JPS61278561A - ガラス短繊維入りポリアミド組成物およびメツキ成形体 - 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〕 この発明は、ポリアミド樹脂に特定の粉末状の無機充填
剤と特定のガラス短繊維とが配合されており、しかも、
特定の線膨張係数を有する成形体を成形しうる「金属メ
ッキ用のガラス短繊維入りポリアミド組成物１に係るも
のであり、さらに、そのガラス短繊維入りポリアミド組
成物から成形された成形物品の表面に化学メッキなどに
よる金属メッキ層が形成されている「熱的安定性と強度
とが共に極めてイ憂れている内燃機関の部品又はカバー
などのメッキ成形体」に係るものである。

この発明のメッキ成形体は、例えば、−３０〜１２０℃
の間での繰り返し耐熱性（ヒートサイクル性）について
優れた耐久性を有していると共に、機械的強度、熱変形
温度（ＨＤＴ）などが極めて優れており、その結果、従
来プラスチ、り樹脂では使用することが不可能とされて
いた種々の耐熱性および高い強度を同時に要求される用
途、例えば、自動車、自動二輪車（モーターサイクル）
などのエンジン周辺の被覆部品のメ・ツキ製品用として
好適に通用することができるものである。

〔従来技術の説明〕

従来、ポリアミド樹脂に、粉末状の無機充填剤、ガラス
短繊維などの無機充填剤を配合して、高い強度、難燃性
、耐熱性などについて高性能のポリアミド成形体を成形
することができる「ポリアミド組成物１、また、ポリア
ミド樹脂に、粉末状の無機充填剤を配合した「化学メッ
キ用のポリアミド組成物Ｊについては、よく知られてい
た。

しかし、その公知のメッキ′用のポリアミド組成物から
形成された成形物品は、充分に高い物性を有していなか
ったり、あるいはその成形物品の表面に、化学メッキに
より、ニッケル、クロムなどの金属メッキ層を形成した
メッキ成形体が、高温での充分な耐熱性を有しておらず
、低温から高温までの間で繰り返しヒートサイクル試験
を行うと、少ない回数のヒートサイクルで、金属メッキ
層に、ふくれ、又は割れ目を生じたり、金属メッキ層が
剥離したりするので、高温での耐熱性を要する内燃機関
などのエンジン周辺の部品などに使用することができな
かったのである。

〔本発明の要件および作用効果〕

この発明者らは、高い耐熱性および優れた機械的強度を
同時に有する金属メッキ用のポリアミド組成物およびそ
のメッキ成形体について鋭意研究した結果、ポリアミド
樹脂に、ケイ酸カルシウムおよび／またはケイ酸マグネ
シウムからなる粉末状の無機充填剤と特定のガラス短繊
維とを均一に配合した組成物であり、しかも、線膨張係
数が比較的低い範囲内の値の成形体を成形しうる特定の
「ガラス短繊維入りポリアミド組成物」を使用すると、
一般的な成形方法で成形物品を成形することができ、し
かもその成形物品の表面に化学メッキなどによって金属
メッキ層を形成すると、低温から高温までの間のヒート
サイクルにおいて飛躍的に優れた耐熱性を示し、さらに
優れた機械的物性などを同時に存するメッキ成形体とな
ることを見いだし、この発明を完成した。

すなわち、この発明は、ポリアミド樹脂に、ケイ酸カル
シウムおよび／またはケイ酸マグネシウムからなる粉末
状の無機充填剤２５〜３５ｉｔ量％と、長さ１０００μ
以下であるガラス短繊維１０〜２０重量％とが、均一に
配合されており、しかも、線膨張係数が３　Ｘ　１０−
５〜４　Ｘ　１０−５ｃｍ／ｃｍ・℃である成形体を成
形しうることを特徴とする「ガラス短繊維入りポリアミ
ド組成物」に関するものであり、また、そのガラス短繊
維入りポリアミド組成物を使用して成形されている内燃
機関の部品又はカバーなどの表面に、金属メッキ層が形
成されていることを特徴とする「メッキ成形体」に関す
るものである。

この発明のガラス短繊維入りポリアミド組成物は、充分
な物性を保持している内燃機関（エンジン）の部品又は
カバーなどの成形物品を、公知の射出成形法、押出し成
形法などで容易に成形することができ、しかもその成形
体の表面には、化学メッキなどによって、銅、ニッケル
、クロムなどの金属メッキ層を好適に形成することがで
きる。

特に、この発明のポリアミド組成物から成形されたエン
ジンカバーなどの成形物品の表面に、電気メツキ法、化
学メッキ法などによって金属メッキ層を形成したメッキ
成形体は、例えば、−３０〜１２０℃の間での繰り返し
耐熱性（ヒートサイクル性）について、約５０回以上、
特に７０回以上のヒートサイクルに耐えるという熱的に
優れた耐久性を有しており、しかも、引張強度または熱
変形温度などの性能が極めて優れているものであり、そ
の結果、種々の耐熱性および高い強度を同一時に要求さ
れる用途、例えば、自動車、二輪車などの内燃機関周辺
の部品またはカバーなどに好適に使用することができる
のである。

〔本発明の各要件の詳しい説明〕

この発明のポリアミド組成物は、 （Ａ）その組成として、 （ａ）例えば、ナイロン−６、ナイロン−６，６、ナイ
ロン−１２などのポリアミド４）ｆ脂中に、（ｂｌケイ
酸カルシウムおよび／またはケイ酸マグネシウムを主成
分とする粉末状の無機充填剤が、ポリアミド樹脂組成物
の全量に対して２５〜３５重量％、好ましくは２５〜３
０重量％の割合で配合され、 （Ｃ１且つ、長さがｔｏｏｏμ以下、好ましくは５０〜
５００μ程度であるガラス短繊維が、ポリアミド樹脂組
成物の全量に対して１０〜２０重量％、好ましくは１０
〜１５重量％の割合で配合されているものであり、 （Ｂ）しかも、線膨張係数（ＡＳＴＭ　　Ｄ−６９６）
が、３　Ｘ　１０−’　〜４’Ｘ　１０−’　ｃｓ／ａ
ｍ　・’Ｃ２好ましくは３．５　Ｘ　１０’〜４×１Ｏ
−５ｃｆｆｉ／ｃＩＩＩ・℃である成形体となりうろこ
とが、主要な特徴である（Ｃ）「金属メッキ用のガラス
短繊維入りポリアミド組成物ｊである。

前記の粉末状の無機充填剤としては、平均粒子径（最大
長さ）が、好ましくは約０．１〜５０μ、特に好ましく
は０．５〜３０μであり、しかも、最終的なポリアミド
組成物の成形物品の線膨張係数をできるだけ小さくする
ことができるように線膨張係数が比較的小さい、球状、
棒状、針状などの粉末状の無機充填剤が、適当である。

前記のガラス短繊維としては、長さが１０００μ以下、
特に５０〜５００μ程度であって、繊維径が１〜５０μ
であり、特に熱可塑性樹脂に配合して射出成形法などで
成形体を形成しうる樹脂組成物とすることができれば、
公知のどのような種類のガラス短繊維であってもよい。

この発明においては、前記の粉末状の無機充填剤および
ガラス短繊維は、最終的なポリアミド製の成形物品の良
好な表面平滑性のために、ポリアミド樹脂組成物の全量
に対して前述の範囲内の配合割合でポリアミド樹脂中に
配合されていることが必要であり、例えば、ガラス短繊
維の含有割合があまり多くなり過ぎると、そのようなポ
リアミド組成物から通常の成形法で成形体を形成するこ
とができなかったりまたは極めて困難になったり、また
、たとえ成形が可能であったとしても得られた成形物品
の外表面が、充分な平滑性を有しておらず、極めて粗い
表面となってしまい、化学メッキなどによって金属メッ
キ層を形成することができないことがあるので、適当で
はない。

この発明のメッキ成形体は、前述のガラス短繊維入りポ
リアミド組成物を使用して、射出成形法、圧縮成形法な
どの公知の成形法で成形されているエンジンカバーなど
の内燃機関の部品またはカバーの表面に、エツチング処
理と、化学メッキ処理とを含む金属メッキ操作によって
形成されている「厚さが好ましくは約２５〜４５μ、特
に３０〜４０μである、銅、ニッケル、クロム、鉄など
の金属メッキ層」が、一体に密着または接合して形成さ
れているものであればよい。

また、前記の金属メッキ操作は、電解メッキ法、無電解
メッキ法などの公知の化学的または電気的メッキ方法で
熱可塑性樹脂（ポリアミド）の成形物品の表面にメッキ
を行うことができればよい。

前述の特徴を有するこの発明のポリアミド組成物から成
形された成形体は、 （１）特定の割合で配合されているガラス短繊維によっ
て、極めて優れた機械的物性を有しており、また、 （ｉｉ　）前記の粉末状の無機充填剤とガラス短繊維と
の特定の割合の配合によって、その成形体にメッキされ
る金属の線膨張係数にかなり近い線膨張係数をその成形
体に付与されているので、低温（−３０℃、１時間）と
高温（１２０℃、１時間）との間でのヒートサイクルを
約５０回以上、特に７０回以上繰り返しても、金属メッ
キ層に、損傷、ふくれ、はがれ（剥離）などを実質的に
生じないという作用効果を有するのである。

したがって、この発明のメッキ成形体としては１、シリ
ンダーヘッドカバー、ラジェーター、アッパーカバー、
ロアーカバー、冷却用ファンカバー、オイルパン、カバ
ーオイルエレメント、カバーゼネレーター、カバーオイ
ルポンプ、カバークランクケース、カムカバー、カバー
ダイアフラム、ウォーターポンプカバー、サーモスクソ
トカバーなどの内燃機関のカバー類、また、ウォーター
ジョインド、キャブレターボディ、キャブレターフロー
トチャンバー、キャップ類、レバーコックなどの内燃機
関の機能部品類、さらに、プロテクターマフラー、プロ
テクターエンジン、エンジンカバー、ボトムカウリング
（船外機エンジン）などの内燃機関を被覆するためのカ
バー類などの耐熱性と強度とを必要とする部材に好適に
使用することができ、また、ヘッドランプハウジング、
ノＸンドル類、フェンダ類、ナンバープレートホルダー
、カウリング、バンパー、チェーンケース、サイドカバ
ー、ホーンカバー、バックミラーボディ、フラッシャラ
ンプハウジング、メーターノ１ウジング、テールライト
ハウジング、ホイールキャップなどの外装部品などにも
、好適に使用することができる。

〔実施例〕

実施例および比較例において、ヒートサイクル試験は、
ポリアミド組成物からなる成形物品の表面に金属メッキ
層を形成したメッキ成形体を、加熱炉に入れて、１２０
℃に加熱して１時間保持した後、次いで、−３０℃に冷
却して１時間保持し・ヒートサイクルを、５０回以上繰
り返し行ワて、メッキ成形体に異常の発生するのを観察
して、異常の発生したヒートサイクル回数で耐熱安定性
を示した。

また、ポリアミド組成物の成形体の物性の測定は、引張
強度および伸び率についてＡＳＴＭ　　Ｄ−６３８、曲
げ強さおよび曲げ弾性率についてＡＳＴＭ　　Ｄ−７９
０，アイゾツト付き衝撃強さについてＡＳＴＭ　　Ｄ−
２５６、ＨＤＴ　（熱変形温度；　１８．５６　ｋｉｒ
／ａりについてＡＳＴＭ　　Ｄ−６４８、および線膨張
係数についてＡＳＴＭ　　Ｄ６９６により″それぞれ測
定した。

実施例１ ナイロン−６（宇部興産■製）６０ｋｉｔに、粉末状の
ケイ酸カルシウム（平均粒子径；５μ）２５ｋｇおよび
ガラス短繊維（長さ；５００μ、径；１０μ）１５ｋｇ
を配合し、二軸混練機で混練して、メッキ用のガラス短
繊維入リボリアミド組成物を調製した。

このポリアミド組成物を使用して射出成形（成形温度；
２９０℃）を行い、外径９８ｆｌおよび平均厚さ３１の
ホイールキャップを成形した・前記のホイールキャップ
の物性（線膨張係数、機械的強度など）を第１表に示す
。

前記のホイールキャップを、化学メッキ法により銅メッ
キを行い、次ぎに、銅、ニッケル、クロムを順次電気メ
ンキして、金属メ・ツキされた成形体を製造した。この
メッキ成形体について、ヒートサイクル試験を行い、そ
の結果を第１表に示す。

比較例１ 無機充填剤として、ケイ酸カルシウム（平均粒子径；５
μ）４０ｋｇのみを使用したほかは、実施例１と同様に
して、ポリアミド組成物を調製し、そのポリアミド組成
物を使用して実施例１と同様のホイールキャップを成形
した。前記のホイールキャップの物性（線膨張係数、機
械的強度など）を第１表に示す。

そのホイールキャップを使用したほかは、実施例１と同
様にして、金属メッキされたメッキ成形体を製造した。

このメッキ成形体について、ヒートサイクル試験を行い
、その結果を第１表に示す・第１表 実施例１　　比較例１ 引張強度　（ｋｇ／ｃｄ＞　　１４２０　　　９４０伸
び率　　（％）５４ 曲げ強さ　（ｋｇ／ｃｊ）　　　２１００　　１６５０
曲げ弾性率（ｋ＋ｒ／ｃｄ）　７６９００　５４０００
ＨＤＴ　　　（’ｃ）　　　　　　１９３　　　１５０
線膨張係数 （１０ａｍ／ａｍ　・℃）　　　　３．２　　　　５．
Ｑヒートサイクル試験　１００回以上　５０回以下特許
出願人　　宇部興産株式会社 ヤマハ発動機株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリアミド樹脂に、ケイ酸カルシウムおよび／ま
   たはケイ酸マグネシウムからなる粉末状の無機充填剤２
   ５〜３５重量％と、長さ１０００μ以下のガラス短繊維
   １０〜２０重量％とが、均一に配合されており、しかも
   、線膨張係数（ＡＳＴＭＤ−６９６）が３×１０＾−＾
   ５〜４×１０＾−＾５ｃｍ／ｃｍ・℃である成形体を成
   形しうることを特徴とするガラス繊維入りポリアミド組
   成物。
2. （２）ポリアミド樹脂に、ケイ酸カルシウムおよび／ま
   たはケイ酸マグネシウムからなる粉末状の無機充填剤２
   ５〜３５重量％と、長さ１０００μ以下のガラス短繊維
   １０〜２０重量％とが、均一に配合されており、しかも
   、線膨張係数（ＡＳＴＭＤ−６９６）が３×１０＾−＾
   ５〜４×１０＾−＾５ｃｍ／ｃｍ・℃である成形体を成
   形しうるガラス繊維入りポリアミド組成物を使用して成
   形されている内燃機関の部品又はカバーなどの表面に、
   金属メッキ層が形成されていることを特徴とするメッキ
   成形体。