JPH05222260A - フッ素樹脂組成物および成形物 - Google Patents
フッ素樹脂組成物および成形物Info
- Publication number
- JPH05222260A JPH05222260A JP5955792A JP5955792A JPH05222260A JP H05222260 A JPH05222260 A JP H05222260A JP 5955792 A JP5955792 A JP 5955792A JP 5955792 A JP5955792 A JP 5955792A JP H05222260 A JPH05222260 A JP H05222260A
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- carbon fiber
- solid lubricant
- ptfe
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に
耐摩耗性を向上させるために炭素繊維を配合して成形す
ることにより生ずる摩擦係数の増加を抑制し、耐摩耗性
に優れると共に摩擦係数が小さく摺動材等に好適なフッ
素樹脂組成物および成形物を提供する。 【構成】 ＰＴＦＥと炭素繊維の系に更に固体潤滑剤を
加え、且つこれら三者を重量比で７５〜９８％、１〜１
５％および１〜１０％の割合で配合し、且つ炭素繊維と
固体潤滑剤との体積和が組成物体積の１５％以下になる
ようにする。
耐摩耗性を向上させるために炭素繊維を配合して成形す
ることにより生ずる摩擦係数の増加を抑制し、耐摩耗性
に優れると共に摩擦係数が小さく摺動材等に好適なフッ
素樹脂組成物および成形物を提供する。 【構成】 ＰＴＦＥと炭素繊維の系に更に固体潤滑剤を
加え、且つこれら三者を重量比で７５〜９８％、１〜１
５％および１〜１０％の割合で配合し、且つ炭素繊維と
固体潤滑剤との体積和が組成物体積の１５％以下になる
ようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はポリテトラフルオロエチ
レン（以下、ＰＴＦＥという）を主成分とする組成物お
よび該組成物から成る成形物に関する。
レン（以下、ＰＴＦＥという）を主成分とする組成物お
よび該組成物から成る成形物に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＴＦＥ成形物は耐熱性、耐薬品性に優
れているばかりでなく、摩擦係数が小さく、しかも自己
潤滑性を有するのでピストンリング、軸受シールリン
グ、チップシール等の摺動部材として広く使用されてい
る。
れているばかりでなく、摩擦係数が小さく、しかも自己
潤滑性を有するのでピストンリング、軸受シールリン
グ、チップシール等の摺動部材として広く使用されてい
る。
【０００３】ところが、このＰＴＦＥ成形物は耐摩耗性
が必ずしも充分でないため、大荷重条件下での使用は制
限せざるを得ないものであった。
が必ずしも充分でないため、大荷重条件下での使用は制
限せざるを得ないものであった。
【０００４】そこで、ＰＴＦＥにガラス繊維、炭素繊
維、芳香族ポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポ
リフェニレンスルフィド、アルミナ、ガラスフレーク、
ガラスビーズ、ブロンズ粉等の充填剤を添加して成形す
ることにより、耐摩耗性を改善する方法が提案されてい
る。
維、芳香族ポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポ
リフェニレンスルフィド、アルミナ、ガラスフレーク、
ガラスビーズ、ブロンズ粉等の充填剤を添加して成形す
ることにより、耐摩耗性を改善する方法が提案されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これら充填剤の添加に
よりＰＴＦＥ成形物の耐摩耗性は改善されるが、摩擦係
数が大きくなると共に弾性率も高くなりシール性が悪化
するという新たな問題が生じている。
よりＰＴＦＥ成形物の耐摩耗性は改善されるが、摩擦係
数が大きくなると共に弾性率も高くなりシール性が悪化
するという新たな問題が生じている。
【０００６】このように従来は、耐摩耗性優れ、摩擦係
数が小さく且つ適度な弾性率を有するＰＴＦＥ成形物は
得られていなかった。
数が小さく且つ適度な弾性率を有するＰＴＦＥ成形物は
得られていなかった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は従来技術の有
する上記問題を解決するため鋭意研究の結果、ＰＴＦＥ
に充填剤として炭素繊維を添加した系に更に特定の第三
成分を加え、これらを特定の割合とした組成物により、
耐摩耗性に優れると共に摩擦係数が小さく、しかも適度
な弾性率を有する成形物が得られることを見い出し、本
発明を完成するに至った。
する上記問題を解決するため鋭意研究の結果、ＰＴＦＥ
に充填剤として炭素繊維を添加した系に更に特定の第三
成分を加え、これらを特定の割合とした組成物により、
耐摩耗性に優れると共に摩擦係数が小さく、しかも適度
な弾性率を有する成形物が得られることを見い出し、本
発明を完成するに至った。
【０００８】即ち、本発明はＰＴＦＥ、炭素繊維および
固体潤滑剤を必須成分として含む組成物であり、これら
三者の合計重量中に占めるＰＴＦＥ、炭素繊維および固
体潤滑剤の割合が７５〜９８％、１〜１５％および１〜
１０％であり、そして炭素繊維と固体潤滑剤の体積和が
成形物の体積の１５％以下であることを特徴とするフッ
素樹脂組成物に関する。
固体潤滑剤を必須成分として含む組成物であり、これら
三者の合計重量中に占めるＰＴＦＥ、炭素繊維および固
体潤滑剤の割合が７５〜９８％、１〜１５％および１〜
１０％であり、そして炭素繊維と固体潤滑剤の体積和が
成形物の体積の１５％以下であることを特徴とするフッ
素樹脂組成物に関する。
【０００９】本発明に係る組成物はＰＴＦＥ、炭素繊維
および固体潤滑剤を必須成分として含むものである。そ
して、これら三者の合計重量中における各成分の重量割
合はＰＴＦＥが７５〜９８％、炭素繊維が１〜１５％、
固体潤滑剤が１〜１０％である。
および固体潤滑剤を必須成分として含むものである。そ
して、これら三者の合計重量中における各成分の重量割
合はＰＴＦＥが７５〜９８％、炭素繊維が１〜１５％、
固体潤滑剤が１〜１０％である。
【００１０】炭素繊維は主として成形物の耐摩耗性に寄
与し、この配合量が少な過ぎると耐摩耗性の向上効果が
得られず、多過ぎると成形物中におけるＰＴＦＥ相互の
結着を阻害するようになり、成形物の強度や伸びの低下
を招き、また弾性率が大きくなりシール性が悪化する。
この炭素繊維としては直径約５〜２０μｍ、長さ約５〜
３００μｍの一般に「ミルドファイバー」と呼ばれてい
るものを用いるのが好適であるが、ミルドファィバー以
外のものを使用することもできる。
与し、この配合量が少な過ぎると耐摩耗性の向上効果が
得られず、多過ぎると成形物中におけるＰＴＦＥ相互の
結着を阻害するようになり、成形物の強度や伸びの低下
を招き、また弾性率が大きくなりシール性が悪化する。
この炭素繊維としては直径約５〜２０μｍ、長さ約５〜
３００μｍの一般に「ミルドファイバー」と呼ばれてい
るものを用いるのが好適であるが、ミルドファィバー以
外のものを使用することもできる。
【００１１】また、固体潤滑剤は炭素繊維の配合による
摩擦係数の増加傾向を抑制するために配合するものであ
る。従って、この配合量が少な過ぎるときは摩擦係数増
加に対する抑制作用が充分でなくなる。一方、固体潤滑
剤を上記所定量を超えて多量に配合しても、それ以上の
摩擦係数抑制作用が発揮されるわけではない。この固体
潤滑剤としは窒化ホウ素と二硫化モリブデンの混合物を
使用する。そして、これら二者の混合割合は特に限定さ
れるものではないが、二者の合計重量中に占める窒化ホ
ウ素の割合が３０〜９５％になるようにするのが好適で
ある。
摩擦係数の増加傾向を抑制するために配合するものであ
る。従って、この配合量が少な過ぎるときは摩擦係数増
加に対する抑制作用が充分でなくなる。一方、固体潤滑
剤を上記所定量を超えて多量に配合しても、それ以上の
摩擦係数抑制作用が発揮されるわけではない。この固体
潤滑剤としは窒化ホウ素と二硫化モリブデンの混合物を
使用する。そして、これら二者の混合割合は特に限定さ
れるものではないが、二者の合計重量中に占める窒化ホ
ウ素の割合が３０〜９５％になるようにするのが好適で
ある。
【００１２】また、本発明においては炭素繊維と固体潤
滑剤の体積和がＰＴＦＥ、炭素繊維および固体潤滑剤三
者の体積和の１５％以下になるようにする必要がある。
炭素繊維と固体潤滑剤の体積和がこれよりも大きいとこ
の組成物から得られる成形物の強度や伸びが低下し、ま
た耐摩耗性も低下する。三者の体積中に占める炭素繊維
と固体潤滑剤の体積和の割合は、主としてこれらの粒子
径により変動し得る。即ち、ＰＴＦＥ、炭素繊維および
固体潤滑剤を同重量割合で配合しても、これらの粒子径
が変われば、三者の体積に占める炭素繊維と固体潤滑剤
の体積和は変わる。従って、これら三者を同重量割合で
混合した場合でも、それらの粒子径を適宜変えることに
より体積和の異なる組成物を得ることができる。
滑剤の体積和がＰＴＦＥ、炭素繊維および固体潤滑剤三
者の体積和の１５％以下になるようにする必要がある。
炭素繊維と固体潤滑剤の体積和がこれよりも大きいとこ
の組成物から得られる成形物の強度や伸びが低下し、ま
た耐摩耗性も低下する。三者の体積中に占める炭素繊維
と固体潤滑剤の体積和の割合は、主としてこれらの粒子
径により変動し得る。即ち、ＰＴＦＥ、炭素繊維および
固体潤滑剤を同重量割合で配合しても、これらの粒子径
が変われば、三者の体積に占める炭素繊維と固体潤滑剤
の体積和は変わる。従って、これら三者を同重量割合で
混合した場合でも、それらの粒子径を適宜変えることに
より体積和の異なる組成物を得ることができる。
【００１３】なお、本発明においては上記三成分に加
え、他の充填剤、着色剤等所望の添加剤を適量配合する
こともできる。
え、他の充填剤、着色剤等所望の添加剤を適量配合する
こともできる。
【００１４】本発明に係る成形物は従来から知られてい
るＰＴＦＥの成形法と同じ方法により得ることができ
る。例えば、ＰＴＦＥ、炭素繊維および固体潤滑剤を均
一に混合し、この混合物を金型に充填し約２００〜１０
００ｋｇ／ｃｍ2 の条件で加圧して予備成形した後金型
から取り出し、予備成形物をＰＴＦＥの融点以上の温度
で加熱して焼成する方法で製造することができる。勿
論、この方法により得られた成形物を更に加工して所望
の形状とすることもできる。例えば、上記方法により棒
状あるいは円筒状の成形物を得、次いでこれを切削加工
して平板状、リング状、ラセン状等とすることができ
る。
るＰＴＦＥの成形法と同じ方法により得ることができ
る。例えば、ＰＴＦＥ、炭素繊維および固体潤滑剤を均
一に混合し、この混合物を金型に充填し約２００〜１０
００ｋｇ／ｃｍ2 の条件で加圧して予備成形した後金型
から取り出し、予備成形物をＰＴＦＥの融点以上の温度
で加熱して焼成する方法で製造することができる。勿
論、この方法により得られた成形物を更に加工して所望
の形状とすることもできる。例えば、上記方法により棒
状あるいは円筒状の成形物を得、次いでこれを切削加工
して平板状、リング状、ラセン状等とすることができ
る。
【００１５】かようにして得られる本発明の成形物はそ
の配合等により多少変わり得るが、伸びが３００％以
上、引張弾性率が５０ｋｇ／ｃｍ2 以下、貯蔵弾性率が
２．０×１０10ｄｙｎ／ｃｍ2 以下の特性値を示すもの
となる。
の配合等により多少変わり得るが、伸びが３００％以
上、引張弾性率が５０ｋｇ／ｃｍ2 以下、貯蔵弾性率が
２．０×１０10ｄｙｎ／ｃｍ2 以下の特性値を示すもの
となる。
【００１６】この成形物を摺動材として使用する場合、
相手材がアルミニウム、しんちゅう、銅等の軟質金属製
であると、該摺動材の弾性率が小さい方が相手材との密
着性、シール性が優れていることが判明した。そして、
上記程度の弾性率を有する成形物は充分な実用性を有す
ることが確認された。
相手材がアルミニウム、しんちゅう、銅等の軟質金属製
であると、該摺動材の弾性率が小さい方が相手材との密
着性、シール性が優れていることが判明した。そして、
上記程度の弾性率を有する成形物は充分な実用性を有す
ることが確認された。
【００１７】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。
する。
【００１８】実施例 ＰＴＦＥ粉末（ダイキン工業社製、商品名Ｍ−１２）９
７重量部、平均直径７μｍ、平均長さ３０μｍの炭素繊
維１重量部、平均粒子径３μｍの窒化ホウ素粉末１重量
部および平均粒径５μｍの二硫化モリブデン１重量部を
均一に混合し、この組成物を金型内に充填し室温におい
て圧力４００ｋｇ／ｃｍ2 で５分間加圧した後金型から
取り出し、丸棒状の予備成形物を得る。なお、組成物体
積に占める炭素繊維、窒化ホウ素および二硫化モリブデ
ンの体積和は１．２％であった。
７重量部、平均直径７μｍ、平均長さ３０μｍの炭素繊
維１重量部、平均粒子径３μｍの窒化ホウ素粉末１重量
部および平均粒径５μｍの二硫化モリブデン１重量部を
均一に混合し、この組成物を金型内に充填し室温におい
て圧力４００ｋｇ／ｃｍ2 で５分間加圧した後金型から
取り出し、丸棒状の予備成形物を得る。なお、組成物体
積に占める炭素繊維、窒化ホウ素および二硫化モリブデ
ンの体積和は１．２％であった。
【００１９】次に、この予備成形物を加熱炉に入れ温度
３７０℃で２４時間加熱して焼成し、これを加熱炉から
取り出し、室温に放置して冷却することにより、丸棒状
成形物（試料１）を得た。この成形物に含まれる炭素繊
維、窒化ホウ素および二硫化モリブデンの体積和は該成
形物の体積の１２．３％であった。
３７０℃で２４時間加熱して焼成し、これを加熱炉から
取り出し、室温に放置して冷却することにより、丸棒状
成形物（試料１）を得た。この成形物に含まれる炭素繊
維、窒化ホウ素および二硫化モリブデンの体積和は該成
形物の体積の１２．３％であった。
【００２０】更に、ＰＴＦＥ粉末、炭素繊維、窒化ホウ
素および二硫化モリブデンの配合部数を下記の表１に示
すように設定すること以外は試料１と同様に作業して５
種類の組成物および成形物（試料２〜６）を得た。
素および二硫化モリブデンの配合部数を下記の表１に示
すように設定すること以外は試料１と同様に作業して５
種類の組成物および成形物（試料２〜６）を得た。
【００２１】これら成形物について、次の要領により性
能試験を行ない得られた結果を表１に併記する。
能試験を行ない得られた結果を表１に併記する。
【００２２】Ａ．摩擦摩耗試験 松原式摩擦摩耗試験機（オリエンティック社製）を用
い、速度０．５ｍ／ｓｅｃ、荷重１５ｋｇ／ｃｍ2 、相
手材としてアルミニウム板、潤滑油としてスニソ（日本
サン石油社製）４ＧＳを使用し、摩擦係数および摩耗量
を測定する。摩耗量の単位は「μｍ」である。
い、速度０．５ｍ／ｓｅｃ、荷重１５ｋｇ／ｃｍ2 、相
手材としてアルミニウム板、潤滑油としてスニソ（日本
サン石油社製）４ＧＳを使用し、摩擦係数および摩耗量
を測定する。摩耗量の単位は「μｍ」である。
【００２３】Ｂ．伸びおよび引張弾性率 ＪＩＳ Ｋ ７１１３ Ｋ規定される方法に準じて測定
する。伸びおよび引張弾性率の単位は「％」および「ｋ
ｇ／ｃｍ2 」である。
する。伸びおよび引張弾性率の単位は「％」および「ｋ
ｇ／ｃｍ2 」である。
【００２４】Ｃ．貯蔵弾性率 粘弾性スペクトロメーターを用い、波数３５Ｈｚ、昇温
速度３℃／ｍｉｎの条件で、４０℃での貯蔵弾性率を測
定する。なお、貯蔵弾性率の単位は「×１０10ｄｙｎ／
ｃｍ2 」である。
速度３℃／ｍｉｎの条件で、４０℃での貯蔵弾性率を測
定する。なお、貯蔵弾性率の単位は「×１０10ｄｙｎ／
ｃｍ2 」である。
【００２５】
【表１】
【００２６】比較例 ＰＴＦＥ粉末、炭素繊維、窒化ホウ素および二硫化モリ
ブデンの配合部数を下記の表２に示すように設定するこ
と以外は試料１の場合と同様に作業して５種類の組成物
および成形物（試料７〜１１）を得た。これら成形物の
性能を実施例と同様に試験して得た結果を表２に併記す
る。
ブデンの配合部数を下記の表２に示すように設定するこ
と以外は試料１の場合と同様に作業して５種類の組成物
および成形物（試料７〜１１）を得た。これら成形物の
性能を実施例と同様に試験して得た結果を表２に併記す
る。
【００２７】
【表２】
【００２８】
【発明の効果】本発明は上記のように構成され、ＰＴＦ
Ｅ、炭素繊維および固体潤滑剤の三者を所定の割合で配
合した組成物および該組成物から成る成形物であるの
で、実施例にも示されているように耐摩耗性が優れると
共に摩擦係数も小さく、摺動材等としての実用性に富む
ものである。
Ｅ、炭素繊維および固体潤滑剤の三者を所定の割合で配
合した組成物および該組成物から成る成形物であるの
で、実施例にも示されているように耐摩耗性が優れると
共に摩擦係数も小さく、摺動材等としての実用性に富む
ものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｃ０８Ｌ 27:18
Claims (3)
- 【請求項１】 ポリテトラフルオロエチレン、炭素繊維
および固体潤滑剤を必須成分として含む組成物であり、
これら三者の合計重量中に占めるポリテトラフルオロエ
チレン、炭素繊維および固体潤滑剤の割合が７５〜９８
％、１〜１５％および１〜１０％であり、そして炭素繊
維と固体潤滑剤の体積和が三者の体積の１５％以下であ
ることを特徴とするフッ素樹脂組成物。 - 【請求項２】 請求項１記載の組成物から成る成形物。
- 【請求項３】 伸びが３００％以上、引張弾性率が５０
ｋｇ／ｃｍ2 以下、貯蔵弾性率が２．０×１０10ｄｙｎ
／ｃｍ2 以下である請求項２記載の成形物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5955792A JPH05222260A (ja) | 1992-02-13 | 1992-02-13 | フッ素樹脂組成物および成形物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5955792A JPH05222260A (ja) | 1992-02-13 | 1992-02-13 | フッ素樹脂組成物および成形物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05222260A true JPH05222260A (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=13116678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5955792A Pending JPH05222260A (ja) | 1992-02-13 | 1992-02-13 | フッ素樹脂組成物および成形物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05222260A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001094101A1 (fr) * | 2000-06-06 | 2001-12-13 | Daikin Industries, Ltd. | Article moule de polytetrafluoroethylene et son procede de production |
| CN113881172A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-04 | 西北橡胶塑料研究设计院有限公司 | 氮化硼改性聚四氟乙烯材料及其制备方法 |
-
1992
- 1992-02-13 JP JP5955792A patent/JPH05222260A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001094101A1 (fr) * | 2000-06-06 | 2001-12-13 | Daikin Industries, Ltd. | Article moule de polytetrafluoroethylene et son procede de production |
| CN113881172A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-04 | 西北橡胶塑料研究设计院有限公司 | 氮化硼改性聚四氟乙烯材料及其制备方法 |
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