特許 6593635 樹脂製部材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6593635

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】樹脂製部材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C08J 7/00 20060101AFI20191010BHJP

   F16C 17/00 20060101ALI20191010BHJP

   F16C 33/20 20060101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   C08J7/00 306

   C08J7/00CFG

   F16C17/00

   F16C33/20

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-204837(P2015-204837)

(22)【出願日】2015年10月16日

(65)【公開番号】特開2016-121330(P2016-121330A)

(43)【公開日】2016年7月7日

【審査請求日】2018年9月12日

(31)【優先権主張番号】特願2014-260519(P2014-260519)

(32)【優先日】2014年12月24日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100087701

【弁理士】

【氏名又は名称】稲岡 耕作

(74)【代理人】

【識別番号】100101328

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 実夫

(74)【代理人】

【識別番号】100149766

【弁理士】

【氏名又は名称】京村 順二

(72)【発明者】

【氏名】神谷 徹

【審査官】 石塚 寛和

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−１１８５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１９２７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０５７５８３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１５２８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２０１６４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｊ ７／００−７／０２、７／１２−７／１８

Ｂ２９Ｃ ７１／０４

Ｂ０１Ｊ １９／０８

Ｆ１６Ｃ １７／００−１７／２６、３３／００−３３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の形状の樹脂成形品を成形する第１工程と、
４０Ｐａ〜９０Ｐａの真空中で、前記樹脂成形品の表面をプラズマで処理することによって、前記樹脂成形品の表面を凹凸加工する第２工程とを含み、
前記第２工程では、不活性ガスに放電点火を行ってプラズマを発生させた後、そのときの真空度を維持したまま不活性ガスを空気に置換し、空気を用いたプラズマによって前記樹脂成形品を処理する、樹脂製部材の製造方法。

【請求項2】

前記第２工程では、非平衡プラズマによって前記樹脂成形品を処理する、請求項１に記載の樹脂製部材の製造方法。

【請求項3】

前記第２工程は、パルス放電によって前記非平衡プラズマを発生させる工程を含む、請求項２に記載の樹脂製部材の製造方法。

【請求項4】

前記第２工程では、空気を用いたプラズマによって１０分〜１５分間、前記樹脂成形品を処理する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂製部材の製造方法。

【請求項5】

前記第２工程では、前記不活性ガスのプラズマで所定の時間、前記樹脂成形品を前処理することによって、前記樹脂成形品の表面に軟質層を形成する工程を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂製部材の製造方法。

【請求項6】

前記不活性ガスのプラズマによる前処理は、３００秒〜６００秒間行われる、請求項５に記載の樹脂製部材の製造方法。

【請求項7】

前記軟質層は、薄膜硬度計（押し込み荷重：１０００μＮ）を用いて測定した４００ｎｍ〜６００ｎｍ押し込み時の硬度が０．０５ＧＰａ〜０．１３ＧＰａである、請求項５または６に記載の樹脂製部材の製造方法。

【請求項8】

前記樹脂成形品は、摺動部材用の成形品を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の樹脂製部材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂製部材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、樹脂素材の強度が高まっていることを受け、様々な分野で樹脂製品が使用されている。例えば、自動車分野においては、環境負荷軽減の要求に基づいて自動車用部品の軽量化が求められており、金属製部品から樹脂製部品への置き換えが進められている。
しかしながら、摺動部、歯車、軸受等、潤滑性が要求される箇所に樹脂製部材を導入した場合、油の濡れ性の問題を生じる。樹脂製部材は金属製部材に比べて潤滑油の濡れ性に劣るので、十分な潤滑性能を発揮できない場合がある。そこで、樹脂製部材の油や水に対する濡れ性を向上させるための加工が施された部材が、種々提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１は、金属製の芯金と、芯金の外周面に一体的に形成され、ギア歯を有する樹脂部と、プラズマＣＶＤ法、プラズマイオン注入法等によってギア歯の表面に形成された硬質炭素被膜とを含む、ウォームホイールを開示している。
例えば、特許文献２は、互いに対向する摺動面を有する固定環および回転環を含み、プラズマ照射、レーザ光、紫外線等を介して各摺動面に親水面部が形成された、ウォーターポンプにおけるメカニカルシールを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−１５５２４５号公報

【特許文献2】特開２００５−１８８６５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

樹脂製部材の表面処理方法は、主に物理的処理と化学的処理に分類されるところ、特許文献１および２が開示する処理方法は、前者の物理的処理に含まれる。物理的処理は、部材の表面を加工したり膜を形成したりして、表面の物性を変えるものである。処理による効果の持続性（耐久性）に優れ、また、ドライプロセスによる処理が可能であるため、溶剤処理等とは異なり環境負荷が少ない。しかしながら、現状は、平面形状以外の複雑な形状に対する物理的処理が十分に確立されていない。

【0006】

一方、化学的処理は、溶剤やガスによって樹脂製部材の表面（高分子表面）に官能基（−ＯＨ基、−ＣＨ基等）を付与する手法であるため、複雑な形状に対しても十分有効である。しかしながら、高分子表面に対する官能基の吸着力が弱いため、外力や雰囲気の影響を受けやすく、物理的処理に比べて耐久性に劣る場合が多い。また、溶剤を適切に扱わないと環境負荷が大きいことも懸念される。

【0007】

そこで、本発明の目的は、樹脂成形品の形状に関係なく、長期に亘って持続する液体の濡れ性を樹脂成形品に付与することができ、かつ、環境への負荷も少ない樹脂製部材の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、所定の形状の樹脂成形品（２）を成形する第１工程と、４０Ｐａ〜９０Ｐａの真空中で、前記樹脂成形品の表面（３，４，５）をプラズマで処理することによって、前記樹脂成形品の表面を凹凸加工する第２工程とを含み、前記第２工程では、不活性ガスに放電点火を行ってプラズマを発生させた後、そのときの真空度を維持したまま不活性ガスを空気に置換し、空気を用いたプラズマによって前記樹脂成形品を処理する、樹脂製部材（１）の製造方法である。

【0009】

なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号によって特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、真空中のプラズマ励起によって電離した荷電粒子によって、樹脂成形品の表面が高エネルギ状態となる。これにより、表面の結晶性を向上させ、表面密度を増加させることができる。同時に、微弱なイオンスパッタエネルギによって、樹脂成形品の表面粗さを増加させることができるので、液や液滴との接触表面積を増やすことができる。その結果、摩擦力等の外力に対する耐久性に優れる、濡れ性の向上効果を得ることができる。また、プラズマ処理が真空中で実施されるので、荷電粒子を逃がさずに樹脂成形品の全体に行き渡らせることができる。そのため、樹脂成形品の形状が、筒状部材の内周面のように入り組んだ面を有する複雑な形状であっても、部材の各面を均一に処理することができる。さらに、プラズマ（物理的処理）によるドライプロセスであるため、環境への負荷も軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る樹脂製部材の製造工程のフロー図である。

【図2】図２は、前記樹脂製部材用の樹脂成形品の模式的な斜視図である。

【図3】図３は、前記樹脂成形品のプラズマ処理に使用される装置の模式図である。

【図4】図４は、真空度と放電開始電圧との関係を原料ガスごとに示すグラフである。

【図5】図５は、パルス電圧のタイミングチャートを示す図である。

【図6】図６は、本発明の一実施形態に係る転がり軸受を示す断面図である。

【図7】図７は、本発明の一実施形態に係る樹脂製部材の製造工程のフロー図（変形例）である。

【図8】図８は、軟質層の硬度の測定方法を説明するための図である。

【図9】図９は、軟質層が形成されている場合の固体接触の状態を示す図である。

【図10】図１０は、本発明による摩擦係数の低減効果を説明するためのグラフである。

【図11】図１１は、本発明による濡れ性の向上効果を説明するための図である。

【図12】図１２は、樹脂製部材の表面から各深さにおける硬度分布とその変化量を示す図である。

【図13】図１３は、摩擦試験の方法を説明するための図である。

【図14】図１４は、摩擦係数の持続性を説明するための図である。

【図15】図１５は、摩擦係数の低減効果を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る樹脂製部材１の製造工程のフロー図である。
樹脂製部材１を製造するには、例えば、射出成形、押出成形、圧縮成形等の公知の成形方法で樹脂素材を所定の形状に成形することによって、樹脂製部材１の本体となる樹脂成形品２を形成する（ステップＳ１）。

【0013】

使用される樹脂素材としては、例えば、結晶性の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂が挙げられる。結晶性の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ケイ素樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。結晶性の熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂は、例示したものに限らず、樹脂製部材１の仕様に適合するように種々のものを使用することができる。

【0014】

図２は、樹脂製部材１に使用される樹脂成形品２の模式的な斜視図である。
樹脂成形品２は、種々の用途に用いられる樹脂製部材１の本体をなすものであり、樹脂製部材１の仕様に応じた形状に成形される。つまり、図２に示した樹脂成形品２の形状は、本発明の実施形態を説明するための、ほんの一例である。
樹脂製部材１の用途としては、例えば、転がり軸受、すべり軸受等の車両用摺動部材、樹脂製のギア、水性塗料や油性塗料で塗装されて使用される各種被塗物、各種コーティング剤（防湿コーティング、防汚コーティング、撥水コーティング等）でコーティングされて使用される基板等が挙げられるが、これらに限らない。

【0015】

樹脂成形品２は、所定肉厚の筒状部材（この実施形態では、円筒部材）を含み、例えば、外周面３、内周面４および軸方向両端部の端面５，５を有している。軸方向一方の端部には、端面５から樹脂成形品２の肉厚部分の一部を選択的に除去した切欠部６が形成されている。樹脂成形品２の長さＬは、例えば、１０ｍｍ〜３０ｍｍであってもよい。また、樹脂成形品２の内径Ｄは、例えば、５ｍｍ（φ５）〜２０ｍｍ（φ２０）であってもよい。また、樹脂成形品２の耐熱温度は、例えば、８０℃〜１５０℃であってもよい。

【0016】

次に、樹脂成形品２を、真空チャンバ装置７にセットする（ステップＳ２）。
図３は、樹脂成形品２のプラズマ処理に使用される真空チャンバ装置７の模式図である。
真空チャンバ装置７のチャンバ８の下部には、サセプタ９が配置されている。サセプタ９にはヒータ１０が内蔵されている。樹脂成形品２をサセプタ９で保持しておくことによって、樹脂成形品２をヒータ１０で所定温度に加熱することができる。また、チャンバ８の下部には、途中に真空ポンプ１１が設けられた排気ライン１２が接続されている。真空ポンプ１１を駆動させることによって、チャンバ８内を所定の真空度に保つことができる。この実施形態で使用される真空の圧力領域は、例えば、１×１０^−１Ｐａ〜１×１０^−２Ｐａである。

【0017】

一方、チャンバ８の頂部には、チャンバ８内に原料ガスを供給するための原料ガス供給ライン１３が接続されている。図３では原料ガス供給ライン１３を一本のみ示しているが、供給される原料ガスが複数種である場合には、原料ガス供給ライン１３は複数設けられていてもよい。また、チャンバ８の頂部１４には配線が接続されており、サセプタ９に対向する当該頂部１４が電極を兼ねている。この頂部１４とサセプタ９との間には、直流バイアスが印加されるようになっている。頂部１４とサセプタ９との間の距離（電極間距離）は、例えば、８０ｍｍ〜４００ｍｍである。

【0018】

樹脂成形品２をサセプタ９にセットした後、真空チャンバ装置７においてプラズマ処理が開始する。
まず、真空ポンプ１１を駆動させることによってチャンバ８内の気体を排気ライン１２から排出しつつ、原料ガス供給ライン１３から原料ガスを供給する。
この初期段階では、チャンバ８内の圧力を４０Ｐａ〜９０Ｐａの中真空で保持すると共に、原料ガスとして、不活性ガスを供給する。そして、チャンバ８の頂部１４（電極）−サセプタ９間に電圧を印加することによって、不活性ガスに放電点火（プラズマ励起）を行う（ステップＳ３）。これにより、不活性ガスがプラズマ化する。放電点火時の印加電圧は、例えば、３００Ｖ〜６００Ｖであり、好ましくは、４００Ｖ〜５００Ｖである。当該印加電圧が３００Ｖ未満では、プラズマ励起が困難になる。一方、当該印加電圧が６００Ｖを超えると、サセプタ９上の樹脂成形品２の温度上昇、および点火時のスパークによる樹脂成形品２の被処理面（外周面３、内周面４、端面５および切欠部６）の破損が懸念される。また、ヒータ１０の温度は、例えば、３０℃〜１５０℃である。

【0019】

プラズマ処理の初期段階（放電点火時）において原料ガスとして不活性ガスを供給する理由は、図４を参照して説明できる。図４に示すように、４０Ｐａ〜９０Ｐａの中真空の圧力領域では、空気の放電開始電圧が５００Ｖ〜６００数Ｖであるのに対し、不活性ガス（Ｈｅ、Ａｒ）の放電開始電圧は、４００Ｖ〜４５０Ｖ程度となっている。そのため、空気の放電開始電圧を上記の好ましい範囲（４００Ｖ〜５００Ｖ）に収めようとすると、チャンバ８内の圧力が数Ｐａ程度になってしまう。このような低真空の下では、放電点火時に樹脂成形品２からガスが放出されて、樹脂成形品２が劣化するおそれがある。しかしながら、不活性ガスを放電点火用の原料ガスとして用いることで、中真空の下で良好に放電点火を行うことができる。なお、不活性ガスとしては、Ｈｅ、Ａｒ等の希ガスの他、Ｎ_２（窒素）を使用することもできる。

【0020】

放電点火が完了すれば、初期段階から定常段階への移行である。チャンバ８の真空度を中真空に保持したままプラズマ励起状態を維持し、原料ガスを不活性ガスから空気に置換する（ステップＳ４）。この後は、図５に示すように、放電開始電圧よりも低い電圧をオン／オフ制御することによって、チャンバ８の頂部１４−サセプタ９間にパルス電圧を印加する。これにより、空気をプラズマ化させ（非平衡プラズマ）、そのときに電離した荷電粒子によって樹脂成形品２をプラズマ処理する（ステップＳ５）。なお、定常段階では、チャンバ８内が、初期段階からの移行によってプラズマが継続的に発生している状態であるため、中真空の下でも、比較的低い電圧で空気をプラズマ化させることができる。

【0021】

定常段階の継続時間（プラズマ処理時間）は、例えば、１０分〜１５分である。プラズマ処理時間が１０分未満では、十分な処理効果を得ることが難しい。一方、プラズマ処理時間が１５分を超えると、樹脂成形品２の温度や面粗度が過度に上昇するおそれがある。上記範囲のプラズマ処理時間において、パルス電圧のパルス幅は、例えば、０．２ミリ秒〜１ミリ秒であり、好ましくは、０．２ミリ秒〜０．２５ミリ秒である。また、パルス周波数は、例えば、０．１ｋＨｚ〜０．５ｋＨｚであり、好ましくは、０．４ｋＨｚ〜０．５ｋＨｚである。パルス周波数が０．１ｋＨｚ未満では、十分な処理効果を得ることが難しい。一方、パルス周波数が０．５ｋＨｚを超えると、樹脂成形品２の温度が過度に上昇するおそれがある。また、定常段階でのヒータ１０の温度は、例えば、６０℃〜１２０℃である。

【0022】

プラズマ処理後、樹脂成形品２をチャンバ８から取り出すことによって、樹脂製部材１が得られる。
以上の方法によれば、空気を構成するＯ_２、ＣＯ_２、Ｈ_２Ｏ等から電離した荷電粒子によって、樹脂成形品２の表面（外周面３、内周面４、端面５および切欠部６）が高エネルギ状態となる。これにより、樹脂成形品２の表面の結晶性を向上させ、表面密度を増加させることができる。同時に、微弱なイオンスパッタエネルギによって、樹脂成形品２の表面粗さを増加させることができるので、液や液滴との接触表面積を増やすことができる。その結果、摩擦力等の外力に対する耐久性に優れる、濡れ性の向上効果を得ることができる。例えば、プラズマ処理前に比べて、液体に対する樹脂成形品２の表面の接触角を７０％未満にすることができる。

【0023】

また、プラズマ処理が真空中で実施されるので、荷電粒子を逃がさずに樹脂成形品２の全体に行き渡らせることができる。そのため、樹脂成形品２の内周面４や切欠部６のように入り組んだ中空部分に対しても均一に処理することができる。さらに、プラズマ（物理的処理）によるドライプロセスであるため、環境への負荷も軽減することができる。
また、主にＣ（炭素原子）、Ｈ（水素原子）およびＯ（酸素原子）によって構成される高分子材料からなる樹脂成形品２が、空気（Ｏ_２、ＣＯ_２、Ｈ_２Ｏを含む）を用いたプラズマで処理される。そのため、プラズマ処理の際に、樹脂成形品２の表面に親油性（−ＣＨ基）や親水性（−ＯＨ基）の官能基を付与することもできる。

【0024】

さらに、チャンバ８の頂部１４−サセプタ９間に連続して電圧を印加するのではなく、パルス電圧を印加すると共に、チャンバ８内には非平衡プラズマ（低温プラズマ）を発生させるので、プラズマ雰囲気の温度上昇を抑えることができる。そのため、耐熱性が高くない樹脂成形品２に対しても良好に適用することができる。
以上より、樹脂製部材１を摺動部材として使用する場合には、油潤滑下の摺動において、潤滑油の接触角を低減することができるので、少量の潤滑油を樹脂製部材１の摺動面に濡れ広げることができる。これにより、潤滑油の量を低減でき、潤滑油の攪拌抵抗を低減できるので、例えば、軸受トルクの低減が可能となる。

【0025】

また、樹脂製部材１を被塗物や基板として使用する場合には、それぞれ、塗料、コーティング剤の接触角を低減することができ、密着力を向上させることができる。
次に、上記のようにプラズマ処理された樹脂製部材１を転がり軸受の保持器に使用した場合の態様を、図６を参照して説明する。
図６は、本発明の一実施形態に係る転がり軸受２１を示す断面図である。

【0026】

転がり軸受２１は、互いの間に環状の領域２２を区画する一対の軌道部材としての内輪２３および外輪２４と、領域２２に配置され内輪２３および外輪２４に対して転動する複数の転動体としてのボール２５と、領域２２に配置され、各ボール２５を保持する保持器２６と、領域２２に充填されたグリースＧと、外輪２４に固定されて内輪２３と摺接する一対の環状のシール部材２７，２８とを備えている。

【0027】

各シール部材２７，２８は、環状の芯金２９，２９と、この芯金２９，２９に焼き付けられた環状のゴム体３０，３０とを有している。各シール部材２７，２８は、その外周部が外輪２４の両端面に形成した溝部３１，３１に嵌められて固定されており、内周部が内輪２３の両端面に形成した溝部３２，３２に嵌められて固定されている。
グリースＧは、両輪２３，２４間に一対のシール部材２７，２８で区画された領域２２内に略一杯となるように封入されている。

【0028】

この構成によれば、グリースＧを保持器２６の摺動面に濡れ広げることができる。これにより、グリースＧの量を低減でき、グリースＧの攪拌抵抗を低減できるので、転がり軸受２１の軸受トルクの低減が可能となる。
本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、他の実施形態で実施することもできる。

【0029】

例えば、初期段階および定常段階で使用した原料ガスは、それぞれ、上記で示した不活性ガスおよび空気に限らず、本発明の効果を発現できるのであれば、他のガスを使用することもできる。
また、高い耐熱性を有する樹脂成形品２に対してプラズマ処理を施す場合は、非平衡プラズマに代えて熱プラズマを使用でき、また、パルス放電によってプラズマを発生させる必要もない。例えば、ＲＦ（Radio Frequency：高周波）放電によってプラズマを発生させてもよい。

【0030】

また、前述の実施形態では、図１に示すように、不活性ガスにより放電点火を行った後（ステップＳ３）、速やかに、原料ガスを不活性ガスから空気に置換した（ステップＳ４）。しかしながら、図７のステップＳ３´に示すように、原料ガスへの置換に先立って、不活性ガスのプラズマで樹脂成形品２を前処理することによって、樹脂成形品２の表面に軟質層１５を形成してもよい（図８参照）。より具体的には、不活性ガスにより放電点火を行った後、所定の時間、不活性ガスのプラズマ状態を継続する。これにより、イオン化した不活性ガスがターゲット１６（図３参照）に向かって加速、衝突し、ターゲット１６から物質がスパッタされて樹脂成形品２に衝突する。こうして不活性ガスによるスパッタリングが行われ、樹脂成形品２の表面の高分子鎖が断裂（微弱な劣化）して、当該断裂箇所に軟質層１５が形成される。

【0031】

使用する不活性ガスは、放電点火に使用した不活性ガスをそのまま使用してもよいし、放電点火に使用した不活性ガスから別の不活性ガスに切り替えて使用してもよい。
前処理の時間は、例えば、３００秒〜６００秒であってよい。３００秒未満であると、樹脂成形品２の表面の高分子鎖が十分に断裂しない場合がある。一方、６００秒を超える長時間処理では、樹脂成形品２の表面に過剰な劣化が生じるおそれがある。

【0032】

このようにして形成された軟質層１５は、例えば、樹脂成形品２の表面（処理表面）から５０μｍ未満（好ましくは、０μｍ〜２０μｍ）の範囲に形成される。軟質層１５の硬度は、例えば、樹脂成形品２の未処理部分（スパッタリング処理がされていない硬質層）に比べて４０％以上低減されている。具体的な硬度としては、例えば、薄膜硬度計（押し込み荷重：１０００μＮ）を用いて測定した４００ｎｍ〜６００ｎｍ押し込み時の硬度が０．０５ＧＰａ〜０．１３ＧＰａであってもよい。薄膜硬度計による測定は、例えば、図８に示すように、処理後の樹脂成形品２を切断し、その断面に対して薄膜硬度計の圧子を処理表面から深さ方向に順々に押し込むことで行えばよい。

【0033】

そして、軟質層１５が形成されていれば、図９に示すように、樹脂製部材１（樹脂成形品２）と相手部材１７との間の潤滑油量が一時的に低減するなどして樹脂製部材１と相手部材１７との間に固体接触が生じても、相手部材１７の接触による衝撃を、軟質層１５で相手部材１７を滑らせながら受け止めることで緩和することができる。その結果、樹脂製部材１−相手部材１７間の摩擦係数を長期に亘って低く維持することができるので、樹脂製部材１の耐焼付性を向上させることができる。すなわち、この変形例によれば、図１０に示すように、空気のプラズマ処理による混合潤滑領域Ｂにおける摩擦係数μの低減に加え（一点鎖線）、樹脂製部材１の表面層の硬さを制御することによって、境界潤滑領域Ａにおける摩擦係数μを低減する効果を享受することができる（二点鎖線）。この低摩擦化によって、樹脂製部材１の摺動部の温度上昇を抑制できるので、樹脂製部材１の材料として、耐熱温度が比較的低い安価な材料を適用することができる。

【0034】

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【実施例】

【0035】

次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は下記の実施例によって限定されるものではない。
（実施例１）
まず、図２に基づいて処理対象サンプル（成形品）を作製した。サンプルの作製条件は、次の通りである。

【0036】

樹脂素材：ＰＡ（ポリアミド）６６
長さＬ：２５ｍｍ
内径Ｄ：φ１５
次に、得られた処理対象サンプルに対して、上記の方法に倣ってプラズマ処理を行った。なお、原料ガスとしては、初期段階でＡｒを使用し、定常段階で空気を使用した。

【0037】

処理の結果、処理対象サンプルの表面に５０μｍ〜２００μｍ間隔の網目状構造が付与され、当該網目状構造は、表面から０．１μｍ〜３．０μｍの高さを有する凸状によって構成されていることが確認できた。なお、網目状構造の間隔や凸部の高さは、プラズマ処理後のサンプルの表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影し、得られた画像のスケールに基づいて確認した。網目状構造によってサンプルの表面積が増加するので、ウェンゼルの式として知られる下記式（１）によって、液体の接触角を低減できることがわかった。

【0038】

ｃｏｓθ_γ＝γｃｏｓθ・・・（１）
（式（１）において、θ_γは粗化後の接触角を示し、θは平面上の接触角を示し、γは表面積倍増因子を示す。）
次に、プラズマ処理後のサンプルの表面に、無添加の鉱物油を滴下し、濡れ性の評価を行った。結果を、図１１に示す。図１１によれば、樹脂成形品２のどの箇所においても、鉱物油の接触角が、プラズマ処理前の７０％未満にまで低減できていることがわかった。
（実施例２）
ＰＡ（ポリアミド）６６からなる樹脂板を準備し、これに対して、上記の方法に倣ってプラズマ処理を行った。なお、原料ガスとしては、初期段階でＡｒを使用し、定常段階で空気を使用した。さらに、初期段階では、３００秒間、Ａｒガスのプラズマ状態を継続することによって、樹脂板の表面をスパッタリング処理（前処理）した。

【0039】

次に、図８に示した方法に倣って、樹脂板の処理表面から０．３μｍ、１μｍ、５０μｍ、２００μｍ、１２００μｍ、１５００μｍおよび２０００μｍの各深さ位置の硬度を、薄膜硬度計（押し込み荷重：１０００μＮ）を用いて測定した。結果を図１２に示す。図１２から、少なくとも０．３μｍおよび１μｍの深さ位置に、プラズマ処理前に比べて硬度が低減された軟質層が形成されていることが分かった。一方、少なくとも５０μｍ〜１５００μｍの深さ位置では、プラズマ処理前に比べて硬度が高くなっていた。これは、スパッタリング処理等によって何らかのエネルギ（微振動、熱エネルギ等）が樹脂板にかかり、これにより、軟質層の直下で樹脂が再結晶化（再縮合化）したものであると考えられる。

【0040】

次に、プラズマ処理後の樹脂板に対して摩擦試験を実施した。摩擦試験は、図１３に示すように、樹脂板に、潤滑油（無添加鉱油０．０２ｍｌ）を介して相手部材としてスチールリングを接触させることによって行った。摩擦試験の条件は、荷重：５０Ｎ（面圧：１１．４ＭＰａ）、速度：５５００ｍｍ／ｓとした。結果を図１４および図１５に示す。図１４は、摩擦係数の持続性を説明するための図である。一方、図１５は、摩擦係数の低減効果を説明するための図である。

【0041】

図１４に示すように、実施例２のプラズマ処理を行った後では、摩擦係数の持続性が未処理の場合に比べて約６．２倍向上することが分かった。また、図１５に示すように、摩擦係数の初期値が、未処理の場合に比べて約７９％も低減できることが分かった。

【符号の説明】

【0042】

１…樹脂製部材、２…樹脂成形品、３…外周面、４…内周面、５…端面、１５…軟質層、２６…保持器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】