JPH01168758A - Polyamide resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、強度等の機械的特性、耐寒性及び摺動特性に
優れたポリアミド樹脂組成物に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a polyamide resin composition that has excellent mechanical properties such as strength, cold resistance, and sliding properties.
(従来の技術及びその問題点)
6ナイロン、66ナイロン等のポリアミドは、機械的強
度、剛性、耐熱性、耐油性等に優れており、その特性を
活かしてエンジニアリングプラスチックとして、一部機
械部品、電気器具部品、自動車部品等への応用が図られ
ている。(Prior art and its problems) Polyamides such as nylon 6 and nylon 66 have excellent mechanical strength, rigidity, heat resistance, oil resistance, etc. Taking advantage of these properties, they are used as engineering plastics for some mechanical parts, Applications are being made to electrical appliance parts, automobile parts, etc.
また耐熱性及び剛性を改良したものとして、上記ポリア
ミドにカーボン繊維、ガラス繊維及び繊維状チタン酸カ
リウムを配合して成る樹脂組成物も知られている(特開
昭60−206861号)。Also known is a resin composition with improved heat resistance and rigidity, which is made by blending carbon fibers, glass fibers, and fibrous potassium titanate with the above-mentioned polyamide (JP-A No. 60-206861).
黙しながら、従来公知のこのポリアミド樹脂組成物は、
光学製品や家電製品のパーツとしては比較的良好な耐熱
性を有するものの、軸受、ギア等の摺動材としての用途
に対しては、耐熱性や摺動特性の面で未だ不満足なもの
である。However, this conventionally known polyamide resin composition is
Although it has relatively good heat resistance as a part for optical products and home appliances, it is still unsatisfactory in terms of heat resistance and sliding properties when used as a sliding material for bearings, gears, etc. .
従って本発明の目的は、摺動材としての用途に関しても
満足し得る様な特性を有するポリアミド樹脂組成物を提
供するにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a polyamide resin composition having characteristics that are satisfactory for use as a sliding material.
(発明の構成) 本発明のポリアミド樹脂組成物は。(Structure of the invention) The polyamide resin composition of the present invention.
(八)テレフタル酸成分及び/又はテレフタル酸以外の
芳香族ジカルボン酸成分から成るジカルボン酸成分単位
(a) と、脂肪族ジアミン及び/又は脂環族ジアミン
から成るジアミン成分 (b)との重縮合物であるポリ
アミド、
(B)該ポリアミド100重量部当たり5乃至40重量
部のチタン酸カリウム繊維、及び(C)該ポリアミド1
00重量部当たり20乃至100重量部のガラス繊維及
び炭素繊維から成る群より選ばれた少なくとも一種の繊
維、から成る。(8) Polycondensation of a dicarboxylic acid component unit (a) consisting of a terephthalic acid component and/or an aromatic dicarboxylic acid component other than terephthalic acid and a diamine component (b) consisting of an aliphatic diamine and/or an alicyclic diamine. (B) 5 to 40 parts by weight of potassium titanate fibers per 100 parts by weight of the polyamide, and (C) the polyamide 1
00 parts by weight of at least one type of fiber selected from the group consisting of glass fibers and carbon fibers.
(作 用)
即ち本発明のポリアミド樹脂組成物は、芳香族ポリアミ
ド(成分(a))、チタン酸カリウム繊維(成分(b)
)及びガラス繊維乃至は炭素繊維(成分(C))との組
み合わせから成っている。(Function) That is, the polyamide resin composition of the present invention contains aromatic polyamide (component (a)), potassium titanate fiber (component (b)
) and glass fiber or carbon fiber (component (C)).
成分(a)の芳香族ポリアミドは、高い融点(−船釣に
言って300乃至340℃)及び高ガラス転位点(−船
釣に言って100乃至150℃)を有しており、樹脂組
成物に優れた耐熱性を付与するものであり、引張強度や
曲げ強度等の機械的特性並びに耐摩耗性、表面平滑性、
摩擦係数等の摺動特性にも優れている。The aromatic polyamide of component (a) has a high melting point (-300 to 340°C for boat fishing) and a high glass transition point (-100 to 150°C for boat fishing), and is suitable for resin compositions. It imparts excellent heat resistance to mechanical properties such as tensile strength and bending strength, as well as abrasion resistance, surface smoothness,
It also has excellent sliding properties such as friction coefficient.
成分(b)及び成分(C)の繊維は、上記ポリアミドの
機械的特性や摺動特性を更に向上させるものであり、特
に焼付荷重等の特性を顕著に向上せしめるものである。The fibers of component (b) and component (C) further improve the mechanical properties and sliding properties of the polyamide, and in particular, significantly improve properties such as seizure load.
かくして本発明によれば、特に摺動材としての用途に特
に有用なポリアミド樹脂組成物が得られる。Thus, according to the present invention, a polyamide resin composition that is particularly useful for use as a sliding material can be obtained.
(発明の好適な態様)
(A)ポリアミド
本発明のポリアミド樹脂組成物中のポリアミドは、
(a)テレフタル酸成分及び/又はテレフタル酸以外の
芳香族ジカルボン酸成分から成るジカルボン酸成分、
及゛び、
(b)脂肪族ジアミン及び/又は脂環族ジアミンから成
るジアミン成分単位、
とから成る。(Preferred Embodiment of the Invention) (A) Polyamide The polyamide in the polyamide resin composition of the present invention comprises (a) a dicarboxylic acid component consisting of a terephthalic acid component and/or an aromatic dicarboxylic acid component other than terephthalic acid; , (b) a diamine component unit consisting of an aliphatic diamine and/or an alicyclic diamine.
上記ジカルボン酸成分単位(a)の組成は、テレフタル
酸成分単位単独であってもよいが、テレフタル酸成分単
位と、テレフタル酸成分単位以外の芳香族系ジカルボン
酸成分単位との混合物であってもよく更に、テレフタル
酸以外の芳香族系ジカルボン酸成分単位単独であっても
よい。このようなテレフタル酸成分単位以外の芳香族系
ジカルボン酸成分単位としては、具体的には、イソフタ
ル酸、フタル酸、2−メチルテレフタル酸、ナフタレン
ジカルボン酸等の成分単位を例示することができる。こ
れらのなかではイソフタル酸成分単位又はナフタレンジ
カルボン酸成分単位、特に、イソフタル酸成分単位が好
ましく用いられる。The composition of the dicarboxylic acid component unit (a) may be a single terephthalic acid component unit, or may be a mixture of a terephthalic acid component unit and an aromatic dicarboxylic acid component unit other than the terephthalic acid component unit. Furthermore, an aromatic dicarboxylic acid component unit other than terephthalic acid may be used alone. Specific examples of the aromatic dicarboxylic acid component units other than the terephthalic acid component units include isophthalic acid, phthalic acid, 2-methylterephthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, and the like. Among these, isophthalic acid component units or naphthalene dicarboxylic acid component units, particularly isophthalic acid component units, are preferably used.
本発明においてとくにテレフタル酸を主成分とする芳香
族ジカルボン酸を用いる場合には、上記ジカルボン酸成
分単位(a)のうち、テレフタル酸は60〜100モル
%を占め、テレフタル酸成分単位以外の芳香族系ジカル
ボン酸は0〜40モル%の範囲であることが好ましい。In the present invention, especially when using an aromatic dicarboxylic acid containing terephthalic acid as a main component, terephthalic acid accounts for 60 to 100 mol% of the dicarboxylic acid component units (a), and the aromatic dicarboxylic acid other than the terephthalic acid component units is The content of the group dicarboxylic acid is preferably in the range of 0 to 40 mol%.
ジカルボン酸成分単位(a)のうち、テレフタル酸が6
0モル%よりも少なく、且つ、テレフタル酸成分単位以
外の芳香族系ジカルボン酸成分単位が40モル%よりも
多いときは、かかるポリアミドを含む組成物から得られ
る成形物が耐熱老化性や熱変形温度を含む耐熱特性、引
張強度、曲げ強度、耐摩耗性等の機械的特性、耐薬品性
、耐水性等の化学的物理的特性の面で不利な面もある。Of the dicarboxylic acid component units (a), terephthalic acid is 6
When the content of aromatic dicarboxylic acid component units other than terephthalic acid component units is less than 0 mol% and more than 40 mol%, molded products obtained from the composition containing such polyamide have poor heat aging resistance and heat deformation resistance. There are disadvantages in terms of heat resistance properties including temperature, mechanical properties such as tensile strength, bending strength, and abrasion resistance, and chemical and physical properties such as chemical resistance and water resistance.
しかし、用途によっては、求められる特性が緩やかな場
合もあり、その場合にはテレフタル酸を60モル%未満
の量としてもよく、極端な場合テレフタル酸以外の芳香
族ジカルボン酸成分単位のみからなっていてもよい。However, depending on the application, the required properties may be moderate, in which case the amount of terephthalic acid may be less than 60 mol%, and in extreme cases, the amount of terephthalic acid may be less than 60 mol%. You can.
但し、本発明においては、上記ジカルボン酸成分単位(
a)は、テレフタル酸成分単位及び/又はテレフタル酸
成分単位以外の芳香族系ジカルボン酸成分単位と共に、
少量、例えば、10モル%程度のアジピン酸、セバシン
酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の多価カルボン
酸成分単位を含むことは何ら差支えない。However, in the present invention, the dicarboxylic acid component unit (
a) together with terephthalic acid component units and/or aromatic dicarboxylic acid component units other than terephthalic acid component units,
There is no problem in including a small amount, for example, about 10 mol %, of polyhydric carboxylic acid component units such as adipic acid, sebacic acid, trimellitic acid, and pyromellitic acid.
本発明によるポリアミド組成物において、脂肪族ジアミ
ン成分単位は、炭素数4〜25とくに6〜18の直鎖状
の分岐鎖状アルキレンジアミン成分単位である。かかる
アルキレンジアミン成分単位の具体例として、例えば1
.4−ジアミノ−1,1−ジメチルブタン、1.4−ジ
アミノ−1,1−エチルブタン、1.4−ジアミノ−1
,2−ジメチルブタン、1.4−ジアミノ−1,3−ジ
メチルブタン、1.4−ジアミノ−1,4−ジメチルブ
タン、1.4−ジアミノ−2,3−ジメチル゛ ブタン
、1.2−ジアミノ−1−ブチルエタン、1.6−シア
ミツヘキサン、1.7−ジアミノへブタン、1.8−ジ
アミノオクタン、1.6−ジアミツー2.5−ジメチル
ヘキサン、1.6−ジアミツー2.4−ジメチルヘキサ
ン、1.6−ジアミツー3.3−ジメチルヘキサン、l
、6−ジアミツー2.2−ジメチルヘキサン、1.9−
ジアミノノナン、1.6−ジアミツー2.2.4− ト
リメチルヘキサン、1.6−ジアミツー2,4.4−
)−ジメチルヘキサン、1.7−ジアミツー2.3−ジ
メチルへブタン、1.7−ジアミツー2.4−ジメチル
へブタン、1.7−ジアミツー2.5−ジメチルへブタ
ン、1.7−ジアミツー2.2−ジメチルヘプタン、1
.10−ジアミノデカン、1.8−ジアミノ−1,3−
ジメチルオクタン、1.8−ジアミノ−1,4−ジメチ
ルオクタン、1.8−ジアミノ−2,4−ジメチルオク
タン、1.8−ジアミノ−3,4−ジメチルオクタン、
1.8−ジアミノ−4,5−ジメチルオクタン、1.8
−ジアミノ−2,2−ジメチルオクタン、1.8−ジア
ミノ−3,3−ジメチルオクタン、1.8−ジアミノ−
4,4−ジメチルオクタン、1.6−ジアミツー2.4
−ジエチルヘキサン、1.9−ジアミノ−5−メチルノ
ナン、1.11−ジアミノウンデカン、1,12−ジア
ミノドデカン等の成分単位を例示することができる。こ
のような脂肪族ジアミンは、主としてジカルボン酸成分
単位(a)がテレフタル酸を主成分とする際に積極的に
利用される。In the polyamide composition according to the invention, the aliphatic diamine component units are linear, branched alkylene diamine component units having 4 to 25 carbon atoms, in particular 6 to 18 carbon atoms. As a specific example of such an alkylene diamine component unit, for example, 1
.. 4-diamino-1,1-dimethylbutane, 1,4-diamino-1,1-ethylbutane, 1,4-diamino-1
,2-dimethylbutane, 1,4-diamino-1,3-dimethylbutane, 1,4-diamino-1,4-dimethylbutane, 1,4-diamino-2,3-dimethylbutane, 1.2- Diamino-1-butylethane, 1,6-diamitsuhexane, 1,7-diaminohbutane, 1,8-diaminooctane, 1,6-diamitsu-2,5-dimethylhexane, 1,6-diamitsu-2,4- Dimethylhexane, 1,6-diami2-3,3-dimethylhexane, l
, 6-diami2, 2-dimethylhexane, 1.9-
Diaminononane, 1,6-Diami2,2,2,4- Trimethylhexane, 1,6-Diami2,4,4-
)-dimethylhexane, 1,7-diami2, 2,3-dimethylhebutane, 1,7-diami2, 2,4-dimethylhebutane, 1,7-diami2, 2,5-dimethylhebutane, 1,7-diami2 .2-dimethylheptane, 1
.. 10-diaminodecane, 1,8-diamino-1,3-
Dimethyloctane, 1.8-diamino-1,4-dimethyloctane, 1.8-diamino-2,4-dimethyloctane, 1.8-diamino-3,4-dimethyloctane,
1.8-diamino-4,5-dimethyloctane, 1.8
-Diamino-2,2-dimethyloctane, 1,8-diamino-3,3-dimethyloctane, 1,8-diamino-
4,4-dimethyloctane, 1,6-diamitwo 2.4
Examples include component units such as -diethylhexane, 1,9-diamino-5-methylnonane, 1,11-diaminoundecane, and 1,12-diaminododecane. Such aliphatic diamines are actively utilized mainly when the dicarboxylic acid component unit (a) has terephthalic acid as a main component.
これらのなかでは、特に、1.6−シアミツヘキサン、
1.8−ジアミノオクタン、1.10−ジアミノデカン
、1.12−ジアミノドデカン等の成分単位又はこれら
の混合成分単位が好ましく用いられる。Among these, in particular, 1,6-cyamitsuhexane,
Component units such as 1.8-diaminooctane, 1.10-diaminodecane, and 1.12-diaminododecane, or mixed component units thereof are preferably used.
脂環族ジアミン成分単位は、炭素数が6〜25であり、
かつ、少なくとも1個脂環族炭化水素環を含むジアミン
であり、具体的には、1.3−ジアミノシクロヘキサン
、l、4−ジアミノシクロヘキサン、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、イソホロンジアミン、ピペラジ
ン、2,5−ジメチルピペラジン、ビス(4−アミノシ
クロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノシクロヘキシ
ル)プロパン、4.4°−ジアミノ−3,3°−ジメチ
ルジシクロヘキシルメタン、4.4°−ジアミノ−3,
3°−ジメチル−5,5’−ジメチルジシクロヘキシル
メタン、4,4°−ジアミノ−3,3°−ジメチル−5
,5゛−ジメチルジシクロヘキシルプロパン、α、α°
−ビス(4−アミノシクロヘキシル)−p−ジイソプロ
ピルベンゼン、α、α゛−ビス(4−アミノシクロヘキ
シル) −m−ジイソプロピルベンゼン、α、α°−ビ
ス(4−アミノシクロヘキシル)=1.4−シクロヘキ
サン、α、α゛−ビス(4−アミノシクロヘキシル)−
1,4−シクロヘキサンなどを例示することができる。The alicyclic diamine component unit has 6 to 25 carbon atoms,
and a diamine containing at least one alicyclic hydrocarbon ring, specifically 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane, 1.4 -Bis(aminomethyl)cyclohexane, isophoronediamine, piperazine, 2,5-dimethylpiperazine, bis(4-aminocyclohexyl)methane, bis(4-aminocyclohexyl)propane, 4.4°-diamino-3,3°- dimethyldicyclohexylmethane, 4.4°-diamino-3,
3°-dimethyl-5,5'-dimethyldicyclohexylmethane, 4,4°-diamino-3,3°-dimethyl-5
, 5゛-dimethyldicyclohexylpropane, α, α°
-bis(4-aminocyclohexyl)-p-diisopropylbenzene, α,α゛-bis(4-aminocyclohexyl) -m-diisopropylbenzene, α,α°-bis(4-aminocyclohexyl)=1,4-cyclohexane , α, α゛-bis(4-aminocyclohexyl)-
Examples include 1,4-cyclohexane.
このような脂環族ジアミンは、ジカルボン酸成分単位(
a)が主としてテレフタル酸以外の芳香族系ジカルボン
酸を主成分とする際に積極的に利用される。Such alicyclic diamine has a dicarboxylic acid component unit (
It is actively used when a) mainly consists of an aromatic dicarboxylic acid other than terephthalic acid.
これらの脂環族ジアミン成分のうちでは、ビス(アミノ
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、4,4°−ジアミノ−3,3°−ジメチ
ルジシクロヘキシルメタンが好ましく、特にビス(4−
アミノシクロヘキシル)メタン、1.3−ビス(アミノ
シクロヘキシル)メタン、1.3−ビス(4−アミノメ
チル)シクロヘキサンが好ましい。Among these alicyclic diamine components, bis(aminomethyl)cyclohexane, bis(4-aminocyclohexyl)methane, and 4,4°-diamino-3,3°-dimethyldicyclohexylmethane are preferred, particularly bis(4-diamino-3,3°-dimethyldicyclohexylmethane).
Preferred are aminocyclohexyl)methane, 1,3-bis(aminocyclohexyl)methane, and 1,3-bis(4-aminomethyl)cyclohexane.
本発明によるポリアミド組成物においては、前述したジ
カルボン酸成分単位(a)の組成は、好ましくは、上記
ジアミンの炭素数に応じて選ばれる。このようにジアミ
ンの炭素数に応じて、ジカルボン酸成分単位(a)の組
成物を選択するとき、特に、得られるポリアミド組成物
が成形性にすぐれると共に、耐熱老化性や熱変形温度等
の耐熱特性及び曲げ強度、耐摩耗性等の機械的特性にす
ぐれる成形物を与えるからである。In the polyamide composition according to the present invention, the composition of the dicarboxylic acid component unit (a) described above is preferably selected depending on the number of carbon atoms of the diamine. In this way, when selecting the composition of the dicarboxylic acid component unit (a) according to the number of carbon atoms in the diamine, it is particularly important to ensure that the resulting polyamide composition has excellent moldability and has good heat aging resistance, heat distortion temperature, etc. This is because it provides a molded product with excellent heat resistance properties and mechanical properties such as bending strength and abrasion resistance.
即ち、ジカルボン酸成分(a) としてテレフタル酸を
主成分として用い、ジアミン成分(b)として脂肪族ア
ルキレンジアミンを用いる場合についていえば、上記脂
肪族アルキレンジアミンの炭素数が例えば6である場合
は、ジカルボン酸成分単位(a)の組成は、好ましくは
テレフタル酸成分単位が60〜85モル%の範囲、及び
テレフタル酸成分単位以外の芳香族ジカルボン酸成分単
位が15〜40モル%の範囲にある。脂肪族アルキレン
ジアミンの炭素数が例えば8であるときは、ジカルボン
酸成分単位(a)の組成は、好ましくはテレフタル酸成
分単位が65〜100モル%の範囲、及びテレフタル酸
成分単位以外の芳香族ジカルボン、酸成分単位が0〜3
5モル%の範囲にある。また、脂肪族アルキレンジアミ
ン成分単位が炭素数が例えば10〜18であるときは、
ジカルボン酸成分単位(a)の組成は、好ましくはテレ
フタル酸成分単位が75〜100モル%ま範囲、及びテ
レフタル酸成分単位以外の芳香族ジカルボン酸成分単位
が0〜25モル%の範囲にある。That is, in the case where terephthalic acid is used as the main component as the dicarboxylic acid component (a) and an aliphatic alkylene diamine is used as the diamine component (b), when the number of carbon atoms in the aliphatic alkylene diamine is, for example, 6, The composition of the dicarboxylic acid component unit (a) is preferably such that the terephthalic acid component unit is in the range of 60 to 85 mol%, and the aromatic dicarboxylic acid component unit other than the terephthalic acid component unit is in the range of 15 to 40 mol%. When the number of carbon atoms in the aliphatic alkylene diamine is, for example, 8, the composition of the dicarboxylic acid component unit (a) is preferably such that the terephthalic acid component unit is in the range of 65 to 100 mol%, and the aromatic acid component unit other than the terephthalic acid component unit is Dicarboxylic acid component unit is 0 to 3
It is in the range of 5 mol%. Further, when the aliphatic alkylene diamine component unit has, for example, 10 to 18 carbon atoms,
The composition of the dicarboxylic acid component unit (a) is preferably 75 to 100 mol% of terephthalic acid component units and 0 to 25 mol% of aromatic dicarboxylic acid component units other than terephthalic acid component units.
また、本発明によるポリアミド組成物において、前述し
たポリアミド(A)は、50℃の温度の濃硫酸に可溶性
であって、且つ、30℃の温度の濃硫酸中で測定した極
限粘度[η]が0.5dIL/g以上であることが好ま
しい。好ましくは、[η]は0.6d1g以上、特に好
ましくは、0.7〜3.0dIL/Hの範囲である。Furthermore, in the polyamide composition according to the present invention, the polyamide (A) described above is soluble in concentrated sulfuric acid at a temperature of 50°C, and has an intrinsic viscosity [η] measured in concentrated sulfuric acid at a temperature of 30°C. It is preferable that it is 0.5 dIL/g or more. Preferably, [η] is 0.6 d1g or more, particularly preferably in the range of 0.7 to 3.0 dIL/H.
このような濃硫酸可溶性ポリアミドは、既に従来より知
られている方法によって得ることができる。例えば、P
olymer Review、旦、 Condensa
tionPolymers by Interfaci
al and 5olution Methods
’(p、W、Morgan著、Interscienc
e Publishers(1965) )や、Mak
romol、Chem、、 47.93−113(19
61)に記載されているように、前述したポリアミド構
成成分単位である芳香族ジカルボン酸のジ酸ハライドと
ジアミンとを溶液法にて重縮合させることによって得る
ことができる。また、界面重合法によっても得ることが
できる。別の方法として、前記゛芳香族ジカルボン酸と
ジアミン又はそのナイロン塩とを水等の溶剤の存在下に
又は不存在下に、溶融法によって重縮合させることによ
って得ることもできる。更に、前者の方法によって得た
ポリアミドのオリゴマーを同相重合法によって重縮合さ
せることによっても得ることができる。Such a concentrated sulfuric acid-soluble polyamide can be obtained by a conventionally known method. For example, P
olymer Review, Dan, Condensa
tionPolymers by Interface
al and 5solution Methods
'(p. W. Morgan, Interscience
e Publishers (1965)) and Mak
romol, Chem, 47.93-113 (19
61), it can be obtained by polycondensing the diacid halide of an aromatic dicarboxylic acid, which is a constituent unit of the polyamide described above, and a diamine using a solution method. It can also be obtained by interfacial polymerization. Alternatively, it can also be obtained by polycondensing the aromatic dicarboxylic acid and diamine or its nylon salt by a melt method in the presence or absence of a solvent such as water. Furthermore, it can also be obtained by polycondensing the polyamide oligomer obtained by the former method by a homopolymerization method.
更に、本発明によるポリアミド組成物においては、ポリ
アミド(A)は、上記濃硫酸可溶性ポリアミドのみなら
ず、この濃硫酸可溶性ポリアミドと同じ範囲の組成を有
するが、50℃の濃硫酸に不溶性のポリアミドを含有し
ていてもよい。ここに、50℃の濃硫酸に不溶性のポリ
アミドとは、ポリアミドを粉砕し、32メツシュ通過の
ポリアミドの1重量%濃度の濃硫酸溶液を50℃で10
時間加熱攪拌した後、50℃の温度にて2Gのガラスフ
ィルターにて濾過し可溶部分を除去したポリアミドをい
う。Furthermore, in the polyamide composition according to the present invention, the polyamide (A) includes not only the above-mentioned concentrated sulfuric acid-soluble polyamide, but also a polyamide having a composition within the same range as this concentrated sulfuric acid-soluble polyamide, but which is insoluble in concentrated sulfuric acid at 50°C. May contain. Here, polyamide that is insoluble in concentrated sulfuric acid at 50°C refers to pulverized polyamide, and a concentrated sulfuric acid solution with a concentration of 1% by weight of the polyamide that has passed through 32 meshes.
It refers to a polyamide obtained by heating and stirring for a period of time and then filtering it through a 2G glass filter at a temperature of 50°C to remove the soluble portion.
このような濃硫酸可溶性ポリアミドは、特に限定される
ものではないが、360℃及び荷重2.16kgにおけ
る溶融粘度(MFR)が、通常、20g710分以下、
好ましくは、5g/10分以下、特に好ましくは、0.
1g710分以下である。Such concentrated sulfuric acid-soluble polyamides are not particularly limited, but typically have a melt viscosity (MFR) of 20g710min or less at 360°C and a load of 2.16kg,
Preferably 5 g/10 minutes or less, particularly preferably 0.
1g 710 minutes or less.
このような濃硫酸可溶性ポリアミドは、上記濃硫酸可溶
性ポリアミドの製造の際に副生させることができる。ま
た、その反応条件を選択することによって、意図的にそ
の生成量を高めることができる。従って、このような場
合には、濃硫酸可溶性ポリアミドと濃硫酸不溶性ポリア
ミドとの混合物を得ることができる。更に、必要ならば
、濃硫酸可溶性ポリアミド又はこれと濃硫酸不溶性ポリ
アミドとの混合物を更に架橋高分子量化させることによ
って、すべて濃硫酸不溶性とすることもできる。Such a concentrated sulfuric acid-soluble polyamide can be produced as a by-product during the production of the above-mentioned concentrated sulfuric acid-soluble polyamide. Furthermore, by selecting the reaction conditions, the amount produced can be intentionally increased. Therefore, in such a case, a mixture of a polyamide soluble in concentrated sulfuric acid and a polyamide insoluble in concentrated sulfuric acid can be obtained. Furthermore, if necessary, the polyamide soluble in concentrated sulfuric acid or the mixture thereof with the polyamide insoluble in concentrated sulfuric acid can be further crosslinked to have a high molecular weight, thereby making it entirely insoluble in concentrated sulfuric acid.
従って、何ら制限されるものではないが、濃硫酸不溶性
ポリアミド又は濃硫酸可溶性ポリアミドと濃硫酸不溶性
ポリアミドとの混合物を製造する方法として、例えば、
上記濃硫酸可溶性ポリアミドを更に固相重合する方法、
溶融重縮合による濃硫酸可溶性ポリアミドを製造する際
に、重縮合温度をより高温、例えば、最終的に約340
℃以上とする方法、ジアミンと芳香族ジカルボン酸の仕
込みモル比を1.03以上として、これらを重縮合させ
る方法、ジアミン及び芳香族ジカルボン酸と共に、3官
能以上のポリアミンやポリカルボン酸を併用して、これ
を重縮合させる方法等を例示することができる。Therefore, although not limited in any way, as a method for producing concentrated sulfuric acid-insoluble polyamide or a mixture of concentrated sulfuric acid-soluble polyamide and concentrated sulfuric acid-insoluble polyamide, for example,
A method of further solid-phase polymerizing the concentrated sulfuric acid-soluble polyamide,
When producing concentrated sulfuric acid-soluble polyamide by melt polycondensation, the polycondensation temperature is set to a higher temperature, e.g.
℃ or above, a method of polycondensing diamine and aromatic dicarboxylic acid with a charging molar ratio of 1.03 or more, and a method of using trifunctional or higher functional polyamine or polycarboxylic acid together with diamine and aromatic dicarboxylic acid. A method of polycondensing this can be exemplified.
(B) チタン酸カリウム繊維
本発明においては、上記ポリアミド100重量部当たり
5乃至40重量部、特に10乃至30重量部の割合でチ
タン酸カリウム繊維を配合することによって表面平滑性
、摩擦係数、耐荷重性等の摺動特性を向上せしめる。
。(B) Potassium titanate fibers In the present invention, potassium titanate fibers are blended in an amount of 5 to 40 parts by weight, particularly 10 to 30 parts by weight, per 100 parts by weight of the polyamide to improve surface smoothness, coefficient of friction, and resistance. Improves sliding characteristics such as load resistance.
.
即ち、後述するガラス繊維や炭素繊維の配合のみでは、
引張強度等の機械的特性や耐熱性の点では満足すべき樹
脂組成物が得られるとしても、前述した摺動特性が低下
する傾向にあるが、チタン酸カリウム繊維を配合するこ
とによって機械的特性や耐熱性を保持しつつ、満足すべ
き摺動特性を付与することが可能となる。In other words, if only the glass fibers and carbon fibers described below are mixed,
Even if a resin composition that is satisfactory in terms of mechanical properties such as tensile strength and heat resistance is obtained, the sliding properties mentioned above tend to deteriorate, but by incorporating potassium titanate fibers, the mechanical properties can be improved. It becomes possible to provide satisfactory sliding characteristics while maintaining heat resistance and heat resistance.
このチタン酸カリウム繊維の配合量が上記範囲よりも少
ない場合には満足すべき摺動特性が得られず、また多い
場合には耐熱性や引張強度等の特性において不満足なも
のとなり、また樹脂組成物の成形性も低下する。If the amount of potassium titanate fiber blended is less than the above range, satisfactory sliding properties will not be obtained, and if it is too much, properties such as heat resistance and tensile strength will be unsatisfactory, and the resin composition The moldability of objects also decreases.
かかるチタン酸カリウム繊維は、一般式に20・(Ti
Oz)nで示される繊維状の結晶であり、通常繊維径が
0.1乃至3μm1特に0.2乃至2μm、及び繊維長
が5乃至100μm、特に10乃至50μmの範囲にあ
るものが好適に使用される。Such potassium titanate fiber has a general formula of 20.(Ti
It is a fibrous crystal represented by Oz)n, and the fiber diameter is usually 0.1 to 3 μm, especially 0.2 to 2 μm, and the fiber length is 5 to 100 μm, especially 10 to 50 μm. be done.
(C)ガラス繊維1.素繊維
本発明においては更にガラス繊維及び/又は炭素繊維を
配合することによって樹脂組成物の引張強度等の機械的
特性、耐熱性並びに耐荷重性を向上せしめる。これらガ
ラス繊維乃至炭素繊維は、少なくともその合計量がポリ
アミド樹脂100重量部当たり20乃至1. O0重量
部、特に30乃至80重量部の割合で、単独又は組み合
わせで使用される。(C) Glass fiber 1. In the present invention, glass fibers and/or carbon fibers are further blended to improve the mechanical properties such as tensile strength, heat resistance, and load carrying capacity of the resin composition. These glass fibers to carbon fibers have a total amount of at least 20 to 1.0 parts per 100 parts by weight of the polyamide resin. They are used alone or in combination in a proportion of 00 parts by weight, especially from 30 to 80 parts by weight.
この配合量が上記範囲よりも少ない場合には、所望の特
性の向上効果が得られず、また上記範囲よりも多量に使
用した場合には、表面平滑性等の摺動特性が不満足とな
り、また樹脂組成物の成形性も低下する。If the blending amount is less than the above range, the desired property improvement effect cannot be obtained, and if it is used in a larger amount than the above range, the sliding properties such as surface smoothness may become unsatisfactory. The moldability of the resin composition also decreases.
また本発明においては、ガラス繊維と炭素繊維とを組み
合わせで使用することが好適であり、特にガラス繊維と
炭素繊維とを重量基準で9:1乃至1:9の割合で併用
することが特に望ましい。Further, in the present invention, it is preferable to use glass fibers and carbon fibers in combination, and it is especially desirable to use glass fibers and carbon fibers together in a ratio of 9:1 to 1:9 on a weight basis. .
この様にガラス繊維と炭素繊維とを組み合わせで使用す
ることによって、耐荷重性が飛躍的に向上するという顕
著な作用効果が達成される。By using glass fibers and carbon fibers in combination in this way, the remarkable effect of dramatically improving load bearing capacity is achieved.
例えば後述する実施例から明らかな通り、成分(A)の
ポリアミドにチタン酸カリウム繊維のみを配合した試料
(比較例4)では、松原式リング摩耗試験機で測定した
限界pv値が400 kg/cm2、及びチタン酸カリ
ウム繊維とガラス繊維とを配合した試料(実施例1)で
は500 kg/cm”であるのに対し、チタン酸カリ
ウム繊維に加えてガラス繊維及び炭素繊維(重量比2:
1)を配合した試料(実施例3)では、700 kg/
cm’と限界pv値が飛躍的に向上していることが理解
されよう。For example, as is clear from the examples described below, in the sample (comparative example 4) in which only potassium titanate fiber was blended with the polyamide component (A), the limit pv value measured with the Matsubara ring abrasion tester was 400 kg/cm2. , and a sample containing potassium titanate fibers and glass fibers (Example 1), it was 500 kg/cm'', whereas in addition to potassium titanate fibers, glass fibers and carbon fibers (weight ratio 2:
In the sample (Example 3) containing 1), 700 kg/
It will be understood that cm' and the critical pv value are dramatically improved.
本発明において使用するこのガラス繊維は、熱可塑性樹
脂の補強剤として一般に使用されているものであり、繊
維径が1乃至20μm1特に6乃至13μmの範囲にあ
り、且つ繊維長が1乃至10mm、特に3乃至6mmの
範囲にあるものが好適に使用される。The glass fiber used in the present invention is generally used as a reinforcing agent for thermoplastic resins, and has a fiber diameter of 1 to 20 μm, particularly 6 to 13 μm, and a fiber length of 1 to 10 mm, particularly Those in the range of 3 to 6 mm are preferably used.
またこのガラス繊維表面を、ビニルトリエトキシシラン
、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン等のシラン系化合物
で処理したものも好適に使用される。Also preferably used are glass fibers whose surfaces have been treated with a silane compound such as vinyltriethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, 2-glycidoxypropyltrimethoxysilane, or the like.
本発明に用いる炭素繊維としては、セルロース繊維、ポ
リアクリロニトリル繊維、リグニン繊維、石油系特殊ピ
ッチなどを原料として焼成して得られた耐炎質、炭素質
、黒鉛質、カーボン繊維等の種々の炭素繊維を使用する
ことができ、一般に繊維径が5乃至20μm、及び繊維
長0.2乃至20mmの範囲にあるものが好適に使用さ
れる。The carbon fibers used in the present invention include various carbon fibers such as flame-resistant, carbonaceous, graphite, and carbon fibers obtained by firing cellulose fibers, polyacrylonitrile fibers, lignin fibers, petroleum-based special pitches, etc. as raw materials. Generally, those having a fiber diameter of 5 to 20 μm and a fiber length of 0.2 to 20 mm are preferably used.
他の配合剤
本発明のポリアミド組成物には、本発明の目的を損なわ
ない範囲で前記成分に加えて、耐熱安定剤、耐候安定剤
、可塑剤、増粘剤、帯電防止剤、離型剤、顔料、染料、
無機あるいは有機充填剤、核剤、テフロン、二硫化モリ
ブデン、窒化ホウ素、カーボンブラック、タルク、クレ
ー、マイカ等の無機化合物等の種々公知の配合剤を添加
しておいてもよい。Other compounding agents The polyamide composition of the present invention may contain, in addition to the above-mentioned components, a heat stabilizer, a weather stabilizer, a plasticizer, a thickener, an antistatic agent, a mold release agent, to the extent that the object of the present invention is not impaired. , pigments, dyes,
Various known compounding agents may be added, such as inorganic or organic fillers, nucleating agents, and inorganic compounds such as Teflon, molybdenum disulfide, boron nitride, carbon black, talc, clay, and mica.
更に又、他の各種重合体、例えばポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリ4−メチル−1−ペンテン等のポリオレ
フィン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1
−ブテン共重合体、プロピレン・エチレン共重合体、プ
ロピレン・1−ブテン共重合体等のオレフィン共重合体
、ポリオレフィンエラストマー、またはこれらの変性重
合体、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、
ポリアセタール、ポリスルフォン、ポリフェニレンオキ
シド、弗素樹脂、シリコーン樹脂等を配合してもよい。Furthermore, various other polymers such as polyolefins such as polyethylene, polypropylene, poly4-methyl-1-pentene, ethylene-propylene copolymers, ethylene-1
- Olefin copolymers such as butene copolymers, propylene/ethylene copolymers, propylene/1-butene copolymers, polyolefin elastomers, or modified polymers thereof, polystyrene, polyamides, polycarbonates,
Polyacetal, polysulfone, polyphenylene oxide, fluororesin, silicone resin, etc. may be blended.
乳肌緻底生立旦1
本発明のポリアミド樹脂組成物は、前記(A)乃至(C
)の各成分及び必要により配合される各種配合剤とを、
それ自体公知の手段、例えばヘンシェルミキサー、■−
ブレンダー、リボンブレンダー、タンブラーブレンダー
等を用いて混合するか、或いは混合後、−軸押出機、多
軸押出機、ニーダ−、バンバリーミキサ−等で溶融混練
後、造粒乃至粉砕する等によって調製される。The polyamide resin composition of the present invention has the above-mentioned (A) to (C
) and various compounding agents added as necessary,
Means known per se, for example a Henschel mixer, -
It is prepared by mixing using a blender, ribbon blender, tumbler blender, etc., or by melt-kneading in a screw extruder, multi-screw extruder, kneader, Banbury mixer, etc. after mixing, and then granulating or pulverizing. Ru.
(発明の効果)
かくして得られた本発明のポリアミド樹脂組成物は、耐
熱性、剛性等の機械的特性、熱変形温度並びに表面平滑
性、摩擦係数、耐荷重性等の摺動特性に優れており1.
軸受、ギア、カム、スラストワッシャー、ピストンリン
グ等の成形品として有利に使用される。(Effects of the Invention) The thus obtained polyamide resin composition of the present invention has excellent mechanical properties such as heat resistance and rigidity, heat deformation temperature, and sliding properties such as surface smoothness, friction coefficient, and load resistance. Ori 1.
It is advantageously used as molded products such as bearings, gears, cams, thrust washers, piston rings, etc.
(実施例)
五層±ユ
ポリアミドとして、
ジカルボン酸成分;テレフタル酸70モル%、イソフタ
ル酸30モル%
ジアミン成分;l、6−ジアミツヘキサン極限粘度、
1.0dfL/g (濃硫酸、30℃)のものを使用す
る。(Example) As a five-layer ±upolyamide, dicarboxylic acid component: 70 mol% of terephthalic acid, 30 mol% of isophthalic acid, diamine component: l,6-diamithexane intrinsic viscosity,
Use 1.0 dfL/g (concentrated sulfuric acid, 30°C).
このポリアミドを使用し、下記処方、
ポリアミド 100重量部チタン酸カリ
ウム繊維 33〃
(径1μm、長さ20〜50μm)
ガラス繊維 33〃
(径13μm、長さ3mm)
に従って、これらを混合し、45mmφ二軸ベント付押
出機を使用し、330℃で溶融混練ペレット化した。Using this polyamide, mix them according to the following formulation: Polyamide 100 parts by weight Potassium titanate fiber 33 (diameter 1 μm, length 20-50 μm) Glass fiber 33 (diameter 13 μm, length 3 mm) Using an extruder with a shaft vent, the mixture was melt-kneaded and pelletized at 330°C.
次に得られたペレットを、330℃に設定した2オンス
のスクリューライン型射出成形機を使用して、金型温度
120℃で成形し、各測定用の試料片を作成した。これ
らの試験片を用いて、その表面平滑性を観察するととも
に、以下の特性を測定した。測定結果は第1表に示す。The resulting pellets were then molded using a 2 ounce screw line injection molding machine set at 330°C at a mold temperature of 120°C to create sample pieces for each measurement. Using these test pieces, their surface smoothness was observed and the following properties were measured. The measurement results are shown in Table 1.
引張強度: ASTMD−638に準拠した。Tensile strength: Based on ASTM D-638.
熱変形温度: ASTMD−648に準拠した。Heat distortion temperature: Based on ASTM D-648.
定した。Established.
実直■1
実施例1において、ガラス繊維の代わりに炭素繊維(径
7μm、長さ3mm)を用いた以外は、実施例1と全く
同様にして樹脂組成物のペレットを製造し、同様の評価
を行なった。Practical Direction 1 Pellets of a resin composition were produced in exactly the same manner as in Example 1, except that carbon fibers (diameter 7 μm, length 3 mm) were used instead of glass fibers, and the same evaluation was carried out. I did it.
測定結果は第1表に併せて示す。The measurement results are also shown in Table 1.
実直■ユ
下記処方、
ポリアミド 100重量部チタン酸カリ
ウム繊維 16〃
ガラス繊維 32〃
炭素繊維 16〃
とした以外は実施例1と全く同様にして樹脂組成物の評
価を行なった。A resin composition was evaluated in exactly the same manner as in Example 1 except that the following formulation was used: polyamide 100 parts by weight potassium titanate fiber 16 glass fiber 32 carbon fiber 16.
測定結果は第1表に併せて示す。The measurement results are also shown in Table 1.
比較例1〜4
実施例1で用いた各素材を使用し、ポリアミド単独(比
較例1)、ポリアミドガラス繊維(比較例2)、ポリア
ミドと炭素繊維(比較例3)及びポリアミドとチタン酸
カリウム繊維(比較例4)について、実施例1と同様に
評価を行なった。Comparative Examples 1 to 4 Using each material used in Example 1, polyamide alone (Comparative Example 1), polyamide glass fiber (Comparative Example 2), polyamide and carbon fiber (Comparative Example 3), and polyamide and potassium titanate fiber (Comparative Example 4) was evaluated in the same manner as in Example 1.
測定結果は第1表に併せて示す。The measurement results are also shown in Table 1.
Claims (1)
以外の芳香族ジカルボン酸成分から成るジカルボン酸成
分単位(a)と、脂肪族ジアミン及び/又は脂環族ジア
ミンから成るジアミン成分単位(b)との重縮合物であ
るポリアミド、 (B)該ポリアミド100重量部当たり5乃至40重量
部のチタン酸カリウム繊維、 及び、 (C)該ポリアミド100重量部当たり20乃至100
重量部のガラス繊維及び炭素繊維から成る群より選ばれ
た少なくとも一種の繊維、 から成るポリアミド樹脂組成物。(1) (A) A dicarboxylic acid component unit (a) consisting of a terephthalic acid component and/or an aromatic dicarboxylic acid component other than terephthalic acid, and a diamine component unit (b) consisting of an aliphatic diamine and/or an alicyclic diamine. (B) 5 to 40 parts by weight of potassium titanate fibers per 100 parts by weight of the polyamide, and (C) 20 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the polyamide.
A polyamide resin composition comprising: parts by weight of at least one type of fiber selected from the group consisting of glass fiber and carbon fiber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32726587A JPH01168758A (en) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | Polyamide resin composition |
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