JPS61275348A - ポリエ−テルケトン樹脂組成物 - Google Patents

ポリエ−テルケトン樹脂組成物

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JPS61275348A
JPS61275348A JP60116098A JP11609885A JPS61275348A JP S61275348 A JPS61275348 A JP S61275348A JP 60116098 A JP60116098 A JP 60116098A JP 11609885 A JP11609885 A JP 11609885A JP S61275348 A JPS61275348 A JP S61275348A
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potassium titanate
potassium
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polyetherketone
fiber
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Teruo Tsumato
照夫 妻藤
Kazuo Hinobeta
比延田 和夫
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/08Oxygen-containing compounds

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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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】 産業上の利用分野 本発明は、すぐれた機械的性質、熱的性質、寸法安定性
を有し、加工時の熱安定性の数倍されたポリエーテルケ
トンとチタン酸カリウム繊維からなる樹脂組成物に関す
る。
従来の技術 ポリエーテルケトンは耐熱性、強度、剛性、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ックと
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、該用途において、該樹脂の特長である難燃性、
耐薬品性、耐熱水性、成形加工性などを維持しながら、
さらに高い耐熱性、強度、剛性度を有する材料が、該分
野における技術進歩とあいまって要求されている。
該樹脂にガラス繊維や炭素繊維等の繊維状強化剤を配合
することにより、強度、剛性、耐熱性等がかなり改良さ
れることが知られている。
しかしながら、該繊維状強化材を配合した組成物は異方
性大きい、表面が荒れ外観が悪い、加工機、金型を摩耗
させるなどの欠点がある。
また該樹脂に炭酸カルシウム、マイカ、ガラスピーズな
どの粉末状もしくは薄片状の充填剤を配合することによ
り、成形収縮率の低下、線膨張係数の低下などによる寸
法安定性を改良することが可能であるが、剛性の改良が
十分でなく、また衝撃強度が低下し、脆弱となる欠点が
ある。
上記欠点を改良するものとしてポリエーテルケトンにチ
タン酸カリウム繊維を配合した樹脂組成物が提案され、
注目を集めている。
しかしながら、該ポリエーテルケトンとチタン酸カリウ
ム繊維からなる組成物は、チタン酸カリウム繊維による
強化効果の高い高充填になるほど、溶融成形、例えば射
出成形等の成形において高温での滞留により溶融粘度が
上昇し、成形が不安定となる欠点がある。
発明が解決しようとする問題点 本発明はポリエーテルケトンとチタン酸カリウム繊維か
らなる樹脂組成物の溶融時の熱安定性を改良し、良好な
成形性を有する組成物を提供することを目的とするもの
である。
問題点を解決するための手段 本発明の特徴とするところはポリエーテルケトン30〜
95 w t%とチタン酸カリウム繊維70〜5wt%
からなる樹脂組成物であって、チタン酸カリウム繊維中
の遊離カリウム含有量が0.25%以下であることを特
徴とするポリエーテルケトン樹脂組成物である。
本発明で用いるポリエーテルケトンは反復単を単独でま
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25Wt96未満含み得るが25 W t 96
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100帰
 当り重合体0,11を含む密度1、84 f/3 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った。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っ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化学組成と
してに20・6T102 、 K2O・6T i02−
!−H20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5〜150
nm、平均繊維径は0.05〜2.0amのものが適用
されるが、平均繊維長は10〜30μm、平均繊維径は
0.1〜Q、 5 m mのものが好ましい。
該繊維中の遊離カリウムの含有量は、例えば次の方法に
よって測定される。
該チタン酸カリウム繊維を所定量採取し水中で長時間煮
沸することによって溶出したカリウムを分析する方法で
、炎光分光分析法、原子吸光分光分析法、ICP発光分
光分析法(高周波誘導結合プラズマ発光分析法)などが
適用される。
遊離カリウム含有量が0.25%以下のチタンチタン酸
カリウムの合成法としては焼成法、溶融法、水熱法およ
びフラックス法が知られている。目的とするに20・n
TiO2を得るためには、出発原料のに20とT i 
O!の混合比、反応温度および反応系の塩基度が最大の
要因となり、nの決定、さらにはa維長も決定される。
上記合成法において、適正な条件を選択し、遊mK2O
含有量を減らし、ひいては遊離カリウムを減らす方法、
もしくは通常の工業的製法によって得られる遊離カリウ
ムを0.27〜0.40%含むチタン酸カリウム繊維を
高温、例えば500℃以上で焼成することにより遊離カ
リウム含有量を減する方法、水または酸で遊11に20
を溶脱し、遊離カリウムを減する方法などいずれの方法
も適用が可能である。
チタン酸カリウム繊維がポリエーテルケトンに配合され
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%を超え、チタン酸カリ
ウム繊維が5wt%未滴の場合には、耐熱性、剛性、寸
法安定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%を超えた場合には、溶融混合機での
分散が不充分であり、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、
好ましく用いられない。
ポリエーテルケトンに配合されるチタン酸カリウム繊維
中の遊離カリウムの含有量は0.25%以下であること
が必、要であるが、遊離カリウムの含有量が0.25%
を超えると、該ゴリエーテルケトン樹脂組成物の溶融時
の熱安定性が低下し、溶融時の滞留による粘度の上昇が
極めて大きいものとなる。特に、より高温、より長時間
の滞留、チタン酸カリウム繊維のより高い配合量におい
て一層粘度上昇が大きくなり、成形が不安定となる。
チタン酸カリウム繊維中の遊離カリウム含有量が0.2
5!%以下の時、溶融粘度の上昇は極めて軽微となるが
、0.20%以下の時の厳しい条件においても一層粘度
上昇を起さないため、好ましい。
本発明の組成物の配合手段は特に限定されない。ゴリエ
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。
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、難慾剤、難
懲助剤、帯電防止剤などの通常の添加剤を一種以上添加
することができる。
作用 本発明において、チタン、′謙カリウム繊維は、ポリエ
ーテルケトンに配合することにより、耐熱変形性、強度
、剛性度、寸法精度等の諸物性を向上させる作用を有す
るが、チタン酸カリウム繊維中の遊離カリウムが、溶融
状態においてポリエーテルケトンの活性基、例えば末端
水酸基などと反応し、粘度上昇を起こすことが推定され
る。
この粘度上昇はより高温、より長時間の滞留、チタン酸
カリウム繊維のより高い配合量はど顕著であること、チ
タン酸カリウム繊維中の遊離カリウム含有量が0.25
%以下である時、はとんど粘度上昇を起こさないことな
どから上記推定が妥当なものと考えられる。
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はない。
実施例1〜3 有し、固有粘度が0.8であるポリエーテルケトンと、
遊離カリウムを0.03%含有するチタン酸カリウム繊
維(チタン工業製HT−200、繊維径0.3〜1.0
 m m 、繊維長20〜120℃の温度で溶融混練し
た後、ストランドを水冷、切断してペレットを得た。
上記遊離カリウム量は、所定量の該チタン酸カリウム繊
維を水中で20時間煮沸した後、溶出水を炎光兼用原子
吸光分析装置(ダブルビームタイプ、島津製作所製65
0型、測定波長7665 A )により測定した値であ
る。
得られたペレットを射出成形(住友−ネスタール 47
728射出成形機、シリンダ一温度380℃〜400℃
、金型温度160℃)し、曲げ試験片、アイゾリト試験
片、熱変形温度測定用試験片を得た。
曲げ弾性率、アイゾツト衝撃強度、熱変形温度はそれぞ
れASTM D−790,D−256、D−648に準
拠して測定した。
溶融時の熱安定性の評価法としては、高化式フローテス
ター(島津製作所製)において400℃、荷N50に4
I/LiI、ノズル怪1驕φランド長10−で、滞留5
分と60分の溶融粘度を比較した。
結果を第1表に示す。
いずれも高い曲げ弾性率、衝繋強度、耐熱変形性を有す
るとともに、すぐれた溶融時の熱安定性を示している。
また射出成形において400℃で40分間滞留させても
いずれの系も射出成形性に大きな変化は認められなかっ
た。
比較例1〜3 実施例1〜3で用いたのと同じポリエーテルケトンに遊
離カリウムを0.28%含有する以外は実施例1〜3に
用いたのと同様の性状を有するチタン酸カリウム繊維を
第1表に示した組成で混合し、実施例1〜3と同様の実
験を行った。
いずれも滞留時間の短かい条件における射出成形におい
ては特別の不都合なく成形が可能であり、実施例1〜3
と同等の物性を有しているが、溶融粘度のデータから溶
融時の熱安定性がよくないことがわかる。
また、射出成形において400℃で40分滞留させたと
ころいずれの系も溶融粘度の上昇が大きく、ひけ(成形
品表面の凹み)やショートシ言ットの発生で安定した成
形が行えなかった。
発明の効果 以上に述べたように、本発明は、ポリエーテルケトンに
遊離カリウム含有量が0.25%以下のチタン酸カリウ
ム繊維を配合することにより、すぐれた強度、弾性率、
耐熱変形性を有するとともに、高い溶融時熱安定性を示
すために、その成形性が極めて安定的ですぐれたものと
なり、実用範囲を飛躍的に拡大する効果が得られたので
ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ポリエーテルケトン30〜95wt%とチタン酸カリウ
    ム繊維70〜5wt%からなる樹脂組成物であって、チ
    タン酸カリウム繊維中の遊離カリウム含有量が0.25
    %以下であることを特徴とするポリエーテルケトン樹脂
    組成物。
JP60116098A 1985-05-29 1985-05-29 ポリエ−テルケトン樹脂組成物 Granted JPS61275348A (ja)

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US06/866,499 US4699944A (en) 1985-05-29 1986-05-23 Polyetherketone resin composition
EP86304101A EP0204520B1 (en) 1985-05-29 1986-05-29 Polyetherketone resin composition
DE8686304101T DE3684958D1 (de) 1985-05-29 1986-05-29 Polyetherketonharz-zusammensetzung.

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