層体を加熱炉内で加熱する。上記加熱工程における加熱雰囲気温度の下限としては、PTFEの融点よりも5℃高い温度が好ましく、PTFEの融点よりも10℃高い温度がより好ましい。具体的には、PTFEの融点を327℃とした場合、上記加熱工程における加熱雰囲気温度の下限としては、332℃が好ましく、337℃がより好ましい。当該摺動部材の製造方法は、上記加熱工程によって摺動層3及び中間層2の接着面でPTFEが部分的にゴム状になると共に上記熱溶融性フッ素樹脂が部分的に溶融及び分解することで、上記熱溶融性フッ素樹脂の分岐分子構造に起因して摺動層3及び中間層2の接着力が高められると考えられる。そのため、上記加熱雰囲気温度が上記下限に満たないと、PTFEを十分に軟化することができず、摺動層3及び中間層2の接着強度が不十分となるおそれがある。なお、上記加熱工程における加熱雰囲気温度の上限としては、例えばPTFEの融点よりも50℃高い温度が好ましく、PTFEの融点よりも40℃高い温度がより好ましい。具体的には、PTFEの融点を327℃とした場合、上記加熱工程における加熱雰囲気温度の上限としては、372℃が好ましく、367℃がより好ましい。上記加熱雰囲気温度が上記上限を超えると、上記加熱工程における加熱温度が不必要に高くなり、製造コストが増加するおそれや、上記熱溶融性フッ素樹脂が溶融及び分解され過ぎるおそれがある。 In the heating step, for example, the laminate is heated in a heating furnace. As the lower limit of the heating atmosphere temperature in the heating step, a temperature 5 ° C. higher than the melting point of PTFE is preferable, and a temperature 10 ° C. higher than the melting point of PTFE is more preferable. Specifically, when the melting point of PTFE is 327 ° C., the lower limit of the heating atmosphere temperature in the heating step is preferably 332 ° C., more preferably 337 ° C. The method for manufacturing the sliding member is that the PTFE is partially rubberized on the adhesive surface of the sliding layer 3 and the intermediate layer 2 and the heat-meltable fluororesin is partially melted and decomposed by the heating step. Therefore, it is considered that the adhesive force between the sliding layer 3 and the intermediate layer 2 is enhanced due to the branched molecular structure of the heat-meltable fluororesin. Therefore, if the heating atmosphere temperature does not reach the lower limit, the PTFE cannot be sufficiently softened, and the adhesive strength between the sliding layer 3 and the intermediate layer 2 may be insufficient. As the upper limit of the heating atmosphere temperature in the heating step, for example, a temperature 50 ° C. higher than the melting point of PTFE is preferable, and a temperature 40 ° C. higher than the melting point of PTFE is more preferable. Specifically, when the melting point of PTFE is 327 ° C., the upper limit of the heating atmosphere temperature in the heating step is preferably 372 ° C., more preferably 376 ° C. If the heating atmosphere temperature exceeds the upper limit, the heating temperature in the heating step may become unnecessarily high, which may increase the manufacturing cost or the heat-meltable fluororesin may be excessively melted and decomposed.

上記加熱工程における加熱時間の下限としては、1分が好ましい。一方、上記加熱工程における加熱時間の上限としては、90分が好ましく、70分がより好ましい。上記加熱時間が上記下限に満たないと、十分な加熱温度でPTFEを加熱することができないおそれがある。逆に、上記加熱時間が上記上限を超えると、上記加熱工程における加熱時間が不必要に長くなり、製造コストが増加するおそれや、上記熱溶融性フッ素樹脂が溶融及び分解され過ぎるおそれがある。また、上記加熱時間が上記上限を超えると、上記熱溶融性フッ素樹脂の分解によってフッ化水素酸を生じやすくなる。そのため、例えば上記基材層形成用フィルムの主成分が金属である場合、このフッ化水素酸によって金属が腐食され、基材層1の機械的強度が低下するおそれがある。 The lower limit of the heating time in the heating step is preferably 1 minute. On the other hand, the upper limit of the heating time in the heating step is preferably 90 minutes, more preferably 70 minutes. If the heating time does not reach the lower limit, the PTFE may not be heated at a sufficient heating temperature. On the contrary, if the heating time exceeds the upper limit, the heating time in the heating step may become unnecessarily long, which may increase the manufacturing cost or the heat-meltable fluororesin may be excessively melted and decomposed. Further, when the heating time exceeds the upper limit, hydrofluoric acid is likely to be generated by the decomposition of the heat-meltable fluororesin. Therefore, for example, when the main component of the base material layer forming film is a metal, the metal may be corroded by this hydrofluoric acid, and the mechanical strength of the base material layer 1 may decrease.

上記加熱工程は、加圧雰囲気下又は減圧雰囲気下で行ってもよい。上記加熱工程では、上記熱溶融性フッ素樹脂の分解によって生じるフッ化水素ガス等の気泡の膨張に起因して中間層2と基材層1、及び中間層2と摺動層3との密着力が低下する場合が考えられる。この点に関し、上記加熱工程を加圧雰囲気下で行うことで気泡を圧縮し、或いは上記加熱工程を減圧雰囲気下で行うことで抜気することによって、中間層2と基材層1、及び中間層2と摺動層3との密着力をより確実に高めることができる。 The heating step may be performed in a pressurized atmosphere or a reduced pressure atmosphere. In the heating step, the adhesion between the intermediate layer 2 and the base material layer 1 and the intermediate layer 2 and the sliding layer 3 due to the expansion of bubbles such as hydrogen fluoride gas generated by the decomposition of the heat-meltable fluororesin May decrease. In this regard, the intermediate layer 2, the base material layer 1, and the intermediate layer 2 and the base material layer 1 are intermediate by compressing the bubbles by performing the heating step in a pressurized atmosphere or by removing air by performing the heating step in a reduced pressure atmosphere. The adhesion between the layer 2 and the sliding layer 3 can be increased more reliably.

上記加熱工程は、真空雰囲気下又は窒素雰囲気下で行うことも好ましい。上記加熱工程を真空雰囲気下又は窒素雰囲気下で行うことによって、上記基材層形成用フィルムの主成分が金属である場合に金属の酸化を防止することができ、基材層1の機械的強度の低下を防止することができる。 The heating step is also preferably performed in a vacuum atmosphere or a nitrogen atmosphere. By performing the heating step in a vacuum atmosphere or a nitrogen atmosphere, it is possible to prevent oxidation of the metal when the main component of the film for forming the base material layer is a metal, and the mechanical strength of the base material layer 1 can be prevented. Can be prevented from decreasing.

(その他の工程)
当該摺動部材の製造方法は、上記積層工程前に、上記基材層形成用フィルムの中間層形成用フィルムとの積層面を洗浄する工程(洗浄工程)を備えていてもよい。当該摺動部材の製造方法は、上記洗浄工程を備えることで、上記基材層形成用フィルムの中間層形成用フィルムとの積層面の異物、汚れ等を除去し、基材層1及び中間層2の密着力を容易かつ確実に高めることができる。また、当該摺動部材の製造方法は、上記積層工程前に、上記中間層形成用フィルムの基材層形成用フィルム及び/又は摺動層形成用フィルムとの積層面、或いは上記摺動層形成用フィルムの中間層形成用フィルムとの積層面を洗浄する工程を備えていてもよい。
(Other processes)
The method for manufacturing the sliding member may include a step (cleaning step) of cleaning the laminated surface of the base material layer forming film with the intermediate layer forming film before the laminating step. The method for manufacturing the sliding member includes the cleaning step to remove foreign substances, stains, and the like on the laminated surface of the base material layer forming film with the intermediate layer forming film, and the base material layer 1 and the intermediate layer. The adhesion of 2 can be easily and surely increased. Further, in the method of manufacturing the sliding member, before the laminating step, the laminated surface of the intermediate layer forming film with the base material layer forming film and / or the sliding layer forming film, or the sliding layer forming. A step of cleaning the laminated surface of the film for forming the intermediate layer with the film for forming the intermediate layer may be provided.

[その他の実施形態]
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、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]
It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, but is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims. NS.

例えば上記中間層は2層以上の多層体であってもよい。 For example, the intermediate layer may be a multilayer body having two or more layers.

上記実施形態では、基材層が板状、箔状又はフィルム状である構成について説明したが、上記基材層は板状、箔状、フィルム状以外の立体形状であってもよい。 In the above embodiment, the structure in which the base material layer is plate-shaped, foil-shaped, or film-shaped has been described, but the base material layer may have a three-dimensional shape other than plate-shaped, foil-shaped, or film-shaped.

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

[No.1及びNo.2]
アルミニウム製の厚さ1200μmの基材層形成用フィルムと、PFA(融点304〜310℃)を主成分とする厚さ50μmの中間層形成用フィルム(ダイキン工業社製の「ネオフロン(登録商標)PFA」)と、未架橋のPTFE(融点327℃)を主成分とする厚さ200μmの摺動層形成用フィルム(日本バルカー工業社製の「バルフロン(登録商標)」)とをこの順で積層した(積層工程)。なお、基材層形成用フィルム、中間層形成用フィルム及び摺動層形成用フィルムの各積層面は粗面化しておらず、かつ表面処理も施していない。基材層形成用フィルムの中間層形成用フィルムとの積層面の算術平均粗さRaは0.4μm、中間層形成用フィルムの両面の算術平均粗さRaは0.4μm、摺動層形成用フィルムの中間層形成用フィルムとの積層面の算術平均粗さRaは0.4μmである。この積層工程で積層された積層体の摺動層形成用フィルムの表面に厚さ120μmのステンレス製の板材を載置したうえ、圧着治具で挟み、加熱炉内に収容し、表1の加熱温度及び加熱時間で加熱した(加熱工程)。その後、加熱炉から取り出し、室温(25℃)に冷却した後、板材及び圧着治具を取り外して摺動部材を得た。
[No. 1 and No. 2]
A 1200 μm-thick base film layer-forming film made of aluminum and a 50 μm-thick intermediate layer-forming film mainly composed of PFA (melting point 304 to 310 ° C.) (“Neoflon (registered trademark) PFA” manufactured by Daikin Industries, Ltd. ”) And a film for forming a sliding layer with a thickness of 200 μm (“Balflon (registered trademark)” manufactured by Nippon Valker Industries, Ltd.) containing uncrosslinked PTFE (melting point 327 ° C.) as a main component were laminated in this order. (Laminating process). The laminated surfaces of the base material layer forming film, the intermediate layer forming film, and the sliding layer forming film are not roughened and are not surface-treated. The arithmetic mean roughness Ra of the laminated surface of the base material layer forming film with the intermediate layer forming film is 0.4 μm, the arithmetic mean roughness Ra of both sides of the intermediate layer forming film is 0.4 μm, and the sliding layer is formed. The arithmetic mean roughness Ra of the laminated surface of the film with the film for forming the intermediate layer is 0.4 μm. A plate made of stainless steel having a thickness of 120 μm is placed on the surface of the sliding layer forming film of the laminated body laminated in this laminating step, sandwiched between crimping jigs, and housed in a heating furnace to heat in Table 1. Heated at temperature and heating time (heating step). Then, it was taken out from a heating furnace, cooled to room temperature (25 ° C.), and then a plate material and a crimping jig were removed to obtain a sliding member.

[No.3〜No.7]
No.1の基材層形成用フィルムに代えて、表1の基材層形成用フィルムを用いた以外、No.1と同様にしてNo.3〜No.7の摺動部材を製造した。
[No. 3 to No. 7]
No. No. 1 except that the film for forming the base material layer shown in Table 1 was used instead of the film for forming the base material layer of No. 1. No. 1 in the same manner as in 1. 3 to No. 7 sliding members were manufactured.

[No.8及びNo.9]
上記加熱工程における加熱温度及び加熱時間を表1の通りとした以外、No.1と同様にして摺動部材を製造した。
[No. 8 and No. 9]
Except that the heating temperature and heating time in the above heating step are as shown in Table 1, No. A sliding member was manufactured in the same manner as in 1.

[No.10]
中間層形成用フィルムに代えて、エポキシ樹脂を主成分とする接着剤(スリーボンド社製の「軟質塩ビ用エポキシ系接着剤2081D」)からなる厚さ50μmの接着剤層を配設した以外、No.1と同様にして摺動部材を製造した。
[No. 10]
In place of the film for forming the intermediate layer, no. .. A sliding member was manufactured in the same manner as in 1.

Figure 2021137963
Figure 2021137963

<密着力>
基材層の表面に短冊状にカットした5mm幅の中間層及び摺動層がこの順で積層されたNo.1〜No.10の試験片を用意し、室温(25℃)で摺動層及び中間層の180°剥離試験を行い、密着力を以下の基準で評価した。この評価結果を表2に示す。
A:摺動層の破壊により剥離強度を測定できなかった。
B:1.0kgf/5mm以上の負荷で基材層の材料破壊が生じた。
C:1.0kgf/5mm未満の負荷で基材層の材料破壊が生じた。
D:摺動層及び中間層間の界面で剥離した。
<Adhesion>
No. 1 in which a strip-shaped intermediate layer having a width of 5 mm and a sliding layer were laminated in this order on the surface of the base material layer. 1-No. Ten test pieces were prepared, a 180 ° peeling test of the sliding layer and the intermediate layer was performed at room temperature (25 ° C.), and the adhesion was evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Table 2.
A: The peel strength could not be measured due to the destruction of the sliding layer.
B: Material destruction of the base material layer occurred under a load of 1.0 kgf / 5 mm or more.
C: Material destruction of the base material occurred at a load of less than 1.0 kgf / 5 mm.
D: Peeled at the interface between the sliding layer and the intermediate layer.

Figure 2021137963
Figure 2021137963

<評価結果>
表1及び表2に示すように、基材層と、熱溶融性フッ素樹脂を主成分とする中間層と、PTFEを主成分とする摺動層とがこの順で積層され、上記加熱工程でPTFEの融点以上に加熱して得られたNo.1〜No.7の摺動部材は密着力に優れている。
<Evaluation result>
As shown in Tables 1 and 2, the base material layer, the intermediate layer containing the heat-meltable fluororesin as the main component, and the sliding layer containing PTFE as the main component are laminated in this order, and in the above heating step. No. obtained by heating above the melting point of PTFE. 1-No. The sliding member of No. 7 has excellent adhesion.

以上のように、本発明の摺動部材は、品質の低下を抑えつつ、PTFEを主成分とする摺動層の密着力を高めることができるので、画像形成装置の定着ローラに用いる摺動部材として適している。 As described above, the sliding member of the present invention can increase the adhesion of the sliding layer containing PTFE as a main component while suppressing the deterioration of quality. Therefore, the sliding member used for the fixing roller of the image forming apparatus. Suitable as.

1 基材層
2 中間層
3 摺動層
1 Base material layer 2 Intermediate layer 3 Sliding layer

Claims (5)

基材層、中間層及び摺動層をこの順で備え、
上記中間層の主成分が熱溶融性フッ素樹脂であり、
上記摺動層の主成分がポリテトラフルオロエチレンである摺動部材。
A base material layer, an intermediate layer and a sliding layer are provided in this order.
The main component of the intermediate layer is a heat-meltable fluororesin.
A sliding member in which the main component of the sliding layer is polytetrafluoroethylene.
上記熱溶融性フッ素樹脂が、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又は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である請求項1に記載の摺動部材。 The sliding member according to claim 1, wherein the heat-meltable fluororesin is a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer or a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer. 上記基材層の主成分が液晶ポリマーである請求項1又は請求項2に記載の摺動部材。 The sliding member according to claim 1 or 2, wherein the main component of the base material layer is a liquid crystal polymer. 上記中間層の平均厚さが10μm以上200μm以下である請求項1、請求項2又は請求項3に記載の摺動部材。 The sliding member according to claim 1, claim 2 or claim 3, wherein the average thickness of the intermediate layer is 10 μm or more and 200 μm or less. 基材層の一方側の面に中間層及び摺動層をこの順で積層する工程と、
上記積層工程で積層された積層体を加熱する工程と
を備え、
上記中間層の主成分が熱溶融性フッ素樹脂であり、
上記摺動層の主成分がポリテトラフルオロエチレンであり、
上記加熱工程で、上記積層体をポリテトラフルオロエチレンの融点以上に加熱する摺動部材の製造方法。
A process of laminating an intermediate layer and a sliding layer on one surface of the base material layer in this order,
It is provided with a step of heating the laminated body laminated in the above-mentioned laminating step.
The main component of the intermediate layer is a heat-meltable fluororesin.
The main component of the sliding layer is polytetrafluoroethylene,
A method for manufacturing a sliding member that heats the laminate to a temperature equal to or higher than the melting point of polytetrafluoroethylene in the heating step.
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