JP2013542864A - 変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂製の耐摩耗材料 - Google Patents

Abstract

【課題】極めて小さい平均摩耗係数を有する変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂製の耐摩耗材料を提供する。
【解決手段】本発明は、ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーを変性剤とし、該ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーとポリテトラフルオロエチレン樹脂とを一定の重量比で十分に混合した後、コールドプレス焼結又はホットプレス焼結により製造される変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂製の耐摩耗材料を提供する。本発明に係る変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂製の耐摩耗材料は、極めて小さい平均摩耗係数を有する。

Description

本発明は、耐摩耗材料に関し、特に、変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂の耐摩耗材料に関する。

現在、国内の耐摩耗材料には、主にフェノール樹脂、ガラス繊維、二硫化モリブデン、炭素繊維等が含まれるが、これらの材料は、相互研磨による摩耗が大きいという最大の欠点がある。

それ以外に、従来の方法では、ガラス繊維、石墨、二硫化モリブデンなどの無機充填剤を添加して、ポリテトラフルオロエチレンを変性させることが多く用いられるが、このような材料は、摩耗が比較的大きく、使用寿命が短く、相互研磨の相対的な部材を磨損し易い。

本発明は、主に従来の耐摩耗材料の摩耗が比較的に大きく、特に、相互研磨の相対的な部材に対する損傷が大きいという技術的問題を解決できる変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂の耐摩耗材料を提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するために、本発明に係る変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂の耐摩耗材料は、ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーをポリテトラフルオロエチレン樹脂に添加し、均一に混合した後、コールドプレス焼結又はホットプレス焼結により製造されるものである。

前記耐摩耗材料において、前記ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーの含有量が１５−５０重量％であり、前記ポリテトラフルオロエチレン樹脂の含有量が５０−８５重量％である。好ましくは、ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーの含有量が２０−４５重量％であり、ポリテトラフルオロエチレン樹脂の含有量が５５−８０重量％である。より好ましくは、ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーの含有量が２５重量％であり、ポリテトラフルオロエチレン樹脂の含有量が７５重量％である。

コールドプレス焼結においては、まず、専用金型内に、ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーとポリテトラフルオロエチレン樹脂との混合物を均一に入れ、常温で２０-１００Ｍｐａ/ｃｍ^２に加圧して、一定の幾何形状を有する高密度の予成形品を形成させる。その後、予成形品を３６０−３８０℃まで加熱し、且つ当該温度で一定の時間を維持した後、冷却を経て、所要の規格サイズの製品が得られる。

ホットプレス焼結においては、予め３６０−３８０℃まで加熱した金型に、焼結されている予成形品を迅速に入れ、その後、加圧しながら水冷または空冷を行う。金型とともに予成形品を焼結炉に入れ、加温し焼結して、炉から取り出した直後に加圧冷却してもよい。

本発明によれば、ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーを変性剤とし、ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーが高い自己潤滑性を有するため、普通に充填されたテトラフルオロエチレンに存在する摩耗が比較的に大きい、特に相互研磨の相対的な部材に対する損害が比較的大きいという問題等を解決することができる。本発明に係る材料は、極めて厳しい条件（例えば、高温、高圧、オイルフリー潤滑、及び腐食など）に使用する部品として用いられることができる。

本発明に係る変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂の耐摩耗材料は極めて小さい平均摩耗係数を有する。該材料の最大の特徴は、耐摩耗性が高く、相互研磨の相対的な部材を損害しないことにあるため、機械、航空、航空宇宙、電子、及び電気などの工業分野に広く用いられて、将来の実用価値は非常に広大である。

以下、実施例を用いて本発明について説明をするが、本発明の範囲が限定されるものではない。

以下の各実施例において、ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーは、いずれも中昊晨光化工研究院から購買した製品番号がＣＧＺ３５１であるものであり、ポリテトラフルオロエチレン樹脂は、いずれも中昊晨光化工研究院から購買した製品番号がＣＧＭ０２１であるものである。

実施例１
ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーとポリテトラフルオロエチレン樹脂とを、重量比１：３で十分に均一に混合した後、コールドプレス焼結により樹脂を製造する。得られる樹脂の平均摩耗係数は１．６×１０^−５ｇ/ｈである。

予成形品を３７０℃まで加熱し、この温度で一定時間維持して、その後、冷却を経て、所要の規格サイズの製品が得られる。

実施例２
ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーとポリテトラフルオロエチレン樹脂とを、重量比１１：３９で十分に均一に混合した後、ホットプレス焼結により樹脂を製造する。得られる樹脂の平均摩耗係数は２．１×１０^−５ｇ/ｈである。

金型とともに予成形品を焼結炉に入れ、３６５℃まで加温し焼結して、一定時間の保温をして、炉から取り出した直後に加圧冷却して、所要の規格サイズの製品が得られる。

実施例３
ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーとポリテトラフルオロエチレン樹脂とを、重量比３：１７で十分に均一に混合した後、コールドプレス焼結により樹脂を製造する。得られる樹脂の平均摩耗係数は３．０×１０^−５ｇ/ｈである。

予成形品を３７５℃まで加熱し、この温度で一定時間維持して、その後、冷却を経て、所要の規格サイズの製品が得られる。

実施例４
ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーとポリテトラフルオロエチレン樹脂とを、重量比１：１で十分に均一に混合した後、ホットプレス焼結により樹脂を製造する。得られる樹脂の平均摩耗係数は１．５×１０^−５ｇ/ｈである。

予成形品を３６０℃まで加熱し、この温度で一定時間維持して、その後、冷却を経て、所要の規格サイズの製品が得られる。

本発明に係る変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂製の耐摩耗材料は極めて小さい平均摩耗係数を有する。該材料の最大の特徴は、耐摩耗性が高く、相互研磨の相対的な部材を損害しないことにあるため、機械、航空、航空宇宙、電子、電気などの工業分野に広く用いられて、将来の実用価値は非常に広大である。

Claims (4)

1. ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーをポリテトラフルオロエチレン樹脂に入れ、均一に混合した後、コールドプレス焼結又はホットプレス焼結により製造することを特徴とする変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂製の耐摩耗材料。
2. 前記ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーの含有量が１５−５０重量％であり、前記ポリテトラフルオロエチレン樹脂の含有量が５０−８５重量％であることを特徴とする請求項１に記載の変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂製の耐摩耗材料。
3. 前記ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーの含有量が２０−４５重量％であり、前記ポリテトラフルオロエチレン樹脂の含有量が５５−８０重量％であることを特徴とする請求項２に記載の変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂製の耐摩耗材料。
4. 前記ポリフェニルパラオキシ安息香酸ポリマーの含有量が２５重量％であり、前記ポリテトラフルオロエチレン樹脂の含有量が７５重量％であることを特徴とする請求項３に記載の変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂製の耐摩耗材料。