JP2002501990A - 摩擦用途用ヤーンブレンド物 - Google Patents

摩擦用途用ヤーンブレンド物

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JP2002501990A
JP2002501990A JP2000529483A JP2000529483A JP2002501990A JP 2002501990 A JP2002501990 A JP 2002501990A JP 2000529483 A JP2000529483 A JP 2000529483A JP 2000529483 A JP2000529483 A JP 2000529483A JP 2002501990 A JP2002501990 A JP 2002501990A
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fiber
fluoropolymer
blend
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クルスゼウスキ，レジナルド・トーマス
ネルソン，アーサー・ラツセル
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Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Abstract

(57)【要約】 フルオロポリマー繊維が３５から９０重量パーセントで１種以上のブレンド繊維が６５から１０重量パーセントのブレンド物を含んで成るステープルヤーン。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本出願は、以前に提出した同時係属中の２つの仮出願、即ち１９９８年１月２
８日付けで提出した出願番号６０／０７３，３０５および１９９８年５月２６日
付けで提出した出願番号６０／０８６，７７６の優先権を請求するものである。
【０００２】 本発明は向上した摩擦特性を示すスパンステープルヤーン（ｓｐｕｎ ｓｔａ
ｐｌｅ ｙａｒｎ）に関する。
【０００３】 （発明の背景） フルオロポリマー繊維は多種多様な最終使用で摩擦改良剤（ｆｒｉｃｔｉｏｎ
ｍｏｄｉｆｉｅｒｓ）として用いられることが知られている。しかしながら、
フルオロポリマー繊維が示す引張り応力は低くかつ他の樹脂への接着力が低いこ
とを特徴とし、それらは比較的高価な製品であり、そしてある種のフルオロポリ
マー類は冷流れする（ｃｏｌｄ ｆｌｏｗ）傾向があることを特徴とする。フル
オロポリマー繊維を産業用途、例えばベアリングなどで摩擦改良剤として用いる
時、それらに下記の形態の１つを持たせることが典型的に行われている：ある製
品または部品の表面の回りを連続フルオロポリマーフィラメントヤーンで包んだ
形態、連続フルオロポリマーフィラメントヤーンを編むか或は織って生地にした
形態、または連続フルオロポリマーフィラメントヤーンを細断して非常に短いフ
ロック（ｆｌｏｃ）にした後にこのフロックをある樹脂と一緒に混合して製品ま
たは部品に成形した形態。
【０００４】 フルオロポリマーステープルヤーンは連続フィラメントヤーンに比較して利点
を示しはするが、今までのところ、スパンフルオロポリマーステープルヤーンの
製造はあまりにも困難であった。スパンステープルフルオロポリマーヤーンの製
造を商業的に実施することができるようになれば、いろいろな長さに切断したス
テープル繊維を使用して摩擦を低下させると言った産業的用途の要求を満足させ
るヤーンおよび生地の設計を行うことが可能になるであろう。
【０００５】 特開平１［１９８９］−１３９８３３号には、天然および／または合成繊維に
ポリテトラフルオロエチレン繊維またはストランド（ｓｔｒａｎｄｓ）を３０％
未満の量で混合することで生じさせた良好な柔軟性を示す繊維材料が開示されて
いる。この公開に示されている繊維材料を用いて作られた生地および布は良好な
ドレーピング（ｄｒａｐｉｎｇ）と向上したアンチピリング（ａｎｔｉ−ｐｉｌ
ｌｉｎｇ）特性の両方を示す。
【０００６】 （発明の要約） 本発明はフルオロポリマー繊維が２５から９０重量パーセントで１種以上のブ
レンド繊維（ｂｌｅｎｄ ｆｉｂｅｒ）が７５から１０重量パーセントのブレン
ド物を含んで成るステープルヤーンである。本発明のヤーンまたはこのヤーンか
ら作られた生地は、負荷製品（ｌｏａｄ−ｂｅａｒｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｓ）
、例えばゴム部品用生地ライナー（ｆａｂｒｉｃ ｌｉｎｅｒｓ）、複合および
生地ベアリングなど、そしてシーリング材料において、摩擦改良剤として機能す
る。
【０００７】 （詳細な説明） 本発明は、向上した摩擦特性を示すスパンステープルヤーン、そしてこのヤー
ンを１成分として用いることで製造可能な負荷製品および他の製品に関する。本
発明のスパンステープルヤーンはフルオロポリマー繊維とブレンド繊維の組み合
わせである。
【０００８】 合成繊維を言及する時の「スパンステープルヤーン」は、連続フィラメントヤ
ーンまたは連続トウ（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｔｏｗ）を特定の長さに切断して
ステープル繊維を生じさせた後にこれを通常の綿システム装置（ｃｏｔｔｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）で加工して前記ステープルからヤーンを生
じさせることで生じさせたヤーンを意味する。ステープルヤーンの製造で用いら
れる通常方法には、リング紡糸（ｒｉｎｇ−ｓｐｉｎｎｉｎｇ）、オープンエン
ド紡糸（ｏｐｅｎ−ｅｎｄ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）およびエアージェット紡糸（ａ
ｉｒ−ｊｅｔ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）が含まれる。
【０００９】 「フルオロポリマー」は、ポリ（テトラフルオロエチレン）［本明細書では「
ＰＴＦＥ」の省略形で示す］およびフッ素置換オレフィン重合体（ｆｌｕｏｒｉ
ｎａｔｅｄ ｏｌｅｆｉｎｉｃ ｐｏｌｙｍｅｒｓ）として一般に知られる重合
体、例えばテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロペンから作られた共重
合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキル−ビニルエー
テル類、例えばパーフルオロプロピル−ビニルエーテル（ＰＦＡ）およびパーフ
ルオロエチル−ビニルエーテルなどから作られた共重合体、フッ素置換オレフィ
ンターポリマー類（ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ｏｌｅｆｉｎｉ ｔｅｒｐｏｌｙ
ｍｅｒｓ）［これには、この上に挙げたモノマーとテトラフルオロエチレンを基
とする他の共重合体から作られたターポリマー類が含まれる］などの如き重合体
を意味する。本発明の目的で好適なフルオロポリマーはＰＴＦＥである。
【００１０】 フルオロポリマーの連続フィラメントの紡糸は、望まれる正確なフルオロポリ
マー組成に応じて、いろいろな手段で実施可能である。このような繊維は分散紡
糸（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）で紡糸可能である、即ち不溶な
フルオロポリマー粒子が入っている分散液を可溶なマトリックス重合体（ｍａｔ
ｒｉｘ ｐｏｌｙｍｅｒ）が入っている溶液と一緒に混合した後、この混合物を
押出し加工して、前記マトリックス重合体が不溶になる凝固用溶液の中に入れる
ことで前記混合物を凝固させてフィラメントを生じさせることを通して、紡糸可
能である。望まれるならば、その後、その不溶になったマトリックス材料に焼結
を受けさせて除去してもよい。別法として、もし溶融物の粘度が適切であるなら
ば、また、溶融物からフィラメントを直接紡糸することも可能である。また、微
細粉末にしたフルオロポリマーを押出し加工助剤と一緒に混合し、この混合物を
ビレット（ｂｉｌｌｅｔ）に成形しそしてこの混合物をダイスに通して押出し加
工して繊維（これは膨張した構造物であってもよいか或は膨張していない構造物
であってもよい）を生じさせることを通して、繊維を製造することも可能である
。
【００１１】 次に、このような紡糸過程で得た連続フィラメント繊維を切断して０．５から
３．０インチの範囲のステープル長にする。本発明の目的で好適なステープル長
は１．５から２．０インチである。フィラメント当たりのデニールは０．１から
１５の範囲であり得る。
【００１２】 「ブレンド繊維」は通常に入手可能な繊維を意味し、それには、ポリエステル
類、ポリアミド類、芳香族ポリアミド類、ポリプロピレン類、ポリエチレン類そ
してそれらの共重合体、天然繊維、例えば綿、レーヨンおよびウールなど、高性
能重合体［これにはポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミド）（ＰＰＤ−Ｔ）
、ポリ（パラ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）（ＰＢＯ）、超高分子量の
ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、異方性溶融（ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｍｅｌ
ｔ）ポリエステル類が含まれる］から作られた繊維、そして高い引張り応力（ｍ
ｏｄｕｌｕｓ）を示す繊維、例えば炭素繊維、金属繊維およびガラス繊維など、
そしてこの上に挙げた種類または型の繊維いずれかを特殊なコーティングで被覆
したもの、例えば金属被覆パラ−アラミド繊維などが含まれる。このようなブレ
ンド繊維の切断ステープル長は、前記フルオロポリマーステープルに適合し得る
如何なる長さであってもよい。本発明の目的で好適なステープル長は前記フルオ
ロポリマーステープルの長さに等しいか或はそれ以下の長さであり、０．５から
２．０インチの範囲である。
【００１３】 前記フルオロポリマーステープル繊維と前記ブレンドステープル繊維を一緒に
した後、それらを通常の方法で加工してステープルヤーンを生じさせる。例えば
、各ステープル繊維を必要な量で一緒にブレンドした後、広げ、すく（ｃａｒｄ
ｅｄ）ことで、カードスライバ（ｃａｒｄｅｄ ｓｌｉｖｅｒ）を生じさせても
よい。次に、このカードスライバを引き伸ばす（ｄｒａｗｎ）ことで更に細く（
ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ）して粗糸（ｒｏｖｉｎｇ）を生じさせ、そして最後にリ
ング紡糸を行って（ｒｉｎｇ ｓｐｕｎ）、ステープルヤーンを生じさせる。
【００１４】 本発明のヤーンはフルオロポリマー繊維を２５から９０重量パーセントとブレ
ンド繊維を７５から１０重量パーセント含有する。好適な重量分布は３５から７
５重量パーセントのフルオロポリマー含有量と６５から２５重量パーセントのブ
レンド繊維含有量である。より好適な重量分布は３５から６５％のフルオロポリ
マーと６５から３５％のブレンド繊維である。大部分の産業的最終使用において
、フルオロポリマー含有量を３５重量パーセント未満にすると、そのような繊維
が与える実際的な摩擦利点が低くなってしまう。フルオロポリマー含有量が９０
重量パーセントを越えると、ヤーンの束の中でフィラメントとフィラメントが示
す接着力が低くなることから、使用可能なステープル繊維ヤーンを生じさせるの
がより困難になる。また、そのようなヤーンは費用効果的でなくなる。本発明の
好適なヤーンはＰＴＦＥが５０重量パーセントでブレンド繊維が５０重量パーセ
ントのヤーンである。好適なブレンド繊維はポリエステル繊維である。
【００１５】 本発明のヤーンが示すヤーンと金属の摩擦係数は低くかつ特に負荷用途に適す
るようにヤーン構造と繊維含有量の両方を注文に合わせることができる。例えば
、フルオロポリマー繊維が示す固有の不充分さが改善されるようにブレンド繊維
を選択することができ、例えば高い引張り応力を示す繊維をブレンド繊維として
選択することでフルオロポリマー繊維が示す低い引張り応力を改善することがで
きる。望まれるならば、本発明のステープルヤーンに連続フィラメントヤーンを
添加して追加的強度または摩耗特性を与えることも可能である。例えば、１種以
上の連続フィラメントヤーンをコア（ｃｏｒｅ）ヤーンとして用いて、本ブレン
ドステープル繊維（ｂｌｅｎｄｅｄ ｓｔａｐｌｅ ｆｉｂｅｒｓ）で前記ヤー
ンを実質的に包み込むか或はこれを前記ヤーンの上に紡糸してもよい（ｏｖｅｒ
ｓｐｕｎ）。摩擦特性または雑音低下（ｎｏｉｓｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）特性
が向上していることに加えてじん性が非常に高いヤーンが望まれる場合には、高
いじん性を示す連続フィラメントヤーンを本発明のステープル繊維組成物で包み
込むことも可能である。別法として、最初に本ブレンドステープル繊維ヤーンを
製造した後、これをそのような連続フィラメントヤーンと一緒により合わせるこ
とも可能である。また、１種以上の連続フィラメントヤーンで本ブレンドステー
プルヤーンを実質的に包み込むことも可能である。例えば、フルオロポリマーと
熱可塑性プラスチックのブレンド物であるステープルヤーンを熱可塑性プラスチ
ック製の連続フィラメントヤーンで包み込むことで、前記フィラメントヤーンが
前記ステープルヤーンの犠牲的被覆材（ｓａｃｒｉｆｉｃｉａｌ ｃｏｖｅｒｉ
ｎｇ）として働くようにすることも可能である。
【００１６】 同様に、ブレンド繊維および／または実際のヤーン構造物の選択、例えばステ
ープルフルオロポリマーまたはブレンド繊維の長さ、ヤーンの本体に入れるステ
ープル繊維の位置またはヤーンの捩りなどの選択を最適に行うことで、フルオロ
ポリマー繊維の使用に伴って起こることが知られている収縮または粘着問題を補
うことも可能である。
【００１７】 本発明のヤーンは、低摩擦の包み込み製品（ｗｏｕｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｓ）
で使用可能であり、或は数多くの種類の負荷用途で用いられる生地に加工可能で
ある。ヤーン形態および生地形態の両方において、前記ブレンドヤーン（ｂｌｅ
ｎｄ ｙａｒｎ）に付着している繊維スピン仕上げ剤（ｆｉｂｅｒ ｓｐｉｎ
ｆｉｎｉｓｈ）と前記フルオロポリマーが適合し得ることが重要である、即ち前
記ブレンド繊維に塗布されている仕上げ剤がヤーンまたは生地の摩擦性能に否定
的な影響を与えないことが重要である。前記ブレンドヤーンに仕上げ剤がほとん
どか或は全く付いていない時に最良の生地摩擦性能が得られると考えている。前
記ブレンド繊維の製造で使用された仕上げ剤を前記ブレンドヤーンと前記フルオ
ロポリマーヤーンを一緒にする前に洗浄を行うことで除去しておくことも可能で
ある。
【００１８】 本発明のヤーンは、サスペンションパーツ（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｐａｒｔ
ｓ）、例えば自動車およびトラックで用いられるスタビライザーバーブッシング
（ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ ｂａｒ ｂｕｓｈｉｎｇｓ）などにおける雑音をなく
す目的で用いられるゴム部品用の生地ライナー（ｆａｂｒｉｃ ｌｉｎｅｒｓ）
として使用可能である。このスパンヤーン（ｓｐｕｎ ｙａｒｎ）をそのように
して用いる時には、それを編むか、織るか、編み組みを行うか、或は縫うことで
生地を生じさせてもよい。この生地を裏地材料に結合させるか或はそれと組み合
わせる。次に、このような組み合わせを管状形状（本発明のヤーンまたは生地を
内側表面として持ちかつ前記裏地材料またはゴムに結合している前記裏地材料を
外側表面として持つ）に成形してもよい。円形編みの場合には、典型的に、前記
裏地材料にプレーティングを受けさせ（ｐｌａｔｅｄ）ることで管を生じさせ、
縦編みの場合には前記裏地材料を編んで生地構造物を生じさせ、そして織りの場
合にはベロア生地を用いてもよく、ここでは、フェースパイル（ｆａｃｅ ｐｉ
ｌｅ）に本スパンヤーンが用いられるようにしてそして前記裏地材料が結合用繊
維（ｂｏｎｄｉｎｇ ｆｉｂｅｒ）である。他の織り構造物も、本スパン繊維の
大部分が一方の側に位置しそして結合用繊維の大部分がもう一方の側に存在する
限り、興味が持たれ得る。生地の製造で用いる方法に関係なく、結果として生じ
る生地は、高圧下で溶融する材料、例えば射出成形可能なゴムなどを透過しては
ならない。
【００１９】 結果として得た生地をこの生地管の直径に等しい直径を有するマンドレルの上
に管形態で置くことを通して、実際のベアリングまたはブッシングを製造する。
この組み立て物を、望まれるゴム製ブッシング用のゴム鋳型の中に入れた後、こ
の鋳型が満たされるまでゴムを高圧下で注入する。このゴムが冷えた後、前記鋳
型を開け、マンドレルを取り除く。効率を高める目的で数個の同じ部品を一度に
成形した後、個々の部品に分割することも可能である。この部品をスタビライザ
ーバーの末端に押し付けることで個々のブッシングを取り付けてもよいか、或は
それらを開いた後にバーの上を滑らせることも可能である。
【００２０】 本発明のヤーンを、窓の開け閉めを容易にする窓密封（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅａ
ｌ）用生地として用いることも可能である。１００％ＰＴＦＥ繊維から作られた
生地は、それ繊維が低い引張り応力を示すことから非常に柔らかであり、それら
を用いると結果として密封性が劣るか或は望まれない雑音が生じ得る。非常に高
い引張り応力を示すブレンド用繊維（ｂｌｅｎｄｉｎｇ ｆｉｂｅｒｓ）、例え
ばパラ−アラミド、ＰＢＯまたは高分子量のポリエチレンなどを選択することに
よって前記ＰＴＦＥ繊維が示す低い引張り応力を克服することができることは明
らかである。その結果として得たパイル生地（ｐｉｌｅ ｆａｂｒｉｃｓ）は低
い摩擦を示すにも拘らず向上した堅さを示すことから、密封性が向上する。
【００２１】 そのような生地は如何なる種類のニット、編み組みもしくは織り生地であって
もよいが、好適にはパイル生地、例えばニットフリース（ｋｎｉｔ ｆｌｅｅｃ
ｅ）または織りベロア生地などであり得る。実際のシールの形成では、前記生地
を取り上げて、それをドアフレーム（ｄｏｏｒ ｆｒａｍｅ）に取り付けられて
いる取り付け用ブラケット（ｂｒａｃｋｅｔ）に結合させるか或はそれに積層さ
せ、その結果として、それが窓に対して圧力下で位置するようにし、それによっ
て、水分および風を排除する一方で窓の上下移動を容易に行うことを可能にする
シールを形成させる。
【００２２】 また、本発明のヤーンを、熱硬化性樹脂を染み込ませない生地ベアリングで用
いることも可能である。１００％ＰＴＦＥ繊維から作られた生地ベアリングはあ
る条件下で問題を起こす可能性がある、即ちＰＴＦＥは冷流れを起こし、特に１
０，０００ｐｓｉを越える連続負荷下では冷流れを起こし、このことは自然の傾
向である。本発明のヤーンはそのような問題の実際的な解決法を与えるものであ
り、フルオロポリマー繊維を他の高強度で高引張り応力の繊維と組み合わせるこ
とで滑性がありかつ改善された耐冷流れ性を示すことに加えて向上した重量担持
特性（ｗｅｉｇｈｔ ｂｅａｒｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）を示す生地を生
じさせることを通して、そのような問題を解決することができる。このようなス
パンヤーンで用いるに有用で好適な高引張り応力繊維にはパラ−アラミド、ＰＢ
Ｏ、炭素、ガラスおよびＵＨＭＷＰＥ繊維が含まれる。
【００２３】 本発明のヤーンを用いてまた複合ベアリングを製造することも可能である。こ
の上に記述したように、生地管または平らな生地を用いるか或は個々の繊維の回
りに結合用繊維を巻き付けておいた物を用いそして次にそれをマンドレル（これ
に丸型、六角形（ｈｅｘ）、正方形または多様な形状を持たせることができる）
の回りに巻き付けることを通して、ベアリングの製造を行う。それをエポキシで
湿らせた後、熱で硬化させる。このコアの回りに次に巻き付けるフィラメントは
ガラス繊維または他のある種の補強用繊維である。次に、これを熱で硬化させた
後、前記管を押して前記コアから外し、それを切断して個々のベアリングを生じ
させる。また、前記繊維で補強された外側表面を機械加工して適切な外側直径に
することも可能である。本発明のヤーンに含めるブレンド繊維として熱可塑性繊
維を用いると、本発明に従って製造するベアリングの製造で結合用繊維の添加を
用いる必要がなくなる。個々のフルオロポリマーヤーンを結合用繊維で包み込む
個別段階を設けないこと、或は生地管の場合、ブレンドしたステープルヤーンを
添加することは、前記エポキシがより良好な度合で湿り得ることでエポキシがそ
の包み込まれたヤーンまたは生地管の中に均一に染み込む結果としてより均一な
複合ベアリングが生じることを意味する。その結果として、製造欠陥の数が少な
くなりかつ収率が高くなる。良好な耐摩耗性を示す高温用繊維を有するブレンド
繊維（アラミド、ＰＢＯおよびＵＨＭＷＰＥ）または良好な熱伝導性を示すブレ
ンド繊維（グラファイト、金属、金属が被覆されているアラミド、炭素、そして
グラファイトが充填されている繊維）を用いると、より幅広い運用範囲（ｏｐｅ
ｒａｔｉｎｇ ｒａｎｇｅｓ）をベアリングに持たせることが可能になる。
【００２４】 本発明のヤーンは他の種類の複合ベアリングで用いるにも有用であり、例えば
生地を金属に積層させることで作られた複合ベアリングなどで用いるにも有用で
ある。このような種類のベアリングで熱伝導性生地を用いると利点が得られる。
良好な熱伝導性を示す繊維を用いると、熱が生地表面から裏地を通して逸散する
ことから、作動速度（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓ）をより速く
することが可能になる。このような向上によって、最終部品が負荷を担持する能
力が向上しかつ生地を熱で硬化させる必要がないことから製造工程を簡潔にする
に役立つ。
【００２５】 本発明の追加的利点として、また、フルオロポリマーの含有量を３５重量％未
満にするとそのようなヤーンをベアリングおよびブッシングで用いた時の摩擦の
利点は低下するが追加的利点が得られることも確認した。フルオロポリマー繊維
を１０％の如き少ない量で用いて生じさせたヤーンはベアリングまたはブッシン
グを作動させている間の雑音が有意に低下し得ることを見い出した。
【００２６】 以下に示す実施例は本発明を説明するものであり、本発明を限定することを意
図するものでない。
【００２７】 実施例 この実施例では、本発明の生地が自動車のスタビライザーバーブッシング用途
で示す性能を説明する。
【００２８】 コーナリング（ｃｏｒｎｅｒｉｎｇ）中の剛直性（ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）およ
び安定性を与える目的でスタビライザーバーが数多くの種類の自動車で用いられ
ている。スタビライザーバーで用いられるブッシングは、一般に、１００％ＰＴ
ＦＥ繊維が主に生地の１つの表面に露出（ＰＴＦＥ面）する一方で生地のもう一
方の面には主にポリエステル繊維が露出するようにポリエステル繊維と一緒に編
み込まれた１００％ＰＴＦＥ繊維で作られている。この生地を、この生地のＰＴ
ＦＥ面がスタビライザーバーの金属表面に接触するように成形してブッシングを
生じさせる。約１００％のＰＴＦＥ面を有するそのような生地（ＰＴＦＥが〜５
０重量％）は高価ではあるが、雑音がないことから、好適である。
【００２９】 本発明に従って製造した試験生地は、以下に記述した如く編んだ生地であり、
これに試験をスタビライザーバーシステムのスタビライザー、ブッシングおよび
ハウジングアセンブリを模擬するように設計した装置内で受けさせた。
【００３０】 この試験で用いた装置およびそれの構成要素を図１Ａから１Ｃに示す。この装
置には分割された金属製ブロック（ｓｐｌｉｔ ｍｅｔａｌ ｂｌｏｃｋ）が含
まれており、このブロックはハウジングに相当し、これの寸法は４ｘ３ｘ１．５
インチである。このブロックは、その分割されたブロックの各半分の面に半円柱
形の削除部が２つ存在するように削除されている。この分割されたブロックの上
半分（１）には、その本体を貫く直径が３／８インチの穴（３）［この穴にボル
ト（５）を挿入する］が２つドリル加工されており、そして下方の半分（２）は
３／８インチのねじ山を伴う雄ねじ切り（４）を有し、その結果として、その分
割されたブロックの２つの半分は、ボルトにかかる前以て決めておいた力によっ
て一緒に保持され得る。この装置の場合のスタビライザーバーは、長さが４イン
チで直径が１インチの金属製ロッド（６）で表される。このロッドの上部に直径
が１インチの六角頭部を溶接しておく。このような頭部を取り付けることにより
、前記ロッドをハウジングにしっかりと固定した後、トルクレンチ（ｔｏｒｑｕ
ｅ ｗｒｅｎｃｈ）を用いて前記ロッドに回転力を与えることができる。
【００３１】 この装置を組み立てて生地に試験を下記の如く受けさせた。
【００３２】 試験を受けさせるべき生地片を１．５ｘ３．５インチで厚みが１／８インチの
ゴム片上に置いた。図１Ｃに示すように、ＰＴＦＥ生地面と前記ロッドが接触す
るように前記ロッドを前記ゴムと生地で覆った後、前記ロッドを前記分割された
削除部内に位置させた。前記ドリル加工した穴にボルトを挿入して、それらをね
じ山の中に捩込むことで、前記分割されたブロックの２つの半分を一緒に引き寄
せた。前記ボルトを３５フィート・ポンドのトルクでしっかりと固定した。この
ようなトルク量を用いることで、前記ロッドとサンプルが前記分割されたブロッ
クの２つの半分の間の適切な位置にしっかりと保持されることを確保した。この
分割されたブロックをベンチトップ（ｂｅｎｃｈ ｔｏｐ）にしっかりと固定し
た。次に、トルクレンチを前記ロッドの六角頭部に取り付けて、このトルクレン
チに力をかけて前記ロッドを回転させた。前記ロッドのブレイクフリー（ｂｒｅ
ａｋ ｆｒｅｅ）に要した力の量をフィート・ポンドで測定した。ブレイクフリ
ー後に前記ロッドを回転させ続けるのに要した力の量も測定した。このロッドを
回転させた時に雑音がいくらか生じた時には、それも記録した。
【００３３】 試験を受けさせた生地はプリーツ編みした（ｐｌｅａｔ ｋｎｉｔｔｅｄ）物
であった。これは、スタビライザーバーブッシングで用いられる生地の製造で使
用される種類の編みであり、この種類の編みを用いると、２種類のヤーンを、編
んだ生地の一方の側が一方のヤーンの表面を持ちかつもう一方の側がもう一方の
ヤーンの表面を持つように一緒に編むことができる。１００％ポリエステルを１
番目のヤーンとして用いかつ本発明に従うポリエステルとＰＴＦＥステープル繊
維のブレンド物を２番目のヤーンとして用いて試験生地を編んだ。対照生地の場
合には、１００％ＰＴＦＥヤーンをポリエステルヤーンと一緒に編んだ。図１Ｃ
に示す如く、ブッシング製造と全く同様にして、ポリエステル生地側がゴム片に
隣接しそしてＰＴＦＥステープル繊維ブレンドが金属ロッドに面するように位置
させた。試験中に前記ロッドを回転させると、これは前記ＰＴＦＥブレンドを含
有する生地側に対して回転した。前記ゴム片は前記分割されたブロック内にしっ
かりと保持された。
【００３４】 この試験で得たデータを以下に示す。生地をＰＴＦＥ／ポリエステルブレンド
ステープルヤーン中のＰＴＦＥの重量パーセントとして特徴づけかつ生地中のＰ
ＴＦＥの全重量％で特徴づけた。生地を２種類のヤーンから編んだことから、生
地中のＰＴＦＥの重量％は編んだ生地中の全ヤーンのほぼ半分である。測定した
力は、ロッドのブレイクフリーが起こってそれが回転し始めるトルク（慣性に打
ち勝つ力）および回転力（ｒｏｔａｔｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）であった。丸型ビー
ムトルクレンチ（ｒｏｕｎｄ ｂｅａｍ ｔｏｒｑｕｅ ｗｒｅｎｃｈ）を用い
てトルクの測定を行った。ＰＴＦＥを生地表面の１００％としてか或はブレンド
したステープルヤーン生地表面の一成分として含有する生地の場合、全てのケー
スで、ロッドのブレイクフリー中にもロッドの回転中にも全く雑音が聞こえなか
った。 ヤーンのＰＴＦＥ 生地のＰＴＦＥ ブレイクに要した力 回転に要した力 重量％ 重量％ １００ ５０ ３０ １０ ５０ ２５ ３０ １２−１５ ２５ １２.５ ３５ ２０
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年１月１０日（２０００．１．１０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 摩擦用途用ヤーンブレンド物
【特許請求の範囲】
【請求項１２】 前記１種以上の連続フィラメントヤーンが前記ステープル
繊維によって実質的に包み込まれているか或はそれの上に前記ステープル繊維が
紡糸されている請求項１１記載のヤーン。
【請求項１３】 前記１種以上の連続フィラメントヤーンが前記ステープル
繊維を実質的に包み込んでいる請求項１１記載のヤーン。
【請求項１４】 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、１１、１２また は１３ 記載のヤーンを用いて作られたベアリング、ブッシングまたはシール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は向上した摩擦特性を示すスパンステープルヤーン（ｓｐｕｎ ｓｔａ
ｐｌｅ ｙａｒｎ）に関する。
【０００２】 （発明の背景） フルオロポリマー繊維は多種多様な最終使用で摩擦改良剤（ｆｒｉｃｔｉｏｎ
ｍｏｄｉｆｉｅｒｓ）として用いられることが知られている。しかしながら、
フルオロポリマー繊維が示す引張り応力は低くかつ他の樹脂への接着力が低いこ
とを特徴とし、それらは比較的高価な製品であり、そしてある種のフルオロポリ
マー類は冷流れする（ｃｏｌｄ ｆｌｏｗ）傾向があることを特徴とする。フル
オロポリマー繊維を産業用途、例えばベアリングなどで摩擦改良剤として用いる
時、それらに下記の形態の１つを持たせることが典型的に行われている：ある製
品または部品の表面の回りを連続フルオロポリマーフィラメントヤーンで包んだ
形態、連続フルオロポリマーフィラメントヤーンを編むか或は織って生地にした
形態、または連続フルオロポリマーフィラメントヤーンを細断して非常に短いフ
ロック（ｆｌｏｃ）にした後にこのフロックをある樹脂と一緒に混合して製品ま
たは部品に成形した形態。
【０００３】 フルオロポリマーステープルヤーンは連続フィラメントヤーンに比較して利点
を示しはするが、今までのところ、スパンフルオロポリマーステープルヤーンの
製造はあまりにも困難であった。スパンステープルフルオロポリマーヤーンの製
造を商業的に実施することができるようになれば、いろいろな長さに切断したス
テープル繊維を使用して摩擦を低下させると言った産業的用途の要求を満足させ
るヤーンおよび生地の設計を行うことが可能になるであろう。
【０００４】 特開平１［１９８９］−１３９８３３号には、天然および／または合成繊維に
ポリテトラフルオロエチレン繊維またはストランド（ｓｔｒａｎｄｓ）を３０％
未満の量で混合することで生じさせた良好な柔軟性を示す繊維材料が開示されて
いる。この公開に示されている繊維材料を用いて作られた生地および布は良好な
ドレーピング（ｄｒａｐｉｎｇ）と向上したアンチピリング（ａｎｔｉ−ｐｉｌ
ｌｉｎｇ）特性の両方を示す。
【０００５】 （発明の要約） 本発明はフルオロポリマー繊維が３５から９０重量パーセントで１種以上のブ
レンド繊維（ｂｌｅｎｄ ｆｉｂｅｒ）が６５から１０重量パーセントのブレン
ド物を含んで成るステープルヤーンである。本発明のヤーンまたはこのヤーンか
ら作られた生地は、負荷製品（ｌｏａｄ−ｂｅａｒｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｓ）
、例えばゴム部品用生地ライナー（ｆａｂｒｉｃ ｌｉｎｅｒｓ）、複合および
生地ベアリングなど、そしてシーリング材料において、摩擦改良剤として機能す
る。
【０００６】 （詳細な説明） 本発明は、向上した摩擦特性を示すスパンステープルヤーン、そしてこのヤー
ンを１成分として用いることで製造可能な負荷製品および他の製品に関する。本
発明のスパンステープルヤーンはフルオロポリマー繊維とブレンド繊維の組み合
わせである。
【０００７】 合成繊維を言及する時の「スパンステープルヤーン」は、連続フィラメントヤ
ーンまたは連続トウ（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｔｏｗ）を特定の長さに切断して
ステープル繊維を生じさせた後にこれを通常の綿システム装置（ｃｏｔｔｏｎ
ｓｙｓｔｅｍ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）で加工して前記ステープルからヤーンを生
じさせることで生じさせたヤーンを意味する。ステープルヤーンの製造で用いら
れる通常方法には、リング紡糸（ｒｉｎｇ−ｓｐｉｎｎｉｎｇ）、オープンエン
ド紡糸（ｏｐｅｎ−ｅｎｄ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）およびエアージェット紡糸（ａ
ｉｒ−ｊｅｔ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）が含まれる。
【０００８】 「フルオロポリマー」は、ポリ（テトラフルオロエチレン）［本明細書では「
ＰＴＦＥ」の省略形で示す］およびフッ素置換オレフィン重合体（ｆｌｕｏｒｉ
ｎａｔｅｄ ｏｌｅｆｉｎｉｃ ｐｏｌｙｍｅｒｓ）として一般に知られる重合
体、例えばテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロペンから作られた共重
合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキル−ビニルエー
テル類、例えばパーフルオロプロピル−ビニルエーテル（ＰＦＡ）およびパーフ
ルオロエチル−ビニルエーテルなどから作られた共重合体、フッ素置換オレフィ
ンターポリマー類（ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ｏｌｅｆｉｎｉ ｔｅｒｐｏｌｙ
ｍｅｒｓ）［これには、この上に挙げたモノマーとテトラフルオロエチレンを基
とする他の共重合体から作られたターポリマー類が含まれる］などの如き重合体
を意味する。本発明の目的で好適なフルオロポリマーはＰＴＦＥである。
【０００９】 フルオロポリマーの連続フィラメントの紡糸は、望まれる正確なフルオロポリ
マー組成に応じて、いろいろな手段で実施可能である。このような繊維は分散紡
糸（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）で紡糸可能である、即ち不溶な
フルオロポリマー粒子が入っている分散液を可溶なマトリックス重合体（ｍａｔ
ｒｉｘ ｐｏｌｙｍｅｒ）が入っている溶液と一緒に混合した後、この混合物を
押出し加工して、前記マトリックス重合体が不溶になる凝固用溶液の中に入れる
ことで前記混合物を凝固させてフィラメントを生じさせることを通して、紡糸可
能である。望まれるならば、その後、その不溶になったマトリックス材料に焼結
を受けさせて除去してもよい。別法として、もし溶融物の粘度が適切であるなら
ば、また、溶融物からフィラメントを直接紡糸することも可能である。また、微
細粉末にしたフルオロポリマーを押出し加工助剤と一緒に混合し、この混合物を
ビレット（ｂｉｌｌｅｔ）に成形しそしてこの混合物をダイスに通して押出し加
工して繊維（これは膨張した構造物であってもよいか或は膨張していない構造物
であってもよい）を生じさせることを通して、繊維を製造することも可能である
。
【００１０】 次に、このような紡糸過程で得た連続フィラメント繊維を切断して１．３から ７．６ｃｍ（０．５から３．０インチ） の範囲のステープル長にする。本発明の
目的で好適なステープル長は３．８から５．１ｃｍ（１．５から２．０インチ） である。フィラメント当たりの線形密度は０．１１から１６．７ｄｔｅｘ（０． １から１５デニール） の範囲であり得る。
【００１１】 「ブレンド繊維」は通常に入手可能な繊維を意味し、それには、ポリエステル
類、ポリアミド類、芳香族ポリアミド類、ポリプロピレン類、ポリエチレン類そ
してそれらの共重合体、天然繊維、例えば綿、レーヨンおよびウールなど、高性
能重合体［これにはポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミド）（ＰＰＤ−Ｔ）
、ポリ（パラ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）（ＰＢＯ）、超高分子量の
ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、異方性溶融（ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｍｅｌ
ｔ）ポリエステル類が含まれる］から作られた繊維、そして高い引張り応力（ｍ
ｏｄｕｌｕｓ）を示す繊維、例えば炭素繊維、金属繊維およびガラス繊維など、
そしてこの上に挙げた種類または型の繊維いずれかを特殊なコーティングで被覆
したもの、例えば金属被覆パラ−アラミド繊維などが含まれる。このようなブレ
ンド繊維の切断ステープル長は、前記フルオロポリマーステープルに適合し得る
如何なる長さであってもよい。本発明の目的で好適なステープル長は前記フルオ
ロポリマーステープルの長さに等しいか或はそれ以下の長さであり、１．３から ５．１ｃｍ（０．５から２．０インチ） の範囲である。
【００１２】 前記フルオロポリマーステープル繊維と前記ブレンドステープル繊維を一緒に
した後、それらを通常の方法で加工してステープルヤーンを生じさせる。例えば
、各ステープル繊維を必要な量で一緒にブレンドした後、広げ、すく（ｃａｒｄ
ｅｄ）ことで、カードスライバ（ｃａｒｄｅｄ ｓｌｉｖｅｒ）を生じさせても
よい。次に、このカードスライバを引き伸ばす（ｄｒａｗｎ）ことで更に細く（
ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ）して粗糸（ｒｏｖｉｎｇ）を生じさせ、そして最後にリ
ング紡糸を行って（ｒｉｎｇ ｓｐｕｎ）、ステープルヤーンを生じさせる。
【００１３】 本発明のヤーンはフルオロポリマー繊維を２５から９０重量パーセントとブレ
ンド繊維を７５から１０重量パーセント含有する。好適な重量分布は３５から７
５重量パーセントのフルオロポリマー含有量と６５から２５重量パーセントのブ
レンド繊維含有量である。より好適な重量分布は３５から６５％のフルオロポリ
マーと６５から３５％のブレンド繊維である。大部分の産業的最終使用において
、フルオロポリマー含有量を３５重量パーセント未満にすると、そのような繊維
が与える実際的な摩擦利点が低くなってしまう。フルオロポリマー含有量が９０
重量パーセントを越えると、ヤーンの束の中でフィラメントとフィラメントが示
す接着力が低くなることから、使用可能なステープル繊維ヤーンを生じさせるの
がより困難になる。また、そのようなヤーンは費用効果的でなくなる。本発明の
好適なヤーンはＰＴＦＥが５０重量パーセントでブレンド繊維が５０重量パーセ
ントのヤーンである。好適なブレンド繊維はポリエステル繊維である。
【００１４】 本発明のヤーンが示すヤーンと金属の摩擦係数は低くかつ特に負荷用途に適す
るようにヤーン構造と繊維含有量の両方を注文に合わせることができる。例えば
、フルオロポリマー繊維が示す固有の不充分さが改善されるようにブレンド繊維
を選択することができ、例えば高い引張り応力を示す繊維をブレンド繊維として
選択することでフルオロポリマー繊維が示す低い引張り応力を改善することがで
きる。望まれるならば、本発明のステープルヤーンに連続フィラメントヤーンを
添加して追加的強度または摩耗特性を与えることも可能である。例えば、１種以
上の連続フィラメントヤーンをコア（ｃｏｒｅ）ヤーンとして用いて、本ブレン
ドステープル繊維（ｂｌｅｎｄｅｄ ｓｔａｐｌｅ ｆｉｂｅｒｓ）で前記ヤー
ンを実質的に包み込むか或はこれを前記ヤーンの上に紡糸してもよい（ｏｖｅｒ
ｓｐｕｎ）。摩擦特性または雑音低下（ｎｏｉｓｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）特性
が向上していることに加えてじん性が非常に高いヤーンが望まれる場合には、高
いじん性を示す連続フィラメントヤーンを本発明のステープル繊維組成物で包み
込むことも可能である。別法として、最初に本ブレンドステープル繊維ヤーンを
製造した後、これをそのような連続フィラメントヤーンと一緒により合わせるこ
とも可能である。また、１種以上の連続フィラメントヤーンで本ブレンドステー
プルヤーンを実質的に包み込むことも可能である。例えば、フルオロポリマーと
熱可塑性プラスチックのブレンド物であるステープルヤーンを熱可塑性プラスチ
ック製の連続フィラメントヤーンで包み込むことで、前記フィラメントヤーンが
前記ステープルヤーンの犠牲的被覆材（ｓａｃｒｉｆｉｃｉａｌ ｃｏｖｅｒｉ
ｎｇ）として働くようにすることも可能である。
【００１５】 同様に、ブレンド繊維および／または実際のヤーン構造物の選択、例えばステ
ープルフルオロポリマーまたはブレンド繊維の長さ、ヤーンの本体に入れるステ
ープル繊維の位置またはヤーンの捩りなどの選択を最適に行うことで、フルオロ
ポリマー繊維の使用に伴って起こることが知られている収縮または粘着問題を補
うことも可能である。
【００１６】 本発明のヤーンは、低摩擦の包み込み製品（ｗｏｕｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｓ）
で使用可能であり、或は数多くの種類の負荷用途で用いられる生地に加工可能で
ある。ヤーン形態および生地形態の両方において、前記ブレンドヤーン（ｂｌｅ
ｎｄ ｙａｒｎ）に付着している繊維スピン仕上げ剤（ｆｉｂｅｒ ｓｐｉｎ
ｆｉｎｉｓｈ）と前記フルオロポリマーが適合し得ることが重要である、即ち前
記ブレンド繊維に塗布されている仕上げ剤がヤーンまたは生地の摩擦性能に否定
的な影響を与えないことが重要である。前記ブレンドヤーンに仕上げ剤がほとん
どか或は全く付いていない時に最良の生地摩擦性能が得られると考えている。前
記ブレンド繊維の製造で使用された仕上げ剤を前記ブレンドヤーンと前記フルオ
ロポリマーヤーンを一緒にする前に洗浄を行うことで除去しておくことも可能で
ある。
【００１７】 本発明のヤーンは、サスペンションパーツ（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｐａｒｔ
ｓ）、例えば自動車およびトラックで用いられるスタビライザーバーブッシング
（ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ ｂａｒ ｂｕｓｈｉｎｇｓ）などにおける雑音をなく
す目的で用いられるゴム部品用の生地ライナー（ｆａｂｒｉｃ ｌｉｎｅｒｓ）
として使用可能である。このスパンヤーン（ｓｐｕｎ ｙａｒｎ）をそのように
して用いる時には、それを編むか、織るか、編み組みを行うか、或は縫うことで
生地を生じさせてもよい。この生地を裏地材料に結合させるか或はそれと組み合
わせる。次に、このような組み合わせを管状形状（本発明のヤーンまたは生地を
内側表面として持ちかつ前記裏地材料またはゴムに結合している前記裏地材料を
外側表面として持つ）に成形してもよい。円形編みの場合には、典型的に、前記
裏地材料にプレーティングを受けさせ（ｐｌａｔｅｄ）ることで管を生じさせ、
縦編みの場合には前記裏地材料を編んで生地構造物を生じさせ、そして織りの場
合にはベロア生地を用いてもよく、ここでは、フェースパイル（ｆａｃｅ ｐｉ
ｌｅ）に本スパンヤーンが用いられるようにしてそして前記裏地材料が結合用繊
維（ｂｏｎｄｉｎｇ ｆｉｂｅｒ）である。他の織り構造物も、本スパン繊維の
大部分が一方の側に位置しそして結合用繊維の大部分がもう一方の側に存在する
限り、興味が持たれ得る。生地の製造で用いる方法に関係なく、結果として生じ
る生地は、高圧下で溶融する材料、例えば射出成形可能なゴムなどを透過しては
ならない。
【００１８】 結果として得た生地をこの生地管の直径に等しい直径を有するマンドレルの上
に管形態で置くことを通して、実際のベアリングまたはブッシングを製造する。
この組み立て物を、望まれるゴム製ブッシング用のゴム鋳型の中に入れた後、こ
の鋳型が満たされるまでゴムを高圧下で注入する。このゴムが冷えた後、前記鋳
型を開け、マンドレルを取り除く。効率を高める目的で数個の同じ部品を一度に
成形した後、個々の部品に分割することも可能である。この部品をスタビライザ
ーバーの末端に押し付けることで個々のブッシングを取り付けてもよいか、或は
それらを開いた後にバーの上を滑らせることも可能である。
【００１９】 本発明のヤーンを、窓の開け閉めを容易にする窓密封（ｗｉｎｄｏｗ ｓｅａ
ｌ）用生地として用いることも可能である。１００％ＰＴＦＥ繊維から作られた
生地は、それ繊維が低い引張り応力を示すことから非常に柔らかであり、それら
を用いると結果として密封性が劣るか或は望まれない雑音が生じ得る。非常に高
い引張り応力を示すブレンド用繊維（ｂｌｅｎｄｉｎｇ ｆｉｂｅｒｓ）、例え
ばパラ−アラミド、ＰＢＯまたは高分子量のポリエチレンなどを選択することに
よって前記ＰＴＦＥ繊維が示す低い引張り応力を克服することができることは明
らかである。その結果として得たパイル生地（ｐｉｌｅ ｆａｂｒｉｃｓ）は低
い摩擦を示すにも拘らず向上した堅さを示すことから、密封性が向上する。
【００２０】 そのような生地は如何なる種類のニット、編み組みもしくは織り生地であって
もよいが、好適にはパイル生地、例えばニットフリース（ｋｎｉｔ ｆｌｅｅｃ
ｅ）または織りベロア生地などであり得る。実際のシールの形成では、前記生地
を取り上げて、それをドアフレーム（ｄｏｏｒ ｆｒａｍｅ）に取り付けられて
いる取り付け用ブラケット（ｂｒａｃｋｅｔ）に結合させるか或はそれに積層さ
せ、その結果として、それが窓に対して圧力下で位置するようにし、それによっ
て、水分および風を排除する一方で窓の上下移動を容易に行うことを可能にする
シールを形成させる。
【００２１】 また、本発明のヤーンを、熱硬化性樹脂を染み込ませない生地ベアリングで用
いることも可能である。１００％ＰＴＦＥ繊維から作られた生地ベアリングはあ
る条件下で問題を起こす可能性がある、即ちＰＴＦＥは冷流れを起こし、特に７ ０３ｋｇ／ｃｍ2（１０，０００ｐｓｉ） を越える連続負荷下では冷流れを起こ し、このことは自然の傾向である。本発明のヤーンはそのような問題の実際的な
解決法を与えるものであり、フルオロポリマー繊維を他の高強度で高引張り応力
の繊維と組み合わせることで滑性がありかつ改善された耐冷流れ性を示すことに
加えて向上した重量担持特性（ｗｅｉｇｈｔ ｂｅａｒｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔ
ｉｅｓ）を示す生地を生じさせることを通して、そのような問題を解決すること
ができる。このようなスパンヤーンで用いるに有用で好適な高引張り応力繊維に
はパラ−アラミド、ＰＢＯ、炭素、ガラスおよびＵＨＭＷＰＥ繊維が含まれる。
【００２２】 本発明のヤーンを用いてまた複合ベアリングを製造することも可能である。こ
の上に記述したように、生地管または平らな生地を用いるか或は個々の繊維の回
りに結合用繊維を巻き付けておいた物を用いそして次にそれをマンドレル（これ
に丸型、六角形（ｈｅｘ）、正方形または多様な形状を持たせることができる）
の回りに巻き付けることを通して、ベアリングの製造を行う。それをエポキシで
湿らせた後、熱で硬化させる。このコアの回りに次に巻き付けるフィラメントは
ガラス繊維または他のある種の補強用繊維である。次に、これを熱で硬化させた
後、前記管を押して前記コアから外し、それを切断して個々のベアリングを生じ
させる。また、前記繊維で補強された外側表面を機械加工して適切な外側直径に
することも可能である。本発明のヤーンに含めるブレンド繊維として熱可塑性繊
維を用いると、本発明に従って製造するベアリングの製造で結合用繊維の添加を
用いる必要がなくなる。個々のフルオロポリマーヤーンを結合用繊維で包み込む
個別段階を設けないこと、或は生地管の場合、ブレンドしたステープルヤーンを
添加することは、前記エポキシがより良好な度合で湿り得ることでエポキシがそ
の包み込まれたヤーンまたは生地管の中に均一に染み込む結果としてより均一な
複合ベアリングが生じることを意味する。その結果として、製造欠陥の数が少な
くなりかつ収率が高くなる。良好な耐摩耗性を示す高温用繊維を有するブレンド
繊維（アラミド、ＰＢＯおよびＵＨＭＷＰＥ）または良好な熱伝導性を示すブレ
ンド繊維（グラファイト、金属、金属が被覆されているアラミド、炭素、そして
グラファイトが充填されている繊維）を用いると、より幅広い運用範囲（ｏｐｅ
ｒａｔｉｎｇ ｒａｎｇｅｓ）をベアリングに持たせることが可能になる。
【００２３】 本発明のヤーンは他の種類の複合ベアリングで用いるにも有用であり、例えば
生地を金属に積層させることで作られた複合ベアリングなどで用いるにも有用で
ある。このような種類のベアリングで熱伝導性生地を用いると利点が得られる。
良好な熱伝導性を示す繊維を用いると、熱が生地表面から裏地を通して逸散する
ことから、作動速度（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓ）をより速く
することが可能になる。このような向上によって、最終部品が負荷を担持する能
力が向上しかつ生地を熱で硬化させる必要がないことから製造工程を簡潔にする
に役立つ。
【００２４】 本発明の追加的利点として、また、フルオロポリマーの含有量を３５重量％未
満にするとそのようなヤーンをベアリングおよびブッシングで用いた時の摩擦の
利点は低下するが追加的利点が得られることも確認した。フルオロポリマー繊維
を１０％の如き少ない量で用いて生じさせたヤーンはベアリングまたはブッシン
グを作動させている間の雑音が有意に低下し得ることを見い出した。
【００２５】 以下に示す実施例は本発明を説明するものであり、本発明を限定することを意
図するものでない。
【００２６】 実施例 この実施例では、本発明の生地が自動車のスタビライザーバーブッシング用途
で示す性能を説明する。
【００２７】 コーナリング（ｃｏｒｎｅｒｉｎｇ）中の剛直性（ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）およ
び安定性を与える目的でスタビライザーバーが数多くの種類の自動車で用いられ
ている。スタビライザーバーで用いられるブッシングは、一般に、１００％ＰＴ
ＦＥ繊維が主に生地の１つの表面に露出（ＰＴＦＥ面）する一方で生地のもう一
方の面には主にポリエステル繊維が露出するようにポリエステル繊維と一緒に編
み込まれた１００％ＰＴＦＥ繊維で作られている。この生地を、この生地のＰＴ
ＦＥ面がスタビライザーバーの金属表面に接触するように成形してブッシングを
生じさせる。約１００％のＰＴＦＥ面を有するそのような生地（ＰＴＦＥが〜５
０重量％）は高価ではあるが、雑音がないことから、好適である。
【００２８】 本発明に従って製造した試験生地は、以下に記述した如く編んだ生地であり、
これに試験をスタビライザーバーシステムのスタビライザー、ブッシングおよび
ハウジングアセンブリを模擬するように設計した装置内で受けさせた。
【００２９】 この試験で用いた装置およびそれの構成要素を図１Ａから１Ｃに示す。この装
置には分割された金属製ブロック（ｓｐｌｉｔ ｍｅｔａｌ ｂｌｏｃｋ）が含
まれており、このブロックはハウジングに相当し、これの寸法は１０．２ｘ７． ６ｘ３．８ｃｍ（４ｘ３ｘ１．５インチ） である。このブロックは、その分割さ
れたブロックの各半分の面に半円柱形の削除部が２つ存在するように削除されて
いる。この分割されたブロックの上半分（１）には、その本体を貫く直径が０． ９５ｃｍ（３／８インチ） の穴（３）［この穴にボルト（５）を挿入する］が２
つドリル加工されており、そして下方の半分（２）は０．９５ｃｍ（３／８イン チ） のねじ山を伴う雄ねじ切り（４）を有し、その結果として、その分割された
ブロックの２つの半分は、ボルトにかかる前以て決めておいた力によって一緒に
保持され得る。この装置の場合のスタビライザーバーは、長さが１０．２ｃｍ（ ４インチ） で直径が２．５ｃｍ（１インチ）の金属製ロッド（６）で表される。
このロッドの上部に直径が２．５ｃｍ（１インチ）の六角頭部を溶接しておく。
このような頭部を取り付けることにより、前記ロッドをハウジングにしっかりと
固定した後、トルクレンチ（ｔｏｒｑｕｅ ｗｒｅｎｃｈ）を用いて前記ロッド
に回転力を与えることができる。
【００３０】 この装置を組み立てて生地に試験を下記の如く受けさせた。
【００３１】 試験を受けさせるべき生地片を３．８ｘ８．９ｃｍ（１．５ｘ３．５インチ） で厚みが０．３ｃｍ（１／８インチ）のゴム片上に置いた。図１Ｃに示すように
、ＰＴＦＥ生地面と前記ロッドが接触するように前記ロッドを前記ゴムと生地で
覆った後、前記ロッドを前記分割された削除部内に位置させた。前記ドリル加工
した穴にボルトを挿入して、それらをねじ山の中に捩込むことで、前記分割され
たブロックの２つの半分を一緒に引き寄せた。前記ボルトを４８４ｋｇ・ｃｍ（ ３５ポンド・フィート） のトルクでしっかりと固定した。このようなトルク量を
用いることで、前記ロッドとサンプルが前記分割されたブロックの２つの半分の
間の適切な位置にしっかりと保持されることを確保した。この分割されたブロッ
クをベンチトップ（ｂｅｎｃｈ ｔｏｐ）にしっかりと固定した。次に、トルク
レンチを前記ロッドの六角頭部に取り付けて、このトルクレンチに力をかけて前
記ロッドを回転させた。前記ロッドのブレイクフリー（ｂｒｅａｋ ｆｒｅｅ）
に要した力の量をｋｇ・ｃｍ（ポンド・フィート）で測定した。ブレイクフリー
後に前記ロッドを回転させ続けるのに要した力の量も測定した。このロッドを回
転させた時に雑音がいくらか生じた時には、それも記録した。
【００３２】 試験を受けさせた生地はプリーツ編みした（ｐｌｅａｔ ｋｎｉｔｔｅｄ）物
であった。これは、スタビライザーバーブッシングで用いられる生地の製造で使
用される種類の編みであり、この種類の編みを用いると、２種類のヤーンを、編
んだ生地の一方の側が一方のヤーンの表面を持ちかつもう一方の側がもう一方の
ヤーンの表面を持つように一緒に編むことができる。１００％ポリエステルを１
番目のヤーンとして用いかつ本発明に従うポリエステルとＰＴＦＥステープル繊
維のブレンド物を２番目のヤーンとして用いて試験生地を編んだ。対照生地の場
合には、１００％ＰＴＦＥヤーンをポリエステルヤーンと一緒に編んだ。図１Ｃ
に示す如く、ブッシング製造と全く同様にして、ポリエステル生地側がゴム片に
隣接しそしてＰＴＦＥステープル繊維ブレンドが金属ロッドに面するように位置
させた。試験中に前記ロッドを回転させると、これは前記ＰＴＦＥブレンドを含
有する生地側に対して回転した。前記ゴム片は前記分割されたブロック内にしっ
かりと保持された。
【００３３】 この試験で得たデータを以下に示す。生地をＰＴＦＥ／ポリエステルブレンド
ステープルヤーン中のＰＴＦＥの重量パーセントとして特徴づけかつ生地中のＰ
ＴＦＥの全重量％で特徴づけた。生地を２種類のヤーンから編んだことから、生
地中のＰＴＦＥの重量％は編んだ生地中の全ヤーンのほぼ半分である。測定した
力は、ロッドのブレイクフリーが起こってそれが回転し始めるトルク（慣性に打
ち勝つ力）および回転力（ｒｏｔａｔｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）であった。丸型ビー
ムトルクレンチ（ｒｏｕｎｄ ｂｅａｍ ｔｏｒｑｕｅ ｗｒｅｎｃｈ）を用い
てトルクの測定を行った。ＰＴＦＥを生地表面の１００％としてか或はブレンド
したステープルヤーン生地表面の一成分として含有する生地の場合、全てのケー
スで、ロッドのブレイクフリー中にもロッドの回転中にも全く雑音が聞こえなか
った。 ヤーンのPTFE 生地のPTFE ブレイクに要した力 回転に要した力 重量％ 重量％ kg-cm (ホ゜ント゛・フィート) kg-cm (ホ゜ント゛・フィート) 100 50 415 (30) 138 (10) 50 25 415 (30) 166-207 (12-15) 25 12.5 484 (35) 176 (20)
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ１６Ｊ 15/10 Ｆ１６Ｊ 15/10 Ｕ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，Ｃ Ａ，ＣＮ，ＩＮ，ＪＰ，ＫＲ，ＭＸ，ＲＵ Ｆターム(参考） 3J040 FA20 3J048 BA19 BB10 3J059 BA42 BC20 GA05 4L035 BB03 BB31 DD19 EE20 FF01 4L036 MA04 MA05 MA06 MA09 MA10 MA35 MA39 PA46 UA07 UA08 UA25

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ステープルヤーンであって、フルオロポリマー繊維が３５か
    ら９０重量パーセントで１種以上のブレンド繊維が６５から１０重量パーセント
    のブレンド物を含んで成るヤーン。
  2. 【請求項２】 前記ブレンド物の３５から７５重量パーセントがフルオロポ
    リマーで６５から２５重量パーセントがブレンド繊維である請求項１記載のヤー
    ン。
  3. 【請求項３】 前記ブレンド物の３５から６５重量パーセントがフルオロポ
    リマーで６５から３５重量パーセントがブレンド繊維である請求項１記載のヤー
    ン。
  4. 【請求項４】 前記フルオロポリマーがポリ（テトラフルオロエチレン）、
    フッ素置換オレフィン重合体、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロペ
    ンから作られた共重合体、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキル−ビ
    ニルエステルから作られた共重合体、およびパーフルオロエチル−ビニルエーテ
    ルから作られた共重合体、そしてフッ素置換オレフィンターポリマー類から成る
    群から選択される請求項１記載のヤーン。
  5. 【請求項５】 前記フルオロポリマーがポリ（テトラフルオロエチレン）、
    フッ素置換オレフィン重合体、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロペ
    ンから作られた共重合体、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキル−ビ
    ニルエステルから作られた共重合体、およびパーフルオロエチル−ビニルエーテ
    ルから作られた共重合体、そしてフッ素置換オレフィンターポリマー類から成る
    群から選択される請求項３記載のヤーン。
  6. 【請求項６】 前記ブレンド繊維がポリエステル類、ポリアミド類、芳香族
    ポリアミド類、ポリプロピレン類、ポリエチレン類そしてそれらの共重合体、綿
    、レーヨンおよびウール、ポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（
    メタフェニレンイソフタルアミド）、ポリ（パラ−フェニレンベンゾビスオキサ
    ゾール）、超高分子量のポリエチレン、異方性溶融ポリエステル類、炭素繊維、
    金属繊維、ガラス繊維、および金属被覆パラ−アラミド繊維から成る群の繊維か
    ら選択される請求項１記載のヤーン。
  7. 【請求項７】 前記ブレンド繊維がポリエステル類、ポリアミド類、芳香族
    ポリアミド類、ポリプロピレン類、ポリエチレン類そしてそれらの共重合体、綿
    、レーヨンおよびウール、ポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミド）、ポリ（
    メタフェニレンイソフタルアミド）、ポリ（パラ−フェニレンベンゾビスオキサ
    ゾール）、超高分子量のポリエチレン、異方性溶融ポリエステル類、炭素繊維、
    金属繊維、ガラス繊維、および金属被覆パラ−アラミド繊維から成る群の繊維か
    ら選択される請求項３記載のヤーン。
  8. 【請求項８】 前記ブレンド繊維がポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミ
    ド）またはポリ（メタフェニレンイソフタルアミド）である請求項１、２または
    ３記載のヤーン。
  9. 【請求項９】 請求項１、２または３記載のヤーンを含んで成る低摩擦の包
    み込み製品。
  10. 【請求項１０】 請求項１、２または３記載のヤーンを含んで成る負荷用途
    用生地。
  11. 【請求項１１】 フルオロポリマー繊維とブレンド繊維を含有するヤーンを
    含んで成るベアリング、ブッシングまたはシールであって、前記フルオロポリマ
    ー繊維が前記ヤーンの３５から９０重量パーセントを占めておりそして前記ブレ
    ンド繊維が前記ヤーンの６５から１０重量パーセントを占めているベアリング、
    ブッシングまたはシール。
  12. 【請求項１２】 フルオロポリマー繊維とブレンド繊維を含有するヤーンを
    含んで成るベアリング、ブッシングまたはシールであって、前記フルオロポリマ
    ー繊維が前記ヤーンの３５から９０重量パーセントを占めておりそして前記ブレ
    ンド繊維が前記ヤーンの６５から１０重量パーセントを占めているベアリング、
    ブッシングまたはシール。
  13. 【請求項１３】 フルオロポリマー繊維とブレンド繊維を含有するヤーンを
    含んで成るベアリング、ブッシングまたはシールであって、前記フルオロポリマ
    ー繊維が前記ヤーンの３５から６５重量パーセントを占めておりそして前記ブレ
    ンド繊維が前記ヤーンの６５から３５重量パーセントを占めているベアリング、
    ブッシングまたはシール。
  14. 【請求項１４】 フルオロポリマー繊維とブレンド繊維を含有するヤーンを
    含んで成るベアリングまたはブッシングであって、前記フルオロポリマー繊維が
    前記ヤーンの１０から９０重量パーセントを占めておりそして前記ブレンド繊維
    が前記ヤーンの９０から１０重量パーセントを占めているベアリングまたはブッ
    シング。
  15. 【請求項１５】 ステープル繊維のブレンド物と連続フィラメントヤーンを
    含んで成るヤーンであって、前記ステープル繊維がフルオロポリマー繊維を３５
    から９０重量パーセントと１種以上のブレンド繊維を６５から１０重量パーセン
    ト含んで成るヤーン。
  16. 【請求項１６】 前記１種以上の連続フィラメントヤーンが前記ステープル
    繊維によって実質的に包み込まれているか或はそれの上に前記ステープル繊維が
    紡糸されている請求項１５記載のヤーン。
  17. 【請求項１７】 前記１種以上の連続フィラメントヤーンが前記ステープル
    繊維を実質的に包み込んでいる請求項１５記載のヤーン。
  18. 【請求項１８】 請求項１５記載のヤーンを用いて作られたベアリング、ブ
    ッシングまたはシール。
  19. 【請求項１９】 請求項１６記載のヤーンを用いて作られたベアリング、ブ
    ッシングまたはシール。
  20. 【請求項２０】 請求項１７記載のヤーンを用いて作られたベアリング、ブ
    ッシングまたはシール。
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