JPS63304052A - 自動車用クーリングファン - 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】 本発明は耐熱性、剛性、強靭性、耐道路凍結防止剤性な
どの特徴を兼備した樹脂製の自動車用クーリングファン
（ラジェータファン、エアコン用熱交換ファン、オルタ
ネータファンなど）に関するものである。

最近、自動車業界では燃費向上のための軽量化、防錆性
および遮音効果などを目的に従来の金属部品を樹脂化す
る傾向が目立っている。なかでもポリアミド樹脂は潰れ
た耐熱性、耐油性、成形性、剛性、強靭性などの特徴を
有しているため自動車のアンダーフード部品、たとえば
クーリングファン、ラジェータータンクのトップおよび
ベース、シリンダーヘッドカバー、オイルパン、ギヤ、
バルブ、ブレーキ配管、燃料配管用チューブ、排ガス系
統部品など種々の機能部品への応用が注目されている。

ポリアミド樹脂の内でナイロン１１、ナイロン１２に代
表される高級ポリアミドは強靭性、寸法安定性、耐薬品
性などが良好で、しかも塩化カルシウム、塩化マグネシ
ウムなどの道路凍結防止剤に対する耐性が優れているの
で前記した自動車のアンダーフード部品用素材として大
きな関心が寄せられ、すでに一部の特殊な機能部品に使
用されているが、金属代替材料としては剛性が不足して
いることなどから用途拡大が制限されているのが実情で
ある。一方、ナイロン６やナイロン６６などの比較的ア
ミド基濃度の高いポリアミドは耐熱性、剛性が高く、か
つ安価なため自動車用アンダーフード部品用材料として
相当の使用実績があるが、吸湿量が大きく寸法安定性に
乏しいこと、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化
亜鉛などの路面凍結防止剤に侵されてひび割れを発生す
ることなどの欠点を有しているなめ必ずしも満足すべき
材料ではない。

したがって自動車のアンダーフード樹脂部品の需要拡大
を進めるにあたり耐熱性、剛性、強靭性、寸法安定性、
耐道路凍結防止剤性などを兼備したポリアミド系素材か
らなるアンダーフード部品の出現が待望されているのが
現状である。

そこで本発明者らは前記したような要求特性をほとんど
同時に満足するポリアミド系自動車用アンダーフード部
品について検討したところ、ナイロン６、ナイロン６６
などのポリアミドとナイロン１１、ナイロン１２に代表
される高級ポリアミドとの混合物およびこれにさらに無
機質強化材を添加した混合物からなる自動車用アンダー
フード部品が極めて優れたものであることを見出し本発
明に到達した。

すなわち、本発明は（Ａ）カプロアミドおよび／または
ヘキサメチレンアジパミド単位を主たる構成単位とする
ポリアミド：５〜９５重量％および（Ｂ）炭素数１１ま
たは１２の脂肪族アミノ酸、ラクタムおよび炭素数６〜
１２の脂肪族ジアミンと炭素数６〜１２の脂肪族ジカル
ボン酸との等モル塩（ただしヘキサメチレンジアンモニ
ウムアジペートを除く）から選ばれた少なくとも一種を
溶融重合して得たポリアミド５〜９５重量％の混合物１
００重量部に対し（Ｃ）無機質強化材０〜１００重量部
を含有せしめた配合物を成形してなる自動車用クーリン
グファンを提供するものである。

本発明で用いられる（Ａ）成分としてのポリアミドとは
ポリカプロアミド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレン
アジパミド（ナイロン６６）およびこれらを主成分とす
る共重合ポリアミド、混合ポリアミドである。また本発
明で用いられる（Ｂ）成分としてのポリアミドの代表例
を挙げると、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノ
ドデカン酸、ω−ラウロラクタムおよびヘキサメチレン
ジアミン、ウ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−／２．４゜４−トリメチルへキ
サメチレンジアミンとアジピン酸、アゼライン酸、セバ
シン酸、ドデカン二酸との等モル塩（ただしヘキサメチ
レンジアミンとアジピン酸との等モル塩を除く）などか
ら選ばれた少くとも一種を溶融重合して得たポリアミド
、たとえばナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６・
９、ナイロン６・１０、ナイロン６・１２、ナイロン１
１・６、ナイロン１１・１２、ナイロン１２・６、ナイ
ロン１２・１０、ナイロン１２・１２あるいはこれらを
主たる構成成分とする共重合体などである。特に本発明
では、ナイロン６・９、ナイロン６・１０、ナイロン６
・１２、ナイロン１１、ナイロン１２が好ましく利用さ
れる。ここで用いられるポリアミドの重合度は特に制限
なく、通常相対粘度が２．０〜６．０の範囲内にあるポ
リアミドを任意に選択できる。

本発明で用いられる無機質強化材としてはガラス繊維、
アスベスト繊維、炭素繊維、ワラステナイト、タルク、
炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、雲母、
球状ガラス、チタン酸カリウィスカーなどを挙げること
ができる。

本発明の樹脂製自動車用クーリングファンは（Ａ）成分
ポリアミド５〜９５重量％、好ましくは２０〜８０重量
％と（Ｂ）成分ポリアミド５〜９５重量％、好ましくは
２０〜８０重量％の混合物１００ｆｆｉ量部に対しくＣ
ｈｉ機質弾質強化材〜１００重量部添加配合してなる素
材から構成される。全ポリアミド中のＦＡ）成分ポリア
ミド、すなわちナイロン６、ナイロン６６などの混合量
が５重量％未満では剛性の高いクーリングファンが得る
ことができないので好ましくなく、一方（Ａ）成分ポリ
アミドの使用量が９５重量％を超えると得られたクーリ
ングファンの耐道路凍結防止剤性が目立って悪化するの
で実用的でない。一方便用する無機質強化材の量が全ポ
リアミド１００重量部に対し１００重量部を超えるとむ
しろ強靭性が低下してもろくなり自動車用クーリングフ
ァンとしての機能が損なわれるので好ましくない。

ポリアミドおよび無機質強化材の混合方法は特に限定さ
れず通常公知の方法を採用することができる。すなわち
少なくとも二種類のポリアミドのペレット、粉末、細片
などと無機質強化材を高速撹拌機で均一混合したのち、
十分な混練能力のある押出機で溶融混練する方法、トラ
イブレンド射出または押出成形する方法などいずれの方
法も採ることができる。もちろん無機質強化材を含む（
Ａ）成分ポリアミドと（Ｂ）成分ポリアミドとを混合す
るような方法およびこの方法の種々の変態も採用可能で
ある。

本発明の樹脂製自動車用クーリングファンは射出成形、
押出成形、プロー成形、真空成形など一般に熱可塑性樹
脂の公知の成形方法により成形されるが、特に射出成形
が好ましい、なおこのようにして得られた成形部品は塗
装、蒸着、接着などの二次加工を行うこともできる。

また本発明の自動車用クーリングファンには、その成形
性、物性を損なわない限りにおいて他の成分、たとえば
顔料、染料、耐熱剤、酸化防止剤、耐候剤、滑剤、結晶
核剤などを添加導入することができる。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。

なお実施例および比較例に記したクーリングファンおよ
び対応する試験片の物性は次に述べる方法で測定評価し
た。

（１）相対粘度　：　　ＪＩＳ　　Ｋ６８１０（２）吸
水率：　ＡＳＴＭ　Ｄ５７０ （３）引張特性　：　　ＡＳＴＭ　　Ｄ６３８（４）曲
げ特性　：　　ＡＳＴＭ　　Ｄ７９０（５）アイゾツト
衝撃強度：ＡＳＴＭ　　Ｄ２５６（６）熱変形温度　：
　　ＡＳＴＭ　　Ｄ６４８（７）耐道路凍結防止剤性：
射出成形品を８０℃で２４時間温水処理したのち、１０
０℃ギヤオープン中に放置あるいは回転させ、１時間ご
とに５０％塩化カルシウム水溶液を水滴状態で吹き付け
る処理を１サイクルとして評価を行い成形品にひび割れ
が発生するまでのサイクル数を測定した。

実施例１ 相対粘度２．８のナイロン６６　：　６０重量％に相対
粘度２．５のナイロン１１：４０重量％を添加し、この
１００重量部にさらにチョツプドストランドガラス繊維
を４５重量部加え高速撹拌機で均一に混合したものを６
５ｎｍφロ径の押出機で溶融混練したのちペレット化し
た。

ここで得られたペレットを真空乾燥したのち、射出成形
機によりシリンダ一温度２８０℃、金型温度８０℃の条
ｒトでラジェーター用クーリングファンおよびＪＩＳＩ
号ダンベル片を成形した。得られた試験片の絶乾時物性
測定結果は次のとおりであり、剛性、強靭性、耐熱性な
どバランスのとれた成形品であることが判明した。

引張強度　１，４００ｂｇ／ｃｄ 曲げ強度　２．４００　ｋｔ／ｄ 曲げ弾性率　８３．ＯＯＯｈｇ／ｄ アイゾツト衝撃強度　１５ｋｇ−ｃｌＩ／■ノツチ熱変
形温度　　２１０℃ 吸　　水　　率　　　　　　０．９％ また成形したクーリングファンについては前記した耐塩
化カルシウム性のサイクルテストを実施したところ、１
０サイクルまで全くひび割れの発生はなく、極めて潰れ
た耐道路凍結防止剤性を有する自動車用部品であること
が確認できた。

比較例１ 実施例１で用いたナイロン６６とガラス繊維の混合物を
実施例１と同条件下で成形して得られたクーリングファ
ンの耐塩化カルシウム性を評価したところ、わずか１サ
イクル目で成形品の全表面にひび割れが発生した。

比較例２ 実施例１で用いたナイロン１１とガラス繊維の混合物を
実施例１と同条件下で成形して得られた試験片の物性は
次のとおりであり、自動車の金属代替材料としては強度
、剛性の点で実用価値が認められなかった。

引張強度　　９００ｋｇ／ｄ 曲げ強度　　１．４００ｋｇ／ｃｄ 曲げ弾性率　３８，０ＯＯｋ＋ｒ／ａａ実施例２ 相対粘度３．０のナイロン６６：５０重量％に相対粘度
２，７のナイロン６・１０：５０重量％を添加し、この
１００重量部にさらにワラステナイトを５０重量部加え
高速撹拌機で均一に混合したものを実施例１と同様にし
て押出機で混練したのち、射出成形によりエアコン用熱
交換クーリングファンおよびダンベル試験片を成形した
。得られた試験片の絶乾時物性測定結果は次のとおりで
あり、剛性、強靭性、耐熱性などに優れた実用価値の高
い成形品であることが判明した。

引張強度　　Ｌ６００ｋｇ／ａａ 曲げ強度　　２，２００ｋｇ／ａａ 曲げ弾性率　８５，０００ｋｇ／ｃ＆ アイゾツト衝撃強度　　７　ｋｇ−■／■ノツチ熱変形
温度　　　２２０℃ 吸　　水　　率　　　　　　　１．１％また成形したエ
アコン用クーリングファンについては前記した耐塩化カ
ルシウム性のサイクルテストを実施したところ、１０サ
イクルまで全くひび割れの発生はなく、極めて優れた耐
道路凍結防止剤性を有する自動車用部品であることが確
認できた。

実施例３ 相対粘度２．８０のナイロン６６　：　７０重量％に相
対粘度２．３５のナイロン１２：３０重量％を添加し、
高速撹拌機で均一に混合したものを実施例１と同様にし
て押出機で混練したのち、射出成形によりオルタネータ
−ファンおよびダンベル試験片を成形した。得られた試
験片の絶乾時物性測定結果は次のとおりであり、実用価
値の高い成形品であることがわかった。。

引張強度　　７００ｋｇ／ｃｄ 曲げ強度　　９５０ｋｇ／ａｊｔ 曲げ弾性率　　２２，０００ｋｇ／ａＪアイゾツト衝撃
強度　　８ｋｇ−ａａ／ａａノツチ熱変形温度　　　　
６０℃ また成形したオルタネータ−ファンについては前記した
耐塩化カルシウム性のサイクルテストを実施したところ
、１０サイクルまで全くひび割れの発生はなく、極めて
優れた耐道路凍結防止剤性を有する自動車用部品である
ことが確認できた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （Ａ）カプロアミドおよび／またはヘキサメチレンアジ
   パミド単位を主たる構成単位とするポリアミド：５〜９
   ５重量％および（Ｂ）炭素数１１または１２の脂肪族ア
   ミノ酸、ラクタムおよび炭素数６〜１２の脂肪族ジアミ
   ンと炭素数６〜１２の脂肪族ジカルボン酸との等モル塩
   （ただしヘキサメチレンジアンモニウムアジペートを除
   く）から選ばれた少なくとも一種を溶融重合して得たポ
   リアミド５〜９５重量％の混合物１００重量部に対し（
   Ｃ）無機質強化材０〜１００重量部を含有せしめた配合
   物を成形してなる自動車用クーリングファン。