JPS609050B2 - 摺動材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、摺動材料に関する。

更に詳しくは、摺動部村の摺動面を形成するゴム表面部
分に低摩擦抵抗層を設けた摺動材料に関する。摺動部材
、特に密封摺動部村に設けられるゴム表面の性質は、そ
の機能特性を決定する程の重要な要素の一つである。

即ち、回転軸などのオイルシールなどに使用される場合
には、ゴム材料の表面摩擦抵抗が高いと使用時間の経過
と共にゴム材料表面および／または回転軸部の摩耗現象
が起り、このために油洩れが生ずるようになる。また、
接触部での発熱も大きくなり、より耐熱性の材料が要求
されることになる。更に、ここに油や有機溶剤などが存
在する場合には、その上高い温度での耐油性や耐溶剤性
なども必要となってくる。こうした摺動部材のゴム表面
の摩擦抵抗を低下させるための改良方法として、例えば
摺動部材の成形時にフッ素樹脂薄板を貼り合せる方法（
特公昭４６一２３６８１号公報）、成形加硫酸にフッ素
樹脂ヱマルジョンを塗布してから焼付ける方法などが従
釆から提案されている。

これらの方法によって、礎動部材のゴム表面の摩擦抵抗
を減少させ、かつ耐熱性や耐油性がある程度向上するこ
とは事実であるが、フッ素樹脂はこのようにすぐれた特
性を示す一方で他の材料との接着性が悪いことも事実で
ある。そのために、フッ素樹脂材料を他の材料と接着さ
せる場合には、予めアルカリ金属で表面処理を行なった
り、暁付けのときにバインダーを使用したり、あるいは
テトラフルオルェチレンを他の共単量体と共重合させた
フッ素樹脂の形で使用したりすることなどが行われてい
る。しかしながら、これらの方法によるゴム表面とフッ
素樹脂材料との接着は物理的なものであり、十分に満足
される程度のものではないので、使用中にゴム表面から
のフッ素樹脂材料の剥離が起り、従って、フッ素樹脂材
料は、ゴム材料本来の寿命と同程度にすぐれた特性を維
持させることができない。また、摺動部材のゴム表面の
摩擦抵抗を減少させると共に、耐オゾン性を向上させる
目的で、重合体中に不飽和二重結合を有するゴム材料、
例えばＳＢＲ、ＮＢＲ、イソプレンゴム、クロロプレン
ゴムなどから摺動部材を成形、加硫した後、濃塩酸、第
３ブチルハィポクロリドなどのアルキルハイポハライド
類、Ｎ−ブロムアセトアミド、五フツ化アンチモンなど
で処理する方法も提案されている。これらの方法は、い
ずれも摺動部材のゴム表面を化学的に変化させることに
より、摩擦抵抗の減少と耐オゾン性、耐薬品性、耐油性
などの向上を図ったものであるが、前述の物理的方法に
よりフッ素樹脂を被覆した場合と比較してなおその効果
は十分ではなく、更に摺動部材の表面の一部に金属材料
などが露出している場合には腐食などの可能性があるた
めこうした方法を適用することができない。ところで、
近年自動車の高速化、高性能化などに伴い、摺動部材表
面に使用されるゴム材料についても、これ迄以上に耐熱
性、高温条件下での耐油性、耐薬品性などの要求が強ま
っているが、本発明はこうした要望に十分こたえ得る、
摺動部材の摺動面に使用されるゴム材料を提供する。

本発明に係るこのゴム材料は、摺動部材の摺動面を形成
するゴム材料に、テトラフルオルェチレンまたはテトラ
フルオルヱチレンおよびこれと共重合し得る共重量体の
混合物を液状またはガス状で浸債、吸着あるいは浸透さ
せた後重合反応させ、ゴム表面にテトラフルオルェチレ
ンの単独重合体または共重合体被覆層を、またゴム表面
の内側部分にテトラフルオルヱチレンの単独重合体また
は共重合体とゴムとがマトリックス的に絡み合って形成
されかつ前記被覆層と連続している重合体含浸層を形成
させてなり、ゴム表面の摩擦抵抗を減少させ、耐熱性、
耐油性、耐薬品性などにすぐれた特性を発揮する。摺敷
部材の摺動面を形成するゴム材料としては、ＳＢＲ、Ｎ
ＢＲ、ポリブタジエンゴム、イソフ。

ロピレンゴム、クロロプレンゴム、エピハロヒドリンゴ
ム、エチレン・プロピレンゴム、アクリルゴム、ブチル
ゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、フッ素化シリコンゴ
ムなどの一般のゴム材料が用いられる。これらのゴム基
材の表面部分で被覆層およびこれと連続する含浸層を形
成させるのに用いられる単量体としては、テトラフルオ
ルヱチレンが単独で用いられるばかりではなく、これと
共重合性を有する共重合体、例えばエチレン、プロピレ
ン、へキサフルオルプロピレン、トリフルオルクロルヱ
チレン、フツ化ビニリデン、ベワタフルオルスチレン、
トリフルオルエチルアクリレート、トリフルオルェチル
メタクリレート、塩化ビニル、アクリル酸ェステル類、
メタクリル酸ェステル類、ビニルベンゼン類などの一般
のラジカル重合性単量体がテトラフルオロェチレン重合
体としての特性を損わない範囲内で混合物として用いら
れる。

摺動部材のゴム表面乃至その内側部分にテトラフルオル
ェチレン重合体の被覆層およびこれと連続する含浸層を
設ける重合反応は、次のような方法によって行なうこと
ができる。例えば、摺動部材を成形後、あるいは成形、
加硫後、低温下で液状のテトラフルオルェチレン単量体
中に浸潰させ、マイクロ波発生装置がマイクロ波を照射
する方法、あるいはマイクロ波によって加熱されない容
器中で低温、好ましくは霧点付近の温度条件下にテトラ
フルオルェチレン単量体のガス状雰囲気中に摺動材料を
置き、単量体を吸着乃至浸透させた後マイクロ波を照射
することにより、ゴム表面乃至その内側部分にテトラフ
ルオルェチレン単独重合体よりなる被覆層およびこれと
連続する含浸層が形成される。テトラフルオルェチレン
と共にこれと共重合性を有する単量体との混合液状単量
体または混合ガス雰囲気を用いると、テトラフルオルェ
チレンと他の共単量体とのテトラフルオルェチレン共重
合体よりなる被覆層およびこれと連続する含浸層が形成
される。摺動部材のゴム表面部分に所望の特性を与える
テトラフルオルェチレン重合体を得るための重合条件は
、ゴム基材の性質や被覆層およびこれと連続する含浸層
の厚さなどを考慮して、例えばテトラフルオルェチレン
などの単量体の使用量および浸債時間、マイクロ波の照
射時間などが調整される。

このような重合反応の結果、摺動部材のゴム表面乃至そ
の内側部分に厚さ１０‐３〜１０‐４山、好ましくはｌ
ｏ‐１〜３×１ぴ仏程度のテトラフルオルェチレン重合
体よりなる被覆層およびこれと連続する含浸層が形成さ
れる。

層の厚さが薄くゴム基材の表面に形成される被覆層ある
いは層の厚さが厚くゴム基材の表面からその内側部分に
かけてマトリックス的にコムとテトラフルオルェチレン
重合体とが絡み合って形成される被覆層と連続する含浸
層は、いずれも前述のゴム材料にフッ素樹脂材料を接着
させたものとは異なり使用中に剥離することもなく、フ
ッ素樹脂が本来有するすぐれた特性が十分に発揮される
。このように、摺動部材ゴム表面部分にテトラフルオル
ェチレン重合体よりなる被覆層およびこれと連続する含
浸層を設けることにより、摺動面の摩擦抵抗を減少させ
、耐熱性、耐油性、耐薬品性などの点でテトラフルオル
ェチレン重合体が本来有する特性を十分発揮させるので
、オイルシール、０ーリングなどの密封摺動材料、更に
はワイパープレートなどの他の摺動材料にも本発明は有
効に適用される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 摺動部材の摺動面を形成するゴム材料に、テトラフ
   ルオロエチレンまたはテトラフルオロエチレンおよびこ
   れと共重合し得る共単量体の混合物を液状でまたはガス
   状で浸漬、吸着あるいは浸透させた後重合反応させ、ゴ
   ム表面にテトラフルオロエチレンの単独重合体または共
   重合体被覆層を、またゴム表面の内側部分にテトラフル
   オルエチレンの単独重合体または共重合体とゴムがマト
   リツクス的に絡み合って形成されかつ前記被覆層と連続
   している重合体含浸層を形成せしめた摺動材料。