聚酯弹性体树脂组合物
技术领域
本发明涉及聚酯弹性体树脂组合物。更具体地,本发明涉及一种树脂组合物,该树脂组合物能够获得具有优异的耐磨耗性、抗噪声性和低温粘着性的挤出成形品、吹塑成形品和注塑成形品。
背景技术
以往,为了赋予热塑性聚酯弹性体以耐磨耗性,人们对混合脂肪酸酰胺化合物等固体润滑剂进行了研究(专利文献1、2)。
另外,人们进行了少量混合单一的聚醚、或由不同的2种以上的亚烷基单元构成的共聚聚醚作为液体润滑剂的研究(专利文献3、4)。
但是,以专利文献1、2那样的添加固体润滑剂的方法,虽然能够在成形品表面迅速渗出而赋予短期性的耐磨耗性,但在长期的滑动试验时,存在于表面的固体润滑剂被刮掉,不能发挥持续的耐磨耗性。另外,如果水存在于成形品表面的润滑剂被刮掉的部位,则在成形品表面的摩擦状态中局部产生不均匀,成为振动音,产生被称为噪声的现象。
以在专利文献3那样的添加单一的聚醚的方法,虽然长期持续地在成形品表面残留润滑剂,但在低温时,由于其结构,液体润滑剂会固化,在低温区域不能发挥对抗噪声的效果。在专利文献4中,由于与单体的聚醚相比,润滑剂的结晶性受到抑制,因此在低温区域为液状,虽然满足上述特性,但由于所混合的聚醚成分显示亲水性,因此在对成形品表面进行水洗涤时,会溶解于水中或被水洗涤,润滑剂容易从成形品表面被刮掉,因此存在开始滑动时产生噪声的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开平5-279557号公报
专利文献2:日本专利特开2000-186765号公报
专利文献3:日本专利特开2000-159991号公报
专利文献4:日本专利特开2001-106885号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于提供一种聚酯弹性体树脂组合物,其能够长期持续地获得耐磨耗性,即使在低温环境下润滑剂渗出,也能维持作为润滑剂的效果,并且即使在成形品的水洗涤中润滑剂也不会溶解于水中,因此抗噪声性和耐磨耗性优异。
用以解决课题的手段
为了达到上述目的,本发明人进行了深入研究,结果发现一种技术,通过混合2种以上性质不同的润滑剂,润滑剂在低温时不会粘着,并且在水洗涤时也不会容易地从成形品表面脱离,从而赋予长期稳定的耐磨耗性和抗噪声性,从而提出了本发明。即,本发明为如下所述。
[1]一种聚酯弹性体树脂组合物,其特征在于,相对于100质量份的聚酯弹性体(A),含有0.01~1质量份的脂肪族酰胺化合物(B)、0.1~10质量份的由不同的2种以上的亚烷基单元构成的共聚聚醚(C);所述聚酯弹性体(A)由以芳香族二羧酸和脂肪族和/或脂环族二醇为构成成分的聚酯构成的硬链段,和选自脂肪族聚醚、脂肪族聚酯及脂肪族聚碳酸酯中的至少1种的软链段构成,所述共聚聚醚(C)的数均分子量为1500~5000。
[2]根据[1]所述的聚酯弹性体树脂组合物,上述聚酯弹性体(A)以对苯二甲酸、1,4-丁二醇和聚(氧化四亚甲基)二醇为主要成分,该聚(氧化四亚甲基)二醇的数均分子量为500~4000,其相对于全部二醇成分的共聚量为5~50mol%。
[3]根据[1]或[2]所述的聚酯弹性体树脂组合物,其中,脂肪族酰胺化合物(B)是脂肪族单酰胺化合物或脂肪族双酰胺化合物。
在本发明中,有时也将上述脂肪族酰胺化合物(B)、由不同的2种以上的亚烷基单元构成的共聚聚醚(C)称为润滑剂或滑剂。
发明效果
本发明的聚酯弹性体树脂组合物,通过固体润滑剂和液体润滑剂在表层稳定地渗出,可以提供耐磨耗性、抗噪声性优异的聚酯弹性体树脂组合物。
具体实施方式
[聚酯弹性体(A)]
本发明中使用的聚酯弹性体(A)由硬链段和软链段构成,所述硬链段由以芳香族二羧酸和脂肪族和/或脂环族二醇为构成成分的聚酯构成,所述软链段是选自脂肪族聚醚、脂肪族聚酯及脂肪族聚碳酸酯中的至少1种。
构成硬链段的聚酯的芳香族二羧酸广泛使用通常的芳香族二羧酸,没有特别限定,但作为主要的芳香族二羧酸,优选是对苯二甲酸或萘二羧酸。作为其他的酸成分,可以举出二苯基二羧酸、间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠等芳香族二羧酸,环己烷二羧酸、四氢邻苯二甲酸酐等脂环族二羧酸,琥珀酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、二聚酸、氢化二聚酸等脂肪族二羧酸等。其他的酸成分在不使聚酯弹性体(A)的熔点大幅降低的范围内使用,其量小于全部酸成分的30摩尔%,优选小于20摩尔%。
构成硬链段的聚酯的脂肪族或脂环族二醇广泛使用一般的脂肪族或脂环族二醇,没有特别限定,但优选主要是碳原子数为2~8的亚烷基二醇类。具体可以举出乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇等。其中,优选1,4-丁二醇和1,4-环己烷二甲醇。
作为构成上述硬链段的聚酯的成分,从物性、成形性、性价比方面考虑,优选由对苯二甲酸丁二醇酯单元(由对苯二甲酸和1,4-丁二醇构成的单元)或萘二甲酸丁二醇酯单元(由2,6-萘二羧酸和1,4-丁二醇构成的单元)构成的物质。
软链段为选自脂肪族聚醚、脂肪族聚酯、脂肪族聚碳酸酯中的至少1种,作为脂肪族聚醚,可以举出聚(环氧乙烷)二醇、聚(环氧丙烷)二醇、聚(氧化四亚甲基)二醇、聚(氧化六亚甲基)二醇、聚(氧化三亚甲基)二醇、环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物、聚(环氧丙烷)二醇的环氧乙烷加成物、环氧乙烷与四氢呋喃的共聚物等。
另外,作为脂肪族聚酯,可以举出聚(ε-己内酯)、聚庚内酯、聚辛内酯、聚己二酸丁二醇酯等。在这些脂肪族聚醚和/或脂肪族聚酯中,从得到的聚酯弹性体(A)的弹性特性考虑,优选聚(氧化四亚甲基)二醇、聚(环氧丙烷)二醇的环氧乙烷加成物、聚(ε-己内酯)、聚己二酸丁二醇酯等,其中特别优选聚(氧化四亚甲基)二醇。
另外,脂肪族聚碳酸酯优选是主要由碳原子数为2~12的脂肪族二醇残基构成的物质。作为这些脂肪族二醇,例如可以举出乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、1,9-壬二醇、2-甲基-1,8-辛二醇等。从所得的聚酯弹性体的柔软性和低温特性方面考虑,特别优选碳原子数为5~12的脂肪族二醇。这些成分可以根据以下说明的事例单独使用,也可以根据需要并用2种以上。
作为脂肪族聚碳酸酯二醇,优选熔点低(例如70℃以下)且玻璃化转变温度低的二醇。通常,为了形成聚酯弹性体的软链段而使用的由1,6-己二醇构成的脂肪族聚碳酸酯二醇,其玻璃化转变温度低至-60℃左右,熔点也为50℃左右,因此低温特性变良好。此外,例如将适量的3-甲基-1,5-戊二醇与上述脂肪族聚碳酸酯二醇共聚而得到的脂肪族聚碳酸酯二醇,虽然玻璃化转变温度比原来的脂肪族聚碳酸酯二醇高一些,但熔点低或为非晶性,因此相当于低温特性良好的脂肪族聚碳酸酯二醇。另外,例如由1,9-壬二醇和2-甲基-1,8-辛二醇构成的脂肪族聚碳酸酯二醇的熔点为30℃左右,玻璃化转变温度为-70℃左右,足够低,因此相当于低温特性良好的脂肪族聚碳酸酯二醇。
本发明中使用的聚酯弹性体(A)优选为以对苯二甲酸、1,4-丁二醇和聚(氧化四亚甲基)二醇为主要成分的共聚物。在构成聚酯弹性体(A)的二羧酸成分中,优选对苯二甲酸为40摩尔%以上,更优选为70摩尔%以上,进一步优选为80摩尔%以上,特别优选为90摩尔%以上。在构成聚酯弹性体(A)的二醇成分中,1,4-丁二醇和聚(氧化四亚甲基)二醇的合计优选为40摩尔%以上,更优选为70摩尔%以上,进一步优选为80摩尔%以上,特别优选为90摩尔%以上。
上述聚(氧化四亚甲基)二醇的数均分子量优选为500~4000。数均分子量不足500时,有时难以表现弹性体特性。另一方面,如果数均分子量超过4000,则与硬链段的聚酯部分的相容性降低,有时难以以嵌段状共聚。聚(氧化四亚甲基)二醇的数均分子量更优选为800以上3000以下,进一步优选为1000以上2500以下。
相对于构成聚酯弹性体(A)的全部二醇成分,所述聚(氧化四亚甲基)二醇的共聚量优选为5~50摩尔%。聚(氧化四亚甲基)二醇相对于全部二醇成分更优选为5摩尔%以上30摩尔%以下,进一步优选为5摩尔%以上20摩尔%以下,特别优选为7摩尔%以上18摩尔%以下,最优选为8摩尔%以上15摩尔%以下。
本发明中使用的聚酯弹性体(A)中,硬链段与软链段的质量份比一般优选为硬链段:软链段=30:70~95:5,更优选40:60~90:10,进一步优选45:55~87:13,特别优选50:50~85:15的范围。
本发明中使用的聚酯弹性体(A)的比浓粘度,用后述的测定方法测定时,优选为0.5dl/g~3.5dl/g。不足0.5dl/g时,作为树脂的耐久性低,超过3.5dl/g时,有可能注塑成形等的加工性变不充分。聚酯弹性体(A)的比浓粘度更优选为1.0dl/g~3.0dl/g,进一步优选为1.5dl/g~2.8dl/g。另外,酸值优选为200eq/t以下,更优选为50eq/t以下。
所述聚酯弹性体(A)的熔点优选为150~230℃,更优选为175~210℃。认为当聚酯弹性体(A)的熔点低于150℃时,由于软链段量多而导致耐热性降低,当超过230℃时,认为由于硬链段量多而导致柔软性降低。
本发明中使用的聚酯弹性体(A)可以通过公知的方法(例如日本专利特开平10-182954号、国际公开第2007/072748号等)制造。例如,可以采用使二羧酸的低级醇二酯、过量的低分子量二醇和软链段成分在催化剂的存在下进行酯交换反应,使得到的反应生成物缩聚的方法,或者使二羧酸与过量的二醇和软链段成分在催化剂的存在下进行酯化反应,使得到的反应生成物缩聚的方法,另外,还可采用预先制作硬链段,向其中添加软链段成分,通过酯交换反应使其无规化的方法,用链连接剂连接硬链段和软链段的方法,进一步将聚(ε-己内酯)用于软链段时,可以采用使硬链段与ε-己内酯单体进行加成反应等任何方法。
[脂肪族酰胺化合物(B)]
本发明中使用的脂肪族酰胺化合物(B)是具有1个以上酰胺基(-NH-CO-)的酰胺化合物,是NH侧的取代基、CO侧的取代基中的至少1个为脂肪族基团的化合物。优选NH侧的取代基、CO侧的取代基两者为脂肪族基团的化合物。脂肪族酰胺化合物(B)优选是选自具有1个酰胺基的脂肪族单酰胺化合物和具有2个酰胺基的脂肪族双酰胺化合物中的至少1种。
作为脂肪族酰胺化合物(B),可以优选使用下式(1)所示的脂肪族单酰胺化合物、以及式(2)或(3)所示的脂肪族双酰胺化合物。
[化1]
R1-CO-NH-R2 (1)
式(1)的R1和R2为碳原子数为6以上的脂环族基团、饱和脂肪族烃基、不饱和脂肪族烃基中的任意基团。R1和R2的碳原子数优选为6~30,更优选为12~25,进一步优选为12~20。R1和R2中的至少一个优选为不饱和脂肪族烃基。例如,R2的情况时,作为饱和脂肪族烃基,有辛基、月桂基、棕榈基、硬脂基、异硬脂基、山嵛基,作为不饱和脂肪族烃基,有油基、芥基,作为脂环基有环己基等。例如,在R1的情况时,包括CO部位在内的饱和脂肪酸结构有癸酸结构、月桂酸结构、棕榈酸结构、硬脂酸结构、异硬脂酸结构、山嵛酸结构,不饱和脂肪酸结构有油酸结构、芥酸结构,脂环族酸结构有环己基羧酸结构等。
在这些脂肪族单酰胺化合物中,优选式(1)的R1和R2分别独立地为碳原子数为12~25的饱和链状烃基的酰胺化合物和/或R1和R2中的至少一个为碳原子数为12~25的不饱和链状烃基的酰胺化合物。更优选式(1)的R1和R2分别独立地为碳原子数为12~20的饱和链状烃基的酰胺化合物和/或R1和R2中的至少一个为碳原子数为12~20的不饱和链状烃基的酰胺化合物,进一步优选这两种酰胺化合物的混合物。特别优选不饱和链状烃基为具有碳原子数18的不饱和键的油基的单酰胺化合物、或不饱和脂肪酸结构为具有碳原子数18的不饱和键的油酸结构的单酰胺化合物、或不饱和脂肪酸结构为具有碳原子数22的不饱和键的芥酸结构的单酰胺化合物。具体优选硬脂基油酰胺、油基硬脂酰胺、油基油酰胺、油基芥酰胺、硬脂基芥酰胺,在滑动部形成、保持薄膜,确保对消除烧伤故障有效的薄膜保持性。
[化2]
R3-CO-NH-A1-NH-CO-R4 (2)
[化3]
R5-NH-CO-A2-CO-NH-R6 (3)
式(2)及(3)中,R3、R4、R5及R6分别独立地为碳原子数为5~25的饱和或不饱和的链状烃基,A1及A2为由碳原子数为1~10的亚烷基构成的烃基。R3、R4、R5及R6优选为碳原子数为12~20的饱和或不饱和的链状烃基,A1及A2优选为由碳原子数为1~6的亚烷基构成的烃基。
作为脂肪族双酰胺化合物,是以二胺的酰胺或二羧酸的酰胺的形式的上述式(2)或(3)所分别表示的化合物。另外,在式(2)和(3)中以R3、R4、R5及R6,和A1及A2表示的烃基中,一部分氢可以被羟基(-OH)取代。
作为式(2)所示的脂肪族双酰胺化合物,具体可以举出亚乙基双硬脂酰胺、亚乙基双异硬脂酰胺、亚乙基双油酰胺、亚甲基双月桂酰胺、六亚甲基双油酰胺、六亚甲基双羟基硬脂酰胺等。作为式(3)表示的脂肪族双酰胺化合物,可列举N,N’-二硬脂基癸酰胺等。
在这些脂肪族双酰胺化合物中,与脂肪族单酰胺化合物的情况相同,优选式(2)的R3和R4/式(3)的R5和R6分别独立地为碳原子数12~20的饱和链状烃基的酰胺化合物和/或R3和R4/R5和R6中的至少任一方为碳原子数12~20的不饱和链状烃基的酰胺化合物。此外,在确保薄膜保持性方面,优选饱和/不饱和链状烃基为碳原子数18以上的硬脂基、油基、或饱和/不饱和脂肪酸结构为碳原子数18以上的硬脂酸结构、油酸结构的双酰胺化合物。作为这样的化合物,可以举出亚乙基双硬脂酰胺、亚乙基双油酰胺、六亚甲基双油酰胺等。
相对于上述聚酯弹性体(A)100质量份,脂肪族酰胺化合物(B)的混合量(含量)为0.01质量份~1质量份,优选为0.05质量份~0.7质量份,更优选为0.05质量份~0.5质量份。低于0.01质量份时,有时不能显著发挥通过添加这样的化合物而得到的作用效果、摩擦音和磨耗量的降低效果。另外,超过1质量份时,聚酯弹性体的熔融粘度显著下降,不能成形,或在成形体表面作为粉状的凝集物析出,损害外观,或出现成形品的组装性或飞散到周边的部件等不良影响。
[由不同的2种以上的亚烷基单元构成的共聚聚醚(C)]
由2种以上亚烷基单元构成的共聚聚醚(C)是为了改善摩擦、磨耗特性而使用的,其数均分子量为1500~5000。数均分子量优选为3000~5000。当数均分子量小于1500时,虽然在成形品表面析出的速度快,但对于耐磨耗性、抗噪声性不能得到充分的效果,当数均分子量超过5000时,在成形品表面析出的速度慢,另外,滑动性开始时分子量高,摩擦系数急剧上升,引起粘滑(stick-slip)。数均分子量可以通过后述的实施例项的方法来测定。
由不同的2种以上的亚烷基单元构成的共聚聚醚(C),可以优选使用下述式(4)表示的聚醚化合物。
[化4]
HO-[(R11-O)a-(R12-O)b-(R13-O)c]n-H (4)
式(4)中,R11、R12、R13是碳原子数为2~10的亚烷基单元,R12与R11和R13都不同,R11可以与R13相同,也可以不同。a、b、c为满足a+b+c≥2的0以上的整数(b为1以上、a、c中至少1种为1以上),n为1以上的整数,表示共聚聚醚(C)的数均分子量可以达到1500~5000的数。(但是,在各个方括号内的重复单元中,a、b、c的值可以不同。)作为R11、R12、R13,可以举出亚乙基、亚丙基、三亚甲基、四亚甲基、2,2-二甲基亚丙基、六亚甲基单元等。作为不同的2种以上的亚烷基单元,优选含有亚乙基单元、亚丙基单元。此时,亚乙基单元、亚丙基单元的比率没有特别限定,但亚乙基单元:亚丙基单元(环氧乙烷单元:环氧丙烷单元)优选为10:90~90:10(摩尔比),更优选为20:80~70:30(摩尔比)。
具体地,例如,可以作为具体例举出环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物、聚(环氧丙烷)二醇的环氧乙烷加成聚合物、环氧乙烷与四氢呋喃的共聚物、环氧丙烷与四氢呋喃的共聚物、环氧丙烷与四氢呋喃的共聚物的环氧乙烷加成聚合物、聚(氧化四亚甲基)二醇的环氧乙烷加成聚合物、新戊基氧化物与环氧乙烷的共聚物、新戊基氧化物与环氧丙烷的共聚物、新戊基氧化物与环氧丙烷的共聚物的环氧乙烷加成聚合物、新戊基氧化物与四氢呋喃的共聚物、新戊基氧化物与四氢呋喃的共聚物的环氧乙烷加成聚合物、聚(新戊基氧化物)二醇的环氧乙烷加成聚合物等,其中,优选聚(环氧丙烷)二醇的环氧乙烷加成聚合物。这些共聚聚醚(C)的混合量(含量),可以根据与使用的聚酯弹性体(A)的亲和性、或最终得到的组合物的要求特性而变化。这些化合物可以并用2种以上,也可以与其他润滑剂成分并用。
由2种以上的亚烷基单元构成的共聚聚醚(C)的混合量(含量),相对于上述聚酯弹性体(A)100质量份,优选为0.1质量份~10质量份,优选为0.3质量份~5质量份,更优选为1质量份~5质量份。低于0.1质量份时,有时不能显著发挥通过添加这样的化合物得到的作用效果、摩擦音和磨耗量的降低效果。另外,超过10质量份时,聚酯弹性体的熔融粘度显著下降而不能成形,或从成形体表面显著渗出,损害外观,或向周边部件飞散等不良影响。
通过添加由2种以上的亚烷基单元构成的共聚聚醚(C),与单体的(由1种亚烷基单元构成的)聚醚相比,结晶性降低,在低温区域为液状,因此低温下的耐磨耗性、低噪音性优异。另外,构成聚醚的亚烷基为2种以上,与分子量分布相得益彰,从分子水平来看,是特性不同的非常多的其他种类的分子的集合体,因此,聚醚容易从聚酯弹性体中慢慢渗出,能够长期发挥耐磨耗性、消音性的效果。
在并用由与脂肪族酰胺化合物(B)不同的2种以上的亚烷基单元构成的共聚聚醚(C)时,高压水洗涤时不能从成形品表面刮掉液体润滑剂(共聚聚醚(C))的理由如下考虑。脂肪族酰胺化合物(B)与共聚聚醚(C)相比,分子量低,与将亲水基和疏水基大量共聚而成的共聚聚醚(C)相比,显示出完全的疏水性,而且结构中具有酰胺基,因此与聚酯弹性体(A)的相容性差,比共聚聚醚(C)先向成形品表面析出,有助于在最表层形成润滑膜。而且,认为:通过聚酯弹性体(A)与共聚聚醚(C)的适度的相互作用,以及共聚聚醚(C)与脂肪族酰胺化合物(B)的适度的相互作用,这些润滑剂在成形品表层稳定地渗出,从而发挥长期的耐磨耗性、消音性的效果。
作为本发明的树脂组合物的制造方法,有使用以单轴或双轴的螺杆式熔融混炼机,或捏合式加热机为代表的通常的热塑性树脂的混合机进行熔融混炼,接着通过造粒工序进行颗粒化的方法。
实施例
为了更详细地说明本发明,以下举出实施例,但本发明不受实施例的任何限定。另外,实施例中记载的各测定值是通过以下方法测定的。
熔点:
用精工电子工业株式会社制造的差示扫描量热计“DSC220型”,将5mg测定试样放入铝盘中,按压盖密封,一次在250℃下保持5分钟,使试样完全熔融后,用液氮急冷,然后从-150℃到250℃以20℃/min的升温速度进行测定。根据得到的热谱曲线,以吸热峰为熔点。
比浓粘度:
将0.10g充分干燥的树脂溶解在25ml苯酚/四氯乙烷(质量比6/4)的混合溶剂中,用乌氏粘度计在30℃下测定。
酸值:
精称样品0.2g,溶解于20ml氯仿中,用0.01N氢氧化钾(乙醇溶液)滴定求得。用酚酞作为指示剂。
由不同的2种以上的亚烷基单元构成的共聚聚醚(C)的数均分子量:
将共聚聚醚(C)溶解在氘代氯仿(CDCl3)/三氟乙酸(TFA)=85/15(容量比)中,由1H-NMR得到的环氧乙烷和环氧丙烷的图谱比及其末端量算出数均分子量。
作为原料,使用以下物质。
[聚酯弹性体(A)]
·聚酯弹性体A1
按照日本特开平9-59491号公报的0017段落的参考例1中记载的方法,制造对苯二甲酸/1,4-丁二醇/聚(氧化四亚甲基)二醇(PTMG;数均分子量1500)为100/88/12(摩尔比)的聚酯弹性体。
该聚酯弹性体A1的熔点为197℃,比浓粘度为1.86dl/g,酸值为38eq/t。
·聚酯弹性体A2
按照日本特开平9-59491号公报的0017段落的参考例1中记载的方法,制造对苯二甲酸/1,4-丁二醇/聚(氧化四亚甲基)二醇(PTMG;数均分子量2000)为100/90/10(摩尔比)的聚酯弹性体。
该聚酯弹性体A2的熔点为205℃,比浓粘度为2.15dl/g,酸值为35eq/t。
[脂肪族酰胺化合物(B)]
·(B-1)脂肪族单酰胺化合物:Nikka Amide OS
(N-油基硬脂酸单酰胺,日本化成公司制造)
·(B-2)脂肪族单酰胺化合物:NIKKA AMIDE SE
(N-硬脂基芥酸单酰胺,日本化成公司制造)
·(B-3)脂肪族双酰胺化合物:スリパックスO
(亚乙基双油酰胺,日本化成公司制造)
[由不同的2种以上的亚烷基单元构成的共聚聚醚(C)]
·(C-1)PEG-PPG-PEG共聚物(聚(环氧丙烷)二醇的环氧乙烷加成聚合物):PluronicP-85(ADEKA公司制)
(EO/PO=58/42(摩尔比)共聚物,数均分子量3600,ADEKA公司制造)
·(C-2)PEG-PPG-PEG共聚物(聚(环氧丙烷)二醇的环氧乙烷加成聚合物):PluronicL-121(ADEKA公司制)
(EO/PO=29/71(摩尔比)共聚物,数均分子量4400,ADEKA公司制造)
·(C-3)PEG-PPG-PEG共聚物(聚(环氧丙烷)二醇的环氧乙烷加成聚合物):PluronicL-31(ADEKA公司制)
(EO/PO=16/84(摩尔比)共聚物,数均分子量1100,ADEKA公司制造)
·(C-4)PEG-PPG-PEG共聚物(聚(环氧丙烷)二醇的环氧乙烷加成聚合物):PluronicF-68(ADEKA公司制)
(EO/PO=84/16(摩尔比)共聚物,数均分子量8400,ADEKA公司制造)
PEG表示由环氧乙烷单元构成的嵌段,PPG表示由环氧丙烷单元构成的嵌段。EO表示环氧乙烷单元,PO表示环氧丙烷单元。
[其他的聚醚]
·(D-1)聚(氧化四亚甲基)二醇(数均分子量3000):#PTMG 3000(三菱化学公司制造)
[其他的添加剂]
·脱模剂:Ricowax E、Clariant公司制造
·抗氧化剂:Irganox1010,BASF公司制造
实施例1~7、比较例1~7
将上述各成分分别按照表1中记载的比例干混,用双螺杆挤出机混炼、颗粒化。使用该聚酯弹性体树脂组合物的颗粒,进行下述评价。另外,关于用于渗出量、水洗、低温粘着性、磨耗试验的试验片,使用用注塑成形机在料筒温度240℃下制作100mm×100mm×2mmt(厚度)的100见方试验片的试验片。结果如表1所示。
表面硬度:
根据ASTMD 2240记载的试验法(肖氏D),在23℃环境下进行表面硬度的测定。试验片在料筒温度240℃下进行注塑成形,重叠3片100mm×100mm×2mmt的100见方试验片,读取使针尖落下时的肖氏D的瞬时值,测定表面硬度。
熔融粘度(MFR):
根据JIS K7210记载的试验法(A法),对测定温度230℃、负载2160g下的熔融流动速率(MFR:g/10分钟)进行测定。测定时使用水分率在0.1质量%以下的组合物。
渗出量(23℃):
把100见方试验片在23℃/50%RH环境下静置1周。然后,测定成形品的质量,先用KimWipe仔细擦拭成形品的表面,再次测定成形品的质量,根据擦拭前后的质量差,测定润滑剂的渗出量。
水洗涤:
把100见方试验片在23℃/50%RH的环境下静置1周。然后,将成形品投入到23℃的水槽,放置30分钟后,目视确认成形品表面是否残留有润滑剂。
成形品表面残留有润滑剂:○
未残留润滑剂:×
低温粘着性:
把100见方试验片在23℃/50%RH环境下静置1周。然后,将成形品彼此重叠,在冷冻室(-10℃)中保存3天,取出后确认成形品是否出现粘合,按照下述标准评价低温粘着性。润滑剂在低温下粘着时,不能渗出到成形品表面,成形品彼此粘合。
成形品之间没有粘合:○
成形品之间粘合:×
磨耗试验(有无磨耗粉末的产生):
把100见方试验片在23℃/50%RH环境下静置1周。然后,实施JISK7213记载的推力式磨耗试验,确认成形品表面有无磨耗粉末的产生。推力式磨耗试验中使用的圆柱状试验片使用SUS-65C,在负载1.0MPa、滑动速度100rpm、试验时间60分钟的条件下实施滑动试验。
噪声试验(有无噪声发生):
向磨耗试验后的成形品表面滴水,再次实施推力式磨耗试验,确认有无噪声产生。对于推力式磨耗试验中使用的圆柱状试验片,将与100见方试验片相同的树脂在料筒温度240℃下注塑成形,在负载0.5MPa、滑动速度50rpm、试验时间5分钟下实施滑动试验时,用Rion公司制造的噪音计NL-20测定产生的声音。
[表1]
实施例1~7中,通过在聚酯弹性体中混合作为特定的固体系润滑剂的脂肪族酰胺化合物(B)和作为液体系润滑剂的由不同的2种以上的亚烷基单元构成的共聚聚醚(C),而成为以往没有的兼具优异的耐磨耗性和渗出性、耐水性的树脂组合物。
比较例1中,由于没有添加有润滑剂成分,所以不会发生润滑剂向成形品表面渗出,缺乏耐磨耗性,并且试验片表面在水滴下时产生噪声。由于不含润滑剂成分,所以未进行水洗涤、低温粘着性的评价。
比较例2中,在添加现有技术的脂肪族单酰胺的情况下,由于是固体润滑剂,所以在试验中途发生磨耗,产生噪声。
比较例3中,在添加了现有技术的PEG-PPG-PEG共聚物(P-85)的情况下,亲水性聚醚成分发生共聚,润滑剂在水洗时从成形品表面被刮掉,并且在水滴下时连续产生尖锐的声音。
比较例4中,在添加了分子量低的PEG-PPG-PEG共聚物(L-31)的情况下,分子量低,因此虽然渗出量和低温粘着性优异,但磨耗试验时润滑剂容易从成形品表面被刮掉,产生噪声。
比较例5中,在添加了分子量高的PEG-PPG-PEG共聚物(F-68)的情况下,由于分子量高,因此渗出量不充分,仅作为固体润滑剂的脂肪族单酰胺析出到表面,因此,在磨耗试验时,润滑剂容易从成形品表面被刮掉,产生噪声。
比较例6中,在添加了具有单一的亚烷基链的二醇(PTMG 3000)的情况下,低温试验时发生粘着,并且与作为基质的聚酯弹性体的相容性过高,因此渗出量也少,水滴下时产生噪声。
比较例7中,由于PEG-PPG-PEG共聚物(P-85)的添加量过多,虽然可以发挥滑动特性,但成形品本身的表面硬度的降低和MFR的上升大,所以机械特性大幅度降低。
产业上的可利用性
在本发明中,可以提供一种聚酯弹性体树脂组合物,该组合物可以长期持续获得耐磨耗性,即使在低温环境下润滑剂也渗出,可以维持作为润滑剂的效果,并且即使在成形品的水洗涤中润滑剂也不会溶解于水中,因此抗噪声性和耐磨耗性优异,因此,对于要求上述优异特性的汽车和家电部件等的用途有用。特别适用于需要高滑动性的汽车内饰用途和汽车底盘部件。