JPS59187054A - 耐熱性熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

耐熱性熱可塑性樹脂組成物

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JPS59187054A
JPS59187054A JP5915783A JP5915783A JPS59187054A JP S59187054 A JPS59187054 A JP S59187054A JP 5915783 A JP5915783 A JP 5915783A JP 5915783 A JP5915783 A JP 5915783A JP S59187054 A JPS59187054 A JP S59187054A
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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、耐薬品性と吸水特性を改良した耐熱性熱可塑
性樹脂組成物に関するものである。
芳香族ポリアミドイミド樹脂、芳香族ポリエーテルイミ
ド樹脂および芳香族ポリアミド樹脂などのアミド基およ
び/またはイミド基を含有する芳香族熱可塑性樹脂は、
すぐれた耐熱性および機械的性質を有してお夛、高温下
で使用する電気・電子機器部品、宇宙・航空機器部品、
自動車部品および事務機器部品など巾広い用途に活用さ
れている。しかしながら、これらの芳香族熱可塑性樹脂
類はいづれも耐薬品性および吸水特性が必らずしも十分
でなく、極性有機溶媒環境中または高温・高湿の雰囲気
下で使用する場合には成形品が応力亀裂を起こしたシ、
ふくれおよび変形を生じるなどのトラブルを起こすこと
があり、用途が限定されているのが実情である。
そこで本発明者らは芳香族ポリアミドイミド樹脂、芳香
族ポリエーテルイミド樹脂および芳香族ポリアミド樹脂
などで代表されるアミド基および/またはイミド基を含
有する芳香族熱可塑性樹脂類の耐熱性を大巾に犠牲にす
ることなく、耐薬品性および吸水特性を改良すべく、鋭
意検討した結果、結晶性ポリアリールケトン樹脂を加熱
溶融混合することが極めて効果的であることを見出し、
本発明に到達した。
すなわち本発明は、アミド基および/またはイミド基を
含有する芳香族熱可塑性樹脂60重量部を越え99.9
重量部以下および一般式%式%) (式中、Z、Zl、Z“は少なくとも一つの炭素6員環
を含む2価の芳香族残基、QはO、COまたは直接結合
であり、nは0〜3の整数を示す)の繰返し単位を主要
構造単位とする結晶性ポリアリールケトン樹脂011重
量部以上40重量部未満を加熱溶融混合してなる耐熱性
熱可塑性樹脂組成物を提供するものである。
本発明で使用するアミド基および/またはイミド基を含
有する芳香族熱可塑性樹脂は、その主鎖を構成する芳香
核の連結基の一部としてアミド基および/−またはイミ
ド基を含有し、なおかつ熱可塑性の特徴を有するもので
あシ、その代表例として芳香族ポリアミドイミド樹脂、
芳香族ポリエーテルイミド樹脂および非結晶性芳香族ポ
リアミド樹脂があげられる。
以下、これらの樹脂についてさらに詳細に説明する。
本発明の芳香族熱可塑性重合体の一つとして用いられる
ポリアミドイミド樹脂(以下FAI樹脂と略称する)は
一般式 で表わされる繰返し単位を主要構成単位として5D〜1
00(好ましくは50〜100)モルチを有し、その他
70(好ましくは50)モルチ未満の量で次の(■)ま
たけ(2)の一般式を有することのあり得る芳香族重合
体のうちの熱可塑性的性質を有するものである。
この構造(1)および(2)の中のイミド結合の一部が
、その閉環前駆体としてのアミド酸結合I 1 含まれる。ここでArは少なくとも一つの炭素6員環を
含む3価の芳香族基でアシ、そのうちの2価は2個のカ
ルボニル基がAriのベンゼン環内の隣接する炭素原子
に結合していることによって特徴づけられ、たとえば、 などの構造を具体的に列挙することができる。
Ar’は少なくとも一つの炭素6員環を含む2価の(式
中Yは0 、 S 、Co、802,80.炭素原子数
1〜6個のアルキル基を示す)などがあけられる。
Ar//は少なくとも一つの炭素6負環を含む4価のカ
ルボニル基が連結した芳香族基であり、そのうち2個づ
つがAr“基のベンゼン環内の隣接する炭素原子に結合
している事によって特徴づけられ、たとえば、 などがあげられる。Rは2価の芳香族および/または脂
環族残基であシ、具体例としては、CHs −OH2℃−CH2−1−<E>−CH,−■−1など
があげられる。これらのPAI樹脂はジメチルホルムア
ミド、ジメチルアセトアミド、N−)’fkピロリドン
、クレゾールなどの極性有などの組合せを反応させるこ
とによって製造することかできる。また主要成分として
の構造単位(1)に必要に応じて部分的に共重合結合さ
せることのできる構造単位(It)ポリアミド単位およ
び/または(2)ポリイミド単位の導入は、構造単位(
1)のPAI樹脂の製造の際に、原料ので置換して反応
させることにより達成される。
なかでも典型的なFAI樹脂は、米国アモコ社より発売
されており、 の分子構造を有している。これらの製造方法はスタンダ
ードオイル社よシ出願された英国特許第1,056,5
64号、アメリカ特許第3,661,862号などに詳
細に開示されている。
本発明の芳香族熱可塑性重合体の一つとして用いられる
芳香族ポリエーテルイミド樹脂(以下PEI樹脂と略称
する)は一般式 で表わされる繰返し単位を主要単位とし、エーテル結合
とイミド結合の2者を必須の結合単位として構成される
芳香族重合体である。ここでいうAr%Ar’ および
Rは上記(1)式および(n)式で示すものと同じであ
る。その代表的な例としては、次のような構造式からな
るものが挙げられる。
本発明の芳香族熱可塑性重合体の一つとして用いられる
非晶質芳香族ポリアミド樹脂(以下、FA樹脂と略称す
る)は一般式 で表わされる繰返し単位を主要構成単位とする芳香族重
合体くここでいうRおよびAr’はいずれも(II)式
で定義されたものと同じである)のうち熱可塑性的性質
を有するものである。その代表例として次のような構造
式からなるものが挙げられる。
本発明で用いる結晶性ポリアリールケトン樹で表わされ
る重合体である。ここで Z 、 Z’ 。
z it:+は、たとえば などの少なくとも一つの炭素6員環を含む2価の芳香族
残基であり、QはO,COまたは直接結合であり、nは
0〜シの整数を示す。
特に典型的な結晶性ボリアリールケトン樹脂は一般式 で表わされるポリエーテルエーテルケトン樹脂(以下、
PEEK樹脂と略称する)であり、英国インペリアル・
ケミカル・インダストリーズ社より、一般に市販されて
いる。その製造方法はヨーロッパ特許第1879号明細
書およびそれに対応する特開昭54−90296号公報
に開示されており、ジフェニルスルホン溶媒中150〜
400℃の温度条件下に4,4′−ジフルオロベンゾ7
、エノンとハイドロキノンを反応させることにより製造
される。
本発明で用いる結晶性ボリアリールケトン樹脂には、主
要成分としてのアリールケトン構造単位のほかに必要に
応じて部分的に他の共重合単位を導入することもできる
。これら共重合体の製造方法は英国特許第141442
1号明細書、特開昭52−58000号公報などに開示
されている。
本発明の組成物は、アミド基および/またはイミド基を
含有する芳香族熱可塑性樹脂C以下、耐熱性熱可塑性樹
脂と略称する)60重量部を越え99.9重電部以下、
好ましくは65〜99重量部と結晶性ポリアリールケト
ン樹脂0.1重量部以上40重量部未満、好ましくは1
〜35重量部を加熱溶融混合して調整される。結晶性ポ
リアリールケトン樹脂の配合量が0.1重量部よシ少な
いと、耐熱性熱可塑性樹脂の耐薬品性および吸水特性の
改良効果が小さいため好ましくない。また40重量部以
上では、耐熱性熱可塑性樹脂本来のすぐれた機械的強度
が低下するので好ましくない。
本発明の組成物はさらに必要に応じて充填剤類の少なく
とも1種を70重量%以下含有することができる。使用
される充填剤類としては、たとえば(a)耐摩耗性向上
剤:グラ7アイト、カーボランダム、ケイ石粉、二硫化
モリブデン、フッ素樹脂など、(b)補強剤ニガラス繊
維、カーボン繊維、ボロン繊維、炭化フイ素綾維、カー
ボンウィスカー、アスベスト繊維、石綿、金属繊維な゛
ど、(C)難燃性向上剤二三酸化アンチモン、炭酸マグ
卑シウム、炭酸カルシウムなど、(d)電気特性向上剤
:クレー、マイカなど、(e)耐トラッキング向上剤:
石綿、シリカ、グラファイトなど、(f)耐酸性向上剤
:硫酸バリウム、シリカ、メタケイ酸カルシムウなど、
(ロ)熱伝導度向上剤:鉄、亜鉛、アルミニウム、銅な
どの金属粉末、(h)その他ニガラスビーズ、ガラス球
、炭酸カルシウム、アルミナ、メルク、ケイソウ土、水
和アルミナ、マイカ、シラスバルーン、石綿、各種金属
酸化物、無機質顔料など、350℃で安定な合成および
天然の化合物類があけられる。
本発明の組成物を加熱溶融混合調製するにあたっては、
追常のゴムまたはプラスチックを溶融ブレンドするのに
用いられる装置、たとえば、熱o −A/ 、 /<ン
ハリ−ミキサー、グラベンダー、押出機などを利用する
ことができる。混合操作は、均一な配合物が得られるま
で継続される。
混合温度11t340〜400(好ましくは350〜3
80)℃が適当である。結晶性ポリアリールケトン樹脂
、耐熱性熱可塑性樹脂および必要に応、じて添加される
充填剤類は各々別々に溶融混合機に供給することが可能
であシ、また、あらかじめこれら原料類を乳鉢、ヘンシ
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。また3成分系溶融混合するにあたっては結晶性ポ
リアリールケトン樹脂、耐熱性熱可塑性樹脂および充填
剤類の一括3者溶融ブレンドを行なう方式のほかにあら
かじめ結晶性ポリアリールケトン樹脂と充填剤類の2者
を溶融ブレンドしてマスターベレットを製造し、続いて
このマスターペレットと耐熱性熱可塑性樹脂を溶融ブレ
ンドするという2段ブレンド方式を活用することもでき
る。
本発明の組成物は均一溶融ブレンド体を形成し、射出成
形または押出成形を行なうことが可能であるが、その他
の圧縮成形、焼結成形などに適用してもなんらさしつか
えない。
本発明の組成物を成形して得られる成形物品を耐熱性熱
可塑性樹脂のガラス転移温度以下、かつガラス転移温度
−50℃以上の高温で熱処理すると、耐薬品性、吸水特
性、機械的特性および耐熱性がさらに向上する効果が得
られる。
本発明の組成物を成形して得られる成形物品は、耐熱性
、機械的特性、電気的特性、摺動特性、耐溶剤特性など
のすぐれた性質を有しておシ、多くの用途に活用するこ
とができる。
たとえば、自動車部品、電気・電子部品、給配水機器部
品、摺動部材などに有用な組成物を配合設計できる。
以下、実施例をあげて本発明をさらに詳述する。
なお、本実施例に示すチ、比および部の値は、特にこと
わらない限シそれぞれ重量%、重量比および重量部を示
す。
また本実施例での耐薬品性および吸水特性は次の方法に
よって測定したものである。
耐薬品性は、12X60X3Mの直方体試験片の一端を
固定し、他端に200 (即/ca )の一定の荷重を
かけ、固定部に極性有機溶媒で飽和させた綿布を付け、
試験片が破壊するまでの時間を測定した。
吸水特性はASTMD−570に基づいて、あらかじめ
絶乾状態に乾燥した1 2X100X3Uの直方体試験
片を、23℃および100℃の蒸留水中に完全浸漬し、
24時間後に取シ出して、乾いた布で全面をふきとシ、
その重量増加を測定した。
実施例1〜4および比較例1〜2 PEEK樹脂(インペリアル、ケミカル、インダストリ
ーズ社製、ガラス転位温度143℃、融点664℃)お
よび式 で示されるFAI樹脂(アモコ社製“トーロン4203
L”)を第1表の組成でトライブレンドしたのち、ブラ
ベンダーグラストグラフエクストルダーに供給して処理
温度′550〜660℃、スクリュー回転数50 rl
)mで溶融混練して均一溶融ブレンドペレットを得た。
次に上記で得た均一溶融ブレンドペレットを温度660
℃、圧力1001F/caで圧縮成形して成形試験片を
作成したのち機械的特性、耐薬品性および吸水特性を測
定したところ第1表のような結果を得た。
以下余白 第1表の結果から明らかなように実施例1〜4の場合、
PEEK樹脂を添加しない比較例1に比較して、耐薬品
性および吸水特性の改良効果が顕著である。
実施例を乙6,4の順にPEEK樹脂添加量が増加する
につれて、耐薬品性および吸水特性が改良されるが、そ
れにつれて曲げ応力および衝撃強さがやや低下する。そ
して比較例2に示したようにPEEK樹脂添加量を60
%に大巾に増加すると、曲げ応力および衝撃強さの低下
が大きくなシ好ましくない影響がでてくる。
で示されるPEI樹脂(ゼネラルエレクトリック社J!
!j ”’ Ultem−1000″)70部および実
施例1と同一のPEEK樹脂30部をリボンプレンダー
を使用してトライブレンドしたのち、圧縮比2.6のフ
ルフライト型スクリューを備えた401Jg押出磯(処
理温度290〜660℃)に供給し、溶融混練して均一
配合組成物ベレットを得た。
次に上記均一配合組成ペレットを射出成形機(バレル温
度640〜370℃、射出圧力1000 NF/ cr
lt1金型温度150℃)にかけて物性試験片を作成し
、耐薬品性、吸水特性および機械的特性を測定したとこ
ろ、第2表のような結果を得た。
以下余白 第2表 第2表の結果から明らかなように、PEEK樹脂を添加
せしめた実施例5の組成物は、比較例6のPEI樹脂単
独の物性値と比較して、特に耐薬品性およ゛び吸水特性
の点ですぐれた改良効果を示した。
実施例6および比較例4 で示され、相対粘度1.20 (溶媒:クロロホルム、
ポリマ濃度:D、5.lii’/dl、測定温度=30
℃)の特性を有するPEI樹脂および の構造を有する結晶性ポリアリールケトン樹脂(ガラス
転移温度150℃、融点340℃)を第6表の組成でト
ライブレンド後、実施例1と同−の方法で溶融混練して
均一配合ベレットを得た。
次に上記均一配合ベレッt−i温度370℃。
圧力50にり/dで圧縮成形して成形試験片を作成した
のち、物理的性質を測定したところ、第6表のような結
果が得られた。この結果かられかるように本実施例組成
物は、比較例4のPE■樹脂単独の物性値と比較して、
特に耐薬品性および吸水特性の点ですぐれた改良効果を
示した。
実施例7および比較例5 酸クロリド法による低温溶液重合で合成した式 で示される対数粘度0.45(ポリマ濃度:o、5チ、
溶媒:N−メチルピロリドン、測定温度:30℃)のP
AI樹脂および合成した式m / n = 70 / 
50モルチ)の結晶性ポリアリールケトン系共重合樹脂
(ガラス転移温度163℃、融点340m?、)を第6
表の組成でトライブレンド後、実施例1と同一の方法で
溶融混練して均一配合ベレットを得た。
次に上記均一配合ベレットを温度370’C1圧力50
にり/cI!で圧縮成形して成形試験片を作成したのち
、物理的性質を測定したところ、第3表のような結果が
得られた。この結果かられかるように本実施例組成物は
、比較例5のPAI樹脂単独の物性値と比較して、特に
耐薬品性および吸水特性の点ですぐれた改良効果を示し
た。
実施例8および比較例6 4.4’−2、2〜プロピルビス(p−フェニレンオキ
シフジアニリンとイソフタル酸ジクロリドとの等モル混
合物から溶液重合により合成した式 で示され、対数粘度1.17(溶媒ニジメチルホルムア
ミド、ポリマ濃度:115%、測定温度:30℃)の特
性を有するPA樹脂および実施例1と同一のPEEK樹
脂を第6表の組成でトライブレンド後、実施例1と同一
の方法で溶融混練して均一配合ベレットを得た。
次に上記均一配合ベレットを温度66o1圧力1ooK
y/adで圧縮成形して成形試験片を作成したのち、物
理的性質を測定したところ、第6表のような結果が得ら
れた。この結果かられかるように本実施例組成物は、比
較例6のPA樹脂単独の物性値と比較して、特に耐薬品
性および吸水特性の点ですぐれた改良効果を示した。
実施例9および比較例7 溶液重合により合成した式 で示される対数粘度t05(ポリマ濃度二〇、5チ、溶
媒ニジメチルホルムアミド、測定温度=60℃)の特性
を有するFA樹脂および実施例6と同一のポリアリール
ケトン樹脂を第6表の組成でトライブレンド後、実施例
1と同一の方法で溶融混練して均一配合ベレットを得た
次に上記均一配合ベレットを温度660、圧力50に/
/crAで圧縮成形して成形試験片を作成したのち、物
理的性質を測定したところ、第6表のような結果が得ら
れた。この結果かられかるように本実施例組成物は、比
較例7のPA樹脂単独の物性値と比較して、特に耐薬品
性および吸水特性の点ですぐれた改良効果を示した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 アミド基および/またはイミド基を含有する芳香族熱可
    塑性樹脂60重量部を越え99.9重量部以下および一
    般式 %式% (式中、Z、Zl、Z“は少なくとも一つの炭素6員環
    を含む2価の芳香族残基、QはO,COまたは直接結合
    であシ、nは0〜3の整数を示す)の繰返し単位を主要
    構造単位とする結晶性ボリアリールケトン樹脂0.1重
    量部以上40重量部未満を加熱溶融混合してなる耐熱性
    熱可塑性樹脂組成物。
JP5915783A 1983-04-06 1983-04-06 耐熱性熱可塑性樹脂組成物 Granted JPS59187054A (ja)

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