WO2006054774A1 - ガラス繊維含有ポリアミド樹脂組成物 - Google Patents

ガラス繊維含有ポリアミド樹脂組成物 Download PDF

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WO2006054774A1
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polyamide
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glass fiber
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Inventor
Seiichi Arakawa
Tadashi Ogawa
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Ube Industries, Ltd.
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/06—Use of materials; Use of treatments of toothed members or worms to affect their intrinsic material properties

Definitions

  • the present invention relates to a polyamide resin composition containing glass fibers.
  • the present invention relates to a glass fiber-containing polyamide resin composition that is advantageously used in the manufacture of sliding parts such as gears for electric power steering (EPS).
  • EPS electric power steering
  • Polyamide resin has excellent properties as an engineering plastic, and is therefore used in the manufacture of various machines and parts such as automobile manufacturing, machine manufacturing, electrical and electronic component manufacturing.
  • Polyamide resin is particularly widely used as a molding material for sliding parts such as gears, cams, and bearings because it has excellent mechanical properties and wear resistance.
  • Patent Document 1 polytetrafluoroethylene particles and, if necessary, calcium titanate whisker or glass fiber are combined with polyamide resin represented by 46-nylon.
  • a polyamide resin composition having low friction and excellent wear resistance and suitable for forming a sliding member is described.
  • the description regarding the molecular weight of the polyamide rosin is not seen at all including general description or exemplary description.
  • the description regarding the fiber diameter or fiber length of the glass fiber is not found at all, including general description or exemplary description.
  • Patent Document 2 discloses a slide formed by blending a glass fiber, a tetrafluoroethylene resin, and a disulfurium-molybdenum compound with a polyamide resin represented by 66-nylon (66-polyamide resin).
  • a rosin composition for a moving material is described. It is described that glass fibers having a fiber diameter of about 3 to 13 m and a fiber length of about 1 to: LOmm are used. In the examples, the fiber diameter is 1 Glass fiber with 3 / ⁇ ⁇ and 3mm fiber length is used.
  • CM3001N manufactured by Toray Industries, Inc. having a number average molecular weight of about 20000, which is a commercially available polyamide 66, is used in the examples. .
  • Patent Document 3 15 to 30% by weight of a reinforcing fiber such as a glass fiber having a small fiber diameter of about 6 to 8 ⁇ m is blended with a thermoplastic resin represented by nylon MXD6 and nylon 66.
  • a rosin composition There is a description that this greaves blend is particularly suitable for the production of hollow tubes with excellent internal smoothness.
  • the description regarding the molecular weight of polyamide rosin is not seen at all including general description or exemplary description.
  • Patent Document 4 describes a reduction gear for an electric power steering apparatus formed using a polyamide resin mixture.
  • polyamide resin mixture there is no description of the glass fiber composition.
  • polyamide 66 a commercially available polyamide resin having a number average molecular weight of 20000 (UBE Nylon 2020U (Cu-based additive made by Ube Industries)) Containing)) is used.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 62-185747
  • Patent Document 2 JP-A-1-110558
  • Patent Document 3 JP-A-8-41246
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-83423
  • the inventor of the present invention examined various physical properties of the glass fiber-containing polyamide resin composition thus far known, centering on the above-mentioned wear resistance, friction characteristics, and limit PV value.
  • polyamide 66 having a number average molecular weight in the range of 23000 to 50000 was used as the polyamide resin, and a glass fiber having a mean fiber diameter in the range of 8 to 8 ⁇ m
  • wear resistance, friction properties, and limit PV values are realized when a polyamide resin composition using lath fibers is molded, and the present invention has been achieved.
  • the present invention relates to polyamide 66 having a number average molecular weight of 3000 to 50000 in the range of 3 to 50000.
  • the copper compound is 0.001 to 1 part by mass
  • potassium halide is 0.0001 to 1 part by mass
  • melamine is 0.0001 to 1 part. Includes mass parts.
  • Number average molecular weight force of polyamide 66 is in the range of 24000-40000.
  • the average fiber diameter of the glass fibers is in the range of 5 to 7 ⁇ m.
  • the glass fiber has an average fiber length in the range of 10 to: LOOO ⁇ m.
  • the content of polyamide 66 is in the range of 45 to 85% by mass.
  • the glass fiber content is in the range of 15-50% by mass.
  • the glass fiber is bundled using a sizing agent mainly composed of acrylic or epoxy resin.
  • the glass fiber-containing polyamide resin composition of the present invention is molded into a molded product by a known method, the physical property values such as wear resistance, friction characteristics, and limit PV value are particularly remarkable. Excellent value for. Therefore, the glass fiber-containing polyamide resin composition of the present invention is advantageously used particularly for the production of sliding parts such as gears for electric power steering (EPS).
  • EPS electric power steering
  • Polyamide coffin which is a coagulant component contained in the glass fiber-containing polyamide coffin composition of the present invention, is polyamide 66 having a number average molecular weight in the range of 23,000 to 50,000.
  • Polyamide 66 itself is a polyamide resin that is already generally known, and is usually produced by polycondensation of hexamethylenamine and adipic acid.
  • polyamide 66 is a monomer comprising ratatam, aminocarboxylic acid, or other diamine and dicarboxylic acid combinations It may be a copolymer containing less than 30% by mass of the components.
  • the polyamide 66 contained in the glass fiber-containing polyamide resin composition has a number average molecular weight of about 20000 as described in the above-mentioned patent document.
  • It is characterized by using a relatively high molecular weight polyamide 66 having a number average molecular weight in the range of 23,000 to 50,000.
  • Such a relatively high molecular weight polyamide 66 can be produced by adjusting the production conditions (for example, by reducing the pressure during the polymerization reaction or adding a step for further solid-phase polymerization of the polycondensate). And can be easily obtained in the market.
  • the glass fiber-containing polyamide resin composition of the present invention contains polyamide 66 in an amount in the range of 30 to 90% by mass (preferably 45 to 85% by mass).
  • thermoplastic resin As the resin component, other thermoplastic resin can be used in combination as long as the characteristics of the glass fiber-containing polyamide resin composition of the present invention are not impaired.
  • thermoplastic resin that can be used in combination include polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, polystyrene, ABS resin, AS resin, acrylic resin, and other general-purpose resins, polyamide 6, polyamide 11, etc.
  • High heat resistance such as aliphatic polyamide resin, polycarbonate, polyphenylene oxide, poly (ethylene terephthalate), polybutylene terephthalate, polyphenylene sanorefinide can be mentioned.
  • thermoplastic resins are preferably used after being modified with a modifying agent such as maleic anhydride or a glycidyl group-containing monomer.
  • a modifying agent such as maleic anhydride or a glycidyl group-containing monomer.
  • modified waxes that do not have functional groups such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-propylene copolymers.
  • the glass fiber contained in the glass fiber-containing polyamide resin composition of the present invention is a very thin glass fiber having an average fiber diameter of ⁇ 8 m (preferably 5 to 7 m). .
  • the average fiber length of the glass fibers is preferably in the range of 10 to: LOOO m, particularly preferably in the range of 50 to 500 m.
  • a known sizing agent binder
  • acrylic resin or epoxy resin glass fibers that are bundled with a sizing agent containing as a main component.
  • Glass fibers include isocyanate compounds, organosilane compounds, organotitanate compounds, and organoboranes. It is preferable to use a compound or a material pre-treated with a coupling agent such as an epoxy compound because further improvement in mechanical properties of the obtained molded product is expected.
  • the amount of the glass fiber contained in the glass fiber-containing polyamide resin composition of the present invention is in the range of 10 to 70% by mass (preferably 15 to 50% by mass, more preferably 20 to 40% by mass).
  • the glass fiber-containing polyamide resin composition of the present invention further contains a copper compound exhibiting an antioxidant function.
  • copper compounds that can be used include cuprous chloride, salted cupric, cuprous bromide, cupric bromide, cuprous iodide (copper iodide), copper sulfate, copper phosphate Inorganic acid copper salts such as copper borate and copper nitrate, and organic acid copper salts such as copper acetate, copper propionate, copper benzoate, copper adipate, copper terephthalate, copper isophthalate and copper stearate Can.
  • a copper complex salt coordinated with a chelating agent can be used.
  • cuprous iodide can be used alone or in combination.
  • the copper compound is preferably used in an amount in the range of 0.0001 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of polyamide 66 and glass fiber.
  • a particularly preferred amount is 0.005-0. 2 parts by weight, and a more preferred amount is 0.02-0.1 parts by weight.
  • the glass fiber-containing polyamide resin composition of the present invention further contains halogenated potassium.
  • halogenated potassium include potassium iodide, potassium bromide, and salted potassium. Most preferred is potassium iodide.
  • Potassium halide is preferably used in an amount in the range of 0.0001 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of polyamide 66 and glass fiber. A particularly preferred amount is 0.005-0. 2 parts by mass, and a more preferred amount is 0.02-0.1 parts by mass.
  • the glass fiber-containing polyamide resin composition of the present invention further contains melamine in an amount in the range of 0.0001 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of polyamide 66 and glass fiber. Is preferred. A particularly preferable amount is 0.005-0. 2 parts by mass, and a more preferable amount is 0.02-0.1 parts by mass.
  • the polyamide rosin composition of the present invention may contain other heat-resisting agents, weathering agents, crystal nucleating agents, crystallization accelerators, mold release agents, lubricants, antistatic agents, flame retardants, flame retardant aids as necessary. Agents, colorants, etc. Including additives to known polyamide rosin!
  • the polyamide resin composition of the present invention comprises a polyamide 66 having a number average molecular weight in a predetermined range and a glass fiber having an average fiber diameter in a predetermined range at a ratio in a predetermined range, a uniaxial or biaxial kneading extruder, It can be produced by melt kneading by a known method using a known melt kneader such as a Banbury mixer. In this melt-kneading, the above-mentioned various additives are added as necessary.
  • the polyamide resin composition of the present invention is formed into a sliding part such as a gear or other shape molding using a known molding method such as an extrusion molding method, a blow molding method or an injection molding method. You can.
  • the polyamide resin composition of the present invention can be used effectively to obtain other types of molded articles, which can be used particularly advantageously in the production of automobiles, machine gears, pulleys, cams, bearings and the like. .
  • the average molecular weight of polyamide 66 in this specification is a number average molecular weight, and is a value measured by a solution viscosity method using a 96% concentration aqueous sulfuric acid solution in accordance with JIS K6920.
  • test was performed by performing a three-point bending test at room temperature (23 ° C.) using a strip-shaped test piece having a thickness of 6.4 mm.
  • ASTM D648 A test piece with a thickness of 12.7 mm, a width of 12.7 mm, and a length of 127 mm was used, and measurement was performed at a normal temperature (23 ° C) using a deflection temperature measuring device under load.
  • test load was 200 mmZ seconds
  • test load was multiplied by lOkgf at the start of the test
  • load was increased by lOkgf every 10 minutes
  • load immediately before the load at which the test piece melted was taken as the limit PV value.
  • the measurement operation was performed under the same conditions as the limit PV value measurement, and the dynamic friction coefficient was calculated from the frictional resistance force immediately before the specimen melted.
  • the test load is set to lkgf at the start of the test, changed to 2 kgf after 10 minutes, and then changed to lkgf after 10 minutes, while changing the load to lkgf and 2 kgf every 10 minutes. After 200 minutes, the wear of the test piece after completion was measured.
  • test piece Place the test piece in a hot-air circulating and constant temperature and constant temperature dryer (Satake Chemical Machinery Co., Ltd.) with the internal temperature adjusted to 180 ° C for 500 hours and measure the tensile strength and elongation of the heat-treated test piece. According to the method, tensile strength and elongation were measured, and tensile strength retention and elongation retention were calculated.
  • Polyamide 66 (Number average molecular weight: 26000, 2026B manufactured by Ube Industries, Ltd.) 75 parts by mass, glass fiber (average fiber diameter: 6.5 m, sizing agent: acrylic resin, ECS03T — 289DE manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd. ) 25 parts by weight, cuprous iodide 0.02 parts by weight, potassium iodide 0.32 parts by weight, and melamine resin 0.01 parts by weight with a 44 mm ⁇ vent set to a barrel temperature of 285 ° C By kneading with a twin-screw extruder and then pelletizing, a polyamide resin composition pellet was obtained.
  • the polyamide polyamide resin pellets obtained were dried for 24 hours under reduced pressure of 100 ° C and 10 Torr (1330 Pa), and then injection molded at a cylinder temperature of 285 ° C and a mold temperature of 80 ° C.
  • the test piece was manufactured.
  • the above-mentioned various measurements and calculations were performed on the obtained test piece.
  • the measurement results and calculation results are shown in Table 1.
  • a polyamide fiber was prepared in the same manner as in Example 1 except that glass fiber using epoxy resin as the sizing agent (average fiber diameter: 6.5 m, ECS03T-790DE manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) was used. A fat composition pellet was obtained and various test pieces were produced. The above-mentioned various measurements and calculations were performed on the obtained test piece. The measurement results and calculation results are shown in Table 1.
  • Example 1 The same method as in Example 1 was used except that a glass fiber using an urethane sachet sizing agent (average fiber diameter: 6.5 m, ECS03T-488DE manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) was used as the glass fiber. A fat composition pellet was obtained and various test pieces were produced. The above-mentioned various measurements and calculations were performed on the obtained test pieces. Table 1 shows the measurement results and calculation results.
  • an urethane sachet sizing agent average fiber diameter: 6.5 m, ECS03T-488DE manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.
  • a polyamide resin composition pellet was obtained in the same manner as in Example 1 except that polyamide 66 having a number average molecular weight of 20000 (202 OU manufactured by Ube Industries, Ltd.) was used as the polyamide resin, and various test pieces were obtained. Manufactured. The above-mentioned various measurements and calculations were performed on the obtained test pieces. The measurement results and calculation results are shown in Table 1.
  • a polyamide fiber (number average molecular weight: 20000, polyamide 66 (202 OU manufactured by Ube Industries, Ltd.)) is used as the polyamide resin, and a glass fiber using an acrylic resin sizing agent as the glass fiber (average fiber diameter: 13 m, NEC)
  • a polyamide resin composition pellet was obtained by the same method as in Example 1 except that ECS03T-289 manufactured by Glass Co., Ltd. was used, and various test pieces were produced. The above-mentioned various measurements and calculations were performed on the obtained specimens. Table 1 shows the measurement and calculation results.
  • the molded product of the polyamide resin composition according to the present invention also has a large tensile strength and a high tensile strength retention rate. Furthermore, a molded product molded from the polyamide resin composition according to the present invention exhibits high elongation and a high flexural modulus, even at a high bending modulus.
  • a molded product having a polyamide resin composition strength according to the present invention also exhibits a high limit PV value, which is maintained even after heat treatment, and its low dynamic friction coefficient is low because of its low dynamic friction coefficient. It is maintained at the same level afterwards.
  • the present invention Molded articles molded from the polyamide polyamide resin composition according to the invention show a low wear amount.
  • the molded product formed from the polyamide resin composition according to the present invention is equivalent to or compared with the molded product formed from the conventional polyamide resin composition having a similar composition. A better value is shown.

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Abstract

【課題】電動パワーステアリング（ＥＰＳ）のギアなどの摺動部品の製造に有利に利用されるガラス繊維含有ポリアミド樹脂組成物を提供する。 【解決手段】数平均分子量が２３０００～５００００のポリアミド６６を３０～９０質量％そして平均繊維径が４～８μｍのガラス繊維を７０～１０質量％含むポリアミド樹脂組成物。

Description

明 細 書
ガラス繊維含有ポリアミド樹脂組成物
技術分野
[0001] 本発明は、ガラス繊維を含有するポリアミド榭脂組成物に関する。本発明は特に、 電動パワーステアリング (EPS)のギアなどの摺動部品の製造に有利に利用されるガ ラス繊維含有ポリアミド榭脂組成物に関する。
背景技術
[0002] ポリアミド榭脂はエンジニアリングプラスチックとして優れた特性を示すことから、自 動車製造、機械の製造、電気、電子部品の製造など、各種の機械や部品の製造に 利用されている。ポリアミド榭脂は特に、機械的特性ゃ耐摩耗性に優れているため、 ギア、カム、軸受などの摺動部品の成形材料として広く利用されている。
[0003] 近年、各種機械や部品の高性能化への要求が高まっているため、ポリアミド榭脂に 各種の充填材を配合することによりポリアミド榭脂成形品の機械的特性あるいはポリ アミド榭脂の成形特性を高める改良がなされて 、る。そのような充填材の例としては、 潤滑材としてのテトラフルォロエチレン榭脂粒子や強化材としてのガラス繊維が挙げ られる。
[0004] 特許文献 1には、 46—ナイロンに代表されるポリアミド榭脂にポリテトラフルォロェチ レン粒子、そして必要に応じて、チタン酸カルシウムゥイスカーやガラス繊維などを配 合してなる、低摩擦性で耐摩耗性に優れた、摺動部材の成形に適したポリアミド榭脂 組成物が記載されている。なお、ポリアミド榭脂の分子量に関する記載は、一般的な 記載あるいは例示的な記載を含め一切見られない。そして、ガラス繊維の繊維径ゃ 繊維長に関する記載についても、一般的な記載あるいは例示的な記載を含め一切 見られない。
[0005] 特許文献 2には、 66—ナイロン (66—ポリアミド榭脂）に代表されるポリアミド榭脂に 、ガラス繊維、テトラフルォロエチレン榭脂および二硫ィ匕モリブデンを配合してなる摺 動材用榭脂組成物が記載されている。ガラス繊維としては、繊維径が約 3〜13 m、 繊維長が約 1〜： LOmmのものが用いられると記載されており、実施例では繊維径が 1 3 /ζ πι、繊維長が 3mmのガラス繊維が用いられている。なお、用いるポリアミド榭脂の 分子量についての一般的な記載はないが、実施例では、市販のポリアミド 66である 数平均分子量が約 20000の東レ（株）製の CM3001Nが用いられて!/、る。
[0006] 特許文献 3には、ナイロン MXD6、ナイロン 66に代表される熱可塑性榭脂に、繊維 径が 6〜8 μ m程度の小径のガラス繊維などの補強繊維を 15〜30重量％配合した 榭脂組成物の記載がある。この榭脂配合物は、とくに内面平滑性が優れた中空管の 製造に適している旨の記載がある。なお、ポリアミド榭脂の分子量に関する記載は、 一般的な記載あるいは例示的な記載を含め一切見られな 、。
[0007] 特許文献 4には、ポリアミド榭脂混合物を用いて成形した電動パワーステアリング装 置用減速ギアが記載されている。この文献には、ガラス繊維の配合の記載はないが、 実施例では、ポリアミド 66として数平均分子量が 20000の市販のポリアミド榭脂（宇 部興産 (株)製の UBEナイロン 2020U (Cu系添加剤含有) )が用いられて 、る。
[0008] 特許文献 1：特開昭 62— 185747号公報
特許文献 2：特開平 1― 110558号公報
特許文献 3：特開平 8— 41246号公報
特許文献 4：特開 2003— 83423号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 近年の各種機械や部品の高性能化への要求により、そして特に電動パワーステア リング (EPS)のギアなどの摺動部品の高性能化への要求により、ポリアミド榭脂成形 品は、摩耗量の低下により表される耐摩耗性の向上、動摩擦係数の低下により表さ れる摩擦特性の向上、そして高い限界 PV値により表される耐軸受荷重値 (Pressure -Velocity Value)の増大が従来にも増して求められて!/、る。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明者は、これまでの知られているガラス繊維含有ポリアミド榭脂組成物の成形 物について、上記の耐摩耗性、摩擦特性、そして限界 PV値を中心とした各種物性を 検討した結果、ポリアミド榭脂として、数平均分子量が 23000〜50000の範囲にある ポリアミド 66を用い、そしてガラス繊維として平均繊維径カ 〜8 μ mの範囲にあるガ ラス繊維を用いたポリアミド榭脂組成物を成形した場合に、特に優れた耐摩耗性、摩 擦特性、そして限界 PV値が実現することを見出し、本発明に到達した。
[0011] 従って、本発明は、数平均分子量力 3000〜50000の範囲にあるポリアミド 66を 3
0〜90質量％そして平均繊維径が 4〜8 μ mの範囲にあるガラス繊維を 70〜 10質量
%含むポリアミド榭脂組成物にある。
[0012] 本発明のポリアミド榭脂組成物の好ま ヽ態様を次に示す。
(1)さらに、ポリアミド 66とガラス繊維との合計量 100質量部に対して、銅化合物 0. 0 001〜1質量部、ハロゲン化カリウム 0. 0001〜1質量部、そしてメラミン 0. 0001〜1 質量部を含む。
(2)ポリアミド 66の数平均分子量力 24000〜40000の範囲にある。
(3)ガラス繊維の平均繊維径が 5〜7 μ mの範囲にある。
(4)ガラス繊維が 10〜： LOOO μ mの範囲の平均繊維長を有する。
(5)ポリアミド 66の含有量が 45〜85質量％の範囲にある。
(6)ガラス繊維の含有量が 15〜50質量％の範囲にある。
(7)ガラス繊維がアクリル榭脂もしくはエポキシ榭脂を主成分とする集束剤を用いて 集束されている。
発明の効果
[0013] 本発明のガラス繊維含有ポリアミド榭脂組成物は、これを公知の方法で成形して成 形物とすると、特に、耐摩耗性、摩擦特性、そして限界 PV値などの物性値について 顕著に優れた値を示す。従って、本発明のガラス繊維含有ポリアミド榭脂組成物は、 特に電動パワーステアリング (EPS)のギアなどの摺動部品の製造に有利に利用され る。
発明を実施するための最良の形態
[0014] 本発明のガラス繊維含有ポリアミド榭脂組成物に含まれる榭脂成分であるポリアミド 榭脂は、数平均分子量が 23000〜50000の範囲にあるポリアミド 66である。ポリアミ ド 66自体は、既に一般的に知られているポリアミド榭脂であり、通常は、へキサメチレ ンジァミンとアジピン酸との重縮合により製造する。あるいは、ポリアミド 66は、ラタタム 、アミノカルボン酸、または他のジァミンとジカルボン酸との組合わせからなるモノマー 成分を 30質量％未満含む共重合体であってもよ 、。
従来、ガラス繊維含有ポリアミド榭脂組成物に含まれるポリアミド 66としては、前記 の特許文献に記載されて 、るように、数平均分子量が約 20000のものが一般的であ る力 本発明では、数平均分子量が 23000〜50000の範囲にあるような比較的高 分子量のポリアミド 66を用いることに特徴がある。なお、このような比較的高分子量の ポリアミド 66は、その製造条件の調整 (例えば、重合反応時の圧力を下げたり、重縮 合物をさらに固相重合する工程を加える）により製造することができ、市場において容 易に入手することができる。
[0015] 本発明のガラス繊維含有ポリアミド榭脂組成物はポリアミド 66を 30〜90質量％ (好 ましくは 45〜85質量％)の範囲の量にて含有する。
[0016] なお、榭脂成分としては、本発明のガラス繊維含有ポリアミド榭脂組成物の特性を 損なわない範囲で、他の熱可塑性榭脂を併用することもできる。併用可能な熱可塑 性榭脂の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン一プロピレン共重合体、 ポリスチレン、 ABS榭脂、 AS榭脂、アクリル榭脂などの汎用榭脂、ポリアミド 6、ポリア ミド 11などの脂肪族ポリアミド榭脂、ポリカーボネート、ポリフエ-レンオキサイド、ポリ エチレンテレフタレート、そしてポリブチレンテレフタレート、ポリフエ二レンサノレフアイ ドなどの高耐熱性を挙げることができる。これらの熱可塑性榭脂は、無水マレイン酸 あるいはギリシジル基含有モノマーなどの変性剤で変性して使用することが好ま ヽ 。特に、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびエチレン プロピレン共重合体などの官 能基を持たな 、榭脂は変性して用いることが好ま U、。
[0017] 本発明のガラス繊維含有ポリアミド榭脂組成物に含まれるガラス繊維は、平均繊維 径カ 〜8 m (好ましくは 5〜7 m)の範囲にあるような非常に細いガラス繊維であ る。ガラス繊維の平均繊維長は、 10〜： LOOO mの範囲にあることが好ましぐ 50〜5 00 mの範囲にあることが特に好ましい。ガラス繊維は、アクリル榭脂、エポキシ榭脂 もしくはウレタン榭脂などを主成分とする公知の集束剤 (バインダ）により集束されて いるものを使用することが好ましぐ特にアクリル榭脂あるいはエポキシ榭脂を主成分 とする集束剤で集束されているガラス繊維を使用することが好ましい。また、ガラス繊 維は、イソシァネートイ匕合物、有機シラン化合物、有機チタネート化合物、有機ボラン 化合物、あるいはエポキシィ匕合物などのカップリング剤で予備処理したものを使用す ることが、得られる成形物の機械的特性のさらなる向上が期待されるため好ましい。
[0018] 本発明のガラス繊維含有ポリアミド榭脂組成物に含まれるガラス繊維の量は、 10〜 70質量％ (好ましくは 15〜50質量％、さらに好ましくは 20〜40質量％)の範囲にあ る。
[0019] 本発明のガラス繊維含有ポリアミド榭脂組成物はさらに酸化防止機能を示す銅化 合物を含むことが好ましい。使用できる銅化合物の例としては、塩化第一銅、塩ィ匕第 二銅、臭化第一銅、臭化第二銅、ヨウ化第一銅 (ヨウ化銅）、硫酸銅、リン酸銅、ホウ 酸銅、硝酸銅などの無機酸銅塩、そして酢酸銅、プロピオン酸銅、安息香酸銅、アジ ピン酸銅、テレフタル酸銅、イソフタル酸銅、ステアリン酸銅などの有機酸銅塩を挙げ ることができる。あるいは、キレート剤が配位した銅錯塩を用いることができる。最も好 ましいのは、ヨウ化第一銅である。これらの銅化合物は単独でも、また複数併用する ことちでさる。
銅化合物は、ポリアミド 66とガラス繊維との合計量 100質量部に対して、 0. 0001 〜1質量部の範囲の量で用いることが好ましい。特に好ましい量は、 0. 005-0. 2 質量部、さらに好ましい量は、 0. 02-0. 1質量部である。
[0020] 本発明のガラス繊維含有ポリアミド榭脂組成物はさらにハロゲンィ匕カリウムを含むこ とが好ましい。ハロゲンィ匕カリウムの例としては、ヨウ化カリウム、臭化カリウム、そして 塩ィ匕カリウムを挙げることができる。最も好ましいのはヨウ化カリウムである。ハロゲン 化カリウムは、ポリアミド 66とガラス繊維との合計量 100質量部に対して、 0. 0001〜 1質量部の範囲の量で用いることが好ましい。特に好ましい量は、 0. 005-0. 2質 量部、さらに好ましい量は、 0. 02-0. 1質量部である。
[0021] 本発明のガラス繊維含有ポリアミド榭脂組成物は、さらにメラミンを、ポリアミド 66と ガラス繊維との合計量 100質量部に対して、 0. 0001〜1質量部の範囲の量で含む ことが好ましい。特に好ましい量は、 0. 005-0. 2質量部、さらに好ましい量は、 0. 02-0. 1質量部である。
[0022] 本発明のポリアミド榭脂組成物は、必要により、他の耐熱剤、耐候剤、結晶核形成 剤、結晶化促進剤、離型剤、滑剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、着色剤などの 公知のポリアミド榭脂への添加剤を含んで 、てもよ!/、。
[0023] 本発明のポリアミド榭脂組成物は、所定範囲の数平均分子量を有するポリアミド 66 と所定範囲の平均繊維径を持つガラス繊維を所定範囲の比率にて、一軸あるいは二 軸混練押出機、バンバリ一ミキサなどの公知の溶融混練機を用い、公知の方法によ つて溶融混練することにより製造することができる。この溶融混練に際して、必要によ り、前記の各種の添加剤を添加する。
[0024] 本発明のポリアミド榭脂組成物は、押出成形法、ブロー成形法、射出成形法などの 公知の成形方法を用いて、ギヤなどの摺動部品あるいは他の形状の成形物とするこ とができる。本発明のポリアミド榭脂組成物は、自動車や機械のギア、プーリー、カム 、軸受などの製造に特に有利に用いることができる力 他の種の成形物を得るために も有効に用いることができる。
実施例
[0025] 後に記載する各実施例および各比較例で示す成形物の物性値は、下記の測定方 法により測定した値である。
[0026] [分子量]
本明細書におけるポリアミド 66の平均分子量は数平均分子量であって、 JIS K69 20に準拠し、濃度 96%の硫酸水溶液を用いる溶液粘度法により測定した値である。
[0027] [機械的特性測定]
(1)引張強さ及び伸び
ASTM D638に従い、厚み 3. 2mmの試験片を用いて常温（23°C)で測定を行 なった。
[0028] (2)曲げ強さ及び曲げ弾性率
ASTM D790に従い、厚み 6. 4mmの短冊状試験片を用いて常温（23°C)にて 三点曲げ試験を行なうことにより測定を行なった。
[0029] (3)衝撃強さ（アイゾット衝撃強さ）
ASTM D256に従い、厚み 12. 7mmの短冊状試験片を用いて、後加工によりノ ツチを付けて常温 (23°C)にてアイゾット衝撃試験装置により測定を行なった。
[0030] (4)硬さ ASTM D785【こ従!ヽ、厚み 6. 4mm,幅 12. 7mm,長さ 127mmの試験片を用 V、て常温（23°C)にてロックウェル硬度計により測定を行なった。
[0031] (5)熱変形温度 (荷重たわみ温度）
ASTM D648【こ従!ヽ、厚み 12. 7mm,幅 12. 7mm,長さ 127mmの試験片を用 V、て常温（23°C)にて荷重たわみ温度測定装置により測定を行なった。
[0032] [摺動性評価]
(1)限界 PV値
試験荷重、試験速度を除き、 JIS K7218に従い、鈴木式摩擦摩耗試験機を用い 、リングオンプレート方式（プレート寸法は、幅 30mm、厚み 3mm、長さ 100mm)を 用いて測定した。試験速度は、 200mmZ秒、試験荷重は、試験開始時に lOkgfを 掛け、 10分毎に lOkgfづっ荷重を上昇させ、試験片が溶融した荷重の直前の荷重 を限界 PV値とした。
[0033] (2)動摩擦係数
上記限界 PV値の測定装置を用いて、限界 PV値の測定と同一の条件にて測定操 作を行ない、試験片が溶融する直前の摩擦抵抗力より動摩擦係数を算出した。
[0034] (3)摩耗量
上記限界 PV値の測定装置を用い、試験荷重を試験開始時に lkgfとし、 10分後に 2kgfに変え、その 10分後に lkgfとするように、 10分毎に荷重を lkgfと 2kgfに変え ながら摩擦試験を 200分行な 、、終了後の試験片の摩耗を測定した。
[0035] [耐熱老化性 (引張強さ保持率、伸び保持率、限界 PV値と動摩擦係数の変化) ]
(1)引張強さ保持率、伸び保持率
内部温度を 180°Cに調整した熱風循環恒湿恒温乾燥機 (佐竹化学機械工業 (株） 製）に試験片を 500時間置き、この熱処理をした試験片について、前記の引張強さと 伸びの測定方法に従って、引張強さと伸びを測定し、引張強さ保持率と伸び保持率 とを算出した。
[0036] (2)限界 PV値の変化と動摩擦係数の変化
内部温度を 180°Cに調整した熱風循環恒湿恒温乾燥機 (佐竹化学機械工業 (株） 製）に試験片を 500時間置き、この熱処理をした試験片について、前記の方法により 、限界 PV値の測定と、動摩擦係数の測定を行なった。
[0037] [実施例 1]
ポリアミド 66 (数平均分子量： 26000、宇部興産 (株)製 2026B) 75質量部、ガラス 繊維 (平均繊維径: 6. 5 m、集束剤:アクリル榭脂、 日本電気硝子 (株)製 ECS03T — 289DE) 25質量部、ヨウ化第一銅 0. 02質量部、ヨウ化カリウム 0. 32質量部、そ してメラミン榭脂 0. 01質量部を、バレル温度 285°Cに設定した 44mm φベント付二 軸押出機で混練し、次いでペレツトイ匕することにより、ポリアミド榭脂組成物のペレット を得た。
次に、得られたポリアミド榭脂組成物のペレット 100°C、 10トール（1330Pa)の減圧 下で 24時間乾燥した後、シリンダ温度 285°C、金型温度 80°Cで射出成形して各種 の試験片を製造した。得られた試験片について前記の各種の測定と算出を行なった 。測定結果と算出結果とを第 1表に示す。
[0038] [実施例 2]
ガラス繊維として、集束剤としてエポキシ榭脂を用いたガラス繊維 (平均繊維径 : 6. 5 m、 日本電気硝子 (株)製 ECS03T— 790DE)を用いた以外は実施例 1と同じ 方法によりポリアミド榭脂組成物ペレットを得て、各種の試験片を製造した。得られた 試験片について前記の各種の測定と算出を行なった。測定結果と算出結果とを第 1 表に示す。
[0039] [実施例 3]
ガラス繊維として、ウレタン榭脂集束剤を用いたガラス繊維 (平均繊維径: 6. 5 m 、 日本電気硝子 (株)製 ECS03T— 488DE)を用いた以外は実施例 1と同じ方法に よりポリアミド榭脂組成物ペレットを得て、各種の試験片を製造した。得られた試験片 について前記の各種の測定と算出を行なった。測定結果と算出結果とを第 1表に示 す。
[0040] [比較例 1]
ガラス繊維として、アクリル榭脂集束剤を用 、たガラス繊維 (平均繊維径： 13 m、 日本電気硝子 (株)製 ECS03T— 289)を用いた以外は実施例 1と同じ方法によりポ リアミド榭脂組成物ペレットを得て、各種の試験片を製造した。得られた試験片につ いて前記の各種の測定と算出を行なった。測定結果と算出結果とを第 1表に示す。
[0041] [比較例 2]
ポリアミド榭脂として、数平均分子量： 20000のポリアミド 66 (宇部興産 (株)製 202 OU)を用いた以外は実施例 1と同じ方法によりポリアミド榭脂組成物ペレットを得て、 各種の試験片を製造した。得られた試験片について前記の各種の測定と算出を行 なった。測定結果と算出結果とを第 1表に示す。
[0042] [比較例 3]
ポリアミド榭脂として、数平均分子量： 20000のポリアミド 66 (宇部興産 (株)製 202 OU)を用い、ガラス繊維として、アクリル榭脂集束剤を用いたガラス繊維 (平均繊維径 ： 13 m、 日本電気硝子 (株)製 ECS03T— 289)を用 、た以外は実施例 1と同じ方 法によりポリアミド榭脂組成物ペレットを得て、各種の試験片を製造した。得られた試 験片について前記の各種の測定と算出を行なった。測定結果と算出結果とを第 1表 に示す。
[0043] [表 1]
第 1表
実 施 例
1 2 3 引張強さ
(MP a)
保持率 （¾
伸び （％)
保持率 （％)
曲げ強さ 265 260 255 225 260 224
(MP a) 曲げ弾性率
(GP a)
衝撃強さ 125 1 03 1 0 1 64 1 18 64
( J/m)
硬さ (HR-R) 熱変形温度 253 254 249 25 1 250 248 CO
限界 P V値 2000 2200 2 1 00 1 1 00 1 600 800 (kg/cm2 · cm/s)
熱処理後 2300 1 850 1 900 1 200 動摩擦係数 0. 1 3 0. 1 1 0. 12 0. 25 0. 1 8 0. 32 熱処理後 0. 1 1 0. 1 5 0. 14 0. 1 7 摩耗 a 1 1 9 1 0 1 6 1 2 18 (X 10 画3/ kg · mm)
第 1表に示された測定結果から明らかなように、本発明に従うポリアミド榭脂組成物 力も成形した成形物は、大きな引張強さを示し、また引張強さの保持率も高い。さら に、本発明に従うポリアミド榭脂組成物から成形した成形物は、高い伸びを示し、そ の保持率も高ぐ曲げ弾性率にっ 、ても高 1ヽ値を示す。
特に、本発明に従うポリアミド榭脂組成物力も成形した成形物は、高い限界 PV値を 示し、その限界 PV値は熱処理後も維持される上に、動摩擦係数が低ぐその低い動 摩擦係数は熱処理後も同程度に維持される。また、摩耗試験においても、本発明に 従うポリアミド榭脂組成物から成形した成形物は、低!ヽ摩耗量を示す。
そして、その他の各種特性においても、本発明に従うポリアミド榭脂組成物から成 形した成形物は、類似の組成を持つ従来のポリアミド榭脂組成物カゝら成形した成形 物に比べ、同等あるいはそれより優れた値を示す。

Claims

請求の範囲
[1] 数平均分子量力 23000〜50000の範囲にあるポジアミド 66を 30〜90質量0 /0そし て平均繊維径が 4〜8 μ mの範囲にあるガラス繊維を 70〜 10質量％含むポリアミド 榭脂組成物。
[2] さらに、ポリアミド 66とガラス繊維との合計量 100質量部に対して、銅化合物 0. 000 1〜1質量部、ハロゲン化カリウム 0. 0001〜1質量部、そしてメラミン 0. 0001〜1質 量部を含む請求項 1に記載のポリアミド榭脂組成物。
[3] ポリアミド 66の数平均分子量が 24000〜40000の範囲にある請求項 1に記載のポ リアミド榭脂組成物。
[4] ガラス繊維の平均繊維径が 5〜7 μ mの範囲にある請求項 1に記載のポリアミド榭 脂組成物。
[5] ガラス繊維が 10〜： LOOO /z mの範囲の平均繊維長を有する請求項 1に記載のポリ アミド榭脂組成物。
[6] ポリアミド 66の含有量が 45〜85質量％の範囲にある請求項 1に記載のポリアミド榭 脂組成物。
[7] ガラス繊維の含有量が 15〜50質量％の範囲にある請求項 1に記載のポリアミド榭 脂組成物。
[8] ガラス繊維がアクリル榭脂もしくはエポキシ榭脂を主成分とする集束剤を用いて集 束されて!ヽる請求項 1に記載のポリアミド榭脂組成物。
[9] 請求項 1に記載のポリアミド榭脂組成物を成形してなる成形物。
[10] 請求項 1に記載のポリアミド榭脂組成物を成形してなるギア。
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