JPH0320347A - 摺動材料 - Google Patents
摺動材料Info
- Publication number
- JPH0320347A JPH0320347A JP15296189A JP15296189A JPH0320347A JP H0320347 A JPH0320347 A JP H0320347A JP 15296189 A JP15296189 A JP 15296189A JP 15296189 A JP15296189 A JP 15296189A JP H0320347 A JPH0320347 A JP H0320347A
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- Japan
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- wear
- ptfe
- graphite
- sliding
- aromatic polyester
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- Pending
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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。
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］
この発明は四ふっ化エチレン樹脂（以下ＰＴＦＥという
）に充填材を複合化した、軸受やシール々どに使用され
る摺動材料に関するものである。
）に充填材を複合化した、軸受やシール々どに使用され
る摺動材料に関するものである。
［従来の技術］
従来、無給油状態における軸受やシール々どに適用され
る摺動輪料として、ＰＴＦ Ｅ、ポリイミド、ポリアミ
ドイミドたど数多くのプラスチック材料が開発されてい
る。その中で，ＰＴＦＥは２６０℃程度まで使用が可能
で、耐薬品性、摩擦特性に優れた材料として良く知られ
ている。しかしｋがらＰＴＦＥ単体は、軸受やシールね
どの摺動材料に適用した場合に、摩擦特性では優れてい
るが摩耗が多く、耐摩耗性、耐荷重性に関しては必ずし
も優れた性質を持ってぃ々かった。そこで、ＰＴＦＥに
ＭｏＳ２、グラスファイバー カーボンファイバー グ
ラファイト、ポリイミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂
（エコノール：商品名、住友化学）々どな充填材として
用い、複合化を行々つで、その耐摩耗性、耐荷重性、寸
法安定性々どの改善を図っている。表は、潤滑ハンドブ
ック（１９８７、養賢堂発行、Ｐ４８６）に示されてい
る従来のＰＴＦＥに充填材を複合化したＰＴＦＥ系の摺
動材料の潤滑特性の例を示す。このように、ＰＴＦＥを
摺動材料として使用する場合には、各種の充填材と組合
せて用いることが多い。
る摺動輪料として、ＰＴＦ Ｅ、ポリイミド、ポリアミ
ドイミドたど数多くのプラスチック材料が開発されてい
る。その中で，ＰＴＦＥは２６０℃程度まで使用が可能
で、耐薬品性、摩擦特性に優れた材料として良く知られ
ている。しかしｋがらＰＴＦＥ単体は、軸受やシールね
どの摺動材料に適用した場合に、摩擦特性では優れてい
るが摩耗が多く、耐摩耗性、耐荷重性に関しては必ずし
も優れた性質を持ってぃ々かった。そこで、ＰＴＦＥに
ＭｏＳ２、グラスファイバー カーボンファイバー グ
ラファイト、ポリイミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂
（エコノール：商品名、住友化学）々どな充填材として
用い、複合化を行々つで、その耐摩耗性、耐荷重性、寸
法安定性々どの改善を図っている。表は、潤滑ハンドブ
ック（１９８７、養賢堂発行、Ｐ４８６）に示されてい
る従来のＰＴＦＥに充填材を複合化したＰＴＦＥ系の摺
動材料の潤滑特性の例を示す。このように、ＰＴＦＥを
摺動材料として使用する場合には、各種の充填材と組合
せて用いることが多い。
［発明が解決しようとする課題コ
上記のよう々従来のＰＴＦＥ系の摺動材料の中で、クラ
スファイバー カーボンファイバーナトを充填材に用い
たものは、軟質の相手摺動材《例えばアルミニ晶ウム）
と組合せて使用した場合に、相手材を傷つけ、摺動部の
摩擦に対して有害な金属摩耗扮を発生し、摩耗が増加す
るなどの問題があった。
スファイバー カーボンファイバーナトを充填材に用い
たものは、軟質の相手摺動材《例えばアルミニ晶ウム）
と組合せて使用した場合に、相手材を傷つけ、摺動部の
摩擦に対して有害な金属摩耗扮を発生し、摩耗が増加す
るなどの問題があった。
一方、ポリイミド樹脂や芳香族ポリエステル樹脂（エコ
ノール）ねどな充填材として用いたＰＴＦＥ系の摺動材
料は、相手鋼面研摩性がねいために軟質の相手摺動材を
傷つけることが々い材料として一般に用いられている。
ノール）ねどな充填材として用いたＰＴＦＥ系の摺動材
料は、相手鋼面研摩性がねいために軟質の相手摺動材を
傷つけることが々い材料として一般に用いられている。
従来開発されているＰＴＦＥ系の摺動材料の中で、耐摩
耗性が良好で、かつ、軟質の相手材を傷つけることのｋ
い摺動材料として、ＰＴＦＥに芳香族ポリエステル樹脂
（エコノール）を充填したものがある。この材料に着目
して発明者らが行った、無給油状態における往復動摩耗
試験の結果を第２図の特性図に示す。試験に供した材料
の組戒は、ＰＴＦＨに芳香族ポリエステル樹脂２Ｇ（ｗ
ｔ％′）を添加したものである。試験は、外径５（ｍ＋
ｍ）、長さ７（ａｍ）の円柱状試験片を作り、その端面
をすべり面とし、ヘリエームガス環境において、面圧２
． ５（ ｋｇ／ｃｍ２）、平均すべり速度０． ６（
ｗ＋／ｓｅｃ）で、雰囲気温度を５０（”Ｃ）、９５（
’Ｃ）と変化させて行なった。
耗性が良好で、かつ、軟質の相手材を傷つけることのｋ
い摺動材料として、ＰＴＦＥに芳香族ポリエステル樹脂
（エコノール）を充填したものがある。この材料に着目
して発明者らが行った、無給油状態における往復動摩耗
試験の結果を第２図の特性図に示す。試験に供した材料
の組戒は、ＰＴＦＨに芳香族ポリエステル樹脂２Ｇ（ｗ
ｔ％′）を添加したものである。試験は、外径５（ｍ＋
ｍ）、長さ７（ａｍ）の円柱状試験片を作り、その端面
をすべり面とし、ヘリエームガス環境において、面圧２
． ５（ ｋｇ／ｃｍ２）、平均すべり速度０． ６（
ｗ＋／ｓｅｃ）で、雰囲気温度を５０（”Ｃ）、９５（
’Ｃ）と変化させて行なった。
図において、縦軸は摩耗１（ｍｍ）、横軸は運転時間（
ｈ）を表わし、●を結ぶ特性曲線は雰囲気温度が５０″
Ｃの摩耗特性を、○を結ぶ特性曲線は雰囲気温度が９０
゜Ｃの摩耗特性を表わしている。図から摩耗は、雰囲気
温度に非常に影響を受け、雰囲気温度が５０゜Ｃから９
５゜Ｃに上昇すると約ｌＯ倍に増大することがわかる。
ｈ）を表わし、●を結ぶ特性曲線は雰囲気温度が５０″
Ｃの摩耗特性を、○を結ぶ特性曲線は雰囲気温度が９０
゜Ｃの摩耗特性を表わしている。図から摩耗は、雰囲気
温度に非常に影響を受け、雰囲気温度が５０゜Ｃから９
５゜Ｃに上昇すると約ｌＯ倍に増大することがわかる。
従って、軸受やシールたどにこのようね複合材料を適用
した場合、常温域では所用の摩耗寿命が得られるが、雰
囲気温度が高温、特に１００℃程度に高くねると、極め
て摩耗が増大し、その結果、著しく摩耗寿命が短くねる
ねどの問題点があった。
した場合、常温域では所用の摩耗寿命が得られるが、雰
囲気温度が高温、特に１００℃程度に高くねると、極め
て摩耗が増大し、その結果、著しく摩耗寿命が短くねる
ねどの問題点があった。
この発明は上記のようｋ問題点を解消するためにねされ
たもので、例えば無給油状態で使用される軸受やシール
などの摺動材料の、特に１００℃レベルの高温環境での
摩耗を軽減し、寿命の長い摺動材料を得ることを目的と
する。
たもので、例えば無給油状態で使用される軸受やシール
などの摺動材料の、特に１００℃レベルの高温環境での
摩耗を軽減し、寿命の長い摺動材料を得ることを目的と
する。
［課題を解決するための手段］
この発明の摺動材料は、四ふり化エチレン樹脂（ＰＴＦ
Ｅ）に芳香族ポリエステル樹脂を１ ５ｗｔ％以上、グ
ラファイトを２〜４ｗｔ％，合わせて３０ｗｔ％以下添
加し、複合化したものである。
Ｅ）に芳香族ポリエステル樹脂を１ ５ｗｔ％以上、グ
ラファイトを２〜４ｗｔ％，合わせて３０ｗｔ％以下添
加し、複合化したものである。
［作用］
この発明における摺動材量は、ＰＴＦＥに芳香族ポリエ
ステルｆｆｔ Ｈａｔを１５ｗｔ％以上添加することに
より耐摩耗性が向上する。加えて、グラファイ１・を２
〜４ｗｔ％添加することにより、摩擦抵抗が小さ＜Ｒ！
擦発熱が低下するとともに熱伝導率が大きく、放熱性が
向上するので、高温環境での摩耗を軽減できる。
ステルｆｆｔ Ｈａｔを１５ｗｔ％以上添加することに
より耐摩耗性が向上する。加えて、グラファイ１・を２
〜４ｗｔ％添加することにより、摩擦抵抗が小さ＜Ｒ！
擦発熱が低下するとともに熱伝導率が大きく、放熱性が
向上するので、高温環境での摩耗を軽減できる。
［実施例コ
この発明の摺動材料は 四ふク化エチレン樹脂（ＰＴＦ
Ｅ）に芳香族ポリエステル樹脂、例えばエコノールを１
５ｗｔ％以上、グラファイトを２〜４ｗｔ％、合わせて
３０ｗｔ％以下添加し、複合化したものである。
Ｅ）に芳香族ポリエステル樹脂、例えばエコノールを１
５ｗｔ％以上、グラファイトを２〜４ｗｔ％、合わせて
３０ｗｔ％以下添加し、複合化したものである。
ＰＴＦＨに添加する芳香族ポリエステル樹脂の添加量は
少ないと、摩耗性が顕著に向上せず，耐摩耗性が不十分
々ので、１５ｗｔ％以上添加するのが適当である。
少ないと、摩耗性が顕著に向上せず，耐摩耗性が不十分
々ので、１５ｗｔ％以上添加するのが適当である。
また、グラファイトの添加量は２ｗｔ％以下ではその添
加効果（摩擦特性向上、摩擦抵抗を小さくし摩擦発熱を
低下させる、熱伝導率を大きくし放熱性を向上させる）
が顕著に現われず、４ｗｔ％以上と多《々るとグラファ
イ１・粒子がＰＴＦＥから脱落するようにねるので、２
〜４ｗｔ％が適当である。
加効果（摩擦特性向上、摩擦抵抗を小さくし摩擦発熱を
低下させる、熱伝導率を大きくし放熱性を向上させる）
が顕著に現われず、４ｗｔ％以上と多《々るとグラファ
イ１・粒子がＰＴＦＥから脱落するようにねるので、２
〜４ｗｔ％が適当である。
さらに、ＰＴＦＥ中に添加する充填材、芳香族ポリエス
テル樹脂とグラファイ１・の合計割合は、多くたると軸
受けやシールたどの形状に加工する場合に戒形性や寸法
安定性が悪く起るｋど製造上や加工精度上の問題が生じ
るから最大３０ｗｔ％程度が適当である。
テル樹脂とグラファイ１・の合計割合は、多くたると軸
受けやシールたどの形状に加工する場合に戒形性や寸法
安定性が悪く起るｋど製造上や加工精度上の問題が生じ
るから最大３０ｗｔ％程度が適当である。
以下にこの発明の一実施例を比較例と対比して詳細に説
明する。
明する。
第１図の特性図に、発明者らが実施したこの発明の実施
例と比較例との往復動摩耗試験結果を示す。
例と比較例との往復動摩耗試験結果を示す。
以下にその試験条件と試料の組成を示す。
試験条件
環 境 ＝
潤 滑 ＝
雰囲気温度 ＝
面 圧 ＝
平均すべり速度 ＝
試験片寸法 ＝
相手材 ＝
相手材の表面粗さ
（ Ｒａ ） ＝
試料の組戊
ヘリュームガス
無給油
９５℃
２． ５ｋｇ／ ｃｍ２
０．６＋ｍ／ｓｅｃ
５ＩＩＩＩｌ（外径）Ｘ７ｍ＋ｍ（長さ〉ステンレス
０．１μｍ
試料 組 戒
実施例： ＰＴＦＥ十芳香族ポリエステル樹脂（エコ
ノール） ２０ｗｔ％＋グラファイト（平均粒径１０μ
ｍ）２ｗｔ％ ＰＴＦＥ十芳香族ポリエステル樹 脂（エコノール） ２０ｗｔ％ ＰＴＦＥ十芳香族ポリエステル樹 脂（エコノール）２０ｗｔ％＋グラフ ァイト （平均粒径１０／Ｊ ｍ） ｌｏｕｔ％第１図
において、縦軸は摩耗量（ ａｍ）． 横軸は運比較
例Ｂ： 比較例Ａ： 転時間（ｈ）を表わし、×を結ぶ特性曲線は実施例の摩
耗特性を、○を結ぶ特性曲線は比較例Ａの摩耗特性を、
Δを結ぶ特性曲線は比較例Ｂの摩耗特性を表わしている
。ＰＴＦＥと芳香族ポリエステル樹脂２０ｗｔ％よりｋ
る比較例Ａの摩耗は運転時間に対し、ほぼ比例的に増加
している。これに対し、ＰＴＦεと芳香族ポリエステル
樹指及びグラフプイトよりなる実施例、及び比較例日の
摩耗は、比較ＭＡに比べて少ねく、耐摩耗性に対して添
加したグラファイ１・の効果があることがわかる。特に
、添加するグラファイＩ・の割合を２ｗｔ％にしたこの
実施例は、グラフプイ１・の割合を１ ０ｗｔ％にした
比較例Ｂに比べても，運転初期にやや増加する初期摩耗
は見られるが、その後の摩耗の増加は微小であり、Ｊｌ
！耗は、大幅に小さい二とが見いだされた。
ノール） ２０ｗｔ％＋グラファイト（平均粒径１０μ
ｍ）２ｗｔ％ ＰＴＦＥ十芳香族ポリエステル樹 脂（エコノール） ２０ｗｔ％ ＰＴＦＥ十芳香族ポリエステル樹 脂（エコノール）２０ｗｔ％＋グラフ ァイト （平均粒径１０／Ｊ ｍ） ｌｏｕｔ％第１図
において、縦軸は摩耗量（ ａｍ）． 横軸は運比較
例Ｂ： 比較例Ａ： 転時間（ｈ）を表わし、×を結ぶ特性曲線は実施例の摩
耗特性を、○を結ぶ特性曲線は比較例Ａの摩耗特性を、
Δを結ぶ特性曲線は比較例Ｂの摩耗特性を表わしている
。ＰＴＦＥと芳香族ポリエステル樹脂２０ｗｔ％よりｋ
る比較例Ａの摩耗は運転時間に対し、ほぼ比例的に増加
している。これに対し、ＰＴＦεと芳香族ポリエステル
樹指及びグラフプイトよりなる実施例、及び比較例日の
摩耗は、比較ＭＡに比べて少ねく、耐摩耗性に対して添
加したグラファイ１・の効果があることがわかる。特に
、添加するグラファイＩ・の割合を２ｗｔ％にしたこの
実施例は、グラフプイ１・の割合を１ ０ｗｔ％にした
比較例Ｂに比べても，運転初期にやや増加する初期摩耗
は見られるが、その後の摩耗の増加は微小であり、Ｊｌ
！耗は、大幅に小さい二とが見いだされた。
これは、添加したグラファイトにより摩擦特性が向上し
、摩擦抵抗が小さく々り、摩擦発熱が低下したこと、さ
．らには、添加したグラファイトの熱伝導率がＰＴＦＥ
に比べてはるかに大きいために試験片自体の熱伝導率が
大きくたり、その結果放熱が良くねるなどして、環境温
度の上昇に対する、実質的ね摩擦面の温度上昇の割合を
小さ《押さえる二とができたことねどが原因と考えられ
る。また、添加するグラフプイ１・の量が多すぎる場合
には、ＰＴＦＥ母材に保持されているグラファイト粒子
の脱落が多くねり、その結果、摩耗が増大するものと考
えられる。
、摩擦抵抗が小さく々り、摩擦発熱が低下したこと、さ
．らには、添加したグラファイトの熱伝導率がＰＴＦＥ
に比べてはるかに大きいために試験片自体の熱伝導率が
大きくたり、その結果放熱が良くねるなどして、環境温
度の上昇に対する、実質的ね摩擦面の温度上昇の割合を
小さ《押さえる二とができたことねどが原因と考えられ
る。また、添加するグラフプイ１・の量が多すぎる場合
には、ＰＴＦＥ母材に保持されているグラファイト粒子
の脱落が多くねり、その結果、摩耗が増大するものと考
えられる。
この試験結果から、この発明の実施例の摺動材料は、無
給油状態、９５℃の高温環境で使用しても摩耗が少ねく
、耐摩耗性に優れた寿命の長いものであると言える。常
温環境における耐摩耗性は勿論良好であった。
給油状態、９５℃の高温環境で使用しても摩耗が少ねく
、耐摩耗性に優れた寿命の長いものであると言える。常
温環境における耐摩耗性は勿論良好であった。
ねお、無給油状態で使用される軸受やシールを想定して
摺動材料の往復動摩耗試験について述べたが、例えば水
潤滑や油潤滑状態において用いられる場合についても、
起動，停止時ｋどに生じる一時的ね混合潤滑下において
固体接触が生じる場合に同様ね効果が得られるために摩
耗を低減することができる。
摺動材料の往復動摩耗試験について述べたが、例えば水
潤滑や油潤滑状態において用いられる場合についても、
起動，停止時ｋどに生じる一時的ね混合潤滑下において
固体接触が生じる場合に同様ね効果が得られるために摩
耗を低減することができる。
［発明の効果コ
以上のように、この発明によれば、四ふつ化エチレン樹
脂に芳香族ポリエステル樹脂を１ ５ｗｔ％以上，グラ
ファイ１・を２〜４ｗｔ％、合わせて３０ｗｔ％以下添
加し複合化することにより、 ｌ００’ｃ程度の高温雰
囲気中における耐摩耗性を大幅に向上させることができ
、その結果、高温雰囲気でかつ無給油状態においても、
寿命の長い軸受やシールたどの摺動材料な簿られる効果
がある。
脂に芳香族ポリエステル樹脂を１ ５ｗｔ％以上，グラ
ファイ１・を２〜４ｗｔ％、合わせて３０ｗｔ％以下添
加し複合化することにより、 ｌ００’ｃ程度の高温雰
囲気中における耐摩耗性を大幅に向上させることができ
、その結果、高温雰囲気でかつ無給油状態においても、
寿命の長い軸受やシールたどの摺動材料な簿られる効果
がある。
第１図はこの発明の実施例の摺動材料と比較例の往復動
摩耗試験結果を示す特性図、第２図は従来のＰＴＦＥ系
摺動材料の常温と高温での往復動摩耗試験結果を示す特
性図である。
摩耗試験結果を示す特性図、第２図は従来のＰＴＦＥ系
摺動材料の常温と高温での往復動摩耗試験結果を示す特
性図である。
Claims (1)
- 四ふつ化エチレン樹脂に芳香族ポリエステル樹脂を１５
ｗｔ％以上、グラファイトを２〜４ｗｔ％、合わせて３
０ｗｔ％以下添加し複合化した摺動材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15296189A JPH0320347A (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 摺動材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15296189A JPH0320347A (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 摺動材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0320347A true JPH0320347A (ja) | 1991-01-29 |
Family
ID=15551943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15296189A Pending JPH0320347A (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 摺動材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0320347A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5498654A (en) * | 1992-06-05 | 1996-03-12 | Taiho Kogyo Co., Ltd. | Sliding bearing material |
| JP2001304420A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-10-31 | Daikin Ind Ltd | シールリング |
| JP2008013715A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Nippon Valqua Ind Ltd | 充填材入りフッ素樹脂シートの製造方法および充填材入りフッ素樹脂シート |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57105442A (en) * | 1980-12-23 | 1982-06-30 | Sakagami Seisakusho:Kk | Filler-containing polytetrafluoroethylene molding powder and fluoroplastic molded product |
| JPS5819397A (ja) * | 1981-07-28 | 1983-02-04 | Sumitomo Chem Co Ltd | 摺動材組成物 |
-
1989
- 1989-06-15 JP JP15296189A patent/JPH0320347A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57105442A (en) * | 1980-12-23 | 1982-06-30 | Sakagami Seisakusho:Kk | Filler-containing polytetrafluoroethylene molding powder and fluoroplastic molded product |
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Cited By (3)
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| JP2001304420A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-10-31 | Daikin Ind Ltd | シールリング |
| JP2008013715A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Nippon Valqua Ind Ltd | 充填材入りフッ素樹脂シートの製造方法および充填材入りフッ素樹脂シート |
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