JPH0415254A - ポリエーテルケトン系樹脂組成物 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エンジニアリングプラスチック材料として
優れた特性を有するポリエーテルケトン系樹脂組成物に
関する。

〔従来の技術］ 従来、ポリエーテルケトン樹脂は、耐熱性、難燃性、耐
薬品性などに優れたエンジニアリングプラスチック材料
として、特に電気・電子機器類、自動車等の車輌機器類
などの分野において使用されて来た。しかしこの樹脂は
、非粘着性、摺動特性、高温剛性が満足できるものでな
く、これらの特性が要求される複写機等の事務機器類の
分野においては、適用できるものでなかった。また、ポ
リエーテルケトン樹脂に対して、ポリテトラフルオロエ
チレン、ポリ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、ポリテトラフルオロエチレン−パ
ーフルオロプロピレン共重合体などのフッ素樹脂を添加
することによる非粘着性および摺動特性の改良の試みが
なされている。

この場合、充分な非粘着性および摺動特性を前記樹脂組
成物に付与するためには、前記したフッ素樹脂をかなり
多く添加する必要があるが、あまり過量のフッ素樹脂を
添加すると、樹脂組成物の具備すべき機械的強度、特に
高温剛性が維持できなくなる。この欠点を補うためにガ
ラス繊維や炭素繊維などの繊維状強化網を併用すること
も考えられるが、前記した充分な強度を保持するために
は、これらを相当多量に添加せざるを得す、その場合に
は、繊維状強化側の配向に基づく異方性やそりが発生し
たり、摺動時に相手材が損傷し易く充分な潤滑性が得ら
れないという問題が新たに生ずる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように従来の技術においては、優れた耐熱性、難燃
性、耐薬品性などに加えて非粘着性に優れ、高温で機械
的強度が大きく、しかも摺動特性に優れたポリエーテル
ケトン系樹脂組成物は得られていないという問題があり
、これらを解決することが課題となっていた。

〔課題を解決するための手段〕

上記の問題を解決するため、この発明はポリエーテルケ
トン樹脂１００重量部に対して、３，３．３−　トリフ
ルオロ−２−トリフルオロメチルプロペンと１゜１−ジ
フルオロエチレンとの共重合体を１０〜９０重量部添加
してポリエーテルケトン系樹脂組成物とする手段を採用
したものである。以下その詳細を述べる。

まず、この発明で用いるポリエーテルケトン樹脂は、 一般式　−ＣＯ−＾ｒ、−Ｃｏ−＾ｒ２（式中、Ａｒ＋
　およびＡｒｇは、ポリマー主鎖の一部を形成するジア
リールエーテル結合を少なくともその一つが有する芳香
族残基であり、Ａｒ＋および＾ｒｔは芳香族炭素原子を
介してカルボニル基に共有結合している。） で示される繰り返し単位を単独で、またはこの繰り返し
単位と、 で示される他の繰り返し単位とが、ポリエーテルケトン
樹脂本来の特性が失われない範囲で、具体的には５０モ
ノマ一％未滴の量程度に共存した重合体である。そして
、好適なポリエーテルケトン樹脂としては、 などの繰り返し単位を有するものをあげることができ、
これらは、たとえば英国アイ・シー・アイ社から、ピク
トＬ／−／クス（ＶｒＣＴＲＥＸ）−ＰＥＥＫまたはピ
クトレックス（ＶＩＣＴＲＥＸ）−ＰＥＫとして市販さ
れている。なお、ポリエーテルケトンの製造方法は特開
昭５４−９０２９６号公報などに開示されている。

つぎに、この発明に用いられる３、３．３−　トリフル
オロ−２−トリフルオロメチルプロペンと１．１−ジフ
ルオロエチレンとの共重合体は、式（１）で示される繰
り返し単位が単独で、またはこの繰り返し単位と共にＣ
ＨｚＣＰｚで示される繰り返し単位とが（１）式の共重
合体本来の特性が失われないように、２０モノマ一％未
満の割合で共存する共重合体である。　３，３．３−　
）リフルオロ−２−トリフルオロメチルプロペンと１．
１−ジフルオロエチレンとの共重合体の製造方法は、特
公昭４９−３２７８５号公報などに開示されているよう
に、３．３．３−　トリフルオロ２−トリフルオロメチ
ルプロペンと１．トジフルオ口エチレンとを所定溶媒中
で共重合することから製造され、その場合、両物質の配
合モル比は、１：９から９：１の範囲とし、約−１５°
Ｃから約８０°Ｃの温度範囲で共重合させる。このよう
な共重合体としては、たとえば、米国アウジモノト社製
：　ＣＭ−Ｘを挙げることができる。

以上述べたポリエーテルケトン樹脂および３．３３−ト
リフルオロ−２−トリフルオロメチルプロペンと１．１
−ジフルオロエチレンの共重合体を配合するにあっては
、ポリエーテルケトン樹脂１００重量部に対してこの共
重合体をｌθ〜９０重量部配合置部。

なぜなら１０重量部未満の少量では、優れた非粘着性、
摺動特性が得られず、９０重量部を越える多量では、高
温剛性や機械的強度が非常に低くなるためである。

なお、この発明の樹脂組成物には、一般の合成樹脂に対
して配合し得る汎用の充填材をこの発明の目的を阻害し
ない範囲の量で適宜配合することができる、このような
充填材の具体例としては、シリコーン樹脂、ポリエーテ
ルサルホン樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリイミド
樹脂等の耐熱性高分子材料、耐熱性繊維補強材（たとえ
ば、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、チタン
酸カリウムホイスカー、ウオラストナイト、セラミック
繊維、マグふシウムホイスカー、ホウ酸アルミニウムホ
イスカー、鋼線、銅線、ステンレス銅線、炭化ケイ素繊
維その他の耐熱性無機質繊維または芳香族アミドなどの
耐熱性有機繊Ｉｉ）、熱伝導性改良材（グラファイト、
亜鉛、アルミニウム等の金属または酸化マグネシウム、
酸化亜鉛等のｍＩ化合物の粉末）、断熱性向上剤（ガラ
スピーズ、シリカバルーン、珪藻土、炭酸マグネシウム
粉末、石綿等）、潤滑性向上側（二硫化モリブデン、グ
ラファイト、カーボン、マイカ、タルク等の固体潤滑材
）、着色材（酸化鉄、硫化カドミニウム、セレン化カド
ミニウムその他の無機顔料、カーボンブラック等）を例
示することができる。

この発明における上記した諸原料の配合、加熱、混合な
どの諸操作は、特に限定されるものではなく、たとえば
、ヘンシェルミキサー、タンブラ−ミキサー等の混合機
によって乾式混合した後に、直接、射出成形機や溶融押
出機に供給して成形してもよく、また、熱ロール、ニー
ダ−５溶融押出機などで溶融混合してもよい、このとき
の溶融温度は３００〜４００°Ｃ１好ましくは、３２０
〜３８０℃が適当である。この発明の組成物を成形する
にあたっては、その方法を特に限定するものではなく、
圧縮成形、押出成形、射出成形などが可能である。

また、この発明の樹脂組成物は、溶融混合した後、ジェ
ットミル、冷凍粉砕機等によって粉砕し、そのままもし
くは所望の粒径毎に分級した粉末とし、この粉末を用い
て、流動浸漬塗装、静電粉体塗装などを行うことができ
る。

〔作用〕

この発明におけるポリエーテルケトン系樹脂組成物は、
射出成形その他の手法で成形されると成形体表層部に、
３，３．３−　）リフルオロ−２−トリフルオロメチル
プロペンと１．１−ジフルオロエチレンとの共重合体で
あるフッ素樹脂が高密度に分布するようになり、非粘着
性および優れた潤滑性、耐摩耗性を示すと共に、このフ
ッ素樹脂の強度、剛性によって、成形体全体が優れた強
度および高温剛性を示すようになると推定される。

〔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
つぎのとおりである。なお、〔〕内に略号を記入し、ま
た配合割合はすべて重量部である。

■　ポリエーテルケトン樹脂（英国アイ・シー・アイ社
製：ビクトレノクスーＰＥＥに４５０Ｐ）　（ＰＥＥＫ
Ｉ■　ポリエーテルケトン樹脂（英国アイ・シー・アイ
社製：ビクトレソクスーＰＥＫ　２２０Ｇ）　［ＰＥＫ
）■　３，３．３−　トリフルオロ−２−トリフルオロ
メチルプロペンと１．１−ジフルオロエチレンの共重合
体（米ｍアウジモノト社製：　Ｃｌ１−Ｘ）　　（ＣＭ
−Ｘ）■　ポリテトラフルオロエチレン（三井デエボン
フロロケミカル社製：テフロン７Ｊ）　（ＰＴＦＥ）■
　ポリテトラフルオロエチレン−へキサフルオロプロピ
レン共重合体（三井デュポンフロロケミカル社製：ＦＥ
Ｒ１００）　　［ＦＥＰ）■　ポリテトラフルオロエチ
レン−パーフルオロプロピレン共重合体（三井デュポン
フロロケミカル社製：ＰＦ＾−３４０Ｊ）　　［ＰＦＡ
）■　グラファイト（日本黒鉛社製二ＡＣＰ）　（ＧＲ
Ｐ）第　　１　　表 実施例１〜５： 第１表に示す配合割合で配合し、よく混合した諸原料を
二輪溶融押出機（池貝鉄工社製：　ＰＣＭ−３０）に供
給し、シリンダー温度３６５℃、スクリュー回転数１１
００ｒｐの条件で溶融混合すると共に、押出し造粒した
。得られたベレットをシリンダー温度３８０℃、射出圧
１２００ｋｇ／ｄ、金型温度２００°Ｃの条件下で射出
成形し、摩擦摩耗試験片（内径１７■、外径２１■、長
さｌＯ■）および曲げ試験片（ＡＳＴＭ−０７９０に準
拠）、引張り弾性率試験片（幅４■、長さ２５１、厚さ
Ｉｍ）及び接触角試験片（直径１０■、厚さ３腫）を作
製した。得られた試験片に対する各試験方法はつぎのと
おりである。

ｌ）摩擦摩耗試験 スラスト型摩ｌ！ＩＮ耗試験機により相手材を軸受鋼（
ＳＵＪ２）とし、滑り速度毎分３２ｍ、荷重６．２５ｋ
ｇ／ｄの条件のもとに摩擦係数および摩耗係数（ｉ−・
−）を求めた。

２）曲げ強震試験 １５７Ｍ−０７９０に準拠する方法を用いた。

３）引張り弾性率試験（弾性率の保持率）東洋精機製作
断髪の動的粘弾性測定装置を用いて周波数１０七で引張
り応力を加え、温度変化に対する引張り弾性率の変化を
２５℃および２００℃で求めた。

４）非粘着性（水に対する接触角）試験エルマ光学社製
ゴニオメータ式接触角測定器Ｇ−１型を用いて水に対す
る接触角を求めた。

比較例１〜５： 諸原料を第１表に示す配合割合で混合した以外は、実施
例１と全く同じ操作を行なって試験片を作製して前記各
試験を行ない、得られた結果を第１表に併記した。

この表から実施例１〜５は、曲げ強度、引張り弾性率に
も優れると共に、非粘着性が著しく優れており、また摺
動性、耐摩耗性に大変優れている。

これに対して、ＣＭ−Ｘを添加していない比較例１は、
非粘着性、摺動性（＊！Ｉ係数）、耐１１１１耗性の点
で劣、ていた、また、添加されるフッ素樹脂がそれぞれ
ＰＴＦＥ、　ＰＥＰ　、　ＰＦＡである比較例２〜４は
、曲げ強度が小さく、また、高温剛性（２００°Ｃにお
ける引張り弾性率）に劣り、潤滑性、耐摩耗性もあまり
良くない、さらに、フッ素樹脂（ｃＭ−Ｘ）を用いてい
るが、添加量が過量（１００重量部）の比較例５は、曲
げ強度、高温剛性に劣り、耐摩耗性もあまり良くなかっ
た。

〔効果〕

この発明のポリエーテルケトン系樹脂組成物は、ポリエ
ーテルケトン樹脂本来の優れたＩＩ械的、熱的、電気的
特性を損なうことなく非粘着性に優れ、しかもきわめて
好ましい摺動特性を発揮するので、高温下で使用される
摺動部材として最適である。

したがって、その優れた非粘着性を活かして、潤滑およ
び非粘着性を必要とする用途、たとえば、付着性の強い
トナーに接触する複写機内の軸受、ヒートローラや感光
体のような回転体から複写紙を剥離する爪部材などの格
好の素材になり、この発明の意義はきわめて大きいとい
える。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエーテルケトン樹脂１００重量部に対して、
   ３，３，３−トリフルオロ−２−トリフルオロメチルプ
   ロペンと１，１−ジフルオロエチレンとの共重合体を１
   ０〜９０重量部添加したことを特徴とするポリエーテル
   ケトン系樹脂組成物。