覆膜9的氟樹脂粉末，作為固體潤滑劑能發(fā)揮作用的各種氟樹脂粉末哪一個(gè)都可以使用。
[0031]作為上述氟樹脂粉末，可列舉例如聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)等的由氟系樹脂構(gòu)成的粉末的1種或2種以上，其中特別優(yōu)選聚四氟乙烯(PTFE)。
[0032]氟系樹脂粉末的平均粒徑為0.1 μπι以上，其中優(yōu)選為1 μπι以上，特別優(yōu)選為3 μπι以上，且優(yōu)選為10 μm以下，特別優(yōu)選為5 μπι以下。平均粒徑小于上述的范圍的話，雖然也受其填充率的影響，但是使氟系樹脂粉末分散而產(chǎn)生的提高覆膜9的耐磨損性的效果變得不充分，在比較的短期間內(nèi)，存在該覆膜9磨損而滑動轉(zhuǎn)矩增大或者密封性能下降的可能性。
[0033]而且，在平均粒徑超過上述的范圍的情況下，覆膜9的表面的平滑性下降，因此密封性能可能會降低。而且，大粒徑的氟樹脂粉末由于摩擦而容易從覆膜9脫落，當(dāng)脫落時(shí)，覆膜9容易從此處破裂或剝離。因此，在比較短的期間內(nèi)，也存在滑動轉(zhuǎn)矩增大或者密封性能下降的可能性。相對于此，通過使氟樹脂粉末的平均粒徑為上述的范圍，能進(jìn)一步大幅地降低作為滑動構(gòu)件的油密封件1的與旋轉(zhuǎn)軸等的滑動轉(zhuǎn)矩。并且，能夠更長期間地防止密封性能的下降或滑動轉(zhuǎn)矩的增大。
[0034]氟樹脂粉末的填充率相對于固化后的覆膜9優(yōu)選為5體積％以上且15體積％以下。氟樹脂粉末的填充率相對于固化后的覆膜9而小于5體積％的情況下，使氟樹脂粉末分散產(chǎn)生的提高該覆膜9的低摩擦性、耐磨損性的效果變得不充分。因此，覆膜9在比較短的期間內(nèi)可能磨損而密封性能下降或滑動轉(zhuǎn)矩增大。而且，初期的滑動轉(zhuǎn)矩也可能上升。
[0035]另一方面，在氟樹脂粉末的填充率相對于固化后的覆膜9而超過15體積％的情況下，覆膜9的表面的平滑性下降而該覆膜9自身的低摩擦化的效果下降。因此，存在反而無法充分得到降低滑動轉(zhuǎn)矩的效果的情況。而且，也存在表面的平滑性下降而得不到良好的密封性能的情況。此外，相對地形成覆膜9的環(huán)氧樹脂的比例減少，因此該覆膜9的強(qiáng)度下降。還存在上述覆膜9在比較短的時(shí)間內(nèi)破裂或剝離而密封性能下降或滑動轉(zhuǎn)矩增大的情況。
[0036]相對于此，通過使氟樹脂粉末的填充率相對于固化后的覆膜9為5體積％以上且15體積％以下，進(jìn)一步大幅地降低作為滑動構(gòu)件的油密封件1的與旋轉(zhuǎn)軸等的滑動轉(zhuǎn)矩。由此，能夠更長期間地防止密封性能的下降或滑動轉(zhuǎn)矩的增大。需要說明的是，當(dāng)考慮進(jìn)一步提高密封性能時(shí)，氟樹脂粉末的填充率在上述的范圍內(nèi)相對于固化后的覆膜9也優(yōu)選為10體積％以下。
[0037]作為形成基體5的氟橡膠，能夠交聯(lián)的各種氟橡膠的哪一個(gè)都可以使用。作為上述氟橡膠，沒有限定于此，可列舉例如從用于構(gòu)成橡膠的主鏈的四氟乙烯(TFE)、偏氟乙烯(VDF)及乙烯(Ε)構(gòu)成的組中選擇的至少1種作為第一組，從用于向上述主鏈導(dǎo)入交聯(lián)點(diǎn)的六氟丙烯(HFP)、全氟烷氧基乙烯基醚(PFVE，作為具體例而為全氟甲基乙烯基醚等)及丙烯(P)構(gòu)成的組中選擇的至少1種作為第二組，并進(jìn)行共聚的2元或3元共聚物〔其中，都不含氟的乙烯(E)與丙烯(P)的2元共聚物除外〕。
[0038]更詳細(xì)而言，可列舉例如VDF與HFP的2元共聚物、TFE與PFVE的2元共聚物、TFE與P的2元共聚物、VDF與TFE與HFP的3元共聚物、VDF與TFE與PFVE的3元共聚物、VDF與TFE與P的3元共聚物、E與TFE與PFVE的3元共聚物等中的1種或2種以上。而且，也可以使用上述各成分與其他的含氟單體的2元或多元共聚物、這些共聚物的2種以上的混合物等作為氟橡膠。
[0039]需要說明的是，2元或3元共聚物可以使上述例示的第一組及第二組的單體實(shí)際共聚而形成。而且，可以向預(yù)先形成的主鏈通過后處理而導(dǎo)入側(cè)鏈等從而形成實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于2元或3元共聚物的結(jié)構(gòu)。根據(jù)需要可以向氟橡膠以適當(dāng)?shù)谋壤旌嫌糜谑乖摲鹉z交聯(lián)的交聯(lián)劑、用于增強(qiáng)的增強(qiáng)劑、或軟化劑、可塑劑、粘著賦予劑等加工助劑等各種添加劑。
[0040]需要說明的是，本發(fā)明的滑動構(gòu)件S沒有限定為上述說明的油密封件。在由氟橡膠構(gòu)成且具備具有與其他構(gòu)件的滑動面的基體的各種滑動構(gòu)件中可以應(yīng)用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
[0041]下述記載了關(guān)于柔軟性進(jìn)行了驗(yàn)證的結(jié)果。作為覆膜的基礎(chǔ)的涂材，準(zhǔn)備了固化后的劃痕硬度為F、2H或4H的環(huán)氧樹脂系的涂材、成為2H的酚醛樹脂系的涂材、及成為7H的硅酮樹脂系的涂材。這些涂材都將平均粒徑1 μπι的氟樹脂粉末相對于固化后的覆膜以使填充率成為10體積％的方式混合。
[0042]在將各個(gè)涂材向氟橡膠制的片(基體)的表面通過噴霧法進(jìn)行了涂敷之后，加熱成180°C而發(fā)生固化反應(yīng)從而制造了樣品，將上述樣品向剝下覆膜而心軸徑從90mm每次減小5_的心軸逐漸卷繞時(shí)，記錄了在覆膜產(chǎn)生破裂的心軸徑。破裂產(chǎn)生的心軸徑越小的覆膜能夠評價(jià)為柔軟性越優(yōu)異。該試驗(yàn)方法基于JIS K5600-5-1涂料一般試驗(yàn)方法-第5部:涂膜的機(jī)械性性質(zhì)-第1節(jié):耐彎曲性(圓筒形心軸法)實(shí)施。
[0043]結(jié)果如圖2所示。由圖2判定，在樹脂成分為硅酮樹脂的情況下，無法形成固化后的覆膜的劃痕硬度進(jìn)入F?2H的范圍內(nèi)的柔軟的覆膜，在心軸徑80mm處覆膜破裂。而且，判定在樹脂成分為酚醛樹脂的情況下，雖然能夠形成固化后的覆膜的劃痕硬度進(jìn)入F?2H的范圍的2H的覆膜，但是該覆膜的柔軟性、相對于氟橡膠的粘結(jié)性不充分，在心軸徑55mm處覆膜破裂。
[0044]相對于此，判定樹脂成分為環(huán)氧樹脂的覆膜在柔軟性、相對于氟橡膠的粘結(jié)性上優(yōu)異，與由硅酮樹脂或酚醛樹脂構(gòu)成的覆膜相比能夠難以破裂。為了提高上述效果，可知需要使固化后的覆膜的劃痕硬度為2H以下。
[0045]下述記載關(guān)于密封性能進(jìn)行了驗(yàn)證的結(jié)果。作為覆膜的基礎(chǔ)的涂材，準(zhǔn)備了固化后的覆膜的劃痕硬度為F的環(huán)氧樹脂系的涂材、及成為2H的酚醛樹脂系的涂材。哪一個(gè)涂材都是將平均粒徑3?5 μπι的氟樹脂粉末相對于固化后的覆膜以填充率成為10體積％的方式進(jìn)行混合。
[0046]將各個(gè)涂材向?qū)嶋H的油密封件的唇部涂層而進(jìn)行唇部切割后，在軸偏心量為
0.1mm、組裝偏心量為0.1mm的條件下向漏氣試驗(yàn)機(jī)的軸嵌入密封件內(nèi)周，向一側(cè)(油密封件的油側(cè))施加lOkPa的壓力，測定了伴隨著時(shí)間經(jīng)過的壓力的變化。結(jié)果如圖3所示。
[0047]從圖3判定，樹脂成分為酚醛樹脂(虛線)的覆膜盡管固化后的劃痕硬度為2H，但是密封性能不充分，由于泄漏而壓力在短時(shí)間內(nèi)下降。相對于此，判定樹脂成分為環(huán)氧樹脂(實(shí)線)且固化后的劃痕硬度為F的覆膜的密封性能優(yōu)異，未發(fā)生泄漏，壓力未下降。
[0048]下述記載關(guān)于滑動轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了驗(yàn)證的結(jié)果。作為覆膜的基礎(chǔ)的涂材，準(zhǔn)備了固化后的劃痕硬度為2B、B、F、2H、4H及5H的環(huán)氧樹脂系的涂材。哪一個(gè)涂材都是將平均粒徑3?5 μπι的氟樹脂粉末相對于固化后的覆膜以填充率成為10體積％的方式進(jìn)行了混合。
[0049]將各個(gè)涂材向?qū)嶋H的油密封件的唇部涂層而進(jìn)行唇部切割后，向密封件轉(zhuǎn)矩試驗(yàn)機(jī)的軸嵌入密封件內(nèi)周，測定了在溫度調(diào)整成80°C的發(fā)動機(jī)油浴中使密封件以SOOOmin1的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)30分鐘時(shí)的滑動轉(zhuǎn)矩(穩(wěn)定值)。結(jié)果如圖4所示。需要說明的是，圖4通過將對于未形成覆膜的未處理的油密封件測定的結(jié)果作為100時(shí)的比來表示。
[0050]從圖4判定，使環(huán)氧樹脂固化后的覆膜的劃痕硬度為F以上時(shí)，該覆膜是滑動轉(zhuǎn)矩的降低效果優(yōu)異的覆膜。
[0051]下述記載關(guān)于氟樹脂粉末的填充率進(jìn)行了驗(yàn)證的結(jié)果。作為覆膜的基礎(chǔ)的涂材，準(zhǔn)備了固化后的覆膜的劃痕硬度為F的環(huán)氧樹脂系的涂材，且平均粒徑1 ym的氟樹脂粉末的填充率相對于固化后的覆膜為5體積％、10體積％及15體積％。
[0052]將各個(gè)涂材向?qū)嶋H的油密封件的唇部涂層而進(jìn)行唇部切割后，向密封件轉(zhuǎn)矩試驗(yàn)機(jī)的軸嵌入密封內(nèi)周，測定了在溫度調(diào)整成80°C的發(fā)動機(jī)油浴中使密封件以SOOOmin1的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)30分鐘時(shí)的滑動轉(zhuǎn)矩(穩(wěn)定值)。結(jié)果如圖5所示。需要說明的是，圖5通過將對于未形成覆膜的未處理的油密封件測定的結(jié)果作為100時(shí)的比來表示。
[0053]從圖5判定，氟樹脂粉末的填充率相對于固化后的覆膜優(yōu)選為5體積％以上且15體積％以下，特別是考慮滑動轉(zhuǎn)矩的降低時(shí)，相對于固化后的覆膜優(yōu)選為10體積％以下。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種滑動構(gòu)件，所述滑動構(gòu)件由氟橡膠構(gòu)成，所述滑動構(gòu)件具備:具有與其他構(gòu)件的滑動面的基體；及至少將所述滑動面包覆的覆膜，其中， 該覆膜包含分散有氟樹脂粉末的環(huán)氧樹脂，所述覆膜的劃痕硬度為F?2H，該劃痕硬度基于鉛筆法。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動構(gòu)件，其中， 所述覆膜的氟樹脂粉末的填充率相對于固化后的所述覆膜為5體積％以上且15體積％以下。
【專利摘要】一種滑動構(gòu)件，利用覆膜包覆由氟橡膠構(gòu)成的基體的與其他構(gòu)件的滑動面，所述覆膜的固化后的劃痕硬度(鉛筆法)為F～2H，且由環(huán)氧樹脂構(gòu)成，并分散有氟樹脂粉末。
【IPC分類】C08J7/04, C10M107/38, F16J15/3208
【公開號】CN105402415
【申請?zhí)枴緾N201510571909
【發(fā)明人】國島武史, 天羽高志, 宮本圭資, 神保雅子
【申請人】株式會社捷太格特
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年9月9日
【公告號】DE102015114948A1, US20160068779