JP2014133897A5 - シールリング - Google Patents
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Description
例えば、特許文献１には、モース硬度（旧）２．５〜７、粒径０．１〜３０μｍの無機質酸化物の微粒子の１種又は２種以上が、０．２５〜１０ｖｏｌ％；固体潤滑材３〜３０ｖｏｌ％；残余が合成樹脂からなる摺動部材組成物が提案されている。また、前記組成物にさらに芳香族ポリアミド繊維を０〜３０ｖｏｌ％を加えた組成物も示されている。特許文献１では、固体潤滑材に加えて、特定の範囲の硬度と粒径を有する無機質酸化物微粒子を特定量充填することにより、優れた耐摩耗性と低摩擦係数が得られることが記載されている。
また、特許文献２には、ポリエーテルケトン樹脂１００重量部に対して、３，３，３−トリフルオロ−２−トリフルオロメチルプロペンと１，１−ジフルオロエチレンとの共重合体を１０〜９０重量部添加したポリエーテルケトン系樹脂組成物が開示されている。特許文献２の組成物は、ポリエーテルケトン樹脂本来の優れた機械的、熱的、電気的特性を損なうことなく、非粘着性に優れ、しかもきわめて好ましい摺動特性を発揮するので、高温下で使用される摺動部材として最適であることが記載されている。
また、特許文献２には、ポリエーテルケトン樹脂１００重量部に対して、３，３，３−トリフルオロ−２−トリフルオロメチルプロペンと１，１−ジフルオロエチレンとの共重合体を１０〜９０重量部添加したポリエーテルケトン系樹脂組成物が開示されている。特許文献２の組成物は、ポリエーテルケトン樹脂本来の優れた機械的、熱的、電気的特性を損なうことなく、非粘着性に優れ、しかもきわめて好ましい摺動特性を発揮するので、高温下で使用される摺動部材として最適であることが記載されている。
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、硬質樹脂中にフッ素系樹脂が分散した樹脂組成物からなる摺動部分を有するシールリングにおいて、フッ素系樹脂の最大粒径を９５０ｎｍ以下とし、且つ平均粒径を１００ｎｍ〜４５０ｎｍとすることにより、樹脂組成物の機械特性が向上するとともに、油中での摩擦係数μが大幅に低減するため、この樹脂組成物から構成される摺動部分を有する摺動部材（シールリング）は優れた機械特性及び摺動特性を実現できることを見いだし、本発明に至った。すなわち、本発明のシールリングは、硬質樹脂中にフッ素系樹脂が分散した樹脂組成物からなる摺動部分を有するシールリングであって、フッ素系樹脂の最大粒径が９５０ｎｍ以下であり、且つ平均粒径が１００ｎｍ〜４５０ｎｍであることを特徴とする。
本発明の樹脂組成物には、硬質樹脂とフッ素系樹脂の他に、摺動特性に支障を与えない範囲で、無機充填材として、炭素繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、チタン酸カリウム繊維、ボロン繊維、炭化珪素繊維等の繊維状無機充填材を添加することもできる。繊維状無機充填材の添加により、樹脂組成物から得られる摺動部材の耐摩耗性、機械的強度及び耐クリープ特性がさらに向上し、よりＰＶ値が高い領域での使用も可能となる。前記繊維状無機充填材の中でも炭素繊維、ガラス繊維が好ましく、炭素繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維やピッチ系炭素繊維が好ましい。これらの繊維状無機充填材の平均繊維長さは５０μｍ〜５００μｍとするのが好ましく、１００〜３００μｍとするのがさらに好ましい。
また、カーボンナノチューブは、補強機能を発揮する繊維状無機充填材として機能するのみならず、摺動特性を向上させるための充填材としても有効である。
本発明においては、上記繊維状無機充填材に代えて、又は上記繊維状無機充填材とともに、耐摩耗性や摺動特性等を向上させる目的で、その他の粒状充填材を添加することもできる。その他の充填材としては、耐熱性に優れた中性の材料が好ましく、具体的には、タルク、黒鉛、窒化ホウ素等が挙げられる。
また、カーボンナノチューブは、補強機能を発揮する繊維状無機充填材として機能するのみならず、摺動特性を向上させるための充填材としても有効である。
本発明においては、上記繊維状無機充填材に代えて、又は上記繊維状無機充填材とともに、耐摩耗性や摺動特性等を向上させる目的で、その他の粒状充填材を添加することもできる。その他の充填材としては、耐熱性に優れた中性の材料が好ましく、具体的には、タルク、黒鉛、窒化ホウ素等が挙げられる。
Claims (7)
- 硬質樹脂中にフッ素系樹脂が分散した樹脂組成物からなる摺動部分を有するシールリングであって、前記フッ素系樹脂の最大粒径が９５０ｎｍ以下であり、且つ平均粒径が１００ｎｍ〜４５０ｎｍであることを特徴とする、シールリング。
- 前記フッ素系樹脂は、アスペクト比が１．０以上１．１未満の第１粒子及びアスペクト比が１．１以上３．５以下の第２粒子を含み、前記樹脂組成物中の前記フッ素系樹脂が占める面積を１００として、前記第１粒子の占める面積が１０〜９０であることを特徴とする請求項１に記載のシールリング。
- 前記硬質樹脂がポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリアミドイミド、フッ化ビニリデン、液晶ポリマーの中から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１又は２に記載のシールリング。
- 前記硬質樹脂がポリエーテルエーテルケトンであることを特徴とする請求項１又は２に記載のシールリング。
- 前記フッ素系樹脂が、ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のシールリング。
- 前記フッ素系樹脂の前記平均粒径が２４０ｎｍ〜３５０ｎｍであることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のシールリング。
- 自動車のオートマチックトランスミッションに装着される、請求項１〜６の何れかに記載のシールリング。
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