JPS62220542A - 自動車ポンプ部品形成用プラスチツク組成物 - 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】 及匪ユに並方１ 本発明は自動車ポンプ部品特につｔラシャ−ポンプケー
スまたはラジェターポンプインペラーを形成するための
プラスチック組成物に関し、ざらに詳しくは、耐熱性、
耐水性および耐油性のバランスに優れた自動車ポンプ部
品形成用プラスチック組成物に関する。

発Ｈの　術的　　ならびにその間　点 近年省資源・省エネルギーの面から、金属に比べて軽く
て成形加工性に優れるプラスチックが自動車部品として
使用されるようになった。

ところでこれらのプラスチックで形成される自動車部品
としては、たとえばバンパー、外板、タンク、ウオッシ
ャ−ポンプケースなと広範囲な部品が挙げられ、そのそ
れぞれの用途によって求められる性質も非常に異なって
いる。

このうち自動車ポンプ部品特にウオッシャ−ポンプケー
スは、エンジンルーム内に設置されることが多く、１６
０〜１７０℃の温度にざらされるため耐熱性が要求され
、しかも耐水性ならびに耐油性に優れていることが必要
である。従来このような自動車ウオッシャ−ポンプケー
スは、主としてガラス繊維とナイロン６６あるいはナイ
ロン６などのポリアミドとを１組合せてなるガラス繊維
強化ポリアミド系組成物により形成されてきた。ところ
がこのガラス繊維強化ポリアミド系組成物は、耐水性に
劣り、水と接触すると吸水してしまうことがあり、その
結果寸法安定性に劣るとともに強度も低下してしまうと
いう問題点があった。

また上記の自動車ウオッシャ−ポンプケースをガラス繊
維とポリプロピレンなどのポリオレフィン系重合体とを
組合せてなるガラス繊維強化ポリオレフィン系重合体か
ら形成することも行なわれてきた。ところがこのガラス
繊維強化ポリオレフィン系重合体は、耐熱性および耐油
性に劣り、エンジンルーム内で高温状態に長期間ざらさ
れたり、あるいは油と接触したりすると、強度が低下し
たりあるいは変形してしまうことがあるという問題点が
あった。

また同様に、自動車ラジェターポンプのインペラーにも
、耐水性および耐油性が求められており、このラジェタ
ーポンプのインペラーに関しても、従来ウオッシャ−ポ
ンプケースと同様な問題点が存在していた。

本発明者は、上記のような問題点を解決して、耐熱性、
耐水性および耐油性の各性質をバランスよく有する自動
車ポンプ部品形成用プラスチック組成物を提供すべく鋭
意検討したところ、特定のオレフィン重合体とポリアミ
ドとガラス繊維とを組合゛せてなるプラスチック組成物
を用いればよいことを見出して本発明を完成するに至っ
た。

１肌り旦迎 本発明は、上記のような従来技術に伴なう問題点を解決
しようとするものであって、耐熱性、耐水性および耐油
性のバランスがとれた自動車ポンプ部品形成用プラスチ
ック組成物を提供することを目的としている。

及服五里ヌ 本発明に係る自動車ポンプ部品形成用プラスチック組成
物は、 （Ａ）ポリアミド＝９０〜１０重量部、（８）一部もし
くは全部が、不飽和カルボン酸変性されたグラフト変性
オレフィン重合体＝１０〜９０重量部 （Ｃ）ガラス繊維二上記（Ａ）　＋（Ｂ）　１００重量
部に対して５〜１５０重量部 からなることを特徴としている。

本発明に係る自動車ポンプ部品形成用プラスチック組成
物は、ポリアミド、グラフト変性オレフィン重合体およ
びガラス繊維を特定量で含むため、この組成物を用いれ
ば耐熱性、耐水性および耐油性のバランスがとれた自動
車ポンプ部品特に自動車ウオッシャ−ポンプケースある
いはラジェターポンプインペラーが得られる。

１旦０貝焦煎韮貝 以下本発明に係る自動車ポンプ部品形成用プラスチック
組成物について具体的に説明する。

凰又ヱ且旦工Ａ± 、本発明で用いられるポリアミド［Ａ］としては、ヘキ
サメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメ
チレンジアミン、２，２．４−または２，４．４−トリ
メチルへキサメチレンジアミン、１，３−または１゜４
−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ビス（ｐ−ア
ミノシクロヘキシルメタン）、ｍ−または叶キシリレン
ジアミンなどの脂肪族、脂環族、芳香族などのジアミン
と、アジピン酸、スペリン酸、セバシン酸、シクロヘキ
サンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸などの
脂肪族、脂環族、゛芳香族などのジカルボン酸との重縮
合によって得られるポリアミドが用いられる、また上記
ポリアミド［Ａ］としては、ε−アミノカプロン酸、１
１−アミノウンデカン酸などの７ミノカルボン酸の縮合
によって得られるポリアミド、ε−カプロラクタム、ω
−ラウロラクタム等のラクタムから得られるポリアミド
あるいはこれらの成分からなる共重合ポリアミド、これ
らポリアミドの混合物なども用いられる。具体的には、
ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン
９、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６／６６、
ナイロン６６／６１０．ナイロン６／１１などが用いら
れる。これらの中では、剛性、耐熱性の良好な点でナイ
ロン６およびナイロン６６が好ましい。

また分子量もとくに限定はされないが、通常相対粘度７
７ｒ（ＪＩＳ　　Ｋ　　６８１０，９８％硫酸中で測定
）が１．０以上のポリアミドが用いられるが、中でも２
．０以上のものが機械的強度が優れる点で好ましい。

グラフト変性オレフィン重合体［８］ 本発明で用いられるグラフト変性オレフィン重合体［Ｂ
　、］は、一部もしくは全部が不飽和カルボン酸または
その誘導体から選ばれるグラフトモノマーで０．０１〜
１０重量％、好ましくは０．０５〜５重量％の範囲でグ
ラフト変性されたオレフィン重合体である。このグラフ
ト変性オレフィン重合体［８１はデカリン溶媒１３５°
Ｃにおける極限粘度［η］が０．３〜１５ｄ１／ｇ、好
ましくは０．４〜１０旧／ｇの範囲にあり、好ましくは
その融点（ＡＳＴＭ　　Ｄ　　３４１８）が１４０’Ｃ
以上の結晶性の重合体でおる。

本発明のグラフト変性オレフィン重合体［Ｂ］において
、不飽和カルボン酸またはその誘導体のグラフト邑が０
．０１重量％未満であると、グラフト変性オレフィン重
合体［Ｂ］は、前記ポリアミド［Ａ］との相容性に劣り
、得られる自動車ポンプ部品の耐熱性、機械的強度が低
下するため好ましくない。一方、グラフト間が１０重楢
％を越えるものは得られる自動車ポンプ部品の耐水性が
低下する傾向にあるため好ましくない。

このグラフト変性オレフィン重合体［Ｂ］のベースとな
るオレフィン重合体としては、プロピレン単独重合体あ
るいはプロピレンと２０モル％以下のエチレン、１−ブ
テン、１−ヘキセン、４−メチル１−ペンテン、１−オ
クテンなどのα−オレフィンとのブロックまたはランダ
ム共重合体、４−メチル−１−ペンテン単独重合体、あ
るいは４−メチル−１−ペンテンと２０モル％以下のエ
チレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１
−デセン、１−テトラデセン、１−オクタデセンなどと
の共重合体などが用いられる。このようなベースとなる
オレフィン重合体は、極限粘度［η］が０．５〜１５旧
／ｇ、好ましくは０．８〜’ｌ　２ｄｌ／　ｇの範囲の
結晶性重合体であることが好ましい。

グラフトモノマーとして用いられる不飽和カルボン壊ま
たはその誘導体としては、アクリル酸、マレイン酸、フ
マール酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラ
コン酸、クロトン酸、イシクロトン酸、ナジック酸■（
エンドシス−ビシクロ（２，２，１）ヘプト−５−エン
−２，３−ジカルボン酸）などの不飽和カルボン酸、ま
たはその誘導体、たとえば酸ハライド、アミド、イミド
、無水物、エステルなどが用いられる。具体的には、塩
化マレニル、マレイミド、無水マレイン酸、無水シトラ
コン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、
グリシジルマレエートなどが例示される。

これらの中では、不飽和ジカルボン酸またはその酸無水
物が好適であり、とくにマレイン酸、ナジック酸■ある
いはこれらの酸無水物が好適でおる。

不飽和カルボン酸またはその誘導体から選ばれるグラフ
トモノマーを前記のベースとなるオレフィン重合体にグ
ラフト共重合して変性物を製造するには、従来公知の種
々の方法を採用することができる。たとえば、このオレ
フィン重合体を溶融ざぜグラフトモノマーを添加してグ
ラフト共重合させる方法あるいは溶媒に溶解させグラフ
トモノマーを添加してグラフト共重合させる方法がある
。

いずれの場合にも、前記グラフトモノマーを効率よくグ
ラフト共重合させるためには、ラジカル開始剤の存在下
に反応を実施することが好ましい。

グラフト反応は通常６０〜３５０℃の温度で行われる。

ラジカル開始剤の使用割合はオレフィン重合体１００重
量部に対して通常０．００１〜１重量部の範囲である。

ラジカル開始剤としては有機ペルオキシド、有機ベルエ
ステル、その弛アゾ化合物が挙げられる。これらラジカ
ル開始剤の中でもジクミルペルオキシド、ジーｔｅｒｔ
−ブチルペルオキシド、２．５−ジメチル−２，５−ジ
（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン−３，２，５
−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ
）ヘキセン、１．４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキ
２イソプロピル）ベンゼンなどのジアルキルペルオキシ
ドが好ましい。

本発明の組成物を溝成するグラフト変性オレフィン重合
体［Ｂ］は、不飽和カルボン酸またはその誘導体のグラ
フト量が前記範囲内にある限り、全部が不飽和カルボン
酸などでグラフト変性されたものであっても、また一部
がグラフト変性されたもの、すなわちグラフト変性重合
体と未変性重合体との混合組成物であってもよい。

ガラス繊維［Ｃ］ 本発明で用いられるガラス繊維としては、ガラスロービ
ング、ガラスチョツプドストランド、ガラスミルドファ
イバー、ガラスパウダー、ガラスステープル、ガラスク
ロスなど、従来プラスチック補強材として知られている
ガラス繊維が広く用いられる。

これらのガラス繊維は、エポキシ系、アクリル系、シラ
ン系などの集束剤により集束された状態で用いることが
好ましい。

またガラス繊維の表面を処理して、本発明で用いられる
他の成分との接着性を高めることもできる。

本発明に係る自動車ポンプ部品形成用組成物は、上記成
分［Ａ］、［Ｂ］および［Ｃ］から構成されているが、
この各成分の構成割合は、ポリアミド［Ａ］は９０〜１
０重量部、好ましくは７０〜３０重量部の母で、グラフ
ト変性オレフィン重合体［８］は、１０〜９０重量部、
好ましくは３０〜７０重量部の量で存在しており、ガラ
ス繊維［Ｃ］はポリアミド［Ａ］およびグラフト変性オ
レフィン重合体［８］の合計重量部１００部に対して５
〜１５０重量部好ましくは１０〜１００重量部の徂で存
在している。

ポリアミド［Ａ］の存在量が１０重量部未満では剛性、
耐熱性が劣るため好ましくなく、一方９０重量部を越え
ると耐水性が劣るため好ましくない。

グラフト変性オレフィン重合体［Ｂ］の存在量が１０重
量部未満では耐水性が劣るため好ましくなく、一方９０
重量部を越えると剛性、耐熱性が劣るため好ましくない
。

ガラス繊維［Ｃ］の存在量が上記成分［Ａ］＋［Ｂ］１
００重量部に対して５重量部未満では充分な機械的強度
、耐熱性が得られないため好ましくなく、一方１５０＠
量部を越えると、成形流動性が低下するため好ましくな
い。

本発明のプラスチック組成物は、ポリアミド［Ａ］、グ
ラフト変性オレフィン重合体［Ｂ］およびガラス繊維［
Ｃ］を前記重量範囲で、たと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
ダーなどで混合した後、単軸押出機、多軸押出機、ニー
ダ−、バンバリーミキサ−などで溶融混練することによ
り得られる。中でも多軸押出機、ニーダ−、バンバリー
ミキサ−などの混練性能のすぐれた機材を使うことによ
り、各成分がより均一に分散した高品質の造粒されたプ
ラスチック組成物が得られる。

この造粒されたプラスチック組成物を、単軸押出機、ベ
ント式押出機、二本スクリュー押出機、円錐型二本スク
リュー押出機、コニーダー、プラスチケータ−、ミクス
トルーダー、二軸コニカルスクリュー押出機、遊星ねじ
押出機、歯車型押出機、スクリューレス押出機などを用
いて射出成形あるいは回転成形すれば、本発明に係る自
動車ポンプ部品特に自動車ウオッシャ−ポンプあるいは
ラジェターポンプのインペラーが得られる。　なお本発
明に係るプラスチック組成物には、その混合の任意の段
階で、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、核剤、帯電防
止剤、難燃剤、顔料、染料あるい、はタルク、炭酸カル
シウムなどの無機または有機の充填剤、補強剤などの各
種充填剤を、本発明の目的を損わない範囲で配合するこ
とができる。

及皿五四星 本発明に係る自動車ポンプ部品形成用プラスチック組成
物は、特定されたポリアミド、グラフト変性オレフィン
重合体およびガラス繊維を特定団で含むため、この組成
物を用いれば耐熱性、耐水性および耐油性のバランスが
とれた自動車ポンプ部品特に自動車ウオッシャ−ポンプ
あるいはラジェターポンプのインペラーが形成される。

以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。

実施例　１ ［Ａ］ポリアミド（以下ＰＡ−１という、東しアミラン
■ＣＭ１００１、ηｒ　：２．２ｄｌ／１：６０ｍ１部
［８］（１）無水マレイン酸グラフト量：３．Ｏ重量％
、［η］０．４５ｄｌ／ｇおよび融点１５５°Ｃの変性
ポリプロピレン（以下ＭＡＨ−ＰＰ−１という）１重量
部と、（２）［η］１．８ｄｌ／ｙ、融点１６２°Ｃの
未変性ポリプロピレン（以下ＰＰ−Ｉという）３９重量
部とからなる変性ポリプロピレン組成物（以下変性ＰＰ
組成物■という。このＰＰ組成物全体の無水マレイン酸
グラフト邑０．０７５重量％、［η］：１．７旧／ｌ　
：４０＠ｆｉｔ部および［Ｃ］ガラス繊維（日東紡績■
社製Ｃ５−６ＰＡ−４７３Ｓ、直径１２μ、長さ６ｍ）
４３重量部とを、タンブラ−ミキサーで混合後４０ｍφ
の一軸押出機で２４０°Ｃで溶融混練造粒して組成物−
工を製造した。

この組成物−■を乾燥後２５０°Ｃで射出成形して物性
測定用試験片を作製し１．以下の物性を評価した。

熱変形温度（ＨＤＴ）　　：２００’Ｃ吸水率　　　　
　　　　二０．４重量％耐油性　　　　　　　　：強度
保持率８０％なお試験片の熱変形温度、吸水率、耐油性
については、下記のようにして測定した。

熱変形温度：ＡＳＴＭ　　Ｄ　　６４８に準拠して測定
、荷重　２６４ｐＳｉ 吸水率　　＝２３°Ｃの水中に１力月間浸漬した後の試
料片の重量増加率 耐油性　　二８０℃のベアリング油に１力月間浸漬した
後の引張強度保持率 （引張強度：ＡＳＴＨＤ　　６３８に準拠）実施例　２ 実施例１で用いたＰＰ−１の代わりに、［η〕２、８　
ｄｌ／ｇ、融点１６０’Ｃの未変性ポリプロピレン（Ｐ
Ｐ−２＞を用い、ＰＡ−１およびＭＡＩ−１−ＰＰ−１
の量比を下記のように変えた以外は、実施例１と同様に
行なった。

［Ａ］Ｐ　　Ａ　　−１：５０＠量部 ［Ｂ　コ　（１）　　ＭＡ　ト１−ＰＰ−１：　　１　
　重石階部（２）Ｐ　　Ｐ　　−２：４９重量部 ［Ｃ］ガラス繊維　＝４３重量部 上記（１）および（２）からなる変性プロピレン組成物
の無水マレイン酸グラフト量は０．０６重量％であり、
その極限粘度［η］は２．７旧／ｇであった。

熱変形温度　　　　　　：　２００℃ 吸水率　　　　　　　　二０．３重量％耐油性　　　　
　　　　二強度保持率７８％Ｘ塵叢−ユ ［Ａ］実施例１で用いたＰＡ−１：６０重量部、［Ｂ］
（１）無水マレイン酸グラフト１０．０６重重伍、［９
１１，３１７ｇおよび融点２３５°Ｃの変性ポリ４−メ
チルペンテン−１（以下ＭＡＲ−ＰＭＰ−１という）：
４０重生部および［Ｃ］実施例１と同一のガラス繊維：
４３重量部とを、ヘンシェルミキサーで混合後４０ｓφ
の一軸押出機で２７０℃で溶融混練造粒して組成物−■
を製造した。

この組成物を乾燥後２８０℃で割出成形して物性測定用
試験片を作製し、実施例１と同様にしてその物性を評価
した。

熱変形温度（１−ＩＤＴ）　　：２００℃吸水率　　　
　　　　　：０．３８重重量耐油性　　　　　　　　二
強度保持率８２％止較■−ユ 実施例１において、各成分を下記のようにした以外は、
実施例１と同様にして試験片を作成した。

［Ａ］Ｐ　　Ａ　　−１：９２重量部 ［８］　（１）ＭＡＨ−ＰＰ−１：　１生伍部（２）Ｐ
Ｐ−１ニア重量部 ［Ｃ］ガラス繊維　：４３重量部 上記（１）および（２）からなる変性プロピレン組成物
■の無水マレイン酸グラフト量は０．３８重量％であり
、その極限粘度［η］は１．６旧／ｇであった。

熱変形温度　　　　　　：２０５℃ 吸水率　　　　　　　　＝１．１重量％耐油性　　　　
　　　　二強度保持率８０％この試験片では、耐熱性お
よび耐油性には優れているが、吸水率が非常に大きいこ
とがわかる。

比較例　２ 実施例１において、各成分を下記のようにした以外は、
実施例１と同様にして試験片を作成した。

［Ａ］Ｐ　　Ａ　　−１：５重量部 ［Ｂ］　（１）ＭＡＨ−ＰＰ−１：　２重置部＜２）Ｐ
　　Ｐ　−１：９３重量部 ［Ｃ］ガラス繊維　＝４３重間部 上記（１）および（２）からなる変性プロピレン組成物
ＩＶの無水マレイン酸グラフト伍は０．０６ｍ最％であ
り、その極限粘度［η］は１．８　ｄｌ／ｇであった。

その試験片を用いてその物性を評価した。

熱変形温度　　　　　　：１５７℃ 吸水率　　　　　　　　二０．１重量％以下耐油性　　
　　　　　　二強度保持率４５％この試験片では、吸水
率は非常に小ざいが、耐熱性および耐油性に劣っている
ことがわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）ポリアミド：９０〜１０重量部、（Ｂ）一
   部もしくは全部が、不飽和カルボン酸またはその誘導体
   から選ばれるグラフ トモノマーで０．０１〜１０重量％の範囲でグラフト変
   性されたグラフト変性オレフィ ン重合体：１０〜９０重量部 （Ｃ）ガラス繊維：上記（Ａ）＋（Ｂ）１００重量部に
   対して５〜１５０重量部 からなることを特徴とする自動車ポンプ部品形成用プラ
   スチック組成物。