JPH0753861A

JPH0753861A - 自動車冷却系部品用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0753861A
Application number: JP20338093A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Uekido; 健上木戸; Junji Ueda; 純二上田; Shigetaro Miyano; 繁太郎宮野
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1993-08-17
Filing date: 1993-08-17
Publication date: 1995-02-28

Abstract

(57)【要約】【目的】塩化カルシウム、不凍液、ロングライフクー
ラントに対する耐性に優れるとともに、流動性の高い自
動車冷却系部品用樹脂組成物を提供する。【構成】〔Ａ〕ポリアミド樹脂６０〜９０重量％と、
〔Ｂ〕カルボン酸で変性された変性ポリプロピレン１０
〜４０重量％とからなる樹脂成分１００重量部と、
〔Ｃ〕ガラス繊維１０〜１００重量部とからなるか、さ
らにこれに多価アルコールを併用する自動車冷却系部品
用樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は塩化カルシウム、不凍
液、ロングライフクーラントに対する耐性に優れ、なお
かつ流動性の高い自動車冷却系部品用樹脂組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】一般にポリアミド樹脂
は、機械的強度、耐熱性等に優れた性質を有しており、
またガラス繊維によって補強することにより、更に高強
度、高耐熱の材料となる。そのためガラス繊維強化ポリ
アミドは、幅広い工業的用途に使用され、特に自動車用
途においては軽量化、コスト低減、遮音性、断熱性等の
性能向上を目的として、金属部品の代替によりその用途
が拡大している。しかしながらポリアミド樹脂は不凍
液、ロングライフクーラントや凍結防止剤として使用さ
れる塩化カルシウムにより劣化を起こし、機械的性質が
低下することが知られている。

【０００３】また、自動車部品特に冷却系の部品はその
形状が複雑であり、このような複雑形状の成形品を得る
ために、流動性の高い樹脂成形材料が要求されている。
一方、製品が要求する高強度のため、前述のようにガラ
ス繊維等によって補強すれば、一般的に流動性が低下す
るという問題がある。流動性が低くなると表面にガラス
が浮き、表面平滑性、外観が悪化し、形状によっては樹
脂の流動不足で成形が不能となる場合もある。このた
め、射出成形機の射出率を高めたり、射出圧力を高める
等、成形条件で対応しようとすると金型寿命を縮めた
り、突き出しピンやコアの破損という不具合が発生する
ことが多く、成形面での対応も限度がある状況である。

【０００４】また、複雑形状の部品を成形する方法とし
て、溶融中子成形法が用いられることがあるが、この場
合樹脂の流動性が低いと中子が変形し、求める形状が得
られないという問題が発生する。そのため流動性に優
れ、なおかつ塩化カルシウム、不凍液、ロングライフク
ーラントに対する耐性に優れた高強度樹脂成形材料が求
められている。

【０００５】ポリアミド樹脂の塩化カルシウム、不凍
液、ロングライフクーラントに対する耐性を上げる方法
として、塩化カルシウム、不凍液、ロングライフクーラ
ントに対する耐性に優れたポリプロピレン樹脂を添加す
る方法が知られており、ポリアミド、ポリプロピレン、
ガラス繊維からなる組成物を、自動車部品に使用するこ
とが提案されている。しかしながら、高い機械的強度と
高流動性を併せ持つポリアミド、ポリプロピレン、ガラ
ス繊維組成物は知られていない。

【０００６】たとえば特公昭６１−２６９３９号公報に
はポリアミド樹脂と酸変性ポリプロピレンおよび繊維状
強化剤を含有する組成物からなるラジエータータンクが
示されている。しかしながらポリアミド樹脂と酸変性ポ
リプロピレンを混合するとポリアミドと変性ポリプロピ
レンが反応し、高分子量のグラフト共重合体が生成する
ため溶融粘度が上昇する。特に前記公報では変性ポリプ
ロピレンとして高分子量のものを使用しているため特に
溶融粘度が高く、複雑な形状の成形品を得ることが難し
く、溶融中子成形法の適用が困難、成形品表面の平滑性
が得られない等の欠点がある。また、特公平１−１９８
１３３号公報にはポリアミドと変性ポリオレフィンとポ
リオレフィンおよびガラス繊維からなる自動車成形品が
開示されている。この場合、未変性のポリオレフィンを
併用しているため、ポリアミドと変性ポリオレフィンと
の反応による粘度上昇は抑えられるが、ポリアミドとポ
リオレフィンとの相溶性に劣り、機械的強度が低く、ば
らつきも大きいという欠点がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な背景を鑑みて鋭意検討した結果、特定の相対粘度のポ
リアミドと、特定の変性量およびＭＦＲの変性ポリプロ
ピレンおよびガラス繊維を配合することによって、機械
的強度、耐熱性、耐塩化カルシウム性、耐不凍液性、耐
ロングライフクーラント性に優れ、流動性が高く、複雑
な形状の射出成形部品にも対応でき、また三次元中空の
複雑形状を有する製品の成形法の一つである溶融中子成
形法を使用した自動車冷却系部品に最適な成形材料が、
得られることを見いだした。

【０００８】すなわち本発明は、〔Ａ〕９８％硫酸中で
の相対粘度２．２〜３．０のポリアミド樹脂６０〜９０
重量％と、〔Ｂ〕カルボン酸またはカルボン酸誘導体で
変性された変性ポリプロピレン１０〜４０重量％とから
なる樹脂成分１００重量部と〔Ｃ〕ガラス繊維１０〜１
００重量部とからなり、前記〔Ｂ〕成分の変性ポリプロ
ピレンが変性量０．０５〜５重量％であり、１９０℃で
のメルトフローレートが２０〜６０ｇ／１０分であるこ
とを特徴とする自動車冷却系部品用樹脂組成物および一
般式（Ｉ）または（II）で表される多価アルコールをポ
リアミド樹脂と変性ポリプロピレンからなる樹脂成分１
００重量部に対して０．１〜２．５重量部併用する、自
動車冷却系部品用樹脂組成物に関する。ＨＯ−（Ｃ₂Ｈ₄Ｏ−）_nＨ（Ｉ）ＨＯ−（ＣＨ₂）_n−ＯＨ（II）（但し、式中_nは１〜６を表わす）

【０００９】本発明で自動車冷却系部品とは、エンジン
冷却系の部品、水循環系の各種パイプ類、ポンプ部品等
であり、具体的にはウォーターインレットパイプ、ウォ
ーターアウトレットパイプ、ウォーターポンプハウジン
グ、ラジエータータンクおよび暖房用熱交換器周辺のヒ
ーターコア等が挙げられる。

【００１０】本発明に用いられるポリアミドは、ε−カ
プロラクタム、ε−ラウロラクタム、２−ピロリドン等
のラクタム類から得られるポリアミド、６−アミノカプ
ロン酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデ
カン酸等のアミノカルボン酸から得られるポリアミド、
テトラメチレンジアミン、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、メタキ
シリレンジアミン等のジアミンと、アジピン酸、セバシ
ン酸、テレフタル酸、イソフタル酸等のジカルボン酸と
の重縮合によって得られるポリアミド、およびこれらの
共重合物、混合物等が挙げられる。具体的にはナイロン
４、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロ
ン４６、ナイロン６６、ナイロン６１２、ナイロン６／
６６、ナイロン６／６１０、ナイロン６／１２、ナイロ
ン６６／６Ｔ、ナイロン６Ｔ／６Ｉ（Ｔはテレフタル酸
成分、Ｉはイソフタル酸成分である）等が挙げられる。
これらの中でも剛性、耐熱性に優れたナイロン６、ナイ
ロン６６、ナイロン６６／６Ｔが好ましい。また、使用
するポリアミドの９８％硫酸中での相対粘度は２．２〜
３．０が好ましく、特に２．３〜２．８が好ましい。相
対粘度が２．２未満の場合は機械的強度に劣り、３．０
を越えると流動性が低下する。

【００１１】本発明に用いられる変性ポリプロピレンと
してはポリプロピレンに不飽和カルボン酸誘導体をグラ
フトさせたものが好適に使用される。原料のポリプロピ
レンとしてはプロピレン単独重合体、エチレンとのラン
ダムまたはブロック共重合体、およびこれらの混合物等
が使用できる。グラフト用の不飽和カルボン酸誘導体と
してはアクリル酸、メタクリル酸等の不飽和モノカルボ
ン酸およびそれらのナトリウム塩、カルシウム塩、マグ
ネシウム塩、亜鉛塩等の金属塩、無水マレイン酸、無水
イタコン酸等の酸無水物等が挙げられるが、無水マレイ
ン酸、無水イタコン酸が好ましい。グラフト方法は特に
制限されるものではなく、公知の方法を用いることがで
きる。例えば、ポリプロピレンと不飽和カルボン酸誘導
体および、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、シクロ
ヘキサノンペルオキシド、２，５−ジメチル−２、５−
ジ（ベンゾイルペルオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルペル
オキシアセテート、メチルエチルケトンペルオキシド、
ジクミルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ
（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン等の反応開始剤を溶
融混合する方法が挙げられる。

【００１２】変性ポリプロピレンの変性量はポリプロピ
レンに対して、０．０５〜５ｗｔ％が好ましく、０．１
〜３．０ｗｔ％が特に好ましい。変性量が０．０５％未
満の場合は、変性の効果が少ないためポリアミドとポリ
プロピレンとの相溶性に劣り、機械的強度が低下し、変
性量が５％を越えると、剛性が低下し、流動性が悪化す
る。変性ポリプロピレンの１９０℃でのＭＦＲは２０〜
６０ｇ／１０分が好ましく、２５〜４５ｇ／１０分が特
に好ましい。ＭＦＲが２０ｇ／１０分未満の場合流動性
に劣り、６０ｇ／１０分を越えると機械的強度、特に剛
性が劣る。

【００１３】本発明に用いるガラス繊維は、通常の樹脂
強化用に使用しているものが使用できる。例えばガラス
ロービング、ガラスチョップストランド、ガラスミルド
ファイバー、ガラスパウダー等が挙げられる。またこれ
らガラス繊維の表面をアミノシラン等のシラン化合物で
処理し、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系等の収束
剤で処理したものが好ましい。

【００１４】本発明の自動車冷却系部品用樹脂組成物
は、前記ポリアミド、変性ポリプロピレンおよびガラス
繊維を溶融混練することによって得られる。ポリアミド
と変性ポリプロピレンの比率はポリアミド量６０〜９０
重量％、変性ポリプロピレン量１０〜４０重量％が好ま
しく、ポリアミドの比率が６０重量％未満では機械的強
度、耐熱性に劣り、９０重量％を越えると塩化カルシウ
ム、不凍液、ロングライフクーラントへの耐性改良効果
が少ない。またガラス繊維の使用量はポリアミドと変性
ポリプロピレンの合計１００重量部に対して、１０〜１
００重量部が好ましく、ガラス繊維が１０重量部未満で
は剛性が低く、１００重量部を越えると流動性に劣る。
混練の順序はポリアミド、変性ポリプロピレンおよびガ
ラス繊維を同時に混練する方法、ポリアミドと変性ポリ
プロピレンを混合した後ガラス繊維を混練する方法、ガ
ラス繊維とポリアミドまた変性ポリプロピレンを混練し
た後、もう１つの樹脂成分を混練する方法のいずれを用
いてもよい。通常のフィード口の他にノズル部にフィー
ド口を持つ押出機を用い、通常のフィード口からポリア
ミド、変性ポリプロピレンをフィードし、ノズル部のフ
ィード口からガラス繊維をフィードする方法が、特に好
ましく用いられる。

【００１５】本発明には更に流動性を改良するために多
価アルコールを使用することができる。本発明に用いる
多価アルコールとは一般式（Ｉ）または（II）で表され
る多価アルコールで、具体的にはポリエチレングリコー
ル、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオー
ル、１，６−ヘキサンジオールおよびこれらの混合物が
挙げられる。これらの中でも特に１，５−ペンタンジオ
ールが好ましい。ＨＯ−（Ｃ₂Ｈ₄Ｏ−）_nＨ（Ｉ）ＨＯ−（ＣＨ₂）_n−ＯＨ（II）（但し、式中_nは１〜６を表わす）

【００１６】本発明に使用する多価アルコールの使用量
はポリアミドと変性ポリプロピレンの合計量１００重量
部に対して、０．１〜２．５重量部が好ましく、０．１
５〜１．２重量部が特に好ましい。多価アルコールの使
用量が０．１重量部未満では流動性改良に効果が少な
く、２．５重量部を越えると成形品表面にブリードし、
表面性が悪化する。多価アルコールの添加方法は、ポリ
アミド、変性ポリプロピレン、ガラス繊維を溶融混練す
る際に同時に混練する方法またはポリアミドと変性ポリ
プロピレンおよびガラス繊維を溶融ペレット化したもの
に混合する方法が用いられる。

【００１７】本発明の外装部品用樹脂組成物には酸化防
止剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃
剤、可塑剤、造核剤、染料等の従来知られている添加
剤、改質剤を添加することができる。

【００１８】

【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳しく説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。

【００１９】

【実施例１】相対粘度２．５のナイロン６６（宇部興産
（株）製ＵＢＥナイロン２０１５Ｂ）７０重量％と無水
マレイン酸変性ポリプロピレン（変性量０．４％，ＭＦ
Ｒ３０ｇ／分）３０重量％をブレンダーを用いてペレッ
ト状態で混合した。シリンダー部にフィード口を持つ２
軸押出機を用い、通常のフィード口から樹脂ペレット混
合物を、シリンダー部のフィード口からガラス繊維（ア
クリル系収束剤使用）をフィードした。樹脂成分とガラ
ス繊維の比率は樹脂成分１００重量部に対し、ガラス繊
維５５重量部とした。得られた組成物の物性、流動性を
表１に示す。

【００２０】

【実施例２〜４】実施例２では、実施例１の組成物ペレ
ットに多価アルコールとして、１，５−ペンタンジオー
ルをブレンドし、物性、流動性を実施例１と同様に評価
した。実施例３では変性ポリプロピレンを無水イタコン
酸変性（変性量０．６ｗｔ％，ＭＦＲ４５ｇ／１０分）
に換え、ポリアミド／変性ポリプロピレン／ガラス繊維
の比率を換え、実施例４では、ポリアミド成分をナイロ
ン６６／６Ｔ共重合体（６６／６Ｔ＝５０／５０重量
比）を用い、多価アルコールとして１，６−ヘキサンジ
オールを用いた以外は、実施例２と同様に行った。

【００２１】

【比較例１〜３】比較例１では、変性ポリプロピレンを
加えず、ポリアミドとガラス繊維のみを混練した。比較
例２では変性ポリプロピレンとして高粘度のもの（変性
量０．２％、ＭＦＲ１５ｇ／１０分）を用い、比較例３
では未変性のもの（ＭＦＲ２０ｇ／１０分）を用いた以
外は実施例１と同様に行った。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、ポリアミド、変性ポリ
プロピレン、ガラス繊維の組成物では困難とされていた
機械的強度と流動性を併せ持ち、耐塩化カルシウム性、
耐不凍液性、耐ロングライフクーラント性に優れ、複雑
な形状の部品の製造、特に溶融中子成形法に最適な自動
車冷却系部品用樹脂組成物を容易に得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】〔Ａ〕９８％硫酸中での相対粘度２．２〜
３．０のポリアミド樹脂６０〜９０重量％と、〔Ｂ〕カ
ルボン酸またはカルボン酸誘導体で変性された変性ポリ
プロピレン１０〜４０重量％とからなる樹脂成分１００
重量部と〔Ｃ〕ガラス繊維１０〜１００重量部とからな
り、前記〔Ｂ〕成分の変性ポリプロピレンが変性量０．
０５〜５重量％であり、１９０℃でのメルトフローレー
トが２０〜６０ｇ／１０分であることを特徴とする自動
車冷却系部品用樹脂組成物。
【請求項２】一般式（Ｉ）または（II）で表される多
価アルコールをポリアミド樹脂と変性ポリプロピレンか
らなる樹脂成分１００重量部に対して０．１〜２．５重
量部併用する請求項１記載の自動車冷却系部品用樹脂組
成物。ＨＯ−（Ｃ₂Ｈ₄Ｏ−）_nＨ（Ｉ）ＨＯ−（ＣＨ₂）_n−ＯＨ（II）（但し、式中_nは１〜６を表わす）