JPH0713171B2 - 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Info
- Publication number
- JPH0713171B2 JPH0713171B2 JP26611786A JP26611786A JPH0713171B2 JP H0713171 B2 JPH0713171 B2 JP H0713171B2 JP 26611786 A JP26611786 A JP 26611786A JP 26611786 A JP26611786 A JP 26611786A JP H0713171 B2 JPH0713171 B2 JP H0713171B2
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- Japan
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- average particle
- ptfe
- particle size
- creep
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は四フツ化エチレン樹脂組成物に関するもので
ある。
ある。
四フツ化エチレン樹脂（以下これをPTFE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ツ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
とする試みが数多くなされて来た。充填剤としては、ガ
ラス繊維粉末、ガラスビーズ、炭素繊維、グラフアイ
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、ポリフエニレンサルフアイ
ド、芳香族系ポリアミドなどの有機充填剤が挙げられる
が、PTFEからなる材料は荷重による変形（クリープ）が
大きく、高性能シールリングのストレートカツト品とし
て使用する場合、シーリングの合い口すきまが使用時に
なくなつたとき、合い口部に一定の圧縮応力を生じ変形
する。再びシールリングを使用すると合い口部の変形に
よりシール性能が低下する。そこで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
特性が劣つたりして好ましくない。また、PTFE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
ツ化エチレン樹脂があるが、この樹脂は通常のPTFEと比
較して遥かに高価であるばかりでなく、摺動特性は著し
く劣つている。
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ツ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
とする試みが数多くなされて来た。充填剤としては、ガ
ラス繊維粉末、ガラスビーズ、炭素繊維、グラフアイ
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、ポリフエニレンサルフアイ
ド、芳香族系ポリアミドなどの有機充填剤が挙げられる
が、PTFEからなる材料は荷重による変形（クリープ）が
大きく、高性能シールリングのストレートカツト品とし
て使用する場合、シーリングの合い口すきまが使用時に
なくなつたとき、合い口部に一定の圧縮応力を生じ変形
する。再びシールリングを使用すると合い口部の変形に
よりシール性能が低下する。そこで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
特性が劣つたりして好ましくない。また、PTFE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
ツ化エチレン樹脂があるが、この樹脂は通常のPTFEと比
較して遥かに高価であるばかりでなく、摺動特性は著し
く劣つている。
このように従来の技術においては耐熱性、耐薬品性に優
れたPTFEも荷重による変変形（クリープ）が大きく、シ
ールリング用としての性能が充分ではなく、これを改善
するために各種充填剤を混入しても機械的強度または摺
動特性が低下して好ましくなく、成形は容易でなく高価
であるなど、耐クリープ性、機械的強度、摩擦摩耗特
性、シール性能等のすべての面で満足できるものは得ら
れなかつたという問題点があつた。
れたPTFEも荷重による変変形（クリープ）が大きく、シ
ールリング用としての性能が充分ではなく、これを改善
するために各種充填剤を混入しても機械的強度または摺
動特性が低下して好ましくなく、成形は容易でなく高価
であるなど、耐クリープ性、機械的強度、摩擦摩耗特
性、シール性能等のすべての面で満足できるものは得ら
れなかつたという問題点があつた。
上記の問題点を解決するためには、この発明はPTFEに平
均粒径１〜50μｍのポリエーテルエーテルケトン微粉末
を必須成分として10〜50重量％添加したPTFE組成物とす
る手段を採用したものである。以下その詳細を述べる。
均粒径１〜50μｍのポリエーテルエーテルケトン微粉末
を必須成分として10〜50重量％添加したPTFE組成物とす
る手段を採用したものである。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
（四フツ化エチレン）の単独重合体であつて、アルゴフ
ロン（伊国モンデジソン社製）、テフロン（米国デユポ
ン社製）、フルホン（英国アイ・シー・アイ社製）、ポ
ルフロン（ダイキン工業社製）等の登録商標名で市販さ
れているフツ素樹脂の一種であつて、圧縮成形は可能で
あつても通常の射出成形は不可能であり、この発明にお
いては粉状のものが好ましい。
（四フツ化エチレン）の単独重合体であつて、アルゴフ
ロン（伊国モンデジソン社製）、テフロン（米国デユポ
ン社製）、フルホン（英国アイ・シー・アイ社製）、ポ
ルフロン（ダイキン工業社製）等の登録商標名で市販さ
れているフツ素樹脂の一種であつて、圧縮成形は可能で
あつても通常の射出成形は不可能であり、この発明にお
いては粉状のものが好ましい。
つぎに、この発明の必須成分として添加されるポリエー
テルエーテルケトンはたとえば英国アイ・シー・アイ社
からビクトレツクスの登録商標名で市販されている重合
体であり、耐熱性、耐燃性、機械的強度など優れた諸特
性を有する の構造をもつた樹脂（以下これをPEEKと略称する）であ
り、この微粉末は市販品であつても、また、たとえば冷
凍粉砕機のような粉砕機を用いて塊状のものを粉砕して
得られるものであつてもよい。ただこの発明の効果を期
待するためには、PEEKの微粉末の平均粒径は１〜50μｍ
であることが望ましい。なぜならば平均粒径が１μｍ未
満であつてもまた50μｍを越えてPEFE中のPEEKの均一分
散が困難となり、耐摩耗性、耐圧縮クリープ特性、シー
ル特性などの著しい向上は期待されなくなるからであ
る。そしてPEEK微粉末の好ましい平均粒径は５〜30μｍ
である。また、PEEK微粉末の添加量はPTFE50〜90重量％
に対してPEEKを50〜10重量％（好ましくは40〜15重量
％）とすることが望ましい。なぜならば、PEEKが10重量
％未満の少量では耐摩耗性、耐圧縮クリープ特性、シー
ル特性の改善効果は期待出来ず、逆に50重量％を越える
多量ではコスト上昇が先行し、それに見合う諸特性の改
善効果が現われず経済的不利を招くからである。
テルエーテルケトンはたとえば英国アイ・シー・アイ社
からビクトレツクスの登録商標名で市販されている重合
体であり、耐熱性、耐燃性、機械的強度など優れた諸特
性を有する の構造をもつた樹脂（以下これをPEEKと略称する）であ
り、この微粉末は市販品であつても、また、たとえば冷
凍粉砕機のような粉砕機を用いて塊状のものを粉砕して
得られるものであつてもよい。ただこの発明の効果を期
待するためには、PEEKの微粉末の平均粒径は１〜50μｍ
であることが望ましい。なぜならば平均粒径が１μｍ未
満であつてもまた50μｍを越えてPEFE中のPEEKの均一分
散が困難となり、耐摩耗性、耐圧縮クリープ特性、シー
ル特性などの著しい向上は期待されなくなるからであ
る。そしてPEEK微粉末の好ましい平均粒径は５〜30μｍ
である。また、PEEK微粉末の添加量はPTFE50〜90重量％
に対してPEEKを50〜10重量％（好ましくは40〜15重量
％）とすることが望ましい。なぜならば、PEEKが10重量
％未満の少量では耐摩耗性、耐圧縮クリープ特性、シー
ル特性の改善効果は期待出来ず、逆に50重量％を越える
多量ではコスト上昇が先行し、それに見合う諸特性の改
善効果が現われず経済的不利を招くからである。
以上のPTFEとPEEKのの混合物は、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、タンブラーミキサー、ヘンシエルミキサ
ー等の混合機によつて両樹脂を粉状で乾式混合し、これ
を金型に入れて380〜600kg/cm2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機による連続成形方法などのい
ずれであつてもよい。
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、タンブラーミキサー、ヘンシエルミキサ
ー等の混合機によつて両樹脂を粉状で乾式混合し、これ
を金型に入れて380〜600kg/cm2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機による連続成形方法などのい
ずれであつてもよい。
〔実施例〕 実施例1: 平均粒径10μｍのポリエーテルエーテルケトン（英国ア
イ・シー・アイ社製ビクトレツクスPEEK−150Pの冷凍粉
砕品）30重量％と平均粒径25μｍのポリエトラフルオロ
エチレン（三井デユポンフロロケミカル社製テトロン7
J）70重量％とをヘンシエルミキサーでよく混合した
後、内径30mmの円筒状の金型に充填し、450kg/cm2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
℃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。各特性値を求めるために用いた試験方法はつぎの
とおりである。すなわち、 （１）圧縮クリープ性〔ASTM−D621〕 荷重140kg/cm2、24時間の圧縮クリープ変形率（％）、 （２）引張り強さ（kg/cm2）および伸び（％）〔ASTM−
D638〕 （３）摩擦係数 スラスト型摩擦試験機による滑り速度150m/分、荷重1kg
/cm2、相手材アルミニウム合金A5056（施削仕上げ、表
面粗さ3S）、無潤滑の条件下、 （４）摩耗係数（×10-10cm3/kg・ｍ） スラスト型摩耗試験機による滑り速度128m/分、荷重2.3
kg/cm、相手材アルミニウム合金A5056（施削仕上げ、表
面粗さ3S）、無潤滑の条件下、 （５）シールリングのシール性 図に示すシールリング油漏れ量測定試験機を用い１分間
の油漏れ量（ml）を測定した。この試験機はプーリ１と
一体で回転するシリンダー２の中にピストン３が挿入さ
れ、このピストン３は先端部に設けられた２本のリング
溝４および４′に装着されたシールリング５および５′
を介してシリンダー２の内面に接し、シールリング５お
よび５′の中間に油入口Ａから注入される油が封入され
ている。したがつて、ピストン３を固定してプーリ１を
回転させ油出口ＢおよびＣから漏れ出る油の量によつて
シールリング５および５′のシール性を測定することが
できる。測定条件はつぎのとおりである。
イ・シー・アイ社製ビクトレツクスPEEK−150Pの冷凍粉
砕品）30重量％と平均粒径25μｍのポリエトラフルオロ
エチレン（三井デユポンフロロケミカル社製テトロン7
J）70重量％とをヘンシエルミキサーでよく混合した
後、内径30mmの円筒状の金型に充填し、450kg/cm2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
℃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。各特性値を求めるために用いた試験方法はつぎの
とおりである。すなわち、 （１）圧縮クリープ性〔ASTM−D621〕 荷重140kg/cm2、24時間の圧縮クリープ変形率（％）、 （２）引張り強さ（kg/cm2）および伸び（％）〔ASTM−
D638〕 （３）摩擦係数 スラスト型摩擦試験機による滑り速度150m/分、荷重1kg
/cm2、相手材アルミニウム合金A5056（施削仕上げ、表
面粗さ3S）、無潤滑の条件下、 （４）摩耗係数（×10-10cm3/kg・ｍ） スラスト型摩耗試験機による滑り速度128m/分、荷重2.3
kg/cm、相手材アルミニウム合金A5056（施削仕上げ、表
面粗さ3S）、無潤滑の条件下、 （５）シールリングのシール性 図に示すシールリング油漏れ量測定試験機を用い１分間
の油漏れ量（ml）を測定した。この試験機はプーリ１と
一体で回転するシリンダー２の中にピストン３が挿入さ
れ、このピストン３は先端部に設けられた２本のリング
溝４および４′に装着されたシールリング５および５′
を介してシリンダー２の内面に接し、シールリング５お
よび５′の中間に油入口Ａから注入される油が封入され
ている。したがつて、ピストン３を固定してプーリ１を
回転させ油出口ＢおよびＣから漏れ出る油の量によつて
シールリング５および５′のシール性を測定することが
できる。測定条件はつぎのとおりである。
試料…ストレートカツト品、100℃で１時間試験機にて
運転後のもの、 油……自動変速機油デキシロンII、油圧3kg/cm2、油温4
0℃、 シリンダー回転数5000rpm であつて、得られた結果を表にまとめた。
運転後のもの、 油……自動変速機油デキシロンII、油圧3kg/cm2、油温4
0℃、 シリンダー回転数5000rpm であつて、得られた結果を表にまとめた。
実施例2: 平均粒径10μｍのポリエーテルエーテルケトンの代わり
に平均粒径40μｍのポリエーテルエーテルケトンを用い
たこと以外は実施例１と全く同じ方法で成形し、成形体
から各試験片を作製して同様の諸特性を調べた。得られ
た結果は表に併記した。
に平均粒径40μｍのポリエーテルエーテルケトンを用い
たこと以外は実施例１と全く同じ方法で成形し、成形体
から各試験片を作製して同様の諸特性を調べた。得られ
た結果は表に併記した。
比較例1: 平均粒径10μｍのポリエーテルエーテルケトンの代わり
に平均粒径80μｍのポリエーテルエーテルケトンを用い
た以外は実施例１と全く同じ方法で成形し、成形体から
各試験片を作製し、その諸特性を調べた。得られた結果
は表に併記した。
に平均粒径80μｍのポリエーテルエーテルケトンを用い
た以外は実施例１と全く同じ方法で成形し、成形体から
各試験片を作製し、その諸特性を調べた。得られた結果
は表に併記した。
比較例2: 平均粒径10μｍのポリエーテルエーテルケトンの代わり
に平均粒径25μｍのポリフエニレンサルフアイド（米国
フイリツプスペトロリウス社製：ライトンPPS−P4）を
用いたこと以外は実施例１と全く同じ方法で成形、試験
片の作製および諸特性の測定を行なつた。得られた結果
は表に併記した。
に平均粒径25μｍのポリフエニレンサルフアイド（米国
フイリツプスペトロリウス社製：ライトンPPS−P4）を
用いたこと以外は実施例１と全く同じ方法で成形、試験
片の作製および諸特性の測定を行なつた。得られた結果
は表に併記した。
比較例3: 平均粒径10μｍのポリエーテルエーテルケトンの代わり
に平均粒径25μｍのポリオキシベンゾイル（住友化学工
業社製：エコノールE101）を用いたこと以外は実施例１
と全く同じ方法で成形、試験片の作製および諸特性の測
定を行なつた。得られた測定結果は表に併記した。
に平均粒径25μｍのポリオキシベンゾイル（住友化学工
業社製：エコノールE101）を用いたこと以外は実施例１
と全く同じ方法で成形、試験片の作製および諸特性の測
定を行なつた。得られた測定結果は表に併記した。
比較例4: 平均粒径10μｍのポリエーテルエーテルケトンの代わり
に平均粒径μｍの3,3′,4,4′−ビフエニルテトラカル
ボン酸二無水物と4,4′−ジアミノジフエニルエーテル
とを重合およびイミド化した芳香族ポリイミド樹脂粉末
を用いたこと以外は実施例１と全く同じ方法で成形、試
験片の作製およびその諸特性を調べた。得られた結果は
表に併記した。
に平均粒径μｍの3,3′,4,4′−ビフエニルテトラカル
ボン酸二無水物と4,4′−ジアミノジフエニルエーテル
とを重合およびイミド化した芳香族ポリイミド樹脂粉末
を用いたこと以外は実施例１と全く同じ方法で成形、試
験片の作製およびその諸特性を調べた。得られた結果は
表に併記した。
以上の実施例１および２ならびに比較例１〜４の測定結
果を比較すれば、この発明に基づく実施例１と実施例２
とは圧縮クリープ変形率、引張り強さ、引張り伸び、摩
擦係数、摩耗係数およびシール性能のすべてにおいて平
衡のとれた好結果を示しているのに対し、比較例１にお
いては圧縮クリープ特性が若干低下し、耐摩耗性および
シール性能は著しく劣り、また比較例２〜４においては
特に圧縮クリープ変形率およびシール性能が著しく劣つ
ていることが明らかである。このような結果からこの発
明の組成物は、その成形体の圧縮クリープ変形率が非常
に小さく、しかもシール性能がきわめて優れていること
から、シール部用材料特にシールリング材料には格好の
ものであるということがわかつた。
果を比較すれば、この発明に基づく実施例１と実施例２
とは圧縮クリープ変形率、引張り強さ、引張り伸び、摩
擦係数、摩耗係数およびシール性能のすべてにおいて平
衡のとれた好結果を示しているのに対し、比較例１にお
いては圧縮クリープ特性が若干低下し、耐摩耗性および
シール性能は著しく劣り、また比較例２〜４においては
特に圧縮クリープ変形率およびシール性能が著しく劣つ
ていることが明らかである。このような結果からこの発
明の組成物は、その成形体の圧縮クリープ変形率が非常
に小さく、しかもシール性能がきわめて優れていること
から、シール部用材料特にシールリング材料には格好の
ものであるということがわかつた。
この発明の組成物は基材の四フツ化エチレン樹脂本来の
優れた低摩耗特性を充分に保持しながら、さらに優れた
圧縮クリープ特性およびシール性能をも兼備していて、
従来その類を見ないものであり、シール材特にシールリ
ングの成形用材料には最適のものであるということがで
きる。したがつて、この発明の意義はきわめて大きいの
である。
優れた低摩耗特性を充分に保持しながら、さらに優れた
圧縮クリープ特性およびシール性能をも兼備していて、
従来その類を見ないものであり、シール材特にシールリ
ングの成形用材料には最適のものであるということがで
きる。したがつて、この発明の意義はきわめて大きいの
である。
図面はこの発明の実施例においてシール性能の測定に使
用したシールリング油漏れ量測定試験機の一部切欠の側
面図である。 １……プーリ、２……シリンダー、３……ピストン、4,
4′……リング溝、5,5′……シールリング
用したシールリング油漏れ量測定試験機の一部切欠の側
面図である。 １……プーリ、２……シリンダー、３……ピストン、4,
4′……リング溝、5,5′……シールリング
Claims (1)
- 【請求項１】四フツ化エチレン樹脂と必須成分である平
均粒径１〜50μｍのポリエーテルエーテルケトン樹脂10
〜50重量％とからなることを特徴とする四フツ化エチレ
ン樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26611786A JPH0713171B2 (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 四フツ化エチレン樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26611786A JPH0713171B2 (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 四フツ化エチレン樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63118357A JPS63118357A (ja) | 1988-05-23 |
| JPH0713171B2 true JPH0713171B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=17426557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26611786A Expired - Fee Related JPH0713171B2 (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 四フツ化エチレン樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713171B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103102628A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-05-15 | 无锡市祥健四氟制品有限公司 | 一种聚醚醚酮改性聚四氟乙烯板材的组份 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5823540A (en) * | 1996-09-25 | 1998-10-20 | Fisher Controls International, Inc. | Polymer reinforced fluid seal |
| AU2002219838A1 (en) | 2000-11-14 | 2002-05-27 | Coltec Industrial Products Inc | Abrasion-resistant polytetrafluoroethylene tape |
| JP2002213670A (ja) * | 2001-01-23 | 2002-07-31 | Asahi Glass Co Ltd | スイベルジョイント |
| JP4592978B2 (ja) * | 2001-02-21 | 2010-12-08 | 瓜生製作株式会社 | 回転工具 |
| JP5474371B2 (ja) * | 2009-02-20 | 2014-04-16 | オリンパス株式会社 | 熱可塑性樹脂組成物、並びに医療製品及び内視鏡操作部 |
| JP2013067723A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Nitto Denko Corp | 粘着テープおよびそれを用いたエンドレスベルト |
| JP5907282B2 (ja) * | 2012-11-12 | 2016-04-26 | ダイキン工業株式会社 | 樹脂組成物及び成形品 |
| US9856817B2 (en) | 2015-03-31 | 2018-01-02 | Harley-Davidson Motor Company Group, LLC | Bolt-on cylinder kit and method for increasing the displacement of an engine |
| JP7405599B2 (ja) * | 2018-12-25 | 2023-12-26 | Ntn株式会社 | 流量制御バルブ用シールおよび流量制御バルブ装置 |
-
1986
- 1986-11-06 JP JP26611786A patent/JPH0713171B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103102628A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-05-15 | 无锡市祥健四氟制品有限公司 | 一种聚醚醚酮改性聚四氟乙烯板材的组份 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63118357A (ja) | 1988-05-23 |
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