(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱性樹脂（Ａ）と、
二硫化モリブデン、窒化ホウ素、グラファイト、ポリテトラフルオロエチレン、ワックスおよび脂肪酸塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の滑剤成分（Ｂ）と、
フルオロオレフィンと、親水基または親水鎖を有するビニル化合物との共重合体（Ｃ）と、
水とを含有し、かつ、
前記（Ａ）〜（Ｃ）成分が、前記水に溶解し、または分散しており、
更に、ウレタン樹脂（Ｄ）を含有し、前記耐熱性樹脂（Ａ）に対する前記ウレタン樹脂（Ｄ）の割合が、固形分質量比で、（Ｄ）／（Ａ）＝０．０１〜１．５である、摺動部材用水系塗料。
【請求項２】
前記耐熱性樹脂（Ａ）に対する前記共重合体（Ｃ）の割合が、固形分質量比で、（Ｃ）／（Ａ）＝０．０１〜０．８である請求項１に記載の摺動部材用水系塗料。
【請求項３】
前記耐熱性樹脂（Ａ）に対する前記滑剤成分（Ｂ）の割合が、固形分質量比で、（Ｂ）／（Ａ）＝０．０２〜０．８である請求項１または２に記載の摺動部材用水系塗料。
【請求項４】
前記耐熱性樹脂（Ａ）が、フェノール樹脂である請求項１〜３のいずれかに記載の摺動部材用水系塗料。
【請求項５】
前記フェノール樹脂が、水溶性レゾール型フェノール樹脂である請求項４に記載の摺動部材用水系塗料。
【請求項６】
前記フェノール樹脂が、主に１核体および／または２核体からなる水溶性レゾール型フェノール樹脂である請求項４に記載の摺動部材用水系塗料。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の摺動部材用水系塗料により形成された塗膜を表面に有する摺動部材。
【請求項８】
前記塗膜中の前記共重合体（Ｃ）の量が、その内側においてよりも外側において多い、請求項７に記載の摺動部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動部材用水系塗料および摺動部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、摺動部材用として、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂等の優れた耐摩耗性を有する熱可塑性樹脂が広く利用されている。また、耐熱性能が要求される摺動部材には、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等の特殊エンジニアリングプラスチックや、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が利用されている。
一般に、これらの樹脂は潤滑性を示さないため、給油されるなどの潤滑条件下でなければ使用することができない。【０００３】
この点を改良するために、耐磨耗性を有する樹脂に、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、グラファイト、ポリテトラフルオロエチレン等の固体潤滑剤を配合した摺動部材用樹脂組成物が提案されている。
しかしながら、固体潤滑剤を用いる場合、良好な潤滑性能を得るためには、配合量を多くしなければならず、そのような樹脂組成物の成形体は、機械的強度に著しく劣るという問題がある。【０００４】
これに対し、特許文献１では、炭素繊維等を充填したポリテトラフルオロエチレン樹脂組成物が提案されているが、炭素繊維を配合したものは、機械的強度は向上するものの、十分な摺動特性を得ることが困難であった。【０００５】
一方、耐熱性樹脂の中で、フェノール樹脂を用いた組成物は、得られる成形体の表面が比較的硬いため、摺動部材の相手材としてアルミニウム等の軟質金属を用いると、相手材を磨耗してしまうという問題がある。【０００６】
これに対して、特許文献２では、軟質金属製相手材および自己の磨耗を低減させた摺動部品用部材等に好適に用いられるフッ素樹脂組成物が提案されているが、組成物の調製に粉末充填または溶融混合が行われ、成形材料を得るためには３６０〜３９０℃の焼成工程が必要であり、処理温度が高いという問題があった。
このような摺動部材用組成物は、粉体または溶剤ベースであるため、焼成を必要としたり、溶剤を揮発させたりする必要があった。【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３１７０８９号公報
【特許文献２】特開平６−２５４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明は、高温下においても優れた耐摺動性能を示し、軟質金属を相手材に用いても相手材を摩耗させず、かつ、作業工程が簡易である摺動部材およびこれに用いられる塗料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、耐熱性樹脂と滑剤成分とを含有する水系塗料に、更に、特定のフッ素含有共重合体を配合することにより、その塗膜を表面に有する摺動部材が、高温下においても優れた耐摺動性能を示し、また、相手材の摩耗が抑制されることを見出し、本発明を完成させた。また、本発明者は、更に、ウレタン樹脂を配合することにより、塗膜の強靱性および基材との密着性がより優れたものとなることを見出した。【００１０】
本発明は、以下の（１）〜（６）の摺動部材用水系塗料ならびに（７）および（８）の摺動部材を提供する。
（１）耐熱性樹脂（Ａ）と、
二硫化モリブデン、窒化ホウ素、グラファイト、ポリテトラフルオロエチレン、ワックスおよび脂肪酸塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の滑剤成分（Ｂ）と、
フルオロオレフィンと、親水基または親水鎖を有するビニル化合物との共重合体（Ｃ）と、
水とを含有し、かつ、
前記（Ａ）〜（Ｃ）成分が、前記水に溶解し、または分散しており、
更に、ウレタン樹脂（Ｄ）を含有し、前記耐熱性樹脂（Ａ）に対する前記ウレタン樹脂（Ｄ）の割合が、固形分質量比で、（Ｄ）／（Ａ）＝０．０１〜１．５である、摺動部材用水系塗料。
（２）前記耐熱性樹脂（Ａ）に対する前記共重合体（Ｃ）の割合が、固形分質量比で、（Ｃ）／（Ａ）＝０．０１〜０．８である上記（１）に記載の摺動部材用水系塗料。
（３）前記耐熱性樹脂（Ａ）に対する前記滑剤成分（Ｂ）の割合が、固形分質量比で、（Ｂ）／（Ａ）＝０．０２〜０．８である上記（１）または（２）に記載の摺動部材用水系塗料。
（４）前記耐熱性樹脂（Ａ）が、フェノール樹脂である上記（１）〜（３）のいずれかに記載の摺動部材用水系塗料。
（５）前記フェノール樹脂が、水溶性レゾール型フェノール樹脂である上記（４）に記載の摺動部材用水系塗料。
（６）前記フェノール樹脂が、主に１核体および／または２核体からなる水溶性レゾール型フェノール樹脂である上記（４）に記載の摺動部材用水系塗料。
（７）上記（１）〜（６）のいずれかに記載の摺動部材用水系塗料により形成された塗膜を表面に有する摺動部材。
（８）前記塗膜中の前記共重合体（Ｃ）の量が、その内側においてよりも外側において多い、上記（７）に記載の摺動部材。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の摺動部材用水系塗料を用いた摺動部材は、高温下においても優れた耐摺動性能を示し、また、相手材の摩耗が抑制されている。
また、本発明の摺動部材用水系塗料は、作業工程が簡易であり、また、地球環境保全を考慮し、作業環境も良好である。
したがって、本発明の摺動部材用水系塗料およびこれを用いた摺動部材は、産業上の利用価値が極めて高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の摺動部材用水系塗料および摺動部材について詳細に説明する。初めに、本発明の摺動部材用水系塗料について説明する。【００１３】
本発明の摺動部材用水系塗料は、耐熱性樹脂（Ａ）と、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、グラファイト、ポリテトラフルオロエチレン、ワックスおよび脂肪酸塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の滑剤成分（Ｂ）と、フルオロオレフィンと、親水基または親水鎖を有するビニル化合物との共重合体（Ｃ）と、水とを含有し、かつ、前記（Ａ）〜（Ｃ）成分が、前記水に溶解し、または分散している、摺動部材用水系塗料である。【００１４】
本発明に用いられる耐熱性樹脂（Ａ）は、水に溶解し、または分散するものであれば特に限定されず、例えば、フェノール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂が挙げられる。
中でも、塗膜が硬くなり、また、安価に入手することができる点で、フェノール樹脂が好ましい。フェノール樹脂は、種類、構造等を特に限定されないが、水に溶解し、または分散した状態で存在する必要がある。
そのようなフェノール樹脂としては、水溶性レゾール型フェノール樹脂が好適に挙げられる。水溶性レゾール型フェノール樹脂としては、安定的に水溶化することが可能であるとともに、塗膜の耐摺動性能が特に優れたものになる点で、主に１核体および／または２核体からなるものが好ましい。
耐熱性樹脂（Ａ）は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。【００１５】
本発明に用いられる滑剤成分（Ｂ）は潤滑性を付与するものであり、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、グラファイト、ポリテトラフルオロエチレン、ワックスおよび脂肪酸塩からなる群から選ばれる少なくとも１種である。
中でも、耐熱性を要求される場合は、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、グラファイトおよびポリテトラフルオロエチレンからなる群から選ばれる少なくとも１種を使用することが好ましい。【００１６】
特に、優れた連続耐熱温度特性を有し、これらの固体潤滑剤の中で最も低い摩擦係数を示すポリテトラフルオロエチレンが好ましい。ポリテトラフルオロエチレンは、その粒子径を特に限定されないが、平均粒子径が０．１〜５μｍである粒子状のものを用いるのが好ましく、平均粒子径が０．１〜１μｍである粒子状のものを用いるのがより好ましい。
ポリテトラフルオロエチレンは、本発明の摺動部材用水系塗料中に安定に分散した形で存在するのが好ましい。安定に分散させるために、公知の界面活性剤を用いることができる。この場合、あらかじめ陰イオン性または非イオン性の界面活性剤の存在下で、ポリテトラフルオロエチレンの粒子が分散した水分散物を用いることができる。【００１７】
ワックスは、構造、種類等を特に限定されないが、塗膜の摩擦係数を極めて低くする効果を奏する点で、合成ワックスが好適に例示される。
中でも、水中で安定であり、かつ、塗膜の機械的強度に優れるものが好ましい。具体的には、例えば、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、カルナバワックスが挙げられる。これらはディスパージョンの形で他成分と混合して、本発明の摺動部材用水系塗料に含有させるのが好ましい。【００１８】
脂肪酸塩は、種類を特定されないが、例えば、炭素原子数１２〜２６の脂肪酸と、亜鉛、カルシウム、バリウム、アルミニウム、マグネシウム、ナトリウムおよびリチウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属とを反応させて得られたものが好適に挙げられる。中でも、ステアリン酸塩が好ましい。【００１９】
本発明の摺動部材用水系塗料においては、耐熱性樹脂（Ａ）に対する滑剤成分（Ｂ）の割合が、固形分質量比で、（Ｂ）／（Ａ）＝０．０２〜０．８であるのが好ましく、０．１〜０．３であるのがより好ましい。（Ｂ）／（Ａ）が０．０２以上であると、潤滑性能がより優れたものになる。（Ｂ）／（Ａ）が０．８以下であると、機械的強度がより優れたものになるため、より良好な耐摺動性能が得られ、更に、後述する共重合体（Ｃ）の特性や機能がより効果的に発現する。【００２０】
本発明に用いられる共重合体（Ｃ）は、フルオロオレフィンと、親水基または親水鎖を有するビニル化合物との共重合体である。
フルオロオレフィンは、オレフィンの水素原子の１個以上がフッ素原子で置換された化合物であり、更に、水素原子の１個以上が塩素原子で置換されていてもよい。例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン等の炭素原子数２〜４の化合物が好適に挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
ビニル化合物としては、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、これらの塩（例えば、アルカリ金属塩）の基等の親水基、または、ポリエチレンオキサイド、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエステル等の親水鎖を有するビニル化合物が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。【００２１】
共重合体（Ｃ）中のフルオロオレフィンに基づく単位の割合は、３０〜７０モル％であるのが好ましい。上記範囲であると、塗膜の摺動性能および柔軟性と、水溶性または水分散性とのバランスが優れたものになる。
共重合体（Ｃ）は、交互共重合体、ブロック共重合体およびランダム共重合体のいずれであってもよいが、中でも、交互共重合体であるのが好ましい。
共重合体（Ｃ）は、数平均分子量が１，０００〜５，０００，０００程度であるのが好ましく、３，０００〜２，０００，０００程度であるのがより好ましい。【００２２】
この共重合体（Ｃ）は、フッ素原子と炭素原子との強い結合力により優れた耐熱性を示し、また、低分極性であるため低摩擦性を付与することが知られている。
しかしながら、本発明者は、研究開発を鋭意推し進めて行くうちに、意外な結果に遭遇した。即ち、耐熱性樹脂（Ａ）および滑剤成分（Ｂ）を含有する水系塗料に共重合体（Ｃ）を配合することで、塗膜のねばり強さと柔軟性を高め、外力に抗して破壊しにくい性質を発現させることができることを見出したのである。特に、耐熱性樹脂（Ａ）として、靭性に劣るフェノール樹脂を用いる場合には、その効果が大きいことを見出した。
また、本発明者は、共重合体（Ｃ）の配合量を調整することにより、塗膜と基材との密着性を損なうことなく、塗膜の表面硬度を自由に制御することができ、その結果、相手材がアルミニウム等の軟質金属である場合において、相手材の摩耗を大幅に低減させることが可能になることを見出した。
これらの知見は、いずれも知られていなかった。そして、本発明者は、これらの知見に基づき、本発明を完成させたのである。【００２３】
なお、これに対して、本発明者の研究によれば、同じフッ素含有ポリマーであるポリテトラフルオロエチレンを同様に配合しても、塗膜の表面硬度を自由に制御することは困難である。【００２４】
本発明の摺動部材用水系塗料が、塗膜の密着性および柔軟性を両立している機構は明らかではないが、本発明者の推論は以下のとおりである。
本発明者は、共重合体（Ｃ）が塗膜中でどのように分布しているのかを調べるため、電子プローブ微量分析装置（ＥＰＭＡ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｂｅ  Ｍｉｃｒｏａｎａｌｙｓｅｒ）により、断面分析を行った。その結果、共重合体（Ｃ）は、塗膜の表層に多く検出され、深層においてはあまり検出されなかった。
この結果から、本発明者は、共重合体（Ｃ）は、塗膜表層に多く存在することから、比較的少量の配合で表面硬度を制御することが可能である一方、基材との界面付近にはあまり存在しないことから、多量に配合しても基材との密着性を損なうおそれが少ないのであると考えたのである。【００２５】
本発明の摺動部材用水系塗料においては、耐熱性樹脂（Ａ）に対する共重合体（Ｃ）の割合が、固形分質量比で、（Ｃ）／（Ａ）＝０．０１〜０．８であるのが好ましく、０．１〜０．３であるのがより好ましい。（Ｃ）／（Ａ）が０．０１以上であると、塗膜がより強靱となり、耐摺動性能がより優れたものになる。また、本発明の摺動部材用水系塗料の経時液安定性がより優れたものになる。（Ｃ）／（Ａ）が０．８以下であると、塗膜の柔軟性が適度となり、耐摺動性能がより優れたものになる。【００２６】
本発明の摺動部材用水系塗料は、上述した（Ａ）〜（Ｃ）成分のほかに水を含有し、この水に（Ａ）〜（Ｃ）成分が溶解し、または分散している。
このように、本発明の摺動部材用水系塗料は、水中に成分が溶解し、または分散している水系塗料であるから、摺動部材の製造の際に、粉体の潤滑剤を用いる場合のような高温での焼成が不要であり、また、溶剤を用いる場合のような溶剤の揮発が不要である。したがって、作業工程が簡易であり、また、地球環境保全を考慮しており、作業環境も良好である。【００２７】
本発明の摺動部材用水系塗料は、上述した（Ａ）〜（Ｃ）成分および水のほかに、更に、ウレタン樹脂（Ｄ）を含有するのが好ましい。本発明の摺動部材用水系塗料がウレタン樹脂（Ｄ）を含有すると、塗膜の強靱性および基材との密着性がより優れたものとなる。
本発明に用いられるウレタン樹脂（Ｄ）は、水に溶解し、または分散するものであれば、構造、種類等を特に限定されない。例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール等のポリオールと、脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート等のポリイソシアネートとの反応物が挙げられる。【００２８】
ウレタン樹脂（Ｄ）を含有する場合、各種基材に対して優れた密着性を示す塗膜が得られる。中でも、親水成分、例えば、カルボキシ基、スルホ基等の親水性基またはその塩を、主鎖に有するウレタン樹脂は、極性基材に対して配向し、基材との密着性がより優れた塗膜が得られる。特に、アルミニウムおよびその合金からなる基材に対して、優れた密着性を有する塗膜を得ることができる。
ウレタン樹脂（Ｄ）は、高温下において、塗膜の耐摺動性能が特に優れたものになる点で、ガラス転移点および溶融温度が高いものが好ましい。具体的には、ウレタン樹脂の溶融温度は、２００℃以上であるのが好ましい。【００２９】
本発明の摺動部材用水系塗料においては、耐熱性樹脂（Ａ）に対するウレタン樹脂（Ｄ）の割合が、固形分質量比で、（Ｄ）／（Ａ）＝０．０１〜１．５であるのが好ましく、０．１〜１．０であるのがより好ましい。（Ｄ）／（Ａ）が０．０１以上であると、基材との密着性がより優れたものになる。（Ｄ）／（Ａ）が１．５以下であると、より良好な耐摺動性能が得られる。【００３０】
本発明の摺動部材用水系塗料は、上述した（Ａ）〜（Ｃ）成分および水ならびに任意に用いられる（Ｄ）成分のほかに、本発明の目的を損なわない範囲で、種々の添加剤を含有することができる。例えば、力学的性質（引張強さ、耐摩耗性、潤滑性、靱性等）、熱的性質（耐熱性、耐熱衝撃性等）、塗膜の厚膜化等を目的として、充填剤を含有することができる。また、レベリング性の向上、ハジキの抑制、ダレ防止等を目的として、界面活性剤、増粘剤等を含有することができる。更に、着色を目的として、顔料を含有することができる。更に、本発明の目的を損なわない範囲で、アルコール等の有機溶媒を含有することもできる。【００３１】
充填剤としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化スズ、ヒュームドシリカ、コロイダルシリカ、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、タルク、マイカ、カーボンブラックが挙げられる。
これらは単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができる。【００３２】
界面活性剤としては、例えば、非イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤が挙げられる。
非イオン界面活性剤は、特に限定されず、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、アルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールが挙げられる。
陰イオン性界面活性剤は、特に限定されず、例えば、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩が挙げられる。
両性界面活性剤は、特に限定されず、例えば、アルキルアミノ脂肪酸塩、アルキルアミンオキシドが挙げられる。
陽イオン性界面活性剤は、特に限定されず、例えば、脂肪酸アミン塩、第四級アンモニウム塩が挙げられる。
これらは単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができる。【００３３】
増粘剤としては、例えば、無機系増粘剤、有機系増粘剤が挙げられる。
無機系増粘剤は、特に限定されず、例えば、微粒シリカが挙げられる。微粒シリカとしては、例えば、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サボナイト、ヘクトライトが挙げられる。
有機系増粘剤は、特に限定されず、例えば、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸アミド、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルアルコールが挙げられる。
これらは単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができる。【００３４】
顔料は、特に限定されず、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アンチモン、カーボンブラック、グラファイト、シアニンブラック、酸化鉄、べんがら、群青、フタロシアニングリーンが挙げられる。
これらは単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができる。【００３５】
本発明の摺動部材用水系塗料は、その塗膜が、高温下においても優れた耐摺動性能を示し、軟質金属を相手材に用いても相手材を摩耗させない。
また、本発明の摺動部材用水系塗料は、水系塗料であるから、作業工程が簡易である。更に、地球環境保全を考慮しており、作業環境も良好である。
したがって、本発明の摺動部材用水系塗料は、種々の摺動部材に好適に用いられる。【００３６】
本発明の摺動部材は、本発明の摺動部材用水系塗料により形成された塗膜を表面に有する摺動部材である。
上述したように、本発明者の分析によれば、共重合体（Ｃ）は、塗膜の表層に多く、深層において少ない。そして、その結果、適度な表面硬度と、基材と塗膜との優れた密着性が得られると考えられる。したがって、本発明の摺動部材においては、塗膜中の共重合体（Ｃ）の量が、その内側においてよりも外側において多いのが好ましい。即ち、傾斜塗膜になっているのが好ましい。【００３７】
本発明の摺動部材においては、塗膜の厚さは、特に限定されないが、１〜１５０μｍであるのが好ましく、１０〜１００μｍであるのがより好ましい。塗膜の厚さが１μｍ以上であると、耐摺動特性がより優れたものとなる。塗膜の厚さが１５０μｍ以下であると、いわゆる肌荒れのない良好な塗膜外観が容易に得られる。【００３８】
塗膜を形成させるための基材の材料としては、金属材料、樹脂材料を好適に用いることができる。例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、マグネシウム、マグネシウム合金、鋼、鋼合金（例えば、ステンレススチール）、チタン、チタン合金；これらのめっき品（例えば、めっき鋼）、これらで被覆した樹脂が挙げられる。中でも、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の軟質金属材料が好ましい。
基材は、清浄化処理した後に塗膜を形成させるのが好ましい。清浄化処理は、基材と塗膜との密着性を向上させることができる。清浄化処理の方法は、特に限定されず、例えば、ショットブラスト、アルカリ洗浄、酸洗浄が挙げられる。これらは公知の方法で行うことができる。【００３９】
本発明の摺動部材は、製造方法を特に限定されず、従来公知の方法により、基材の表面に本発明の摺動部材用水系塗料の塗膜を形成させて得ることができる。例えば、清浄化処理後の基材の表面に本発明の摺動部材用水系塗料を塗布し乾燥させて、その塗膜を基材の表面に形成させる方法が好適に挙げられる。
塗布方法は、特に限定されず、例えば、スプレーコート、ディップコート、フローコート、バーコートが挙げられる。本発明の摺動部材用水系塗料を塗布する際には、所望の膜厚が得られるように、濃度を適宜調整するのが好ましい。
乾燥方法は、特に限定されないが、熱風乾燥が一般的である。乾燥条件は、例えば、予備乾燥１２０〜１３０℃、本乾燥１５０〜２００℃で、それぞれ３０〜９０分とする方法が好適に挙げられる。
また、予備乾燥を行わずに、徐々に昇温して乾燥させる方法も好適に挙げられる。【００４０】
本発明の摺動部材は、用途を特に限定されず、例えば、空圧機器、工作機械、事務機器、自動車、バイク、航空機、船舶、鉄道、家電機器等の摺動部品に好適に用いられる。中でも、耐熱性が要求される摺動部品である、工作機械のローター、シリンダー、ギア、ベアリング、ポンプ；自動車関連部品のピストン、ミッション、カムシャフト；冷蔵庫、エアコン等の家電機器のスクロールに好適に用いられる。【００４１】
本発明の摺動部材は、本発明の摺動部材用水系塗料により形成された塗膜を有するので、高温下においても優れた耐摺動性能を示し、軟質金属を相手材に用いても相手材を摩耗させない。
【実施例】
【００４２】
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限られるものではない。【００４３】
１．摺動部材の製造
（参考例１）
主に１核体および２核体のメチロール付加物からなる水溶性レゾール型フェノール樹脂（（Ａ）成分）１００質量部（固形分）、水分散型ＰＴＦＥ（（Ｂ）成分、平均粒子径０．２μｍ）２０質量部（固形分）と、水分散型共重合体（（Ｃ）成分、テトラフルオロエチレンとクロロトリフルオロエチレンとヒドロキシビニルエーテルの親水鎖を有するビニル化合物との共重合体であって、フルオロオレフィン単位とビニルエーテル単位とが交互共重合しており、フルオロオレフィンに基づく単位の割合が５０モル％である共重合体；数平均分子量１，０００，０００、粒子径０．１〜０．２μｍ）２０質量部（固形分）とを混合させ、摺動部材用水系塗料を調製した。
供試体として、大きさ７０×１５０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍのアルミニウム合金（Ａ４０３２）板を用意し、洗浄後、上記で得られた摺動部材用水系塗料をバーコートした。
ついで、１３０℃で３０分間、予備乾燥を行い、更に、１８０℃で３０分間、本乾燥を行って、供試体の表面に厚さ３０μｍの塗膜を形成させ、摺動部材を得た。
【００４４】
（参考例２〜６）
各成分の質量比を第１表に示すようにした以外は、参考例１と同様の方法により、摺動部材を得た。
【００４５】
（参考例７）
水分散型ＰＴＦＥ（（Ｂ）成分、平均粒子径０．２μｍ）２０質量部（固形分）の代わりに、水分散型ポリプロピレンワックス（（Ｂ）成分、平均粒子径０．５μｍ）２０質量部（固形分）を用いた以外は、参考例１と同様の方法により、摺動部材を得た。
【００４６】
（参考例８）
水分散型ＰＴＦＥ（（Ｂ）成分、平均粒子径０．２μｍ）２０質量部（固形分）の代わりに、ステアリン酸バリウムのパウダー（（Ｂ）成分、平均粒子径５μｍ）２０質量部を用いた以外は、参考例１と同様の方法により、摺動部材を得た。
【００４７】
（参考例９）
水分散型ＰＴＦＥ（（Ｂ）成分、平均粒子径０．２μｍ）２０質量部（固形分）の代わりに、窒化ホウ素のパウダー（（Ｂ）成分、平均粒子径６μｍ）２０質量部を用いた以外は、参考例１と同様の方法により、摺動部材を得た。
【００４８】
（参考例１０）
水分散型ＰＴＦＥ（（Ｂ）成分、平均粒子径０．２μｍ）２０質量部（固形分）の代わりに、グラファイトのパウダー（（Ｂ）成分、平均粒子径２μｍ）２０質量部を用いた以外は、参考例１と同様の方法により、摺動部材を得た。
【００４９】
（参考例１１）
水分散型ＰＴＦＥ（（Ｂ）成分、平均粒子径０．２μｍ）２０質量部（固形分）の代わりに、二硫化モリブデンのパウダー（（Ｂ）成分、平均粒子径１μｍ）２０質量部を用いた以外は、参考例１と同様の方法により、摺動部材を得た。
【００５０】
（参考例１２）
水溶性レゾール型フェノール樹脂（（Ａ）成分）１００質量部（固形分）の代わりに、ジエタノールアミンを導入した水溶性ノボラック型フェノール樹脂（（Ａ）成分、数平均分子量３，０００）１００質量部（固形分）を用いた以外は、参考例１と同様の方法により、摺動部材を得た。
【００５１】
（参考例１３）
水溶性レゾール型フェノール樹脂（（Ａ）成分）１００質量部（固形分）の代わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（（Ａ）成分、エポキシ当量１，８００）のエマルション１００質量部（固形分）を用いた以外は、参考例１と同様の方法により、摺動部材を得た。
【００５２】
（参考例１４）
水溶性レゾール型フェノール樹脂（（Ａ）成分）１００質量部（固形分）の代わりに、ポリアミドイミド樹脂（（Ａ）成分）のエマルション１００質量部（固形分）を用いた以外は、参考例１と同様の方法により、摺動部材を得た。
【００５３】
（実施例１５）
主に１核体および２核体のメチロール付加物からなる水溶性レゾール型フェノール樹脂（（Ａ）成分）１００質量部（固形分）、水分散型ＰＴＦＥ（（Ｂ）成分、平均粒子径０．２μｍ）２０質量部（固形分）と、水分散型共重合体（（Ｃ）成分、テトラフルオロエチレンとクロロトリフルオロエチレンとヒドロキシビニルエーテルの親水鎖を有するビニル化合物との共重合体であって、フルオロオレフィン単位とビニルエーテル単位とが交互共重合しており、フルオロオレフィンに基づく単位の割合が５０モル％である共重合体、数平均分子量１，０００，０００、粒子径０．１〜０．２μｍ）２０質量部（固形分）と、アニオン性水系ポリウレタン樹脂（（Ｄ）成分、ポリエーテルポリオール−脂肪族ポリイソシアネート型、数平均分子量１，０００，０００、平均粒子径０．０９μｍ）３０質量部（固形分）とを混合させ、摺動部材用水系塗料を調製した。
この摺動部材用水系塗料を用い、参考例１と同様の方法により、摺動部材を得た。
【００５４】
（実施例１６）
水分散型ＰＴＦＥ（（Ｂ）成分、平均粒子径０．２μｍ）２０質量部（固形分）の代わりに、水分散型ポリプロピレンワックス（（Ｂ）成分、平均粒子径０．５μｍ）２０質量部（固形分）を用いた以外は、実施例１５と同様の方法により、摺動部材を得た。【００５５】
（実施例１７）
水分散型ＰＴＦＥ（（Ｂ）成分、平均粒子径０．２μｍ）２０質量部（固形分）の代わりに、ステアリン酸バリウムのパウダー（（Ｂ）成分、平均粒子径５μｍ）２０質量部を用いた以外は、実施例１５と同様の方法により、摺動部材を得た。【００５６】
（実施例１８）
水分散型ＰＴＦＥ（（Ｂ）成分、平均粒子径０．２μｍ）２０質量部（固形分）の代わりに、窒化ホウ素のパウダー（（Ｂ）成分、平均粒子径６μｍ）２０質量部を用いた以外は、実施例１５と同様の方法により、摺動部材を得た。【００５７】
（実施例１９）
水分散型ＰＴＦＥ（（Ｂ）成分、平均粒子径０．２μｍ）２０質量部（固形分）の代わりに、グラファイトのパウダー（（Ｂ）成分、平均粒子径２μｍ）２０質量部を用いた以外は、実施例１５と同様の方法により、摺動部材を得た。【００５８】
（実施例２０）
水分散型ＰＴＦＥ（（Ｂ）成分、平均粒子径０．２μｍ）２０質量部（固形分）の代わりに、二硫化モリブデンのパウダー（（Ｂ）成分、平均粒子径１μｍ）２０質量部を用いた以外は、実施例１５と同様の方法により、摺動部材を得た。【００５９】
（実施例２１〜２３）
各成分の質量比を第１表に示すようにした以外は、実施例１５と同様の方法により、摺動部材を得た。【００６０】
（比較例１）
水分散型共重合体（（Ｃ）成分、数平均分子量１，０００，０００、粒子径０．１〜０．２μｍ）２０質量部（固形分）を用いなかった以外は、参考例１と同様の方法により、摺動部材を得た。
【００６１】
（比較例２）
水分散型ＰＴＦＥ（（Ｂ）成分、平均粒子径０．２μｍ）２０質量部（固形分）を用いなかった以外は、参考例１と同様の方法により、摺動部材を得た。
【００６２】
（比較例３）
水分散型ＰＴＦＥ（（Ｂ）成分、平均粒子径０．２μｍ）２０質量部（固形分）および水分散型共重合体（（Ｃ）成分、数平均分子量１，０００，０００、粒子径０．１〜０．２μｍ）２０質量部（固形分）を用いなかった以外は、参考例１と同様の方法により、摺動部材を得た。
【００６３】
２．塗膜の分析
参考例８〜１１で得られた各摺動部材の塗膜について、ＥＰＭＡ（電子線プローブマイクロアナライザー）を用いて、加速電圧１５ｋＶ、試料電流０．０５μＡ、ビーム径１μｍφの条件で、フッ素をマーカーにして塗膜断面のマッピング分析を行った。
その結果、いずれにおいても、塗膜の基材側よりも表面側の方が、フッ素強度が強いことが確認された。
【００６４】
３．各種評価試験
上記で得られた各摺動部材用水系塗料および各摺動部材について、以下のようにして各種評価試験を行った。
（１）液安定性
摺動部材用水系塗料を調製してから２４時間経過した後、目視により観察し、液安定性を評価した。
結果を第１表に示す。表中、凝集物の発生が観察されなかったものを○、擬集物の発生が観察されたものを×で表した。【００６５】
（２）鉛筆硬度
摺動部材の塗膜について、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４：１９９９「引っかき硬度（鉛筆法）」の規定に準じて、鉛筆硬度を測定した。
結果を第１表に示す。【００６６】
（３）塗膜密着性
摺動部材の塗膜について、以下の二つの方法により密着性を評価した。
摺動部材の塗膜について、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−６：１９９９「付着性（クロスカット法）」の規定に準じて、クロスカット法を行い、塗膜密着性を評価した。
結果を第１表に示す。表中、はく離が生じなかったものを○、はく離が生じたものを×で表した。
また、摺動部材の塗膜について、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−３：１９９９「耐おもり落下性」の「デュポン式」の規定に準じて、おもり質量：５００ｇ、撃ち型：半径６．３５ｍｍ、受け台：平面、おもり高さ１００ｍｍまたは５００ｍｍの条件で、衝撃変形試験を行い、塗膜密着性を評価した。
結果を第１表に示す。表中、おもり高さ５００ｍｍではく離が生じなかったものを◎、おもり高さ１００ｍｍではく離が生じなかったものを○、おもり高さ１００ｍｍではく離が生じたものを×で表した。【００６７】
（４）摺動性能
摺動部材の塗膜について、表面性測定機（トライボギア）を用い、以下の条件で摺動試験を行い、傷が供試体の素地に達するまでの摺動回数により、摺動性能を評価した。
結果を第１表に示す。【００６８】
＜摺動試験条件＞
荷重：９．８Ｎ
圧子：ボール（直径５．０ｍｍ）
圧子材料：ＳＵＪ−２
摺動幅：１０ｍｍ
摺動速度：２４００ｍｍ／ｍｉｎ
試験片温度：１３０℃【００６９】
（５）摺動痕粗さ
上記と同様の条件で摺動試験を行い、１０００回摺動後の供試体の摺動痕について、三次元表面粗さ測定機を用い、粗さ測定を行った。
結果を第１表に示す。なお、比較例２および３については、数回摺動させたところ、塗膜の傷が供試体の素地に達したため、その時点で摺動試験を終了した。【００７０】
（６）圧子の傷付き性
圧子として純アルミニウム材製のボールを用いた以外は、上記と同様の条件で摺動試験を行い、２０００回摺動後の圧子の外観を目視および金属顕微鏡で観察し、圧子の傷付き性を評価した。
結果を第１表に示す。表中、傷が観察されなかったものを○、傷が観察されたものを×で表した。なお、比較例２および３については、数回摺動させたところ、塗膜の傷が供試体の素地に達したので摺動試験を中止した。【００７１】
（７）総合判定
上記（１）〜（６）の結果を基に、総合判定を行った。
結果を第１表に示す。【００７２】
【表１】
0004852415.tif 000002
【００７３】
【表２】
0004852415.tif 000003
【００７４】
【表３】
0004852415.tif 000004
【００７５】
第１表から明らかなように、本発明の摺動部材用水系塗料（参考例１〜１４、実施例１５〜２３）は、液安定性、塗膜密着性および高温下での摺動性能に優れ、かつ、高温下で軟質金属製の圧子に傷を付けなかった。中でも、ウレタン樹脂（Ｄ）を含有する場合（実施例１５〜２３）は、特に塗膜密着性（耐衝撃変形性）に優れていた。
これに対し、特定の共重合体（Ｃ）を含有しない場合（比較例１）は、液安定性に劣り、正常な連続塗膜が得られず、また、塗膜が硬く圧子に傷を付けた。また、滑剤成分（Ｂ）を含有しない場合（比較例２）は、塗膜表面の摩擦係数が高く（即ち、摺動性能に劣り）、摺動試験開始直後に供試体の表面が露出した。また、滑剤成分（Ｂ）および特定の共重合体（Ｃ）を含有しない場合（比較例３）は、塗膜表面の摩擦係数が高く（即ち、摺動性能に劣り）、かつ、塗膜が脆く、摺動試験開始直後に供試体の表面が露出した。