JPH0396684A - ルーツ型ポンプローターの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はルーツ型ボンプローターの改良威形方法に関す
る． （従来の技術とその課題） 特開昭６３−１１７１８８号公報には、射出成形により
サーモトロピック液晶ポリマーをローターに直接被覆す
る方法が開示されている．上記の従来の技術では、アル
ミニウム合金と液晶ポリマーの線膨脹係数が類似してい
るため、接合部が温度変化によって剥離しにくいことが
特徴である．しかしアルミニウム合金と液晶ポリマーの
線膨脹係数が類似しているだけで、アルミニウムと該ポ
リマーとの界面には親和力がないので、線膨脹係数の異
方性が大きい液晶性樹脂を使用した場合、温度変化など
で樹脂と金属表面の剥離の原因となり、応力がかかると
剥離して、樹脂とローターの間に割れや隙間を生じる問
題がある。を発明の目的はこのような問題点を解決する
ことにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、ルーツ型ボンプローターを成形するに際し、
射出成形するサーモトロヅビック液晶ポリマーの射出威
形時に、該ポリマーの持つ熱にて反応して接着する熱硬
化型接着剤を塗布したアルミニウム合金製のローターイ
ンサート部品を用いてインサート成形することを特徴と
するルーツ型ポンプローターの成形方法である． さらに詳しくは、ルーツ型ボンプローターをインサート
成形するに際し、インサート部材はアルミニウム合金を
使用し、そのローターの外周及び側面に接着性のある樹
脂層を付与した後に、射出成形によってサーモトロビッ
ク液晶ポリマー、またはその組成物よりなる樹脂を成形
し、成形時の熟でポリマーをインサート部材に強固に接
着して該ポリマーとロー夕の剥離を防ごうとするもので
ある． 本発明で言うサーモトロビック液晶ポリマーとは、′／
８融時に光学的異方性を示す熟可塑性溶融可能なポリマ
ーである．このような溶融時に光学的異方性を示すポリ
マーは、／ｇｉＪ状態でポリマー分子鎖が規則的な並行
配列をとる性質を有している．光学的異方性溶融相の性
質は、直交偏光子を利用した通常の面光検査法により確
認できる。

サーモトロピック液晶ポリマーは、一般に細長く、而平
で、分子の長鎖に沿ってｖＩｌ性か高く同軸または並行
のいずれかの関係にある複数の連鎖伸長結合を有してい
るようなモノマーから製造される． 上記のように光学的異方性溶融相を形成するポリマーの
構成成分としては ｆＡ）　　芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸系
化合物の少なくとも１種、 （Ｂ）　　芳香族ヒドロキシカルボン酸系化合物の少な
くとも１種、 （Ｃ）　　香族ジオール、脂環族ジオール、脂肪族ジオ
ール系化合物の少なくとも１種、 （Ｄ）　　芳香族ジオール、芳香族チオフェノール、芳
香族チオールカルボン酸系化合物の少なくとも１種、 （Ｅ）　　芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミン系
化合物の少なくとも１種 等があげられる。これ等は単独で構戒される場合もある
が、多くは（Ａ）と（Ｃ）　、（Ａ）と（Ｄ）、（＾）
ｆＢ）と（Ｃ）　−　（八）（Ｂ）と（［）、あるいは
（Ａ）　（Ｂ）（Ｃ）と（Ｅ）等の様に組合せて構成さ
れる．上記（Ａ１）芳香族ジカルボン酸系化合物として
は、テレフタル酸、４．４′−ジフエニルジカルボン酸
、４．４′−トリフエニルジカルボン酸２，６一ナフタ
レンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、
２，７−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルエーテル
−４．４′−ジカルボン酸、ジフエノキシエタン−４．
４゛−ジカルボン酸、ジフエノキシブタン−４．４′−
ジカルボン酸、ジフエニルエタン−４，４′ジカルボン
酸、イソフタル酸、ジフェニルエーテル−３．３′−ジ
カルボン酸、ジフェノキシエタン−３．３′−ジカノレ
ボン酸、ジフェニルエタン−３．３′−ジカルボン酸、
１，６−ナフタレンジカルボン酸のごとき芳香族ジカル
ボン酸またはクロロテレフタル酸、ジクロロテレフタル
酸、プロモテレフタル酸、ミチルテレフタル酸、ジメチ
ルテレフタル酸、エチルテレフタル酸、メトキシテレフ
タル酸、エトキシテレフタル酸等、上記芳香族ジカルボ
ン酸のアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体が挙
げられる。

（Ａ２）脂環族ジカルボン酸としては、トランス＝１　
４−シクロヘキサンジカルボン酸、シスー１４−シクロ
ヘキサンジカルボン酸、１．３−シクロヘキサンジカル
ボン酸等の脂環族ジカルボン酸またはトランス−１．４
−（２−メチル）シクロヘキサンジカルボン酸、トラン
ス−１．４−　（２一クロル）シクロヘキサンジカルボ
ン酸等、上記脂環族ジカルボン酸のアルキル、アルコキ
シまたはハロゲン置換体が挙げられる． ＋８）芳香族ヒドロキシカルボン酸系化合物としては、
４−ヒドロキシ安息香酸、３−ヒドロキシ安息香酸、６
−ヒドロキシ−２ナフトエ酸、６ーヒドロキシ−１−ナ
フトエ酸等の芳香族ヒドロキシカルボン酸または３−メ
チル−４−ヒドロキシ安息香酸、３．５−ジメチル−４
−ヒドロキシ安息香酸、２，６−ジメチル−４−ヒドロ
キシ安息香酸、３−メトキシ−４−しドロキシ安息香酸
、３，５−ジメトキシ−４−ヒドロキシ安息香酸、６−
ヒドロキシ−５−メチル−２−ナフトエ酸、６−ヒドロ
キシ−５−メトキシ−２−ナフトエ酸、２−クロロー４
−ヒドロキシ安息香酸、３−クロロ−４−ヒドロキシ安
息香酸、２．３−ジクロロー４−ヒドロキシ安息香酸、
３，５−ジクロロー４−ヒドロキシ安息香酸、２，５−
ジク口ロー４ヒドロキシ安息香酸、３−ブロモー４−ヒ
ドロキシ安，９、香酸、６−ヒドロキシ−５−クロロー
２−ナフトエ酸、６−ヒロキシー７−クロロー２ナフト
エ酸、６−ヒドロキシ−５．７−ジククロロ−２−ナフ
トエ酸等の芳香族ヒドロキシカルボン酸のアルキル、ア
ルコキシまたはハロゲン置換体が挙げられる． （Ｃ１）芳香族ジオールとしては、４，４′−ジヒドロ
キシジフエニル、３．３′−ジヒドロキシジフエニル、
４．４′−ジヒドロキシトリフェニル、ハイドロキノン
、レゾルシン、２．６−ナフタレンジオール、４，４′
−ジヒドロキシジフエニルエーテル、ビス（４−ヒドロ
キシフエノキシ）エタン、３．３′−ジヒドロキシジフ
エニルエーテル、１，６−ナフタレンジオール、２，２
′ビス（４−ヒドロキシフエニル）プロパン、ビス（４
−ヒドロキシフェニル）メタン等の芳香族ジオールまた
は夕ロロハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ｔ−
プチルハイドロキノン、フエニルハイドロキノン、メト
キシハイドロキノン、フェノキシハイドロキノン、４−
クロロレゾルシン、４−メチルレゾルシン等の芳香族ジ
オールのアルキル、アルコキシまたはハロゲ置換体が挙
げられる． （Ｃ２）脂環族ジオールとしてはトランス−１，４−シ
クロヘキサンジオール、シスー１．４−シクロヘキサン
ジオール、トランス−１．４−シクロヘキサンジメタノ
ール、シスー１．４−シクロヘキサンジメタノール、ト
ランス−１．３−シクロヘキサンジオール、シスー１．
２−シクロヘキサンジオール、トランス−１．３−シク
ロヘキサンジメタノールのような脂環族ジオールまたは
トランス−１．４−（２−メチル）シクロヘキサンジオ
ール、トランス−１．４−（２−クロロ）シクロヘキサ
ンジオールのような脂環族ジオールのアルキル、アルコ
キシまたはハロゲン置換体が挙げられる． （Ｃ３）脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール
、１．３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール
、ネオベンチルグリコール等の直鎖状または分岐状脂肪
族ジオールが挙げられる．（Ｄ１）芳香族ジチオールと
しては、ベンゼン１，４−ジチオール、ベンゼン１，３
−ジチオール、２，６−ナフタレンージチオール、２．
７−ナフタレンージチオール等が挙げられる． （Ｄ２）芳香族メルカプトカルボン酸としては、４−メ
ルカプト安息香酸、３−メルカブト安息香酸，６−メル
カプト−２−ナフトエ酸、７〜メルカプト−２−ナフト
エ酸等が挙げられる。

（０３）芳香族メルカグトフェノールとしては、ｌ１−
メルカプトフェノール、３−メルカプトフェノール、６
−メルカプトフェノール等が挙げられる． ｆＥ）　　芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミン系
化合物としては、４−アミノフェノール、Ｎ一メチル−
４−アミノフェノール、１，４−フエニレンジアミン、
Ｎ−メチル−４−アミンフェノール、１．４−フェニル
レンジアミン、Ｎ−メチル１，４−フエニレンジアミン
、Ｎ，Ｎ′−ジメチル−１，４−フエニレンジアミン、
３−アミノフェノール、３−メチル−４−アミノフェノ
ール、２−クロロー４−アミノフェノール、４−アミノ
−１−ナフトール、４−アミノー４′−ヒドロキシジフ
エニル、４−アミノー４′−ヒドロキシジフェニルエー
テル、４−アミノー４′−ヒドロキシジフエニルメタン
、４−アミノ〜４′−ヒドロキシジフエニルスルフィド
、４，４′−ジアミノフエニルスルフィド（チオジアニ
リン）、４，４′−ジアミノフエニルスルホン、２，５
−ジアミノトルエン、４．４′一エチレンジアニリン、
４．４′−ジアミノジフエノキシエタン、４４′−ジア
ミノジフエニルメタン（メチレンジアニリン）＝４．４
’−ジアミノジフエニルエーテル（オキシジアニリン）
等が挙げられる．本発明で用いるサーモトロピック液晶
ポリマーは、上記化合物を溶融アシドリシス法やスラリ
ー重合法等の多様なエステル形成法により製造すること
が出来る． 本発明で用いるサーモトロビック液晶ポリマーには、一
つの高分子鎖の一部が異方性溶融相を形或するポリマー
のセグメントで楕或され、残りの部分が異方性溶融相を
形成しない熱可塑性樹脂のセグメントから椙成されるポ
リマーも含まれる。

また、Ｆｊ．数のサーモトロビックン践晶ポリマーを複
合したものも含まれる． これらのサーモト口ピック液晶ポリマーの中、好ましく
は、少なくとも一般式 で表わされるモノマー噴位を含む（共）重合体であって
、具体的には （Ｉｆｆ） 等がある． また、本発明に用いる液晶ポリマーは、補強材、無機ま
たは有機の充填材、顔料、潤滑剤及び他の熱可塑性ｔ！
ｌ脂と適宜混合して使用することも出来る． さらに本発明に用いることのできる接着剤としてはエポ
キシ系熱硬１ヒ型の接着剤が最も有効であるが、その他
にボリイ．ミド系などの耐熱性熱硬化型接着剤、ポリエ
ステル系、ポリエーテル系ウレタン系等の熱硬化形の接
着剤が適宜使用できる．さらにローター上に接着層を付
与する方法としては、ローター表面及び開面に対して接
着剤を刷毛で塗布、吹き付け、キャストなどが上げられ
る．必要に応じて塗布した後に接着剤を乾燥してもよい
．また接着剤を塗布するアルミ合金製ののローター表面
は、特に加工する必要はないが、サンドブラスト、金属
容射、メッキ、ヱヅチング等の表面処理をすることで、
表面を粗面化しておくとより良好な効果を得ることが出
来る． 上記接着剤は、本発明で使用するサーモトロッピック液
晶ポリマーの成形条件に適した硬化条件をＬつものを選
択する必要がある．つまり低温で成形されるサーモドロ
ッピック液晶ポリマーを使用する場合、硬化温度の低い
接着剤を選択し、高温で成形されるサーモトロッピック
液晶ポリマーを使用する場合は、接着剤も硬化温度の高
いものを使用する必要がある． 本発明におけるインサート成形の様な、成形品がａ￥ｌ
で肉厚も薄くなる形状をとる場合、金型温度を１００℃
以上に設定する必要がある．この場合、接着剤としては
その硬化温度が１００℃未満のものでも効果は認められ
るが、金型内部にインサート部材が置かれた状態で、硬
化が始まるので必ずしも十分な接着効果が得られない．
一方、硬化温度が１００℃以上の接着剤を使用した場合
は射出成形時に該ポリマーのもつ熱にて硬化接着が始ま
るのでより効果的である。

また成形温度としては、成形するサーモトロツピック液
晶ポリマーに適した温度に設定して行えばよいが、接着
剤の硬化時間を考慮すると、成形温度を３２０℃以上に
設定した場合がより効果的である．このように硬化条件
を考慮して成形するとインサート部材と液晶ポリマーの
接着性が良好で剥離しない成形品を得られる． 以下図面を用いて説明する． 第１図はルーツポンプのローターの概略図であり、この
表面および測面が樹脂で被覆される．第２図及び第３図
は射出成形方法によるポンプローターの成形状況を示し
たものである．３は射出成形機のシリンダー、４は金型
、２はアルミニウム合金よりなるローターのインサート
部材である。１は表面に被覆された樹脂を示す。

（作　用） 本発明による作用は以下の通りである．すなわちボンプ
ローターと射出成形するサーモトロツピヅク液晶ポリマ
ーよりなる樹脂層との間に熱硬化型接着剤が付加される
ことで、ローター表面の樹脂が温度や応力等の環境変化
によって剥離することなく、非常に丈夫な成形品をつく
ることができる．（実施例） 射出成形にはサーモトロピック液晶ポリマーとして４−
ヒドロキシ安息香酸、ビフェノール、テレフタル酸から
なる全芳香族ポリエステルであるザイダー（米国アモコ
パフォーマンスブロダクツ社の商品名）に黒鉛１５ｗｔ
％、四フッ化エチレン樹脂１０ｗｔ％を混合したものを
用いた．熱熱硬化型接着剤としてエポキシ系ＧＸ−７（
東亜合成化学■の商品名、硬化温度１２０〜１５０℃）
を用い、これをアルミ合金製のローターインサート部材
の表面に刷毛で均一に塗布した後、室温で十分間風乾し
て成形用のインサート部材として用いた． 成形条件としては成形温度３５０℃、金型温度１５０℃
、射出圧力１０００ｋｇ／一でインサート成形をおこな
った． 本発明により得られた成形品は樹脂層と金属に接着剤が
介在するために非常に親和力が強く、成形後に樹脂が表
面からＭｕすることが無かった．（発明の効果） 本発明により次の効果を示す．すなわち、本発明による
成形方法を用いることにより、従来の直接樹脂をインサ
ート部材に射出成形したものに比べて、金属表面と樹脂
との密着性が大きく、温度変化、荷重変化によって剥離
しない成形品を得ることができる． 第１図

【図面の簡単な説明】

第１図はルーツ形ボンプローターの概略図、第２図及び
第３図は成形工程図、第４図は成形品の断面図である． １・・・表面、 ２・・・ローターアルミニウムインサート部材、３・・
・射出シリンダー ４・・・金型、 ５・・・接着剤

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ルーツ型ポンプローターを成形するに際し、射出
   成形サーモトロッピック液晶ポリマーの射出成形時に、
   該ポリマーの持つ熱にて反応して接着する熱硬化型接着
   剤を塗布したアルミニウム合金製のローターインサート
   部品を用いてインサート成形することを特徴とするルー
   ツルーツ型ポンプローターの成形方法。
2. （２）成形するサーモトロッピック液晶ポリマーの成形
   温度が３２０℃以上である請求項１に記載の方法。
3. （３）該熱硬化型接着剤の硬化温度が１００℃以上であ
   る請求項１又は２記載のインサート成形方法。
4. （４）熱硬化型接着剤がエポキシ系接着剤である請求項
   １〜３のいづれか１項記載の方法。
5. （５）サーモトロッピック液晶ポリマーが一般式▲数式
   、化学式、表等があります▼ で表せるモノマー単位を含む（共）重合体である請求項
   １〜４のいづれか１項記載の方法。