JPS62131057A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は摺動特性、耐クリープ特性および粉体塗装時
の密着強度の優れたポリエーテルケトン樹脂組成物に関
するものである。

〔従来の技術〕

元来、ポリエーテルケトン樹脂は優れた耐熱性、耐燃性
、機械的性質、電気的性質、耐薬品性、耐加水分解性な
どを有している樹脂であって、電気・電子機器、一般機
器、宇宙・航空機器、自動車、熱水機器等に関連する各
種産業分野で広く利用されている。しかし、このような
ポリエーテルケトン樹脂も摺動特性の点で、充分満足で
きるものであるとは言えない。

ン、四フッ化エチレン樹脂、金属石けんなど）もしくは
潤滑油剤（たとえば鉱油、グリース、ワックスなど）を
練り込む方法が採られるが、このような方法では摺動特
性そのものは改善されたとしても、少なくとも耐クリー
プ性または粉体塗装に用いたときなどの塗装膜の密着強
度は著しく劣る。

また高分子物の耐クリープ性を改善するためには、耐ク
リープ性の優れた熱硬化性樹脂を添加する方法が考えら
れるが、ポリエーテルケトン樹脂に熱硬化性樹脂を混練
することは、ポリエーテルケトン樹脂が耐熱性樹脂であ
って成形温度は３５０℃以上と高く、混入する熱硬化性
樹脂は熱分解や硬化反応などを起こし、実施が困難であ
る。また、塗装膜の密着強度を向上させるためには、ま
ず溶融粘度の低いものを混練するという方法が考えられ
る。しかし、たとえば溶融粘度の低いポリフェニレンス
ルフィド樹脂（以下これをＰＰＳと呼ぶ）を混練しても
塗膜の密着強度はほとんど改善されず、またテトラフル
オロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共
重合体（以下これをＰＦＡと呼ぶ）のような射出成形可
能なフッ素樹脂を混練しても耐摩耗性がかなり劣るので
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来の技術においてはポリエーテルケトン
樹脂固有の優れた特性を損うことなく摺動特性を付与し
た組成物に対して、耐クリープ性および粉体塗装時の塗
膜密着強度を向上させることが困難であるという問題点
があった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために、この発明はポリエーテ
ルケトン樹脂に固体潤滑剤および熱硬化性ポリイミド樹
脂を添加するといった手段を採用しようとするものであ
る。以下その詳細を述べる。

まず、この発明のポリエーテルケトン樹脂は繰返し単位 を単独で、もしくはこの繰返し単位と他の繰返し単位 などとがポリエーテルケトン樹脂本来の特性が失われな
い程度に共存した重合体であって、たとえば英国アイ・
シー・アイ社製の登録商標名Ｕｄｅｌ　−ＰＥＥＫ　ト
して市販されているポリエーテルエーテルケトンのよう
な優れた耐熱性、耐燃性、機械的強度などの諸特性を有
する樹脂（以下このような樹脂をＰＥＥＫと呼ぶ）であ
り、その製造方法は特開昭５４−９０２９６号公報など
に開示されているが、その詳細については省略する。

つぎに、この発明の固体潤滑剤はポリエーテルケトン樹
脂本来の摺動特性を向上させるものであれば特に限定さ
れるものでないことは勿論であるが、たとえば、黒鉛、
二硫化モリブデン（Ｍｏ　Ｓ　２　）、四フッ化エチレ
ン樹脂（以下ＰＴＦ　Ｅと呼ぶ）、二硫化タングステン
、フッ化黒鉛、窒化ホウ素、窒化ケイ素、−酸化鉛など
の金属酸化物、炭化チタンなどを例として挙げることが
できる。これらの中で、黒鉛、Ｍｏ　Ｓ　２およびＰＴ
ＦＥを特に好ましいものとして推賞することができる。

そしてこのような固体潤滑剤をポリエーテルケトン樹脂
に添加する量は、ポリエーテルケトン樹脂１００重量部
に対して７〜４５重量部、好ましくは１１〜３５重量部
であることが望ましい。なぜならば、固体潤滑剤が７重
量部未満の少量では摺動特性の向上は期待できず、逆に
４５重量部を越える多量ではポリエーテルケトン樹脂本
来の機械的強度などの貴重な特性が損われて好ましくな
いからである。

さらに、この発明の熱硬化性ポリイミド樹脂は、ポリエ
ーテルケトン樹脂と固体潤滑剤とからなる樹脂組成物の
摺動特性を損うことなく、耐りＩＪ　−プ性および粉体
塗装時の塗膜密着強度を向上させるものであって、たと
えばビスマレイミドトリアジン系樹脂、熱硬化性ポリア
ミドビスマレイミド樹脂、熱硬化性ポリアミノビスマレ
イミド樹脂などを好ましい樹脂として例示することがで
きる。

このような熱硬化性ポリイミド樹脂の添加量はポリエー
テルケトン樹脂１００重量部に対して６〜５０重量部、
好ましくは１０〜３５重量部である。

なぜならば、熱硬化性ポリイミド樹脂が６重量部未満の
少量では耐クリープ性または塗膜密着強度等の効果は期
待できず、また逆に５０重量部を越える多量では折角の
ポリエーテルケトン樹脂本来の強靭性や摺動特性を損う
ことになって好ましくないからである。

なお、前記のビスマレイミドトリアジン系樹脂とは、ト
リアジン およびビスマレイミド の２成分の熱重合反応によって製造される重合体であっ
て、たとえば三菱瓦斯化学社から市販されているビスマ
レイミドトリアジン樹脂（以下これをＢＴ樹脂と呼ぶ）
などがその例である。また、熱硬化型ポリアミドビスマ
レイミド樹脂とは前記ビスマレイミドとアミノ酸ヒドラ
ジッドとの付加反応によって製造される熱硬化性ポリア
ミドビスマレイミド樹脂か、またはたとえばｍ−マレイ
ミドベンゾニックアシドクロライドとジアミノジフェニ
ルメタンとの付加反応によって製造される熱硬化性ポリ
アミドビスマレイミド樹脂などがその例であって、市販
品としては英国ブーツ社と独国テクノケミ社との共同開
発によるＣｏｍｐ　ｉｍｉ　ｄ　ｅ　ｌ　８３やＭ７５
１等の樹脂がある。さらに熱硬化性ポリアミノビスマレ
イミド樹脂とは、たとえば無水マレイン酸とジアミノジ
フェニルメタンとを付加反応させて得られる樹脂であっ
て、市販品としては仏画ローヌ・ブーラン社製のケルイ
ミド１０５０を例示することができる。

ここで、この発明におけるポリエーテルケトン樹脂、固
体潤滑剤、熱硬化性ポリイミド樹脂などは、この発明の
組成物に期待する特性を遺憾なく発揮するために、平均
粒子径を５０μｍ以下、好ましくは０，５〜２５μｍと
し、組成物の組織が可能な限り均質となることが望まし
い。したがって、平均粒子径が５０μｍよりも大きい原
料に対しては、ハンマーミル、ボールミル、冷凍粉砕機
等によって微粉砕を行なうことが望ましい。そして、こ
の発明のポリエーテルケトン樹脂組成物は、たとえばヘ
ンシェルミキサー等の混合機を用いて各原料粉を充分に
混合した後、熱硬化性ポリイミド樹脂が熱によって硬化
しないように、たとえば射出成形機への混合粉末の供給
量を少なくしたり、滞留時間を短くするなどして、所望
の成形体とすることが出来る。また、ポリエーテルケト
ン樹脂は元来耐薬品性に優れた樹脂であって、この樹脂
を溶解する溶媒は非常に少なく、シかも高価であって、
溶剤を回収して反復利用するとしても採算がとれないこ
とから、溶液状の塗料として利用することには問題があ
るが、溶剤を全く用いない粉体塗料には格好のものであ
り、一般に広く用いられている流動浸漬法、静電塗装法
などの塗装方法を適用することも出来る。

〔実施例〕

実施例および比較例に使用した原材料はつぎの■から■
までに示した。

■ＰＥＥＫ　（英国アイ・シー・アイ社製：Ｕｄｅｌ−
ＰＥＥＫ　１５０１’　、平均粒子径１５　／ｌＺｍ　
：］　。

■ＰＴＦＥ　［ダイキン工業社製ニルブロンＬ−２、平
均粒子径５μｍ〕、 ■黒鉛〔日本黒鉛社製、平均粒子径１μｍ〕、０Ｍ　ｏ
　Ｓ　２　Ｃ米国ダウ・コーニング社製、平均粒子径１
μｍ〕、 ■ＢＴＢＴ樹脂菱瓦斯化学社製、平均粒子径２４μｍ〕
、■熱硬化性ポリアミドビスマレイミド樹脂〔英国ブー
ツ社−独国テクツケミ社製、平均粒子径２０μｍ〕、■
熱硬化性ポリアミノビスマレイミド樹脂〔仏画ローヌ・
ブーラン社製、平均粒子径２０μｍ〕、■ｐｐｓｃ米１
１ｍフィリップス・ペトローリアム・インターナショナ
ル社製：ライトンＰ−４、平均粒子径２８μｍ〕、 ■ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアル
キルフルオロビニルポリエーテル共重合体）〔三片デュ
ポンフロロケミカル社製、平均粒子径３５μｍ〕 実施例１〜６： 第１表に示す割合（重量％、以下同じ）で諸原材料を配
合し、ヘンシェルミキサーを用いて充分に混合し、混合
粉末の供給量および成形機内における滞留時間を短くす
るよう充分配慮しながら、第１表 バレル温度３１０〜３７０℃、金型温度２００℃、射出
圧力１６００　ｋｇ／ｃｍ２の条件下で射出成形を行な
い、得られた成形体をＡＳＴＭ−Ｄ６２１に基づく圧縮
クリープ性試験（１４０ｋｇ／ｃｍ２．２４時間、圧縮
クリープ変形率％）を実施し、その結果を第２表にまと
めた。

一方、第１表に示す配合割合の混合粉末を、サンドブラ
ストによって表面を充分に脱脂シたアルミニウム板に、
静電スプレ一式塗装装置（仏画タム・サメス社製）を用
いて印加電圧５　Ｑ　ｋＶ、粉体噴出１ｉ１００　ｇ／
分の条件の下で吹付け、その後３７５℃、３０分間焼付
は焼成し、大気中で放冷して約８０μｍ厚の粉体塗装に
よる塗膜を得た。

この塗膜について、鉛筆引っかけ試験による硬さ、描画
試験による密着強度、さらに滑り速度毎分３０ｍ、荷重
Ｉ　Ｑ　ｋｇ／ｃｍ２の条件下スラスト型摩擦摩耗試験
機による摩擦係数および摩耗係数を調べた。

この際の相手材は不銹鋼５ＵＳ３Ｑ４であり、これら試
験結果はすべて第２表に併記した。なお、鉛筆引っかき
試験による硬さくＨ）は通常鉛筆芯の硬さを表示する９
Ｈ１８Ｈ１・・・・・・ＨＳＦ、　ＨＢ、　Ｂ、・・・
・・・４３Ｂ（９Ｈが最も硬く、６Ｂが最も軟らかい）
の段階で評価判定したものである。描画試験については
剥離の状態で密着強度を調べ、強度をかなり優れたもの
（◎印）、良好なもの（○印）、やや劣るもの（△印）
、不良のもの（×印）および著しく不良のもの（ＸＸ印
）の５段階に評価したものである。

比較例１〜７： 第３表に示す割合で諸原材料を配合し、実施例１〜６と
同様の操作を行なって成形体を得た。得られた成形体に
ついて圧縮クリープ性試験を実施し、また諸原材料の混
合粉末を実施例１〜６と同様の静電塗装装置で塗装し、
得られた塗膜の諸性質を調べ、その結果を第４表にまと
めた。

第２表から明らかなように、実施例１〜６で得られた耐
クリープ性、硬さ、密着強度、摺動特性はいずれも好ま
しいものであった。これに対して、第４表から明らかな
ように、比較例１は耐クリープ性の改善は認められず、
しかも密着強度はほとんどなく剥れやすく、摩耗係数も
測定不能の状態であり、比較例２は摩擦係数が大きく、
耐摩耗性の点でもやや劣っている。比較例３は耐クリー
プ性、硬さ、耐摩耗性など満足できるものではなく、比
較例４は耐摩耗性がかなり劣り、比較例５．６および７
はいずれも硬さが劣り耐摩耗性は著しく劣っていて、比
較例１〜７のすべては実施例１〜６よりもかなり劣った
ものでしかなかった。

〔効果〕

以上のことから明らかなように、この発明のポリエーテ
ルケトン樹脂組成物はポリエーテルケトン樹脂本来の特
性を損うことなく、優れた摺動特性と優れた耐クリープ
性および粉体塗装に使用したときの優れた塗膜密着強度
をすべて兼ね備えたものであって、特に軸受などの摺動
部材または耐熱性もしくは機械的強度などを必要とする
耐熱構造部材などには最適の材料であるから、この発明
の意義はきわめて大きいと言える。

特許出願人　　洋ベア・ルーロン工業株式会社同代理人
　鎌　１）文　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリエーテルケトン樹脂に固体潤滑剤および熱硬化
   性ポリイミド樹脂を添加したことを特徴とするポリエー
   テルケトン樹脂組成物。 ２、熱硬化性ポリイミド樹脂が、熱硬化性のビスマレイ
   ミドトリアジン系ポリイミド樹脂である特許請求の範囲
   第１項記載のポリエーテルケトン樹脂組成物。 ３、熱硬化性ポリイミド樹脂が、熱硬化性ポリアミドビ
   スマレイミド樹脂である特許請求の範囲第１項記載のポ
   リエーテルケトン樹脂組成物。 ４、熱硬化性ポリイミド樹脂が熱硬化性ポリアミノビス
   マレイミド樹脂である特許請求の範囲第１項記載のポリ
   エーテルケトン樹脂組成物。