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(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】
(24)【登録日】2024-10-21
(45)【発行日】2024-10-29
(54)【発明の名称】摺動部材の製造方法
(51)【国際特許分類】
C08J 7/00 20060101AFI20241022BHJP
F16C 33/20 20060101ALI20241022BHJP
C08F 214/26 20060101ALI20241022BHJP
C08F 210/02 20060101ALI20241022BHJP
C08F 8/00 20060101ALI20241022BHJP
C08J 5/16 20060101ALI20241022BHJP
【ＦＩ】
C08J7/00 305
F16C33/20 A
C08F214/26
C08F210/02
C08F8/00
C08J5/16 CEW
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021563829
(86)(22)【出願日】2020-11-20
(86)【国際出願番号】 JP2020043417
(87)【国際公開番号】W WO2021117467
(87)【国際公開日】2021-06-17
【審査請求日】2023-06-21
(31)【優先権主張番号】P 2019225660
(32)【優先日】2019-12-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】599109906
【氏名又は名称】住友電工ファインポリマー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100159499
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 義典
(72)【発明者】
【氏名】馬場 将人
(72)【発明者】
【氏名】大木 寿
(72)【発明者】
【氏名】上岡 広一
(72)【発明者】
【氏名】藤本 隆浩
【審査官】加賀 直人
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－３４９７１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０４６６７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０７４９３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０４９９５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０４９９５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０４３４１３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０８Ｊ ７／００
Ｆ１６Ｃ ３３／２０
Ｃ０８Ｆ ２１４／２６
Ｃ０８Ｆ ２１０／０２
Ｃ０８Ｆ ８／００
Ｃ０８Ｊ ５／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする摺動部材の製造方法であって、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする材料を加工する工程と、
上記加工する工程で得られた加工体に対して電子線を照射する工程と
を備え、
上記加工する工程での加工方法が射出成型であり、
上記電子線を照射する工程での電子線の照射線量が３５０ｋＧｙ以下であり、
上記電子線を照射する工程の条件が溶融状態ではない摺動部材の製造方法。
【請求項2】
上記電子線を照射する工程での電子線の照射線量が２００ｋＧｙ以上である請求項１に記載の摺動部材の製造方法。
【請求項3】
上記電子線を照射する工程の条件が無酸素雰囲気ではない請求項１又は請求項２に記載の摺動部材の製造方法。
【請求項4】
上記電子線を照射する工程の雰囲気温度が常温である請求項３に記載の摺動部材の製造方法。
【請求項5】
上記電子線を照射する工程の雰囲気が空気である請求項３又は請求項４に記載の摺動部材の製造方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、摺動部材の製造方法及び摺動部材に関する。
本出願は、２０１９年１２月１３日出願の日本出願第２０１９－２２５６６０号に基づく優先権を主張し、上記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
本出願は、２０１９年１２月１３日出願の日本出願第２０１９－２２５６６０号に基づく優先権を主張し、上記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
【背景技術】
【0002】
摺動部材は、例えば自動車用エンジン及び他の産業機械用エンジンの軸受、自動車分野の駆動部品、ピストンパッキン等に用いられる。このような摺動部材としては、フッ素樹脂、中でもポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を表層に使用したものが公知である（特開２０１８－１８５００７号公報参照）。ＰＴＦＥを用いることで、耐摩耗性を保持しつつ相手材との動摩擦係数が低減されるほか、摺動部材を機械的強度、耐薬品性、易滑性、耐熱性、耐候性、不燃性等にも優れたものとすることができる。つまり、ＰＴＦＥを用いた摺動部材は、摺動性に優れる。
【0003】
上記摺動部材は、ＰＴＦＥを主成分とする材料を例えば押出成型により基材に積層し、この材料に対し無酸素雰囲気かつ溶融状態で電子線を照射することで製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１８－１８５００７号公報
【発明の概要】
【0005】
本開示の一態様に係る摺動部材の製造方法は、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする摺動部材の製造方法であって、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする材料を加工する工程と、上記加工する工程で得られた加工体に対して電子線を照射する工程とを備える。
【0006】
本開示の別の一態様に係る摺動部材は、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする摺動部材であって、電子線の照射によりエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体が架橋している。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
［本開示が解決しようとする課題］
ＰＴＦＥを用いた摺動部材では、無酸素雰囲気かつ溶融状態で電子線を照射することで適度に架橋させ、その優れた特性を発現させている。従って、上記従来のＰＴＦＥを用いた摺動部材を製造する場合、無酸素雰囲気かつ溶融状態とするための設備、必要なエネルギー及び時間の点からその製造効率には改善の余地がある。
ＰＴＦＥを用いた摺動部材では、無酸素雰囲気かつ溶融状態で電子線を照射することで適度に架橋させ、その優れた特性を発現させている。従って、上記従来のＰＴＦＥを用いた摺動部材を製造する場合、無酸素雰囲気かつ溶融状態とするための設備、必要なエネルギー及び時間の点からその製造効率には改善の余地がある。
【0009】
本開示は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、摺動性に優れるとともに、製造効率を高められる摺動部材の製造方法及び摺動部材の提供を目的とする。
【0010】
［本開示の効果］
本開示の摺動部材の製造方法及び本開示の摺動部材は、摺動性に優れるとともに、製造効率を高められる。
本開示の摺動部材の製造方法及び本開示の摺動部材は、摺動性に優れるとともに、製造効率を高められる。
【0011】
［本開示の実施形態の説明］
本発明者らは、テトラフルオロエチレンの重合により得られるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代えて、エチレンとテトラフルオロエチレンとの重合により得られるエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）を用いることで、電子線の照射時に無酸素雰囲気かつ溶融状態としなくとも摺動性に優れる摺動部材が得られることを見出し、本発明を完成させた。
本発明者らは、テトラフルオロエチレンの重合により得られるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代えて、エチレンとテトラフルオロエチレンとの重合により得られるエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）を用いることで、電子線の照射時に無酸素雰囲気かつ溶融状態としなくとも摺動性に優れる摺動部材が得られることを見出し、本発明を完成させた。
【0012】
すなわち、本開示の一態様に係る摺動部材の製造方法は、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする摺動部材の製造方法であって、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする材料を加工する工程と、上記加工する工程で得られた加工体に対して電子線を照射する工程とを備える。
【0013】
当該摺動部材の製造方法は、フッ素樹脂であるエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を摺動部材の主成分とするので、摺動性に優れる摺動部材が得られる。また、当該摺動部材の製造方法では電子線の照射時に無酸素雰囲気かつ上記加工体を溶融状態とする必要がないので、製造効率を高められる。
【0014】
上記電子線を照射する工程での電子線の照射線量としては、２００ｋＧｙ以上が好ましい。このように電子線の照射線量を上記下限以上とすることで、得られる摺動部材の摺動性をより確実に向上させることができる。
【0015】
上記電子線を照射する工程での電子線の照射線量としては、３５０ｋＧｙ以下が好ましい。このように電子線の照射線量を上記上限以下とすることで、得られる摺動部材の機械的強度を確保し易い。
【0016】
上記電子線を照射する工程の条件が無酸素雰囲気ではなく、かつ上記加工体が溶融状態ではないとよい。このように無酸素雰囲気ではなく、かつ溶融状態ではない条件で電子線を照射することで、より確実に製造効率を高められる。
【0017】
上記電子線を照射する工程の雰囲気温度が常温であるとよい。このように上記雰囲気温度を常温とすることで、加熱又は冷却を行う設備やエネルギーを必要としないため、さらに製造効率を高められる。
【0018】
上記電子線を照射する工程の雰囲気が空気であるとよい。このように上記雰囲気を空気とすることで、雰囲気を調整する設備やエネルギーを必要としないため、さらに製造効率を高められる。
【0019】
上記加工する工程での加工方法が射出成型であるとよい。このように上記加工する工程での加工方法を射出成型とすることで、予め加工体を所望の摺動部材の形状としておくことができる。このため、電子線を照射する工程後に所望の形状に加工又は調整をする必要がないため、さらに製造効率を高められる。
【0020】
本開示の別の一態様に係る摺動部材は、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする摺動部材であって、電子線の照射によりエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体が架橋している。
【0021】
当該摺動部材は、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とするので、製造効率が高い。また、当該摺動部材は、電子線の照射によりエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体が架橋しているので、摺動性に優れる。
【0022】
示差走査熱量測定によるＤＳＣ曲線上に上記エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体の吸熱曲線ピークが存在し、上記吸熱曲線ピークが、未架橋のエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体の吸熱曲線ピークに対して低温側にシフトしており、そのシフト量としては、１１℃以上２０℃以下が好ましい。このように上記シフト量を上記範囲内とすることで、当該摺動部材の機械的強度を確保しつつ、摺動性を高められる。
【0023】
示差走査熱量測定によるＤＳＣ曲線で規定される未架橋のエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体の吸熱量に対する上記エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体の吸熱量の比としては、０．８以上０．９以下が好ましい。このように上記吸熱量の比を上記範囲内とすることで、当該摺動部材の機械的強度を確保しつつ、摺動性を高められる。
【0024】
ここで、「主成分」とは、最も含有量が多い成分をいい、例えば含有量が５０質量％以上の成分をいう。また、「常温」とは、熱したり冷やしたりしない自然な温度を指し、通常１５℃以上３５℃以下の温度をいう。
【0025】
「示差走査熱量測定によるＤＳＣ曲線上の吸熱曲線ピーク」とは、ＤＳＣ曲線において、吸熱量の絶対値が最大となる温度（図３のＰ）を指す。また、「ＤＳＣ曲線で規定される吸熱量」とは、図３に示すように、吸熱曲線ピーク付近のＤＳＣ曲線とベースラインＢＬとで囲まれる面積Ｓに相当する。また、「未架橋のエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体」は、電子線照射したエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体から溶剤に溶かして回収することができる。
【0026】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明に係る摺動部材の製造方法及び摺動部材の実施形態について図面を参照しつつ詳説する。
以下、本発明に係る摺動部材の製造方法及び摺動部材の実施形態について図面を参照しつつ詳説する。
【0027】
〔摺動部材の製造方法〕
本開示の一態様に係る摺動部材の製造方法は、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする摺動部材の製造方法である。当該摺動部材の製造方法は、図１に示すように、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする材料を加工する工程Ｓ１と、加工する工程Ｓ１で得られた加工体に対して電子線を照射する工程Ｓ２とを備える。
本開示の一態様に係る摺動部材の製造方法は、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする摺動部材の製造方法である。当該摺動部材の製造方法は、図１に示すように、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする材料を加工する工程Ｓ１と、加工する工程Ｓ１で得られた加工体に対して電子線を照射する工程Ｓ２とを備える。
【0028】
＜加工する工程＞
加工する工程Ｓ１では、上述のようにエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする材料を加工する。
加工する工程Ｓ１では、上述のようにエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする材料を加工する。
【0029】
上記材料の主成分であるエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）は、エチレン（Ｃ２Ｈ４）とテトラフルオロエチレン（Ｃ２Ｆ４）とが重合したフッ素樹脂である。ＥＴＦＥは、ＰＴＦＥに比べても機械的強度や耐薬品性に優れる。
【0030】
上記材料におけるＥＴＦＥの含有量の下限としては、加工後の加工体に対して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ＥＴＦＥの含有量としては１００質量％、つまり加工後の加工体がＥＴＦＥのみであることが特に好ましい。上記ＥＴＦＥの含有量が上記下限未満であると、得られる摺動部材の摺動性が低下するおそれがある。
【0031】
ＥＴＦＥ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もよい。上記重合単位としては、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を挙げることができる。上記重合単位の含有割合の上限としては、例えば３モル％とすることができる。
【0032】
上記材料は、他の任意成分を含有してもよい。この任意成分としては、例えば固定潤滑剤、強化剤等が挙げられる。このように固定潤滑剤、強化剤等を含有することで、易滑性を向上させることができる。上記固定潤滑剤としては、例えば二硫化モリブデン等が挙げられる。また、上記強化剤としては、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。
【0033】
上記材料を加工する方法としては、特に限定されず、公知の押出成型、射出成型のほか紛体塗装、基材への溶着や接着等を用いることができる。
【0034】
加工する工程Ｓ１での加工方法としては、射出成型が好ましい。従来のＰＴＦＥを用いた摺動部材では、製造時に溶融状態とするため変形し易く、この変形を抑止するために基材の表面に積層して製造される。このため、このため、射出成型によりＰＴＦＥを主成分とする材料のみで摺動部材を構成することが困難である。これに対し、当該摺動部材の製造方法ではＥＴＦＥを主成分として用いるので、製造時に上記加工体を溶融状態とする必要がなく、加工体が変形し難い。従って、当該摺動部材の製造方法では予め加工体を所望の摺動部材の部品形状としておくことができる。また、当該摺動部材の製造方法では電子線を照射する工程での変形を抑止できるので、電子線を照射する工程後に所望の形状に加工又は調整をする必要がなく、さらに製造効率を高められる。
【0035】
加工する工程Ｓ１で得られる加工体の形状としては、摺動部材として用いられる部品や反物の形状など、得られる摺動部材の用途や加工方法に応じて適宜選択されるが、上述のように製造効率の観点から部品形状とすることが好ましい。
【0036】
また、上記加工体は、ＥＴＦＥを主成分とする材料のみで構成された単体としてもよいし、基材の表面にＥＴＦＥを含む表層が積層された構成された積層体としてもよい。上記加工体を積層体とする場合、その基材としては、金属、セラミックス、ゴム材料、耐熱性樹脂等を用いることができる。上記金属としては、アルミニウム、鉄、銅、ステンレス等が挙げられる。上記セラミックスとしては、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、炭化タングステン等が挙げられる。上記ゴム材料としては、フッ素ゴム、シリコーンゴム、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。上記耐熱性樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂等が挙げられる。また、上記表層としては、上述のＥＴＦＥを主成分とする材料で構成することができる。なお、上記表層は上記基材全体を覆うものであってもよいが、その一部に積層されるものであってもよい。
【0037】
＜電子線を照射する工程＞
電子線を照射する工程Ｓ２では、上述のように加工する工程Ｓ１で得られた加工体に対して電子線を照射する。
電子線を照射する工程Ｓ２では、上述のように加工する工程Ｓ１で得られた加工体に対して電子線を照射する。
【0038】
電子線は上記加工体を構成するＥＴＦＥに照射される。この電子線の照射によりＥＴＦＥの架橋が進み、得られる摺動部材の摺動性を高められる。
【0039】
上記電子線を照射する条件は、無酸素雰囲気ではなく、かつ上記加工体が溶融状態ではない。このように無酸素雰囲気ではなく、かつ溶融状態ではない条件で電子線を照射することで、無酸素雰囲気かつ溶融状態とするための設備、エネルギー及び時間を軽減できるので、より確実に製造効率を高められる。
【0040】
特に電子線を照射する工程Ｓ２の雰囲気温度が常温であるとよい。このように上記雰囲気温度を常温とすることで、加熱又は冷却を行う設備やエネルギーを必要としない。また、上記加工体の熱による変形を抑止できるので、電子線を照射した後に上記加工体の形状の調整を行う必要がない。このため、当該摺動部材の製造方法の製造効率をさらに高められる。
【0041】
また、上記電子線を照射する工程の雰囲気が空気であるとよい。このように上記雰囲気を空気とすることで、雰囲気を調整する設備やエネルギーを必要としないため、さらに製造効率を高められる。
【0042】
電子線を照射する工程Ｓ２での電子線の照射線量の下限としては、２００ｋＧｙが好ましく、２２０ｋＧｙがより好ましく、２４０ｋＧｙがさらに好ましい。一方、上記電子線の照射線量の上限としては、３５０ｋＧｙが好ましく、３２０ｋＧｙがより好ましい。上記電子線の照射線量が上記下限未満であると、得られる摺動部材の摺動性が十分に向上しないおそれがある。逆に、上記電子線の照射線量が上記上限を超えると、得られる摺動部材の機械的強度が低下するおそれがある。
【0043】
加工する工程Ｓ１で得られる加工体の形状が摺動部材として用いられる部品形状であり、電子線を照射する工程Ｓ２で電子線を照射する条件が溶融状態ではない場合は、この電子線照射により所望の摺動部材を得ることができる。一方、上述の場合以外であれば、必要に応じて電子線を照射する工程後に所望の形状に加工又は調整が行われる。
【0044】
＜利点＞
当該摺動部材の製造方法は、フッ素樹脂であるエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を摺動部材の主成分とするので、摺動性に優れる摺動部材が得られる。また、当該摺動部材の製造方法では電子線の照射時に無酸素雰囲気かつ上記加工体を溶融状態とする必要がないので、製造効率を高められる。
当該摺動部材の製造方法は、フッ素樹脂であるエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を摺動部材の主成分とするので、摺動性に優れる摺動部材が得られる。また、当該摺動部材の製造方法では電子線の照射時に無酸素雰囲気かつ上記加工体を溶融状態とする必要がないので、製造効率を高められる。
【0045】
〔摺動部材〕
本発明の別の一態様に係る摺動部材は、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする摺動部材である。当該摺動部材は、電子線の照射によりエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体が架橋している。
本発明の別の一態様に係る摺動部材は、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とする摺動部材である。当該摺動部材は、電子線の照射によりエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体が架橋している。
【0046】
当該摺動部材は、例えば自動車用エンジン及び他の産業機械エンジンの軸受、自動車分野の駆動部品、ピストンパッキン等に用いられる。当該摺動部材は、例えば上述の本発明の摺動部材の製造方法を用いて製造することができる。
【0047】
当該摺動部材は、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）を主成分とする材料のみで構成された単体としてもよいし、基材の表面にＥＴＦＥを含む表層が積層された構成の積層体としてもよい。当該摺動部材を積層体ではなく単体とする場合、ＥＴＦＥを主成分とする材料としては、上述の摺動部材の製造方法で述べた材料を固形化したものとすることができる。また、当該摺動部材を積層体とする場合、基材及び表層としては、上述の摺動部材の製造方法で述べた基材及び表層とすることができる。
【0048】
当該摺動部材の限界ＰＶ値の下限としては、５００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎが好ましく、７００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎがより好ましい。上記限界ＰＶ値が上記下限未満であると、当該摺動部材の摺動性が不足するおそれがある。一方、上記限界ＰＶ値の上限は特に限定されないが、例えば３０００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎとできる。「限界ＰＶ値」とは、面間接触圧力（Ｐ）と速度（Ｖ）の積であり、ＪＩＳ－Ｋ－７２１８：１９８６の「プラスチックの滑り摩耗試験方法」に準拠して測定される値である。限界ＰＶ値に近い条件では、摩擦係数及び摩耗量がともに大きくなり、材料がその機能を維持することが難しくなる。このため、限界ＰＶ値は、摺動部材の摺動性を判断する指標として用いられる。なお、限界ＰＶ値の測定条件は、ＪＩＳ－Ｂ－０６０１：２００１に基づく相手材料の表面粗さＲａ＝０．２８μｍとし、面間接触圧力（Ｐ）を１０ＭＰａで固定し、速度を変化させる条件とする。また、摺動部材の試験片としては、１辺が４５ｍｍの正方形状で厚さ４．５ｍｍの冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ材）基材に１辺が５０ｍｍの正方形状で厚さ５０μｍＥＴＦＥフィルムを溶着させたものを用いる。
【0049】
当該摺動部材の動摩擦係数の上限としては、０．１５が好ましく、０．１がより好ましい。上記動摩擦係数が上記上限を超えると、当該摺動部材の摺動性が不足するおそれがある。当該摺動部材の動摩擦係数の下限としては、特に限定されず、０であってもよい。
【0050】
当該摺動部材を示差走査熱量測定すると、ＤＳＣ曲線上に上記エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体の吸熱曲線ピークが存在する（図３参照）。上記吸熱曲線ピークは、未架橋のエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体の吸熱曲線ピークに対して低温側にシフトしている。そのシフト量の下限としては、１１℃が好ましく、１２℃がより好ましく、１３℃がさらに好ましい。一方、上記シフト量の上限としては、２０℃が好ましく、１８℃がより好ましい。上記シフト量が上記下限未満であると、摺動性が不十分となるおそれがある。逆に、上記シフト量が上記上限を超えると、機械的強度が低下するおそれがある。
【0051】
示差走査熱量測定によるＤＳＣ曲線で規定される未架橋のエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体の吸熱量に対する上記エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体の吸熱量の比の下限としては、０．８が好ましく、０．８３がより好ましい。一方、上記吸熱量の比の上限としては、０．９が好ましく、０．８９がより好ましく、０．８８がさらに好ましい。上記吸熱量の比が上記下限未満であると、機械的強度が低下するおそれがある。一方、上記吸熱量の比が上記上限を超えると、摺動性が不十分となるおそれがある。
【0052】
＜利点＞
当該摺動部材は、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とするので、製造効率が高い。また、当該摺動部材は、電子線の照射によりエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体が架橋しているので、摺動性に優れる。
当該摺動部材は、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とするので、製造効率が高い。また、当該摺動部材は、電子線の照射によりエチレン－テトラフルオロエチレン共重合体が架橋しているので、摺動性に優れる。
【0053】
［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、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。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、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。
【0054】
上記実施形態では、電子線を照射する工程での電子線を照射する条件が無酸素雰囲気ではなく、かつ加工体が溶融状態ではない場合を説明したが、上記条件は無酸素雰囲気かつ溶融状態とすることもできる。あるいは、無酸素雰囲気ではあるが溶融状態ではない条件や、逆に無酸素雰囲気ではないが溶融状態である条件することもできる。
【実施例】
【0055】
以下、本開示の摺動部材の製造方法及び摺動部材を実施例に基づいて具体的に説明するが、本開示は、これらの実施例に限定されるものではない。
【0056】
［Ｎｏ．１］
図２に示すように、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ材）の基材１と、ＥＴＦＥフィルム２とを重ね合わせた。基材１は１辺が４５ｍｍの正方形状で厚さ４．５ｍｍ、ＥＴＦＥフィルム２は１辺が５０ｍｍの正方形状で厚さ５０μｍとした。さらに、ＥＴＦＥフィルム２の表面に、共に短冊状のＰＴＦＥフィルム３及びＳＵＳ板４を重ね、これら全体を基材１及びＳＵＳ板４に当接するように一対の溶着治具５で挟み込んだ。この状態で一対の溶着治具５間を、図２に示すように、一対のネジ６で締結し、基材１及びＥＴＦＥフィルム２間に３Ｎ・ｍの圧着力となるようにネジ６を締め付けた。
図２に示すように、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ材）の基材１と、ＥＴＦＥフィルム２とを重ね合わせた。基材１は１辺が４５ｍｍの正方形状で厚さ４．５ｍｍ、ＥＴＦＥフィルム２は１辺が５０ｍｍの正方形状で厚さ５０μｍとした。さらに、ＥＴＦＥフィルム２の表面に、共に短冊状のＰＴＦＥフィルム３及びＳＵＳ板４を重ね、これら全体を基材１及びＳＵＳ板４に当接するように一対の溶着治具５で挟み込んだ。この状態で一対の溶着治具５間を、図２に示すように、一対のネジ６で締結し、基材１及びＥＴＦＥフィルム２間に３Ｎ・ｍの圧着力となるようにネジ６を締め付けた。
【0057】
上述のように溶着治具５を固定した後、３００℃で１．５時間保温し、ＥＴＦＥフィルム２を基材１に溶着させた。そして、溶着治具５、ＰＴＦＥフィルム３及びＳＵＳ板４を取り外し、基材１の表面にＥＴＦＥフィルム２が積層された加工体を得た。Ｎｏ．１では、この加工体を摺動部材とした。つまり、Ｎｏ．１は非架橋ＥＴＦＥフィルム溶着鉄板である。
【0058】
［Ｎｏ．２～Ｎｏ．１３］
Ｎｏ．１と同様にして加工体を得た。この加工体のＥＴＦＥフィルム２に、表１に示す照射量の電子線を照射した。電子線を照射した条件は空気雰囲気で、加熱及び冷却を伴わない常温とした。このようにしてＮｏ．２～Ｎｏ．１３の摺動部材を得た。Ｎｏ．２～Ｎｏ．１３は架橋ＥＴＦＥフィルム溶着鉄板である。
Ｎｏ．１と同様にして加工体を得た。この加工体のＥＴＦＥフィルム２に、表１に示す照射量の電子線を照射した。電子線を照射した条件は空気雰囲気で、加熱及び冷却を伴わない常温とした。このようにしてＮｏ．２～Ｎｏ．１３の摺動部材を得た。Ｎｏ．２～Ｎｏ．１３は架橋ＥＴＦＥフィルム溶着鉄板である。
【0059】
＜評価方法＞
得られたＮｏ．１～Ｎｏ．１３の摺動部材について、限界ＰＶ、引張強度、引張伸び、引張弾性率、引裂強度及び動摩擦係数について評価を行った。以下に評価方法を示す。また、各評価結果を表１に示す。
得られたＮｏ．１～Ｎｏ．１３の摺動部材について、限界ＰＶ、引張強度、引張伸び、引張弾性率、引裂強度及び動摩擦係数について評価を行った。以下に評価方法を示す。また、各評価結果を表１に示す。
【0060】
（限界ＰＶ）
限界ＰＶの測定は、ＪＩＳ－Ｋ－７２１８：１９８６の「プラスチックの滑り摩耗試験方法」に準拠し、リングオンディスク式摩耗試験（試験装置：Ａ＆Ｄ社製ＥＦＭ－ＩＩＩ １０１０）を用いて行った。リング状相手材としては、Ｓ４５Ｃを材質とする円筒（外径：１１．６ｍｍ、内径：７．４ｍｍ）を用い、ＪＩＳ－Ｂ－０６０１：２００１に基づく表面粗さを０．２８μｍとした。試験条件としては、ドライ（オイルなし）で、圧力を１０ＭＰａの一定値に保ち、速度を上昇させる条件とした。
限界ＰＶの測定は、ＪＩＳ－Ｋ－７２１８：１９８６の「プラスチックの滑り摩耗試験方法」に準拠し、リングオンディスク式摩耗試験（試験装置：Ａ＆Ｄ社製ＥＦＭ－ＩＩＩ １０１０）を用いて行った。リング状相手材としては、Ｓ４５Ｃを材質とする円筒（外径：１１．６ｍｍ、内径：７．４ｍｍ）を用い、ＪＩＳ－Ｂ－０６０１：２００１に基づく表面粗さを０．２８μｍとした。試験条件としては、ドライ（オイルなし）で、圧力を１０ＭＰａの一定値に保ち、速度を上昇させる条件とした。
【0061】
（引張強度、引張伸び及び引張弾性率）
引張強度、引張伸び及び引張弾性率の測定は、ＪＩＳ－Ｋ－７１６１－１：２０１４の「プラスチック－引張特性の求め方－第１部：通則」に基づいて行った。
引張強度、引張伸び及び引張弾性率の測定は、ＪＩＳ－Ｋ－７１６１－１：２０１４の「プラスチック－引張特性の求め方－第１部：通則」に基づいて行った。
【0062】
（引裂強度）
引裂強度の測定は、ＪＩＳ－Ｋ－７１２８－１：１９９８の「プラスチック－フィルム及びシートの引裂強さ」に基づいて行った。
引裂強度の測定は、ＪＩＳ－Ｋ－７１２８－１：１９９８の「プラスチック－フィルム及びシートの引裂強さ」に基づいて行った。
【0063】
（動摩擦係数）
動摩擦係数は、上述の限界ＰＶの測定においてリング状相手材である円筒に生じる反動トルクにより測定した。
動摩擦係数は、上述の限界ＰＶの測定においてリング状相手材である円筒に生じる反動トルクにより測定した。
【0064】
【表1】
【0065】
表１の結果から、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体を主成分とすることで、無酸素雰囲気ではなく、かつ加工体が溶融状態ではない条件で電子線を照射しても、限界ＰＶが大きく、かつ動摩擦係数の低い摺動性に優れる摺動部材が得られることが分かる。
【0066】
また、特に電子線の照射線量が２００ｋＧｙ以上３５０ｋＧｙ以下であるＮｏ．６～Ｎｏ．９の摺動部材で、限界ＰＶが大きく、引張強度等の機械的強度が低下し難い。従って、電子線の照射線量を上記範囲とすることで、摺動部材の機械的強度を確保しつつ、摺動性を高められることが分かる。
【符号の説明】
【0067】
１ 基材
２ ＥＴＦＥフィルム
３ ＰＴＦＥフィルム
４ ＳＵＳ板
５ 溶着治具
６ ネジ
Ｐ ピーク
ＢＬ ベースライン
Ｓ 面積（吸熱量）
２ ＥＴＦＥフィルム
３ ＰＴＦＥフィルム
４ ＳＵＳ板
５ 溶着治具
６ ネジ
Ｐ ピーク
ＢＬ ベースライン
Ｓ 面積（吸熱量）
【図1】
【図2】
【図3】