JPS6153358A - 耐熱性樹脂組成物 - 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〉 本発明はとくに３００〜４００℃の温度領域における良
好な熱安定性および流動性を兼備し、かつ射出成形可能
なジフェニルエーテル結合全必須成分として含有する熱
可塑性芳香族ポリエーテルイミド樹脂および／または芳
香族ポリエーテルアミド樹脂の熱変形温度および摩擦摩
耗特性を改善することを目的とした樹脂組成物に関する
ものである。

〈従来の技術〉 芳香族ポリエーテルイミド樹脂（以下ＰＥＩ樹脂と略称
する）および芳香族ポリエーテルアミド樹脂（以下ＰＥ
Ａ樹脂と略称する）などのジフェニルエーテル結合を必
須成分とする熱可塑性重合体は優れた耐熱性および機械
的性質を有しており、高温下で使用する電気・電子部品
、宇宙・航空機器部品、自動車部品および事務機型部品
などへの適用が期待されている。

しかしながらこれらのＰＥＩ樹脂およびＰＥＡ樹脂はジ
フェニルエーテル結合を必須成分として含有するため、
熱変形温度および摩擦摩耗特性がやや犠牲になっており
、不満足なレベルにとどまっている。これらの欠点を改
善する試みとしてＰＥ　Ｉ！脂またはＰＥＡ樹脂に力学
特性向上を目指したガラスｍ維、炭素繊維などの強化剤
の配合、摩耗特性改善を目指したグラファイト、フッ素
樹脂、酸化チタン、二硫化モリブデンなどの配合が一般
的に行なわれているが、強化剤の配合は、摩擦摩耗性を
低下させ、また、摩擦摩耗付与剤の配合は力学特性を著
しく低下させる傾向がある。

また芳香族ＰＥＩ樹脂の摩擦摩耗特性を一定レベルに保
持したまま力学特性を向上させることを目的として芳香
族ポリアミドイミドを配合する方法力、；提案されてい
る（たとえば特開昭５８−３４８２８号公報など）。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、この方法も力学特性を一定レベルに保持
したまま摩擦摩耗特性および熱変形温度を向上させるこ
とには必らずしも成功していない。

そこで本発明者らは、溶融成形（主として射出成形およ
び押出成形）可能なＰＥＩおよび／またはＰＥＡ樹脂の
溶融成形性および力学特性をあまり犠牲にすることなく
、摩擦摩耗特性を向上させることを目的として鋭意検討
した結果、特定の分子構造を有するポリイミド樹脂（以
下ＰＫ樹脂と略称する）を配合することが極めて効果的
であることを見出し、本発明に到達した。

ｊ　Ｐ（わち本発明はば）芳香族ポリエーテルイミドお
よび／または芳香族ポリエーテル７ミド樹脂および（ロ
））一般式 （ただし、Ｙは直接結合、−〇−１０、５ｏ２−１Ｃ− ジイソシアネート）残基を示す）で表わされる繰返し単
位を主要構造単位とする芳香族ポリイミド樹脂からなり
、全組成物中に占める割合が（イ）芳香族ポリエーテル
イミドおよび／または芳香族ポリエーテルアミド樹脂６
０〜９９重量％および（ロ）芳香族ポリイミド樹脂１〜
４０Ｍｆｊｋ％からなることを特徴とする耐熱性樹脂組
成物を提供するものである。

本発明で用いられる芳香族ＰＥＩ樹脂は好ましくは一般
式 で表わされる繰返し単位を主要構成単位とし、エーテル
結合とイミド結合の２者を必須の結合単位として構成さ
れる芳香族重合体である。ここで２は少なくとも一つの
炭素６員環を含む３価の芳香族基であり、そのうちの２
価は２個のカルボニル基が２基のベンゼン環内の隣接す
る炭素原子に結合していることによって特徴づけられ、
たとえば、好ましくは ることができる。Ａｒは少なくとも一つの炭素６＋Ｙ％
　　（式中Ｙ　ｔｉ　Ｏｌｓ、ｃｏ、５０２、ＳＯ１炭
素原子数１〜６個のアルキル基を示す）などがあげられ
る、、Ａｃ１は芳香族のジアミン（またはジイソシアネ
ート）残基を示す。

上記で定義されるＰＥＩ樹脂の代表的な例としては、次
のような構造式からなるものがあげられる。

本発明で用いられるＰＥＡｔＭ脂は一般式で表わされる
繰返し単位を主要構成単位とする芳香族重合体（ここで
いうＡｒはいずれも（１１式で定義されたものと同じで
ある）である、その好ましい代表例として次のような構
造式からなるものが挙げられる。

本発明で用いられるＰＩ樹脂は一般式 の連結基であり、Ａｒ１は芳香族のジアミン（またはジ
イソシアネート）残基、たとえば好まし品。

（ｉ、Ｆａ −Ｃ−から選ばれる１種または２種以上の連結し、 基である。）を意味する。

ａ）式の定義にあてはまるＰＩ樹脂の好ましい具体例を
示すと次のようなものが挙げられる。

ｍ、／’ｎ＝８０／２０モル比 本発明の組成物は、好ましくは上記（１１式またはｆｉ
１式・で表わされるＰＥｒおよび／ま°だはＰＥＡ樹Ｂ
Ｆ！　６０〜９９重１＊および上記Ｌ）式で表わされる
ＰＩ樹脂１〜４０重量％から構成される。

ＰＩ樹脂が１重量％未満では、耐熱性およ訝／または摩
擦摩耗性向上効果が実質的に得られないので不適当であ
る。また、ＰＩ樹脂が４０重量％を越えると、組成物の
加熱溶融時の流動性がもとのＰＥＩおよび／またはＰＥ
Ａｍ脂のそレニ比へて大幅に低下するため成形加工性カ
悪くなり不適当である。

本発明の組成物には必要に応じて７０重量％以下の範囲
で次のような充填剤類を含有させることができる。（ａ
ｌ耐摩耗性向上剤：グラファイト、カーボランダム、ケ
イ石粉、二硫化モリブデン、フッ素樹脂など、（ｂ）補
強剤ニガラス繊維、カーボンａ維、ボロン繊維、炭化ケ
イ素繊維、カーボンウィスカー、アスベスト繊維、石綿
、金属繊維など、ＴＣ）難燃性向上剤：二酸化アンチモ
ノ、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウムなど、ｆｄｌ　
［気持性向上剤：クレー、マイカなど、（ｅ）耐トラッ
キング向上剤二石綿、シリカ、グラファイトなど、げ）
ｔｌ酸性向上剤：硫酸バリウム、ンリカ、メタケイ酸カ
ルシウムなど、（ｇ）熱伝導変向上剤：鉄、亜鉛、アル
ミニウム、銅などの金属粉末、ｆｈｌその他ニガラスビ
ーズ、ガラス球、炭酸カルシウム、アルミナ、タルク、
ケイソウ土、水和アルミナ、マイカ、シラスバルーン、
石綿、各挿金属酸化物、無機質顔料類など３００℃以上
で安定な合成および天然の化合物類が含まれる。

本発明の組成物を混合調整するには通常溶液混合法と溶
融混合法の２つの方法が用いられる。

溶液混合法は第１成分ＰＥＩおよび／またはＰＥＡ樹脂
および第２成分ＰＩ樹脂を、それぞれ別々に非プロトン
性の極性溶媒、たとえばＮ−メチル−２−ピロリドン、
Ｎ・Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ＠Ｎ−ジメチルアセ
トアミド、ジメチルスルホキシドなどに溶解して溶液を
調製し、続いてその２種類の液を混合することによって
行なわれる。

また、溶融混合法は、通常のゴムまたはプラスチック類
を溶融ブレンドするのに用いられる装置、たとえば熱ロ
ール、バンバリーミキサ−、ブラベンダー、押出機など
を利用することができる。混合操作は、均一な配合物が
得られるまで継続される。混合温度は、配合系が溶融可
能な温度以上、かつ配合系が熱分解しはじめる温度以下
に設定されるが、その温度は通常２５０〜４００℃、好
ましくは３００〜３８０℃の範囲から選択される。

本発明の組成物は均一溶融ブレンド体を形成し、生産性
の高い成形方法である射出成形まｔコは押出成形を行な
うことが可能である力；、その他の圧縮成形、焼結成形
などに適用してもなんらさしつかえない。

〈実施例〉 以下、実施例を挙げて本発明をさら壷こ詳述する。

なお、本実施例に示す％、比および部の値ｉ！、特にこ
とわらない限りそれぞれ重量％、重量比および重量部を
示す。

実施例１〜４および比較例１ で示されるＰＥＩ樹脂（ゼネラルエレクト＋１　＝ンク
社製’　Ｕｌｔｅｍ　−１０００’　）および式で示さ
れるＰＩ樹脂（アップジョン社′″ＰＩ−２０８０’）
をそれぞれ別々にＮ−メチルピロリドンにポリマ濃度２
０９６で溶解して均一溶液を調製した。

次に上記で得た２種類の溶液を第１表の組成になるよう
に均一混合したのち水再沈、脱水、乾燥（１３０℃で５
時間、続いて２００℃で３時間処理）を順次行なって均
一配合粉末を得た。

次に上記で得た均一配合粉末をフルフライト型のスクリ
ューを備えた３０１ｊφ押出機に供給して処理温度３６
０℃、スクリュー回転数８゜ｒｐｍで溶融押出ししてペ
レット化したのち、射出成形機にかけて、温度３５０〜
３７０℃、圧力８００〜１３００＃／ｄで成形して成形
試験片を作成し、摺動特性および物理的特性を測定した
ところ、次の第１表のような結果が得られた。

第１表の結果から明らかなように実施例１〜４の場合Ｐ
Ｉ樹脂を配合しない比較例１と比較して摺動特性および
熱変形温度の改良効果が顕著であった。

第　　１　　表 実施例５および比較例２ ４．４’−２，２−プロピルビス（Ｐ−７二二レンオキ
シ）ジアニリンとイソフタル酸ジクロリドとの等モル混
合物から溶液重合により合成したで示され、対数粘度０
．５６（溶媒：ジメチルホルムアミド、ポリマ濃度：　
０．５　ｙ　／ｌｓｌ、測定温度＝３０℃）の特性を有
するＰＥＡ樹脂９０部および実施例１と同一のＰＩ樹脂
１０部をそれぞれ別々にジメチルホルムアミドにポリマ
濃度２０９６で溶解して均一溶液を調製した。

次に上記で得た２皿類の溶液を実施例１と同様の方法で
処理／乾燥を順次行なったのち、ブラベンダープラスト
グラフエクストルダーに供給して処理温度３４０℃、ス
クリュー回転数３゜ｒｐｍで溶融押出しして均一配合ペ
レットを得た。

次ニ上記で得た均一配合ペレットをプレス成形機（処理
温度３４０℃、圧力９０１ｇ　／　Ｃｊ　）にかけて物
性試験片を作成し、摺動特性および物理的特性を測定し
たところ、次の第２表のような結果が得られた。

第２表の結果から明らかなように１本組成物はＰＩ樹脂
を添加しない比較例２と比較して摺動特性および熱変形
温度が大巾に向上し、しかも機械的特性のバランスのす
ぐれたものであった。

実施例６および比較例３ 式 で示され、対数粘度０．６３（溶媒ニジメチルホルムア
ミド、ポリマ濃度：　０．５　ｆ　／ｄ１ｔ、測定温度
：３０℃）の特性を有するＰＥＩ樹脂８５部および式 ％式％ で示され、対数粘度０．５１（測定条件二上記方法と同
じ）のＰＩ樹脂１５部を実施例１と同様の方法で溶液ブ
レンド、後処理、乾燥を順次行なって均一配合粉末を得
た。

次に上記で得た均一配合粉末を実施例５と同ろ、次の＠
２表のような結果が得られた。

第２表の結果から明らかなように、本組成物はＰＩ樹脂
を添加しない比較例３と比較して、摺動特性および熱変
形温度が大巾に向上し、しかも機械的特性のバランスの
すぐれたものであった。

第２表 〈発明の効果〉 本発明の組成物は、とくに３００〜４００℃の温度領域
において良好な熱安定性を有し、かつ射出成形可能な芳
香族ぼりエーテルイミドおよび／または芳香族ポリエー
テルアミド樹脂の摩擦特性および熱変形温度を、力学的
特性を一定レベルに保持したまま、向上させることが可
能となった。

本発明の組成物は、射出成形が可能である。

本発明の組成物を成形して得られる成形物品は、耐熱性
、機械的特性、電気的特性、摺動特性、ｔｒｉｍ剤特性
などのすぐれた性質を有しており、多くの用途に活用す
、ることができる。

たとえば、自動車部品、電気・電子部品、給配水機器部
品、摺動部材などに有用な組成物を配合設計できろ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ィ）芳香族ポリエーテルイミドおよび／または芳香族
   ポリエーテルアミド樹脂および（ロ）一般式▲数式、化
   学式、表等があります▼ （ただし、Ｙは直接結合、−Ｏ−、▲数式、化学式、表
   等があります▼、−ＳＯ＿２−、▲数式、化学式、表等
   があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼、Ａ
   ｒは芳香族のジアミン（またはジイソシアネート）残基
   を示す）で表わされる繰返し単位を主要構造単位とする
   芳香族ポリイミド樹脂からなり、全組成物中に占める割
   合が（イ）芳香族ポリエーテルイミドおよび／または芳
   香族ポリエーテルアミド樹脂６０〜９９重量％および（
   ロ）芳香族ポリイミド樹脂１〜４０重量％からなること
   を特徴とする耐熱性樹脂組成物。