WO2013088964A1 - 樹脂組成物及び成形品 - Google Patents

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WO2013088964A1
WO2013088964A1 PCT/JP2012/080913 JP2012080913W WO2013088964A1 WO 2013088964 A1 WO2013088964 A1 WO 2013088964A1 JP 2012080913 W JP2012080913 W JP 2012080913W WO 2013088964 A1 WO2013088964 A1 WO 2013088964A1
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WO
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fluororesin
resin
resin composition
particle size
polyether ketone
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PCT/JP2012/080913
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English (en)
French (fr)
Inventor
増田　晴久
有希 足立
Original Assignee
ダイキン工業株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2650/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2650/28—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type
    • C08G2650/38—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type containing oxygen in addition to the ether group
    • C08G2650/40—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type containing oxygen in addition to the ether group containing ketone groups, e.g. polyarylethylketones, PEEK or PEK

Definitions

  • the present invention relates to a resin composition and a molded article.
  • thermoplastic resins such as polyamide resins, polycarbonate resins, polyacetal resins, etc.
  • Electrical and electronic parts have been put into practical use.
  • sliding applications such as gears and bearing retainers, the replacement of metal sliding members with plastic sliding members is progressing, but the sliding members are used under conditions such as high load, high temperature, and high speed rotation.
  • the above-mentioned thermoplastic resin has insufficient slidability, and problems such as wear, melting, cracking and chipping may occur.
  • fluororesins are excellent in properties such as slidability, heat resistance, chemical resistance, solvent resistance, weather resistance, flexibility, electrical properties, etc., and are widely used in automobiles, industrial machines, OA equipment, electrical and electronic equipment, etc. Used in the field.
  • the fluororesin is particularly excellent in slidability, and its low coefficient of friction is prominent among the resins.
  • it is often inferior to physical heat resistance as indicated by mechanical properties and deflection temperature under load compared to crystalline heat-resistant thermoplastic resin, and dimensions compared to amorphous heat-resistant thermoplastic resin. In some cases, the stability is inferior, and the range of use is limited.
  • Patent Document 1 discloses that a total amount of fluororesin and graphite is 1 with respect to 100 parts by weight of a resin composition comprising 60 to 99 parts by weight of a thermoplastic resin having a heat deformation temperature of 100 ° C. or higher and 40 to 1 part by weight of carbon fibers.
  • a resin composition containing ⁇ 50 parts by weight is disclosed.
  • Patent Document 2 includes a thermoplastic heat-resistant resin (A) having a molding temperature of 300 ° C. or higher and a polymer (B) obtained by polymerizing ⁇ -fluoroacrylic acid fluoroacrylic having a specific structure as essential components.
  • Patent Document 3 includes (A) 70 to 99% by mass of a polyaryl ketone resin and (B) 30 to 1% by mass of a fluororesin, and the average particle size of (B) the fluororesin dispersed in the resin composition is A resin composition having a thickness of 0.1 to 30 ⁇ m has been proposed.
  • Patent Document 4 discloses a resin composition comprising a resin other than a fluororesin (component (A)) and a fluororesin (component (B)), and a resin other than a sea phase fluororesin (component ( A)) having a sea-island structure in which the island-phase fluororesin (component (B)) is dispersed, and the average particle diameter of the island-phase fluororesin (component (B)) is 200 ⁇ m or less.
  • a resin composition is proposed.
  • Patent Document 5 discloses a melt flow index of 400 ° C.
  • Patent Document 6 proposes a modified engineering plastic characterized by cross-linking a mixture of engineering plastic and fluorine resin.
  • Patent Document 7 discloses that at least a part of carbon atoms constituting the fluororesin molecular chain has a crosslinked structure with other carbon atoms constituting the molecular chain, and at least a part of the fluororesin molecule is an active terminal.
  • a thermoplastic resin composition comprising at least 5 to 40 parts by mass of a fluororesin having a group and 95 to 60 parts by mass of another thermoplastic resin.
  • Patent Document 8 In addition to the purpose of improving the slidability, it is known to add a fluororesin to the thermoplastic resin.
  • Patent Document 8 in order to improve molding processability such as reducing extrusion pressure and extrusion torque in engineering plastic molding, the mass of the engineering plastic and the mass of the fluoropolymer are added. It is disclosed that 0.005 to 1% by mass of the total of the above is added.
  • Patent Document 9 a fine powder of PEEK resin is mixed in a PFA: PEEK weight ratio of 75:25 to 70:30 in a PFA resin aqueous dispersion, and the dispersion is roughened according to a conventional method.
  • Patent Document 10 discloses a thermoplastic resin containing a mixture of a polyaryl ketone resin and a thermoplastic fluororesin, wherein the continuous phase of the mixture is the thermoplastic fluororesin, and the dispersed phase is a polyaryl ketone resin. A composition is described.
  • Patent Document 11 aims to provide a film having a high Young's modulus, a low dielectric constant, excellent flame retardancy, heat resistance, insulation, and high rigidity, and an FPC using the film as a base material.
  • a polyaryl ketone film characterized by being stretched in the direction has been proposed.
  • Polyetheretherketone resin exhibits relatively excellent sliding properties among thermoplastic resins and has been put to practical use in sliding applications such as gears and bearing retainers. However, the slidability is still not sufficient under severe sliding conditions such as high loads, and a PEEK composition containing PTFE powder has been developed and marketed in order to improve the slidability of PEEK. Although the PTFE powder-blended PEEK composition has a reduced coefficient of dynamic friction, the sliding characteristics represented by the limit PV value are at a low level, and further improvement in sliding performance is required.
  • JP-A-8-48887 JP-A-10-195302 JP 2006-274073 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-235011 JP-A-9-87517 JP 2002-146202 A JP 2004-137363 A International Publication No. 2003/044093 Pamphlet JP-A-6-316686 JP 2010-189599 A JP 2003-82123 A
  • an object of this invention is to provide the resin composition which can obtain the molded article which has a low dynamic friction coefficient and a high limit PV value.
  • the present inventors diligently studied about a resin composition capable of obtaining a molded product having a low dynamic friction coefficient and a high limit PV value, and focused on a resin composition containing an aromatic polyetherketone resin and a fluororesin. .
  • the specific fluororesin is dispersed in the aromatic polyetherketone resin with a specific average dispersed particle size, and the melt viscosity ratio of the aromatic polyetherketone resin and the fluororesin is in a specific range.
  • Rf 2 represents a perfluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • the mass ratio (I) :( II) of the aromatic polyether ketone resin (I) to the fluororesin (II) is 95: 5 to 50:50
  • the aromatic polyether ketone resin (I) Viscosity ratio (I) / (II) of styrene and fluororesin (II) is 0.3 to 5.0
  • fluororesin (II) is dispersed in the form of particles in aromatic polyetherketone resin (I)
  • the resin composition is characterized in that the average dispersed particle size of the fluororesin (II) is less than 3.0 ⁇ m.
  • the fluororesin (II) is dispersed in the form of particles in the aromatic polyetherketone resin (I), and the average dispersed particle size of the fluororesin (II) is less than 0.3 ⁇ m.
  • the maximum dispersed particle size is preferably 0.8 ⁇ m or less.
  • the fluororesin (II) preferably has a melt flow rate of 0.1 to 100 g / 10 min.
  • the aromatic polyether ketone resin (I) is preferably a polyether ether ketone.
  • the present invention is also a molded article made of the above resin composition.
  • the molded product of the present invention is preferably used as a sliding member.
  • the molded article of the present invention is preferably a sealing material, gear, actuator, piston, bearing or bush.
  • the resin composition of this invention consists of the said structure, the molded article which has a low dynamic friction coefficient and a high limit PV characteristic can be obtained. Thereby, the obtained molded article shows excellent slidability.
  • the resin composition of the present invention contains an aromatic polyether ketone resin (I) and a fluororesin (II).
  • the aromatic polyether ketone resin (I) is preferably at least one resin selected from the group consisting of polyether ketone, polyether ether ketone, polyether ketone ketone and polyether ketone ether ketone ketone. More preferred is at least one resin selected from the group consisting of polyetherketone and polyetheretherketone, and even more preferred is polyetheretherketone.
  • the aromatic polyether ketone resin (I) preferably has a melt viscosity of 0.25 to 1.50 kNsm ⁇ 2 at 60 sec ⁇ 1 and 390 ° C.
  • the melt viscosity is in the above range, the processing characteristics are improved, and a molded product having a low dynamic friction coefficient and a high limit PV characteristic is obtained.
  • a preferred lower limit for the melt viscosity is 0.80 kNsm -2 .
  • a preferred upper limit for the melt viscosity is 1.30 kNsm -2 .
  • the melt viscosity of the aromatic polyether ketone resin (I) is measured according to ASTM D3835.
  • the aromatic polyether ketone resin (I) preferably has a glass transition temperature of 130 ° C. or higher. More preferably, it is 135 degreeC or more, More preferably, it is 140 degreeC or more. When the glass transition temperature is in the above range, a resin composition having excellent heat resistance can be obtained. The glass transition temperature is measured by a differential scanning calorimetry (DSC) apparatus.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • the aromatic polyether ketone resin (I) preferably has a melting point of 300 ° C. or higher. More preferably, it is 320 degreeC or more. When the melting point is in the above range, the heat resistance of the obtained molded product can be improved. The melting point is measured by a differential scanning calorimetry (DSC) apparatus.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • fluororesin (II) 1 type may be used and 2 or more types may be used.
  • Rf 1 is —ORf 2
  • Rf 2 is preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • a molded product having a lower coefficient of dynamic friction and a higher limit PV value can be obtained, so hexafluoropropylene, perfluoro (methyl vinyl ether) , Preferably at least one selected from the group consisting of perfluoro (ethyl vinyl ether) and perfluoro (propyl vinyl ether), and at least one selected from the group consisting of hexafluoropropylene and perfluoro (propyl vinyl ether) It is more preferable that
  • fluororesin (II) a perfluoropolymer is preferable because a low dynamic friction coefficient can be obtained.
  • the fluororesin (II) is preferably composed of 80 to 99 mol% of TFE and 1 to 20 mol% of a perfluoroethylenically unsaturated compound represented by the general formula (1).
  • the lower limit of the content of TFE constituting the fluororesin (II) is more preferably 85 mol%, further preferably 87 mol%, particularly preferably 90 mol%, and particularly preferably 93 mol%.
  • the upper limit of the content of TFE constituting the fluororesin (II) is more preferably 97 mol%, still more preferably 95 mol%.
  • the lower limit of the content of the perfluoroethylenically unsaturated compound represented by the general formula (1) constituting the fluororesin (II) is more preferably 3 mol%, further preferably 5 mol%.
  • the upper limit of the content of the perfluoroethylenically unsaturated compound represented by the general formula (1) constituting the fluororesin (II) is more preferably 15 mol%, further preferably 13 mol%, and more preferably 10 mol%. Is particularly preferred, with 7 mol% being even more preferred.
  • the fluororesin (II) preferably has a melt viscosity of 0.3 to 3.0 kNsm -2 at 60 sec -1 and 390 ° C.
  • the melt viscosity is in the above range, the processing characteristics are improved, and a low dynamic friction coefficient and a high limit PV characteristic can be obtained.
  • a more preferable lower limit of the melt viscosity is 0.4 kNsm ⁇ 2 .
  • the upper limit of the melt viscosity is more preferably 2.5 kNsm -2 , further preferably 2.0 kNsm -2 .
  • the melt viscosity of the fluororesin (II) is measured according to ASTM D3835.
  • the fluororesin (II) preferably has a melt flow rate (MFR) measured at 372 ° C. under a load of 5000 g of 0.1 to 100 g / 10 min, preferably 5 to 40 g / 10 min. More preferably, it is 10 to 40 g / 10 min.
  • MFR melt flow rate
  • the more preferable lower limit of MFR is 12 g / 10 minutes, and the particularly preferable lower limit is 15 g / 10 minutes.
  • the more preferable upper limit of MFR is 38 g / 10 minutes, and the particularly preferable upper limit is 35 g / 10 minutes.
  • the MFR of the fluororesin (II) is measured using a melt indexer according to ASTM D3307-01.
  • the melting point of the fluororesin (II) is not particularly limited, but it is preferable in molding that the fluororesin (II) is already melted at a temperature at which the aromatic polyetherketone resin (I) used in molding is melted.
  • the temperature is preferably not higher than the melting point of the aromatic polyether ketone resin (I).
  • the melting point of the fluororesin (II) is preferably 230 to 350 ° C.
  • the melting point of the fluororesin (II) is determined as a temperature corresponding to the maximum value in the heat of fusion curve when the temperature is raised at a rate of 10 ° C./min using a differential scanning calorimetry (DSC) apparatus.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • the fluororesin (II) may be treated with fluorine gas by a known method or may be treated with ammonia.
  • the resin composition of the present invention comprises a melt viscosity ratio (I) / (II) (aromatic polyetherketone resin (I) / fluororesin (II) of aromatic polyetherketone resin (I) and fluororesin (II). )) Is 0.3 to 5.0.
  • a melt viscosity ratio (I) / (II) is more preferably 0.4 to 4.0, and still more preferably 0.5 to 3.0.
  • (II) is particularly preferably 0.5 to 2.5.
  • the mass ratio (I) :( II) of the aromatic polyether ketone resin (I) to the fluororesin (II) is 95: 5 to 50:50.
  • the mass ratio (I) :( II) is in the above range, a molded product having both a low dynamic friction coefficient and a high limit PV characteristic can be produced. If the content of the fluororesin (II) exceeds 50 by mass ratio with the aromatic polyetherketone resin (I), the strength tends to be inferior, and if it is less than 5, a sufficient dynamic friction coefficient cannot be obtained.
  • a more preferred range is 90:10 to 60:40.
  • the fluororesin (II) is dispersed in the form of particles in the aromatic polyetherketone resin (I), and the average dispersed particle size of the fluororesin (II) is less than 3.0 ⁇ m. .
  • the average dispersed particle size is less than 3.0 ⁇ m, a molded product having both a low dynamic friction coefficient and a high critical PV characteristic can be produced. If the average dispersed particle size is too large, sufficient slidability cannot be obtained.
  • an aromatic polyether ketone having improved impact resistance has been demanded in order to eliminate cracking and chipping of the sliding member.
  • a method of alloying a rubber component is employed.
  • the aromatic polyether ketone is a high heat-resistant thermoplastic resin, and the molding process temperature exceeds 350 ° C., and the molding is usually performed near 400 ° C. Even if the rubber component is alloyed with the aromatic polyether ketone, the rubber component is thermally deteriorated at the time of molding and is not practical. Therefore, the present condition is that the effective means for improving the impact resistance of aromatic polyether ketone has not been found substantially.
  • the present inventors have dispersed the fluororesin (II) in the form of particles in the aromatic polyetherketone resin (I), and the average dispersed particle size of the fluororesin (II) is It has been found that by using a resin composition having a size of less than 3.0 ⁇ m, not only a molded product having a low dynamic friction coefficient and a high limit PV characteristic is obtained, but also the impact resistance of the molded product is dramatically improved. It was.
  • the average dispersed particle size of the fluororesin (II) is preferably 2.0 ⁇ m or less, More preferably, it is 0.3 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the average dispersed particle size is not particularly limited, but may be 0.01 ⁇ m.
  • the average dispersed particle size of the fluororesin (II) is less than 0.3 ⁇ m and the maximum dispersed particle size is 0.8 ⁇ m or less.
  • the average dispersed particle size is less than 0.3 ⁇ m and the maximum dispersed particle size is 0.8 ⁇ m or less, the slidability of the dynamic friction coefficient and the limit PV value is improved, and a thin film with less fish eyes can be produced. It becomes possible. Moreover, the impact resistance of the molded article obtained from the resin composition of the present invention is dramatically improved.
  • the maximum dispersed particle size of the fluororesin (II) is preferably 0.75 ⁇ m or less, preferably 0.70 ⁇ m or less. More preferably.
  • the average dispersed particle size and the maximum dispersed particle size of the fluororesin (II) can be measured by observing the resin composition of the present invention with a confocal laser microscope or by using a press sheet prepared from the resin composition of the present invention. It can be determined by cutting out a thin slice, performing microscopic observation of the ultrathin slice with a transmission electron microscope (TEM), and binarizing the obtained image with an optical analyzer.
  • TEM transmission electron microscope
  • the resin composition of the present invention contains an aromatic polyether ketone resin (I) and a fluororesin (II), but may contain other components as necessary.
  • Fibrous reinforcement materials such as whisker, such as potassium titanate, glass fiber, asbestos fiber, carbon fiber, ceramic fiber, potassium titanate fiber, aramid fiber, and other high-strength fibers
  • Inorganic fillers such as calcium carbonate, talc, mica, clay, carbon powder, graphite and glass beads; colorants; inorganic or organic fillers usually used such as flame retardants; stabilizers such as minerals and flakes; silicone oil Lubricants such as molybdenum disulfide; pigments; conductive agents such as carbon black; impact resistance improvers such as rubber; and other additives.
  • the resin composition of the present invention is obtained by mixing the aromatic polyetherketone resin (I) and the fluororesin (II) with a twin screw extruder having a screw configuration with an L / D of 35 or more. It is preferable to be obtained.
  • Examples of the method for producing the resin composition of the present invention include a method in which the aromatic polyether ketone resin (I) and the fluororesin (II) are mixed in a molten state.
  • the resin composition of the present invention having a desired dispersion state can be obtained. Since the dispersion state affects the dynamic friction coefficient and the limit PV characteristics of the molded product, as well as the formation and moldability of the thin film, the kneading method can be used to obtain the desired dispersion state in the molded product obtained from the resin composition. Selection should be made appropriately.
  • the aromatic polyetherketone resin (I) and the fluororesin (II) are introduced into a mixer at an appropriate ratio, and the above-mentioned other components are added as desired. And a method of producing by melting and kneading the resin (I) and (II) above the melting point.
  • the other components may be added to the aromatic polyether ketone resin (I) and the fluororesin (II) in advance and mixed, or the aromatic polyether ketone resin (I) and the fluororesin (II). You may add when mix
  • the temperature at the time of the melt kneading may be appropriately set depending on the kind of the aromatic polyetherketone resin (I) and the fluororesin (II) to be used, but it is preferably, for example, 360 to 400 ° C.
  • the kneading time is usually 1 minute to 1 hour.
  • the said resin composition can make the dynamic friction coefficient of the molded object obtained from this resin composition 0.22 or less.
  • the coefficient of dynamic friction is in the above range, it can be more suitably used as a molded article for a sliding member.
  • the dynamic friction coefficient is more preferably 0.21 or less.
  • the said resin composition can make the limit PV value of the molded object obtained from this resin composition into 800 or more. More preferably, it is 1000 or more, More preferably, it is 1300 or more, Especially preferably, it is 1500 or more.
  • the resin composition can have a notched Izod strength of a molded product obtained from the resin composition of 30 kJ / m 2 or more. More preferably, it is 40 kJ / m 2 or more. In order to obtain high Izod strength, it is necessary to control the average dispersed particle size of the fluororesin (II) to less than 0.3 ⁇ m. Further, from the viewpoint of preventing cracking and chipping of the molded product, it is also preferable that the obtained molded product has a notched Izod strength of 60 kJ / m 2 or more.
  • a molded article formed from the resin composition of the present invention is also one aspect of the present invention.
  • Molded articles formed from the resin composition of the present invention have slidability and impact resistance, as well as heat resistance, chemical resistance, solvent resistance, strength, rigidity, low chemical permeability, dimensional stability, and flame resistance.
  • the electrical / electronics / semiconductor field it is a semiconductor retainer / liquid crystal manufacturing equipment component such as CMP retainer ring, etching ring, silicon wafer carrier, IC chip tray, insulation film, and small button battery.
  • Cable connectors aluminum electrolytic capacitor body cases; in the automotive field, thrust washers, oil filters, auto air conditioner control unit gears, throttle body gears, ABS parts, AT seal rings, MT shift fork pads, bearings, seals, clutches Ring; In the industrial field, compressor parts, Mass transit system cables, conveyor belt chains, connectors for oilfield development machinery, hydraulic drive system pump parts (bearings, port plates, piston ball joints); in the aerospace field, aircraft cabin interior parts, fuel pipe protection materials ; And food / beverage production equipment parts, medical equipment parts (sterilization equipment, gas / liquid chromatograph), and the like.
  • the said molded article does not specifically limit as a shape of the said molded article,
  • it can be set as various shapes, such as a sheet form; a film form; a rod form;
  • the molded article of the present invention is particularly suitable for a sheet-like or film-like molded article because it can produce a thin film with little fish eye.
  • This invention is also a molded article for sliding members which consists of the said resin composition. Since the molded product for sliding members molded using the resin composition has a low coefficient of dynamic friction, it can be suitably used as a sliding member. Moreover, since it contains a fluororesin, it is excellent in chemical resistance, weather resistance, non-adhesiveness, water repellency, electrical properties and the like. Although it does not specifically limit as said molded article for sliding members, For example, a sealing material, a gear, an actuator, a piston, a bearing, a bearing retainer, a bush, a switch, a belt, a bearing, a cam, a roller, a socket etc. are mentioned.
  • the molding temperature is preferably a temperature equal to or higher than the melting point of the aromatic polyether ketone resin (I) used.
  • the molding temperature is preferably a temperature lower than the lower one of the decomposition temperature of the fluororesin (II) and the decomposition temperature of the aromatic polyether ketone resin (I).
  • Such a molding temperature may be 250 to 400 ° C., for example.
  • the molded product of the present invention is generally a thermoplastic resin composition such as injection molding, extrusion molding, press molding, blow molding, calendar molding, casting molding, etc., depending on the type, application, shape, etc. of the target molded product. It can shape
  • the dynamic friction coefficient was calculated
  • the number of fish eyes was determined by measuring the number of fish eyes of a 12 cm ⁇ 50 cm square film having a thickness of 25 ⁇ m produced by the T-die extrusion method. ⁇ : Less than 10 ⁇ : 10 or more and less than 30 ⁇ : 30 or more
  • melt viscosity of the aromatic polyetherketone resin was measured at 60 sec ⁇ 1 and 390 ° C. according to ASTM D3835.
  • the melt viscosity of the fluororesin was measured at 60 sec ⁇ 1 and 390 ° C. in accordance with ASTM D3835.
  • Aromatic polyether ketone resin (1) Polyether ether ketone (melt viscosity; 1.48 kNsm ⁇ 2 )
  • Aromatic polyetherketone resin (2) polyetheretherketone (melt viscosity; 1.19 kNsm ⁇ 2 )
  • Aromatic polyetherketone resin (3) polyetheretherketone (melt viscosity; 0.31 kNsm ⁇ 2 )
  • Fluororesin (4) Polytetrafluoroethylene (trade name: Lubron L5, manufactured by Daikin Industries, Ltd.)
  • Fluororesin (5) ethylene / tetrafluoroethylene copolymer (trade name: NEOFLON EP541, manufactured by Daikin Industries, Ltd., melt viscosity; 2.27 kNsm ⁇ 2 )
  • a resin composition was produced by melt-kneading under conditions of a temperature of 390 ° C. and a screw rotation speed of 300 rpm.
  • a test piece was prepared by the above-described method, and the limit PV value, dynamic friction coefficient, and notched Izod strength were measured. Further, the average dispersed particle size and the maximum dispersed particle size of the fluororesin (II) were calculated with the test piece.
  • the resin composition was manufactured by melt-kneading under conditions of a temperature of 390 ° C. and a screw rotation speed of 500 rpm.
  • a test piece was prepared by the above-described method, and the limit PV value, dynamic friction coefficient, and notched Izod strength were measured. Further, the average dispersed particle size and the maximum dispersed particle size of the fluororesin (1) were calculated with the test piece.
  • a resin composition was produced by melt-kneading under conditions of a temperature of 390 ° C. and a screw rotation speed of 300 rpm.
  • a test piece was prepared by the above-described method, and the limit PV value, dynamic friction coefficient, and notched Izod strength were measured. Further, the average dispersed particle size and the maximum dispersed particle size of the fluororesin (1) were calculated with the test piece.
  • the resin composition was manufactured by melt-kneading under conditions of a temperature of 390 ° C. and a screw rotation speed of 500 rpm.
  • a test piece was prepared by the above-described method, and the limit PV value, dynamic friction coefficient, and notched Izod strength were measured. Further, the average dispersed particle size and the maximum dispersed particle size of the fluororesin (3) were calculated with the test piece.
  • the resin composition was manufactured by melt-kneading under conditions of a temperature of 390 ° C. and a screw rotation speed of 500 rpm.
  • a test piece was prepared by the above-described method, and the limit PV value, dynamic friction coefficient, and notched Izod strength were measured. Further, the average dispersed particle size and the maximum dispersed particle size of the fluororesin (1) were calculated with the test piece.
  • a press sheet was prepared by the above-described method, and a limit PV value, a dynamic friction coefficient, and a notched Izod strength were measured.
  • the ultra-thin slice was cut out from the press sheet, and the average dispersed particle size and the maximum dispersed particle size of the fluororesin (4) or (5) were calculated.
  • a resin composition was produced by melt-kneading under conditions of a temperature of 390 ° C. and a screw rotation speed of 300 rpm.
  • a press sheet was prepared by the above-described method, and a limit PV value, a dynamic friction coefficient, and a notched Izod strength were measured.
  • the ultra-thin slice was cut out from the press sheet, and the average dispersed particle size and the maximum dispersed particle size of the fluororesin (2) were calculated.
  • a slit table having a width of 500 mm
  • stretching with a take-up roll of 130 ° C. creating a film stretched to 25 ⁇ m
  • average dispersed particles of fluororesin (1) The diameter and the maximum dispersed particle diameter were calculated.
  • the resin composition of the present invention can be suitably used as a molding material used for automobile parts, industrial parts, electrical and electronic parts and the like that require high slidability.

Abstract

本発明は、低い動摩擦係数及び高い限界ＰＶ値を兼ね備えた成形品を得ることができる樹脂組成物を提供することを目的とする。 本発明は、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）及びフッ素樹脂（ＩＩ）を含む樹脂組成物であって、フッ素樹脂（ＩＩ）は、テトラフルオロエチレン及び下記の一般式（１）： ＣＦ２＝ＣＦ－Ｒｆ１　（１） （式中、Ｒｆ１は、－ＣＦ３又は－ＯＲｆ２を表す。Ｒｆ２は、炭素数１～５のパーフルオロアルキル基を表す。）で表されるパーフルオロエチレン性不飽和化合物の共重合体であり、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）とフッ素樹脂（ＩＩ）との質量比（Ｉ）：（ＩＩ）が９５：５～５０：５０であり、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）とフッ素樹脂（ＩＩ）との溶融粘度比（Ｉ）／（ＩＩ）が０．３～５．０であり、フッ素樹脂（ＩＩ）が芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）中に粒子状に分散しており、フッ素樹脂（ＩＩ）の平均分散粒子径が３．０μｍ未満であることを特徴とする樹脂組成物である。

Description

樹脂組成物及び成形品
本発明は、樹脂組成物及び成形品に関する。
近年、軽量化や低コスト化を目的に、金属部品を樹脂化する検討が活発に行われ、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂等の熱可塑性樹脂を使用した自動車部品、工業部品又は電気電子部品が実用化されている。ギア、ベアリングリテーナ等の摺動用途においても、金属製摺動部材から樹脂製摺動部材への置換が進みつつあるが、高加重・高温・高速回転等の条件で使用される摺動部材には上記のような熱可塑性樹脂では摺動性が不充分であり、摩耗、溶融、割れ、欠け等の問題が発生することがあった。
一方、フッ素樹脂は、摺動性、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、耐候性、柔軟性、電気的性質等の特性に優れ、自動車、産業機械、ＯＡ機器、電気電子機器等の幅広い分野で使用されている。フッ素樹脂は、とりわけ摺動性に優れており、その低い摩擦係数は樹脂の中でも突出している。しかしながら、結晶性の耐熱性熱可塑性樹脂に比べ、機械的特性や荷重たわみ温度で示されるような物理的な耐熱性に劣る場合が多く、また非晶性の耐熱性熱可塑性樹脂に比べて寸法安定性に劣っている場合があり、使用範囲が限定されているのが実情であった。
このような状況下、熱可塑性樹脂の摺動性を改良し、より広範な摺動部材への適用を図るための検討がなされている。例えば、特許文献１には、加熱変形温度が１００℃以上の熱可塑性樹脂６０～９９重量部と炭素繊維４０～１重量部からなる樹脂組成物１００重量部に対し、フッ素樹脂及び黒鉛の総量１～５０重量部を含有する樹脂組成物が開示されている。特許文献２には、成形温度が３００℃以上である熱可塑性耐熱樹脂（Ａ）と、特定の構造を有するα－フルオロアクリル酸フルオロアクリルを必須成分として重合して得られるポリマー（Ｂ）を含んでなる樹脂組成物が開示されている。特許文献３には、（Ａ）ポリアリールケトン樹脂７０～９９質量％及び（Ｂ）フッ素樹脂３０～１質量％を含有し、樹脂組成物中に分散した（Ｂ）フッ素樹脂の平均粒子径が０．１～３０μｍである樹脂組成物が提案されている。
また、特許文献４には、フッ素樹脂以外の樹脂（成分（Ａ））及びフッ素樹脂（成分（Ｂ））を含んでなる樹脂組成物であって、海相のフッ素樹脂以外の樹脂（成分（Ａ））中に島相のフッ素樹脂（成分（Ｂ））が分散する海島構造を有し、かつ、島相のフッ素樹脂（成分（Ｂ））の平均粒子直径が２００μｍ以下であることを特徴とする樹脂組成物が提案されている。特許文献５には、特定の繰り返し単位を有するポリイミド樹脂４０～９５重量部とポリアリルエーテルケトン６０～５重量部からなる樹脂組成物の総量１００重量部に対して、メルトフローインデックスの４００℃，１０ｋｇでの値が４．０～１５．０ｇ／１０ｍｉｎであるフッ素樹脂１～４０重量部を実質的に含有してなるポリイミド系樹脂組成物が提案されている。特許文献６には、エンジニアリングプラスチックと弗素樹脂との混合体を架橋して成ることを特徴とする、改質エンジニアリングプラスチックが提案されている。特許文献７には、フッ素樹脂分子鎖を構成する炭素原子の少なくとも一部が、分子鎖を構成する他の炭素原子との間に架橋構造を有すると共に、フッ素樹脂分子の少なくとも一部が活性末端基を有するフッ素樹脂５～４０質量部と、他の熱可塑性樹脂９５～６０質量部とを少なくとも含むことを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物が提案されている。
摺動性を改善する目的以外にも、熱可塑性樹脂に対してフッ素樹脂を添加することが知られている。例えば、特許文献８には、エンジニアリングプラスチックの成形加工において、押出圧力及び押出トルクを低下する等の成形加工性を向上させるために、含フッ素重合体をエンジニアリングプラスチックの質量及び含フッ素重合体の質量の合計の０．００５～１質量％添加することが開示されている。特許文献９には、ＰＦＡ樹脂水分散液中にＰＥＥＫ樹脂の微粉末を、ＰＦＡ：ＰＥＥＫ重量比で７５：２５～７０：３０の比率に混合し、この分散液を常法に従って粗面化した金属表面に直接塗着し、焼成することで、接着耐久性のあるＰＦＡ－ＰＥＥＫ複合塗膜を形成することが開示されている。特許文献１０には、ポリアリールケトン樹脂と熱可塑性フッ素系樹脂との混合物を含有し、該混合物の連続相が前記熱可塑性フッ素系樹脂であり、分散相がポリアリールケトン樹脂である熱可塑性樹脂組成物が記載されている。特許文献１１には、高ヤング率で、誘電率が小さく、難燃性、耐熱性、絶縁性に優れ、かつ剛性も高いフィルム及びそれを基材として用いたＦＰＣを提供することを目的とした材料として、ポリアリールケトン１００重量部に対し、他の熱可塑性樹脂３～３０重量部を含む樹脂組成物からなるフィルムであって、該フィルムのクッション率が３～３０％であり、かつ少なくとも１方向に延伸されていることを特徴とするポリアリールケトンフィルムが提案されている。
また、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）は熱可塑性樹脂の中でも比較的優れた摺動性を示し、ギア、ベアリングリテーナ等の摺動用途で実用化されている。しかし、高荷重等の厳しい摺動条件下では未だ摺動性は十分とは言えず、ＰＥＥＫの摺動性を改良するためにＰＴＦＥ粉末を配合したＰＥＥＫ組成物が開発され市販されている。当該ＰＴＦＥ粉末配合ＰＥＥＫ組成物は確かに動摩擦係数は低減されているが、限界ＰＶ値に代表される摺動特性は低いレベルであり、更なる摺動性の改良が求められている。
特開平８－４８８８７号公報 特開平１０－１９５３０２号公報 特開２００６－２７４０７３号公報 特開２００２－２３５０１１号公報 特開平９－８７５１７号公報 特開２００２－１４６２０２号公報 特開２００４－１３７３６３号公報 国際公開第２００３／０４４０９３号パンフレット 特開平６－３１６６８６号公報 特開２０１０－１８９５９９号公報 特開２００３－８２１２３号公報
そこで本発明は、低い動摩擦係数及び高い限界ＰＶ値を兼ね備えた成形品を得ることができる樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、低い動摩擦係数及び高い限界ＰＶ値を兼ね備えた成形品を得ることができる樹脂組成物について鋭意検討し、芳香族ポリエーテルケトン樹脂とフッ素樹脂とを含む樹脂組成物に着目した。そして、特定のフッ素樹脂が芳香族ポリエーテルケトン樹脂中に特定の平均分散粒子径で分散しており、芳香族ポリエーテルケトン樹脂とフッ素樹脂との溶融粘度比が特定の範囲である樹脂組成物を用いると、得られる成形品の動摩擦係数や限界ＰＶ値に係る摺動性が飛躍的に向上することを見出し、本発明を完成することに至った。
すなわち、本発明は、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）及びフッ素樹脂（ＩＩ）を含む樹脂組成物であって、フッ素樹脂（ＩＩ）は、テトラフルオロエチレン及び下記の一般式（１）：
ＣＦ２＝ＣＦ－Ｒｆ１　　　（１）
（式中、Ｒｆ１は、－ＣＦ３又は－ＯＲｆ２を表す。Ｒｆ２は、炭素数１～５のパーフルオロアルキル基を表す。）で表されるパーフルオロエチレン性不飽和化合物の共重合体であり、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）とフッ素樹脂（ＩＩ）との質量比（Ｉ）：（ＩＩ）が９５：５～５０：５０であり、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）とフッ素樹脂（ＩＩ）との溶融粘度比（Ｉ）／（ＩＩ）が０．３～５．０であり、フッ素樹脂（ＩＩ）が芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）中に粒子状に分散しており、フッ素樹脂（ＩＩ）の平均分散粒子径が３．０μｍ未満であることを特徴とする樹脂組成物である。
本発明の樹脂組成物は、フッ素樹脂（ＩＩ）が芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）中に粒子状に分散しており、フッ素樹脂（ＩＩ）の平均分散粒子径が０．３μｍ未満であり、且つ最大分散粒子径が０．８μｍ以下であることが好ましい。
上記フッ素樹脂（ＩＩ）は、メルトフローレートが０．１～１００ｇ／１０分であることが好ましい。
上記芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）は、ポリエーテルエーテルケトンであることが好ましい。
本発明はまた、上記樹脂組成物からなる成形品でもある。
本発明の成形品は、摺動部材として使用されるものであることが好ましい。
本発明の成形品は、シール材、ギア、アクチュエーター、ピストン、ベアリング又はブッシュであることが好ましい。
本発明の樹脂組成物は、上記構成からなるので、低い動摩擦係数及び高い限界ＰＶ特性を有する成形品を得ることができる。これにより、得られる成形品は優れた摺動性を示す。
以下に本発明を詳述する。
本発明の樹脂組成物は、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）及びフッ素樹脂（ＩＩ）を含む。
上記芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）としては、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン及びポリエーテルケトンエーテルケトンケトンからなる群より選択される少なくとも１種の樹脂であることが好ましく、ポリエーテルケトン及びポリエーテルエーテルケトンからなる群より選択される少なくとも１種の樹脂であることがより好ましく、ポリエーテルエーテルケトンであることが更に好ましい。
上記芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）は、６０ｓｅｃ－１、３９０℃における溶融粘度が０．２５～１．５０ｋＮｓｍ－２であることが好ましい。溶融粘度が上記範囲であることにより、加工特性が向上し、更に、低動摩擦係数及び高い限界ＰＶ特性を有する成形品が得られる。溶融粘度の好ましい下限は０．８０ｋＮｓｍ－２である。溶融粘度の好ましい上限は１．３０ｋＮｓｍ－２である。
上記芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）の溶融粘度は、ＡＳＴＭ　Ｄ３８３５に準拠して測定する。
上記芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）は、ガラス転移温度が１３０℃以上であることが好ましい。より好ましくは、１３５℃以上であり、更に好ましくは、１４０℃以上である。上記範囲のガラス転移温度であることによって、耐熱性に優れた樹脂組成物を得ることができる。上記ガラス転移温度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）装置によって測定される。
上記芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）は、融点が３００℃以上であることが好ましい。より好ましくは、３２０℃以上である。上記範囲の融点であることによって、得られる成形品の耐熱性を向上させることができる。上記融点は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）装置によって測定される。
上記フッ素樹脂（ＩＩ）は、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）及び下記の一般式（１）：
ＣＦ２＝ＣＦ－Ｒｆ１　　　（１）
（式中、Ｒｆ１は、－ＣＦ３又は－ＯＲｆ２を表す。Ｒｆ２は、炭素数１～５のパーフルオロアルキル基を表す。）で表されるパーフルオロエチレン性不飽和化合物の共重合体である。フッ素樹脂（ＩＩ）としては、１種を用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。上記Ｒｆ１が、－ＯＲｆ２である場合、上記Ｒｆ２は炭素数が１～３のパーフルオロアルキル基であることが好ましい。
上記フッ素樹脂（ＩＩ）を用いることによって、低い動摩擦係数及び高い限界ＰＶ値を兼ね備えた成形品を得ることができる。例えば、非溶融加工性のポリテトラフルオロエチレンを用いた場合には、充分に低い磨耗特性を有する成形品を得ることができない。
一般式（１）で表されるパーフルオロエチレン性不飽和化合物としては、より低い動摩擦係数及び高い限界ＰＶ値を兼ね備えた成形品を得ることができることから、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）、パーフルオロ（エチルビニルエーテル）及びパーフルオロ（プロピルビニルエーテル）からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましく、ヘキサフルオロプロピレン及びパーフルオロ（プロピルビニルエーテル）からなる群より選択される少なくとも１種であることがより好ましい。
フッ素樹脂（ＩＩ）としては、低い動摩擦係数が得られることからパーフルオロポリマーが好ましい。
上記フッ素樹脂（ＩＩ）は、８０～９９モル％のＴＦＥ及び１～２０モル％の上記一般式（１）で表されるパーフルオロエチレン性不飽和化合物から構成されることが好ましい。上記フッ素樹脂（ＩＩ）を構成するＴＦＥの含有量の下限は、８５モル％がより好ましく、８７モル％が更に好ましく、９０モル％が特に好ましく、９３モル％が殊更に好ましい。上記フッ素樹脂（ＩＩ）を構成するＴＦＥの含有量の上限は、９７モル％がより好ましく、９５モル％が更に好ましい。
また、上記フッ素樹脂（ＩＩ）を構成する上記一般式（１）で表されるパーフルオロエチレン性不飽和化合物の含有量の下限は、３モル％がより好ましく、５モル％が更に好ましい。上記フッ素樹脂（ＩＩ）を構成する上記一般式（１）で表されるパーフルオロエチレン性不飽和化合物の含有量の上限は、１５モル％がより好ましく、１３モル％が更に好ましく、１０モル％が特に好ましく、７モル％が殊更に好ましい。
上記フッ素樹脂（ＩＩ）は、６０ｓｅｃ－１、３９０℃における溶融粘度が０．３～３．０ｋＮｓｍ－２であることが好ましい。溶融粘度が上記範囲であることにより、加工特性が向上し、低動摩擦係数及び高い限界ＰＶ特性を得ることができる。溶融粘度のより好ましい下限は、０．４ｋＮｓｍ－２である。溶融粘度のより好ましい上限は２．５ｋＮｓｍ－２であり、更に好ましくは２．０ｋＮｓｍ－２である。
上記フッ素樹脂（ＩＩ）の溶融粘度は、ＡＳＴＭ　Ｄ３８３５に準拠して測定する。
上記フッ素樹脂（ＩＩ）は、３７２℃、５０００ｇ荷重の条件下で測定したメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１～１００ｇ／１０分であることが好ましく、５～４０ｇ／１０分であることがより好ましく、１０～４０ｇ／１０分であることが更に好ましい。ＭＦＲが上記範囲であることにより、本発明の樹脂組成物から製造される成形品の動摩擦係数を低くすることができ、更に限界ＰＶ値をも向上させることができる。ＭＦＲの更に好ましい下限は１２ｇ／１０分であり、特に好ましい下限は１５ｇ／１０分である。動摩擦係数の低減の観点から、ＭＦＲの更に好ましい上限は３８ｇ／１０分であり、特に好ましい上限は３５ｇ／１０分である。
上記フッ素樹脂（ＩＩ）のＭＦＲは、ＡＳＴＭ　Ｄ３３０７－０１に準拠し、メルトインデクサーを用いて測定する。
上記フッ素樹脂（ＩＩ）の融点は特に限定されないが、成形する際に用いる芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）が溶融する温度で既にフッ素樹脂（ＩＩ）が溶融していることが成形において好ましいため、上記芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）の融点以下の温度であることが好ましい。例えば、フッ素樹脂（ＩＩ）の融点は、２３０～３５０℃であることが好ましい。フッ素樹脂（ＩＩ）の融点は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）装置を用いて、１０℃／分の速度で昇温したときの融解熱曲線における極大値に対応する温度として求めたものである。
上記フッ素樹脂（ＩＩ）は、公知の方法によりフッ素ガス処理したものであってもよいし、アンモニア処理したものであってもよい。
本発明の樹脂組成物は、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）とフッ素樹脂（ＩＩ）との溶融粘度比（Ｉ）／（ＩＩ）（芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）／フッ素樹脂（ＩＩ））が０．３～５．０である。溶融粘度比（Ｉ）／（ＩＩ）を上記範囲とすることで、低い動摩擦係数及び高い限界ＰＶ特性を有する成形品を得ることができる。溶融粘度比（Ｉ）／（ＩＩ）は、０．４～４．０であることがより好ましく、０．５～３．０であることが更に好ましい。
特に、フィッシュアイの少ない薄膜を得ることができる点、及び、ノッチ付きアイゾッド強度がより優れる点、平均分散粒子径及び最大分散粒子径を小さくすることができる点から、溶融粘度比（Ｉ）／（ＩＩ）は０．５～２．５であることが特に好ましい。
本発明の樹脂組成物は、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）とフッ素樹脂（ＩＩ）との質量比（Ｉ）：（ＩＩ）が９５：５～５０：５０である。質量比（Ｉ）：（ＩＩ）が上記範囲であることによって、低い動摩擦係数及び高い限界ＰＶ特性を併せ持つ成形品を製造することができる。フッ素樹脂（ＩＩ）の含有量が芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）との質量比で５０を超えると、強度が劣る傾向があり、５未満であると、充分な動摩擦係数がえられない。より好ましい範囲は、９０：１０～６０：４０である。
本発明の樹脂組成物は、フッ素樹脂（ＩＩ）が芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）中に粒子状に分散しており、フッ素樹脂（ＩＩ）の平均分散粒子径が３．０μｍ未満である。平均分散粒子径が３．０μｍ未満であることによって、低い動摩擦係数及び高い限界ＰＶ特性を併せ持つ成形品を製造することができる。平均分散粒子径が大きすぎると充分な摺動性が得られない。
従来から、摺動部材の割れや欠けを解消するため、耐衝撃性が改良された芳香族ポリエーテルケトンが要求されてきた。一般に、熱可塑性樹脂の耐衝撃性を改良するには、ゴム成分をアロイする手法が採用される。しかし、芳香族ポリエーテルケトンは高耐熱の熱可塑性樹脂であり、その成形加工温度は３５０℃を超え、通常は４００℃近くで成形が行われる。仮に芳香族ポリエーテルケトンにゴム成分をアロイしたとしても、成形加工時にゴム成分が熱劣化して実用的でない。従って、芳香族ポリエーテルケトンの耐衝撃性を改良するための有効な手段は実質上見出されていないのが現状であった。
このような現状のもと、本発明者らは、フッ素樹脂（ＩＩ）が芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）中に粒子状に分散しており、フッ素樹脂（ＩＩ）の平均分散粒子径が３．０μｍ未満である樹脂組成物を用いることによって、低動摩擦係数及び高い限界ＰＶ特性を有する成形品となるばかりか、意外なことに成形品の耐衝撃性が劇的に向上することを見出した。
より高い限界ＰＶ特性を有する成形品を得ることができるとともに、フィルム成形性がより優れたものとなることから、フッ素樹脂（ＩＩ）の平均分散粒子径は２．０μｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは０．３μｍ以下である。
平均分散粒子径の下限は特に限定されないが０．０１μｍであってよい。
本発明の樹脂組成物において、フッ素樹脂（ＩＩ）の平均分散粒子径が０．３μｍ未満であり、且つ最大分散粒子径が０．８μｍ以下であることが好ましい。
平均分散粒子径が０．３μｍ未満であり、且つ最大分散粒子径が０．８μｍ以下であると、動摩擦係数や限界ＰＶ値の摺動性が向上するとともに、フィッシュアイの少ない薄膜フィルムの作成が可能となる。また、本発明の樹脂組成物から得られる成形品の耐衝撃性が劇的に向上する。
フィルム成形性がより優れたものとなり、フィッシュアイの数をより減少させることができる点から、フッ素樹脂（ＩＩ）の最大分散粒子径は０．７５μｍ以下であることが好ましく、０．７０μｍ以下であることがより好ましい。
フッ素樹脂（ＩＩ）の平均分散粒子径及び最大分散粒子径は、本発明の樹脂組成物を共焦点レーザー顕微鏡にて顕微鏡観察を行ったり、本発明の樹脂組成物から作製されるプレスシートから超薄切片を切り出し、当該超薄切片を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて顕微鏡観察を行ったりして、得られた画像を光学解析装置にて二値化処理することにより求めることができる。
本発明の樹脂組成物は、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）及びフッ素樹脂（ＩＩ）を含むものであるが、必要に応じて他の成分を含んでいてもよい。上記他の成分としては特に限定されないが、チタン酸カリウム等のウィスカ、ガラス繊維、アスベスト繊維、カーボン繊維、セラミック繊維、チタン酸カリウム繊維、アラミド繊維、その他の高強度繊維等の繊維状の強化材；炭酸カルシウム、タルク、マイカ、クレイ、カーボン粉末、グラファイト、ガラスビーズ等の無機充填材；着色剤；難燃剤等通常使用される無機又は有機の充填材；ミネラル、フレーク等の安定剤；シリコーンオイル、二硫化モリブデン等の潤滑剤；顔料；カーボンブラック等の導電剤；ゴム等の耐衝撃性向上剤；その他の添加剤等を用いることができる。
本発明の樹脂組成物の製造は、例えば、成形用組成物等の樹脂組成物を混合するために通常用いられる配合ミル、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、押出機等の混合機を用いて、通常の条件により行うことができる。フッ素樹脂（ＩＩ）の平均分散粒子径を小さくすることができることから、混合機としては二軸押出機が好ましく、二軸押出機のスクリュウ構成はＬ／Ｄ＝３５以上が好ましく、更に好ましくはＬ／Ｄ＝４０以上であり、特に好ましくはＬ／Ｄ＝４５以上である。なお、Ｌ／Ｄは、スクリューの有効長さ（Ｌ）／スクリュー直径（Ｄ）である。
上記のことから、本発明の樹脂組成物は、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）及びフッ素樹脂（ＩＩ）を、Ｌ／Ｄが３５以上であるスクリュウ構成の二軸押出機で混合することにより得られるものであることが好ましい。
本発明の樹脂組成物を製造する方法としては、例えば、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）及びフッ素樹脂（ＩＩ）を、溶融状態で混合する方法が挙げられる。
芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）とフッ素樹脂（ＩＩ）とを充分に混練することによって、所望の分散状態を有する本発明の樹脂組成物を得ることができる。分散状態は成形品の動摩擦係数及び限界ＰＶ特性、並びに、薄膜フィルムの作成、成形性に影響を与えるので、樹脂組成物から得られる成形品において所望の分散状態が得られるように、混練方法の選択は適切に行われるべきである。
本発明の樹脂組成物を製造する方法としては、例えば、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）及びフッ素樹脂（ＩＩ）を適切な割合で混合機に投入し、所望により上記他の成分を添加し、樹脂（Ｉ）及び（ＩＩ）の融点以上で溶融混練することにより製造する方法等が挙げられる。
上記他の成分は、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）及びフッ素樹脂（ＩＩ）に予め添加して混合しておいてもよいし、芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）及びフッ素樹脂（ＩＩ）を配合するときに添加してもよい。
上記溶融混練時の温度としては、用いる芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）、フッ素樹脂（ＩＩ）の種類等によって適宜設定すればよいが、例えば、３６０～４００℃であることが好ましい。混練時間としては、通常、１分～１時間である。
上記樹脂組成物は、該樹脂組成物から得られる成形体の動摩擦係数を０．２２以下とすることができる。上記範囲の動摩擦係数であることによって、摺動部材用成形品としてより好適に用いることができる。上記動摩擦係数は、０．２１以下であることがより好ましい。
上記樹脂組成物は、該樹脂組成物から得られる成形体の限界ＰＶ値を８００以上とすることができる。より好ましくは１０００以上であり、更に好ましくは１３００以上であり、特に好ましくは１５００以上である。
上記樹脂組成物は、該樹脂組成物から得られる成形体のノッチ付きアイゾット強度を３０ｋＪ／ｍ２以上とすることができる。より好ましくは４０ｋＪ／ｍ２以上である。高いアイゾット強度を得るためには、フッ素樹脂（ＩＩ）の平均分散粒子径を０．３μｍ未満に制御する必要がある。
また、成形品の割れや欠けを防止する観点からは、得られる成形体のノッチ付きアイゾット強度が６０ｋＪ／ｍ２以上であることも好ましい。
本発明の樹脂組成物から形成される成形品も本発明の１つである。
本発明の樹脂組成物から形成される成形品は、摺動性と耐衝撃性と共に、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、強度、剛性、薬品低透過性、寸法安定性、難燃性、電気特性及び耐久性を兼ね備える成形品であり、電気電子・半導体分野においては、ＣＭＰリテーナリング、エッチングリング、シリコンウエハキャリア、ＩＣチップトレイ等の半導体・液晶製造装置部品、絶縁フィルム、小型ボタン電池、ケーブルコネクタ、アルミ電解コンデンサー本体ケース；　自動車分野においては、スラストワッシャー、オイルフィルター、オートエアコンコントロールユニットのギア、スロットルボディのギア、ＡＢＳパーツ、ＡＴシールリング、ＭＴシフトフォークパット、ベアリング、シール、クラッチリング；産業分野においては、コンプレッサ部品、大量輸送システムのケーブル、コンベアベルトチェーン、油田開発機械用コネクタ、水圧駆動システムのポンプ部品（軸受け、ポートプレート、ピストンの玉継ぎ手）；航空宇宙分野においては、航空機のキャビン内装部品、燃料パイプ保護材；及び食品・飲料製造設備部品や医療器具部品（滅菌器具、ガス・液体クロマトグラフ）などに使用することができる。
上記成形品の形状としては特に限定されず、例えば、シート状；フィルム状；ロッド状；パイプ状等の種々の形状にすることができる。本発明の成形品は、フィッシュアイの少ない薄膜を作製することができるため、シート状、フィルム状の成形品に特に好適である。
本発明は、上記樹脂組成物からなる摺動部材用成形品でもある。上記樹脂組成物を用いて成形された摺動部材用成形品は動摩擦係数が低いため、摺動部材として好適に利用することができる。また、フッ素樹脂を含有するものであるため、耐薬品性、耐候性、非粘着性、撥水性、電気特性等にも優れる。
上記摺動部材用成形品としては、特に限定されないが、例えば、シール材、ギア、アクチュエーター、ピストン、ベアリング、ベアリングリテーナ、ブッシュ、スイッチ、ベルト、軸受け、カム、ローラー、ソケット等が挙げられる。
上記成形品の製造方法における成形機に関する各種条件としては特に限定されず、例えば、従来公知のように行うことができる。成形温度は、通常、用いる上記芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）の融点以上の温度であることが好ましい。また、成形温度は、上記フッ素樹脂（ＩＩ）の分解温度と上記芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）の分解温度のうち低い方の温度未満の温度であることが好ましい。このような成形温度としては、例えば２５０～４００℃であってよい。
本発明の成形品は、目的とする成形品の種類、用途、形状などに応じて、射出成形、押出成形、プレス成形、ブロー成形、カレンダー成形、流延成形等の一般に熱可塑性樹脂組成物に対して用いられている成形方法によって成形することができる。また上記成形方法を組み合わせた成形方法を採用することもできる。更に、本発明の樹脂組成物と他のポリマーとを複合成形して成形してもよい。
つぎに本発明を実施例をあげて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
＜ＭＦＲの測定＞
ＡＳＴＭ　Ｄ３３０７－０１に従って、メルトインデクサー（（株）東洋精機製作所製）を用いて、３７２℃、５０００ｇ荷重下で内径２ｍｍ、長さ８ｍｍのノズルから１０分間あたりに流出するポリマーの質量（ｇ／１０分）を求めた。
＜プレスシート成形品の作製＞
実施例、比較例で製造した樹脂組成物を用いて、熱プレス機により３８０℃、５ＭＰａの条件下で圧縮成形し、厚さ３ｍｍのシートを作製した。
＜限界ＰＶ値の測定＞
上述した方法で作成したプレスシートから、縦３ｃｍ・横３ｃｍ・厚み３ｍｍの試験片を切り出し、ＪＩＳ　Ｋ７２１８のＡ法に準じて、摩擦摩耗試験機（株式会社エー・アンド・デイ製）を使用して、鋼材Ｓ４５Ｃ（＃２４０サンドペーパー仕上げ）を相手材に、速度３ｍ／秒一定、面圧を２０Ｎから１０分毎に２０Ｎずつ上昇させることにより、限界ＰＶ値を測定した。
＜動摩擦係数の測定＞
上述した方法で作製したプレスシートを用いて、ボールオンディスク型のＳＲＶ摩擦磨耗試験機（ＯＰＴＩＭＯＬ社製）により、室温、５０Ｈｚの条件で、動摩擦係数を求めた。
＜ノッチ付きアイゾッド強度の測定＞
上述した方法で作成したプレスシートから、ＪＩＳ　Ｋ７１１０に準じて、ノッチ付きアイゾッド強度測定用の試験片を切り出し、アイゾッド衝撃試験機（（株）東洋精機製作所製）を使用して、室温にてノッチ付きアイゾッド強度を測定した。
＜フィッシュアイ個数の計測＞
フィッシュアイ個数の判定は、Ｔダイ押出の方法で作製した１２ｃｍ×５０ｃｍ四方、厚み２５μｍのフィルムのフィッシュアイ個数を計測した。
○：１０個未満
△：１０個以上３０個未満
×：３０個以上
＜平均分散粒子径・最大分散粒子径の算出＞
上述した方法で作成したプレスシートを用いて、先端部分が１ｍｍ四方になるようトリミング用剃刀でトリミングを行い、その後、ウルトラミクロトーム（ライカ社製ＵＬＴＲＡＣＵＴ　Ｓ）の試料ホルダーに固定、チャンバー内を液体窒素で－８０℃まで冷却し、厚さ９０ｎｍの超薄切片を切り出した。
得られた超薄切片を２０％エタノール溶液を付着させた白金リングにて回収し、銅製シートメッシュ（応研商事（株）製２００Ａ、φ３．０ｍｍ）に付着させた。
その後、透過型電子顕微鏡（（株）日立製作所製Ｈ７１００ＦＡ）を用いて、銅製シートメッシュに付着させた超薄切片の観察を行った。
顕微鏡観察により得られたネガフィルムをスキャナー（ＥＰＳＯＮ（株）製ＧＴ－９４００ＵＦ）にて電子画像化し、光学解析装置（（株）ニレコ製ＬＵＺＥＸ　ＡＰ）を用いて電子像の二値化処理を行い、分散相の平均分散粒子径及び最大分散粒子径を求めた。
＜溶融粘度の測定方法＞
芳香族ポリエーテルケトン樹脂の溶融粘度は、６０ｓｅｃ－１、３９０℃において、ＡＳＴＭ　Ｄ３８３５に準拠して測定した。
フッ素樹脂の溶融粘度は、６０ｓｅｃ－１、３９０℃において、ＡＳＴＭ　Ｄ３８３５に準拠して測定した。
実施例及び比較例では、下記の材料を用いた。
芳香族ポリエーテルケトン樹脂（１）：ポリエーテルエーテルケトン（溶融粘度；１．４８ｋＮｓｍ－２。）
芳香族ポリエーテルケトン樹脂（２）：ポリエーテルエーテルケトン（溶融粘度；１．１９ｋＮｓｍ－２。）
芳香族ポリエーテルケトン樹脂（３）：ポリエーテルエーテルケトン（溶融粘度；０．３１ｋＮｓｍ－２。）
フッ素樹脂（１）：テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（組成重量比；テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン／パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）＝８７．５／１１．５／１.０。ＭＦＲ；２３ｇ／１０分。溶融粘度；０．５５ｋＮｓｍ－２。）
フッ素樹脂（２）：テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（組成重量比；テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン／パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）＝８７．５／１１．５／１.０。ＭＦＲ；６０ｇ／１０分。溶融粘度；０．２８ｋＮｓｍ－２。）
フッ素樹脂（３）：テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（組成重量比；テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン＝８８．５／１１．５。ＭＦＲ；６ｇ／１０分。溶融粘度；２．２３ｋＮｓｍ－２。）
フッ素樹脂（４）：ポリテトラフルオロエチレン（商品名：ルブロンＬ５、ダイキン工業（株）製。）
フッ素樹脂（５）：エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（商品名：ネオフロンＥＰ５４１、ダイキン工業（株）製。溶融粘度；２．２７ｋＮｓｍ－２。）
＜実施例１＞
芳香族ポリエーテルケトン樹脂（２）及びフッ素樹脂（１）を表１に示す割合（質量部）で予備混合を行い、二軸押出機（φ１５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝６０）を使用して、シリンダー温度３９０℃、スクリュウ回転数３００ｒｐｍの条件下で溶融混練し、樹脂組成物を製造した。得られた樹脂組成物を用いて、上記した方法で試験片を作製し、限界ＰＶ値、動摩擦係数、ノッチ付きアイゾッド強度の測定を行った。また、当該試験片にてフッ素樹脂（ＩＩ）の平均分散粒子径及び最大分散粒子径を算出した。
＜実施例２＞
芳香族ポリエーテルケトン樹脂（２）及びフッ素樹脂（１）を表１に示す割合（質量部）で予備混合を行い、二軸押出機（φ１５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝６０）を使用して、シリンダー温度３９０℃、スクリュウ回転数５００ｒｐｍの条件下で溶融混練し、樹脂組成物を製造した。得られた樹脂組成物を用いて、上記した方法で試験片を作製し、限界ＰＶ値、動摩擦係数、ノッチ付きアイゾッド強度の測定を行った。また、当該試験片にてフッ素樹脂（１）の平均分散粒子径及び最大分散粒子径を算出した。
＜実施例３＞
芳香族ポリエーテルケトン樹脂（２）及びフッ素樹脂（１）を表１に示す割合（質量部）で予備混合を行い、二軸押出機（φ１５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝６０）を使用して、シリンダー温度３９０℃、スクリュウ回転数３００ｒｐｍの条件下で溶融混練し、樹脂組成物を製造した。得られた樹脂組成物を用いて、上記した方法で試験片を作製し、限界ＰＶ値、動摩擦係数、ノッチ付きアイゾッド強度の測定を行った。また、当該試験片にてフッ素樹脂（１）の平均分散粒子径及び最大分散粒子径を算出した。
＜実施例４＞
芳香族ポリエーテルケトン樹脂（２）及びフッ素樹脂（３）を表１に示す割合（質量部）で予備混合を行い、二軸押出機（φ１５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝６０）を使用して、シリンダー温度３９０℃、スクリュウ回転数５００ｒｐｍの条件下で溶融混練し、樹脂組成物を製造した。得られた樹脂組成物を用いて、上記した方法で試験片を作製し、限界ＰＶ値、動摩擦係数、ノッチ付きアイゾッド強度の測定を行った。また、当該試験片にてフッ素樹脂（３）の平均分散粒子径及び最大分散粒子径を算出した。
＜実施例５＞
芳香族ポリエーテルケトン樹脂（３）及びフッ素樹脂（１）を表１に示す割合（質量部）で予備混合を行い、二軸押出機（φ１５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝６０）を使用して、シリンダー温度３９０℃、スクリュウ回転数５００ｒｐｍの条件下で溶融混練し、樹脂組成物を製造した。得られた樹脂組成物を用いて、上記した方法で試験片を作製し、限界ＰＶ値、動摩擦係数、ノッチ付きアイゾッド強度の測定を行った。また、当該試験片にてフッ素樹脂（１）の平均分散粒子径及び最大分散粒子径を算出した。
＜比較例１＞
芳香族ポリエーテルケトン樹脂（１）のみを使用して、上記した方法で試験片を作製し、限界ＰＶ値、動摩擦係数、ノッチ付きアイゾッド強度の測定を行った。
＜比較例２及び３＞
芳香族ポリエーテルケトン樹脂（１）と、フッ素樹脂（４）又はフッ素樹脂（５）とを表１に示す割合（質量部）で予備混合を行い、二軸押出機（φ１５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝６０）を使用して、シリンダー温度３９０℃、スクリュウ回転数３００ｒｐｍの条件下で溶融混練し、樹脂組成物を製造した。得られた樹脂組成物を用いて、上記した方法でプレスシートを作製し、限界ＰＶ値、動摩擦係数、ノッチ付きアイゾッド強度の測定を行った。また、プレスシートから超薄切片を切り出し、フッ素樹脂（４）又は（５）の平均分散粒子径及び最大分散粒子径を算出した。
＜比較例４＞
芳香族ポリエーテルケトン樹脂（３）、フッ素樹脂（３）を表１に示す割合（質量部）で予備混合を行い、二軸押出機（φ１５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝６０）を使用して、シリンダー温度３９０℃、スクリュウ回転数５００ｒｐｍの条件下で溶融混練し、樹脂組成物を製造した。得られた樹脂組成物を用いて、上記した方法でプレスシートを作製し、限界ＰＶ値、動摩擦係数、ノッチ付きアイゾッド強度の測定を行った。また、プレスシートから超薄切片を切り出し、フッ素樹脂（３）の平均分散粒子径及び最大分散粒子径を算出した。
＜比較例５＞
芳香族ポリエーテルケトン樹脂（１）、フッ素樹脂（２）を表１に示す割合（質量部）で予備混合を行い、二軸押出機（φ１５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝６０）を使用して、シリンダー温度３９０℃、スクリュウ回転数３００ｒｐｍの条件下で溶融混練し、樹脂組成物を製造した。得られた樹脂組成物を用いて、上記した方法でプレスシートを作製し、限界ＰＶ値、動摩擦係数、ノッチ付きアイゾッド強度の測定を行った。また、プレスシートから超薄切片を切り出し、フッ素樹脂（２）の平均分散粒子径及び最大分散粒子径を算出した。
＜比較例６＞
芳香族ポリエーテルケトン樹脂（２）、フッ素樹脂（１）を表１に示す割合（質量部）で予備混合を行い、ベント式押出機（φ５０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝２４）を使用して、シリンダー温度３９０℃、スクリュウ回転数２５ｒｐｍの条件下で混合し、幅５００ｍｍのスリット台から押出し、１３０℃の引き取りロールで延伸し、２５μｍに延伸したフィルムを作成し、フッ素樹脂（１）の平均分散粒子径及び最大分散粒子径を算出した。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
本発明の樹脂組成物は、高い摺動性が要求される自動車部品、工業部品、電気電子部品等に使用する成形材料として好適に利用可能である。

Claims (7)

  1. 芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）及びフッ素樹脂（ＩＩ）を含む樹脂組成物であって、
    フッ素樹脂（ＩＩ）は、テトラフルオロエチレン及び下記の一般式（１）：
    ＣＦ２＝ＣＦ－Ｒｆ１　　　（１）
    （式中、Ｒｆ１は、－ＣＦ３又は－ＯＲｆ２を表す。Ｒｆ２は、炭素数１～５のパーフルオロアルキル基を表す。）で表されるパーフルオロエチレン性不飽和化合物の共重合体であり、
    芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）とフッ素樹脂（ＩＩ）との質量比（Ｉ）：（ＩＩ）が９５：５～５０：５０であり、
    芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）とフッ素樹脂（ＩＩ）との溶融粘度比（Ｉ）／（ＩＩ）が０．３～５．０であり、
    フッ素樹脂（ＩＩ）が芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）中に粒子状に分散しており、フッ素樹脂（ＩＩ）の平均分散粒子径が３．０μｍ未満であることを特徴とする樹脂組成物。
  2. フッ素樹脂（ＩＩ）が芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）中に粒子状に分散しており、
    フッ素樹脂（ＩＩ）の平均分散粒子径が０．３μｍ未満であり、且つ最大分散粒子径が０．８μｍ以下である請求項１記載の樹脂組成物。
  3. フッ素樹脂（ＩＩ）は、メルトフローレートが０．１～１００ｇ／１０分である請求項１又は２に記載の樹脂組成物。
  4. 芳香族ポリエーテルケトン樹脂（Ｉ）は、ポリエーテルエーテルケトンである請求項１、２又は３に記載の樹脂組成物。
  5. 請求項１、２、３又は４に記載の樹脂組成物からなる成形品。
  6. 摺動部材として使用される請求項５に記載の成形品。
  7. シール材、ギア、アクチュエーター、ピストン、ベアリング又はブッシュである請求項５又は６に記載の成形品。
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