JPH05117476A - 摺動材用樹脂組成物 - Google Patents

摺動材用樹脂組成物

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JPH05117476A
JPH05117476A JP27769291A JP27769291A JPH05117476A JP H05117476 A JPH05117476 A JP H05117476A JP 27769291 A JP27769291 A JP 27769291A JP 27769291 A JP27769291 A JP 27769291A JP H05117476 A JPH05117476 A JP H05117476A
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JP
Japan
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aromatic polyamide
pulp
surface area
sliding
specific surface
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JP27769291A
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English (en)
Inventor
Kosaku Asagi
康策 浅黄
Masanao Hata
誠直 畑
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】均質に混合され、機械的特性と摺動特性の優れ
た摺動材組成物を提供する。 【構成】BET比表面積が7m2 /gであるポリパラフ
ェニレンテレフタルアミド繊維パルプ20重量部と平均
粒径が25μmである四フッ化エチレン樹脂80重量部
を高速ミキサーにて混合し摺動材用組成物を得る。 【効果】該組成物の成形体はアラミド繊維が均質分散し
ており曲げ強度や摺動特性等が優れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、摺動材に適した樹脂組
成物に関し、さらに詳しくは、優れた機械的特性、摺動
特性及び耐熱性を有する、摺動材に適したフッ素樹脂組
成物に関する。
【0002】
【従来の技術】フッ素樹脂は、摺動特性に優れているの
で、シール材として広く用いられているが、フッ素樹脂
単独では外力により変形し易く、また摩耗量も大きいの
で、これらの欠点を改良するために種々の補強用充填材
を配合することが行われている。 ところで、最近の軽
量化傾向に伴って摺動材の相手材としてアルミニウムを
用いる場合が増えてきているが、その場合摺動材が従来
のガラス繊維、炭素繊維、各種金属粉末などを充填した
部材であると相手のアルミニウム材を摩耗させ易いの
で、実使用に制約を受けるという問題がある。
【0003】一方、「日経メカニカル」誌(日本経済新
聞社刊、1985年9月9日号、第195〜201頁)
には、熱硬化性樹脂中に数%程度の極く少量の芳香族ポ
リアミド短繊維を分散せしめると、耐摩耗性が向上する
という記載がある。しかしながら、熱硬化性樹脂と芳香
族ポリアミド短繊維との組合せでは、芳香族ポリアミド
繊維のマトリックス樹脂中への分散性が悪く、均質な摺
動材にするのが困難であり、実用化には問題があった。
また、芳香族ポリアミド繊維及び四フッ化エチレン樹脂
粉末の混合粉末を焼成して得られた摺動部用部材が知ら
れている。(特開昭62−127227号公報)しか
し、これについても上記のものと同様に、芳香族ポリア
ミド繊維の分散性が必ずしも良好でなく、均質な摺動材
は得られにくい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
の従来技術のもつ問題点を解決し、成形性が良好であ
り、均質で、しかも機械的特性及び摺動特性が優れてい
る摺動材用組成物を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは摺動材用組
成物について鋭意検討した結果、特定の粒子径のフッ素
樹脂粉末と特定のBET比表面積を有する芳香族ポリア
ミド繊維パルプを混合することにより、フッ素樹脂に芳
香族ポリアミド短繊維、ガラス繊維、カーボン繊維など
を含有せしめたときに比べ、フッ素樹脂に対する芳香族
ポリアミド繊維パルプの分散性及び機械的強度が著しく
向上し、摺動材としての適用範囲が広がることを見いだ
し、本発明を完成させるに至った。
【0006】本発明は、(1)BET比表面積が3〜1
7m2 /gである芳香族ポリアミド繊維パルプ、及び
(2)平均粒径が5〜200μmであるフッ素樹脂粉末
を混合してなることを特徴とする摺動材用樹脂組成物に
関する。
【0007】以下、詳細に本発明を説明する。本発明に
使用する芳香族ポリアミド繊維パルプとは、芳香族ポリ
アミド繊維をフィブリル化させたものをいう。フィブリ
ル化の指標としては、BET比表面積があるが、本発明
に適したパルプのBET比表面積は3〜17m2 /g、
より好ましくは4〜15m2 /gである。表面積が3m
2 /g未満の場合、フッ素樹脂粉末と芳香族ポリアミド
繊維の均一な混合が難しく、成形体の機械的強度も十分
でない。また、BET比表面積が17m2 /gを越える
と、フッ素樹脂と混合するときに混合物が嵩高になり過
ぎて混合が困難であり、均一な成形体が得られにくく、
結果として補強効果が出にくい。本発明に用いる芳香族
ポリアミド繊維とは、ポリパラフェニレンテレフタルア
ミド、ポリパラもしくはメタベンズアミド、ポリメタフ
ェニレンイソフタルアミド、またはこれらの構造を50
重量%含む繊維をいうが、なかでも特にポリパラフェニ
レンテレフタルアミド繊維が耐熱性及び補強効果の点で
好ましい。
【0008】フッ素樹脂としては、例えば四フッ化エチ
レン樹脂(以下PTFEということがある)、パーフル
オロ−アルコキシ樹脂(PFA)、四フッ化エチレン−
六フッ化プロピレン共重合樹脂(FEP)、四フッ化エ
チレン−エチレン共重合樹脂(ETFE)、フッ化ビニ
リデン樹脂(PVDF)、三フッ化塩化エチレン樹脂
(PCTFE)が使用できるが、なかでも耐熱性、摺動
特性などの点でPTFEが好ましい。フッ素樹脂粉末と
しては平均粒径が5〜200μm、好ましくは7〜10
0μmさらに好ましくは10〜50μmのものを用い
る。平均粒径が200μmを越えると芳香族ポリアミド
繊維パルプの分散性が悪くなり強度が発現しにくくな
る。また平均粒径が5μm未満になると粒子が二次凝集
を起こし易く均一な混合が困難となり、成形体としての
機械的強度が出にくい。
【0009】芳香族ポリアミド繊維パルプとフッ素樹脂
の配合比率は5重量部:95重量部ないし40重量部:
60重量部の範囲で目的に応じて適宜選択することがで
きる。本発明の組成物の製造方法は必ずしも限定され
ず、従来芳香族ポリアミド繊維の混合に用いられている
各種混合機を用いる方法を適用し得る。例えば高速チョ
ッパー付混合機、縦型高速混合機を用いる方法を例示す
ることができる。
【0010】本発明の摺動材用樹脂組成物には、必要に
応じてグラファイト、シリカ、酸化チタン、二硫化モリ
ブデン等の他の充填材を配合して摺動材を成形すること
ができる。
【0011】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1〜3 芳香族ポリアミド繊維パルプとして、ポリパラフェニレ
ンテレフタルアミド繊維パルプ、トワロン(Twaro
n)1095:(商品名、アクゾ社製、BET比表面積
約7m2 /g、平均繊維長2mm)を、フッ素樹脂とし
て四フッ化エチレン樹脂(PTFE)フルオンG163
(商品名、旭硝子(株)製、平均粒径25μmの粉末)
を使用した。これらを表1に記す所定量計量し、縦型高
速混合機(カクタスーパーミキサー、容量5l、混合条
件2000rpm/1分間)を用いて混合した。次いで
所定形状の金型に入れ1000kg/cm2 の圧力下に
て予備成形した。予備成形物は7時間かけてその温度を
室温から380℃に上げ、380℃にて約1時間保持し
た後、約7時間かけて室温まで戻す操作により、焼成炉
中で焼成した。得られた焼成物を切削して物性測定用サ
ンプルを製作し評価に供した。測定結果のうち機械的特
性は表1に、摺動特性は表2に記した。PTFEにトワ
ロンパルプを充填することにより、曲げ強度、弾性率は
著しく向上し、ショアー硬度も改良された。実施例2の
サンプルについて摺動特性を評価したところ、動摩擦係
数はPTFE並みであり、摩耗係数はPTFEよりも著
しく小さくなり、良好な摺動特性を示した。
【0012】比較例1〜5 フッ素樹脂として実施例1〜3と同じPTFEを用い、
芳香族ポリアミド繊維パルプの代わりに各種短繊維(チ
ョップドファイバー)を使用した。各原料成分の混合、
成形、測定サンプルの調製は実施例1〜3と同様に行っ
た。評価結果は実施例と同様に表1に記した。比較例の
サンプルは実施例2のサンプルに比較して曲げ強度、曲
げ弾性率がかなり劣っていた。また、ショア硬度は、測
定サンプル中の繊維の分散が悪いためかばらつきがかな
り大きかった。
【0013】比較例6 充填材を加えない以外は実施例1と同様にしてPTFE
単独の成形体を成形し特性を評価した。表1及び表2に
結果を示した。
【0014】比較例7 PTFEとして平均粒径が250μmのものを用い、混
合時間を4分とした以外は実施例2と同様に操作を行い
サンプル成形体を得た。得られたサンプルの曲げ強度を
測定したところ2.6kg/mm2 であり、実施例2と
比べてかなり低かった。
【0015】
【表1】
【0016】表1の(注) (注1):PTFE:旭硝子(株)製フルオンG163
(平均粒径25μm) (注2):トワロンパルプTW1095:アクゾ社製
(BET比表面積7m2 /g) (注3):トワロンチョップドファイバーTW108
0、1001:アクゾ社製(6mm長) (注4):トワロンチョップドファイバーTWND34
B:アクゾ社製(3mm長) (注5):ガラス繊維チョップドファイバーGF(6m
m):旭ファイバーグラス(株)製(6mm長) (注6):ガラス繊維ミルドファイバーGF(mil
d):旭ファイバーグラス(株)製(約100〜300
μm長)
【0017】
【表2】
【0018】
【発明の効果】本発明の摺動材組成物はフッ素樹脂粉末
と芳香族ポリアミド繊維パルプの混合物の混合状態が均
一であり、それから得られる摺動材は機械的特性及び摺
動特性が優れている。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年1月19日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1〜3 芳香族ポリアミド繊維パルプとして、ポリパラフェニレ
ンテレフタルアミド繊維パルプ、トワロン(Twaro
n)1095:(商品名、アクゾ社製、BET比表面積
約7m2 /g、平均繊維長2mm)を、フッ素樹脂とし
て四フッ化エチレン樹脂(PTFE)フルオンG136
(商品名、旭硝子(株)製、平均粒径25μmの粉末)
を使用した。これらを表1に記す所定量計量し、縦型高
速混合機(カクタスーパーミキサー、容量5l、混合条
件2000rpm/1分間)を用いて混合した。次いで
所定形状の金型に入れ1000kg/cm2 の圧力下に
て予備成形した。予備成形物は7時間かけてその温度を
室温から380℃に上げ、380℃にて約1時間保持し
た後、約7時間かけて室温まで戻す捜査により、焼成炉
中で焼成した。得られた焼成物を切削して物性測定用サ
ンプルを制作し評価に供した。測定結果のうち機械的特
性は表1に、摺動特性は表2に記した。PTFEにトワ
ロンパルプを充填することにより、曲げ強度、弾性率
び圧縮クリープは著しく向上し、ショアー硬度も改良さ
れた。実施例2のサンプルについて摺動特性を評価した
ところ、相手材が鋼、アルミニウムどちらの場合におい
ても動摩擦係数はPTFE並であり、磨耗係数はPTF
Eよりも著しく小さくなり、良好な摺動特性を示した。
また、特に相手材がアルミニウムのように柔らかい材料
の場合において、相手材の磨耗速度がPTFEよりも著
しく小さかった。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】
【表1】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── 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 // D21J 3/00 7199−3B

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(1)BET比表面積が3〜17m2 /g
    である芳香族ポリアミド繊維パルプ、及び(2)平均粒
    径が5〜200μmであるフッ素樹脂粉末を混合してな
    ることを特徴とする摺動材用樹脂組成物。
JP27769291A 1991-10-24 1991-10-24 摺動材用樹脂組成物 Pending JPH05117476A (ja)

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