JPH0481453A - 液晶ポリエステル歯車用樹脂組成物 - 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〉 本発明は優れた成形加工性と耐熱性を有する歯車用樹脂
組成物に関するものである。

〈従来の技術〉 樹脂製歯車は、金属に比べ軽量であり、耐蝕性、加工性
、量産性等に優れており、各種工業用に利用されている
。ただし、樹脂の持っている欠点として耐熱性や成形加
工時の収縮率が大きいことなどが挙げられる。

これらの欠点をおぎなうために、熱硬化性樹脂や熱可塑
性樹脂としてポリイミド、ポリアミドイミド樹脂が使わ
れているが、成形加工性の点で難があったり、コスト高
となるなどの問題が残っている。

以上のような問題点を解決するなめにサーモトロピック
液晶ポリマを利用した歯車用樹脂組成物が特公平１−５
５６８号公報に開示されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、前記特公平１−５５６８号公報で知られ
ている歯車用樹脂組成物は成形加工性が必ずしも十分と
は言えず、歯車成形品の真円度が不足しており、精密部
品としての使用に制限かあったり、耐熱性が不足してい
るために高温雰囲気下での使用に問題があった。

したがって、本発明の課題は成形加工性に優れ、精密部
品としての使用に耐えられる、耐熱性の高い歯車用樹脂
組成物を提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果
本発明に到達した。

すなわち、本発明は、下記構造単位（Ｉ）、（ＩＩ＞、
（ＩＩＩ）および（ＩＶ）からなり、構造単位（１）が
［（Ｉ＞＋　（ＩＩ）＋　（Ｉｎ）　］の４４０〜９０
モル％構造単位（ＩＩ＞／（ＩＩＩ）のモル比が９／１
〜１／９である溶融成形可能な液晶ポリエステルあるい
は上記液晶ポリエステル１００重量部に対して充填剤５
〜２００重量部を含有せしめた液晶ポリエステル組成物
からなる液晶ポリエステル歯車用樹脂組成物を提供する
ものである。

＋０−Ｒ１−Ｏ＋ ＋Ｃ０−Ｒ２−ＣＯ−）− （Ｉ［Ｉ） （ＩＶ） 基を示す。また、式中のＸは水素原子または塩素原子を
示す。） 上記構造単位（１）はｐ−ヒドロキシ安息香酸から生成
したポリエステルの構造単位であり、構造単位（ＩＩ）
は４．４−一ジヒドロキシビフ工二ルからなる構造単位
を、構造単位（Ｉ［Ｉ）はハイドロキノン、２．６−ジ
ヒドロキシナフタレン、ｔ−ブチルハイドロキノン、３
．３＝５．５−−テトラメチル−４，４−−ジヒドロキ
シビフェニルおよびフェニルハイドロキノンから選ばれ
た１種以上の芳香族ジオールから生成した構造単位を、
構造単位（ＩＶ）はテレフタル酸、イソフタル酸、２，
６−ナフタレンシカフレボン酸、１．２−ビス（フェノ
キシ）エタン′−４．１−ジカルボン酸、１，２−ビス
（２クロルフエノキシ）エタン−４，４−一ジカルボン
酸および４．４−ジフェニルエーテルジカルボン酸から
選ばれた１種以上の芳香族ジカルボン酸から生成した構
造単位を各々示す。

これらのうち構造単位（１）は２．６−シヒドロキシナ
フタレン、構造−単位（ＩＶ）はテレフタル酸が最も好
ましい。

上記構造単位（１）〜（ＩＶ）のうち、構造単位（１）
は［（Ｉ）　＋　（ＩＩ＞　＋　（Ｉｎ）　］の４４０
〜９０モルであり、好ましくは６０〜８５モル％である
。構造単位（Ｉ＞か［（Ｉ＞＋（ＩＩ）＋　（Ｉ［［）
　］の９０モル？≦より大きいと溶融流動性か低下して
重合時に固化し、４０モル％よりこ既７．′： 小さいと＃発性が不良となり好ましくない。

また、構造単位（Ｉ　＞　、／’　（ＩＩ　）のモル比
は９／１〜１／９であり、好ましくは８／２〜２．・８
である。１０１０〜９／１、Ｏ，／１０〜１／９ではや
はり耐熱性、流動性か不良となり、本発明の目的を達成
することか困難である。また、構造単位（ＩＶ）は構造
単位［（ＩＩ＞＋　（ＩＩＩ）　］と実質的に等モルで
ある。

本発明に用いる液晶ポリエステルの製造方法については
特に限定するものではなく、公知のポリエステルの重縮
合方法に準じて製造できる。

また本発明で使用する液晶ポリエステルの溶融粘度は５
０〜１００００ポイズが好ましく、特に１００〜５００
０ポイズかより好ましい。

なお、この溶融粘度は（液晶開始温度→−３０℃）です
り速度１，０００（１／秒）の条件下て高化式フローテ
スターによって測定した値である。

一方、この液晶ポリエステルの対数粘度は０１　ｇ　／
　ｄ　、Ｑ　濃度、６０℃のペンタフルオロフェノール
中で測定可能なものもあり、その場合０゜５〜２０ｄＵ
／ｇが好ましく、１．０〜１５ｄｆＪ　／　ｇが特に好
ましい。

なお、本発明で使用する液晶ポリエステルを重縮合する
際には上記構造単位（１）〜（ＩＶ）を構成する成分以
外に４．４−一ジフェニルジ力ルホ゛ン酸、３．３゛−
ジフェニルジカルボン酸、２，２−−ジフェニルジカル
ボン酸などの芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼラ
イン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸などの脂肪族ジ
カルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸などの脂環式ジ
カルボン酸、クロルハイドロキノン、メチルハイドロキ
ノン、４．４−一ジヒドロキシジフェニルスルフィド、
４．４−一ジヒドロキシベンゾフェノン、４．４−−ジ
ヒドロキシジフェニルエーテルなどの芳香族ジオール、
１．４−ブタンジオール、１．６−ヘキサンジオール、
ネオペンチルグリコール、１．４−ジクロヘキサンジオ
ール、１，４−シクロヘキサンジメタツールなどの脂肪
族、脂環式ジオールおよびｍ−ヒドロキシ安息香酸、２
．６−ヒＩ〜ロキシナフトエ酸などの芳香族ヒドロキシ
カルボン酸あるいは芳香族イミド化合物などを本発明の
目的を損なわない程度の少割合でさらに共重合せし７め
ることかできる。

本発明に使用する充填剤は液晶ポリエステル１００重量
部に対して５〜２００重量部が好ましく、１５〜１００
重量部が特に好ましい。充填剤量５重量部以下では補強
効果がなく、機械的特性や異方性が改良されず、２００
重量部以上では流動性が低下し液晶ポリエステルの特性
が損なわれるため好ましくない。

本発明において用いることができる充填剤としては、カ
ラス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維、チタン酸
カリウム繊維、石コウ繊維、黄銅繊維、ステンレス繊維
、スチール繊維、セラミックス繊維、ホロンウィスカ繊
維、マイカ、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、カラス
ピース゛、カラスフレーク、力゛ラスマイクロバルーン
、クレー、ワラステナイト、酸化チタンなどの繊維状、
粉状、粒状あるいは板状の無機フィラーが挙げられる。

上記充填剤中、ガラス繊維が好ましく使用される。ガラ
ス繊維の種類は、一般に樹脂の強化用に用いるものなら
特に限定はなく、例えば長繊維タイプや短繊維タイプの
チョップトストランド、ミルドファイバーなどから選択
して用いることができる。また、ガラス繊維はエチレン
／酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂、エポキシ樹
脂などの熱硬化性樹脂で被覆あるいは集束されていても
よく、またシラン系、チタネート系などのカップリング
剤、その他の表面処理剤で処理されていてもよい。

本発明に使用する液晶ポリエステル組成物に対してさら
にエポキシ化合物を配合することにより成形品の置方性
が小さくなり、ウェルド強度や靭性を向上させりことが
できる。

このエポキシ化合物としては、ビスフェノールＡジグリ
シジルやオルＩ〜フェニルフェノールグリシジルエーテ
ルや下記構造式（ＩＩＩ）のビスフェノールＡ型のエポ
キシ化合物などのグリシジルエーテル類、ヘキサヒドロ
フタル酸ジグリシジルエステルやテトラヒドロフタル酸
ジグリシジルエステルなどのグリシジルエステル類、下
記構造式（２）のグリシジルエーテル・エステル類、メ
タクリル酸グリシジルを１〜３０重量％含有するエチレ
ン／メタクリル酸グリシジル共重合体やエチレン／メタ
クリル酸グリシジ゛ル／酢酸ビニル共重合体などのエポ
キシ基含有共重合体、γ−り刀シトキシプロピルトリメ
トキシシランやγ−グリシドキシプロピルメチルジメト
キシシランや２−　（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などのエポキシシラン類な
どが挙げられ、これらのうちエポキシシラン類が最も好
ましい。

（ｎは０〜２０） （Ａｒは１，４−フェニレン、１，３−フェニレン、２
，６−ナフチレンなどを示し、ｎは０〜２０である。） このエポキシ化合物の添加量は、液晶ポリエステルと充
填剤からなる液晶ポリエステル組成物１００重量部に対
して０．０１〜２０重量部であるが、液晶ポリエステル
と充填剤からなる液晶ポリエステル組成物１００重量部
に対しエポキシ基か０．００１〜０．０１ｇ当量含まれ
るように添加するのが好ましく、０．００２〜０．００
８ｇ当量含まれるように添加するのがより好ましい。添
加量が液晶ポリエステル組成物１００重量部に対して０
．０１重量部未満の場合は機械物性の改良効果が小さく
、一方２０重量部を越えた場合には難燃性を損なう欠点
がある。

さらに、本発明の組成物には、本発明の目的を損なわな
い程度の範囲で、酸化防止剤および熱安定剤（例えばヒ
ンダーヂフェノール、ヒドロキノン、ホスファイト類お
よびこれらの置換体など）、紫外線吸収剤（例えばレゾ
ルシノール、サリテレート、ベンゾトリアゾール、ベン
ゾフェノンなど）、滑剤および離型剤（モンタン酸およ
びその塩、そのエステル、そのハーフエステル、ステア
リルアルコール、ステアラミドおよびポリエチレンワッ
クスなど）、染料（例えばニトロシンなど）および顔料
（例えば硫化カドミウム、フタロシアニン、カーボンブ
ラックなど）を含む着色剤、可塑剤、帯電防止剤などの
通常の添加剤や他の熱可塑性樹脂を添加して、所定の特
性を付与することができる。

本発明の樹脂組成物は溶融混練することか好ましく、溶
融混練には公知の方法を用いることができる。例えば、
バンバリーミキサ−、ゴムロール機、ニーダ−１単軸も
しくは２軸押比機などを用い、２００〜３８０℃の温度
で溶融混練して組成物とすることができる。

〈実施例〉 以下に実施例によりさらに本発明を説明する。

参考例１ 撹拌機、留出管を備えた反応容器にｐ−ヒドロキシ安息
香酸９９４重量部、４．４−一ジヒドロキシビフェニル
２２３重量部、２．６−ジアセドキシナフタレン１４７
重量部、テレフタル酸２９９重量部および無水酢酸１，
０７７重量部を仕込み、次の条件で脱酢酸重縮合を行っ
た。

まず窒素ガス雰囲気下に１００〜２５０°Ｃで５時間、
２５０〜３３０℃で１．５時間反応させた後、３３０℃
、１．５時間で０．５ｍｍＨ（］に減圧し、さらに１．
０時間反応させ、重縮合を完結させたところ、はぼ理論
量の酢酸が留出し下記の理論構造式を有する液晶ポリエ
ステル（ａ）を得た。

ｋ／ｆＪ／ｍ／ｎ＝８０／１３．３．／６．７．□また
、このポリエステルを偏光顕微鏡の試料台にのせ、昇温
しで光学異方性の確認を行った結果、液晶開始温度は２
９９℃であり、良好な光学異方性を示した。このポリエ
ステルの対数粘度（０，１ｇ／ｄ、Ｑの濃度でペンタフ
ルオロフェノール中、６０°Ｃて測定）は５．７ｄ、Ｄ
ｇであり、３２９℃、すり速度１０００　（Ｌ秒）での
溶融粘度は８００ボイズであった。

実施例１ 参考例１の液晶ポリエステル１００重量部に対して、ガ
ラス繊維４５重量部とエポキシ化合物１．５重量部をリ
ボンブレンダーで混合後、４０、φベント付押出機を使
用し３３０℃で溶融混練しペレット化した。

次に得られたペレットを住人ネスタール射出成形機プロ
マット（住人重機械工業■製〉に供し、シリンダー温度
３３０℃、金型温度９０℃の条件で、　　　−〜−゛歯
車をピ ッチ円直径４２ｍｍ、モジュール１．０、厚さ８順で４
点ゲートにて成形した。この歯車の真円度を東京精密■
製、真円度測定機で測定し、この結果を表１に示した。

さらに同一成形温度、金型温度で、荷重たわみ温度測定
試験片（１／３２″ＸＩ／２″Ｘ５″）およびＡＳＴＭ
Ｎｏ、４ダンベルの両端にゲートがあるウェルド金型を
用いて成形した。

荷重たわみ温度は（１８，５６ｋｇｆ　／’ｃａ）　Ａ
ＳＴＭ　　Ｄ６４８にしたかって測定し、ウェルド強度
はＡ　Ｓ　Ｔ　Ｍ　Ｎｏ、　４ダンベルの破断強度とし
た。

表１から明らかなように、本発明の液晶ポリエステルか
らなる組成物は、比較例に示した市販の液晶ポリエステ
ルと比べ真円度が良好であり、耐熱性が高くウェルド強
度が高いために歯車に適していることかわかる。

〈発明の効果〉 本発明によれば成形加工性、耐熱性に優れた歯車が得ら
れる。

特許出願大東し株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記構造単位（ I ）、（II）、（III）および（IV）か
   らなり、構造単位（ I ）が［（ I ）＋（II）＋（III
   ）］の４０〜９０モル％、構造単位（II）／（III）の
   モル比が９／１〜１／９である溶融成形可能な液晶性ポ
   リエステルからなる液晶ポリエステル１００重量部に対
   して充填剤５〜２００重量部を含有せしめた液晶ポリエ
   ステル組成物からなる液晶ポリエステル歯車用樹脂組成
   物。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（II） ▲数式、化学式、表等があります▼（III） ▲数式、化学式、表等があります▼（IV） （ただし式中のＲ＿１は▲数式、化学式、表等がありま
   す▼、 から選ばれた１種以上の基を、Ｒ＿２ は▲数式、化学式、表等があります▼、 から選ばれた１種以上の基を示す。また、式中のＸは水
   素原子または塩素原子を示す。）