JPS6251981B2 - - Google Patents
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- JPS6251981B2 JPS6251981B2 JP58031637A JP3163783A JPS6251981B2 JP S6251981 B2 JPS6251981 B2 JP S6251981B2 JP 58031637 A JP58031637 A JP 58031637A JP 3163783 A JP3163783 A JP 3163783A JP S6251981 B2 JPS6251981 B2 JP S6251981B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyetherketone
- potassium titanate
- intrinsic viscosity
- molding
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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
ツクスとして、とくに電気部品や自動車部品など
の用途に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
固化により長時間を要し、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、異方性、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、鋭意研究した結
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30〜95wt％と
チタン酸カリウム繊維70〜5wt％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、金型との摩擦が少ないので、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、他の粉末状、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
フアイト、マイカ、ガラスビ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0.3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％未満含み得るが25wt％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。また固有粘度は溶液100cm3
当り重合体0.1gを含み密度1.84g／cm3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つた。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つても十分な強度
が得られない。固有粘度が2.6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0.3
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開昭54−90296など
に開示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（ウイスカー）の一種であり、化
学組成としてK2O・6TiO2、K2O・6TiO2・１／２H2O を基本とする針状結晶であり、代表的融点は1300
〜1350℃である。平均繊維長は５〜50μｍ、平均
繊維径は0.05〜1.0μｍのものが適用されるが、
平均繊維長は20〜30μｍ、平均繊維径は0.1〜0.3
μｍ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ツプリング剤、
クロミツククロライド、その他目的に応じた表面
処理剤を使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
配合する量はポリエーテルケトンと該チタン酸カ
リウム繊維の合計量に対して、ポリエーテルケト
ン30〜95wt％、チタン酸カリウム繊維70〜5wt％
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
30wt％未満、チタン酸カリウム繊維が70wt％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維
を各々別々に溶融混合機に供給することが可能で
あり、またあらかじめこれら原料類を乳鉢、ヘン
シエルミキサー、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、本発明組成物に対して、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
どの着色剤、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、
変性ポリフエニレンオキサイド、ポリフエンレン
サルフアイドなど）、熱硬化性樹脂（例えばフエ
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、グラフアイト、ガラスビーズ、
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、実施例に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
るものでない。 実施例 １〜３ 反復単位 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維（大塚化学薬品製テイ
スモーＤ）を第１表に示した組成で混合し二軸押
出機（池貝鉄工製PCM−30）により360℃の温度
で溶融混練した後、ストランドを水冷、切断して
ペレツトを得た。 得られたペレツトを射出成形（住友―ネスター
ル47／28射出成形機、シリンダー温度370℃、金
型温度160℃）し、成形収縮率測定用試験片、曲
げ試験片、アイゾツト試験片を得た。 成形収縮率測定用試験片は64×64×３mmの平板
を使用し、ゲートは64mmの一辺に１mmの厚さを有
するフイルムゲートが設けられている。溶融体の
流れ方向をMD（Machine Direction）、直角方向
をTD（Transverse Direction）で表示した。 成形品の表面光沢は上記成形収縮率測定用試験
片を用い、60゜鏡面光沢（JIS Ｚ 8741準拠）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（127×12.7×6.4mm）が、成
形、型開後、突出しピンによる突出しで変形しな
いでとり出せるのに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（旭フアイバーグラス製、チヨツプドス
トランドCS03−MA497）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 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。 本発明組成物は第１表にみられるように、外観
物性、加工性に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がわかる。 すなわち、強化剤を充填しない系（比較例１）
では冷却時間が長く、成形収縮率が大きく、特に
高温（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。 【表】
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
ツクスとして、とくに電気部品や自動車部品など
の用途に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
固化により長時間を要し、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、異方性、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、鋭意研究した結
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30〜95wt％と
チタン酸カリウム繊維70〜5wt％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、金型との摩擦が少ないので、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、他の粉末状、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
フアイト、マイカ、ガラスビ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0.3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％未満含み得るが25wt％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。また固有粘度は溶液100cm3
当り重合体0.1gを含み密度1.84g／cm3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つた。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つても十分な強度
が得られない。固有粘度が2.6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0.3
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開昭54−90296など
に開示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（ウイスカー）の一種であり、化
学組成としてK2O・6TiO2、K2O・6TiO2・１／２H2O を基本とする針状結晶であり、代表的融点は1300
〜1350℃である。平均繊維長は５〜50μｍ、平均
繊維径は0.05〜1.0μｍのものが適用されるが、
平均繊維長は20〜30μｍ、平均繊維径は0.1〜0.3
μｍ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ツプリング剤、
クロミツククロライド、その他目的に応じた表面
処理剤を使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
配合する量はポリエーテルケトンと該チタン酸カ
リウム繊維の合計量に対して、ポリエーテルケト
ン30〜95wt％、チタン酸カリウム繊維70〜5wt％
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
30wt％未満、チタン酸カリウム繊維が70wt％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維
を各々別々に溶融混合機に供給することが可能で
あり、またあらかじめこれら原料類を乳鉢、ヘン
シエルミキサー、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、本発明組成物に対して、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
どの着色剤、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、
変性ポリフエニレンオキサイド、ポリフエンレン
サルフアイドなど）、熱硬化性樹脂（例えばフエ
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、グラフアイト、ガラスビーズ、
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、実施例に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
るものでない。 実施例 １〜３ 反復単位 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維（大塚化学薬品製テイ
スモーＤ）を第１表に示した組成で混合し二軸押
出機（池貝鉄工製PCM−30）により360℃の温度
で溶融混練した後、ストランドを水冷、切断して
ペレツトを得た。 得られたペレツトを射出成形（住友―ネスター
ル47／28射出成形機、シリンダー温度370℃、金
型温度160℃）し、成形収縮率測定用試験片、曲
げ試験片、アイゾツト試験片を得た。 成形収縮率測定用試験片は64×64×３mmの平板
を使用し、ゲートは64mmの一辺に１mmの厚さを有
するフイルムゲートが設けられている。溶融体の
流れ方向をMD（Machine Direction）、直角方向
をTD（Transverse Direction）で表示した。 成形品の表面光沢は上記成形収縮率測定用試験
片を用い、60゜鏡面光沢（JIS Ｚ 8741準拠）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（127×12.7×6.4mm）が、成
形、型開後、突出しピンによる突出しで変形しな
いでとり出せるのに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（旭フアイバーグラス製、チヨツプドス
トランドCS03−MA497）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 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。 本発明組成物は第１表にみられるように、外観
物性、加工性に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がわかる。 すなわち、強化剤を充填しない系（比較例１）
では冷却時間が長く、成形収縮率が大きく、特に
高温（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。 【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 下式（）で表わされる反復単位を単独で含
み、又は、該反復単位の他に下式（）〜（）
で表わされる反復単位の一種もしくは二種以上の
25重量％未満を一緒に含み、且 つ、固有粘度が0.3〜2.6であるポリエーテルケト
ン30〜95重量％とチタン酸カリウム繊維70〜５重
量％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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3163783A JPS59157150A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | ポリエ−テルケトン樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3163783A JPS59157150A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | ポリエ−テルケトン樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59157150A JPS59157150A (ja) | 1984-09-06 |
| JPS6251981B2 true JPS6251981B2 (ja) | 1987-11-02 |
Family
ID=12336722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3163783A Granted JPS59157150A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | ポリエ−テルケトン樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59157150A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61275348A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-05 | Sumitomo Chem Co Ltd | ポリエ−テルケトン樹脂組成物 |
| US4613645A (en) * | 1985-08-12 | 1986-09-23 | Union Carbide Corporation | Silicon carbide reinforcement of poly(aryl ether ketones) |
| JPS62129347A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-11 | Sumitomo Chem Co Ltd | 耐薬品性の改良された熱可塑性樹脂組成物 |
| JPS63118363A (ja) * | 1986-03-07 | 1988-05-23 | Mitsui Toatsu Chem Inc | メツキ特性に優れた樹脂組成物 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5120252A (en) * | 1974-08-13 | 1976-02-18 | Oiles Industry Co Ltd | Yokatsubuzai narabini sonoseizohoho |
| EP0001879B2 (en) * | 1977-09-07 | 1989-11-23 | Imperial Chemical Industries Plc | Thermoplastic aromatic polyetherketones, a method for their preparation and their application as electrical insulants |
| JPS592709B2 (ja) * | 1979-12-14 | 1984-01-20 | インペリアル ケミカル インダストリ−ズ リミテイド | 芳香族ポリエ−テルケトンとガラス繊維および／または炭素繊維補強材からなる組成物 |
-
1983
- 1983-02-25 JP JP3163783A patent/JPS59157150A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59157150A (ja) | 1984-09-06 |
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