JP2013245258A - Composition containing polyamide resin and glass fiber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はポリアミド樹脂とガラス繊維を含む組成物に関するものである。 The present invention relates to a composition comprising a polyamide resin and glass fibers.
ポリアミド樹脂はエンジニアリングプラスチックとして優れた特性を示すことから、自動車部品、機械部品、電気電子部品に広く利用されている。ポリアミド樹脂は特に機械的特性や耐摩擦磨耗特性に優れているため、ギヤ、カム、軸受などの摺動部品の成形材料としても広く利用されている。 Polyamide resins exhibit excellent properties as engineering plastics, and are therefore widely used in automobile parts, machine parts, and electric / electronic parts. Polyamide resins are particularly useful as molding materials for sliding parts such as gears, cams, and bearings because they are particularly excellent in mechanical properties and frictional wear resistance.
その中でもガラス繊維で強化されたポリアミド66は、特許文献1にも開示されているように、機械的特性や耐摩擦磨耗特性に優れているため、ギヤ、カム、軸受などの摺動部品の成形材料に使用され、一般的に、ガラス繊維25〜35質量%を含むポリアミド66が使用されている。 Among them, polyamide 66 reinforced with glass fiber is excellent in mechanical properties and frictional wear resistance properties as disclosed in Patent Document 1, so that molding of sliding parts such as gears, cams and bearings is performed. A polyamide 66 which is used as a material and generally contains 25 to 35% by mass of glass fiber is used.
しかしながら、一般的に使用されているガラス繊維を含むポリアミド66では、実使用時の寸法変化、摩擦係数や磨耗量が大きく、摺動部品に用いるには、十分でない場合があった。特に、電動パワーステアリングに用いられるギアは、実使用時の寸法変化が大きいと、バックラッシ(隙間)を調整する為の装置が必要になってくる。一般的に使用されているガラス繊維25〜35質量%を含むポリアミド66の場合、その装置が、通常、必要になる。
尚、実使用時とは、温度23℃±2℃及び相対湿度50%±10%の雰囲気下に、500時間以上、置いた状態を指す。
However, generally used polyamide 66 including glass fiber has a large dimensional change, friction coefficient, and wear amount during actual use, and may not be sufficient for use in sliding parts. In particular, gears used in electric power steering require a device for adjusting the backlash (gap) when the dimensional change during actual use is large. In the case of polyamide 66 containing 25-35% by weight of commonly used glass fibers, the equipment is usually required.
The actual use refers to a state of being placed in an atmosphere of a temperature of 23 ° C. ± 2 ° C. and a relative humidity of 50% ± 10% for 500 hours or more.
本発明が解決しようとする課題は、一般的に使用されているガラス繊維25〜35質量%を含むポリアミド66よりも、実使用時の寸法変化、摩擦係数や磨耗量が小さい組成物を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a composition having smaller dimensional change, coefficient of friction and wear amount in actual use than polyamide 66 containing 25 to 35% by mass of commonly used glass fiber. That is.
本発明者らは、特定の原料を使用したポリアミド樹脂とガラス繊維を含む組成物が上記課題を達成しうることを見出した。 The present inventors have found that a composition containing a polyamide resin and glass fiber using a specific raw material can achieve the above-mentioned problem.
即ち、本発明は、ポリアミド樹脂及びガラスを含む組成物であり、
前記ポリアミド樹脂は、蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂を含むことを特徴とする摺動部品用の組成物である。
That is, the present invention is a composition comprising a polyamide resin and glass,
The said polyamide resin is a composition for sliding components characterized by including the polyamide resin which uses an oxalic acid compound as a raw material.
本発明により、ガラス繊維25〜35質量%を含むポリアミド66よりも、実使用時の寸法変化、摩擦係数や磨耗量が小さい組成物を提供することである。 It is an object of the present invention to provide a composition having a smaller dimensional change, friction coefficient, and wear amount during actual use than polyamide 66 containing 25 to 35% by mass of glass fiber.
本発明の組成物は、特定の原料を使用したポリアミド樹脂とガラス繊維を含む組成物である。 The composition of this invention is a composition containing the polyamide resin and glass fiber which used the specific raw material.
[ポリアミド樹脂]
本発明に用いるポリアミド樹脂は、蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂を含む。組成物の実使用時の寸法変化、磨耗量、摩擦係数の低減の観点から、ポリアミド樹脂全量に対し、蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂は10質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、99質量%以上がさらに好ましい。
[Polyamide resin]
The polyamide resin used for this invention contains the polyamide resin which uses an oxalic acid compound as a raw material. From the viewpoint of dimensional change during actual use of the composition, the amount of wear, and the reduction of the friction coefficient, the polyamide resin made from oxalic acid compound is preferably 10% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, based on the total amount of the polyamide resin. 99 mass% or more is more preferable.
(1)蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂
蓚酸化合物としては、蓚酸由来の単位を提供する化合物であり、蓚酸及び/又は蓚酸ジエステル等の蓚酸に由来した化合物である。蓚酸化合物はアミノ基との反応性を有するものであればよい。重合温度を高くして、ポリアミド樹脂を製造する場合、蓚酸そのものを原料として使用すると、蓚酸が熱分解することもあることから、重合温度を高くして、製造する場合の蓚酸化合物は、蓚酸に由来した化合物が好ましい。
(1) Polyamide resin using oxalic acid compound as raw material The oxalic acid compound is a compound that provides a unit derived from oxalic acid, and is a compound derived from oxalic acid such as oxalic acid and / or oxalic acid diester. The oxalic acid compound only needs to have reactivity with an amino group. When producing a polyamide resin at a high polymerization temperature, if oxalic acid itself is used as a raw material, oxalic acid may be thermally decomposed. Derived compounds are preferred.
蓚酸に由来した化合物としては、重縮合反応における副反応を抑制する観点から蓚酸ジエステルが好ましい。 As the compound derived from oxalic acid, oxalic acid diester is preferable from the viewpoint of suppressing side reactions in the polycondensation reaction.
蓚酸ジエステルとしては、脂肪族1価アルコールの蓚酸ジエステル、脂環式アルコールの蓚酸ジエステル、及び芳香族アルコールの蓚酸ジエステルが挙げられる。 Succinic acid diesters include oxalic acid diesters of aliphatic monohydric alcohols, oxalic acid diesters of alicyclic alcohols, and oxalic acid diesters of aromatic alcohols.
脂肪族1価アルコールの蓚酸ジエステルとしては、蓚酸ジメチル、蓚酸ジエチル、蓚酸ジn−(又はi−)プロピル、蓚酸ジn−(又はi−、又はt−)ブチルが挙げられ、炭素原子数が3を超える脂肪族1価アルコールの蓚酸ジエステルが好ましく、蓚酸ジn−ブチル、蓚酸ジi−ブチル及び/又は蓚酸ジt−ブチルがより好ましく、蓚酸ジn−ブチルがさらに好ましい。 Examples of oxalic acid diesters of aliphatic monohydric alcohols include dimethyl oxalate, diethyl oxalate, di-n- (or i-) propyl oxalate, di-n- (or i-, or t-) butyl oxalate, and the number of carbon atoms is More than 3 aliphatic monohydric alcohol oxalate diesters are preferred, di-n-butyl oxalate, di-i-butyl oxalate and / or di-t-butyl oxalate are more preferred, and di-n-butyl oxalate is even more preferred.
脂環式アルコールの蓚酸ジエステルとしては、蓚酸ジシクロヘキシル等が挙げられる。 Examples of oxalic acid diesters of alicyclic alcohols include dicyclohexyl oxalate.
芳香族アルコールの蓚酸ジエステルとしては、蓚酸ジフェニル等が挙げられる。 Examples of oxalic acid diesters of aromatic alcohols include diphenyl oxalate.
蓚酸ジエステルとしては、炭素原子数が3を超える脂肪族1価アルコールの蓚酸ジエステル、脂環式アルコールの蓚酸ジエステル及び芳香族アルコールの蓚酸ジエステルよりなる群から選択される少なくとも1種が好ましく、蓚酸ジn−ブチル、蓚酸ジi−ブチル及び/又は蓚酸ジt−ブチルがより好ましく、蓚酸ジn−ブチルがさらに好ましい。 The oxalic acid diester is preferably at least one selected from the group consisting of an oxalic acid diester of an aliphatic monohydric alcohol having more than 3 carbon atoms, an oxalic acid diester of an alicyclic alcohol, and an oxalic acid diester of an aromatic alcohol. n-Butyl, di-i-butyl oxalate and / or di-t-butyl oxalate are more preferred, and di-n-butyl oxalate is more preferred.
これらの蓚酸化合物は、単独で、あるいは2種以上で、蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂の製造時に添加することができる。 These oxalic acid compounds can be added alone or in combination of two or more at the time of producing a polyamide resin using the oxalic acid compound as a raw material.
また、蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂には、蓚酸化合物以外のジカルボン酸化合物も原料に用いることができる。 Moreover, dicarboxylic acid compounds other than the oxalic acid compound can be used as the raw material for the polyamide resin using the oxalic acid compound as a raw material.
蓚酸化合物以外のジカルボン酸化合物としては、脂肪族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン、芳香族ジカルボン酸およびそれに由来した化合物が挙げられる。 Examples of dicarboxylic acid compounds other than oxalic acid compounds include aliphatic dicarboxylic acids, alicyclic dicarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, and compounds derived therefrom.
脂肪族ジカルボン酸としては、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、2−メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、2,2−ジメチルグルタル酸、3,3−ジエチルコハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸が挙げられる。 Aliphatic dicarboxylic acids include malonic acid, dimethylmalonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, 2-methyladipic acid, trimethyladipic acid, pimelic acid, 2,2-dimethylglutaric acid, 3,3-diethylsuccinic acid. Examples include acids, azelaic acid, sebacic acid, and suberic acid.
脂環式ジカルボン酸としては、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸が挙げられる。 Examples of the alicyclic dicarboxylic acid include 1,3-cyclopentane dicarboxylic acid and 1,4-cyclohexane dicarboxylic acid.
芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,4−フェニレンジオキシジ酢酸、1,3−フェニレンジオキシジ酢酸、ジ安息香酸、4,4’−オキシジ安息香酸、ジフェニルメタン−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルスルホン−4,4’−ジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸が挙げられる。 Aromatic dicarboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-phenylenedioxydiacetic acid, 1,3 -Phenylenedioxydiacetic acid, dibenzoic acid, 4,4'-oxydibenzoic acid, diphenylmethane-4,4'-dicarboxylic acid, diphenylsulfone-4,4'-dicarboxylic acid, 4,4'-biphenyldicarboxylic acid Can be mentioned.
これらの蓚酸化合物以外のジカルボン酸化合物は、単独で、あるいは2種以上で、ポリアミド樹脂の製造時に添加することができる。 These dicarboxylic acid compounds other than these oxalic acid compounds can be added alone or in combination of two or more when the polyamide resin is produced.
さらに、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸などの多価カルボン酸を蓚酸化合物以外のジカルボン酸の有無に関わらず、溶融成形が可能な範囲内で用いることもできる。 Furthermore, polyvalent carboxylic acids such as trimellitic acid, trimesic acid, and pyromellitic acid can be used as long as melt molding is possible regardless of the presence or absence of dicarboxylic acids other than oxalic acid compounds.
蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂に含まれる蓚酸化合物以外のジカルボン酸及び/又は多価カルボン酸由来の単位の含有量は、蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂に含まれる全ジカルボン酸及び全多価カルボン酸由来の単位の総量中に、50モル%未満が好ましく、20モル%以下であることがより好ましく、10モル%以下がさらに好ましく、5モル%以下がさらに好ましく、1モル%以下がさらに好ましい。 The content of units derived from dicarboxylic acid and / or polyvalent carboxylic acid other than oxalic acid compound contained in polyamide resin using oxalic acid compound as raw material is the total dicarboxylic acid and total polyvalent content contained in polyamide resin using oxalic acid compound as raw material. The total amount of carboxylic acid-derived units is preferably less than 50 mol%, more preferably 20 mol% or less, further preferably 10 mol% or less, further preferably 5 mol% or less, and further preferably 1 mol% or less. preferable.
蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂に用いられるジアミンとしては、特に、限定はないが、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、2−メチル−1,5−ペンタンジアミン、3−メチル−1,5−ペンタンジアミン、1,8−オクタンジアミン、1,9−ノナンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン、1,10−デカンジアミン、5−メチル−1,9−ノナンジアミン、1,12−ドデカンジアミン、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン、2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン等の脂肪族ジアミン、シクロヘキサンジアミン、メチルシクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミン等の脂環式ジアミン、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、p−キシレンジアミン、m−キシレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル等の芳香族ジアミン等が挙げられ、これらを単独で、あるいは二種以上で、製造時に添加することができる。 The diamine used in the polyamide resin using the oxalic acid compound as a raw material is not particularly limited, but ethylenediamine, propylenediamine, 1,4-butanediamine, 1,6-hexanediamine, 2-methyl-1,5-pentane. Diamine, 3-methyl-1,5-pentanediamine, 1,8-octanediamine, 1,9-nonanediamine, 2-methyl-1,8-octanediamine, 1,10-decanediamine, 5-methyl-1, Aliphatic diamines such as 9-nonanediamine, 1,12-dodecanediamine, 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediamine, 2,4,4-trimethyl-1,6-hexanediamine, cyclohexanediamine, methyl Cycloaliphatic diamine, isophorone diamine and other alicyclic diamines, p-phenylene diamine, m- And aromatic diamines such as enylenediamine, p-xylenediamine, m-xylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, and 4,4′-diaminodiphenyl ether. Alternatively, two or more kinds can be added during production.
これらの中でも、得られるポリアミド樹脂の融点と熱分解温度の関係から、1,6−ヘキサンジアミン、1,9−ノナンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン及び1,10−デカンジアミンよりなる群から選択される少なくとも1種が好ましく、1,9−ノナンジアミン及び2−メチル−1,8−オクタンジアミンがより好ましい。 Among these, from the relationship between the melting point of the obtained polyamide resin and the thermal decomposition temperature, it is composed of 1,6-hexanediamine, 1,9-nonanediamine, 2-methyl-1,8-octanediamine and 1,10-decanediamine. At least one selected from the group is preferred, and 1,9-nonanediamine and 2-methyl-1,8-octanediamine are more preferred.
1,9−ノナンジアミン及び2−メチル−1,8−オクタンジアミンのモル比は、蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂の高分子量化の観点から、1:99〜99:1であることが好ましく、5:95〜95:5であることがより好ましい。さらに、得られるポリアミド樹脂の融点の観点から、1,9−ノナンジアミン及び2−メチル−1,8−オクタンジアミンのモル比は、5:95〜40:60又は60:40〜95:5であることが好ましく、5:95〜30:70又は70:30〜90:10であることがより好ましい。 The molar ratio of 1,9-nonanediamine and 2-methyl-1,8-octanediamine is preferably 1:99 to 99: 1 from the viewpoint of increasing the molecular weight of the polyamide resin using a succinic acid compound as a raw material, It is more preferable that it is 5: 95-95: 5. Furthermore, from the viewpoint of the melting point of the obtained polyamide resin, the molar ratio of 1,9-nonanediamine and 2-methyl-1,8-octanediamine is 5:95 to 40:60 or 60:40 to 95: 5. It is preferably 5:95 to 30:70 or more preferably 70:30 to 90:10.
1,9−ノナンジアミン及び2−メチル−1,8−オクタンジアミンの含有量は、蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂の全ジアミン由来の単位中に、好ましくは、50モル%以上であり、より好ましくは80モル%以上であり、さらに好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上、さらにこのましくは99モル%以上である。 The content of 1,9-nonanediamine and 2-methyl-1,8-octanediamine is preferably 50 mol% or more, more preferably in units derived from all diamines of the polyamide resin using oxalic acid compound as a raw material. Is 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, further preferably 95 mol% or more, and more preferably 99 mol% or more.
蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂として、具体的には、ポリアミド92、ポリアミド102、ポリアミド122、ポリアミド62等の単独重合体、や、ポリアミド92/62、ポリアミド102/62、ポリアミド122/62等の共重合体が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、ポリアミド92、ポリアミド102、ポリアミド92/62及びポリアミド102/62よりなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。 Specific examples of polyamide resins made from oxalic acid compounds include homopolymers such as polyamide 92, polyamide 102, polyamide 122, and polyamide 62, and polyamide 92/62, polyamide 102/62, and polyamide 122/62. A copolymer is mentioned. These can use 1 type (s) or 2 or more types. Among these, at least one selected from the group consisting of polyamide 92, polyamide 102, polyamide 92/62, and polyamide 102/62 is preferable.
蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂は、JIS K−6920に準じ、96質量%の硫酸中、ポリアミド樹脂濃度1質量%、温度25℃の条件で測定した相対粘度が、2.3以上6.0以下が成形時の流動性と成形品の靭性の観点から好ましく、2.5以上5.0以下がより好ましく、2.7以上4.0以下がさらに好ましい。 Polyamide resin using an oxalic acid compound as a raw material has a relative viscosity of 2.3 or more and 6.0 in 96 mass% sulfuric acid in a polyamide resin concentration of 1 mass% and a temperature of 25 ° C. in accordance with JIS K-6920. The following is preferable from the viewpoint of fluidity during molding and toughness of the molded product, more preferably 2.5 or more and 5.0 or less, and further preferably 2.7 or more and 4.0 or less.
(2)蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂の製造
本発明に用いられる蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂は、ポリアミド樹脂を製造する方法として知られている任意の方法を用いて製造することができるが、高分子量化及び生産性の観点から、好ましくは、ジアミン及び蓚酸化合物を含むジカルボン化合物をバッチ式又は連続式で重縮合反応させることにより製造することであり、より好ましくは、ジアミン及び蓚酸化合物を含むジカルボン化合物を前重縮合工程と後重縮合工程からなる二段重合法もしくは、WO2008−072754公報記載の加圧重合法によって製造することである。
(2) Manufacture of polyamide resin using oxalic acid compound as raw material The polyamide resin using oxalic acid compound used as a raw material for the present invention can be manufactured using any method known as a method for manufacturing polyamide resin. However, from the viewpoint of increasing the molecular weight and productivity, it is preferable to carry out a batch-wise or continuous polycondensation reaction of a dicarboxylic compound containing a diamine and an oxalic acid compound, more preferably a diamine and an oxalic acid compound. Is produced by a two-stage polymerization method comprising a pre-polycondensation step and a post-polycondensation step or a pressure polymerization method described in WO2008-072754.
二段重合法及び加圧重合法としては、具体的には、以下の操作で示される。 The two-stage polymerization method and the pressure polymerization method are specifically shown by the following operations.
(2−1)二段重合法
(i)前重縮合工程:まず反応器内を窒素置換した後、ジアミン及び蓚酸化合物を含むジカルボン化合物を混合する。混合する場合にジアミン及び蓚酸化合物を含むジカルボン化合物が共に可溶な溶媒を用いても良い。ジアミン及び蓚酸化合物が共に可溶な溶媒としては、トルエン、キシレン、トリクロロベンゼン、フェノール、トリフルオロエタノールなどを用いることができ、特にトルエンを好ましく用いることができる。例えば、ジアミンを溶解したトルエン溶液を50℃に加熱した後、これに対して蓚酸ジエステルを加える。
(2-1) Two-stage polymerization method (i) Pre-polycondensation step: First, the inside of the reactor is purged with nitrogen, and then a diamine and a dicarboxylic compound containing an oxalic acid compound are mixed. In the case of mixing, a solvent in which both a diamine and a dicarboxylic compound containing an oxalic acid compound are soluble may be used. As a solvent in which both the diamine and the oxalic acid compound are soluble, toluene, xylene, trichlorobenzene, phenol, trifluoroethanol and the like can be used, and particularly, toluene can be preferably used. For example, after heating the toluene solution which melt | dissolved diamine to 50 degreeC, oxalic acid diester is added with respect to this.
ジアミン及び蓚酸化合物を含むジカルボン化合物の仕込み比は、高分子量化の観点から、ジカルボン酸(a)のモル量/ジアミン(b)のモル量で、0.8〜1.5(モル比)、好ましくは0.91〜1.1(モル比)、更に好ましくは0.99〜1.01(モル比)である。 The charging ratio of the dicarboxylic compound containing diamine and oxalic acid compound is 0.8 to 1.5 (molar ratio), in terms of high molecular weight, in terms of the molar amount of dicarboxylic acid (a) / molar amount of diamine (b). Preferably it is 0.91-1.1 (molar ratio), More preferably, it is 0.99-1.01 (molar ratio).
このように仕込んだ反応器内を攪拌及び/又は窒素バブリングしながら、常圧下で昇温する。反応温度は、最終到達温度が80〜150℃、好ましくは100〜140℃の範囲になるように制御するのが好ましい。最終到達温度での反応時間は3時間〜6時間である。 The temperature in the reactor charged in this way is increased under normal pressure while stirring and / or nitrogen bubbling. The reaction temperature is preferably controlled so that the final temperature reaches 80 to 150 ° C., preferably 100 to 140 ° C. The reaction time at the final temperature reached is 3-6 hours.
(ii)後重縮合工程:更に高分子量化を図るために、前重縮合工程で生成した重合物を常圧下において反応器内で徐々に昇温する。昇温過程において前重縮合工程の最終到達温度、すなわち好ましくは80〜150℃から、最終的に、好ましくは150℃以上350℃以下、より好ましくは180℃以上330℃以下、更に好ましくは200℃以上320℃以下の温度範囲にまで到達させる。 (Ii) Post-polycondensation step: In order to further increase the molecular weight, the polymer produced in the pre-polycondensation step is gradually heated in the reactor under normal pressure. In the temperature rising process, the final ultimate temperature of the prepolycondensation step, that is, preferably from 80 to 150 ° C., is finally preferably from 150 ° C. to 350 ° C., more preferably from 180 ° C. to 330 ° C., still more preferably 200 ° C. A temperature range of 320 ° C. or lower is reached.
昇温時間を含めて好ましくは1〜8時間、より好ましくは2〜6時間保持して反応を行うことが好ましい。さらに後重合工程において、必要に応じて減圧下での重合を行うこともできる。減圧重合を行う場合の好ましい最終到達圧力は13.3Pa以上0.1MPa未満である。 It is preferable to carry out the reaction while keeping the temperature rising time preferably 1 to 8 hours, more preferably 2 to 6 hours. Furthermore, in the post-polymerization step, polymerization can be performed under reduced pressure as necessary. The preferable final pressure in the case of performing the vacuum polymerization is 13.3 Pa or more and less than 0.1 MPa.
(2−2)加圧重合法
まずジアミンを耐圧容器内に入れ窒素置換した後、封圧下において反応温度まで昇温する。その後、反応温度において封圧状態を保ったまま、蓚酸化合物を含むジカルボン化合物を耐圧容器内に注入し、重縮合反応を開始させる。反応温度は、ジアミン及び蓚酸化合物を含むジカルボン化合物の反応によって生じるポリアミド樹脂が、スラリー状、もしくは溶液状態を維持でき、かつ熱分解しない温度であれば特に制限されない。ジアミン及び蓚酸化合物を含むジカルボン化合物の仕込み比は、蓚酸化合物を含むジカルボン化合物のモル量/ジアミンのモル量で、0.8〜1.5(モル比)、好ましくは0.91〜1.1(モル比)、更に好ましくは0.99〜1.01(モル比)である。
(2-2) Pressurized polymerization method First, diamine is placed in a pressure vessel and purged with nitrogen, and then heated to the reaction temperature under a sealing pressure. Thereafter, the dicarboxylic compound containing the oxalic acid compound is injected into the pressure vessel while maintaining the sealed pressure state at the reaction temperature, and the polycondensation reaction is started. The reaction temperature is not particularly limited as long as the polyamide resin produced by the reaction of the dicarboxylic compound containing diamine and oxalic acid compound can maintain a slurry or solution state and does not thermally decompose. The charging ratio of the dicarboxylic compound containing the diamine and the oxalic acid compound is 0.8 to 1.5 (molar ratio), preferably 0.91 to 1.1, in terms of the molar amount of the dicarboxylic compound containing the oxalic acid compound / the molar amount of the diamine. (Molar ratio), more preferably 0.99 to 1.01 (molar ratio).
次に耐圧容器内を封圧状態に保ちながらポリアミド樹脂の融点以上かつ熱分解しない温度以下に昇温する。例えば、成分aの場合、融点は245〜300℃であることから、250℃以上350℃以下、好ましくは255℃以上340℃以下、更に好ましくは260℃以上335℃以下に昇温する。所定温度に到達するまでの耐圧容器内の圧力は、およそ生成するアルコールの飽和蒸気圧から0.1MPaG、好ましくは1MPaGから0.2MPaGに調整する。所定温度に到達後は、生成したアルコールを留去しながら放圧し、必要に応じて常圧窒素気流下もしくは減圧下において継続して重縮合反応を行う。減圧重合を行う場合の好ましい最終到達圧力は13.3Pa以上0.1MPa未満である。 Next, while maintaining the inside of the pressure vessel in a sealed pressure state, the temperature is raised to a temperature not lower than the melting point of the polyamide resin and not pyrolyzed. For example, in the case of Component a, since the melting point is 245 to 300 ° C., the temperature is raised to 250 to 350 ° C., preferably 255 to 340 ° C., more preferably 260 to 335 ° C. The pressure in the pressure-resistant container until reaching the predetermined temperature is adjusted to approximately 0.1 MPaG, preferably 1 MPaG to 0.2 MPaG, from the saturated vapor pressure of the alcohol to be generated. After reaching the predetermined temperature, the pressure is released while distilling off the produced alcohol, and the polycondensation reaction is continued under normal pressure nitrogen flow or reduced pressure as necessary. The preferable final pressure in the case of performing the vacuum polymerization is 13.3 Pa or more and less than 0.1 MPa.
(3)蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂以外のポリアミド樹脂
蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂以外のポリアミド樹脂としては、例えば、ポリカプロラクタム(ポリアミド6)、ポリウンデカン酸ラクタム(ポリアミド11)、ポリラウリルラクタム(ポリアミド12)、ポリエチレンアジパミド(ポリアミド26)、ポリテトラメチレンスクシナミド(ポリアミド44)、ポリテトラメチレングルタミド(ポリアミド45)、ポリテトラメチレンアジパミド(ポリアミド46)、ポリテトラメチレンアゼラミド(ポリアミド49)、ポリテトラメチレンセバカミド(ポリアミド410)、ポリテトラメチレンドデカミド(ポリアミド412)、ポリペンタメチレンスクシナミド(ポリアミド54)、ポリペンタメチレングルタミド(ポリアミド55)、ポリペンタメチレンアジパミド(ポリアミド56)、ポリペンタメチレンアゼラミド(ポリアミド59)、ポリペンタメチレンセバカミド(ポリアミド510)、ポリペンタメチレンドデカミド(ポリアミド512)、ポリヘキサメチレンスクシナミド(ポリアミド64)、ポリヘキサメチレングルタミド(ポリアミド65)、ポリヘキサメチレンジアミノアジパミド(ポリアミド66)、ポリヘキサメチレンアゼラミド(ポリアミド69)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ポリアミド610)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ポリアミド612)、ポリノナメチレンアジパミド(ポリアミド96)、ポリノナメチレンアゼラミド(ポリアミド99)、ポリノナメチレンセバカミド(ポリアミド910)、ポリノナメチレンドデカミド(ポリアミド912)、ポリデカメチレンアジパミド(ポリアミド106)、ポリデカメチレンアゼラミド(ポリアミド109)、ポリデカメチレンデカミド(ポリアミド1010)、ポリデカメチレンドデカミド(ポリアミド1012)、ポリドデカメチレンアジパミド(ポリアミド126)、ポリドデカメチレンアゼラミド(ポリアミド129)、ポリドデカメチレンセバカミド(ポリアミド1210)、ポリドデカメチレンドデカミド(ポリアミド1212)、やカプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸共重合体(ポリアミド6/66)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアゼライン酸共重合体(ポリアミド6/69)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノセバシン酸共重合体(ポリアミド6/610)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノウンデカン酸共重合体(ポリアミド6/611)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノドデカン酸共重合体(ポリアミド6/612)、カプロラクタム/アミノウンデカン酸共重合体(ポリアミド6/11)、カプロラクタム/ラウリルラクタム共重合体(ポリアミド6/12)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸/ラウリルラクタム(ポリアミド6/66/12)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸/ヘキサメチレンジアミノセバシン酸(ポリアミド6/66/610)及びカプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸/ヘキサメチレンジアミノドデカンジカルボン酸(ポリアミド6/66/612)が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
(3) Polyamide resin other than polyamide resin using oxalic acid compound as raw material Polyamide resin other than polyamide resin using oxalic acid compound as raw material includes, for example, polycaprolactam (polyamide 6), polyundecanoic acid lactam (polyamide 11), and polylauryl. Lactam (polyamide 12), polyethylene adipamide (polyamide 26), polytetramethylene succinamide (polyamide 44), polytetramethylene glutamide (polyamide 45), polytetramethylene adipamide (polyamide 46), polytetramethylene Azelamide (polyamide 49), polytetramethylene sebamide (polyamide 410), polytetramethylene dodecamide (polyamide 412), polypentamethylene succinamide (polyamide 54), polypentamethylene glutata Amide (polyamide 55), polypentamethylene adipamide (polyamide 56), polypentamethylene azelamide (polyamide 59), polypentamethylene sebacamide (polyamide 510), polypentamethylene dodecamide (polyamide 512), polyhexa Methylene succinamide (polyamide 64), polyhexamethylene glutamide (polyamide 65), polyhexamethylene diaminoadipamide (polyamide 66), polyhexamethylene azelamide (polyamide 69), polyhexamethylene sebacamide (polyamide 610) ), Polyhexamethylene dodecamide (polyamide 612), polynonamethylene adipamide (polyamide 96), polynonamethylene azelamide (polyamide 99), polynonamethylene sebamide (polyamide 910), poly Namethylene Dodecamide (Polyamide 912), Poly Decamethylene Adipamide (Polyamide 106), Poly Decamethylene Azelamide (Polyamide 109), Poly Decamethylene Decamide (Polyamide 1010), Poly Decamethylene Dodecamide (Polyamide 1012), Polydodecamethylene adipamide (polyamide 126), polydodecamethylene azelamide (polyamide 129), polydodecamethylene sebamide (polyamide 1210), polydodecamethylene dodecamide (polyamide 1212), caprolactam / hexamethylenediaminoadipic acid Copolymer (polyamide 6/66), caprolactam / hexamethylene diamino azelaic acid copolymer (polyamide 6/69), caprolactam / hexamethylene diamino sebacic acid copolymer (polymer) Amide 6/610), caprolactam / hexamethylenediaminoundecanoic acid copolymer (polyamide 6/611), caprolactam / hexamethylenediaminododecanoic acid copolymer (polyamide 6/612), caprolactam / aminoundecanoic acid copolymer (polyamide) 6/11), caprolactam / lauryl lactam copolymer (polyamide 6/12), caprolactam / hexamethylenediaminoadipic acid / lauryllactam (polyamide 6/66/12), caprolactam / hexamethylenediaminoadipic acid / hexamethylenediaminosebacin Acid (polyamide 6/66/610) and caprolactam / hexamethylenediaminoadipic acid / hexamethylenediaminododecanedicarboxylic acid (polyamide 6/66/612). These can use 1 type (s) or 2 or more types.
[ガラス繊維]
本発明に用いるガラス繊維は、特に限定されないが、ガラス繊維と樹脂との接着性を向上させる観点から、収束材で収束されていることが好ましい。
[Glass fiber]
Although the glass fiber used for this invention is not specifically limited, From a viewpoint of improving the adhesiveness of glass fiber and resin, it is preferable that it is converged with the convergence material.
収束材も、特に限定されないが、ポリアミド樹脂との相溶性の観点から、ウレタン樹脂及び/又はアクリル樹脂であることが好ましい。それ以外の収束材の場合、ポリアミド樹脂との相溶性が十分でなく、物性等が低下する場合がある。 The converging material is not particularly limited, but is preferably a urethane resin and / or an acrylic resin from the viewpoint of compatibility with the polyamide resin. In the case of other convergent materials, the compatibility with the polyamide resin is not sufficient, and the physical properties and the like may decrease.
本発明に用いるガラス繊維は、特に限定されないが、平均繊維径が、3μm以上13μm以下であり、3μm以上13μm以下の範囲外になると、本発明の成形体の寸法安定性及び機械特性が低下する。本発明の成形体の寸法安定性、機械特性及び摺動特性をさらに向上させる観点から、5μm以上12μm以下が好ましく、6μm以上11μm以下がより好ましい。 The glass fiber used in the present invention is not particularly limited, but when the average fiber diameter is 3 μm or more and 13 μm or less and outside the range of 3 μm or more and 13 μm or less, the dimensional stability and mechanical properties of the molded article of the present invention are deteriorated. . From the viewpoint of further improving the dimensional stability, mechanical properties, and sliding properties of the molded article of the present invention, 5 μm or more and 12 μm or less is preferable, and 6 μm or more and 11 μm or less is more preferable.
ガラス繊維の平均繊維径はJIS R3420で測定することができる。 The average fiber diameter of the glass fiber can be measured according to JIS R3420.
ガラス繊維は、ポリアミド樹脂との接着性の観点から、表面処理剤により表面処理がされていることが好ましい。表面処理剤としては、例えば、シラン系化合物、クロム系化合物、チタン系化合物等が挙げられ、シラン系化合物及び/又はチタン系化合物の表面処理剤が好ましい。 The glass fiber is preferably surface-treated with a surface treatment agent from the viewpoint of adhesiveness with the polyamide resin. Examples of the surface treatment agent include silane compounds, chromium compounds, titanium compounds, and the like, and surface treatment agents of silane compounds and / or titanium compounds are preferable.
シラン系化合物の表面処理剤としては、収束剤との接着に優れたアミノシラン系のカップリング剤が好ましく、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノジチオプロピルトリヒドロキシシラン、γ−(ポリエチレンアミノ)プロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノプロピル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(トリメトキシシリルプロピル)−エチレンジアミン、γ−ジブチルアミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。 As the surface treatment agent for the silane compound, an aminosilane coupling agent excellent in adhesion to the sizing agent is preferable, for example, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ. -Aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminodithiopropyltrihydroxysilane, γ- (polyethyleneamino) propyltrimethoxysilane, N-β- (aminopropyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (trimethoxysilylpropyl) -ethylenediamine, γ-dibutylaminopropyltrimethoxysilane, etc. It is done. These can use 1 type (s) or 2 or more types.
チタン系化合物の表面処理剤としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ(N−アミノエチル)チタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。 As surface treatment agents for titanium-based compounds, isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tri (N-aminoethyl) titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, tetraisopropyl bis (dioctyl phosphite) titanate, tetraisopropyl titanate, tetra Butyl titanate, tetraoctyl bis (ditridecyl phosphite) titanate, isopropyl trioctanoyl titanate, isopropyl tridodecyl benzene sulfonyl titanate, isopropyl tri (dioctyl phosphate) titanate, bis (dioctyl pyrophosphate) ethylene titanate, isopropyl dimethacrylisostearoyl titanate , Tetra (2,2-diallyloxymethyl-1-butyl Bis (ditridecylphosphite) titanate, isopropyl tricumylphenyl titanate, bis (dioctyl pyrophosphate) oxy acetate titanate, and isopropyl isostearoyl diacryl titanate. These can use 1 type (s) or 2 or more types.
これらの中でも、N−β−(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン及びγ−アミノプロピルトリエトキシシランよりなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。 Among these, at least selected from the group consisting of N-β- (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane and γ-aminopropyltriethoxysilane. One is preferred.
[組成物]
本発明の組成物は、蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂及び、特定のガラス繊維を含む。
[Composition]
The composition of this invention contains the polyamide resin which uses an oxalic acid compound as a raw material, and a specific glass fiber.
本発明の組成物は、組成物全量に対し、機械物性や摺動性を向上させる観点から、ガラス繊維を10質量%以上80質量%以下含み、物性と摺動性をさらに向上させる観点から、ガラス繊維を15質量%以上60質量%以下含むことが好ましく、20質量%以上50質量%以下含むことがより好ましい。 From the viewpoint of improving mechanical properties and slidability with respect to the total amount of the composition, the composition of the present invention includes 10% by mass or more and 80% by mass or less of glass fiber, and from the viewpoint of further improving physical properties and slidability, The glass fiber is preferably contained in an amount of 15% by mass or more and 60% by mass or less, and more preferably 20% by mass or more and 50% by mass or less.
また、本発明の組成物は、組成物全量に対し、ポリアミド樹脂を20質量%以上90質量%以下含むことが好ましく、機械物性や摺動性の観点から、ポリアミド樹脂を40質量%以上85質量%以下含むことが好ましく、50質量%以上80質量%以下含むことがより好ましい。 The composition of the present invention preferably contains 20% by mass to 90% by mass of the polyamide resin with respect to the total amount of the composition. From the viewpoint of mechanical properties and slidability, the polyamide resin is 40% by mass to 85% by mass. % Or less, more preferably 50% by mass or more and 80% by mass or less.
さらに、本発明の組成物は、ヨウ化第一銅、ヨウ化カリウム及びメラミンを含むことが好ましく、組成物全量に対し、ヨウ化第一銅、ヨウ化カリウム及びメラミンを0.1質量%以上2.0質量%以下含むことが好ましく、0.2質量%以上1.0質量%以下含むことがより好ましく、0.25質量%以上0.38質量%以下含むことがさらに好ましい。また、ヨウ化第一銅、ヨウ化カリウム及びメラミンの質量比(ヨウ化第一銅:ヨウ化カリウム:メラミン)は、2〜4:40〜60:1〜3であることが好ましく、2.5〜3.5:45〜55:1.5〜2.5であることがより好ましい。 Furthermore, the composition of the present invention preferably contains cuprous iodide, potassium iodide and melamine, and the total amount of cuprous iodide, potassium iodide and melamine is 0.1% by mass or more. The content is preferably 2.0% by mass or less, more preferably 0.2% by mass or more and 1.0% by mass or less, and further preferably 0.25% by mass or more and 0.38% by mass or less. The mass ratio of cuprous iodide, potassium iodide and melamine (cuprous iodide: potassium iodide: melamine) is preferably 2 to 4:40 to 60: 1 to 2. It is more preferable that it is 5-3.5: 45-55: 1.5-2.5.
本発明の組成物は、成形性の観点から、脂肪酸金属を含むことが好ましく、組成物全量に対し、脂肪酸金属を100ppm以上300ppm以下含むことが好ましい。 The composition of the present invention preferably contains a fatty acid metal from the viewpoint of moldability, and preferably contains 100 ppm or more and 300 ppm or less of the fatty acid metal with respect to the total amount of the composition.
脂肪酸金属としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸リチウム、ラウリン酸カルシウム、リノール酸亜鉛、リシノール酸カルシウム、2−エチルヘキソイン酸亜鉛等が挙げられ、成形性の観点から、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム及びステアリン酸ナトリウムよりなる群から選択される少なくも1種が好ましい。 Examples of the fatty acid metal include zinc stearate, calcium stearate, barium stearate, aluminum stearate, magnesium stearate, lithium stearate, calcium laurate, zinc linoleate, calcium ricinoleate, and zinc 2-ethylhexoate. From the viewpoint of properties, at least one selected from the group consisting of lithium stearate, calcium stearate and sodium stearate is preferred.
本発明の組成物には、本発明の組成物の特性を損なわない範囲内で、通常配合される各種の添加剤、改質剤、強化材、例えば、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候剤、フィラー、可塑剤、発泡剤、ブロッキング防止剤、粘着性付与剤、シール性改良剤、防雲剤、離型剤、架橋剤、発泡剤、難燃剤、着色剤(顔料、染料等)、カップリング剤、ガラス繊維等の無機強化材等を含有することができる。 In the composition of the present invention, various additives, modifiers, reinforcing materials such as heat stabilizers, antioxidants, UV absorption, etc., which are usually blended within the range that does not impair the properties of the composition of the present invention. Agents, weathering agents, fillers, plasticizers, foaming agents, antiblocking agents, tackifiers, sealability improvers, anti-clouding agents, mold release agents, crosslinking agents, foaming agents, flame retardants, colorants (pigments, dyes Etc.), inorganic reinforcing materials such as coupling agents and glass fibers.
本発明の組成物には、本発明の組成物の特性を損なわない範囲内で、ポリアミド樹脂以外の熱可塑性樹脂を含むことができ、ポリアミド樹脂以外の熱可塑性樹脂としては、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン/プロピレン共重合体(EPR)、エチレン/ブテン共重合体(EBR)、等のポリオレフィン系樹脂及び、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、メサコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸、シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、エンドビシクロ−[2.2.1]−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸等のカルボキシル基及びその金属塩(Na、Zn、K、Ca、Mg)、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、エンドビシクロ−[2.2.1]−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸無水物等の酸無水物基、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル、イタコン酸グリシジル、シトラコン酸グリシジル等のエポキシ基等の官能基が含有された化合物により変性された、上記ポリオレフィン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリフェニレンオキシド(PPO)等のポリエーテル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル/スチレン共重合体(AS)、メタクリロニトリル/スチレン共重合体、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体(ABS)が挙げられる。 The composition of the present invention can contain a thermoplastic resin other than the polyamide resin within a range not impairing the properties of the composition of the present invention. As the thermoplastic resin other than the polyamide resin, a high-density polyethylene (HDPE) can be used. ), Medium density polyethylene (MDPE), low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE), polypropylene (PP), ethylene / propylene copolymer (EPR), ethylene / Polyolefin resins such as butene copolymer (EBR), acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, crotonic acid, mesaconic acid, citraconic acid, glutaconic acid, cis-4-cyclohexene-1 , 2-Dicarboxylic acid, Endobicyclo- [2.2.1] -5-heptene- Carboxyl groups such as 1,3-dicarboxylic acid and metal salts thereof (Na, Zn, K, Ca, Mg), maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, endobicyclo- [2.2.1] -5 With compounds containing functional groups such as epoxy groups such as acid anhydride groups such as heptene-2,3-dicarboxylic anhydride, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl ethacrylate, glycidyl itaconate, glycidyl itaconate Modified polyolefin resins, polyether resins such as polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene oxide (PPO), polyphenylene sulfide (PPS), polymethacrylonitrile, acrylonitrile / styrene copolymer Combined (AS), methacrylate Nitrile / styrene copolymer, acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer (ABS).
本発明の組成物の製造方法は、特に制限はなく、通常、以下の製造方法を挙げることができる。円筒型混合機等の混合機を用いる方法、二軸押出機、単軸押出機、多軸押出機、バンバリミキサー、ロールミキサー、ニーダー等の押出機を用いる方法、混合機と押出機を組み合わせて製造する方法等をあげることができる。 There is no restriction | limiting in particular in the manufacturing method of the composition of this invention, Usually, the following manufacturing methods can be mentioned. A method using a mixer such as a cylindrical mixer, a method using a twin screw extruder, a single screw extruder, a multi screw extruder, a Banbury mixer, a roll mixer, a kneader or the like, a combination of a mixer and an extruder The manufacturing method etc. can be mention | raise | lifted.
本発明の組成物は、実使用時の寸法安定性、摩擦係数、磨耗量が低いことから、摺動性部品に用いられることが好ましい。 The composition of the present invention is preferably used for slidable parts because of its low dimensional stability, coefficient of friction, and wear during actual use.
[成形品]
本発明の組成物を成形品にする方法としては、例えば、射出成形、押出成形などが挙げられ、これらの中でも、射出成形による方法が好ましい。
[Molding]
Examples of the method for forming the composition of the present invention into a molded product include injection molding and extrusion molding. Among these, the method by injection molding is preferable.
本発明のポリアミド樹脂組成物を成形してなる成形品としては、射出成形品が好ましい。射出成形品の中でも、摺動部品が好ましく、摺動部品の中でも、ギア、プーリー、カム及び軸受よりなる群から選択される1種が好ましい。 As a molded product formed by molding the polyamide resin composition of the present invention, an injection molded product is preferable. Among the injection molded products, sliding parts are preferable, and among the sliding parts, one type selected from the group consisting of gears, pulleys, cams and bearings is preferable.
以下において実施例及び比較例を掲げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明の要旨を越えない限り以下の例に限定されるものではない。以下に、各種評価方法、使用した材料を示す。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples as long as the gist of the present invention is not exceeded. Various evaluation methods and materials used are shown below.
(1)寸法安定性
住友重機械工業社製SE100Dの射出成形機を用いて、図1の200mm×40mm×3mmtの試験片を作成し、その試験片を23℃、湿度50%RHの条件下に放置し、約400時間の間隔で吸水による重量変化を測定し、平衡に達した時点を飽和吸水率とした。その試験片内のケガキ線間距離をOLYMPUS製マイクロスコープにて測定し、次の式により寸法安定性を算出した。尚、MDは、図1のA方向(流れ方向)の寸法安定性を指し、TDは、図1のB方向(垂直方向)の寸法安定性を指す。
寸法安定性=(金型ケガキ線間距離−試験片内のケガキ線間距離)/金型ケガキ線間距離×100
(1) Dimensional stability Using a SE100D injection molding machine manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., a test piece of 200 mm × 40 mm × 3 mmt in FIG. 1 was prepared, and the test piece was subjected to conditions of 23 ° C. and humidity 50% RH. The weight change due to water absorption was measured at intervals of about 400 hours, and the time when equilibrium was reached was defined as the saturated water absorption. The distance between the marking lines in the test piece was measured with an OLYMPUS microscope, and the dimensional stability was calculated by the following equation. MD indicates dimensional stability in the A direction (flow direction) in FIG. 1, and TD indicates dimensional stability in the B direction (vertical direction) in FIG.
Dimensional stability = (Distance between mold marking lines-Distance between marking lines in test specimen) / Distance between mold marking lines x 100
(2)限界PV値
住友重機械工業社製SE100Dの射出成形機を用いて、100mm×30mm×3mmの試験片を作成し、23℃、湿度50%RHの条件下に500時間以上おいた後、JIS K7218A法に準拠し、鈴木式摩擦摩耗試験機で、材質がJIS規格G4051に記載のS45Cの炭素鋼である外径25.6mm、内径20mm、高さ15mmのリングを用いて、作成した試験片の限界PV値を、リングオンプレート方式で、試験速度を500mm/s、試験荷重を試験開始時に20kgf(196N)を掛け、10分毎に20kgf(196N)づつ荷重を上昇させていく条件で、測定した。試験片が溶融した荷重の直前の荷重を限界PV値とした。
(2) Limit PV value Using a SE100D injection molding machine manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., creating a test piece of 100 mm × 30 mm × 3 mm and placing it under conditions of 23 ° C. and humidity 50% RH for 500 hours or more In accordance with the JIS K7218A method, a Suzuki friction friction tester was used, using a ring with an outer diameter of 25.6 mm, an inner diameter of 20 mm, and a height of 15 mm, which is S45C carbon steel described in JIS standard G4051. The limit PV value of the specimen is a ring-on-plate method, the test speed is 500 mm / s, the test load is multiplied by 20 kgf (196 N) at the start of the test, and the load is increased by 20 kgf (196 N) every 10 minutes. And measured. The load immediately before the load at which the test piece was melted was defined as the limit PV value.
(3)動摩擦係数
上記限界PV値の測定装置を用いて、限界PV値の測定と同様に、リングオンプレート方式で、試験速度を500mm/s、20kgf(196N)の一定荷重を掛け、滑り距離が3km及び5kmの条件で測定を行った。次の式から動摩擦係数を算出した。
動摩擦係数=(摩擦抵抗力)/(試験片にかけた荷重)
(3) Coefficient of dynamic friction Using the above-mentioned limit PV value measuring device, the sliding speed is applied by applying a constant load of 500 mm / s and 20 kgf (196 N) by the ring-on-plate method in the same manner as the measurement of the limit PV value. Was measured under conditions of 3 km and 5 km. The dynamic friction coefficient was calculated from the following equation.
Coefficient of dynamic friction = (friction resistance) / (load applied to specimen)
(4)摩耗量
上記限界PV値の測定装置を用いて、動摩擦係数の測定と同条件にて測定を行ない、測定前の試験片の重量と測定終了後の試験片の重量の差から磨耗量を算出した。
摩耗量=(測定前の試験片重量)−(測定後の試験片重量)
(4) Amount of wear Using the above-mentioned limit PV value measuring device, measurement is performed under the same conditions as the measurement of the dynamic friction coefficient. Was calculated.
Abrasion amount = (weight of specimen before measurement) − (weight of specimen after measurement)
[材料]
(1)蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂(ポリアミド92)
ポンプを直結した原料投入口、窒素ガス導入口、放圧口、攪拌機、温度計、トルクメーター、圧力計、圧力調整装置及びポリマー抜出口を備えた内容積が約150Lの圧力容器に、ジアミン(b)の1,9−ノナンジアミン20.1kg(127モル)と2−メチル−1,8−オクタンジアミン3.5kg(22モル)を仕込み、圧力容器を窒素ガスで0.5MPaGに加圧した後、次に常圧まで窒素ガスを放出する操作を繰り返し、窒素置換を行った後、封圧下、攪拌しながら系内を昇温した。約1時間かけて内温を150℃にした後、ジカルボン酸(a)の蓚酸ジブチル30.2kg(149モル)をポンプにより流速1.49L/分で反応容器内に供給すると同時に昇温した。供給直後の圧力容器内の内圧は、重縮合反応により生成したブタノールによって0.35MPaGまで上昇し、重縮合物の温度は約170℃まで上昇した。その後、温度を235℃まで昇温した。その間、生成したブタノールは放圧口より抜き出しながら、内圧を1.0MPaGに調節した。重縮合物の温度が235℃に達した直後から放圧口よりブタノールを抜き出し、内圧を常圧にした。常圧にしたところから、1.5L/分で窒素ガスを流しながら昇温を開始し、重縮合物の温度を260℃にし、260℃においてトルクの値が一定値になるまで反応させた。その後、攪拌を止めて系内を窒素で1MPaGに加圧して静置した後、内圧0.5MPaGまで放圧し、ポリアミド92(以下、PA92と呼ぶこともある。)を圧力容器下部抜出口より紐状に抜き出した。紐状のPA92を直ちに水冷し、それをペレタイザーによってペレット化した。相対粘度は、3.13であった。得られるPA92は、PA92に含まれる全ジカルボン酸由来の単位の総量中に、蓚酸化合物由来の単位の含有量が100モル%であり、全ジアミン(b)由来の単位の総量中に、1,9−ノナンジアミン及び2−メチル−1,8−オクタンジアミン由来の単位の合計の含有量が、100モル%であり、1,9−ノナンジアミン及び2−メチル−1,8−オクタンジアミンのモル比は、83:17〜86:14である。
(2)蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂以外のポリアミド樹脂(ポリアミド66)
・ポリアミド66(PA66−1)(以下、(PA66−1)と称する場合がある。)
JIS K−6920に準じ、96質量%の硫酸中、ポリアミド濃度1質量%、温度25℃の条件で測定した相対粘度が2.6〜2.8であるポリアミド66。
・ポリアミド66(PA66−2)(以下、(PA66−2)と称する場合がある。)
JIS K−6920に準じ、96質量%の硫酸中、ポリアミド樹脂濃度1質量%、温度25℃の条件で測定した相対粘度が3.2〜3.4であるポリアミド66。
[material]
(1) Polyamide resin made from oxalic acid compound (polyamide 92)
Into a pressure vessel with an internal volume of about 150 L equipped with a raw material inlet, a nitrogen gas inlet, a pressure outlet, a stirrer, a thermometer, a torque meter, a pressure gauge, a pressure regulator, and a polymer outlet directly connected to a pump, a diamine ( b) 1,9-nonanediamine 20.1 kg (127 mol) and 2-methyl-1,8-octanediamine 3.5 kg (22 mol) were charged, and the pressure vessel was pressurized to 0.5 MPaG with nitrogen gas. Then, after repeating the operation of releasing nitrogen gas to normal pressure and replacing with nitrogen, the system was heated while stirring under a sealing pressure. After the internal temperature was raised to 150 ° C. over about 1 hour, 30.2 kg (149 mol) of dibutyl oxalate dicarboxylic acid (a) was supplied into the reaction vessel at a flow rate of 1.49 L / min by a pump and the temperature was raised at the same time. The internal pressure in the pressure vessel immediately after the supply increased to 0.35 MPaG by butanol produced by the polycondensation reaction, and the temperature of the polycondensate increased to about 170 ° C. Thereafter, the temperature was raised to 235 ° C. Meanwhile, the internal pressure was adjusted to 1.0 MPaG while extracting the generated butanol from the pressure release port. Immediately after the temperature of the polycondensate reached 235 ° C., butanol was extracted from the pressure relief port, and the internal pressure was brought to normal pressure. From the normal pressure, the temperature was raised while flowing nitrogen gas at 1.5 L / min, the temperature of the polycondensate was adjusted to 260 ° C., and the reaction was continued at 260 ° C. until the torque value reached a constant value. Thereafter, the stirring is stopped and the inside of the system is pressurized to 1 MPaG with nitrogen and allowed to stand, and then released to an internal pressure of 0.5 MPaG. Polyamide 92 (hereinafter sometimes referred to as PA92) is drawn from the lower outlet of the pressure vessel. Extracted into a shape. The string-like PA92 was immediately cooled with water and pelletized by a pelletizer. The relative viscosity was 3.13. In the obtained PA92, the content of units derived from the succinic acid compound is 100 mol% in the total amount of units derived from all dicarboxylic acids contained in PA92, and 1 in the total amount of units derived from all diamine (b), The total content of units derived from 9-nonanediamine and 2-methyl-1,8-octanediamine is 100 mol%, and the molar ratio of 1,9-nonanediamine and 2-methyl-1,8-octanediamine is 83: 17-86: 14.
(2) Polyamide resins other than polyamide resins made from oxalic acid compounds (polyamide 66)
Polyamide 66 (PA66-1) (hereinafter sometimes referred to as (PA66-1))
Polyamide 66 having a relative viscosity of 2.6 to 2.8 measured in 96 mass% sulfuric acid in a polyamide concentration of 1 mass% and a temperature of 25 ° C. according to JIS K-6920.
Polyamide 66 (PA66-2) (hereinafter sometimes referred to as (PA66-2))
A polyamide 66 having a relative viscosity of 3.2 to 3.4 measured in 96 mass% sulfuric acid under the conditions of a polyamide resin concentration of 1 mass% and a temperature of 25 ° C in accordance with JIS K-6920.
(3)ガラス繊維
・ガラス繊維(GF−1)(以下、(GF−1)と称する場合がある。)
平均繊維径が6.5μmのガラス繊維である日本電気硝子株式会社製のECS03T−251DEを用いた。
・ガラス繊維(GF−2)(以下、(GF−2)と称する場合がある。)
平均繊維径が10.5μmのガラス繊維である日本電気硝子株式会社製のECS03T−251Hを用いた。
・ガラス繊維(GF−3)(以下、(GF−3)と称する場合がある。)
平均繊維径が6.5μmのガラス繊維である日本電気硝子株式会社製のECS03T−289DEを用いた。
・ガラス繊維(GF−4)(以下、(GF−4)と称する場合がある。)
平均繊維径が13.0μmのガラス繊維である日本電気硝子株式会社製のECS03T−289を用いた。
(3) Glass fiber / glass fiber (GF-1) (hereinafter sometimes referred to as (GF-1))
ECS03T-251DE manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., which is a glass fiber having an average fiber diameter of 6.5 μm was used.
Glass fiber (GF-2) (hereinafter sometimes referred to as (GF-2))
ECS03T-251H manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., which is a glass fiber having an average fiber diameter of 10.5 μm, was used.
Glass fiber (GF-3) (hereinafter sometimes referred to as (GF-3))
ECS03T-289DE manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., which is a glass fiber having an average fiber diameter of 6.5 μm, was used.
Glass fiber (GF-4) (hereinafter sometimes referred to as (GF-4))
ECS03T-289 manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., which is a glass fiber having an average fiber diameter of 13.0 μm, was used.
[実施例1、2、比較例1、2]
表1に記載のポリアミド樹脂及びガラス繊維を、表1に記載の割合で、バレル温度260℃に設定した44mmφベント付二軸押出機で混練し、ペレタイザーにて、ペレット化し、組成物のペレットを得た。
次に、得られた組成物のペレットを110℃、10Torr(1330Pa)の条件で24時間乾燥した後、シリンダ温度260℃、金型温度80℃で射出成形して各種の試験片を得た。得られた試験片について上記の評価方法にて評価した。その結果を表1に示す。
[Examples 1 and 2, Comparative Examples 1 and 2]
The polyamide resin and glass fiber described in Table 1 are kneaded at a ratio described in Table 1 with a 44 mmφ vented twin-screw extruder set at a barrel temperature of 260 ° C., pelletized with a pelletizer, and pellets of the composition are obtained. Obtained.
Next, the pellets of the obtained composition were dried at 110 ° C. and 10 Torr (1330 Pa) for 24 hours, and then injection molded at a cylinder temperature of 260 ° C. and a mold temperature of 80 ° C. to obtain various test pieces. The obtained test piece was evaluated by the above evaluation method. The results are shown in Table 1.
表1に示す結果より、蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂とガラス繊維を含む組成物が、寸法安定性、耐摩耗性に優れることは明らかである。 From the results shown in Table 1, it is clear that a composition containing a polyamide resin and glass fiber made from an oxalic acid compound is excellent in dimensional stability and wear resistance.
本発明の組成物は、自動車、電気・電子、産業資材、工業材料、日用品及び家庭用品などの各種摺動部材として好適に使用することができる。 The composition of the present invention can be suitably used as various sliding members such as automobiles, electric / electronics, industrial materials, industrial materials, daily necessities, and household items.
Claims (6)
前記ポリアミド樹脂は、蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂を含むことを特徴とする摺動部品用の組成物。 A composition comprising a polyamide resin and glass fibers;
The composition for a sliding part, wherein the polyamide resin includes a polyamide resin made of an oxalic acid compound as a raw material.
前記ポリアミド樹脂は、蓚酸化合物を原料とするポリアミド樹脂を含み、
前記ガラス繊維の繊維径が3μm以上13μm以下である組成物。 A composition comprising a polyamide resin and glass fibers;
The polyamide resin includes a polyamide resin using a oxalic acid compound as a raw material,
The composition whose fiber diameter of the said glass fiber is 3 micrometers or more and 13 micrometers or less.
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