JPH0320347A - 摺動材料 - Google Patents
摺動材料Info
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- JPH0320347A JPH0320347A JP15296189A JP15296189A JPH0320347A JP H0320347 A JPH0320347 A JP H0320347A JP 15296189 A JP15296189 A JP 15296189A JP 15296189 A JP15296189 A JP 15296189A JP H0320347 A JPH0320347 A JP H0320347A
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Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は四ふっ化エチレン樹脂(以下PTFEという
)に充填材を複合化した、軸受やシール々どに使用され
る摺動材料に関するものである。
)に充填材を複合化した、軸受やシール々どに使用され
る摺動材料に関するものである。
[従来の技術]
従来、無給油状態における軸受やシール々どに適用され
る摺動輪料として、PTF E、ポリイミド、ポリアミ
ドイミドたど数多くのプラスチック材料が開発されてい
る。その中で,PTFEは260℃程度まで使用が可能
で、耐薬品性、摩擦特性に優れた材料として良く知られ
ている。しかしkがらPTFE単体は、軸受やシールね
どの摺動材料に適用した場合に、摩擦特性では優れてい
るが摩耗が多く、耐摩耗性、耐荷重性に関しては必ずし
も優れた性質を持ってぃ々かった。そこで、PTFEに
MoS2、グラスファイバー カーボンファイバー グ
ラファイト、ポリイミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂
(エコノール:商品名、住友化学)々どな充填材として
用い、複合化を行々つで、その耐摩耗性、耐荷重性、寸
法安定性々どの改善を図っている。表は、潤滑ハンドブ
ック(1987、養賢堂発行、P486)に示されてい
る従来のPTFEに充填材を複合化したPTFE系の摺
動材料の潤滑特性の例を示す。このように、PTFEを
摺動材料として使用する場合には、各種の充填材と組合
せて用いることが多い。
る摺動輪料として、PTF E、ポリイミド、ポリアミ
ドイミドたど数多くのプラスチック材料が開発されてい
る。その中で,PTFEは260℃程度まで使用が可能
で、耐薬品性、摩擦特性に優れた材料として良く知られ
ている。しかしkがらPTFE単体は、軸受やシールね
どの摺動材料に適用した場合に、摩擦特性では優れてい
るが摩耗が多く、耐摩耗性、耐荷重性に関しては必ずし
も優れた性質を持ってぃ々かった。そこで、PTFEに
MoS2、グラスファイバー カーボンファイバー グ
ラファイト、ポリイミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂
(エコノール:商品名、住友化学)々どな充填材として
用い、複合化を行々つで、その耐摩耗性、耐荷重性、寸
法安定性々どの改善を図っている。表は、潤滑ハンドブ
ック(1987、養賢堂発行、P486)に示されてい
る従来のPTFEに充填材を複合化したPTFE系の摺
動材料の潤滑特性の例を示す。このように、PTFEを
摺動材料として使用する場合には、各種の充填材と組合
せて用いることが多い。
[発明が解決しようとする課題コ
上記のよう々従来のPTFE系の摺動材料の中で、クラ
スファイバー カーボンファイバーナトを充填材に用い
たものは、軟質の相手摺動材《例えばアルミニ晶ウム)
と組合せて使用した場合に、相手材を傷つけ、摺動部の
摩擦に対して有害な金属摩耗扮を発生し、摩耗が増加す
るなどの問題があった。
スファイバー カーボンファイバーナトを充填材に用い
たものは、軟質の相手摺動材《例えばアルミニ晶ウム)
と組合せて使用した場合に、相手材を傷つけ、摺動部の
摩擦に対して有害な金属摩耗扮を発生し、摩耗が増加す
るなどの問題があった。
一方、ポリイミド樹脂や芳香族ポリエステル樹脂(エコ
ノール)ねどな充填材として用いたPTFE系の摺動材
料は、相手鋼面研摩性がねいために軟質の相手摺動材を
傷つけることが々い材料として一般に用いられている。
ノール)ねどな充填材として用いたPTFE系の摺動材
料は、相手鋼面研摩性がねいために軟質の相手摺動材を
傷つけることが々い材料として一般に用いられている。
従来開発されているPTFE系の摺動材料の中で、耐摩
耗性が良好で、かつ、軟質の相手材を傷つけることのk
い摺動材料として、PTFEに芳香族ポリエステル樹脂
(エコノール)を充填したものがある。この材料に着目
して発明者らが行った、無給油状態における往復動摩耗
試験の結果を第2図の特性図に示す。試験に供した材料
の組戒は、PTFHに芳香族ポリエステル樹脂2G(w
t%′)を添加したものである。試験は、外径5(m+
m)、長さ7(am)の円柱状試験片を作り、その端面
をすべり面とし、ヘリエームガス環境において、面圧2
. 5( kg/cm2)、平均すべり速度0. 6(
w+/sec)で、雰囲気温度を50(”C)、95(
’C)と変化させて行なった。
耗性が良好で、かつ、軟質の相手材を傷つけることのk
い摺動材料として、PTFEに芳香族ポリエステル樹脂
(エコノール)を充填したものがある。この材料に着目
して発明者らが行った、無給油状態における往復動摩耗
試験の結果を第2図の特性図に示す。試験に供した材料
の組戒は、PTFHに芳香族ポリエステル樹脂2G(w
t%′)を添加したものである。試験は、外径5(m+
m)、長さ7(am)の円柱状試験片を作り、その端面
をすべり面とし、ヘリエームガス環境において、面圧2
. 5( kg/cm2)、平均すべり速度0. 6(
w+/sec)で、雰囲気温度を50(”C)、95(
’C)と変化させて行なった。
図において、縦軸は摩耗1(mm)、横軸は運転時間(
h)を表わし、●を結ぶ特性曲線は雰囲気温度が50″
Cの摩耗特性を、○を結ぶ特性曲線は雰囲気温度が90
゜Cの摩耗特性を表わしている。図から摩耗は、雰囲気
温度に非常に影響を受け、雰囲気温度が50゜Cから9
5゜Cに上昇すると約lO倍に増大することがわかる。
h)を表わし、●を結ぶ特性曲線は雰囲気温度が50″
Cの摩耗特性を、○を結ぶ特性曲線は雰囲気温度が90
゜Cの摩耗特性を表わしている。図から摩耗は、雰囲気
温度に非常に影響を受け、雰囲気温度が50゜Cから9
5゜Cに上昇すると約lO倍に増大することがわかる。
従って、軸受やシールたどにこのようね複合材料を適用
した場合、常温域では所用の摩耗寿命が得られるが、雰
囲気温度が高温、特に100℃程度に高くねると、極め
て摩耗が増大し、その結果、著しく摩耗寿命が短くねる
ねどの問題点があった。
した場合、常温域では所用の摩耗寿命が得られるが、雰
囲気温度が高温、特に100℃程度に高くねると、極め
て摩耗が増大し、その結果、著しく摩耗寿命が短くねる
ねどの問題点があった。
この発明は上記のようk問題点を解消するためにねされ
たもので、例えば無給油状態で使用される軸受やシール
などの摺動材料の、特に100℃レベルの高温環境での
摩耗を軽減し、寿命の長い摺動材料を得ることを目的と
する。
たもので、例えば無給油状態で使用される軸受やシール
などの摺動材料の、特に100℃レベルの高温環境での
摩耗を軽減し、寿命の長い摺動材料を得ることを目的と
する。
[課題を解決するための手段]
この発明の摺動材料は、四ふり化エチレン樹脂(PTF
E)に芳香族ポリエステル樹脂を1 5wt%以上、グ
ラファイトを2〜4wt%,合わせて30wt%以下添
加し、複合化したものである。
E)に芳香族ポリエステル樹脂を1 5wt%以上、グ
ラファイトを2〜4wt%,合わせて30wt%以下添
加し、複合化したものである。
[作用]
この発明における摺動材量は、PTFEに芳香族ポリエ
ステルfft Hatを15wt%以上添加することに
より耐摩耗性が向上する。加えて、グラファイ1・を2
〜4wt%添加することにより、摩擦抵抗が小さ<R!
擦発熱が低下するとともに熱伝導率が大きく、放熱性が
向上するので、高温環境での摩耗を軽減できる。
ステルfft Hatを15wt%以上添加することに
より耐摩耗性が向上する。加えて、グラファイ1・を2
〜4wt%添加することにより、摩擦抵抗が小さ<R!
擦発熱が低下するとともに熱伝導率が大きく、放熱性が
向上するので、高温環境での摩耗を軽減できる。
[実施例コ
この発明の摺動材料は 四ふク化エチレン樹脂(PTF
E)に芳香族ポリエステル樹脂、例えばエコノールを1
5wt%以上、グラファイトを2〜4wt%、合わせて
30wt%以下添加し、複合化したものである。
E)に芳香族ポリエステル樹脂、例えばエコノールを1
5wt%以上、グラファイトを2〜4wt%、合わせて
30wt%以下添加し、複合化したものである。
PTFHに添加する芳香族ポリエステル樹脂の添加量は
少ないと、摩耗性が顕著に向上せず,耐摩耗性が不十分
々ので、15wt%以上添加するのが適当である。
少ないと、摩耗性が顕著に向上せず,耐摩耗性が不十分
々ので、15wt%以上添加するのが適当である。
また、グラファイトの添加量は2wt%以下ではその添
加効果(摩擦特性向上、摩擦抵抗を小さくし摩擦発熱を
低下させる、熱伝導率を大きくし放熱性を向上させる)
が顕著に現われず、4wt%以上と多《々るとグラファ
イ1・粒子がPTFEから脱落するようにねるので、2
〜4wt%が適当である。
加効果(摩擦特性向上、摩擦抵抗を小さくし摩擦発熱を
低下させる、熱伝導率を大きくし放熱性を向上させる)
が顕著に現われず、4wt%以上と多《々るとグラファ
イ1・粒子がPTFEから脱落するようにねるので、2
〜4wt%が適当である。
さらに、PTFE中に添加する充填材、芳香族ポリエス
テル樹脂とグラファイ1・の合計割合は、多くたると軸
受けやシールたどの形状に加工する場合に戒形性や寸法
安定性が悪く起るkど製造上や加工精度上の問題が生じ
るから最大30wt%程度が適当である。
テル樹脂とグラファイ1・の合計割合は、多くたると軸
受けやシールたどの形状に加工する場合に戒形性や寸法
安定性が悪く起るkど製造上や加工精度上の問題が生じ
るから最大30wt%程度が適当である。
以下にこの発明の一実施例を比較例と対比して詳細に説
明する。
明する。
第1図の特性図に、発明者らが実施したこの発明の実施
例と比較例との往復動摩耗試験結果を示す。
例と比較例との往復動摩耗試験結果を示す。
以下にその試験条件と試料の組成を示す。
試験条件
環 境 =
潤 滑 =
雰囲気温度 =
面 圧 =
平均すべり速度 =
試験片寸法 =
相手材 =
相手材の表面粗さ
( Ra ) =
試料の組戊
ヘリュームガス
無給油
95℃
2. 5kg/ cm2
0.6+m/sec
5IIIIl(外径)X7m+m(長さ〉ステンレス
0.1μm
試料 組 戒
実施例: PTFE十芳香族ポリエステル樹脂(エコ
ノール) 20wt%+グラファイト(平均粒径10μ
m)2wt% PTFE十芳香族ポリエステル樹 脂(エコノール) 20wt% PTFE十芳香族ポリエステル樹 脂(エコノール)20wt%+グラフ ァイト (平均粒径10/J m) lout%第1図
において、縦軸は摩耗量( am). 横軸は運比較
例B: 比較例A: 転時間(h)を表わし、×を結ぶ特性曲線は実施例の摩
耗特性を、○を結ぶ特性曲線は比較例Aの摩耗特性を、
Δを結ぶ特性曲線は比較例Bの摩耗特性を表わしている
。PTFEと芳香族ポリエステル樹脂20wt%よりk
る比較例Aの摩耗は運転時間に対し、ほぼ比例的に増加
している。これに対し、PTFεと芳香族ポリエステル
樹指及びグラフプイトよりなる実施例、及び比較例日の
摩耗は、比較MAに比べて少ねく、耐摩耗性に対して添
加したグラファイ1・の効果があることがわかる。特に
、添加するグラファイI・の割合を2wt%にしたこの
実施例は、グラフプイ1・の割合を1 0wt%にした
比較例Bに比べても,運転初期にやや増加する初期摩耗
は見られるが、その後の摩耗の増加は微小であり、Jl
!耗は、大幅に小さい二とが見いだされた。
ノール) 20wt%+グラファイト(平均粒径10μ
m)2wt% PTFE十芳香族ポリエステル樹 脂(エコノール) 20wt% PTFE十芳香族ポリエステル樹 脂(エコノール)20wt%+グラフ ァイト (平均粒径10/J m) lout%第1図
において、縦軸は摩耗量( am). 横軸は運比較
例B: 比較例A: 転時間(h)を表わし、×を結ぶ特性曲線は実施例の摩
耗特性を、○を結ぶ特性曲線は比較例Aの摩耗特性を、
Δを結ぶ特性曲線は比較例Bの摩耗特性を表わしている
。PTFEと芳香族ポリエステル樹脂20wt%よりk
る比較例Aの摩耗は運転時間に対し、ほぼ比例的に増加
している。これに対し、PTFεと芳香族ポリエステル
樹指及びグラフプイトよりなる実施例、及び比較例日の
摩耗は、比較MAに比べて少ねく、耐摩耗性に対して添
加したグラファイ1・の効果があることがわかる。特に
、添加するグラファイI・の割合を2wt%にしたこの
実施例は、グラフプイ1・の割合を1 0wt%にした
比較例Bに比べても,運転初期にやや増加する初期摩耗
は見られるが、その後の摩耗の増加は微小であり、Jl
!耗は、大幅に小さい二とが見いだされた。
これは、添加したグラファイトにより摩擦特性が向上し
、摩擦抵抗が小さく々り、摩擦発熱が低下したこと、さ
.らには、添加したグラファイトの熱伝導率がPTFE
に比べてはるかに大きいために試験片自体の熱伝導率が
大きくたり、その結果放熱が良くねるなどして、環境温
度の上昇に対する、実質的ね摩擦面の温度上昇の割合を
小さ《押さえる二とができたことねどが原因と考えられ
る。また、添加するグラフプイ1・の量が多すぎる場合
には、PTFE母材に保持されているグラファイト粒子
の脱落が多くねり、その結果、摩耗が増大するものと考
えられる。
、摩擦抵抗が小さく々り、摩擦発熱が低下したこと、さ
.らには、添加したグラファイトの熱伝導率がPTFE
に比べてはるかに大きいために試験片自体の熱伝導率が
大きくたり、その結果放熱が良くねるなどして、環境温
度の上昇に対する、実質的ね摩擦面の温度上昇の割合を
小さ《押さえる二とができたことねどが原因と考えられ
る。また、添加するグラフプイ1・の量が多すぎる場合
には、PTFE母材に保持されているグラファイト粒子
の脱落が多くねり、その結果、摩耗が増大するものと考
えられる。
この試験結果から、この発明の実施例の摺動材料は、無
給油状態、95℃の高温環境で使用しても摩耗が少ねく
、耐摩耗性に優れた寿命の長いものであると言える。常
温環境における耐摩耗性は勿論良好であった。
給油状態、95℃の高温環境で使用しても摩耗が少ねく
、耐摩耗性に優れた寿命の長いものであると言える。常
温環境における耐摩耗性は勿論良好であった。
ねお、無給油状態で使用される軸受やシールを想定して
摺動材料の往復動摩耗試験について述べたが、例えば水
潤滑や油潤滑状態において用いられる場合についても、
起動,停止時kどに生じる一時的ね混合潤滑下において
固体接触が生じる場合に同様ね効果が得られるために摩
耗を低減することができる。
摺動材料の往復動摩耗試験について述べたが、例えば水
潤滑や油潤滑状態において用いられる場合についても、
起動,停止時kどに生じる一時的ね混合潤滑下において
固体接触が生じる場合に同様ね効果が得られるために摩
耗を低減することができる。
[発明の効果コ
以上のように、この発明によれば、四ふつ化エチレン樹
脂に芳香族ポリエステル樹脂を1 5wt%以上,グラ
ファイ1・を2〜4wt%、合わせて30wt%以下添
加し複合化することにより、 l00’c程度の高温雰
囲気中における耐摩耗性を大幅に向上させることができ
、その結果、高温雰囲気でかつ無給油状態においても、
寿命の長い軸受やシールたどの摺動材料な簿られる効果
がある。
脂に芳香族ポリエステル樹脂を1 5wt%以上,グラ
ファイ1・を2〜4wt%、合わせて30wt%以下添
加し複合化することにより、 l00’c程度の高温雰
囲気中における耐摩耗性を大幅に向上させることができ
、その結果、高温雰囲気でかつ無給油状態においても、
寿命の長い軸受やシールたどの摺動材料な簿られる効果
がある。
第1図はこの発明の実施例の摺動材料と比較例の往復動
摩耗試験結果を示す特性図、第2図は従来のPTFE系
摺動材料の常温と高温での往復動摩耗試験結果を示す特
性図である。
摩耗試験結果を示す特性図、第2図は従来のPTFE系
摺動材料の常温と高温での往復動摩耗試験結果を示す特
性図である。
Claims (1)
- 四ふつ化エチレン樹脂に芳香族ポリエステル樹脂を15
wt%以上、グラファイトを2〜4wt%、合わせて3
0wt%以下添加し複合化した摺動材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15296189A JPH0320347A (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 摺動材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15296189A JPH0320347A (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 摺動材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0320347A true JPH0320347A (ja) | 1991-01-29 |
Family
ID=15551943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15296189A Pending JPH0320347A (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 摺動材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0320347A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5498654A (en) * | 1992-06-05 | 1996-03-12 | Taiho Kogyo Co., Ltd. | Sliding bearing material |
JP2001304420A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-10-31 | Daikin Ind Ltd | シールリング |
JP2008013715A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Nippon Valqua Ind Ltd | 充填材入りフッ素樹脂シートの製造方法および充填材入りフッ素樹脂シート |
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JPS5819397A (ja) * | 1981-07-28 | 1983-02-04 | Sumitomo Chem Co Ltd | 摺動材組成物 |
-
1989
- 1989-06-15 JP JP15296189A patent/JPH0320347A/ja active Pending
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