JP7761468B2 - Semi-aromatic polyamide resin composition and molded article using the same - Google Patents
Semi-aromatic polyamide resin composition and molded article using the sameInfo
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Description
本発明は、機械的強度、耐熱性、低摩耗性および押出加工性に優れる半芳香族ポリアミド樹脂組成物およびそれを用いた成形品に関する。 The present invention relates to a semi-aromatic polyamide resin composition that exhibits excellent mechanical strength, heat resistance, low abrasion, and extrusion processability, and to a molded article made from the same.
近年、自動車や電気・電子機器におけるギヤ・軸受等の摺動部材として半芳香族ポリアミドが使用されている。その中でも各種ギヤや軸受けのような摺動部材用途では、継続的または断続的な摩擦力に曝されることから、相手材と摺動した際の低摩耗性が必要となる。近年では高温、高荷重といった過酷な環境下でも高寿命化を実現する部材が求められており、従来よりも高度な機械的強度、耐熱性および低摩耗性が必要となってきている。 In recent years, semi-aromatic polyamides have been used as sliding components such as gears and bearings in automobiles and electrical and electronic equipment. In particular, sliding component applications such as various gears and bearings require low wear when sliding against mating materials, as they are exposed to continuous or intermittent frictional forces. In recent years, there has been a demand for components that can achieve long life even in harsh environments such as high temperatures and heavy loads, and these components require higher levels of mechanical strength, heat resistance, and low wear than ever before.
摺動性を有する半芳香族ポリアミド樹脂組成物としては、例えば、特許文献1にはポリアミド10T(テレフタル酸および1,10-デカン ジアミンからなるポリアミド)に摺動性付与材を含有させた樹脂組成物が開示されているが、高荷重といった過酷な環境下の低摩耗性が不十分である。特許文献2にはMXD6(アジピン酸およびメタキシレンジアミンからなるポリアミド)に摺動性付与材および脂肪族ポリアミドを含有させた樹脂組成物が開示されているが、低摩耗性が不十分であり、脂肪族ポリアミドが含有されることによる機械的強度、耐熱性の向上は提案されていない。 As an example of a semi-aromatic polyamide resin composition with sliding properties, Patent Document 1 discloses a resin composition in which polyamide 10T (a polyamide composed of terephthalic acid and 1,10-decanediamine) is mixed with a sliding property-imparting agent, but the resin composition lacks low wear properties under harsh environments such as high loads. Patent Document 2 discloses a resin composition in which MXD6 (a polyamide composed of adipic acid and meta-xylenediamine) is mixed with a sliding property-imparting agent and an aliphatic polyamide, but the low wear properties are insufficient and there is no suggestion that the inclusion of an aliphatic polyamide would improve mechanical strength or heat resistance.
本発明の目的は、機械的強度、耐熱性、低摩耗性および押出加工性に優れる半芳香族ポリアミド樹脂組成物およびそれを用いた成形品を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a semi-aromatic polyamide resin composition that exhibits excellent mechanical strength, heat resistance, low abrasion, and extrusion processability, and to provide a molded article made from the same.
本発明者らは上述の課題を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分および1,10-デカンジアミンを主成分とするジアミン成分からなる半芳香族ポリアミド、脂肪族ポリアミド、ポリエチレン系摺動性付与材および全芳香族ポリアミド繊維を特定の割合で配合することにより、上記目的を達成することを見出し本発明に至った。 As a result of extensive research into resolving the above-mentioned issues, the inventors discovered that the above objectives could be achieved by blending a semi-aromatic polyamide consisting of a dicarboxylic acid component primarily composed of terephthalic acid and a diamine component primarily composed of 1,10-decanediamine, an aliphatic polyamide, a polyethylene-based sliding property enhancer, and fully aromatic polyamide fibers in specific proportions, resulting in the present invention.
すなわち、上記課題は、(A)テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分および1,10-デカンジアミンを主成分とする脂肪族ジアミン成分からなる半芳香族ポリアミド樹脂(A成分)100重量部に対して、(B)脂肪族ポリアミド(B成分)を0.1重量部以上3重量部未満、(C)ポリエチレン系摺動性付与材(C成分)を1~20重量部および(D)全芳香族ポリアミド繊維(D成分)を3~50重量部含むことを特徴とする半芳香族ポリアミド樹脂組成物により達成される。 In other words, the above-mentioned object is achieved by a semi-aromatic polyamide resin composition characterized by containing 100 parts by weight of (A) a semi-aromatic polyamide resin (component A) consisting of a dicarboxylic acid component primarily composed of terephthalic acid and an aliphatic diamine component primarily composed of 1,10-decanediamine, 0.1 parts by weight or more but less than 3 parts by weight of (B) an aliphatic polyamide (component B), 1 to 20 parts by weight of (C) a polyethylene-based sliding property imparting material (component C), and 3 to 50 parts by weight of (D) wholly aromatic polyamide fiber (component D).
以下、本発明の詳細について説明する。 The details of the present invention are explained below.
(A成分:半芳香族ポリアミド)
本発明のA成分は、ジカルボン酸成分とジアミン成分とを構成成分として含有し、ジカルボン酸成分はテレフタル酸を主成分とし、ジアミン成分は1,10-デカンジアミンを主成分とするものである。テレフタル酸の含有量は、耐熱性の観点から、ジカルボン酸成分中、80モル%以上であることが好ましく、100モル%であることがより好ましい。1,10-デカンジアミンの含有量は、機械的特性の向上の観点から、ジアミン成分中、80モル%以上であることが好ましく、100モル%であることがより好ましい。A成分の具体例としては、PA10Tが挙げられる。
(Component A: semi-aromatic polyamide)
Component A of the present invention contains a dicarboxylic acid component and a diamine component as constituent components, with the dicarboxylic acid component being primarily composed of terephthalic acid and the diamine component being primarily composed of 1,10-decanediamine. From the viewpoint of heat resistance, the content of terephthalic acid in the dicarboxylic acid component is preferably 80 mol% or more, and more preferably 100 mol%. From the viewpoint of improving mechanical properties, the content of 1,10-decanediamine in the diamine component is preferably 80 mol% or more, and more preferably 100 mol%. A specific example of Component A is PA10T.
ジカルボン酸成分は、テレフタル酸以外のジカルボン酸を含有してもよい。テレフタル酸以外のジカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸成分や、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸およびシクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸が挙げられる。テレフタル酸以外のジカルボン酸は、原料モノマーの総モル数に対し、20モル%以下とすることが好ましく、実質的に含まないことがより好ましい。 The dicarboxylic acid component may contain a dicarboxylic acid other than terephthalic acid. Examples of dicarboxylic acids other than terephthalic acid include aromatic dicarboxylic acid components such as phthalic acid, isophthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, and dodecanedioic acid, and alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid. The amount of dicarboxylic acids other than terephthalic acid is preferably 20 mol % or less of the total number of moles of raw material monomers, and more preferably, they are substantially free of dicarboxylic acids other than terephthalic acid.
ジアミン成分は、1,10-デカンジアミン以外の他のジアミンを含有してもよい。他のジアミンとしては、例えば、1,2-エタンジアミン、1,3-プロパンジアミン、1,4-ブタンジアミン、1,5-ペンタンジアミン、1,6-ヘキサンジアミン、1,7-ヘプタンジアミン、1,8-オクタンジアミン、1,9-ノナンジアミン、1,11-ウンデカンジアミン、1,12-ドデカンジアミン、1,13-トリデカンジアミン、1,14-テトラデカンジアミン、1,15-ペンタデカンジアミン等の脂肪族ジアミン成分、シクロヘキサンジアミン等の脂環式ジアミンおよびキシリレンジアミン、ベンゼンジアミン等の芳香族ジアミンが挙げられる。1,10-デカンジアミン成分以外の他のジアミンは、原料モノマーの総モル数に対し、20モル%以下とすることが好ましく、実質的に含まないことがより好ましい。 The diamine component may contain diamines other than 1,10-decanediamine. Examples of other diamines include aliphatic diamines such as 1,2-ethanediamine, 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, 1,5-pentanediamine, 1,6-hexanediamine, 1,7-heptanediamine, 1,8-octanediamine, 1,9-nonanediamine, 1,11-undecanediamine, 1,12-dodecanediamine, 1,13-tridecanediamine, 1,14-tetradecanediamine, and 1,15-pentadecanediamine; alicyclic diamines such as cyclohexanediamine; and aromatic diamines such as xylylenediamine and benzenediamine. The amount of other diamines other than the 1,10-decanediamine component is preferably 20 mol % or less of the total number of moles of the raw material monomers, and more preferably substantially none.
本発明におけるA成分は、300℃より高い融点を有することが好ましく、それにより耐熱性をより向上させることができる場合がある。融点を複数有する場合や、2種以上の半芳香族ポリアミドを用いる場合には、300℃以下の融点を有してもよい。 Component A in the present invention preferably has a melting point higher than 300°C, which may further improve heat resistance. When it has multiple melting points or when two or more types of semi-aromatic polyamides are used, it may have a melting point of 300°C or lower.
ここで、本発明におけるA成分の融点とは、半芳香族ポリアミドのペレットを約10mg採取して、示差走査熱量計を用いて、窒素雰囲気下で、溶融状態から20℃/分の降温速度で20℃まで降温して5分間保持した後、20℃/分の昇温速度で昇温した際に現れる吸熱ピークの温度を指す。但し、吸熱ピークが2つ以上検出される場合には、最も温度の高いピークを融点とする。 The melting point of component A in this invention refers to the temperature of the endothermic peak that appears when approximately 10 mg of semi-aromatic polyamide pellets are sampled and, using a differential scanning calorimeter, cooled from the molten state to 20°C at a rate of 20°C/min under a nitrogen atmosphere, held there for 5 minutes, and then heated again at a rate of 20°C/min. However, if two or more endothermic peaks are detected, the peak with the highest temperature is taken as the melting point.
A成分は、従来から知られている加熱重合法や溶液重合法の方法を用いて製造することができる。工業的に有利である点から、加熱重合法が好ましく用いられる。加熱重合法としては、ジカルボン酸成分と、ジアミン成分とから反応生成物を得る工程(i)と、得られた反応生成物を重合する工程(ii)とからなる方法が挙げられる。 Component A can be produced using conventionally known methods such as thermal polymerization and solution polymerization. Thermal polymerization is preferred due to its industrial advantages. Examples of thermal polymerization include a process comprising step (i) of obtaining a reaction product from a dicarboxylic acid component and a diamine component, and step (ii) of polymerizing the resulting reaction product.
工程(i)としては、例えば、ジカルボン酸粉末とモノカルボン酸とを混合し、予めジアミンの融点以上、かつジカルボン酸の融点以下の温度に加熱し、この温度のジカルボン酸粉末とモノカルボン酸とに、ジカルボン酸の粉末の状態を保つように、実質的に水を含有させずに、ジアミンを添加する方法が挙げられる。あるいは、別の方法としては、溶融状態のジアミンと固体のジカルボン酸とからなる懸濁液を攪拌混合し、混合液を得た後、最終的に生成する半芳香族ポリアミドの融点未満の温度で、ジカルボン酸とジアミンとモノカルボン酸の反応による塩の生成反応と、生成した塩の重合による低重合物の生成反応とをおこない、塩および低重合物の混合物を得る方法が挙げられる。この場合、反応をさせながら破砕をおこなってもよいし、反応後に一旦取り出してから破砕をおこなってもよい。工程(i)としては、反応生成物の形状の制御が容易な前者の方が好ましい。 Step (i) can be achieved, for example, by mixing a dicarboxylic acid powder with a monocarboxylic acid, heating the mixture to a temperature above the melting point of the diamine but below the melting point of the dicarboxylic acid, and then adding the diamine to the dicarboxylic acid powder and monocarboxylic acid at this temperature, substantially without adding water, so as to maintain the dicarboxylic acid in powder form. Alternatively, another method involves stirring and mixing a suspension of molten diamine and solid dicarboxylic acid to obtain a mixture, which is then subjected to a reaction between the dicarboxylic acid, diamine, and monocarboxylic acid to form a salt and a polymerization reaction of the resulting salt to form an oligomer at a temperature below the melting point of the resulting semi-aromatic polyamide, thereby obtaining a mixture of the salt and oligomer. In this case, crushing can be performed during the reaction, or the mixture can be removed after the reaction and crushed. The former method is preferred for step (i), as it allows for easier control of the shape of the reaction product.
工程(ii)としては、例えば、工程(i)で得られた反応生成物を、最終的に生成する半芳香族ポリアミドの融点未満の温度で固相重合し、所定の分子量まで高分子量化させ、半芳香族ポリアミドを得る方法が挙げられる。固相重合は、重合温度180~270℃ 、反応時間0.5~10時間で、窒素等の不活性ガス気流中でおこなうことが好ましい。 Step (ii) can be achieved, for example, by solid-state polymerization of the reaction product obtained in step (i) at a temperature below the melting point of the final semi-aromatic polyamide, thereby increasing the molecular weight to a predetermined level and obtaining a semi-aromatic polyamide. Solid-state polymerization is preferably carried out in a stream of inert gas such as nitrogen at a polymerization temperature of 180 to 270°C for a reaction time of 0.5 to 10 hours.
工程(i)および工程(ii)の反応装置としては、特に限定されず、公知の装置を用いればよい。工程(i)と工程(ii)を同じ装置で実施してもよいし、異なる装置で実施してもよい。 The reaction apparatus for steps (i) and (ii) is not particularly limited, and any known apparatus may be used. Steps (i) and (ii) may be performed in the same apparatus or in different apparatuses.
A成分の製造において、重合の効率を高めるため重合触媒を用いてもよい。重合触媒としては、例えば、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸またはそれらの塩が挙げられる。重合触媒の添加量は、通常、半芳香族ポリアミドを構成する全モノマーに対して、2モル%以下で用いることが好ましい。 In producing component A, a polymerization catalyst may be used to increase the efficiency of polymerization. Examples of polymerization catalysts include phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, and salts thereof. It is generally preferable to add the polymerization catalyst in an amount of 2 mol% or less based on the total monomers constituting the semi-aromatic polyamide.
(B成分:脂肪族ポリアミド)
本発明でB成分として用いられる脂肪族ポリアミドとしては、ポリε-カプラミド(PA6)、ポリテトラメチレンアジパミド(PA46)、ポリヘキサメチレンアジパミド(PA66)、ポリヘキサメチレンセバカミド(PA610)、ポリヘキサメチレンドデカミド(PA612)、ポリウンデカメチレンアジパミド(PA116)、ポリウンデカナミド(PA11)、ポリドデカナミド(PA12)およびこれらのうち少なくとも2種類の異なったポリアミド成分を含むポリアミド共重合体、あるいは、これらの混合物などがあげられる。中でも構成単位の炭素数が6以下であるポリアミドが好ましく、PA6(ナイロン6)、PA66(ナイロン66)が、経済性の観点から好ましい。脂肪族ポリアミドを用いることで、成形品の低摩耗性、機械的強度および耐熱性を向上させることができる。
(Component B: Aliphatic polyamide)
Examples of aliphatic polyamides used as component B in the present invention include polyε-capramide (PA6), polytetramethylene adipamide (PA46), polyhexamethylene adipamide (PA66), polyhexamethylene sebacamide (PA610), polyhexamethylene dodecamide (PA612), polyundecamethylene adipamide (PA116), polyundecanamide (PA11), polydodecanamide (PA12), and polyamide copolymers containing at least two different polyamide components, or mixtures thereof. Among these, polyamides having a structural unit with 6 or fewer carbon atoms are preferred, with PA6 (nylon 6) and PA66 (nylon 66) being preferred from an economical standpoint. The use of aliphatic polyamides can improve the wear resistance, mechanical strength, and heat resistance of molded articles.
脂肪族ポリアミドの相対粘度は、特に限定されず、目的に応じて適宜設定すればよい。例えば、成形加工が容易な熱可塑性樹脂組成物を得るには、脂肪族ポリアミドは、相対粘度が1.9~4.0であることが好ましく、2.0~3.5であることがより好ましい。脂肪族ポリアミドの相対粘度が1.9未満であると、成形品によっては靱性が不足し、機械的特性の低下を招く場合がある。また、脂肪族ポリアミドの相対粘度が4.0を超えると、熱可塑性樹脂組成物は、成形加工が困難となり、得られる成形品は、外観が劣る場合がある。 The relative viscosity of the aliphatic polyamide is not particularly limited and may be set appropriately depending on the purpose. For example, to obtain a thermoplastic resin composition that is easy to mold, the aliphatic polyamide preferably has a relative viscosity of 1.9 to 4.0, and more preferably 2.0 to 3.5. If the relative viscosity of the aliphatic polyamide is less than 1.9, some molded articles may lack toughness, resulting in reduced mechanical properties. Furthermore, if the relative viscosity of the aliphatic polyamide exceeds 4.0, the thermoplastic resin composition may be difficult to mold, and the resulting molded article may have poor appearance.
B成分の含有量は、A成分100重量部に対して、0.1重量部以上3重量部未満であり、好ましくは0.3~2.5重量部、より好ましくは0.5~2重量部である。含有量が0.1重量部未満の場合、摺動時の摩耗量が増加し、かつ機械的強度および耐熱性が低下する。一方、含有量が3重量部以上の場合、摺動時の摩耗量が増加する。 The content of Component B is 0.1 to 3 parts by weight, preferably 0.3 to 2.5 parts by weight, and more preferably 0.5 to 2 parts by weight, per 100 parts by weight of Component A. If the content is less than 0.1 part by weight, the amount of wear during sliding increases, and mechanical strength and heat resistance decrease. On the other hand, if the content is 3 parts by weight or more, the amount of wear during sliding increases.
(C成分:ポリエチレン系摺動性付与材)
本発明でC成分として用いられるポリエチレン系摺動性付与材としては、それ自体公知のものを用いることができる。ポリエチレン系摺動性付与材を用いることで、成形体の低摩耗性および機械的強度を向上させることができる。ポリエチレン系摺動性付与材を製造する際の出発物質として使用されるポリエチレンとしては、例えば粘度平均分子量が数万以上の高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンや粘度平均分子量が数万以下のポリエチレンワックスおよびこれらの1種もしくは2種以上の混合物が例示される。ポリエチレンを変性する方法としては、従来公知の種々の方法が採用でき、例えば上記ポリエチレンを140~180℃の溶融状態で空気を導入することで酸化反応による官能基導入を行う方法や、上記ポリエチレンを溶媒に懸濁させ、あるいは溶解させて、通常、80~200℃の温度で、変性用単量体とラジカル重合開始剤等を添加混合してグラフト共重合させる方法、あるいは融点以上、例えば、180~300℃の温度で溶融混練下に変性用単量体とラジカル重合開始剤とを接触させる方法などが挙げられる。変性用単量体としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、ナジック酸(エンドシス-ビシクロ〔2,2〕ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボン酸)等が挙げられ、またその誘導体としては、酸ハライド、エステル、アミド、イミド、無水物等が挙げられ、例えば、塩化マレニル、マレイミド、アクリル酸アミド、メタクリル酸アミド、グリシジルメタクリレート、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等が挙げられる。この中でもマレイン酸、無水マレイン酸またはこれらの混合物で変性された変性ポリエチレン樹脂が好ましく、無水マレイン酸で変性された変性ポリエチレン樹脂が特に好ましい。これらの好ましい変性ポリエチレン樹脂を用いることで、成形体の機械的強度、低摩耗性をより向上できる場合がある。
(Component C: Polyethylene-based sliding property imparting material)
The polyethylene-based sliding property imparting agent used as component C in the present invention can be any known agent. The use of a polyethylene-based sliding property imparting agent can improve the low wear and mechanical strength of molded articles. Examples of polyethylenes used as starting materials in producing polyethylene-based sliding property imparting agents include high-density polyethylene, low-density polyethylene, and ultra-high-molecular-weight polyethylene each having a viscosity-average molecular weight of several tens of thousands or more, polyethylene wax having a viscosity-average molecular weight of several tens of thousands or less, and mixtures of one or more of these. Various conventionally known methods can be used to modify polyethylene, including, for example, a method in which air is introduced into the polyethylene in a molten state at 140 to 180°C to introduce functional groups through an oxidation reaction; a method in which the polyethylene is suspended or dissolved in a solvent, and then a modifying monomer and a radical polymerization initiator are added and mixed at a temperature typically between 80 and 200°C to effect graft copolymerization; and a method in which the modifying monomer and a radical polymerization initiator are brought into contact with each other while melt-kneading at a temperature above the melting point, e.g., between 180 and 300°C. Examples of modifying monomers include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, and nadic acid (endo-cis-bicyclo[2,2]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid). Derivatives thereof include acid halides, esters, amides, imides, and anhydrides, such as malenyl chloride, maleimide, acrylic acid amide, methacrylic acid amide, glycidyl methacrylate, maleic anhydride, citraconic acid anhydride, monomethyl maleate, dimethyl maleate, and glycidyl maleate. Among these, modified polyethylene resins modified with maleic acid, maleic anhydride, or a mixture thereof are preferred, and modified polyethylene resins modified with maleic anhydride are particularly preferred. Use of these preferred modified polyethylene resins may further improve the mechanical strength and low wear properties of molded articles.
C成分の粘度平均分子量(Mv)の好ましい範囲としては100,000~1,000,000であり、さらに好ましくは200,000~900,000であり、特に好ましくは300,000~800,000である。この範囲のポリエチレン樹脂を用いることで、成形体の機械的強度、低摩耗性をより向上できる場合がある。C成分の粘度平均分子量は、135℃のデカリン酸溶媒中で測定される極限粘度[η]を用いて下記一般式(1)より求められる。
Mv=5.37×104[η]1.37 ・・・(1)
The viscosity average molecular weight (Mv) of component C is preferably in the range of 100,000 to 1,000,000, more preferably 200,000 to 900,000, and particularly preferably 300,000 to 800,000. By using a polyethylene resin in this range, the mechanical strength and low abrasion properties of the molded article may be further improved. The viscosity average molecular weight of component C is calculated from the following general formula (1) using the intrinsic viscosity [η] measured in decacarboxylic acid solvent at 135°C:
Mv=5.37×10 4 [η] 1.37 ...(1)
C成分の含有量は、A成分100重量部に対して、1~20重量部であり、好ましくは3~18重量部、より好ましくは5~15重量部である。含有量が1重量部未満の場合、摺動時の摩耗量が増加し、かつ機械的強度が低下する。20重量部を超える場合、押出加工性が低下する。 The content of Component C is 1 to 20 parts by weight, preferably 3 to 18 parts by weight, and more preferably 5 to 15 parts by weight, per 100 parts by weight of Component A. If the content is less than 1 part by weight, the amount of wear during sliding increases and the mechanical strength decreases. If the content exceeds 20 parts by weight, extrusion processability decreases.
(D成分:全芳香族ポリアミド繊維)
本発明でD成分として用いられる全芳香族ポリアミド繊維としては、全芳香族アラミド繊維と称される範疇に属するものであれば如何なるものを用いてもよい。全芳香族ポリアミド繊維を用いることで、摺動部材に必要とされる機械的強度と耐熱性の確保を両立し、かつ優れた低摩耗性を発現させることができる。全芳香族アラミド繊維としては、例えばメタ系アラミド繊維、パラ系アラミド繊維などが挙げられ、その中でもパラ系アラミド繊維が好ましい。
(Component D: fully aromatic polyamide fiber)
The wholly aromatic polyamide fiber used as component D in the present invention may be any fiber that falls into the category of so-called wholly aromatic aramid fibers. By using wholly aromatic polyamide fibers, it is possible to ensure both the mechanical strength and heat resistance required for sliding members and to exhibit excellent low wear properties. Examples of wholly aromatic aramid fibers include meta-aramid fibers and para-aramid fibers, and among these, para-aramid fibers are preferred.
本発明の繊維を構成する全芳香族ポリアミドとは、実質的に一種以上の芳香族ジアミンと一種以上の芳香族ジカルボン酸ハライドによって得られるものである。但し一種以上の芳香族ジアミンと一種以上の芳香族ジカルボン酸に、例えばトリフェニルホスファイトおよびピリジンの系に代表される縮合剤を添加することもできる。全芳香族ポリアミドはパラ型でもメタ型でもよいがパラ型がより好ましい。好ましい芳香族ジアミンとしては、p-フェニレンジアミン、ベンチジン、4,4”-ジアミノ-p-ターフェニル、2,7-ジアミノフルオレン、3,4-ジアミノジフェニルエーテル、4,4´-ジアミノジフェニルエーテル、1,4-ビス-(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4´-ビス-(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、9,10-ビス-(4-アミノフェニル)アントラセンなどが挙げられる。芳香族ジカルボン酸ハライドとしては、酸クロリドが特に好ましく、テレフタル酸クロリド、2,6-ナフタレンジカルボン酸クロリド、4,4´-ジフェニルジカルボン酸クロリド、およびその芳香環に1個以上の低級アルキル基、低級アルコキシ基、ハロゲノ基、ニトロ基、などの非反応性官能基を含むものなどが挙げられる。さらに芳香族ジカルボン酸を使用する場合には、テレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、4,4´-ジフェニルジカルボン酸、およびその芳香環に1個以上の低級アルキル基、低級アルコキシ基、ハロゲノ基、ニトロ基、などの非反応性官能基を含むものなどが挙げられる。さらに本発明で好ましい全芳香族ポリアミドの構造は、その主骨格が下記式で表されるものである。 The wholly aromatic polyamide constituting the fibers of the present invention is essentially obtained from one or more aromatic diamines and one or more aromatic dicarboxylic acid halides. However, a condensing agent, such as a triphenyl phosphite and pyridine system, can also be added to the one or more aromatic diamines and one or more aromatic dicarboxylic acids. The wholly aromatic polyamide may be either para- or meta-type, with the para-type being more preferred. Preferred aromatic diamines include p-phenylenediamine, benzidine, 4,4'-diamino-p-terphenyl, 2,7-diaminofluorene, 3,4-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 1,4-bis-(4-aminophenoxy)benzene, 4,4'-bis-(4-aminophenoxy)biphenyl, and 9,10-bis-(4-aminophenyl)anthracene. As the aromatic dicarboxylic acid halide, acid chlorides are particularly preferred, such as terephthalic acid chloride, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid chloride, 4,4'- Examples include diphenyldicarboxylic acid chloride and those containing one or more non-reactive functional groups on the aromatic ring, such as lower alkyl groups, lower alkoxy groups, halogeno groups, and nitro groups. Furthermore, when using aromatic dicarboxylic acids, examples include terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'-diphenyldicarboxylic acid, and those containing one or more non-reactive functional groups on the aromatic ring, such as lower alkyl groups, lower alkoxy groups, halogeno groups, and nitro groups. Furthermore, the structure of a wholly aromatic polyamide preferred in the present invention is one whose main skeleton is represented by the following formula:
(但し、Ar1、Ar2は下記一般式[I]~[IV]からなる群より選ばれる少なくとも1種類の芳香族残基を示す。なおAr1、Ar2は互いに同一であっても異なるものであってもよい。また、これらの芳香族残基は、その水素原子の一部がハロゲン原子または低級アルキル基で置換されていてもよい。) (wherein Ar 1 and Ar 2 represent at least one aromatic residue selected from the group consisting of the following general formulae [I] to [IV]. Ar 1 and Ar 2 may be the same or different. In addition, these aromatic residues may have some of their hydrogen atoms substituted with halogen atoms or lower alkyl groups.)
なかでも、前記Ar1、Ar2の合計を100モル%としたときに、一般式[I]と一般式[II]との合計、一般式[I]と一般式[III]との合計、一般式[I]と一般式[IV]との合計、または一般式[I]が80モル%以上であることが好ましい。より好ましくは一般式[I]と一般式[II]との合計、または一般式[I]と一般式[III]との合計が80モル%以上である。さらに好ましくは一般式[I]と一般式[II]との合計、または一般式[I]と一般式[III]との合計が80モル%以上であり、且つ一般式[II]または一般式[III]が1~20モル%のものである。 Among these, when the sum of Ar 1 and Ar 2 is taken as 100 mol %, it is preferable that the sum of general formula [I] and general formula [II], the sum of general formula [I] and general formula [III], the sum of general formula [I] and general formula [IV], or general formula [I] is 80 mol % or more. More preferably, the sum of general formula [I] and general formula [II], or the sum of general formula [I] and general formula [III] is 80 mol % or more. Even more preferably, the sum of general formula [I] and general formula [II], or the sum of general formula [I] and general formula [III] is 80 mol % or more, and general formula [II] or general formula [III] is 1 to 20 mol %.
紡糸原液となる芳香族ポリアミドドープは、溶液重合を行ったものでも、別途得られた全芳香族ポリアミドを溶媒に溶解せしめたものでもよいが、溶液重合反応を行ったものが好ましい。また、溶解性を向上するために溶解助剤として無機塩を少量添加しても差し支えない。このような無機塩としては、例えば、塩化リチウム、塩化カルシウムなどが挙げられる。 The aromatic polyamide dope used as the spinning solution may be obtained by solution polymerization or by dissolving a separately obtained wholly aromatic polyamide in a solvent, but solution polymerization is preferred. A small amount of an inorganic salt may be added as a solubilizing agent to improve solubility. Examples of such inorganic salts include lithium chloride and calcium chloride.
重合溶媒、あるいは再溶解溶媒としては一般に公知の非プロトン性有機極性溶媒を用いるが、例を挙げるとN-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジエチルアセトアミド、N,N-ジメチルプロピオンアミド、N,N-ブチルアミド、N,N-ジメチルイソブチルアミド、N-メチルカプロラクタム、N,N-ジメチルメトキシアセトアミド、N-アセチルピロリジン、N-アセチルピペリジン、N-メチルピペリドン-2,N,N´-ジメチルエチレン尿素、N,N´-ジメチルプロピレン尿素、N,N,N´,N´-テトラメチルマロンアミド、N-アセチルピロリドン、N,N,N´,N´-テトラメチル尿素、ジメチルスルホキシドなどがあり、さらに再溶解溶媒としては濃硫酸やメタンスルホン酸などの強酸が挙げられる。 The polymerization solvent or redissolution solvent is generally a known aprotic organic polar solvent, such as N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N,N-diethylacetamide, N,N-dimethylpropionamide, N,N-butylamide, N,N-dimethylisobutyramide, N-methylcaprolactam, N,N-dimethylmethoxyacetamide, N-acetylpyrrolidine, N-acetylpiperidine, N-methylpiperidone-2,N,N'-dimethylethyleneurea, N,N'-dimethylpropyleneurea, N,N,N',N'-tetramethylmalonamide, N-acetylpyrrolidone, N,N,N',N'-tetramethylurea, or dimethyl sulfoxide. Furthermore, redissolution solvents include strong acids such as concentrated sulfuric acid and methanesulfonic acid.
全芳香族ポリアミドの重合度は特に制限はないが、溶媒に溶解するならば重合度は大きい方が好ましい。全芳香族ポリアミドを溶液重合する場合、酸成分とジアミン成分との比は実質的に等モルで反応させるが、重合度制御のためいずれかの成分を過剰に用いることもできる。また、末端封鎖剤として単官能の酸成分、アミン成分を使用してもよい。 There are no particular restrictions on the degree of polymerization of wholly aromatic polyamides, but a higher degree of polymerization is preferable if they are soluble in a solvent. When solution-polymerizing wholly aromatic polyamides, the acid component and diamine component are reacted in a substantially equimolar ratio, but either component can be used in excess to control the degree of polymerization. Furthermore, monofunctional acid components and amine components can be used as end-capping agents.
全芳香族ポリアミドを繊維状に成形する場合には、通常全芳香族ポリアミドドープを湿式成形する方法が使用され、該ドープを凝固浴の中に直接吐出する方法またはエアギャップを設けて凝固浴の中に吐出する方法がある。凝固浴には全芳香族ポリアミドの貧溶媒が用いられるが、全芳香族ポリアミドドープの溶媒が急速に抜け出して全芳香族ポリアミド繊維に欠陥ができぬように、通常は良溶媒を添加して凝固速度を調節する。一般には貧溶媒として水、良溶媒として全芳香族ポリアミドドープの溶媒を用いるのが好ましい。良溶媒/貧溶媒の比は、全芳香族ポリアミドの溶解性や凝固性にもよるが、15/85~40/60が好ましい。 When forming wholly aromatic polyamide into fibers, a method of wet forming a wholly aromatic polyamide dope is typically used. This can be done by directly discharging the dope into a coagulation bath or by discharging the dope into the coagulation bath via an air gap. A poor solvent for the wholly aromatic polyamide is used in the coagulation bath, but a good solvent is usually added to adjust the coagulation rate so that the solvent in the wholly aromatic polyamide dope does not escape too quickly, causing defects in the wholly aromatic polyamide fiber. It is generally preferable to use water as the poor solvent and the solvent of the wholly aromatic polyamide dope as the good solvent. The ratio of good solvent to poor solvent is preferably 15/85 to 40/60, depending on the solubility and coagulation properties of the wholly aromatic polyamide.
かかる全芳香族ポリアミド繊維は集束の有無に関係なく効果を発揮するが、集束されているものは取り扱い易く好ましい。集束のための結合剤としてはポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂などがあげられ、その中でもポリエステル樹脂が好ましい。本発明においてかかる全芳香族ポリアミド繊維は単独あるいは2種以上の混合物として使用できる。 Such wholly aromatic polyamide fibers are effective whether bundled or not, but bundled fibers are easier to handle and are therefore preferred. Examples of binders for bundling include polyester resins, polyurethane resins, and polyethersulfone resins, with polyester resins being preferred. In the present invention, such wholly aromatic polyamide fibers can be used alone or as a mixture of two or more types.
またかかる全芳香族ポリアミド繊維の形態は特に限定されず、いかなる形態のものでも使用できるが、樹脂組成物製造時のハンドリング性の観点から撚りがかけられていることが好ましい。撚り数の大きい繊維束を用いることで、押出機への全芳香族ポリアミド繊維の供給が安定する場合がある。全芳香族ポリアミド繊維の好ましい撚り数としては10~500回/mであり、より好ましくは50~450回/m、さらに好ましくは100~400回/mである。 The form of such wholly aromatic polyamide fibers is not particularly limited, and any form can be used, but from the perspective of handleability during resin composition production, it is preferable that the fibers be twisted. Using a fiber bundle with a high twist number may stabilize the supply of wholly aromatic polyamide fibers to the extruder. The preferred twist number for wholly aromatic polyamide fibers is 10 to 500 turns/m, more preferably 50 to 450 turns/m, and even more preferably 100 to 400 turns/m.
D成分の含有量は、A成分100重量部に対して、3~50重量部であり、好ましくは10~40重量部、より好ましくは15~30重量部、さらに好ましくは18~27重量部である。D成分の含有量が50重量部を超える場合、押出加工性が低下する。一方、含有量が3重量部未満の場合、摺動時の摩耗量が増加し、かつ機械的強度および耐熱性が低下する。 The content of Component D is 3 to 50 parts by weight, preferably 10 to 40 parts by weight, more preferably 15 to 30 parts by weight, and even more preferably 18 to 27 parts by weight, per 100 parts by weight of Component A. If the content of Component D exceeds 50 parts by weight, extrusion processability decreases. On the other hand, if the content is less than 3 parts by weight, the amount of wear during sliding increases, and mechanical strength and heat resistance decrease.
(その他の添加剤について)
また、本発明の樹脂組成物には、本発明の趣旨に反しない範囲で、他の熱可塑性樹脂を配合し、必要に応じて酸化防止剤、衝撃改質剤、可塑剤、D成分以外の有機、無機充填剤、難燃剤、色材、光安定剤、熱安定剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、C成分を除く滑材、分散剤、流動改質剤、結晶核剤等の各添加材を含むことが出来る。
(Regarding other additives)
Furthermore, the resin composition of the present invention may contain other thermoplastic resins, and may contain additives such as antioxidants, impact modifiers, plasticizers, organic and inorganic fillers other than component D, flame retardants, colorants, light stabilizers, heat stabilizers, antistatic agents, antiblocking agents, lubricants other than component C, dispersants, flow modifiers, and crystal nucleating agents, as needed, within the scope of the present invention.
(樹脂組成物の製造)
本発明の樹脂組成物を製造するには、任意の方法が採用される。例えば各成分、並びに任意に他の成分を予備混合し、その後溶融混練し、ペレット化する方法を挙げることができる。予備混合の手段としては、ナウターミキサー、V型ブレンダー、ヘンシェルミキサー、メカノケミカル装置、押出混合機などを挙げることができる。予備混合においては場合により押出造粒器やブリケッティングマシーンなどにより造粒を行うこともできる。予備混合後、ベント式二軸押出機に代表される溶融混練機で溶融混練、およびペレタイザー等の機器によりペレット化する。溶融混練機としては他にバンバリーミキサー、混練ロール、恒熱撹拌容器などを挙げることができるが、ベント式ニ軸押出機が好ましい。他に、各成分、並びに任意に他の成分を予備混合することなく、それぞれ独立に二軸押出機に代表される溶融混練機に供給する方法も取ることもできる。
(Production of resin composition)
Any method can be used to produce the resin composition of the present invention. For example, the components and optionally other components can be premixed, followed by melt-kneading and pelletizing. Examples of premixing methods include a Nauta mixer, a V-blender, a Henschel mixer, a mechanochemical device, and an extrusion mixer. Premixing can also be performed using an extrusion granulator or briquetting machine. After premixing, the components are melt-kneaded in a melt mixer, typically a vented twin-screw extruder, and pelletized using a pelletizer or other device. Other examples of melt mixers include a Banbury mixer, a kneading roll, and a thermostatically controlled stirring vessel. A vented twin-screw extruder is preferred. Alternatively, the components and optionally other components can be fed independently to a melt mixer, typically a twin-screw extruder, without premixing.
(成形品について)
上記の如く得られた本発明の樹脂組成物は通常前記の如く製造されたペレットを射出成形、押出成形して各種製品を製造することができる。更にペレットを経由することなく、押出機で溶融混練された樹脂を直接シート、フィルム、異型押出成形品および射出成形品にすることも可能である。射出成形においては、通常の成形方法だけでなく、適宜目的に応じて、射出圧縮成形、射出プレス成形、ガスアシスト射出成形、発泡成形(超臨界流体の注入によるものを含む)、インサート成形、インモールドコーティング成形、断熱金型成形、急速加熱冷却金型成形、二色成形、サンドイッチ成形、および超高速射出成形などの射出成形法を用いて成形品を得ることができる。これら各種成形法の利点は既に広く知られるところである。また成形はコールドランナー方式およびホットランナー方式のいずれも選択することができる。また本発明の樹脂組成物は、押出成形により各種異形押出成形品、シートを成形することも可能である。押出成形においては、丸棒を押出成形しその後円盤状に切削加工することにより成形体を得る方法や、厚肉シートを押出成形しその後所定の形状に打ち抜き加工することにより成形体を得ることができる。
(Regarding molded products)
The resin composition of the present invention obtained as described above can be injection molded or extruded to produce various products. Furthermore, it is also possible to directly mold sheets, films, profile extrusions, and injection-molded products from the melt-kneaded resin in an extruder without first passing through pellets. Injection molding can be performed using not only conventional molding methods, but also injection compression molding, injection press molding, gas-assisted injection molding, foam molding (including supercritical fluid injection), insert molding, in-mold coating molding, adiabatic mold molding, rapid heating and cooling mold molding, two-color molding, sandwich molding, and ultra-high-speed injection molding, depending on the purpose. The advantages of these molding methods are widely known. Molding can be performed using either a cold runner or hot runner system. The resin composition of the present invention can also be extruded to produce various profile extrusions and sheets. In extrusion molding, molded products can be obtained by extruding a round rod and then cutting it into a disk, or by extruding a thick sheet and then punching it into a desired shape.
本発明によれば、機械的強度、耐熱性、低摩耗性および押出加工性に優れる半芳香族ポリアミド樹脂組成物およびそれを用いた成形品を提供することができ、本発明の樹脂組成物より得られる成形品は、例えば電気電子、半導体、自動車、産業機械、OA機器および建築分野で用いられる摺動部材に好適に使用することができる。 The present invention provides a semi-aromatic polyamide resin composition and molded articles made therefrom that exhibit excellent mechanical strength, heat resistance, low abrasion, and extrusion processability. Molded articles made from the resin composition of the present invention can be suitably used for sliding components in the electrical and electronics, semiconductor, automotive, industrial machinery, office automation equipment, and construction fields, for example.
本発明を実施するための形態は、前記の各要件の好ましい範囲を集約したものとなるが、例えば、その代表例を下記の実施例中に記載する。もちろん本発明はこれらの形態に限定されるものではない。 The embodiments for implementing the present invention summarize the preferred ranges of each of the above-mentioned requirements, and representative examples are described in the examples below. Of course, the present invention is not limited to these embodiments.
以下、実施例により本発明を実施する形態を説明する。なお、諸物性の評価は以下の方法により実施した。 The following examples illustrate how the present invention can be implemented. Physical properties were evaluated using the following methods.
[樹脂組成物の評価]
押出加工性の評価として押出時の安定性を、低摩耗性の評価として比摩耗量を、機械的強度の評価として引張破断強度を、耐熱性の評価として荷重たわみ温度をそれぞれ下記の方法で測定した。
[Evaluation of Resin Composition]
The stability during extrusion was measured as an evaluation of extrusion processability, the specific wear rate as an evaluation of low wear, the tensile strength as an evaluation of mechanical strength, and the deflection temperature under load as an evaluation of heat resistance, all of which were measured by the methods described below.
(1)押出加工性
押出時の安定性に関して、以下の基準で評価を実施した。
押出時のストランドが安定している:〇
押出時のストランドが不安定であり、ペレット化が困難である:×
(1) Extrusion Processability The stability during extrusion was evaluated according to the following criteria.
The strands are stable during extrusion: ◯ The strands are unstable during extrusion, making pelletization difficult: ×
(2)比摩耗量
下記の方法で得られたペレットを130℃で6時間乾燥した後に射出成形機(東芝機械(株)製 EC130SXII―4Y)によりシリンダー温度330℃、金型温度130℃にてJIS K7218A法に準拠し、外径25.6mm、内径20mm、高さ15mmの中空円筒試験片を得た。該試験片をJIS K7218A法に準拠し、炭素鋼材(S45C)でできた同様の形状の試験片と面圧0.75MPa、滑り速度500mm/s、滑り距離3000mの条件で摩擦摩耗試験機(EFM-3-G、(株)オリエンテック製)を用いて摺動させた。摺動後の試験片の重量減少を電子天秤を用いて0.1mg単位まで秤量し、JIS K7218A法に記載の計算式を用いて比摩耗量を算出した。試験は3回行い、それらの平均値をその組成物の比摩耗量とした。比摩耗量は2.0×10-6mm3/N・m以下であることが必要である。
(2) Specific Wear Rate The pellets obtained by the method described below were dried at 130 ° C. for 6 hours and then molded in accordance with JIS K7218A method using an injection molding machine (Toshiba Machine Co., Ltd., EC130SXII-4Y) at a cylinder temperature of 330 ° C. and a mold temperature of 130 ° C. to obtain a hollow cylindrical test piece having an outer diameter of 25.6 mm, an inner diameter of 20 mm, and a height of 15 mm. The test piece was slid against a test piece of similar shape made of carbon steel (S45C) in accordance with JIS K7218A method using a friction and wear tester (EFM-3-G, manufactured by Orientec Co., Ltd.) under conditions of a surface pressure of 0.75 MPa, a sliding speed of 500 mm / s, and a sliding distance of 3000 m. The weight loss of the test piece after sliding was measured to the nearest 0.1 mg using an electronic balance, and the specific wear rate was calculated using the formula described in JIS K7218A method. The test was carried out three times, and the average value was taken as the specific wear rate of the composition. The specific wear rate must be 2.0×10 −6 mm 3 /N·m or less.
(3)引張破断強度
下記の方法で得られたペレットを130℃で6時間乾燥した後に射出成形機(東芝機械(株)製 EC130SXII―4Y)によりシリンダー温度330℃、金型温度130℃にて試験片を作製し、ISO527-1および527-2に従い試験温度23℃、試験速度5mm/minの条件にて引張試験を実施し引張破断強度を測定した。引張破断強度は70MPa以上であることが必要である。
(3) Tensile Break Strength Pellets obtained by the method described below were dried at 130°C for 6 hours, and then test pieces were prepared using an injection molding machine (EC130SXII-4Y, manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) at a cylinder temperature of 330°C and a mold temperature of 130°C. Tensile tests were carried out in accordance with ISO 527-1 and 527-2 at a test temperature of 23°C and a test speed of 5 mm/min to measure the tensile break strength. The tensile break strength must be 70 MPa or more.
(4)荷重たわみ温度(HDT)
下記の方法で得られたペレットを130℃で6時間乾燥した後に射出成形機(東芝機械(株)製 EC130SXII―4Y)によりシリンダー温度330℃、金型温度130℃にて試験片を作製し、ISO75-1および75-2に従い荷重たわみ温度を測定した。耐熱性は、1.8MPaの荷重条件にて120℃以上であることが必要である。
(4) Heat deflection temperature (HDT)
The pellets obtained by the method described below were dried at 130°C for 6 hours, and then test specimens were prepared using an injection molding machine (EC130SXII-4Y, manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) at a cylinder temperature of 330°C and a mold temperature of 130°C, and the deflection temperature under load was measured in accordance with ISO 75-1 and 75-2. Heat resistance is required to be 120°C or higher under a load of 1.8 MPa.
[実施例1-11、比較例1-6]
表1および表2で示した添加量に従って、A成分、B成分、C成分およびその他成分を第1供給口より別々に二軸押出機に供給した。ここで第1供給口とは根元の供給口のことである。D成分は、第2供給口よりサイドフィーダーを用いて別々に供給した。押出は、径30mmΦのベント式二軸押出機((株)日本製鋼所製:TEX30α-31.5BW-3V)を使用し、スクリュー回転数200rpm、吐出量20kg/h、ベントの真空度3kPaにて溶融混錬しペレットを得た。なお、押出温度は330℃にて行った。
[Examples 1-11, Comparative Examples 1-6]
According to the amounts shown in Tables 1 and 2, component A, component B, component C, and other components were separately fed into a twin-screw extruder through the first feed port. Here, the first feed port refers to the feed port at the base. Component D was separately fed through the second feed port using a side feeder. For extrusion, a vented twin-screw extruder with a diameter of 30 mm (TEX30α-31.5BW-3V, manufactured by The Japan Steel Works, Ltd.) was used, and pellets were obtained by melt-kneading at a screw rotation speed of 200 rpm, a discharge rate of 20 kg/h, and a vent vacuum of 3 kPa. The extrusion temperature was 330°C.
(A成分)
A-1:半芳香族ポリアミド:PA10T(ユニチカ(株)製:ゼコットXP500)
(B成分)
B-1:脂肪族ポリアミド:PA6(宇部興産(株)製:UBEナイロン1011FB)
B-2:脂肪族ポリアミド:PA66(宇部興産(株)製:UBEナイロン2015B)
(Component A)
A-1: Semi-aromatic polyamide: PA10T (manufactured by Unitika Ltd.: Xecot XP500)
(B component)
B-1: Aliphatic polyamide: PA6 (manufactured by Ube Industries, Ltd.: UBE Nylon 1011FB)
B-2: Aliphatic polyamide: PA66 (manufactured by Ube Industries, Ltd.: UBE Nylon 2015B)
(C成分)
C-1:製造例1で得られた無水マレイン酸変性ポリエチレン樹脂
<製造例1>
135℃のデカリン酸溶媒中で測定される極限粘度が31dl/gである超高分子量ポリエチレン(三井化学(株)製 ハイゼックスミリオン630M)15重量%および135℃のデカリン酸溶媒中で測定される極限粘度が2dl/gであるポリエチレン((株)プライムポリマー製ハイゼックス2200J)85重量%からなるポリエチレン樹脂混合物100重量部、無水マレイン酸1重量部および有機過酸化物(日本油脂(株)製パーヘキシン―25B)0.07重量部をナウターミキサーにて混合し、得られた混合物を250℃に設定した一軸押出機(いすず化工機(株)製EXT40m/m押出機)で溶融混練を行いC-1成分を得た。得られた変性ポリエチレン樹脂の135℃のデカリン酸中で測定される極限粘度[η]は5.5dl/gであり、粘度平均分子量Mvは550,000であった。
(C component)
C-1: Maleic anhydride-modified polyethylene resin obtained in Production Example 1 <Production Example 1>
100 parts by weight of a polyethylene resin mixture consisting of 15% by weight of ultra-high molecular weight polyethylene (Hi-Zex Million 630M manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) having an intrinsic viscosity of 31 dl/g measured in decaphosphoric acid solvent at 135 ° C. and 85% by weight of polyethylene (Hi-Zex 2200J manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.) having an intrinsic viscosity of 2 dl/g measured in decaphosphoric acid solvent at 135 ° C., 1 part by weight of maleic anhydride and 0.07 parts by weight of organic peroxide (Perhexine-25B manufactured by NOF Corporation) were mixed in a Nauta mixer, and the resulting mixture was melt-kneaded in a single-screw extruder (EXT40 m/m extruder manufactured by Isuzu Chemical Engineering Co., Ltd.) set at 250 ° C. to obtain component C-1. The intrinsic viscosity [η] of the resulting modified polyethylene resin measured in decaphosphoric acid at 135 ° C. was 5.5 dl/g, and the viscosity average molecular weight Mv was 550,000.
C-2:製造例2で得られたポリエチレン樹脂
<製造例2>
135℃のデカリン酸溶媒中で測定される極限粘度が31dl/gである超高分子量ポリエチレン(三井化学(株)製 ハイゼックスミリオン630M)15重量%および135℃のデカリン酸溶媒中で測定される極限粘度が2dl/gであるポリエチレン((株)プライムポリマー製ハイゼックス2200J)85重量%からなるポリエチレン樹脂混合物100重量部をナウターミキサーにて混合し、得られた混合物を250℃に設定した一軸押出機(いすず化工機(株)製EXT40m/m押出機)で溶融混練を行いC-2成分を得た。得られたポリエチレン樹脂の135℃のデカリン酸中で測定される極限粘度[η]は5.5dl/gであり、粘度平均分子量Mvは550,000であった。
C-2: Polyethylene resin obtained in Production Example 2 <Production Example 2>
100 parts by weight of a polyethylene resin mixture consisting of 15% by weight of ultra-high molecular weight polyethylene (Hi-Zex Million 630M manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) having an intrinsic viscosity of 31 dl/g measured in decaphosphoric acid solvent at 135 ° C. and 85% by weight of polyethylene (Hi-Zex 2200J manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.) having an intrinsic viscosity of 2 dl/g measured in decaphosphoric acid solvent at 135 ° C. was mixed in a Nauta mixer, and the resulting mixture was melt-kneaded in a single-screw extruder (EXT40 m/m extruder manufactured by Isuzu Chemical Engineering Co., Ltd.) set at 250 ° C. to obtain component C-2. The intrinsic viscosity [η] of the resulting polyethylene resin measured in decaphosphoric acid at 135 ° C. was 5.5 dl/g, and the viscosity average molecular weight Mv was 550,000.
C-3:酸化ポリエチレンワックス:ハイワックス310MP(製品名)(三井化学(株)製、粘度平均分子量約3,000) C-3: Oxidized polyethylene wax: Hiwax 310MP (product name) (Mitsui Chemicals, Inc., viscosity average molecular weight approximately 3,000)
(D成分)
D-1:全芳香族ポリアミド繊維:T322EH(製品名) (帝人(株)製、パラ系アラミド繊維、長径12μm、平均繊維長3mm、ポリエステル樹脂集束剤、撚り数245回/m)
D-2:全芳香族ポリアミド繊維:T322UR(製品名) (帝人(株)製、パラ系アラミド繊維、長径12μm、平均繊維長3mm、ポリウレタン樹脂集束剤、撚り数60回/m)
(D component)
D-1: Wholly aromatic polyamide fiber: T322EH (product name) (manufactured by Teijin Limited, para-aramid fiber, major diameter 12 μm, average fiber length 3 mm, polyester resin sizing agent, twist number 245 times/m)
D-2: Wholly aromatic polyamide fiber: T322UR (product name) (manufactured by Teijin Limited, para-aramid fiber, major diameter 12 μm, average fiber length 3 mm, polyurethane resin sizing agent, twist number 60 times/m)
<実施例1~11>
本請求の範囲内にある樹脂組成物であるため、機械的強度、耐熱性および低摩耗性に優れる結果であった。
<Examples 1 to 11>
Since the resin composition was within the scope of the present invention, it was found to have excellent mechanical strength, heat resistance and low abrasion.
<比較例1>
B成分の含有量が下限未満であるため、比摩耗量が大きく、引張破断強度および耐熱性が低い結果であった。
<Comparative Example 1>
Since the content of component B was below the lower limit, the specific wear rate was large, and the tensile strength at break and heat resistance were low.
<比較例2>
B成分の含有量が上限を上回るため、比摩耗量が大きい結果であった。
<Comparative Example 2>
Since the content of component B exceeded the upper limit, the specific wear rate was large.
<比較例3>
C成分の含有量が下限未満であるため、比摩耗量が大きく、引張破断強度も低い結果であった。
<Comparative Example 3>
Since the content of the C component was below the lower limit, the specific wear rate was large and the tensile strength at break was low.
<比較例4>
C成分の含有量が上限を上回るため、ペレット化ができなかった。
<Comparative Example 4>
Since the content of component C exceeded the upper limit, pelletization was not possible.
<比較例5>
D成分の含有量が下限未満であるため、比摩耗量が大きく、引張破断強度および耐熱性が低い結果であった。
Comparative Example 5
Since the content of component D was below the lower limit, the specific wear rate was large, and the tensile strength at break and heat resistance were low.
<比較例6>
D成分の含有量が上限を上回るため、ペレット化ができなかった。
<Comparative Example 6>
Since the content of component D exceeded the upper limit, pelletization was not possible.
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