JP2019099639A - Resin composition, molded article for power transmission consisting of the same - Google Patents

Resin composition, molded article for power transmission consisting of the same Download PDF

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Hisamitsu Murayama
尚光 村山
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Abstract

To provide a resin composition excellent in physical properties at a high temperature and further having improved excellent abrasion resistance (burning and scratching of an opposite material), and a molded article for power transmission.SOLUTION: There are provided a resin composition containing a thermoplastic resin, an aromatic polyamide resin, and carbon black, in which fiber length of the aromatic polyamide fiber is in a range of 0.5 to 5.0 mm, and carbon black is at 5 to 30 pts.wt. based on 100 pts.wt. of the resin composition, and a molded article for power transmission consisting of the resin composition.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は部品同士が接触した場合にも、相手材への焼け、そして傷つけることが少なく、動力伝達用の部品等に用いることが最適である繊維強化された動力伝達用樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a fiber-reinforced resin composition for power transmission which is less likely to be burned and damaged by a mating material even when parts are in contact with each other and is suitably used for a power transmission part or the like.

金属と比べ、樹脂組成物は加工性に優れ、特に繊維補強された樹脂組成物は、軽量性、高度な機械物性、易加工性、耐食性などの優れた特長を有するため、自動車部材など様々な用途において、動力伝達用の部材として利用され始めている。例えば特許文献1や特許文献2では、熱可塑性樹脂を、炭素繊維と有機繊維で補強した繊維強化樹脂成形品が挙げられている。   The resin composition is superior in processability to metals, and in particular, the fiber-reinforced resin composition has excellent features such as light weight, high mechanical properties, easy processability, corrosion resistance, etc. In applications, it is beginning to be used as a member for power transmission. For example, in patent documents 1 and patent documents 2, the fiber reinforced resin molded article which reinforced thermoplastics resin with carbon fiber and organic fiber is mentioned.

しかしながら、動力伝達用部材の高回転駆動時に、相手材との摩擦により高温となり、さらには無機充填剤(例えば炭素繊維、ガラス繊維)により相手材を傷つけるといった問題があった。   However, when the power transmission member is driven at high rotation, there is a problem that the temperature becomes high due to the friction with the partner material and the partner material is damaged by the inorganic filler (for example, carbon fiber or glass fiber).

特許第5633660号公報Patent No. 5633660 gazette 特開2009−24057号公報JP, 2009-24057, A

本発明の目的は、高温での物性に優れ、さらには優れた耐摩耗性(相手材の焼き、傷つき)を改良した樹脂組成物、およびそれからなる動力伝達用成形品を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a resin composition which is excellent in physical properties at high temperature and further improved in excellent abrasion resistance (burning and damage of a mating material), and a molded article for power transmission made therefrom.

本発明は、
(1)熱可塑性樹脂、芳香族ポリアミド繊維、およびカーボンブラックを含有する樹脂組成物であって、前記芳香族ポリアミド繊維の繊維長が0.5〜5.0mmの範囲であり、かつ前記樹脂組成物100重量部に対し、カーボンブラックが5〜30重量部であることを特徴とする樹脂組成物。
(2)上記(1)に記載の樹脂組成物からなる動力伝達用成形品。
である。
The present invention
(1) A resin composition containing a thermoplastic resin, an aromatic polyamide fiber, and carbon black, wherein the fiber length of the aromatic polyamide fiber is in the range of 0.5 to 5.0 mm, and the resin composition A resin composition comprising 5 to 30 parts by weight of carbon black with respect to 100 parts by weight of a substance.
(2) A molded article for power transmission comprising the resin composition according to (1) above.
It is.

本発明によれば、優れた耐摩耗性(相手材の焼き、傷つき)を改良した樹脂組成物、およびそれからなる動力伝達用成形品が提供される。   According to the present invention, there are provided a resin composition having improved excellent abrasion resistance (burn and damage of a mating material), and a power transmission molded article comprising the resin composition.

本発明の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂、芳香族ポリアミド繊維、およびカーボンブラックを含有するものである。   The resin composition of the present invention contains a thermoplastic resin, an aromatic polyamide fiber, and carbon black.

本発明の樹脂組成物に用いられる熱可塑性樹脂としては特に制限はないが、例えばポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ハロゲン化ビニル樹脂、ポリアセタール樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリールスルホン樹脂、ポリアリールケトン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアリールエーテルケトン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイドスルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。これらを2種以上用いることもできる。これらの中でも、低温から高温までの幅広い範囲で使用できる耐熱性の観点から、ポリアミド系樹脂やポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS樹脂)が好ましい。   The thermoplastic resin used for the resin composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include polyolefin resin, polystyrene resin, polyamide resin, halogenated vinyl resin, polyacetal resin, saturated polyester resin, polycarbonate resin, polyarylsulfone resin, Polyaryl ketone resin, polyphenylene ether resin, polyphenylene sulfide resin, polyaryl ether ketone resin, polyether sulfone resin, polyphenylene sulfide sulfone resin, polyarylate resin, polyamide resin, liquid crystal polyester resin, fluorine resin and the like. Two or more of these can also be used. Among these, polyamide resins and polyphenylene sulfide resins (PPS resins) are preferable from the viewpoint of heat resistance that can be used in a wide range from low temperature to high temperature.

さらには本発明で用いる熱可塑性樹脂の融点としては、200〜300℃であることが好ましく、特には220〜260℃の範囲であることが好ましい。もっとも、融点が高いほど得られる繊維強化樹脂の耐熱性を高めることができるものの、高すぎると加工性は低下する傾向にある。このような耐熱性と加工性のバランスから、ポリアミド系樹脂が特に有用である。   Further, the melting point of the thermoplastic resin used in the present invention is preferably 200 to 300 ° C., and particularly preferably in the range of 220 to 260 ° C. However, although the heat resistance of the fiber reinforced resin obtained can be improved as the melting point is higher, the processability tends to decrease if it is too high. From such a balance of heat resistance and processability, polyamide resins are particularly useful.

ポリアミド系樹脂のさらに具体的な例としては、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)、ポリカプロアミド/ポリヘキサメチレンアジパミドコポリマー(ナイロン6/66)、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン46)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン610)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ナイロン612)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリカプロアミドコポリマー(ナイロン6T/6)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー(ナイロン66/6T)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ナイロン66/6I)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ナイロン66/6T/6I)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ナイロン6T/6I)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリドデカンアミドコポリマー(ナイロン6T/12)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリ(2−メチルペンタメチレン)テレフタルアミドコポリマー(ナイロン6T/M5T)、ポリキシリレンアジパミド(ナイロンXD6)、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ナイロン9T)およびこれらの共重合体などが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。これらの中でも、ナイロン6、ナイロン66がより好ましい。   More specific examples of the polyamide resin include polycaproamide (nylon 6), polyhexamethylene adipamide (nylon 66), polycaproamide / polyhexamethylene adipamide copolymer (nylon 6/66), poly Tetramethylene adipamide (nylon 46), polyhexamethylene sebacamide (nylon 610), polyhexamethylene dodecamide (nylon 612), polyhexamethylene terephthalamide / polycaproamide copolymer (nylon 6T / 6), polyhexa Methylene adipamide / polyhexamethylene terephthalamide copolymer (nylon 66 / 6T), polyhexamethylene adipamide / polyhexamethylene isophthalamide copolymer (nylon 66 / 6I), polyhexamethylene adipamide / polyhexamethyl Terephthalamide / polyhexamethylene isophthalamide copolymer (nylon 66 / 6T / 6I), polyhexamethylene terephthalamide / polyhexamethylene isophthalamide copolymer (nylon 6T / 6I), polyhexamethylene terephthalamide / polydodecaneamide copolymer (nylon 6T / 12), polyhexamethylene terephthalamide / poly (2-methylpentamethylene) terephthalamide copolymer (nylon 6T / M5T), polyxylylene adipamide (nylon XD6), polynonamethylene terephthalamide (nylon 9T) and These copolymers etc. are mentioned. Two or more of these may be used. Among these, nylon 6 and nylon 66 are more preferable.

本発明の樹脂組成物は、上記のような熱可塑性樹脂に加え、カーボンブラックを含有することを必須としている。   The resin composition of the present invention is essential to contain carbon black in addition to the above-mentioned thermoplastic resin.

カーボンブラックとは、一般に炭素を含む顔料の総称であるが、具体的には例えばファーネスブラック、チャンネルブラック、アイボリーブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック等が挙げられる。   Carbon black is a general term for pigments generally containing carbon, and specific examples thereof include furnace black, channel black, ivory black, lamp black, acetylene black, thermal black and the like.

カーボンブラックの中でも、微細なカーボンブラックを得ることが容易なファーネスブラックやチャンネルブラックであることが好ましく、大量生産に向き、粒子径やストラクチャーをコントロールしやすいファーネスブラックがより好ましい。   Among carbon blacks, it is preferable to use furnace black or channel black which is easy to obtain fine carbon black, and more preferable is furnace black suitable for mass production and easy to control particle diameter and structure.

ファーネスブラックは、油やガスを高温ガス中で不完全燃焼させてカーボンブラックを得る製造法にて得られるカーボンブラックであるが、燃焼させる原料により、オイルファーネスとガスファーネスに細分化されるが、特には、オイルファーネス法により得られるファーネスブラックであることがさらに好ましい。   Furnace black is carbon black obtained by a manufacturing method in which oil or gas is incompletely burned in high temperature gas to obtain carbon black, but it is subdivided into oil furnace and gas furnace depending on the raw material to be burned, In particular, a furnace black obtained by an oil furnace method is more preferable.

ファーネスブラックは炭素含有量が高く、超微細なカーボンブラックである点においても、本発明で使用するのに好ましい。   Furnace black is also preferred for use in the present invention in that it is high in carbon content and ultrafine carbon black.

本発明のカーボンブラックの含有率は、熱可塑性樹脂の合計100重量部に対して、5〜30重量部含むことが必須であり、10〜25重量部が好ましく、12〜20重量部がより好ましい。   It is essential that the content of carbon black of the present invention is 5 to 30 parts by weight, preferably 10 to 25 parts by weight, and more preferably 12 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight in total of the thermoplastic resin. .

カーボンブラックの含有量が5重量部より少なすぎると、相手材の焼きを防ぐ効果が少なくなり、30重量部より多すぎると、相手材を傷つけやすい傾向にある。   When the content of carbon black is less than 5 parts by weight, the effect of preventing baking of the counterpart material is reduced, and when it is more than 30 parts by weight, the counterpart material tends to be easily damaged.

カーボンブラックの粒子径としては、一次粒子径の大きさが5〜100nmの範囲にあることが好ましく、7〜80nmがより好ましく、10〜50nmの範囲であることがさらに好ましい。   As the particle size of carbon black, the size of the primary particle size is preferably in the range of 5 to 100 nm, more preferably 7 to 80 nm, and still more preferably 10 to 50 nm.

一次粒子径の大きさが5nmより小さすぎると、マトリックス樹脂の流動性低下に伴う成形性低下が引き起こされる傾向にある。逆に100nmより大きすぎると、相手材を傷つけやすい傾向にある。   When the size of the primary particle size is smaller than 5 nm, the formability of the matrix resin tends to be reduced due to the reduction of the fluidity. On the other hand, if it is larger than 100 nm, it tends to easily damage the mating material.

そして本発明の樹脂組成物に用いられる芳香族ポリアミド繊維としては、主骨格を構成する芳香環がアミド結合により結合されてなるものである。ここで繊維となる芳香族基は同一または相異なる芳香族基からなるものでも構わない。また、芳香族基の水素原子は、ハロゲン原子、低級アルキル基、フェニル基で置換されていても良い(以下「芳香族ポリアミド繊維」を「アラミド繊維」ということがある。)。   And as an aromatic polyamide fiber used for the resin composition of this invention, the aromatic ring which comprises main frame | skeleton is couple | bonded by an amide bond. Here, the aromatic groups to be fibers may be the same or different aromatic groups. The hydrogen atom of the aromatic group may be substituted with a halogen atom, a lower alkyl group, or a phenyl group (hereinafter, "aromatic polyamide fiber" may be referred to as "aramid fiber").

特に好ましい芳香族ポリアミド繊維としては、ポリアミドを構成する繰返し単位の80モル%以上好ましくは90モル%以上が、芳香族ポリアミドからなる繊維である。さらに芳香族ポリアミド繊維としては、芳香環がパラの位置に結合されたパラ系芳香族ポリアミド繊維と、芳香環がメタの位置に結合されたメタ系芳香族ポリアミド繊維があり、本発明ではどちらも用いられるものの、強度に優れたパラ系芳香族ポリアミド繊維であることが好ましい。   Particularly preferable aromatic polyamide fibers are fibers in which 80% by mole or more, preferably 90% by mole or more of the repeating units constituting the polyamide are aromatic polyamides. Further, as the aromatic polyamide fiber, there are a para-based aromatic polyamide fiber in which an aromatic ring is bonded at a para position, and a meta-based aromatic polyamide fiber in which an aromatic ring is bonded at a meta position. Although it is used, it is preferable that it is a para-type aromatic polyamide fiber excellent in strength.

芳香族ポリアミド繊維としては、共重合芳香族ポリアミド繊維として、コポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレンテレフタラミド繊維であることが好ましい。共重合芳香族ポリアミド繊維を用いることにより、耐衝撃性をより向上させることが可能となる。コポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維として、例えば、帝人株式会社製、「テクノーラ」が例示される。   As an aromatic polyamide fiber, it is preferable that it is a copoly para phenylene * 3,4'- oxydiphenylene terephthalamide fiber as a co-polymerization aromatic polyamide fiber. By using the copolymerized aromatic polyamide fiber, it is possible to further improve the impact resistance. As a copoly para phenylene * 3,4'- oxydiphenylene terephthalamide fiber, the Teijin Ltd. make and "Technola" are illustrated, for example.

本発明で用いられる芳香族ポリアミド繊維の繊維長は、0.5〜5.0mmであることが必要であるが、1.0〜3.0mmが好ましく、1.2〜2.5mmがさらに好ましい。   The fiber length of the aromatic polyamide fiber used in the present invention needs to be 0.5 to 5.0 mm, preferably 1.0 to 3.0 mm, and more preferably 1.2 to 2.5 mm. .

芳香族ポリアミド繊維の繊維長が0.5mmより短すぎると樹脂組成物の耐衝撃性が低下する傾向にあり、逆に5.0mmより長すぎると、樹脂組成物の破断時の断面積あたりの芳香族ポリアミド繊維の本数が少なくなるため、やはり耐衝撃性が低下する傾向にある。   When the fiber length of the aromatic polyamide fiber is shorter than 0.5 mm, the impact resistance of the resin composition tends to decrease, and conversely, if it is longer than 5.0 mm, the cross-sectional area of the resin composition per fracture area As the number of aromatic polyamide fibers decreases, the impact resistance also tends to decrease.

また、アラミド繊維をカットファイバー(短繊維)の形状として用いることにより、カーボンブラックと有機繊維(アラミド繊維)という異質な材料を、熱可塑性樹脂と共に同時に加工することが可能となった。   In addition, by using aramid fibers in the form of cut fibers (short fibers), it has become possible to simultaneously process different materials such as carbon black and organic fibers (aramid fibers) together with a thermoplastic resin.

アラミド繊維のカットの方法としては、繊維の切断が可能ないずれのカッターを用いても良いが、具体的にはロータリーカッター、ギロチンカッター等を用いてカットすることが好ましい。   As a method for cutting aramid fibers, any cutter capable of cutting fibers may be used. Specifically, it is preferable to cut using a rotary cutter, a guillotine cutter or the like.

芳香族ポリアミド繊維の単繊維繊度は、0.1〜5.5dtex、好ましくは0.3〜2.5dtexの範囲である。   The single fiber fineness of the aromatic polyamide fiber is in the range of 0.1 to 5.5 dtex, preferably 0.3 to 2.5 dtex.

芳香族ポリアミド繊維の単繊維繊度が、0.1dtexより小さすぎると製糸技術上困難な点が多く、断糸や毛羽が発生して良好な品質の繊維を安定して生産することが困難になるだけでなく、コストも高くなるため好ましくない。一方、逆に5.5dtexより大きすぎても、繊維の機械的物性、特に強度低下が大きくなり、かつ繊維強化樹脂成形体とした時に、成形体中に均一に繊維を分散させることが困難となるため好ましくない。   If the single fiber fineness of the aromatic polyamide fiber is less than 0.1 dtex, there are many difficulties in spinning technology, and thread breakage and fluff will occur, making it difficult to stably produce fibers of good quality. Not only that, it is not preferable because the cost is high. On the other hand, if the size is more than 5.5 dtex, the mechanical properties of the fiber, particularly the strength decrease, become large, and it is difficult to uniformly disperse the fiber in the molded product when it is made a fiber reinforced resin molded product. Is not preferable because

本発明の樹脂組成物に対する含有率は、アラミド繊維、カーボンブラック、熱可塑性樹脂の合計100重量部に対して、アラミド繊維が1〜20重量部が好ましく、5〜15重量部がより好ましい。   The content of the resin composition of the present invention is preferably 1 to 20 parts by weight, and more preferably 5 to 15 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of aramid fibers, carbon black and thermoplastic resin.

アラミド繊維の含有量が1重量部より少なすぎると、十分な耐衝撃性を得ることができず、逆に20重量部より多すぎると、繊維、特に繊維長の長いアラミド繊維を、樹脂中に均一に分散させることが困難になる。さらに本発明の樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、他の成分を含有してもよい。他の成分の例としては、炭素繊維以外の無機充填材、難燃剤、導電性付与剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、制振剤、抗菌剤、防虫剤、防臭剤、着色防止剤、熱安定剤、離型剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、着色剤、顔料、染料、発泡剤、制泡剤、あるいはカップリング剤などが挙げられる。   When the content of the aramid fiber is less than 1 part by weight, sufficient impact resistance can not be obtained, and conversely when the content is more than 20 parts by weight, fibers, particularly long aramid fibers in the fiber length, are contained in the resin. It becomes difficult to disperse uniformly. Furthermore, other components may be contained in the resin composition of the present invention as long as the object of the present invention is not impaired. Examples of other components include inorganic fillers other than carbon fibers, flame retardants, conductivity imparting agents, crystal nucleating agents, ultraviolet light absorbers, antioxidants, damping agents, antibacterial agents, insect repellents, deodorants, coloring Examples thereof include an inhibitor, a heat stabilizer, a mold release agent, an antistatic agent, a plasticizer, a lubricant, a colorant, a pigment, a dye, a foaming agent, an antifoaming agent, and a coupling agent.

本発明の樹脂組成物の製造方法としては、カーボンブラック、およびアラミド繊維を、熱可塑性樹脂と溶融混練して製造することである。
そして、本発明の樹脂組成物の製造方法としては、2軸スクリューによる溶融混錬方式が好ましい。
As a method of producing the resin composition of the present invention, carbon black and aramid fibers are melt-kneaded with a thermoplastic resin to produce.
And as a manufacturing method of the resin composition of this invention, the melt-kneading system by a twin screw is preferable.

溶融混錬方法としては、本発明の樹脂組成物を構成する原料を、公知のブレンド方法にて均一にブレンドして、二軸押出機の供給口(ホッパー口)に投入し、シリンダー内に供給する。そして、シリンダー温度、スクリュー回転数、吐出量を適正な条件に設定し、二軸押出機にて溶融混錬する。   As the melt-kneading method, the raw materials constituting the resin composition of the present invention are uniformly blended by a known blending method, charged into the feed port (hopper port) of the twin screw extruder, and fed into the cylinder. Do. Then, the cylinder temperature, screw rotation speed, and discharge amount are set to appropriate conditions, and melt kneading is performed with a twin-screw extruder.

原料のシリンダーへの投入法方法として、サイドフィーダーによる供給も好ましい。
特に、溶融混錬時のせん断による折れ、切断、割れが生じやすい繊維状、層状の原料は、サイドフィーダーによる供給が好ましい。
As a method of feeding the raw material into the cylinder, a side feeder is also preferable.
In particular, it is preferable to use a side feeder to supply a fibrous or layered raw material that is prone to breakage, cutting, and cracking due to shearing during melt-kneading.

次いで、溶融混錬された樹脂組成物を、ダイスからストランド状に引き取った後、水槽に通して冷却固化し、それをペレタイザーでカットして樹脂組成物のペレットを得て、本発明の樹脂組成物とする。   Next, the melt-kneaded resin composition is drawn from the die in a strand shape, and then cooled and solidified by passing through a water tank, and cut by a pelletizer to obtain pellets of the resin composition, the resin composition of the present invention Be a thing.

さらに、本発明の樹脂組成物は、溶融、成形のプロセスを経て、成形品を得ることが可能であり、成形方法としては、ペレット状などの繊維含有樹脂組成物を直接プレス成形等を行っても良いが、再溶融して射出成形することが好ましい。   Furthermore, the resin composition of the present invention can be subjected to a process of melting and molding to obtain a molded article, and as a molding method, a fiber-containing resin composition such as pellets is directly press-molded or the like. Although it is good, it is preferable to carry out re-melting and injection molding.

このようにして得られる本発明の成形品は、高温時の耐摩耗性(相手材の焼き、相手材への傷つけ性)を大幅に改良し、特に動力伝達用の樹脂部品として好ましく用いることができる。   The molded article of the present invention obtained in this manner can significantly improve the abrasion resistance at high temperatures (burning of the opposite material, damage to the opposite material) and is preferably used particularly as a resin component for power transmission. it can.

以下実施例により、本発明を具体的に説明する。しかしながら本発明はこれによって限定されるものではない。なお、以下の実施例における評価および特性値は、以下の測定法により求めた。   The present invention will be specifically described by way of the following examples. However, the present invention is not limited thereby. The evaluations and characteristic values in the following examples were determined by the following measurement methods.

(1)カーボンブラック、アラミド繊維含有率
樹脂組成物1.0gを蟻酸(88%)に入れて、常温で24時間以上放置して、樹脂成分を溶解させた。これを濾過し、ギ酸を水洗、乾燥して、含有率測定用の残渣とした。
まず重量を測定し、その残渣を、500℃で2時間加熱して、アラミド繊維を灰化除去し、カーボンブラックもしくは炭素繊維のみの重量を測定した。有機繊維の重量は、濾過後の残渣からカーボンブラックの重量を引くことで求めた。
(1) Carbon black, aramid fiber content rate 1.0 g of the resin composition was added to formic acid (88%), and allowed to stand at normal temperature for 24 hours or more to dissolve the resin component. The resultant was filtered, and formic acid was washed with water and dried to form a residue for content measurement.
First, the weight was measured, and the residue was heated at 500 ° C. for 2 hours to remove the aramid fibers by ashing, and the weight of only carbon black or carbon fiber was measured. The weight of the organic fiber was determined by subtracting the weight of carbon black from the residue after filtration.

(2)繊維長
上記(1)で得られた濾過後の繊維含有率測定用の残渣について、その残渣をシャーレに入れて、エタノールを加えて超音波で分散後、アラミド繊維の繊維長を、キーエンス社製光学顕微鏡(DEGITAL MICROSCOPE VHX−1000)を用いて、各々400本測定して、各繊維長の平均を求めた。
(2) Fiber Length Regarding the residue for measuring the fiber content after filtration obtained in the above (1), the residue is put in a petri dish, ethanol is added, and the fiber length of aramid fiber is dispersed by ultrasonic wave, Using an optical microscope (DEGITAL MICROSCOPE VHX-1000) manufactured by Keyence Corporation, 400 fibers were measured to obtain an average of each fiber length.

(3)摺動性;
本発明の摺動性は、摺動面の温度(相手材の焼き)、相手材の表面粗さ(傷つき性)について以下方法にて評価した。
(3) Slideability;
The slidability of the present invention was evaluated by the following method for the temperature of the sliding surface (baking of the mating material) and the surface roughness (corrosion) of the mating material.

摺動面の温度(相手材の焼き)
スラストシリンダー式摩耗試験法で実施した。得られた樹脂組成物から作製した試験片と、アルミ製筒とを、接触面圧:9.8MPa、滑り速度:0.35m/s、試験時間:60minの条件にてこすり合わせ、サーモグラフィで摺動面の温度を計測した。
摺動面の実温が80℃未満を◎、80〜100℃未満を○、100℃以上を×と評価した。
Sliding surface temperature (baking of mating material)
It was carried out by a thrust cylinder type wear test method. The test piece prepared from the obtained resin composition and an aluminum cylinder are rubbed together under the conditions of contact surface pressure: 9.8 MPa, sliding speed: 0.35 m / s, test time: 60 min, and sliding by thermography The surface temperature was measured.
The actual temperature of the sliding surface was evaluated as ◎ for less than 80 ° C., less than 80 to 100 ° C. for ○, and 100 ° C. or more for x.

相手材の表面粗さ(傷つき性)
また、上記試験後に、相手材(アルミ製筒)の表面粗さを、レーザー顕微鏡にて計測した。
表面粗さが8μm未満の場合は◎、8〜10μm未満の場合は○、10μm以上の場合は×と評価した。
Surface roughness of mating material (scratchability)
Moreover, after the said test, the surface roughness of the other material (tube made from aluminum) was measured with the laser microscope.
When the surface roughness was less than 8 μm, it was evaluated as ◎, when less than 8 to 10 μm, it was evaluated as ○, and when more than 10 μm, it was evaluated as x.

(4)カーボンブラックの一次粒径測定法
島津製作所製のレーザ回折式粒度分布測定装置SALD−200VERを使用し、カーボンブラックのアミド系極性溶媒分散体を、同じ極性溶媒で希釈してカーボンブラック濃度を0.05重量%とし、これを測定に供した。
(4) Primary particle size measurement method of carbon black Using a laser diffraction type particle size distribution measurement apparatus SALD-200 VER manufactured by Shimadzu Corporation, an amide type polar solvent dispersion of carbon black is diluted with the same polar solvent to obtain a carbon black concentration Was made into 0.05 weight%, and this was used for the measurement.

[実施例1]
芳香族ポリアミド繊維として、コポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維(共重合パラ系芳香族ポリアミド繊維、帝人株式会社製「テクノーラT−200H」、繊維径12μm、繊度1,670dtex、繊維本数1000本)を、3本合わせてS方向に35回/mの撚りを加えた。次いで、ポリウレタン樹脂(DIC株式会社製「ボンディック8510」)をイオン交換水で固形分濃度20重量%に希釈した液に、この撚りコードを連続浸漬させて、温度150℃の乾燥機に1分間通し、処理剤付着量を13重量%のアラミド繊維を得た。次いで、このアラミド繊維を、ギロチンカッターで3mm長にカットし、アラミド短繊維を得た。
Example 1
Copolyparaphenylene-3,4'-oxydiphenylene terephthalamide fiber (copolymerized para-based aromatic polyamide fiber, "Technola T-200H" manufactured by Teijin Limited, fiber diameter 12 μm, fineness 1,670 dtex as aromatic polyamide fiber And 1000 fibers) were combined and 35 twists / m were added in the S direction. Subsequently, this twist cord is continuously immersed in a solution obtained by diluting a polyurethane resin ("Bondic 8510" manufactured by DIC Corporation) with ion exchange water to a solid concentration of 20% by weight, and the solution is dipped in a dryer at 150 ° C for 1 minute. Through the filter, an aramid fiber with 13% by weight of treatment agent was obtained. Next, this aramid fiber was cut into a length of 3 mm with a guillotine cutter to obtain aramid staple fiber.

一方、カーボンブラックとして、一次粒子径30nmのカーボン粒子(MPS−1100Black、大日精化工業株式会社製)を、熱可塑性樹脂としてポリアミド66樹脂(融点265℃)を用意した。   On the other hand, carbon particles having a primary particle diameter of 30 nm (MPS-1100 Black, manufactured by Dainichiseika Kogyo Co., Ltd.) were prepared as carbon black, and polyamide 66 resin (melting point 265 ° C.) was prepared as a thermoplastic resin.

次いで、二軸押出機の供給口にポリアミド樹脂66を75重量部供給し、サイドフィーダーよりアラミド繊維10重量部とカーボンブラック15重量部を供給し、溶融混練をおこなった。押出機のシリンダー温度は280〜300℃、スクリュー回転数は300rpm、吐出量は35kg/時間であった。   Subsequently, 75 parts by weight of polyamide resin 66 was supplied to the supply port of the twin-screw extruder, and 10 parts by weight of aramid fiber and 15 parts by weight of carbon black were supplied from the side feeder to carry out melt kneading. The cylinder temperature of the extruder was 280 to 300 ° C., the screw speed was 300 rpm, and the discharge rate was 35 kg / hour.

次いで、溶融樹脂組成物をダイスからストランド状に引き取った後、水槽に通して冷却固化し、それをペレタイザーでカッティングして樹脂組成物のペレットを得た。   Next, the molten resin composition was taken out of a die in the form of a strand, passed through a water bath and solidified by cooling, and this was cut with a pelletizer to obtain pellets of the resin composition.

得られたペレット(樹脂組成物)を、射出成形機を用いて成形品(ダンベル片)を作製して、この成形品の繊維含有率、繊維長を求めた。また、摺動面の状態を評価した。
摺動面の温度、相手材の表面粗さの双方共に良好であった。
評価結果を表1に示す。
The resulting pellet (resin composition) was molded into a molded article (dumbbell piece) using an injection molding machine, and the fiber content and fiber length of the molded article were determined. Moreover, the state of the sliding surface was evaluated.
Both the temperature of the sliding surface and the surface roughness of the mating material were good.
The evaluation results are shown in Table 1.

[実施例2]
アラミド繊維を、メタ系のポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維(帝人株式会社製「コーネックス」、3mm)に変更した以外は実施例1と同様にして、成形品(摺動部材)を作製・評価した。
摺動面の温度、相手材の鏡面粗さの双方共に良好であった。評価結果を表1に示す。
Example 2
A molded article (sliding member) was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the aramid fiber was changed to a meta-based polymetaphenylene isophthalamide fiber ("CONEX" manufactured by Teijin Ltd., 3 mm). .
Both the temperature of the sliding surface and the mirror surface roughness of the mating material were good. The evaluation results are shown in Table 1.

[比較例1]
カーボンブラックを用いずに、アラミド繊維:熱可塑性樹脂=20:80の組成(重量部)とする以外は実施例1と同様にして、成形品(摺動部材)を作製・評価した。
摺動面の温度が高くなり、摺動性能が不十分であった。評価結果を表1に示す。
Comparative Example 1
A molded article (sliding member) was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the composition (parts by weight) of aramid fiber: thermoplastic resin = 20: 80 was used without using carbon black.
The temperature of the sliding surface was high, and the sliding performance was insufficient. The evaluation results are shown in Table 1.

[比較例2]
カーボンブラックの代わりに、炭素繊維チョップドストランド(東邦テナックス株式会社製「テナックス(HT C605)」、繊維長6mm、繊維径7μm)を用いて、アラミド繊維:炭素繊維:熱可塑性樹脂=10:10:80の組成(重量部)とする以外は実施例1と同様にして成形品(摺動部材)を作製・評価した。
相手材の表面粗さが粗く、適正ではなかった。評価結果を表1に示す。
Comparative Example 2
Instead of carbon black, a carbon fiber chopped strand ("Tenax (HT C 605)" manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., fiber length 6 mm, fiber diameter 7 μm) is used to aramid fiber: carbon fiber: thermoplastic resin = 10: 10: A molded article (sliding member) was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the composition (parts by weight) was 80.
The surface roughness of the mating material was rough and not appropriate. The evaluation results are shown in Table 1.

[実施例3,4,6,7,10、比較例3,4]
カーボンブラックの含有量を変更した以外は、実施例1と同様に実施した。
カーボンブラック含有量、評価結果を表1に示す。
[Examples 3, 4, 6, 7, 10, Comparative Examples 3, 4]
It implemented similarly to Example 1 except having changed content of carbon black.
The carbon black content and the evaluation results are shown in Table 1.

[実施例5,8,9、11]
カーボンブラックの一次粒子径を変更した以外は、実施例1と同様に実施した。
カーボンブラックの一次粒子径、評価結果を表1に示す。
[Examples 5, 8, 9, 11]
The experiment was carried out in the same manner as in Example 1 except that the primary particle diameter of carbon black was changed.
The primary particle diameter of carbon black and the evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2019099639
Figure 2019099639

Figure 2019099639
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Claims (6)

熱可塑性樹脂、芳香族ポリアミド繊維、およびカーボンブラックを含有する樹脂組成物であって、前記芳香族ポリアミド繊維の繊維長が0.5〜5.0mmの範囲であり、かつ前記樹脂組成物100重量部に対し、カーボンブラックを5〜30重量部であることを特徴とする樹脂組成物。   A resin composition containing a thermoplastic resin, an aromatic polyamide fiber, and carbon black, wherein the fiber length of the aromatic polyamide fiber is in the range of 0.5 to 5.0 mm, and 100 weight of the resin composition. A resin composition comprising 5 to 30 parts by weight of carbon black based on part. 前記カーボンブラックの一次粒子径の大きさが、5〜100nmである請求項1記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 1, wherein the size of the primary particle diameter of the carbon black is 5 to 100 nm. 前記樹脂組成物100重量部に対し、芳香族ポリアミド繊維を1〜20重量部含有する請求項1、または2に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 1 or 2, wherein the aromatic polyamide fiber is contained in an amount of 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin composition. 熱可塑性樹脂の融点が200〜300℃である請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。   The melting point of a thermoplastic resin is 200-300 degreeC, The resin composition as described in any one of Claims 1-3. 熱可塑性樹脂がポリアミド樹脂である請求項1〜4のいずれか一項に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the thermoplastic resin is a polyamide resin. 請求項1〜5のいずれか一項記載の樹脂組成物からなる動力伝達用成形品。

A molded article for power transmission, comprising the resin composition according to any one of claims 1 to 5.

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