CN117836483A - 线材、驱动部件、线材的制造方法及卷取体 - Google Patents

线材、驱动部件、线材的制造方法及卷取体 Download PDF

Info

Publication number
CN117836483A
CN117836483A CN202280056975.9A CN202280056975A CN117836483A CN 117836483 A CN117836483 A CN 117836483A CN 202280056975 A CN202280056975 A CN 202280056975A CN 117836483 A CN117836483 A CN 117836483A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wire rod
cover layer
elastomer
derived
wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280056975.9A
Other languages
English (en)
Inventor
松本信彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Gas Chemical Co Inc filed Critical Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Publication of CN117836483A publication Critical patent/CN117836483A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/02Ropes built-up from fibrous or filamentary material, e.g. of vegetable origin, of animal origin, regenerated cellulose, plastics
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/16Ropes or cables with an enveloping sheathing or inlays of rubber or plastics
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2205/00Rope or cable materials
    • D07B2205/20Organic high polymers
    • D07B2205/2003Thermoplastics
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2205/00Rope or cable materials
    • D07B2205/20Organic high polymers
    • D07B2205/2039Polyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2205/00Rope or cable materials
    • D07B2205/20Organic high polymers
    • D07B2205/2046Polyamides, e.g. nylons
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2205/00Rope or cable materials
    • D07B2205/20Organic high polymers
    • D07B2205/2075Rubbers, i.e. elastomers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2205/00Rope or cable materials
    • D07B2205/30Inorganic materials
    • D07B2205/3007Carbon

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

提供滑动性优异的线材、驱动部件、线材的制造方法以及卷取体。一种线材,其具有:含有浸渗有弹性体的增强纤维的芯材、和含有热塑性树脂的覆盖层。一种驱动部件,其具备:具有线材的第一构件;和与第一构件的线材接触,含有热塑性树脂的第二构件。

Description

线材、驱动部件、线材的制造方法及卷取体
技术领域
本发明涉及线材、驱动部件、线材的制造方法及卷取体。
背景技术
一直以来,作为吊桥、结构物的绳、线、缆、或船舶、海中观测机、浮标(buoy)等的系留、驱动机构、各种悬缆线、输电线等的受拉构件,使用线材(有时也称为线(wire))。
以这种目的使用的线材以前由钢材构成是主流。但是近年开发了各种的由碳纤维、增强塑料等形成的线材(专利文献1、专利文献2、专利文献3、专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-027082号公报
专利文献2:日本特开2010-124569号公报
专利文献3:CN-U-205061274
专利文献4:EP0198567A2
发明内容
发明要解决的问题
在此,将由纤维增强塑料形成的线材用于驱动部件、例如带、齿轮、凸轮等的情况下,要求滑动性。
本发明的目的在于,解决上述问题,提供滑动性优异的线材、驱动部件、线材的制造方法及卷取体。
用于解决问题的方案
基于上述问题,本发明人等进行研究,结果发现,通过芯材使用增强纤维和弹性体、并且设置覆盖芯材的覆盖层、前述覆盖层使用热塑性树脂,由此解决了上述问题。
具体而言通过下述手段解决了上述问题。
<1>一种线材,其具有:含有浸渗有弹性体的增强纤维的芯材、和含有热塑性树脂的覆盖层。
<2>根据<1>所述的线材,其中,前述弹性体为热固性弹性体。
<3>根据<2>所述的线材,其中,将前述弹性体在其固化温度下加热2小时后、在23℃、55%的相对湿度的条件下调温调湿2周后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量A,和将由构成前述覆盖层的覆盖层组合物形成的厚度4mm的ISO试验片在120℃下干燥1小时后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量B满足(弹性模量A/弹性模量B)<0.00500。
<4>根据<1>~<3>中任一项所述的线材,其中,前述覆盖层含有长宽比(长边/短边)为10以上的填料。
<5>根据<4>所述的线材,其中,前述长宽比(长边/短边)为10以上的填料含有钛酸钾晶须。
<6>根据<1>~<5>中任一项所述的线材,其中,前述热塑性树脂含有聚酰胺树脂。
<7>根据<6>所述的线材,其中,前述聚酰胺树脂含有源自二胺的结构单元和源自二羧酸的结构单元,前述源自二胺的结构单元的70摩尔%以上源自苯二甲胺,前述源自二羧酸的结构单元的70摩尔%以上源自碳数4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸。
<8>根据<1>~<7>中任一项所述的线材,其中,前述弹性体为含有苯乙烯单元的弹性体。
<9>根据<1>~<8>中任一项所述的线材,其中,含有聚酯树脂的丝覆盖前述增强纤维。
<10>根据<1>~<9>中任一项所述的线材,其中,前述芯材中含有的增强纤维含有碳纤维。
<11>根据<1>~<10>中任一项所述的线材,其中,将前述弹性体在其固化温度下加热2小时后、在23℃、55%的相对湿度的条件下调温调湿2周后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量A,和将由构成前述覆盖层的覆盖层组合物形成的厚度4mm的ISO试验片在120℃下干燥1小时后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量B满足(弹性模量A/弹性模量B)<0.00500,
前述覆盖层含有长宽比(长边/短边)为10以上的填料。
<12>根据<1>~<11>中任一项所述的线材,其中,对于前述覆盖层,长宽比(长边/短边)为10以上的填料含有钛酸钾晶须,
前述热塑性树脂含有聚酰胺树脂,所述聚酰胺树脂含有源自二胺的结构单元和源自二羧酸的结构单元,前述源自二胺的结构单元的70摩尔%以上源自苯二甲胺,前述源自二羧酸的结构单元的70摩尔%以上源自碳数4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸,
前述弹性体包含含有苯乙烯单元的弹性体,
含有聚酯树脂的丝覆盖前述增强纤维,
前述芯材中含有的增强纤维含有碳纤维。
<13>一种驱动部件,其具备:具有<1>~<12>中任一项所述的线材的第一构件;和与前述第一构件的线材接触,含有热塑性树脂的第二构件。
<14>根据<13>所述的驱动部件,其中,前述第二构件含有聚酰胺树脂和长宽比(长边/短边)为10以上的填料。
<15>根据<13>或<14>所述的驱动部件,其中,前述第二构件含有聚酰胺树脂和钛酸钾晶须,所述聚酰胺树脂含有源自二胺的结构单元和源自二羧酸的结构单元,前述源自二胺的结构单元的70摩尔%以上源自苯二甲胺,前述源自二羧酸的结构单元的70摩尔%以上源自碳数4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸。
<16>根据<15>所述的驱动部件,其中,前述线材的覆盖层的组成和前述第二构件的组成的70质量%以上共通。
<17>根据<13>~<16>中任一项所述的驱动部件,其中,将由构成前述第一构件的覆盖层的覆盖层组合物形成的厚度4mm的ISO试验片在120℃下干燥1小时后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量B和将由构成前述第二构件的第二构件组合物形成的厚度4mm的ISO试验片在120℃下干燥1小时后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量C(弹性模量B/弹性模量C)满足0.5~2.0。
<18>一种线材的制造方法,其包括:在含有浸渗有弹性体的增强纤维的芯材的外侧挤出含有热塑性树脂的覆盖层组合物,从而形成覆盖层。
<19>根据<18>所述的线材的制造方法,其中,含有聚酯树脂的丝覆盖前述增强纤维,前述聚酯树脂的熔点比前述覆盖层组合物中含有的热塑性树脂的熔点高。
<20>根据<18>或<19>所述的线材的制造方法,其中,前述线材为<1>~<12>中任一项所述的线材。
<21>一种卷取体,其是将<1>~<12>中任一项所述的线材卷取于半径76.2mm以下的卷取用的芯而成的。
发明的效果
通过本发明,能够提供滑动性优异的线材、驱动部件、线材的制造方法及卷取体。
附图说明
图1为本实施方式的线材的截面示意图。
图2为表示本实施方式中使用的芯材的一例的示意图。
图3为表示实施例中的线材和对对象的滑动性的测定方法的示意图。
具体实施方式
以下对用于实施本发明的方式(以下仅称为“本实施方式”)进行详细说明。需要说明的是,以下的本实施方式为用于说明本发明的例示,本发明不仅限于本实施方式。
需要说明的是,本说明书中,“~”以包含在其前后记载的数值作为下限值和上限值的意思使用。
本说明书中,各种物性值和特性值只要没有特别说明则为23℃下的值。
本说明书中所示的标准根据年度而测定方法等不同的情况下,只要没有特别说明则基于2021年1月1日时的标准。
[线材]
本实施方式的线材的特征在于,具有:含有浸渗有弹性体的增强纤维的芯材、和含有热塑性树脂的覆盖层。通过形成这种构成,能够得到滑动性优异的线材。
图1为本实施方式的线材的截面示意图,1表示覆盖层,2表示芯材。覆盖层通常与芯材接触。
将线材用于驱动部件时,也要求卷取性(驱动性),而本实施方式的线材的卷取性也可以优异。具体而言,本实施方式的线材例如可以形成卷取于半径为76.2mm以下的卷取用芯、进而20.0mm以下的卷取用芯而成的卷取体。前述卷取用芯的半径的下限实际上为5mm以上。若卷取用芯的半径满足后述的实施例的线材的最小卷取半径,则可以卷取于上述卷取用芯。
另外,本实施方式的线材可以形成实质上不含有金属的构成,因此能够得到轻量性优异的线材。实质上不含有金属指的是本实施方式的线材中、金属的含量为3质量%以下、优选1质量%以下。
本实施方式中的芯材为成为线材的芯的部分,含有浸渗有弹性体的增强纤维。推测增强纤维发挥对线材赋予拉伸强度的功能,弹性体发挥对线材提供柔软度、柔软性的功能。
图2为表示本实施方式中使用的芯材的一例的示意图,3表示增强纤维、4表示聚酯纤维(含有聚酯树脂的丝)、5表示弹性体。图2的实施方式中,将增强纤维3利用聚酯纤维4覆盖后、浸渗弹性体5。弹性体5通常其一部分浸渗至增强纤维内部,其一部分存在于增强纤维3、聚酯线4的外表面。
本实施方式中使用的增强纤维可以为作为树脂增强纤维已知的公知的任意种。本实施方式中,增强纤维优选为连续增强纤维。
本实施方式中使用的增强纤维通常为增强纤维束,构成增强纤维束的长丝数优选为2400根以上,另外优选为240000根以下。通过设为前述下限值以上,存在生产率优异的倾向。通过设为前述上限值以下,存在成形性优异的倾向。
增强纤维的平均纤维长没有特别限制,从成形加工性的观点考虑,优选为5cm以上、更优选1m以上、进一步优选100m以上,另外优选为10000m以下。
从成形加工性的观点、容易得到高强度和高弹性模量这种观点考虑,增强纤维束的平均纤度优选为50tex(g/1000m)以上、更优选200tex以上、进一步优选500tex以上。另外优选为2000tex以下、更优选1500tex以下、进一步优选1000tex以下。
另外,增强纤维束的平均拉伸模量优选为50GPa以上,另外优选为1000GPa以下。
作为增强纤维的材质,可列举出玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、硼纤维、玄武岩纤维、陶瓷纤维等无机纤维;聚芳酰胺纤维、聚甲醛纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对亚苯基苯并双噁唑纤维、超高分子量聚乙烯纤维等有机纤维。它们之中,从得到高强度的观点考虑优选为无机纤维,从轻量且为高强度、高弹性模量的观点考虑,更优选为选自由玻璃纤维、碳纤维和玄武岩纤维组成的组中的至少一种,进一步优选碳纤维。
作为碳纤维,可列举出聚丙烯腈系碳纤维、沥青系碳纤维等。另外,也可以使用木质素、纤维素等源自植物的原料的碳纤维。
本实施方式中使用的增强纤维可以利用处理剂处理。作为处理剂,可例示出表面处理剂或上浆剂。
作为上述表面处理剂,优选为硅烷偶联剂。作为硅烷偶联剂,可列举出具有乙烯基的硅烷偶联剂、具有氨基的硅烷偶联剂、具有环氧基的硅烷偶联剂、具有(甲基)丙烯酰基的硅烷偶联剂、具有巯基的硅烷偶联剂等。
作为上述上浆剂,可列举出例如氨基甲酸酯系上浆剂、环氧系上浆剂、丙烯酸系上浆剂、聚酯系上浆剂、乙烯基酯系上浆剂、聚烯烃系上浆剂、聚醚系上浆剂和羧酸系上浆剂等,可以将它们之中的1种或2种以上组合来使用。作为组合2种以上而成的上浆剂,可列举出例如氨基甲酸酯/环氧系上浆剂、氨基甲酸酯/丙烯酸系上浆剂、氨基甲酸酯/羧酸系上浆剂等。
上述之中,从改善与弹性体的界面粘接性的观点考虑,增强纤维优选利用选自由氨基甲酸酯系上浆剂、环氧系上浆剂和氨基甲酸酯/环氧系上浆剂组成的组中的1种以上进行处理、更优选利用环氧系上浆剂进行处理。
前述处理剂的量相对于增强纤维优选为0.001~5质量%、更优选0.1~3质量%、进一步优选0.5~2质量%。
作为增强纤维,也可以使用市售品。对于作为增强纤维的碳纤维的市售品,可列举出例如Toray Industries,Inc.制的Torayca丝“T300”、“T300B”、“T400HB”、“T700SC”、“T800SC”、“T800HB”、“T830HB”、“T1000GB”、“T100GC”、“M35JB”、“M40JB”、“M46JB”、“M50JB”、“M55J”、“M55JB”、“M60JB”、“M30SC”、“Z600”的各系列、Torayca布“CO6142”、“CO6151B”、“CO6343”、“CO6343B”、“CO6347B”、“CO6644B”、“CK6244C”、“CK6273C”、“CK6261C”、“UT70”系列、“UM46”系列、“BT70”系列等。
对于本实施方式的线材,从得到本实施方式的效果的观点考虑,增强纤维的比率优选为10质量%以上、更优选20质量%以上、进一步优选30质量%以上,上限优选为70质量%以下、更优选60质量%以下。
本实施方式中使用的弹性体可以为热固性弹性体或热塑性弹性体,优选为热固性弹性体。通过使用热固性弹性体,在线材的制造时可以不易产生空隙,得到能够耐受线材的使用时的摩擦热的产品。本实施方式中使用的弹性体可例示出含有环氧单元的弹性体、含有苯乙烯单元的弹性体、含有(甲基)丙烯酰基单元的弹性体、含有氰酸酯单元的弹性体、含有酸酐单元的弹性体、含有羟基单元的弹性体、含有羧基的弹性体和含有胺单元的弹性体,优选为含有苯乙烯单元的弹性体。
含有苯乙烯单元的弹性体优选为含有苯乙烯单元和丁二烯单元的苯乙烯丁二烯弹性体。含有苯乙烯单元的弹性体优选为水系弹性体。苯乙烯丁二烯弹性体优选具有聚苯乙烯部分(硬链段)和提供柔软的性质的聚丁二烯的部分(软链段)以嵌段状共聚而成的基本单元结构。聚苯乙烯的末端嵌段互相聚集而形成极微小颗粒,该极微小颗粒均匀分散,发挥相当于交联橡胶的交联点的作用,因此表现出作为三维网眼结构的弹性体的性质。另外,通过将丁二烯部分氢化而消除不饱和双键,可以赋予优异的耐热性/耐候性。苯乙烯与丁二烯的质量比优选为10:100~50:100、进一步优选20:100~40:100、特别优选25:100~35:100。
本实施方式中使用的弹性体的弹性模量为在弹性体的固化温度下加热2小时后、在23℃、55%的相对湿度的条件下调温调湿2周后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量A,优选为0.05MPa以上、更优选0.1MPa以上、进一步优选1MPa以上。通过设为前述下限值以上,存在线材的拉伸强度进一步改善的倾向。另外,前述弹性模量A优选为30MPa以下、更优选24MPa以下、进一步优选10MPa以下。通过设为前述上限值以下,存在线材对弯曲方向的柔软性进一步改善的倾向。
前述芯材含有2种以上的弹性体的情况下,其弹性模量A设为混合物的固化物的弹性模量。进而弹性体含有后述的其他成分的情况下,设为含有其他成分的混合物的固化物的弹性模量。
另外,本实施方式中的弹性体在不会脱离本发明宗旨的范围内可以含有其他成分。作为可以配混于弹性体的其他成分,具体而言,可例示出偶联剂、反应性稀释剂、溶剂、固化促进剂、润湿剂、增粘剂、消泡剂、消光剂、防锈剂、润滑剂、着色剂、去氧剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、增塑剂、分散剂、阻燃剂、抗静电剂、着色防止剂、凝胶化防止剂等添加剂。它们的总量优选为弹性体成分的10质量%以下。
芯材中的弹性体的含量相对于增强纤维100质量份优选为20质量份以上、更优选30质量份以上。通过设为前述下限值以上,存在线材的拉伸强度进一步改善的倾向。另外,芯材中的弹性体的含量相对于增强纤维100质量份优选为80质量份以下、更优选70质量份以下。通过设为前述上限值以下,存在可以有效地抑制增强纤维的单丝断头的倾向。
本实施方式的线材中,可以含有弹性体仅1种或2种以上。含有2种以上的情况下,优选总量处于上述范围内。
本实施方式的芯材中,优选含有聚酯树脂的丝覆盖增强纤维。覆盖指的是将想要覆盖的丝以卷材状卷绕于成为芯的增强纤维的周围。通过覆盖,可以使增强纤维的截面接近于大致圆形,存在更有效地发挥作为线材的功能的倾向。卷绕的角度可以相对于增强纤维的纤维长度方向在±30~90°的范围内适当设定。
本实施方式中,可以对浸渗有弹性体的增强纤维束覆盖含有聚酯树脂的丝,也可以将增强纤维束利用含有聚酯树脂的丝覆盖后、浸渗弹性体。优选为将增强纤维束利用含有聚酯树脂的丝覆盖后、浸渗弹性体的方式。
前述聚酯树脂的熔点优选比前述覆盖层组合物中含有的热塑性树脂的熔点高。通过形成这种构成,形成芯材后,即使在芯材的表面挤出熔融状态的覆盖层组合物,也可以不对芯材造成影响地、适当地制造线材。
前述覆盖可以仅为单方向(S卷绕)的覆盖、也可以为两方向(SZ卷绕)的覆盖。两方向时可以使增强纤维的截面大致形成圆形。
本实施方式中的热塑性树脂的熔点可以根据以下的测定方法测定。
热塑性树脂的熔点的测定使用差示扫描量热计(DSC),试样量设为约1mg,作为气氛气体,以30mL/分钟流通氮气,在升温速度为10℃/分钟的条件下由室温加热至预想的熔点以上的温度进行熔融,由此时观测的吸热峰的峰顶的温度求出熔点。
差示扫描量热计(DSC)可以使用岛津制作所(SHIMADZU CORPORATION)制DSC-60。
含有聚酯树脂的丝优选为10d以上、更优选80d以上、进一步优选100d以上,另外优选为1000d以下、更优选500d以下、进一步优选300d以下。另外,含有聚酯树脂的丝优选为聚酯树脂纤维束,其长丝数优选为10f以上、另外优选为100f以下。
含有聚酯树脂的丝可以加捻,对其捻回数没有限制,优选具有10次/m以上的捻回、更优选具有20次/m以上的捻回。另外优选为200次/m以下、更优选100次/m以下。
含有聚酯树脂的丝优选其90质量%以上为聚酯树脂。本实施方式中的含有聚酯树脂的丝优选比覆盖层中含有的树脂的弹性模量高、更优选高10~100MPa。通过形成这种构成,存在可以有效地抑制覆盖层和增强纤维的偏移的倾向。
前述芯材被含有聚酯树脂的丝覆盖的情况下,前述含有聚酯树脂的丝的质量比率优选为芯材的1质量%以上、更优选2质量%以上,另外优选为30质量%以下、更优选10质量%以下。
另外,本实施方式中,即使不进行前述覆盖而将增强纤维形成捻丝、或在覆盖时工序中施加高的张力,也可以使增强纤维的截面接近于圆形、可以改善作为线材的功能。
前述芯材的数均直径优选为300μm以上、更优选500μm以上、进一步优选700μm以上、进一步优选800μm以上、更进一步优选900μm以上。通过设为前述下限值以上,存在覆盖层的尺寸稳定的倾向。另外前述芯材的数均直径优选为2000μm以下、更优选1600μm以下、进一步优选1400μm以下、进一步优选1200μm以下、更进一步优选1000μm以下。通过设为前述上限值以下,存在可以更有效地维持柔软性的倾向。
前述芯材的长度通常为1cm以上、优选为5cm以上、更优选50cm以上、进一步优选1m以上。其中,被组装到驱动部件等的情况和实际的使用形态中,也有时通过适当切断为所希望的长度或加捻等而调整得更长。
本实施方式的线材具有含有热塑性树脂的覆盖层。覆盖层为覆盖芯材的一部分或全部的层。通常,芯材的表面积的80%以上、优选90%以上、更优选95%以上、进一步优选98%以上被覆盖层覆盖。通过设置覆盖层,存在滑动性更优异的倾向。芯材中,含有聚酯树脂的丝覆盖增强纤维的情况下,在前述覆盖的丝的外侧设置覆盖层。
覆盖层通常由覆盖层组合物形成。覆盖层组合物可以仅含有热塑性树脂、也可以含有热塑性树脂和填料、也可以还含有其他添加剂等。
本实施方式中,将由构成覆盖层的覆盖层组合物形成的厚度4mm的ISO试验片在120℃下干燥1小时后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量B优选为500MPa以上、更优选1000MPa以上、进一步优选1500MPa以上、进一步优选2000MPa以上、更进一步优选2500MPa以上、更进一步优选3450MPa以上。通过设为前述下限值以上,存在滑动性改善的倾向。另外,作为上限值,6000MPa以下是实际的。
覆盖层中含有的热塑性树脂可以为结晶性热塑性树脂或非晶性热塑性树脂,优选为结晶性热塑性树脂。通过使用结晶性热塑性树脂,存在所得到的线材对于其他构件的滑动性进一步改善的倾向。
覆盖层中含有的热塑性树脂为结晶性热塑性树脂的情况下,从耐热性的观点考虑,使用后述详细内容的差示扫描量热计(DSC)测定的熔点优选为100℃以上。另外前述熔点的上限例如为350℃以下。
作为覆盖层中含有的热塑性树脂的具体例,可列举出聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂、聚酯树脂、聚缩醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚醚酮树脂等,优选为聚酰胺树脂。
聚酰胺树脂可以为脂肪族聚酰胺树脂或半芳香族聚酰胺树脂、也可以含有两者。本实施方式中,优选含有半芳香族聚酰胺树脂、进一步优选后述的苯二甲胺系聚酰胺树脂。
脂肪族聚酰胺树脂可列举出例如聚酰胺6、11、12、46、66、610、612、6/66、聚十二烷二酰双(4-氨基环己基)甲烷二胺、聚十二烷二酰双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷二胺、聚己二酰异佛尔酮二胺等。
半芳香族聚酰胺树脂指的是由源自二胺的结构单元和源自二羧酸的结构单元构成、源自二胺的结构单元和源自二羧酸的结构单元的总计结构单元的20~80摩尔%(优选30~70摩尔%)为含有芳香环的结构单元。通过使用这种半芳香族聚酰胺树脂,可以提高所得到的线材的机械强度。半芳香族聚酰胺树脂可列举出例如聚酰胺6I、6T、6T/6I、6/6T、66/6T、66/6T/6I、9T、10T、苯二甲胺系聚酰胺树脂、聚对苯二甲酰三甲基六亚甲基二胺、聚六氢对苯二甲酰十一亚甲基二胺等。需要说明的是,上述“I”表示间苯二甲酸成分、“T”表示对苯二甲酸成分。
苯二甲胺系聚酰胺树脂指的是含有源自二胺的结构单元和源自二羧酸的结构单元,前述源自二胺的结构单元的70摩尔%以上源自苯二甲胺、前述源自二羧酸的结构单元的70摩尔%以上源自碳数4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸的聚酰胺树脂。
作为苯二甲胺,可以使用间苯二甲胺、对苯二甲胺。本实施方式中,苯二甲胺优选仅为间苯二甲胺、或为间苯二甲胺和对苯二甲胺的混合物(共聚物)。
苯二甲胺中的间苯二甲胺与对苯二甲胺的比率优选为100:0~10:90、也可以为100:0~30:70、也可以为100:0~60:40、也可以为100:0~90:10。
苯二甲胺系聚酰胺树脂的源自二胺的结构单元优选80摩尔%以上、进一步优选85摩尔%以上、进一步优选90摩尔%以上、更进一步优选95摩尔%以上、更进一步优选97摩尔%以上、更进一步优选99摩尔%以上源自苯二甲胺。苯二甲胺系聚酰胺树脂的源自二羧酸的结构单元优选80摩尔%以上、进一步优选85摩尔%以上、进一步优选90摩尔%以上、更进一步优选95摩尔%以上、更进一步优选97摩尔%以上、更进一步优选99摩尔%以上源自碳数4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸(优选癸二酸)。
作为可以用作苯二甲胺系聚酰胺树脂的原料二胺成分的苯二甲胺以外的二胺,可例示出四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、2-甲基戊烷二胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、2,2,4-三甲基-六亚甲基二胺、2,4,4-三甲基六亚甲基二胺等脂肪族二胺、1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、双(4-氨基环己基)甲烷、2,2-双(4-氨基环己基)丙烷、双(氨基甲基)十氢化萘、双(氨基甲基)三环癸烷等脂环式二胺、双(4-氨基苯基)醚、对苯二胺、双(氨基甲基)萘等具有芳香环的二胺等,可以使用1种或混合2种以上来使用。
作为对于作为苯二甲胺系聚酰胺树脂的原料二羧酸成分使用而言优选的碳数4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸,可例示出例如琥珀酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、己二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸等脂肪族二羧酸,可以使用1种或混合2种以上来使用。它们之中,更优选为己二酸或癸二酸、进一步优选癸二酸。
作为上述碳数4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸以外的二羧酸成分,可例示出间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸等苯二甲酸化合物、1,2-萘二羧酸、1,3-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、1,6-萘二羧酸、1,7-萘二羧酸、1,8-萘二羧酸、2,3-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸等萘二羧酸等,可以使用1种或混合2种以上来使用。
本实施方式中使用的苯二甲胺系聚酰胺树脂将源自二胺的结构单元和源自二羧酸的结构单元作为主要成分,但是不排除含有它们以外的结构单元,可以含有源自ε-己内酰胺、十二内酰胺等内酰胺类、氨基己酸、氨基十一烷酸等脂肪族氨基羧酸类的结构单元是不言而喻的。在此,主要成分指的是构成苯二甲胺系聚酰胺树脂的结构单元中、源自二胺的结构单元和源自二羧酸的结构单元的总计数在全部结构单元中最多。本实施方式中,苯二甲胺系聚酰胺树脂中的、源自二胺的结构单元和源自二羧酸的结构单元的总计优选占全部结构单元的90.0质量%以上、更优选占95.0质量%以上。
覆盖层和覆盖层组合物中的热塑性树脂(优选聚酰胺树脂)的含量优选为30质量%以上、更优选40质量%以上、进一步优选50质量%以上。通过设为前述下限值以上,存在滑动性优异的倾向。另外,覆盖层和覆盖层组合物中的热塑性树脂(优选聚酰胺树脂)的含量优选为99质量%以下、更优选95质量%以下、进一步优选91质量%以下。通过设为前述上限值以下,存在低摩擦性优异的倾向。
覆盖层和覆盖层组合物可以含有热塑性树脂仅1种或2种以上。含有2种以上的情况下,优选总量处于上述范围内。
本实施方式中,覆盖层和覆盖层组合物可以含有填料。通过含有填料,可以进一步改善所得到的线材的滑动性。
本实施方式中的填料优选为晶须、粒状填料。
另外,本实施方式中的填料优选为长宽比(长边/短边)为10以上的填料。这种填料在制造时若边卷取边挤出则在连续方向被拉伸、容易在恒定方向取向。其结果,所得到的线材的强度改善,另外存在滑动性改善的倾向。前述长宽比优选为15以上、更优选20以上,另外优选为50以下、更优选40以下。通过处于这种范围内,可以进一步改善所得到的线材的强度和外观。
前述填料优选数均纤维长为5~200μm、更优选5~150μm、也可以为5~30μm。前述填料优选数均纤维直径为0.1~20μm、更优选0.3~15μm、也可以为0.3~0.8μm。
本实施方式中,作为长宽比(长边/短边)为10以上的填料,可以使用晶须。晶须为纤维状或针状的短的无机物的晶体。
晶须的数均纤维长和数均纤维直径可以通过分散于醇等溶剂的状态下的利用电子显微镜进行的观察来测定。通常采用100根的平均值。
晶须优选莫氏硬度为2.5~5.0、更优选3.0~4.8。通过处于这种范围内,可以降低挤出机的滚筒、螺杆的磨耗,可以实现稳定的挤出。
晶须优选比重为2.0~4.0、更优选2.2~3.8。通过使用这种范围的晶须,可以减小线材中的体积比率。
作为填料(优选晶须)的原料,可列举出氧化锌、钛酸钾、硼酸铝、碳化硅、氮化硅、氧化镁、硼酸镁、碱式硫酸镁、二硼化钛、石墨、硫酸钙、α-氧化铝、纤蛇纹石、硅灰石、硅酸铝、硅酸钙、氧化钛、氧化锆等。本实施方式中,优选为硅灰石和/或钛酸钾、更优选钛酸钾。
本实施方式中使用的晶须可以实施公知的表面处理(例如利用金属氧化物、硅烷偶联剂、钛偶联剂、有机酸、多元醇、有机硅等表面处理剂进行的表面处理等)。通过实施这种表面处理,有可能可以改善与本实施方式的树脂组合物中的其他成分的相容性、分散性。
需要说明的是,作为晶须,例如也可以使用商品名“PanaTetra WZ-0501”、“PanaTetra WZ-0501L”、“PanaTetra WZ-0511”、“PanaTetra WZ-0511L”、“PanaTetra WZ-0531”、“PanaTetra WZ-05E1”、“PanaTetra WZ-05F1”(以上氧化锌晶须、Amtec Co.,Ltd.制);商品名“FTL-100”、“FTL-110”、“FTL-200”、“FTL-300”(以上氧化钛晶须、石原产业株式会社制);商品名“TOFIX-P”(氧化钛晶须、Toho Titanium Co.,Ltd.制)等市售品。
本实施方式的覆盖层和覆盖层组合物中的填料(优选长宽比(长边/短边)为10以上的填料)的含量相对于热塑性树脂100质量份优选为0.1质量份以上、更优选5质量份以上、进一步优选10质量份以上。也可以为20质量份以上。通过设为前述下限值以上,存在滑动性进一步改善的倾向。另外,本实施方式的覆盖层和覆盖层组合物中的填料(优选长宽比(长边/短边)为10以上的填料)的含量相对于热塑性树脂100质量份优选为100质量份以下、更优选50质量份以下、也可以为40质量份以下、进而也可以为30质量份以下。通过设为前述上限值以下,存在韧性进一步改善的倾向。
本实施方式的树脂组合物可以含有填料(优选长宽比(长边/短边)为10以上的填料)仅1种或2种以上。含有2种以上的情况下,优选总量处于上述范围内。
覆盖层的厚度优选为20μm以上、更优选50μm以上、进一步优选80μm以上、进一步优选100μm以上、更进一步优选120μm以上。通过设为前述下限值以上,存在滑动性进一步改善的倾向。另外,覆盖层的厚度优选为2000μm以下、更优选1000μm以下、进一步优选700μm以下、进一步优选500μm以下、更进一步优选400μm以下、也可以为300μm以下。通过设为前述上限值以下,存在柔软性进一步改善的倾向。
本实施方式的线材含有芯材和覆盖层,也可以还具有其他层。作为其他层,可列举出金属箔、油膜等。
本实施方式的线材优选芯材和覆盖层占线材的90质量%以上、更优选占95质量%以上。
本实施方式中,芯材与覆盖层的截面面积比在将芯材的截面面积设为1时优选为0.1以上、更优选0.2以上、进一步优选0.24以上、进一步优选0.28以上、更进一步优选0.32以上。通过设为前述下限值以上,可以更有效地抑制对增强纤维的损伤。另外,芯材与覆盖层的截面面积比在将芯材的截面面积设为1时优选为3以下、更优选2以下、进一步优选1.7以下、进一步优选1.4以下、更进一步优选1以下。通过设为前述上限值以下,存在柔软性更优异的倾向。
本实施方式中,在弹性体的固化温度下加热2小时后、在23℃、55%的相对湿度的条件下调温调湿2周后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量A,和将由构成前述覆盖层的覆盖层组合物形成的厚度4mm的ISO试验片在120℃下干燥1小时后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量B优选满足(弹性模量A/弹性模量B)<0.00500。通过形成这种构成,对线材提供柔软性,在将线材用作驱动机构时,卷取、退卷变得更容易。前述弹性模量A/弹性模量B优选为0.00400以下、更优选0.00200以下、进一步优选0.00150以下、进一步优选0.00090以下、更进一步优选0.00057以下。前述弹性模量A/弹性模量B的下限值优选为0.00040以上。
本实施方式的线材的直径(数均直径)优选为500μm以上、更优选750μm以上、进一步优选1000μm以上。通过设为前述下限值以上,可以更有效地发挥作为线材能够广泛使用的强度。另外,本实施方式的线材的直径优选为10000μm以下、更优选8000μm以下、进一步优选6000μm以下。通过设为前述上限值以下,存在柔软性进一步改善的倾向。
另外,线材的截面并非圆形的情况下,指的是换算为相同面积的圆时的直径。
本实施方式的线材优选截面大致为圆形。大致圆形指的是截面的长轴与短轴的长度之比为0.8~1.2。因此,例如优选并非片状等。本实施方式中通过使用含有聚酯树脂的丝进行覆盖,可以将截面设为如此大致圆形。
本实施方式的线材的长度(数均长度)优选为5cm以上、更优选1m以上、进一步优选100m以上,另外优选为10000m以下。
线材的制造方法没有特别规定,可以使用公知的制造方法。作为线材的制造方法的一例,可列举出在含有浸渗有弹性体的增强纤维的芯材的外侧挤出含有热塑性树脂的覆盖层组合物,从而形成覆盖层。
进而,含有聚酯树脂的丝覆盖增强纤维的情况下,聚酯树脂的熔点优选比覆盖层组合物中含有的热塑性树脂的熔点高、优选高10~100℃。通过形成这种构成,形成芯材后,即使在芯材的表面挤出熔融状态的覆盖层组合物,也不会对芯材造成影响,可以适当地制造线材。
本实施方式的线材在实际的使用形态中,可以直接使用具有:含有浸渗有弹性体的增强纤维的芯材、和含有热塑性树脂的覆盖层的线材1根,也可以以多根线材的束形式使用。组合多根线材的情况下,优选以线材的捻丝、线带等形式使用。组合多根线材的情况下,构成各线材的材料可以相同或不同。
通过将多根线材捆束或加捻,可以维持柔软性并进行增强。
[驱动部件]
接着对本实施方式的驱动部件进行说明。本实施方式的驱动部件包括如下驱动部件,所述驱动部件具备:具有本实施方式的线材的第一构件;和与前述第一构件的线材接触,含有热塑性树脂的第二构件。本实施方式的线材由于滑动性优异,因此可以优选用作驱动部件。特别是通过作为对象材料的第二构件也使用含有热塑性树脂的构件,即使本实施方式的线材和第二构件置于滑动的状态,也可以期待稳定性。作为这种驱动部件,可例示出专利文献3中记载的驱动部件。
第二构件中含有的热塑性树脂可例示出聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂(优选聚乙烯树脂)、聚烯烃树脂、聚酯树脂、聚缩醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚醚酮树脂等,优选为聚酰胺树脂、更优选苯二甲胺系聚酰胺树脂。
苯二甲胺系聚酰胺树脂为含有源自二胺的结构单元和源自二羧酸的结构单元、前述源自二胺的结构单元的70摩尔%以上源自苯二甲胺、前述源自二羧酸的结构单元的70摩尔%以上源自碳数4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸的聚酰胺树脂。苯二甲胺系聚酰胺树脂的详细内容与覆盖层处所述的事项同义、优选范围也相同。
对于第二构件,除了热塑性树脂之外,可以还含有填料,优选含有长宽比(长边/短边)为10以上的填料。填料和长宽比(长边/短边)为10以上的填料的详细内容与覆盖层处所述的事项同义、优选范围也相同。
通过配混填料,第二构件的滑动性优异、能够得到滑动性更优异的驱动部件。
对于第二构件,除了热塑性树脂和填料之外,在不会脱离本发明宗旨的范围内可以还含有其他成分。其他成分的详细内容与覆盖层处所述的事项同义、优选范围也相同。
第二构件中的热塑性树脂(优选聚酰胺树脂、更优选苯二甲胺系聚酰胺树脂)的比率优选为30质量%以上、更优选40质量%以上、进一步优选50质量%以上。通过设为前述下限值以上,存在可以更有效地减轻对线材的损伤的倾向。另外,前述热塑性树脂的含量优选为97质量%以下、更优选95质量%以下、进一步优选92质量%以下。通过设为前述上限值以下,滑动性更优异。
本实施方式中的第二构件可以含有热塑性树脂仅1种或2种以上。含有2种以上的情况下,优选总量处于上述范围内。
第二构件中的填料(优选钛酸钾晶须)的比率相对于热塑性树脂100质量份优选为3质量份以上、也可以为5质量份以上。通过设为前述下限值以上,存在滑动性优异的倾向。前述填料(优选钛酸钾晶须)的比率相对于热塑性树脂100质量份优选为50质量份以下、更优选40质量份以下、也可以为30质量份以下、进而也可以为25质量份以下。通过设为前述上限值以下,存在覆盖加工稳定的倾向。
本实施方式中的第二构件可以含有填料仅1种或2种以上。含有2种以上的情况下,优选总量处于上述范围内。
第二构件中的其他成分的比率(热塑性树脂和填料以外的成分的比率)在含有的情况下优选为0~10质量%、更优选0~5质量%。
本实施方式中的第二构件可以含有前述其他成分仅1种或2种以上。含有2种以上的情况下,优选总量处于上述范围内。
本实施方式中的第二构件的优选实施方式的一例为第二构件含有聚酰胺树脂和长宽比(长边/短边)为10以上的填料的方式。更优选为在前述方式中、聚酰胺树脂含有苯二甲胺系聚酰胺树脂和钛酸钾晶须的方式。
本实施方式中,第一构件和第二构件优选线材的覆盖层的组成(覆盖层组合物)和第二构件的组成(第二构件组合物)的70质量%以上共通、更优选75质量%以上共通、进一步优选80质量%以上共通、进一步优选85质量%以上共通、更进一步优选90质量%以上共通、更进一步优选95质量%以上共通。在此,组成共通指的是对于树脂成分、原料单体共通。例如若第一构件中含有的树脂的原料单体和第二构件中含有的树脂的原料单体的70质量%以上为相同的单体则可以说前述两树脂的70质量%以上共通。
特别是通过覆盖层组合物和第二构件组合物这两者含有苯二甲胺系聚酰胺树脂和钛酸钾晶须,能够得到滑动性显著优异的驱动部件。
本实施方式的驱动部件优选将由构成第一构件的覆盖层的覆盖层组合物形成的厚度4mm的ISO试验片在120℃下干燥1小时后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量B和将由构成第二构件的第二构件组合物形成的厚度4mm的ISO试验片在120℃下干燥1小时后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量C(弹性模量B/弹性模量C)满足0.5~2.0。通过满足这种弹性模量,可以有效地兼具线材的柔软性和保护性。
前述弹性模量B/弹性模量C优选为0.7以上、更优选0.8以上,另外优选为1.5以下、更优选1.2以下。
另外,将由第二构件组合物形成的厚度4mm的ISO试验片在120℃下干燥1小时后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量C优选为500MPa以上、更优选1000MPa以上、进一步优选1500MPa以上、进一步优选2000MPa以上、更进一步优选2500MPa以上、更进一步优选3450MPa以上。通过设为前述下限值以上,存在可以有效地防止芯材的损伤的倾向。另外,作为上限值,6000MPa以下是实际的。
第二构件的制造方法没有特别规定,可以采用注射成形、3D打印等公知的热塑性树脂的成形方法。
另外,本实施方式的驱动部件的轻量性优异。
本实施方式的驱动部件可以含有金属,也可以形成实质上不含有金属的构成。因此能够得到轻量性优异的驱动部件。实质上不含有金属指的是在本实施方式的驱动部件中、第一构件和第二构件的金属的含量为3质量%以下、优选1质量%以下。特别优选第一构件实质上不含有金属。
作为本实施方式的驱动部件的利用领域,可列举出使用驱动机构的各种领域。
特别是在电梯等的驱动机构、医疗用机器人、产业用机器人用途中,期待轻量化。通过使用本实施方式的线材、驱动部件,除了滑动性之外,可以还解决轻量化的问题。
实施例
以下列举出实施例对本发明进行更具体说明。以下的实施例所示的材料、用量、比率、处理内容、处理步骤等,只要不脱离本发明宗旨则可以适当变更。因此,本发明的范围不被以下所示的具体例限定。
实施例中使用的测定仪器等由于停产等而难以获得的情况下,可以使用其他的具有同等性能的仪器测定。
1.原料
芯材1:Kajirene Inc.制、聚酯纤维覆盖碳纤维线(以聚酯纤维覆盖碳纤维的方式覆盖的线)、碳纤维8000dtex(/12000f)、聚酯纤维的熔点为260℃。
芯材2:Kajirene Inc.制、聚酯纤维覆盖聚芳酰胺纤维线(以聚芳酰胺纤维覆盖碳纤维的方式覆盖的线)、聚芳酰胺纤维7500dtex(2500dtex 3根)、聚酯纤维的熔点为260℃。
苯乙烯丁二烯弹性体:水系弹性体、SR-100、NIPPON A&L INC.制、弹性模量2MPa
环氧弹性体:RESINOUS CORPORATION制A-8511WLC、弹性模量25MPa
晶须:钛酸钾晶须、大塚化学制、TISMO D-101、长宽比30、数均纤维长15μm、数均纤维直径0.5μm、莫氏硬度4.0、比重3.5
氧化钛颗粒:长宽比1、关东化学株式会社制、数均粒径:2~4μm
MXD10:由下述合成例中合成的间苯二甲胺和癸二酸合成的树脂。MXD10的熔点为190℃。
PE:聚乙烯树脂、Japan Polyethylene Corporation制、HY420、聚乙烯树脂的熔点为133℃。
晶须+MXD10:含有10质量%钛酸钾晶须的MXD10
<弹性体浸渗方法>
将聚酯纤维覆盖碳纤维线和弹性体浸渗聚酯纤维覆盖聚芳酰胺纤维线浸渍于弹性体溶液10秒,然后在120℃下固化1小时,得到弹性体浸渗线。
<MXD10的合成>
在具备搅拌机、分凝器、冷却器、温度计、滴加槽和氮气导入管的带夹套的反应罐内加入癸二酸(CASDA制),进行充分氮气置换,在170℃下加热熔融后,边将内容物搅拌边以与癸二酸的摩尔比成为1:1的方式缓慢滴加间苯二甲胺(三菱瓦斯化学株式会社制、MXDA),并且将温度升高至240℃。滴加结束后,升温至260℃,继续20分钟。然后将反应体系内压连续地减压至0.08MPa,继续反应。反应结束后,对反应罐内利用氮气施加0.2MPa的压力,将聚合物从聚合槽下部的喷嘴以线材形式取出,水冷后利用造粒机得到粒料。
2.测定方法
<弹性模量的测定方法>
对于弹性体弹性模量,在弹性体的固化温度下加热2小时后,在23℃、55%的相对湿度的条件下调温调湿2周后,切出ISO试验片的尺寸,根据JIS K7161:2019测定。
在此,固化温度指的是固化开始的温度。
对于覆盖层组合物和第二构件组合物的弹性模量,将由热塑性树脂形成的厚度4mm的ISO试验片在120℃下干燥1小时后、根据JIS K7161:2019测定。
弹性模量的单位以MPa表示。
<线材线的损伤、对摩擦对象的损伤>
磨耗对象使用将表1~4所示的材料成形为80mm×10mm×4mm厚度的注射成形品。另外,对于磨耗对象为SUS304的情况,以成为r=0.021mm的方式将板倒角。
如图3所示那样,在线材10的前端绑上544g的铁球11,对于磨耗对象12,使电动机13运转,如图3所示那样摩擦。图3中,线材的移动量设为10cm、移动速度设为10cm/sec。由10次和50次往复后的图3的圆形标记的部分的状态如以下那样判断。
评价由5名专家进行,并以多数票通过。
<线材的损伤>
A:没有变化
B:产生小的毛刺(日文:ささくれ)、刮擦(日文:削れ)
C:产生大的毛刺、刮擦
D:内部的增强纤维缺损
<与对象的滑动性>
A:动作没有变化
B:线的移动产生可以目视识别的程度的小的摇晃
C:线的移动产生大的摇晃而产生深的刮擦
<轻量性>
由线材和摩擦对象中使用的材料如以下那样评价。A可以说由最轻量的材料构成。复合物指的是树脂和树脂以外的成分的复合材料。
A:线材为复合物、磨耗对象为复合物或仅树脂
B:线材为复合物、磨耗对象为金属
C:线材为仅金属、磨耗对象为复合物或仅树脂
D:线材为仅金属、磨耗对象为仅金属
<驱动性>
评价所得到的线材的最小卷取半径。评价由5名专家进行,采用平均值。
A:卷取半径20.0mm以下
B:卷取半径超过20.0mm且为76.2mm以下
C:卷取半径超过76.2mm
3.实施例1~21、比较例1~3
<线材的制造方法>
在表1~4所示的芯材料1或2的表面使用AIKI RIOTECH CORPORATION制涂覆装置(型号ALM-LINE-CY),挤出覆盖层组合物,形成覆盖层。挤出时的覆盖层组合物的温度设为覆盖层中含有的热塑性树脂的熔点+40℃。喷出量、喷出压力保持恒定,改变芯材的移动速度,由此调整覆盖层的膜厚,得到线材。
对于所得到的线材如上所述评价各种性能。
比较例4
在实施例1中,不使用弹性体树脂,除此之外同样地制作线材。覆盖层的树脂一部分浸渗于碳纤维,不能充分确保作为线材的柔软性。因此没有进行上述评价。
另外,作为参考例1~3,作为线材,使用不锈钢线材,对于使用了表4所示的磨耗对象的情况也同样地进行评价。不锈钢线材使用不锈钢钢丝绳、型号CWS-2S100、线径2mm、TRUSCO NAKAYAMA CORPORATION制。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
上述表中,芯材直径指的是芯材的数均直径。截面并非圆的情况下,设为换算为相同面积的圆时的直径。
由上述结果可知,本发明的线材的滑动性优异。进而轻量性优异、另外驱动性也优异。
产业上的可利用性
本发明的线材与金属线材相比可以改善与对象材料(磨耗对象)的滑动性、可以优选用作驱动部件。特别是可以有效地改善对象材料通过树脂、纤维增强树脂形成时的滑动性。
另外,与金属线材相比达成轻量化。作为结果,改善操作性、形成驱动机构部件等时的驱动机构的耗油量得到改善。特别是形成对象材料包含含有10质量%钛酸钾晶须的MXD10的驱动部件时,滑动性得到改善、驱动机构的耗油量改善。
此外,由于可以形成线材不含有金属的构成,因此防锈性优异。另外,还具有没有噪声、不易造成伤害等优点。
附图标记说明
1 覆盖层
2 芯材
3 增强纤维
4 聚酯纤维
5 弹性体
10 线材
11 铁球
12 磨耗对象
13 电动机

Claims (21)

1.一种线材,其具有:含有浸渗有弹性体的增强纤维的芯材、和含有热塑性树脂的覆盖层。
2.根据权利要求1所述的线材,其中,所述弹性体为热固性弹性体。
3.根据权利要求2所述的线材,其中,将所述弹性体在其固化温度下加热2小时后、在23℃、55%的相对湿度的条件下调温调湿2周后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量A,和将由构成所述覆盖层的覆盖层组合物形成的厚度4mm的ISO试验片在120℃下干燥1小时后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量B满足(弹性模量A/弹性模量B)<0.00500。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的线材,其中,所述覆盖层含有长宽比(长边/短边)为10以上的填料。
5.根据权利要求4所述的线材,其中,所述长宽比(长边/短边)为10以上的填料含有钛酸钾晶须。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的线材,其中,所述热塑性树脂含有聚酰胺树脂。
7.根据权利要求6所述的线材,其中,所述聚酰胺树脂含有源自二胺的结构单元和源自二羧酸的结构单元,所述源自二胺的结构单元的70摩尔%以上源自苯二甲胺,所述源自二羧酸的结构单元的70摩尔%以上源自碳数4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的线材,其中,所述弹性体为含有苯乙烯单元的弹性体。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的线材,其中,含有聚酯树脂的丝覆盖所述增强纤维。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的线材,其中,所述芯材中含有的增强纤维含有碳纤维。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的线材,其中,将所述弹性体在其固化温度下加热2小时后、在23℃、55%的相对湿度的条件下调温调湿2周后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量A,和将由构成所述覆盖层的覆盖层组合物形成的厚度4mm的ISO试验片在120℃下干燥1小时后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量B满足(弹性模量A/弹性模量B)<0.00500,
所述覆盖层含有长宽比(长边/短边)为10以上的填料。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的线材,其中,对于所述覆盖层,长宽比(长边/短边)为10以上的填料含有钛酸钾晶须,
所述热塑性树脂含有聚酰胺树脂,所述聚酰胺树脂含有源自二胺的结构单元和源自二羧酸的结构单元,所述源自二胺的结构单元的70摩尔%以上源自苯二甲胺,所述源自二羧酸的结构单元的70摩尔%以上源自碳数4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸,
所述弹性体包含含有苯乙烯单元的弹性体,
含有聚酯树脂的丝覆盖所述增强纤维,
所述芯材中含有的增强纤维含有碳纤维。
13.一种驱动部件,其具备:具有权利要求1~12中任一项所述的线材的第一构件;和与所述第一构件的线材接触,含有热塑性树脂的第二构件。
14.根据权利要求13所述的驱动部件,其中,所述第二构件含有聚酰胺树脂和长宽比(长边/短边)为10以上的填料。
15.根据权利要求13或14所述的驱动部件,其中,所述第二构件含有聚酰胺树脂和钛酸钾晶须,所述聚酰胺树脂含有源自二胺的结构单元和源自二羧酸的结构单元,所述源自二胺的结构单元的70摩尔%以上源自苯二甲胺,所述源自二羧酸的结构单元的70摩尔%以上源自碳数4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸。
16.根据权利要求15所述的驱动部件,其中,所述线材的覆盖层的组成和所述第二构件的组成的70质量%以上共通。
17.根据权利要求13~16中任一项所述的驱动部件,其中,将由构成所述第一构件的覆盖层的覆盖层组合物形成的厚度4mm的ISO试验片在120℃下干燥1小时后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量B和将由构成所述第二构件的第二构件组合物形成的厚度4mm的ISO试验片在120℃下干燥1小时后、根据JIS K7161:2019测定的弹性模量C(弹性模量B/弹性模量C)满足0.5~2.0。
18.一种线材的制造方法,其包括:在含有浸渗有弹性体的增强纤维的芯材的外侧挤出含有热塑性树脂的覆盖层组合物,从而形成覆盖层。
19.根据权利要求18所述的线材的制造方法,其中,含有聚酯树脂的丝覆盖所述增强纤维,所述聚酯树脂的熔点比所述覆盖层组合物中含有的热塑性树脂的熔点高。
20.根据权利要求18或19所述的线材的制造方法,其中,所述线材为权利要求1~12中任一项所述的线材。
21.一种卷取体,其是将权利要求1~12中任一项所述的线材卷取于半径76.2mm以下的卷取用的芯而成的。
CN202280056975.9A 2021-08-25 2022-05-18 线材、驱动部件、线材的制造方法及卷取体 Pending CN117836483A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-137186 2021-08-25
JP2021137186 2021-08-25
PCT/JP2022/020614 WO2023026608A1 (ja) 2021-08-25 2022-05-18 素線、駆動部品、素線の製造方法および巻取体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117836483A true CN117836483A (zh) 2024-04-05

Family

ID=85321757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280056975.9A Pending CN117836483A (zh) 2021-08-25 2022-05-18 线材、驱动部件、线材的制造方法及卷取体

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4394123A1 (zh)
JP (1) JPWO2023026608A1 (zh)
CN (1) CN117836483A (zh)
WO (1) WO2023026608A1 (zh)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52143447U (zh) * 1976-04-15 1977-10-31
JPS61176299U (zh) 1985-04-18 1986-11-04
JPS6253495A (ja) * 1985-09-02 1987-03-09 帝国産業株式会社 複合紐状品
JPH06263230A (ja) * 1993-03-09 1994-09-20 Mitsubishi Cable Ind Ltd 円板状体の搬送装置
JP3820031B2 (ja) 1998-07-07 2006-09-13 新日本製鐵株式会社 繊維強化プラスチック製素線及びより線並びにそれらの製造方法
JP4778784B2 (ja) * 2005-11-30 2011-09-21 株式会社ハイレックスコーポレーション コントロールケーブル用アウターケーシングのライナー
JP2010124569A (ja) 2008-11-18 2010-06-03 Ube Nitto Kasei Co Ltd 通線ワイヤー用線材
CN205061274U (zh) 2015-10-27 2016-03-02 苏州中远电梯有限公司 一种可提高安全性能的电梯
JP6799381B2 (ja) * 2016-03-29 2020-12-16 帝人フロンティア株式会社 ゴム補強用炭素繊維コード

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2023026608A1 (zh) 2023-03-02
WO2023026608A1 (ja) 2023-03-02
EP4394123A1 (en) 2024-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102408678B1 (ko) 압력용기, 라이너 및 압력용기의 제조방법
TWI728038B (zh) 立體結構物的製造方法及3d印表機用纖絲
US10926488B2 (en) Composite material, method for manufacturing composite material, and method for manufacturing molded article
JP6376122B2 (ja) 複合繊維、織物、編み物および複合材料
WO2014136662A1 (ja) 混繊糸、織物および編み物、複合材料、並びに、複合材料の製造方法
TWI682079B (zh) 混纖紗之製造方法、混纖紗、捲繞體及織物
JP5922867B2 (ja) 耐摩耗性成形体用の樹脂組成物
JP6453575B2 (ja) 繊維強化樹脂組成物
KR102385582B1 (ko) 복합재료, 복합재료의 제조방법 및 성형품의 제조방법
JP2016102546A (ja) 圧力容器および圧力容器の製造方法
JP7546236B2 (ja) カバリング糸、カバリング糸の製造方法および成形品の製造方法
CN117836483A (zh) 线材、驱动部件、线材的制造方法及卷取体
JP6711876B2 (ja) 繊維強化樹脂組成物
JP4878512B2 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂製歯車
US11932741B2 (en) Method for manufacturing molded article, and composite material
JP7301289B2 (ja) 成形品の製造方法
JP7275962B2 (ja) 長尺平板状材料
JP6565179B2 (ja) ライナーおよび圧力容器
WO2021019928A1 (ja) 成形品の製造方法および複合材料
CN115151749A (zh) 软管、软管的制造方法和液压式泵
JP2021041622A (ja) 成形品の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination