(57)【要約】【課題】  耐磨耗性や耐クリープ性が向上した新たな組成物からなるシール部材を提供する。【解決手段】  ポリテトラフルオロエチレンと、テトラポット型酸化ウィスカとを含むポリテトラフルオロエチレン組成物からシール部材を形成した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリテトラフルオロエチレンと、テトラポット型酸化ウィスカとを含むポリテトラフルオロエチレン組成物から形成されることを特徴とするシール部材。
【請求項２】
ポリテトラフルオロエチレン１００部に対してテトラポット型酸化ウィスカ５〜３０部を添加してポリテトラフルオロエチレン組成物を得ることを特徴とする請求項１記載のシール部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧緩衝器や油圧シリンダ等に用いるシール部材に関し、詳しくはポリテトラフルオロエチレンをベース材とした組成物からなるシール部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧緩衝器、油圧シリンダ等に用いるシール部材うち、ポリテトラフルオロエチレン（以下、単にＰＴＦＥと言う）をベース材とした組成物としては、特許文献１に示すシール部材を例示することができる。
【０００３】
このシール部材は、ベース材のＰＴＦＥに対して比面積が１．０〜２．０ｍ２／ｇである炭素繊維を含むＰＴＦＥ組成物から形成されるものであり、弾性率が高く、延伸破断し難いと言うメリットを備えている。
【特許文献１】特開２００３−１８３６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記組成のシール部材については特に問題がある訳ではないが、近年、油圧シリンダや油圧緩衝器は強い横荷重や高圧を受けた状態で作動する場合が多く、更なる耐磨耗性や耐クリープ性の向上が切望されている。
【０００５】
従って、本発明の目的は、耐磨耗性や耐クリープ性が向上した新たな組成物からなるシール部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明は、ポリテトラフルオロエチレンと、テトラポット型酸化ウィスカとを含むポリテトラフルオロエチレン組成物からシール部材を形成した。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、テトラポット型酸化ウィスカを添加することによってＰＴＦＥ組成物は三次元的な結び付きとなり、耐磨耗性、耐クリープ性を飛躍的に向上させることができるので、シール部材としての耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
【実施例１】
【０００９】
以下に、本発明を油圧シリンダのピストン部に取り付けられるシールリングに具体化した実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１０】
図１はシリンダ１内にピストンロッド５を介して摺動自在に配置されたピストン部２を示し、ピストン部２の外周には取付溝３が形成されており、この溝３内には本発明のシール部材としてのシールリング４が装着されている。
【００１１】
このシールリング４はＰＴＦＥ１００部に対してカーボン繊維１０部、グラファイト１５部、及びテトラポット型酸化ウィスカ１０部を添加したＰＴＦＥ組成物から形成されている。
【００１２】
テトラポット型酸化ウィスカは三次元方向に展開した形状を有する針状単結晶体であり、核となる結晶部と４本の針状結晶部とからなり、４本の針状結晶部は正四面体の重心から各頂点に向って成長した形となっている。そのため、このテトラポット型酸化ウィスカを添加したＰＴＦＥ組成物は三次元的な結び付きとなり、耐磨耗性、耐クリープ性を飛躍的に向上させることができる。
【００１３】
これは、磨耗をミクロ的に考えると、材料の破壊（境界面ではちぎれ）が起きていると言うことができるので、上記した三次元的結び付きによって破壊がし難くなると推定されるからである。
【００１４】
又、クリープについては、分子のずれが起きていると言うことができるので、同じく三次元的な結び付きによって分子がずれ難くなると推定されるからである。
【００１５】
又、テトラポット型酸化ウィスカの添加量は好ましくは５〜３０部であり、これは、５部以下だと全体に占める割合が少なすぎて耐磨耗性、耐クリープ性を向上させることができず、３０部以上だと全体が脆くなって逆に耐磨耗性、耐クリープ性が低下するからである。
【００１６】
次に、上記の効果を確認するため、磨耗係数と、圧縮クリープを測定したところ、摩擦係数は１６となり、クリープ（２４時間のクロスディメンジョン）は６．４％となった。
【００１７】
比較例として上記シールリングと同様の組成でテトラポット型酸化ウィスカのみを添加しないシールリングの磨耗係数と、圧縮クリープを測定したところ、摩擦係数は４９となり、クリープ（２４時間のクロスディメンジョン）は９．０％となった。
【００１８】
従って、この結果から、本発明のシールリング４が優れた耐磨耗性と、耐クリープ性を備えていることが判る。
【００１９】
又、上記シールリング４を試験装置に取り付け、以下に示す耐久試験を行った。
【００２０】
この試験装置は図２に示すように、シリンダ７と、外周部に試験片を取り付けるための取付溝８を備えたピストン９と、このピストン９に連結されたピストンロッド１０とから構成され、図示しない駆動手段によってピストンロッド１０を介してピストン９がシリンダ７内を往復動するようになっている。
【００２１】
本試験では、温度１２０度、圧力３８ＭＰａ、速度１６ｍ/ｍｉｎ、はみ出し隙間０．５ｍｍ、走行距離４００ｋｍとして行った。
【００２２】
その結果、シールリング４に破損等は発生せず、合格となった。そのときのはみ出し量も０．５ｍｍに抑えられ、耐はみ出し性を大きく向上させることができた。
【００２３】
因みに、比較例として、上記シールリング４と同様の組成でテトラポット型酸化ウィスカのみを添加しないシールリングを形成し、同様の耐久試験を行った。
【００２４】
すると、走行距離３００ｋｍでシールリングが破損し、その破損に起因する油漏れが発生した。
【００２５】
従って、この結果から本発明のシールリング４が優れた耐はみ出し性を備えており、シールリング自体の耐久性が向上することが判る。
【実施例２】
【００２６】
次に、本発明を油圧緩衝器のピストン部に取り付けられるモールドピストン用シールリングに具体化した実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２７】
図３は、シリンダ１２内にピストンロッド１３を介して摺動自在に配置されたピストン部１４を示し、ピストン部１４の外周には複数の取付溝１５が形成されており、この溝１５内には本発明のシール部材としてのモールドピストン用シールリング（以下、単にシールリングと言う）１６が装着されている。
【００２８】
このシールリング１６は、ＰＴＦＥ１００部に対してカーボン繊維１０部、グラファイト１５部、及びテトラポット型酸化ウィスカ１０部を添加したＰＴＦＥ組成物から形成されている。
【００２９】
上記シールリング１６の耐久性を確認するため、この油圧緩衝器に横荷重３００ｋｇを加えた状態で加振試験を行ったところ、３００万回でもシールリング１６に破損が発生しなかった。
【００３０】
因みに、比較例として、上記シールリング１６と同様の組成でテトラポット型酸化ウィスカのみを添加しないシールリングを形成し、同様の加振試験を行ったところ、１２３万回でシールリングが破損した。
【００３１】
従って、本発明のシールリング１６が横荷重を加えた状態で優れた耐久性を備えていることが判る。
【００３２】
尚、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、次のように変更して具体化することもできる。
【００３３】
（１）第１実施では、本発明をピストン部２のシールリング４に具体化したが、これ以外のウェアリング、バッファーリング用スライドリングに具体化しても良い。
【００３４】
（２）第２実施では、本発明をモールドピストン用シールリング１６に具体化したが、通常使用するシールリングに具体化しても良い。
【００３５】
（３）上記各実施の形態では、充填材としてカーボン繊維、グラファイトを用いたが、これに限定されるものではなく、他の充填材を添加しても良い。又、上記カーボン繊維及びグラファイトも必ずしも必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１実施例を示し、油圧シリンダのピストン部に本発明のシールリングを装着した状態を示す要部断面図である。
【図２】耐久試験装置を示す断面図である。
【図３】第２実施例を示し、油圧緩衝器のピストン部に本発明のシールリングを装着した状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
４  シールリング（シール部材）
１６  モールドピストン用シールリング（シール部材）
【図１】
2005200510.tif 000003
【図２】
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【図３】
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