JPH04149260A - 四フッ化エチレン樹脂組成物 - Google Patents

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、摺動部用材料に有用な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ｒこれをＰ　Ｔ　Ｆ　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（
、摩擦係数が小さく自己潤潮性を有するので、軸受、歯
車のような摺動部用材料、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ノクの代表的なも
のとして各方面に広く利用されて来たが、耐摩耗性およ
び耐クリープ特性は必ずしも満足できるものではなく、
種々の充填剤を加えてこれを改善しようとする試みが数
多くなされてきた。充填剤としては、ガラス繊維粉末、
ガラスピーズ、炭素繊維、グラファイト、硫化モリブデ
ンなどの集機充填剤または、芳香族系ポリエステル、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、ポリエテルユーテルケトン、ポリイミド
などの有機充填剤などが挙げられる。しかし無機充填剤
を添加すると摺動時の相手材がステンレス、アルミニウ
ム合金、リン青銅などの軟質金属の場合、相手材を損傷
１）でしまい好ましくない、また有機充填剤のうち、Ｐ
　ＴＦ　Ｅの成形温度（３２０〜３６０℃）で溶融し７
ない有機充填材をＰＴＦＥに添加した場合は、耐クリー
プ特性の改善がみられず、ざらに耐摩耗性にも劣るとい
う問題点がある６ また、ＰＴＦＥの成形温度で溶融する有機充填剤をＰＴ
ＦＥに添加した場合は、特開昭６３−１１８３５７号、
特開平１−２２３］、５０号に示されているように、溶
融した有機充填剤がＰＴＦＥ粒子間の間隙をぬってネン
トワークを形成するため、ＰＴＦＥの耐クリープ特性、
耐摩耗性は改善されるが、有機充基剤自体の摩擦特性が
影響してＰＴＦＥ本来の摩擦特性を損なうという問題点
がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

この発明の課題は、従来の技術では困難であったＰＴＦ
Ｅ本来の優れた耐熱性、耐薬品性、自己潤滑性等の緒特
性を損うことなく、耐クリープ性、耐摩耗性およびＷＡ
擦時特性優れたＰＴＦＥ＆ｆｌ成物を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、この発明はＰＴＦＨにポ
リエーテルケトン樹脂を添加するという手段を採用した
のである。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（四フッ化エチレン）の単独重合体であって、アル
ボフロン（伊国モンテジソン社製）、テフロン（米国デ
ュポン社製）、フルオン（英国アイ・シー・アイ社製）
、ポリフロン（ダイキン工業社製）等の商標名で市販さ
れているフン素樹脂であって、圧縮成形および押出成形
は可能であっても通常の射出成形は不可能な樹脂であり
、さらにこの発明においては、粉状のものが好ましい。

つぎにこの発明におけるポリエーテルケトン樹脂（以下
ＰＥＫと略称する）とは、式 で示される繰り返し単位から成る重合体であり、たとえ
ばピクトレックスＰＥＫ２２０Ｇ（英国アイ・シー・ア
イ社製）、ケーブルＥ−１，０００（米国アモコ社製）
等の商標名で市販されているＰＥＫを例示することがで
きる。これらＰＥＫの平均粒径は１〜１０ｔｔｍである
ことが望ましい。その平均粒径が１ｐ未満の小粒であっ
てもまた７０１を越える大きさであっても、いずれもＰ
　ＴＦ　Ｅ中のＰＥＫの均一分散が困難となり、耐摩耗
性、潤滑特性、耐クリープ特性などの著しい改質効果は
期待できなくなる。そして特に好ましい平均粒径は３〜
４０−である。上記した粒径のＰＥＫは、たとえば冷凍
粉砕機、ハンマーミル、ボールミル、マスコロイザーな
どの粉砕機を用いて粗粒のＰＥＫを微粉砕して調製する
他、市販の微粒子状ＰＥＫを使用することもできる。

このＰＥＫの添加量は、ＰＴ、ＦＥ５０〜９５重量％に
対して５０〜５重量％とすることが好ましい。なぜなら
、ＰＥＫが５重量％未満の少量では、耐摩耗性、耐クリ
ープ特性を改善することはできず、逆に５０重量％を越
える多量では摩擦特性、成形性などが劣ってしまい好ま
しくない。

以上の配合割合で得られる混合物は、従来から広く行な
われている充填剤入りＰＴＦＥの通常の成形条件で成形
すればよく、たとえばタンブラ−ミキサー　ヘンシェル
ミキサー等の混合機によってＰＴＦＥとＰＥＫとを乾式
混合し、これを金型に入れて３８０〜６００ｋｇ／ｃｍ
”の圧力を加えて予備成型した後、金型から取り出され
た圧縮成形体を３７０℃で焼結する方法、その他加熱加
圧しながら回分式に圧縮成形する方法またはラム押出し
機による連続成形方法などのいずれであってもよい。

〔作用〕

この発明の四フッ化エチレン樹脂組成物は、組成分のＰ
ＥＫがＰＴＦＨの成形温度で溶融してＰＴＦＥ粒子間の
間隙をぬってネットワークを形成するので、ＰＴＦＥ組
成物の耐クリープ特性、耐摩耗性を大幅に向上させ、し
かもＰＥＫ自体の摺動特性が良好なため、ＰＴＦＥ組成
物の摩擦特性が優れたものとなる。

〔実施例〕

実施例および比較例において使用した原材料を一括して
示すと次のとおりである。なお、（）内にそれぞれの略
号を記入した。

■　Ｐ　ＴＦ　Ｅ 三井デュポンフロロケミカル社製：ＴＧ−７Ｊ（ＰＴＦ
Ｅ−１） ■　ＰＴＦＥ ヘキスト社製：　ＴＦＥ１７００　（ＰＴＦＥ−２）■
　ＰＥＫ 英国アイ・シー・アイ社製：ポリエーテルケトン２２０
　Ｇ　（冷凍粉砕機にて微粉砕したもの、平均粒径１０
μ）（ＰＥＫ） ■　ポリエーテルエーテルケトン樹脂 英国アイ・シーアイ社製：ビクトレソクスＰＥＥＫ−１
５０Ｐ（冷凍粉砕機にて微粉砕したもの）（ＰＥＥＫ） ■　芳香剤ポリエステル 住友化学社製：エコノールＥ１０１ＳＳ（ＯＢＰ） ■　ポリフェニレンサルファイド樹脂 フィリップスペトロリアム社製：ライトンＰＰ５Ｐ４（
ＰＰＳ） ■　炭素繊維 呉羽化学工業社製：　Ｍ２Ｏ７Ｓ　（ＣＦ　）上記の各
原材料を第１表に示した割合で乾式混合した後、内径３
０ｒｍの金型に充填し、４５０ｋｇｆ／ｃＪの圧力をか
けて予備成形を行ない、得られた予備成形体を３６０°
Ｃで３時間加熱して焼結成形体とし、この成形体から各
種試験方法に規定されている寸法、形状の試験片を作製
した。各物性値を求めるための試験方法はつぎのとおり
である。

（１）圧縮クリープ変形率（％）： ＡＳＴＭ　−０６２１に準拠し、荷重１４０ｋｇｆ／ｄ
、　２４時間の圧縮クリープ変形率（％）を求める。

（２）摩擦係数ニ スラスト型摩擦試験機による滑り速度毎分３０ｍ、荷重
５　ｋｇｆ／ｄ、相手材ステンレス５１１５３０４また
はアルミニウム合金ＡＤＣ−１２、無潤滑の条件下の摩
擦係数を求める。

（３）摩耗係数（ＸＩＯ−”　ｃｄ／ｋｇ　−ｍ）　　
ニスラスト型摩耗試験機による滑り速度毎分３０ｍ、荷
重５　ｋｇｆ／ｃｄ、相手材ステンレス５ｔｌＳ３０４
またはアルミニウム合金ＡＤＣ−１２、無潤滑の条件下
の摩耗係数を求める。

以上の各試験方法で得られた物性値を第１表に併記した
。

第 表 第１表から明らかなように、実施例１〜３のＰＥＫを添
加したＰＴＦＥ＆ｌ成物は、ＰＥＫ以外の充填材を用い
た比較例１〜４にほぼ同程度の圧縮クリープ変形率であ
るほか、ステンレスまたはアルミニウム合金のいずれに
対しても摩擦係数および摩耗係数の値が低く、顕著なｇ
擦・摩耗特性を示した。これに対して比較例】において
は、ＰＥＥＫの特性が影響して摩擦・摩耗特性が劣り、
比較例２または比較例３では摩耗係数が極めて高い値を
示した。また充填材を炭素繊維とした比較例４では、相
手材のアルミニウム合金に対して摩耗係数が極めて高い
値を示した。

〔効果〕

この発明の四フッ化エチレン樹脂組成物は四フッ化エチ
レン樹脂本来の耐薬品性、シール特性を有し、さらに耐
クリープ特性、摩擦特性および摩耗特性が優れているの
で、特に軸受なとの摺動部用材料またはシールリングな
どのシール部用材料には最適で利用価値が高いものであ
るといえる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）四フッ化エチレン樹脂にポリエーテルケトン樹脂
   を添加してなる四フッ化エチレン樹脂組成物。