CN116529293A - 聚醚醚酮成型体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供能够实现进一步提高聚醚醚酮成型体的性能的技术。聚醚醚酮成型体具有主体部和表层部。上述主体部的DSC曲线显现出的表示聚醚醚酮晶化的放热峰为两个：第一放热峰，以及处于比上述第一放热峰更靠高温侧的第二放热峰。上述表层部覆盖上述主体部，上述表层部的DSC曲线显现出的表示聚醚醚酮晶化的放热峰仅为处于比上述第一放热峰更靠高温侧的第三放热峰。

Description

聚醚醚酮成型体及其制造方法
技术领域
本发明涉及能够用于各种构件的聚醚醚酮成型体及其制造方法。
背景技术
在工业机械领域中，从轻量化的观点等出发，要求由树脂成型体代替金属构件。在这样的树脂成型体的制造中，例如，使用以聚醚醚酮(PEEK)为代表的，具有特别优异的耐热性和机械强度的超级工程塑料(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-111091号公报。
发明内容
发明要解决的问题
但是，在滑动构件、齿轮构件等这样的在特别严苛的工作环境中使用的构件中，即使是聚醚醚酮成型体也难以得到稳定且充分的性能。因此，为了使聚醚醚酮成型体在工业机械领域中能够更广泛地利用，期望进一步提高聚醚醚酮成型体的性能。
鉴于如上所述的情况，本发明的目的在于，提供一种能够实现进一步提高聚醚醚酮成型体的性能的技术。
用于解决问题的方案
为了达成上述目的，本发明的一个方式的聚醚醚酮成型体具有主体部和表层部。
所述主体部的DSC曲线显现出的表示聚醚醚酮晶化的放热峰为两个：第一放热峰，以及处于比所述第一放热峰更靠高温侧的第二放热峰。
所述表层部覆盖所述主体部，所述表层部的DSC曲线显现出的表示聚醚醚酮晶化的放热峰仅为处于比所述第一放热峰更靠高温侧的第三放热峰。
在该聚醚醚酮成型体中，在构成表面的表层部中，与表层部的内侧的主体部相比，分子量低的聚醚醚酮的量减少。由此，在该聚醚醚酮成型体中，由于在表层部得到高的机械强度，因此能够抑制磨损的进展和缺损的产生。
另一方面，在该聚醚醚酮成型体中，由于在残留有分子量低的聚醚醚酮的主体部中维持了冲击吸收性，因此施加于表层部的冲击被主体部吸收。由此，在该聚醚醚酮成型体中，由于不易在表层部局部施加大的应力，因此能够进一步抑制损伤的产生。
所述表层部的厚度也可以为50μm以上。
所述聚醚醚酮成型体也可以构成为滑动构件。
所述聚醚醚酮成型体也可以构成为齿轮构件。
本发明的一个方式的聚醚醚酮成型体的制造方法包括：制作DSC曲线显现出的表示聚醚醚酮晶化的放热峰为两个的成型体的工序；以及向所述成型体的表面照射电子束的工序。
在该结构中，通过电子束的照射，能够在构成表面的表层部使平均分子量低的聚醚醚酮的量减少。
也可以在所述照射电子束的工序中形成表层部，所述表层部的DSC曲线显现出的表示聚醚醚酮晶化的放热峰仅为一个。
也可以在所述照射电子束的工序中对所述成型体进行加热。
发明效果
如上所述，在本发明中，能够提供一种能够实现进一步提高聚醚醚酮成型体的性能的技术。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的聚醚醚酮成型体的制造方法的流程图。
图2是示出将上述聚醚醚酮成型体构成为齿轮构件的例子的俯视图。
图3是示出实施例和比较例涉及的聚醚醚酮成型体的表层部的DSC曲线的图表。
图4是示出实施例和比较例涉及的聚醚醚酮成型体的表层部的DDSC曲线的图表。
具体实施方式
[对聚醚醚酮成型体的说明]
本发明涉及聚醚醚酮成型体，该聚醚醚酮成型体是聚醚醚酮(PEEK)的成型体。在本发明中，通过对构成聚醚醚酮成型体的聚醚醚酮的分子量进行控制，来实现聚醚醚酮成型体的性能的提高。在本发明的一个实施方式中，通过差示扫描量热测量(DSC)来掌握聚醚醚酮的平均分子量。
具体而言，在从350℃以上的熔融状态起的降温过程的DSC曲线中，对250～300℃的温度区域显现出的表示聚醚醚酮晶化的放热峰进行检测。由此可知，显现出的放热峰的晶化温度越高的聚醚醚酮其平均分子量越大，显现出的放热峰的晶化温度越低的聚醚醚酮其平均分子量越小。
图1是示出本实施方式的聚醚醚酮成型体的制造方法的流程图。首先，在本实施方式的步骤S01中，准备原料聚醚醚酮。在步骤S01中准备的原料聚醚醚酮是在DSC曲线中显现出两个表示聚醚醚酮晶化的放热峰的聚醚醚酮。
在本实施方式中，将这样的原料聚醚醚酮看作是平均分子量相对大的聚醚醚酮和平均分子量相对小的聚醚醚酮的两种聚醚醚酮的混合物。作为原料聚醚醚酮，可以混合两种聚醚醚酮来生成，也可以使用预先构成为混合物的市售品。
接下来，在步骤S02中，将在步骤S01中准备的原料聚醚醚酮进行成型。在原料聚醚醚酮的成型中，能够利用例如注射成型、挤出成型等公知的成型方法。由此，在步骤S02中，与原料聚醚醚酮相同，得到由两种聚醚醚酮的混合物形成的成型体。
即，在由步骤S02得到的原料聚醚醚酮的成型体的DSC曲线中，显现出表示聚醚醚酮晶化的两个放热峰：低温侧的第一放热峰和高温侧的第二放热峰。另外，DSC曲线显现出的两个放热峰的位置和形状也可以在原料聚醚醚酮的成型前后相互不同。
然后，在步骤S03中，向在步骤S02中得到的原料聚醚醚酮的成型体的表面照射电子束。由此，在原料聚醚醚酮的成型体中，通过射入表面的电子束，选择性地促进低分子量的聚醚醚酮分子的交联，形成使分子量小的聚醚醚酮的量减少的表层部。
步骤S03中的电子束的照射条件能够适当决定。例如，电子束的照射剂量优选为50kGy以上，以使得容易得到像上述那样的促进交联的效果。此外，为了防止聚醚醚酮的分子链分解的进展，电子束的照射剂量优选控制在200kGy以下。
通过步骤S03，得到本实施方式的聚醚醚酮成型体，其具有：主体部，其不受电子束的照射的影响；以及表层部，其通过电子束的照射使分子量小的聚醚醚酮的量减少。在本实施方式的聚醚醚酮成型体的主体部和表层部的DSC曲线中，显现出相互不同的放热峰。
具体而言，在主体部的DSC曲线中，与照射电子束前的原料聚醚醚酮的成型体相同地显现出表示聚醚醚酮晶化的第一放热峰和第二放热峰。与此相对，在表层部中，通过电子束的照射使与第一放热峰所对应的分子量小的聚醚醚酮减少，与此相应地DSC曲线显现出的第一放热峰降低。
在聚醚醚酮成型体中，为了更有效地得到照射电子束的效果，优选降低至可以认为表层部的DSC曲线中第一放热峰消失的程度。即，优选在表层部的DSC曲线中仅显现出处于比第一放热峰更靠高温侧的单独的第三放热峰。
这里，在本实施方式中，根据对DSC曲线微分而得到的DDSC曲线显现出的斜率在降温过程中是否有从减少转变为增加的向下凸的峰来判断有无放热峰。即，在本实施方式中，DSC曲线的放热峰与DDSC曲线的向下凸的峰一一对应。
在本实施方式的聚醚醚酮成型体中，在表层部中，通过使分子量小的聚醚醚酮的量减少，能够使应力容易集中的表面附近的机械强度提高。由此，在本实施方式的聚醚醚酮成型体中，能够抑制由表层部构成的表面附近的磨损的进展、缺损的产生。
此外，在本实施方式的聚醚醚酮成型体中，由于维持了残留有分子量小的聚醚醚酮的主体部的冲击吸收性，因此可以良好地吸收施加于表层部的冲击。由此，在本实施方式的聚醚醚酮成型体中，由于不易在表层部的局部施加大的应力，因此能够进一步有效地抑制损伤的产生。
这样，在本实施方式的聚醚醚酮成型体中，通过照射电子束，能够不损害来自原料聚醚醚酮所包含的低分子量的聚醚醚酮的主体部的柔软性，仅提高表层部的机械强度。由此，在本实施方式的聚醚醚酮成型体中，可以得到基于表层部与主体部的协同作用的抑制损伤的产生的效果。
本实施方式的聚醚醚酮成型体的表层部的厚度能够根据用途等而适当决定。例如，从更可靠地得到表层部的上述作用的观点出发，表层部的厚度优选为50μm以上。另一方面，从更有效地得到主体部的冲击吸收性的观点出发，优选将表层部的厚度控制在700μm以下。
聚醚醚酮成型体的表层部的厚度能够通过使电子束的照射条件变化来进行各种控制。但是，为了增大表层部的厚度需要大规模的设备，因此从不使用大规模的设备来降低制造成本的观点出发，也优选将表层部的厚度控制在700μm以下。
此外，在本实施方式的步骤S03中，优选对原料聚醚醚酮的成型体一边进行加热，一边照射电子束。由此，在本实施方式的聚醚醚酮成型体中，更容易得到使表层部的机械强度提高的作用，例如能够进一步提高断裂性能。
本实施方式的聚醚醚酮成型体特别适于应用在应力容易集中在表面的构件。作为这样的构件，可举出例如密封环、止推垫圈等滑动构件。在构成为滑动构件的聚醚醚酮成型体中，除了能够抑制损伤的产生之外，还能够实现摩擦损耗的降低。
进而，本实施方式的聚醚醚酮成型体还特别适于应用在例如对图2所示的齿轮构件。在齿轮构件中，应力容易集中在沿外周连续设置的多个齿T的齿根部，通过构成为本实施方式的聚醚醚酮成型体，能够有效地抑制齿T的缺损的产生。
[实施例和比较例]
(概略说明)
对上述实施方式的实施例和比较例进行说明。在实施例1～6和比较例中，制作聚醚醚酮成型体的样品，对各样品进行评价。在实施例1～6和比较例中，都使用大赛璐-赢创制的“VESTAKEEP(注册商标)4000G”来作为原料聚醚醚酮。
在实施例1～6中，按照不同的照射条件对将原料聚醚醚酮成型得到的成型体照射电子束。在电子束的照射中，使用岩崎电气制的“EC300/30/30mA”。另外，在实施例1～6中，都将加速电压设为290kV，将射束电流设为6.3mA，将运送速度设为8m/min。
此外，在比较例中，与上述实施例1～6不同，没有对原料聚醚醚酮的成型体照射电子束。即，将照射电子束前的原料聚醚醚酮的成型体作为比较例的样品。另外，在实施例1～6和比较例的样品中，除了涉及照射电子束的结构以外都设为相同。
(实施例1～3)
在实施例1～3中，作为电子束的照射条件，将样品温度设定为固定，使电子束的照射剂量相互变化。具体而言，在实施例1中，将照射剂量设为50kGy，在实施例2中，将照射剂量设为100kGy，在实施例3中，将照射剂量设为200kGy。此外，在实施例1～3中，都将样品温度设为室温。
首先，关于实施例1～3和比较例的样品，对从表面附近采集的试验片进行差示扫描量热测量(DSC)。在DSC中，使用耐驰制的“DSC3500”。在各样品的DSC中，分别连续进行两次升温降温过程(第一轮、第二轮)。
更详细而言，在各样品的DSC中，分别将第一轮的温度范围设为20℃～400℃，将第二轮的温度范围设为20℃～500℃。此外，在各样品的DSC的第一轮和第二轮中，都将升温过程和降温过程的速度设为10℃/min。
首先，关于实施例1～3和比较例的各样品，根据第二轮的升温过程的DSC曲线显现出的放热峰求出熔融开始点和熔融热。作为其结果，关于实施例1～3，在表1中示出相对于比较例的熔融开始点(℃)和熔融热(J/G)的变化率(％)。
如表1所示，在实施例1～3中，都是熔融开始点比比较例相高，并且熔融热比比较例低。由该结果可知，在实施例1～3的样品中，都通过形成表层部，与比较例的样品相比使聚醚醚酮更高分子量化。
接下来，关于实施例1～3和比较例的各样品，对第二轮的降温过程的DSC曲线显现出的放热峰进行分析。图3是示出实施例1～3和比较例的各样品的DSC曲线的图表。此外，图4是示出对图3所示的各DSC曲线微分得到的各样品的DDSC曲线的图表。
参照图3可知，在比较例的样品中，DSC曲线显现出的放热峰为两个，即第一放热峰P1和第二放热峰P2。另一方面可知，在实施例1～3的样品中，DSC曲线显现出的放热峰仅为处于比第一放热峰P更靠高温侧的第三放热峰。
比较例的样品的第一放热峰P1和第二放热峰P2的存在，分别能够通过图4所示的DDSC曲线的向下凸的第一峰值P1’和第二峰值P2’确认。此外，实施例1～3的样品的第三峰值P3的存在，能够通过图4所示的DDSC曲线的向下凸的第三峰值P3’确认。
根据该DSC的结果可知，在实施例1～3的样品中，形成有分子量小的聚醚醚酮的量相对于比较例的样品减少的表层部。另外，实施例1～3的样品的主体部的DSC曲线与图3所示的比较例的样品的DSC曲线相同。
接下来，关于实施例1～3和比较例的各样品，为了评价硬度，进行了表面的D硬度的测量。在D硬度的测量中，使用得乐(TECLOCK)制的“GS-702G”。在各样品的D硬度的测量中，都将压入荷重设为5kgf，其他条件也设为相同。
作为其结果，在表1中示出了实施例1～3相对于比较例的D硬度的变化率(％)。如表1所示可知，在实施例1～3的样品中，表面的D硬度都比比较例的样品高，通过表层部的作用得到了高硬度。
接下来，关于实施例1～3和比较例的各样品，为了评价磨损性能，进行耐磨损试验。在耐磨损试验中，使用新东科学制的往复滑动型摩擦磨损试验机“TRIBOGEARTYPE-14”。在耐磨损试验中，各样品的形状为10mm×80mm×0.1mm的窄条状。
此外，在各样品的耐磨损试验中，都使用圆锥形的压头(蓝宝石制，夹角90°，顶端曲率半径0.05mm)，将荷重设为150gf，将滑动速度设为300mm/min，将移动距离设为10mm，其他条件也设为相同。关于各样品，根据有无100μm以上的磨损，判断为“好”和“不好”。
关于实施例1～3和比较例，在表1中示出按照往复次数(10次往复、20次往复、30次往复、40次往复)分类的结果。如表1所示，在实施例1～3的样品中，直到40次往复都得到了良好的结果，得到了比在40次往复时为“不好”的比较例的样品更高的耐磨损性。
接下来，关于实施例1～3和比较例的各样品，为了评价断裂性能，进行拉伸试验。在拉伸试验中使用岛津制作所制的“AGX”。在拉伸试验中，将各样品设为按照JIS K7139(2009)的A12型的哑铃形状。在各样品的拉伸试验中，都将拉伸速度设为10mm/min，其他条件也设为相同。
作为其结果，在表1中示出实施例1～3相对于比较例的断裂强度的变化率(％)。如表1所示可知，在实施例1～3的样品中，断裂强度都比比较例的样品高，通过表层部的作用得到了高的断裂强度。
接下来，关于实施例1～3和比较例的各样品，为了评价断裂性能，进行撕裂试验。在撕裂试验中，使用岛津制作所制的“AGX”。在撕裂试验中，将各样品设为10mm×80mm×0.1mm的窄条状(具有1mm切口)。在各样品的撕裂试验中，都将拉伸速度设为10mm/min，其他条件也设为相同。
作为其结果，在表1中示出实施例1～3相对于比较例的撕裂行程的变化率(％)。如表1所示可知，在实施例1～3的样品中，撕裂行程都比比较例的样品大，通过表层部的作用得到了大的撕裂行程。
接下来，关于实施例1～3和比较例的各样品，为了评价作为滑动构件的摩擦性能，进行摩擦试验。在摩擦试验中使用新东科学制的往复滑动型摩擦磨损试验机“TRIBOGEARTYPE-14”。在摩擦试验中，各样品的形状为10mm×80mm×0.1mm的窄条状。
此外，在各样品的摩擦试验中，都使用球形的压头(SUS制，φ4mm)，将荷重设为100gf，将滑动速度设为600mm/min，将移动距离设为20mm，其他条件也设为相同。此外，为了润滑使各样品的压头滑动的滑动面，使用润滑油(SUMITEC F931)。
作为其结果，在表1示出实施例1～3相对于比较例的动摩擦系数的变化率(％)。如表1所示可知，在实施例1～3的样品中，动摩擦系数都比比较例的样品低，通过表层部的作用得到了作为滑动构件的高的滑动性能。
接下来，关于实施例1～3和比较例的各样品，为了评价作为齿轮构件的疲劳性能，进行齿轮疲劳试验。在齿轮疲劳试验中，将各样品的形状设为齿轮形状。在各样品的齿轮疲劳试验中，使用齿轮构件(S45C制)来作为对方构件，以与对方构件啮合的状态旋转驱动。
此外，在各样品的齿轮疲劳试验中，都将旋转速度设为2000rpm，将扭矩设为6N·m，其他条件也设为相同。旋转驱动时的各样品与对方构件之间的润滑状态为干燥。关于各样品，根据20万次旋转后的齿的缺损的有无，判断“好”和“不好”。
关于实施例1～3和比较例，在表1中示出齿轮疲劳试验的结果。如表1所示，在实施例1～3的样品中都没有产生齿的缺损，与此相对，在比较例的样品中产生了齿的缺损。由此可知，在实施例1～3中得到作为齿轮构件的高的疲劳性能。
[表1]
(实施例4～6)
在实施例4～6中，作为电子束的照射条件，将电子束的照射剂量设为与实施例2相同，使样品温度从实施例2开始变化。具体而言，在实施例4中，将温度设为200℃，在实施例5中，将温度设为250℃，在实施例6中，将温度设为300℃。此外，在实施例4～6中，与实施例2相同，将照射剂量设为100kGy。
即，在实施例4～6中对样品进行加热，在这一点上，电子束的照射条件与样品温度为室温的实施例2不同。关于实施例4～6的各样品，为了评价断裂性能，进行拉伸试验。拉伸试验的条件与上述的实施例1～3以及比较例相同。
作为其结果，在表2中示出实施例2、4～6相对于比较例的断裂强度的变化率(％)。如表2所示可知，在对样品一边进行加热一边照射电子束的实施例4～6的样品中，都能够得到比实施例2的样品高的断裂强度。
[表2]

Claims (7)

1.一种聚醚醚酮成型体，其具有：
主体部，其DSC曲线显现出的表示聚醚醚酮晶化的放热峰为两个：第一放热峰，以及处于比所述第一放热峰更靠高温侧的第二放热峰；以及
表层部，其覆盖所述主体部，所述表层部的DSC曲线显现出的表示聚醚醚酮晶化的放热峰仅为处于比所述第一放热峰更靠高温侧的第三放热峰。
2.根据权利要求1所述的聚醚醚酮成型体，其中，
所述表层部的厚度为50μm以上。
3.根据权利要求1或2所述的聚醚醚酮成型体，
其构成为滑动构件。
4.根据权利要求1或2所述的聚醚醚酮成型体，
其构成为齿轮构件。
5.一种聚醚醚酮成型体的制造方法，包括：
制作DSC曲线显现出的表示聚醚醚酮晶化的放热峰为两个的成型体的工序；以及
向所述成型体的表面照射电子束的工序。
6.根据权利要求5所述的聚醚醚酮成型体的制造方法，其中，
在所述照射电子束的工序中形成表层部，所述表层部的DSC曲线显现出的表示聚醚醚酮晶化的放热峰仅为一个。
7.根据权利要求5或6所述的聚醚醚酮成型体的制造方法，其中，
在所述照射电子束的工序中对所述成型体进行加热。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023162618A (ja) * 2022-04-27 2023-11-09 株式会社リケン 芳香族ポリエーテルケトン成形体、及びその製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05202207A (ja) * 1992-01-28 1993-08-10 Yokohama Rubber Co Ltd:The ポリエーテルエーテルケトン樹脂成形品の表面処理法
JP2005174897A (ja) * 2003-04-22 2005-06-30 Toray Ind Inc 高分子電解質材料、高分子電解質部品、膜電極複合体、および高分子電解質型燃料電池
JP2011249093A (ja) * 2010-05-25 2011-12-08 Japan Atomic Energy Agency 架橋芳香族高分子電解質膜とその製造方法、および架橋芳香族高分子電解質膜を用いた高分子形燃料電池
US20160327036A1 (en) * 2013-12-13 2016-11-10 Ntn Corporation Internal gear pump
CN106661773A (zh) * 2014-10-20 2017-05-10 株式会社大赛璐 高熔点树脂纤维及无纺布

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004339484A (ja) * 2003-04-24 2004-12-02 Showa Denko Kk 樹脂結晶化促進剤及び樹脂組成物
EP2452980B1 (en) * 2009-07-09 2019-01-16 Daicel-Evonik Ltd. Thermoplastic resin composition and molded article of same
JP2011111091A (ja) 2009-11-30 2011-06-09 Nsk Ltd 車両ステアリング用伸縮軸
JP6084435B2 (ja) * 2012-08-08 2017-02-22 Ntn株式会社 内接歯車ポンプ
GB201314321D0 (en) * 2013-08-09 2013-09-25 Victrex Mfg Ltd Polymeric materials
EP3214134B1 (en) * 2014-10-10 2021-08-18 Daikin Industries, Ltd. Resin composition and moulded article
JP2016133763A (ja) * 2015-01-22 2016-07-25 株式会社リコー 中間転写ベルト、中間転写ベルトの製造方法、及び該中間転写ベルトを用いた画像形成装置
WO2017006212A1 (en) * 2015-07-06 2017-01-12 Sabic Global Technologies B.V. High fatigue thermoplastic formulations

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05202207A (ja) * 1992-01-28 1993-08-10 Yokohama Rubber Co Ltd:The ポリエーテルエーテルケトン樹脂成形品の表面処理法
JP2005174897A (ja) * 2003-04-22 2005-06-30 Toray Ind Inc 高分子電解質材料、高分子電解質部品、膜電極複合体、および高分子電解質型燃料電池
JP2011249093A (ja) * 2010-05-25 2011-12-08 Japan Atomic Energy Agency 架橋芳香族高分子電解質膜とその製造方法、および架橋芳香族高分子電解質膜を用いた高分子形燃料電池
US20160327036A1 (en) * 2013-12-13 2016-11-10 Ntn Corporation Internal gear pump
CN106661773A (zh) * 2014-10-20 2017-05-10 株式会社大赛璐 高熔点树脂纤维及无纺布

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LI H M等: "The effects on polyetheretherketone and_polyethersulfone of electron and irradiation", 《IEEE TRANSATIONS ON DIELECTRICS AND ELECTRICAL INSULATION》, vol. 6, no. 3, pages 295 - 302, XP011084286 *

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