(57)【要約】【課題】熱可塑性樹脂に対するＰＴＦＥの分散性が優れ、高充填時の分散不良や脱落を生じず、摩擦特性の高い樹脂組成物を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂Ａと、テトラフルオロエチレンに基づく単位を９９．５モル％以上含むポリマーＢと、テトラフルオロエチレンに基づく単位を４０．０モル％以上かつ９９．５モル％未満含むポリマーＣとを含有し、熱可塑性樹脂ＡとポリマーＢの体積の合計に対するポリマーＢが１．０〜４０．０体積％であり、熱可塑性樹脂ＡとポリマーＢの質量の合計１００質量部に対するポリマーＣが０．１〜１０．０質量部であり、熱可塑性樹脂ＡとポリマーＢとポリマーＣの質量の合計が樹脂組成物の全質量に対して６０．０質量％以上である樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記熱可塑性樹脂Ａと、テトラフルオロエチレンに基づく単位を９９．５モル％以上含むポリマーＢと、テトラフルオロエチレンに基づく単位を４０．０モル％以上かつ９９．５モル％未満含むポリマーＣとを含有し、
熱可塑性樹脂ＡとポリマーＢの体積の合計に対するポリマーＢが１．０〜４０．０体積％であり、熱可塑性樹脂ＡとポリマーＢの質量の合計１００質量部に対するポリマーＣが０．１〜１０．０質量部であり、
熱可塑性樹脂ＡとポリマーＢとポリマーＣの質量の合計が樹脂組成物の全質量に対して６０．０質量％以上である樹脂組成物。
熱可塑性樹脂Ａ：ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポリアリールスルホン、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエーテルイミド、ポリアリーレンスルフィド、ポリアリールエーテルケトン、ポリアミドイミド及び液晶ポリエステルからなる群から選ばれる１種以上。
【請求項２】
前記ポリマーＣが、カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基、アミド基、アミノ基及びイソシアネート基からなる群から選択される少なくとも１種の官能基を有し、融点が１００〜３２５℃である、請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
前記ポリマーＣが、ペルフルオロ（アルキルビニルエーテル）、ヘキサフルオロプロピレン及びフルオロアルキルエチレンから選ばれる少なくとも一種のコモノマーに基づく単位を有する、請求項１又は２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記樹脂組成物の全体積に対する前記熱可塑性樹脂Ａが６０．０〜９０．０体積％、前記ポリマーＢが５．０〜２５．０体積％である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項５】
前記熱可塑性樹脂Ａがポリアミド、ポリアリーレンスルフィド及びポリアリールエーテルケトンから選ばれる１種以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項６】
前記ポリマーＢがパウダー状であり、平均粒径が１．０〜３０．０μｍである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動性に優れた樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃費の向上や、静音性の観点から自動車や航空機等の樹脂部品に対して、摩擦の低減が求められている。樹脂の摩擦低減方法として、一般的には摺動性を付与するためにポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を添加することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０２０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ＰＴＦＥは溶融流動性がなく、熱可塑性樹脂との親和性も低いことから、特に高充填した際にＰＴＦＥの分散不良や脱落が生じる場合がある。
【０００５】
本発明は、熱可塑性樹脂に対するＰＴＦＥの分散性が優れ、高充填時の分散不良や脱落を生じず、摩擦特性の高い樹脂組成物の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の態様を有する。
［１］下記熱可塑性樹脂Ａと、テトラフルオロエチレンに基づく単位を９９．５モル％以上含むポリマーＢと、テトラフルオロエチレンに基づく単位を４０．０モル％以上かつ９９．５モル％未満含むポリマーＣとを含有し、熱可塑性樹脂ＡとポリマーＢの体積の合計に対するポリマーＢが１．０〜４０．０体積％であり、熱可塑性樹脂ＡとポリマーＢの質量の合計１００質量部に対するポリマーＣが０．１〜１０．０質量部であり、熱可塑性樹脂ＡとポリマーＢとポリマーＣの質量の合計が樹脂組成物の全質量に対して６０．０質量％以上である樹脂組成物。
熱可塑性樹脂Ａ：ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポリアリールスルホン、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエーテルイミド、ポリアリーレンスルフィド、ポリアリールエーテルケトン、ポリアミドイミド及び液晶ポリエステルからなる群から選ばれる１種以上。
［２］前記ポリマーＣが、カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基、アミド基、アミノ基及びイソシアネート基からなる群から選択される少なくとも１種の官能基を有し、融点が１００〜３２５℃である、［１］に記載の樹脂組成物。
［３］前記ポリマーＣが、ペルフルオロ（アルキルビニルエーテル）、ヘキサフルオロプロピレン及びフルオロアルキルエチレンから選ばれる少なくとも一種のコモノマーに基づく単位を有する、［１］又は［２］に記載の樹脂組成物。
［４］前記樹脂組成物の全体積に対する前記熱可塑性樹脂Ａが６０．０〜９０．０体積％、前記ポリマーＢが５．０〜２５．０体積％である、［１］〜［３］のいずれかに記載の樹脂組成物。
［５］前記熱可塑性樹脂Ａがポリアミド、ポリアリーレンスルフィド及びポリアリールエーテルケトンから選ばれる１種以上である、［１］〜［４］のいずれかに記載の樹脂組成物。
［６］前記ポリマーＢがパウダー状であり、平均粒径が１．０〜３０．０μｍである、［１］〜［５］のいずれかに記載の樹脂組成物。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、熱可塑性樹脂に対するＰＴＦＥの分散性を向上させることができる。これにより高充填時の分散不良や脱落を防止することができ、樹脂組成物の摩擦特性を向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の用語の定義は、本明細書及び特許請求の範囲にわたって適用される。
「単位」とは、単量体１分子が重合して直接形成される原子団と、該原子団の一部を化学変換して得られる原子団の総称である。
【０００９】
本発明の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂Ａと、テトラフルオロエチレン（以下、ＴＦＥとも記す。）に基づく単位（以下、ＴＦＥ単位とも記す。）を９９．５モル％以上含むポリマーＢと、ＴＦＥ単位を４０．０モル％以上かつ９９．５モル％未満含むポリマーＣとを含有し、熱可塑性樹脂ＡとポリマーＢの体積の合計に対するポリマーＢが１．０〜４０体積％であり、熱可塑性樹脂ＡとポリマーＢの質量の合計に対するポリマーＣが０．１〜１０．０質量％であり、熱可塑性樹脂ＡとポリマーＢとポリマーＣの質量の合計が樹脂組成物の全質量に対して６０．０質量％以上である。
【００１０】
本発明における熱可塑性樹脂Ａは、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリアリールスルホン、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエーテルイミド、ポリアリーレンスルフィド、ポリアリールエーテルケトン、ポリアミドイミド及び液晶ポリエステルからなる群から選ばれる１種以上である。中でも、低摩擦性であり、樹脂組成物を成形したときに摩擦特性に優れた成形体が得られることから、ポリアミド、ポリアリーレンスルフィド及びポリアリールエーテルケトンからなる群から選ばれる１種以上が好ましく、ポリアミドが特に好ましい。
【００１１】
本発明におけるポリマーＢは、ポリマーを構成する全単位に対してＴＦＥ単位を９９．５モル％以上含む。ポリマーＢは、ＴＦＥのホモポリマーであってもよく、ＴＦＥと、ＴＦＥと共重合可能な他のモノマー（以下、「コモノマー」とも記す。）とのコポリマーであってもよい。コモノマーとしては、ペルフルオロ（アルキルビニルエーテル）（以下、「ＰＡＶＥ」とも記す。）、ヘキサフルオロプロピレン（以下、「ＨＦＰ」とも記す。）、フルオロアルキルエチレン（以下、「ＦＡＥ」とも記す。）等が挙げられる。なお、ＰＡＶＥ、ＨＦＰ及びＦＡＥをまとめてＰＡＥとも記す。
【００１２】
ＰＡＶＥとしては、ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ３（以下、「ＰＭＶＥ」とも記す。）、ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ３、ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３（以下、「ＰＰＶＥ」とも記す。）、ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３、ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２）８Ｆが挙げられ、ＰＭＶＥ又はＰＰＶＥが好ましい。
ＦＡＥとしては、ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＦ２）２Ｆ、ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＦ２）３Ｆ、ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＦ２）４Ｆ、ＣＨ２＝ＣＦ（ＣＦ２）３Ｈ、ＣＨ２＝ＣＦ（ＣＦ２）４Ｈが挙げられ、ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＦ２）４Ｆ又はＣＨ２＝ＣＨ（ＣＦ２）２Ｆが好ましい。
【００１３】
ポリマーＢとしては、本発明の樹脂組成物の摺動特性を大きく改善するとともに入手も容易であることから、ＴＦＥのホモポリマー、ＴＦＥとＰＡＶＥとのコポリマー、ＴＦＥとＨＦＰとのコポリマー又はＴＦＥとＦＡＥとのコポリマーが好ましく、ＴＦＥのホモポリマー又はＴＦＥとＦＡＥとのコポリマーとのコポリマーが特に好ましい。
【００１４】
ポリマーＢがコポリマーである場合、ポリマーＢを構成する全単位に対して、上記コモノマーに基づく単位は、０．００１〜１．０モル％が好ましく、０．００１〜０．１モル％がより好ましい。
【００１５】
ポリマーＢの融点は３１０〜３９０℃が好ましく、３２０〜３８０℃がより好ましい。
【００１６】
ポリマーＢの形状は特に限定されないが、熱可塑性樹脂Ａへの添加したときに分散させやすいことからパウダー状が好ましい。熱可塑性樹脂Ａへ添加したときの分散のさせやすさと、パウダーの取扱の容易さから、パウダーの平均粒径は１．０〜３０．０μｍが好ましく、５．０〜２０．０μｍがより好ましい。
【００１７】
本発明におけるポリマーＣは、ポリマーを構成する全単位に対して、ＴＦＥ単位を４０．０モル％以上かつ９９．５モル％未満含む、ＴＦＥとコモノマーとのコポリマーである。コモノマーとしては上記ＰＡＶＥ、ＨＦＰ、ＦＡＥとともに、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレンが挙げられる。また、後述する官能基を有するモノマーも挙げられる。
ポリマーＣの全単位に対して、コモノマーに基づく単位は０．５〜６０．０モル％であるが、中でもコモノマーがエチレンである場合は、エチレン単位は４０．０〜６０．０モル％であるのが好ましい。また、コモノマーがＰＡＥである場合は、ＰＡＥ単位は、０．５〜９．９７モル％が好ましい。
【００１８】
ポリマーＣは、カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基、アミド基、アミノ基及びイソシアネート基からなる群から選択される少なくとも１種の官能基（以下、官能基Ｇとも記す。）を有するのが好ましい。官能基Ｇは、官能基Ｇを有するモノマーに基づく単位（以下、Ｇ単位とも記す。）に含まれていてもよく、ポリマー末端基に含まれていてもよく、前者に含まれているのが好ましい。また、官能基Ｇは、官能基を形成し得る基を有するポリマーを変性して調製された基であってもよい。ポリマー末端基に含まれる官能基Ｇは、そのポリマーの重合に際して使用する成分（重合開始剤、連鎖移動剤等。）を調整することにより得られる。
【００１９】
本発明における官能基Ｇは、熱可塑性樹脂Ａ中にポリマーＢが良好に分散することから、酸無水物残基、環状アセタール基、１，２−ジカルボン酸残基、１，２−ジオール残基又は１，３−ジオール残基が好ましく、環状酸無水物残基（−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−）が特に好ましい。
【００２０】
Ｇ単位は、酸無水物残基を有するモノマーに基づく単位、環状アセタール基を有するモノマーに基づく単位、１，２−ジカルボン酸残基を有するモノマーに基づく単位、１，２−ジオール残基を有するモノマーに基づく単位又は１，３−ジオール残基を有するモノマーに基づく単位が好ましく、環状酸無水物残基（−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−）を有するモノマーに基づく単位が特に好ましい。Ｇ単位は、１種類であってもよく、２種類以上であってもよい。
Ｇ単位の割合は、ポリマーＣを構成する全単位のうち、０．０１〜３．０モル％が好ましく、０．０５〜１．５モル％がより好ましい。
【００２１】
環状酸無水物残基を有するモノマーは、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物（別称：無水ハイミック酸。以下、「ＮＡＨ」とも記す。）又は無水マレイン酸が好ましく、ＮＡＨが特に好ましい。
【００２２】
ポリマーＣの融点は、熱可塑性樹脂Ａ及びポリマーＢとの混合が容易になることから、１００〜３２５℃が好ましく、１５０〜３２０℃がより好ましく、２８０〜３１０℃がさらに好ましい。
【００２３】
本発明の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂ＡとポリマーＢの体積の合計に対して、ポリマーＢを１．０〜４０．０体積％含む。ポリマーＢの割合は、５．０〜３５．０体積％であることがより好ましい。また、熱可塑性樹脂Ａの割合は、６０．０〜９５．０体積％であることが好ましい。この範囲であると、ポリマーＢの添加による摺動特性の向上の効果が得られる。
【００２４】
本発明の樹脂組成物の全体積に対する前記熱可塑性樹脂Ａは６０．０〜９０．０体積％が好ましく、ポリマーＢは５．０〜２５．０体積％であるのが好ましい。この範囲であるとポリマーＢの添加による摺動特性の向上の効果が得られる。
【００２５】
本発明の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂ＡとポリマーＢの質量の合計１００質量部に対して、ポリマーＣを０．１〜１０．０質量部含む。ポリマーＣは、０．５〜８．０質量部であることがより好ましい。この範囲であると、ポリマーＣの添加による、熱可塑性樹脂ＡへのポリマーＢの分散が良好になるとともに、熱可塑性樹脂Ａの機械特性を損なわずに済む。
【００２６】
本発明において、熱可塑性樹脂ＡとポリマーＢとポリマーＣの質量の合計は、本発明の樹脂組成物の全質量に対して６０．０質量％以上が好ましい。この範囲であると、本発明の樹脂組成物の成形性が優れる。
【００２７】
本発明の樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、熱可塑性樹脂ＡとポリマーＢとポリマーＣ以外の他の材料を含んでいてもよい。他の材料としては、充填剤、可塑剤、耐候剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、帯電防止剤、増白剤、着色剤、導電剤、離型剤、表面処理剤、難燃剤が挙げられる。
【００２８】
他の材料としては充填剤が好ましい。充填剤としては無機フィラーが好ましく、中でも炭素繊維、ガラス繊維が好ましく、ガラス繊維が特に好ましい。無機フィラーを含む場合、本発明の樹脂組成物の成形体の強度が高くなる。
【００２９】
本発明の樹脂組成物は、例えば、各成分を、タンブラーやヘンシェルミキサー等の各種混合機を用いてあらかじめ混合した後、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、単軸混練押出機、二軸混練押出機、ニーダー等で溶融混練して製造できる。
【００３０】
本発明の樹脂組成物を成形することにより、摩擦特性の良好な成形品、例えば摺動部材等を得ることができる。成形方法としては射出成形、トランスファー成形、圧縮成形（ホットモールディング法、フリーベーキング法等）、その他の一般的な方法が挙げられる。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００３２】
オリエンテック社製摩擦摩耗試験機を用いてＪＩＳ  Ｋ−７２１８に準拠した松原式摩擦測定法（円筒平面型  オーリング型）にて試験を実施した。室温にて、試験片に相手材であるリング（材質：Ｓ４５Ｃｓ（１．５Ｓ）、接触面積：２ｃｍ２）を圧力：０．７ＭＰａ、回転速度：０．５ｍ／ｓｅｃ、試験時間：３０の条件で接触させ、試験片の動摩擦係数を測定した。
【００３３】
熱可塑性樹脂Ａ−１：ポリアミド６６、旭化成社製、製品名：レオナ１５００  Ｘ１１、融点２６５℃、比重１．１４。
ポリマーＢ−１：旭硝子社製  ＦｌｕｏｎＰＴＦＥ  Ｌ１６９Ｊ（比重２．１５）。
ポリマーＣ−１：公知の方法で合成した、ＴＦＥ単位を９７．９モル％、ＮＡＨ単位を０．１モル％及びＰＰＶＥ単位を２．０モル％含むポリマー。
【００３４】
熱可塑性樹脂Ａ−１、ポリマーＢ−１、ポリマーＣ−１を表１に示す割合でドライブレンドし、２軸押出機（テクノベル社製、ＫＺＷ１５ＴＷ−４５ＭＧ）に投入し、樹脂吐出量：２．０ｋｇ／時間、スクリュー回転数：２００ｒｐｍ、設定樹脂温度：３１０℃の条件にて溶融混練し、樹脂組成物を得た。
【００３５】
得られた樹脂組成物を、メルト熱プレス機（テスター産業社製）を用い、温度：３００℃、予熱：５分、圧力：１０ＭＰａ、プレス時間：５分間の条件でプレス成形し、厚さ２．５ｍｍのプレス板を得た。得られたプレス板を用い動摩擦係数を測定した。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
表１から、Ｃ−１を含まない例１は、動摩擦係数が高く、摩擦特性が低いことが分かる。これはＡ−１へのＢ−１の分散性が悪いためだと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の樹脂組成物は、摩耗特性に優れた成形体を容易に製造することができる。