JPS6166727A - 充てん材入りふつ素樹脂成形体の表面処理方法 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、充填材入りふっ素樹脂成形体の表面処理方法
に関する。

〔技術的背景およびその問題点〕

ふっ素樹脂、特に四ふつ化エチレン樹脂は、その化学的
性質、電気的性ｌＲあるいは、熱的性質等信の合成樹脂
にはない優れた性質を有している。

また機械的性質、例えば低摩擦および、非粘着性におい
ては固体中最低であることから、特にすべり軸受、スラ
イディングパッド、あるいはピストンリング、ロッドパ
ツキン等の荷重を支持する用途にも多く使用されている
。しか１−１四ふう化エチレン樹脂単体のみで成形１−
た製品をすべり軸受やスライディングパッド、パツキン
等の機械部品に使用する場合、圧ａＩ！！ｉ性や耐摩耗
性などの機械的性質が不十分な為に種々の充填材を加え
て機械的性質を大幅に改良することがよ〈行なわれてい
る。例えば、グラスファイバーは圧ｍ４１Ｖ性や耐摩耗
性を著しく改善ｌ−、ブロンズなどけ熱伝導性、種々の
機械的特性を改良ｊ７ている。

１７か１．ながら、四ふっ化エチレン樹脂に加える充填
材の性質が最終ＩＳ品の物性に大きな影響を与えるから
、グラスファイバーやブロンズ、金Ｒ繊維等の充填材の
割合を増すと、耐摩耗性、耐クリープ性は向上するが、
摩擦特性は逆にこれらの充填材を加えない四ふり化エチ
レン樹脂単体よりも悪化してしまう。そこで四ふう化エ
チレン樹脂には、前記充填材のほかに、グラファイト、
二硫化モリブデンなどの摺動抵抗を減少させる充填材を
合せて加えており、充填材の量も使用目的に応じて適宜
決定されている。

しかし、上述のスライディングバットやナベリ軸受けの
ように耐摩耗性、耐クリープ性と同時に低摩擦特性が要
求される用途に供する場合は、充填材を加えることによ
って、要求される特性の一方を多少犠牲にしなければな
らない。

その理由は、グラスファイバーや金属繊維のように摩擦
特性に悪影響を与える充填材は、繊維が母材となる四ふ
つ化エチレン樹脂内で、ランダムに配列されて充填材入
り四ふり化エチレン樹脂成形体表面から多数突出してい
ることが、摩擦特性を低下させる要因であるように思え
る。

鴨 、１に、充填材入り四ふつ化エチレン樹脂成形体のブロ
ックから所望寸法に切削ｊ−た所謂切削製品の場合は、
切削面に多数の繊維が突出して上述のように摩擦特性を
著しく低下させることもわかったＯ 〔発明の目的〕 本発明は、上記知見に基づいて、ふっ素樹脂成形体表面
に突出した充填材を除去することにより、摩擦特性を損
なうことなく、同時に充填材のもつ特性を最大限に発揮
するための充填材入りふっ素樹脂成形体の表面処理方法
を提供することにある。

〔発明の構成〕

本発明は、充填材入りふっ素樹脂成形体の表面に突出ｌ
、た充填材を溶出することによって除去することを特徴
としている。

本発明を適用する充填材入りふっ素樹脂成形体は、例え
ば四ふう化エチレン樹脂原料に充填材を均一に混合し、
これを予備成形した後焼成する圧縮成形体であり、又は
所謂ペースト押出、ラム押出等の押出成形体であっても
よく、要するに四ふう化エチレン樹脂成形体を母材とＩ
７て充填材が分散された成形品であればよい。

アルいハ、四ふつ化エチレンーパー７０ロアルキルビニ
ルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ）四ふり化エチレンー六
ふり化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）等の熱溶融性ふ
っ素樹脂を母材として、これに各種充填材を加えて、押
出、トランスファー成形等の既存の成形方法によって得
九成形品であってもよい。

充填材と１２ては、グラスファイバー、金属繊維、ブロ
ンズ、等のように耐摩耗性、耐クリープ性（圧縮強さ）
、引張強さ等の機械的性質、熱伝導性のよう々熱的性質
等を改善するものがあげられ、また特定の薬品によって
溶出できるものであればよい。

なお、ふっ素樹脂、特に四ふう化エチレン樹脂は周知の
ように溶融アルカリを除く工業製品、溶剤のすべてに対
して不活性であるから、薬品によりふっ素樹脂母材が腐
食することけない。

また、加えられる充填材は１ｍのみならず、２種以上で
あってもよく、例えば、摩擦特性の低下を極力押えるた
めグラファイト、二硫化モリブデン等の潤滑剤を適宜加
えることが好ま１．い。

充填材の含有量は５〜５Ｑｗｔヂが適癌であり５ｗｔｄ
以下だと耐摩耗性、耐クリープ特性の改善効果がな（’
６０Ｗｔ１以上だと、四ふう化エチレン樹脂の場合母材
である四ふり化エチレン樹脂粉末の結着性が悪く強度的
に弱い。

更に、繊維状充填材蝉機械的特性の改善のみならず、熱
膨張を押えて寸法の熱安定性を良くするなどの効果があ
るので本発明における充填材と１−て好ま１−い。

而して、本発明においては、表面処理しようとする前記
成形体表面に、充填材を溶出１−得る薬品を塗布ｌ、た
り、薬品槽内に浸漬することによって、成形体表面に突
出ｌ、た充填材のみを溶出１２て除去することができる
。

例えば、グラスファイバーを充填材とすれば、強アルカ
リ性薬品とかフッ化水素酸が選択され、ブロンズ、金属
繊維等は強酸により、溶解される。

〔発明の効果〕

本発明による充填材入りふっ素樹脂成形体の表面処理方
法は、該成形体表面に突出ｊ７、摩擦特性に悪影響をお
よぼす充填材を薬品により溶出して除去１−１該成形体
表面には該充填材が露出１−ておらず優れた低摩擦特性
を有するふっ素樹脂表面層が形成されているので ■　該成形体表面の摩擦抵抗は、ふっ素樹脂単体と同等
又はそれに近く、スライディングパッド、軸受、ピスト
ンリング等の低＊擦を要求し、同時に耐クリープ性、耐
摩耗性等の機械的強度を要求される機械部品の素材とな
り得る。

■　また、摺動部に用いて充填材の相手面に対する攻撃
性がない。

■　充填材除去により該成形体表面の接着性が改善され
る等の利点を備えている。

（！ｊ！施例１） 繊維径的１０μ、長さ２０〜２００Ａのグラスファイバ
ー２０Ｗｔｌ、グラファイト５ｗｔ％を含有す　−る充
填材入り四ふう化エチレン樹脂成形体から、切削により
厚さ２．０ＩＩＩ＋のシートを得た。次にこのシートを
フッ化水素酸（４０チ水溶液）中にて約５分間浸漬した
後、十分に水洗して乾燥した。該成形体の表面は、外観
上目視で見る限り処理面と未処理面との区別はつかない
が、手で触れると未処理面はざらざらしているのに対し
て、処理面は四ふっ化エチレン樹脂単体と同じ程度に滑
らかであった。また、この処理面と、未処理面とを電子
顕微鏡で観察すると第１図のように、四ふっ化エチレン
樹脂成形体表面（２）から突出１．たグラスファイバー
（１）　Ｆｉ第２図で明らかなように溶出除去されてい
た。

次に本発明による処理品と未処理品との＊擦係数の比較
を第３図でグラフにて示す。グラフから各荷重において
も、本発明による処理品の摩擦係数は、未処理品と比較
して低ぐ、滑りがよいことがわかる。また、充填材を加
えない四ふっ化エチーレン樹脂単体は、荷］１５０４ｆ
／ｃＩＩを越えると摩耗が多（比較できない。

なお、試験条件は下記のとおりである。

使用機器；松原式摩擦摩耗試験機 摺動形式；スラスト型 相手材；四ふり化エチレン樹脂同士 層　　　速、’　　１　ｒｔｒｘ／　ｓｅａ測定時間；
摺動開始１時間後

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１で使用した充填材入り四ふつ化エチレ
ン樹脂シートの表面処理前の表面状態を示す電子顕微鏡
写真（２００倍）、第２図は表面処理後の表面状態を示
す電子顕微鏡写真（２００倍）、第３図は実施例１にお
いて求めた荷重−摩擦係数を表わすグラフである。 ｌ・・・・・・クラスファイバー、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、充填材入りふっ素樹脂成形体の表面に突出した充填
   材を溶出して除去することを特徴とする充填材入りふっ
   素樹脂成形体の表面処理方法。 ２、前記充填材がグラスファイバーであり、これをフッ
   化水素酸により溶出して除去することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の充填材入りふっ素樹脂成形体の
   表面処理方法。