JPH01268884A - 金属製摺動部材の樹脂被覆における下地処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、例えばピストンヘッドの外周面やシリンダ
ーの内周面のような金属製摺動部材において、その樹脂
被覆すべき面に予め下地処理を施しておく方法に関する
。

従来技術およびその問題点 フッ素樹脂は、優れた耐摩耗性および潤滑性を有してお
り、各種の機械部材、特にピストンやシリンダーのよう
な摺動部材の被覆材としてよく用いられている。そして
フッ素樹脂は、樹脂そのものが柔かいため、大きな加重
および激しい摩耗を受ける摺動部材に適用される場合に
は、スチール製またはアルミニウム製の基材にコーティ
ングされることが多い。

ところで、フッ素樹脂は、その優れた非粘着性のために
他の材料には付着しにくい性質を持っている。したがっ
て、これを他の材料にコーティングするには、基材のコ
ーティングすべき面を粗面化するか、またはこの面をブ
ライマーで処理する必要がある。

基材の粗面化方法としては、ワイヤーブラッシング法や
サンドブラスト法のような機械的研摩法、化学的ないし
電気的エツチング法などがある。しかし、前者の方法で
は基材とコーテイング膜の充分な密着性が得られず、ま
た後者の方法では基材のエツチング選択性のために基材
の材質が限定されているという問題がある。他方、ブラ
イマー処理の場合には、必然的にコーティング膜の膜厚
が厚くなり、摺動部材としての寸法精度が低下するとい
う欠点がある。

この発明は、上記の如き点に鑑み、化学的ないし電気的
エツチングを採用する下地処理において、摺動部材の寸
法精度を損なうことなく１、かつ基材のエツチング選択
性もなく、摺動部材と樹脂との密着性をすこぶる向上さ
せることができる下地処理方法を提供することを目的と
する。

問題点の解決手段 この発明による下地処理方法は、上記目的の達成のため
に、金属製摺動部材の樹脂被覆すべき而にエツチングレ
ジストを所定のパターンに印刷して、レジストによるマ
スク部と非マスク部を形成し、ついで非マスク部をエツ
チングすることを特徴とする。

この明細書において、金属製摺動部材の代表的な例とし
ては、ピストンヘッドの外周面やシリンダーの内周面の
ような摺動面を有する部材が挙げられる。また摺動部材
の材質の代表的な例はアルミニウムであるが、その他の
金属例えばスチール製の摺動部＋４も適用可能である。

また、被覆される樹脂としては、フッ素樹脂、塩化ビニ
ル樹脂などが挙げられる。

この発明による摺動部材の樹脂被覆における下地処理方
法は、添付第１図のフローシートで示される。

まず、樹脂を被覆すべき面は、好ましくは、脱脂処理せ
られる。この脱脂処理は、つぎの粗面化の後で洗浄処理
とともに行なってもよい。

ついで、樹脂を被覆すべき面は、好ましくは、粗面化せ
られる。この粗面化は、一般に、サンドブラスト、ワイ
ヤーブラッシング、別布研摩などの機械的研摩法によっ
てなされる。粗面化は化学的ないし電気的エツチングに
よってなされてもよい。粗面化の粗度は、好ましくは、
１〜１０１ｍ　（Ｒｍａ　ｘ）である。この理由は、１
４未満では充分な密着性が得られず、逆に１０贋を越え
るとつぎの印刷がきれいにできないからである。

粗面化の後は、好ましくは、生じた研摩粉をつぎの印刷
の前にアルカリ洗浄または酸洗浄によって除去しておく
。

つぎに、印刷工程において、エツチングレジストの印刷
は、平版印刷、凹版印刷、凸版印刷、スクリーン印刷、
グラビア印刷などによって行なわれる。形成されるパタ
ーンは、格子状、縦縞状、横縞状、千鳥格子状などであ
る。格子状パターンの場合、格子状のマスク部によって
多数の正方形ないし長方形の非マスク部が形成せられる
。印刷線の太さは０．０５〜０−５ｍｍ５印刷線のピッ
チは０．１　＝１０ｍｍが好ましい。印刷インクは、印
刷方法にしたがって適宜選択される。

つぎに、エツチング工程において、化学的エツチングを
行なう場合には、塩酸のような無機酸の溶液を用いる。

また電気的エツチングを行なう場合には、アルカリを含
む電解液中で直流電解、交流電解または交直重畳電解を
行なう。

印刷レジストを損傷しないという点で、直流電解エツチ
ングが特に好ましい。このエツチングの結果、非マスク
部が樹脂投錨用の四部になされる。この四部の深さは、
通常１０Ｃ１７７、好ましくは２０〜５０贋である。

エツチング後、通常は、レジストが除去せられる。レジ
ストの除去は、無機酸溶液ないし有機溶剤でレジスト印
刷部を処理することによってなされる。ただし、印刷イ
ンクとしてフッ素樹脂系のものを用いた場合には、レジ
ストを除去する必要はない。

下地処理せられた摺動部材への樹脂の被覆は、四フッ化
エチレン樹脂のようなフッ素樹脂の水性分散液を摺動部
材に塗布し、ついで焼付けを行なうことによってなされ
る。なお、樹脂皮膜の前に下地面にアルマイト層を形成
しておくこともある。

実　　施　　例 つぎに、この発明の実施例を図面を基に具体的に説明す
る。

実施例１ 第２〜５図において、摺動部材（１）として、アルミニ
ウム（ＡＩｌｏｏ）よりなるピストンヘッドを使用した
。

まず、この摺動部材（１）の表面をワイヤーブラッシン
グによって機械的に研摩し、粗度５切（Ｒｍａｘ）に粗
面化した。この粗面化摺動部材（１）をついで５０℃の
５％水酸化ナトリウム水溶液よりなる処理液に１分間浸
漬して、粗面化によって生じた研摩粉の除去とともに脱
脂を行なった。

つぎに、第２図に示すように、研摩処理された摺動部材
（１）の表面にスクリーン印刷によりエツチングレジス
ト（２）を格子状パターンに印刷した。ここで、レジス
ト（２）によって形成された格子線の太さは０．２ｍ＋
ｅ、格子線のピッチは０．５ｍｍ、格子状パターンのレ
ジスト（２）によってマスクされない非マスク部（３）
の大きさは０゜５ｍ＋ｗＸ０．５ｍｍとした。印刷イン
クとしては、酸化チタンを含む白色インクを用いた。

ついで、第３図に示すように、この格子状パターンの印
刷レジスト（２）を有する摺動部材（１）を３０℃の５
％塩化ナトリウム水溶液よりなる電解液に浸漬して、該
摺動部材（１）を陽極とし、対極にカーボン板を接続し
て、電流密度２０Ａ／　ｄｒ＆で、３分間、直流電解エ
ツチングを行なった。これによって非マスク部（３）が
エツチングされて、摺動部材（１）の表面に多数の樹脂
投錨用凹部（４）が形成された。こうして摺動部材（１
）の表面が粗度４０ｕｔｓ　　（Ｒｍａｘ）に粗面化せ
られた。

つぎに、第４図に示すように、粗面化摺動部材（１）を
塩酸溶液に浸漬して、マスク部に残ったレジスト（２）
を除去した。こうして粗面化下地面を形成した。

ついで、第５図に示すように、こうして下地処理せられ
た摺動部材（１）の表面に四フッ化エチレン樹脂の水性
分散液（デュポン社製、品番４５６−３００）をスプレ
ーコートで塗布し、約４００℃の温度で１０分間、焼付
けを行なって、粗面化摺動部材（１）の表面に厚さ３０
μｌの樹脂被覆層（５）を形成した。

発明の効果 この発明の下地処理方法によれば、摺動部材の樹脂被覆
すべき面にエツチングレジストを所定のパターンに印刷
して、レジストによるマスク部と非マスク部を形成し、
ついで非マスク部をエツチングして樹脂投錨用四部を形
成するので、摺動部材の樹脂被覆すべき面をエツチング
によって緻密な凹部よりなる所望のパターンに粗面化す
ることができる。したがって、このような粗面を有する
摺動部材に樹脂を被覆することによって、該粗面の凹部
に優れた樹脂投錨効　・果を発揮せしめ、摺動部材に対
する樹脂被覆層の密着性を大幅に向上させることができ
る。

その上、粗面パターンは、摺動部材の材質、エツチング
液の組成、エツチングの条件などによって影響を得ける
ことなく、常に同じものとすることができるので、摺動
部材に対する樹脂被覆層の密着性を安定したものとし、
耐摩耗性に優れた一定品質の樹脂被覆層を形成すること
ができる。

さらに樹脂投錨用四部の形成によって設けられた基材の
凸部の高さはすべて均一であるので、フッ素樹脂の欠点
である柔かさを、硬い基材の凸部によって可及的に克服
することができる。

こうして、この発明によれば、本！Ｗ頭で説明した従来
技術の問題点をことごとく解消して、摺動部材の寸法精
度を損なうことなく、かつ基材のエツチング選択性もな
く、摺動部材と樹脂との密着性をすこぶる向上させるこ
とができる下地処理を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図はこの発
明の方法を実施するフローシート、第２図〜第５図はこ
の発明の方法を工程順に説明するためのもので、第２図
はエツチングレジスト印刷後の摺動部材の部分拡大平面
図、第３図はレジスト印刷を有する摺動部材のエツチン
グ後の部分拡大断面図、第４図はエツチング後にレジス
ト印刷を除去した粗面化部分の拡大断面図、第５図は粗
面化摺動部材の表面に樹脂を被覆した状態を示す部分拡
大断面図である。 （１）・・・摺動部材、（２）・・・エツチングレジス
ト、（３）・・・非マスク部、（４）・・・樹脂投錨用
凹部、（５）・・・樹脂被覆層。 以　　上 特許出願人　　　昭和アルミニウム株式会社第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属製摺動部材の樹脂被覆すべき面にエッチングレジス
   トを所定のパターンに印刷して、レジストによるマスク
   部と非マスク部を形成し、ついで非マスク部をエッチン
   グすることを特徴とする、金属製摺動部材の樹脂被覆に
   おける下地処理方法。