JPS6079053A - パ−フルオロアルコキシ樹脂組成物 - 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、優れた溶融成形性と改善された物性を有する
Ｎｈ、維状充」眞材粉末入リバーフルオロアルコキシ樹
脂組成物に関する。

パーフルオロアルコキシ樹脂は、優れた耐熱性、耐薬品
性、耐電気絶縁性及び低摩擦係数、非粘着性などフッ素
樹脂の卓越した性質とユニークな性質とを兼備しており
且つ押出成形や射出成形などの溶融成形が可能な真の熱
可塑性樹脂である。

一方、該樹脂は比較的柔かい樹脂で、耐摩耗、耐クリー
プ性に劣るという欠点を有するため、これらの性質の向
上を目的として充填材を添加することがＪυＩｆ！’さ
れる。しかしながら、パーフルオロアルコキシ樹脂に例
えばプラス＃＆維粉末を混合し、溶融混練して共押出成
形をしたとしても、押出ストランド中に多くの気孔が残
り、特に繊維の充填犠を増加した場合には＃＆維粒粉末
分散不良が起こり、しぼしぼ共押出中にストランドが切
断してしまい、良好な成形品を作ることができないとい
う問題があった。

かかる問題を解決することを目的として研究の結果、本
発明者等は、繊維状粉末を充填したパーフルオロアルコ
キシ樹脂にポリエーテルスルホン樹脂な・どの如き重合
体の主鎖中にエーテル結合を含む耐熱性樹脂を添加した
場合には、良好な押出成形を行なうことができ、且つ、
得られた成形品の性質も筺れていることを見出した。

斯くして、本発明によれば、パーフルオロアルコキシ樹
脂１００容量部と耐熱性ｉ維粉末４０〜１３０、ｊ置部
と耐熱性ポリエーテル樹脂０．５〜３０容量部とを必須
成分とするパーフルオロアルコキシＯ（脂糺成物が提供
される。

本発明において、パーフルオロアルコキシ樹脂とは、パ
ーフルオロアルコキシ側鎖を有する鎖状フッ素杉（脂で
あって、テトラフルオロエチレンとかかる側鎖を与え得
るコモノマーとを必須成分とする共重合体で、３７２±
１”Ｃにおける比溶融粘度が１×１０３〜１０６ポイズ
の範囲の樹脂をいう。

パーフルオロアルコキシ側鎖を与え得るコモノマーとし
て代表的なものは、 ＣＦ３（ＣＦ２）ｎＯＣＸ、＝ＣＸ２Ｘ−（ｎは０〜？
、Ｘ３、×２及びＸ：ｌはＦ又は［１） の式で示されるパーフルオロアルキルフルオロビニルポ
リエーテル類、 Ｒｆ ＣＦ：１（ＣＦｘ）＋＋（ＯＣＦＣＦ２）ｍＯｃＸ１＝
ｃＸｚＸ３（ｎは０〜７、ｍは１〜５、ＲｆはＦ又はＣ
Ｆ３、×１、×２及びＸ、はＦ又はＨ） の式で示されるパーフルオロアルキルフルオロビニルポ
リエーテル類などがある。かかる共重合体の代表的銘柄
としては、°゛テフロン゛’ＰＦＡ−Ｊ三井７０ロケミ
カル（株）製〕及び“ネオフロン”ＰＦＡ〔ダイキン工
業（株）製〕などがある。

本発明でいうパーフルオロアルコキシ樹脂は、また、手
記必須成分に加えてヘキサフルオロプロペン、フッ化ビ
ニリデン、クロロト＋７　フルオロエチレンなどのフル
オロオレフィン類を共重合させたものであっても良く、
かかる樹脂の代表的銘柄としては、°′テフロン゛’Ｅ
ＰＥ−Ｊ　［三井７０ロケミカル（株）製〕などがある
。

本発明において、耐熱性とは、パーフルオロアルコキシ
樹脂の成形温度（通常３３０〜４．００℃）に耐えるこ
とができることを意味する。耐熱性繊維として枝木的に
は、ガラス繊４４Ｌ、炭素繊維、グラファイト繊組、チ
タン酸カリウムホイスカー、シリコーンカーバイドホイ
スカー、サファイアボイスカーなどの無機繊維及びホイ
スカー類、鋼線、銅線、ステンレス線などの金属繊維、
タングステン心線又は炭素繊細などにボロン、炭化ケイ
素などを蒸着したいわゆるボロン繊維、炭化ケイ素繊維
などの複合繊維及び芳香族ポリアミド＃＆維などの耐熱
性イｊ磯繊維を例示することがでべろ。ｍＭＦ。

の形態としては、押出及び射出などの溶融成形の容易さ
の面から、１０ｍｍ以下の好ましくは５＋ｎ＋ｎ以下の
繊維長の粉末であることが望ましい。また、繊維と樹脂
との親和性を増加させる目的で、シランカップリング剤
などの処理剤で繊維を処理しておくことも望ましい。

既に述べた如く、パーフルオロアルコキシ樹脂と耐熱性
繊ＭＦ粉末例えばガラス繊維粉末とを単に溶融混練し共
押出した成形物は、＃＆維状状粉末分散性が悪く、また
多くの気孔を含むものである。

更に高濃度に例えば４０容量％以上のｌＩｉ維粉米粉末
填したものをストランド状に共押出した場合には、スト
ランドが切れてしまい、良好な成形を行なうことができ
ない。

しかるに、パーフルオロアルコキシ樹脂と耐熱性Ｉ＆紺
粒粉末の混合物に、パーフルオロアルコキン樹脂に基い
て０．５〜３０容景％の耐熱性ポリエーテル樹脂を添加
して、３４０〜３８０℃の温度において」１記混合物を
溶融混練し共押出した場合には、繊維粉末の分散性が良
好で、気孔のない成形品を得ることができると共に、耐
熱性ポリエーテル樹脂を添加しなかった場合に比べて引
張り強さ、伸び及び耐クリープ性の高い押出成形品を得
ることができる。

耐熱性ポリエーテル樹脂としては、ポリエーテルエーテ
ルケトン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン
及びポリスルホンなどの如き、ポリマーの主鎖中にエー
テル結合を持つ耐熱性熱可塑性樹脂が使用される。上記
耐熱性ポリエーテル樹脂は、溶融粘度がパーフルオロア
ルコキシ樹脂の溶融粘度よりも低いもの、例えば後に定
義するメルトインデックスの値が１０〜５０のものが好
ましい。

かかる耐熱性ポリエーテル樹脂の添加量は比較的少量で
よく、パーフルオロアルコキシ樹脂１０（）容量部に対
して（）、５容量部好ましくは１容量部以」−使用すれ
ば良い。その」二限値は押出特性の改良という点からは
特に限定されないが、あまりに多い場合例えば３０容量
部を越える場合にはパーフルオロアルコキシ樹脂の優れ
た特性が失なわれてくるという欠点があり、１５容量部
以下の添加量が好ましい。

耐熱性繊維粉末の充填量の下限は必ずしも限定されるも
のではないが、耐熱性ポリエーテルイミド脂の添加効果
が有効に発揮される耐熱性繊維粉末の充填量は４０容量
部好ましくは５０容量部以上である。このように、本発
明は、耐熱性繊維粉末の充填量を高くとることができる
点において、即ち、従来押出成形をすることが困難であ
った４０容量部とくに５０容量部以」二の耐熱性繊維粉
末を充填したパーフルオロアルコキシ樹脂組成物の押出
成形を可能にしたばかりではなく、その充填可能量を１
３０容量部にまで飛躍的に増加させた点において、特徴
的である。この結果、本発明によれば、耐熱性繊維粉末
を充填したパーフルオロアルコキシ樹脂の耐クリープ特
性は４〜１０倍程度改善される。

本発明の組成物は、フッ素樹脂独得の低摩擦係数ノロ１
１；Ｉｌ性なとの＋１−貿を有し、Ｉｌ、−、）、耐熱
性繊維粉末の添加によって機械的性質が改良されている
ため、種々の潤滑及び非粘着用途に使用し得るが、耐ク
リープ性が優れているため特に耐荷重特性が期待される
軸受材料に好適である。

尚、本発明でいうメルトインデックス（Ｍ、１．）は、
東洋精成製作所（株）製のメルトインデクサ−を使用し
、あらかしめ乾燥した試料を３６０℃に加熱したシリン
グ−に入れ、６分間予熱後、５ｋｇの荷重をかけてオリ
フィス（内径２．０９５ｍｍ、長さ８　ｍｍ　）から押
出し、１０分間に押出された試料の量をグラム数で表わ
したものである。但し、後記の比較例３における変性ポ
リフェニレンオキサイド樹脂は、耐熱性が低くて試料が
流出してしまうため、６分間の予熱ができなかった。

次に、本発明を実施例、比較例及び参考例によって具体
的に説明する。

実施例１〜３ パーフルオロアルコキシ樹脂ペレット〔三井７０ロケミ
カル社製゛テフロン゛’３４１）　、Ｊ、メルトインデ
ックス（Ｍ、Ｉ　、）＝＝　１４．２　）とガラス繊Ａ
１１（旭ファイバーグラス社製チョツプドストランドｏ
３ＭＡ４９７、アミ／シラン処理、平均繊維長３ｍｍ）
とポリエーテルスルフォン樹脂粉末（１，Ｃ，１社製”
Ｐ　Ｅ　Ｓ−３００Ｐ”、Ｍ、Ｌ＝２５．４）とを表−
１に示した割合でトライブレンドした後、二紬溶融押出
磯（池貝鉄工社製ＰＣＭ−３ｏ押出磯）に０（給して処
理温度３６０　”Ｃ、スクリュー回転数１５０ｒ、ｐ、
Ｉｆ＋、で溶融混練しながらストランドグイ（径３ｍｍ
、穴５）より押出し、押出されたストランドを連続的に
カットし、ペレットを得た。

次に、上記ペレットを射出成形機（バレル温度３２０〜
３８０℃、金型温度２１０’Ｃ１射出圧力８００　ｋｇ
／ｃｍ”）にがけて成形試験片を作成し、その物性を測
定した。

押出しストランドの観察評価結果及び試験片の物性を表
−２に示す。

実施例４ ポリエーテルスルホン樹脂粉末をポリエーテルエーテル
ケトン樹脂粉末（ｒ、ｃ、ｒ、社製“’ＰＥＥＫナチュ
ラル゛’Ｍ、Ｌ＝１８．２）に変更した以外は、実施例
１と同様にしてストランドを押出し、ペレットを得て、
試験片を作成した。

ストランドの観察評価結果及び試験片の物性を表−２に
示す。

比較例１ 耐熱性ポリエーテル樹脂を混合したかった以外は、実施
例１と同様にしてストランドの押出しを行なったが、ス
トランド切れが多数（例えば１０ｍ当り４〜５回）発生
した。このため、処理温度を３６０°Ｃから３８０℃に
上げて同様にして押出し試験を行なったが、３６０℃の
場合と同様にストランド切れが多数発生した。

押出しストランドの観察評価結果を表−２に示す。

比較例２ 耐熱性ポリエーテル樹脂の代わりにポリ７エ二レンサル
７アイド樹脂粉末（フィリップスペトローリアム社製“
ライドンＰＰＳ　Ｐ−４”Ｍ、■、＝３７゜９）を使用
した以外は、実施例１と同様にして試験を行なった。押
出しにおいて、ストランド１０Ｍ当り１回程度のストラ
ンド切れが発生した。また、得られたストランドの表面
は荒れており、商品としては不適なものであった。

作成した試験片の耐圧縮クリープ性、曲げ強さ、引張り
強さ、伸びなどの物性は同量のガラス繊維を混合した実
施例１及び４に較べて低かった。ストランドの評価結果
及び物性を表−２に示す。

比較例３ 耐熱性ポリエーテル樹脂に替えて耐熱性の低い変性ポリ
フェニレンオキサイド樹脂（エンジニアリングプラスチ
ック社製“′ノリル７３１Ｊ−８０２゛、Ｍ、Ｉ＝１５
９゜３）を使用した以外は、実施例１と同様にしてスト
ランドの押出しを行なったが、ストランド切れが多数発
生した。このため、処理温度を３６０℃から３４０℃及
び３８０℃に変更したが、いづれの場合もストランド切
れが多数発生した。

実施例５〜６ パーフルオロアルコキシ樹脂として“テフロン“１３４
０ｊを用い、耐熱性ポリエーテル樹脂としてポリエーテ
ルイミド樹脂（ゼネラルエレクトリック社製゛ウルテム
１００（’ｌ”、Ｍ、１．＝２８．８）を用い、耐熱性
繊維として実施例５においては芳香族ポリアミド繊維（
デュポン社製゛ケブラー４９゛、繊維役約１τ肯）、実
施例６においてはチタン酸カリウムホイスカー（大球化
学薬品社製“テイスモＤ゛、ｊ！ＩｉＭｔ艮Ｏ、（’、
＋　２−０　、（１３ｎｕｎ及びグラファイト粉末（日
本黒鉛社製“ＡＣＰ−１０＋１０”、天然鱗片状黒鉛、
平均粒径的６μ）を用い、上記成分をトライブレンドし
た。−Ｉ；記成分の混合比を表−１に示す。

押出しストランド及びペレットの作成及び評価、試験片
の物性測定は実施例１と同様にして行ない、その結果を
表−２に示す。

実施例７ パーフルオロアルコキシ樹脂（三井７０ロケミカル社製
゛テフロン“’３５０−ＪＭ、！、＝１．８）と炭素Ｍ
＆継（羽化学社製“Ｍ−１０４７”、Ｍ＆ｉｔ長約０　
、４　ｍｔｏ）とポリエーテルエーテルケトン樹脂（１
゜Ｃ，１社製゛ＰＥＥＫ”ナチュラル）をトライブレン
ドした後、実施例１と同様にして押出しストランド及び
ペレットを得た。次に、上記ペレットを温度３４０℃、
圧力１８　、５　ｋｇ／ｃｍ２で圧縮成形して試験片を
作成し、その物性を測定した。

ストランドの評価結果及び物性を表−２に示す。

比較例４ 耐熱性ポリエーテル樹脂を使用しなかった以外は、実施
例７と同様にしてストランドを押出したが、ストランド
切れが多数発生した。このため、処理温度を３６０℃か
ら３８０℃及び４（）０℃に上げて同様にして押出し成
形を行なったが、ストランド切れが多数発生した。

比較例５ 耐熱性ポリエーテル樹脂に替えてポリフェニレンサルフ
ァイド樹脂（゛ライドン゛’ＰＰＳ　Ｐ−４）を使用し
、炭素繊維の使用量を変更したこと以外は実施例７と同
様にしてストランドを押出したが、ストランド切れが多
数発生した。

参考例 パーフルオロアルコキシ樹脂（“テフロン”３４（１−
、Ｊ　）を射出成形８！（バレル温度３２０〜３８０℃
、金型温度２１０℃、射出圧力３０　（’ｌ　ｋｇ／ｃ
ｍ２）にかけて試験片を作成し、その物性を測定した。

測定結果を表−２に示す。

＾　−凶　の　− 忰　ド　斧　チ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　パーフルオロアルコキシ樹脂１００　容量部と耐
   熱性繊維粉末４０〜１３０容量部と耐熱性ポｌＪエーテ
   ル樹脂０．５〜３０容量部とを必須成分とするパーフル
   オロアルコキシ樹脂組成物。 ２、　耐熱性ポリエーテル樹脂がポリエーテルスルホン
   樹脂、ポリエーテルイミド樹脂又はポリエーテルエーテ
   ルケトン樹脂である特許請求の範囲第１項の組成物。 ３、　耐熱性ポリエーテル樹脂の添加量が１〜１５容量
   部である特許請求の範囲第２項の組成物。 ・１．耐熱性繊維粉末が＃＆維長５１１１１１１以下の
   ものである特許請求の範囲第３項の組成物。 ５、　耐熱性繊維粉末の充填量が５０〜１２０容量部で
   ある特許請求の範囲第４項の組成物。 ６、特許請求の範囲第５項の溶融成形用組成７、特許請
   求の範囲第５項の要滑部材用組成物。