JP3224104B2 - 自動車用ラジエタータンク部品 - Google Patents
自動車用ラジエタータンク部品Info
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Description
ルフィド (以下PPSと略す。) 樹脂、ポリアミド樹脂
および無機質充填材からなり、不凍液との接触下におい
て良好な耐久性、強度、剛性を有する自動車用ラジエタ
ータンク部品に関するものである。
が金属からプラスチックに徐々に代替されてきているこ
とはよく知られていることであり、ラジエタータンクも
例外ではない。ラジエタータンクトップ、ベースなどに
代表されるラジエタータンク部品の樹脂化は1980年
頃から始まり、強度、耐熱性、耐ガソリン性、成形性の
すぐれたガラス繊維強化ナイロン66製のラジエタータ
ンク部品が現在は主流である。しかし、最近の自動車エ
ンジンルーム内の部品増および密集化、そしてエンジン
の高出力化などにともない、ラジエタータンク内の不凍
液の運転中の温度も上昇してきている。このためガラス
繊維強化ナイロン66製ラジエタータンク部品では高温
での不凍液との接触により劣化が早く進行し耐久性など
の点で十分とはいえなくなってきている。このような状
況下ラジエタータンク部品材料の耐不凍液性向上は重要
な課題であり、この解決を目的としてナイロン66より
もアミド基濃度の低いポリアミドをブレンドした組成物
を用いる方法 (特公昭61−40262号公報など) 、
分子鎖中に芳香族成分を有するポリアミドをブレンドし
た組成物を用いる方法、 (特開昭58−53949号公
報など) などが開示されている。しかし、これらの技術
は依然として本質的に吸水性があり、耐不凍液の低いポ
リアミドを主成分としているため、十分な改良効果が得
られているとはいえない。
成形性の極めてすぐれた材料であるが脆く割れ易い、高
価であるなどの欠点もあるためにラジエタータンク部品
材料としての適用には制限があった。また、ナイロン6
6樹脂を主成分とする耐熱性、強度にすぐれた、自動車
エンジンルーム内部品用に適した射出成形品も提案され
ている (たとえば特開昭61−126172号公報) 。
しかしここでは、特に耐不凍液性が問題となるラジエタ
ータンク部品については全く言及されていない。
凍液性がすぐれ、強度、耐熱性、耐衝撃性、成形加工性
も良好でなおかつ経済的にもすぐれたラジエタータンク
部品を得ることを課題とする。
に熱的架橋構造を有さない段階におけるASTM D1
238−86に定められたメルトフローレートが315
℃、5000g荷重の条件下で2000g/10分以下
のポリフェニレンスルフィド樹脂95〜65重量%およ
びポリアミド樹脂5〜35重量%からなる樹脂成分10
0重量部に無機質充填材20〜200重量部を配合混練
することによって得られる樹脂組成物を射出成形してな
る自動車用ラジエタータンク部品を提供するものであ
る。本発明で使用するPPS樹脂とは、構造式(I)で
示される繰り返し単位を
重合体であり、上記繰り返し単位が70モル%未満で
は、耐熱性が損なわれるので好ましくない。またPPS
樹脂はその繰り返し単位の30モル%未満を、下記の構
造式を有する繰り返し単位等で構成することが可能であ
る。
を有し、且つ実質的に空気中での加熱処理などによって
生成する架橋構造を有さない段階におけるASTM D
1238−86に定められた315℃、5000g荷重
下におけるメルトフローレートが2000g/10分以
下、好ましくは1500g/10分以下であることが必
要である。該メルトフローレートが2000g/10分
を越えるものは、後述のポリアミド樹脂とブレンドした
塑性物において強度、耐衝撃性の低い組成物しか与え得
ないので好ましくない。
空気中での加熱処理などによって生成する架橋構造を有
さない段階」における上記メルトフローレートが200
0g/10分以下であることであり、たとえば、重合直
後の上記メルトフローレートが2000g/10分を越
えるPPS樹脂を空気中で熱処理することにより架橋さ
せ、みかけのメルトフローレートを2000g/10分
以下にした架橋型PPS樹脂は、本発明に使用した場合
強度、耐衝撃性の著しく劣る組成物しか得られず好まし
くない。
法、即ち特公昭45−3368号公報に記載される方法
或いは特公昭52−12240号公報や特開昭61−7
332号公報に記載される触媒を用いて比較的分子量の
大きな重合体を得る方法などによって製造でき、上記特
性を満足し得ればいずれの方法を用いてもよい。本発明
においてはこのようにして得られたPPS樹脂を更に空
気中加熱により架橋/高分子量化して用いることもでき
るし、また重合後有機溶媒、熱水、酸水溶液などによる
洗浄処理や酸無水物、エポキシ化合物、イソシアネート
化合物などの官能基含有化合物を用いての活性化など種
々の処理を施した上で使用することも勿論可能である。
ミノ酸、ラクタムあるいはジアミンとジカルボン酸を主
たる構成成分とするポリアミドである。その主要構成成
分の代表例を挙げると、6−アミノカプロン酸、11−
アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸、パラア
ミノメチル安息香酸などのアミノ酸、ε−カプロラクタ
ム、ω−ラウロラクタムなどのラクタム、テトラメチレ
ンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ウンデカメチレ
ンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−/
2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、5−
メチルノナメチレンジアミン、メタキシリレンジアミ
ン、パラキシリレンジアミン、1,3−ビス (アミノメ
チル) シクロヘキサン、1,4−ビス (アミノメチル)
シクロヘキサン、1−アミノ−3−アミノメチル−3,
5,5−トリメチルシクロヘキサン、ビス (4−アミノ
シクロヘキシル) メタン、ビス (3−メチル−4−アミ
ノシクロヘキシル) メタン、2,2−ビス (4−アミノ
シクロヘキシル) プロパン、ビス (アミノプロピル) ピ
ペラジン、アミノエチルピペラジンなどの脂肪族、脂環
族、芳香族のジアミン、アジピン酸、スベリン酸、アゼ
ライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テレフタル酸、
イソフタル酸、2−クロロテレフタル酸、2−メチルテ
レフタル酸、5−メチルイソフタル酸、5−ナトリウム
スルホイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキ
サヒドロイソフタル酸などであり、これらの原料から誘
導されるポリアミドホモポリマまたはコポリマを各々単
独または混合物の形で用ることができる。
ロアミド (ナイロン6) 、ポリヘキサメチレンアジパミ
ド (ナイロン66) 、ポリテトラメチレンアジパミド
(ナイロン46) 、ポリヘキサメチレンセパカミド (ナ
イロン610) 、ポリヘキサメチレンドデカミド (ナイ
ロン612) 、ポリウンデカメチレンアジパミド (ナイ
ロン116) 、ポリウンデカンアミド (ナイロン11)
、ポリドデカンアミド (ナイロン12) 、ポリカプロ
アミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミド共重合体
(ナイロン6/6T) 、ポリヘキサメチレンアジパミド
/ポリヘキサメチレンテレフタルアミド共重合体 (ナイ
ロン66/6T) などである。
に制限なく、1%の濃硫酸溶液中25℃で測定した相対
粘度が1.5〜6.0の範囲内にあるものを任意に選ぶ
ことができる。本発明においてPPS樹脂とポリアミド
樹脂の配合割合はPPS樹脂95〜65重量%に対して
ポリアミド樹脂5〜35重量%の範囲である。PPS樹
脂の配合量が95重量%を越えると耐衝撃性の低下が起
こるので好ましくなく、逆にPPS樹脂の配合量が65
重量%に満たないと、耐不凍液性が低下するので好まし
くない。
としてはガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウィス
カ、酸化亜鉛ウィスカ、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、
セラミック繊維、アスベスト繊維、石コウ繊維、金属繊
維などの繊維状充填材、ワラステナイト、セリサイト、
カオリン、マイカ、クレー、ペントナイト、アスベス
ト、タルク、アルミナシリケートなどの珪酸塩、アルミ
ナ、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、
酸化チタン、酸化鉄などの金属化合物、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、ドロマイトなどの炭酸塩、硫酸
カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩、ガラス・ビー
ズ、セラミックビーズ、窒化ホウ素、炭化珪素、燐酸カ
ルシウムおよびシリカなどの非繊維状充填材が挙げら
れ、これらは中空であってもよく、さらにはこれら充填
材を2種類以上併用することも可能である。また、これ
ら繊維状および/または非繊維状充填材をシラン系ある
いはチタネート系などのカップリング材で予備処理して
使用することは、機械的強度などの面からより好まし
い。
はガラス繊維、ワラステナイト、炭酸カルシウム、マイ
カなどである。無機質充填材の添加量はPPS樹脂とポ
リアミド樹脂からなる樹脂成分100重量部に対して2
0〜200重量部、好ましくは30〜150重量部であ
る。添加量が20重量部に満たないと強度、耐熱性が不
足するので好ましくなく、一方添加量が200重量部を
越えると成形加工時の流動性が損なわれるので好ましく
ない。
る樹脂組成物には本発明の効果を損なわない範囲におい
て、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、可塑剤、結晶核剤、
紫外線防止剤、着色剤、難燃剤などの通常の添加剤を添
加することができる。また、本発明のラジエタータンク
部品に用いられる樹脂組成物は本発明の効果を損なわな
い範囲で、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、四
フッ化ポリエチレン、ポリエーテルイミド、ポリアミド
イミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエーテル
スルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテル
ケトン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレ
ン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ABS樹脂、ポリ
エステル、ポリアミドエラストマ、ポリエステルエラス
トマ等の樹脂を含んでも良い。
る樹脂組成物には本発明の効果を損なわない範囲で、機
械的強度およびバリ等の成形性などの改良を目的とし
て、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−
(3,4−エポキシシクロヘキシル) エチルトリメトキ
シシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−
ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプ
ロピルトリメトキシシランおよびγ− (2−ウレイドエ
チル) アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシ
アナトプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナト
プロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピ
ルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピル
メチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエ
チルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチ
ルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリク
ロロシランなどの有機シラン化合物を添加することがで
きる。
る樹脂組成物の調製方法は特に制限はないが、原料の混
合物を単軸あるいは2軸の押出機、バンバリーミキサ
ー、ニーダー、ミキシングロールなど通常公知の溶融混
合機に供給して280〜380℃の温度で混練する方法
などを例として挙げることができる。また、原料の混合
順序にも特に制限はなく、PPS樹脂、無機質充填材、
およびポリアミドの3者をドライブレンドした後、上述
の方法などで溶融混練する方法、あるいはPPS樹脂、
無機質充填材およびポリアミドのうちの2者をドライブ
レンドして溶融混練した後、これと残る1者を溶融混練
する方法が代表的である。
成形することにより、強度、耐熱性、耐衝撃性にすぐれ
且つ耐不凍液性が著しくすぐれた自動車用ラジエタータ
ンク部品を得ることができる。
説明する。なお実施例および比較例において記載された
ラジエタータンク部品の材料となる樹脂組成物の試験片
の諸特性は次の方法で測定した。 (1) メルトフローレート :ASTM D1238−86 31
5℃,5000g荷重 (2) 引張強度 :ASTM D638 (3) 曲げ強度 :ASTM D790 (4) 耐衝撃性 :ASTM D256 (5) 耐熱性 :ASTM D684 (6) 耐不凍液性:ロングライフクーラント (LLC) 5
0%水溶液中でASTM1号ダンベル片を130℃/1
000時間処理した後の引張強度および強度保持率を測
定し、耐不凍液性の目安とした。 参考例1 (ポリフェニレンスルフィドの合成法) PPS−1:オートクレーブに硫化ナトリウム3. 26
kg (25モル、結晶水40%を含む) 、水酸化ナトウム
4g、酢酸ナトリウム三水和物1.19kg (約8. 8モ
ル) およびNM7.9kgを仕込み、攪拌しながら徐々に
205℃まで昇温し、水1.36kgを含む留出水約1.
5リットルを除去した。残留混合物に1,4−ジクロロ
ベンゼン3.75kg (25.5モル) およびNMP2kg
を加え、265℃で3時間加熱した。反応生成物を70
℃の温水で5回洗浄し、80℃で24時間減圧乾燥し
て、メルトフローレート900g/10分の粉末状ポリ
フェニレンスルフィイド (PPS−1) 約2kgを得た。
ウム3.26kg(25モル、結晶水40%を含む)、水
酸化ナトリウム4g、酢酸ナトリウム三水和物1.22
kg(約9モル)およびNM7.9kgを仕込み、攪拌しな
がら徐々に205℃まで昇温し、水1.36kgを含む留
出水約1.5リットルを除去した。残留混合物に1,4
−ジクロロベンゼン3.75kg(25.5モル)および
NMP2kgを加え、265℃で3.7時間加熱した。反
応生成物を70℃の温水で5回洗浄し、80℃で24時
間減圧乾燥して、メルトフローレート300g/10分
の粉末状ポリフェニレンスルフィド(PPS−2)約2
kgを得た。 PPS−3:上記PPS−1 100重量部と無水マレ
イン酸1重量部の混合物をシリンダー温度300℃に設
定した2軸押出機で溶融混練/ペレタイズし、変性PP
S(PPS−3)を得た。このメルトフローレートは9
50g/10分であった。 PPS−4:PPS−1を熱風オーブン中230℃で4
時間加熱して熱架橋し、メルトフローレート300g/
10分のPPS(PPS─4)を得た。 PPS−5:フィリップスペトロリアム社製未架橋PP
S(“ライトン”V−1:MFR(メルトフローレー
ト)=9000g/10分。左記MFRは実質的に熱的
架橋構造を有さない段階におけるMFRを意味する。)
を熱風オーブン中230℃で14時間加熱して熱架橋
し、メルトフローレート300g/10分のPPS(P
PS−5)を得た。
よび相対粘度2.70のナイロン66 30重量%の混
合物100重量部、ガラス繊維65重量部をヘンシェル
ミキサーでドライブレンドした後、320℃のシリンダ
ー温度に設定したスクリュー式単軸押出機により溶融混
練後ペレタイズした。得られたペレットを乾燥後射出成
形機を用いて、シリンダー温度320℃、金型温度13
0℃の条件で射出成形することにより、所定の特性評価
用試験片を得た。得られた試験片について行った測定結
果を表1にまとめて示す。ここで得られた樹脂組成物は
強度、耐熱性、耐衝撃性にすぐれ、しかも極めて優れた
耐不凍液性を示し、ラジエタータンク用として好適なも
のであった。またこの樹脂組成物を射出成形して得られ
た自動車用ラジエタータンクトップは外観良好なもので
あった。 比較例1 PPSとナイロン66の配合比を逆にしてPPS30重
量%、ナイロン6670重量%と変えたこと以外は実施
例1と全く同様にしてPPS樹脂、ナイロン66および
ガラス繊維の混合物をスクリュー式単軸押出機により溶
融押出し後ペレタイズした。得られたペレットを用いて
実施例1と同様に射出成形を行い、所定の測定を行った
結果を表1に示す。ここで得られた組成物は耐不凍液性
が著しく劣るものであった。
表2に示す割合で配合し、シリンダー温度を320〜3
30℃に設定した単軸押出し機で溶融混練後ペレタイズ
した。得られたペレットを用いて実施例1と同様に射出
成形、測定を実施した結果をまとめて表1に示す。これ
らはいずれも強度、耐熱性、耐衝撃性にすぐれ、しかも
極めて優れた耐不凍液性を有し、ラジエタータンク用と
して好適なものであった。またこれらの樹脂組成物を射
出成形して得られた自動車用ラジエタータンクトップや
ベースはいずれも、外観良好であった。
7と全く同様に混練し、射出成形し、測定したところ、
ここで得られた組成物は引張り強度105MPa、曲げ強
度170MPa、アイゾット衝撃強度15KJ/m2 と強度、
耐衝撃性の劣るものであった。
部品を用いて自動車ラジエター製品を組み立てた。この
中に上述のLLC50%水溶液を充填した後、130℃
で1500時間熱処理して強制劣化テストを行ったとこ
ろ、いずれの製品においても部品の変形、クラック、液
漏れなどのトラブルは発生しなかった。一方比較例1〜
2で得られたラジエタータンク部品を用いて同様の強制
劣化テストを行ったところ1000時間の処理で部品表
面にクラックが入り、変形が発生した。
械的強度、耐熱性等の、優れた特性と良好な耐不凍液性
を備えた実用価値の高いものである。
Claims (1)
- 【請求項1】 実質的に熱的架橋構造を有さない段階に
おけるASTMD1238−86に定められたメルトフ
ローレートが315℃、5000g荷重の条件下で20
00g/10分以下のポリフェニレンスルフィド樹脂9
5〜65重量%およびポリアミド樹脂5〜35重量%か
らなる樹脂成分100重量部に無機質充填材20〜20
0重量部を配合混練することによって得られる樹脂組成
物を射出成形してなる自動車用ラジエタータンク部品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5182092A JP3224104B2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 自動車用ラジエタータンク部品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5182092A JP3224104B2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 自動車用ラジエタータンク部品 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05248237A JPH05248237A (ja) | 1993-09-24 |
JP3224104B2 true JP3224104B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=12897535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5182092A Expired - Fee Related JP3224104B2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 自動車用ラジエタータンク部品 |
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Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
FR2745077B1 (fr) * | 1996-02-21 | 1998-04-10 | Valeo Climatisation | Boite collectrice en matiere plastique pour echangeur de chaleur |
EP3354679B1 (en) * | 2017-01-31 | 2022-05-25 | Solvay Specialty Polymers USA, LLC. | Use of polyamide 6 (pa6) as a heat-aging stabilizer in polymer compositions comprising polyphenylene sulfide (pps) |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP5182092A patent/JP3224104B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH05248237A (ja) | 1993-09-24 |
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