JP3871506B2 - 耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シールリングやチップシール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部材に関する。
【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特性を有しており、シールリングやチップシールのような摺動性シールとして用いられている。
【０００３】
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とからなる変性テトラフルオロエチレン共重合体は、変性ＰＴＦＥ樹脂とも呼ばれる周知の樹脂である。
【０００４】
そして、変性ＰＴＦＥ樹脂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ことが特開平５−２３９４４０号公報に開示されている。
【０００５】
上記の充填剤配合の変性ＰＴＦＥ樹脂組成物は、摺動相手材がアルミニウム合金である場合に、高面圧の摺動条件でこれを損傷（異常摩耗）させることがあった。
【０００６】
このような不具合を避けるためには、前述の充填剤の添加量を減らす試みがなされたが、耐クリープ性や耐摩耗性が低下するばかりで充分な効果が得られなかった。また、繊維状充填剤の一種である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特性の繊維であるが、耐クリープ性を改善する効果はないものである。
【０００７】
また、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が、特開平６−１８４３８５号公報に開示されているが、開示された技術では所定のウィスカによる補強効果が充分でないので、高温雰囲気で高面圧の摺動条件では、成形体のクリープ変形率が非常に大きくなる欠点があり、また摩耗しやすいものであった。
【０００８】
高圧下の使用条件でアルミニウム合金に摺接してもこれを損傷し難い組成物としては、炭素繊維を低硬度のウィスカ、膨張黒鉛または炭素粉末と併用して添加したものが特開平１１−７１４９３号公報等に開示されている。
【０００９】
ところで、シールリングのような摺動性シール部材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】
そして、特開平１１−７１４９３号公報に開示された充填剤の組み合わせでは、針状のウィスカと鱗片状の膨張黒鉛の形状的要因のためか、摺動面のアルミニウム合金の損傷を防止できない。また、炭素粉末は、耐クリープ性や耐摩耗性を向上させる効果が不充分であった。
【００１１】
具体的なシール部材に要求されているシール性を具体的に説明すると、冷媒を代替フロンに変更する熱機関において、シールリング、チップシールの仕様は、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。特に、近年注目されている炭酸ガスを冷媒としたコンプレッサーに至っては、１０〜１６ＭＰａの仕様となっている。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、シール部材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。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のような従来のＰＴＦＥ系樹脂組成物からなるシールリング、チップシールその他のシール部材では、クリープ変形量が大きくて、近年要求される高圧条件に耐えてシール性を充分に発揮させることはできず、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。
【００１３】
そして、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、これを防止する手段が要望されている。
【００１４】
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部材においては、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を確保すると共に装置の軽量化を図っているが、このようなシール部材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、却って損傷され易いものである。
【００１５】
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からである。このような場合に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。
【００１６】
一方、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。
【００１７】
特に、シール部材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。
【００１８】
そこで、本願の各請求項に係る発明の課題は、上記した問題点を解決して１５ＭＰａに達するかまたはそれ以上の高面圧での摺動条件においても、クリープ変形量が小さくシール性を充分に発揮でき、しかも潤滑油の供給され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特性のある耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物を提供することである。
【００１９】
また、本願の各請求項に係る他の課題としては、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耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物とすることである。
【００２０】
【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と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以下の粒状無機化合物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。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ＡＳＴＭ Ｄ６２１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ものであることが好ましい。
【００２１】
また、前記の従来のシール部材に関する課題を解決するために、上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ミニウム金属摺接用シール部材としたのである。
【００２２】
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。
【００２３】
【化２】

【００２４】
（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、平均繊維長０．０３〜１ｍｍ、アスペクト比５〜１００の炭素繊維を採用することが好ましい。
【００２５】
前記の粒状無機化合物は、粒状の硫酸カルシウムまたは粒状の酸化亜鉛を採用することが好ましい。
【００２６】
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との共重合体からなり、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
【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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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何れでもよく、分子量は約５０万から１０００万であることが好ましく、より好ましくは１００万から７００万である。
【００３３】
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。
【００３４】
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、平均繊維長０．０３〜１ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．２ｍｍ、平均繊維径はφ２０μｍ以下、好ましくはφ５〜１５μｍ、アスペクト比は５〜１００、好ましくは５〜３０である。上記した範囲未満の平均繊維長または平均繊維径の炭素繊維では、基材の補強効果が乏しくて組成物に充分な耐クリープ性や耐摩耗性の補強効果が得られず、前記範囲を越える平均繊維長または平均繊維径のものでは、組成物の成形性が阻害されると共に、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。
【００３５】
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、呉羽化学工業社製：クレカミルド Ｍ１０１Ｓ、同Ｍ１０７Ｓ、同Ｍ２０１Ｓ、同Ｍ２０７Ｓなど、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などがある。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−ＣＭＦ００４０−ＯＨなど、または東レ社製：トレカ ＭＬＤ−３０、同ＭＬＤ−３００などがある。
【００３６】
次に、この発明に用いるモース硬度４以下の粒状無機化合物は、樹脂組成物の特性改善のための添加物として周知の無機化合物のうち、崩壊しやすいように所定硬度条件を満足する粒状のものであればよく、例えば硫酸カルシウム、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウムなどからなる粉粒状無機化合物が挙げられる。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。
【００３７】
粒状無機化合物の平均粒径は、１００μｍ以下（例：１〜１００μｍ）であり、好ましくは１０〜５０μｍのものである。粒径１μｍ未満の極端に小粒径の無機化合物を用いると、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からである。また、１００μｍを超える大粒径の無機化合物を組成物に配合すると、ミクロ的な補強効果が得られないので好ましくない。
【００３８】
このようにＰＴＦＥ組成物中に所定硬度の粒状無機化合物と炭素繊維とを併用して添加すると、炭素繊維は基材を比較的粗いネットワークで補強し、粒状無機化合物は、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、粒状無機化合物は、炭素繊維に比べて小さいので、摩擦面での分布密度が高くなる。そして、このような所定モース硬度の粒状無機化合物によって、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（ＪＩＳ Ｈ２１１８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くなるのである。
【００３９】
以上の条件を満足していてより好ましい粒状無機化合物の具体例としては、硫酸カルシウムの無水塩型のもの、または半水塩型のものが挙げられ、特に好ましいものは無水塩型のものである。また、硫酸マグネシウムは、無水塩型のもの、または七水和物のものが挙げられるが、無水塩型のものが好ましい。
【００４０】
この発明に使用可能な粒状無機化合物（市販品）を列記すると、以下の通りである。
▲１▼［硫酸カルシウム（モース硬度２〜３）］
ノリタケ社製：Ｄ−１０１Ａ（無水塩型）、Ｄ−２００（無水塩型）、ＦＴ−２（半水塩型）
▲２▼［酸化亜鉛（モース硬度４）］
正同化学工業社製：酸化亜鉛１種、２種、３種
▲３▼［炭酸カルシウム（モース硬度３）］
日窒工業社製：ＮＡ６００
▲４▼［硫酸マグネシウム（モース硬度２〜３）］
和光純薬社製：試薬
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以下の粒状無機化合物の配合割合は、２〜３０体積部である。
【００４１】
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からである。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なり、充分な耐クリープ性や耐摩耗性が得られなくなる。
【００４２】
また、粒状無機化合物の配合割合が、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、粒状無機化合物の配合割合が、２体積部未満では組成物に所要の補強効果がなくなり、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からである。
【００４３】
因みに、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してもよい。
（１）着色剤：炭化粉末、酸化チタン、コバルトブルーなど
（２）電気特性向上剤：炭化粉末、酸化亜鉛、酸化チタンなど
（３）熱伝導性向上剤：黒鉛、金属酸化物粉末。
【００４４】
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に造粒することが好ましい。
【００４５】
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、チップシールなどの対アルミニウム金属摺接用シール部材を成形するには、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。
【００４６】
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からなる成形品の適用品としては、炭酸ガス、天然ガス、空気、ヘリウムガス、フロン代替冷媒など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。
【００４７】
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１５ＭＰａを越えるようなシール用途ばかりでなく、より穏やかな条件で用いるシール部材であってもよい。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部材等の成形体として使用可能である。
【００４８】
【実施例および比較例】
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。
（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
（1'）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
（1''）変性四フッ化エチレン樹脂−３［変性ＰＴＦＥ−３］
ヘキスト社製：ホスタフロンＴＦＭ１７００
（２）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
（３）炭素繊維（ピッチ系）−１［ＣＦ−１］
呉羽化学工業社製：クレカミルド Ｍ１０１Ｓ（炭素化、平均繊維長１００μｍ、平均繊維径１４．５μｍ）
（４）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（炭素化、平均繊維長１６０μｍ、平均繊維径７μｍ）
（５）炭素繊維（ピッチ系）−３［ＣＦ−３］
呉羽化学工業社製：クレカミルド Ｍ１０７Ｓ（炭素化、平均繊維長７００μｍ、平均繊維径１４．５μｍ）
（６）炭素繊維（ピッチ系）−４［ＣＦ−４］
呉羽化学工業社製：クレカミルド Ｍ１０１Ｔ（炭素化、平均繊維長１００μｍ、平均繊維径１８μｍ）
（７）炭素繊維（ピッチ系）−５［ＣＦ−５］
呉羽化学工業社製：クレカミルド Ｍ２０１Ｓ（黒鉛化、平均繊維長１００μｍ、平均繊維径１４．５μｍ）
（８）硫酸カルシウム［粒状硫酸カルシウム］
ノリタケ社製：Ｄ１０１Ａ（無水塩型）（モース硬度２〜３、平均粒径２５μｍ）
（９）酸化亜鉛［粒状酸化亜鉛］
正同化学工業社製：酸化亜鉛２種、（モース硬度４、粒径４５μｍ以下）（１０）チタン酸カリウムウィスカ［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、平均繊維長１０〜２０μｍ）（１１）硫酸カルシウムウィスカ［硫酸カルシウムウィスカ］
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、平均繊維長５０〜６０μｍ）
（１２）黒鉛［黒鉛］ 日本黒鉛社製：ＡＣＰ
（１３）アルミナ［アルミナ粉末］
アドマテックス社製：アドマファインＡＯ−５０９（モース硬度９、平均粒径１０μｍ）
【００４９】
〔実施例１〜１０、比較例１〜７〕
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×φ２１×４（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。
【００５０】
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：ＪＩＳ Ｈ２１１８ １２種）、周速６ｍ／分、面圧１５ＭＰａ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。
【００５１】
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６ＭＰａ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３または表４に示した。
【００５２】
圧縮クリープ試験は、ＡＳＴＭ Ｄ６２１に準拠し、常温および１００℃の雰囲気で面圧１３．７ＭＰａ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。
【００５３】
【表１】

【００５４】
【表２】

【００５５】
【表３】

【００５６】
【表４】

【００５７】
表３および表４の結果からも明らかなように、変性ＰＴＦＥに炭素繊維などを配合した比較例１〜５は、１００℃での圧縮クリープ試験における最大変形率が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、充填剤として粒状無機化合物のみを配合した比較例６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共に劣っていた。また、変性ＰＴＦＥに代えてＰＴＦＥを配合した比較例７は、１００℃での圧縮クリープ試験における最大変形率が大きく、不満足な結果であった。
【００５８】
これに対して、実施例の組成物は、１００℃雰囲気にてＡＳＴＭ Ｄ６２１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。
【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、および所定硬度の粒状無機化合物をそれぞれ所定量配合した樹脂組成物としたので、１５ＭＰａ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６ＭＰａ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も相手材を摩耗損傷しないという利点もある。

Claims (7)

1. 下記の化１の式で表わされ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、平均粒径１０〜５０μｍでありかつモース硬度４以下の硫酸カルシウム、酸化亜鉛、炭酸カルシウムおよび硫酸マグシウムからなる群から選ばれる一種以上の粒状無機化合物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。
   

   

   （式中、ｍ、ｎは整数であり、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。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を有する側鎖基である。）
2. 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以下の粒状無機化合物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％以下である請求項１に記載の耐圧摺動性四フッ化エチレン樹脂組成物。
3. 炭素繊維が、平均繊維長０．０３〜１ｍｍ、アスペクト比５〜１００の炭素繊維である請求項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。
4. 硫酸カルシウムが、無水塩型の硫酸カルシウムである請求項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。
5. 硫酸マグネシウムが、無水塩型の硫酸マグネシウムである請求項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。
6. 請求項１〜５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部材。
7. 請求項１〜５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からなるシールリングまたはチップシール。