(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素樹脂を主要成分とし、下記のＡ1成分、Ｂ1成分および炭素繊維を添加してなるフッ素樹脂組成物。
記
Ａ1 成分：銅−鉛共晶粉末もしくは銅−鉛−錫共晶粉末
Ｂ1 成分：タングステン化合物、錫化合物および三酸化された周期表６Ａ族化合物から選ばれる１種以上の粉末状化合物
【請求項２】
フッ素樹脂を主要成分とし、下記のＡ成分、Ｂ成分および炭素繊維を添加してなるフッ素樹脂組成物。
記
Ａ成分：銅−鉛共晶粉末もしくは銅−鉛−錫共晶粉末
Ｂ成分：酸化錫、三酸化モリブデンおよびタングステン化合物から選ばれる１種以上の粉末状化合物
【請求項３】
フッ素樹脂５０〜９３重量％に、下記のＡ成分、Ｂ成分および炭素繊維をそれらの合計で７〜５０重量％配合してなるフッ素樹脂組成物。
記
Ａ成分：銅−鉛共晶粉末もしくは銅−鉛−錫共晶粉末
Ｂ成分：酸化錫、三酸化モリブデンおよびタングステン化合物から選ばれる１種以上の粉末状化合物
【請求項４】
フッ素樹脂５０〜９３重量％に、下記のＡ成分３〜３５重量％、Ｂ成分１〜２０重量％および炭素繊維３〜２５重量％を配合してなるフッ素樹脂組成物。
記
Ａ成分：銅−鉛共晶粉末もしくは銅−鉛−錫共晶粉末
Ｂ成分：酸化錫、三酸化モリブデンおよびタングステン化合物から選ばれる１種以上の粉末状化合物
【請求項５】
フッ素樹脂が、四フッ化エチレン樹脂である請求項１〜４のいずれか１項に記載のフッ素樹脂組成物。
【請求項６】
タングステン化合物が二硫化タングステンまたは三硫化タングステンである請求項１〜５のいずれか１項に記載のフッ素樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のフッ素樹脂組成物からなるシール材。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のフッ素樹脂組成物からなる冷凍機またはコンプレッサー用の無潤滑シール材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種機器類の摺動部材またはシールリングなどのシール材に適用できるフッ素樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、四フッ化エチレン樹脂（以下、これをＰＴＦＥと略記する）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などいわゆるエンジニアリングプラスチックとして各方面に広く利用されてきた。
【０００３】
しかしＰＴＦＥなどのフッ素樹脂は、耐摩耗性が必ずしも満足できず、また荷重による変形（クリープ）が大きいので、高荷重下または高温下においてはその使用が制限される。
【０００４】
このようなフッ素樹脂の耐摩耗性の欠点を改善するために用いられる充填剤としては、たとえばガラス繊維粉末、ガラスビーズ、炭素繊維、グラファイト、二硫化モリブデン、青銅、黄銅、酸化鉛、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、ポリフェニレンサルファイド、芳香族系ポリアミドなどの有機充填剤が挙げられる。
【０００５】
前記した無機充填剤のうち金属充填剤である青銅（銅とスズの合金）や黄銅（銅と亜鉛の合金）は、いずれも一液相を形成した固溶体であって、これらはＰＴＦＥの耐クリープ性、放熱性（熱伝導性）を高めるので、高荷重、高温条件で使用されるＰＴＦＥ系摺動材に添加されている。
【０００６】
また、油圧機器や空調機器の部品としてのシールリング材、または冷媒等を圧縮・膨張させるコンプレッサーに用いる無潤滑シールリング材には、上記した充填剤入りのＰＴＦＥが用いられており、さらに補強材としてガラス繊維粉末、炭素繊維などの繊維状強化剤が添加されることも多い。
【０００７】
特開昭５８−７２７７０号公報に記載のある無潤滑シールリング材は、ＰＴＦＥに銅系または鉄系の合金とカーボン繊維を添加して、ピストンシリンダへの攻撃性と自己摩耗性を抑制したものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来の充填剤入りのＰＴＦＥその他のフッ素樹脂は、いずれも潤滑性、シール特性の改善に加えて、耐摩耗性を充分に改善することはできず、高荷重条件でシールリングとして使用すると、摩耗が大きくなって長時間の使用でシール機能が低下するという問題点がある。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、上記した問題点を解決し、高負荷の摺動条件で使用した場合に耐摩耗性に優れ、所要の潤滑性を発揮し、さらにシール特性に優れたフッ素樹脂組成物とすることである。または、上記したような優れた耐摩耗性、潤滑性、シール性を発揮するシール材、特に冷凍機・コンプレッサー用の無潤滑シール材を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明においては、フッ素樹脂を主要成分とし、下記のＡ1 成分、Ｂ1 成分および炭素繊維を添加してなるフッ素樹脂組成物としたのである。
記
Ａ1 成分：銅および鉛を含み２以上の成分からなる共晶粉末、
Ｂ1 成分：タングステン化合物、錫化合物および三酸化された周期表６Ａ族化合物から選ばれる１種以上の粉末状化合物。
【００１１】
または、フッ素樹脂を主要成分とし、下記のＡ成分、Ｂ成分および炭素繊維を添加したフッ素樹脂組成物としたのである。
記
Ａ成分：銅−鉛共晶粉末もしくは銅−鉛−錫共晶粉末または両者の混合粉末、
Ｂ成分：酸化錫、三酸化モリブデンおよびタングステン化合物から選ばれる１種以上の粉末状化合物。
【００１２】
または、フッ素樹脂５０〜９３重量％に、上記のＡ成分、Ｂ成分および炭素繊維をそれらの合計で７〜５０重量％配合したフッ素樹脂組成物としたのである。
【００１３】
または、フッ素樹脂５０〜９３重量％に、前記のＡ成分３〜３５重量％、Ｂ成分１〜２０重量％および炭素繊維３〜２５重量％を配合してなるフッ素樹脂組成物としたのである。
【００１４】
または、前記のフッ素樹脂組成物からなるシール材または冷凍機もしくはコンプレッサー用の無潤滑シール材としたのである。
【００１５】
この発明に用いる銅と鉛との共晶体は、銅粉末の上に鉛粉末が付着したような形態であって、単に銅粒子と鉛粒子の混合物とは異なり、樹脂組成物に混合した際に良く分散する。すなわち、銅と鉛との共晶体は、フッ素樹脂に混合した際、銅と鉛との比重の差による分散の偏りが生ぜず、フッ素樹脂に均一に分散する。
そして、フッ素樹脂組成物は、銅と鉛とが相乗的に良好な摺動特性を発揮させると考えられる。
【００１６】
また、銅−鉛共晶粉末は、摺動時に相手材に形成されるＰＴＦＥの転移膜の形成を促進するため、シール材に耐摩耗性を安定して長時間発揮させると考えられる。
【００１７】
炭素繊維は、ＰＴＦＥの機械的強度を高めると共に耐摩耗性を改善し、タングステン含有物、なかでも二硫化タングステンは、フッ素樹脂組成物の潤滑特性を向上させる。
【００１８】
このように、この発明のフッ素樹脂組成物は、複数の添加剤が相乗的に作用して、高負荷条件で長時間安定した潤滑特性および耐摩耗性を発揮する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この発明に用いるフッ素樹脂は、摺動特性に優れた周知のフッ素樹脂を採用したものであり、テトラフルオロエチレン樹脂に限定されるものではない。この発明に用いるフッ素樹脂を構成する重合体を例示すれば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−フルオロアルキルビニルエーテル−フルオロオレフィン共重合体（ＥＰＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）などが挙げられる。上記したようなフッ素樹脂は、２種以上を混合して使用することもできる。
【００２０】
フッ素樹脂の中でも重合体の繰り返し分子構造単位に−（ＣＦ2 −ＣＦ2 ）−単位を含むＰＴＦＥ系フッ素樹脂は、耐熱性および摺動特性に優れている。
【００２１】
また、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰなどのパーフルオロ系テトラフルオロエチレン樹脂は、繰り返し単位中の炭素の周囲が全てフッ素原子で取り囲まれているか、又は微量の酸素原子を介して全てフッ素原子で取り囲まれたものであるから、フッ素原子によって炭素骨格が完全に保護されており、またＣ−Ｆ間の強い結合により、耐熱性に優れ、低摩擦係数であると共に耐薬品性、耐油性にも優れている。
【００２２】
ＰＴＦＥは、パーフルオロ系で平均分子量３００万〜１０００万の重合体であり、前記したフッ素系樹脂の中でも最も融点が高く、溶融時の粘度も非常に高いので、高温となるような摺動面部の摺動材として好適である。市販のＰＴＦＥとしては、伊国モンテジソン社製：アルゴフロン、デュポン社製：テフロン、英国アイ・シー・アイ社製：フルオン、ダイキン工業社製：ポリフロンなどが挙げられる。また、溶融時の粘度がＰＴＦＥよりも低いＰＦＡについてもこの発明に適用できるものである。
【００２３】
この発明に用いるＡ1 成分である銅および鉛を含み２以上の成分からなる共晶粉末、またはＡ成分の銅−鉛共晶粉末もしくは銅−鉛−錫共晶粉末は、銅と鉛の混合粉末またはさらに他の金属粉末との混合粉末をアトマイズ法で微粉化（平均粒径５〜２００μｍ）したものである。
【００２４】
この方法によると、例えば銅−鉛共晶粉末は、鉛が２０〜４５％、残部が実質的に銅である粉末を混合した後、融解し、これを高速流体中に滴下またはノズルで吹出し、流体によって冷却過程中に微粉化して製造できる。また、銅−鉛−錫共晶粉末は、鉛５〜２５％、錫１〜１５％、残部が実質的に銅である粉末を混合した後、上記同様に微粉化して製造できる。
【００２５】
このようなＡ成分の銅−鉛共晶または銅−鉛−錫共晶は、銅と鉛または銅と鉛と錫が偏晶反応により凝固中に分離し易いため、溶融状態において一液相の固溶体とはなっていない。そして、得られた粉末は、青銅粉、黄銅粉といった従来の金属合金粉のような形態とは異なり、銅粉末の上、または銅および錫粉末の上に鉛粉末が付着したような形態であって、いわゆる共晶体である。
【００２６】
このように銅と鉛および必要ならば錫との共晶体とすることにより、単に銅粒子や鉛粒子また場合により錫系粒子を混合した樹脂組成物よりも分散性が向上する。すなわち、銅と鉛および必要ならば錫とが共晶することにより、ＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂と混合するときに、銅と鉛また場合により錫系粒子との比重の差による分散の偏りが生ぜず、ＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂に均一に分散させることができる。そして、銅と鉛および必要ならば錫とが共晶することで、銅と鉛および必要ならば錫との摺動特性が相乗して高まることも期待できる。
【００２７】
この発明におけるＡ1 成分においては、銅や鉛以外にも共晶成分をさらに１種以上配合してもよく、そのような他の共晶成分の具体例としては、銅−鉛−錫共晶粉末等が挙げられる。
【００２８】
この発明のＡ1 成分またはＡ成分の共晶粉末の形状は、球状、片状、針状、涙滴状、その他の周知な粉末形状であってよいが、球状のものは、低摩擦係数で耐摩耗性の点が良好であるので、特に好ましいものである。
【００２９】
次に、この発明に用いるＢ1 成分は、タングステン化合物、錫化合物および三酸化された周期表６Ａ族化合物から選ばれる１種以上の粉末状化合物である。このうち、タングステン含有物は、タングステンを含有する化合物であれば、硫化物、酸化物、窒化物、ハロゲン化物、水素化物、ホウ化物、炭化物などのいかなる化合物であってもよく、例えば、二硫化タングステン（ＷＳ2 ）、三硫化タングステン（ＷＳ3 ）、酸化タングステン（ＷＯ3 ：三酸化タングステンとも呼ばれる。）、窒化二タングステン（Ｗ2 Ｎ）、タングステン酸カルシウム（ＣａＷＯ4 、Ｃａ3 ＷＯ6 ）、タングステンブロンズ（ＮａX ＷＯ3 ：式中ｘは０＜ｘ≦１）等のタングステン化合物が挙げられる。これらの中でも、潤滑特性、耐摩耗性、安定性、量産性、価格等の点で総合的に優れているのは、二硫化タングステン（ＷＳ2 ）である。タングステン化合物は、乾燥した空気中でも安定しており、無潤滑シール材の添加物として優れているものである。
【００３０】
前記したＢ1 成分のうちの錫化合物は、錫を含有し、酸化数２または４の化合物であり、酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、水素化物、硫化物などのいかなる化合物であってもよく、そのような化合物として例えば、酸化錫などが挙げられる。
【００３１】
前記したＢ1 成分のうちの三酸化された周期表６Ａ族化合物とは、三酸化クロム（ＣｒＯ3 ）、モリブデン（ＭｏＯ3 ）、タングステン（ＷＯ3 ）である。
【００３２】
また、この発明に用いるＢ成分は、酸化錫、三酸化モリブデンおよびタングステン化合物から選ばれる１種以上の粉末状化合物であり、三酸化モリブデンおよびタングステン化合物は、前記Ｂ1 成分に使用したものと同じである。また、酸化錫は、酸化数２または４の酸化物であり、ＳｎＯまたはＳｎＯ2 のいずれか又はこれらの混合物である。
【００３３】
また、この発明に用いる炭素繊維は、その材質を特に制限することなく、ピッチ系、ＰＡＮ系、カーボン質、グラファイト質のいずれのものでも使用できる。
繊維径４〜１８μｍ、繊維長１０〜５００μm のものであれば、ＰＴＦＥ組成物中に均一に分散し、これを充分に補強するので適当である。なお、シリンダやピストン等の相手材への攻撃性を考慮すると、適度な弾性率と引張強度等の機械的特性を備えている点で、炭素繊維径は、平均約５〜１０μｍであることが好ましい。
【００３４】
この発明に用いる炭素繊維は、種々の有機高分子繊維を平均１０００〜３０００℃程度に焼成して生成されたものである。この炭素繊維の構造は、主に炭素原子六角網平面から構成される。ＰＡＮ系や液晶ピッチ系の炭素繊維は、このような網平面が繊維軸に平行に近く配列したものであり、高配向、異方性を有する。一方、この網平面が乱雑に集合したものとして、等方性を有するピッチ系炭素繊維が挙げられる。
【００３５】
因みに、高配向で異方性の炭素繊維は、特定の方向の弾性率が高く引張強度に対しても優れており、等方性の炭素繊維は、全方向から受ける荷重に対しても比較的耐え得るものである。
【００３６】
ピッチ系炭素繊維としては、例えば、石油精製で副生される石油ピッチなどのような構造上無定形の等方性ピッチ系炭素繊維があり、また一定方向の構造として、例えば光学異方性を有する異方性ピッチ系炭素繊維がある。
【００３７】
等方性ピッチ系炭素繊維は、石油系、石炭系、合成品系、液化石炭系等に分類され、それらの原料を溶融紡糸でピッチ繊維にして、不融化処理をした後に、炭素化することにより製造される。
【００３８】
また、液晶ピッチ系炭素繊維は、ピッチ類を不活性化気相中で加熱し、３５０〜５００℃で液晶状態とした後、固化してコークスとし、これを溶融紡糸して酸化雰囲気で加熱すると酸化繊維として不溶不融の繊維とし、更にこれを不活性気相中で１０００℃以上に加熱する方法等により製造されたものである。
【００３９】
これらは、例えば平均４０００ｋｇｆ／ｍｍ2 程度の低弾性率から平均２４０００〜５００００ｋｇｆ／ｍｍ2 程度の中・高弾性率のものを要求により選択することができ、選択された最適の弾性率に加えて引張強度等の機械的特性も優れた上記炭素繊維を所定の樹脂組成物に混合することにより、適切な機械的強度を有するシール材を得ることができる。
【００４０】
また、ＰＡＮ系炭素繊維は、ポリアクリトニトリル繊維等のアクリル系繊維を加熱して焼く方法で製造できるものである。これは加熱温度によって所定の弾性率に製造でき、例えば、１０００〜１５００℃で加熱すると、その弾性率は平均２００００〜３００００ｋｇｆ／ｍｍ2 、強度は平均３００〜６００ｋｇｆ／ｍｍ2 となる。また、約２０００℃で加熱して、弾性率を平均４００００〜５００００ｋｇｆ／ｍｍ2 とすることもできる。
【００４１】
このように、ＰＡＮ系炭素繊維は、高い引張強度の繊維であり、加熱温度により強度は平均１００〜６００ｋｇｆ／ｍｍ2 の範囲のものが得られ、要求により、平均１００〜３００ｋｇｆ／ｍｍ2 の範囲のものも製造することができる。ＰＡＮ系炭素繊維の市販品としては、東レ社製：トレカミルドファイバーＭＬＤ３０などが挙げられる。
【００４２】
これらの炭素繊維は、酸、アルカリ等の薬品類の影響を受けにくく、また、耐摩耗性も有している。なお、これらの炭素繊維とフッ素樹脂との密着性を高め、成形体の機械的特性等を向上させるために、これらの炭素繊維をシランカップリング剤等により表面処理を施してもよい。
【００４３】
以上述べたＡ成分（銅−鉛共晶粉末もしくは銅−鉛−錫共晶粉末または両者の混合粉末）と、Ｂ成分（酸化錫、三酸化モリブデンおよびタングステン化合物から選ばれる１種以上の粉末状化合物）と、炭素繊維の配合割合は、フッ素樹脂５０〜９３重量％に、Ａ成分、Ｂ成分および炭素繊維をそれらの合計で７〜５０重量％であることが好ましい。
【００４４】
なぜなら、Ａ成分、Ｂ成分および炭素繊維の合計が、上記所定範囲未満の少量では、耐摩耗性および潤滑特性が低下して好ましくなく、所定範囲を越える多量では、ＰＴＦＥ中での均一分散が難しくなり、成形性が悪化するので好ましくない。
【００４５】
また、Ａ成分、Ｂ成分、炭素繊維の個々の配合量については、フッ素樹脂５０〜９３重量％の条件で、Ａ成分３〜３５重量％、Ｂ成分１〜２０重量％、炭素繊維３〜３５重量％であることが好ましい。
【００４６】
なぜなら、Ａ成分または炭素繊維の配合量が上記所定範囲未満の少量では、組成物の耐摩耗性を改善することはできず、所定範囲を越える多量では、フッ素樹脂中での均一分散が難しくなり、成形性が悪化して良好な成形体を得られなくなって好ましくないからである。また、Ｂ成分が所定範囲未満の少量では、摩擦係数が大きくなり、所定範囲を越える多量では、成形体の機械的強度が低下するので好ましくないからである。
【００４７】
なお、Ａ1 成分、Ｂ1 成分の配合割合およびその数値限定理由については、上記したＡ成分、Ｂ成分の場合と全く同様である。
【００４８】
これら諸原料を混合しシールリングなどのシール材に成形するには、上記のＡ成分（またはＡ1 成分）、Ｂ成分（またはＢ1 成分）および炭素繊維を所定の割合でフッ素樹脂に添加し、以下の混合・成形条件で行えばよい。例えば、タンブラーミキサー、ヘンシェルミキサーなどの混合機で乾式混合し、これを金型に入れて１００〜８００ｋｇ／ｃｍ2 、好ましくは３８０〜６００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力を加えて予備成形した後、金型から取り出した圧縮成形体をＰＴＦＥの融点３２７℃以上で加熱すればよく、例えば、３５０〜４００℃、好ましくは３６０〜３８０℃、平均して約３７０℃で焼結する方法、加熱加圧しながら回分式に前記条件で圧縮成形する方法、効率的な圧縮・焼成法であるオートモールドによる方法または前記条件でラム押出機により連続成形する方法などを採用できる。
【００４９】
圧縮焼結法は、比較的少量多品種の生産法として優れている。一方、ラム押出成形法は、所定の成形体を連続して成形できるので、圧縮焼結法に比べて大量生産性に優れる。また、加熱加圧しながら回分式に圧縮成形する方法は、これら２つの中間的な生産性を示す。これらの成形方法の中でも、共通して以下のことが推定される。
【００５０】
まず、圧縮時の圧力が低すぎると、例えばシール材に要求される耐圧縮クリープ特性等の機械的強度等を満足し難い。圧力が高すぎると、上記のＡ成分（またはＡ1 成分）、Ｂ成分（またはＢ1 成分）および炭素繊維の配合比、配合量、これらの分散状態等により、例えばクラックが発生して生産性の歩留りが低下することが予想される。
【００５１】
次に、加熱時の温度が低すぎると前記のＡ成分（またはＡ1 成分）、Ｂ成分（またはＢ1 成分）および炭素繊維の熱伝導率等により、成形体が充分に加熱され難いので、フッ素樹脂の粒子が融着され難く成形が困難になる。一方、加熱温度が高すぎると、急激にフッ素樹脂の熱分解が進行し始め、また、成形体に過大な熱負荷がかかる等の理由により好ましくない。
【００５２】
また、これら諸原料から成形するシールリングなどのシール材の形状としては、組み込み性を重視すれば、シールリングにストレートカット、アングルカット、ステップカット等の切欠部を設けてもよく、また、シール性を重視するのであれば、エンドレスリングにしてもよい。ストレートカットは、切欠部を設けることが比較的容易であり、生産効率がよい。一方、ステップカットは、シールの密封性に優れており、アングルカットはこれら２つの中間的な特性を持っている。
【００５３】
以上のようなシールは、油潤滑を行う部位のシール材としても使用可能であるばかりでなく、全く油潤滑を行わない無給油シール部位に使用しても充分な耐摩耗性、摺動性を示すシールとなる。
【００５４】
【実施例】
実施例および比較例に使用した原材料を一括して示すと以下の通りである。なお、〔  〕内に略号または化学記号を示し、配合割合は全て重量％である。
フッ素樹脂：
（１）四フッ化エチレン樹脂〔ＰＴＦＥ〕
三井・デュポンフロロケミカル社製：テフロン７Ｊ
Ａ成分（Ａ1 成分）：
（２）銅−鉛共晶粉末〔Ｃｕ−Ｐｂ▲１▼〕
福田金属箔粉工業社製：ＣＬ−Ａｔ−１００−ＫＪ４
（３）銅−鉛共晶粉末〔Ｃｕ−Ｐｂ▲２▼〕
福田金属箔粉工業社製：ＣＬ−Ａｔ−１００−ＫＪ１
（４）銅−鉛−錫共晶粉末〔Ｃｕ−Ｐｂ−Ｓｎ〕
福田金属箔粉工業社製：ＣＬＴ−Ａｔ−１００−ＬＢＣ３
Ｂ成分（Ｂ1 成分）：
（５）酸化錫〔ＳｎＯ〕
（６）三酸化モリブデン〔ＭｏＯ3 〕
（７）三硫化タングステン〔ＷＳ3 〕
（８）二硫化タングステン〔ＷＳ2 〕
（９）青銅粉〔Ｃｕ−Ｓｎ〕
福田金属箔粉工業社製：Ｂｒｏ−Ａｔ−１００（ブロンズ）
（１０）黄銅粉〔Ｃｕ−Ｚｎ〕
福田金属箔粉工業社製：Ｂｒａ−Ａｔ−１００（黄銅）
（１１）炭素繊維〔ＣＦ〕
東レ社製：トレカミルドファイバー  ＭＬＤ３０                    。
【００５５】
以上の原材料を表１に示した割合で配合し乾式混合した後、これを金型に入れて５００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で予備成形し、その圧縮成形品を３７０℃で焼成した。この成形体から以下に示す摩擦係数および摩耗係数の測定試験に用いる所定の形状および寸法の試験片を作成し、物性値を測定した。この結果は、表１中に併記した。
【００５６】
摩擦係数および摩耗係数：
スラスト型摩擦摩耗試験機を用いて、滑り速度３６ｍ／分、荷重２０ｋｇｆ／ｃｍ2 、相手材：ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４、表面粗さ０．２Ｒｚ）、無潤滑の条件下における円筒型試験片（内径１７ｍｍ、外径２１ｍｍ、長さ１０ｍｍ）の摩擦係数を試験開始１時間後、同１００時間後についてそれぞれ求めた。また、前記試験機を１００時間運転した後と運転前の重量変化および材料の比重から摩耗係数（×１０-10 ｃｍ3 ／ｋｇｆ・ｍ）を算出した。
【００５７】
【表１】
0003703219.tif 000002
【００５８】
表１の結果からも明らかなように、全ての条件を満足する実施例１〜５は、一般的な摺動材の使用状態を想定した摩擦係数および摩耗係数の測定試験において、長時間の低摩擦係数を示し、しかも耐摩耗性に極めて優れたものである。
【００５９】
一方、フッ素樹脂を主要成分として、Ａ成分を添加してはいるが、炭素繊維を添加していない比較例１および３の耐摩耗性は低く、Ｂ成分を添加していない比較例２では摩擦係数が高く、１００時間経過後の摩擦係数を充分に低く抑えることもできなかった。また、Ａ成分を添加しなかった比較例４、５は、１００時間経過後の摩擦係数および摩耗係数を充分に低下できなかった。
【００６０】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように、フッ素樹脂を主要成分として、銅および鉛を含む共晶粉末のＡ成分（またはＡ1 成分）、酸化錫、三酸化モリブデンおよびタングステン化合物から選ばれる１種以上の粉末状化合物であるＢ成分（またはＢ1 成分）および炭素繊維を添加したフッ素樹脂組成物としたので、高荷重条件で長時間摺動した条件でも耐摩耗性に優れ、しかもその潤滑性を保有する成形材料となり、また、前記添加剤の配合割合を所定範囲として前記効果がより顕著である。
【００６１】
また、このようなフッ素樹脂組成物を、油圧機器用または空調機器用のピストンリング、ガスシール等の耐摩耗・摺動性シール材、メンテナンスの必要のない冷凍機またはコンプレッサー用の無潤滑シール材として、高荷重条件で長時間連続使用した場合にもシール特性に極めて優れたものとなる利点がある。