JP6081461B2 - 潤滑性樹脂組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、湿潤時に潤滑性が発現する潤滑性樹脂組成物、特に、皮膚と接触して使用するためのパーソナルケア用品に用いられる潤滑性樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、吸水性ポリアルキレンオキシド変性物および低融点ポリアミド樹脂を混合して得られるパーソナルケア用潤滑性樹脂組成物に関する。
従来、かみそりのようなパーソナルケア用品において、かみそりの一部と顔面等との間の抵抗力を減じるために、プラスチック製のかみそり刃カートリッジの一部分に、ポリアルキレンオキシド等の水溶性樹脂からなるシェービングエイドを取り付けたかみそり刃カートリッジが提案されている(例えば特許文献1)。
また、水溶性固形化シェービングエイドとして、ポリアルキレンオキシド化合物と、ジイソシアネートとを反応させて得られる重量平均分子量1万以上の高分子量化合物(水溶性樹脂)を用いることが知られている(特許文献2)。
また、水溶性ポリマー(水溶性樹脂)と水膨潤性ポリマーの混合により、水へ浸漬させた際に水膨潤性ポリマーが膨潤し、様々な助剤を放出させるような複合体もウェットシェービング用のスムーサー(潤滑剤)として用いられることもある(特許文献3)。
また、ウェットシェービング器具および医療器具等に用いるポリマー複合材として、水不溶性ポリマーならびに、アルキレンオキシドモノマーおよびエポキシ官能性モノマーから重合された感水性コポリマー(水溶性樹脂)を含むポリマー複合材が開示されている(特許文献4)。
特開昭54−94961号公報 特開平7−24156号公報 特表平9−502632号公報 特表2004−509207号公報
特許文献1に記載のカミソリ刃カートリッジ、特許文献3に記載の複合体、特許文献4に記載のポリマー複合材は、湿潤時に水溶性樹脂が溶け出ることを利用して、それぞれの表面に潤滑性を与えている。
しかしながら、前記水溶性樹脂と熱可塑性樹脂とを溶融混合して所望の部材を形成する場合、水溶性樹脂と熱可塑性樹脂との相溶性が低いため、当該部材表面において水溶性樹脂が塊状で点在している。そのため、使用し始めた初期段階の潤滑性には優れるものの、繰り返し使用により点在している水溶性樹脂が塊状で抜け落ち、その潤滑性が短期間で失われてしまう。
特許文献2記載の高分子量化合物からなるシェービングエイドについても、水溶解性に優れるために一度に必要以上の水溶性成分が流れでて、肌がヌメヌメする、繰り返し使用すると、成形体の水溶性成分が抜け落ちて減縮してしまいその耐久性が劣る等の課題があった。耐久性を向上させるために、他樹脂との混合も考えられたが、相溶性が低い課題もあった。
また、一般にポリアルキレンオキシド等の水溶性樹脂は、高分子量になるほど潤滑性に優れるが、湿潤時の糸曳きが顕著になり、さらに、その溶融粘度が高くなり、加工する際に温度を高くする必要がある。そのため、高分子量水溶性樹脂は、加工温度が高い耐衝撃性ポリスチレンやポリスチレン等の親水性が低く、かつ可撓性に乏しいポリマーと混合されることが多かった。そのようにして得られた混合物は、湿潤時の潤滑性は優れるが、耐衝撃性ポリスチレンやポリスチレン自体に水へのなじみがなく、可撓性に乏しく肌への密着性が少なかったり、繰返し使用した際に水溶性樹脂成分が抜け落ちて表面にざらつき感が生じて耐ざらつき性が悪くなる問題があった。また、良好な潤滑性を維持するために、水溶性樹脂を増量すると、湿潤時の膨張倍率が高くなるので、その後、繰り返し使用時に乾燥させたとき、組成物の表面が凸凹状に変形する等の課題があった。
一方、水へのなじみが良く肌触りの良い樹脂としては、親水性が高いナイロンが挙げられるが、一般的なナイロンの加工温度は、耐衝撃性ポリスチレンやポリスチレン等に比して高い。そのため、ナイロンとポリアルキレンオキシドを併用した場合、ポリアルキレンオキシドが加工時に分解して、着色、低分子量化してその潤滑性が低下する等の課題があった。この課題を解決するために、低融点ナイロンと高分子量ポリアルキレンオキシドとの混合も考えられた。しかし、高分子量ポリアルキレンオキシドは溶融粘度が高く、低融点ナイロンとの混合温度では、高分子量ポリアルキレンオキシドが十分に溶解せず、低融点ナイロンに分散粉末状に分散するだけでその効果(潤滑性)が発現しにくい等その相溶性に課題があった。
本発明の目的は、繰り返しの使用によっても湿潤時の優れた潤滑性および耐ざらつき性が維持されるだけでなく、湿潤時において膨潤率が小さく、かつヌメリ感がないパーソナルケア用潤滑性樹脂組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、吸水性ポリアルキレンオキシド変性物と特定のポリアミド樹脂とを混合した潤滑性樹脂組成物が、潤滑性および耐ざらつき性に優れると共に、乾燥時において良好な耐変形性を示すことを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は吸水性ポリアルキレンオキシド変性物100質量部および低融点ポリアミド樹脂25〜500質量部を含むパーソナルケア用潤滑性樹脂組成物に関する。
本発明の潤滑性樹脂組成物は、繰り返しの使用によっても湿潤時の優れた潤滑性および耐ざらつき性を維持できる。しかも本発明の潤滑性樹脂組成物は、湿潤時における膨潤率が比較的小さいので、乾燥時において良好な耐変形性を示す。本発明の潤滑性樹脂組成物はまた、湿潤時においてヌメリ感がない。さらに本発明の潤滑性樹脂組成物は、低融点ポリアミドを含有するので、乾燥時もしっとりした良好な肌触り感を有する。これらの結果として、本発明の潤滑性樹脂組成物は、パーソナルケア用品、例えば、カミソリに代表されるウェットシェービング器具やカテーテル等の医療器具等に広く用いることができる。
平均摩擦係数(MIU)を求める方法を示す概略図。 平均摩擦係数の変動(MMD)を求める方法を示す概略図。
本発明の潤滑性樹脂組成物は、吸水性ポリアルキレンオキシド変性物と低融点ポリアミド樹脂を含んでいる。
本発明の潤滑性樹脂組成物に用いられる吸水性ポリアルキレンオキシド変性物は、例えば、ポリアルキレンオキシド化合物とジオール化合物とジイソシアネート化合物とを反応させて得られるポリアルキレンオキシド変性物である。このような吸水性ポリアルキレンオキシド変性物はその溶融粘度が低く、熱可塑性を有する。そのため、ポリアミド樹脂に対する相溶性がポリアルキレンオキシド等の水溶性樹脂に比べて良好である。
前記吸水性ポリアルキレンオキシド変性物を製造するためのポリアルキレンオキシド化合物は、好ましくは炭素原子数2〜9、より好ましくは炭素原子数2〜4のアルキレンオキシド基からなる群から選択される1種または2種以上のアルキレンオキシド基からなる単独重合体または共重合体である。そのようなアルキレンオキシド基の好ましい具体例としてエチレンオキシド、1,2−プロピレンオキシド、1,3−プロピレンオキシド、イソブチレンオキシド、1,2−ブチレンオキシド、2,3−ブチレンオキシド、1,3−ブチレンオキシド、トリメチルエチレンオキシド、テトラメチルエチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、オキセタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,2−ペンテンオキシド、1,2−ヘキセンオキシド等が挙げられる。ポリアルキレンオキシド化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記ポリアルキレンオキシド化合物としては、潤滑性樹脂組成物の初期潤滑性のさらなる向上の観点から、エチレンオキシド基を90質量%以上有するポリアルキレンオキシド化合物が好ましく、エチレンオキシド基を95質量%以上有するポリアルキレンオキシド化合物がより好ましい。このような割合はポリアルキレンオキシド化合物の全重量に対する値である。
前記ポリアルキレンオキシド化合物としては、潤滑性樹脂組成物の初期および繰り返し使用時における潤滑性のさらなる向上の観点から、数平均分子量5,000〜50,000のポリアルキレンオキシド化合物が好ましく、数平均分子量10,000〜30,000のポリアルキレンオキシド化合物がより好ましい。
前記吸水性ポリアルキレンオキシド変性物を製造するためのジオール化合物は、好ましくは炭素原子数2〜9、より好ましくは2〜5のジオールからなる群から選択される1種または2種以上のジオールである。そのようなジオール化合物の具体例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、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1,9−ノナンジオール等の脂肪族ジオール化合物が挙げられる。これらのジオール化合物の中でも、得られる吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の吸水能に優れる観点、水溶性成分の溶出を制御する観点、および安定性に優れる観点から、エチレングリコールおよび1,4−ブタンジオールが好適に用いられる。これらのジオール化合物は、それぞれ単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記ジオール化合物の使用量は吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の吸水能の観点から、前記ポリアルキレンオキシド化合物1モルに対して、好ましくは0.8〜2.5モル、より好ましくは1.0〜2.0モルである。なお、ポリアルキレンオキシド化合物のモル数は、その質量を数平均分子量で除することにより求めることができる。
前記ジイソシアネート化合物としては、同一分子内にイソシアネート基(−NCO)を2個有する化合物であれば特に限定されず、例えば、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,8−ジメチルベンゾール−2,4−ジイソシアネートおよび2,4−トリレンジイソシアネート(TDI)などの芳香族ジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)などの脂肪族ジイソシアネート、およびジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネ−ト(HMDI)および3−イソシアナ−トメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネ−ト(IPDI)などの脂環式ジイソシアネート等が挙げられる。これらのジイソシアネート化合物の中でも、ポリアミド樹脂との相溶性の観点、水溶性成分の溶出を制御する観点および安定性に優れる観点から、脂肪族ジイソシアネートおよび脂環式ジイソシアネートが好適に用いられ、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネ−ト(HMDI)および1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)がより好適に用いられる。これらのジイソシアネート化合物は、それぞれ単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記ポリアルキレンオキシド化合物とジオール化合物とジイソシアネート化合物のそれぞれの使用割合は、繰り返し使用時の潤滑性および吸水性ポリアルキレンオキシド変性物とポリアミド樹脂との相溶性のさらなる向上の観点から、ポリアルキレンオキシド化合物の末端水酸基およびジオール化合物の水酸基の合計モル数に対する、ジイソシアネート化合物のイソシアネート基のモル数の比[R値=(−NCO基/−OH基)]が、好ましくは0.7〜1.2、より好ましくは0.8〜1.05の範囲にあるように決定される。なお、ジイソシアネート化合物のイソシアネート基のモル数は、その質量を数平均分子量で除した値を2倍することにより求めることができる。
ポリアルキレンオキシド化合物とジオール化合物とジイソシアネート化合物とを反応させる方法としては、例えば、トルエン、キシレン、ジメチルホルムアミド等の反応溶媒に全ての化合物を溶解または分散させて反応させる方法;粉末状または固体状で全ての化合物を均一に混合した後、所定の温度に加熱して溶融状態で反応させる方法等が挙げられる。工業的実施の見地からは、各原料を溶融状態で連続的に供給し多軸押出機中で混合、反応させる方法が好ましい。前記反応の温度としては、70〜210℃であることが好ましい。
吸水性ポリアルキレンオキシド変性物を製造する際、反応を促進させる観点から、反応系内に、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート、2−エチルヘキサン酸スズ、トリエチレンジアミン等を少量添加することもできる。
かくして、ポリアルキレンオキシド化合物とジオール化合物とジイソシアネート化合物とを反応させることにより、吸水性ポリアルキレンオキシド変性物を得ることができる。吸水性ポリアルキレンオキサイド変性物にはイソシアネート基と水酸基との反応に基づいてウレタン基が形成され、当該ウレタン基と、後述する低融点ポリアミド樹脂のアミド基との間で相互作用が働き、吸水性ポリアルキレンオキサイド変性物と低融点ポリアミド樹脂との間で相溶性が改善される。このような相溶性の改善により、繰り返しの使用時における優れた潤滑性および耐ざらつき性、湿潤時における比較的小さな膨潤率、および乾燥時における良好な耐変形性が達成されるものと考えられる。
本発明の潤滑性樹脂組成物に用いられる吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の吸水能は、好ましくは10〜40[g/g]であり、15〜35[g/g]であることがより好ましい。吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の吸水能が10[g/g]未満の場合、得られる潤滑性樹脂組成物の初期および繰り返し使用時において、潤滑性および耐ざらつき性が低くなるおそれがある。吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の吸水能が40[g/g]を超える場合、得られる潤滑性樹脂組成物を繰り返し使用した際に、潤滑性を維持する程度が劣るおそれがある。なお、本発明において吸水能とは、後述の方法により測定した値である。
本発明で用いる吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の水溶性成分比率は、得られる潤滑性樹脂組成物の潤滑性を向上させる観点から、吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の質量に対して好ましくは5〜30質量%であり、より好ましくは10〜20質量%である。なお、本発明において水溶性成分比率とは、後述の方法により測定した値である。
本発明の潤滑性樹脂組成物に用いられる吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の溶融粘度は、初期の潤滑性およびポリアミド樹脂との相溶性のさらなる向上の観点から、フローテスターを用いて測定した際(条件:170℃、5.0MPa、直径1mm×長さ1mmのダイを使用)、好ましくは100〜800[Pa・s]、より好ましくは100〜400[Pa・s]であり、このとき、低融点ポリアミド樹脂の溶融粘度(同条件)との溶融粘度比(低融点ポリアミド樹脂/吸水性ポリアルキレンオキシド変性物)が、好ましくは0.1〜0.8、より好ましくは0.2〜0.6である。
本発明の潤滑性樹脂組成物に用いられる低融点ポリアミド樹脂は、好ましくは融点が160℃以下のポリアミド樹脂である。融点が160℃を超えるポリアミド樹脂(ナイロン)を使用した場合、混合時に吸水性ポリアルキレンオキシド変性物が変性しやすくなり、良好な潤滑性が初期から得られない潤滑性樹脂組成物となる場合がある。その融点は、より好ましくは80〜150℃である。
前記融点が160℃以下の低融点ポリアミド樹脂としては、ナイロン6(ポリカプロラクタム)、ナイロン66(ポリヘキサメチレンアジパミド)、ナイロン610(ポリヘキサメチレンセバカミド)、ナイロン11(ポリウンデカンアミド)およびナイロン12(ポリラウリルラクタム)よりなる群から選ばれた少なくとも1種のポリアミドの原料を重合させたポリアミドが好ましい。より好ましくは、少なくとも2種の上記のようなポリアミドの原料を共重合させたポリアミドが使用され、そのような前記共重合ポリアミドとしては、例えばナイロン6/ナイロン12(/は共重合体であることを表わす)、ナイロン610/ナイロン12などの二元共重合体、ナイロン6/ナイロン66/ナイロン12、ナイロン6/ナイロン610/ナイロン12、ナイロン66/ナイロン610/ナイロン12などの三元共重合体やナイロン6/ナイロン66/ナイロン610/ナイロン12のような多元共重合体が挙げられる。なお、前記低融点ポリアミド樹脂は、前記ポリアミドの原料と、前記ポリアミドの原料とは異なる原料とを含む原料を共重合させたポリアミドであってもよい。また、前記低融点ポリアミド樹脂は、それぞれ単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。このような低融点ポリアミド樹脂として市販されている具体的な商品名としては、「アミラン842P−48」「アミラン842P−70」「アミラン842P−80」(以上、東レ製)、「グリルテックスD1500A」「グリルテックスD1666A」(以上、エムスジャパン社製)などが挙げられる。ここで融点とは、示差走査熱量計(DSC)を用いて、昇温速度10℃/minで測定される融解ピーク温度(℃)を表す。
低融点ポリアミド樹脂の溶融粘度は、フローテスターを用いて測定した際(条件:170℃、5.0MPa、直径1mm×長さ1mmのダイを使用)、好ましくは60〜300[Pa・s]、より好ましくは50〜150[Pa・s]である。
また低融点ポリアミド樹脂のメルトフローレート(MFR)(条件:160℃、21.18N)は、好ましくは10〜120[g/分]、より好ましくは15〜100[g/分]である。
前記低融点ポリアミド樹脂の使用割合は、吸水性ポリアルキレンオキシド変性物100質量部に対して、25重量部以上であり、好ましくは50重量部以上である。また、前記低融点ポリアミド樹脂の使用割合は、吸水性ポリアルキレンオキシド変性物100質量部に対して、500質量部以下であり、好ましくは400重量部以下である。例えば、前記低融点ポリアミド樹脂の使用割合は、吸水性ポリアルキレンオキシド変性物100質量部に対して、25〜500質量部であり、好ましくは50〜400質量部である。
前記低融点ポリアミド樹脂の使用割合が25質量部未満の場合、得られる潤滑性樹脂組成物が水と接触した際、水に対する膨潤率が高く、膨張により寸法が大きく変わり、その後、繰り返し使用時に乾燥させたとき、組成物の表面が凸凹状に変形する。また、前記低融点ポリアミド樹脂の使用割合が500質量部を超える場合、得られる潤滑性樹脂組成物の初期の潤滑性が低くなる。
前記低融点ポリアミド樹脂に加えて、吸水性ポリアルキレンオキシド変性物と良好な相溶性を有する、エチレン/酢酸ビニル共重合体、エチレン/アクリル酸共重合体、エチレン/エチルアクリレート共重合体などの他のポリマーを用いることもできる。これらを同時に使用することによって、得られる潤滑性樹脂組成物の柔軟性が向上する。他のポリマーの使用割合は、吸水性ポリアルキレンオキシド変性物100質量部に対して、500質量部以下であり、好ましくは100〜300質量部である。
本発明の潤滑性樹脂組成物を製造する方法としては、1)前記吸水性ポリアルキレンオキシド変性物および前記低融点ポリアミド樹脂ならびに所望により他のポリマーを所定量で使用して、ヘンシェルミキサーやブレンダー等の混合機により予め混合した後、ニーダー、ロール、押出機等に供給して、溶融混合する方法、2)前記吸水性ポリアルキレンオキシド変性物および前記低融点ポリアミド樹脂ならびに所望により他のポリマーそれぞれの所定量を定量フィダー等でニーダー、ロール、押出機等に供給して、溶融混合する方法、3)あらかじめ溶融させておいた前記低融点ポリアミド樹脂中で、前記ポリアルキレンオキシド化合物とジオール化合物とジイソシアネート化合物とを反応させる方法等が挙げられる。
前記溶融混合工程、溶融工程および/または反応工程を行う機器としては、前記各成分の混合性に優れる観点から、2軸押出機が好適に用いられる。
前記溶融混合工程後または前記反応工程後は、射出成型や押出成型することにより、ペレット状、シート状、棒状、繊維状等の所望の形状に成型してもよい。従って、本発明の潤滑性樹脂組成物は、ペレット状等の原料形態を有していても良いし、シート状、棒状、繊維状等の所望の成形体の形態を有していて良い。
本発明にかかる潤滑性樹脂組成物を製造する際、前記各成分および得られる潤滑性樹脂組成物の分解を防ぐ観点から安定剤;得られる潤滑性樹脂組成物の耐候性を向上させる観点から紫外線吸収剤;得られる潤滑性樹脂組成物を着色する観点から顔料、着色料等;得られる潤滑性樹脂組成物に泡立ち性を付与する観点から石鹸素地等を添加してもよい。
また、肌への密着性を向上させる観点から水溶性ポリアルキレンオキシドを添加してもよい。水溶性ポリアルキレンオキシドは吸水性ポリアルキレンオキシド変性物との相溶性に優れるため、低融点ポリアミド樹脂の加工温度(低い加工温度)でも均一に分散させることができる。
本発明の潤滑性樹脂組成物は、湿潤時に潤滑性を発現させることが必要な用途に有用であり、例えば、カミソリに代表されるウェットシェービング器具、カテーテル等の医療器具などのパーソナルケア用途に有用である。
例えば、ウェットシェービング器具(カミソリ)に本発明の潤滑性樹脂組成物が使用される場合、当該潤滑性樹脂組成物は、カミソリまたはそのカートリッジ(以下、カミソリ等という)におけるカミソリ刃の取り付け面において、該カミソリ刃と略平行に配置される、いわゆるシェービングエイド部を構成する。これによって、本発明の潤滑性樹脂組成物を用いたカミソリ等は、繰り返しの使用によっても湿潤時の優れた潤滑性および耐ざらつき性を維持できる。しかも当該カミソリ等においてシェービングエイド部は、湿潤時における膨潤率が比較的小さいので、乾燥時において良好な耐変形性を示す。シェービングエイド部はまた、湿潤時においてヌメリ感がない。さらにシェービングエイド部は、親水性の高い低融点ポリアミド樹脂を含有するので乾燥時もしっとりした良好な感触、肌触り感を有する。
また例えば、カテーテルに本発明の潤滑性樹脂組成物が使用される場合、当該潤滑性樹脂組成物は、カテーテルにおいて生体組織と接触する樹脂に使用されるステントやガイドワイヤーの表面に配置される。これによって、本発明の潤滑性樹脂組成物を用いたカテーテルは、カミソリ等においてシェービングエイド部に用いた場合と同様の効果を奏する。
以下に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[評価方法]
製造例に記載の吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の吸水能、水溶性成分比率、溶融粘度、実施例および比較例で得られた潤滑性樹脂組成物の膨潤率、厚み変化、ヌメリ感および摩擦物性について、以下の方法に従って測定および評価した。
(1)吸水能
吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の吸水能は、以下の方法により測定した。
約1[g]の吸水性ポリアルキレンオキシド変性物(ペレット形態)を秤量(A[g])した後、200mL容のビーカーに計りとった100[mL]のイオン交換水に、室温下(22℃)で、24時間浸漬してゲル化させた。その後、200mesh(孔径:75μm)の金網にてゲルをろ過し、その質量(B[g])を測り、次式により、吸水能を算出した。
吸水能[g/g]=B/A
(2)水溶性成分比率
前記(1)吸水能の測定により得られたゲルを、105℃に設定した熱風乾燥機にて恒量(C[g])になるまで乾燥し、次式により、水溶性成分比率を算出した。ただし、Aは前記(1)吸水能の測定のAと同様である。
水溶性成分比率[質量%]=(A−C)/A×100
(3)溶融粘度
吸水性ポリアルキレンオキシド変性物等1.5gを、フローテスター(株式会社島津製作所製、型番:CFT−500C)を用いて、以下に示す条件で測定した。
荷重 :5.0MPa
測定温度:170℃
ダイ直径:1mm
ダイ長さ:1mm
(4)膨潤率
実施例および比較例により得られた潤滑性樹脂組成物のシートを2cm(W)×5cm(L)に切断し、測定サンプルとした。
測定サンプルの質量(E[g])を測定した後、200mL容のビーカーに計りとった100[mL]のイオン交換水に、室温下(22℃)で24時間浸漬して膨潤させた。その後、測定サンプルを取り出し、ペーパータオルを用いて表面の水を拭い、その質量(F[g])を測定した。なお、膨潤率が500%未満の場合、膨潤による寸法の変化が少ないと判断できる。
膨潤率[%]=(F−E)/E×100
(5)厚み変化
膨潤率を測定したサンプルの厚み(D2)を測定し、もとの厚み(D1)で除して厚み変化を求めた。厚み変化が4倍以下の場合、その変化は少ないと判断できる。
厚み変化[倍]=D2/D1
(6)ヌメリ感
実施例および比較例により得られた潤滑性樹脂組成物のシートを2cm(W)×5cm(L)に切断し、測定サンプルとした。
200mL容のビーカーに計りとったイオン交換水100mL中に、実施例等により得られた測定サンプルを1分間浸漬させた後に、ペーパータオルで表面の水を拭い、測定サンプルの表面を手でこすり、以下の評価基準に従って評価した。
評価基準
A:ヌメリ感なし
B:糸は曳かないがヌメリ感あり
C:ヌメリ感があり、糸を曳く
(7)摩擦物性
実施例および比較例により得られた潤滑性樹脂組成物のシートを2cm(W)×5cm(L)に切断し、測定サンプルとした。
測定サンプルの塗布表面に0.2mLのイオン交換水を滴下して25℃、60%R.Hの条件下に30秒、5分、10分間静置した後に、摩擦感テスター(カトーテック株式会社製、型式:KES−SE)を用いて、以下の試験条件下、摩擦係数μをモニターした(1回目のモニター)。
センサー:シリコーン
荷重 :50[g]
速度 :10[mm/秒]
(i)平均摩擦係数(MIU)(潤滑性)
平均摩擦係数は、表面をこする時に感じるすべりやすさおよびすべりにくさと相関性がある。この値が大きくなるほどすべりにくくなる。
摩擦係数μのモニター結果から平均摩擦係数(MIU)を求める概略図を、図1に示す。
図1に示すように、測定サンプルの表面をスキャンして、表面の摩擦係数μをモニターする。次に、20mmのモニター幅において、摩擦係数μについて積分する(図1の斜線部分)。積分値をモニター幅(20mm)で除することによって、平均摩擦係数(MIU)を求める。
MIUの値は0.10以下のとき実用上問題のない範囲内であり、0.02以下のとき潤滑性が良好であり、0.01以下のとき潤滑性が最良である。
(ii)平均摩擦係数の変動(MMD)(耐ざらつき性))
平均摩擦係数の変動は、表面をこする時に感じるなめらか感およびざらつき感と相関性がある。この値が大きいほど表面がざらざらしている。
摩擦係数のモニター結果から平均摩擦係数の変動(MMD)を求める概略図を、図2に示す。
図2に示すように、20mmのモニター幅において、平均摩擦係数(MIU)と摩擦係数μとの差異の絶対値について積分する(図2の斜線部分)。積分値をモニター幅(20mm)で除することによって、平均摩擦係数の変動(MMD)を求める。
MMDの値が0.001〜0.015のとき、表面のなめらかさが良好といえる。
MMDの値は0.015以下のとき実用上問題のない範囲内であり、0.010以下のとき表面のなめらかさが良好であり、0.005以下のとき表面のなめらかさが最良である。
(iii)繰り返し試験
1回目のモニター後、シートを50℃に設定したオーブンに1時間入れて乾燥した後、上記と同様の条件にて、2回目のモニターを行った。同様にして6回目まで繰り返し、平均摩擦係数とその変動を求めた。
製造例1 吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の製造
80℃に保温された攪拌機を備えた貯蔵タンクAに、十分に脱水した数平均分子量20,000のポリエチレンオキシド100質量部、1,4−ブタンジオール0.90質量部およびジオクチルスズジラウレート0.1質量部の割合で投入し、窒素ガス雰囲気下で攪拌して均一な混合物とした。これとは別に、30℃に保温された貯蔵タンクBにジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネートを投入し、窒素ガス雰囲気下で貯蔵した。
定量ポンプを用いて、貯蔵タンクAの混合物を500[g/分]の速度にて、貯蔵タンクBのジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネートを19.4[g/分]の速度にて、110〜140℃に設定した2軸押出機に連続的に供給し(R値=1.00)、押出機中で混合して反応を行い、押出機出口からストランドを出し、ペレタイザーによりペレット化(4×4×2.5mm角状)して、吸水性ポリアルキレンオキシド変性物を得た。
得られた吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の吸水能は25[g/g]、水溶性成分比率は15.5[質量%]、溶融粘度は320[Pa・s]であった。
製造例2 吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の製造
数平均分子量15,000のエチレンオキシド/プロピレンオキシド(質量比:90/10)共重合体を250[g/分]の速度にて、40℃に加熱したエチレングリコールを2.1[g/分]の速度にて、それぞれ40mmφ単軸押出機(L/D=40、設定温度:90℃)に供給して両者を溶融混合した。
吐出口から得られる混合物(均一な溶融状態で吐出しており、LCにて分析して仕込み比で混合していることを確認した)を、30mmφの2軸押出機(L/D=41.5)のホッパー口(設定温度:80℃)へ連続的に供給した。同時に2軸押出機のホッパー口にはジオクチルスズジラウレートを0.5[g/分]の速度にて供給した。
これとは別に、前記2軸押出機のホッパー口の下流側に位置するスクリューバレル部に、30℃に調整したジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネートを12.4[g/分]の速度にて供給し(R値=0.95)、窒素雰囲気下で連続的に反応させた(設定温度:180℃)。2軸押出機出口から得られるストランドを冷却後、ペレタイザーによりペレット化(4×4×2.5mm角状)して吸水性ポリアルキレンオキシド変性物を得た。
得られた吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の吸水能は20[g/g]、水溶性成分比率は11.3[質量%]、溶融粘度は150[Pa・s]であった。
製造例3 吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の製造
数平均分子量10,000のポリエチレンオキシドを200[g/分]の速度にて、40℃に加熱した1,4−ブタンジオールを8.1[g/分]の速度にて、それぞれ40mmφ単軸押出機(L/D=40、設定温度:90℃)に供給して両者を溶融混合した。
吐出口から得られる混合物(均一な溶融状態で吐出しており、LCにて分析して仕込み比で混合していることを確認した)を、30mmφの2軸押出機(L/D=41.5)のホッパー口(設定温度:80℃)へ連続的に供給した。同時に2軸押出機のホッパー口にはジオクチルスズジラウレートを0.5[g/分]の速度にて供給した。
これとは別に、前記2軸押出機のホッパー口の下流側に位置するスクリューバレル部に、30℃に調整したジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネートを28.8[g/分]の速度にて供給し(R値=1.00)、窒素雰囲気下で連続的に反応させた(設定温度:180℃)。2軸押出機出口から得られるストランドを冷却後、ペレタイザーによりペレット化(4×4×2.5mm角状)して吸水性ポリアルキレンオキシド変性物を得た。
得られた吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の吸水能は7[g/g]、水溶性成分比率は5.5[質量%]、溶融粘度は520[Pa・s]であった。
製造例4 吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の製造
80℃に保温された攪拌機を備えた貯蔵タンクAに、十分に脱水した数平均分子量20,000のポリエチレンオキシド100質量部、1,4−ブタンジオール0.14質量部およびジオクチルスズジラウレート0.1質量部の割合で投入し、窒素ガス雰囲気下で攪拌して均一な混合物とした。これとは別に、30℃に保温された貯蔵タンクBにジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネートを投入し、窒素ガス雰囲気下で貯蔵した。
定量ポンプを用いて、貯蔵タンクAの混合物を500[g/分]の速度にて、貯蔵タンクBのジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネートを7.2[g/分]の速度にて、110〜140℃に設定した2軸押出機に連続的に供給し(R値=1.00)、押出機中で混合して反応を行い、押出機出口からストランドを出し、ペレタイザーによりペレット化(4×4×2.5mm角状)して、吸水性ポリアルキレンオキシド変性物を得た。
得られた吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の吸水能は45[g/g]、水溶性成分比率は38.5[質量%]、溶融粘度は300[Pa・s]であった。
Figure 0006081461
実施例1
製造例1と同様にして得られた吸水性ポリアルキレンオキシド変性物を6[kg/hr]、低融点ポリアミド樹脂[略号:PAco、エムスケミー・ジャパン株式会社製 グリルテックスD1500A 融点95℃、MFR=70g/10min(160℃、21.18N)、溶融粘度 85Pa・s]を9[kg/hr]の割合にて、110℃に設定した28mmφの2軸押出機(L/D=40)に供給し、潤滑性樹脂組成物を得た。潤滑性樹脂組成物の組成割合を表2に示す。
得られた潤滑性樹脂組成物を、120℃に設定したホットプレス(ゴンノ水圧機製作所製 40tプレス、圧力:4.9MPa・G)を用いて、10cm×10cm×0.1cmのシートに成型した。
得られた潤滑性樹脂組成物のシートを所定の大きさに切断し、前記各種測定および評価を行った。結果を表2に示す。
実施例2
製造例2と同様にして得られた吸水性ポリアルキレンオキシド変性物を7[kg/hr]、低融点ポリアミド樹脂[略号:PAco、エムスケミー・ジャパン株式会社製 グリルテックスD1500A 融点95℃、MFR=70g/10min(160℃、21.18N)、溶融粘度 85Pa・s]を17.5[kg/hr]の割合にて、120℃に設定した28mmφの2軸押出機(L/D=40)に供給し、潤滑性樹脂組成物を得た。潤滑性樹脂組成物の組成割合を表2に示す。
得られた潤滑性樹脂組成物を、120℃に設定したホットプレス(ゴンノ水圧機製作所製 40t、プレス圧力:圧力:4.9MPa・G)を用いて、10cm×10cm×0.1cmのシートに成型した。
得られた潤滑性樹脂組成物のシートを所定の大きさに切断し、前記各種測定および評価を行った。結果を表2に示す。
実施例3
製造例1と同様にして得られた吸水性ポリアルキレンオキシド変性物を5[kg/hr]、低融点ポリアミド樹脂[略号:PAco、エムスケミー・ジャパン株式会社製:グリルテックスD1666A 融点85℃、MFR=90g/10min(160℃、21.18N)、溶融粘度 55Pa・s]を17.5[kg/hr]の割合にて、130℃に設定した28mmφの2軸押出機(L/D=40)に供給し、潤滑性樹脂組成物を得た。潤滑性樹脂組成物の組成割合を表2に示す。
得られた潤滑性樹脂組成物を、130℃に設定したホットプレス(ゴンノ水圧機製作所製、40tプレス、圧力:圧力:4.9MPa・G)を用いて、10cm(W)×10cm(L)×0.1cm(T)の潤滑性樹脂組成物のシートに成型した。
得られた潤滑性樹脂組成物のシートを所定の大きさに切断し、前記各種測定および評価を行った。結果を表2に示す。
実施例4
製造例2と同様にして得られた吸水性ポリアルキレンオキシド変性物を7.5[kg/hr]、低融点ポリアミド樹脂[略号:PAco、エムスケミー・ジャパン株式会社製 グリルテックスD1500A 融点95℃、MFR=70g/10min(160℃、21.18N)、溶融粘度 85Pa・s]を7.5[kg/hr]の割合にて、120℃に設定した28mmφの2軸押出機(L/D=40)に供給し、潤滑性樹脂組成物を得た。潤滑性樹脂組成物の組成割合を表2に示す。
得られた潤滑性樹脂組成物を、120℃に設定したホットプレス(ゴンノ水圧機製作所製 40t、プレス圧力:4.9MPa・G)を用いて、10cm×10cm×0.1cmのシートに成型した。
得られた潤滑性樹脂組成物のシートを所定の大きさに切断し、前記各種測定および評価を行った。結果を表2に示す。
実施例5〜7
以下に記載の低融点ポリアミド樹脂を用いたこと、28mmφの2軸押出機設定温度を以下に記載の温度に変更したこと、および/または低融点ポリアミドの配合量を表2に示したように変更した以外、実施例1と同様の方法により、潤滑性樹脂組成物を得た。
プレス温度を以下の値に変更した以外、実施例1と同様の方法により、潤滑性樹脂組成物のシートへの成型、測定および評価を行なった。
実施例5
低融点ポリアミド樹脂:
[略号:PAco、エムスケミー・ジャパン株式会社製 グリルテックス1A 融点115℃、MFR=16g/10min(160℃、21.18N)、溶融粘度 120Pa・s]
2軸押出機設定温度:140℃
プレス温度:140℃
実施例6
低融点ポリアミド樹脂:
[略号:PAco、エムスケミー・ジャパン株式会社製 グリルテックス2A 融点130℃、MFR=18g/10min(160℃、21.18N)、溶融粘度 135Pa・s]
2軸押出機設定温度:140℃
プレス温度:140℃
実施例7
低融点ポリアミド樹脂:
[略号:PAco、エムスケミー・ジャパン株式会社製 グリルテックスD1500A 融点95℃、MFR=70g/10min(160℃、21.18N)、溶融粘度 85Pa・s]
2軸押出機設定温度:120℃
プレス温度:120℃
比較例1
製造例1と同様にして得られた吸水性ポリアルキレンオキシド変性物を12.5[kg/hr]、低融点ポリアミド樹脂[略号:PAco、エムスケミー・ジャパン株式会社製 グリルテックスD1500A 融点95℃、MFR=70g/10min(160℃、21.18N)、溶融粘度 85Pa・s]を2.5[kg/hr]の割合にて、120℃に設定した28mmφの2軸押出機(L/D=40)に供給し、潤滑性樹脂組成物を得た。潤滑性樹脂組成物の組成割合を表3に示す。
得られた潤滑性樹脂組成物を、130〜150℃に設定した射出成型機(東洋機械金属株式会社製、型番:TI80G2)を用いて、6cm(W)×9cm(L)×0.15cm(T)の潤滑性樹脂組成物のシートに成型した。
得られた潤滑性樹脂組成物のシートを所定の大きさに切断し、前記各種測定および評価を行った。結果を表3に示す。
比較例2
製造例2と同様にして得られた吸水性ポリアルキレンオキシド変性物を6[kg/hr]、エチレン/酢酸ビニル共重合体[略号:EVA、三井・デュポンポリケミカル製:エバフレックス EV150、酢酸ビニル含量=33%、融点=−、MFR=30g/10min(190℃、21.18N)、溶融粘度 170Pa・s]を15[kg/hr]の割合にて、140℃に設定した28mmφの2軸押出機(L/D=40)に供給し、潤滑性樹脂組成物を得た。潤滑性樹脂組成物の組成割合を表3に示す。
得られた潤滑性樹脂組成物を、150℃に設定したホットプレス(ゴンノ水圧機製作所製、40tプレス、圧力:4.9MPa・G)を用いて、10cm(W)×10cm(L)×0.1cm(T)の潤滑性樹脂組成物のシートに成型した。
得られた潤滑性樹脂組成物のシートを所定の大きさに切断し、前記各種測定および評価を行った。結果を表3に示す。
比較例3
製造例2と同様にして得られた吸水性ポリアルキレンオキシド変性物を6[kg/hr]、耐衝撃性ポリスチレン[略号:HIPS、PSジャパン製、MFR=18g/10min(200℃、49.03N)、溶融粘度 測定不可]を15[kg/hr]の割合にて、220℃に設定した28mmφの2軸押出機(L/D=40)に供給し、潤滑性樹脂組成物を得た。潤滑性樹脂組成物の組成割合を表3に示す。
得られた潤滑性樹脂組成物を、220℃に設定したホットプレス(ゴンノ水圧機製作所製、40tプレス、圧力:4.9MPa・G)を用いて、10cm(W)×10cm(L)×0.1cm(T)の潤滑性樹脂組成物のシートに成型した。
得られた潤滑性樹脂組成物のシートを所定の大きさに切断し、前記各種測定および評価を行った。結果を表3に示す。
比較例4〜7
ポリアルキレンオキシド変性物を表3に記載の製造例で得られたものに変更したこと、以下に記載の低融点ポリアミド樹脂を用いたこと、28mmφの2軸押出機設定温度を以下に記載の値に変更したこと、および/または低融点ポリアミドの配合量を表3に示した値に変更した以外、実施例1と同様の方法により、潤滑性樹脂組成物を得た。
プレス温度を以下の値に変更した以外、実施例1と同様の方法により、潤滑性樹脂組成物のシートへの成型、測定および評価を行なった。
比較例4
ポリアルキレンオキシド変性物:製造例3
低融点ポリアミド樹脂:
[略号:PAco、エムスケミー・ジャパン株式会社製 グリルテックスD1500A 融点 95℃、MFR=70g/10min(160℃、21.18N)、溶融粘度 85Pa・s]
2軸押出機設定温度:120℃
プレス温度:120℃
比較例5
ポリアルキレンオキシド変性物:製造例4
低融点ポリアミド樹脂:
[略号:PAco、エムスケミー・ジャパン株式会社製 グリルテックスD1500A 融点 95℃、MFR=70g/10min(160℃、21.18N)、溶融粘度 85Pa・s]
2軸押出機設定温度:120℃
プレス温度:120℃
比較例6:
ポリアルキレンオキシド変性物:製造例1
ポリアミド樹脂:
[略号:PAco、東レ製 アミラン CM6041CF 融点194℃、溶融粘度 測定不可]
2軸押出機設定温度:220℃
プレス温度:220℃
比較例7:
ポリアルキレンオキシド変性物:製造例1
低融点ポリアミド樹脂:
[略号:PAco、エムスケミー・ジャパン株式会社製 グリルテックスD1500A 融点 95℃、MFR=70g/10min(160℃、21.18N)、溶融粘度 85Pa・s]
2軸押出機設定温度:120℃
プレス温度:120℃
Figure 0006081461
Figure 0006081461
表2,3に示された結果から明らかなように、吸水性ポリアルキレンオキシド変性物および低融点ポリアミド樹脂をそれぞれ特定量で含む本発明の潤滑性樹脂組成物は、膨潤による寸法変化が少なく、湿潤時、乾燥時、繰り返し使用時においてもその潤滑性が維持され、その耐ざらつき性の変化もない。
本発明にかかる潤滑性樹脂組成物は、湿潤、乾燥時、繰り返し使用時においてもその潤滑性が維持され、ヌメリ感もないため、湿潤時の潤滑性が要求される分野、例えばカミソリに代表されるウェットシェービング器具やカテーテル等のパーソナルケア用品に最適に広く用いることができる。

Claims (4)

  1. 吸水性ポリアルキレンオキシド変性物100質量部およびポリアミド樹脂25〜500質量部を含むパーソナルケア用潤滑性樹脂組成物であって
    前記吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の吸水能が、10〜40[g/g]であり、
    前記ポリアミド樹脂が、160℃以下の融点のポリアミド樹脂である、パーソナルケア用潤滑性樹脂組成物。
  2. 前記吸水性ポリアルキレンオキシド変性物が、ポリアルキレンオキシド化合物とジオール化合物とジイソシアネート化合物との反応物であるポリアルキレンオキシド変性物である請求項1に記載のパーソナルケア用潤滑性樹脂組成物。
  3. 前記吸水性ポリアルキレンオキシド変性物の水溶性成分比率が、5〜30質量%である請求項1〜のいずれか1項に記載のパーソナルケア用潤滑性樹脂組成物。
  4. 記ポリアミド樹脂が、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン11およびナイロン12よりなる群から選ばれた少なくとも1種のポリアミドの原料を含む原料を重合させたポリアミド、またはそれらポリアミドの2種以上の組み合わせである、請求項1〜のいずれか1項に記載のパーソナルケア用潤滑性樹脂組成物。
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