JPS6153349A - 四フツ化エチレン樹脂組成物 - Google Patents

四フツ化エチレン樹脂組成物

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JPS6153349A
JPS6153349A JP17634684A JP17634684A JPS6153349A JP S6153349 A JPS6153349 A JP S6153349A JP 17634684 A JP17634684 A JP 17634684A JP 17634684 A JP17634684 A JP 17634684A JP S6153349 A JPS6153349 A JP S6153349A
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JP
Japan
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tetrafluoroethylene
powder
copolymer
tetrafluoroethylene resin
resin composition
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JP17634684A
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English (en)
Inventor
Masaki Egami
正樹 江上
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YOUBEA LE-RON KOGYO KK
Original Assignee
YOUBEA LE-RON KOGYO KK
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は摺動特性と耐圧縮クリープ性とを兼備した四
フッ化エチレン樹脂組成物に関するものである。
〔従来の技術〕
四フッ化エチレン樹脂(以下これをPTF Eと略称す
る)は耐熱性、耐薬品性に優れているばかりでなく、摩
擦係数が小さく自己潤滑性を有するので、軸受、歯車の
ような摺動部材料、管、バルブその他の成形品等いわゆ
るエンジニアリングプラスチックの代表的なものとして
各方面に広く利用されて来たが、耐摩耗性は必ずしも満
足できないので、種々の充填剤を加えてこれを改善しよ
うどする試みがなされて来た。充填剤としては、ガラ1
ス繊維末、ガラスピーズ、炭素繊維、グラファイト、二
硫化モリブデンなどの無機充填剤または芳香族系ポリエ
ステル、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、芳
香族系ポリアミドなどの有機充填剤が挙げられる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、前記PTFE材料は、荷重による変形(クリー
プ)が大きく、高荷重下または高温下における使用が制
限されるために、充填剤の増量または複合化、さらには
PTFE自体の改質等による数多くのクリープ性の改善
策が採られたが、このような方法ではクリープ性の改善
ができても、機械的強度が低下したり、摺動特性が劣っ
て好ましくない。また、PTF Eの薄肉材料の周囲に
クリープ性の小さい熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等を射
出成形して積層体もしくは複合体とする方法もあるが、
成形に手間がかかり経済上不利である。なお、耐クリー
プ性の良いPTFEとして、たとえばヘキスト社製ホス
タフロンTFM1700等の商品名で市販されている変
性四フッ化エチレン樹脂があるが、この樹脂は通常のP
TFEに比較すると遥かに高価であるばかりでなく、摺
動特性は著しく劣る。したがって、この発明はこのよう
な従来の諸問題の解決を技術的課題とするものである。
〔問題を解決するための手段〕
上記の問題点を解決するために、この発明は充填剤入り
PTFEに射出成形可能なフッ素樹脂粉末を添加したこ
とを特徴とする四フッ化エチレン樹脂組成物を提供する
ものであって、以下その詳細を述べる。
まず、この発明におけるPTFEはテトラフルオロエチ
レンの単独重合体であって、アルボフロン(9国、モン
テジソン社)、テフロン(米国、デュポン社)、フルオ
ン(英fi、 IC1社)、ポリフロン(日本、ダイキ
ン工業社)等の登録商標名で市販されているフッ素樹脂
の一種であり、圧縮成形は1可能であっても通常の射出
成形は不可能な樹脂である。
つぎにこの発明の充填剤はPTFEの耐摩耗性を改善す
るものであればその種類を特に限定するものではないが
、ガラス繊維未、ガラスピーズ、炭素繊維、グラファイ
ト、二硫化モリブデン、マイカ、タルク、炭酸カルシウ
ム、チタン酸カリウム、酸化鉄、硫酸カドミウム、窒化
ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ素等の無機物および芳香
族系ポリエステル、ポリイミド、ポリフェニレンサルフ
ァイド、芳香族系ポリアミド、ポリアミドイミドなどの
有機物さらにはこれらの2種以上の混合物等を例示する
ことができる。
さらに、この発明の射出成形可能なフッ素樹脂はテトラ
フルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテ
ル 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(FEPと略称する)、エチレン−テトラフルオ
ロエチレン共重合体( ETFEと略称する)、テトラ
フルオロエチレン−フルオロアルキルビニルエーテル−
フルオロオレフィン共t 合体( EPEと略称する)
、ポリトリクロロフルオロエチレン、およびポリフッ化
ビニリデンなどであるが、これらのうちPFA, FE
P,ETFE 、 EPEのそれぞれ単独もしくはこれ
らの混合物が特に好ましく、具体的にはたとえばPFA
としては三井フロロケミカル社製[テフロンPFA−J
J、ヘキスト社製[ホスタフロンTFAJ、およびダイ
キン工業社製[ネオフロンPFAJを、FEPとしては
三井フロロケミカル社製「テフロンFEP−J Jおよ
びタ゛イキン工業社製[ネオフロンFEP Jを、ET
FEとしては三井フロロケミカル社製「テフゼル」およ
び旭硝子社製[テフロンCOPJを、また、EPEとし
ては三井フロログミカル社製「テフロンEPE −J」
などを挙げることができる。そして、この発明において
使用するこれら重合体の粉末は既製の市販品であっても
同等支障はないが、ペレット状のものを、たとえば冷凍
粉砕機などを用いて微粉砕してもよい。ただその際の粒
径はこの発明の期待する効果の点で平均粒径50μm 
Ja下であることが望ましく、さらに、その添加量は充
填剤入りPTFE IQQ重量部に対して3〜40重量
部の@口内であることが好ましい。なぜならば重合体粉
末が3重量部未満の少量では改質効果は余り期待できず
、逆に40重量部を越える多量では改質効果の向上以上
のコスト高による経済上の不利を招いて好ましくないか
らであり、より好ましい配合割合としては3〜25重量
部を推奨することができる。
P1j上述べた各素材の混合物は、従来の充填剤入りP
TFEの通常の成形条件で成形すればよく、たとえば、
粉状混合物を金型に入れ、380〜600kg/εm2
の圧力を加えて予備成形した後、金型から取り出し、3
70℃で焼結すれば成形体が得られる。このほかに、加
熱加圧する方法、ラム押出し機による連続成形方法など
の方法も利用できることは言うまでもない。
〔作用〕
この発明の組成物に含まれる射出成形可能なフッ素樹脂
粉末が、成形体の基本材となる充填剤入りPTFE本来
のもつ優れた摺動特性および機械的強度を何ら損うこと
なく、しかも元来欠陥とされて来たクリープ性を安価に
改善するという作用を示すのである。
〔実施例〕
■ PTFE (三片フロロケミカル社製:テフロロン
7J)、 ■ 変14PTFE(ヘキスト社製:ホスタフロンTF
M 1700 )、 ■ ガラス繊維未(米国OCF社製: MI” 739
“1/32“、繊維径13μm、平均繊維長70μm、
顕微鏡法)、 ■ グラファイト粉末(日本黒鉛社製:CB−150、
平均粒径23μm、コールタ−カウンター法)、■ ガ
ラスピーズ(東芝、・ロテイー二社製二EGB 731
 、平均粒径30μ・5.コールタ−カウンター法)、 ■ PFA粉末(三片フロロケミカル社製:MP−10
、平均粒径35μm、ミクロメログラフ法)、■ FE
P粉末(米国LNP社i : TL −120、平均粒
径2μm、電子顕微鏡法)、 ■ ETFE粉末(三片フロロケミカル社!!!:テフ
ゼルNZ$820 、平均粒径21μm、コールタ−カ
ウンター法)、 を原料とし、第1表に示す配合(重量)比でこれらをヘ
ンシェルミキサーで充分混合した後、内径39mmの円
筒状の金型に充填し、450 kg / cm” ty
)圧力をかけて予備成形を行なった。得られた予備成形
体を360℃、3時間加熱して成形体とし、これを試験
片に加工し、ASTM −D621に従って圧縮クリー
プ性(140kg/ctn” 、 24時間、圧縮クリ
ープ変形率%)を、また、ASTM −D638に従っ
て引張り強さく kg/cm2)および伸び(%)を測
定した。さらに滑り速度毎分100m、荷重1kg/(
m2 の条件下において、スラスト型摩擦試験機により
摩擦係数を、滑り速度毎分128m、荷重3.9 kg
 / Cm2のもとに、スラスト型摩耗試@機により摩
耗係数< xx6″”cm3/kg−m )を測定した
。この際の相手材はいずれも軸受鋼SUJ + 2 (
焼入れ、研削仕上げ)であり、得られた測定結果は第2
表にまとめた。
第2表に示される比較例1および実施例1〜3の特に゛
圧縮クリープ変形率(%)に及ぼすPFAの添加量の影
響に着目すれば(図参照)、母材であるガラス繊維未充
填のPTFEの圧縮クリープ性は、PFAの添加量の増
加するにつれて著しく改善されて行くことが明白である
と同時に、摩擦摩耗係数に対する顕著な影響は見られず
、引張り強度および伸びに対してはむしろ改良されてい
ることがわかる。同様のことは実施例6と比較例3との
間においても見受けられる。また、 PFAの代わりに
FEPもしくはETFEを用いても、実施例1.4.5
および比較例1から明らかなように、FEPもETFE
もPFAと同様の効果を現わした。比較例2では、マト
リックスとしてPTFEの代わりに変性PTF Eを用
いたが、比較例1と比べて圧縮クリープ性は実施例と同
様に改良されるものの、摺動特性は著しく損われ好まし
いものではなかった。さらに、ガラス繊維床の代わりに
ガラスピーズを用いても実施例7と比較例4とから明ら
かなように、PFAの添加効果は顕著であった。
なお、この一連の実施例および比較例を実施するにあた
って、射出成形可能なフッ素樹脂を余り多量に混合すれ
ば、予備成形時に絶えず加熱を継続しなければならなく
なり、成形工程が複雑になると同時に、摺動特性も悪く
なって好ましくないことが判明した。
〔効果〕
この発明の組成物からなる成形体は、その母材である充
填剤入りPTFEの摺動特性および機械的強度を損うこ
となく、優れた圧縮クリープ性を兼ね備えているので、
従来その類を見ないものであり、摺動特性と耐クリープ
性が要求される軸受材等には最適のものであり、この発
明の意義はきわめて大きいと言うことができる。
【図面の簡単な説明】
図は圧縮クリープ変形率%におよぼすPFA粉末の添加
lの影響を示す図である。 CD・・・横方向、MD・・・縦方向 特許出願人  洋ペア・ルーロン工業株式会社同  代
理人  鎌   1)  文   −一ガラス繊維粉末
充填PTFE100重伝部に対するPFA粉末の添加量
(重量部)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)充填剤入り四フッ化エチレン樹脂に、射出成形可
    能なフッ素樹脂粉末を添加したことを特徴とする四フッ
    化エチレン樹脂組成物。
  2. (2)射出成形可能なフッ素樹脂粉末が、テトラフルオ
    ロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
    合体(PFA)、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(FEP)、エチレン−テトラ
    フルオロエチレン共重合体(ETFE)、テトラフルオ
    ロエチレン−フルオロアルキルビニルエーテル−フルオ
    ロオレフィン共重合体(EPE)、ポリトリクロロフル
    オロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等の少なくとも1
    種類からなる粉末である特許請求の範囲第1項記載の四
    フッ化エチレン樹脂組成物。
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