JP3660123B2

JP3660123B2 - 耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物

Info

Publication number: JP3660123B2
Application number: JP12084498A
Authority: JP
Inventors: 芳郎沖; 卓哉石井; 健二伊藤; 康平芳野
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2018-04-30
Also published as: JPH1171493A; DE19829059A1; US6255380B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シールリングなどに使用される耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物および対アルミニウム金属摺接用シール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、四フッ化エチレン樹脂（以下、ＰＴＦＥと略記する。）を主成分とする成形体（素材）は、弾性率が小さく、取扱いの容易性（ハンドリング）や安定したシール性、および動摩擦係数が低く安定しているという特性によって、シールリングのような摺動性シール装置として広く用いられている。
【０００３】
またＰＴＦＥ製の摺動性シール装置（成形体）は、それを使用する環境や摺接相手の材料特性に応じて、種々の添加剤が配合されており、例えばガラス繊維、炭素繊維、グラファイト、マイカ、タルクなどは代表的な添加剤である。
【０００４】
たとえば、ＰＴＦＥの耐クリープ性を改善するために、主成分のＰＴＦＥに対して熱可塑性ポリイミドを配合すると共に、ガラス繊維、ガラスビーズまたは黒鉛を配合することが特開平１−２２３１５０号公報に開示されている。
【０００５】
また、同様にＰＴＦＥの耐クリープ性を改善するために、ＰＴＦＥより耐クリープ性に優れた樹脂であるテトラフルオロエチレン−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）やテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）を添加する試みがなされたが、その結果は僅かな耐クリープ性向上に止まり、ＰＦＡやＦＥＰと同様な耐クリープ性をＰＴＦＥにも付与することはできなかった。
【０００６】
また、テトラフルオロエチレンと一部変性テトラフルオロエチレンの共重合体からなる一部変性テトラフルオロエチレン共重合体は、変性ＰＴＦＥ樹脂とも呼ばれており、これを主成分としてガラス繊維、炭素繊維などの繊維状充填剤や、黒鉛、マイカ、タルクなどの鱗片状充填剤を配合して弾性率を高め、耐クリープ性をある程度改善することができる（特開平５−２３９４４０号公報）。
【０００７】
上記の充填剤配合の一部変性ＰＴＦＥ樹脂組成物は、摺動相手材がアルミニウム合金であると、高面圧の摺動条件でこれを損傷し、摺動面は異常摩耗を起こすことがあった。このような不具合を避けるために、前述の充填剤の添加量を減らすように試みたが、耐クリープ性や耐摩耗性が低下するばかりであった。
【０００８】
また、芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）は、アルミニウム合金に摺接してもこれを損傷しない繊維であるが、耐クリープ性を改善する効果がない。アルミニウム合金の摺動摩耗を防止するために、モース硬度の低いウィスカを樹脂に配合する技術は、特開平６−１８４３８５号公報に開示されているが、ウィスカによる補強効果が充分でないので、高温雰囲気かつ高面圧の摺動条件で成形体のクリープ変形率が非常に大きく、また摩耗しやすいものであった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シールリングのような摺動性シール装置を装着した装置類は、装置全体の小型化や高性能化などの要請があり、以前より高圧の条件下でも良好に摺動できる特性が要求されるようになってきた。
【００１０】
具体的に説明すると、冷媒を代替フロンに変更した熱機関においては、冷媒の常温での蒸気圧が１ＭＰａから１．７ＭＰａになり、１００℃を越える条件では５ＭＰａ以上になった。また、高層化する建築物の屋上の水タンクから、階下へ導通する配管内の水圧は、従来建築物における配管内水圧の２〜３倍にもなる。また、自動車等の車両用油圧装置については、その負荷が大きくなる傾向があり、特にトラックなどのパワーステアリングに係わる油圧系統では、シール装置の所要面圧が車両重量規制の緩和に伴って従来の１４ＭＰａを越える高圧になってきている。
【００１１】
しかし、前述のような従来組成のＰＴＦＥ系樹脂からなるシールリングその他のシール装置では、クリープ変形性が大きく、高圧条件に耐えてシール性を充分に発揮することはできず、特にせん断方向にクリープ変形し（連れ込まれ）やすくて異常摩耗も起こりやすいという問題点があった。
【００１２】
特に、前記したトラックやバスなどの自動車用油圧装置においては、１００℃程度の高温条件でシール性が求められるので、上記したようなクリープ変形は確実に起こると考えられる。
【００１３】
また、油圧シリンダなどに装着されるシールリングなどの摺接用シール装置においては、通常、軸やシリンダのいずれかをアルミニウム合金で形成して切削加工性および軽量化を図っているが、このようなシール装置で潤滑油に接して摺動するアルミニウム金属面は、潤滑油に接しない無潤滑条件（いわゆる乾燥摩擦条件）で摺動する場合に比べて損傷され易い。
【００１４】
なぜなら、高面圧によって摺動面に潤滑油が充分に供給されないことがあり、また何らかの理由で摺動面に非常に希薄な油膜が形成されている場合には、乾燥摩擦面で通常に起こるＰＴＦＥ組成物から摺動相手材への潤滑物質の移着が起こらない。この場合は、摺動面に固体潤滑剤または液体潤滑剤のいずれも供給されなくなり、アルミニウム金属は摩耗損傷することになる。
【００１５】
さらに、フロン代替冷媒、空気、ヘリウム、天然ガスなどの各種ガスを圧縮するコンプレッサーでは、常温で面圧が１０ＭＰａに達しない使用条件が予定されていても、実際には無潤滑シールが摩擦発熱によって摺動面および雰囲気温度が１００℃以上で使用される場合があり、この場合には無潤滑シールがクリープ変形してシール性が充分に発揮されないことが予想される。
【００１６】
特に、シールに摺接する相手材が熱伝導率の低いステンレス鋼の場合には、相手材へ潤滑物質は移着するが、ステンレス鋼の蓄熱性により摺動面および雰囲気温度が高くなる。また、相手材がアルマイトなどの皮膜処理を施したアルミニウム合金である場合は、表面粗さが小さいので移着が起こらず、皮膜が損傷してアルミニウム合金基材まで傷つけることになる。
【００１７】
そこで、この発明の課題は上記した問題点を解決し、１０ＭＰａを越えるような高面圧での摺動条件において、クリープ変形量が小さくシール性を充分に発揮でき、しかも潤滑油に接する摺動状態で摺動相手のアルミニウム合金材を摩耗損傷しないという特性がある四フッ化エチレン樹脂組成物とすることである。
【００１８】
また、この発明の他の課題は、常温で面圧が４ＭＰａ以上の無潤滑摩擦条件において、シール性が充分に発揮できるようにクリープ変形を小さくし、しかもアルマイトなどで皮膜処理したアルミニウム合金やステンレス鋼に摺接した場合においても摺動面を摩耗損傷させない四フッ化エチレン樹脂組成物とすることである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明においては、テトラフルオロエチレンと一部変性テトラフルオロエチレンの共重合体からなる変性四フッ化エチレン樹脂１００体積部に対し、炭素繊維５〜４０体積部、モース硬度４以下のウィスカ２〜３０体積部を配合してなる耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物としたのである。または、前記した耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物の成形体を対アルミニウム金属摺接用シール装置としたのである。この耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物は、１００℃雰囲気にてＡＳＴＭＤ６２１の圧縮クリープ特性の２４時間最大変形率が１５％以下となる物性を有する。
【００２０】
前記変性四フッ化エチレン樹脂は、下記の化２の式で表わされる変性四フッ化エチレン樹脂を採用することができる。
【００２１】
【化２】

【００２２】
（式中、ｍ、ｎは整数、ｍ≫ｎであり、Ｘはパーフルオロアルキルエーテル基またはフルオロアルキル基その他のフルオロアルキルを有する側鎖基である。）前記の炭素繊維は、繊維長０．０５〜１ｍｍ、アスペクト比５〜８０の炭素繊維を採用することが好ましい。前記のウィスカは、酸化亜鉛ウィスカまたは硫酸カルシウムウィスカを採用することが好ましい。
【００２３】
この発明における変性四フッ化エチレン樹脂は、テトラフルオロエチレンと一部変性テトラフルオロエチレンの共重合体からなる。一部変性テトラフルオロエチレンであるコポリマーの分子構造は、ＴＦＥ分子構造から変性部分の分子構造が突き出しているため、コポリマー同士の突出部分が引っ掛かりを持つようになっている。そのため、変性四フッ化エチレン樹脂は、通常の（変性していない）ＰＴＦＥよりも分子鎖同士が滑り難く、強度および弾性係数が高く、耐クリープ性にも優れている。
【００２４】
そして、この発明では繊維状補強材として、炭素繊維と所定硬度のウィスカを併用することにより、炭素繊維は変性ＰＴＦＥの全体をマクロ的に補強し、ウィスカは前記繊維間をミクロ的に補強し、これら２種類の繊維補強材が互いの弱点を補うように作用して、組成物の耐クリープ性および耐摩耗性を相乗的に向上させていると考えられる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
この発明に用いる変性四フッ化エチレン樹脂は、前記化２の式で表わされる重合体からなり、この樹脂は、ＰＴＦＥ本来の特性を保持していて、溶融加工性を有しない程度に変性されたＰＴＦＥであり、変性量を多くした場合のテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）やテトラフルオロエチレン−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）のような溶融成形可能な熱可塑性フッ素樹脂とは、コモノマーが異なるものである。
【００２６】
すなわち、変性四フッ化エチレン樹脂を構成するコモノマーの組成を表わす化２の式中のｍ、ｎは、ｍ≫ｎであり、上記したようにＰＴＦＥが本来有する非溶融特性を実質上保持するように、整数値ｎに比べて整数値ｍの値はかなり大きいｍ＞ｎの関係である。このような一部変性四フッ化エチレン樹脂のｍ＞ｎの関係を変性量として示せば、０．０１〜０．５重量％である。化２の式中のＸは、ＴＦＥと共重合可能な１価の基であり、この基は成形温度で熱分解されないものであれば特に基の種類を限定使用したものではなく、例えば−Ｏ−Ｒｆ（Ｒｆ：パーフルオロアルキル基）で示されるパーフルオロアルキルエーテル基、−ＣＦ₃などのフルオロアルキル基、またはその他のフルオロアルキルを有する側鎖基を採用できる。
【００２７】
このような変性四フッ化エチレン樹脂の重合法は、モールディングパウダーを重合する場合に採用される懸濁重合法、ファインパウダーを重合する乳化重合法のいずれでもよく、分子量は約５０万から１０００万であることが好ましく、１００万から７００万であることがより好ましい。
【００２８】
上述の条件を満足する市販の変性四フッ化エチレン樹脂の例としては、三井・デュポンフロロケミカル社製：テフロンＴＧ−７０Ｊ、ダイキン工業社製：ポリフロンＭ１１１、同社製：ポリフロンＭ１１２、ヘキスト社製：ホスタフロンＴＦＭ１６００、同社製：ホスタフロンＴＦＭ１７００などが挙げられる。
【００２９】
この発明に用いる炭素繊維は、その原材料からピッチ系またはＰＡＮ系のいずれのものであってもよいが、２０００℃またはそれ以上の高温で焼成されて黒鉛（グラファイト）化されたものよりも、１０００℃程度で焼成された炭化品のものが、摺動相手のアルミニウム合金を摩耗損傷しにくいので好ましい。炭素繊維の大きさは、繊維長０．０５〜１ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．２ｍｍ、繊維径はφ２０μｍ以下、好ましくはφ７〜１５μｍ、アスペクト比は５〜８０、好ましくは５〜３０である。上記範囲未満の繊維長または繊維径では、基材の補強効果が乏しく充分な耐クリープ性や耐摩耗性が得られず、前記範囲を越える繊維長または繊維径では、成形性が阻害されるとともに摺動相手のアルミニウム合金を摩耗損傷する可能性も高くなって好ましくない。
【００３０】
上記した条件を満足する市販の炭素繊維としては、ピッチ系炭素繊維として、呉羽化学社製：クレカミルドＭ１０１Ｓ、同Ｍ１０７Ｓ、同Ｍ２０１Ｓ、同Ｍ２０７Ｓ、または大阪ガスケミカル社製：ドナカーボンＳ２４１、同Ｓ２４４、同ＳＧ２４１、同ＳＧ２４１、同ＳＧ２４４がある。また、同様のＰＡＮ系炭素繊維として、東邦レーヨン社製：ベスファイトＨＴＡ−ＣＭＦ０１６０−ＯＨ、同ＨＴＡ−ＣＭＦ００７０−ＯＨ、または東レ社製：トレカＭＬＤ−３０、同ＭＬＤ−１００がある。
【００３１】
次に、この発明に用いるモース硬度４以下のウィスカとしては、硫酸カルシウムウィスカ、チタン酸カルシウムウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、硫酸マグネシウムウィスカなどが挙げられる。ウィスカによるアルミニウム合金の摺動摩擦による損傷性を考慮すると、モース硬度は３以下であることが好ましい。
【００３２】
ウィスカの繊維長さは、前記した炭素繊維の繊維長より若干短い５０μｍ前後であることが好ましく、炭素繊維より極端に短いウィスカでは、組成物に充分な耐クリープ性および耐摩耗性が備わらない。
【００３３】
このようにＰＴＦＥ組成物中に所定硬度のウィスカと炭素繊維とを併用添加すると、炭素繊維は基材を比較的粗いネットワークで補強し、ウィスカは前記ネットワークを縫うようにミクロ的に補強するので、組成物の耐クリープ性および耐摩耗性が著しく向上すると考えられる。また、ウィスカは炭素繊維に比べて小さいので、摩擦面での存在割合が大きく、このような所定モース硬度のウィスカによって、摩擦面における大部分の摩擦せん断力を受けるため、摺動相手のアルミニウム合金（ＪＩＳＨ２１１８で規定されるダイカスト用アルミニウム合金など）は、摩耗および損傷され難い。
【００３４】
以上の条件を満足するウィスカの具体例としては、硫酸カルシウムウィスカの無水塩型のもの、または半水塩型のものが挙げられるが、好ましいウィスカは無水塩型のものである。この発明に使用可能な市販のウィスカを列記すると、以下の通りである。
【００３５】
［硫酸カルシウムウィスカ］

（モース硬度２〜３、繊維長５０〜６０μｍ）
［チタン酸カリウムウィスカ］
大塚化学社製：ティスモＮ（モース硬度４、繊維長１０〜２０μｍ）
川鉄鉱業社製：タイブレック（モース硬度４、繊維長２０μｍ）
［酸化亜鉛ウィスカ］
松下電気産業社製：酸化亜鉛ウィスカ（モース硬度４、繊維長２〜５０μｍ）［硫酸マグネシウムウィスカ］
宇部興産社製：モスハイジ（モース硬度２．５、繊維長１０〜３０μｍ）。
【００３６】
前記したように、変性ＰＴＦＥ樹脂１００体積部に対し、炭素繊維の配合割合は、５〜４０体積部であり、モース硬度４以下のウィスカの配合割合は、２〜３０体積部である。
【００３７】
なぜなら、炭素繊維の配合割合が４０体積部を越えると、成形性が悪くなり、摺動相手のアルミニウム金属を摩耗損傷する可能性も高くなる。しかし、炭素繊維の配合割合が５体積部未満では組成物を補強する効果が乏しく、充分な耐クリープ性や耐摩耗性が得られない。
【００３８】
また、ウィスカの配合割合が、３０体積部を越える多量では、組成物の成形性が悪くなり、耐摩耗性も所要程度より低下する。また、ウィスカの配合割合が、２体積部未満では組成物に所要の補強効果がなく、アルミニウム金属を摩耗損傷する可能性も高くなり、所要の摺動特性が得られない。
【００３９】
なお、この発明の効果を阻害しないならば、以下に列挙するような周知の樹脂用添加材を配合することもできる。
（１）摩耗補強剤：ＰＴＦＥ潤滑粉、二硫化モリブデン
（２）電気特性向上剤：炭化粉末、酸化亜鉛、酸化チタンなど
（３）クラッキング性向上剤：黒鉛
（４）熱伝導性向上剤：黒鉛、金属酸化物粉末
（５）靭性向上のための添加剤：ＰＦＡ、ＦＥＰ。
【００４０】
以上述べた諸原材料を混合し、混練する手段は、特に限定するものではなく、粉末原料のみをヘンシェルミキサー、ボールミキサー、リボンブレンダー、レディゲミキサー、ウルトラヘンシェルミキサーなどにて乾式混合すればよい。さらに、湿式法などにより成形方法に合致する所定粒径の粒子に造粒することが好ましい。
【００４１】
この発明の耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物でもってシールリングなどの対アルミニウム金属摺接用シール装置を成形するには、樹脂成形に一般的に採用される以下の成形法を採用できる。たとえば、フリーベーキング法、ホットモールディング法、アイソスタチックモールディング、連続ラム押出し、ペースト押出し法、ダイレクトモールドなどである。
【００４２】
なお、この発明の耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物の好適な用途としては、フロン代替冷媒が使用されているコンプレッサー用シール、高層マンションまたは公共ビルディングなどの高層建築物用の高水圧シール、トラック、バス、自動車などのパワーステアリングシールなどが挙げられる。さらに、ショベルカー、フォークリフト、ブルドーザーまたは釘打ち機等の建設機械関連のシール軸受としても使用可能である。また、安全性を考慮するならば、前述の１００℃雰囲気で負荷圧力が１０ＭＰａを越えるような仕様より穏やかな条件で用いるシール装置であってもよい。また、接触する相手の材質が、鋼、鋳鉄などのアルミニウム合金より硬度の高い材質の場合であっても、前記組成物をシール装置等の成形体として使用可能であるのは勿論である。
【００４３】
【実施例】
実施例および比較例に用いる原材料を一括して以下に示す。なお、原材料に括弧書きした番号は、表中の原材料番号と一致している。
【００４４】
（１）変性四フッ化エチレン樹脂−１［変性ＰＴＦＥ−１］
三井デュポンフロロケミカル社製：テフロンＴＧ７０Ｊ
（２）変性四フッ化エチレン樹脂−２［変性ＰＴＦＥ−２］
ダイキン工業社製：ポリフロンＭ１１１
（３）四フッ化エチレン樹脂［ＰＴＦＥ］
三井デュポンフロロケミカル社製：テフロン７Ｊ
（４）テトラフルオロエチレン−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体［ＰＦＡ］
三井デュポンフロロケミカル社製：ＰＦＡＭＰ１０
（５）炭素繊維（ピッチ系）−１［ＣＦ−１］
呉羽化学社製：クレカミルドＭ１０１Ｓ（繊維長１００μｍ、繊維径１４．５μｍ）
（６）炭素繊維（ＰＡＮ系）−２［ＣＦ−２］
東邦レーヨン社製：ベスファイトＨＴＡ−ＣＭＦ０１６０−ＯＨ（繊維長１６０μｍ、繊維径７μｍ）
（７）炭素繊維（ピッチ系）−３［ＣＦ−３］
呉羽化学社製：クレカミルドＭ１０７Ｓ（繊維長７００μｍ、繊維径１４．５μｍ）
（８）炭素繊維（ピッチ系）−４［ＣＦ−４］
呉羽化学社製：クレカミルドＭ１０１Ｔ（繊維長１００μｍ、繊維径１８μｍ）
（９）硫酸カルシウムウィスカ［硫酸カルシウムＷ］
大日精化工業社製：フランクリンファイバーＡ−３０（無水塩型）
（モース硬度２〜３、繊維長５０〜６０μｍ）
（１０）酸化亜鉛ウィスカ［酸化亜鉛Ｗ］
松下電気産業社製：酸化亜鉛ウィスカ
（モース硬度４、繊維長２〜５０μｍ）
（１１）チタン酸カリウムウィスカ［チタン酸カリウムＷ］
大塚化学社製：ティスモＮ（モース硬度４、繊維長１０〜２０μｍ）
（１２）黒鉛日本黒鉛社製：ＡＣＰ
（１３）ホウ酸アルミニウムウィスカ［ホウ酸アルミニウムＷ］
四国化成工業社製：アルボレックスＹ（モース硬度７、繊維長１０〜３０μｍ）
（１４）ガラス繊維
旭ファイバーグラス社製：ＭＦ−ＫＡＣ。
【００４５】
〔実施例１〜９、比較例１〜１３〕
表１および表２に示す配合割合で原材料をヘンシェル乾式混合機を用いてドライブレンドし、プレス機を用いてφ３０×１００（ｍｍ）の棒素形材、φ１２４×φ６４×１００（ｍｍ）の円筒素形材を予備成形し、３７０℃で４時間フリーベーキング法により焼成した。これらの素材を切削加工してφ１７×φ２１×１０（ｍｍ）の摩擦摩耗試験機用のリング状試験片、１２．７×１２．７×１２．７（ｍｍ）の圧縮クリープ用の試験片を作製した。また、円筒素形材についてはスカイビング加工により１×８０×１０００（ｍｍ）の一般物性用のシート試験片を作成した。
【００４６】
摩擦摩耗試験としては、▲１▼油潤滑摩擦摩耗試験および▲２▼無潤滑摩擦摩耗試験を行ない、▲１▼の試験では、スラスト型試験機を用い、試験条件は１００℃のＡＴＦオイル中に摺接相手材のアルミニウム合金（ＡＤＣ１２：ＪＩＳＨ２１１８１２種）、周速６ｍ／分、面圧１２ＭＰａで１０時間供試し、試験終了直前の動摩擦係数、樹脂試験片の摩耗量、相手材の摩耗量を表３および表４に示した。
【００４７】
また、▲２▼の無潤滑摩擦摩耗試験ではスラスト型試験機を用い、試験条件は大気中に摺接相手材の硬質アルマイト（下地はＡ５０５６）、周速３２ｍ／分、面圧４ＭＰａで２０時間供試し、試験終了直前の動摩擦係数、樹脂試験片の摩耗量、相手材の摩耗量を表５に示した。
【００４８】
圧縮クリープ試験は、ＡＳＴＭＤ６２１に準拠し、常温および１００℃の雰囲気で面圧１４０ｋｇｆ／ｃｍ²で圧縮し、２４時間後の最大変形率（％）と、さらにその後２４時間経過後の変形率（永久変形率：％）を求めた。
【００４９】
また、ＡＳＴＭＤ１７０８に準拠し、引張強度および破断伸び率を測定し、これらの結果を表３および表４中に併記した。
【００５０】
【表１】

【００５１】
【表２】

【００５２】
【表３】

【００５３】
【表４】

【００５４】
【表５】

【００５５】
表３および表４の結果からも明らかなように、実施例の組成物は、１００℃雰囲気にてＡＳＴＭＤ６２１の圧縮クリープ特性の２４時間最大変形率が１５％以下であり、オイル雰囲気条件での摩擦摩耗試験で相手材（ＡＤＣ１２）をほとんど損傷することなく、低摩擦特性および耐摩耗性に優れていた。
【００５６】
それに対して、変性ＰＴＦＥに炭素繊維などを配合した比較例２〜５および比較例８は、最大変形率が１５％以下ではあったが、摩擦摩耗試験で相手材を著しく損傷した。また、炭素繊維などの配合量が過少の比較例７は、摺動相手材を摩耗損傷させないが、耐摩耗性および耐クリープ性が劣っていた。
【００５７】
また、表５の結果からも明らかなように、実施例２、３、６、８の組成物は、無潤滑摩擦摩耗試験で相手材（硬質アルマイト）をほとんど損傷することなく、しかも耐摩耗性に優れたものであった。
【００５８】
これに対して、硫酸カルシウムウィスカを配合した比較例６は、相手材をほとんど損傷しないが耐摩耗性に劣っており、比較例４、５は、樹脂材および相手材の摩耗量がいずれも大きかった。
【００５９】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように、変性四フッ化エチレン樹脂に、炭素繊維、および所定硬度のウィスカをそれぞれ所定量配合した四フッ化エチレン樹脂組成物としたので、１０ＭＰａを越えるような高面圧での摺動条件において、クリープ変形量が小さくシール性を充分に発揮でき、しかも潤滑油に接する摺動状態で、摺動相手のアルミニウム合金材を摩耗損傷しない耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物であるという利点がある。
【００６０】
また、この発明の耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物は、常温で面圧４ＭＰａ以上の潤滑油に接しない無潤滑条件（いわゆる乾燥摩擦条件）の摺動条件において、クリープ変形が小さくてシール性を充分に発揮し、しかも摺接する相手材が、熱伝導率の低いステンレス鋼や表面粗さの小さいアルマイト等の皮膜処理をしたアルミニウム合金等である場合に、相手材を摩耗損傷しないという利点もある。

Claims

テトラフルオロエチレンと一部変性テトラフルオロエチレンの共重合体からなる変性四フッ化エチレン樹脂１００体積部に対し、炭素繊維５〜４０体積部、モース硬度４以下のウィスカ２〜３０体積部を配合してなる耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物。
テトラフルオロエチレンと一部変性テトラフルオロエチレンの共重合体からなる変性四フッ化エチレン樹脂１００体積部に対し、炭素繊維５〜４０体積部、モース硬度４以下のウィスカ２〜３０体積部を配合してなり、１００℃雰囲気にてＡＳＴＭＤ６２１の圧縮クリープ特性の２４時間最大変形率が１５％以下である耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物。
変性四フッ化エチレン樹脂が、下記の化１の式で表わされる共重合体からなり分子量が５０万から１０００万の変性四フッ化エチレン樹脂である請求項１または２に記載の耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物。

（式中、ｍ、ｎは整数であり、変性量が０．０１〜０．５重量％であるように整数値ｎに比べて整数値ｍの値はかなり大きいｍ＞ｎの関係である。Ｘはパーフルオロアルキルエーテル基またはフルオロアルキル基その他のフルオロアルキルを有する側鎖基である。）
炭素繊維が、繊維長０．０５〜１ｍｍ、アスペクト比５〜８０の炭素繊維である請求項１〜３のいずれか１項に記載の耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物。
ウィスカが、硫酸カルシウムウィスカである請求項１〜４のいずれか１項に記載の耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物。
ウィスカが、酸化亜鉛ウィスカである請求項１〜４のいずれか１項に記載の耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物の成形体からなる対アルミニウム金属摺接用シール装置。