JP2015010225A - 樹脂組成物およびシール部材 - Google Patents
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Abstract
Description
炭素繊維2〜15重量部、および
ポリテトラフルオロエチレン粉末5〜25重量部
を含有する樹脂組成物。
[2] さらにグラファイト粉末を含有する前記[1]に記載の樹脂組成物。
[3] さらにエラストマーを含有する前記[1]または[2]に記載の樹脂組成物。
[4] 前記[1]〜[3]のいずれか一つに記載の樹脂組成物を成形して得られるシール部材。
[5] 曲げ弾性率が、4,000MPa未満である前記[4]に記載のシール部材。
[6] シールリングである前記[4]または[5]に記載のシール部材。
[7] シールリングが、角リングまたはUシールである前記[6]に記載のシール部材。
[8] シールリングが、エアコンディショナー用スクロールコンプレッサーに用いられるものである前記[6]または[7]に記載のシール部材。
[9] ダストシールである前記[4]または[5]に記載のシール部材。
炭素繊維のアスペクト比(=繊維長/繊維径)は、好ましくは10〜200、より好ましくは25〜130である。
炭素繊維の平均繊維長およびアスペクト比は、炭素繊維の分野で通常行われる画像解析法によって測定することができる。
角リングは、断面形状が矩形の環状シールであって、一般的に合口と呼ばれる切断部を有する。
Uシールは、断面形状がU字形の環状シールである。Uシールがバネを溝に収容した状態で使用される場合には、そのバネがはずれないようにするため、U字状の溝の二つの上端部のうち少なくとも一つの上端部に、前記溝の内側に向かって且つシールリングの円周方向に沿って張出部を有する。Uシールの使用中、バネをより外れにくくするためには、前記張出部は二つの上端部において、Uシールの全周にわたって設けることが好ましい。また、シール機能を向上させるためには、U字状の溝の二つの上端部に、前記溝の外側に向かって、且つUシールの円周方向に沿ってリップ部を設けることが好ましい。
本発明のシーリングは、好ましくは、エアコンディショナー用スクロールコンプレッサーに用いられる。
実施例および比較例で使用した原料は、次の通りである。
(1)ポリフェニレンサルファイド(PPS)
「トレリナA−900」(東レ株式会社製)、MFR:35g/10min
(2)炭素繊維
「S−242」(大阪ガスケミカル株式会社製)、ピッチ系炭素繊維、平均繊維長:0.37mm、アスペクト比:28
「S−247」(大阪ガスケミカル株式会社製)、ピッチ系炭素繊維、平均繊維長:1.7mm、アスペクト比:130
(3)ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)粉末
「フルオンL169E」(旭硝子株式会社製)、平均粒子径:17μm、BET比表面積:2m2/g
(4)グラファイト粉末
「特CP」(日本黒鉛工業株式会社製):合成の鱗状グラファイト、平均粒子径:15μm
(5)エラストマー
グリシジルメタアクリル酸2.5重量%、アクリル酸メチル60重量%、エチレン37.5重量%からなるグリシジル基含有オレフィン系共重合体
実施例および比較例の各樹脂組成物の組成を、下記表1および表2に示す。表中の各成分を秤り取り、タンブルミキサーを用いてドライブレンドし、その後二軸押出機を用いて300〜320℃で押出して造粒し、各樹脂組成物を調製した。
なお、上記各樹脂組成物(造粒物)は、それぞれ射出成形機に投入して加熱溶融後、所定の各種金型に射出し、次いで冷却して、所望の形状に成形できる。
得られた樹脂組成物を用いて、シリンダー280〜310℃、ヘッド320℃、金型温度150℃の条件で射出成形して、以下の各試験(ASTM D638:1995、ASTM D790:2002、ピンオンディスク摩耗試験)で用いる試験片を作製した。以下に記載の方法によって該試験片の引張特性、曲げ特性および耐摩耗性を評価した。結果を下記表1および2に示す。
ASTM D638:1995に従って引張試験を実施し、引張特性(引張強さおよび引張破壊ひずみ)を測定した。引張破壊ひずみが5%以上であるものを引張特性に優れると判定した。
ASTM D790:2002に従って曲げ試験を実施し、柔軟性の指標として曲げ特性(曲げ弾性率および曲げ強さ)を測定した。曲げ弾性率が4,000MPa未満であるものを柔軟性に優れると判定した。
ディスク(S45C鋼板、JIS B 0601で測定される表面粗さ:Ra=0.8)を用いて、空気雰囲気、雰囲気温度:120℃、ディスクの回転速度:3m/秒の条件下で試験片(直径5mm×長さ12mmの円柱)を研磨するピンオンディスク摩耗試験を行い、耐摩耗性の指標として耐久時間を測定した。
詳しくは、まず2MPaの研磨圧力で3時間、次いで3MPaの研磨圧力で3時間、最後に4MPaの研磨圧力で3時間、ディスクで試験片(円柱)の円形である面を研磨し、試験片の摩耗量が0.7mmとなった時点で試験を終了し、その時間を耐久時間として測定した。9時間のディスク摩耗試験終了後にも試験片の摩耗量が0.7mmとならないもの(即ち、耐久時間が9時間であるもの)を耐摩耗性に優れると判定した。
また、この試験片は、少し大きめに射出成形した試験片を切削加工することによって調製した。
一方、炭素繊維およびPTFE粉末を使用しない比較例1、並びに炭素繊維を使用しない比較例3および5では、曲げ弾性率が4,000MPa未満であり、ある程度の柔軟性を確保した試験片が得られたが、これらは耐摩耗性に劣っていた。
また、炭素繊維を過剰に使用する比較例2および4、並びにグラファイトを過剰に使用する比較例6では、剛性(曲げ弾性率)が高い試験片が得られた。これらの試験片は剛性が高いにもかかわらず、耐摩耗性に劣っていた。
Claims (9)
- ポリフェニレンサルファイド100重量部、
炭素繊維2〜15重量部、および
ポリテトラフルオロエチレン粉末5〜25重量部
を含有する樹脂組成物。 - さらにグラファイト粉末を含有する請求項1に記載の樹脂組成物。
- さらにエラストマーを含有する請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂組成物を成形して得られるシール部材。
- 曲げ弾性率が、4,000MPa未満である請求項4に記載のシール部材。
- シールリングである請求項4または5に記載のシール部材。
- シールリングが、角リングまたはUシールである請求項6に記載のシール部材。
- シールリングが、エアコンディショナー用スクロールコンプレッサーに用いられるものである請求項6または7に記載のシール部材。
- ダストシールである請求項4または5に記載のシール部材。
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