JP2000336228A - シール部材または軸受部材用成形材料 - Google Patents

シール部材または軸受部材用成形材料

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JP2000336228A
JP2000336228A JP14956299A JP14956299A JP2000336228A JP 2000336228 A JP2000336228 A JP 2000336228A JP 14956299 A JP14956299 A JP 14956299A JP 14956299 A JP14956299 A JP 14956299A JP 2000336228 A JP2000336228 A JP 2000336228A
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JP
Japan
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powder
molding material
resistant resin
weight
wear
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JP14956299A
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English (en)
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Masamichi Sukegawa
勝通 助川
Michio Asano
道男 浅野
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 相手材の摩耗量だけでなく樹脂自体の摩耗量
をさらに低減化し、限界PV値を高めるシール材または
軸受用成形材料を提供する。 【解決手段】 (A)平均粒径120μm以下のポリテ
トラフルオロエチレン粉末50〜94重量%、(B)酸
化ポリアリーレンスルフィド系耐熱性樹脂粉末40〜5
重量%および(C)該酸化ポリアリーレンスルフィド系
耐熱性樹脂粉末以外の固体潤滑剤10〜1重量%を含む
シール部材または軸受部材用成形材料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、限界PV値が高
く、かつ樹脂自体の摩耗量およびアルミニウムなどの相
手金属材の摩耗量がいずれも少ないシール材および軸受
を提供することができるポリテトラフルオロエチレン
(PTFE)系の成形材料に関する。
【0002】
【従来の技術】PTFE系のシール材および軸受(以
下、特に断らない限り両者を合わせて「軸受など」とい
う)としては、PTFEが耐摩耗性や耐圧縮クリープ性
が劣るため、PTFEに芳香族系樹脂粉末、さらに固体
潤滑剤を配合して摩耗量を減少させる努力をしている。
そうした芳香族系樹脂としてはたとえばポリアミド系、
ポリイミド系、ポリアミドイミド系、ポリアミノビスマ
レイミド系樹脂などが、また固体潤滑剤としてはカーボ
ン繊維、黒鉛(グラファイト)粉末、ガラス繊維などが
使用されている。しかしこれらの成形材料は相手材がア
ルミニウムなどの場合相手材を摩耗してしまう。そこで
耐熱性樹脂粉末としてポリオキシベンゾイルエステル粉
末を用い相手材の摩耗量の低減化を図っている(特公平
1−13494号公報、特開昭61−38957号公
報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、相手材の摩
耗量だけでなく樹脂自体の摩耗量をさらに低減化し、限
界PV値を高めるシール材または軸受用成形材料を提供
することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、
(A)平均粒径120μm以下のポリテトラフルオロエ
チレン粉末50〜94重量%、(B)酸化ポリアリーレ
ンスルフィド系耐熱性樹脂粉末40〜5重量%および
(C)該酸化ポリアリーレンスルフィド系耐熱性樹脂粉
末以外の固体潤滑剤10〜1重量%を含むシール部材ま
たは軸受部材用成形材料に関する。
【0005】前記耐熱性樹脂粉末(B)としては、ポリ
フェニレンスルホンが好ましく、また固体潤滑剤(C)
としては、黒鉛粉末および/またはカーボン繊維が好ま
しい。
【0006】
【発明の実施の形態】まずPTFE粉末(A)について
説明する。PTFEとしては従来本発明の目的で使用さ
れているPTFEがそのまま使用できる。すなわちテト
ラフルオロエチレンの単独重合体、またはテトラフルオ
ロエチレンに溶融流動性付与しない程度の少量(約2重
量%以下)の他の共重合可能なパーフルオロモノマー、
たとえばヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオ
ロエチレン、トリフルオロエチレン、パーフルオロアル
キルエチレンなどの炭素数3〜6のパーフルオロオレフ
ィン、炭素数3〜6のパーフルオロ(アルキルビニルエ
ーテル)やパーフルオロ(アルコキシビニルエーテル)
などを共重合した変性PTFEなどが使用できる。
【0007】PTFEの平均粒径は120μm以下、好
ましくは10〜50μmである。平均粒径が120μm
を超えると充填材の分散性または、たとえば引張強度や
伸びに代表される機械的特性が低下することとなり好ま
しくない。
【0008】つぎに酸化ポリアリーレンスルフィド系耐
熱性樹脂粉末(B)について説明する。酸化ポリアリー
レンスルフィド系耐熱性樹脂粉末としては、ポリアリー
レンスルホンまたはS、SO、SO2基のうち少なくと
も1つをブリッジとして含有するポリアリーレン化合物
を繰返し単位として有する樹脂の粉末があげられる。具
体例としては、たとえば式:
【0009】
【化1】
【0010】で表わされる繰返し単位を有する樹脂があ
げられ、特に式:
【0011】
【化2】
【0012】で表わされる繰返し単位を有する樹脂、た
とえばポリフェニレンスルホンが好ましくあげられる。
これらの酸化ポリアリーレンスルフィド系耐熱性樹脂は
特開平7−90151号公報に記載されている。
【0013】この酸化ポリアリーレンスルフィド系耐熱
性樹脂は、本発明の成形材料で製造されたシール材また
は軸受の耐磨耗性、ひいてはそれらの耐久性を向上させ
る。
【0014】酸化ポリアリーレンスルフィド系耐熱性樹
脂粉末(B)の平均粒径はとくに限定されないが、50
0μm以下、通常10〜200μmが適当である。50
0μmを超えると成形品の伸びが低下する傾向がある。
【0015】本発明においてはさらに前記(B)以外の
固体潤滑剤(C)を配合する。この固体潤滑剤としては
従来より本発明と同じ目的の成形材料に配合されていた
各種の固体潤滑剤が使用できるが、圧縮強度、耐クリー
プ性に優れる点からカーボン繊維、黒鉛(グラファイ
ト)粉末、ガラス繊維、ガラスビーズ、銅粉末、ブロン
ズ粉末、鉛粉末、粒状黒鉛などがあげられ、特に耐磨耗
性の点からカーボン繊維および/または黒鉛粉末が好ま
しい。黒鉛粉末としては、たとえば天然燐片状黒鉛が好
ましい。この固体潤滑剤は、本発明の成形材料で製造さ
れたシール材または軸受の耐磨耗性を向上させる。
【0016】PTFE粉末(A)と酸化ポリアリーレン
スルフィド系耐熱性樹脂粉末(B)とその他の固体潤滑
剤(C)は、本発明の成形材料中に(A)が50〜94
重量%、好ましくは60〜89重量%、さらに好ましく
は73〜87重量%;(B)が40〜5重量%、好まし
くは30〜7重量%、さらに好ましくは21〜10重量
%;(C)が10〜1重量%、好ましくは10〜2重量
%、さらに好ましくは7〜3重量%含有されるように配
合される。これらの範囲内にある場合は、過酷な条件下
でもアルミニウムなどの軟質金属系相手材を傷つけず、
しかも自己磨耗も少ない点に優れたシール材および軸受
を提供できる。
【0017】本発明において、さらにシール材または軸
受用の成形材料に通常添加される添加剤を本発明の目的
を阻害しない限り使用してもよい。そのような添加剤と
しては、たとえば着色剤、前記(C)以外のフィラー、
帯電防止剤、熱安定剤、酸化防止剤などがあげられる。
【0018】本発明の成形材料の調製は、たとえば各粉
末をドライブレンド法で混合してもよいし、公知のPT
FEの集塊化造粒法(たとえば特開平1−13494号
公報など)により造粒してもよい。
【0019】本発明の成形材料を用いて本発明のシール
材および軸受を成形する方法としては従来の圧縮成形
法、ラム押出し成形法、ホットコイニング成形法、アイ
ソスタティック成形法などが制限なく採用でき、得られ
た予備成形品から目的とする寸法の成形品を切削などの
方法により作製すればよい。
【0020】本発明のシール材には、パッキン、ガスケ
ット、O−リングなどが含まれ、軸受としてはシールリ
ング、バックアップリングなどが含まれる。
【0021】
【実施例】つぎに本発明を実施例をあげて説明するが、
本発明はかかる実施例のみに限られるものではない。
【0022】実施例1 PTFE粉末(テトラフルオロエチレン99重量%とパ
ーフルオロ(プロピルビニルエーテル)1重量%との共
重合体、平均粒径30μm)85重量部、ポリフェニレ
ンスルホン粉末(Ticona社製のCERAMER2
0、平均粒径約20μm)10重量部および天然燐片状
黒鉛粉末(中越黒鉛(株)製、CPB−3000、平均
粒径約5μm)5重量部をヘンシェルミキサーでドライ
ブレンドして本発明の成形材料を調製した。ついでこの
成形材料を圧縮成形法(圧力500kg/cm2、保圧
時間5分間)により円柱状の予備成形品(外形50m
m、高さ50mm)を作製した。この予備成形品を熱風
循環式焼成炉中で室温から365℃まで約7時間かけて
昇温し、365℃にて5.5時間保持して焼成したの
ち、約7時間かけて降温した。この焼成品から摩耗リン
グ(外形25.6mm、内径20mm、高さ15mm、
断面積2cm2)を切削加工により切り出した。
【0023】この摩耗リングを用いてつぎの摩耗試験を
実施し、限界PV値、相手材(アルミニウム)の摩耗量
および樹脂自体の摩耗量を測定した。結果を表1に示
す。 (摩耗試験)鈴木松原式摩耗試験機((株)オリエンテ
ィック製)を用い、相手材をアルミニウム(ADC−1
2)とし、摩耗リングを圧力(P)4kg/cm2、速
度(V)1m/secの条件で1時間摺動させる。つい
で速度を一定(1m/sec)にして圧力を4kg/c
2ずつ1時間ごとに上昇していき、サンプルの変形ま
たは異常摩耗が生じた時点または摩擦係数が急激に不安
定になった時点を限界PV値(kg/cm2・m/se
c)とする。また、その限界PV値での摩耗リングの摩
耗量(mg)および相手材(アルミニウム)の摩耗量
(mg)を測定する。
【0024】実施例2〜4および比較例1〜4 表1に示す組成にしたがって実施例1と同様に成形材料
を調製し、圧縮成形、焼成、切削加工して試験用の摩耗
リングを作製した。ついで実施例1と同様にして摩耗試
験を行ない、限界PV値、樹脂摩耗量および相手材摩耗
量を調べた。結果を表1に示す。
【0025】なお、実施例4および比較例1で使用した
カーボン繊維は呉羽化学(株)製のM2007S(平均
繊維径15μm)であり、比較例4で使用したガラス繊
維は日東紡績(株)製のPFA−003(平均繊維径1
0.5μm)である。
【0026】
【表1】
【0027】表1の結果から明らかなように、酸化ポリ
アリーレンスルフィド系樹脂粉末を配合することにより
摩耗特性が向上していることが分かる。特に限界PV値
が非常に大きく、しかも大きい限界PV値にもかかわら
ず樹脂およびアルミニウムの摩耗量が少ないという顕著
な効果が奏されている。
【0028】
【発明の効果】本発明のシール材または軸受用の成形材
料によれば、相手材の摩耗量だけでなく樹脂自体の摩耗
量をさらに低減化し、限界PV値を高めることができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) //(C08L 27/18 81:06) Fターム(参考) 3J011 MA02 MA22 SA05 SC05 SC20 SE05 4J002 BD151 CN022 CN032 DA026 FA046 GJ02 GM05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)平均粒径120μm以下のポリテ
    トラフルオロエチレン粉末50〜94重量%、(B)酸
    化ポリアリーレンスルフィド系耐熱性樹脂粉末40〜5
    重量%および(C)該酸化ポリアリーレンスルフィド系
    耐熱性樹脂粉末以外の固体潤滑剤10〜1重量%を含む
    シール部材または軸受部材用成形材料。
  2. 【請求項2】 前記耐熱性樹脂粉末(B)が、ポリフェ
    ニレンスルホンである請求項1記載の成形材料。
  3. 【請求項3】 前記固体潤滑剤(C)が、黒鉛粉末およ
    び/またはカーボン繊維である請求項1または2記載の
    成形材料。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の成形材
    料を用いて製造したシール材または軸受。
JP14956299A 1999-05-28 1999-05-28 シール部材または軸受部材用成形材料 Pending JP2000336228A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6500220B1 (en) 2002-02-19 2002-12-31 Cimcool Industrial Products, Inc. Impregnated grinding wheel
CN110669340A (zh) * 2019-10-21 2020-01-10 晋江瑞碧科技有限公司 Ppsu/ptfe/tpee耐磨高抗冲树脂组合物及其制备方法和用途

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6500220B1 (en) 2002-02-19 2002-12-31 Cimcool Industrial Products, Inc. Impregnated grinding wheel
CN110669340A (zh) * 2019-10-21 2020-01-10 晋江瑞碧科技有限公司 Ppsu/ptfe/tpee耐磨高抗冲树脂组合物及其制备方法和用途
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