JP2698375B2 - 四フッ化エチレン樹脂組成物 - Google Patents
四フッ化エチレン樹脂組成物Info
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- JP2698375B2 JP2698375B2 JP63127491A JP12749188A JP2698375B2 JP 2698375 B2 JP2698375 B2 JP 2698375B2 JP 63127491 A JP63127491 A JP 63127491A JP 12749188 A JP12749188 A JP 12749188A JP 2698375 B2 JP2698375 B2 JP 2698375B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は各種機器類の摺動部用材料としての四フッ
化エチレン樹脂組成物に関するものである。
化エチレン樹脂組成物に関するものである。
四フッ化エチレン樹脂（以下これをPTFEと略記する）
は耐熱性、耐薬品性に優れているばかりでなく、摩擦係
数が小さく自己潤滑性を有するので、軸受、歯車のよう
な摺動部用材料、管、バルブその他の成形品等いわゆる
エンジニアリングプラスチックの代表的なものとして各
方面に広く利用されて来たが、耐摩耗性は必ずしも満足
できないし、また荷従による変形（クリープ）が大き
く、高荷重下または高温下における使用が制限される。
従来、耐摩耗性を改善するために、各種の充填剤、たと
えばガラス繊維粉末、ガラスビース、炭素繊維、グラフ
ァイト、二硫化モリブデンなどの無機充填剤、または芳
香族系ポリエテル、ポリイミド、ポリフェニレンサルフ
ァイド、芳香族ポリアミドなどの有機充填剤などを添加
する試みが数多くなされて来たが、このような方法では
耐摩耗性の改善は未だ充分とは言えない。また、耐クリ
ープ性を改善するために充填剤の増量または複合化、さ
らにはPTFE自体の改質による数多くのクリープ性の改善
策が採られたが、このような従来の方法ではクリープ性
の改善が出来ても、機械的強度が低下したり、摺動特性
が劣って好ましくない。さらに、PTFEは金属などの相手
材と摺動する場合、その相手材へPTFEの転移膜を形成し
て摺動特性を向上させるのであるが、耐摩耗性、耐クリ
ープ性を向上させるために充填剤を添加した従来のPTFE
組成物では、相手材へPTFEだけ転移させるものはなく、
添加されている充填剤の成分をも相手材へ転移させ、そ
の結果、摺動特性が劣るという障害が生ずるようにな
る。
は耐熱性、耐薬品性に優れているばかりでなく、摩擦係
数が小さく自己潤滑性を有するので、軸受、歯車のよう
な摺動部用材料、管、バルブその他の成形品等いわゆる
エンジニアリングプラスチックの代表的なものとして各
方面に広く利用されて来たが、耐摩耗性は必ずしも満足
できないし、また荷従による変形（クリープ）が大き
く、高荷重下または高温下における使用が制限される。
従来、耐摩耗性を改善するために、各種の充填剤、たと
えばガラス繊維粉末、ガラスビース、炭素繊維、グラフ
ァイト、二硫化モリブデンなどの無機充填剤、または芳
香族系ポリエテル、ポリイミド、ポリフェニレンサルフ
ァイド、芳香族ポリアミドなどの有機充填剤などを添加
する試みが数多くなされて来たが、このような方法では
耐摩耗性の改善は未だ充分とは言えない。また、耐クリ
ープ性を改善するために充填剤の増量または複合化、さ
らにはPTFE自体の改質による数多くのクリープ性の改善
策が採られたが、このような従来の方法ではクリープ性
の改善が出来ても、機械的強度が低下したり、摺動特性
が劣って好ましくない。さらに、PTFEは金属などの相手
材と摺動する場合、その相手材へPTFEの転移膜を形成し
て摺動特性を向上させるのであるが、耐摩耗性、耐クリ
ープ性を向上させるために充填剤を添加した従来のPTFE
組成物では、相手材へPTFEだけ転移させるものはなく、
添加されている充填剤の成分をも相手材へ転移させ、そ
の結果、摺動特性が劣るという障害が生ずるようにな
る。
以上述べたように、従来の技術においては、耐摩耗
性、耐クリープ性に優れ、さらに、相手材へPTFEのみを
転移させるというPTFE組成物は得られないという問題点
があり、これを解決することが課題となっていた。
性、耐クリープ性に優れ、さらに、相手材へPTFEのみを
転移させるというPTFE組成物は得られないという問題点
があり、これを解決することが課題となっていた。
上記の課題を解決するために、この発明はPTFE100重
量部に対して、酸化カルシウムを５〜90重量部配合した
摺動部材用の四フッ化エチレン樹脂組成物とする手段を
採用したものである。以下、その詳細を述べる。
量部に対して、酸化カルシウムを５〜90重量部配合した
摺動部材用の四フッ化エチレン樹脂組成物とする手段を
採用したものである。以下、その詳細を述べる。
まず、この発明におけるPTFEはテトラフルオロエチレ
ン（四フッ化エチレン）の単独重合体であって、アルゴ
フロン（伊国モンテジソン社製）、テフロン（米国デュ
ポン社製）、フルオン（英国アイ・シー・アイ社製）、
ポリフロン（ダイキン工業社製）等の登録商標名で市販
されているフッ素樹脂の一種であって、圧縮成形は可能
であっても通常の射出成形は不可能な樹脂である。
ン（四フッ化エチレン）の単独重合体であって、アルゴ
フロン（伊国モンテジソン社製）、テフロン（米国デュ
ポン社製）、フルオン（英国アイ・シー・アイ社製）、
ポリフロン（ダイキン工業社製）等の登録商標名で市販
されているフッ素樹脂の一種であって、圧縮成形は可能
であっても通常の射出成形は不可能な樹脂である。
つぎに、この発明における酸化カルシウム（以下CaO
と略記）は、通常、常温で空気中の水分と反応して水酸
化カルシウムになるため、CaO単体の微粉末では市販さ
れていない。したがって、この発明におけるCaOとは塊
状のCaOを微粉砕したものや、粉末状のCaOの表面を処理
剤などで処理し、水と反応をおさえたものであり、その
平均粒径は50μｍ以下であることが望ましく特に30μｍ
以下であることが好ましい。
と略記）は、通常、常温で空気中の水分と反応して水酸
化カルシウムになるため、CaO単体の微粉末では市販さ
れていない。したがって、この発明におけるCaOとは塊
状のCaOを微粉砕したものや、粉末状のCaOの表面を処理
剤などで処理し、水と反応をおさえたものであり、その
平均粒径は50μｍ以下であることが望ましく特に30μｍ
以下であることが好ましい。
ここで、CaOの平均粒径が50μｍよりも大きいものを
添加するとPTFE中でのCaOの分散が悪くなり、耐クリー
プ特性、摺動特性が劣ってしまうので好ましくない。
添加するとPTFE中でのCaOの分散が悪くなり、耐クリー
プ特性、摺動特性が劣ってしまうので好ましくない。
なお、発明においては、発明の効果を損わない限り各
種の充填剤を添加しても良い。充填剤の種類としては、
たとえば、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド
樹脂、ポリアリーレンスルフィド樹脂、芳香族ポリエー
テルケトン樹脂、ポリアリーレンエーテルスルホン樹
脂、フェノール系樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリ
イミド樹脂、シリコーン樹脂、溶融フッ素樹脂等の耐熱
性高分子材料を始めとし、ガラス繊維、炭素繊維、グラ
ファイト繊維、ウォラストナイト、セラミック繊維、チ
タン酸カリウム繊維、鋼線、ステンレス線などの耐熱性
無機単一繊維、タングステン心線もしくは炭素繊維など
にボロンもしくは炭化珪素等を蒸着した、いわゆるボロ
ン繊維もしくは炭化珪素繊維などの耐熱性無機複合繊
維、芳香族アミド繊維などの耐熱性有機繊維、グラファ
イトまたは亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、銀、モ
リブデン、タングステン、ニオブ、ガラスビーズ、シリ
カバルーン、珪藻土、石綿、などの無機粉末、さらに、
二硫化モリブデン、グラファイト、カーボン、マイカ、
タルク、三酸化モリブデン等の潤滑性向上用無機粉末、
酸化鉄、硫化カドミウム、セレン化カドミウム、カーボ
ンブラック等の着色用無機顔料など数多くのものを挙げ
ることができる。
種の充填剤を添加しても良い。充填剤の種類としては、
たとえば、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド
樹脂、ポリアリーレンスルフィド樹脂、芳香族ポリエー
テルケトン樹脂、ポリアリーレンエーテルスルホン樹
脂、フェノール系樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリ
イミド樹脂、シリコーン樹脂、溶融フッ素樹脂等の耐熱
性高分子材料を始めとし、ガラス繊維、炭素繊維、グラ
ファイト繊維、ウォラストナイト、セラミック繊維、チ
タン酸カリウム繊維、鋼線、ステンレス線などの耐熱性
無機単一繊維、タングステン心線もしくは炭素繊維など
にボロンもしくは炭化珪素等を蒸着した、いわゆるボロ
ン繊維もしくは炭化珪素繊維などの耐熱性無機複合繊
維、芳香族アミド繊維などの耐熱性有機繊維、グラファ
イトまたは亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、銀、モ
リブデン、タングステン、ニオブ、ガラスビーズ、シリ
カバルーン、珪藻土、石綿、などの無機粉末、さらに、
二硫化モリブデン、グラファイト、カーボン、マイカ、
タルク、三酸化モリブデン等の潤滑性向上用無機粉末、
酸化鉄、硫化カドミウム、セレン化カドミウム、カーボ
ンブラック等の着色用無機顔料など数多くのものを挙げ
ることができる。
以上述べたCaOのPTFEへの添加量は、PTFE100重量部に
対して５〜90重量部であることが望ましい。そして、こ
れら諸原料を混合し成形するに際しては、従来から広く
行なわれている充填剤入りPTFEの通常の成形条件で成形
すればよく、たとえば、タンブラーミキサー、ヘンシェ
ルミキサー等の混合機によって乾式混合し、これを金型
にいれて380〜600kg/cm2の圧力を加えて予備成形した
後、金型から取り出された圧縮成形体を370℃で焼結す
る方法、その他加熱加圧しながら回分式に圧縮成形する
方法またはラム押出機による連続成形方法などのいずれ
であってもよい。
対して５〜90重量部であることが望ましい。そして、こ
れら諸原料を混合し成形するに際しては、従来から広く
行なわれている充填剤入りPTFEの通常の成形条件で成形
すればよく、たとえば、タンブラーミキサー、ヘンシェ
ルミキサー等の混合機によって乾式混合し、これを金型
にいれて380〜600kg/cm2の圧力を加えて予備成形した
後、金型から取り出された圧縮成形体を370℃で焼結す
る方法、その他加熱加圧しながら回分式に圧縮成形する
方法またはラム押出機による連続成形方法などのいずれ
であってもよい。
この発明において、添加されたCaOは、PTFEの耐摩耗
性、耐クリープ性を改善し、かつ、摺動時に相手材へPT
FEのみを転移させ、摺動特性を向上させるという作用を
示す。
性、耐クリープ性を改善し、かつ、摺動時に相手材へPT
FEのみを転移させ、摺動特性を向上させるという作用を
示す。
この発明の実施例および比較例に使用した原材料を一
括して示す。
括して示す。
PTFE（ヘキスト社製:TFM1700） CaO（和光純薬工業社製の試薬を微粉砕したもの、
平均粒径25μｍ） 水酸化カルシウム（同上社製：試薬） 炭酸カルシウム（日窒工業社製：試薬） 硫酸カルシウム（和光純薬工業社製：試薬） このような原材料を表に示した配合割合（重量％で示
す）で乾式混合した後、これを金型に入れて500kg/cm2
の圧力で予備成形し、その圧縮成形品を370℃で焼成し
た。この成形体から各種試験方法に規定されている寸
法、形状の試験片を作製した。各物性値を求めるための
試験方法はつぎのとおりである。すなわち、 （１）圧縮クリープ変形率（％）： ASTM−D621に準拠し、荷重140kg/cm2、24時間の圧縮
クリープ変形率（％）を求める。
平均粒径25μｍ） 水酸化カルシウム（同上社製：試薬） 炭酸カルシウム（日窒工業社製：試薬） 硫酸カルシウム（和光純薬工業社製：試薬） このような原材料を表に示した配合割合（重量％で示
す）で乾式混合した後、これを金型に入れて500kg/cm2
の圧力で予備成形し、その圧縮成形品を370℃で焼成し
た。この成形体から各種試験方法に規定されている寸
法、形状の試験片を作製した。各物性値を求めるための
試験方法はつぎのとおりである。すなわち、 （１）圧縮クリープ変形率（％）： ASTM−D621に準拠し、荷重140kg/cm2、24時間の圧縮
クリープ変形率（％）を求める。
（２）摩擦係数： スラスト型摩擦試験機を用いて滑り速度毎分150m、荷
重1kg/cm2、相手材ステンレス鋼SUS440c、無潤滑の条件
下における試験片（内径17mm、外径21mm、長さ10mmの円
筒状）の摩擦係数を求める。
重1kg/cm2、相手材ステンレス鋼SUS440c、無潤滑の条件
下における試験片（内径17mm、外径21mm、長さ10mmの円
筒状）の摩擦係数を求める。
（３）摩擦係数（×10-10cm3/kg・ｍ）： スラスト型摩耗試験機を用いて滑り速度毎分128m、荷
重2.3kg/cm2、相手材ステンレス鋼SUS440C、無潤滑の条
件下の摩耗係数を求める（上記（２）の試験片と同
様）。
重2.3kg/cm2、相手材ステンレス鋼SUS440C、無潤滑の条
件下の摩耗係数を求める（上記（２）の試験片と同
様）。
（４）上記の摩耗試験後における相手材SUS440Cの摺動
面を、フーリエ変換型赤外分光光度計を用い、反射法に
て転移膜の成分を調べ、つぎのように判定した。すなわ
ち、PTFEのみを転移させている（○印）およびPTFEと添
加した充填剤の成分とを転移させている（×印）の二段
階評価を行なう。
面を、フーリエ変換型赤外分光光度計を用い、反射法に
て転移膜の成分を調べ、つぎのように判定した。すなわ
ち、PTFEのみを転移させている（○印）およびPTFEと添
加した充填剤の成分とを転移させている（×印）の二段
階評価を行なう。
以上の諸物性を測定し、その結果を表に併記した。
表から明らかなように、実施例１は圧縮クリープ特性
に優れ、かつ、摺動時に相手材へPTFEのみを転移させて
おり、摩擦係数、摩耗係数の測定結果も優れている。こ
れに対して、比較例１〜３は摺動時に相手材へPTFEだけ
ではなく、添加した充填剤の成分をも転移させており、
摩擦係数、摩耗係数が著しく劣っている。
に優れ、かつ、摺動時に相手材へPTFEのみを転移させて
おり、摩擦係数、摩耗係数の測定結果も優れている。こ
れに対して、比較例１〜３は摺動時に相手材へPTFEだけ
ではなく、添加した充填剤の成分をも転移させており、
摩擦係数、摩耗係数が著しく劣っている。
この発明の樹脂組成物はPTFE本来の優れた特性に加え
て、優れた耐クリープ性、潤滑性、耐摩耗性をも兼ね備
えており、特に軸受などの摺動部用材料には最適なもの
であり、この発明の意義はきわめて大きいといえる。
て、優れた耐クリープ性、潤滑性、耐摩耗性をも兼ね備
えており、特に軸受などの摺動部用材料には最適なもの
であり、この発明の意義はきわめて大きいといえる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−118452（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−87752（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−89558（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】四フッ化エチレン樹脂100重量部に対し
て、酸化カルシウムを５〜90重量部配合した摺動部材用
の四フッ化エチレン樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63127491A JP2698375B2 (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | 四フッ化エチレン樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63127491A JP2698375B2 (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | 四フッ化エチレン樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01297449A JPH01297449A (ja) | 1989-11-30 |
| JP2698375B2 true JP2698375B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=14961271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63127491A Expired - Fee Related JP2698375B2 (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | 四フッ化エチレン樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2698375B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000249063A (ja) * | 1999-02-26 | 2000-09-12 | Toyota Autom Loom Works Ltd | ピストン式圧縮機のピストン |
| JP3941815B2 (ja) * | 2005-03-16 | 2007-07-04 | ダイキン工業株式会社 | 摺動部材用組成物、摺動部材及び流体機械 |
| JP4967513B2 (ja) * | 2006-08-07 | 2012-07-04 | ダイキン工業株式会社 | 圧縮機の摺動部材用組成物、圧縮機の摺動部材及び圧縮機 |
| JP5217233B2 (ja) * | 2007-05-14 | 2013-06-19 | ダイキン工業株式会社 | 摺動部材用組成物、摺動部材及び流体機械 |
| JP5546485B2 (ja) * | 2011-03-22 | 2014-07-09 | 大同メタル工業株式会社 | 摺動用樹脂組成物 |
| JP5448009B2 (ja) * | 2012-03-16 | 2014-03-19 | 大同メタル工業株式会社 | 樹脂摺動部材 |
| JP5465270B2 (ja) * | 2012-03-29 | 2014-04-09 | 大同メタル工業株式会社 | 樹脂摺動部材 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5443548B2 (ja) * | 1972-12-26 | 1979-12-20 | ||
| GB8426637D0 (en) * | 1984-10-22 | 1984-11-28 | Ae Plc | Plain bearing |
| JPS6389558A (ja) * | 1986-10-02 | 1988-04-20 | Dainichi Color & Chem Mfg Co Ltd | 弗素樹脂組成物 |
-
1988
- 1988-05-24 JP JP63127491A patent/JP2698375B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01297449A (ja) | 1989-11-30 |
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| JPH06166785A (ja) | 四フッ化エチレン樹脂組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
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