DE102017203411A1 - Polytetrafluorethylenharzzusammensetzung - Google Patents
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Abstract
Eine Polytetrafluorethylenharzzusammensetzung, umfassend 67 bis 75 Volumenprozent, vorzugsweise 69 bis 72 Volumenprozent Polytetrafluorethylenharz und 33 bis 25 Volumenprozent, vorzugsweise 31 bis 28 Volumenprozent eines Füllstoffs mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 45 bis 80 μm, vorzugsweise 50 bis 75 μm. Der aus der Polytetrafluorethylenharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung erhaltene Dichtungsring ist in der Lage zu verhindern, dass die geschnittenen Querschnitte des Dichtungsringanstoßbereichs durch Öldruck zusammengedrückt werden und aneinander haften. Daher kann der Dichtungsring wirksam als Öldichtungsring, welcher als Dichtungsmaterial, das in Fahrzeug-CVT und Servolenkungsvorrichtungen verwendet wird, angewendet werden.
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polytetrafluorethylenharzzusammensetzung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Polytetrafluorethylenharzzusammensetzung, die wirksam als Formmaterial für eine Öldichtungsring für Fahrzeug-CVT etc. verwendet wird.
- STAND DER TECHNIK
- Öldichtungsringe, die in Fahrzeug-CVT (Continuously Variable Transmission: stufenloses Getriebe), Servolenkung etc. verwendet werden, müssen Druckbeständigkeit aufweisen. Um der Druckbeständigkeit zu genügen, ist beispielsweise ein modifiziertes Polytetrafluorethylenharz, welches eine Polyfluoralkylgruppe enthält, mit einer Glasfaser als Füllmaterial etc., das ursprünglich hervorragende Druckbeständigkeit aufweisen, verwendet worden (vgl. Patentdruckschrift 1). In diesem Fall scheint jedoch die Neigung dazu, ein mitverbundenes Metall, das in einem Gehäuse etc. verwendet wird, anzugreifen, groß zu sein.
- Um darüber hinaus den Einbau eines Dichtungsrings in eine Vorrichtung zu erleichtern, wird ein Bereich des Dichtungsrings, an dessen Umfang im Allgemeinen ausgeschnitten, um einen Anstoßbereich bereitzustellen. Werden jedoch die ausgeschnittenen Querschnitte dieses Bereichs durch Öldruck zusammengedrückt und gegeneinander fixiert, kann der Dichtungsring nachfolgend nicht an die Gehäuseseite angefügt werden. Daher ist es schwierig, Öl abzudichten, wenn der Öldruck wieder angelegt wird, und das Öl fließt durch den Dichtungsring. Das durch den Dichtungsring fließende Öl verursacht Schäden, zum Beispiel, dass der Motor nicht startet.
- STAND DER TECHNIK
- PATENTDRUCKSCHRIFT
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- Patentdruckschrift 1:
JP 2000-1589 A - ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABE
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Polytetrafluorethylenharzzusammensetzung zu liefern, die einen Dichtungsring bereitstellen kann, der in der Lage ist zu verhindern, dass die Querschnitte der Dichtungsringanstoßbereiche durch Öldruck zusammengedrückt werden und aneinander haften.
- MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABE
- Die obige Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann durch eine Polytetrafluorethylenharzzusammensetzung, umfassend 67 bis 75 Volumenprozent eines Polytetrafluorethylenharzes und 33 bis 25 Volumenprozent eines Füllstoffs mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 45 bis 80 μm, gelöst werden.
- WIRKUNG DER ERFINDUNG
- Ein aus der Polytetrafluorethylenharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung erhaltener Dichtungsring kann verhindern, dass die geschnittenen Querschnitte der Dichtungsringanstoßbereiche durch Öldruck zusammengedrückt und aneinander fixiert werden. Daher wird der Dichtungsring wirkungsvoll als Öldichtungsring, welcher als Dichtungsmaterial für Fahrzeug-CVT und Servolenkungen angewendet wird, verwendet.
- AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
- Das Polytetrafluorethylenharz kann entweder ein Homopolymer von Tetrafluorethylen oder ein Copolymer sein, das mit 2 Gew.-% oder weniger eines copolymerisierbaren Monomers, wie zum Beispiel einer Seitenkettegruppe mit einer Perfluoralkylethergruppe, einer Polyfluoralkylgruppe oder anderen Fluoralkylgruppen, modifiziert ist.
- Das Polytetrafluorethylenharz wird in einem Anteil von 67 bis 75 Volumenprozent, vorzugsweise 69 bis 72 Volumenprozent in einer Zusammensetzung, umfassend Polytetrafluorethylenharz und einen Füllstoff mit einem spezifischen Partikeldurchmesser, verwendet. Sofern die Menge des verwendeten Polytetrafluorethylenharzes unterhalb dieses Bereichs liegt, ist es unwahrscheinlich, dass sich die originären Merkmale des Polytetrafluorethylenharzes entwickeln.
- Das Füllmaterial kann/können Kokspulver, Bronzepulver, Glasperlen, Kohlenstoffperlen oder dergleichen mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser (bestimmt durch einen Laserdiffraktions-Partikelgrößen-Verteilungsanalysator) von 45 bis 80 μm, vorzugsweise 50 bis 75 μm, sein. Der Füllstoff ist vorzugsweise ein Kokspulver oder ein Bronzepulver. Ein solcher Füllstoff wird in einem Anteil von 33 bis 25 Volumenprozent, vorzugsweise 31 bis 28 Volumenprozent in der Zusammensetzung verwendet. Wird ein Füllstoff mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser außerhalb des obigen Bereichs verwendet oder liegt die verwendete Füllstoffmenge unterhalb des obigen Bereichs, können die gewünschten Wirkungen zur Vorbeugung der Fixierung nicht erhalten werden. Im Gegensatz dazu nimmt, sofern die Füllstoffmenge höher ist als innerhalb des obigen Bereichs, das Angreifen des verbundenen Materials zu, und die Wirkung als Dichtungsmaterial ist verloren. Als Bronzepulver kann nicht nur sphärische Bronze, sondern auch amorphe Bronze und poröse Bronze verwendet werden. In Anbetracht der spezifischen Dichte wird die Einheit in „Volumenprozent” aus „Gewichtsprozent” umgewandelt.
- Des Weiteren wird ein Füllstoff mit einem Aspektverhältnis nahe 1, zum Beispiel ein Füllstoff mit einer nahezu sphärischen Form mit einem Aspektverhältnis von 1 bis 2, verwendet. Ein Füllstoff mit einem hohen Aspektverhältnis, wie zum Beispiel ein faserartiger Füllstoff, kann Merkmale wie zum Beispiel Abriebwiderstand für ein einzuarbeitendes Dichtungsmaterial verleihen; es ist jedoch schwierig, die gewünschten Vorbeugungswirkungen gegen Fixierung zu erreichen, wie in den später bereitgestellten Vergleichsbeispielen 4 bis 6 gezeigt.
- Die obigen Komponenten werden gegebenenfalls mit einem Pigment etc. vermischt, und das entstehende Gemisch wird anschließend durch einen Mischer, wie zum Beispiel einen Henschel-Mischer oder einen Universalmischer, vermischt. Das Gemisch wird durch Halten desselben bei einem Formdruck von etwa 40 bis 80 MPa für etwa 1,5 bis 3 Minuten vorgeformt, und anschließend durch Sintern bei etwa 360 bis 380°C für etwa 2 bis 3 Stunden formgepresst.
- BEISPIELE
- Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in Bezug auf Beispiele beschrieben.
- Beispiel 1
- 70 Volumenprozent eines Polytetrafluorethylenharzes (Teflon (eingetragenes Warenzeichen) 7-J, hergestellt von Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd.; spezifische Dichte: 2,14 bis 2,18) und 30 Volumenprozent Koks mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 48 μm (AT-Nr. 5C, hergestellt von Oriental Industry Co., Ltd.; spezifische Dichte: 1,9 bis 2,1) durch einen Henschel-Mischer vermischt. Das entstehende Gemisch wurde bei einem Formdruck von 69 MPa unter Verwendung eines Formpressgeräts 2 Minuten gehalten, anschließend zu einer rechteckigen Form (4 × 4 × 8 mm) vorgeformt, gefolgt von Sintern bei 375°C für 3 Stunden, wodurch ein Teststück produziert wurde.
- Das entstehende Teststück wurde in zwei gleiche Teile in Längsachsenrichtung unter Verwendung einer Klinge geschnitten. Die geschnittenen Querschnitte der beiden Würfel (4 × 4 × 4 mm) wurden aneinander in Umgebung trockener Luft bei einem Oberflächendruck von 7 MPa bei einer Temperatur von 160°C für 1 Stunde fixiert. Anschließend wurden die beiden Würfel mit einem Gerät vom Typ „Autograph” gezogen, und die Belastung, an welcher die beiden Würfel voneinander abgelöst worden waren, wurde als Fixierlast gemessen. Das Ergebnis betrug 0,15 MPa, was als O evaluiert wurde. Vorliegend wurde ein Fall, in welchem die Fixierlast geringer war als 0,25 MPa als evaluiert, und ein Fall, in welchem die Fixierlast 0,25 MPa oder mehr betrug, als x evaluiert.
- Beispiel 2
- In Beispiel 1 wurde die Menge an Polytetrafluorethylenharz auf 75 Volumenprozent geändert und die Menge von Koks wurde auf 25 Volumenprozent verändert. Im Ergebnis war die Fixierlast 0,18 MPa (Evaluierung: O).
- Vergleichsbeispiel 1
- In Beispiel 1 wurde die Menge an Polytetrafluorethylenharz auf 80 Volumenprozent geändert und die Menge von Koks wurde auf 20 Volumenprozent verändert. Im Ergebnis war die Fixierlast 0,29 MPa (Evaluierung: x).
- Vergleichsbeispiel 2
- In Beispiel 1 wurde die Menge an Polytetrafluorethylenharz auf 85 Volumenprozent geändert und die Menge von Koks wurde auf 15 Volumenprozent verändert. Im Ergebnis war die Fixierlast 0,47 MPa (Evaluierung: x).
- Vergleichsbeispiel 3
- In Beispiel 1 wurde die Menge an Polytetrafluorethylenharz auf 90 Volumenprozent geändert und die Menge von Koks wurde auf 10 Volumenprozent verändert. Im Ergebnis war die Fixierlast 0,52 MPa (Evaluierung: x).
- Vergleichsbeispiel 4
- In Beispiel 1 wurde dieselbe Menge (30 Volumenprozent) Kohlefaser (Faserdurchmesser: 10 μm, Faserlänge: 70 μm, spezifische Dichte: 1,6) anstelle von Koks verwendet. Im Ergebnis war die Fixierlast 0,45 MPa (Evaluierung: x).
- Vergleichsbeispiel 5
- In Beispiel 1 wurde dieselbe Menge (30 Volumenprozent) Glasfaser (Faserdurchmesser: 10 μm, Faserlänge: 30 μm, spezifische Dichte: 2,54) anstelle von Koks verwendet. Im Ergebnis war die Fixierlast 0,40 MPa (Evaluierung: x).
- Vergleichsbeispiel 6
- In Vergleichsbeispiel 5 wurde die Menge an Polytetrafluorethylenharz auf 90 Volumenprozent geändert und die Menge an Glasfaser wurde auf 10 Volumenprozent geändert. Im Ergebnis war die Fixierlast 0,72 MPa (Evaluierung: x).
- Vergleichsbeispiel 7
- In Beispiel 1 wurde dieselbe Menge (30 Volumenprozent) an Koks mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 35 μm als Koks verwendet. Im Ergebnis war die Fixierlast 0,28 MPa (Evaluierung: x).
- Vergleichsbeispiel 8
- In Vergleichsbeispiel 7 wurde die Menge an Polytetrafluorethylenharz auf 90 Volumenprozent geändert und die Menge an Koks wurde auf 10 Volumenprozent geändert. Im Ergebnis war die Fixierlast 0,74 MPa (Evaluierung: x).
- Vergleichsbeispiel 9
- In Beispiel 1 wurde dieselbe Menge (30 Volumenprozent) an sphärischer Bronze mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 30 μm anstelle von Koks verwendet. Im Ergebnis war die Fixierlast 0,33 MPa (Evaluierung: x).
- Vergleichsbeispiel 10
- In Beispiel 1 wurde dieselbe Menge (30 Volumenprozent) an sphärischer Bronze mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 96 μm anstelle von Koks verwendet. Im Ergebnis war die Fixierlast 0,27 MPa (Evaluierung: x).
- Beispiel 3
- In Beispiel 1 wurde dieselbe Menge (30 Volumenprozent) an amorpher Bronze mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 75 μm anstelle von Koks verwendet. Im Ergebnis war die Fixierlast 0,17 MPa (Evaluierung: O).
- Vergleichsbeispiel 11
- In Beispiel 1 wurde dieselbe Menge (30 Volumenprozent) an amorpher Bronze mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 43 μm anstelle von Koks verwendet. Im Ergebnis war die Fixierlast 0,37 MPa (Evaluierung: x).
- Beispiel 4
- In Beispiel 1 wurde dieselbe Menge (30 Volumenprozent) an poröser Bronze mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 50 μm anstelle von Koks verwendet. Im Ergebnis war die Fixierlast 0,14 MPa (Evaluierung: O).
- Vergleichsbeispiel 12
- In Beispiel 1 wurde dieselbe Menge (30 Volumenprozent) an poröser Bronze mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 35 μm anstelle von Koks verwendet. Im Ergebnis war die Fixierlast 0,34 MPa (Evaluierung: x).
Claims (7)
- Polytetrafluorethylenharzzusammensetzung, umfassend 67 bis 75 Volumenprozent eines Polytetrafluorethylenharzes und 33 bis 25 Volumenprozent eines Füllstoffs mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 45 bis 80 μm.
- Polytetrafluorethylenharzzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das Polytetrafluorethylenharz in einer Menge von 69 bis 72 Volumenprozent verwendet wird, und der Füllstoff wird in einer Menge von 31 bis 28 Volumenprozent verwendet.
- Polytetrafluorethylenharzzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei der Füllstoff ein Kokspulver oder ein Bronzepulver ist.
- Polytetrafluorethylenharzzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei der Füllstoff einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 50 bis 75 μm aufweist.
- Polytetrafluorethylenharzzusammensetzung gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei der Füllstoff ein Aspektverhältnis von 1 bis 2 aufweist.
- Öldichtungsring, hergestellt aus der Polytetrafluorethylenharzzusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2.
- Öldichtungsring gemäß Anspruch 6, welcher als Dichtungsmaterial, welches in einem stufenlosen Fahrzeuggetriebe oder einer Servolenkungsvorrichtung angewendet wird, verwendet wird.
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