DE3616360C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Masse für Gleitelemente mit niedrigen Reibungseigenschaften und guter Verschleißbeständigkeit. Die Erfindung betrifft insbesondere eine besondere Masse, die ein Tetrafluorethylenpolymerisat enthält und die zur Bildung, Laminierung, Imprägnierung und Beschichtung von Gleitelementen oder Dichtungsmaterialien zum Teil oder in ihrer Gesamtheit geeignet ist.

Es sind bereits mehrere synthetische Harzmassen bekannt, die für Gleitelemente, wie Lager oder dergleichen, verwendet werden. Es sind auch Gleitelemente bekannt, die aus solchen Massen hergestellt sind. Solche Produkte sind z. B. aus (1) der veröffentlichten geprüften japanischen Patentanmeldung 31 097/72, (2) der geprüften veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 34 698/77, (3) der ungeprüften veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 1 66 526/80 und (4) der ungeprüften veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 1 03 022/84 bekannt.

In der Veröffentlichung (1) Nr. 31 097/1972 wird eine Masse mit guten Schmiereigenschaften und guter Verschleißfestigkeit beschrieben, die für Lager geeignet ist. Die Masse besteht aus Polytetrafluorethylen, das als kontinuierliche Schicht ausgebildet ist und in dem ein Polyimidmaterial dispergiert ist. Die Druckschrift (2), d. h. das japanische Patent Nr. 34 698/1972, beschreibt ein ölloses Lager, das ein Polyfluoradditionspolymeres, bestehend aus Oxybenzoylpolyester und mindestens einem ungesättigten halogenierten Monomeren aus der Gruppe Tetrafluorethylen, Perfluorpropylen, Chlortrifluorethylen und Vinylidenfluorid, enthält. Mindestens 80 Mol-% der Halogeneinheiten in dem Polymeren bestehen aus Fluor. Das Additionspolymere ist bei einer Temperatur von nicht weniger als 204°C (400°F) thermisch stabil. Das Polymere enthält weiterhin Oxybenzoylpolyester, wobei das Gewichtsverhältnis der erstgenannten Komponente zu der letztgenannten Komponente 1:100 bis 100:1 beträgt.

Die Druckschrift (3), d. h. die japanische Offenlegungsschrift 1 66 526/1980, beschreibt ein Gleitelement und ein Verfahren zu dessen Herstellung, bei dem eine gleitende Oberfläche des Elements mit einem 5 bis 50 µm dicken Film aus einem Syntheseharz beschichtet wird. Letzteres besteht aus 90 bis 97 Gew.-% Tetrafluorethylenpolymerisat und 3 bis 10 Gew.-% Polyphenylensulfid. Die Druckschrift (4), d. h. die JP-OS 1 03 022/1984, beschreibt ein Lagermaterial mit guter Verschleißfestigkeit. Das genannte Material enthält ein Unterlagemetall und eine darauf vorgesehene poröse Metallschicht. Diese Schicht ist mit einer der folgenden Massen imprägniert und beschichtet: (A) einer Masse, bestehend aus folgendem: einem Harz in einer Menge von 0,1 bis 50 Vol-%, ausgewählt aus der Gruppe Tetrafluorethylen- Ethylen-Copolymere (ETFE), Vinylidenfluoridpolymere (PVDF), Chlortrifluorethylenpolymere (PCTFE) und Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Perfluoralkylvinylether- Copolymerisate (EPE), und zum Rest im wesentlichen aus Tetrafluorethylenpolymerisat (PTFE), (B) einer Masse, bestehend aus folgendem: mindestens einem Harz in einer Menge von 0,1 bis 50 Vol.-%, ausgewählt aus der Gruppe Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymere (FEP), Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether-Copolymere (PFA), ETFE, PVDF, PCTFE und EPE und zum Rest im wesentlichen aus PTFE, und (c) einer Masse, bestehend aus folgendem: mindestens einem Polymerisat in einer Menge von 0,1 bis 50 Vol.-% ausgewählt aus der Gruppe FEP, PFA, ETFE, PVDF, PCTFE und EPE, mindestens einem Material in einer Menge von 0,1 bis 35 Vol.-%, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Schmiermittel eines Metalls mit einem niedrigen Schmelzpunkt, wie Blei, Zinn oder Legierungen davon, einem festen Schmiermittel, wie einem Metalloxid, Metallsulfid, Metallfluorid oder Graphit, einem faserartigen Material, wie Kohlefasern, und einem keramischen Material, wie Siliciumcarbid, und zum Rest im wesentlichen aus PTFE, wobei die Gesamtmenge der anderen Bestandteile als PTFE 0,2 bis 70 Vol.-% beträgt.

Da diese Harzmasse auf Fluorbasis oder solche Massen umfassende Gleitelemente ausgezeichnete Schmiereigenschaften und eine ausgezeichnete Verschleißbeständigkeit haben, sind sie auf diesem Gebiet im Vergleich zu Gleitelementen, die andere Harze umfassen, in weitem Ausmaß verwendet worden.

Wie oben erwähnt, sind die in den Druckschriften (1) bis (4) beschriebenen Materialien als Massen für Gleitelemente geeignet. Im Hinblick auf die verschiedenen Eigenschaften, die für Materialien gefordert werden, welche neuerdings eingesetzt werden, sind aber diese Massen oder daraus hergestellte Gleitelemente nicht notwendigerweise zufriedenstellend. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf niedrige Reibungseigenschaften und die Verschleißbeständigkeit, welche Eigenschaften als sehr wesentlich angesehen werden, um ein gutes Gleitverhalten aufrechtzuerhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die obengenannten Nachteile und Mängel von herkömmlichen Gleitelementen oder herkömmlichen Massen für Gleitelemente zu überwinden und Massen für Gleitelemente zur Verfügung zu stellen, die verbesserte niedrige Reibungseigenschaften und verbesserte Verschleißbeständigkeitseigenschaften besitzen.

Die erste Masse für Gleitelemente gemäß der Erfindung besteht aus folgendem: mindestens einem Polymerisat in einer Menge von 0,1 bis 50 Vol-%, ausgewählt aus der Gruppe (A), welche aus Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether- Copolymeren (nachstehend als "PFA" bezeichnet), Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymeren (nachstehend als "FEP" bezeichnet) und Tetrafluorethylen- Hexafluorpropylen-Perfluoralkylvinylether-Copolymeren (nachstehend als "EPE" bezeichnet) besteht, mindestens einem Polymerisat in einer Menge von 0,1 bis 50 Vol.-%, ausgewählt aus der Gruppe (B), welche aus Oxybenzoylpolyester (Poly-p-Hydroxybenzoesäure), Phenylensulfidpolymeren und wärmehärtenden Polymerisaten aus der Gruppe Polyimid-Polymerisate, Polyamido-imid-Polymerisate und Silikon-Polymerisate besteht, und zum Rest im wesentlichen aus Tetrafluorethylenpolymerisat (nachstehend als "PTFE" bezeichnet), wobei die Gesamtmenge der anderen Bestandteile als das PTFE 0,3 bis 70 Vol-% beträgt.

Die zweite Masse für Gleitelemente gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus folgendem: mindestens einem Polymerisat in einer Menge von 0,1 bis 50 Vol.-%, ausgewählt aus der Gruppe (A), welche aus PFA, FEP und EPE besteht, mindestens einem Polymerisat in einer Menge von 0,1 bis 50 Vol.-%, ausgewählt aus der Gruppe (B), welche aus Oxybenzoylpolyester, Phenylensulfidpolymeren und den vorstehend genannten wärmehärtenden Polymerisaten besteht, mindestens einem Material in einer Menge von 0,1 bis 50 Vol.-%, ausgewählt aus der Gruppe (C), welche aus Metallschmiermitteln, Metalloxiden, zusammengesetzten Metalloxiden, Metallsulfiden, Metallfluoriden, festen Schmiermitteln auf Kohlenstoffbasis, faserartigen Materialien und keramischen Materialien besteht, und zum Rest im wesentlichen aus PTFE, wobei der Gesamtgehalt der anderen Bestandteile als das PTFE 0,3 bis 70 Vol.-% beträgt.

In jeder der ersten und zweiten Massen für Gleitelemente kann jede beliebige Kombination von mindestens einem Polymerisat, ausgewählt aus der Gruppe (A), bestehend aus PFA, FEP und EPE, mit dem PTFE, d. h. die Kombinationen PTFE-PFA, PTFE-EPE, PTFE-FEP, PTFE-PFA-EPE, PTFE-PFA-FEP und PTFE-PFA-FEP, als Fluor enthaltendes Polymerisat verwendet werden. Diese kombinierten Materialien werden gegenseitig während ihrer Sinterstufe gelöst und ergeben ein einfaches Material, das Eigenschaften hat, die sich von denjenigen von ursprünglichen PFA, FEP, EPE oder PTFE oder bloßen Gemischen davon ziemlich unterscheiden. Dies wird aufgrund der Tatsache erklärlich, daß vor dem Sintern jedes der Materialien PTFE, PFA, FEP und EPE seinen jeweiligen Schmelzpunkt zeigt, während nach dem Sintern die obengenannten Massen ihren jeweiligen einzigen Schmelzpunkt zeigen. Wenn dieses einfache Material oder die einfache Masse durch ein optisches Mikroskop und ein Differential-Scanning-Kalorimeter analysiert wird, dann zeigt die obengenannte Masse eine gegenseitig gelöste Struktur ohne Grenzen für die Bestandteile der kombinierten Masse. In anderen Worten, die erfindungsgemäße Masse stellt nicht ein bloßes Polymergemisch dar.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Bestandteile der Gruppe (A) auf PFA, FEP und EPE begrenzt sind, weil, wenn andere Fluorpolymerisate, z. B. solche von ETFE, PVDF und PCTFE oder dergleichen, zur Bildung des Gleitelements eingeschlossen werden (dieses Produkt wird nachstehend als einfacher Körper oder einfaches Gleitelement bezeichnet), dann wird in dem Produkt in manchen Fällen eine erhebliche Deformation, z. B. eine Zersetzung, Rißbildung oder Blasenbildung, oder eine erhebliche Verminderung der mechanischen Festigkeit während der Sinterungsstufe beim Herstellungsprozeß des Produkts hervorgerufen. Wenn jedoch das Produkt so hergestellt wird, daß ein poröses Substrat mit Massen der Gruppe (A) (PFA, FEP und EPE) imprägniert und auf einen vorfabrizierten Grundkörper des Gleitelements aufgebracht wird, um ein integrales Gleitelement zu erhalten (in diesem Falle wird das Produkt als zusammengesetzter Körper oder zusammengesetztes Gleitelement bezeichnet), dann können die obengenannten anderen fluorhaltigen Polymerisate (ETFE, PVDF und PCTFE etc.) zusammen mit den Bestandteilen der Gruppe (A) eingesetzt werden.

Die verwendete Menge der Bestandteile der Gruppe (A) ist auf 0,1 bis 50 Vol.-% der Gesamtmasse begrenzt, weil bei Mengen von weniger als 0,1 Vol.-% die Ziele der vorliegenden Erfindung, d. h. verbesserte Reibungseigenschaften und eine verbesserte Verschleißbeständigkeit, nicht erhalten werden können. Andererseits erhöhen Mengen von mehr als 50 Vol.-% den Reibungskoeffizienten und die Reibungstemperatur, so daß hierdurch die Gleiteigenschaften verschlechtert werden, obgleich in diesem Fall die Verschleißbeständigkeit verbessert werden kann.

Der am meisten bevorzugte Volumenbereich der Bestandteile der Gruppe (A) ist daher 2 bis 30 Vol.-%.

Was die Bestandteile der Gruppe (B) anbetrifft, so können alle beliebigen der Bestandteile Oxybenzoylpolyester, Phenylensulfidpolymere und wärmehärtende Polymerisate aus der obengenannten Gruppe oder jede beliebige Kombination von zwei oder mehreren der genannten Bestandteile ausgewählt und in einer Menge von 0,1 bis 50 Vol.-% oder vorzugsweise 2 bis 30 Vol.-% der Gesamtmenge verwendet werden. Wenn der Bestandteil der Gruppe (B) in einer Menge von weniger als 0,1 Vol.-% verwendet wird, dann wird hierdurch eine erhebliche Verschlechterung sowohl der niedrigen Reibungseigenschaften als auch der Verschleißbeständigkeit hervorgerufen. Andererseits bringt die Verwendung des Bestandteils der Gruppe (B) in einer Menge von mehr als 50 Vol.-% einen Anstieg sowohl des Reibungskoeffizienten als auch der Reibungstemperatur mit sich, wodurch die Gleiteigenschaften und die Lagereigenschaften verschlechtert werden, obgleich hierdurch die Verschleißbeständigkeit verbessert werden kann.

Die wärmehärtenden Polymerisate aus der Gruppe Polyimidpolymerisate, Polyamidoimidpolymerisate und Silikonpolymerisate zeigen keine nennenswerte Deformation, wie Zersetzung, Rißbildung oder Blasenbildung während der Sinterungsstufe der Polymerisatmassen.

Die Bestandteile der Gruppe (C), wie das Metallschmiermittel, das feste Schmiermittel, das faserartige Material oder das keramische Material, werden gleichfalls in einem begrenzten Bereich von 0,1 bis 50 Vol.-%, mehr bevorzugt 2 bis 30 Vol.-%, verwendet. Die Verwendung einer Menge von weniger als 0,1 Vol.-% führt zu einer geringeren Verbesserung hinsichtlich der Verschleißbeständigkeit, während die Verwendung einer größeren Menge als 50 Vol.-% zu einer Versprödung des Produkts führt, wodurch dieses für die Zwecke der Praxis nicht geeignet wird.

Als Metallschmiermittel sind beispielsweise Pb, Sn, Cu, Zn, Bi, Cd, In, Li und/oder ihre Legierungen geeignet. Unter Metalloxid werden beispielsweise die jeweiligen Oxide der folgenden Elemente: Zn, Al, Sb, Y, In, Zr, Mo, Cd, Ca, Ag, Cr, Co, Ti, Si, Mn, Sn, Ce, W, Bi, Ta, Fe, Cu, Pb, Ni, Te, Nb, Pt, V, Pd, Mg und Li verstanden. Das zusammengesetzte Metalloxid ist beispielsweise: CoO-Al₂O₃, TiO₂-ZnO₂, PbO-TiO₂, CoO-SnO₂, MgO-Al₂O₃, ZrO₂-SiO₂, CoO- Al₂O₃-MgO, CoO-Al₂O₃-Cr₂O₃, CoO-ZnO-MgO, Pb₃O₄-Sb₂O₃-TiO₂, Cr₂O₃-Sb₂O₃-TiO₂, Cr₂O₃-CuO-MnO₂, CoO-Cr₂O₃-Fe₂O₃, CoO- ZnO₂-NiO₂-TiO₂ und CoO-Cr₂O₃-MnO₂-Fe₂O₃ etc. Das Metallfluorid ist z. B. PbF₂, AlF₃, CdF₂ und BaF₂ etc. Das feste Schmiermittel auf Kohlenstoffbasis ist beispielsweise Graphitfluorid, Graphit, Koks und Kohle etc. Das faserartige Material ist beispielsweise Kohlefasern, Glasfasern, Baumwolle (Cellulose), Asbest, Steinwolle, Kaliumtitanatfasern, natürliche und synthetische Fasern von aromatischem Polyamid etc. Die keramischen Materialien sind z. B. SiC, TiC, TiN, B₄C, BN, Si₃N₄, AlN, HfN, TaN, WC, TaC, VC und ZrC etc.

Obgleich die obengenannten Bestandteile innerhalb der oben angegebenen Grenzen verwendet werden, ist es weiterhin erforderlich, daß die Gesamtmenge jedes anderen Bestandteils als das PTFE auf 0,3 bis 70 Vol.-%, vorzugsweise 5 bis 50 Vol.-%, begrenzt ist. Dies deswegen, weil, wenn die Gesamtmenge der Bestandteile weniger als 0,3 Vol.-% beträgt, dann kein Effekt hinsichtlich der Zugabe der Bestandteile vorliegt, während, wenn umgekehrt die Gesamtmenge mehr als 70 Vol.-% beträgt, das Produkt versprödet und für die Praxis ungeeignet wird. Weiterhin besteht kein Multiplikationseffekt durch jeden Bestandteil, der zum Anstieg sowohl des Reibungskoeffizienten als auch der Reibungstemperatur führt, wodurch schlechte Gleiteigenschaften bewirkt werden.

Es gibt zwei Verfahren zur Herstellung der Massen aus den genannten Bestandteilen. Das eine Verfahren ist ein Trockenverfahren und das andere ist ein Naßverfahren. Das Trockenverfahren umfaßt eine einfache Vermischung der Bestandteile. Das Naßverfahren umfaßt die Herstellung einer Dispersion von PTFE (einer wäßrigen Dispersion, die aus 30 Gew.-% PTFE und zum Rest aus 70 Gew.-% Wasser besteht) und die Zugabe und Vermischung der anderen Bestandteile als das PTFE und erforderlichenfalls eines oberflächenaktiven Mittels, eines organischen Lösungsmittels, wie Toluol etc., und eines Koagulierungsmittels, wie Aluminiumnitrat, um ein pastenartiges Gemisch herzustellen. Es wird darauf hingewiesen, daß, während die erfindungsgemäße Masse zur Herstellung sowohl eines einfachen Körpers als auch eines zusammengesetzten Körpers verwendet werden kann, der letztgenannte nicht nur durch Imprägnierung und Beschichtung der Masse auf die Unterlage bzw. Rückplatte hergestellt werden kann, sondern auch dadurch, daß man zuerst eine Platte aus der Zusammensetzung herstellt und sodann diese Platte mit der Unterlageplatte bzw. Rückplatte verbindet.

Die Unterlageplatte bzw. Rückplatte, die für die Erfindung verwendet wird, kann aus einem anderen Metall als Stahl bestehen. Die Platte kann ohne eine Plattierung vorliegen oder sie kann mit einer Plattierung aus Metall oder anderen Legierungen als mit Kupfer versehen sein. Die poröse Schicht, die auf der Unterlageplatte bzw. Rückplatte gebildet ist, kann aus einem anderen Metall oder seinen Legierungen als einer Kupferlegierung, wie Bronze, bestehen.

Die herkömmliche Masse und die erfindungsgemäße Masse werden nachstehend anhand ihrer Herstellungsprozesse und der Ergebnisse der Tests miteinander verglichen.

Beispiel 1 (Herstellung eines einfachen Körpers)

Die Gleitelemente aus einem einfachen Körper wurden nach den folgenden Stufen hergestellt:

• (a) Dosierungsstufe: Pulver mit den in Tabelle I angegebenen Zusammensetzungen wurden dosiert bzw. abgemessen.
• (b) Mischstufe: Die Pulver wurden 2 bis 10 min unter Verwendung eines Mischers (z. B. eines Henschel-Mischers) miteinander vermischt.
• (c) Verdichtungsstufe: Ein Kompressionsdruck von 1000 kg/cm² wurde angewendet, um einen festen zylindrischen Kompressionskörper mit einem Durchmesser von 50 mm und einer Höhe von 50 mm oder einen hohlen zylindrischen Kompressionskörper mit einem Außendurchmesser von 35 mm, einem Innendurchmesser von 15 mm und einer Höhe von 40 mm herzustellen, und
• (d) Sinterstufe: Die Kompressionskörper wurden in einen Ofen mit einer Inertgasatmosphäre (z. B. aus N₂- Gas) oder einer Luftatmosphäre eingegeben und allmählich von Umgebungstemperatur bis auf 327 bis 400°C erhitzt, bei welcher Temperatur sie gehalten und wenige h gesintert wurden. Danach wurden sie in dem Ofen abkühlen gelassen.

Die obigen Stufen (a) bis (d) ergaben zehn Gleitelemente mit einfachen Körpern. Zwei davon (Nr. 1 und 2) sind herkömmliche Elemente, während die anderen acht (Nr. 3 bis 10) Elemente gemäß der vorliegenden Erfindung sind.

Die Lagereigenschaften dieser Gleitelemente sind in Tabelle I zusammengestellt. Die Testbedingungen für die Elemente sind in Tabelle II gezeigt.

Beispiel 2 (Herstellung eines zusammengesetzten Körpers)

Die Gleitelemente mit zusammengesetztem Körper wurden nach folgenden Stufen hergestellt:

• (a) Eine Kupferschicht mit einer Dicke von 5 µm wurde auf die Oberfläche einer Platte aus gewöhnlichem Konstruktions-Kohlestahl mit einer Dicke von 1,24 mm aufplattiert;
• (b) auf die kupferplattierte Schicht wurde ein Pulver aus einer Kupferlegierung bis zu einer Dicke von 0,35 mm aufgebracht. Das Pulver bestand aus 10 bis 12 Gew.-% Sn, 3 bis 5 Gew.-% Pb, 0,2 bis 0,4 Gew.-% P und zum Rest Cu. Der Teilchengrößenbereich war -120 bis +120 mesh (125 bis 74 µm);
• (c) das Pulver wurde in einer Luftatmosphäre in das poröse Material bei einer Temperatur von 800 bis 860°C und bei einer Haltezeit von 5 bis 10 min hineingesintert;
• (d) die Oberfläche der porösen Schicht wurde mit der in Tabelle I gezeigten Masse bis zu einer Dicke von 1 bis 2 mm beschichtet. Die beschichtete Platte wurde durch ein Walzenpaar geleitet, um eine gewalzte Dicke der aufgeschichteten Masse im Bereich von 0,01 bis 0,03 mm zu ergeben, so daß die Masse in die Poren der porösen Schicht hineinimprägniert wurde und auf die Oberfläche der porösen Schicht aufgeschichtet wurde. Die beschichtete und imprägnierte Platte wurde bei einer Temperatur von 327 bis 400°C 2 bis 5 min lang gesintert und sodann erneut durch die Walzen geleitet, um eine gleichförmige Gesamtdicke von 1,50 mm zu erhalten.

Auf diese Weise wurden durch die Stufen (a) bis (d) sechs Gleitelemente mit zusammengesetzten Körpern erhalten. Zwei davon (Nr. 11 und 12) waren herkömmliche Elemente und die anderen vier (Nr. 13 bis 16) waren Elemente gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die Testergebnisse für diese Elemente sind in Tabelle I gezeigt. Die Testbedingungen sind in Tabelle II zusammengestellt.

Beispiel 3 (Herstellung des zusammengesetzten Körpers)

Weitere Gleitelemente mit zusammengesetztem Körper wurden nach den folgenden Stufen hergestellt:

• (a) Aus dem festen zylindrischen Kompressionskörper mit einem Durchmesser von 50 mm und einer Höhe von 50 mm, hergestellt im Beispiel 1, wurden mittels der Scheibenschnittechnik (z. B. der Aufspaltungstechnik) 0,5 mm dicke Blättchen hergestellt.
• (b) Die Oberfläche einer 1,0 mm dicken gewöhnlichen Konstruktionsstahlplatte wurden nach dem Entfetten durch Kugelstrahlen und Verwendung eines Aufrauhungsgürtels etc. aufgerauht; und
• (c) die Stahlplatte und das Blättchen aus dem Kompressionskörper wurden direkt mittels eines Epoxyklebstoffs oder mittels einer Thermodruckbindung mit der Zwischenfläche von PFA-Film oder FEP-Film zwischen beiden Platten verbunden.

VorrichtungReibungs- und Verschleißtestvorrichtung vom Widerlagetyp

Abmessungen der ProbekörperAußendurchmesser
50 mm × Dicke 5 mm (für den einfachen Körper)
50 mm × 50 mm × 1,5 mm (für den zusammengesetzten Körper) Last250 N/cm² Umfangsgeschwindigkeit0,1 m/s Testperiode4 h Schmierungtrocken

Gemäß Tabelle I ergibt der Vergleich zwischen den herkömmlichen Massen (Proben Nr. 1 und 2 (einfache Körper) und Proben Nr. 11 und 12 (zusammengesetzte Körper)) und den erfindungsgemäßen Massen (Proben Nr. 3 bis 10 (einfache Körper) und Proben Nr. 13 bis 16 (zusammengesetzte Körper)), daß durch die vorliegende Erfindung eine Verbesserung hinsichtlich des Reibungskoeffizienten und des Ausmaßes des Verschleißes gegenüber herkömmlichen Massen erzielt werden kann.

Was den einfachen Körper betrifft, so wird zuerst ein Vergleich zwischen der herkömmlichen Masse Nr. 1 und der erfindungsgemäßen Masse Nr. 3 gemacht, obgleich letztere lediglich durch Zugabe des EPE-Bestandteils der Gruppe (A) zur erstgenannten Masse gebildet worden ist. Die Masse Nr. 3 zeigt ein Verschleißausmaß von 6,5 µm, während die herkömmliche Masse Nr. 1 ein Verschleißausmaß von 19,0 µm zeigt. Erfindungsgemäß wird daher eine Verminderung des Verschleißes im Vergleich zur herkömmlichen Masse von ¹/₃ erzielt. Zusätzlich zu der Verbesserung der Verschleißbeständigkeit zeigt die erfindungsgemäße Probe auch einen erheblich niedrigen Reibungskoeffizienten, wodurch die niedrige Reibungseigenschaft der erfindungsgemäßen Massen verbessert wird.

Der Vergleich zwischen der herkömmlichen Masse Nr. 2 und der Masse Nr. 4 zeigt, daß die erfindungsgemäßen Probekörper hinsichtlich der Reibungs- und Verschleißeigenschaften in einem großen Ausmaß verbessert worden sind. Der Vergleich zwischen der herkömmlichen Masse Nr. 1 und den Massen Nr. 5 bis 10 zeigt auch, daß die Erfindung eine Verbesserung gegenüber der herkömmlichen Masse hinsichtlich der Reibungs- und Verschleißeigenschaften mit sich bringt.

Was den zusammengesetzten Körper betrifft, so erfolgt zuerst ein Vergleich zwischen der herkömmlichen Masse Nr. 11 und der Masse Nr. 13 gemäß der Erfindung. Es ergibt sich, daß die Masse Nr. 13 gemäß der Erfindung, obgleich lediglich durch Zugabe des EPE-Bestandteils der Gruppe (A) zur herkömmlichen Masse Nr. 11 gebildet, hinsichtlich der Verschleißbeständigkeit erheblich verbessert worden ist. Das heißt, das Verminderungsverhältnis des Verschleißausmaßes ist auf 1/3,5 vermindert worden. Die erfindungsgemäße Masse hat auch einen niedrigeren Reibungskoeffizienten.

Ein weiterer Vergleich der herkömmlichen Masse Nr. 12 mit der Masse Nr. 14 zeigt, daß die letztgenannte Masse, obgleich lediglich durch Zugabe des Oxybenzoylpolyester- Bestandteils der Gruppe (B) zur herkömmlichen Masse Nr. 12 gebildet, eine verbesserte Verschleißbeständigkeit aufweist, da das Verschleißausmaß der letztgenannten Masse auf 1/4,5 desjenigen der herkömmlichen Masse vermindert worden ist und auch der Reibungskoeffizient der letztgenannten Masse ebenfalls niedriger ist als derjenige der erstgenannten Masse.

Die erfindungsgemäßen Massen für Gleitelemente können, wie im Beispiel 1 gezeigt, als Gleitelemente mit einfachem Körper (für Anwendung mit verhältnismäßig niedriger Last) verwendet werden. Bei Verwendung dieser Masse, wie im Beispiel 2 gezeigt, als Gleitelement mit zusammengesetztem Körper kann die letztgenannte Masse (Beispiel 2) mit einer Metallrückplatte eine Verbesserung gegenüber der erstgenannten Masse (Beispiel 1) hinsichtlich der mechanischen Festigkeit sowie hinsichtlich der thermischen Leitfähigkeit erreichen. Hierdurch werden verschiedene Lagereigenschaften, z. B. die Lasttragekapazität, die Beständigkeit gegenüber einem Festfressen und die Dimensionsstabilität, in drastischer Weise verbessert.

Es sollte beachtet werden, daß im Beispiel 3 die Lagereigenschaften fast vom gleichen Grad sind wie diejenigen im Beispiel 2.

Schließlich sollen spezielle Anwendungsbeispiele für Gleitelemente, hergestellt unter Verwendung der erfindungsgemäßen Massen, beschrieben werden: Im Falle von Gleitelementen mit einfachem Körper sind diese Elemente für eine OA-Vorrichtung, Kolbenringe für Automobil-Stoßdämpfer, Öldichtungen und allgemeine technische Vorrichtungen anwendbar. Im Falle von Gleitelementen mit zusammengesetztem Körper sind diese Massen für Lager oder Dichtungen anwendbar, die für hin- und hergehende Mechanismen bzw. Einrichtungen verwendet werden können, wie beispielsweise in Ölzylindern von Automobil-Stoßdämpfern, Pumpenlagern, allgemeinen technischen Vorrichtungen und anderen verschiedenen Anwendungsgebieten, z. B. Ölschmierungslagern oder öllosen Lagern, gefunden werden.

Wie beschrieben, ist die vorliegende Erfindung in der Technik hinsichtlich der Praxis und der Wirtschaftlichkeit sehr nützlich.

Claims (3)

1. Masse für Gleitelemente, enthaltend Tetrafluorethylen- Polymerisat und mindestens ein Polymerisat in einer Menge von 0,1 bis 50 Vol.-%, ausgewählt aus der Gruppe (A), bestehend aus Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether- Copolymerisat, Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymerisat und Fluorethylen-Propylenether-Polymerisat, und gegebenenfalls mindestens ein Material in einer Menge von 0,1 bis 50 Vol.-%, ausgewählt aus der Gruppe (C), bestehend aus einem Metallschmiermittel, Metalloxid, zusammengesetztem Metalloxid, Metallsulfid, Metallfluorid, festem Schmiermittel auf Kohlebasis, faserartigem Material und Keramik, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin mindestens ein Polymerisat in einer Menge von 0,1 bis 50 Vol.-%, ausgewählt aus der Gruppe (B), bestehend aus Oxybenzoylpolyester-Polymerisat, Phenylensulfid- Polymeren und wärmehärtenden Polymerisaten, ausgewählt aus der Gruppe Polyimid-Polymerisate, Polyamidoimid- Polymerisate und Silikon-Polymerisate, enthält, wobei die Gesamtmenge der anderen Bestandteile als das genannte Tetrafluorethylen-Polymerisat 0,3 bis 70 Vol.-% beträgt.

2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Polymerisats aus der Gruppe (A) 2 bis 30 Vol.-% beträgt.

3. Masse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Polymerisats aus der Gruppe (B) 2 bis 30 Vol.-% beträgt.