JP2024020427A - 耐化学薬品性であるポリオキシメチレンポリマー組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐燃料性、特に耐ディーゼル燃料性、及び耐高酸性溶液性であるポリオキシメチレンポリマー組成物、及びこの組成物から製造される成形品を提供する。【解決手段】ポリマー組成物は、一般に約90重量%~約95重量%の量のポリオキシメチレンポリマーを含む。更に、ポリマー組成物は、組成物の耐酸性を有意に改善することが見出された重量比の酸中和剤及び可塑剤を含む。【選択図】図1
Description
[0001]本出願は2017年5月5日の出願日を有する米国仮特許出願第62/502,091号、及び2017年12月15日の出願日を有する米国仮特許出願第62/599,373号(これらは両方とも参照により本明細書に組み込まれる)に基づき、それらに対する優先権を主張する。
[0002]一般にポリオキシメチレンと呼ばれるポリアセタールポリマーは、種々の用途において非常に有用な工業材料として確立されるようになっている。ポリオキシメチレンポリマーは、例えば、自動車産業及び電気産業で使用するための部品などの成形部品を作製する際に広く使用されている。ポリオキシメチレンポリマーは、例えば、優れた機械的特性、耐疲労性、耐摩耗性、耐化学薬品性、及び成形性を有する。
[0003]ポリオキシメチレンポリマーは、その優れた機械的特性、耐熱性、及び耐化学薬品性のために、過去においては、乗用車及びトラックのような種々の車両用の部品を製造するために使用されている。例えば、ポリオキシメチレンポリマーは燃料と接触したときに大きく劣化しないので、ポリオキシメチレンポリマーから製造される成形部品は、燃料ライン、及び部品が車両燃料と繰り返し接触する他の車両部品を製造するために使用されている。耐燃料性であることに加えて、ポリオキシメチレンポリマー組成物はまた、ポリマーから作製された成形部品を、通常の摩耗及び引裂中において損傷又は亀裂形成に対して抵抗性にする良好な耐衝撃性を有する。
[0004]しかしながら、ポリオキシメチレン組成物がディーゼル燃料と接触するように設計される場合には、特定の問題に直面する。例えば、ディーゼル燃料は硫黄又は硫黄含有化合物を含む可能性がある。ディーゼル燃料を長時間加熱すると、硫黄含有化合物は酸化して酸性硫黄化合物を生成する可能性があり、これは、ポリオキシメチレンポリマーに対して多少の影響を与えることを含めて、多くの異なる合成ポリマーを分解する可能性がある。従って、過去においては、ポリオキシメチレンポリマーは、ディーゼル燃料から形成される可能性がある腐食性薬剤との接触に対してポリマーをより耐性にするために、ヒンダードアミン光安定剤又は酸化亜鉛のような種々の異なる添加剤と混合されている。
[0005]近年、車両のタイヤ用の装飾リムを有する乗用車及びトラックがますます多く製造されている。多くの場合、装飾リムは、研磨された金属、クロムなどから作製される。これらの材料を洗浄するために、消費者並びに商用車及びトラックの洗浄施設は、通常は高酸性のホイールクリーナーを使用する。例えば、ホイールクリーナーは、3より低く、更には2より低いpHを有する場合がある。最近、ホイールクリーナーは、車両のリムに施される際に、燃料システムの構成部品上に不注意に噴霧されることが見出された。
[0006]例えば、ホイールクリーナーをリム又はタイヤ上に噴霧する際に、高酸性のクリーナーがホイールを通って侵入して燃料部品上にとどまることがある。例えば、ホイールクリーナーのような高酸性の溶液は、ポリオキシメチレンポリマーから製造される部品に対して急速な経時変化を引き起こし、時間と共に損傷を引き起こすことがある。
[0007]従って、耐ディーゼル燃料性のような耐燃料性だけでなく、ホイールクリーナーのような高酸性の溶液に対しても耐性であるポリオキシメチレンポリマー組成物に対する
必要性が存在する。
必要性が存在する。
[0008]概して、本発明は、主にポリオキシメチレンポリマーを含むポリマー組成物、及びこの組成物から製造される成形品に関する。本発明のポリマー組成物は、特に耐燃料性及び耐酸性であるように配合される。より詳しくは、本発明のポリマー組成物及びかかる組成物から成形される物品は、ディーゼル燃料などの種々の燃料と接触させるのに、及び種々の洗浄剤などの高酸性の液体と接触させるのによく適している。燃料及び酸性溶液と長時間繰り返し接触した後においても、本発明に従って成形される物品は、劣化、亀裂、又は他の形態で破損しない。
[0009]例えば、一態様においては、本発明のポリマー組成物は、ポリオキシメチレンポリマーを酸中和剤及び可塑剤と組み合わせて含む。より詳細には、組成物は、ポリオキシメチレンポリマーを少なくとも60重量%より多い量で含むだけでなく、耐ディーゼル燃料性であるだけでなく、ホイール及びリムクリーナーなどの多くの高酸性の液体に対しても耐性であるポリマー組成物を生成することが見出された特定の重量比の酸中和剤及び可塑剤も含む。
[0010]ポリオキシメチレンポリマーには、例えばポリオキシメチレンコポリマーを含ませることができ、約70重量%より多い量、例えば約80重量%より多い量、例えば約90重量%より多い量でポリマー組成物中に存在させることができる。一態様においては、ポリオキシメチレンポリマーは、約96重量%未満の量、例えば約95重量%未満の量でポリマー組成物中に存在する。ポリオキシメチレンポリマーは、ISO試験1133に従って190℃及び2.16kgの荷重で測定して約5g/10分より高く、例えば約9g/10分より高く、例えば約10g/10分より高く、例えば約12g/10分より高いメルトフローインデックスを有していてよい。メルトフローインデックスは、一般に約40g/10分未満、例えば約35g/10分未満、例えば約30g/10分未満である。一態様においては、メルトフローインデックスは約9g/10分~約27g/10分である。
[0011]上述したように、ポリオキシメチレンポリマーは、酸中和剤及び可塑剤と混合する。酸中和剤には、酸化物、硫化物、又は炭酸塩を含ませることができる。酸化物には、例えば、金属酸化物、例えば酸化亜鉛又は酸化マグネシウムを含ませることができる。同様に、硫化物には、金属硫化物、例えば硫化亜鉛又は硫化マグネシウムを含ませることができる。炭酸塩には炭酸カルシウムを含ませることができる。酸中和剤は、約2重量%未満の量、例えば約1.5重量%未満の量、例えば約1.2重量%未満の量で組成物中に存在させることができる。
[0012]酸中和剤はディーゼル燃料及びディーゼル燃料から発生する可能性がある酸性成分に曝露された場合にポリマー組成物を保護することができるが、酸中和剤は、特に高酸性の溶液に曝露された後には、組成物をより脆性にする可能性がある。この点に関して、酸中和剤は可塑剤と組み合わせる。可塑剤には、例えばポリアルキレングリコールを含ませることができる。ポリアルキレングリコールは、例えば、約12,000より高く、例えば約25,000~約55,000の平均分子量を有していてよい。可塑剤及び酸中和剤は、約3:1~約20:1、例えば約3.5:1~約6:1、例えば約3.5:1~約5.5:1の重量比でポリマー組成物中に存在させる。一態様においては、可塑剤はポリエチレングリコールを含む。
[0013]他の態様においては、可塑剤には、芳香族ポリエステルなどの芳香族エステル、脂肪族ジエステル、エポキシド、スルホンアミド、ポリエーテル、ポリブテン、ポリアミ
ド、アセチル化モノグリセリド、クエン酸アルキル、又は有機ホスフェートを含ませることができる。
ド、アセチル化モノグリセリド、クエン酸アルキル、又は有機ホスフェートを含ませることができる。
[0014]可塑剤は、約3重量%より多い量、例えば約3.5重量%より多い量、例えば約3.8重量%より多い量で組成物中に存在させることができる。可塑剤は、一般に約8重量%未満の量、例えば約6重量%未満の量で存在させる。
[0015]種々の他の成分をポリマー組成物中に存在させて、種々の利益及び利点を与えることができる。一般に、他の構成成分及び成分のそれぞれは、約0.1重量%~約10重量%、例えば約0.1重量%~約1重量%の量で組成物中に含ませることができる。
[0016]例えば、一態様においては、ポリマー組成物はコポリアミドを含む。コポリアミドは、単独か、又はエチレンビス(ステアラミド)と組み合わせて存在させることができる。
[0017]一態様においては、酸スカベンジャーを組成物中に存在させることができる。酸スカベンジャーには、クエン酸三カルシウム又は炭酸カルシウムを含ませることができる。
[0018]組成物中に存在させることができる他の成分は成核剤である。成核剤には、例えばポリオキシメチレンターポリマーを含ませることができる。
[0019]上述したように、ポリマー組成物は、ディーゼル燃料のような燃料と接触する成形品を製造するのによく適している。ポリマー組成物はまた、高酸性の溶液に対しても耐性である。例えば、一態様においては、ポリマー組成物は、外部車両部品を製造するために用いることができる。成形品には、例えば、乗用車又はトラックの燃料システムの一部を含ませることができる。例えば、一態様においては、成形品には燃料に接触する部材を含ませることができる。燃料に接触する部材には、燃料ライン又は燃料フランジを含ませることができる。
[0019]上述したように、ポリマー組成物は、ディーゼル燃料のような燃料と接触する成形品を製造するのによく適している。ポリマー組成物はまた、高酸性の溶液に対しても耐性である。例えば、一態様においては、ポリマー組成物は、外部車両部品を製造するために用いることができる。成形品には、例えば、乗用車又はトラックの燃料システムの一部を含ませることができる。例えば、一態様においては、成形品には燃料に接触する部材を含ませることができる。燃料に接触する部材には、燃料ライン又は燃料フランジを含ませることができる。
[0020]本発明の他の特徴及び態様を下記においてより詳細に議論する。
[0021]本発明の完全かつ実施可能な開示を、添付の図面の参照を含む本明細書の残りの部分においてより具体的に示す。
[0021]本発明の完全かつ実施可能な開示を、添付の図面の参照を含む本明細書の残りの部分においてより具体的に示す。
[0022]本明細書及び図面における参照符号の繰り返しの使用は、本発明の同一又は類似の特徴又は要素を表すことを意図している。
[0023]ここで、本発明の複数の態様に関して詳細に述べ、その1以上の例を下記に示す。それぞれの例は、本発明を限定するものではなく、本発明の説明のために与えられる。実際、発明の範囲又は精神から逸脱することなく、本発明において種々の修正及び変形を行うことができることは、当業者には明らかであろう。例えば、1つの態様の一部として示されているか又は記載されている特徴を、他の態様に関して用いて更に別の態様を形成することができる。したがって、本発明は、そのような修正及び変形をカバーすると意図される。
[0023]ここで、本発明の複数の態様に関して詳細に述べ、その1以上の例を下記に示す。それぞれの例は、本発明を限定するものではなく、本発明の説明のために与えられる。実際、発明の範囲又は精神から逸脱することなく、本発明において種々の修正及び変形を行うことができることは、当業者には明らかであろう。例えば、1つの態様の一部として示されているか又は記載されている特徴を、他の態様に関して用いて更に別の態様を形成することができる。したがって、本発明は、そのような修正及び変形をカバーすると意図される。
[0024]概して、本発明は、ポリオキシメチレンポリマー組成物、及びこの組成物から製
造されるポリマー物品に関する。ポリマー組成物は、ポリオキシメチレンポリマーを含み、改善された耐燃料性、特に耐ディーゼル燃料性を有する。更に、本発明のポリマー組成物はまた、高酸性の溶液に対して耐性であるように特別に配合される。特に、本発明のポリマー組成物は、乗用車又はトラックの燃料システムと接触する可能性がある高酸性の洗浄剤に対して耐性である。高酸性の溶液には、例えばホイールクリーナー、リムクリーナー、クロムクリーナー等を含ませることができる。従来は、ポリオキシメチレンポリマー組成物は、耐ディーゼル燃料性であるように配合されている。しかしながら、このような配合物は、燃料システムを構成する部品又は物品と不注意に接触するホイール又はリムクリーナー溶液と接触した際に損傷又は劣化を受けやすい可能性がある。耐燃料性であるだけでなく、高酸性の液体に対して耐性であるポリマー組成物を製造するために、本組成物は、ポリオキシメチレンポリマーを、予想外にかつ劇的により良好な耐酸性を与えることが見出された特定の重量比の酸中和剤及び可塑剤と組み合わせて含む。酸中和剤には、一態様においては金属酸化物を含ませることができ、一方、可塑剤には、約8,000より高い平均分子量を有するポリアルキレングリコールを含ませることができる。
造されるポリマー物品に関する。ポリマー組成物は、ポリオキシメチレンポリマーを含み、改善された耐燃料性、特に耐ディーゼル燃料性を有する。更に、本発明のポリマー組成物はまた、高酸性の溶液に対して耐性であるように特別に配合される。特に、本発明のポリマー組成物は、乗用車又はトラックの燃料システムと接触する可能性がある高酸性の洗浄剤に対して耐性である。高酸性の溶液には、例えばホイールクリーナー、リムクリーナー、クロムクリーナー等を含ませることができる。従来は、ポリオキシメチレンポリマー組成物は、耐ディーゼル燃料性であるように配合されている。しかしながら、このような配合物は、燃料システムを構成する部品又は物品と不注意に接触するホイール又はリムクリーナー溶液と接触した際に損傷又は劣化を受けやすい可能性がある。耐燃料性であるだけでなく、高酸性の液体に対して耐性であるポリマー組成物を製造するために、本組成物は、ポリオキシメチレンポリマーを、予想外にかつ劇的により良好な耐酸性を与えることが見出された特定の重量比の酸中和剤及び可塑剤と組み合わせて含む。酸中和剤には、一態様においては金属酸化物を含ませることができ、一方、可塑剤には、約8,000より高い平均分子量を有するポリアルキレングリコールを含ませることができる。
[0025]一般に、任意の好適なポリオキシメチレンポリマーをポリマー組成物中に導入することができる。
[0026]ポリオキシメチレンポリマーの調製は、グリコールなどの分子量調節剤の存在下で、トリオキサン又はトリオキサンとジオキソランなどの環状アセタールとの混合物などのポリオキシメチレン形成性モノマーを重合させることによって行うことができる。ポリマー組成物中で使用されるポリオキシメチレンポリマーには、ホモポリマー又はコポリマーを含ませることができる。一態様によれば、ポリオキシメチレンは、少なくとも50モル%、例えば少なくとも75モル%、例えば少なくとも90モル%、例えば更には少なくとも97モル%の-CH2O-繰り返し単位を含むホモ-又はコポリマーである。
[0026]ポリオキシメチレンポリマーの調製は、グリコールなどの分子量調節剤の存在下で、トリオキサン又はトリオキサンとジオキソランなどの環状アセタールとの混合物などのポリオキシメチレン形成性モノマーを重合させることによって行うことができる。ポリマー組成物中で使用されるポリオキシメチレンポリマーには、ホモポリマー又はコポリマーを含ませることができる。一態様によれば、ポリオキシメチレンは、少なくとも50モル%、例えば少なくとも75モル%、例えば少なくとも90モル%、例えば更には少なくとも97モル%の-CH2O-繰り返し単位を含むホモ-又はコポリマーである。
[0027]一態様においては、ポリオキシメチレンコポリマーを用いる。コポリマーは、約0.1モル%~約20モル%、特に約0.5モル%~約10モル%の、少なくとも2個の炭素原子を有する飽和又はエチレン性不飽和アルキレン基、又は鎖中に硫黄原子又は酸素原子を有するシクロアルキレン基を含み、アルキルシクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、ハロゲン、又はアルコキシからなる群から選択される1つ以上の置換基を含んでいてよい繰り返し単位を含んでいてよい。一態様においては、開環反応によってコポリマー中に導入することができる環状エーテル又はアセタールを用いる。
[0028]好ましい環状エーテル又はアセタールは、次式:
(式中、xは0又は1であり、R2はC2~C4-アルキレン基であり、適当な場合にはC1~C4-アルキレン基であるか、又はC1~C4-アルコキシ基であるか、及び/又はハロゲン原子、好ましくは塩素原子である1個以上の置換基を有する)
のものである。単に例として、環式エーテルとしてエチレンオキシド、プロピレン1,2-オキシド、ブチレン1,2-オキシド、ブチレン1,3-オキシド、1,3-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、及び1,3-ジオキセパン、並びにコモノマーとしてポリジオキソラン又はポリジオキセパンなどの線状オリゴ-又はポリホルマールを挙げることができる。99.5~95モル%のトリオキサンと、0.5~5モル%、例えば0.5~4
モル%の上記コモノマーの1つとから構成されるコポリマーを使用することが特に有利である。
のものである。単に例として、環式エーテルとしてエチレンオキシド、プロピレン1,2-オキシド、ブチレン1,2-オキシド、ブチレン1,3-オキシド、1,3-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、及び1,3-ジオキセパン、並びにコモノマーとしてポリジオキソラン又はポリジオキセパンなどの線状オリゴ-又はポリホルマールを挙げることができる。99.5~95モル%のトリオキサンと、0.5~5モル%、例えば0.5~4
モル%の上記コモノマーの1つとから構成されるコポリマーを使用することが特に有利である。
[0029]重合は、沈殿重合として、又は溶融物中で行うことができる。重合の持続時間又は分子量調節剤の量などの重合パラメーターの好適な選択によって、得られるポリマーの分子量、及びしたがってMVR値を調節することができる。
[0030]一態様においては、ポリマー組成物中で使用されるポリオキシメチレンポリマーは、末端位置に比較的多量の反応性基又は官能基を含んでいてよい。反応性基は、例えば-OH又は-NH2基を含んでいてよい。
[0031]一態様においては、ポリオキシメチレンポリマーは、場合によっては、ポリマー上の全ての末端部位の少なくとも約50%より多い部位に、末端ヒドロキシル基、例えばヒドロキシエチレン基及び/又はヒドロキシル側基を有していてよい。例えば、ポリオキシメチレンポリマーは、存在する末端基の総数を基準として、その末端基の少なくとも約70%、例えば少なくとも約80%、例えば少なくとも約85%がヒドロキシル基であってよい。存在する末端基の総数は、全ての側鎖末端基を含むことを理解すべきである。
[0032]一態様においては、ポリオキシメチレンポリマーは、場合によっては少なくとも15ミリモル/kg、例えば少なくとも18ミリモル/kg、例えば少なくとも20ミリモル/kgの末端ヒドロキシル基の含量を有する。一態様においては、末端ヒドロキシル基の含量は18~50ミリモル/kgの範囲である。別の態様においては、ポリオキシメチレンポリマーは、100ミリモル/kg未満、例えば50ミリモル/kg未満、例えば20ミリモル/kg未満、例えば18ミリモル/kg未満、例えば15ミリモル/kg未満の量の末端ヒドロキシル基を含んでいてよい。例えば、ポリオキシメチレンポリマーは、約5ミリモル/kg~約20ミリモル/kg、例えば約5ミリモル/kg~約15ミリモル/kgの量の末端ヒドロキシル基を含んでいてよい。例えば、より低い末端ヒドロキシル基の含量を有するが、より高いメルトボリュームフローレートを有するポリオキシメチレンポリマーを用いることができる。
[0033]末端ヒドロキシル基に加えてか、又はその代わりに、ポリオキシメチレンポリマーはまた、これらのポリマーに関して通常的な他の末端基を有していてもよい。これらの例は、アルコキシ基、ホルメート基、アセテート基、又はアルデヒド基である。一態様によれば、ポリオキシメチレンは、少なくとも50モル%、例えば、少なくとも75モル%、例えば少なくとも90モル%、例えば更には少なくとも95モル%の-CH2O-繰り返し単位を含むホモ-又はコポリマーである。
[0034]一態様においては、ポリオキシメチレンポリマーは、カチオン重合プロセスを用い、それに続いて溶液加水分解を行って不安定な末端基を除去することによって製造することができる。カチオン重合中においては、エチレングリコール又はメチラールのようなグリコールを連鎖停止剤として使用することができる。触媒としては、ヘテロポリ酸、トリフリック酸、又はホウ素化合物を用いることができる。
[0035]ポリオキシメチレンポリマーは、任意の好適な分子量を有していてよい。ポリマーの分子量は、例えば、約4,000グラム/モル~約20,000g/モルであってよい。しかしながら他の態様においては、分子量は、20,000g/モルより十分に大きく、例えば約20,000g/モル~約100,000g/モルであってよい。
[0036]組成物中に存在するポリオキシメチレンポリマーは、一般に、ISO試験1133に従って190℃及び2.16kgで測定して約1~約50g/10分、例えば約9g
/10分~約27g/10分の範囲のメルトフローインデックス(MFI)を有していて良いが、より高いか又はより低いメルトフローインデックスを有するポリオキシメチレンも本発明に包含される。一態様においては、ポリオキシメチレンポリマーは、概して約10g/10分より高いメルトフローインデックスを有する。例えば、ポリオキシメチレンポリマーは、約11g/10分より高く、約12g/10分より高いメルトフローインデックスを有していてよい。ポリオキシメチレンポリマーのメルトフローインデックスは、約35g/10分未満、例えば約30g/10分未満、例えば約25g/10分未満、例えば約20g/10分未満、例えば約14g/10分未満であってよい。
/10分~約27g/10分の範囲のメルトフローインデックス(MFI)を有していて良いが、より高いか又はより低いメルトフローインデックスを有するポリオキシメチレンも本発明に包含される。一態様においては、ポリオキシメチレンポリマーは、概して約10g/10分より高いメルトフローインデックスを有する。例えば、ポリオキシメチレンポリマーは、約11g/10分より高く、約12g/10分より高いメルトフローインデックスを有していてよい。ポリオキシメチレンポリマーのメルトフローインデックスは、約35g/10分未満、例えば約30g/10分未満、例えば約25g/10分未満、例えば約20g/10分未満、例えば約14g/10分未満であってよい。
[0037]好適な商業的に入手できるポリオキシメチレンポリマーは、Celanese/TiconaによってHostaform(登録商標)(HF)の商品名で入手できる。
[0038]ポリオキシメチレンポリマーは、少なくとも60重量%、例えば少なくとも70重量%、例えば少なくとも75重量%、例えば少なくとも80重量%、例えば少なくとも85重量%、例えば少なくとも90重量%、例えば少なくとも93重量%の量でポリオキシメチレンポリマー組成物中に存在させることができる。一般に、ポリオキシメチレンポリマーは、約100重量%未満、例えば約97重量%未満、例えば約95重量%未満の量で存在し、ここで、重量は、ポリオキシメチレンポリマー組成物の全重量を基準とする。
[0038]ポリオキシメチレンポリマーは、少なくとも60重量%、例えば少なくとも70重量%、例えば少なくとも75重量%、例えば少なくとも80重量%、例えば少なくとも85重量%、例えば少なくとも90重量%、例えば少なくとも93重量%の量でポリオキシメチレンポリマー組成物中に存在させることができる。一般に、ポリオキシメチレンポリマーは、約100重量%未満、例えば約97重量%未満、例えば約95重量%未満の量で存在し、ここで、重量は、ポリオキシメチレンポリマー組成物の全重量を基準とする。
[0039]本発明によれば、ポリオキシメチレンポリマーは、ポリマー組成物及びそれから製造される成形品の高酸性の溶液に対して耐性である能力を予想外にかつ劇的に改善することが見出された比の酸中和剤及び可塑剤と組み合わせる。酸中和剤は、一般に、金属化合物及び/又は酸化物、硫化物、又は炭酸塩を含む。酸中和剤として使用することができる金属酸化物としては、例えば、酸化マグネシウム及び/又は酸化亜鉛が挙げられる。使用することができる硫化物としては、硫化亜鉛、硫化マグネシウム、硫化銀、又は二硫化モリブデンが挙げられる。いくつかの例においては、中和剤は炭酸カルシウムを含む。
[0040]例えば一態様においては、酸中和剤は酸化亜鉛を含む。酸化亜鉛は、粒子、例えば沈殿粒子の形態でポリマー組成物中に存在させることができる。
[0041]一態様においては、酸化亜鉛粒子は、比較的小さい粒径範囲を高い表面積と組み合わせて有する。例えば、沈殿酸化亜鉛粒子は、他の方法によって製造される酸化亜鉛よりも相当に高い表面積を有し得る。本発明の酸中和剤は、例えば、約25m2/gより大きく、例えば約30m2/gより大きく、例えば約35m2/gより大きく、例えば約40m2/gより大きく、例えば約45m2/gより大きく、例えば約50m2/gより大きく、例えば約55m2/gより大きいBET表面積を有していてよい。BET表面積は、一般に約100m2/g未満である。比較的高い表面積を有する酸化亜鉛又は他の酸中和剤を使用することにより、材料を最小量で存在させることができる。可塑剤に対する酸化亜鉛の量を最小にすることによって、ホイールクリーナー溶液に対するポリマー組成物の耐性を改善することができる。
[0041]一態様においては、酸化亜鉛粒子は、比較的小さい粒径範囲を高い表面積と組み合わせて有する。例えば、沈殿酸化亜鉛粒子は、他の方法によって製造される酸化亜鉛よりも相当に高い表面積を有し得る。本発明の酸中和剤は、例えば、約25m2/gより大きく、例えば約30m2/gより大きく、例えば約35m2/gより大きく、例えば約40m2/gより大きく、例えば約45m2/gより大きく、例えば約50m2/gより大きく、例えば約55m2/gより大きいBET表面積を有していてよい。BET表面積は、一般に約100m2/g未満である。比較的高い表面積を有する酸化亜鉛又は他の酸中和剤を使用することにより、材料を最小量で存在させることができる。可塑剤に対する酸化亜鉛の量を最小にすることによって、ホイールクリーナー溶液に対するポリマー組成物の耐性を改善することができる。
[0042]一般に、酸中和剤は、約10重量%未満、例えば約5重量%未満の量、例えば約4重量%未満の量、例えば約3重量%未満の量、例えば約2重量%未満の量でポリマー組成物中に存在させる。組成物中に存在させる酸中和剤の量を最小にすることは、特定の用途において望ましい可能性がある。この点に関して、一態様においては、酸中和剤又は酸化亜鉛は、約1.5重量%未満の量、例えば約1.2重量%未満の量、例えば更には約1.1重量%未満の量で組成物中に存在させることができる。酸中和剤は、一般に、約0.1重量%より多い量、例えば約0.5重量%より多い量、例えば約0.7重量%より多い量で存在させる。
[0043]ポリオキシメチレンポリマー及び酸中和剤に加えて、ポリマー組成物は可塑剤を更に含む。可塑剤には、ポリアルキレングリコール、エステル、ポリエステル、エポキシ
ド、スルホンアミド、ポリエーテル、ポリアミド、ポリブテン、アセチル化モノグリセリド、クエン酸アルキル、有機ホスフェート、又はそれらの混合物を含ませることができる。
ド、スルホンアミド、ポリエーテル、ポリアミド、ポリブテン、アセチル化モノグリセリド、クエン酸アルキル、有機ホスフェート、又はそれらの混合物を含ませることができる。
[0044]例えば一態様においては、可塑剤は比較的高い分子量を有するポリエチレングリコールを含む。例えば、可塑剤の平均分子量は、一般に約8,000より大きく、例えば約15,000より大きく、例えば約20,000より大きく、例えば約25,000より大きく、例えば約30,000より大きく、例えば約35,000より大きくてよい。可塑剤の平均分子量は、一般に約55,000未満、例えば約50,000未満、例えば約45,000未満、例えば約40,000未満である。
[0045]別の態様においては、可塑剤は、エステル官能基を有してもよく、フタレート、アジペート、セバケート、マレエート、トリメリテート、ベンゾエート、又はそれらの混合物を含んでいてよい。好適なフタレートの例は、ジイソブチルフタレート(DIBP)、ジブチルフタレート(DBP)、ジイソヘプチルフタレート(DIHP)、L79フタレート、L711フタレート、ジオクチルフタレート、ジイソオクチルフタレート、ジノニルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジイソデシルフタレート、L911フタレート、ジウンデシルフタレート、ジイソウンデシルフタレート、ウンデシルドデシルフタレート、ジイソトリデシルフタレート(DTDP)、及びブチルベンジルフタレート(BBP)である。
[0046]アジペートの例は、ジオクチルアジペート、ジイソノニルアジペート、及びジイソデシルアジペートである。トリメリテートの一例はトリオクチルトリメリテートである。ホスフェートエステルも使用することができる。好適な例は、トリ-2-エチルヘキシルホスフェート、2-エチルヘキシルジフェニルホスフェート、及びトリクレシルホスフェートである。
[0047]セバケート及びアゼレートとしては、ジ-2-エチルヘキシルセバケート(DOS)及びジ-2-エチルヘキシルアゼレート(DOZ)が挙げられる。
[0048]ポリエステル可塑剤は、通常はプロパンジオール又はブタンジオールとアジピン酸又は無水フタル酸との縮合生成物をベースとする。次に、これらのポリエステルの成長するポリマー鎖をアルコール又は一塩基酸で末端キャップすることができるが、反応化学量論の厳密な制御によって末端キャップされていないポリエステルを製造することができる。
[0048]ポリエステル可塑剤は、通常はプロパンジオール又はブタンジオールとアジピン酸又は無水フタル酸との縮合生成物をベースとする。次に、これらのポリエステルの成長するポリマー鎖をアルコール又は一塩基酸で末端キャップすることができるが、反応化学量論の厳密な制御によって末端キャップされていないポリエステルを製造することができる。
[0049]更なる可塑剤は、JAYFLEX(登録商標)MB10、BENZOFLEX(登録商標)2088、BENZOFLEX(登録商標)LA-705、及びBENXOFLEX(登録商標)9-88として商業的に入手できるベンゾエートである。エポキシド系可塑剤としては、エポキシ化植物油が挙げられる。
[0050]一態様においては、可塑剤は芳香族ベンゼンスルホンアミドである。一般式(I):
(式中、R1は、水素原子、C1~C4アルキル基、又はC1~C4アルコキシ基を表し
、Xは、線状又は分岐のC2~C10アルキレン基、又はアルキル基、又はメチレン基、又は脂環式基、又は芳香族基を表し、Yは、基H、OH、又は
、Xは、線状又は分岐のC2~C10アルキレン基、又はアルキル基、又はメチレン基、又は脂環式基、又は芳香族基を表し、Yは、基H、OH、又は
(式中、R2は、C1~C4アルキル基又は芳香族基を表し、これらの基は、場合によってそれ自体がOH又はC1~C4アルキル基によって置換されている)
の1つを表す)
によって表されるベンゼンスルホンアミドが好ましい。
の1つを表す)
によって表されるベンゼンスルホンアミドが好ましい。
[0051]式(I)の好ましい芳香族ベンゼンスルホンアミドは、R1が水素原子又はメチル若しくはメトキシ基を表し、Xが線状又は分枝のC2~C10アルキレン基又はフェニル基を表し、Yが、H、OH、又は-O-CO-R2基を表し、R2がメチル又はフェニル基を表し、R2は、場合によってはそれ自体がOH又はメチル基によって置換されているものである。
[0052]式(I)の芳香族スルホンアミドの中で、下記に示す室温で液体(L)又は固体(S)である以下の生成物(それらに割り当てられた略号と共に示す)を挙げることができる。
N-(2-ヒドロキシエチル)ベンゼンスルホンアミド(L);
N-(3-ヒドロキシプロピル)ベンゼンスルホンアミド(L);
N-(2-ヒドロキシエチル)-p-トルエンスルホンアミド(S);
N-(4-ヒドロキシフェニル)ベンゼンスルホンアミド(S);
N-[(2-ヒドロキシ-1-ヒドロキシメチル-1-メチル)エチル]ベンゼンスルホンアミド(L);
N-[5-ヒドロキシ-1,5-ジメチルヘキシル]ベンゼンスルホンアミド(S);
N-(2-(アセトキシエチル)ベンゼンスルホンアミド(S);
N-(5-ヒドロキシペンチル)ベンゼンスルホンアミド(L);
N-[2-(4-ヒドロキシベンゾイルオキシ)エチル]ベンゼンスルホンアミド(S);
N-[2-(4-メチルベンゾイルオキシ)エチル]ベンゼンスルホンアミド(S);
N-(2-ヒドロキシエチル)-p-メトキシベンゼンスルホンアミド(S);及び
N-(2-ヒドロキシプロピル)ベンゼンスルホンアミド(L)。
N-(3-ヒドロキシプロピル)ベンゼンスルホンアミド(L);
N-(2-ヒドロキシエチル)-p-トルエンスルホンアミド(S);
N-(4-ヒドロキシフェニル)ベンゼンスルホンアミド(S);
N-[(2-ヒドロキシ-1-ヒドロキシメチル-1-メチル)エチル]ベンゼンスルホンアミド(L);
N-[5-ヒドロキシ-1,5-ジメチルヘキシル]ベンゼンスルホンアミド(S);
N-(2-(アセトキシエチル)ベンゼンスルホンアミド(S);
N-(5-ヒドロキシペンチル)ベンゼンスルホンアミド(L);
N-[2-(4-ヒドロキシベンゾイルオキシ)エチル]ベンゼンスルホンアミド(S);
N-[2-(4-メチルベンゾイルオキシ)エチル]ベンゼンスルホンアミド(S);
N-(2-ヒドロキシエチル)-p-メトキシベンゼンスルホンアミド(S);及び
N-(2-ヒドロキシプロピル)ベンゼンスルホンアミド(L)。
[0053]1つの特定の可塑剤は、スルホンアミド、例えばN-(n-ブチル)ベンゼンスルホンアミドである。
[0054]予期しなかったことに、可塑剤と酸中和剤との間の比を制御することによって、約3未満、例えば約2未満のpHを有する溶液のような高酸性の溶液に対して耐性であるポリマー組成物の能力に対して劇的かつ予期しなかった効果が与えられたことが見出された。例えば、可塑剤は、可塑剤と酸中和剤との重量比が約3:1~約20:1となるように、酸中和剤に対して存在させることができる。可塑剤と酸中和剤との間の重量比は、例えば、約3:1~約6:1、例えば約3.5:1~約5.5:1、例えば約3.8:1~約5.2:1であってよい。
[0054]予期しなかったことに、可塑剤と酸中和剤との間の比を制御することによって、約3未満、例えば約2未満のpHを有する溶液のような高酸性の溶液に対して耐性であるポリマー組成物の能力に対して劇的かつ予期しなかった効果が与えられたことが見出された。例えば、可塑剤は、可塑剤と酸中和剤との重量比が約3:1~約20:1となるように、酸中和剤に対して存在させることができる。可塑剤と酸中和剤との間の重量比は、例えば、約3:1~約6:1、例えば約3.5:1~約5.5:1、例えば約3.8:1~約5.2:1であってよい。
[0055]上記で説明したように、ポリマー組成物中に存在させる可塑剤の実際の量は、存
在する酸中和剤の量及び種々の他のファクターによって定めることができる。一般に、可塑剤は、約2重量%より多い量、例えば約3重量%より多い量、例えば約3.5重量%より多い量、例えば約3.8重量%より多い量で組成物中に存在させる。可塑剤は、一般に約12重量%未満の量、例えば約8重量%未満の量、例えば約6重量%未満の量、例えば約5重量%未満の量で存在させる。
在する酸中和剤の量及び種々の他のファクターによって定めることができる。一般に、可塑剤は、約2重量%より多い量、例えば約3重量%より多い量、例えば約3.5重量%より多い量、例えば約3.8重量%より多い量で組成物中に存在させる。可塑剤は、一般に約12重量%未満の量、例えば約8重量%未満の量、例えば約6重量%未満の量、例えば約5重量%未満の量で存在させる。
[0056]ポリオキシメチレンポリマー、酸中和剤、及び可塑剤に加えて、1つ以上の特性を改善するために種々の他の成分及び構成成分を組成物中に含ませることができる。例えば、一態様においては、組成物に導電性フィラーを含ませて、組成物から成形される任意の物品が静電気散逸(ESD)能力を示すようにすることができる。導電性フィラーとしては、導電性粒子、粉末、繊維、又はそれらの組み合わせを挙げることができる。例えば、導電性フィラーには、金属粉末、金属フレーク、金属繊維(すなわち、ステンレススチール繊維)、炭素粉末、炭素繊維、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、又はそれらの組み合わせを含ませることができる。
[0057]更に、導電性フィラーは、ポリマー組成物の全重量を基準として約1重量%~約30重量%の範囲の量、例えば約1.5重量%~約25重量%の範囲の量、例えば約2重量%~約20重量%の範囲の量で本発明のポリマー組成物中に存在させることができる。
[0058]一態様においては、窒素含有化合物などのホルムアルデヒドスカベンジャーを存在させることができる。これらの主なものは、アミノ置換炭素原子又はカルボニル基のいずれかに隣接するヘテロ原子として少なくとも1個の窒素原子を有する複素環式化合物、例えばピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピロリドン、アミノピリジン、及びこれらから誘導される化合物である。他の特に有利な化合物は、トリアミノ-1,3,5-トリアジン(メラミン)及びその誘導体、例えばメラミン-ホルムアルデヒド縮合物及びメチロールメラミンである。一態様においては、組成物中に存在させるホルムアルデヒドスカベンジャーはメラミンを含む。オリゴマーポリアミドも、原則としてホルムアルデヒドスカベンジャーとして用いるのに好適である。
[0059]一態様においては、存在させるホルムアルデヒドスカベンジャーはグアナミン化合物を含む。グアナミン化合物としては、脂肪族グアナミン系化合物、脂環式グアナミン系化合物、芳香族グアナミン系化合物、ヘテロ原子含有グアナミン系化合物等を挙げることができる。一態様においては、グアナミン化合物はベンゾグアナミンを含む。
[0060]ポリマー組成物には、単一のホルムアルデヒドスカベンジャーを含ませることができ、又は複数のホルムアルデヒドスカベンジャーのブレンドを含ませることができる。一般に、ホルムアルデヒドスカベンジャーは、少なくとも約0.01重量%の量、例えば少なくとも約0.03重量%の量、例えば少なくとも約0.05重量%の量で組成物中に存在させる。ホルムアルデヒドスカベンジャーは、一般に約2重量%未満の量、例えば約1.5重量%未満の量、例えば約1重量%未満の量、例えば約0.5重量%未満の量、例えば約0.1重量%未満の量で存在させる。
[0061]一態様においては、1種類以上のホルムアルデヒドスカベンジャーをコポリアミドと組み合わせることができる。コポリアミドも、ホルムアルデヒド放出を減少させる組成物の能力を増強することができる。
[0062]コポリアミドは、一般に約120℃より高く、例えば約130℃より高く、例えば約140℃より高く、例えば約150℃より高く、例えば約160℃より高く、例えば約170℃より高い軟化点を有していてよい。コポリアミドの軟化点は、約210℃未満、例えば約200℃未満、例えば約190℃未満、例えば約185℃未満であってよい。
コポリアミドは、230℃において約7Pa・秒より高く、例えば約8Pa・秒より高く、例えば約9Pa・秒より高い溶融粘度を有していてよい。溶融粘度は、一般に約15Pa・秒未満、例えば約14Pa・秒未満、例えば約13Pa・秒未満である。一態様においては、コポリアミドはエタノール可溶性である。一態様においては、コポリアミドにポリマー脂肪酸と脂肪族ジアミンとの重縮合生成物を含ませることができる。コポリアミドは、一般に、約0.01重量%より多い量、例えば約0.03重量%より多い量、例えば約0.05重量%より多い量で組成物中に存在させることができる。コポリアミドは、一般に、約2重量%未満の量、例えば約1.5重量%未満の量、例えば約1重量%未満の量、例えば約0.5重量%未満の量、例えば約0.1重量%未満の量で存在させる。
コポリアミドは、230℃において約7Pa・秒より高く、例えば約8Pa・秒より高く、例えば約9Pa・秒より高い溶融粘度を有していてよい。溶融粘度は、一般に約15Pa・秒未満、例えば約14Pa・秒未満、例えば約13Pa・秒未満である。一態様においては、コポリアミドはエタノール可溶性である。一態様においては、コポリアミドにポリマー脂肪酸と脂肪族ジアミンとの重縮合生成物を含ませることができる。コポリアミドは、一般に、約0.01重量%より多い量、例えば約0.03重量%より多い量、例えば約0.05重量%より多い量で組成物中に存在させることができる。コポリアミドは、一般に、約2重量%未満の量、例えば約1.5重量%未満の量、例えば約1重量%未満の量、例えば約0.5重量%未満の量、例えば約0.1重量%未満の量で存在させる。
[0063]一態様においては、酸スカベンジャーを存在させることができる。酸スカベンジャーには、例えばアルカリ土類金属塩を含ませることができる。例えば、酸スカベンジャーには、クエン酸カルシウム又は炭酸カルシウムなどのカルシウム塩を含ませることができる。一態様においては、酸スカベンジャーにクエン酸三カルシウムを含ませることができる。酸スカベンジャーは、少なくとも約0.01重量%、例えば少なくとも約0.05重量%、例えば少なくとも約0.09重量%の量で存在させることができる。一態様においては、酸スカベンジャーが炭酸塩である場合などには、より多量の酸スカベンジャーを用いる。例えば、酸スカベンジャーは、約2重量%より多い量、例えば約5重量%より多い量、例えば約7重量%より多い量で存在させることができる。酸スカベンジャーは、一般に、約10重量%未満、例えば約7重量%未満、例えば約5重量%未満、例えば約1重量%未満、例えば約0.75重量%未満、例えば約0.5重量%未満の量で存在させる(ここで、重量はそれぞれのポリマー組成物の全重量を基準とする)。
[0064]一態様においては、成核剤を存在させることができる。成核剤は、結晶化度を増加させることができ、オキシメチレンターポリマーを含ませることができる。1つの特定の態様においては、例えば、成核剤には、ブタンジオールジグリシジルエーテル、エチレンオキシド、及びトリオキサンのターポリマーを含ませることができる。一態様においては、ターポリマー成核剤は比較的小さい粒径を有していてよく、例えば約1ミクロン未満、例えば約0.8ミクロン未満、例えば約0.6ミクロン未満、例えば約0.4ミクロン未満で、一般に0.01ミクロンより大きいd50粒径を有する。使用することができる他の成核剤としては、ポリアミド、窒化ホウ素、又はタルクが挙げられる。ポリアミド成核剤は、PA6又はPA12であってよい。成核剤は、少なくとも約0.01重量%、例えば少なくとも約0.05重量%、例えば少なくとも約0.1重量%で、約2重量%未満、例えば約1.5重量%未満、例えば約1重量%未満の量で組成物中に存在させることができる(ここで、重量はそれぞれのポリマー組成物の全重量を基準とする)。
[0065]一態様においては、立体障害フェノールなどの酸化防止剤を存在させることができる。商業的に入手できる例は、ペンタエリスリチルテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、トリエチレングリコールビス[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート]、3,3’-ビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオノヒドラジド]、及びヘキサメチレングリコールビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]である。酸化防止剤は、少なくとも約0.01重量%、例えば少なくとも約0.05重量%、例えば少なくとも約0.1重量%、例えば少なくとも約0.2重量%で、約1重量%未満、例えば約0.75重量%未満、例えば約0.5重量%未満の量でポリマー組成物中に存在させることができる(ここで、重量はそれぞれのポリマー組成物の全重量を基準とする)。
[0066]一態様においては、滑剤を存在させることができる。滑剤には、ポリマーワックス組成物を含ませることができる。一態様においては、エチレンビス(ステアラミド)の
ような脂肪酸アミドを存在させることができる。別の態様においては、滑剤には、可塑剤と比べて比較的低い分子量を有するポリアルキレングリコールを含ませることができる。例えば、滑剤に、約1,000~約5,000、例えば約3,000~約4,000の平均分子量を有するポリエチレングリコールを含ませることができる。滑剤は、一般に、少なくとも約0.01重量%、例えば少なくとも約0.05重量%、例えば少なくとも約0.1重量%で、約1重量%未満、例えば約0.75重量%未満、例えば約0.5重量%未満の量でポリマー組成物中に存在させることができる(ここで、重量はそれぞれのポリマー組成物の全重量を基準とする)。
ような脂肪酸アミドを存在させることができる。別の態様においては、滑剤には、可塑剤と比べて比較的低い分子量を有するポリアルキレングリコールを含ませることができる。例えば、滑剤に、約1,000~約5,000、例えば約3,000~約4,000の平均分子量を有するポリエチレングリコールを含ませることができる。滑剤は、一般に、少なくとも約0.01重量%、例えば少なくとも約0.05重量%、例えば少なくとも約0.1重量%で、約1重量%未満、例えば約0.75重量%未満、例えば約0.5重量%未満の量でポリマー組成物中に存在させることができる(ここで、重量はそれぞれのポリマー組成物の全重量を基準とする)。
[0067]一態様においては、着色剤を存在させることができる。使用することができる着色剤としては、二酸化チタン、ウルトラマリンブルー、コバルトブルーなどの任意の所望の無機顔料、及びフタロシアニン類、アントラキノン類などの他の有機顔料及び染料が挙げられる。他の着色剤としては、カーボンブラック又は種々の他のポリマー可溶性染料が挙げられる。一態様においては、複数の着色剤の組み合わせをポリマー組成物中に含ませることができる。例えば、ポリマー組成物にカーボンブラックを含ませることができる。別の態様においては、ポリマー組成物中に存在させる着色剤に、二酸化チタンを、少なくとも1種類の着色顔料、例えば、黄色顔料及び緑色顔料と組み合わせて、及び場合によっては更にカーボンブラックと組み合わせて含ませることができる。着色剤は、少なくとも約0.01重量%、例えば少なくとも約0.05重量%、例えば少なくとも約0.1重量%、例えば少なくとも約0.5重量%で、約5重量%未満、例えば約2.5重量%未満、例えば約1重量%未満の量で組成物中にで存在させることができる(ここで、重量はそれぞれのポリマー組成物の全重量を基準とする)。
[0068]着色剤を存在させる場合には、1種類以上の光安定剤も組成物中に含ませることができる。一態様においては、紫外光安定剤に加えて立体障害アミンなどの光安定剤を存在させることができる。使用することができるヒンダードアミン光安定剤としては、N-メチル化されたオリゴマーヒンダードアミン化合物が挙げられる。例えば、ヒンダードアミン光安定剤には、高分子量ヒンダードアミン安定剤を含ませることができる。光安定剤は、存在させる場合には、少なくとも約0.01重量%、例えば少なくとも約0.05重量%、例えば少なくとも約0.075重量%で、約1重量%未満、例えば約0.75重量%未満、例えば約0.5重量%未満の量でポリマー組成物中に存在させることができる(ここで、重量はそれぞれのポリマー組成物の全重量を基準とする)。
[0069]一態様においては、紫外光安定剤を存在させることができる。紫外光安定剤には、ベンゾフェノン類、ベンゾトリアゾール類、又はベンゾエート類を含ませることができる。UV光吸収剤は、存在させる場合には、少なくとも約0.01重量%、例えば少なくとも約0.05重量%、例えば少なくとも約0.075重量%で、約1重量%未満、例えば約0.75重量%未満、例えば約0.5重量%未満の量でポリマー組成物中に存在させることができる(ここで、重量はそれぞれのポリマー組成物の全重量を基準とする)。
[0070]しかしながら、一態様においては、ポリマー組成物は光安定剤を含まない。例えば、組成物は、紫外光安定剤又はヒンダードアミン光安定剤を含まなくてよい。
[0071]ポリマー組成物にはまた、場合によって1種類以上の強化剤を含ませることができる。例えば、ポリマー組成物に、ガラス繊維、炭素繊維等のような強化繊維を含ませることができる。強化繊維は、一般に約2重量%~約25重量%の量で存在させることができる。
[0071]ポリマー組成物にはまた、場合によって1種類以上の強化剤を含ませることができる。例えば、ポリマー組成物に、ガラス繊維、炭素繊維等のような強化繊維を含ませることができる。強化繊維は、一般に約2重量%~約25重量%の量で存在させることができる。
[0072]他の態様においては、ポリマー組成物に高いアスペクト比を有する強化粒子を含ませることができる。粒子には、例えばガラスフレーク、マイカ、ローム、グラファイト、二硫化モリブデン、及びそれらの混合物を含ませることができる。粒子は、約1.5よ
り高く、例えば約2より高く、例えば約2.5より高く、例えば約3より高く、例えば約3.5より高く、例えば約4より高く、例えば約4.5より高く、例えば約5より高く、一般に約20未満、例えば約15未満、例えば約12未満のアスペクト比を有していてよい。強化フィラーは、一般に約2重量%~約25重量%の量で組成物中に存在させることができる。
り高く、例えば約2より高く、例えば約2.5より高く、例えば約3より高く、例えば約3.5より高く、例えば約4より高く、例えば約4.5より高く、例えば約5より高く、一般に約20未満、例えば約15未満、例えば約12未満のアスペクト比を有していてよい。強化フィラーは、一般に約2重量%~約25重量%の量で組成物中に存在させることができる。
[0073]本発明の組成物は、当該技術において公知の任意の技術を用いて配合してポリマー物品に成形することができる。例えば、それぞれの組成物を激しく混合して、実質的に均一なブレンドを形成することができる。ブレンドは、ポリマー組成物中で用いられるポリマーの融点より高いが分解温度より低い温度のような昇温温度において溶融混練することができる。あるいは、それぞれの組成物を、通常の一軸又は二軸押出機内で溶融して一緒に混合することができる。好ましくは、溶融混合は、100~280℃、例えば120~260℃、例えば140~240℃、又は180~220℃の範囲の温度で実施する。
[0074]押出後、組成物をペレットに成形することができる。ペレットは、射出成形、熱成形、ブロー成形、回転成形などの当該技術において公知の技術によってポリマー物品に成形することができる。
[0075]一態様においては、ポリマー組成物は、自動車分野用に設計されたポリマー物品を製造するために使用することができる。ポリマー物品は、例えば、外部車両部品であるように設計することができる。一態様においては、成形品は燃料に接触する部材に成形する。燃料に接触する部材は、例えば、乗用車又はトラックなどの車両の燃料システム内に含まれる1以上の部品であってよい。燃料に接触する部材は、例えばディーゼル燃料と繰り返し接触するように設計することができる。
[0076]例えば、図1を参照すると、本発明のポリマー組成物から形成される燃料ライン100が示されている。燃料ライン100は、例えばこの態様においてはコルゲートチューブを含む。
[0077]燃料ラインに加えて、本発明のポリマー組成物は、燃料タンク、燃料ポンプの部品、燃料フィルタの部品、燃料レール、インジェクタの部品、圧力調整器、及び戻り燃料ラインを製造するために使用することができる。
[0078]一態様においては、ポリマー組成物は、図2に示される燃料フランジ200を製造するために使用される。燃料フランジ200は、例えば、燃料タンク上に配置して、1つ以上の燃料ラインに接続するように設計される。例えば、図2に示すように、燃料フランジ200には、燃料を燃料タンクに供給し、燃料タンクから燃料を分配するための少なくとも1つの燃料入口又は出口202を含ませることができる。燃料フランジ200にはまた、車両内に収容されるコントローラを、燃料タンク内及びその周囲に存在させることができる種々のセンサに接続するための電気コネクタ204を含ませることができる。
[0079]本発明は、以下の実施例を参照してより良く理解することができる。
[0080]以下の実施例は本発明を更に例示するために与えるものであり、その範囲を限定するものではない。本発明の他の変形は当業者には容易に明らかであり、添付の特許請求の範囲に包含される。
実施例1:
[0081]本実施例では、種々のポリマー組成物を配合し、高酸性の溶液に対する耐性につ
いて試験した。使用した高酸性の溶液はホイールクリーナー溶液であった。
[0081]本実施例では、種々のポリマー組成物を配合し、高酸性の溶液に対する耐性につ
いて試験した。使用した高酸性の溶液はホイールクリーナー溶液であった。
[0082]以下のポリマー組成物を配合した。
[0083]上記のポリマー組成物を試験プラークに成形し、ホイールクリーナー溶液に対して試験した。使用したホイールクリーナー溶液は、Draper, UtahのEagle Oneによって販
売されているEAGLE ONEクロムホイールクリーナーであった。ホイールクリーナーは、1
.3のpHを有し、以下の酸性成分を含んでいた。
売されているEAGLE ONEクロムホイールクリーナーであった。ホイールクリーナーは、1
.3のpHを有し、以下の酸性成分を含んでいた。
[0084]試験は、溶液を歪ませた成形部品上に噴霧することによって行った。半径77.8mmの曲率を厚さ3mmの部品に適用することによって、2%の歪みを達成した。溶液を1日4回噴霧し、1日目に関しては1時間毎に、2~7日目に関しては1日2回、そしてその後は1日1回、部品をモニターした。目視検査に関する一般手順及びガイドラインは以下の通りであった。
[0085]手順:
1.それぞれの試料をガーゼの層で覆い、屈曲治具上に配置する。ガーゼは、表面上の
均一な被覆を確実にするためにそこに配置している。エージング中は、ガーゼを表面上に残留させる。
2.試料を2%の歪みにかける。(2%の歪みで材料間に大きな差があってはならない。
3.応力をかけた試料に、Eagle Oneクロムホイールクリーナーを毎日4回噴霧する。
推奨時間:午前8時、午前11時、午後2時、及び午後5時。
4.試料は、均一で安定した被覆のために第2の噴霧が必要である場合を除いて、1回の均一な噴霧を与える。
a.最初の数日間はpHを定期的に測定して安定した曝露を確認する。
5.ガーゼを取り外し、次のスケジュールで亀裂の兆候を記録する。
a.1日目(1日の終わりまで1時間に1回);
b.2~7日目(就業日中のシフトの開始時及び終了時に1日2回);
c.8~25日目(就業日中のみに1日1回);
6.このプロセスを25日間継続する。
1.それぞれの試料をガーゼの層で覆い、屈曲治具上に配置する。ガーゼは、表面上の
均一な被覆を確実にするためにそこに配置している。エージング中は、ガーゼを表面上に残留させる。
2.試料を2%の歪みにかける。(2%の歪みで材料間に大きな差があってはならない。
3.応力をかけた試料に、Eagle Oneクロムホイールクリーナーを毎日4回噴霧する。
推奨時間:午前8時、午前11時、午後2時、及び午後5時。
4.試料は、均一で安定した被覆のために第2の噴霧が必要である場合を除いて、1回の均一な噴霧を与える。
a.最初の数日間はpHを定期的に測定して安定した曝露を確認する。
5.ガーゼを取り外し、次のスケジュールで亀裂の兆候を記録する。
a.1日目(1日の終わりまで1時間に1回);
b.2~7日目(就業日中のシフトの開始時及び終了時に1日2回);
c.8~25日目(就業日中のみに1日1回);
6.このプロセスを25日間継続する。
[0089]目視検査:
1.1日目-試料は、午前8時~5時の間に1時間毎に検査する。
2.2~5日目-試料は、通常の就業日中のみに1日3回検査する。推奨時間:午前8時、午後1時、午後5時。
1.1日目-試料は、午前8時~5時の間に1時間毎に検査する。
2.2~5日目-試料は、通常の就業日中のみに1日3回検査する。推奨時間:午前8時、午後1時、午後5時。
3.6~25日目-試料は、通常の就業日中のみに1日1回検査する。
4.全ての観察を次のように記録する。Oは試料がOKであることを意味し、Δは試料が小さな面亀裂を有することを意味し、Xは長さ12mmの亀裂があることを意味し、XXは試料が全体的に亀裂していることを意味する。
4.全ての観察を次のように記録する。Oは試料がOKであることを意味し、Δは試料が小さな面亀裂を有することを意味し、Xは長さ12mmの亀裂があることを意味し、XXは試料が全体的に亀裂していることを意味する。
5.25日間以内の表面の全ての亀裂又は劣化の写真記録をとる。
[0090]結果を図3に示す。
[0091]示されるように、試料3は、耐ホイールクリーナー試験において、試料1及び2よりも著しく性能に優れていた。試料3は、4:1の重量比の可塑剤と酸中和剤とを含んでいた。
[0090]結果を図3に示す。
[0091]示されるように、試料3は、耐ホイールクリーナー試験において、試料1及び2よりも著しく性能に優れていた。試料3は、4:1の重量比の可塑剤と酸中和剤とを含んでいた。
[0092]また、異なる複数のポリマー組成物を、種々の物理的性質について試験した。以下の結果が得られた:
実施例2:
[0093]本発明にしたがってポリマー組成物を配合し、種々の物理的特性について試験した。ポリマー組成物のサンプル#4は、以下の成分を含んでいた:
[0093]本発明にしたがってポリマー組成物を配合し、種々の物理的特性について試験した。ポリマー組成物のサンプル#4は、以下の成分を含んでいた:
[0094]上記のポリマー組成物を種々の試験プラークに成形し、以下の結果を得た。
[0095]本発明に対するこれら及び他の修正及び変形は、添付の特許請求の範囲により詳細に示す本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者によって実施することができる。更に、種々の態様の複数の形態を全体的に又は部分的の両方で交換することができることを理解されたい。更に、当業者であれば、前述の記載は単に例示の目的であり、かかる添付の特許請求の範囲に更に記載される発明を限定することを意図しないことを認識するであろう。
[0095]本発明に対するこれら及び他の修正及び変形は、添付の特許請求の範囲により詳細に示す本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者によって実施することができる。更に、種々の態様の複数の形態を全体的に又は部分的の両方で交換することができることを理解されたい。更に、当業者であれば、前述の記載は単に例示の目的であり、かかる添付の特許請求の範囲に更に記載される発明を限定することを意図しないことを認識するであろう。
以下に、出願時の特許請求の範囲の記載を示す。
[請求項1]
ポリマー組成物であって、
少なくとも約60重量%の量で前記ポリマー組成物中に存在するポリオキシメチレンポリマー;
約2.5重量%未満の量で前記ポリマー組成物中に存在する酸中和剤;及び
可塑剤;
を含み、前記可塑剤及び前記酸中和剤は、約3:1~約20:1の重量比で前記ポリマー組成物中に存在する、前記ポリマー組成物。
[請求項2]
前記可塑剤が、約3重量%より多い量、例えば約3.5重量%より多い量で前記ポリマー組成物中に存在する、請求項1に記載のポリマー組成物。
[請求項3]
前記可塑剤がポリアルキレングリコールを含む、請求項1又は2に記載のポリマー組成物。
[請求項4]
前記ポリアルキレングリコールが約8,000~約55,000g/モルの平均分子量を有する、請求項1~3のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項5]
前記酸中和剤が、酸化物、硫化物、又は炭酸塩を含み、約25m2/gより大きいBET表面積を有する、請求項1~4のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項6]
前記可塑剤及び前記酸中和剤が、約3.5:1~約4.5:1の重量比で前記ポリマー組成物中に存在する、請求項1~5のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項7]
前記ポリマー組成物がクエン酸三カルシウムを更に含む、請求項1~6のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項8]
前記ポリマー組成物がエチレンビス(ステアラミド)を更に含む、請求項1~7のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項9]
前記ポリオキシメチレンポリマーが、約90重量%より多い量、例えば約93重量%より多い量で前記ポリマー組成物中に存在する、請求項1~8のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項10]
前記ポリマー組成物がコポリアミドを更に含む、請求項1~9のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項11]
前記酸中和剤が、約1.5重量%未満の量、例えば約1.2重量%未満の量で前記ポリマー組成物中に存在する、請求項1~10のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項12]
前記ポリオキシメチレンポリマーが、ISO試験1133に従って190℃及び2.16kgの荷重で試験して約10g/10分より高く、例えば約12g/10分より高いメルトフローインデックスを有する、請求項1~11のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項13]
前記組成物がエチレンビス(ステアラミド)及びコポリアミドを更に含む、請求項1~7のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項14]
前記組成物が成核剤を更に含む、請求項1~13のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項15]
前記成核剤が、ポリオキシメチレンターポリマー、窒化ホウ素、ポリアミド、又はタルクを含む、請求項14に記載のポリマー組成物。
[請求項16]
前記酸中和剤が酸化亜鉛を含み、前記酸化亜鉛が約1.5重量%未満の量で存在し、前記可塑剤が約25,000~約55,000の分子量を有するポリエチレングリコールを含み、前記ポリエチレングリコールが約3重量%より多い量で前記ポリマー組成物中に存在し、前記組成物が、成核剤、酸化防止剤、エチレンビス(ステアラミド)、クエン酸三カルシウム、コポリアミド、及びメラミンを更に含む、請求項1又は5に記載のポリマー組成物。
[請求項17]
前記可塑剤が、芳香族エステル、脂肪族ジエステル、エポキシド、スルホンアミド、ポリエーテル、ポリブテン、ポリアミド、又はそれらの混合物を含む、請求項1又は2に記載のポリマー組成物。
[請求項18]
前記酸中和剤が酸化マグネシウム又は炭酸カルシウム粒子を含む、請求項1又は5に記載のポリマー組成物。
[請求項19]
前記ポリマー組成物が強化剤を更に含み、前記強化剤が、強化繊維、ガラスフレーク、マイカ、又はそれらの混合物を含む、請求項1~18のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項20]
請求項1~19のいずれかに記載のポリマー組成物から製造される成形品であって、前記成形品が外部車両部品を含む、前記成形品。
[請求項21]
前記外部車両部品が燃料に接触する部材を含む、請求項20に記載の成形品。
[請求項22]
前記成形品が燃料ラインを含む、請求項20に記載の成形品。
[請求項23]
前記成形品が燃料フランジを含む、請求項20に記載の成形品。
以下に、出願時の特許請求の範囲の記載を示す。
[請求項1]
ポリマー組成物であって、
少なくとも約60重量%の量で前記ポリマー組成物中に存在するポリオキシメチレンポリマー;
約2.5重量%未満の量で前記ポリマー組成物中に存在する酸中和剤;及び
可塑剤;
を含み、前記可塑剤及び前記酸中和剤は、約3:1~約20:1の重量比で前記ポリマー組成物中に存在する、前記ポリマー組成物。
[請求項2]
前記可塑剤が、約3重量%より多い量、例えば約3.5重量%より多い量で前記ポリマー組成物中に存在する、請求項1に記載のポリマー組成物。
[請求項3]
前記可塑剤がポリアルキレングリコールを含む、請求項1又は2に記載のポリマー組成物。
[請求項4]
前記ポリアルキレングリコールが約8,000~約55,000g/モルの平均分子量を有する、請求項1~3のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項5]
前記酸中和剤が、酸化物、硫化物、又は炭酸塩を含み、約25m2/gより大きいBET表面積を有する、請求項1~4のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項6]
前記可塑剤及び前記酸中和剤が、約3.5:1~約4.5:1の重量比で前記ポリマー組成物中に存在する、請求項1~5のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項7]
前記ポリマー組成物がクエン酸三カルシウムを更に含む、請求項1~6のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項8]
前記ポリマー組成物がエチレンビス(ステアラミド)を更に含む、請求項1~7のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項9]
前記ポリオキシメチレンポリマーが、約90重量%より多い量、例えば約93重量%より多い量で前記ポリマー組成物中に存在する、請求項1~8のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項10]
前記ポリマー組成物がコポリアミドを更に含む、請求項1~9のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項11]
前記酸中和剤が、約1.5重量%未満の量、例えば約1.2重量%未満の量で前記ポリマー組成物中に存在する、請求項1~10のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項12]
前記ポリオキシメチレンポリマーが、ISO試験1133に従って190℃及び2.16kgの荷重で試験して約10g/10分より高く、例えば約12g/10分より高いメルトフローインデックスを有する、請求項1~11のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項13]
前記組成物がエチレンビス(ステアラミド)及びコポリアミドを更に含む、請求項1~7のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項14]
前記組成物が成核剤を更に含む、請求項1~13のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項15]
前記成核剤が、ポリオキシメチレンターポリマー、窒化ホウ素、ポリアミド、又はタルクを含む、請求項14に記載のポリマー組成物。
[請求項16]
前記酸中和剤が酸化亜鉛を含み、前記酸化亜鉛が約1.5重量%未満の量で存在し、前記可塑剤が約25,000~約55,000の分子量を有するポリエチレングリコールを含み、前記ポリエチレングリコールが約3重量%より多い量で前記ポリマー組成物中に存在し、前記組成物が、成核剤、酸化防止剤、エチレンビス(ステアラミド)、クエン酸三カルシウム、コポリアミド、及びメラミンを更に含む、請求項1又は5に記載のポリマー組成物。
[請求項17]
前記可塑剤が、芳香族エステル、脂肪族ジエステル、エポキシド、スルホンアミド、ポリエーテル、ポリブテン、ポリアミド、又はそれらの混合物を含む、請求項1又は2に記載のポリマー組成物。
[請求項18]
前記酸中和剤が酸化マグネシウム又は炭酸カルシウム粒子を含む、請求項1又は5に記載のポリマー組成物。
[請求項19]
前記ポリマー組成物が強化剤を更に含み、前記強化剤が、強化繊維、ガラスフレーク、マイカ、又はそれらの混合物を含む、請求項1~18のいずれかに記載のポリマー組成物。
[請求項20]
請求項1~19のいずれかに記載のポリマー組成物から製造される成形品であって、前記成形品が外部車両部品を含む、前記成形品。
[請求項21]
前記外部車両部品が燃料に接触する部材を含む、請求項20に記載の成形品。
[請求項22]
前記成形品が燃料ラインを含む、請求項20に記載の成形品。
[請求項23]
前記成形品が燃料フランジを含む、請求項20に記載の成形品。
Claims (23)
- ポリマー組成物であって、
少なくとも約60重量%の量で前記ポリマー組成物中に存在するポリオキシメチレンポリマー;
約2.5重量%未満の量で前記ポリマー組成物中に存在する酸中和剤;及び
可塑剤;
を含み、前記可塑剤及び前記酸中和剤は、約3:1~約20:1の重量比で前記ポリマー組成物中に存在する、前記ポリマー組成物。 - 前記可塑剤が、約3重量%より多い量、例えば約3.5重量%より多い量で前記ポリマー組成物中に存在する、請求項1に記載のポリマー組成物。
- 前記可塑剤がポリアルキレングリコールを含む、請求項1又は2に記載のポリマー組成物。
- 前記ポリアルキレングリコールが約8,000~約55,000g/モルの平均分子量を有する、請求項1~3のいずれかに記載のポリマー組成物。
- 前記酸中和剤が、酸化物、硫化物、又は炭酸塩を含み、約25m2/gより大きいBET表面積を有する、請求項1~4のいずれかに記載のポリマー組成物。
- 前記可塑剤及び前記酸中和剤が、約3.5:1~約4.5:1の重量比で前記ポリマー組成物中に存在する、請求項1~5のいずれかに記載のポリマー組成物。
- 前記ポリマー組成物がクエン酸三カルシウムを更に含む、請求項1~6のいずれかに記載のポリマー組成物。
- 前記ポリマー組成物がエチレンビス(ステアラミド)を更に含む、請求項1~7のいずれかに記載のポリマー組成物。
- 前記ポリオキシメチレンポリマーが、約90重量%より多い量、例えば約93重量%より多い量で前記ポリマー組成物中に存在する、請求項1~8のいずれかに記載のポリマー組成物。
- 前記ポリマー組成物がコポリアミドを更に含む、請求項1~9のいずれかに記載のポリマー組成物。
- 前記酸中和剤が、約1.5重量%未満の量、例えば約1.2重量%未満の量で前記ポリマー組成物中に存在する、請求項1~10のいずれかに記載のポリマー組成物。
- 前記ポリオキシメチレンポリマーが、ISO試験1133に従って190℃及び2.16kgの荷重で試験して約10g/10分より高く、例えば約12g/10分より高いメルトフローインデックスを有する、請求項1~11のいずれかに記載のポリマー組成物。
- 前記組成物がエチレンビス(ステアラミド)及びコポリアミドを更に含む、請求項1~7のいずれかに記載のポリマー組成物。
- 前記組成物が成核剤を更に含む、請求項1~13のいずれかに記載のポリマー組成物。
- 前記成核剤が、ポリオキシメチレンターポリマー、窒化ホウ素、ポリアミド、又はタルクを含む、請求項14に記載のポリマー組成物。
- 前記酸中和剤が酸化亜鉛を含み、前記酸化亜鉛が約1.5重量%未満の量で存在し、前記可塑剤が約25,000~約55,000の分子量を有するポリエチレングリコールを含み、前記ポリエチレングリコールが約3重量%より多い量で前記ポリマー組成物中に存在し、前記組成物が、成核剤、酸化防止剤、エチレンビス(ステアラミド)、クエン酸三カルシウム、コポリアミド、及びメラミンを更に含む、請求項1又は5に記載のポリマー組成物。
- 前記可塑剤が、芳香族エステル、脂肪族ジエステル、エポキシド、スルホンアミド、ポリエーテル、ポリブテン、ポリアミド、又はそれらの混合物を含む、請求項1又は2に記載のポリマー組成物。
- 前記酸中和剤が酸化マグネシウム又は炭酸カルシウム粒子を含む、請求項1又は5に記載のポリマー組成物。
- 前記ポリマー組成物が強化剤を更に含み、前記強化剤が、強化繊維、ガラスフレーク、マイカ、又はそれらの混合物を含む、請求項1~18のいずれかに記載のポリマー組成物。
- 請求項1~19のいずれかに記載のポリマー組成物から製造される成形品であって、前記成形品が外部車両部品を含む、前記成形品。
- 前記外部車両部品が燃料に接触する部材を含む、請求項20に記載の成形品。
- 前記成形品が燃料ラインを含む、請求項20に記載の成形品。
- 前記成形品が燃料フランジを含む、請求項20に記載の成形品。
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