JPH01193330A

JPH01193330A - 非融解性芳香族ポリエーテルケトン成形物の製造方法

Info

Publication number: JPH01193330A
Application number: JP1814188A
Authority: JP
Inventors: Akira Suzuki; 晃鈴木; Masao Umezawa; 正夫梅澤
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1988-01-28
Filing date: 1988-01-28
Publication date: 1989-08-03

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、非融解性に優れた芳香族ポリエーテルケトン
成形物の製造方法に関する。

（従来の技術）芳香族ポリエーテルケトンは（以下ＰＥＥＫと称する）
、１０１社（英）が１９７７年に開発した耐熱性熱可塑
性樹脂としてよく知られている。

かかるＰＥＥＫは、熱成形性を持つ樹脂の中では、耐熱
性に富んでおり、更に、優れた耐薬品性、電気特性、力
学特性などを発揮することから、近年、その有用性が見
出されつつあり、例えば耐熱電線や半導体装置用部品、
高靭性複合材料、更に、繊維やフィルム製品などへの用
途展開が広く行われ始めている。

（発明が解決しようとする課題〉しかし、かかるＰＥＥＫは、耐熱性に優れていると言え
ども、所詮、熱可塑性樹脂であるから、一端成形した物
が、融点（３３４°Ｃ）以上の加熱によって再び融解し
てしまい、このことが拡がりつつある用途展開に対して
、マイナス要因となっていた。

ところが、従来の技術には、本発明のような、ＰＥＥＫ
成形物を非融解性にするための工業的に有利な方法がな
かったため、多くの優れた特性を犠牲にしても、用途や
使用条件を制限せざるを得なかった。

本発明の目的は、非融解性に優れたＰ’ＥＥＫ成形物を
製造する方法を提供することである。

（課題を解決するための手段）かかる現状に鑑みて、本発明者らは、従来の概念に囚わ
れることなく、鋭意検討を重ねた結果、遂に本発明に至
った。本発明によれば、容易に、しかも低コストに非融
解性ＰＥＥＫ成形物ができることは、極めて驚くべきこ
とである。

本発明は、前記の課題を解決するため、以下の構成を有
する。

（１）　　少なくとも一部が芳香族ポリエーテルケトン
からなる成形物を、活性炭と熱処理することを特徴とす
る非融解性芳香族ポリエーテルケトン成形物の製造方法
。

（２）　　少なくとも一部が芳香族ポリエーテルケトン
からなる成形物を、活性炭およびＦｅ、　Ｃｏ、　Ｎｉ
。

Ｃｒの中から選ばれた少なくとも一種の金属及び／また
はその化合物からなる粉体と共に熱処理することを特徴
とする非融解性芳香族ポリエーテルケトン成形物の製造
方法。

（３）　　芳香族ポリエーテルケトンからなる成形物が
、少なくとも６０重量％である請求項（１）または（２
）記載の非融解性芳香族ポリエーテルケトン成形物の製
造方法。

（４）　　活性炭が、木炭、石炭、獣炭の中から選ばれ
た少なくとも一種から作られたものである請求項（１）
または（２）記載の非融解性芳香族ポリエーテルケトン
成形物の製造方法。

（５）　　熱処理が、活性炭で芳香族ポリエーテルケト
ン成形物を被覆して行われる請求項（１）または（２）
記載の非融解性芳香族ポリエーテルケトン成形物の製造
方法。

（６）　　熱処理が、活性炭およびＦｅ、　Ｃｏ、　Ｎ
ｉ、　Ｃｒの中から選ばれた少なくとも一種の金属及び
／またはその化合物からなる粉体で芳香族ポリエーテル
ケトン成形物を被覆して行われる請求項（１）または（
２）記載の非融解性芳香族ポリエーテルケトン成形物の
製造方法。

（７）　　熱処理が、流動層の中で行われる請求項（１
）または（２）記載の非融解性芳香族ポリエーテルケト
ン成形物の製法。

（８）　　熱処理温度が芳香族ポリエーテルケトンのガ
ラス転移温度以上で行われる請求項（１）または（２）
記載の非融解性芳香族ポリエーテルケトン成形物の製法
。

（９）　　金属化合物が酸化物、水酸化物、塩化物、硫
化物、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、カルボニル化合物の
中から選ばれた少なくとも一種である請求項（２）また
は（６）記載の非融解性芳香族ポリエーテルケトン成形
物の製造方法。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

本発明でいう、ＰＥＥＫ　（芳香族ポリエーテルケトン
）とは、ＩＣＩ社（英）が合成に成功した次式の構造を
基本単位としているものが、特に吐水発明においては、
かかるＰＥＥＫの重合度ｎは、成形加工可能な範囲であ
れば特に問題とはならない。また、基本単位を構成する
各ベンゼン環にアルキル基やハロゲンなどの置換基が付
加していてもよい。

また、本発明でいうＰＥＥＫからなる成形物とは、その
組成の少なくとも６０重量％、より好ましくは７０重量
％以上が上記したようなＰＥＥＫ成分である場合により
大きな効果を発揮する。この場合、ＰＥＥＫ以外の成分
として、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、アリレ
ート繊維などの繊維補強剤やチタン酸カリウムウィスカ
ー、フィラー、グラフアイ、ト、フッ素樹脂、ナイロン
樹脂あるいは可塑剤など一般公知な充填剤や配合剤なら
どのようなものが含まれていてもよい。

また、成形物の形状は、射出成形品、繊維製品、フィル
ム、シート、被覆膜など特に限定しないが、例えば、繊
維製品やフィルムなど表面積率の大きな成形物は、短時
間で処理できるという利点があって特に好ましい。この
ことから、１デニール以下の極細繊維製品や厚さ１０ミ
クロン以下のフィルムや被覆膜などはより好ましい。な
お、これらのものの製法は、従来公知の方法が適用でき
、なんら制限されるものではない。

本発明においては、かかるＰＥＥＫ成形物を以下詳しく
説明するような活性炭と共に熱処理する。

本発明でいう活性炭とは、木炭、石炭、獣炭などから一
般公知の方法で作られるいかなるものであってもよい。

また、その形状は、粉末状、粒状、繊維状などいかなる
ものでもよいが、好ましくは、最大粒径の平均が５ｍｍ
以下、より好ましくは３ｍｍ以下、更に好ましくは１ｍ
ｍ以下の粒状あるいは粉末状のもの、または繊維径５０
ミクロン以下、より好ましくは１０ミクロン以下の繊維
状物が望ましく使用できる。

また、本発明ではかかる活性炭と共に、Ｆｅ、　Ｃｏ。

Ｎｉ、　Ｃｒから選ばれた少なくとも一種の金属及び／
またはその化合物、つまり酸化物、水酸化物、塩化物、
硫化物、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、カルボニル化合物
などから選ばれた少なくとも一種である粉体などを併用
することも好ましい。

次に、本発明における、かかる粉体と共にＰＥＥＫ成形
物を熱処理する方法は、以下のご仁くである。

即ち、まず、活性炭とＰＥＥＫ成形物の処理系内での存
在状態は、ＰＥＥＫ成形物の少なくとも処理部分を活性
炭で覆っていることが望ましい。

この場合、活性炭とＰＥＥＫ成形物を完全に接触させる
必要はないが、接触点を多くするほど好ましく、また、
５ミクロン以上の被覆層とする場合が好ましい。例えば
、活性炭を水や有機溶剤などの液体で分散状態にし、こ
れをＰＥＥＫ成形物に塗布するような方法などで活性炭
をＰＥＥＫ成形物に被覆してから、熱処理するような方
法は好ましい。

更に、処理中において、ＰＥＥＫ成形物と活性炭は静置
させた状態でもよい。また、少なくとも一方を流動させ
た場合も好ましい。この場合、−般公知のいわゆる流動
層によるような方法を使うことは、特に好ましい。また
、活性炭を流動させる場合は、流動性を高めるために、
各種の粒子などの流動助剤を用いてもよい。

更に、本発明では、処理系のなかに、気体または液体の
流動層を存在させておく。これは流動性が高く、酸素を
多く含んでいる場合が好ましい。

従って、空気は特に好ましいのである。このことは本発
明が容易で、しかも低コストとなることの要因の一つと
なっている。

次に、本発明における熱処理の温度は、ＰＥＥＫのガラ
ス転移温度の１４３°Ｃから融点の３３４°Ｃまでが好
ましいが、より好ましくは１６０’Ｃ以上、更に好まし
くは１９０℃以上がよい。

また、処理時間は、ＰＥＥＫ成形物の大きさや形状によ
って異なるが、少なくとも５秒処理することが望ましい
。

更に、高温でより優れた力学特性を維持するために以下
の処理を行うことはより望ましい。即ち、上記処理によ
って、非融解性となったＰＥＥＫ成形物を、更に、同じ
処理系で融点〜４５０℃までの温度で少なくとも５秒処
理すれば、高温でより優れた力学特性を維持するように
なるのでより好ましいのである。この場合、ＰＥＥＫ成
形物の組成、形状、目的に応じて条件を変えることが望
ましい。また、より高温で処理すれば、処理時間が短く
でき、力学特性もより高温°で維持できるようになって
好ましい。ただし、この場合急速に高温にさらす方法を
とると成形物が変形することもあるので、３〜ｂに目標処理温度まで昇温するか、温度を数段階に分けて
処理することが望ましい。

以下、実施例によって本発明を更に詳しく説明する。な
お、いうまでもないが、本発明はこれらに拘束されるも
のではない。

（実施例）実施例１充填剤の無い芳香族ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ：Ｉ
Ｃ１社製ＶＩＣＴＲＥＸ　　）を、１５０℃、５時間熱
風乾燥後、紡糸温度３９０℃、紡糸速度１００ｍ／分で
巻取り、次いで、延伸温度２６０℃、延伸速度１００ｍ
／分で２倍に延伸した。

得られたＰＥＥＫ繊維は、１００デニール／８フイラメ
ントであった。また、破断強度６ｑ／ｄ、破断伸度１６
％であった。

次に、得られたＰＥＥＫ繊維を１Ｑｃｍ程度にカットし
、空気中、最大径の平均がおよそ１ｍｍの粒子状活性炭
と共に流動層で熱処理した。処理条件は以下の通りであ
った。

■室温から、５℃／分で２８０’Ｃまで昇温。

０２８０℃で３０分処理。

■５℃／分で３５０℃まで昇温０３５０℃で１０分処理。

次に、１ｑられたＰＥＥＫ繊維を、冷却後、水洗し活性
炭を除去した。

得られた繊維を、セラミックス製のホットプレート上で
４２０℃まで加熱したが、形状は変わらず、融解しない
と判定できた。

更に、４００℃においても５０％を越えた破断強度保持
率を有していた。

比較例１実施例１と同じ方法で得たＰＥＥＫＩ維について、活性
炭との熱処理を行わずに高温での破断強度保持率を測定
したところ、３４０℃では融解してしまい測定不能であ
った。

実施例２実施例１と同じＰＥＥＫを使用し、１５０℃、５時間熱
風乾燥後、２９０℃でＴダイからロールへ押出し、これ
を縦、横に逐次二軸延伸して、厚さ５０ミクロンのフィ
ルムを得た。次にこのフィルムを１０ｃｍ四方にカット
しその両面に、水でペースト状にした最大径の平均がお
よそＱ、５ｍｍの粉末状活性炭８０部及び酸化第二鉄の
粉末２０部の混合物を塗布した。次に、熱風乾燥器にて
１２０℃で６０分子備乾燥した後、以下の条件で空気中
にて熱処理した。なお、予備乾燥後、塗布した酸化鉄の
被覆層は、厚さおよそ’１ｍｍとなっていた。

■５°Ｃ／分で３００℃まで昇温。

０３００℃で３０分処理。

■５℃／分で３５０℃まで昇温。

０３５０℃で３０分処理。

得られたフィルムを水洗し、被覆層を除去した。

１ｑられたフィルムは、およそ１３５０ＫＩ／７の破断
強度であった。更に、このフィルムを、実施例１と同じ
方法で４２０℃まで加熱したが、形状は変わらず、融解
しないと判定できた。

（発明の効果）本発明は、以下の大きな効果をもたらす。

■従来に無い、非融解性を有するＰＥＥＫ成形物が得ら
れる。

■ＰＥＥＫが本来持っている優れた特性を損なうことな
く処理できるため、その用途が大きく広がる。

■あらゆる形状の成形物に対して、容易に、しかも低コ
ストで上記の特性を付与できる。

■特にｗ４維やフィルムなどの表面積率の大きな成形物
に対して、特に高強度、高弾性率なものが短時間に得ら
れる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも一部が芳香族ポリエーテルケトンから
なる成形物を、活性炭と熱処理することを特徴とする非
融解性芳香族ポリエーテルケトン成形物の製造方法。
（２）少なくとも一部が芳香族ポリエーテルケトンから
なる成形物を、活性炭およびＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒの
中から選ばれた少なくとも一種の金属及び／またはその
化合物からなる粉体と共に熱処理することを特徴とする
非融解性芳香族ポリエーテルケトン成形物の製造方法。
（３）芳香族ポリエーテルケトンからなる成形物が、少
なくとも６０重量％である請求項（１）または（２）記
載の非融解性芳香族ポリエーテルケトン成形物の製造方
法。
（４）活性炭が、木炭、石炭、獣炭の中から選ばれた少
なくとも一種から作られたものである請求項（１）また
は（２）記載の非融解性芳香族ポリエーテルケトン成形
物の製造方法。
（５）熱処理が、活性炭で芳香族ポリエーテルケトン成
形物を被覆して行われる請求項（１）または（２）記載
の非融解性芳香族ポリエーテルケトン成形物の製造方法
。
（６）熱処理が、活性炭およびＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ
の中から選ばれた少なくとも一種の金属及び／またはそ
の化合物からなる粉体で芳香族ポリエーテルケトン成形
物を被覆して行われる請求項（１）または（２）記載の
非融解性芳香族ポリエーテルケトン成形物の製造方法。
（７）熱処理が、流動層の中で行われる請求項（１）ま
たは（２）記載の非融解性芳香族ポリエーテルケトン成
形物の製法。
（８）熱処理温度が芳香族ポリエーテルケトンのガラス
転移温度以上で行われる請求項（１）または（２）記載
の非融解性芳香族ポリエーテルケトン成形物の製法。
（９）金属化合物が酸化物、水酸化物、塩化物、硫化物
、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、カルボニル化合物の中か
ら選ばれた少なくとも一種である請求項（２）または（
６）記載の非融解性芳香族ポリエーテルケトン成形物の
製造方法。