JPS6015452A - ポリエ−テルケトン樹脂組成物 - 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、良好な耐熱水性と低収縮性、高い機械的強度
を有するポリエーテルケトン樹脂組成物に関する。

ポリエーテルケトン樹脂は、耐熱性、耐熱水性、件燃性
、耐薬品性などのすぐれたエツジ０アリングプラスチツ
クスとして電気、電子、自動車、航空機、原子力分野な
どの幅広い用途分野において注目されている。

しかし、該樹脂は、結晶性樹脂であるが故に溶融状態か
ら固化する際の収縮、いわゆる成形収縮率が大きいとい
う特性を有する。また、結晶化速度が遅いため、成形直
後では最高結晶化度に達しておらず、高温下ないしは熱
水、スチーム雰囲気等の中で結晶化度が徐々にヒ昇し、
それに伴い収縮が進行する。特に、該樹脂は２００℃以
上の熱水、スチーム下でも化学的劣化を起さないすぐれ
た耐熱水、耐スチーム性を有するため、厳しい耐熱水条
件を要求される原子力、原油採掘、化学機器等の分野で
その適用が期待されているが゛、上記成形収縮および後
収縮が大きいため、精密な寸法精度を要する部品や、金
１．・へ等低収縮材料との組み合わせや貼り合わせ、被
覆等の用途ではその適用が制限されていた。

一般に、成形収縮、後収諸を低下させる方法としては、
ガラス繊維などの繊維状強化材、また、タルク、炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウム、亜硫酸カルシウム、水酸
化アルミニウム、マイカ、二硫化モリブデン、ウオラス
トナイト、グラファイト、チタン白、ガラスビーズなど
の粉末状、針状もしくは薄片状の無機充填材等を樹脂に
配合することが有効であることが知られている。

ポリエーテルケトン樹脂においても、上記強化材や充填
材を配合した場合、その配合量に応じて、成形収縮率、
後収縮率は低下するが、機械的強度が低かったり、また
該樹脂のすぐれた特性である耐熱水性について低下が太
きかっｔこすし、そのため、厳しい熱水、スチーム雰囲
気下での使用は制限を受けている。

該樹脂の良好な耐熱水性を維持し、成形収縮率、後収縮
率を改良し、高い機械的強度を有することが多くの用途
分野で強く要求されている。

本発明者は上記の状況に鑑み、鋭意研究した結果ポリエ
ーテルケトンにアルミナもしくはジルコニアを主成分と
する無機充填材を配゛合することにより、前記要求を満
足する組成物を得ることが出来ることを見い出し、本発
明に達した。

本発明は、ポリエーテルケトン８０〜９５ｗｔ％とアル
ミナもしくはジルコニアを主成分とする無機充填材７０
〜５　ｗｔ％とからなることを粕徴とするポリエーテル
ケトン樹脂組成物である。

本発明で用いるポリエーテｌレケトンは反復単位 を単独でまｔコは他の反復単位と一緒に含み、かっ固有
粘度が０．３ないし２．６が好ましく、さらに０．５な
いし１．８がより好ましい。

他の反復単位としては ぺ＞３０□（ゲ〇− などを２５％ｖｔ％未満含み得るが２５　ｗｔ％以上含
有した重合体は該ポリエーテルケトンの前記特性が失な
われ好ましくない。また固有粘一度は溶液１０〇−当り
重合体０．１１を含む密度１．８４　Ｆ／、４の濃硫酸
中の重合体溶液について２５℃で測定した固有粘度のこ
とである。

固有粘度の測定には溶媒流出時間が約２分である粘度計
を用いて行った。この固有粘度は重合体の分子量と一義
的に対応する値である。

本発明にかかるポリエーテルケトンの固有粘度は０．８
ないし２．６が好ましく、さらに好ましくは０．５ない
し１．８であるが、固有粘度が０．８未満では分子量の
低さ故に、耐熱性、耐熱水性が低く、脆弱であり前記ア
ルミナもしくはジルコニアを主成分とする無機充填材の
配合によっても十分な強度、耐熱水性を有する組成物が
得られない。固有粘度が２．６を越えると溶融粘度が高
いため溶融成形時の流動性が不十分であり、良好な成形
品が得られない。固有粘度が０．８から２．６の範囲の
ものが良好な表面外観とすぐれた物性、加工性が得られ
好ましい。

該ポリエーテルケトンは特開昭５４−９０２９６などに
開示された方法により得られる。

ナ（Ａｌ１２０＊　）　もしくはジｔレコ＝　７　（Ｚ
ｒ０２）を４０％以と、好ましくは５０％以上含有す也
７無機物である。アルミナもしくはジルコニアを４０％
以り含有する無機物をポリエーテｌレケトンに配合した
時、良好な耐熱水性、耐スチーム性を示すが、該無機物
がアルミナもしくはジルコニアを５０％以り含有したも
のである時、より一囮高い耐熱水性、耐スチーム性を示
し、好ましい。

該無機充填材の形状については特に限定されない。粉末
状、針状、繊維状、鱗片状いずれの形状も適用可能であ
るが、２０μ以下の粒径を有するもの、もしくは２０μ
以下の繊維径で８−以下の繊維長を有するものが、分散
性、作業性の面からは好ましい。３間以上−の長い繊維
やロービング、ヤーンを用いても、樹脂組成物中で３５
１３１以下の繊維長で均一な分散状態を得れば同様のす
ぐれた特性が得られる。

該無機充填材は、通常無処理でも使用し得るが、ポリエ
ーテルケトンと親和性をもたせるために、アミノシラン
、エポキシシラン等のシランカップリング剤、クロミッ
ククロライド、その他目的に応じた表面処理剤を使用す
ることができる。

アルミナもしくはジルコニアを主成分とする無機充填材
をポリエーテルケトンへ配合する量は、ポリエーテルケ
トンと該無機充填材の合計檄に対して、ポリエーテルケ
トン３゜〜９５Ｖ１ｔ％、該無機充填材７０〜５　ｗＬ
％が適当であり、ポリエーテルケトンが９５ｗＬ％を越
え、該充填材が５　ｗｔ％未満の場合には、目的とする
成形収縮、後収縮の改良が不十分であり、またポリエー
テルケトンが３　Ｑ　ｗｔ％未満、該充填材が７ＱｗＬ
％を越えた場合には、溶融混合機での分散が不十分であ
り、また溶融粘度の上昇が著しいため、流動性が低く、
通常の条件による成形が困難となり、好ましくない。

本発明の組成物の配合手段は特に限定されない。ポリエ
ーテルケトン、該充填材を各々別々に溶融混合機に供給
することが可能であり、またあらかじめこれら原料類を
乳鉢、ヘンシェルミキサー、ボールミル、リボンブレン
ダーなどを利用して予備混合してから溶融混合機に供給
することもできる。

なお、本発明組成物に対して、本発明の目的をそこなわ
ない範囲で、酸化防止剤および熱安定剤、紫外線吸収剤
、滑剤、離型剤、染料、顔料などの着色剤、難燃剤、難
燃助剤、帯電防止剤などの通常の添加剤を１種以と添加
することができる。

以下、実施例により本発明を説明するが、これらは単な
る例示であり、本発明はこれに限定されるものではない
。

実施例１〜８ を有し、固有粘度が０．８であるポリエーテルケトンと
、ＩＣ１製アルミナ繊維、サフ４　ル（Ａｄ２０３．９
５％、　、　５ｉ０２　５％＊　ｔａ維径径３μ繊維長
２〜３　Ｑ　ｅｘ　）を第１表に示し　ｊた組成で混合
し、二軸押出機（池貝鉄工製ＰＣＭ−ａｏ）　により、
８６０℃の温度で溶融混練した後、ストランドを水冷、
切断してペレットを得た。

得られたペレットを射出成形（住友−ネスタール４７／
２８射出成形機、シリンダ一温度３７０℃、金型温度１
６０℃）し、曲　上げ試験片を得た。

曲げ試験片を用いて、曲げ強度、破断歪、成形収縮率を
測定するとともに１．２５０℃の熱水に５００時間浸漬
後の収縮率、曲げ強度、破断歪を測定した。

曲げ強度はＡＳ’ｒＭ　Ｄ−７９０に準拠して測定した
。

比較例１−２ 実施例１〜３に用いたポリエーテルケトンとアルミｆＭ
＆維を第１表に示した割合で混合し、実施例１〜３と同
様の加工を行い、物性を測定した。

叱較例８ 実施例１〜８に用いたポリエーテルケトンとガラス繊維
（旭ファイバーグラス製Ｃ５Ｑ　３−ＭＡ４９７、Ｓｉ
Ｏ２５２〜５６　％　、　Ａ１１２０８１２〜１６％、
ＺｒＯ□　０％　）を第１表に示した割合で混合し、実
施例１〜３と同様の加工を行い、物性を測定した。

ヒ較例４〜５ 実施例１〜３に用いたポリエーテルケトンとウオラスト
ナイト（長面産業製ＮＹＡＤ−Ｇ、　Ｃａ　Ｓ　ｉｏｌ
、針状）、非晶質シリカ（電気化学製Ｌ−４４，５ｉｎ
２、球状）ヲソレソれ第１表に示した割合で混合し、実
施例１〜３と同様の加工を行い、物性を測定した。

実施例４〜５ 実施例１〜３に用いたポリエーテルケトンとジルコニア
（第−稀珠元素化学製５ＯＰＴＺ　ｒ０２　９９．６％
）、アルミナ゛−シリカ繊維（イソライト工業製力オウ
ール、Ａ４２０１４７％、５ｉ０２５２％）をそれぞれ
第１表に示した割合で混合し、実施例１〜３と同様の加
工を行い、物性を測定した。

第１表の結果にみられるように、アルミナもしくはジル
コニアを４０Ｗ【％以上含有する充填材を７０〜５ｗＬ
％配合したもの（実施例１〜５）は、成形収縮率熱水浸
漬後の収縮率が小さく、寸法麦作性が高く、かつ高い強
度をもち、厳しい熱水処理後も強度維持率が高いことが
わかる。

一方、ポリエーテルケトン単体（比較例１）では熱水処
理後の強度維持率は高いが、成形収恢心水処理後の収縮
とも大きく、寸法安定性が悪い。

また、本発明組成物以外の充填材を配合した系（比較例
３〜４）では、寸法安定性は良好であるが、熱水処理後
の強閘低下が大きく、厳しい熱水条件には耐えないこと
がわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリエーテルケトン８０−９５ｗｔ％とアルするポリエ
   ーテルケトン樹脂組成物。