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JP2866781B2 - シール部材料 - Google Patents

シール部材料

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JP2866781B2
JP2866781B2 JP5129482A JP12948293A JP2866781B2 JP 2866781 B2 JP2866781 B2 JP 2866781B2 JP 5129482 A JP5129482 A JP 5129482A JP 12948293 A JP12948293 A JP 12948293A JP 2866781 B2 JP2866781 B2 JP 2866781B2
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Japan
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carbon fiber
pan
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正 田中
英彦 田村
伸隆 平松
敏夫 江上
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Daido Metal Co Ltd
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Daido Metal Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低摩擦性およびシール
特性に優れ、かつ、相手材に損傷を与えにくい優れたシ
ール部材料に関する。このシール部材料は、特にスクロ
ール型コンプレッサー用のシール部材料として有用であ
る。
【０００２】
【従来の技術】スクロール型コンプレッサーはスクロー
ル部基板の片面にうず巻壁を設け、固定側および可動側
の各スクロール部材がお互いにうず巻壁を偏心状態でか
みあい回転することにより流体を圧縮する。各スクロー
ル部材のうず巻溝の底には、チップシールが挿入されて
おり、このチップシールのシール特性および摺動特性が
運転効率と密接に関与していることが知られている。従
来のシール部材料としては、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリフェニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂を用
いたものや、ポリフェニレンサルファイド樹脂にフルオ
ロカーボン重合体、ピッチ系炭素繊維および有機粉末を
添加した材料が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる材料は、射出成
形を可能にしてコストの低減を図るものである。しか
し、最近の従来に比して一層過酷化した使用条件、特に
高荷重下において使用される場合には、摩擦特性が劣る
こと、また成形時の製品におけるヒケ量が大きくなる傾
向にあること、さらに相手材に傷を付けること等を考慮
すると、従来のシール材料は十分には満足できるもので
はない。
【０００４】本発明は、ポリフェニレンサルファイド樹
脂とＰＡＮ系炭素繊維の優れた特性を生かし、相手材に
損傷を与えることなく、また、摩擦特性およびシール特
性に優れ、従来では対応できなかった高荷重下の条件で
も使用し得るシール材料を提供することをその目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を解
決するためのもので、その要旨とするところは、 （１）ＰＡＮ系炭素繊維５〜２０重量％およびポリテト
ラフルオロエチレン樹脂１〜１５重量％、残部が実質的
にポリフェニレンサルファイド樹脂からなるシール部材
料、 （２）上記（１）に、更に金属化合物粉末０．１〜１０
重量％を含むシール部材料、 である。以下に本発明を詳細に説明する。本発明で用い
られるポリフェニレンサルファイド（以下、ＰＰＳと言
う）は、式（１）で表される繰り返し単位を有する、結
晶性のＰＰＳであり、前記繰り返し単位を７０モル％以
上、特に９０モル％以上を含む重合体が好ましい。繰り
返し単位が７０モル％未満の場合は耐熱性が低下するの
で好ましくない。
【化１】
【０００６】また、ＰＰＳはその繰り返し単位（１）の
ほかに下記の（２）〜（８）のような繰り返し単位を３
０モル％未満含ませることができる。
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】 ＰＰＳは特公昭４５−３３６８号公報等で記載されてい
る方法によって一般に製造され、市販されている。これ
らには架橋タイプおよびリニアタイプがあり、本発明に
はいずれのタイプのものでも使用できる。
【０００７】本発明の組成物における炭素繊維として
は、特にＰＡＮ系炭素繊維を使用する。ＰＡＮ系炭素繊
維は、従来のピッチ系の炭素繊維と比較して、摩擦特性
に優れ、相手材を傷つけない優れた効果を発揮する。ま
た、成形時の製品におけるヒケ量を小さくすることによ
りシール性を向上させることもできる。本発明における
ＰＡＮ系炭素繊維は、長さが１ｍｍ以下のものが好まし
い。長さが１ｍｍを越えると、溶融時の流動性が悪く、
成形が困難になってしまう。尚、市販されているＰＡＮ
系の炭素繊維としては、東レ製トレカＭＬＤ−３、トレ
カＭＬＤ−３００、トレカＭＬＤ−１０００、また東邦
レーヨン製ベスファイトＨＴＡ−ＣＭＦ−００４０−
Ｅ、ベスファイトＨＴＡ−ＣＭＦ−０１６０−Ｅ、ベス
ファイトＨＴＡ−ＣＭＦ−１０００−Ｅ等が使用され
る。本発明の組成物におけるＰＡＮ系炭素繊維の含有量
は、５〜２０重量％とし、より好ましくは１０〜１５重
量％の範囲である。含有量が５重量％より少ないと耐荷
重特性、耐摩擦特性およびクリープ特性の改良効果が小
さくなる。また、２０重量％を越えると相手材を傷つ
け、シール特性が悪くなる。
【０００８】本発明の組成物におけるポリテトラフルオ
ロエチレン（以下、ＰＴＦＥと言う）は、平均粒径が２
５μｍのものが好ましく、市販されているものとして
は、三井デュポン・フロロケミカル製ＴＬＰ１０Ｆ−
１、ＴＬＰ−１０、ＭＰ１３００、またダイキン工業製
ルブロンＬ−５、Ｌ−２、喜多村製ＫＴＬ−５００Ｆ等
が使用される。ＰＴＦＥの含有量は、１〜１５重量％で
あり、より好ましくは５〜１０重量％の範囲である。含
有量が１％より少ないと摺動特性、非焼付特性の向上の
改良が小さくなる。また、１５重量％を越えると、樹脂
組成物の強度が弱くなり、耐摩耗特性、耐荷重特性およ
び耐クリープ特性の低下が生じる。さらに、成形時製品
におけるヒケ量が多くなりシール特性が悪くなる。
【０００９】本発明は、更に金属化合物粉末を０．１〜
１０重量％添加することにより、耐荷重性、耐摩耗性を
一層向上させることができる。金属化合物粉末として
は、特にＰｂＯ，ＰｂＦ２，ＰｂＳ，等のＰｂ化合物が
好ましく、０．１％以下では添加の効果がなく、また１
０％を越えると射出成形性が劣る。
【００１０】
【実施例】本発明品および比較例に使用した原材料を次
に示す。 ＰＰＳ：フィリップス製ライトンＰ−４ ＰＴＦＥ：ダイキン工業製ルブロンＬ−５ ＰＡＮ系炭素繊維：東レ製トレカミルドファイバーＭ
ＬＤ− ３００ ピッチ系炭素繊維：呉羽化学製クレハＭ２０１Ｆ アラミド繊維：帝人製テクノーラＴ−３２０ 金属化合物粉末（ＰｂＦ２）：橋本化成製（−３５０
ｍｅｓｈ） 有機粉末（オキシベンゾイルポリエステル）：住友化
学製エコノールＥ１０１Ｍ 上記原材料〜を表１に示す割合で配合し、ヘンシェ
ルミキサーにてドライブレンドした。その後４０ｍｍ径
押出し機（押出し温度３１０℃）で溶融混練しながら、
押出操作を行って、均一配合ペレットを得た。次にこれ
らのペレットを通常の射出成形機を用いて、シリンダー
温度３００〜３３０℃金型温度１４０℃で成形を行な
い、本発明品（試料Ｎｏ．１〜４）および比較品（試料
Ｎｏ．５〜１１）を得た。
【００１１】上記実施例により得た材料の摩擦摩耗特
性、相手材損傷量、熱効率、製品におけるヒケ量を測定
した。その試験結果を表３に示す。摩擦摩耗の試験条件
は表２に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】
【００１５】表３の試験結果から明らかなように、本発
明によれば、摩擦係数、相手材損傷量、熱効率、ヒケ量
において、バランスのとれたシール部材料を得ることが
できる。たとえば、ピッチ系炭素繊維に代えてＰＡＮ系
炭素繊維を用いた本発明の効果は、表３、実施例番号２
および９の比較から明らかである。また、ＰＴＦＥの組
成割合特定の効果（ヒケ量）は、表３、実施例番号２お
よび７の比較から明らかである。さらに、ＰＡＮ系炭素
繊維組成割合特定の効果（相手材損傷量）は、表３、実
施例番号２および５の比較から明らかである。
【００１６】
【発明の効果】本発明品のスクロール型コンプレッサー
用シール部材料によれば、ＰＡＮ系炭素繊維を使用する
ことにより、摺動特性およびシール特性を向上させるこ
とができる。また、相手材を損傷させるシール部材料の
問題点が解消され、最近の高荷重下の使用条件において
も、優れた性能を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スクロール部材の斜視図。
【図２】スクロール部材の断面図。
【符号の説明】
１ シール部材料 ２ スクロール部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C09K 3/10 F16J 15/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＰＡＮ系炭素繊維５〜２０重量％および
    ポリテトラフルオロエチレン樹脂１〜１５重量％、残部
    が実質的にポリフェニレンサルファイド樹脂からなるこ
    とを特徴とするスクロール型コンプレッサー用シール部
    材料。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載された組成に加えて、更
    に金属化合物粉末０．１〜１０重量％を含むスクロール
    型コンプレッサー用シール部材料。
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