JPH068266A - スパイラル状粉末圧縮成形体とその製造法 - Google Patents

スパイラル状粉末圧縮成形体とその製造法

Info

Publication number
JPH068266A
JPH068266A JP19285092A JP19285092A JPH068266A JP H068266 A JPH068266 A JP H068266A JP 19285092 A JP19285092 A JP 19285092A JP 19285092 A JP19285092 A JP 19285092A JP H068266 A JPH068266 A JP H068266A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spiral
mold
powder
powder compression
linear expansion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19285092A
Other languages
English (en)
Inventor
Keizo Mizobe
敬三 溝部
Noboru Masutani
昇 増谷
Eiji Takahata
栄治 高畠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Nitto Denko Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP19285092A priority Critical patent/JPH068266A/ja
Publication of JPH068266A publication Critical patent/JPH068266A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンの摺動部材、ピストンリング、シ―
ルリングなどに応用する際に、熱膨張による異常摩耗や
シ―ル低下などの問題を生じることのないスパイラル状
粉末圧縮成形体を提供する。 【構成】 円筒状中空部2sを有するスパイラル状粉末
圧縮成形体40において、円筒状中空部2sの芯方向x
に対し、平行な方向aの線膨張係数をMD、垂直な方向
bの線膨張係数をCDとしたとき、MD/CD≦1.0
の関係を満たし、かつ、円筒状中空部2sの芯方向xに
対し平行な方向aにおける一端側と他端側との間の見掛
け密度のばらつきが、その平均値に対し±0.01以下
となるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スパイラル状粉末圧縮
成形体とその製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、フツ素樹脂の中でも、特にポ
リテトラフルオロエチレンは、そのすぐれた撥水性、撥
油性、非粘着性、低摩擦性、耐薬品性、安全性などの点
から、成形材料、シ―ト材料、塗料などの種々の形態に
加工され、化学プラントの耐蝕材料、非粘着コ―テイン
グを行つた各種家庭用品、ピストンリング、シ―ルリン
グ、軸受けなどの低摩擦係数が要求される機械部品、摺
動部品などの幅広い分野に使用されている。
【0003】このポリテトラフルオロエチレンは、溶融
粘度が非常に高いため、射出成形法では加工できず、一
般に、圧縮成形法により加工されている。圧縮成形法と
は、所定の金型に充てんしたフツ素樹脂粉末をプレスに
より圧縮して予備成形し、この成形物をついで熱風乾燥
炉の中で焼成するものである。
【0004】ところで、近年、フツ素樹脂成形体の使用
分野の拡大に伴い、特殊な条件下での使用検討やそれに
応じた厳密な物性が要求されてきており、特に、ピスト
ンの摺動部材、ピストンリング、シ―ルリングなどに応
用されるスパイラル状の成形体が求められている。
【0005】このスパイラル状の成形体は、前記の圧縮
成形法に際し、芯型として円筒状金型を用いて、中空円
筒状の成形体を作製したのち、これをスパイラル状に切
削加工して製造される。この切削加工品の特徴として、
円筒状中空部の芯方向、つまり圧縮成形時の加圧方向に
対し、平行な方向の線膨張係数が、垂直な方向の線膨張
係数よりも大きくなることが知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、この従来公
知のスパイラル状フツ素樹脂成形体は、たとえば図3に
示すように、シリンダ―S内のピストンPの周面に設け
られる螺旋溝Paに、ピストンPの軸方向と円筒状中空
部の芯方向とが一致するように装着したとき、ピストン
稼動時の系内温度の上昇で上記軸方向に膨張し、螺旋溝
Paの溝幅に合わなくなつて、異常摩耗やシ―ル低下な
どの問題を生じることがあつた。
【0007】本発明は、上記従来の事情に鑑み、ピスト
ンの摺動部材、ピストンリング、シ―ルリングなどに応
用する際に、熱膨張による異常摩耗やシ―ル低下などの
問題を生じることのないスパイラル状粉末圧縮成形体と
その製造法を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために鋭意検討した結果、ポリテトラフル
オロエチレン粉末の圧縮成形に際し、特定の成形金型を
用いて、予備成形と同時にスパイラル状に成形したもの
が、その後の加熱焼成で、従来とは線膨張係数の方向性
の異なるものとなつて、ピストンの摺動部材、ピストン
リング、シ―ルリングなどに応用したとき、熱膨張によ
る異常摩耗やシ―ル低下などの問題を生じなくなること
を知り、本発明を完成するに至つた。
【0009】すなわち、本発明の第1は、円筒状中空部
の芯方向に対し、平行な方向の線膨張係数をMD、垂直
な方向の線膨張係数をCDとしたとき、MD/CD≦
1.0の関係にあり、かつ、円筒状中空部の芯方向に対
し平行な方向における一端側と他端側との間の見掛け密
度のばらつきが、その平均値に対し±0.01以下であ
ることを特徴とするスパイラル状粉末圧縮成形体に係
り、特に、この成形体がポリテトラフルオロエチレンか
らなる構成を好適な態様としている。
【0010】また、本発明の第2は、周面にスパイラル
状の溝を形成した金型と、これと同軸の筒状ゴム型との
間に、フツ素樹脂粉末を充てんし、この粉末を上記金型
の軸方向に対し垂直な方向から上記ゴム型を介して加圧
することにより、上記溝内に上記粉末を圧入してスパイ
ラル状に予備成形し、その後加熱焼成して上記金型から
離型することを特徴とする前記第1の発明のスパイラル
状粉末圧縮成形体の製造法に係るものである。
【0011】
【発明の構成・作用】本発明のスパイラル状粉末圧縮成
形体の製造法においては、まず、図1に示すように、下
型1に、外周面にスパイラル状の溝2aを形成した円筒
状または丸棒状の金型2と、これと同軸の筒状ゴム型3
とを嵌合し、この金型2とゴム型3との間に、フツ素樹
脂粉末4を充てんしたのち、上型5を嵌合して密閉す
る。
【0012】金型2は、周面にスパイラル状(螺旋状)
の溝2aが形成されたものであればよく、この溝2aの
断面形状は、溝内に圧入成形される予備成形物が加熱焼
成後に容易に取り出しうる形状であればよく、四角、V
字、U字などの任意の形状をとりうる。また、溝2a間
のピツチは、等ピツチでも不等ピツチでもよく、さらに
軸全長にわたつて連続でも不連続でもよい。
【0013】この金型2を被覆する筒状ゴム型3として
は、たとえば、天然ゴム、合成ゴム、クロロプレンゴ
ム、ウレタンゴム、シリコ―ンゴム、ニトリルゴムなど
からなるものが挙げられるが、圧力伝達が可能な弾性体
であればいかなる材質のものであつてもよい。
【0014】フツ素樹脂粉末4は、モ―ルデイングパウ
ダ―(圧縮成形用粉末をベ―スとしたもの)、あるいは
フアインパウダ―(ペ―スト押出用粉末をベ―スとした
もの)のどちらでもよい。樹脂の種類は、溶融成形が困
難なポリテトラフルオロエチレンが好ましく用いられる
が、他のフツ素樹脂、たとえば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、テトラフルオロ
エチレン−パ―フルオロアルキルビニルエ―テル共重合
体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリ
クロロトリフルオロエチレン、エチレン−クロロトリフ
ルオロエチレン共重合体、あるいはその変性重合体また
は2種以上のブレンド物などを用いてもよい。
【0015】このフツ素樹脂粉末4は、目的に応じて、
上記のフツ素樹脂に各種フイラ―、たとえば、補強用フ
イラ―、摺動性フイラ―、導電性フイラ―、熱伝導性フ
イラ―、吸着性フイラ―、機能性フイラ―などの1種ま
たは2種以上を、タンブラ―ミキサ―、ヘンシエルミキ
サ―、ス―パ―ミキサ―などの公知の混合機を用いて、
均一に混合したものであつてもよい。
【0016】補強用フイラ―としては、ガラス繊維、炭
素繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、ガ
ラスビ―ズ、炭化ケイ素ウイスカ―、窒化ケイ素ウイス
カ―、チタン酸カリウムウイスカ―などが挙げられる。
【0017】摺動性フイラ―としては、黒鉛、二硫化モ
リブデン、二硫化タングステン、窒化ホウ素、雲母、芳
香族ポリエステル樹脂、シリコ―ン樹脂、フツ化カルシ
ウム、フツ化黒鉛、ガラスフレ―ク、カ―ボンブラツ
ク、グラフアイト、青銅などが挙げられる。
【0018】導電性フイラ―としては、各種金属粉、金
属フレ―ク、金属繊維などが、熱伝導性フイラ―として
は、酸化ベリリウム、窒化アルミニウム、アルミナ、マ
グネシア、チタニアなどが、それぞれ挙げられる。
【0019】吸着性フイラ―としては、シリカゲル、ゼ
オライト、タルク、ベントナイト、チタン酸カリウムな
どが、機能性フイラ―としては、炭酸カルシウム、チタ
ン酸バリウム、カオリン、クレ―などが、それぞれ挙げ
られる
【0020】このように金型2とゴム型3との間に充て
んされ、上下型1,5で密閉状態とされたフツ素樹脂粉
末4は、ついで、図1に示すように、高圧円筒容器6と
上下蓋7,8よりなる加圧装置9内において、ドレイン
10より圧入される水、油、空気などの圧力媒体11に
よつて、一般に、100〜1,000Kg/cm2 程度の圧
力で加圧される。
【0021】ここで、フツ素樹脂粉末4にかかる圧は、
金型2の軸方向が金型自身によつて拘束されるために、
軸方向に対して垂直な方向のみから、ゴム型3を介して
印加されることになり、この印加で上記粉末4のほとん
どは金型2の周面に形成されたスパイラル状の溝2aに
圧入される。
【0022】なお、このように軸方向に対し垂直な方向
のみから圧力を印加できる方法であれば、図1に示す加
圧装置に限定されず、たとえば、一般に用いられるプレ
ス機を用いて金型の側面から均等に圧力を印加してもよ
い。また、円筒状金型の内周面にスパイラル状の溝を形
成し、この金型内に筒状ゴム型を同軸に配置し、金型と
ゴム型との間にフツ素樹脂粉末を充てんしたのち、ゴム
型を圧力媒体によつて径方向に膨張させることにより、
フツ素樹脂粉末を金型の軸方向に対し垂直な方向からゴ
ム型を介して加圧するようにしてもよい。
【0023】このようにして溝2a内に圧入しスパイラ
ル状に予備成形したのち、加圧装置9内から取り出し、
ゴム型3および上下型1,5を取りはずして、通常36
0〜400℃の温度に加熱焼成する。この焼成後、溝2
aに圧入されていない余剰の樹脂分を削り取つたのち、
金型2から離型することにより、目的とするスパイラル
状粉末圧縮成形体が得られる。
【0024】このスパイラル状粉末圧縮成形体は、図2
に示すように、円筒状中空部2sを有する成形体40か
らなり、上記中空部2sの芯方向xに対し、平行な方向
aの線膨張係数をMD、垂直な方向bの線膨張係数をC
Dとしたとき、MD/CD≦1.0の関係、特に好まし
くは0.85≦MD/CD≦1.0の関係にあることを
特徴としている。
【0025】このため、この成形体40を、たとえば図
3に示すように、シリンダ―S内のピストンPの周面に
設けられた螺旋溝Paに、ピストンPの軸方向と円筒状
中空部の芯方向とが一致するように装着したとき、ピス
トン稼動時に系内温度が上昇しても、芯方向に対し平行
な方向aの線膨張係数が垂直な方向bの線膨張係数より
も小さいことから、軸方向の膨張率が小さくなつて、従
来のように螺旋溝Paの溝幅に合わなくなるといつた弊
害がなくなり、異常摩耗やシ―ル低下などの問題が回避
される。
【0026】また、この成形体40は、円筒状中空部2
sの芯方向xに対し平行な方向aにおける一端側と他端
側との間の見掛け密度のばらつきが、平均値に対し±
0.01以下であるという特徴をも備えている。これ
は、前記の図1に示すように、軸方向に対し垂直な方向
から均等に加圧されて、一端側から他端側への全長にわ
たつて均等な見掛け密度が得られるためであり、従来の
圧縮成形法では両端側よりも中央側の見掛け密度が異常
に小さくなつて、加熱使用時に変形や反りが発生するい
つた問題があつたが、上記成形体40によれば、このよ
うな問題をも回避することができる。
【0027】
【発明の効果】以上のように、本発明では、フツ素樹脂
粉末を特定の金型を用いてスパイラル状に予備成形した
ことにより、従来とは線膨張係数の方向性の異なるスパ
イラル状粉末圧縮成形体を提供でき、この成形体によれ
ばピストンの摺動部材、ピストンリング、シ―ルリング
などに応用したときの熱膨張による異常摩耗やシ―ル低
下などの問題を回避できる。
【0028】
【実施例】つぎに、本発明の実施例を記載して、より具
体的に説明する。
【0029】実施例1 ポリテトラフルオロエチレン(モ―ルデイングパウダ
―)の造粒粉末(平均粒子径350μm、嵩密度0.9
0g/cc)を、図1に示すように、周面にスパイラル状
の溝を形成した金型と、これと同軸の筒状ゴム型との間
に充てんし、上下型で密閉系としたうえで、高圧装置内
にセツトし、圧力媒体として水を用いて、印加圧力30
0Kg/cm2 、保持時間5分で予備成形した。
【0030】なお、用いた金型は、半径15mm、全長3
50mmのステンレス製円筒体の外周面に、ピツチ間の距
離10mmで等間隔のスパイラル状の溝(断面形状が四
角、幅5mm、深さ5.5mm)を形成したものである。
【0031】この予備成形後、高圧装置内から取り出
し、ゴム型および上下型を取りはずして、370℃で4
時間加熱焼成し、金型の溝内に圧入されていない余剰の
樹脂分を旋盤加工で削り取つたのち、金型から離型し
て、図2に示すようなスパイラル状粉末圧縮成形体を作
製した。
【0032】この成形体につき、円筒状中空部の芯方向
に対し平行な方向における一端側と他端側との間を10
等分に区画し、各区画内の任意の部分を試料として抽出
し、これら試料の見掛け密度と線膨張係数とを、以下の
方法で測定した。その結果を、後記の表1に示す。
【0033】<見掛け密度>JIS K−7112に準
じて、水中置換法で測定した。数値は、精度0.1mgの
天秤を用いて、小数点以下3桁まで求めた。
【0034】<線膨張係数>試料を5mm角に切り出し、
円筒状中空部の芯方向に対し、平行な方向の線膨張係数
MDと、垂直な方向の線膨張係数CDとを、熱機械的分
析装置(セイコ―電子工業株式会社製、TMA20)を
用いて、測定温度30〜250℃、昇温速度10℃/分
の条件で測定し、下記の式にしたがつて算出した。
【0035】 K :装置定数 L :試料長(=5mm) T :温度 β0 :石英ガラスの線膨張係数 β :温度T1 −T2 における平均線膨張係数 ΔL:温度T1 −T2 における試料長の変位量
【0036】
【表1】
【0037】上記表1の結果から、本発明のスパイラル
状粉末圧縮成形体は、MD/CD比が1.0以下であ
り、また一端側から他端側への全長にわたる見掛け密度
のばらつきが平均値(=2.156)に対し±0.00
5と全長にわたりほぼ均等であつて、熱膨張による問題
や、熱的な歪み,変形の起こりにくい、すぐれた特性を
備えたものであることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスパイラル状粉末圧縮成形体の製造法
に用いる装置の一構成例を示す断面図である。
【図2】本発明のスパイラル状粉末圧縮成形体の一例を
示す斜視図である。
【図3】本発明のスパイラル状粉末圧縮成形体の性能を
説明するための部分拡大断面図である。
【符号の説明】
2 金型 2a スパイラル状の溝 3 筒状ゴム型 4 フツ素樹脂粉末 9 加圧装置 40 スパイラル状粉末圧縮成形体 2s 円筒状中空部 x 円筒状中空部の芯方向 a 芯方向に対し平行な方向 b 芯方向に対し垂直な方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高畠 栄治 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状中空部の芯方向に対し、平行な方
    向の線膨張係数をMD、垂直な方向の線膨張係数をCD
    としたとき、MD/CD≦1.0の関係にあり、かつ、
    円筒状中空部の芯方向に対し平行な方向における一端側
    と他端側との間の見掛け密度のばらつきが、その平均値
    に対し±0.01以下であることを特徴とするスパイラ
    ル状粉末圧縮成形体。
  2. 【請求項2】 ポリテトラフルオロエチレンからなる請
    求項1に記載のスパイラル状粉末圧縮成形体。
  3. 【請求項3】 周面にスパイラル状の溝を形成した金型
    と、これと同軸の筒状ゴム型との間に、フツ素樹脂粉末
    を充てんし、この粉末を上記金型の軸方向に対し垂直な
    方向から上記ゴム型を介して加圧することにより、上記
    溝内に上記粉末を圧入してスパイラル状に予備成形し、
    その後加熱焼成して上記金型から離型することを特徴と
    する請求項1または請求項2に記載のスパイラル状粉末
    圧縮成形体の製造法。
JP19285092A 1992-06-25 1992-06-25 スパイラル状粉末圧縮成形体とその製造法 Pending JPH068266A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19285092A JPH068266A (ja) 1992-06-25 1992-06-25 スパイラル状粉末圧縮成形体とその製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19285092A JPH068266A (ja) 1992-06-25 1992-06-25 スパイラル状粉末圧縮成形体とその製造法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH068266A true JPH068266A (ja) 1994-01-18

Family

ID=16298014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19285092A Pending JPH068266A (ja) 1992-06-25 1992-06-25 スパイラル状粉末圧縮成形体とその製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH068266A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009136002A1 (en) * 2008-05-08 2009-11-12 Outotec Oyj Method and apparatus for making spiral separators using sequential heating and cooling
CN107599253A (zh) * 2017-08-18 2018-01-19 厦门艾斯霖橡塑科技有限公司 花洒喷嘴的生产加工工艺
WO2021057484A1 (zh) * 2019-09-25 2021-04-01 南京肯特复合材料股份有限公司 工字型零件压制成型模具

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009136002A1 (en) * 2008-05-08 2009-11-12 Outotec Oyj Method and apparatus for making spiral separators using sequential heating and cooling
CN107599253A (zh) * 2017-08-18 2018-01-19 厦门艾斯霖橡塑科技有限公司 花洒喷嘴的生产加工工艺
CN107599253B (zh) * 2017-08-18 2019-06-14 厦门艾斯霖橡塑科技有限公司 花洒喷嘴的生产加工工艺
WO2021057484A1 (zh) * 2019-09-25 2021-04-01 南京肯特复合材料股份有限公司 工字型零件压制成型模具

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5998339A (en) Wet type sliding apparatus comprising radial bearing
EP0328008B1 (en) Composites of flexible graphite particles and amorphous carbon
US5225379A (en) Composites of flexible graphite particles and amorphous carbon
JPS633732B2 (ja)
US3342667A (en) Dry fluorocarbon bearing material
US5441799A (en) Porous silicon carbide
US5429782A (en) Process for producing polytetrafluoroethylene molded article
CN103144324A (zh) 一种超薄宽幅聚四氟乙烯车削薄膜及其制造工艺
US3280231A (en) Method for manufacture of low permeability carbonaceous products
CN1123602C (zh) 一种耐高温耐磨耗聚酰亚胺密封材料及其制备方法和用途
US4266919A (en) Ram-extrusion apparatus for non-melt fabricable polymeric resins
JPH068266A (ja) スパイラル状粉末圧縮成形体とその製造法
JPH0615663A (ja) 筒状フツ素樹脂成形体とその製造法
RU2670869C1 (ru) Способ изготовления изделия сложной формы на основе гибридной композитной матрицы
US4407988A (en) Method for preparing a wear-resistant composition containing fluorinated graphite, graphite fibers and PTFE
JPH0437772B2 (ja)
US4342679A (en) Wear-resistant sintered composition having an empirical formula CF1.3 comprising graphite fibers, fluonnated graphite, and PTFE
CA1287435C (en) Solid flowable polymer molding medium
JPH06278252A (ja) 多層フッ素樹脂成形体およびその製造法
JPH06126761A (ja) リング状フツ素樹脂成形体とその製造法
JPH06166101A (ja) 螺旋状フツ素樹脂成形体の製造法
RU2734608C2 (ru) Способ получения блочных изделий из политетрафторэтилена и композитов на его основе
JP4209484B2 (ja) 摺動用炭素材、摺動用炭素材を用いたシール材及び摺動用炭素材の製造方法
JPS61169231A (ja) ポリテトラフルオロエチレン樹脂シ−トの製造方法
CN114316483B (zh) 一种高承载聚四氟乙烯摩擦材料及其制备方法和应用