JPS59157150A - 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、成形加工性と機械的性質の改善されたチタン
酸カリウム繊維含有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、難燃性、耐薬品性な
どのすぐれたエンジニアリングプラスチックスとして、
とくに電気部品や自動車部品などの用途ｆこおいて注目
されている。

しかし該樹脂は、結晶化速度が遅いため、冷却固化ｌこ
より長時間を要し、また高温での剛性が低いなど成形材
料として実用上好ましくない欠点を有している。

該樹脂にガラス繊維等の繊維状強化材を充填することに
より、高温での剛性は改良されるが、成形品外観の荒れ
、異々性、加工機、金型の摩耗などの欠点が生じる。ポ
リエーテルケトンの前記特性を維持し、成形性、高温剛
性を改良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、鋭怠研究した結果、ポリ
エーテルケトンにチタン酸カリウム繊維を配合すること
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８ｏ〜９５ｗｔ％とチタ
ン酸カリウム繊維７０〜５　ｗｔ％とからなることを特
徴とするポリエーテルケトン樹脂組成物である。

該組成物はポリエーテルケトン単体に比べて、固化が速
く、成形加工例えば射出成形における冷却時間が少なく
て済み、室温および高温での剛性度（弾性率）が高いと
ころからさらに成形サイクルが短縮され、生産性が向上
する。また、ガラス繊維など繊維状強化剤に比べ、異方
性（溶融体の流れ方向と直角方向の性質の差）が小さく
、表面外観の荒れが少なく、光沢も良好である。また、
加工機、金型との鰺擦が少ないので、加工機、金型を摩
耗させることが少ないという利点を有する。さらに、他
の粉本状、針状もしくは薄片状の無機充填剤である炭酸
カルシウム、炭酸マグネシウム、ウオラストナイト、タ
ルク、カオリナイト、シリカ、ホワイトカーボン、チタ
ン白、グラファイト、マイカ、ガラスピーズなどの配合
に比べて強度、剛性度の向上効果が高い。

本発明で用いるポリエーテルケトンは反復単位 を単独でまたは他の反復単位と一緒に含み、かつ固有粘
度がｏ、８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 などを２５ｗｔ％木満含み得るが２５　ｗｔ９６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。また固有粘度は浴液１００　Ｌ：ｍ
３当り重合体０．１Ｐを含む密度１．８４７　／（：Ｉ
ｎ３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０．３
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０．３未満では分子量の
低さ故に、耐熱性が低く、脆弱であり前記チタン酸カリ
ウム繊維の配合によっても十分な強度が得られない。固
有粘度が２６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ＩＮ昭５４−９０２９６など
に開牟された方法により得られる。

本発明で使用されるチタン酸カリウム繊維は高強度単結
晶繊維（ウィスカー）の一種であり、化学組成としてに
２０・５Ｔｉ０２、Ｋ２Ｏ・５ＴｉＯｚ・１■２０を基
本とする針状結晶であり、代表的融点は１３００〜１．
８５０℃である。平均繊維長は５〜５０μｍ、平均繊維
径は０．０５〜ｌ、０．ｕｍのものが適用されるが、平
均繊維長は２０〜８０μｍ１平均繊維径は０．１〜０．
８μｍのものが好ましい。該チタン酸カリウム繊維は、
通常無処理でも使用しうるが、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便用することができる。

チタン酸カリウム繊維をポリエーテルケトンへ１己合す
るｊｌはポリエーテルケトンと該チタン酸カリウム繊維
の合計緘に対して、ポリエーテルケトン３０〜ｇ５ｗｔ
％、チタン酸カリウム繊維７０〜５　ｗｔ％が適当であ
り、ポリエーテルケトンが９５ｗｔ％を越え、チタン酸
カリウム繊維が５ｗｔ％未満の場合には、目的とする成
形性の改良と高温剛性の改良が不十分であり、またポリ
エーテルケトンが３Ｑｗｔ％未満、チタン酸カリウム繊
維が７Ｑｗｔ％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、チタン酸カリウム繊ｌ＼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（こ対して、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、顔料などの肴色剤、難燃剤、
難燃助剤、帯電防止剤などの通常の添加剤を１種以上添
加することができる。

また、他の熱可塑性樹脂（たとえば、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリサ
ルホン、ポリエーテルサルホン、変性ボリフェＷレンオ
キサイド、ポリフエンレンサルファイドなど）、熱硬化
性樹脂（例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂など）ま
たはクレー、マイカ、シリカ、グラファイト、ガラスピ
ーズ、アルミナ、炭酸カルシウムなどの充填剤もその目
的に応じて適当量を配合することも可能である。

以下、実施例（こ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１〜３ 反復単位う−Ｏイ３−ＣＯ−○−０−を有し、固有粘度
が０．８であるポリエーテルケトンとチタン酸カリウム
繊＃（大塚化学薬品製ティスモーＤ）を第１表音こ示し
た組成で混合し二軸押出機（池貝鉄工製ＰＣＭ−８０）
ｉこより３６０℃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−ネスクール４７／
２８　射出成形機、シリンダ一温度８７０℃、金型温度
１６０℃）し、成形収縮率測定用試験片、曲げ試験へア
イゾツト試験片を得た。

成形収縮率測定用試験片は６４Ｘ６４ｘ３ｍの平板を使
用し、ゲートは６４ｓｌりｍｍにＩＭの厚さを有するフ
ィルムゲートか設けられてい直角方向を’１’　Ｄ　（
Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　Ｉ）ｉ、ｙｅｃｔｉｏｎ’）　
テ表小した。

成形品の表向光沢は上記成形収縮率測定用試験片ヲ用イ
、６０°鋭面光沢（Ｊ　Ｉ　Ｓ　Ｚ　８７４１坐拠）を
測定した。

曲げ弾性率、アイゾツト衝撃強度はそれぞれＡＳＴＭ　
　Ｄ−７９０、Ｄ−２５６に準拠して測定した。

また、第１表に示す射出成形における冷却時間は上記曲
げ試験片（１２７Ｘ１２．７Ｘ６．４ａｌｌ）が、成形
、型開後、突出しビンによる突出しで変形しないでとり
出せるのｌこ必要とされる最短の型内冷却時間で表示し
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チタン酸カ
リウム繊維を第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。

比較例３ 実施例１〜３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、チョツプドストランドＣｓ０
３−八１Ａ４９７）を第１表に示した割合で混合し、実
施例１〜３と同様の加−［を行い、物性を測正した。

比較例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（メタケイ酸カルシウム、針状）、非晶質シリカ
をそれぞれ第１表（こ示した割合で混合し、実ｈ１１１
例１〜３と同様の加工を行い、物性を測定した。

本発明組成物は第１表にみられるよう（こ、外観物性、
加工性Ｉこおい□て極めてバランスのとれた良好な特性
を有することかオつかる。

す°なわら、強化剤を充填しない系（比較例１）では冷
却時＋Ｉ！１１が長く、成形収縮率が大きく、特に１妬
温（２００℃）での曲げ弾性率が小さい。

またガラス繊維を充填した系（比較例３）では成形収縮
率の異方性が大きく表面光沢が低い。

ウオラストナイト（比較例４）、非晶質シリカ（比較例
５）を充填した系では、曲げ弾性率の向上効果が小さく
、特に衝撃強度が低いため、脆いのが欠点であることが
わかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリエーテルケトン３０〜９５ｗｔ％とチタン酸カリウ
   ム繊Ｎ４１７０〜５　ｗｔ％とからなることを特徴とす
   るポリエーテルケトン樹脂組成物。