JPS5819397A - 摺動材組成物 - Google Patents

摺動材組成物

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JPS5819397A
JPS5819397A JP11900681A JP11900681A JPS5819397A JP S5819397 A JPS5819397 A JP S5819397A JP 11900681 A JP11900681 A JP 11900681A JP 11900681 A JP11900681 A JP 11900681A JP S5819397 A JPS5819397 A JP S5819397A
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Teruo Tsumato
照夫 妻藤
Kuniaki Asai
浅井 邦明
Tadayasu Kobayashi
小林 忠康
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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  • Lubricants (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリテトラフルオロエチレンc以下PTFEと
略す)にオキシベンゾイルポリエステルと天然鱗片状黒
鉛とを加えてなる高い限界PV値を有し、かつ相手材の
損傷度が非常に少ない摺動材組成物に関するものである
PTFEは低摩擦特性を有するう;、耐摩耗性、耐圧縮
クリープ特性が非常に劣るため、軸受f(どの摺動材と
して使用するには、減摩材としてガラス繊維−力1−ボ
ン繊維などの繊維状物を充填させるのが周知の方法であ
る。ところがこれらの繊維V物を充填した系は、相手材
がアルミ。
8U8.真鋳などの軟質金真の場合、これらが著しく損
傷される。
一旦、金属摩耗粉が生ずると、これがプラスチック側に
ざら′・つき摩耗的に働き、摩耗係数が不安定になると
ともに、プラスチック側の摩耗も促進し、系全体の湿度
が上昇し、焼きついてしまうという珊象が起る。
従ってこれらの繊維状物を充填したFTFBは、相手材
が軟質材料である軸受などには一般的に使用することが
できない。
一万ポリイミド、オキシベンゾイルポリエステルの如き
、耐熱性の有機系充填剤を用いると。
相手材の損傷度は著しく改善されることが知られている
。特にオキシベンゾイルポリエステルは、400℃以下
の湿度ではほとんど軟化することなく、耐−純性、耐り
リープ特性、耐薬品性において非常に優れたものである
。また結晶構造が黒鉛や二硫化モリブデンのような固体
潤滑剤に拳似した゛板#j:結晶を有しているため、自
己潤滑性に優れている。このオキシベンゾイルポリエス
テルをPTFE  に添加した場合、 PTFEの欠点
である耐岸耗性、耐圧縮クリープ特性を大巾ニ改良し、
(摩耗量は、オキシベンゾイルポリエステル20重11
i%添加で、P T F E(7) 1/1000以下
となる。)lIf擦係数もf’TFEの低い値を維持す
るだけでなく、安定であるという非常に優れた摺動特性
を有する。もちろん相手材がアルミなどの軟質斂稠の場
合、はとんど損傷することなく 、 800〜1000
 k154−m/min  という高いPV値c軸受に
かかる任カと速度の積)下でも使用可能である。このよ
うな組成物については、特公昭49−27415に記載
されている。
しかしながらサイクルが非常に速い往復運動を伴なう、
ピストンリングとか放熱面積が非常に小さい無給油軸受
などのように過酷な条件ドで適用した場合、摺動面湿度
が著しく上昇し。
クリープ現象を伴なうなどの問題があった。このクリー
プ現象、を改良する目的で、ガラス繊維。
カーボン繊維などの繊維吠物を該組成物に対して6重量
部添加しただけでも相手材が欧質曾属の場合は著しく損
傷される。
従って本実明首らの目的は該組成物の相手材を損傷しな
いという特性を維持しつつ、前記の過酷な条件下でも通
用できるよう、更に限界PV値を上げることであった。
これらの目的のため′鋭意検討した結果、 PTFEに
オキシベンゾイルポリエステルと天然鱗片吠黒鉛との混
合物を添加することにより、 PTFEとオキシベンゾ
イルポリエステルとの組成物に見られる相手材を損傷し
ないという特性を維持し、限界PV値が1500〜16
00 V4/、j−−inと向上することを見出し、本
発明に到った。
すなわち本実防音らはPTFE 100部に対して、オ
キシベンゾイルポリエステルと天然鱗片吠黒鉛との重量
比がSO:1O〜4G:6Gで□ ある。混合物を10〜100部加えることによって、 
PTFEとオキシベンゾイルポリエステルとの組成物に
見られる相手材を損傷しないという特性を維持し、限界
PV値が1600〜1600に4/I?11!・@/m
tnと向上することにより、前記の過酷な条件下でも適
用できることを見出し本発明に到ったのである。
本発明に使用し得るオキシベンゾイルポリエステルは一
般に次式(1)の反復単位をもったものである。
これらのポリエステルの合成法としては、特公昭46−
6796.特公昭47−47870で用いられているよ
うな高沸点溶剤を重合媒体として用いる方法や特開昭5
4−46.281.特開昭54−46291に見られる
ように重合系に実質的に溶剤を用いない塊吠重合法があ
り、この(5) モ(7)li z w ) −7,■E 101 、(
住友化学工業製)という商品名で市販されている。
本発明で使用し得るポリテトラフルオロエチレンと1は
1次式(n)の反復単位 を有するもの′であり、一般的にポリフロンM−12、
M−8’l(ダイキン工業製■フロンT−7−J、T−
820−J(以上三井フロロケミカル製¥)う商品名で
市販されている。
本発明で使用し得る天然−片吠黒鉛とは、外形がうろこ
1葉吠、針吠を呈するものを大部分含む天然産の黒鉛で
、天然土吠黒鉛にくらべ、固定炭素分が高(,8i(麺
などの灰分が少なく。
耐熱性、電気低量滑性の点で格段に優れている。また人
造黒鉛に比較しても結晶性が高く耐熱性、潤滑性の点で
はるかに優れてL)るものである。特に800メツシエ
以下の粒度をもち。
かつ固定炭素が96φ以上の天然鱗片杖黒沿を(6) 使用した場合1分散性、/4の安定性、相手材の損傷度
の点で優れ、安定して高PV値が得られる。市販品とし
てはGPB−99,(3FB −1000%(!FB−
a o o o、ΩPB−6000c以上中越黒鉛製)
以上中高黒鉛 製TFE 199部に対するオキシベンゾイルポリエス
テルと天然−片状黒鉛との混合物の充填量は10〜10
0部、好ましくは20〜60部である。これらの混合物
が10部より少ない場合はPTFEの耐−耗耐圧縮クリ
ープ特性の改良が不充分で100部より多い場合は機械
的に非常にもろいものとなる。
PTFEに充填するオキシベンゾイルポリエステルと天
然鱗片状黒鉛との混合割合は重量比で90:10〜40
:60.好ましくは85:15〜50:50である。こ
の範囲を越えるとP’l’FBとオキシベンゾイルポリ
エステルとの組成物の限界PV値の向上は認められない
本発明の組成物の混合方法としてはPTFEとオキシベ
ンゾイルポリニスチルドよび天然−片状黒鉛とを例えば
ヘンシェルミキサー、スーパーミキサーなどの混合機で
トライブレンドする方法が一般的である。また、PTF
Eの水性懸濁液にオキシベンゾイルポリエステル、天然
鱗片V黒鉛を添加し、析出後乾燥させる方法もとること
かり能である。
該1組成物から軸受、ピストンリングなどの摺動部品を
得るには、室温で圧縮成形によりプレホーム作製゛後熱
風循環焼成炉で850〜870℃の濃度で焼結させ、そ
の−切削加工するのが一般的である。またラム押出成形
ペースト押出成形などの方法も取ることができる。
本発明の組成物はPTFEとオキシベンゾイルポリエス
テルよりなる組成物にみられる。相手材がアルミのよう
な軟質金属であってもほとんど損傷することがないユニ
ークな特性を維持し、該組成物より更に高い限界PV値
を有する摺動材料である。
本発明は以下の′#施例によって説明するが。
部1%は特に断わらない限り重量部−電電%をあられす
、また実権例は本発明の好適な耀iを示すものであって
1本発明の範囲を限定するものではない。
実施例1〜6 FTFB  (ポリフロンM−12.ダイキン住友化学
工業製)と全量が800メツシユ(1sP)パスの平均
粒径5Pを有する天然鱗片状黒鉛(申越黒鉛製、(3P
B−8000)を第1表の組成比となるようにヘンシェ
ルミキサーで混合し、87トンプレスを用い室温で、圧
力800麺/clI1.保圧時間5分の条件で外径80
−1高さ50mのプレホームを成形し、これを昇降温プ
ログラムのついた熱風循環焼成炉を用いて室温から87
0℃まで6時間で昇温後、870℃で6時間保持し10
0℃まで4時間で降温し、取り出した。
これらの成形品から一耗リングの形状(外径26.6雪
、内径20智、高さ15曽)に切削(9) 加工した。これらの摩耗リングからは鈴木式摩耗試験機
(東洋ボールドウィン製)を用いて、圧力p==151
14/111、速度V = 50 m /minノ条件
下条件下材相手材j (JIS 5052 )とし2v
I7j1の摺動を行なった。その後Pを一定とLl”V
をPV=800.900.1000・・・・・・・・・
Kf/aJ・tn/minと100ずつ2時間の割合で
増加させながら、サンプルの変形が見られるか摩擦係数
が急1激に不安定となるPV値まで、連続的に摺動を行
ない、このようになった時点を限界PV値とし運転を停
止し、仁の時点までの相手材のアルミの摩耗量を測定し
た。
これ夷の結果を第1表にまとめて示す。表から明らかな
ようにいずれも1500〜1600麺/−・g/min
という高い限界PV値を有し、相手材アルミの摩耗はほ
とんどみられなかった。
CIG) 第  1  表 望た*施例2.賽施例4の組成物についてはP = 1
5 b/er11. V = 80 m/min ノ条
件T、相手材eyルE (JI85052 )(!:L
t、20時間の摺動を行ない摩擦係敬、−耗係数、相手
材アルミの摩耗量を測定した。この結果を第2表に示す
。表から明らかなように、このような高PV値下でも良
好な摺動特性を示し、相手材アルミの摩耗もほとんどみ
られなかった。
またこれらについてはP=15Kp/7.V=100 
g/min  の条件下でもほぼ同球の結果を示した。
第  2  表 * K=1y/人 VT sJN園例6〜7 PTFE I Q Q部、オキシベンゾイルポリエステ
ル86部、天然鱗片状黒鉛7部の組成比とし、天然鱗片
状黒鉛として500メツシユ(801’)パスの平均粒
径7/lの8中越黒鉛製:(3PB−xooo)、t 
500メツシユ(10%)パスの平均粒径21のものC
申越黒鉛製:CPB−6000)の2種類を用いたもの
について実施例1〜5と同様にして限界PV値を求めた
ところ、いずれも160 G麺/−・@/mit+  
で相手材アルミの摩耗もほとんどみられなかった。
またこれらについて*類例1〜6と同様にP = 15
Kp/d、 V = 80 m/min (D条件下で
20時間の摺動を行なった。これらの結果を第8表に示
す。表から明らかなように、実施例4の天然鱗片状黒鉛
としてC3PB−8000を用いたものとほとんど同じ
摺動特性を得た。
また、相手材アルミの摩耗もほとんどみられなかった。
またこれらについては、 P=15に#/dh V =
 100 g/minの条件下でもほぼ同様の結果を示
した。
第  8  表 (18) 比較例1〜8 天然鱗片状黒鉛を用いないPTFEとオキ°ジベンゾイ
ルポリエステルの組成物で、第4表の組成比σものにつ
いて実施例1〜5とまったく同様の方法で限界PV値、
相手材アルミの摩耗量を求めた。結果を第4表に示す。
相手材アルミの摩耗についてはほとんど認められないが
天然鱗片状黒鉛を添加したものにくらべ、限界PV値は
かなり低い。
第  4  表 またこれらのものを実施例1〜5と同様にしてP = 
15 Ky/cd、 V = 80 m/minの条件
下で摺動を行なったが、いずれも測定後2時間以内でサ
ンプルは髪形し、轟常M耗をおこし摩(14) 擦係数が高く不安定となった。これらの比較例から天然
鱗片状黒鉛の添加効果は明らかである。
比較例4 sj!施例施色4じ組成で天然鱗片状黒鉛のかわりに(
3FB−goooと同程度の粒径をもつ土状黒沿(申越
黒鉛製AX−600)を用いて。
実施例1〜5と同様にして限界PV値−相手2材アルミ
の摩耗量を求めたが、初期のP=15h/ed1. V
 = 50 m/minの条件ド、2時間ノ測定で異常
摩耗をおこし1.サンプルが変形した。
また相手材アルミ表面は著しく損傷していた。
土状黒鉛に含まれているSil!が相手材を損傷したと
考えられる。
比較例5 実施例4と同じ組成で天然鱗片状黒鉛のかわりに0PB
−1ooo  と同程度の粒径をもつ人造黒鉛(申越黒
鉛製U−to)を用いて一実施例1〜5と同様にして、
限界PV値、相手材アルミの摩耗量を求めた。その結果
Pv=1000 V4/cd ・m/noin テ+ 
ンブJL7 bs K a L/ タ。
ただし相手材アルミ表面の摩耗はほとんどみられなかっ
た。すなわち人造黒鉛の場合、添加することに゛より、
土状黒鉛のように悪影響を及ぼさないが、効果は認めら
れなかった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  ポリテトラフルオロエチレン100部に対し
    て、オキシベンゾイルポリエステルと天然鱗片状黒鉛と
    の重量比が90:10〜40:60である混合物を10
    〜100部加えてなる摺動材組成物。
  2. (2)  天然鱗片状黒鉛として800メリシユ以下の
    粒度をもち、かつ固定炭素が95物以上のものを使用し
    た特許請求の範囲第1項に記載された摺動材組成物。
JP11900681A 1981-07-28 1981-07-28 摺動材組成物 Granted JPS5819397A (ja)

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