JPH06211985A - 冷凍機用部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷凍機に使用する樹脂製部品として、軽量化
や低騒音化に加え、８０℃以上の温度域で冷凍機溶剤に
耐性を備えたものを開発すること。 【構成】 ナイロン４６樹脂、またはこの樹脂１００重
量部に５〜１５０重量％の繊維状補強材を配合した組成
物からなる冷凍機用部品は低温における耐衝撃強度が大
で、しかも柔軟性に富み、冷媒に対する耐化学的性質も
優れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷凍機用部品に関し、さ
らに詳しくは優れた耐熱性、機械的特性、高温における
耐溶剤性を示すポリテトラメチレンアジパミド（ナイロ
ン４６）樹脂からなる樹脂製冷凍機用部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】クーラーやエアコンディショナー等の空
気調和関連機器、冷蔵庫や冷水機等の冷凍冷蔵関連機器
に用いられている冷凍機は、フロン系の冷媒で圧縮によ
る液化と減圧膨張による気化のサイクルを作り、気化さ
せるときの蒸発潜熱から冷却を行っている。この冷凍機
について軽量化、低騒音化、低価格化の観点に加え、設
計の自由度拡大等の目的で各種部品の金属から樹脂への
代替が検討されており、冷媒の通るチューブやホース等
の配管は低温における衝撃特性が高く、柔軟性があり、
かつ冷媒に対して耐性が優れその透過率も小さいことが
望ましい。そこでナイロン１２、ナイロン１１、ナイロ
ン６／６６等のポリアミド系樹脂やそれらに可塑剤を配
合した樹脂組成物等による部品の製造に関する提案も多
いが、圧縮行程等の高温の状態において冷媒や冷凍機油
等からなる冷凍機溶剤と接触して使用される部材につい
てはまだ十分な耐性を有し、好ましい特性を示す樹脂が
ないため樹脂化が進んでいない。

【０００３】

【発明の目的】本発明は上述の事情を背景としてなされ
たものであり、その目的は高温において冷凍機溶剤と接
触して使用できる耐溶剤性の優れた樹脂性の冷凍機用部
品を得ることにある。

【０００４】

【発明の構成】本発明者らは、高温において冷凍機溶剤
と接触して使用できる樹脂製の冷凍機用部品を得るべく
鋭意研究した結果、ナイロン４６樹脂からなる冷凍機用
部品が上述の目的に合致することを見いだし本発明に到
達した。すなわち、本発明はナイロン４６樹脂からなる
樹脂製冷凍機用部品である。

【０００５】本発明を説明する。本発明における冷凍機
用部品とは、冷媒を用いる冷凍機及びそのシステムにお
ける樹脂製部品であり、その部品が冷媒及び冷凍機油か
らなる冷凍機溶剤に直接接触しかつその際の冷凍機溶剤
の温度が８０℃以上になるものを対象にする。

【０００６】冷凍機とは、業務用、家庭用、車両用、輸
送用等の分野における空調または冷凍を行う機械全般を
指し、例えば業務用冷凍庫、カーエアコン、ルームエア
コン、パッケージエアコン、レシプロチラー、除湿機等
の空調用機器や、業務用冷蔵庫、電気冷蔵庫、ショーケ
ース、自動販売機、ウォータークーラー、製氷機、レシ
プロ冷凍機、スクリュー冷凍機、輸送用ユニット等の冷
凍用機器があげられる。

【０００７】それらの冷却方式には蒸気圧縮式、吸収
式、空気サイクル、吸着式、電子冷凍等があるが、冷媒
を用いてその気化熱を利用する蒸気圧縮式が最適であ
り、最も一般的である。

【０００８】冷媒としては、ＣＦＣ―１１、ＣＦＣ―１
２、ＣＦＣ―２２、ＣＦＣ―１１３、ＣＦＣ―１１４、
ＣＦＣ―１１５、ＣＦＣ―５０２等が、またそれらのオ
ゾン層破壊等の環境問題からそれらの代替としてＨＦＣ
―１３４ａ、ＨＣＦＣ―２２、ＨＣＦＣ―１２３等が用
いられる。

【０００９】またこれらの冷媒によるシステムが密閉系
であり、その使用雰囲気中での潤滑が必要であるため、
ＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）、変性ＰＡＧ、フ
ッ素化油、鉱油等の冷凍機油が併用される。

【００１０】これら冷媒と冷凍機油からなる冷凍機溶剤
は、気体から圧縮により液化された後、減圧状態にされ
て蒸発する。そのときの蒸発潜熱により冷却を行うので
あるが、圧縮液化行程ではこの冷凍機溶剤は高温の状態
になるため、圧縮機やその回りの輸送配管等は高温の状
態で冷凍機溶剤と接触する。本発明の部品はそのような
部分に用いられる樹脂製のものである。

【００１１】本発明の冷凍機用部品を構成する（Ａ）成
分のナイロン４６樹脂とは、酸成分としてアジピン酸ま
たはその機能誘導体を用い、アミン成分としてテトラメ
チレンジアミンまたはその機能誘導体を用いて縮合反応
により得られるポリアミドを主たる対象とするが、その
アジピン酸成分またはテトラメチレンジアミン成分の一
部を他の共重合成分で置き換えたものでもよい。

【００１２】ナイロン４６樹脂の好ましい態様は特開昭
５６―１４９４３０号公報および特開昭５６―１４９４
３１号公報に記載されている。

【００１３】本発明で用いられるナイロン４６樹脂の固
有粘度は、ｍ―クレゾールを用い３５℃で測定したと
き、０．８０〜１．９０、更には１．００〜１．５０の
範囲にあることが望ましい。 １．９０を超える固有粘度のナイロン４６樹脂を用いる
場合には組成物の溶融状態における流動性が悪く、得ら
れる成形品の外観の光沢が失われるのみならず、その機
械特性、熱特性のバラツキが大きくなるため好ましくな
い。一方、０．８０よりも低い固有粘度では、組成物の
機械的強度が低くなる欠点を生ずる。

【００１４】本発明の冷凍機用部品を構成する（Ｂ）成
分の繊維状強化材としては、ガラス繊維、アラミド繊
維、炭素繊維、スチール繊維、アスベスト、セラミック
繊維、チタン酸カリウムウィスカー、ボロンウィスカー
等が例示でき、これらを２種以上組み合わせて使用する
ことができる。

【００１５】これらの繊維状強化材の中ではガラス繊維
による強化が好ましく、ガラス繊維としては一般に樹脂
の強化用に用いられるものであれば特に限定はない。例
えば長繊維タイプ（ガラスロービング）や短繊維状のチ
ョップドストランド、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。

【００１６】またガラス繊維等の繊維状強化材は集束剤
（例えばポリ酢酸ビニル、ポリエステル集束剤等）、カ
ップリング剤（例えばシラン化合物、ボラン化合物、チ
タン化合物等）、その他の表面処理剤で処理されていて
もよい。

【００１７】通常、長繊維タイプのガラス繊維は樹脂と
のブレンド前または後に所望の長さに切断されて用いら
れるが、この使用態様も本発明には有用である。

【００１８】繊維状強化材の配合量は、ナイロン４６樹
脂１００重量部に対して５〜１５０重量部が好ましい。
この配合量が５重量部より少ないところでは成形品の機
械的強度の向上効果が十分でなく、また１５０重量部を
超える場合には、組成物の溶融状態における流動性が著
しく劣ってくるため外観の良好な成形品を得ることがで
きず、また強度的にも飽和に達してくるため好ましくな
い。

【００１９】ガラス繊維を用いる場合ガラス繊維長は組
成物中の主たる部分が０．２mm以上の長さになるような
ものが好ましく用いられる。

【００２０】本発明の冷凍機用部品を構成するナイロン
４６樹脂組成物には、必要に応じて顔料その他の配合剤
をその発現量添加してもよい。このような配合剤として
はカオリン、クレー、ウォラストナイト、タルク、マイ
カ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ガラスビーズ、ガ
ラスフレークス等の粉末状、粒状あるいは板状の無機充
填材が例示できる。

【００２１】これらの充填材は、通常補強材、表面改質
材として、あるいは電気的、熱的特性等の改質を目的と
して配合されるが、配合による効果発現の最少量と過剰
配合による組成物本来の優れた特性、成形上の利点を損
失しない範囲で配合されるべきである。

【００２２】また難燃剤、例えば臭素化ポリスチレン、
臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化エポキシ、臭素
化ビスフェノール―Ａ―ジグリシジルエーテルおよびそ
のオリゴマー、臭素化ビスフェノール―Ａを原料として
製造されるポリカーボネートオリゴマー、臭素化ビフェ
ニルエーテル、臭素化ジフタルイミド化合物、塩素化ヘ
キサペンタジエンの２量体等のハロゲン含有化合物；赤
リン、トリフェニルホスフェート等のリン化合物；ホス
ホン酸アミド等のリン―窒素化合物；メラミン、メラ
ム、メレム、メロン、シアヌール酸、シアヌール酸メラ
ミン等のトリアジン化合物；水酸化アルミニウム、水酸
化マグネシウム、ドーソナイト、二水和石コウ等の金属
水酸化物や上記ハロゲン含有化合物との併用または単独
で用いられる難燃助剤、例えば三酸化アンチモン等のア
ンチモン化合物、酸化ホウ素、酸化鉄等の金属酸化物等
の配合が可能である。

【００２３】更に、耐熱性向上を目的としてヨウ化銅等
の銅化合物、ヒンダードフェノール化合物、芳香族アミ
ン化合物、有機リン化合物、硫黄化合物等の酸化防止剤
あるいは熱安定剤を添加することもできる。また溶融粘
度安定性、耐加水分解性の改良等の目的には、各種のエ
ポキシ化合物、オキサゾリン化合物等を添加してもよ
い。エポキシ化合物としては、例えばビスフェノール―
Ａとエピクロルヒドリンを反応させて得られるビスフェ
ノール―Ａ型エポキシ化合物、各種グリコールやグリセ
ロールとエピクロルヒドリンとの反応から得られる脂肪
族グリシジルエーテル、ノボラック型エポキシ化合物、
芳香族または脂肪族カルボン酸型エポキシ化合物、脂環
化合物型エポキシ化合物などが好ましく、オキサゾリン
化合物としては芳香族または脂肪族ビスオキサゾリン、
特に２，２′―ビス（２―オキサゾリン）、２，２′―
ｍ―フェニレンビス（２―オキサゾリン）が好ましい。

【００２４】その他安定剤、着色剤、滑剤、紫外線吸収
剤、帯電防止剤の添加もできる。

【００２５】更にまた、少量の割合で他の熱可塑性樹
脂、例えば他のポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リフェニレンサルファイド樹脂、ポリフェニレンエーテ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ
エチレンおよびその共重合体、ポリプロピレンおよびそ
の共重合体、ポリスチレンおよびその共重合体、アクリ
ル樹脂およびアクリル系共重合体、ポリアミドエラスト
マー、ポリエステルエラストマー等；熱硬化性樹脂、例
えばフェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、シリコーン樹脂等を配合してもよい。

【００２６】本発明の冷凍機用部品を構成するナイロン
４６樹脂の組成物を得るには公知の配合方法を用いるこ
とができる。

【００２７】通常これらの配合成分はより均一に分散さ
せることが好ましく、その全部もしくは一部を同時にあ
るいは別々に例えばブレンダー、ニーダー、ロール、押
出機等の混合機で混合し均質化させる方法や、混合部分
の一部を同時にあるいは別々に例えばブレンダー、ニー
ダー、ロール、押出機等で混合し、更に残りの成分をこ
れらの混合機あるいは押出機で混合し均質化させる方法
を用いることができる。更に予めドライブレンドされた
組成物を加熱した押出機で溶融混練して均質化したあと
針金状に押出し、次いで所望の長さに切断して粒状化す
る方法がある。

【００２８】このようにして得られた成形用ペレットを
用いての冷凍機用部品の成形は、通常射出成形機により
行うことができる。その際成形用ペレットは十分乾燥さ
れた状態で成形機のホッパーに供されることが多くの場
合必要である。

【００２９】

【実施例】以下実施例により本発明を詳述する。なお、
実施例中の各種特性の測定は以下の方法によった。 （１）機械的強度：曲げ試験はＡＳＴＭ Ｄ７９０に、
衝撃試験はＡＳＴＭＤ２５６（アイゾット、ノッチ無
し）にそれぞれ準拠。 （２）固有粘度：ナイロン４６樹脂は３５℃のｍ―クレ
ゾールで、またポリエチレンテレフタレートおよびポリ
テトラメチレンテレフタレートは３５℃のｏ―クレゾー
ルでオストワルド粘度管を用い測定。

【００３０】

【実施例１〜２、比較例１〜４】１１０℃、１．３ｋＰ
ａの減圧下で１２時間乾燥した固有粘度１．４０のナイ
ロン４６樹脂（「ＳＴＡＮＹＬ」オランダ国ＤＳＭ社
製）、１３０℃で８時間熱風乾燥した固有粘度０．７１
のポリエチレンテレフタレート樹脂（帝人（株）社製）
と固有粘度０．８８のポリテトラメチレンテレフタレー
ト樹脂（帝人（株）社製）及びガラス繊維（日本電気硝
子（株）社製）を表１に示す量割合にて、予めタンブラ
ーで均一に混合した後スクリュー径各４４mmのベント付
き二軸押出機を用いて真空に引きながらシリンダー温度
２５０〜３３０℃、スクリュー回転数１６０ｒｐｍ、吐
出量４０kg／ｈにて溶融混練し、ダイスから吐出するス
レッドを冷却切断して成形用ペレットを得た。

【００３１】次いでこのペレットを用いて射出容量５オ
ンスの射出成形機にてシリンダー温度２５０〜３００
℃、金型温度６０〜１４０℃、射出圧力８０ＭＰａ、冷
却時間１５〜２０秒、および全成形サイクル４０〜５０
秒の条件で各特性測定用の成形品を成形した。

【００３２】それらの成形品をフロン１３４ａ／冷凍機
油（「ＦＲＥＯＬ Ｓ―８３」日立製作所（株）社製）
＝１／１からなる冷凍機溶剤中で１７５℃×１６８時間
処理し、機械特性の測定を行った。

【００３３】それらの結果を表１に示す。表１の結果よ
り、ナイロン４６樹脂組成物からなる成形品は冷凍機溶
剤中の高温処理後においてもその機械的強度をよく保持
し（実施例１、２）、ポリエチレンテレフタレート樹脂
やポリテトラメチレンテレフタレート樹脂より高い特性
を示す（比較例１〜４）。

【００３４】よって、ナイロン４６樹脂からなる樹脂組
成物製の冷凍機部品は、高温の冷凍機溶剤に優れた耐性
をもっていることが判った。

【００３５】

【表１】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ナイロン４６樹脂からなる樹脂製冷凍機
   用部品。
2. 【請求項２】 （Ａ）ナイロン４６樹脂１００重量部当
   たり（Ｂ）繊維状補強材５〜１５０重量部を配合した組
   成物からなる樹脂製冷凍機用部品。