JP2002301795A - 摺動用複合材 - Google Patents
摺動用複合材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】充填材（強化材）を添加することなく優れた耐
摩耗性と低摩擦係数を有し、且つ相手材の傷摩粍が無い
摺動用複合材を提供すること。 【解決手段】改質ふっ素樹脂（ふっ素樹脂を酸素濃度１
００torr以下で、且つ前記ふっ素樹脂の融点以上の雰囲
気下で電離性放射線を照射線量１ｋＧｙから１０ＭＧｙ
の範囲内で照射して成るもの、又はこれを１から９９重
量％の割合で他の樹脂と混合したもの）と樹脂又は金属
とを貼り付けて構成したことにある。
摩耗性と低摩擦係数を有し、且つ相手材の傷摩粍が無い
摺動用複合材を提供すること。 【解決手段】改質ふっ素樹脂（ふっ素樹脂を酸素濃度１
００torr以下で、且つ前記ふっ素樹脂の融点以上の雰囲
気下で電離性放射線を照射線量１ｋＧｙから１０ＭＧｙ
の範囲内で照射して成るもの、又はこれを１から９９重
量％の割合で他の樹脂と混合したもの）と樹脂又は金属
とを貼り付けて構成したことにある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、改質ふっ素樹脂と
他材料との複合材に関し、特に摺動用に適する摺動用複
合材に関するものである。
他材料との複合材に関し、特に摺動用に適する摺動用複
合材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】摺動用複合材は、ショベルカーのバケッ
トや化学プラントのライニング、軸受け材や材料供給用
のホッパー内面に用いられており、潤滑性及び非粘着性
をその部位に与えている。
トや化学プラントのライニング、軸受け材や材料供給用
のホッパー内面に用いられており、潤滑性及び非粘着性
をその部位に与えている。
【０００３】従来の構造としては、ふっ素樹脂であるテ
トラフルオロエチレン系重合体（ＰＴＦＥ）や超高分子
量ポリエチレンと、ゴム材又は金属材を貼り付けたもの
を用いていた。この時、ＰＴＦＥには耐摩耗性を向上さ
せるためにガラス繊維やカーボン繊維などの充填材（強
化材）を添加していた。
トラフルオロエチレン系重合体（ＰＴＦＥ）や超高分子
量ポリエチレンと、ゴム材又は金属材を貼り付けたもの
を用いていた。この時、ＰＴＦＥには耐摩耗性を向上さ
せるためにガラス繊維やカーボン繊維などの充填材（強
化材）を添加していた。
【０００４】この摺動用複合材の製品は、ＰＴＦＥの厚
さが０．１〜０．５mmであり、ゴム等の樹脂又は金属材
の厚さは０．８〜２mmというものが多く用いられてい
る。
さが０．１〜０．５mmであり、ゴム等の樹脂又は金属材
の厚さは０．８〜２mmというものが多く用いられてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の摺動用複合材に
は、以下に説明する問題点があった。
は、以下に説明する問題点があった。
【０００６】ふっ素樹脂を用いる場合、充填材の添加な
しでは摩耗が著しく大きいため使用することができなか
った。また、ガラス繊維やカーボン繊維等の充填材を入
れると、耐摩耗性は向上するが、摺動相手材を摩粍させ
たり、非粘着性や純粋性を損なっていた。
しでは摩耗が著しく大きいため使用することができなか
った。また、ガラス繊維やカーボン繊維等の充填材を入
れると、耐摩耗性は向上するが、摺動相手材を摩粍させ
たり、非粘着性や純粋性を損なっていた。
【０００７】さらに、耐摩粍性の点からＰＴＦＥ以外の
樹脂が使われることがあるが、摩擦係数が高く非粘着性
に劣るため、摺動用複合材として制限がなされていた。
樹脂が使われることがあるが、摩擦係数が高く非粘着性
に劣るため、摺動用複合材として制限がなされていた。
【０００８】従って本発明の目的は、前記した従来技術
の問題点を解決し、充填材を添加することなく優れた耐
摩耗性と低摩擦係数を有し、且つ相手材の傷摩粍が無い
摺動用複合材を提供することにある。
の問題点を解決し、充填材を添加することなく優れた耐
摩耗性と低摩擦係数を有し、且つ相手材の傷摩粍が無い
摺動用複合材を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の摺動用複合材
は、上記の目的を達成するため、改質ふっ素樹脂と他材
料とを貼り付けて構成した。
は、上記の目的を達成するため、改質ふっ素樹脂と他材
料とを貼り付けて構成した。
【００１０】改質ふっ素樹脂は、ふっ素樹脂を酸素濃度
１００torr以下で、且つ前記ふっ素樹脂の融点以上の雰
囲気下で電離性放射線を照射線量１ｋＧｙから１０ＭＧ
ｙの範囲内で照射して成るもの、又はこれを１から９９
重量％の割合で他の樹脂と混合したものとした。
１００torr以下で、且つ前記ふっ素樹脂の融点以上の雰
囲気下で電離性放射線を照射線量１ｋＧｙから１０ＭＧ
ｙの範囲内で照射して成るもの、又はこれを１から９９
重量％の割合で他の樹脂と混合したものとした。
【００１１】前記ふっ素樹脂は、テトラフルオロエチレ
ン系共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ
（アルキルビニルエーテル）系共重合体、テトラフルオ
ロエチレン−ヘキサフルオロプロイレン系共重合体、テ
トラフルオロエチレン−エチレン系共重合体の内の何れ
か一つ或はこれらの混合からなるものとした。
ン系共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ
（アルキルビニルエーテル）系共重合体、テトラフルオ
ロエチレン−ヘキサフルオロプロイレン系共重合体、テ
トラフルオロエチレン−エチレン系共重合体の内の何れ
か一つ或はこれらの混合からなるものとした。
【００１２】前記他材料は、樹脂又は金属とした。
【００１３】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を以下に詳述す
る。
る。
【００１４】摺動用複合材を形成するふっ素樹脂のシー
ト材として、改質ふっ素樹脂を欠かすことはできない。
まず、この改質ふっ素樹脂について説明する。
ト材として、改質ふっ素樹脂を欠かすことはできない。
まず、この改質ふっ素樹脂について説明する。
【００１５】用いるふっ素樹脂としては、テトラフルオ
ロエチレン系重合体（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチ
レン−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）系重合
体（ＰＦＡ）、又はテトラフルオロエチレン−ヘキサフ
ルオロプロピレン系重合体（ＦＥＰ）が挙げられる。
ロエチレン系重合体（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチ
レン−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）系重合
体（ＰＦＡ）、又はテトラフルオロエチレン−ヘキサフ
ルオロプロピレン系重合体（ＦＥＰ）が挙げられる。
【００１６】上記ＰＴＦＥの中には、パーフルオロ（ア
ルキルビニルエーテル）、ヘキサフルオロプロピレン、
（パーフルオロアルキル）エチレン、又はクロロトリフ
ルオロエチレン等の共重合性モノマーに基づく重合単位
を０．２モル％以下含有するものも含まれる。また、共
重合体形式のふっ素樹脂の場合、その分子構造の中に少
量の第３成分を含むことは有り得る。
ルキルビニルエーテル）、ヘキサフルオロプロピレン、
（パーフルオロアルキル）エチレン、又はクロロトリフ
ルオロエチレン等の共重合性モノマーに基づく重合単位
を０．２モル％以下含有するものも含まれる。また、共
重合体形式のふっ素樹脂の場合、その分子構造の中に少
量の第３成分を含むことは有り得る。
【００１７】改質ふっ素樹脂は、上記のふっ素樹脂を酸
素濃度１００torr以下で、且つその融点以上に加熟した
状態で、電離性放射線を照射線量１ｋＧｙ〜１０ＭＧｙ
の範囲で照射することにより製造したものを指す。ただ
し、耐摩粍性、クリープ特性、弾性特性を活かしてオイ
ルシールに用いる場合は１０ｋＧｙ以上とする。
素濃度１００torr以下で、且つその融点以上に加熟した
状態で、電離性放射線を照射線量１ｋＧｙ〜１０ＭＧｙ
の範囲で照射することにより製造したものを指す。ただ
し、耐摩粍性、クリープ特性、弾性特性を活かしてオイ
ルシールに用いる場合は１０ｋＧｙ以上とする。
【００１８】また、電離性放射線の照射を行なうに際し
ては、ふっ素樹脂をその結晶融点以上に加熱し、特に結
晶融点よりも１０〜３０℃高い範囲内に抑えることが必
要である。例えば、ふっ素樹脂としてＰＴＦＥを使用す
る場合には、この材料の結晶融点よりも高い３３０〜３
６０℃に、ＰＦＡでは３１５〜３４５℃に、ＦＥＰでは
２８０〜３１０℃にふっ素樹脂を加熱した状態で電離性
放射線を照射する。
ては、ふっ素樹脂をその結晶融点以上に加熱し、特に結
晶融点よりも１０〜３０℃高い範囲内に抑えることが必
要である。例えば、ふっ素樹脂としてＰＴＦＥを使用す
る場合には、この材料の結晶融点よりも高い３３０〜３
６０℃に、ＰＦＡでは３１５〜３４５℃に、ＦＥＰでは
２８０〜３１０℃にふっ素樹脂を加熱した状態で電離性
放射線を照射する。
【００１９】雰囲気の酸素濃度を１００torr以下とした
のは、電離性放射線の照射時に酸素が多量に存在すると
架橋が抑制され、分解が進んでしまうためである。従っ
て、雰囲気の酸素濃度は極力少なくする必要があり、１
０torr以下であれば理想である。
のは、電離性放射線の照射時に酸素が多量に存在すると
架橋が抑制され、分解が進んでしまうためである。従っ
て、雰囲気の酸素濃度は極力少なくする必要があり、１
０torr以下であれば理想である。
【００２０】上記条件で作製する改質ふっ素樹脂は、架
橋反応により融点が低下していく。ただし、酸素の存在
量や照射線量、加熱温度によっては架橋反応が十分に起
こらない場合があり、前述の耐摩耗性を実現するために
は架橋によって融点が２℃以上降下したものが必要であ
り、製品の裕度を考慮すると５℃以上降下したものが必
要である。
橋反応により融点が低下していく。ただし、酸素の存在
量や照射線量、加熱温度によっては架橋反応が十分に起
こらない場合があり、前述の耐摩耗性を実現するために
は架橋によって融点が２℃以上降下したものが必要であ
り、製品の裕度を考慮すると５℃以上降下したものが必
要である。
【００２１】改質ふっ素樹脂は、上述のようにふっ素樹
脂に特定の雰囲気下で電離性放射線を照射したものの他
に、これを１から９９重量％の割合で他の樹脂と混合し
たものを指す。そして、これらの改質ふっ素樹脂を実際
に使用する場合には、以下に述べる事柄を考慮する。 （１）摺動面には改質ふっ素樹脂をシート状にして使用
する。使用するシート材の厚さは特に制限はないが、そ
の加工性、取り扱い性から０．０５mm〜１．０mmにす
る。 （２）改質ふっ素樹脂のシート材は、エッチングしてあ
ることが望ましい。このエッチングは化学エッチング又
はフラズマエッチング等、従来のＰＴＦＥのエッチング
と同様の手法を用いることができる。 （３）ゴム材との接着（貼り付け）にはエポキシ系又は
シリコン系接着剤を用いる。 （４）ゴム材としては、ふっ素ゴム、ニトリルゴム、ウ
レタンゴム又は水添ＮＢＲを用いる。 （５）ゴム以外の樹脂としては、ナイロンや超高分子量
ポリエチレン、ふっ素樹脂を用いる。 （６）貼り付ける相手が金属の場合、特に種類に制限は
無いが、ふっ素樹脂との接着強度を出すために、表面を
鏡面状態にするよりはサンドブラスト等による荒し処理
をする。
脂に特定の雰囲気下で電離性放射線を照射したものの他
に、これを１から９９重量％の割合で他の樹脂と混合し
たものを指す。そして、これらの改質ふっ素樹脂を実際
に使用する場合には、以下に述べる事柄を考慮する。 （１）摺動面には改質ふっ素樹脂をシート状にして使用
する。使用するシート材の厚さは特に制限はないが、そ
の加工性、取り扱い性から０．０５mm〜１．０mmにす
る。 （２）改質ふっ素樹脂のシート材は、エッチングしてあ
ることが望ましい。このエッチングは化学エッチング又
はフラズマエッチング等、従来のＰＴＦＥのエッチング
と同様の手法を用いることができる。 （３）ゴム材との接着（貼り付け）にはエポキシ系又は
シリコン系接着剤を用いる。 （４）ゴム材としては、ふっ素ゴム、ニトリルゴム、ウ
レタンゴム又は水添ＮＢＲを用いる。 （５）ゴム以外の樹脂としては、ナイロンや超高分子量
ポリエチレン、ふっ素樹脂を用いる。 （６）貼り付ける相手が金属の場合、特に種類に制限は
無いが、ふっ素樹脂との接着強度を出すために、表面を
鏡面状態にするよりはサンドブラスト等による荒し処理
をする。
【００２２】次に、本発明の摺動用複合材と従来の摺動
用複合材とを試験し、比較した結果を以下に示す。
用複合材とを試験し、比較した結果を以下に示す。
【００２３】本発明の摺動用複合材の改質ふっ素樹脂
（実施例１）は、ベースとなるふっ素樹脂としてＰＴＦ
Ｅを用いた。従来の摺動用複合材は、純ＰＴＦＥ（比較
例１）、ガラス繊維２０％充填ＰＴＦＥ（比較例２）、
超高分子ポリエチレン（比較例３）、ＭＣナイロン（比
較例４）を用いた。試験は、摺動面側の貼り付けるシー
トのみを替え、貼り付ける基材はニトリルゴム材とし
た。
（実施例１）は、ベースとなるふっ素樹脂としてＰＴＦ
Ｅを用いた。従来の摺動用複合材は、純ＰＴＦＥ（比較
例１）、ガラス繊維２０％充填ＰＴＦＥ（比較例２）、
超高分子ポリエチレン（比較例３）、ＭＣナイロン（比
較例４）を用いた。試験は、摺動面側の貼り付けるシー
トのみを替え、貼り付ける基材はニトリルゴム材とし
た。
【００２４】この時の試験条件は、スラスト型摩擦摩耗
試験装置を使用し、ＪＩＳＫ７２１８に準拠し、ステン
レスの円筒状リング（外径φ２５．６mm、内径φ２０．
６mm）にサンプルをリング状に接着し、それぞれのサン
プルに対し、４kg／cm2の圧力を加え、円盤状相手材
（材質アルミニウム）に対し、速度１２５ｍ／minの条
件のもとに行ない、その摩耗量から比摩耗量を算出し
た。その結果を表１に示す。
試験装置を使用し、ＪＩＳＫ７２１８に準拠し、ステン
レスの円筒状リング（外径φ２５．６mm、内径φ２０．
６mm）にサンプルをリング状に接着し、それぞれのサン
プルに対し、４kg／cm2の圧力を加え、円盤状相手材
（材質アルミニウム）に対し、速度１２５ｍ／minの条
件のもとに行ない、その摩耗量から比摩耗量を算出し
た。その結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】表１では、上記の比摩耗量の他、その時の
摩擦係数、相手材の損傷の有無について記載した。表１
より、相手材が軟質金属であるアルミ材でも従来の摺動
用複合材と比較し、耐摩耗性を保持し、従来のＰＴＦＥ
とほぼ同等の摩擦係数すなわち自己潤滑性を有しなが
ら、相手材を損傷しないことが分かる。
摩擦係数、相手材の損傷の有無について記載した。表１
より、相手材が軟質金属であるアルミ材でも従来の摺動
用複合材と比較し、耐摩耗性を保持し、従来のＰＴＦＥ
とほぼ同等の摩擦係数すなわち自己潤滑性を有しなが
ら、相手材を損傷しないことが分かる。
【００２７】なお、充填材の添加については前述の通
り、汚染、相手金属の損傷、摩擦係数の点から極力添加
しないことが望ましいが、その環境や用途に応じてやむ
を得ず添加することもある。
り、汚染、相手金属の損傷、摩擦係数の点から極力添加
しないことが望ましいが、その環境や用途に応じてやむ
を得ず添加することもある。
【００２８】
【発明の効果】本発明の摺動用複合材によれば、改質ふ
っ素樹脂（ふっ素樹脂に酸素濃度１００torr以下で、且
つ前記ふっ素樹脂の融点以上の雰囲気下で電離性放射線
を照射線量１ｋＧｙから１０ＭＧｙの範囲内で照射して
成るもの、又はこれを１から９９重量％の割合で他の樹
脂と混合したもの）と樹脂又は金属の他材料とを貼り付
けて構成したので次の効果を発揮する。 （１）充填材（強化材）を添加することなく優れた耐摩
耗性と低摩擦係数を有し、且つ相手材の傷摩粍が無い摺
動用複合材を提供することが可能である。 （２）充填材を添加していないため、化学、薬品、食品
に対して安定性、非汚染性であり、化学用、薬品用、食
品用として使用可能である。 （３）耐摩耗性の向上により、摺動面に用いるシート材
の厚さを従来の摺動用複合材のシート材より薄くするこ
とが可能である。
っ素樹脂（ふっ素樹脂に酸素濃度１００torr以下で、且
つ前記ふっ素樹脂の融点以上の雰囲気下で電離性放射線
を照射線量１ｋＧｙから１０ＭＧｙの範囲内で照射して
成るもの、又はこれを１から９９重量％の割合で他の樹
脂と混合したもの）と樹脂又は金属の他材料とを貼り付
けて構成したので次の効果を発揮する。 （１）充填材（強化材）を添加することなく優れた耐摩
耗性と低摩擦係数を有し、且つ相手材の傷摩粍が無い摺
動用複合材を提供することが可能である。 （２）充填材を添加していないため、化学、薬品、食品
に対して安定性、非汚染性であり、化学用、薬品用、食
品用として使用可能である。 （３）耐摩耗性の向上により、摺動面に用いるシート材
の厚さを従来の摺動用複合材のシート材より薄くするこ
とが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ１０Ｍ 107/38 Ｃ１０Ｍ 107/38 ４Ｊ００２ 169/04 169/04 Ｆ１６Ｃ 33/20 Ｆ１６Ｃ 33/20 Ａ // Ｃ１０Ｎ 30:00 Ｃ１０Ｎ 30:00 Ｚ 30:06 30:06 40:02 40:02 50:08 50:08 70:00 70:00 Ｆターム(参考） 3J011 DA01 DA02 MA01 SC04 SC05 4F070 AA23 AA24 AE23 4F071 AA26 AE11 EA01 EA04 4F100 AB01 AK01 AK05 AK17A AK18A AK27 AK48 AK52 AL05A AL06A AN00B AT00B EJ05 EJ052 EJ42 EJ422 EJ53A EJ532 GB51 JA04A JK16 YY00A 4H104 CD01 CD02 JA01 LA03 LA20 PA01 QA11 4J002 AA00X BD17W GM00 GM05
Claims (4)
- 【請求項１】改質ふっ素樹脂と他材料とを貼り付けて成
ることを特徴とする摺動用複合材。 - 【請求項２】改質ふっ素樹脂は、ふっ素樹脂を酸素濃度
１００torr以下で、且つ前記ふっ素樹脂の融点以上の雰
囲気下で電離性放射線を照射線量１ｋＧｙから１０ＭＧ
ｙの範囲内で照射して成るもの、又はこれを１から９９
重量％の割合で他の樹脂と混合したものであることを特
徴とする請求項１記載の摺動用複合材。 - 【請求項３】ふっ素樹脂は、テトラフルオロエチレン系
共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ（ア
ルキルビニルエーテル）系共重合体、テトラフルオロエ
チレン−ヘキサフルオロプロイレン系共重合体、テトラ
フルオロエチレン−エチレン系共重合体の内の何れか一
つ或はこれらの混合からなるものであることを特徴とす
る請求項２記載の摺動用複合材。 - 【請求項４】他材料は、樹脂又は金属であることを特徴
とする請求項１記載の摺動用複合材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001108432A JP2002301795A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | 摺動用複合材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001108432A JP2002301795A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | 摺動用複合材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002301795A true JP2002301795A (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=18960568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001108432A Pending JP2002301795A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | 摺動用複合材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002301795A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008156016A1 (ja) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Sumitomo Electric Fine Polymer, Inc. | フッ素樹脂複合材、調理器具、調理器、ｏａ機器用ローラ、ｏａ機器用ベルトおよびそれらの製造方法 |
| JP2010155443A (ja) * | 2009-01-05 | 2010-07-15 | Sumitomo Electric Fine Polymer Inc | 架橋フッ素樹脂複合材料の製造方法 |
| JP2013027875A (ja) * | 2012-10-25 | 2013-02-07 | Sumitomo Electric Fine Polymer Inc | 架橋フッ素樹脂複合材料の製造方法 |
| JP2015180838A (ja) * | 2008-09-30 | 2015-10-15 | サン−ゴバン パフォーマンス プラスチックス パンプス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 振動減衰滑り平軸受複合材、滑り平軸受ブシュおよび滑り平軸受アセンブリ、並びに滑り平軸受複合材を製造するための方法 |
| JP2017205961A (ja) * | 2016-05-19 | 2017-11-24 | 住友電工ファインポリマー株式会社 | フッ素樹脂コーティング体の製造方法 |
-
2001
- 2001-04-06 JP JP2001108432A patent/JP2002301795A/ja active Pending
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Legal Events
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| A02 | Decision of refusal |
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