JPH05295209A - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ポリアリーレンスルフィド樹脂５〜９５重量
％とフッ素樹脂９５〜５重量％とからなり、該フッ素樹
脂がポリフッ化ビニリデン５〜９５重量％と四フッ化エ
チレンの単独重合体または共重合体９５〜５重量％とか
らなる熱可塑性樹脂組成物。 【効果】 上記組成物から得られる成形品は、良好な耐
熱性および耐薬品性を有し、非常に優れた摺動特性を有
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工業用材料、特に耐熱
性および耐薬品性ならびに高い摺動特性が要求される工
業用材料として有用な、ポリフッ化ビニリデンとポリア
リーレンスルフィドとを主成分とする熱可塑性樹脂組成
物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリフッ化ビニリデンは耐薬品性に優る
ため、耐薬品性が要求される分野で広く用いられている
が、融点が約１７０℃と低く、約１５０℃を超える高温
条件下ではその強度が大巾に低下するため、耐熱性が要
求される分野では実用化されていない。

【０００３】一方、ポリフェニレンスルフィド樹脂（以
下、ＰＰＳ樹脂という）で代表されるポリアリーレンス
ルフィド樹脂（以下、ＰＡＳ樹脂という）は耐熱性に優
れている。ＰＰＳ樹脂の融点は約２８０℃と高く、１５
０℃以上の高温下でも十分実用的に許容される機械的性
質を持っている。ＰＡＳ樹脂は結晶性高分子であって、
比較的耐薬品性にも優れているが、ポリフッ化ビニリデ
ンと比較すると耐薬品性に劣り、特にハロゲン化炭化水
素、硝酸等の溶媒に弱い。また、ＰＡＳ樹脂は溶融粘度
が低いために押出成形性が悪い。

【０００４】ポリフッ化ビニリデンとＰＡＳ樹脂とから
なるポリマーアロイは両樹脂の特長である耐薬品性と耐
熱性とを兼備しているが、摺動特性に劣っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
フッ化ビニリデンの有する耐薬品性とＰＡＳ樹脂の有す
る耐熱性が活かされ、しかも、良好な機械的性質を有
し、摺動特性に非常に優れた成形品とするのに適合する
熱可塑性樹脂組成物を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、ＰＡＳ樹
脂５〜９５重量％とフッ素樹脂９５〜５重量％とからな
り、該フッ素樹脂がポリフッ化ビニリデン５〜９５重量
％と四フッ化エチレンの単独重合体または共重合体９５
〜５重量％とからなることを特徴とする熱可塑性樹脂組
成物によって達成される。

【０００７】本発明で用いるＰＡＳ樹脂は、実質的に繰
り返し単位−Ｒ−Ｓ−（Ｒ：アリーレン基）からなるポ
リマーである。好ましくは、下記式

【化１】 で表わされる繰返し単位からなるポリパラフェニレンス
ルフィド樹脂、ならびにこの繰返し単位を７０モル％以
上、より好ましくは９０モル％以上含むランダム共重合
体およびブロック共重合体である。共重合体中の少量共
重合成分としては、下記式で表わされるアリーレンスル
フィド単位が挙げられる。

【０００８】

【化２】

【０００９】ＰＡＳ樹脂には、一般に、特公昭４５−３
３６８号公報で代表される製造法により得られる比較的
分子量の小さい重合体を、重合後酸素雰囲気下で加熱
し、または過酸化物等の架橋剤を添加して加熱すること
により架橋および高分子量化した、いわゆる熱架橋型Ｐ
ＡＳ樹脂、および特公昭５２−１２２４０号公報、特公
昭５４−８７１９号公報、特開昭６１−７３３２号公報
で代表される製造法により得られる直鎖状で高分子量の
重合体、いわゆる直鎖型ＰＡＳ樹脂等があるが、本発明
では、いずれも使用することができる。

【００１０】本発明で用いられるＰＡＳ樹脂の溶融粘度
は、射出成形や押出成形などの通常の方法で成形品を得
ることが可能であれば特に制限はないが、温度３００
℃、ダイオリフィスＬ／Ｄ＝１０、荷重２０kgで測定し
た溶融粘度が概ね１００ポアズ以上、５０，０００ポア
ズ以下のものが、樹脂物性と成形性の面から好ましい。
本発明で用いられるポリフッ化ビニリデンは、ＰＡＳ樹
脂と同様に、射出成形や押出成形などによって実用上支
障のない機械的強度を有する成形品が得られるのであれ
ば格別限定されないが、一般に数平均分子量１０，００
０〜１，５００，０００のものが用いられる。

【００１１】本発明で用いられる四フッ化エチレンの重
合体は、単独重合体または、四フッ化エチレンを主成分
とし、これと共重合可能な他のフッ素含有もしくは非含
有単量体を劣成分とする共重合体である。一般に、得ら
れる樹脂組成物の溶融成形性を向上する目的で共重合体
が用いられる。四フッ化エチレンと共重合される単量体
としては、パーフルオロアルキルビニルエーテル、ヘキ
サフルオロプロピレン、エチレン、クロロトリフルオロ
エチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニルなどが挙げ
られる。これら単量体の種類および量は、得られる樹脂
組成物の摺動特性が損なわれない範囲で適宜設定すれば
よい。

【００１２】本発明の熱可塑性樹脂組成物において、Ｐ
ＡＳ樹脂とフッ素樹脂との割合は９５／５〜５／９５
（重量比）、好ましくは９０／１０〜１０／９０（重量
比）であり、このフッ素樹脂はポリフッ化ビニリデン５
〜９５重量％、好ましくは１０〜９０重量％と四フッ化
エチレンの単独重合体または共重合体９５〜５重量％、
好ましくは９０〜１０重量％からなる。本発明の熱可塑
性樹脂組成物中のＰＡＳ樹脂、ポリフッ化ビニリデンお
よび四フッ化エチレンの重合体の相対的割合が上記範囲
より小さいと、それぞれ耐熱性、耐薬品性および摺動特
性が許容水準より低下する。

【００１３】本発明の樹脂組成物において、強度，耐熱
性，剛性および寸法安定性などの特性を改善するため
に、強化繊維および／または無機充填材を配合すること
ができる。強化繊維としては、ガラス繊維、ポリアクリ
ロニトリル系およびピッチ系などの炭素繊維、グラファ
イト繊維、チタン酸カリウム繊維、炭化ケイ素繊維、ア
スベスト繊維、セラミック繊維、ステンレス繊維などの
無機金属繊維や芳香族ポリアミド（アラミド）繊維など
の有機繊維が挙げられる。無機充填材としては、カオリ
ン、クレー、ベントナイト、ゼオライト、マイカ、雲
母、タルク、ウオラストナイト、フェライト、ケイ酸カ
ルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バ
リウム、硫酸カルシウム、二硫化モリブデン、黒鉛、セ
ッコウ、ガラス、ビーズ、ガラス・バルーンなどが挙げ
られる。必要ならばシラン系、チタネート系またはアル
ミネート系などのカップリング剤でこれらの強化繊維お
よび無機充填材の表面を予備処理したうえ使用すること
ができる。強化繊維および無機充填材の配合量は、ＰＡ
Ｓ樹脂、ポリフッ化ビニリデン、四フッ化エチレンの重
合体とからなる樹脂混合物１００重量部に基づき、それ
ぞれ１００重量部以下および８０重量部以下が好まし
い。

【００１４】本発明の樹脂組成物には、本発明の目的達
成に支障のない範囲で熱安定剤、紫外線吸収剤、発泡
剤、難燃剤、着色剤、離型剤、ガス吸着剤等を含有せし
めることができる。

【００１５】本発明の樹脂組成物は一般にペレットの形
態とされたうえ、主として射出成形および射出成形用の
成形原料として用いられる。ペレットの製造手段は特に
限定されるものではないが、ＰＡＳ樹脂、ポリフッ化ビ
ニリデン、四フッ化エチレンの重合体をタンブラーミキ
サー、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサー、Ｖブレ
ンダーなどを用いてドライブレンドした後、ニーダー、
バンバリーミキサー、単軸または二軸の押出機を用いて
溶融混練し、押出し、切断してペレットとする。溶融混
練には、特に混練力の大きい単軸および二軸押出機が好
ましい。この場合の溶融混練温度は２８０℃〜３５０
℃、好ましくは２９０〜３３０℃である。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の樹脂組成物を実施例について
具体的に説明する。実施例において、樹脂組成物から得
られる成形品の耐熱性および機械的特性は、射出成形試
験片について次の方法に従って測定した。 曲げ弾性率 ＪＩＳ Ｋ７２０３ 引張強度 ＪＩＳ Ｋ７１１３ 熱変形温度 ＪＩＳ Ｋ７２０７（１８．６ｋｇ荷重）

【００１７】摺動特性としては、摩耗量Ｗ、摩擦係数μ
および限界ＰＶ値を評価した。それぞれの測定方法は次
のとおりである。シート状成形品を３０mm×３０mm×３
mmの大きさに切断し、摩擦面は研磨仕上げする。相手材
として機械構造用炭素鋼を用意し、内径２０mm、外径２
５．６mm、高さ１５mmの円筒形とし、研磨仕上げする。

【００１８】オリエンテック社製円筒端面型摩擦・摩耗
試験機を用いて摩擦速度６０cm／ｓにて荷重を５kgから
３０kgに変えたときの摩耗量Ｗ〔試験中の重量減少（m
g）〕を測定した。また、次式（１）によって摩擦力Ｆ
（kgf)を算出し、さらに摩擦力Ｆの測定結果から次式
（２）によって摩擦係数μを求めた。 摩擦力Ｆ＝（Ｒ・ｆ）／ｒ （１） Ｒ：ロードセル中心と回転中心との距離（mm） ｆ：ロードセル中心直下における荷重（kgf) ｒ：相手材の半径（外径） 摩擦係数μ＝Ｆ／Ｐ （２） Ｐ：荷重（kgf) また、限界ＰＶ値は摩擦速度６０cm／ｓの条件下に荷重
を高めたときに、摩擦面が溶融し、摩擦係数が上昇し始
める時の荷重から算出した。

【００１９】使用した樹脂は以下のとおりである。 ＰＡＳ樹脂：トープレン製社ＰＰＳ「トープレンＴ−
７」 〔３００℃溶融粘度７０００ポアズ（ダイオリフィスＬ
／Ｄ＝１０、荷重２０kgで測定〕 ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）：ソルベー社製 Ｓ
ｏｌｅｆ １０１０ ポリ四フッ化エチレン：ダイキン社製 Ｌ−Ｄ

【００２０】各成分をドライブレンドした後４５mmφ二
軸押出機を用いて３００℃にて溶融混練し、ペレットと
した。ペレットは３００℃、金型温度１４０℃にて射出
成形して試験片を作成し、その特性を評価した（実施例
１〜６）。結果を表１に示す。 比較のために、ポリ四
フッ化エチレンを含まない樹脂組成物について同様に評
価した。結果を表２に示す（比較例１〜３）。

【００２１】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物から得られる成形品
に、良好な耐熱性および耐薬品性を保持し、しかも、非
常に優れた摺動特性を有している。従って、本発明の樹
脂組成物から得られる成形品は、ローラー、歯車、軸受
などとして有用である。

【表１】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリアリーレンスルフィド樹脂５〜９５
   重量％とフッ素樹脂９５〜５重量％とからなり、該フッ
   素樹脂がポリフッ化ビニリデン５〜９５重量％と四フッ
   化エチレンの単独重合体または共重合体９５〜５重量％
   とからなることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。