专利名称：轴承用保持器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种保持滚动轴承的转动体的轴承用保持器。
背景技术：
从滚动轴承的轻量化或者VE(工程价值)/VA(分析价值)的观点考虑，现在对轴承用保持器的树脂化要求很高。但是，例如在汽车的变速器(transmission)等中使用的滚动轴承是不用油脂而用润滑油来润滑的，在上述润滑油中，因为大多含有超高压添加剂等的加速树脂劣化的添加剂，在油润滑用的滚动轴承中，轴承用保持器目前大多原样使用金属制造的保持器，在树脂化方面没有进展。目前的现状是相对于极其受限制的润滑油，树脂制造的轴承用保持器不适用。但是，在可以使用这样的树脂制造的轴承用保持器的润滑油中，上述轴承用保持器的使用上限温度在氧化劣化环境下比相同轴承用保持器的使用上限温度低20～30℃左右的范围。因此，要求在更宽温度范围内，对尽可能多的种类的润滑油具有良好耐受性的轴承用保持器。
作为对润滑油具有耐受性的轴承用保持器，在专利文献1中记载了通过包含芳香族聚酰胺和玻璃纤维的树脂组合物形成的轴承用保持器，该芳香族聚酰胺由至少包含对苯二酸成分单元的芳香族二羧酸成分单元和碳原子数为6～18的直链脂肪族二胺成分单元形成。并且，专利文献2中记载了由包含上述芳香族聚酰胺、用丙烯酸等接枝改性的改性聚烯烃和玻璃纤维的树脂组合物形成的轴承用保持器。
专利文献1JP 03-143957A专利文献2JP 04-327024A
发明内容
但是，根据本发明人的研究，专利文献1、2记载的轴承用保持器的任何一个在充分宽的温度范围内、对于充分多种类的润滑油不能说具有充分良好的耐受性，明显还有改善的余地。
发明内容本发明的目的在于提供为了在更宽温度范围内，对于更多种类的润滑油具有充分良好的耐受性，能在各种用途中使用的树脂制造的轴承用保持器。
本发明的特征在于是由含有聚酰胺的树脂组合物形成的轴承用保持器，上述聚酰胺包含式(1)化1
表示的重复单元和式(2)化2
表示的重复单元，并且，上述两个化学式中的R1和R2是p-亚苯基、碳原子数为6～10的直链亚烷基以及碳原子数为6～10的支链亚烷基的3种基团。
本发明中，因为上述3种基团中，p-亚苯基具有使聚酰胺主链刚直化的功能，通过上述p-亚苯基的功能，使聚酰胺的主链刚直化，能在提高轴承用保持器的耐热性的同时，提高上述轴承用保持器在润滑油中的使用上限温度。
并且，根据发明人的研究，上述3种基团中的碳原子数为6～10的支链亚烷基因为具有提高聚酰胺对润滑油中包含的超高压添加剂等的耐受性的功能，通过上述支链亚烷基的功能，可以提高轴承用保持器对各种润滑油的耐受性。因而，根据本发明，能提供在更宽温度范围内，对更多种类的润滑油具有充分良好的耐受性，能在各种用途中使用的树脂制造的轴承用保持器。
并且，根据本发明，和上述二种基团结合使用的碳原子数为6～10的直链亚烷基具有适度破坏聚酰胺主链中重复单元的规则性的功能，同时其本身键的旋转自由度高且柔软，因此能抑制聚酰胺的主链的太过刚直化，能提高通过注射成形等聚酰胺的成形性。
进而，通过结合使用上述3种基团，能赋予轴承用保持器适度的柔软性和韧性，能提高滚动轴承旋转时上述轴承用保持器的耐冲击性。与此同时，例如在保持转动体的容器呈倒凹形状的轴承用保持器中，从模具中取出成形的上述轴承用保持器，或向容器内压入转动体时能防止破坏或裂缝的产生。
图1表示在高温的润滑油中浸渍本发明的实施例、比较例中制造的轴承用保持器时的浸渍时间与拉伸断裂强度对浸渍前的初期值的保持率的关系图。
具体实施例方式
本发明的轴承用保持器，其特征在于是由含有聚酰胺的树脂组合物组成的，上述聚酰胺包含式(1)化3
表示的重复单元和式(2)化4
表示的重复单元，并且，上述两个化学式中的R1和R2是p-亚苯基、碳原子数为6～10的直链亚烷基以及碳原子数为6～10的支链亚烷基的3种基团。
上述3种基团中，作为碳原子数为6～10的直链亚烷基能列举有六亚甲基[-(CH2)6-]、七亚甲基[-(CH2)7-]、八亚甲基[-(CH2)8-]、九亚甲基[-(CH2)9-]、十亚甲基[-(CH2)10-]。上述直链亚烷基可以单独使用一种，也可以2种以上结合使用。
并且，作为碳原子数为6～10的支链亚烷基能列举有2，2-二甲基四亚甲基[-CH2-C(CH3)2-(CH2)2-]、2，3-二甲基四亚甲基[-CH2-CH(CH3)-CH(CH3)-CH2-]、2-乙基-四亚甲基[-CH2-CH(C2H5)-(CH2)2-]、2-甲基五亚甲基[-CH2-CH(CH3)-(CH2)3-]、3-甲基五亚甲基[-(CH2)2-CH(CH3)-(CH2)2-]、2，3-二甲基五亚甲基[-CH2-CH(CH3)-CH(CH3)-(CH2)2-]、2，4-二甲基五亚甲基[-CH2-CH(CH3)-CH2-CH(CH3)-CH2-]、2-甲基六亚甲基[-CH2-CH(CH3)-(CH2)4-]、3-甲基六亚甲基[-(CH2)2-CH(CH3)-(CH2)3-]、2，4-二甲基六亚甲基[-CH2-CH(CH3)-CH2-CH(CH3)-(CH2)2-]、2，5-二甲基六亚甲基[-CH2-CH(CH3)-(CH2)2-CH(CH3)-CH2-]、2-甲基七亚甲基[-CH2-CH(CH3)-(CH2)5-]、3-甲基七亚甲基[-(CH2)2-CH(CH3)-(CH2)4-]、4-甲基七亚甲基[-(CH2)3-CH(CH3)-(CH2)3-]、2，4-二甲基七亚甲基[-CH2-CH(CH3)-CH2-CH(CH3)-(CH2)3-]等。上述支链亚烷基可以单独使用一种，也可以2种以上结合使用。
作为聚酰胺可以使用上述3种基团任意组合的化合物。聚酰胺中包含的3种基团的比例从平衡上述各基团的效果考虑，优选p-亚苯基和2种亚烷基的总摩尔比(p-亚苯基)/(亚烷基)满足式(i)(p-亚苯基)/(亚烷基)＝1.2/1～1/1.2 (i)的范围。
p-亚苯基的比例比上述范围少的情况下，会有由上述p-亚苯基带来的聚酰胺主链的刚直化、轴承用保持器的耐热性的提高以及上述轴承用保持器在润滑油中使用上限温度的提高效果不充分的担心。并且，p-亚苯基的比例比上述范围大的情况下，因为支链亚烷基的比例相对地变少，会有由上述支链亚烷基带来的轴承用保持器对各种润滑油的耐受性的改善效果不充分的担心。
并且，因为直链亚烷基的比例也相对地变少，会有由上述直链亚烷基带来的抑制聚酰胺主链太过刚直化，通过注射成形等改善聚酰胺成形性的效果不充分的担心。并且，在容器呈倒凹形状的轴承用保持器中，成形时或转动体压入时，上述轴承用保持器会有容易产生破坏或裂缝的担心。
并且，直链亚烷基和支链亚烷基的比例优选摩尔比(直链亚烷基)/(支链亚烷基)满足式(ii)(直链亚烷基)/(支链亚烷基)＝2/1～1/4(ii)的范围。
支链烷撑的比例比上述范围小时，会有由上述支链亚烷基带来的轴承用保持器对各种润滑油的耐受性改善效果不充分的担心。并且，直链亚烷基比上述范围小的情况下，会有由上述直链亚烷基带来的抑制聚酰胺主链太过刚直化，通过注射成形等改善聚酰胺成形性的效果不充分的担心。并且，在容器呈倒凹形状的轴承用保持器中，成形时或转动体压入时，上述轴承用保持器会有容易产生破坏或裂缝的担心。
作为以上述比例含有3种基团的聚酰胺能列举有例如式(1)、(2)中的R1和R2之一为p-亚苯基，另一个是上述2种亚烷基的混合的聚酰胺。以下表示了上述聚酰胺的具体例子(I)聚酰胺含有式(1-1)表示的重复单元、式(2-1)表示的重复单元的至少一种以上和式(2-2)表示的重复单元的至少一种。式(1-1)是式(1)中的R1是p-亚苯基时的式子，式(2-1)是式(2)中的R2是碳原子数为6～10的直链亚烷基时的式子，式(2-2)是式(2)中的R2是碳原子数为6～10的支链亚烷基时的式子。
化5
化6
(式中的R21表示碳原子数为6～10的直链亚烷基。)化7
(式中的R22表示碳原子数为6～10的支链亚烷基。)(II)聚酰胺含有式(1-2)表示的重复单元的至少一种、式(1-3)表示的重复单元的至少一种和式(2-3)表示的重复单元。式(1-2)是式(1)中的R1是碳原子数为6～10的直链亚烷基时的式子，式(1-3)是式(1)中的R1是碳原子数为6～10的支链亚烷基时的式子，式(2-3)是式(2)中的R2是p-亚苯基时的式子。
化8
(式中的R11表示碳原子数为6～10的直链亚烷基。)化9
(式中的R12表示碳原子数为6～10的支链亚烷基。)化10
但是，作为聚酰胺还可以使用例如R1的一部分是p-亚苯基，，剩下的是2种的亚烷基的至少一种，R2的一部分是p-亚苯基，剩下的是2种亚烷基的至少一种，并且3种基团的比例在上述范围内的聚酰胺。
聚酰胺和目前一样，是通过在化学计量范围内使式(3)化11
表示的二羧酸成分和式(4)化12H2N-R2-NH2(4)表示的二胺成分反应来合成的。
例如，上述(I)的聚酰胺可以由上述式(3)中的R1是p-亚苯基的对苯二甲酸、式(4)中的R2是碳原子数为6～10的直链亚烷基的直链脂肪族二胺的至少一种、和式(4)中的R2是碳原子数为6～10的支链亚烷基的支链脂肪族二胺的至少一种，以1摩尔上述对苯二甲酸与合计约1摩尔的2种二胺的比例反应合成。
并且，上述(II)的聚酰胺可以由上述式(3)中的R1是碳原子数为6～10的直链亚烷基的直链脂肪族二羧酸的至少1种、式(3)中的R1是碳原子数为6～10的支链亚烷基的支链脂肪族二羧酸的至少1种、和式(4)中的R2是p-亚苯基的对苯二胺，以1摩尔上述对苯二胺与合计约1摩尔的2种二羧酸反应来合成。
并且，作为使上述各成分反应合成聚酰胺的方法，例如能列举有通过溶液法或界面法缩聚上述各成分的方法，或加热由上述各成分生成的尼龙盐合成寡聚物后，溶液聚合或固相聚合等方法。
含有上述聚酰胺的、轴承用保持器的来源树脂组成物中在不损害上述聚酰胺特性的范围内还可以混合其他树脂。作为能混合的其他树脂能列举有上述聚酰胺以外的各种聚酰胺。但是，考虑到防止轴承用保持器对润滑油中包含的超高压添加剂等的耐受性的降低，其他树脂的混合比例相对于100重量份上述聚酰胺优选为10重量份以下。
上述树脂组成物中为了补强轴承用保持器，还可以混合和目前一样的强化纤维、填充材料以及各种添加剂。作为强化纤维能列举有例如玻璃纤维、碳纤维、纤维状的硅灰石、碳化硅纤维、硼纤维、氧化铝纤维、Si-Ti-C-O纤维，金属纤维(铜、钢、不锈钢等)、芳香族聚酰胺纤维、钛酸钾晶须、石墨晶须、碳化硅晶须、氮化硅晶须、氧化铝晶须等。
并且，作为填充材料能列举有例如酚醛树脂、硅树酯、氟树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、芳香族聚酰胺树脂等的耐热性树脂粉末、石墨、氧化铝、二氧化硅、碳化硅、氮化硅、炭黑、二硫化钼、滑石、硅藻土、石棉、碳酸镁、碳酸钙、玻璃珠、二氧化硅球等无机物的粉末等。
强化纤维和填充材料可以仅一方和树脂组合物混合，也可以两者混合。其混合比例即单独混合强化纤维或填充材料任何之一的情况下所述单独成分的混合比例，而并用两者的情况下所述两者的合计混合比例为，相对于包含聚酰胺树脂的总量，即树脂仅是上述聚酰胺时为相对于其量，而树脂是聚酰胺和其他树脂的混合物时为相对于其合计量100重量份，优选为10～40重量份。强化纤维和/或填充材料的混合比例不到上述范围，有得不到这些成分的充分的添加效果即补强轴承用保持器的效果的担心。并且，混合比例超过上述范围时有树脂组合物通过注射成形的成形性降低的担心。
本发明的轴承用保持器是通过熔融、混炼上述各成分，制成可以用作粒状、粉末状等的成形材料的形状后，和目前一样通过注射成形等来形成制造。本发明的结构能适合于球轴承、针状滚轴承、圆筒滚轴承、圆锥滚轴承等各种滚动轴承用的各种形状的轴承用保持器中。
上述本发明的轴承用保持器和目前的聚酰胺制造的轴承相比，因为在更宽的温度范围内对更多种类的润滑油具有充分良好的耐受性，能用于迄今为止不能使用树脂制造的轴承用保持器的润滑油下使用的滚动轴承等各种用途中。因而通过在迄今为止使用金属制造的轴承用保持器的例如汽车的变速器的滚动轴承等中组合使用，能实现上述滚动轴承的轻量化、低成本化等。
实施例实施例1
熔融、混炼包含式(1)表示的且上述式(1)中的R1是p-亚苯基的式(1-1)表示的重复单元和式(2)表示的2种重复单元即式(2-1)表示的且上述式(2-1)的R21是六亚甲基的重复单元、式(2-2)表示的且上述式(2-2)中的R22是2-甲基六亚甲基的重复单元的聚酰胺70重量份和玻璃纤维30重量份，制备树脂组合物，使用上述树脂组合物，通过注射成形制造轴承用保持器。
聚酰胺中上述式(i)表示的p-亚苯基和2种亚烷基的总摩尔比(p-亚苯基)/(亚烷基)是1/1，式(ii)表示的直链亚烷基六亚甲基和支化亚烷基2-甲基六亚甲基的摩尔比(直链亚烷基)/(支链亚烷基)是2/3～1/4。
比较例1熔融、混合包含式(1)表示的且上述式(1)中的R1是p-亚苯基的式(1-1)表示的重复单元和式(2)表示的且上述式(2)中的R2是六亚甲基的重复单元的聚酰胺70重量份和玻璃纤维30重量份，制备树脂组成物。使用上述树脂组合物，通过注射成形制造轴承用保持器。聚酰胺中p-亚苯基和六亚甲基的摩尔比(p-亚苯基)/(六亚甲基)是1/1。
比较例2溶合、混合包含式(1)表示的且上述式(1)中的R1是p-亚苯基的式(1-1)表示的重复单元、式(1)表示的且上述式(1)中的R1是四亚甲基的重复单元和式(2)表示的且上述式(2)中的R2是六亚甲基的重复单元的聚酰胺70重量份和玻璃纤维30重量份，制备树脂组成物，使用上述树脂组合物，通过注射成形制造轴承用保持器。聚酰胺中，p-亚苯基和四亚甲基的总和，与六亚甲基的摩尔比(p-亚苯基+四亚甲基)/(六亚甲基)是1/1，p-亚苯基和四亚甲基的摩尔比为(p-亚苯基)＞(四亚甲基)。
耐油性试验分别准备每样多个实施例、比较例的轴承用保持器，测定其中每1个轴承用保持器的拉伸断裂强度，作为上述拉伸断裂强度的初期值。然后，将剩余的多个轴承用保持器浸渍在加热到150℃的含有超高压添加剂的汽车用的自动变速器用的润滑油中。接着，将分别浸渍了120小时后、240小时后、500小时后和1000小时后的实施例、比较例制造的各1个轴承用保持器从油中取出，测定拉伸断裂强度，求出相对于上述初期值的拉伸断裂强度的保持率(％)，在图1中绘出浸渍时间和保持率的关系。
由图可知，实施例1的轴承用保持器与比较例1、2相比，拉伸断裂强度的降低率小，浸渍1000小时后能确认保持初期值80％以上的拉伸断裂强度。
权利要求
1.一种轴承用保持器，其特征在于由含有聚酰胺的树脂组合物形成，上述聚酰胺包含式(1)化13
表示的重复单元和式(2)化14
表示的重复单元，并且，上述两个化学式中的R1和R2是p-亚苯基、碳原子数为6～10的直链亚烷基以及碳原子数为6～10的支链亚烷基的3种基团。
2.如权利要求1记载的轴承用保持器，其中聚酰胺包含式(1-1)化15
表示的重复单元、式(2-1)化16
(式中的R21表示碳原子数为6～10的直链亚烷基。)表示的重复单元和式(2-2)化17
(式中的R22表示碳原子数为6～10的支链亚烷基)表示的重复单元。
3.如权利要求1中记载的轴承用保持器，其中聚酰胺包含式(1-2)化18
(式中的R11表示碳原子数为6～10的直链亚烷基)表示的重复单元、式(1-3)化19
(式中的R12表示碳原子数为6～10的支链亚烷基)表示的重复单元和式(2-3)化20
表示的重复单元。
4.如权利要求1记载的轴承用保持器，其中聚酰胺是通过式(3)化21
表示的二羧酸成分和式(4)化22H2N-R2-NH2(4)表示的二胺成分反应来合成的。
5.如权利要求1记载的轴承用保持器，其用于汽车的变速器的滚动轴承中。
全文摘要
本发明涉及一种轴承用保持器，其由含有聚酰胺的树脂组合物形成的，上述聚酰胺包含式(1)表示的重复单元和式(2)表示的重复单元，并且，上述两个化学式中的R
文档编号F16C33/46GK101027500SQ20058002763
公开日2007年8月29日 申请日期2005年8月17日 优先权日2004年8月17日
发明者永井摄男, 黑川贵则, 津田武志 申请人:株式会社捷太格特