JPH06172745A - ヘリウム又は窒素ガス雰囲気中に使用される無潤滑シール材料組成物 - Google Patents
ヘリウム又は窒素ガス雰囲気中に使用される無潤滑シール材料組成物Info
- Publication number
- JPH06172745A JPH06172745A JP35021892A JP35021892A JPH06172745A JP H06172745 A JPH06172745 A JP H06172745A JP 35021892 A JP35021892 A JP 35021892A JP 35021892 A JP35021892 A JP 35021892A JP H06172745 A JPH06172745 A JP H06172745A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing material
- gas atmosphere
- nitrogen gas
- helium
- material composition
- Prior art date
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- Pending
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- Sealing Material Composition (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ヘリウム又は窒素ガス雰囲気中で高負荷条件
下でも使用可能な無潤滑シール材料組成物を提供する。 【構成】 重量％で、４フッ化エチレン樹脂３０〜８５
％、ポリイミド樹脂１０〜４０％及び炭素繊維５〜３０
％である組成物。
下でも使用可能な無潤滑シール材料組成物を提供する。 【構成】 重量％で、４フッ化エチレン樹脂３０〜８５
％、ポリイミド樹脂１０〜４０％及び炭素繊維５〜３０
％である組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ヘリウム或は窒素ガス
雰囲気中での使用に適する無潤滑シール材料組成物に関
するものである。
雰囲気中での使用に適する無潤滑シール材料組成物に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】無潤滑条件で使用されるシール材の代表
的な組成物は、主成分として熱可塑性４フッ化エチレン
樹脂（以下ＰＴＦＥと記す）を使用し、これにグラファ
イト、炭素繊維、グラスファイバー、２硫化モリブデン
などの１種または２種以上を複合させた組成物である。
これらの組成物は、大気中では比較的高負荷条件での使
用が可能であるが、スターリングエンジン、スターリン
グ冷凍機のような、ヘリウムガス或は窒素ガス雰囲気中
では必ずしも使用が可能とは言えない。
的な組成物は、主成分として熱可塑性４フッ化エチレン
樹脂（以下ＰＴＦＥと記す）を使用し、これにグラファ
イト、炭素繊維、グラスファイバー、２硫化モリブデン
などの１種または２種以上を複合させた組成物である。
これらの組成物は、大気中では比較的高負荷条件での使
用が可能であるが、スターリングエンジン、スターリン
グ冷凍機のような、ヘリウムガス或は窒素ガス雰囲気中
では必ずしも使用が可能とは言えない。
【０００３】そのため、ＰＴＦＥの代りにポリイミド樹
脂を用いることが試みられている。即ちポリイミド樹脂
に炭素繊維、グラスファイバーなどを複合させた組成物
が、ヘリウムガス、又は窒素ガス雰囲気中でのシール材
として試みられている。然しながら、これらの組成物も
ヘリウムガス、又は窒素ガス雰囲気中で、高負荷条件下
に使用すると、相手材を傷つけ、シール材としての追従
性が悪いという欠点を示す。
脂を用いることが試みられている。即ちポリイミド樹脂
に炭素繊維、グラスファイバーなどを複合させた組成物
が、ヘリウムガス、又は窒素ガス雰囲気中でのシール材
として試みられている。然しながら、これらの組成物も
ヘリウムガス、又は窒素ガス雰囲気中で、高負荷条件下
に使用すると、相手材を傷つけ、シール材としての追従
性が悪いという欠点を示す。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】本発明は、前述した
従来技術の不具合を解消させ、ヘリウムガス，窒素ガス
雰囲気中で無潤滑、高負荷条件で使用しても摩耗が少な
く、相手材を傷つける事が少ないヘリウムガス，又は窒
素ガス雰囲気用無潤滑シール材料組成物を提供する事を
課題としている。
従来技術の不具合を解消させ、ヘリウムガス，窒素ガス
雰囲気中で無潤滑、高負荷条件で使用しても摩耗が少な
く、相手材を傷つける事が少ないヘリウムガス，又は窒
素ガス雰囲気用無潤滑シール材料組成物を提供する事を
課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記したように、無潤滑
用シール組成物として、主成分としてＰＴＦＥ又はポリ
イミド樹脂を使用し、これにグラファイト、炭素繊維、
グラスファイバーなどを複合させたものが使用されてい
るが、ヘリウムガス又は窒素ガス雰囲気中、特に高負荷
条件下での使用に適したシール組成物は存在しない。そ
こで前述の課題を解決するため、検討した結果、ＰＴＦ
Ｅとポリイミド樹脂混合物に、グラファイトを複合させ
た組成物は、ヘリウムガス又は窒素ガス雰囲気中、高負
荷条件下での摩耗が著しく、シール材としての使用に適
しないが、ＰＴＦＥとポリイミド樹脂混合物に、炭素繊
維を複合させた組成物が、ヘリウムガス又は窒素ガス雰
囲気中、高負荷条件下でも摩耗が少なく、シール材とし
ての使用に適することを認めた。即ち、本発明はＰＴＦ
Ｅにポリイミド樹脂及び炭素繊維を複合添加してなるヘ
リウムガス又は窒素ガス雰囲気用無潤滑シール材料組成
物を提供するものである。
用シール組成物として、主成分としてＰＴＦＥ又はポリ
イミド樹脂を使用し、これにグラファイト、炭素繊維、
グラスファイバーなどを複合させたものが使用されてい
るが、ヘリウムガス又は窒素ガス雰囲気中、特に高負荷
条件下での使用に適したシール組成物は存在しない。そ
こで前述の課題を解決するため、検討した結果、ＰＴＦ
Ｅとポリイミド樹脂混合物に、グラファイトを複合させ
た組成物は、ヘリウムガス又は窒素ガス雰囲気中、高負
荷条件下での摩耗が著しく、シール材としての使用に適
しないが、ＰＴＦＥとポリイミド樹脂混合物に、炭素繊
維を複合させた組成物が、ヘリウムガス又は窒素ガス雰
囲気中、高負荷条件下でも摩耗が少なく、シール材とし
ての使用に適することを認めた。即ち、本発明はＰＴＦ
Ｅにポリイミド樹脂及び炭素繊維を複合添加してなるヘ
リウムガス又は窒素ガス雰囲気用無潤滑シール材料組成
物を提供するものである。
【０００６】本発明のヘリウムガス，窒素ガス雰囲気用
無潤滑シール材料組成物は、ＰＴＦＥ、ポリイミド樹
脂、炭素繊維を含有してなり、その配合比は重要な因子
であり、その配合により性質は変動する。本発明では、
ＰＴＦＥを主成分とし、これにポリイミド樹脂及び炭素
繊維を添加物として配合する。即ち重量％でＰＴＦＥ３
０〜８５％、ポリイミド樹脂１０〜４０％、及び炭素繊
維５〜３０％を有する樹脂組成物をヘリウムガス、窒素
ガス雰囲気用無潤滑シール材料組成物として使用するこ
とにより、従来のヘリウムガス，窒素ガス雰囲気での無
潤滑シール材の不具合を解決することが出来た。
無潤滑シール材料組成物は、ＰＴＦＥ、ポリイミド樹
脂、炭素繊維を含有してなり、その配合比は重要な因子
であり、その配合により性質は変動する。本発明では、
ＰＴＦＥを主成分とし、これにポリイミド樹脂及び炭素
繊維を添加物として配合する。即ち重量％でＰＴＦＥ３
０〜８５％、ポリイミド樹脂１０〜４０％、及び炭素繊
維５〜３０％を有する樹脂組成物をヘリウムガス、窒素
ガス雰囲気用無潤滑シール材料組成物として使用するこ
とにより、従来のヘリウムガス，窒素ガス雰囲気での無
潤滑シール材の不具合を解決することが出来た。
【０００７】以下に各成分の配合割合の限定理由を説明
する。ＰＴＦＥは、本組成物の主成分として使用され、
耐熱性、耐薬品性にすぐれた熱可塑性樹脂であるが、そ
の大量の使用は、シール材の摩耗、変形を生じさせ、少
量の使用はシール材としての弾性を減じ、もろさを増
す。従って本組成物では、その配合割合を３０〜８５％
とする。ポリイミド樹脂は、著しい耐熱性と強度を有し
ているが、この大量のシール材への使用は、相手材の摩
耗を生じ易く、シール材としての追従性を劣化させる。
従って本発明では、１０〜４０％程度の配合割合で使用
する。炭素繊維は、無潤滑シール材の強度、耐久性、を
改良するため使用されるが、配合性などの問題があり、
大量の配合はシール材の成型性、弾性、伸びなどに問題
を生じるので、その配合割合を５〜３０％とする。
する。ＰＴＦＥは、本組成物の主成分として使用され、
耐熱性、耐薬品性にすぐれた熱可塑性樹脂であるが、そ
の大量の使用は、シール材の摩耗、変形を生じさせ、少
量の使用はシール材としての弾性を減じ、もろさを増
す。従って本組成物では、その配合割合を３０〜８５％
とする。ポリイミド樹脂は、著しい耐熱性と強度を有し
ているが、この大量のシール材への使用は、相手材の摩
耗を生じ易く、シール材としての追従性を劣化させる。
従って本発明では、１０〜４０％程度の配合割合で使用
する。炭素繊維は、無潤滑シール材の強度、耐久性、を
改良するため使用されるが、配合性などの問題があり、
大量の配合はシール材の成型性、弾性、伸びなどに問題
を生じるので、その配合割合を５〜３０％とする。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明によるヘリウムガス，窒素ガ
ス雰囲気用無潤滑シール材料組成物の一例をあげて、本
発明を具体的に説明する。テストに使用したシール材
は、ＰＴＦＥにポリイミド樹脂及び炭素繊維を複合充填
させたヘリウムガス，窒素ガス雰囲気用無潤滑シール材
料組成物から４角柱に成型されたものであり、その配合
割合はＰＴＦＥ６５％、ポリイミド樹脂２５％、炭素繊
維１０％である。本発明の４角柱を従来のシール材料組
成物（ＰＴＦＥ６５％、ポリイミド樹脂２５％、二硫化
モリブデン１０％（Ａ）、並びにＰＴＦＥ７０％、ポリ
イミド樹脂２５％、グラファイト５％（Ｂ））より成型
された２種の４角柱と比較試験を行なった。
ス雰囲気用無潤滑シール材料組成物の一例をあげて、本
発明を具体的に説明する。テストに使用したシール材
は、ＰＴＦＥにポリイミド樹脂及び炭素繊維を複合充填
させたヘリウムガス，窒素ガス雰囲気用無潤滑シール材
料組成物から４角柱に成型されたものであり、その配合
割合はＰＴＦＥ６５％、ポリイミド樹脂２５％、炭素繊
維１０％である。本発明の４角柱を従来のシール材料組
成物（ＰＴＦＥ６５％、ポリイミド樹脂２５％、二硫化
モリブデン１０％（Ａ）、並びにＰＴＦＥ７０％、ポリ
イミド樹脂２５％、グラファイト５％（Ｂ））より成型
された２種の４角柱と比較試験を行なった。
【０００９】テストに使用した摩耗試験装置を図１に示
す。４角柱に成型した本発明による材料と従来例による
材料１を回転ホルダ５に固定させ、その摺動面を固定側
ホルダ３の方向に向ける。固定側ホルダ３は、ヒータ４
を有し、且つ、そのヒータ４の熱を相手材２に伝達可能
とさせる。相手材２は、シール材１と摺接する平坦面を
有す。この摩耗試験装置は、固定側ホルダ３に荷重Ｐを
負荷した状態で回転側ホルダ５を回転させ、所定時間摺
動後シール材料１の高さを測定するものである。又、試
験雰囲気はドーム６内にボンベより極めて低い圧力で各
ガスを導入する事により、自由に設定可能である。テス
ト条件は、面圧１０kg／cm2 ，摺動速度0.６ｍ／sec ，
摩擦距離５２km，相手材表面温度１２０℃である。尚、
相手材は、ＳＵＳ３０４材を研削により0.７〜0.９Ｒｚ
に仕上げたものである。テストの結果を図２に示した。
図２から明らかなように、摩耗量は、従来例に比較し、
窒素ガス雰囲気中で約１／５に減少させることができ
た。この傾向はヘリウムガス雰囲気中でも同様であっ
た。
す。４角柱に成型した本発明による材料と従来例による
材料１を回転ホルダ５に固定させ、その摺動面を固定側
ホルダ３の方向に向ける。固定側ホルダ３は、ヒータ４
を有し、且つ、そのヒータ４の熱を相手材２に伝達可能
とさせる。相手材２は、シール材１と摺接する平坦面を
有す。この摩耗試験装置は、固定側ホルダ３に荷重Ｐを
負荷した状態で回転側ホルダ５を回転させ、所定時間摺
動後シール材料１の高さを測定するものである。又、試
験雰囲気はドーム６内にボンベより極めて低い圧力で各
ガスを導入する事により、自由に設定可能である。テス
ト条件は、面圧１０kg／cm2 ，摺動速度0.６ｍ／sec ，
摩擦距離５２km，相手材表面温度１２０℃である。尚、
相手材は、ＳＵＳ３０４材を研削により0.７〜0.９Ｒｚ
に仕上げたものである。テストの結果を図２に示した。
図２から明らかなように、摩耗量は、従来例に比較し、
窒素ガス雰囲気中で約１／５に減少させることができ
た。この傾向はヘリウムガス雰囲気中でも同様であっ
た。
【００１０】
【発明の効果】無潤滑シール材料組成物の主成分として
従来から使用されているＰＴＦＥに、ポリイミド樹脂及
び炭素繊維を適量複合添加することにより、ヘリウムガ
ス，窒素ガス雰囲気中で耐摩耗性に優れた無潤滑シール
材料組成物を容易に提供できる。
従来から使用されているＰＴＦＥに、ポリイミド樹脂及
び炭素繊維を適量複合添加することにより、ヘリウムガ
ス，窒素ガス雰囲気中で耐摩耗性に優れた無潤滑シール
材料組成物を容易に提供できる。
【図１】テストに使用した摩耗試験装置の要部断面図で
ある。
ある。
【図２】摩耗テスト結果を示したグラフ図である。
１ シール材料 ２ 相手材 ３ 固定側ホルダ ４ ヒータ ５ 回転側ホルダ ６ ドーム
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ１６Ｊ 15/34 Ｆ 8207−3Ｊ (72)発明者 城下 由平 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 主成分としての４フッ化エチレン樹脂
に、ポリイミド樹脂及び炭素繊維を複合添加してなるヘ
リウム又は窒素ガス雰囲気に使用される無潤滑シール材
料組成物。 - 【請求項２】 重量％で、４フッ化エチレン樹脂３０〜
８５％、ポリイミド樹脂１０〜４０％及び炭素繊維５〜
３０％である請求項１の無潤滑シール材料組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35021892A JPH06172745A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | ヘリウム又は窒素ガス雰囲気中に使用される無潤滑シール材料組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35021892A JPH06172745A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | ヘリウム又は窒素ガス雰囲気中に使用される無潤滑シール材料組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06172745A true JPH06172745A (ja) | 1994-06-21 |
Family
ID=18409022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35021892A Pending JPH06172745A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | ヘリウム又は窒素ガス雰囲気中に使用される無潤滑シール材料組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06172745A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1182741A (ja) * | 1997-09-04 | 1999-03-26 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | ピストンと圧縮リングの組合せ |
| JP2008249124A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Toyoda Gosei Co Ltd | ピストンリング |
| WO2020137879A1 (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | Ａｇｃ株式会社 | パウダー分散液、積層体及びプリント基板 |
| WO2020241607A1 (ja) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | Ａｇｃ株式会社 | 液状組成物 |
| JPWO2021039735A1 (ja) * | 2019-08-27 | 2021-03-04 | ||
| CN114933771A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-08-23 | 济南赛诺富隆新材料有限公司 | 一种高温耐磨材料及其制备方法与应用 |
-
1992
- 1992-12-04 JP JP35021892A patent/JPH06172745A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1182741A (ja) * | 1997-09-04 | 1999-03-26 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | ピストンと圧縮リングの組合せ |
| JP2008249124A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Toyoda Gosei Co Ltd | ピストンリング |
| WO2020137879A1 (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | Ａｇｃ株式会社 | パウダー分散液、積層体及びプリント基板 |
| JPWO2020137879A1 (ja) * | 2018-12-27 | 2021-11-11 | Ａｇｃ株式会社 | パウダー分散液、積層体及びプリント基板 |
| WO2020241607A1 (ja) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | Ａｇｃ株式会社 | 液状組成物 |
| JPWO2021039735A1 (ja) * | 2019-08-27 | 2021-03-04 | ||
| WO2021039735A1 (ja) * | 2019-08-27 | 2021-03-04 | Ａｇｃ株式会社 | フィルム、フィルムの製造方法、金属張積層体、及び被覆金属導体 |
| CN114933771A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-08-23 | 济南赛诺富隆新材料有限公司 | 一种高温耐磨材料及其制备方法与应用 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040309 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |