(57)【要約】基材とコーティング膜との密着性を向上させ、しかも、耐食性および耐摩耗性に優れる摺動部材およびこれを用いたメカニカルシールを提供すること。高い熱伝導性を有する炭化珪素５２と前記炭化珪素よりも軟質なカーボン５１との複合材料を含む基材５０と、前記基材５０の表面に形成され、合成樹脂を含むコーティング膜５４と、を有する摺動部材である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化珪素とカーボンとの複合材料を含む基材と、
前記基材の表面に形成され、合成樹脂を含むコーティング膜と、を有する摺動部材。
【請求項２】
前記コーティング膜が、ポリエーテルエーテルケトン樹脂を含む請求項１に記載の摺動部材。
【請求項３】
前記コーティング膜が形成されることとなる前記基材の表面の表面粗さＲａが、０．２５μｍ以上である請求項１または２に記載の摺動部材。
【請求項４】
前記コーティング膜が形成されることとなる前記基材の表面の面積に対して、前記炭化珪素が占める面積の割合が１０〜７０％である請求項１〜３のいずれかに記載の摺動部材。
【請求項５】
前記コーティング膜の平均厚みが、０．０１〜０．３５ｍｍである請求項１〜４のいずれかに記載の摺動部材。
【請求項６】
前記コーティング膜が、さらに、四フッ化エチレン樹脂を含む請求項１〜５のいずれかに記載の摺動部材。
【請求項７】
請求項１〜６に記載の摺動部材を、固定用密封環および回転用密封環の双方または一方として有するメカニカルシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メカニカルシールなどに用いて好適な摺動部材と、これを用いたメカニカルシールに関し、さらに詳しくは、基材とコーティング膜との密着性を向上させ、しかも耐摩耗性に優れた摺動部材およびこれを用いたメカニカルシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
メカニカルシールは、各種回転機械の軸封部に使用される代表的な密封（シール）装置である。具体的には、回転軸と共に回転する摺動部材と、回転しない固定側に設けられた摺動部材とが、対面する端面同士で密接摺動することで、被密封流体の漏洩を防いでいる。【０００３】
たとえば、気体やミストなど雰囲気が乾燥または半乾燥条件で使用されるメカニカルシールの場合、シール液の潤滑性が期待できない。そのため、対面する二材料（回転側摺動部材および固定側摺動部材）のうち、軟質側部材の材料には、自己潤滑性、耐摩耗性等の特徴からカーボン材料や黒鉛、ガラス繊維、炭素繊維等の骨材を配合した四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ樹脂）系材料が一般的に使用されている。一方、硬質側部材の材料には、炭化珪素（ＳｉＣ）やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）および超硬合金（タングステンカーバイト）などを使用している。【０００４】
しかしながら、軟質側部材の摩耗は時間と共に進み、短時間で寿命となる場合が多く、また、摩耗時に発生した摩耗粉がシールする雰囲気を汚染する場合が見られる。このため、食品や医薬品の製造工程など異物の混入を防ぐ必要がある場合などは、その使用が制限されている問題があった。【０００５】
この問題を解決すべく、耐摩耗性の向上を目的として、金属材料などに合成樹脂をコーティングした摺動材料も考えられているが、この場合は、コーティングが剥がれた際にかじりが起こる等、摺動性に大きく影響を与えるなどの問題があった。【０００６】
特許文献１では、摺動材としての基材表面に、固体潤滑材料を含有させたコーティングを行っていることが開示されている。しかしながら、このようなコーティングでは、基材との密着性に問題があり、コーティング膜の剥離が起こりうると考えられる。【０００７】
特許文献２では、摺動部材として、金属製の基材の表面に、フッ素樹脂等を含む樹脂層をコーティングしたものが開示されている。しかしながら、基材として、金属を用いた場合、摺動時に異音が生じるなどの問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２６７９２号公報
【特許文献２】特開２００６−２７５２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、基材とコーティング膜とが良好な密着性を有する摺動部材およびこれを用いたメカニカルシールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、摺動部材の基材として、炭化珪素とカーボンとの複合材料を用いることで、基材表面と、その表面上に形成された、合成樹脂を含むコーティング膜との密着性を向上できることを見いだし、本発明を完成するに至った。【００１１】
すなわち、本発明に係る摺動部材は、
炭化珪素とカーボンとの複合材料を含む基材と、
前記基材の表面に形成され、合成樹脂を含むコーティング膜と、を有する。【００１２】
本発明においては、基材に、炭化珪素（ＳｉＣ）と、炭化珪素よりも軟質なカーボン材と、の複合材料が含まれている。このような基材の表面には、炭化珪素から構成される凸部と、カーボンから構成される凹部とが適度に形成されており、基材の表面を複雑な網目状の面とすることができる。そして、この表面に合成樹脂を含むコーティング膜を形成することで、炭化珪素から構成される凸部が、コーティング膜に食い込むこととなる。その結果、通常は、密着しづらい基材とコーティング膜との密着性を向上させることができる。【００１３】
なお、合成樹脂は、一般的に、樹脂特有の低熱伝導性、高熱膨張係数などの熱的特性を有しているため、本来、摺動面に好適な材料ではない。しかしながら、上記の炭化珪素が高い熱伝導性を有しているため、摺動面（コーティング膜）に摩擦による熱が発生したとしても、コーティング膜に食い込んだ炭化珪素を通じて容易に放熱される。したがって、合成樹脂の低熱伝導性、高熱膨張係数などの熱的特性は特に問題とはならない。【００１４】
好ましくは、前記コーティング膜が、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）を含んでいる。【００１５】
コーティング膜に含まれる合成樹脂をＰＥＥＫ樹脂とすることで、コーティング膜を耐摩耗性および耐食性に優れたものにすることができる。そのため、たとえば、酸、アルカリなどの雰囲気下においても、ＰＥＥＫ樹脂を含むコーティング膜を摺動面とすることにより、本発明に係る摺動部材は、コーティング膜が剥離することなく、優れた耐食性および耐摩耗性を示すことができる。【００１６】
好ましくは、前記コーティング膜が形成されることとなる前記基材の表面の表面粗さＲａが、０．２５μｍ以上である。【００１７】
基材表面の表面粗さＲａを特定の範囲とすることで、基材とコーティング膜との密着性をさらに向上でき、コーティング膜の剥離を効果的に防止することができる。【００１８】
好ましくは、前記コーティング膜が形成されることとなる前記基材の表面の面積に対して、前記炭化珪素が占める面積の割合が１０〜７０％である。好ましくは、前記コーティング膜の平均厚みが、０．０１〜０．３５ｍｍである。【００１９】
基材表面の面積に対して、炭化珪素が占める面積の割合やコーティング膜の平均厚みを上記の範囲とすることで、良好な耐摩耗性を維持しつつ、基材とコーティング膜との密着性を向上させることができる。【００２０】
好ましくは、前記コーティング膜が、さらに、四フッ化エチレン樹脂を含む。四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ樹脂）は、潤滑剤として機能するため、コーティング膜、すなわち、摺動面における滑り性を向上させ、耐摩耗性をより向上させることができる。【００２１】
本発明に係るメカニカルシールは、上記のいずれかに記載の摺動部材を、固定用密封環および回転用密封環の双方または一方として有する。本発明の摺動部材は、上記のように、コーティング膜と基材との密着性が良好であり、耐食性および耐摩耗性に優れているため、メカニカルシールにおける密封環として好適である。したがって、本発明に係るメカニカルシールは、酸、アルカリなど耐食性が要求される雰囲気においても、摩耗粉等の異物の混入を効果的に防止することができる。なお、本発明に係るメカニカルシールにおいては、本発明の摺動部材を、固定用、回転用の双方の密封環として用いてもよい。あるいは、固定用密封環として用いてもよいし、回転用密封環として用いてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明においては、基材が、高い熱伝導性を有する炭化珪素とカーボンとの複合材料を含み、凸部（炭化珪素）と凹部（カーボン）とが適度に形成された網目状の複雑な表面状態を有している。そのため、基材表面に合成樹脂を含むコーティング膜を形成した場合であっても、基材表面の凸部がコーティング膜に食い込み、コーティング膜との密着性が向上された摺動部材を得ることができる。【００２３】
特に、コーティング膜に、合成樹脂としてのＰＥＥＫ樹脂が含まれている場合には、酸、アルカリなどの雰囲気下においても、耐食性および耐摩耗性に優れる摺動部材を得ることができる。さらに、基材表面の表面粗さＲａ、基材表面の面積における炭化珪素の占有する面積の割合、コーティング膜の平均厚みなどを上記の好ましい範囲とすることで、基材とコーティング膜との密着性や耐摩耗性などをさらに高めることが可能となる。【００２４】
また、本発明によれば、上記の摺動部材を密封環として有するメカニカルシールが得られる。本発明のメカニカルシールは、耐食性が要求されるような雰囲気においても、コーティング膜が剥離せず、しかも耐摩耗性に優れているため、良好な密封性を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る摺動部材の基材表面に、コーティング膜を形成する過程を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る摺動部材を用いたメカニカルシールおよびその試験装置の概略断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施例に係る試料の表面粗さＲａの測定データである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。  
【００２７】
摺動部材
本発明の摺動部材は、基材と、基材の表面に形成されたコーティング膜とを含むものである。
【００２８】
基材
本発明の摺動部材を構成する基材は、高い熱伝導性を有し、かつ非常に硬い炭化珪素（ＳｉＣ）と、炭化珪素よりも軟質なカーボンとの複合材料を含む。
【００２９】
このような炭化珪素（ＳｉＣ）とカーボンとの複合材料としては、約１５００℃の不活性雰囲気において、カーボンが有する複雑形状の気孔に、金属シリコンを溶融含浸させ反応させた、反応焼結型のＳｉＣ・カーボン複合材を基材として用いることが特に好ましい。
【００３０】
反応焼結型ＳｉＣ・カーボン複合材を基材として用いた場合、後述するように、基材表面に、非常に硬いＳｉＣから構成される凸部と、カーボンから構成される凹部と、を形成することができる。このような凹凸部が存在することにより、基材表面が複雑な網目状となる。その結果、基材表面にコーティング膜を形成した場合には、凸部がコーティング膜に食い込み、基材とコーティング膜との密着性を向上させることができる。
【００３１】
コーティング膜
本発明の摺動部材を構成するコーティング膜は、少なくとも合成樹脂を有している。合成樹脂は、低熱伝導性や高熱膨張係数といった熱的特性を有しているため、摺動による熱が発生する摺動面に対して用いた場合、摺動特性に劣るという問題を抱えている。
【００３２】
しかしながら、本発明においては、上記の凹凸部を有する基材の表面に、合成樹脂を含むコーティング膜を形成することで、摺動によりコーティング膜（摺動面）に発生した摩擦熱を、コーティング膜に食い込んだ基材表面の凸部（ＳｉＣ）が効果的に放熱する。そのため、熱によるコーティング膜の変形はほぼ無視できる状態となり、合成樹脂の熱的特性が問題になることはない。さらには、熱によるコーティング膜の軟化に伴う凝着状態での滑り性も向上され、摩耗粉の排出も改善される。
【００３３】
本実施形態では、合成樹脂としてポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）を用いる。ＰＥＥＫ樹脂は、耐食性および耐摩耗性に優れているからである。ＰＥＥＫ樹脂を用いることにより、酸、アルカリなどの雰囲気下においても、良好な耐食性および耐摩耗性を有する摺動部材を得ることができる。
【００３４】
また、本実施形態では、コーティング膜に、さらに、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ樹脂）が含まれていてもよい。ＰＴＦＥ樹脂は、固体潤滑材であり、コーティング膜に含まれていることにより、摺動面における滑り性を向上させ、耐摩耗性を向上させることができる。固体潤滑材としては、ＰＴＦＥ樹脂のほかに、ＭｏＳ２（二硫化モリブデン）、黒鉛粉などを用いてもよい。
【００３５】
ＰＴＦＥ樹脂の含有量は、コーティング膜に含まれる合成樹脂１００重量％に対して、好ましくは５〜２５重量％、より好ましくは１０〜１５重量％である。含有量が少なすぎると、滑り性を向上させる効果が得られない傾向にあり、多すぎると、コーティング膜の硬度を低下させ、異物による傷が発生しやすい傾向にある。
【００３６】
このコーティング膜を、基材（ＳｉＣ・カーボン複合材）の表面に形成する過程を、図１を用いて説明する。図１（Ａ）は、基材５０の模式的な断面図である。図１（Ａ）に示すように、基材５０は、カーボン５１中に複雑形状のＳｉＣ５２が分散している。次に、この基材５０において、コーティング膜を形成されることとなる面の表面粗さＲａを調整する。
【００３７】
表面粗さＲａを調整する方法としては、特に制限されないが、たとえば、油や水中にＳｉＣ粒子やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）粒子を分散させた研磨液によりラップする方法や、セラミック粒子を用いたショットブラストを行う方法などが挙げられる。この場合の研磨粒子は、炭化珪素より軟らかく、かつ、カーボンより硬いものが好ましい。
【００３８】
本実施形態では、図１（Ａ）に示すように、点線部分まで基材５０を研磨液によりラップする。そうすると、図１（Ｂ）に示すように、比較的に軟らかいカーボン５１は研磨、除去され、凹部を形成する。一方、硬いＳｉＣ５２はあまり研磨されず、ラップ面に鉤状の凸部を形成するように残る。このようにして、基材表面を複雑な網目状とすることができ、この凹部と凸部との大きさから、表面粗さＲａを算出することができる。
【００３９】
表面粗さＲａは、好ましくは０．２５μｍ以上、より好ましくは０．５０μｍ以上である。また、Ｒａの上限値としては、５μｍ以下であることが好ましい。Ｒａの値が小さすぎると、基材とコーティング膜との密着性を向上させることができない傾向にある。一方、Ｒａが大きすぎると、ＳｉＣ凸部がカーボン部より脱落しやすくなり、逆に密着性が劣る傾向にある。
【００４０】
次いで、上記の表面粗さＲａを有する面上に、ＰＥＥＫ樹脂を有するコーティング膜５４を形成する。形成する方法は特に制限されないが、たとえば、粉体による方法や、溶液分散型（ディスパージョン）の方法などが挙げられる。図１（Ｃ）に示すように、形成されたコーティング膜５４に、鉤状のＳｉＣ５２（凸部）がコーティング膜に食い込むこととなる。したがって、基材５０とコーティング膜５４とが複雑に噛み合って接合され、基材５０とコーティング膜５４との密着性を向上させることができる。
【００４１】
特に、基材として、上述した反応焼結型のＳｉＣ・カーボン複合体を用いると、その表面に形成される凸部のＳｉＣをより複雑な鉤状とすることができ、凹凸部が分散して存在し、非常に複雑な網目状の面が得られる。その結果、密着性の向上が顕著となる。さらに、ＳｉＣとコーティング膜との接触面積が増えるため、放熱効果も高くなる。  
【００４２】
コーティング膜の平均厚みは、好ましくは０．０１〜０．３５ｍｍ、より好ましくは０．０２〜０．２５ｍｍである。平均厚みの値が小さすぎると、凸部である炭化珪素がコーティング膜の表面に露出し好ましくない傾向にある。一方、平均厚みの値が大きすぎると、炭化珪素を通じた放熱が阻害され、摩耗粉の排出が悪くなり、結果として、耐摩耗性が悪化する傾向にある。
【００４３】
メカニカルシール
次に、本発明に係るメカニカルシールを図面に基づいて、詳細に説明する。図２は、本発明の摺動部材を用いた、本実施形態に係るメカニカルシールおよびその試験装置の断面図である。
【００４４】
図２において、メカニカルシール１は、回転軸２０の外周側を包囲するハウジング３０の内周にＯリング３１を介して保持されている。メカニカルシール１のシール部は、回転用密封環２と固定用密封環３とから構成されている。本実施形態では、このメカニカルシール１が有する回転用密封環２および固定用密封環３は、本発明の摺動部材により構成されている。ただし、回転用または固定用の一方の密封環が、本発明の摺動部材により構成されていてもよい。
【００４５】
回転用密封環２は、内周面が回転軸２０と摺動自在に嵌通する嵌合面に形成されている。そして、この嵌合面の一端側には、Ｏリング用段部が形成されている。このＯリング用段部にＯリング２４が装着されて回転用密封環２と回転軸２０との嵌合面間をシールしている。
【００４６】
さらに、回転用密封環２のＯリング用段部に設けられたＯリング２４を一方から保持する断面Ｌ形状の中間リング２１が、回転軸２０に摺動自在に嵌合した状態で配置されている。この中間リング２１は、Ｏリング２４に固着されたガイドピンを軸方向自在に嵌合するとともに、周方向には、係止状態に係合している。また、中間リング２１は、回転軸２０の円周方向に等配に配置された複数のばね２２より押圧されている。複数のばね２２は、Ｏリング２４に設けられた各ばね取付用穴に着座して他端が中間リング２１を介して回転用密封環２を弾性的に押圧している。その結果、回転側摺動面２ａと固定側摺動面３ａとが摺動可能に密接するよう接面されている。Ｏリング２４は、止めねじにより回転軸２０に止められており、中間リング２１と回転用密封環２とが回動しないように、ガイドピンおよび回転止めピンを介して保持している。
【００４７】
固定用密封環３には、回転軸２０に嵌合する内周面が設けられているとともに、その先端に固定側摺動面３ａを設けた凸部が形成されている。そして、この固定用密封環３には、ハウジング３０の取付段部に嵌着状態で取り付けられる嵌着面が設けられている。さらに、固定用密封環３には、取付段部に設けられた支持面に当接して、回転用密封環２の回転側摺動面２ａに摺動可能に密接している固定側摺動面３ａを支持する背面が設けられている。また、ハウジング３０の取付段部には、Ｏリング用溝が設けられているとともに、このＯリング用溝にＯリング３１を取り付けて両者嵌合間をシールしている。
【００４８】
本発明のメカニカルシール１は、回転用密封環２および固定用密封環３の双方または一方が、本発明の摺動部材により構成されていることにより、酸、アルカリ雰囲気など耐食性が要求される雰囲気においても、良好な耐摩耗性を発揮することができる。
【００４９】
特に、回転用密封環２および固定用密封環３の双方が、本発明の摺動部材により構成されたメカニカルシール１は以下の利点を有している。すなわち、回転用および固定用密封環の双方を、本発明の摺動部材で構成することにより、どちらか一方のみが摩耗してしまう事態が起こりにくくなる。さらに、コーティング膜の成分が同一であるため、コーティング膜同士（回転側摺動面２ａおよび固定側摺動面３ａ）の摺動によって生じる摺動痕の凹凸が噛み合った状態で摺動する。そのため、平滑な面同士が摺動する場合に比較して、密封性が向上する。また、摺動していない状態では、噛み合った面におけるコーティング膜の弾性変形とわずかな反発により、噛み合った面がより密着することとなる。
【実施例】
【００５０】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。【００５１】
実施例１
基材として、ＳｉＣ・カーボン複合体、カーボン単体、ＳｉＣ単体、ＳＵＳ３０４を準備した。ＳｉＣ・カーボン複合体は、１５００℃の真空雰囲気下において、カーボンに金属シリコンを含浸反応させた反応焼結型とし、研磨後の表面（コーティング前）におけるＳｉＣとカーボンの占める面積が表１に示す値になるように調整した。カーボンとしては、硬度１０５の炭素黒鉛質を用いた。ＳｉＣとしては常圧焼結させたものを用いた。【００５２】
次いで、ＳｉＣ・カーボン複合体、カーボン単体、ＳｉＣ単体に対しては、その表面をＧＣ１０００のＳｉＣ粒子を含んだオイルスラリーで研磨し、表面粗さＲａを調整して、脱脂後乾燥した。ＳＵＳ３０４材については、ショットブラストにより、表面粗さＲａの調整を行った。コーティング前の基材表面の表面粗さＲａを表１に示す。また、図３は、試料番号３についてのＲａの測定データを示している。図３より、凸部が多く形成されていることが確認できる。【００５３】
次いで、表面粗さＲａの調整を行った面に対して、ＰＥＥＫ樹脂を含んだディスパージョンを用いて、スプレーコーティングし、コーティング膜（摺動面）を形成し熱処理を行った。その後、コーティング膜を、平均粒度６μｍのダイアモンドスラリーでラップし平滑に仕上げて、摺動部材（回転用密封環および固定用密封環）を作製した。なお、コーティング膜の平均厚みは０．０６ｍｍとなるようにした。【００５４】
得られた摺動部材を、図２に示すメカニカルシールの試験装置に装着して下記に示す評価を行った。なお、回転用密封環は、サイズがφ５６．５×φ７７×２６．５ｍｍであり、回転側摺動面がφ５６．５×φ７５ｍｍの同心円状とした。また、固定用密封環は、サイズがφ５６×φ８０×２７ｍｍであり、固定側摺動面がφ５８．６×φ６６．１ｍｍの同心円状とした。【００５５】
摺動試験
図２に示すメカニカルシール試験装置により、回転摺動試験を行った。試験条件は回転数：３００ｒｐｍ、シール部の雰囲気：窒素雰囲気、シール部の圧力：０．２ＭＰａ、試験時間：１００時間とした。評価は、１００時間経過後の回転側摺動面および固定側摺動面の摩耗量、固定側摺動面の直下１ｍｍの温度、摺動試験時の異音の有無、について行った。結果を表１に示す。【００５６】
剥離試験
上記の摺動試験後の回転用密封環を、０．２ＭＰａ−１２０℃の熱水中に１時間浸漬した。その後、４０℃以下に冷却し、乾燥させた後に、目視にて、コーティング膜の剥離の有無を観察評価した。結果を表１に示す。【００５７】
【表１】
2010001762.tif 000003
【００５８】
表１より、基材がカーボン単体である試料（試料番号１）、基材がＳｉＣ単体である試料（試料番号５）は、剥離試験において剥離が生じた。また、基材をＳＵＳ３０４材とした試料（試料番号６）は、剥離は生じなかったものの、摺動試験時に、キーキーという摺動音（異音）が発生しており、良好な結果は得られなかった。また、コーティング前の表面粗さＲａが、本発明の好ましい範囲外である場合（試料番号７、８）には、剥離試験において剥離が生じた。【００５９】
実施例２
コーティング膜の平均厚みを表２に示す値とした以外は、試料番号３と同様にして、回転用密封環および固定用密封環を作製し、実施例１と同様の評価を行った（試料番号１１〜１６）。【００６０】
また、ＰＥＥＫ樹脂に平均粒径２０μｍの四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ樹脂）を表２に示す量を配合して、ディスパージョンを作製した。そして、これを用いてコーティング膜を形成した以外は、試料番号３と同様にして、回転用密封環および固定用密封環を作製し、実施例１と同様の評価を行った（試料番号１７〜１９）。【００６１】
さらに、ＰＥＥＫ樹脂の代わりに、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）またはエポキシ樹脂を用い、ＰＴＦＥ樹脂を１０％配合して、ディスパージョンを作製した。そして、これを用いてコーティング膜を形成した以外は、試料番号３と同様にして、回転用密封環および固定用密封環を作製し、実施例１と同様の評価を行った（試料番号２０および２１）。結果を表２に示す。なお、表２の試料番号１３は、表１の試料番号３と同じである。【００６２】
また、表２の試料番号１８、２０および２１については、下記に示す耐腐食性（酸性、アルカリ性）に対する剥離試験を行った。【００６３】
剥離試験
試料番号１８、２０および２１の摺動試験後の回転用密封環を、１規定−６０℃の水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）中に２００時間浸漬した。また、同様に、摺動試験後の回転用密封環を、１規定−６０℃の塩酸（ＨＣｌ）中に２００時間浸漬した。その後、４０℃以下に冷却し、乾燥させた後に、目視にて、コーティング膜の剥離の有無を観察評価した。結果を表２に示す。【００６４】
【表２】
2010001762.tif 000004
【００６５】
表２より、コーティング膜の平均厚みが、本発明の好ましい範囲内である場合（試料番号１１〜１６）には、耐摩耗性に優れ、かつ、１２０℃の熱水に対する剥離試験において、剥離を生じなかった。【００６６】
また、潤滑性を高めるＰＴＦＥ樹脂をコーティング膜に含有させることで、良好な密着性を維持しつつ、耐摩耗性を向上させることができる。しかしながら、コーティング膜の硬度が低くなる傾向にあるため、試験後の摺動面においてスジ状痕が観察された。そのため、ＰＴＦＥ樹脂の添加量は少ない方が好ましいことが確認できた（試料番号１７〜１９）。【００６７】
さらに、コーティング膜の樹脂として、ＰＥＥＫ樹脂の代わりに、ＰＡＩおよびエポキシ樹脂を用いた場合には、摩耗量、摺動時の温度、耐腐食性に劣る傾向にあった（試料番号１８、２０および２１）。したがって、コーティング膜に含まれる合成樹脂としては、ＰＥＥＫ樹脂が好ましいことが確認できた。【００６８】
実施例３
固定用密封環および回転用密封環を、表３に示す摺動部材により構成した以外は、実施例１と同様にして、摺動部材を作製し、実施例１と同様の評価を行った。結果を表３に示す。【００６９】
【表３】
2010001762.tif 000005
【００７０】
表３より、固定用密封環および回転用密封環を、本発明の摺動部材で構成しなかった場合には、耐摩耗性が悪化した。しかも、試料２３および２４については、摺動試験時に異音が発生した。
【符号の説明】
【００７１】
５０…基材
５１…カーボン
５２…ＳｉＣ
５４…コーティング膜
【図１】
2010001762.tif 000006
【図２】
2010001762.tif 000007
【図３】
2010001762.tif 000008
【国際調査報告】
2010001762.tif 000009
2010001762.tif 000010
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