JPS58176242A - 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】 本発明は熱可塑性芳香族ポリエーテルケトン樹脂にフル
オロカーボン重合体および芳香族ポリアミド繊維を配合
することによってすぐれた摺動特性、高い機械的強度、
熱変形温度を有する成形品を与える樹脂組成物に関する
。

熱可塑性芳香族ポリエーテルケトン樹脂は、特開昭５４
−９０２９６などの記載にみられるごとく高い耐熱性、
耐燃性、機械的、電気的性質、耐薬品性、耐加水分解性
を有することが知られている。これらのすぐれた諸性質
を生かして、電線やケーブルの絶縁被覆やフレキシブル
プリント基板としての利用が示唆されているが、これに
留らず電子電気分野、機械分野、航空機分野、自動車分
野、熱水分野などの各種産業分野への進出が期待されて
いる。

一方上記いずれの産業分野においても、各種すべり軸受
、スライダーをはじめ、ギヤ、カムに至るまで摺動を伴
なう部品は無数にあり、これらのものは金属あるいは金
属焼結体材料に潤滑材を併用したものが使用されてきた
が、最近、軽量化、生産性の面でプラスチック、特に耐
熱性のプラスチックが非常に多く使用されるようになっ
てきた。特に最近、成長の著しい自動車産業や、複写機
、タイプライタ−、コンピューターなどの事務用機器分
野では、その傾向が強い。またこれらの分軒では機能面
で無給油化、高速化などの非常に過酷な条件での使用が
要求されるため、これらに用いられる・すべり軸受、ス
ライダー、ギヤ、カムなどの摺動部材はすぐれた摺動特
性に加えて高い機械的強度、熱変形温度などの高機能性
か求められている。たとえば、すべり軸受においては、
限界ＰＶ値が烏＜、寸法安定性にすぐれていることなど
の特性が要求され、スライダー、ギヤ、カムなどにおい
ては機械的強度、熱変形温度が＾く、潤滑性、寸法安定
性にすぐれているなどの特性が要求される。ここでいう
限界ｐｖ値とは、プラスチックをすべり軸受などに適用
する場合、一つの目安として使われるものであり、摺動
端面における閘擦熱の発生により、温度が著しく上昇し
、プラスチックの軟化、溶融、化学的分解などが詔こり
、正常な摩擦運動が続番才られなくなる限界の軸受にか
かる圧力Ｐと摺物速度■の積である。

熱可塑性芳香族ポリエーテルケトン樹脂は、８８４℃と
いう熱可塑性樹脂の中では最藁の融点を有し、しかも′
ｇＪＩＴに射出成形可能なことから該樹脂にフルオロカ
ーボン重合体、好ましくはポリテトラフルオロエチレン
を含有せしめ潤滑性を付与させることにより、上記分野
への演出が期待できるが、該＋＠脂の結晶化度が約４０
％と低（，１４８℃にガラス転移点を有するため、該樹
脂にフルオロカーボン重合体を含有してなる組成物は、
熱変形温度が約１６０℃で、これ以上の温度になると機
械的強度の低下が大きく寸法安定性も悪くなり、該組成
物をすべり軸受などとして使用した場合、約４００〜・
−と低い限界ｐｖ値しか得られず、適用範囲が看しく限
定される。また、各種スライダー、ギヤ、カムに適用し
た場合も、１５０℃を越える高温雰囲気下では使用する
ことはむつかしい。

本発明者らは、上記問題点に檻み、鋭意検討した結果、
熱可塑性芳香族ポリエーテルケトンＩ！ｔｌｌｌｔに、
フルオロカーボン重合体を含有してなる組成物に、更に
芳香族ポリアミド繊維を含有せしめることにより、該組
成物にくらべ限界ｐｖ値、機械的強度、耐熱性（熱変形
温度）が看しく向上し、俸給油軸受、スライダー、ギヤ
、カムなどの摺動材として適用範囲が広がることを見出
し本発明に至った。

本発明に使用される芳香族ポリエーテルケトンは反復単
位 他の反復単位と一緒に含み、かつ固有粘度が０．７ない
し２．６以下、好ましくは０．８ないし１．８のもので
ある。他の反復単位としては、などを２６重量％未満含
み得るが、２５重量％以上含有した重合体は、該ポリエ
ーテルケトン本来の特性が失なわれ好ましくない。また
固有粘度は溶液１０〇−当り電合体０．１Ｆを含む密度
１．８４　ｆ／−の濃硫酸中の叡合体溶峻について測定
した固有粘度のことである。

固有粘度の測定には、溶奴流出時間が約２分である粘度
計を用いて行なった。この固有帖（９）は重合体の分子
型と一義的に対応する値である。また該ポリエーテルケ
トンの１有粘度が０．７よりも低い重合体は、耐熱性が
低く、成形品が得られても非常に脆い。一方２．６を越
えると、溶融粘度が＾すぎて加工性が悪く一般には使用
できない。

本発明に使用されるフルオロカーボン電合体は、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、ポリトリクロロフ
ルオロエチレン、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などを含むが、特番
こポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥと略す）
が好ましい。またＰＴＦＥの中でも平均粒径２０μ未満
の滑剤縁ＰＴＦＥ粉末が好ましく、市販されている■ ものの例としては、フルオン　ｌ　６９　、Ｌｉ２Ｏ。

Ｌ１７１（ＩＣ１社製）、ルブロンＯＬ、−２゜（デュ
ポン社ＩＪｌ！りなどがある。

本発明で使用される芳香族ポリアミド繊維造を有するも
のである。ここでＡｒｌ及びＡ　ｒ　２は２価の芳香族
残基であり、この中でもパラ−フェニレン基が好ましい
。ａｍ長としては０、１−１０−のものが好ましいが、
ロービングなども使用できる。まｆＬ該ポリアミド繊眸
は、ガラス繊維や、炭素繊維に一般的に行なわれている
ようなカップリング剤による表面処理やエポキシ樹脂や
ポリカーボネート樹脂などによる繊維の集束処理は必ず
しも必要でないが、樹脂に対するより良好な密着性、作
業性などその目的に応じて適用することができる。

該ポリアミド繊維の例としては、ケブラー２９、ケブラ
ー４９（以上、デ、ボン社製）などがある。

配合例としては、熱可塑性芳香族ポリエーテルケトン樹
脂９５〜８０重量％、フルオロカーボン重合体２．５〜
６０重量％および芳香族ポリアミド繊維２．５〜６０重
量％（フルオロカーボン重合体と芳香族ポリアミド繊維
の合計量としては、全樹脂組成物の５〜７０重量％）配
合したものが有効である。すなわち、フルオロカーボン
重合体と芳香族ポリアミド繊維の合計量か樹１旨組成物
の７０重量％を越え、熱可塑性芳香族ポリエーテルケト
ン樹脂の量が８０重量％未満の時は、混合が不十分であ
り、均一な組成Ｉ！＋１７１が得られず、樹脂組成物の
流動性が失われ、成形が困難となる。またフルオロカー
ボン重合体と芳香族ポリアミド繊維の合計量が５電量％
未満の時は、十分な摺動特性、機械的強度、熱変形温度
か得られない。またフルオロカーボン重合体と芳香族ポ
リアミド繊維の合計量か５〜７０−量％であっても、フ
ルオロカーボン重合体の量が２．５重１％未満であれば
潤滑性が不十分で、６０電量％を越えると、分散性、相
溶性が低下し均一な組成物が得られにくい。一方、芳香
族ポリアミド繊維の量は２．５重量％未満では、限界Ｐ
ｖ値の向上効果はなく、機械的強度並びに熱変形温度に
おいても改良はほとんどみられず、６０重喰％を越える
と、熱可塑性芳香族ポリエーテルケトン樹脂と芳香族ポ
リアミド繊維のかさ密度が著しく異なるなどのため、混
合が不十分となり、コンパウンド化の工程が困難となり
、均一組成物が得られない。

本発明の樹脂組成物には、更に潤滑性を向上させるため
、黒鉛、二硫化モリブデンなどの固体潤滑剤や、耐摩耗
性を向上させるために、オキシベンゾイルポリエステル
の如き、＾結晶性耐熱ｍ脂を加えることも可能である一
本発明の樹脂組成物を得るための混合方法としては、熱
可塑性芳香族ポリエーテルケトン樹脂とフルオロカーボ
ン重合体および芳香族ポリアミド繊維をヘンシェルミキ
サー、スーパーミキサーなどの混合機でトライブレンド
した後、−軸または多軸の押出機で溶融混練し、ストラ
ンドを押出し、カッターにてペレット化する方法が一般
的である。また芳香族ポリアミド繊維としてロービング
を使用する場合は、押出機のベンド溝から供給し、ホッ
パーから供給された芳香族ポリエーテルケトン樹脂およ
びフルオロカーボン重合体と適切な配合比となるように
、ロービングの供給速度を調製するような方法をとるの
が好ましい。また本発明の組成物からは射出成形により
、容易に軸受、スライダーなどの摺動部品を得ることが
できる。

本発明にかかる１詣組成物は、熱可塑性芳香族ポリエー
テルケトン樹脂とフルオロカーボン重合体よりなる組成
物にくらべ、極めて高い限界ｐｖ＠、機械的強度、熱変
形温度を有するため、非常に過酷な条件下で使用される
軸受、スライダー、ギヤ、カムなどの摺蛎部材に好適な
成形材料である。

本発明は以下の実施例によって説明するが、これらは好
適な態様の例示であって本発明の範囲を限定されるもの
ではない。

〈実施例１〜６〉 有し、固有粘度が１．４の熱可塑性芳香族ポリエーテル
ケトンとＰＴＦＥ（フルオン［相］Ｌ１６９．ＩＣ１社
Ｉｌりを第１表の組成比となるようにヘンシェルミキサ
ーで混合し、２軸タイプの押出機（池員鉄工製）を用い
、シリンダー中央部温度を８４０〜８６０℃に設定し、
該混合物をテーブルフィーダーから、また、 する直径約１２μの芳香族ポリアミド−維なるように、
テーブルフィーダーの回転数およびロービング供給連関
をＡ１１ｉＩｌｅし、押出！ 造粒を行ないペレットを得た。これらを特０２射出成形
機（住友重機械製ネオマット４７／２８）を用いて、シ
リンダー中央部温度を８６０〜８８０℃に設定し、ＪＩ
ＳＩ号ダンベル、熱ゆ形温度（ＨＤＴ）測定用試験片（
厚さ１２．６絹１幅６．４１きさ１２６ａ＋）および廉
耗リング（外径２５．６ｆｉ、内径２０　ｔｍ　、高さ
１５舖）を成形した。それぞれの試験片から、引張特性
、ＨＩ）　Ｔ　、限界ＰＶ値を測定した。゛限界ＰＶ値
の測定は鈴木式廖耗試験機（東洋ボールドウィン製）を
用いて行なった。圧力Ｐ二ｔＯＵ、速関４０ｍ／−の条
件下、相手材を鋼（Ｓ　４５Ｃ）とし、２時間の摺動を
行ない、その後Ｐを１５１ｊ一定トシ、Ｖ’）ＰＶ＝５
００．６００゜７００・・・・・・輪・ｍ／−と１００
ずつ２時間の割合で増加させながら、サンプルが溶融を
伴なった、異常犀耗を起こすか、Ｗ−係数か急激に不安
定になるＰＶ領まで連続的に摺動を行ない、このように
なった時点を限界ＰＶ値とした。これらの結果を第１表
に示す。表から明らかなようにいずれの組成も高い引張
特性、Ｈｌ）ｒ、限界ＰＶ値を示した。

く比較例１〜４〉 実施例１〜６とまったく同じ熱可塑性芳香族ポリエーテ
ルケトン、フルオロカーボン重合体および芳香族ポリア
ミド繊維を用いて、これらの組成を有効な範囲以外の各
檀配合比について同様の検討を行なった結果を第８表に
示す。

芳香族ポリアミド繊維がまったく含まれていない系（比
較例１）および２．５ｔｌｉ％より少ない系（比較例２
）は、いずれも、実施例１〜６の組成物にくらべ引張特
性において伸びが大きいが、強度、弾性率は低い。また
Ｈ　Ｄ　Ｔは１６０−１７５℃と約Ｖ２であり、限界ｐ
ｖ値も約１／Ｂであった。

フルオロカーボン重合体の轍か２．５重量％より少ない
系（比較例８）は龜潤滑性に乏しく、岸嬢係数が高くな
るため非常に低い限界ＰＶ値しか得られなかった。また
フルオロカーボン重合体とポリアミド繊維の総歓が７０
１１ｉＩｋ％を越える系（比較例４）は環流動性が不足
のため、射出成形困難であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱可塑性芳香族ポリエーテルケトン樹脂９５〜８０重置
   ％、フルオロカーボン重合体２．５〜６０重量％および
   芳香族ポリアミド繊＃２．５〜６０重量％を含有してな
   る、すぐれた摺動特性、高い機械的強度、熱変形温度を
   有する樹脂組成物。