JPS63168454A - エンジン周り部品用ポリアミド樹脂組成物 - 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〕 この発明は、特定のポリアミド６及び／又はポリアミド
６６と、ガラス繊維、マイカ及び硅酸マグネシウムから
なる特定の組成比の無機充填剤とからなるエンジン周り
部品用ポリアミド組成物に係るものであり、この発明の
ポリアミド組成物は、シリンダーヘッドカバーなどのエ
ンジン周り部品に成形された場合に、その部品の高温使
用時に剛性を保持し、成形時の変形（特に、ソリ）が実
質的にな（、また、表面性の良いものを得ることができ
る。

〔従来技術の説明〕

シリンダーヘッドカバーなどのエンジン周り部品は、プ
ラスチック樹脂から成形した場合には、その成形品の内
外のシール性（気密性）を保持していることが必要不可
欠の条件であると言われている。しかし、従来公知のプ
ラスチック樹脂から成形されたエンジンカバーを使用し
た場合には、エンジンに直結する部品であるので、かな
り高い温度（例えば、約１２０℃以上となる）となり、
そのような高温において、公知の樹脂製エンジンカバー
は剛性が無くなり、パツキンの反発力などで変形し永久
変形が残り、気密性が無くなり、ガス、オイルなどの漏
れが発生したりするのである。

最近、高剛性で、特に高温時においてもかなりの剛性を
保持することができる「ナイロン樹脂をベースにしたガ
ラス繊維強化材料（組成物）ｊが提案されている（特開
昭５１−５０９６０号、特開昭５４−１８８５４号、特
開昭５９−１６８０５８号などを参照）が、これら公知
のガラス繊維のみを充填したポリアミド樹脂組成物では
、射出成形で成形品を成形した際に成形品（エンジンカ
バー）のシール面などのソリが大きく寸法安定性がなく
、そのような成形品は初めからガス漏れなどを生ずるこ
とがしばしばあり、適当ではなかった。

〔本発明の解決しようとする問題点〕 上述のような状況において、エンジン周り部品として成
形した場合に、その成形品が、高温使用時にも充分な剛
性を保持し、しかも、成形時にソリがなく寸法安定性を
有しているようにすることができる「ポリアミド樹脂と
無機充填剤とのハイブリッド材料ｊが、求められていた
が、そのような性能をすべて有している材料は従来無か
ったのである。

この発明者らは、成形時に、ソリを起こさず、しかも成
形品の高温使用時に剛性を保持させることができるポリ
アミド樹脂組成物について、鋭意研究した結果、特定の
ポリアミド６及び／又はポリアミド６６と、ガラス繊維
、マイカ及び硅酸マグネシウムからなる特定の組成比の
無機充填剤とからなるポリアミド組成物が、前述の問題
点を一挙に解決でき、エンジン周り部品の成形に好適に
使用できることを見い出し、この発明を完成した。

〔本発明の問題点を解決するための手段〕すなわち、こ
の発明は、相対粘度（ηｒ）が、２．０〜３．５である
ポリアミド６および／またはポリアミド６６、あるいは
ポリアミド６．６６共重合体からなるポリアミド樹脂；
１００重量部と、（ａ）平均繊維径２〜２０μｍのガラ
ス繊維、（ｂ）マイカ、および（Ｃ）硅酸マグネシウム
からなる無機充填剤；２０〜１２０重量部とからなり、
しかも、 その無機充填剤の各成分組成が、三角図表で示される次
の各点、 Ａ点（ａ＝３５、ｂ＝３５、ｃ＝３０）Ｂ点（ａ＝６０
、ｂ＝３５、Ｃ＝５） ０点（ａ＝１０、ｂ＝８５、Ｃ＝５） Ｄ点（ａ　＝　１０、ｂ＝６０、ｃ＝３０）で囲まれた
範囲内の組成比（重量％で示す）であることを特徴とす
るエンジン周り部品用ポリアミド樹脂組成物に関する。

この発明で使用するポリアミド樹脂は、ＪＩＳＫ６８１
０の試験法に従って、ポリマー濃度；０．２５ｇ／２５
ｍ／溶媒、溶媒；９８重重篤の硫酸、および測定温度２
５℃の測定条件で測定された溶液粘度から算出された相
対粘度（ηｒ）が、２．０〜３．５、好ましくは２．２
〜３．０程度であるポリアミド６および／またはポリア
ミド６６、あるいはポリアミド６／６６共重合体である
。

前記のポリアミド６は、ε−カプロラクタムを重合して
得られる高分子重合体であり、また、ポリアミド６６は
、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸とを重合して得
られる高分子重合体であり、さらに、ポリアミド６．６
６共重合体は、ε−カプロラクタムと、ヘキサメチレン
ジアミン及びアジピン酸とを共重合して得られる、ポリ
アミド６構成成分とポリアミド６６構成成分とのモル比
（６／６６）が好ましくは１／９９〜３０／７０あるい
は７０／３０〜９９／　ｌ　、特に好ましくは３／９７
〜２０／８０あるいは８０／２０〜９７／３である高分
子重合体である。

前記のポリアミドの相対粘度が小さくなり過ぎると、耐
衝撃性などの機械物性が低下した成形品しか得られない
ので適当ではなく、また、前記相対粘度があまりに大き
くなり過ぎると、ポリアミド樹脂組成物の流動性が低下
し、成形性が悪化し、しかも、成形品の表面性（表面外
観）が悪化するので適当ではない。

前記の無機充填剤の一成分であるガラス繊維としては、
平均繊維径が２〜２０μｍ、特に好ましくは３〜１５μ
ｍ、さらに好ましくは４〜ＩＯμｍ程度であればよく、
さらに、前記ガラス繊維のアスペクト比（繊維長さ／繊
維径の比）が、成形品中において、３〜７０、特に好ま
しくは５〜５０程度であることが好ましい。

前記のガラス繊維の繊維径が余りに小°さくなり過ぎる
と得られるポリアミド樹脂組成物の流動性が低下するの
で適当ではなく、また、繊維径が余りに大きくなり過ぎ
ると、そのようなポリアミド樹脂組成物から得られた成
形品が耐衝撃性などの機械物性、高温時の特性（例えば
、曲げ弾性率）などが低下するので適当ではない。

また、ガラス繊維のアスペクト比が、余りに小さくなり
過ぎると、そのようなガラス繊維を含有するポリアミド
樹脂組成物から成形された成形品の剛性（１４０℃での
曲げ弾性率）が低くなるので好ましくなく、また、アス
ペクト比が余りに大きくなり過ぎると、そのようなガラ
ス繊維を含有するポリアミド樹脂組成物から成形された
成形品のソリが大きくなるの′で好ましくない。

前記のマイカとしては、粒子径が２０μｍ以下、特に１
〜１５μｍ程度であることが好ましく、前記の粒子径が
余りに大きくなり過ぎると、そのようなマイカを使用さ
れているポリアミド樹脂組成物から成形された成形品の
耐衝撃性、および表面性などが低下するので好ましくな
い。

前記の硅酸マグネシウムとしては、粒子径が約５μｍ以
下、特に２μｍ以下であるものが好ましく、例えば、タ
ルク、滑石などを挙げることができる。

前記の硅酸マグネシウムの粒子径が余りに大きくなり過
ぎると、そのような珪酸マグネシウムを含有するポリア
ミド樹脂組成物から成形された成形品の特性（例えば、
衝撃強さ）が低下するので好ましくない。

この発明のポリアミド樹脂組成物は、前記の無機充填剤
の各成分の組成が、第１図に示す三角図表において示さ
れる前述のＡ−Ｄ点で囲まれた範囲内の組成比であれば
よいが、特に、次に示す各点、 Ａ′点（ａ＝３５、ｂ＝３７．５、ｃ　＝２７．５）Ｂ
′点（ａ＝５５、ｂ　＝３７．５、ｃ＝７．５）Ｃ′点
（ａ＝１５、ｂ＝７７．５、ｃ＝７．５）Ｄ′点（ａ＝
１５、ｂ＝５７．５、ｃ　＝２７．５）で囲まれた範囲
内の組成比であることが好ましい。

この発明では、ポリアミド樹脂組成物に含有されている
ガラス繊維、マイカ及び硅酸マグネシウムからなる無機
充填剤の全量に対するガラス繊維の含有率は１０〜６０
重量％、好ましくは１５〜５５重量％であり、前記のガ
ラス繊維の含有率が余りに少なくなり過ぎると、そのよ
うなポリアミド樹脂組成物から成形された成形品は高温
時の剛性（曲げ弾性率）が悪化するので適当ではなく、
また、前記のガラス繊維の含有率が余りに多くなり過ぎ
ると、そのようなポリアミド樹脂組成物から成形品を成
形する際に、成形品のソリが大きくなるので適当ではな
い。

また、ポリアミド樹脂組成物に含有されている無機充填
剤の全量に対するマイカの含有率は３５〜８５重量％、
好ましくは３７．５〜７７．５重量％であり、前記のマ
イカの含有率が余りに少なくなり過ぎると、そのような
ポリアミド樹脂組成物から成形された成形品は高温時特
性（例えば、曲げ弾性率、曲げクリープ）が悪化するの
で適当ではなく、また、前記のマイカの含有率が余りに
多くなり過ぎると、そのようなポリアミド樹脂組成物か
ら成形された成形品の表面にマイカなど無機質充填剤の
浮き上がりが多くなり、表面性が悪化するので適当では
ない。

さらに、ポリアミド樹脂組成物に含有されている無機充
填剤全量に対する硅酸マグネシウムの含有率は５〜３０
重量％、好ましくは７．５〜２７．５重量％であり、前
記の硅酸マグネシウムの含有率が余りに少なくなり過ぎ
ると、そのようなポリアミド樹脂組成物から成形された
成形品は、ソリが多（なるので適当ではな（、また、前
記の硅酸マグネシウムの含有率が余りに多くなり過ぎる
と９．そのようなポリアミド樹脂組成物から成形された
成形品は、無機質成分が表面に浮き出し表面性が悪化す
るので適当ではない。

この発明におけるポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド
樹脂１００重量部と、前述の無機充填剤２０〜１２０重
量部、好ましくは３０〜１００重量部とからなる組成物
である。

前記の無機充填剤の配合割合が余りに小さくなり過ぎる
と、特に高温時の剛性が悪化するという傾向があるので
適当ではなく、また、前記の無機充填剤の配合割合が余
りに大きくなり過ぎると、成形性、表面性（表面の外観
）が悪化するので適当ではない。

この発明のポリアミド樹脂組成物は、前述の無機充填剤
のほかに、必要であれば、種々の添加剤、例えば、耐熱
剤、紫外線吸収剤を含む耐候性剤、ｊｉＩ燃剤、帯電防
止剤、滑剤、可塑剤、核剤、発泡剤、着色剤、カンプリ
ング剤、安定剤、表面性改良剤などの添加剤を約２０重
量％以下、特に１５重量％以下の割合で含有させること
ができる。

この発明のポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂に
ガラス繊維、マイカ、硅酸マグネシウムなどの無機充填
剤を配合する公知の配合方法のいずれでも調製、または
成形して得ることができ、例えば、ポリアミド樹脂の製
造時に、あるいは製造直後などに、溶融状態にあるポリ
アミド樹脂に無機充填剤の各成分を添加して、混練・配
合する方法、粉末状又はペレット状に形成されているポ
リアミド樹脂に粉末状の無機充填剤の各成分を添加して
配合し、その結果得られた粉末混合物を溶融混練して配
合する方法などを挙げることができる。

この発明のポリアミド樹脂組成物は、公知の成形方法、
例えば、射出成形法、押出成形法、圧縮成形法などによ
って、成形品に成形することができる。

〔実施例〕

実施例、比較例において、曲げ弾性率は、１４０℃の雰
囲気で、ＡＳＴＭ　０７９０に従って測定し、また、ソ
リの測定は、製品の測定面の任意の３点を基準として基
準からの最大値および最小値を測定し、最大値−最小値
をソリ量とした。

実施例エ ポリアミド６のペレット（ηｒ　＝　２．６０、宇部興
産■製、製品名；ＵＢＥナイロン１０１３　Ｂ　）１０
０重量部に、平均繊維径１０μｍの（ａ）ガラス繊維２
６重量部、平均粒子径１５μｍの（ｂ）マイカ４０重量
部、および粒子径１．８μｍの（ｃ）硅酸マグネシウム
９重量部からなる無機充填剤７５重量部（組成比；　ａ
　＝３４．７重量％、ｂ＝５３．３重量％、Ｃ＝１２．
０重量％）を配合し、溶融混練して、ポリアミド樹脂組
成物のペレットを作成した。

このポリアミド樹脂組成物のペレットを使用して、試験
用ピース（形状；角柱、サイズ；１／２ＸＩ／４Ｘ５イ
ンチ）およびエンジンヘッドカバー（形状；第２図参照
、サイズ；最大長さ４３０ｍｍ、厚さく平均）２．５ｍ
５）を、第１表の成形条件（ただし、金型温度；８０℃
）で射出成形した結果、その性状は第２表のとおりであ
った。

実施例２〜８および比較例１〜４ ポリアミド樹脂の種類を第２表に示すように変え、また
、無機充填剤の組成比を第２表に示すように変えたほか
は、実施例１と同様にして、ポリアミド樹脂組成物を作
成した。

なお、実施例８で使用したポリアミド６／６６共重合体
は、その構成成分のモル比（６／６６）が９５１５であ
る。

それらのポリアミド樹脂組成物からのエンジンヘッドカ
バーの試作の結果、およびテストピースの試験結果を第
２表に示す。

第１表 シリンダ設定　樹脂温度　射出圧力　成形サイクル温度
（”ｃ）　　　　（℃）　　　（ｋｇ／ｃｄ）　　時間
（ｓｅｃ）〔本発明の作用効果〕 この発明のエンジン周り部品用のポリアミド樹脂組成物
は、射出成形などの成形によって得られた成形品が「ソ
リｊなどを生ずることがなく、また、充分な機械物性と
共に、高温での高い剛性を保持することができる優れた
成形品を成形することができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に使用する無機充填剤の各成分の組
成比を示すための三角図表である。 第２図は、シリンダーヘンド力バーの上面図である。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 相対粘度（ηｒ）が２．０〜３．５であるポリアミド６
   および／またはポリアミド６６、あるいはポリアミド６
   、６６共重合体からなるポリアミド樹脂；１００重量部
   と、 （ａ）平均繊維径２〜２０μｍのガラス繊維、（ｂ）マ
   イカ、および（ｃ）硅酸マグネシウムからなる無機充填
   剤；２０〜１２０重量部とからなり、しかも、 前記無機充填剤の各成分組成が、三角図表で示される次
   の各点、 Ａ点（ａ＝３５、ｂ＝３５、ｃ＝３０） Ｂ点（ａ＝６０、ｂ＝３５、ｃ＝５） Ｃ点（ａ＝１０、ｂ＝８５、ｃ＝５） Ｄ点（ａ＝１０、ｂ＝６０、ｃ＝３０） で囲まれた範囲内の組成比であることを特徴とするエン
   ジン周り部品用ポリアミド樹脂組成物。