JPH0971704A - Tetrafluoroethylene resin composition - Google Patents

Tetrafluoroethylene resin composition

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JPH0971704A
JPH0971704A JP16926496A JP16926496A JPH0971704A JP H0971704 A JPH0971704 A JP H0971704A JP 16926496 A JP16926496 A JP 16926496A JP 16926496 A JP16926496 A JP 16926496A JP H0971704 A JPH0971704 A JP H0971704A
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JP
Japan
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volume
resin
parts
resin composition
tetrafluoroethylene
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JP16926496A
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Japanese (ja)
Inventor
Takuya Ishii
卓哉 石井
Yoshiro Oki
芳郎 沖
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0971704A publication Critical patent/JPH0971704A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a PTFE composition which is satisfactory in various physical properties that (i) the creep resistance is excellent, (ii) the abrasion resistance is excellent even in water or a highly humid atmosphere, (iii) it does not attack the mating member made of a soft metal, and (iii) it does not form a black powder when abraded. SOLUTION: This tetrafluoroethylene resin composition essentially consists of 100 pts.vol. tetrafluoroethylene, 3-40 pts.vol. powder of an organic resin (e.g. imido-containing synthetic resin) having a melt viscosity of 10<4> P or above at 350 deg.C and a shear rate of 10<2> sec<-1> and 3-40 pts.vol. inorganic filler being and/or talc having a pH of 6.5-7.5. The inorganic filler in the above composition can be replaced with 3-40 pts.vol. aromatic polyamide fiber having a fiber length of 1mm or below. Nonblack sliding parts comprising sintered moldings of the above composition and used in air, water or a highly humid atmosphere are also provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、軸受やシールな
どの摺動部材として利用できる四フッ化エチレン樹脂組
成物およびその成形方法並びに大気中、水中および多湿
雰囲気兼用の非黒色系摺動部品に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tetrafluoroethylene resin composition that can be used as a sliding member such as a bearing and a seal, a method for molding the same, and a non-black sliding component that can be used in the atmosphere, water and humid atmosphere. .

【0002】[0002]

【従来の技術】四フッ化エチレン樹脂(以下、PTFE
と略称する。)は、耐熱性、耐薬品性に優れ、また摺動
開始当初の動摩擦係数が他の樹脂よりも小さいので、軸
受、シール材のような摺動部材として広く利用されてい
るが、耐摩耗性および耐クリープ特性が充分でないの
で、この点を改善するために、種々の充填剤を加えるこ
とが多い。
2. Description of the Related Art Tetrafluoroethylene resin (hereinafter referred to as PTFE
Is abbreviated. ) Is excellent in heat resistance and chemical resistance, and its coefficient of dynamic friction at the beginning of sliding is smaller than that of other resins, so it is widely used as a sliding member such as bearings and seal materials, but it has wear resistance. And since the creep resistance is not sufficient, various fillers are often added to improve this point.

【0003】PTFEに添加する充填剤としては、ガラ
ス繊維、炭素繊維、金属酸化物、グラファイト、マイ
カ、タルクなどの無機充填剤、または芳香族系ポリエス
テル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミ
ドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、熱可
塑性ポリイミドなどの有機充填剤などが知られている。
As a filler to be added to PTFE, an inorganic filler such as glass fiber, carbon fiber, metal oxide, graphite, mica, talc, or an aromatic polyester resin, polyphenylene sulfide resin, polyamideimide resin, polyether is used. Organic fillers such as etherketone resin and thermoplastic polyimide are known.

【0004】また、特開平2−32146号公報には、
PTFEを主成分とし、グラファイト、炭素繊維等が配
合されたPTFE系材料が開示されている。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 32-32146,
A PTFE-based material containing PTFE, a main component, and graphite, carbon fiber or the like is disclosed.

【0005】上記充填剤を配合したPTFE系摺動材料
は、大気中の比較的乾燥した条件では摺動初期から相手
材摺動面に移着膜を形成し、それ以後も安定した低摩擦
・低摩耗の定常状態が得られるものである。
The PTFE-based sliding material containing the above-mentioned filler forms a transfer film on the sliding surface of the mating material from the initial sliding stage under relatively dry conditions in the atmosphere, and has stable low friction A steady state with low wear is obtained.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、PTFE組成
物からなる摺動材は、摺動面に水滴が付着するような多
湿雰囲気または水中での摺動状態では、摺動相手材に移
着膜を形成することができないので、低摩擦・低摩耗の
定常状態には至らないという問題点がある。
However, a sliding material made of a PTFE composition is a transfer film on a sliding partner material in a sliding condition in a humid atmosphere or water where water droplets adhere to the sliding surface. Therefore, there is a problem in that a steady state of low friction and low wear cannot be reached because the formation of a slab is not possible.

【0007】特に、水中や多湿雰囲気で用いられる摺動
材は、相手材がステンレス材、砲金類である場合が多い
が、このような摺動相手材表面には移着膜が特に生成さ
れ難い。
[0007] In particular, a sliding material used in water or in a high humidity atmosphere often has a mating material such as stainless steel or gun metal. However, a transfer film is hardly formed on the surface of the mating sliding material. .

【0008】前記したPTFE系材料の例として、PT
FEを主成分としてグラファイト、炭素繊維が配合され
た摺動材(特開平2−32146号)では、水中または
多湿雰囲気中における耐摩耗性は、大気中のそれに比較
してはるかに劣っていた。
As an example of the above-mentioned PTFE-based material, PT
The sliding material containing graphite and carbon fibers containing FE as a main component (Japanese Patent Laid-Open No. 32-32146) was far inferior in wear resistance in water or in a humid atmosphere to that in air.

【0009】そして近年では、家庭用機器類の軸受やシ
ール部品などについても摺動部材の用途が広まってきて
いるが、これらはいずれもグラファイトあるいは炭素繊
維を配合した材料を採用したものであり、例示すれば、
ミキサーの軸受、浄水器、混合水栓、簡易シャワー等の
パッキンシール、栓体、バルブシール等がある。また、
工業用途として、ジュース、ビール等の飲料その他の食
品製造機や搬送用コンベヤ等の軸受、シール部品などが
ある。
In recent years, sliding members have been widely used for bearings and seal parts of household appliances, but these are all made of materials containing graphite or carbon fiber. For example,
Bearings for mixers, water purifiers, mixed faucets, packing seals for simple showers, plugs, valve seals, etc. Also,
Industrial applications include beverages such as juice and beer, other food manufacturing machines, bearings for conveyors, and seal parts.

【0010】このような水濡れする使用環境においてP
TFE組成物からなる軸受やシール部品を使用すると、
摺動する相手材を激しく攻撃したり、耐摩耗性が充分に
発揮されずに、水漏れやシステムの効率が低下する問題
が発生し、頻繁にシール材の交換が必要になったり、最
悪の場合には黒色の摩耗粉が排出されて食品などに混入
する場合がある。
In such a use environment that gets wet with water, P
When using bearings and seal parts made of TFE composition,
The sliding mating material may be violently attacked, wear resistance may not be fully exhibited, and problems such as water leakage and reduced system efficiency may occur, requiring frequent replacement of the sealing material, or the worst case. In some cases, black abrasion powder may be discharged and mixed into food or the like.

【0011】一般に、食品製造機器の摺動部材から、黒
色の摩耗粉が排出される問題の対策としては、非黒色系
鉱物のマイカやタルクなどを充填する方法が検討され
た。
Generally, as a measure against the problem that black abrasion powder is discharged from a sliding member of food manufacturing equipment, a method of filling non-black minerals such as mica and talc has been studied.

【0012】この方法によると、ステンレス鋼等の軟質
相手材の損傷は小さくなるが、鉱物のpH値が7.6以
上のアルカリ性であるために、焼成時にPTFE分子中
のC−F結合が切断され、ラジカルが発生する。この場
合、当然に成形品の強度・伸び等の機械的強度は劣化
し、充分な耐摩耗性、耐クリープ性は得られなかった。
According to this method, the soft counterpart material such as stainless steel is less damaged, but since the pH value of the mineral is 7.6 or more alkaline, the C--F bond in the PTFE molecule is broken during firing. Then, radicals are generated. In this case, of course, the mechanical strength such as strength and elongation of the molded product deteriorated, and sufficient wear resistance and creep resistance could not be obtained.

【0013】そして、上記したようにC−F結合が切断
されると、PTFEが黒色に変化するので、水中・多湿
雰囲気用摺動部品として非黒色系鉱物を配合したPTF
E組成物を摺動材として製品化することはできなかっ
た。
When the C--F bond is broken as described above, PTFE turns black, so that PTF containing a non-black mineral as a sliding component for underwater and humid atmospheres is used.
The E composition could not be commercialized as a sliding material.

【0014】なお、マイカ、タルク等を酸処理するか、
またはOH基の部分をF元素で置換した合成マイカを配
合した場合は、アルカリ分によるC−F結合の切断は抑
制されたが、水中または多湿雰囲気での耐摩耗性を充分
に補えなかった。
It should be noted that mica, talc, etc. are treated with an acid,
Alternatively, when a synthetic mica in which the OH group portion was substituted with the F element was blended, the cleavage of the C—F bond by the alkaline component was suppressed, but the wear resistance in water or in a humid atmosphere could not be sufficiently supplemented.

【0015】その他の非黒色系無機化合物としてウィス
カと呼ばれる短繊維結晶を充填する方法も試験され、ウ
ィスカとしてチタン酸カリウム、ホウ酸ナトリウム、炭
酸カルシウム、酸化亜鉛および酸化チタン等が試験評価
されたが、いずれも水中または多湿雰囲気での耐摩耗性
を満足できるものでなかった。なお、ウィスカは発ガン
性が懸念されるため、飲料・食品機械、水道などの水回
り機器のシールには使用できない。
As another non-black inorganic compound, a method for filling short fiber crystals called whiskers was also tested, and whiskers such as potassium titanate, sodium borate, calcium carbonate, zinc oxide and titanium oxide were tested and evaluated. However, none of them could satisfy the wear resistance in water or in a high humidity atmosphere. Since whiskers are carcinogenic, they cannot be used to seal beverages, food machinery, water supply and other water supply equipment.

【0016】有機充填剤としてポリエーテルエーテルケ
トン樹脂(特開昭63−118357号)、ポリエーテ
ルケトン(特開平4−149260号)、ポリエーテル
ニトリル樹脂(特開平4−149259号)、ポリフェ
ニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポ
リアミドイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等を
PTFEに配合する方法も試みられた。
As an organic filler, a polyether ether ketone resin (JP-A-63-118357), a polyether ketone (JP-A-4-149260), a polyether nitrile resin (JP-A-4-149259), a polyphenylene sulfide resin Attempts have also been made to blend PTFE with a polyetherimide resin, a polyamideimide resin, a polyether sulfone resin, or the like.

【0017】この方法では、耐クリープ特性が改善さ
れ、軟質相手材も損傷しなかったが、水中または多湿雰
囲気での組成物の耐摩耗性は、大気中に比較して著しく
劣っていた。さらに、主成分であるPTFEの焼成条件
が360〜380℃×10時間であるため、成形時に有
機充填剤から分解ガスが発生し、安定した成形条件を確
立できなかった。また成形品の比重は、理論値に対して
5%程度小さくなり、機械的強度の絶対値が低く、バラ
ツキも大きかった。有機充填剤の充填量が多い場合に
は、成形品に割れ(クラック)が発生した。
This method improved the creep resistance and did not damage the soft mating material, but the wear resistance of the composition in water or in a humid atmosphere was significantly inferior to that in the atmosphere. Furthermore, since the sintering condition of PTFE, which is the main component, is 360 to 380 ° C. for 10 hours, decomposition gas is generated from the organic filler during molding, and stable molding conditions cannot be established. Further, the specific gravity of the molded product was about 5% smaller than the theoretical value, the absolute value of mechanical strength was low, and the variation was large. When the filling amount of the organic filler was large, cracks occurred in the molded product.

【0018】有機充填剤と無機充填剤を併用添加するこ
とについては、有機充填剤として熱可塑性ポリイミド、
無機充填剤としてガラス繊維、ガラスビーズまたはグラ
ファイトを採用した組成物が特開平1−233150号
に記載されている。
Regarding the combined use of an organic filler and an inorganic filler, a thermoplastic polyimide as an organic filler,
A composition employing glass fiber, glass beads or graphite as an inorganic filler is described in JP-A-1-233150.

【0019】このように、有機充填剤と無機充填剤を併
用すると、耐クリープ性の改善効果はあるが、水中また
は多湿雰囲気で使用した場合に、ガラス繊維またはガラ
スビーズが摺動相手材を激しく損傷させ、グラファイト
を添加した組成物は、黒色の摩耗粉を発生させた。
As described above, the combined use of the organic filler and the inorganic filler has the effect of improving the creep resistance, but when used in water or in a high humidity atmosphere, the glass fiber or glass beads violently act as a sliding partner material. The damaged, graphite-added composition produced black wear debris.

【0020】さらに、水中または多湿雰囲気で摺動界面
から充填剤を脱落抑制する方法としては、ポリフェニレ
ンサルファイド樹脂などをガラス繊維、ガラスビーズな
どと配合して乾式混合した後、粉末の状態で焼付け処理
したものを充填することも知られている(特開昭52−
1974号、特開昭52−24252号、特開昭52−
22771号、特開昭55−24462号)。
Further, as a method for suppressing the dropping of the filler from the sliding interface in water or in a humid atmosphere, polyphenylene sulfide resin or the like is blended with glass fiber, glass beads, etc. and dry mixed, and then baked in a powder state. It is also known to fill the product (Japanese Patent Laid-Open No. 52-
1974, JP-A-52-24252, JP-A-52-
22771, JP-A-55-24462).

【0021】しかし、上記した方法でも水中での耐摩耗
性が良好な摺動性が得られず、また前記したように、焼
成時にポリフェニレンサルファイド樹脂が分解するの
で、満足できる機械的強度は得られなかった。
However, even with the above method, the sliding property with good abrasion resistance in water cannot be obtained, and as described above, the polyphenylene sulfide resin decomposes during firing, so that satisfactory mechanical strength can be obtained. There wasn't.

【0022】そこで、この発明の課題は上記した問題点
を解決して、摺動材として用いるPTFE組成物におい
て、このものが耐クリープ特性に優れ、しかも大気中、
水中および多湿雰囲気において、耐摩耗性に優れ、
軟質金属の相手材を攻撃しない、黒色摩耗粉を出さな
いという諸性質を全て満足するPTFE組成物を得るこ
とである。
Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a PTFE composition used as a sliding material, which is excellent in creep resistance and in air.
Excellent wear resistance in water and high humidity atmosphere,
It is to obtain a PTFE composition satisfying all the properties of not attacking a soft metal counterpart and not generating black abrasion powder.

【0023】[0023]

【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、四フッ化エチレン樹脂100
体積部に対して、剪断速度102 sec-1、温度350
℃における溶融粘度104 ポアズ以上の合成樹脂の粉末
3〜40体積部と、pHが6. 5〜7.5のマイカもし
くはタルクまたは両者混合した無機充填剤3〜40体積
部を必須成分とするPTFE組成物としたのである。
In order to solve the above problems, in the present invention, tetrafluoroethylene resin 100 is used.
Shear rate 10 2 sec -1 , temperature 350 with respect to volume part
An essential component is 3 to 40 parts by volume of a powder of synthetic resin having a melt viscosity at 10 ° C. of 10 4 poise or more, and 3 to 40 parts by volume of a mica or talc having a pH of 6.5 to 7.5, or an inorganic filler mixed with both. It was a PTFE composition.

【0024】または、四フッ化エチレン樹脂100体積
部に対して、剪断速度102 sec-1、温度350℃に
おける溶融粘度104 ポアズ以上の合成樹脂の粉末3〜
40体積部と、繊維長が1mm以下の芳香族ポリアミド
繊維3〜40体積部を必須成分とするPTFE組成物と
したのである。
Alternatively, with respect to 100 parts by volume of a tetrafluoroethylene resin, a synthetic resin powder having a shear rate of 10 2 sec -1 and a melt viscosity of 10 4 poise or more at a temperature of 350 ° C.
This is a PTFE composition containing 40 parts by volume and 3 to 40 parts by volume of aromatic polyamide fiber having a fiber length of 1 mm or less.

【0025】前記した合成樹脂の粉末は、熱可塑性ポリ
イミド樹脂、非熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリエーテル
イミド樹脂およびポリアミドイミド樹脂からなる群から
選ばれる1種以上の樹脂の粉末を採用することができ
る。
As the above-mentioned synthetic resin powder, powders of at least one resin selected from the group consisting of thermoplastic polyimide resin, non-thermoplastic polyimide resin, polyetherimide resin and polyamideimide resin can be adopted.

【0026】また、四フッ化エチレン樹脂100体積部
に対して、剪断速度102 sec-1、温度350℃にお
ける溶融粘度104 ポアズ以上の熱可塑性ポリイミド樹
脂の粉末3〜40体積部と、pHが6. 5〜7.5のマ
イカもしくはタルクまたは両者混合した無機充填剤3〜
40体積部を必須成分とする四フッ化エチレン樹脂組成
物を焼結成形した成形体からなり、この成形体の熱可塑
性ポリイミド樹脂が結晶化度30%以上の熱可塑性ポリ
イミド樹脂である四フッ化エチレン樹脂組成物の成形体
としたのである。
Further, with respect to 100 parts by volume of the tetrafluoroethylene resin, 3 to 40 parts by volume of powder of the thermoplastic polyimide resin having a shear rate of 10 2 sec -1 and a melt viscosity of 10 4 poise or more at a temperature of 350 ° C. and a pH value. With mica or talc of 6.5 to 7.5 or an inorganic filler mixed with both 3 to
Tetrafluoride, which is a molded product obtained by sintering and molding a tetrafluoroethylene resin composition containing 40 parts by volume as an essential component, in which the thermoplastic polyimide resin of the molded product is a thermoplastic polyimide resin having a crystallinity of 30% or more. It was a molded product of the ethylene resin composition.

【0027】または、四フッ化エチレン樹脂100体積
部に対して、剪断速度102 sec-1、温度350℃に
おける溶融粘度104 ポアズ以上の熱可塑性ポリイミド
樹脂の粉末3〜40体積部と、繊維長が1mm以下の芳
香族ポリアミド繊維3〜40体積部を必須成分とする四
フッ化エチレン樹脂組成物を焼結成形した成形体からな
り、この成形体の熱可塑性ポリイミド樹脂が結晶化度3
0%以上の熱可塑性ポリイミド樹脂である四フッ化エチ
レン樹脂組成物の成形体としたのである。
Alternatively, with respect to 100 parts by volume of a tetrafluoroethylene resin, 3 to 40 parts by volume of a powder of a thermoplastic polyimide resin having a shear rate of 10 2 sec −1 and a melt viscosity at a temperature of 350 ° C. of 10 4 poise or more, and fibers. A molded product obtained by sintering a tetrafluoroethylene resin composition containing 3 to 40 parts by volume of an aromatic polyamide fiber having a length of 1 mm or less as an essential component, and the thermoplastic polyimide resin of this molded product has a crystallinity of 3
A molded product of a tetrafluoroethylene resin composition, which is 0% or more of a thermoplastic polyimide resin, is obtained.

【0028】上記の成形方法において、前記したPTF
E組成物を乾式混合した後、250〜350℃で熱処理
し、次いで焼結成形するPTFE組成物の成形方法を採
用できる。
In the above molding method, the above-mentioned PTF is used.
A molding method of the PTFE composition in which the E composition is dry-mixed, heat-treated at 250 to 350 ° C., and then sintered and molded can be adopted.

【0029】また、前記したPTFE組成物の成形体
を、大気中、水中および多湿雰囲気兼用の非黒色系摺動
部品に採用したのである。
Further, the above-mentioned molded article of the PTFE composition was adopted as a non-black type sliding part which is used in the atmosphere, water and humid atmosphere.

【0030】この発明のPTFE組成物は、PTFEの
通常の加熱成形温度(350℃以上)で、合成樹脂が無
機充填剤または芳香族ポリアミド繊維を包み込むように
溶融した後、結合する。この結合により、PTFE組成
物の耐クリープ性が改善される。
The PTFE composition of the present invention is bonded at a normal thermoforming temperature of PTFE (350 ° C. or higher) so that the synthetic resin melts so as to wrap the inorganic filler or the aromatic polyamide fiber, and then bonds. This bonding improves the creep resistance of the PTFE composition.

【0031】また、所定の溶融粘度の合成樹脂を配合す
ることによって、PTFE組成物の一般的な成形方法で
あるラム連続押出成形において、選択的に合成樹脂が流
動し目視にて判別できる大きな単位の相分離が発生しな
い。さらにまた、成形前に所定の熱処理を施すことで、
合成樹脂の成形時に分解ガスの発生が抑制されて、品質
の良い成形体が得られる。
In addition, by blending a synthetic resin having a predetermined melt viscosity, the synthetic resin selectively flows and is a large unit which can be visually identified in ram continuous extrusion molding which is a general molding method of a PTFE composition. Phase separation does not occur. Furthermore, by applying a predetermined heat treatment before molding,
Generation of decomposition gas is suppressed during molding of the synthetic resin, and a molded product of good quality is obtained.

【0032】組成物中に所定量配合されるマイカもしく
はタルクまたは両者混合した無機充填剤は、所定のpH
値であるから、組成物の加熱成形時にPTFE分子中の
C−F結合を切断しない。このため、組成物の耐摩耗
性、耐クリープ特性及び引張り強度を阻害せず、C−F
結合の切断によるPTFEの黒色化現象も起こらない。
The mica or talc compounded in a predetermined amount in the composition, or the inorganic filler mixed with both, has a predetermined pH.
Since it is a value, the C—F bond in the PTFE molecule is not cleaved during thermoforming of the composition. Therefore, it does not impair the wear resistance, creep resistance and tensile strength of the composition,
The blackening phenomenon of PTFE due to the breaking of the bond does not occur.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】この発明に用いるPTFEは、テ
トラフルオロエチレンの単独重合体であり、310〜3
90℃で軟化するが完全に溶融しないので、圧縮成形ま
たは押出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。この発明に用いるPTFEは、粉状の
ものが均質に混合し易く好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION PTFE used in the present invention is a homopolymer of tetrafluoroethylene, and is
Since it softens at 90 ° C. but does not completely melt, it is a resin that can be compression-molded or extrusion-molded but not ordinary injection-molded. The PTFE used in the present invention is preferably in powder form because it can be uniformly mixed.

【0034】この発明に使用可能な市販のPTFEを列
挙すると以下のものがある。すなわち、(伊国)モンテ
ジソン社製:アルゴフロン、デュポン社製:テフロン、
(英国)アイ・シー・アイ社製:フルオン、ダイキン工
業社製:ポリフロン、喜多村社製:再生テフロンKT−
300H、KT−300Mなどである。
The commercially available PTFE usable in the present invention is listed below. That is, (Ikoku) made by Montedison Co .: Algoflon, made by DuPont: Teflon,
(UK) ICI: Fluon, Daikin Industries: Polyflon, Kitamura: Recycled Teflon KT-
For example, 300H and KT-300M.

【0035】この発明にPTFEの充填剤として用いる
合成樹脂の粉末は、剪断速度102sec-1、温度35
0℃における溶融粘度が104 ポアズ以上の周知の耐熱
性樹脂を使用する。
The synthetic resin powder used as a PTFE filler in the present invention has a shear rate of 10 2 sec -1 and a temperature of 35.
A well-known heat-resistant resin having a melt viscosity at 0 ° C. of 10 4 poise or more is used.

【0036】ここで、所定条件の溶融粘度の下限値を限
定する理由は、一般的なPTFEの加熱成形条件におい
て、PTFEに対して合成樹脂を均質に混じり合わせる
ためであり、すなわち一般的なPTFE組成物の成形方
法であるラム連続押出成形で、選択的に合成樹脂が流動
し目視にて判別できるような大きな単位の相分離を起こ
させないためである。また、前記した溶融粘度の下限値
未満の溶融粘度の合成樹脂では、PTFE組成物の成形
体のクリープ特性を所期した程度に改善できず、成形品
の機械的強度を著しく劣化させることにもなる。
Here, the reason for limiting the lower limit of the melt viscosity under a predetermined condition is that the synthetic resin is homogeneously mixed with PTFE under the heat molding condition of a general PTFE, that is, a general PTFE. This is because, in the ram continuous extrusion molding, which is a method of molding the composition, the synthetic resin selectively flows so as not to cause phase separation in large units that can be visually discriminated. Further, with a synthetic resin having a melt viscosity less than the lower limit of the melt viscosity described above, it is not possible to improve the creep property of a molded article of the PTFE composition to an intended degree, and the mechanical strength of the molded article is significantly deteriorated. Become.

【0037】一方、合成樹脂の溶融粘度の上限値を限定
する必要は特に認められないが、実質的な上限値は10
12ポアズ程度である。すなわち、この発明に用いる合成
樹脂の粉末は、剪断速度102 sec-1、温度350℃
における溶融粘度104 〜1012ポアズのものを使用で
きる。
On the other hand, although it is not particularly necessary to limit the upper limit of the melt viscosity of the synthetic resin, the practical upper limit is 10.
It is about 12 poise. That is, the synthetic resin powder used in the present invention has a shear rate of 10 2 sec −1 and a temperature of 350 ° C.
The melt viscosity of 10 4 to 10 12 poise in the above can be used.

【0038】なお、剪断速度が102 sec-1で、35
0℃における溶融粘度が104 ポアズ未満のポリフェニ
レンサルファイド樹脂などの樹脂は、分解ガスが発生
し、しかもラム押出し成形によると、選択的にポリフェ
ニレンサルファイド樹脂が流動し、肉眼でも判別できる
ようなかなり大きな単位の相分離が起こるので、好まし
くない。
At a shear rate of 10 2 sec -1 ,
Resins such as polyphenylene sulfide resin having a melt viscosity at 0 ° C. of less than 10 4 poise generate decomposition gas, and further, by ram extrusion molding, the polyphenylene sulfide resin selectively flows and is considerably large so that it can be visually identified. This is not preferable because phase separation of units occurs.

【0039】上記所定条件の溶融粘度を満足する有機合
成樹脂を例示すれば、以下の通りである。なお、(
)内に、略称を示した。
Examples of the organic synthetic resin satisfying the melt viscosity under the above-mentioned predetermined conditions are as follows. In addition, (
The abbreviations are shown in parentheses.

【0040】ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEE
K)、ポリエーテルケトン樹脂(PEK)、ポリエーテ
ルケトンエーテルケトンケトン樹脂(PEKEKK)、
ポリエーテルサルフォン樹脂(PES)、熱可塑性ポリ
イミド樹脂(TPI)、非熱可塑性ポリイミド樹脂(P
I)、ポリエーテルイミド樹脂(PEI)、ポリアミド
イミド樹脂(PAI)、I型液晶ポリマー(LCP)。
Polyether ether ketone resin (PEE
K), polyetherketone resin (PEK), polyetherketone etherketoneketone resin (PEKEKK),
Polyether sulfone resin (PES), thermoplastic polyimide resin (TPI), non-thermoplastic polyimide resin (P
I), polyetherimide resin (PEI), polyamideimide resin (PAI), I type liquid crystal polymer (LCP).

【0041】さらに、市販のものを例示すると、PEN
(出光マテリアル社製:ID300RF)、PEEK
(ICI社製:ビクトレックスPEEK 450)、P
EK(ICI社製:ビクトレックスPEK)、PEKE
KK(BASF社製:ウルトラPEK A2000)、
TPI(三井東圧化学社製:オーラム)、PEI(GE
プラスチックス社製:ウルテム1000)、PAI(ア
モコ社製:トーロン4000TF)、LCP(住友化学
社製:スミカスーパーE1000、E5000)前記し
た非熱可塑性ポリイミド樹脂の市販品としては、以下の
ものが挙げられる。すなわち、下記の化1式の繰り返し
単位からなるレンジング社製:P84である。
Further, as an example of a commercially available product, PEN
(Idemitsu Material Co., Ltd .: ID300RF), PEEK
(ICI: Victrex PEEK 450), P
EK (ICI: Victorex PEK), PEKE
KK (BASF Corporation: Ultra PEK A2000),
TPI (Mitsui Toatsu Chemicals: Aurum), PEI (GE
Plastics: Ultem 1000), PAI (Amoco: Torlon 4000TF), LCP (Sumitomo Chemical: Sumika Super E1000, E5000) Commercially available non-thermoplastic polyimide resins include the following. To be That is, it is P84 manufactured by Ranging Co., which is composed of the repeating unit of the following chemical formula 1.

【0042】[0042]

【化1】 Embedded image

【0043】または、下記の化2式の繰り返し単位から
なる宇部興産社製:UIP−S、UIP−Rなどであ
る。
Alternatively, UIP-S, UIP-R and the like manufactured by Ube Industries, Ltd., which are composed of repeating units of the following chemical formula 2, are used.

【0044】[0044]

【化2】 Embedded image

【0045】また、熱可塑性ポリイミド樹脂としては、
下記の化3式の繰り返し単位からなる三井東圧化学社
製:AURAMなどが挙げられる。
As the thermoplastic polyimide resin,
Examples include AURAM manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc., which is composed of repeating units of the following chemical formula 3.

【0046】[0046]

【化3】 Embedded image

【0047】(式中、Xは直結または炭素数1〜10の
炭化水素基、六フッ素化されたイソプロピリデン基、カ
ルボニル基、チオ基およびスルホン基からなる群より選
ばれた基を表わし、R1 〜R4 は水素、低級アルキル
基、低級アルコキシ基、塩素または臭素を表わし、互い
に同じであっても異なっていてもよい。Yは炭素数2以
上の脂肪族基、環式脂肪族基、単環式芳香族基、縮合多
環式芳香族基、芳香族基が直接または架橋員により相互
に連結された非縮合多環式芳香族基からなる群から選ば
れた4価の基を表わす。) また、この発明でイミド基を含有する合成樹脂として
は、上記した非熱可塑性ポリイミド樹脂、熱可塑性ポリ
イミド樹脂の他に、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミ
ドイミド樹脂が挙げられる。
(In the formula, X represents a group selected from the group consisting of a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a hexafluorinated isopropylidene group, a carbonyl group, a thio group and a sulfone group; 1 to R 4 represent hydrogen, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, chlorine or bromine and may be the same or different, Y is an aliphatic group having 2 or more carbon atoms, a cycloaliphatic group, Represents a tetravalent group selected from the group consisting of a monocyclic aromatic group, a condensed polycyclic aromatic group, and a non-condensed polycyclic aromatic group in which aromatic groups are connected to each other directly or by a crosslinking member. Further, as the synthetic resin containing an imide group in the present invention, in addition to the above-mentioned non-thermoplastic polyimide resin and thermoplastic polyimide resin, polyetherimide resin and polyamideimide resin can be mentioned.

【0048】この発明に用いる合成樹脂粉末の平均粒径
は、3〜100μmであることが好ましい。なぜなら、
このような所定粒径範囲外では、PTFE中の樹脂粉末
の均一分散が困難となり、これを添加した組成物の耐摩
耗性、耐クリープ性などの向上させ得なくなるからであ
る。このような傾向から、特に好ましい平均粒径は、1
0〜50μmである。
The average particle size of the synthetic resin powder used in the present invention is preferably 3 to 100 μm. Because
Outside of such a predetermined particle size range, it becomes difficult to uniformly disperse the resin powder in PTFE, and it becomes impossible to improve the wear resistance and creep resistance of the composition to which the resin powder is added. From this tendency, a particularly preferable average particle size is 1
0 to 50 μm.

【0049】この発明に用いる合成樹脂粉末の配合量
は、PTFE100体積部に対して3〜40体積部であ
る。なぜなら、3体積部未満では、PTFEの耐摩耗
性、および耐クリープ性を改善することができず、40
体積部を越えると成形性に悪影響を及ぼすからである。
The compounding amount of the synthetic resin powder used in the present invention is 3 to 40 parts by volume with respect to 100 parts by volume of PTFE. Because, if it is less than 3 parts by volume, the wear resistance and creep resistance of PTFE cannot be improved, and
This is because if it exceeds the volume, the formability is adversely affected.

【0050】この発明に用いる所定pH値のマイカは、
天然マイカを酸処理してpH値を6.5〜7.5に調整
したもの、または天然マイカに含まれるOH基をF元素
で置換することによって、pH値を6.5〜7.5に調
整した合成マイカを採用できる。合成マイカの市販品と
しては、ナカコー社製のものが挙げられる。
Mica having a predetermined pH value used in the present invention is
Natural mica treated with acid to adjust its pH value to 6.5 to 7.5, or by replacing the OH group contained in natural mica with F element, the pH value is adjusted to 6.5 to 7.5. Adjusted synthetic mica can be used. Examples of commercially available synthetic mica include those manufactured by Nakako.

【0051】また、この発明に用いる所定pH値のタル
クについても、天然タルクを酸処理してpH値を6.5
〜7.5に調整したものが採用できる。
Regarding talc having a predetermined pH value used in the present invention, natural talc is acid-treated to have a pH value of 6.5.
Those adjusted to ~ 7.5 can be used.

【0052】このような、マイカまたはタルクの平均粒
径は、3〜100μm、好ましくは10〜40μmであ
る。なぜなら、このような所定粒径範囲外では、PTF
E中の樹脂粉末の均一分散が困難となり、これを添加し
た組成物の耐摩耗性、耐クリープ性などの向上させ得な
くなるからである。
The average particle size of such mica or talc is 3 to 100 μm, preferably 10 to 40 μm. Because, outside of such a predetermined particle size range, PTF
This is because it becomes difficult to uniformly disperse the resin powder in E, and it becomes impossible to improve the wear resistance and creep resistance of the composition to which the resin powder is added.

【0053】マイカまたはタルクの配合量は、PTFE
100体積部に対して3〜40体積部である。なぜな
ら、3体積部未満では、PTFEの耐摩耗性を改善する
ことができず、40体積部を越えると成形品にクラック
(割れ)を発生させるからである。
The compounding amount of mica or talc is PTFE
It is 3 to 40 parts by volume with respect to 100 parts by volume. This is because if it is less than 3 parts by volume, the abrasion resistance of PTFE cannot be improved, and if it exceeds 40 parts by volume, cracks are generated in the molded product.

【0054】この発明に用いる芳香族ポリアミド繊維
は、アロマティックポリアミドを略してアラミドとも称
される芳香族ポリアミド樹脂からなる繊維である。芳香
族ポリアミド樹脂は、主鎖にメチレンなどの脂肪族結合
を含まず、芳香族環とアミド結合(−NHCO−)から
なるが、この発明における芳香族ポリアミド繊維は、芳
香族環に対するアミド結合の位置がパラ系またはメタ系
のいずれのものであってもよい。
The aromatic polyamide fiber used in the present invention is a fiber made of an aromatic polyamide resin which is also called aramid for abbreviating aromatic polyamide. Although the aromatic polyamide resin does not contain an aliphatic bond such as methylene in the main chain and is composed of an aromatic ring and an amide bond (-NHCO-), the aromatic polyamide fiber in the present invention has an amide bond of an aromatic ring. The position may be either para-type or meta-type.

【0055】このような芳香族ポリアミド繊維の市販品
を例示すると、アクゾ社製:トワロン、デュポン社製:
ケブラー、帝人社製:コーネックスもしくはテクノー
ラ、またはユニチカ社製:アピエールが挙げられる。
Commercially available products of such aromatic polyamide fibers are exemplified by Akzo: Twaron, DuPont:
Kevlar, Teijin: Conex or Technora, or Unitika: Apierre.

【0056】この発明に用いる芳香族ポリアミド繊維の
繊維長は、1mm以下である。なぜなら、1mm以上の
長繊維では、PTFE中の繊維の均一分散が困難にな
り、耐摩耗性や機械的強度が著しく低下するからであ
る。なお、芳香族ポリアミド繊維の使用可能な最短の繊
維長は、通常、0.1mmである。0.1mm未満の繊
維長ではPTFEの耐摩耗性を充分に改善することは困
難である。このような理由から、より好ましい芳香族ポ
リアミド繊維の繊維長は、0.15〜0.7mmであ
る。
The fiber length of the aromatic polyamide fiber used in the present invention is 1 mm or less. This is because long fibers having a length of 1 mm or more make it difficult to uniformly disperse the fibers in the PTFE, and the abrasion resistance and mechanical strength are significantly reduced. The shortest usable fiber length of the aromatic polyamide fiber is usually 0.1 mm. If the fiber length is less than 0.1 mm, it is difficult to sufficiently improve the abrasion resistance of PTFE. For this reason, the more preferable aromatic polyamide fiber has a fiber length of 0.15 to 0.7 mm.

【0057】このような芳香族ポリアミド繊維のPTF
E組成物への配合量は、PTFE100体積部に対して
3〜40体積部である。なぜなら、3体積部未満ではP
TFEの耐摩耗性および耐クリープ性を改善することが
できず、40体積部を越えるとPTFE中の芳香族ポリ
アミド繊維の均一分散が困難になると共に、成形性も阻
害されるからである。
PTF of such aromatic polyamide fiber
The compounding amount in the E composition is 3 to 40 parts by volume with respect to 100 parts by volume of PTFE. Because P is less than 3 parts by volume
This is because the abrasion resistance and creep resistance of TFE cannot be improved, and when it exceeds 40 parts by volume, it becomes difficult to uniformly disperse the aromatic polyamide fiber in PTFE and the moldability is also impaired.

【0058】また、この発明の効果を損なわない範囲で
あれば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素などの白色
系顔料およびその他の非黒色系顔料を配合してもよい。
さらにまた、食品関係機器に用いる摺動部材であれば、
周知の抗菌剤を適宜に配合してもよい。
Further, white pigments such as titanium oxide, zinc oxide and silicon oxide and other non-black pigments may be blended as long as the effects of the present invention are not impaired.
Furthermore, if it is a sliding member used for food related equipment,
Well-known antibacterial agents may be appropriately mixed.

【0059】以上述べた原材料は、所定の配合量を混合
する場合に、タンブラーミキサー、ヘンシェルミキサー
などで乾式混合し、その後、250〜350℃で熱処理
し、次いで焼結成形することが好ましい。熱処理温度を
限定する理由は、350℃を越える高温では、粉末状の
PTFEの融着性が低下し、焼結成形が困難になるから
であり、250℃未満の低温では、組成物の焼結成形時
に所定の溶融粘度の合成樹脂粉末からの分解ガスの発生
を抑制できないからである。このような傾向から、より
好ましい熱処理温度は、280〜310℃である。上記
熱処理は、原材料の乾式混合前に合成樹脂に対して行な
っても同じ効果がある。
It is preferable that the above-mentioned raw materials are dry-mixed by a tumbler mixer, a Henschel mixer, or the like, and then heat-treated at 250 to 350 ° C. and then sintered and molded, when mixing the predetermined amounts. The reason for limiting the heat treatment temperature is that at a temperature higher than 350 ° C., the fusion property of the powdery PTFE is deteriorated and sinter molding becomes difficult, and at a temperature lower than 250 ° C., the sintering temperature of the composition is low. This is because the generation of decomposition gas from the synthetic resin powder having a predetermined melt viscosity cannot be suppressed during shaping. From such a tendency, a more preferable heat treatment temperature is 280 to 310 ° C. The above heat treatment has the same effect even if it is performed on the synthetic resin before the dry mixing of the raw materials.

【0060】また、この発明において、合成樹脂として
熱可塑性ポリイミドを採用した場合に、熱処理を行なう
ことは特に好ましい。なぜなら、熱可塑性ポリイミドを
上記所定温度で熱処理すると、低分子量の不純物がガス
化し、成形の安定性が得られると共に、この樹脂の結晶
化温度が280℃付近であるために、処理後の樹脂粉末
は十分に結晶化処理されたものとなる。
In the present invention, it is particularly preferable to perform heat treatment when thermoplastic polyimide is used as the synthetic resin. This is because, when the thermoplastic polyimide is heat-treated at the above-mentioned predetermined temperature, low-molecular weight impurities are gasified and molding stability is obtained, and since the crystallization temperature of this resin is around 280 ° C., the resin powder after the treatment is treated. Has been sufficiently crystallized.

【0061】このように熱処理された可塑性ポリイミド
をラム押出成形機を用いて成形すると、金型内で結晶化
が起こらず、良好な成形が行なえる。
When the plastic polyimide thus heat-treated is molded by using a ram extrusion molding machine, crystallization does not occur in the mold and good molding can be performed.

【0062】この発明のPTFE樹脂組成物の成形方法
は、粉末状の成形材料である組成物を金型に入れて、3
80〜600kgf/cm2 の圧力を加えて予備成形し
た後、取り出した圧粉体を360〜380℃で焼結する
方法、または加熱しながら圧縮成形する方法、またはラ
ム押出機による連続成形方法などを採用することができ
る。
The method for molding the PTFE resin composition of the present invention is carried out by placing the composition, which is a powdery molding material, in a mold, and
After preforming by applying a pressure of 80 to 600 kgf / cm 2 , a method of sintering the green compact taken out at 360 to 380 ° C., a method of compression molding while heating, a continuous molding method by a ram extruder, etc. Can be adopted.

【0063】[0063]

【実施例】実施例1〜15、比較例1〜18に用いた原
材料を以下に列挙する。なお、[]内に下記の表1およ
び表2に用いた略称を示した。
EXAMPLES The raw materials used in Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 18 are listed below. The abbreviations used in Tables 1 and 2 below are shown in [].

【0064】 (1)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:7−J (2)熱可塑性ポリイミド樹脂[PI] 三井東圧化学社製:オーラム500 (3)非熱可塑性ポリイミド樹脂[PI] レンジング社製:P84−HT (4)ポリエーテルイミド樹脂[PEI] GEプラスチックス社製:ウルテム1000、(微粉砕
物、平均粒径25μm) (5)ポリアミドイミド樹脂[PAI] アモコ社製:トーロン4000TF (6)ポリエーテルエーテルケトン樹脂[PEEK] ICI社製:ビクトレックスPEEK−150P、(微
粉砕物、平均粒径20μm) (7)ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン樹脂
[PEEK] ICI社製:ウルトラPEK A2000、(微粉砕
物、平均粒径30μm) (8)ポリフェニレンサルファイド樹脂[PPS] トープレン社製:T4AG (9)芳香族系ポリエステル[OBP] 住友化学社製:スミカスーパー101S (10)ガラス繊維[GF] 旭ファイバーグラス社製:MF−KAC (11)炭素繊維[CF] 呉羽化学社製:M207S (12)グラファイト[黒鉛]、日本黒鉛社製:ACP (13)マイカ[マイカ](pH6.5)ナカコー社
製:FM−20 (14)マイカ[マイカ](pH7.5、酸処理した
もの) レプコ社製:M−325 (15)マイカ[マイカ](pH8.0、酸処理した
もの) レプコ社製:M−325 (16)タルク、(酸処理したもの)日本タルク社製:
MS (17)芳香族ポリアミド繊維[ARF](パラ系、
繊維長0.25mmカットファイバー) アクゾ社製:トワロンMicro1088 (18)芳香族ポリアミド繊維[ARF](メタ系、
2デニール、繊維長0.6mmカットファイバー) 帝人社製:コーネックス (19)芳香族ポリアミド繊維[ARF](メタ系、
2デニール、繊維長3mmカットファイバー) 帝人社製:コーネックス 〔実施例1〜11、13、14、比較例2〜9〕表1〜
3に示した配合割合で原材料をヘンシェルミキサーにて
乾式混合した後、電気炉にて300℃で4時間熱処理し
た。その後、ラム押出機にて380℃、圧力450kg
f/cm2 の条件で直径30mmの棒材を連続成形し
た。この成形体から切削加工して試験片を形成し、以下
の試験に供した。 (1)圧縮クリープ試験 ASTM−D621に準拠して、一辺が12.7mmの
立方体試験片を作成し、荷重140kgf/cm2 、2
4時間の圧縮クリープ変化率(%)を求めた。 (2)摩耗試験 内径17mm、外径21mm、高さ10mmのリング状
試験片を作成し、スラスト型摩擦摩耗試験機に、大気中
または水中で相手材SUS304、周速110m/分、
荷重4kgf/cm2 、試験時間50時間の条件で試験
し、それぞれ試験終了後の摩耗係数(×10-10 cm3
/kgf・m)を求めた。また、相手材の損傷度合いを
良(〇)、不良(×)の二段階に評価した。以上の結果
および成形品の色調、成形性は、表1〜3中に併記し
た。
(1) Tetrafluoroethylene resin [PTFE] manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemicals: 7-J (2) Thermoplastic polyimide resin [PI] Mitsui Toatsu Chemicals: Aurum 500 (3) Non-thermoplastic Polyimide resin [PI] Ranging Co., Ltd .: P84-HT (4) Polyetherimide resin [PEI] GE Plastics Co., Ltd .: Ultem 1000, (finely pulverized product, average particle size 25 μm) (5) Polyamideimide resin [PAI] Amoco: Torlon 4000TF (6) Polyetheretherketone resin [PEEK] ICI: Victrex PEEK-150P, (finely pulverized material, average particle size 20 μm) (7) Polyetherketone ketone ketone resin [PEEK] ICI: Ultra PEK A2000, (finely pulverized product, average particle size 30 μm) (8 ) Polyphenylene sulfide resin [PPS] made by Topren: T4AG (9) aromatic polyester [OBP] made by Sumitomo Chemical: Sumika Super 101S (10) glass fiber [GF] made by Asahi Fiber Glass: MF-KAC (11) Carbon fiber [CF] Kureha Chemical Co., Ltd .: M207S (12) Graphite [graphite], Nippon Graphite Co., Ltd .: ACP (13) Mica [Mica] (pH 6.5) Nakako Co., Ltd .: FM-20 (14) Mica [Mica] ] (PH 7.5, acid treated) Repco: M-325 (15) Mica [mica] (pH 8.0, acid treated) Repco: M-325 (16) Talc, (acid treated Made by Nippon Talc Co., Ltd .:
MS (17) Aromatic polyamide fiber [ARF] (para type,
Fiber length 0.25 mm cut fiber) AKZO: Towaron Micro 1088 (18) Aromatic polyamide fiber [ARF] (meta system,
2 denier, fiber length 0.6 mm cut fiber) Teijin Ltd .: Conex (19) Aromatic polyamide fiber [ARF] (meta system,
2 denier, fiber length 3 mm cut fiber) Teijin Ltd .: Conex [Examples 1 to 11, 13 and 14, Comparative Examples 2 to 9] Table 1
The raw materials were dry-mixed in a Henschel mixer in the mixing ratio shown in 3, and then heat-treated in an electric furnace at 300 ° C. for 4 hours. Then, use a ram extruder at 380 ° C and a pressure of 450 kg.
A bar material having a diameter of 30 mm was continuously molded under the condition of f / cm 2 . The molded body was cut to form a test piece, which was subjected to the following test. (1) Compressive Creep Test A cubic test piece with one side of 12.7 mm was prepared according to ASTM-D621, and a load of 140 kgf / cm 2 , 2
The rate of change in compression creep for 4 hours (%) was determined. (2) Abrasion test A ring-shaped test piece having an inner diameter of 17 mm, an outer diameter of 21 mm, and a height of 10 mm was prepared, and a thrust-type frictional wear tester was used in the air or water in the mating material SUS304 with a peripheral speed of 110 m / min.
The test was conducted under the conditions of a load of 4 kgf / cm 2 and a test time of 50 hours, and the wear coefficient (× 10 -10 cm 3
/ Kgf · m) was determined. In addition, the degree of damage to the mating material was evaluated in two grades: good (◯) and bad (x). The above results and the color tone and moldability of the molded product are shown in Tables 1 to 3.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】[0066]

【表2】 [Table 2]

【0067】[0067]

【表3】 [Table 3]

【0068】[0068]

【表4】 [Table 4]

【0069】〔実施例12、15、比較例1、比較例1
0〜18〕表2〜4に示した配合割合で原材料をヘンシ
ェルミキサーにて乾式混合した後、ラム押出機にて38
0℃、圧力450kgf/cm2 の条件で直径30mm
の棒材を連続成形した。この成形体から切削加工して試
験片を形成し、前記の試験に供した。得られた結果は、
表2〜4中に併記した。
[Examples 12 and 15, Comparative Example 1, Comparative Example 1
0-18] The raw materials were dry-mixed in a Henschel mixer at the compounding ratios shown in Tables 2-4, and then 38 in a ram extruder.
Diameter 30 mm under conditions of 0 ° C and pressure of 450 kgf / cm 2.
The bar material was continuously molded. The molded body was cut to form a test piece, which was subjected to the above-mentioned test. The results obtained are
It is also shown in Tables 2 to 4.

【0070】〔比較例15〕GF、PPS、OBPの組
成比(体積比)が2:1:2になるようにした合成樹脂
粉末をヘンシェルミキサーで乾式混合した後、電気炉で
370℃で1時間焼き付け処理した。このように熱処理
した合成樹脂粉末からなる充填剤とPTFE粉末を表4
に示した配合割合でヘンシェルミキサーで乾式混合した
後、ラム押出機にて380℃、圧力450kgf/cm
2 の条件で直径30mmの棒材を連続成形した。この成
形体から切削加工して試験片を形成し、前記の試験に供
した。得られた結果は、表4中に併記した。
[Comparative Example 15] A synthetic resin powder having a composition ratio (volume ratio) of GF, PPS, and OBP of 2: 1: 2 was dry-mixed by a Henschel mixer, and then 1 by an electric furnace at 370 ° C. It was baked for a time. The filler made of synthetic resin powder and PTFE powder thus heat-treated are shown in Table 4.
After dry-mixing with a Henschel mixer at the compounding ratio shown in 380 ° C. with a ram extruder, pressure 450 kgf / cm.
A bar material having a diameter of 30 mm was continuously molded under the condition of 2 . The molded body was cut to form a test piece, which was subjected to the above-mentioned test. The obtained results are also shown in Table 4.

【0071】表1〜4の結果からも明らかなように、熱
可塑性ポリイミドを含有するが、所定pHのマイカ、タ
ルクまたは所定繊維長の芳香族ポリアミド繊維を含有し
ない比較例1、2および5は、耐クリープ性は改善され
ているが、水中での耐摩耗性が劣っていた。また、合成
樹脂粉末、マイカまたは芳香族ポリアミド繊維を過剰に
配合した比較例3、4、17または所定pH値を越える
マイカを配合した比較例6は、成形困難であった。ま
た、所定繊維長を越える芳香族ポリアミド繊維を配合し
た比較例18は、水中での耐摩耗性が劣っていた。
As is clear from the results of Tables 1 to 4, Comparative Examples 1, 2 and 5 which contain the thermoplastic polyimide, but do not contain mica, talc or aromatic polyamide fiber having a predetermined fiber length, have a predetermined pH. , The creep resistance was improved, but the wear resistance in water was poor. Further, Comparative Examples 3, 4, and 17 in which the synthetic resin powder, mica, or aromatic polyamide fiber was excessively mixed, or Comparative Example 6 in which mica having a predetermined pH value or higher was mixed, were difficult to mold. Further, Comparative Example 18 in which the aromatic polyamide fiber exceeding the predetermined fiber length was blended was inferior in abrasion resistance in water.

【0072】マイカに代えて、黒鉛を配合した比較例7
は、成形体が黒色化すると共に、水中で摺動相手材を損
傷した。また、PPSを配合した比較例8、9は、たと
え所定pHのマイカを配合し、さらに熱処理を行っても
成形性が悪く、耐クリープ性および耐摩耗性が劣ってい
た。
Comparative Example 7 containing graphite instead of mica
Caused the molded body to turn black and damaged the sliding mating material in water. Further, Comparative Examples 8 and 9 containing PPS had poor moldability and poor creep resistance and abrasion resistance even when mica having a predetermined pH was added and heat treatment was further performed.

【0073】また、炭素繊維を配合した比較例11は、
耐摩耗性(大気中および水中)は優れているが、相手材
の攻撃性、耐クリープ性に劣り、黒色を呈した。黒鉛を
添加した比較例12も、相手材の攻撃性があり、大気中
での耐摩耗性に劣っていた。
Comparative Example 11 containing carbon fiber is
Although it had excellent wear resistance (in the air and in water), it showed a black color due to inferior attack and creep resistance of the mating material. Comparative Example 12 to which graphite was added also had aggression of the mating material and was inferior in wear resistance in the atmosphere.

【0074】これに対して、全ての条件を満足する実施
例1〜15は、大気中または水中の何れにおいても摺動
相手材を攻撃することなく、耐摩耗性、耐クリープ性に
優れていた。なお、このような優れた摺動特性を有する
PTFE組成物からなる摺動材であれば、油中用の摺動
材としての利用性があることは勿論である。
On the other hand, Examples 1 to 15 satisfying all the conditions were excellent in abrasion resistance and creep resistance without attacking the sliding mating material in either the air or water. . Note that it goes without saying that a sliding material made of a PTFE composition having such excellent sliding properties can be used as a sliding material in oil.

【0075】[0075]

【効果】この発明は、以上説明したように、四フッ化エ
チレン樹脂に対して、所定条件での溶融粘度104 ポア
ズ以上の有機合成樹脂粉末と、pHが6. 5〜7.5の
マイカもしくはタルクまたは両者混合した無機充填剤3
〜40体積部を所定量配合した四フッ化エチレン樹脂組
成物、または四フッ化エチレン樹脂に対して、所定条件
での溶融粘度104 ポアズ以上の有機合成樹脂粉末と、
繊維長が1mm以下の芳香族ポリアミド繊維3〜40体
積部を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、このものがPTFE本来の優れた摺動特性を有
すると共に耐クリープ特性に優れ、しかも大気中、水中
および多湿雰囲気のいずれにおいても、耐摩耗性に優
れ、軟質金属の相手材を攻撃しない、黒色摩耗粉を
出さないという諸性質を全て満足するという、優れた摩
擦摩耗特性を発揮する四フッ化エチレン樹脂組成物とな
る利点がある。
[Effects] As described above, the present invention is based on tetrafluoroethylene resin, organic synthetic resin powder having a melt viscosity of 10 4 poise or more under predetermined conditions, and mica having a pH of 6.5 to 7.5. Alternatively, talc or an inorganic filler mixed with both 3
An organic synthetic resin powder having a melt viscosity of 10 4 poise or more under predetermined conditions with respect to a tetrafluoroethylene resin composition in which a predetermined amount of ˜40 parts by volume is blended, or a tetrafluoroethylene resin.
Since the tetrafluoroethylene resin composition was prepared by mixing a predetermined amount of 3 to 40 parts by volume of aromatic polyamide fiber having a fiber length of 1 mm or less, this product has excellent sliding characteristics inherent to PTFE and excellent creep resistance. In addition, it has excellent friction and wear characteristics, that is, it has excellent wear resistance in the air, in water, and in a humid atmosphere, does not attack the mating material of soft metal, and does not generate black wear powder. There is an advantage that the resulting tetrafluoroethylene resin composition is exhibited.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 四フッ化エチレン樹脂100体積部に対
して、剪断速度102 sec-1、温度350℃における
溶融粘度104 ポアズ以上の合成樹脂の粉末3〜40体
積部と、pHが6. 5〜7.5のマイカもしくはタルク
または両者混合した無機充填剤3〜40体積部を必須成
分としてなる四フッ化エチレン樹脂組成物。
1. A synthetic resin powder having a shear rate of 10 2 sec −1 and a melt viscosity at a temperature of 350 ° C. of 10 4 poise or more and 3 to 40 parts by volume, and a pH of 6 with respect to 100 parts by volume of a tetrafluoroethylene resin. A tetrafluoroethylene resin composition comprising 5 to 7.5 mica or talc or 3 to 40 parts by volume of an inorganic filler mixed with both as an essential component.
【請求項2】 四フッ化エチレン樹脂100体積部に対
して、剪断速度102 sec-1、温度350℃における
溶融粘度104 ポアズ以上の合成樹脂の粉末3〜40体
積部と、繊維長が1mm以下の芳香族ポリアミド繊維3
〜40体積部を必須成分としてなる四フッ化エチレン樹
脂組成物。
2. A powder of synthetic resin having a shear rate of 10 2 sec −1 and a melt viscosity at a temperature of 350 ° C. of 10 4 poise or more and 3 to 40 parts by volume with respect to 100 parts by volume of a tetrafluoroethylene resin and a fiber length. Aromatic polyamide fiber of 1 mm or less 3
A tetrafluoroethylene resin composition containing 40 parts by volume as an essential component.
【請求項3】 合成樹脂の粉末がイミド基を含有する樹
脂の粉末である請求項1または2に記載の四フッ化エチ
レン樹脂組成物。
3. The tetrafluoroethylene resin composition according to claim 1, wherein the synthetic resin powder is a resin powder containing an imide group.
【請求項4】 合成樹脂の粉末が、熱可塑性ポリイミド
樹脂、非熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド
樹脂およびポリアミドイミド樹脂からなる群から選ばれ
る1種以上の樹脂の粉末である請求項1または2に記載
の四フッ化エチレン樹脂組成物。
4. The synthetic resin powder is a powder of one or more resins selected from the group consisting of thermoplastic polyimide resins, non-thermoplastic polyimide resins, polyetherimide resins and polyamideimide resins. The tetrafluoroethylene resin composition described in 1.
【請求項5】 四フッ化エチレン樹脂100体積部に対
して、剪断速度102 sec-1、温度350℃における
溶融粘度104 ポアズ以上の熱可塑性ポリイミド樹脂の
粉末3〜40体積部と、pHが6. 5〜7.5のマイカ
もしくはタルクまたは両者混合した無機充填剤3〜40
体積部を必須成分とする四フッ化エチレン樹脂組成物を
焼結成形した成形体からなり、この成形体の熱可塑性ポ
リイミド樹脂が結晶化度30%以上の熱可塑性ポリイミ
ド樹脂である四フッ化エチレン樹脂組成物の成形体。
5. A thermoplastic polyimide resin powder having a shear rate of 10 2 sec −1 and a melt viscosity at a temperature of 350 ° C. of 10 4 poise or more and 3 to 40 parts by volume with respect to 100 parts by volume of a tetrafluoroethylene resin, and a pH. Of 6.5 to 7.5 mica or talc or an inorganic filler mixed with both 3 to 40
A tetrafluoroethylene which is a molded product obtained by sintering and molding a tetrafluoroethylene resin composition having a volume part as an essential component, and the thermoplastic polyimide resin of this molded product is a thermoplastic polyimide resin having a crystallinity of 30% or more. Molded product of resin composition.
【請求項6】 四フッ化エチレン樹脂100体積部に対
して、剪断速度102 sec-1、温度350℃における
溶融粘度104 ポアズ以上の熱可塑性ポリイミド樹脂の
粉末3〜40体積部と、繊維長が1mm以下の芳香族ポ
リアミド繊維3〜40体積部を必須成分とする四フッ化
エチレン樹脂組成物を焼結成形した成形体からなり、こ
の成形体の熱可塑性ポリイミド樹脂が結晶化度30%以
上の熱可塑性ポリイミド樹脂である四フッ化エチレン樹
脂組成物の成形体。
6. 3 to 40 parts by volume of a powder of a thermoplastic polyimide resin having a shear rate of 10 2 sec −1 and a melt viscosity at a temperature of 350 ° C. of 10 4 poise or more relative to 100 parts by volume of a tetrafluoroethylene resin, and fibers. It is composed of a molded product obtained by sintering a tetrafluoroethylene resin composition containing 3 to 40 parts by volume of aromatic polyamide fiber having a length of 1 mm or less as an essential component, and the thermoplastic polyimide resin of this molded product has a crystallinity of 30%. A molded product of the above tetrafluoroethylene resin composition which is a thermoplastic polyimide resin.
【請求項7】 請求項1〜4項のいずれか1項に記載の
四フッ化エチレン樹脂組成物を乾式混合した後、250
〜350℃で熱処理し、次いで焼結成形する四フッ化エ
チレン樹脂組成物の成形方法。
7. A dry-mixed tetrafluoroethylene resin composition according to claim 1, 250
A method for molding a tetrafluoroethylene resin composition, which comprises heat-treating at ˜350 ° C. and then sintering and molding.
【請求項8】 請求項1〜4項のいずれか1項に記載の
四フッ化エチレン樹脂組成物を成形してなる大気中、水
中および多湿雰囲気兼用の非黒色系摺動部品。
8. A non-black type sliding part for molding in air, in water and in a humid atmosphere, which is formed by molding the tetrafluoroethylene resin composition according to claim 1. Description:
【請求項9】 請求項5または請求項6に記載の四フッ
化エチレン樹脂組成物の成形体からなる大気中、水中お
よび多湿雰囲気兼用の非黒色系摺動部品。
9. A non-black-type sliding component which is formed of the molded product of the tetrafluoroethylene resin composition according to claim 5 or 6, and which is used in the atmosphere, water and humid atmosphere.
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