專利名稱:滑動材料、滑動部件以及密封條的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及滑動材料、滑動部件以及密封條。
背景技術(shù):
安裝在汽車用門的窗框上的密封條作為汽車部件用于密封窗玻璃的外周邊緣部,從而牢固地保持窗玻璃,防止雨、風、異物等侵入車內(nèi),同時,順利地進行窗玻璃的開關(guān)。
為了發(fā)揮這種功能,密封條通常由含有彈性體的滑動材料制成。這種情況中使用代表性的滑動材料有,聚氨酯類涂飾材料等涂布固化型、或在烯烴樹脂等中添加各種添加物的材料(參照專利文獻1)。
另一方面,也有以賦予滑動性等為目的,向樹脂中添加交聯(lián)體粒子,基于粒子的形狀在成型體表面上形成凹凸形狀的技術(shù)(參照專利文獻2、3)。
專利文獻1日本特公平7-73893號公報 專利文獻2日本專利第3693962號公報 專利文獻3日本特開2002-20558號公報 在上述彈性體類滑動材料中,以提高特性等為目的,有時添加硅油等硅酮化合物,但是由于添加硅酮化合物產(chǎn)生以下所述的問題,以往,難以得到可以耐實用的含硅酮化合物的熱塑性滑動材料。
首先,將含有硅酮化合物的彈性體從模具擠出,成型為密封條等滑動材料時,存在以下成型不良問題在模具部分附著硅酮化合物形成液滴或塊,附著的硅酮化合物懸掛在成型體上,或在成型體表面上部分出現(xiàn),產(chǎn)生形成鱗一樣的斑紋或大的筋紋等。
此外,存在硅酮化合物隨著時間的推移在密封條表面上滲出成斑紋,產(chǎn)生外觀不良問題,或若反復滑動則硅酮化合物很快被除去,滑動耐久性降低的問題。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于提供一種滑動材料,該滑動材料為含有硅酮化合物的滑動材料,即使增大硅酮化合物的含量時也不易產(chǎn)生成型不良問題,硅酮化合物的滲出也降低至充分的水平,具有耐久性。此外,本發(fā)明的目的在于,提供使用該滑動材料的滑動部件以及使用該滑動部件的密封條。
為了達成上述目的,本發(fā)明提供一種滑動材料,通過以烯烴類聚合物和硅酮化合物為必要成分的原料的擠出而得到,其中,烯烴類聚合物的一部分在滑動材料中形成交聯(lián)體,交聯(lián)體形成交聯(lián)區(qū)域(domain)而分散在滑動材料中,以阻礙硅酮化合物向擠出方向偏移存在,以滑動材料總重量為基準,滑動材料的通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例為33~75重量%,以滑動材料總重量為基準,硅酮化合物的含量為5~20重量%。
根據(jù)本發(fā)明人的新發(fā)現(xiàn),由于硅酮材料向滑動材料的擠出方向偏移存在,形成含有硅酮材料的層,該層在表面附近形成時或因滑動的結(jié)果材料磨損至該層附近時,產(chǎn)生上述成型時或使用時的外觀問題。此外,由于只要不磨損至硅酮化合物的層,就不供給硅酮化合物,難以在表層保持可以潤滑的量的硅酮化合物,滑動阻力增大或磨損增大,產(chǎn)生上述滑動耐久性的問題。
但是,本發(fā)明的滑動材料通過形成烯烴類聚合物的交聯(lián)體,阻礙硅酮材料向擠出方向偏移存在,盡管硅酮化合物的含量非常高、為5~20重量%,但成型時或使用時的硅酮材料的外觀問題也會降低至充分的水平。
此外,由于阻礙硅酮化合物向擠出方向偏移存在,滑動材料的耐久性得到提高。而且,在通常的含有硅酮化合物的彈性體類滑動材料中易產(chǎn)生的、使用時的異常聲音也得到降低。
這樣防止異常聲音的理由未必清楚,但是本發(fā)明人推測為以下理由。即,在通常的含硅酮化合物的彈性體類滑動材料中,表面的硅酮化合物的分布原本不均勻,易滑動的部分和難以滑動的部分在材料表面上混合存在,易產(chǎn)生異常聲音。若進行反復滑動則缺乏潤滑效果,由于磨損或粘結(jié)加劇高阻力化,因此硅酮化合物的存在部分和不存在部分的阻力差增大,越發(fā)產(chǎn)生異常聲音。此外,沾上附著物、特別是水(水易滑)時,由于材料表面的硅酮化合物的分布不均勻,玻璃在彈性體和水的阻力差非常大的部分滑動接觸,非常容易產(chǎn)生異常聲音。進一步地,若表面的硅酮化合物的分布不均勻或不充分,則與水的親和性高的部分和低的部分混合存在于表面,異常聲音產(chǎn)生的可能性增大。對此,本發(fā)明的滑動材料中,硅酮化合物的分散均勻,彈性體低阻力保護膜的潤滑性和水的排除能力高,因此認為不易產(chǎn)生上述現(xiàn)象,防止異常聲音的產(chǎn)生。
將上述硅酮化合物通過轉(zhuǎn)矩流變儀(PLASTOMILL)在180℃、10rpm下混煉時的轉(zhuǎn)矩優(yōu)選為0.01~5Nm。
以上述轉(zhuǎn)矩為指標,規(guī)定硅酮化合物的粘性程度。根據(jù)本發(fā)明人的發(fā)現(xiàn),通過使用具有上述轉(zhuǎn)矩在上述特定范圍內(nèi)的粘性的硅酮化合物,與水接觸的同時進行滑動時等的滑動耐久性進一步顯著提高。得到上述效果的理由未必清楚,但是本發(fā)明人推測是因為通過使硅酮化合物的粘性最佳化,易維持存在于滑動材料表面的硅酮化合物的量。若滑動材料表面的硅酮化合物的量不足,則形成非常薄的水少量散布在表面上的狀態(tài)。若形成該狀態(tài)則非常容易產(chǎn)生異常聲音。
認為硅酮化合物的粘性控制為如上所述時,即使通過滑動排除了初期存在于表面的硅酮化合物,從滑動材料內(nèi)部向表面供給硅酮化合物,可以抑制表面的硅酮化合物量的減少。認為硅酮化合物的粘性影響從滑動材料內(nèi)部向表面移動的容易程度。進一步地,認為硅酮化合物的粘性也影響硅酮化合物從滑動材料內(nèi)部向表面移動的移動路徑的長度、上述移動路徑中的硅酮化合物的濃度。
在與擠出方向平行的截面,由交聯(lián)區(qū)域和未交聯(lián)的烯烴類聚合物構(gòu)成的分散相中,優(yōu)選以面積比計80%具有0.1~200μm的分散直徑。
在與擠出方向平行的截面烯烴類聚合物交聯(lián)體的交聯(lián)區(qū)域的平均粒徑優(yōu)選為0.5~150μm。
烯烴類聚合物和硅酮類化合物由于相容性低,硅酮化合物容易在擠出方向形成流路而偏移存在,但是,若烯烴類聚合物交聯(lián)體的交聯(lián)區(qū)域的平均粒徑為上述范圍,則阻礙向擠出方向形成流路,硅酮化合物不易沿擠出方向偏移存在成層狀。因此,特別良好地防止成型時或使用時的硅酮材料的滲出問題,耐久性進一步提高,異常聲音的產(chǎn)生也得到有效的降低。
該效果在硅酮化合物含有至少一種選自硅油、硅酮橡膠、含有40重量%以上硅酮的硅酮共聚物中的粘度為10mPa·s以上的硅酮化合物時特別顯著。
為了易形成交聯(lián)體,使硅酮化合物不偏移存在于擠出方向,滑動材料優(yōu)選含有選自具有不飽和鍵的未交聯(lián)烯烴類聚合物、和含有下式(i)、(ii)、(iii)或(iv)所示基團的未交聯(lián)烯烴類聚合物中的至少一種烯烴類聚合物作為烯烴類聚合物。通過這些烯烴類聚合物的交聯(lián)形成交聯(lián)體。此外,交聯(lián)體優(yōu)選通過利用動態(tài)交聯(lián)的擠出得到。
從提高流動性或成型性、以及提高與唇部等的彈性體的粘結(jié)性的觀點考慮,上述原料優(yōu)選含有未交聯(lián)的烯烴類聚合物。即,以烯烴類聚合物和硅酮化合物為必要成分的原料優(yōu)選含有未交聯(lián)烯烴類聚合物和交聯(lián)的烯烴類聚合物,交聯(lián)的烯烴類聚合物(交聯(lián)體)通過利用動態(tài)交聯(lián)的擠出而得到。
本發(fā)明的滑動材料可以適用于滑動部件或密封條中。即,提供滑動部件和密封條,上述滑動部件為與窗玻璃滑動接觸的密封條用滑動部件、且含有上述滑動材料;上述密封條包括與窗玻璃滑動接觸的滑動部件、且該滑動部件含有上述滑動材料。
提供一種滑動材料,上述滑動材料含有硅酮化合物,即使增大硅酮化合物的含量時也不易產(chǎn)生成型不良問題,硅酮化合物的滲出降低至充分的水平,具有耐久性。此外,提供使用該滑動材料的滑動部件以及使用該滑動部件的密封條。
圖1為實施方式涉及的滑動材料的立體圖。
圖2(a)為圖1中的I-I線截面圖,圖2(b)為圖1中的II-II線截面圖。
圖3(a)為與現(xiàn)有技術(shù)涉及的滑動材料的擠出方向相垂直的截面的截面圖,圖3(b)為與該滑動材料的擠出方向相平行的截面的截面圖。
圖4為與實施方式涉及的滑動材料的擠出方向相平行的截面的截面圖。
圖5為第一實施方式涉及的密封條的典型截面圖。
圖6為第二實施方式涉及的密封條的典型截面圖。
圖7為實施例2的X射線圖像。
圖8為比較例1的X射線圖像。
圖9為比較例2的X射線圖像。
圖10為實施例3的X射線圖像。
圖11為實施例4的X射線圖像。
圖12為實施例5的X射線圖像。
圖13為實施例6的X射線圖像。
圖14為實施例7的X射線圖像。
圖15為比較例3的X射線圖像。
圖16為固定雙層成型品的夾具的典型截面圖。
圖17為滑動試驗機的典型截面圖。
圖18為實施例9的X射線圖像。
圖19為實施例10的X射線圖像。
圖20為實施例11的X射線圖像。
圖21為實施例12的X射線圖像。
圖22為實施例13的X射線圖像。
圖23為實施例14的X射線圖像。
圖24為實施例15的X射線圖像。
圖25為實施例9的X射線圖像。
圖26為實施例10的X射線圖像。
圖27為實施例12的X射線圖像。
圖28為實施例13的X射線圖像。
圖29為實施例9的X射線圖像。
圖30為實施例10的X射線圖像。
圖31為實施例12的X射線圖像。
圖32為實施例13的X射線圖像。
圖33為表示滑動阻力系數(shù)和滑動次數(shù)之間關(guān)系的圖。
圖34為實施例16的X射線圖像。
圖35為實施例17的X射線圖像。
圖36為實施例18的X射線圖像。
圖37為表示通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例(%)和滑動材料中的硅酮化合物含量(%)之間關(guān)系的圖。
具體實施例方式 以下,參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行具體的說明。而且,
中對同一要素附以同一符號,省略重復的說明。此外,為了容易理解,對附圖的一部分進行放大描繪,尺寸比例未必與說明一致。
圖1為實施方式涉及的滑動材料1的立體圖。圖1中A表示的方向為滑動材料1的擠出方向。圖2(a)為圖1中的I-I線截面圖(與擠出方向垂直的截面的截面圖、向視圖),圖2(b)為圖1中的II-II線截面圖(與擠出方向平行的截面的截面圖、向視圖)。
如圖2(a)和圖2(b)所示,在滑動材料1中,與擠出方向垂直的截面以及與擠出方向平行的截面兩者都在含有未交聯(lián)的烯烴類聚合物的基質(zhì)10中分散著含有交聯(lián)的烯烴類聚合物的交聯(lián)區(qū)域12,在滑動材料1中存在有硅酮化合物14。而且,在滑動材料1中,硅酮化合物14多存在于基質(zhì)10和交聯(lián)區(qū)域12的界面上。
圖3(a)為與現(xiàn)有技術(shù)涉及的滑動材料2的擠出方向相垂直的截面的截面圖,圖3(b)為與滑動材料2的擠出方向相平行的截面的截面圖。如圖3(a)所示,在與擠出方向垂直的截面中,硅酮類化合物14分散在烯烴類聚合物的基質(zhì)16中,但是如圖3(b)所示,在與擠出方向平行的截面中,硅酮類化合物14向擠出方向偏移存在。換而言之,硅酮化合物14在滑動材料1內(nèi)部形成在擠出方向上延伸的層。
即,在滑動材料1中,與現(xiàn)有技術(shù)涉及的滑動材料2不同,烯烴類聚合物的交聯(lián)體形成交聯(lián)區(qū)域12分散在滑動材料中以阻礙硅酮化合物14向擠出方向偏移存在。而且,產(chǎn)生僅在擠出方向上延伸存在的50μm以上(進一步為80μm以上、特別是為100μm以上)長度的硅酮化合物14的層時,可以視為硅酮化合物14向擠出方向偏移存在。
在使用硅酮化合物的以往的滑動材料的情況下,以防止由于滲出導致的硅酮化合物的消失或成型中的硅酮化合物的噴出為主要目的,多著眼于與硅酮化合物樹脂的分子水平的相容性、通過化學鍵固定硅酮化合物。例如,研究了適當調(diào)整硅酮化合物的分子量來控制相容性的方法,在化學上將硅酮化合物改性的方法,將硅酮化合物共聚的方法。
與此相對地,與著眼于相容性或化學鍵的以往的方法不同,本發(fā)明基于在樹脂中有意設置與樹脂(烯烴類聚合物)的相容性低的硅酮化合物易聚集的區(qū)域的想法。硅酮化合物易聚集的區(qū)域主要形成于交聯(lián)體的交聯(lián)區(qū)域的周圍。交聯(lián)體由于與硅酮化合物的相容性低、粘度高,即使通過擠出成型時的剪切,實質(zhì)上也不與硅酮化合物混合。此外,由于交聯(lián)體和未交聯(lián)的烯烴類聚合物的粘度差等原因,在兩者之間易形成間隙,硅酮化合物易進入該間隙中。擠出成型時硅酮化合物避開交聯(lián)體的交聯(lián)區(qū)域流動,局部存在于相鄰的交聯(lián)體的交聯(lián)區(qū)域之間、交聯(lián)體的交聯(lián)區(qū)域和非交聯(lián)的烯烴類聚合物的相的界面或其附近的區(qū)域、或者未交聯(lián)的烯烴類聚合物中。因此,硅酮化合物不會向擠出方向偏移存在,而是也可以分布在與擠出方向垂直的方向上。對硅酮化合物局部存在的區(qū)域的形態(tài)主要受交聯(lián)體的交聯(lián)區(qū)域的量和大小的控制。因此,交聯(lián)體本身可以為比較柔軟的狀態(tài),易形成具有良好滑動性能的柔軟的滑動材料。
根據(jù)本發(fā)明,通過重新采用上述方法,可以使用若為以往的方法則會產(chǎn)生麻煩程度的大量的硅酮化合物。由于存在硅酮化合物易進入的區(qū)域,即使硅酮化合物大量分散在相容性低的烯烴類聚合物中,也不易產(chǎn)生消失程度的滲出。
此外,在本發(fā)明的情況下,交聯(lián)體不是為了在表面上形成凹凸形狀,而是如上所述為了在交聯(lián)體的交聯(lián)區(qū)域的周圍配置硅酮化合物易進入的區(qū)域而形成的。本發(fā)明與通過形成凹凸形狀的方法相比,防止產(chǎn)生異常聲音的效果大。此外,在凹凸形狀的情況下,其外觀有時成為問題,而本發(fā)明在不易產(chǎn)生這種外觀上的問題方面上也是優(yōu)異的。
通過適當?shù)貙宦?lián)體的交聯(lián)區(qū)域的量和大小、進而對硅酮化合物的量及其粘性進行控制,硅酮化合物局部存在于交聯(lián)體的交聯(lián)區(qū)域的周圍,硅酮化合物易形成網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的相。若形成網(wǎng)眼結(jié)構(gòu),則易將硅酮化合物從滑動材料內(nèi)部供給到表面上。圖4為表示與形成有硅酮化合物的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的實施方式涉及的滑動材料的擠出方向相平行的截面的典型截面圖。圖4的滑動材料1包括很多含有交聯(lián)的烯烴類聚合物的交聯(lián)區(qū)域12,在交聯(lián)區(qū)域12之間的間隙中,硅酮化合物14的相相互連接形成網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)。認為在硅酮化合物14的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)中,形成從滑動材料1內(nèi)部連接到表面的微小路徑,通過玻璃等的滑動接觸由該路徑將硅酮化合物14供給到表面上。該網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)也可以在與擠出方向垂直的截面中形成。具有該網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的滑動材料在滑動性和成型性方面特別優(yōu)異。
滑動材料1的通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例,以滑動材料1總重量為基準,為33~75重量%。其中,“通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例”指的是通過下述方法得到的值。
即,將具有0.5mm以下厚度的滑動材料1切成5mm以下的尺寸得到樣品,稱量該樣品約3g,得到正確的重量(W1)。將該樣品放入到圓筒形濾紙中,置于索格利特萃取器中,用二甲苯回流萃取6小時。萃取后,取出放入有樣品的濾紙,在120℃的加熱板上放置5小時使二甲苯充分蒸發(fā),放冷后測定樣品的正確的重量(W2)。對用于蒸發(fā)的加熱時間進行適當調(diào)整,以確保二甲苯蒸發(fā)、樣品重量充分穩(wěn)定的時間。例如,加熱時間為5小時時,若加熱5小時時和進一步加熱5小時(共計10小時)時的“通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例%”的變化率為+5%~-8%,則判斷5小時的加熱時間是合適的。變化率大時延長加熱時間,使與第一次加熱5小時時相比,變化率在+5%~-8%范圍內(nèi)。若將不溶于熱二甲苯中的填料等無機成分的重量為W3,則“通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例”由100×(W2-W3)/W1求得。該通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例主要反映滑動材料中的交聯(lián)體含量或交聯(lián)度。
滑動材料1的通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例小于33重量%時,硅酮化合物在表面上析出成斑紋,或硅酮化合物附著在成型用的模具部分產(chǎn)生液滴或塊(下文有時將該液滴或塊稱為“粘液”)。該“粘液”主要由硅酮化合物形成,而不是烯烴類聚合物。此外,該殘留成分比例超過75重量%時,流動性變差。從可以進一步提高成型性和硅酮化合物的保持性能方面考慮,通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例優(yōu)選為33~70重量%、更優(yōu)選為38~65重量%?;蛘撸ㄟ^熱二甲苯回流得到的殘留成分比例也可以為33~65重量%、38~60重量%或33~55重量%。
滑動材料1中,以滑動材料1的總重量為基準,硅酮化合物14的含量為5~20重量%。這樣,滑動材料1與如圖3(a)、圖3(b)所示的以往的滑動材料相比,硅酮化合物的含量非常高。認為可以形成這種高含量是因為(1)烯烴類聚合物的一部分在滑動材料1中形成交聯(lián)體,該交聯(lián)體形成交聯(lián)區(qū)域12分散在滑動材料中以阻礙硅酮化合物14向擠出方向偏移存在;(2)以滑動材料總重量為基準,滑動材料的通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例為33~75重量%。
對于硅酮化合物14的含量,以滑動材料1的總重量為基準,小于5重量%時,滑動耐久性降低,水的去除性能缺乏,易產(chǎn)生異常聲音。此外,該含量超過20重量%時,產(chǎn)生成型不良或滲出問題。從成型性、滑動耐久性、防止產(chǎn)生異常聲音方面考慮,硅酮化合物14的含量優(yōu)選為7~19重量%、更優(yōu)選為9~17重量%?;蛘?,硅酮化合物14的含量也可以為5~18重量%或9~15重量%。
滑動材料1中,圖2(b)所示的與擠出方向平行的截面中的交聯(lián)區(qū)域12的平均粒徑為0.5~150μm。交聯(lián)區(qū)域12的平均粒徑在此范圍內(nèi)時,良好地防止成型時或使用時的硅酮材料的滲出,耐久性高,有效地降低異常聲音的產(chǎn)生。交聯(lián)區(qū)域12的平均粒徑小于0.5μm時,易產(chǎn)生硅酮化合物向擠出方向的偏移存在,超過150μm時,硅酮化合物易包圍交聯(lián)區(qū)域的周圍,結(jié)果硅酮化合物易向擠出方向偏移存在。從不使硅酮化合物的偏移存在方面考慮,交聯(lián)區(qū)域12的平均粒徑優(yōu)選為1~100μm、更優(yōu)選為3~70μm。或者,交聯(lián)區(qū)域12的平均粒徑也可以為1~30μm。
而且,對于與擠出方向平行的截面中的交聯(lián)區(qū)域12的平均粒徑,可以在該截面中拍攝電子顯微鏡照片,通過圖像處理算出相當于各交聯(lián)區(qū)域12的粒徑,計算全部的平均值得到。而且對于測定的交聯(lián)區(qū)域12的面積,可以將通過真圓換算求得的直徑作為粒徑?;蛘撸梢酝ㄟ^AFM或納米壓痕法等方法,基于表面的彈性率映射截面,觀測交聯(lián)區(qū)域12。
交聯(lián)區(qū)域12是以交聯(lián)體為主要成分的區(qū)域,有時也含有未交聯(lián)的烯烴類聚合物,但是實質(zhì)上不含有硅酮化合物(即使向交聯(lián)體中故意添加硅酮化合物,也僅表現(xiàn)出少量的相容性,兩者會被分離)。例如,基于Si元素濃度或O元素濃度(多數(shù)情況下烯烴類聚合物本身實質(zhì)上不含有Si元素和O元素)映射滑動材料截面的X射線圖像時,Si元素濃度或O元素濃度小于一定值的區(qū)域為交聯(lián)區(qū)域12和未交聯(lián)的烯烴類聚合物的基質(zhì)10相互混合構(gòu)成的分散相。或者,可以將C元素濃度高的區(qū)域視為交聯(lián)區(qū)域12和基質(zhì)10構(gòu)成的分散相?;瑒硬牧?中的含有交聯(lián)區(qū)域12和基質(zhì)10的分散相、即烯烴類聚合物分散相具有主要反映交聯(lián)區(qū)域12粒徑的分散直徑,各相以相互熔粘的形態(tài)形成。烯烴類聚合物的分散相中,優(yōu)選以面積比計80%具有0.1~200μm的分散直徑(最大長度)。由此,硅酮化合物適當?shù)鼐植看嬖?,良好地防止成型時或使用時的硅酮材料的滲出,耐久性高,有效地降低異常聲音的產(chǎn)生。若具有小分散直徑的分散相的比例增多,則存在硅酮化合物易沿擠出方向偏移存在成層狀的趨勢。若具有大分散直徑的分散相的比例增多,則存在硅酮化合物過度地局部存在于交聯(lián)區(qū)域周圍而難以供給到表面或難以得到良好外觀的趨勢。從容易形成由滑動材料內(nèi)部向外部的硅酮化合物的供給路徑、向與擠出方向垂直的方向的分布、供給路徑中的硅酮化合物濃度的觀點考慮,含有交聯(lián)區(qū)域12和基質(zhì)10的分散相中的80%更優(yōu)選具有0.5~150μm的分散直徑、進一步優(yōu)選具有1~100μm的分散直徑。
用作滑動材料1的原料的烯烴類聚合物,可以舉出將α烯烴、環(huán)烯烴、共軛二烯或非共軛二烯聚合形成的烴類聚合物中的至少一種。此外,作為烯烴類聚合物,也可以使用選自含有α烯烴、環(huán)烯烴、共軛二烯或非共軛二烯的組中的單體的共聚物,選自該組中的單體和不屬于該組的其它單體(下文有時稱為“非烯烴類單體”。)的共聚物。其中,作為非烯烴類單體,可以舉出例如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、乙烯醇(例如,作為乙酸乙烯酯的皂化物導入得到)、不飽和羧酸(包括α,β-不飽和羧酸)、乙烯酯、苯乙烯。而且,上述烯烴類聚合物可以使用一種或者組合兩種以上來使用。此外,使用兩種以上烯烴類聚合物時的混合比可以適當確定,使含有5~20重量%硅酮化合物的滑動材料通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例為33~75重量%。
作為α烯烴聚合而成的烯烴類聚合物(該聚合物屬于烴類聚合物),可以舉出丙烯聚合物、丙烯-乙烯聚合物、丙烯-乙烯-α烯烴共聚物(α烯烴的碳原子數(shù)為3~20)、在聚烯烴的聚合階段導入硬鏈段(結(jié)晶性聚合物部分)和軟鏈段(橡膠成分)得到的聚α烯烴(下文有時將該聚合物稱為“Reactor-TPO”。)、乙烯聚合物、乙烯-α烯烴共聚物(α烯烴的碳原子數(shù)為3~20)、丙烯-乙烯-丁烯共聚物、EBM(乙烯-丁烯共聚物)、聚甲基戊烯、聚異丁烯[聚(1,1-二甲基乙烯)]。
作為環(huán)烯烴聚合而成的烯烴類聚合物(該聚合物屬于烴類聚合物),可以舉出二環(huán)戊二烯類聚合物、降冰片烯類聚合物、石油樹脂、氫化石油樹脂等。
作為共軛二烯聚合而成的烯烴類聚合物,可以舉出BR(丁二烯橡膠)、SBR(苯乙烯-丁二烯橡膠)、SBS(苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)、IR(異戊二烯橡膠)、天然橡膠、SIR(苯乙烯-異戊二烯橡膠)、SIS(苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物)、NBR(丙烯酸酯-丁二烯橡膠)、IIR(丁基橡膠)、1,2-聚丁二烯以及它們的氫化物等。作為氫化的共聚物,可以舉出SBBS(苯乙烯-丁二烯-丁烯-苯乙烯共聚物)、SEBS(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)、HSBR(氫化苯乙烯-丁二烯橡膠)、SEPS(苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SEEPS(苯乙烯-(乙烯-乙烯/丙烯)-苯乙烯嵌段共聚物)、SEBC(苯乙烯-乙烯-丁烯-乙烯嵌段共聚物)、CEBC(乙烯結(jié)晶-(乙烯-丁烯)-乙烯結(jié)晶共聚物)。
作為非共軛二烯聚合而成的烯烴類聚合物,可以舉出1,4-戊二烯聚合物、1,5-己二烯聚合物等。
作為α烯烴與共軛二烯的共聚物的烯烴類聚合物,可以舉出乙烯-α烯烴-共軛二烯共聚物(α烯烴的碳原子數(shù)為3~20)。作為α烯烴與非共軛二烯的共聚物的烯烴類聚合物,可以舉出乙烯-α烯烴-非共軛二烯共聚物(α烯烴的碳原子數(shù)為3~20)。作為后者的烯烴類聚合物,可以舉出EPDM和乙烯-丁烯-非共軛二烯。
作為α烯烴與非烯烴類單體的共聚物的烯烴類聚合物,可以舉出乙烯-丙烯酸共聚物、離聚物(用鈉或鋅等金屬離子對乙烯-甲基丙烯酸共聚物進行離子交聯(lián)得到的聚合物,用鈉或鋅等金屬離子對乙烯-丙烯酸共聚物進行離子交聯(lián)得到的聚合物等)、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-α,β-不飽和羧酸共聚物、乙烯-乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸-不飽和羧酸共聚物等。
烯烴類聚合物優(yōu)選含有未交聯(lián)烯烴類聚合物和交聯(lián)的烯烴類聚合物,作為未交聯(lián)烯烴類聚合物,適合使用含有丙烯或乙烯的聚合物(聚丙烯、聚乙烯等)。
交聯(lián)的烯烴類聚合物為通過上述烯烴類聚合物的交聯(lián)形成的聚合物。對于交聯(lián)的烯烴類聚合物,只要是將具有上述不飽和鍵的未交聯(lián)烯烴類聚合物以及根據(jù)需要含有上述式(i)、(ii)或(iii)所示基團的未交聯(lián)烯烴類聚合物(表示通過有機過氧化物的脫氫來進行交聯(lián)的烯烴類聚合物)或者含有式(iv)所示基團的未交聯(lián)烯烴類聚合物(表示通過有機氫化聚硅氧烷的Si-H基的加成來進行交聯(lián)的聚合物),用硫、有機過氧化物、酚類樹脂進行交聯(lián)或者通過有機氫化聚硅氧烷進行氫化甲硅烷基化來進行交聯(lián)的烯烴類聚合物等,則不特別限制。此時,也可以配合使用用于促進交聯(lián)反應的添加劑或催化劑。通過使用這些交聯(lián)方法,進行帶來剪切的混煉的同時進行交聯(lián)(動態(tài)交聯(lián)),得到形成交聯(lián)的交聯(lián)區(qū)域分散在熱塑性烯烴類聚合物(例如聚乙烯、聚丙烯)中的結(jié)構(gòu)的聚合物,可以將該聚合物用作烯烴類聚合物。此外,通過動態(tài)交聯(lián)比較均勻地進行交聯(lián)并使整體增稠的交聯(lián)體中混合未交聯(lián)的熱塑性烯烴聚合物(例如聚乙烯、聚丙烯),將增稠的交聯(lián)體作為交聯(lián)區(qū)域分散在未交聯(lián)的熱塑性烯烴類聚合物的基質(zhì)中。其中,烯烴類聚合物的交聯(lián)區(qū)域的大小和量,通過所選交聯(lián)方法中的烯烴類聚合物與交聯(lián)劑的反應性和添加量調(diào)整。此外,也可以通過動態(tài)交聯(lián)條件調(diào)整。而且,上述離聚物中,通過熱二甲苯回流得到的殘留成分屬于交聯(lián)的烯烴類聚合物。交聯(lián)的烯烴類聚合物未必要與未交聯(lián)烯烴類聚合物一起使用,也可以單獨使用。
烯烴類聚合物也適合含有選自具有不飽和鍵的未交聯(lián)烯烴類聚合物、以及含有上述式(i)、(ii)或(iii)所示基團的未交聯(lián)烯烴類聚合物中的至少一種烯烴類聚合物。其中,作為具有不飽和鍵的未交聯(lián)烯烴類聚合物,可以舉出共軛二烯聚合而成的烯烴類聚合物(BR、SBR、SBS、IR、天然橡膠、SIR、SIS、NBR、IIR、1,2-聚丁二烯等)、共軛二烯聚合物或保留共軛二烯的共聚物的一部分不飽和鍵的氫化物(SBBS等)、α烯烴與共軛二烯的共聚物、α烯烴與非共軛二烯的共聚物(EPDM等)、α烯烴與非共軛二烯的共聚物(EPDM、乙烯-丁烯-非共軛二烯等)、二環(huán)戊二烯類聚合物等。作為具有不飽和鍵的未交聯(lián)烯烴聚合物的交聯(lián)劑,優(yōu)選為有機過氧化物、有機氫化聚硅氧烷和鉑類催化劑、有機過氧化物和有機氫化聚硅氧烷、酚類樹脂和氯化物催化劑、硫類交聯(lián)劑。
作為含有式(i)基團的未交聯(lián)烯烴類聚合物,代表性的為丙烯-α烯烴共聚物(碳原子數(shù)為2~20),可以舉出Reactor-TPO、丙烯-丁烯共聚物、丙烯-辛烯共聚物等。此外,也可以舉出聚異丁烯或丁烯共聚物。
作為含有式(ii)基團的未交聯(lián)烯烴類聚合物,代表性的為乙烯聚合物、乙烯-α烯烴共聚物(α烯烴的碳原子數(shù)為3~20)以及活性陰離子聚合物氫化而成的乙烯類共聚物。具體地說,可以舉出各種聚乙烯(LLDPE、HDPE、超高分子量PE等)、EP、EPR、EBM、乙烯-辛烯共聚物、SEBS、HSBR、SEPS、SEEPS、SEBC、CEBC、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物橡膠等。SEBS、HSBR、SEPS、SEEPS、SEBC、CEBC的氫化率低時,被分類為具有不飽和鍵的未交聯(lián)烯烴聚合物。
作為含有式(iii)基團的未交聯(lián)烯烴類聚合物,代表性的為支鏈狀烯烴聚合或共聚而成的未交聯(lián)烯烴類聚合物,并且可以舉出聚α烯烴共聚物(α烯烴的碳原子數(shù)為4~20、具有支鏈)、丙烯-乙烯-α烯烴共聚物(α烯烴的碳原子數(shù)為4~20、具有支鏈)、聚甲基戊烯等。
可以優(yōu)選使用具有由這些式(i)、(ii)和(iii)的基團以及不飽和鍵這四種多種組合而成的結(jié)構(gòu)的未交聯(lián)烯烴類聚合物。具有這種結(jié)構(gòu)的未交聯(lián)烯烴類聚合物存在很多,并且在市場上銷售。
作為含有式(i)、(ii)和(iii)基團的未交聯(lián)烯烴類聚合物的交聯(lián)劑,優(yōu)選為有機過氧化物、有機過氧化物和有機氫化聚硅氧烷。式(i)、(ii)和(iii)的基團中,(ii)的基團的反應性高而特別優(yōu)選。
作為含有式(iv)基團的未交聯(lián)烯烴類聚合物,可以舉出乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯、乙烯-丙烯酸烷基酯二元共聚物橡膠、乙烯-丙烯酸烷基酯-乙酸乙烯酯-三元共聚物橡膠等。作為含有式(iv)基團的未交聯(lián)烯烴聚合物的交聯(lián)劑,適合使用有機氫化聚硅氧烷和鉑類催化劑、有機過氧化物和有機氫化聚硅氧烷。
用作滑動材料1的原料的硅酮化合物優(yōu)選為硅油或硅酮橡膠、以及硅酮類共聚物。作為硅油或硅酮橡膠,可以舉出二甲基硅酮,二苯基硅酮,甲基苯基硅酮以及具有5mol%以下乙烯基的這些硅酮,氫化聚硅氧烷,烷基改性、高級脂肪酸酯改性、氟改性、聚醚改性、氨基改性、醇改性、環(huán)氧基改性、羧基改性等改性硅油。特別是乙烯基含量小于1mol%、數(shù)均分子量為102~108的鏈狀二甲基聚硅氧烷(二甲基硅油、橡膠),鏈狀甲基氫化聚硅氧烷,具有亞烷基的甲基氫化聚硅氧烷,甲基苯基硅油或橡膠在滑動性能的持續(xù)性或耐候性方面優(yōu)異而優(yōu)選。
另一方面,上述硅酮類共聚物為硅油或硅酮橡膠中所述的各種硅酮化合物和其它樹脂共聚而成的。該硅酮類共聚物可以使用市場上銷售的共聚物,也可以制備反應物,作為具體例可以舉出硅酮-丙烯酸共聚物“シヤリ一ヌ”(日信化學社制、商品名),硅酮-丙烯酸共聚物“X-22-8171”(信越化學工業(yè)社制、商品名),乙烯基的含量為0~1mol%的二甲基-乙烯基聚硅氧烷和不飽和基團的含量為0~5重量%的EPDM、SBS、SIS的部分交聯(lián)物。此外,還可以舉出將其用樹脂制成母煉膠的顆?!癤-22-2101”、“X-22-2147”(信越化學工業(yè)社制、商品名)、“BY27-001S”(東レ·ダウコ一ニング社制、商品名),或者與樹脂部分接枝聚合的顆?!癇Y27-201”(東レ·ダウコ一ニング社制、商品名)等。
用作滑動材料1的原料的硅酮化合物,優(yōu)選為選自硅油、硅酮橡膠和含有40重量%以上硅酮的硅酮共聚物中的粘度10mPa·s以上的硅酮化合物。通過使用該硅酮化合物,提高滑動耐久性。此外,有成型時或使用時的硅酮化合物的噴出不發(fā)生、外觀變得良好的趨勢。此外,上述硅油的粘度優(yōu)選為10~1011mPa·s、更優(yōu)選為102~107mPa·s。硅酮橡膠、硅酮共聚物或者與其硅酮化合物的反應物(表示EPDM等部分交聯(lián)物)在常溫下有時為橡膠狀、固體或粉末。當固體或粉末時,在一旦熔融或凝膠化的溫度下混煉硅酮化合物,形成橡膠狀流體狀態(tài)后測定其粘度。硅酮化合物為分散在樹脂中的顆粒時,上述粘度表示分散在其顆粒中的硅酮化合物的粘度。這些粘度10mPa·s以上的硅酮化合物通常在制備時產(chǎn)生分子量分布。嚴格地說,總成分并不是粘度10mPa·s以上的分子結(jié)構(gòu),而含有粘度小于10mPa·s的分子(比較低的分子量區(qū)域),因此調(diào)整為10mPa·s以上的粘度。其可以直接使用或除去任意的低分子帶來使用。此外,將超過10mPa·s的市場上銷售的硅酮化合物和小于10mPa·s的市場上銷售的硅酮化合物混合,形成粘度10mPa·s以上硅酮化合物也是可以的。作為具有10mPa·s以上粘度的硅油、硅酮橡膠和硅酮共聚物,可以適用換算為100~2000000程度(優(yōu)選為4000~1500000)分子量的原料。
通過使硅酮化合物的粘性適當,可以進一步顯著地提高滑動耐久性。在適當?shù)恼承苑秶鷥?nèi),若硅酮化合物的粘性降低則交聯(lián)體的交聯(lián)區(qū)域尺寸有增大的趨勢。即,認為硅酮化合物的粘性本身與其分散形態(tài)相關(guān)。此外,若硅酮化合物的粘性為相同程度則存在硅酮化合物的含量越大、交聯(lián)體的交聯(lián)區(qū)域尺寸越大的趨勢。而且,交聯(lián)體的交聯(lián)區(qū)域尺寸可以通過交聯(lián)程度、即增稠程度等來調(diào)整。
硅酮化合物的粘性可以以通過轉(zhuǎn)矩流變儀混煉硅酮化合物時的轉(zhuǎn)矩為指標規(guī)定。具體地說,可以將硅酮化合物與交聯(lián)塊一起通過轉(zhuǎn)矩流變儀混煉時的轉(zhuǎn)矩規(guī)定硅酮化合物的粘性,該交聯(lián)塊為含有超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的烯烴類聚合物,并且為該苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的一部分和聚乙烯的一部分通過利用動態(tài)交聯(lián)的擠出來形成交聯(lián)體的烯烴類聚合物。并用多種硅酮化合物時,將它們合在一起與交聯(lián)塊混合。
通過上述方法對硅酮化合物的粘性進行評價時,例如,使用后述實施例中制備方法所示的“交聯(lián)塊5”作為交聯(lián)塊。將以硅酮化合物/交聯(lián)塊5=45/5的質(zhì)量比混合的混合物在轉(zhuǎn)矩流變儀內(nèi)加熱至180℃的同時進行混煉。轉(zhuǎn)矩流變儀使用東洋精機社制4C150-01型LABOPLASTOMILL(混合機型號R60),硅酮化合物與交聯(lián)塊的總計投入量為50g。對加熱至180℃的同時以10rpm轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度混煉混合物時的轉(zhuǎn)矩進行測定。其它具體的過程如后述的實施例所示。從重現(xiàn)性方面考慮優(yōu)選使用該裝置和“交聯(lián)塊5”(并用多種硅酮化合物時,通過少量添加交聯(lián)塊提高混煉分散性,并提高重現(xiàn)性。),但是也可以用帶來實質(zhì)上相等或可以換算的測定結(jié)果的其它同樣的裝置、交聯(lián)塊和填料等粉末來代替使用。
組合多種硅酮化合物、供于為了評價粘性而進行的上述混煉時,它們與少量的交聯(lián)塊相接觸,受到各種粘度或光滑性的影響,以具有多種性狀的形態(tài)進行混煉。例如,存在多種硅酮化合物均勻混合形成凝膠狀或液態(tài)的情況,還存在形成稍微濕潤的粉末狀,粉末分散在低粘度硅油中而成的溶膠狀、粥狀,或者與固化前的水泥類似的性狀的情況。后者多在使用含有40重量%以上硅酮的硅酮共聚物或與該硅酮化合物的反應物時產(chǎn)生。多種硅酮化合物組合而成的混合物形成粉末狀或溶膠狀時,觀測到轉(zhuǎn)矩比較低,一起投入的交聯(lián)塊也只破壞至具有可以目視程度尺寸的粉末狀。此外,單獨使用低粘度硅酮時也相同。另一方面,含有單一或多種化合物的硅酮化合物在混煉時形成凝膠狀時,觀測到轉(zhuǎn)矩較高。此時,混煉物為灰色或黑色,交聯(lián)塊被破壞至無法目視。根據(jù)本發(fā)明人的發(fā)現(xiàn),與這種形態(tài)的不同無關(guān),上述條件下測定的轉(zhuǎn)矩優(yōu)選為0.01~5Nm、更優(yōu)選為0.01~1.4Nm。認為這暗示了硅酮化合物的粘性對滑動材料中的交聯(lián)體的交聯(lián)區(qū)域尺寸有影響。
本發(fā)明中,上述條件下測定的轉(zhuǎn)矩優(yōu)選為0.01~5Nm、更優(yōu)選為0.1~1.4Nm。該轉(zhuǎn)矩不在0.01~5Nm的范圍內(nèi)時,由于伴隨著與水或泥水的接觸的長期反復滑動,存在易產(chǎn)生異常聲音的趨勢。此外,若轉(zhuǎn)矩小于0.01Nm則存在難以維持良好外觀的趨勢。對于表現(xiàn)出上述范圍轉(zhuǎn)矩的硅酮化合物,例如,可以通過單獨使用或組合多種選自硅油、硅酮橡膠和含有40重量%以上硅酮的硅酮共聚物中的粘度10mPa·s以上的硅酮化合物來得到。
在滑動材料1中,除了必要成分的烯烴類聚合物和硅酮化合物之外,可以含有各種添加成分。作為該添加成分,可以舉出顏料、氧化硅、炭黑等增強劑,抗氧化劑,耐候性提高劑,熱塑性樹脂,彈性體,防霉劑、抗菌劑,阻燃劑,石蠟類等軟化劑,光滑劑,氟類等潤滑劑等。這些各種添加成分中,將炭黑、粘土、滑石、氧化硅等無機填充劑與硅酮化合物同時混煉時,或者將難以浸滲到烯烴類聚合物中的固體或液態(tài)的成分(蠟、光滑劑、潤滑劑等)與硅酮化合物同時混煉時,這些成分多與硅酮化合物混合。這種情況下,對于上述條件下測定的轉(zhuǎn)矩,使用硅酮化合物和與其同時混煉的成分的混合物進行測定時優(yōu)選為0.01~5Nm。
對于滑動材料1中的烯烴類聚合物、硅酮化合物以及根據(jù)需要可以添加的上述添加成分的含有率可以適當調(diào)整為使通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例為33~75重量%而形成烯烴類聚合物交聯(lián)體時,硅酮化合物可以含有5~20重量%。例如,可以在未交聯(lián)的烯烴類聚合物95~20重量%程度(相對于滑動材料100重量%)下添加適量交聯(lián)劑(0~20重量%程度),用擠出機進行動態(tài)交聯(lián),在烯烴類聚合物中形成分散交聯(lián)的交聯(lián)區(qū)域后,添加硅酮化合物5~20重量%,進行混煉、調(diào)整來制備。
對于滑動材料1,只要是烯烴類聚合物的一部分形成交聯(lián)體,該交聯(lián)體形成交聯(lián)區(qū)域分散在滑動材料中以阻礙硅酮化合物向擠出方向偏移存在,以滑動材料總重量為基準,滑動材料的通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例為33~75重量%,以滑動材料總重量為基準,上述硅酮化合物的含量為5~20重量%,則對制備方法不加以限定。
作為合適的制備方法,可以舉出將上述未交聯(lián)烯烴類聚合物動態(tài)交聯(lián)制成顆粒,將該顆粒與硅酮化合物和添加成分一起用擠出機(雙軸擠出機或單軸擠出機)或捏合機等混煉機混煉的方法。此外,可以舉出將未交聯(lián)烯烴類聚合物和交聯(lián)的烯烴類聚合物(動態(tài)交聯(lián)的烯烴類聚合物等)用擠出機(雙軸擠出機或單軸擠出機)或捏合機等混煉機混煉后制成顆粒、將該顆粒與硅酮化合物和添加成分一起用同樣的擠出機或混煉機混煉的方法,將未交聯(lián)烯烴類聚合物、交聯(lián)的烯烴類聚合物(動態(tài)交聯(lián)的烯烴類聚合物等)、硅酮化合物和添加成分用擠出機(雙軸擠出機或單軸擠出機)或捏合機等混煉機混煉的方法。對供于動態(tài)交聯(lián)的未交聯(lián)烯烴類聚合物的形態(tài)不特別限制。例如,使用塊狀(ベ一ル)、顆粒、無定形粉末、球狀或近似球狀的粉末、微米級的微粉末等形態(tài)的未交聯(lián)烯烴類聚合物進行動態(tài)交聯(lián)。
為了含有5~20重量%的硅酮化合物且阻礙向擠出方向偏移存在,滑動材料只要使通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例為33~75重量%而形成交聯(lián)體即可,此時若與擠出方向垂直的截面中的交聯(lián)體(交聯(lián)區(qū)域)的平均粒徑為0.5~150μm,則更可靠地達成本發(fā)明。此外,通過調(diào)整使用的烯烴類聚合物或交聯(lián)劑的種類或量,可以將殘留成分比例或平均粒徑控制為如上所述。
為了使滑動材料中的烯烴類聚合物的一部分在滑動材料中形成交聯(lián)體,利用烯烴類聚合物的不飽和部分、烴部分、羰基、羥基、氨基或硅烷醇基,使用有機過氧化物、氫化甲硅烷基化劑(以及氫化甲硅烷基化催化劑)、酚類樹脂固化劑、硫、含硫化合物、有機多元胺、金屬氧化物等交聯(lián)劑,進行電子束或紫外線照射、加熱等處理。特別優(yōu)選使用有機過氧化物。有機過氧化物不僅基于不飽和鍵,而且基于由上述式(i)、(ii)或(iii)的基團的脫氫,也可以產(chǎn)生自由基交聯(lián),因此在可以制造高粘度的交聯(lián)體方面是有用的。使用有機過氧化物形成交聯(lián)體時,優(yōu)選并用含有氫化甲硅烷基(Si-H)的有機硅氧烷(氫化甲硅烷基化劑)。由此,提高交聯(lián)效率的同時提高伴隨著熱處理的動態(tài)交聯(lián)等工序中的耐老化性。換而言之,防止所謂的“樹脂固化過度”。
作為有機過氧化物,優(yōu)選為過氧化縮酮、過氧化二烷基、過氧化酯、過氧化二?;?、過氧化二碳酸酯等。
具體地說,可以舉出1,1-二(過氧化叔己基)環(huán)己烷、1,1-二(過氧化叔己基)-3,3,5-三甲基環(huán)己烷、1,1-二(過氧化叔丁基)環(huán)己烷、正丁基-4,4-二(過氧化叔丁基)戊酸酯、過氧化二異丙苯基、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化叔丁基)己烷、二(過氧化2-叔丁基異丙基)苯、過氧化叔丁基異丙苯基、過氧化二叔己基、過氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化叔丁基)-3-己炔、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化苯甲酰基)己烷、過氧化叔己基苯甲酸酯、過氧化叔丁基-3-甲基苯甲酸酯、過氧化二碳酸二異丙酯、二(4-叔丁基環(huán)己基)過氧化二碳酸酯、1,6-二(過氧化叔丁基羰基氧基)己烷。
作為氫化甲硅烷基化劑,可以舉出例如,甲基氫化聚硅氧烷、甲基氫化烷基甲基聚硅氧烷等氫化硅化合物。此外,作為氫化甲硅烷基化催化劑,可以舉出例如,六氯鉑酸、氯化鉑、氧化鉑、鉑絡合物等含鉑催化劑。
作為酚類樹脂固化劑,可以舉出烷基苯酚甲醛樹脂、羥甲基化烷基苯酚樹脂以及溴化烷基苯酚樹脂等鹵化酚類樹脂。一般地,在非鹵化酚類樹脂的情況下,與催化劑氯化錫等鹵素供體以及氧化鋅等鹵化氫除去劑一起使用。在鹵化酚類樹脂的情況下,如果需要,與鹵化氫除去劑一起使用。
通過將以上說明的滑動材料1成型得到滑動部件,使用該滑動部件得到密封條。
圖5為第一實施方式涉及的密封條的典型截面圖。圖5所示的第一實施方式涉及的密封條50由密封條主體部20和滑動部件30(含有上述滑動材料1)構(gòu)成。密封條主體部20包括基底部20a、兩側(cè)的側(cè)壁部20b和從兩側(cè)壁部20b的頂端向內(nèi)部延伸的唇部20c,滑動部件30以覆蓋與窗玻璃18滑動接觸的唇部20c的滑動接觸部以及與窗玻璃10的外周邊緣端面滑動接觸的基底部20a的表面,形成于它們之上。
圖6為第二實施方式涉及的密封條的典型截面圖。圖6所示的第二實施方式涉及的密封條60由密封條主體部120和滑動部件30(含有上述滑動材料1)構(gòu)成。密封條主體部120包括具有心材110的安裝于車輛中的安裝部120d和與窗玻璃滑動接觸的唇部120c,滑動部件30以覆蓋唇部120c的滑動接觸部而形成于唇部120上。
該第一實施方式或第二實施方式涉及的密封條中,由于使用本發(fā)明的滑動材料作為滑動部件,無成型不良問題,硅酮化合物的滲出降低至充分的水平,維持低滑動阻力的長期持續(xù)性,即使在從干燥狀態(tài)到濕潤狀態(tài)(包括其中間狀態(tài))、泥水狀態(tài)等多種狀況下也維持穩(wěn)定的低滑動阻力,異常聲音的產(chǎn)生也得到抑制。
實施例 以下,基于實施例和比較例對本發(fā)明進行更具體的說明,但是本發(fā)明不受以下實施例的任何限制。
(研究1) (1)交聯(lián)塊的制備 將重均分子量350萬的超高分子量聚乙烯(超高分子量PE)、高密度聚乙烯(HDPE)的混煉物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡膠(SBS)用雙軸擠出機混煉制備顆粒。在顆粒上涂布有機過氧化物母煉膠,投入到雙軸擠出機中,進行動態(tài)交聯(lián)得到塊。粉碎該塊至通過
5mm的孔,制備交聯(lián)塊1、2、3和4。各組成如表1所示。而且,通過上述方法測定“通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例”。結(jié)果可知有機過氧化物越少,交聯(lián)度越小;有機過氧化物越少,與后述的“混煉1-A”混煉時交聯(lián)區(qū)域的粒徑越小。
表1 (2)滑動材料的制備 用班伯里混煉機將表2和表3中的“混煉1-A”的配料混煉,通過造粒機(ル一ダ一)制備顆粒。在“混煉1-A”的顆粒上涂布“混煉1-B”的固化劑,投入到雙軸擠出機中,進行動態(tài)交聯(lián),制備TPV顆粒。將TPV顆粒和硅油以外的“混煉2”中所示的材料混合,投入到雙軸擠出機中進行混煉,使用定量泵從雙軸擠出機的中間部注入硅油進行混煉,制備滑動材料顆粒。
表2和表3中的簡稱等的化學名/產(chǎn)品名、制造廠家如下所示。
·EPDM-1ノ一デルIP4770(デユポンダウエラストマ一社、商品名) ·EPDM-2PX-060(三井化學、商品名) ·Reactor-TPOR110MP(プライムポリマ一社、商品名) ·PPノバテツクMA3H(日本ポリケム社、商品名) ·石蠟油PW-90(出光社、商品名) ·交聯(lián)助劑A-DCP(新中村化學社、商品名) ·V-LLDPEEngage8130(デユポンダウエラストマ一社、商品名) ·硅酮母粒主要成分為二甲基硅酮橡膠 ·丙烯酸硅酮シヤリ一ヌ(日信化學社、商品名) ·有機過氧化物母煉膠主要成分為2,5-二甲基-2,5-二(過氧化叔丁基)己烷 ·硅油100~5000mm2/s(96.5~4875mPa·s)二甲基硅油 ·SiHKF-99(信越化學工業(yè)社、商品名) ·Pt類催化劑母煉膠主要成分為氯化鉑酸 表2
表3
(3)滑動部件(雙層成型品)的制造 接著,在平板狀的雙層成型模具上連接兩臺擠出機,由一臺擠出機吐出形成基部用材料的烯烴類TPV材料,另一臺吐出實施例、比較例的滑動材料,得到成型品。滑動部件的厚度約為100μm、烯烴類TPV材料的厚度為1mm。
(4)硅酮的分散狀態(tài) 對實施例2~7、比較例1~3的滑動部件(雙層成型品)中的硅酮的分散狀態(tài)通過使用EPMA制造Si(硅)的X射線圖像進行觀測。首先,用剃刀切割雙層成型品的分析面,以分析面的寬度約為5mm切取樣品。在專用樣品臺(黃銅制10mm的立方塊)上粘貼導電帶,在導電帶上粘結(jié)樣品。此外,在分析面的周圍和側(cè)面涂布碳導電涂料(カ一ボンド一タイト)。
用QUICKAUTO COATER SC-701AT(サンユ一電子株式會社制)在分析面上真空蒸鍍約100
的Au(金)。在EPM-810(株式會社島津制作所制EPMA)上安裝上述專用樣品臺,以施加電壓15kV、樣品電流20nA照射電子束,得到SiKα的X射線圖像。
實施例2、3、4、5、6、7的X射線圖像分別如圖7、10、11、12、13、14所示,比較例1、2、3的X射線圖像分別如圖8、9、15所示。如圖所示,在比較例的滑動部件中,硅酮(黑點所示)向擠出方向偏移存在,形成層,但是實施例的滑動材料中,烯烴類聚合物的交聯(lián)體形成交聯(lián)區(qū)域,硅酮沒有向擠出方向偏移存在,而是分散在滑動部件中。
(5)外觀 對“(3)滑動部件(雙層成型品)的制造”中用雙層成型模具擠出時的成型品的滑動部件(實施例1~8、比較例1~4)的外觀進行觀察,確認有沒有硅酮在表面斷續(xù)地出現(xiàn),形成硅酮的波一樣的圖案(如“>>”形狀的圖案、擠出方向)。
(6)成型性 對“(3)滑動部件(雙層成型品)的制造”中用雙層成型模具擠出(實施例1~8、比較例1~4)時的硅酮對模具部分的附著(粘液)進行觀察。
(7)硬度 對于實施例1~8、比較例1~4的滑動材料,用デユウ口メ一タ一D測定硬度。
(8)滑動性 用夾具固定“(3)滑動部件(雙層成型品)的制造”中得到的雙層成型品(樣品),使涂布滑動部件層的雙層部分可彎曲。圖16為該夾具的典型截面圖。圖16所示的夾具3由支撐板40、用于保持雙層成型品32的第一固定部件42、第二固定部件44、第三固定部件41(與支撐板40形成一體的凸起部)、和用于將第一固定部件42和第二固定部件44固定在支撐板40上的螺栓46構(gòu)成。將該夾具固定在滑動試驗機上,對樣品施加17N的負荷,驅(qū)動電動機使玻璃板(長度50mm)水平運動(平均150mm/秒),滑動雙層成型品32(樣品),評價滑動性。圖17為滑動性的評價中使用的滑動試驗機的典型截面圖。圖17所示的滑動試驗機4包括支撐板51,用于在長度方向上固定保持雙層成型品32的夾具3;電動機52,設置在支撐板51上;臂54,將電動機52的旋轉(zhuǎn)運動沿平行的兩根棒56轉(zhuǎn)換為直線運動;通過軸承進行往復直線運動的玻璃保持部件58和負載傳感器固定部件60;玻璃板57,滑動雙層成型品32;以及負載傳感器59,檢測因滑動產(chǎn)生的阻力。
這種情況下,以以下A、B、C和D順序的一系列為一組、重復7組(重復7組滑動試驗)。此時,用負載傳感器測定水平方向的負荷,用耳測定異常聲音產(chǎn)生的有無和次數(shù)。用負載傳感器測定的負荷中,將重復第7組的C時的最大負荷作為滑動阻力記載于表中。記錄異常聲音產(chǎn)生的組序號和產(chǎn)生的次數(shù)。
A.沾上泥水進行100次(50次循環(huán))滑動。
B.用紗布拭去樣品上的泥水,沾上水進行100次滑動。
C.用紗布拭去樣品上的水進行400次滑動。
D.沾上水進行100次滑動。
在7組滑動試驗中未產(chǎn)生異常聲音的樣品中,對于6個樣品為了確認重現(xiàn)和耐久而進行再試驗。對于再試驗,原則上進行20組,但是期間產(chǎn)生3組以上異常聲音時中途停止試驗。
(9)水的去除 從夾具卸下在“(8)滑動性”中結(jié)束了7組的樣品,拭去表面的水。在23℃、濕度50%的房間中放置30分鐘,在玻璃滑動接觸了的線上用注射器滴上7滴直徑約3mm的水滴。放置2分鐘,振蕩樣品觀察水滴的狀態(tài)。根據(jù)以下表4的記載內(nèi)容進行評價。
表4 (4)~(9)的評價結(jié)果如下表5和表6所示。
表5 表6 (研究2) 進一步,對硅酮化合物的粘性等的影響進行研究。對研究內(nèi)容進行如下具體的說明。
(1)交聯(lián)塊的制備 將以表7所示的組成(重量比)含有超高分子量聚乙烯粉末(超高分子量PE2、三井化學社制、商品名XM-220、重均分子量200萬)與高密度聚乙烯(HDPE、三井化學社制、商品名J-2200J)的混煉物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡膠(SBS、JSR社制、商品名TR2250)、黑顏料(大日本インキ化學工業(yè)社制、商品名PEONY BLACK F-30940MM)和硅油(運動粘度100cSt)的混合物用雙軸擠出機混煉,制備了顆粒。在顆粒上涂布有機過氧化物母煉膠,投入到雙軸擠出機中,進行動態(tài)交聯(lián)得到塊。粉碎該塊至通過
5mm的孔,制備交聯(lián)塊5。與“研究1”同樣地操作對交聯(lián)塊5的通過熱二甲苯回流得到的殘留成分進行測定。
表7 有機過氧化物母煉膠為用氧化硅和PP稀釋2,5-二甲基-2,5-二(過氧化叔丁基)己烷的母煉膠,使用了含有7~12重量%的2,5-二甲基-2,5-二(過氧化叔丁基)己烷的母煉膠。
在下述條件下通過轉(zhuǎn)矩流變儀混煉交聯(lián)塊5時,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)開始后經(jīng)過4分鐘時的轉(zhuǎn)矩為7.45±0.15Nm。在后述的硅酮化合物的粘性測定中使用表現(xiàn)出上述轉(zhuǎn)矩的交聯(lián)塊。經(jīng)過4分鐘時的交聯(lián)塊的溫度為184±3℃,為可以破碎成粉末狀的性狀。此外,交聯(lián)塊若變冷則熔接,形成不能簡單地破碎為粉末狀的狀態(tài)。
交聯(lián)塊的轉(zhuǎn)矩的測定方法 轉(zhuǎn)矩流變儀東洋精機社制4C150-01型LABOPLASTOMILL 樣品(交聯(lián)塊)量40g 混合機型號R60 溫度180℃ 旋轉(zhuǎn)速度100rpm (2)滑動材料的制備 在實施例9的情況下,用班伯里混煉機將表8中的“混煉1-A”的配料混煉,通過造粒機(ル一ダ一)制備顆粒。在“混煉1-A”的顆粒上涂布“混煉1-B”的固化劑,投入到雙軸擠出機中,進行動態(tài)交聯(lián),制備TPV顆粒。將TPV顆粒和“混煉2”中所示的材料中的硅油以外的材料混合,投入到雙軸擠出機中進行混煉,使用定量泵從雙軸擠出機的中間部注入硅油進行混煉,制備滑動材料顆粒。在實施例10~15的情況下,使用市場上銷售的酚類樹脂交聯(lián)型TPV來替代上述TPV顆粒,使用含有市場上銷售的酚類樹脂交聯(lián)型TPV的“混煉2”所示的材料制備滑動材料顆粒。表8中的簡稱等的化學名/產(chǎn)品名、制造廠家如下所示。除了下述之外的與表2、表3相同。
·酚類樹脂硫化型TPVSarlink3145D(DSM社制)、無機填充劑量6.1重量% ·硅油A運動粘度30~3000mm2/s(cSt)(28.7~2910mPa·s)、二甲基硅酮 ·硅油B運動粘度5000~30000mm2/s(cSt)(4875~29280mPa·s)、二甲基硅酮 ·硅酮母粒將二甲基硅酮橡膠和PP混煉制成顆粒。以硅酮母??傊亓繛榛鶞?,二甲基硅酮橡膠的含量為50重量%。通過后述的定量硅酮化合物的粘性的方法測定的該二甲基硅酮橡膠的轉(zhuǎn)矩為3.35~3.75Nm(180±2℃)。
·丙烯酸硅酮含有以二甲基聚硅氧烷為主要成分的硅酮50~70重量%和丙烯酸類單體30~50重量%的共聚物。通過后述的定量硅酮化合物的粘性的方法測定的該丙烯酸硅酮的轉(zhuǎn)矩為4.00~4.40Nm(180±2℃)。
表8
(3)滑動部件(雙層成型品)的制造 接著,在平板狀的雙層成型模具上連接兩臺擠出機,由一臺擠出機吐出形成基部用材料的烯烴類TPV材料,另一臺吐出實施例9~16的滑動材料,得到成型品?;瑒硬考暮穸燃s為170±70μm、烯烴類TPV材料的厚度為2mm。
(4)硅酮化合物的分散狀態(tài) 對實施例9~16的滑動部件(雙層成型品)中的硅酮化合物的分散狀態(tài)通過使用EPMA制造Si元素、C元素和O元素的X射線圖像進行觀測。首先,用剃刀切割雙層成型品的分析面,以分析面的寬度約為5mm切取樣品。在專用樣品臺(黃銅制10mm的立方塊)上粘貼導電帶,在導電帶上粘結(jié)樣品。此外,在分析面的周圍和側(cè)面涂布碳導電涂料。對制造后初期的滑動部件和通過后述的條件進行的滑動試驗后的滑動部件進行觀測。此外,對滑動試驗后的滑動部件表面(滑動面)也同樣地觀測X射線圖像。
用QUICKAUTO COATER SC-701AT(サンユ一電子株式會社制)在分析面上真空蒸鍍約100
的Au(金)。而且,使用日本電子社制プロ一ブマイクロアナライザJXA-8100,在以下的條件下進行面分析(顏色映射)。電子槍鎢(初期)或LaB6(水試驗玻璃更換試驗后)。
加速電壓15kV 照射電流1×10-8A 像素300×300 像素尺寸1×1μm 測定時間40msec/1像素 顏色映射從各元素濃度高的區(qū)域依次分色進行映射(顯色)。Si元素的情況下,分割成具有“超過50”、“50~43”、“43~37”、“37~31”、“31~25”、“25~18”、“18~12”、“12~6”、“6~0”、或“小于0”的濃度水平的區(qū)域,按照各自的區(qū)域分色而顯色。Si元素和O元素的濃度高的區(qū)域為硅酮化合物分布多的區(qū)域?;蛳喾吹兀部梢詫元素濃度低的區(qū)域視為硅酮化合物分布多的區(qū)域。
(5)外觀、成型性和硬度 通過與上述的“研究1”相同的方法,對實施例9~15的滑動部件的外觀、成型性和硬度進行評價。
(6)滑動性 對于實施例9~15的滑動部件,通過與上述“研究1”相同的條件(下文稱為“條件1”)進行重復20組處理的滑動性試驗。此時,用負載傳感器測定水平方向的負荷(滑動阻力),用耳測定異常聲音產(chǎn)生的有無和次數(shù)。此外,用IR測定試驗前后的滑動部表面(滑動痕跡),求得Si-CH3(1262cm-1附近)和C-H(1463cm-1附近)的吸光度比(下文稱為“Si-CH3吸光度比”)。Si-CH3吸光度比高時,推定為表面上存在較多硅酮化合物(二甲基聚硅氧烷)。Si-CH3吸光度比低的滑動部件易產(chǎn)生異常聲音。
進一步地,作為比上述滑動性試驗更苛刻的試驗,通過將以A、B、C、B、C、B、C、D、C、E、E、F、E、C的順序的一系列作為一組,對各滑動部件實施下述A~F的處理的試驗(下文稱為“條件2”。),評價滑動性。一組一系列的處理的滑動次數(shù)為60000次。
負荷30N 平均滑動速度200mm/sec A.常態(tài)(干燥常態(tài))下進行20000次滑動。
B.在樣品上沾上約0.6g的水,進行500次滑動。將其重復10次,小計進行5000次滑動。在此期間不進行用紗布拭去的操作。
C.以約1.8g/min的比例在樣品上撩水的同時連續(xù)進行2000次滑動。
D.常態(tài)下進行3000次滑動。C之后,不拭去樣品上沾著的水而直接滑動。
E.更換玻璃板在常態(tài)下進行3000次滑動。
F.更換為具有曲面的玻璃板在常態(tài)下進行3000次滑動。
(7)硅酮化合物的粘性評價 以各實施例的比例混合在各實施例中使用的硅酮母粒中的二甲基硅酮橡膠、丙烯酸硅酮、硅油A和硅油B,制備全部重量為45g的硅酮化合物混合物。二甲基硅酮橡膠的比例基于硅酮母粒中的含量求得。
向轉(zhuǎn)矩流變儀中投入得到的45g硅酮化合物和5g交聯(lián)塊5,測定在溫度180℃、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度10rpm下旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子時的轉(zhuǎn)矩。將該轉(zhuǎn)矩的值作為硅酮化合物的粘性的指標。以下表示轉(zhuǎn)矩流變儀的條件。
轉(zhuǎn)矩流變儀東洋精機社制4C150-01型LABOPLASTOMILL 樣品量50g(硅酮化合物(45g)+交聯(lián)塊5(5g)) 混合機型號R60 試驗溫度180±2℃ 試驗過程向設定成180℃的LABOPLASTOMILL中投入50g樣品。
LABOPLASTOMILL的轉(zhuǎn)子以下述A、B、C、D的順序改變旋轉(zhuǎn)速度的同時進行旋轉(zhuǎn)。
A.150rpm(1.5分鐘) B.100rpm(1.5分鐘) C.50rpm(1.5分鐘) D.10rpm(1.5分鐘) 在上述D中,計測經(jīng)過1分鐘20秒時的一次旋轉(zhuǎn)的平均轉(zhuǎn)矩。由此,可以穩(wěn)定地對轉(zhuǎn)矩進行定量。
圖18~圖28為初期或通過“條件2”進行滑動試驗后的滑動部件截面的X射線圖像。圖29~圖32為通過“條件2”進行滑動試驗后的滑動部件表面(滑動面)的X射線圖像。各圖與實施例的對應關(guān)系如下所示。在圖18~圖28中,以橫向為擠出方向配置各X射線圖像。在圖18~圖24中,(a)、(b)、(c)和(d)為同一區(qū)域的X射線圖像,(a)為沒有實施元素濃度的映射的圖像,(b)、(c)、(d)分別為以Si元素濃度、C元素的濃度、O元素的濃度進行映射得到的圖像。在各圖中被描繪為各元素濃度越高則顯色越淡。
圖18實施例9、初期截面 圖19實施例10、初期截面 圖20實施例11、初期截面 圖21實施例12、初期截面 圖22實施例13、初期截面 圖23實施例14、初期截面 圖24實施例15、初期截面 圖25實施例9、滑動試驗后截面 圖26實施例10、滑動試驗后截面 圖27實施例12、滑動試驗后截面 圖28實施例13、滑動試驗后截面 圖29實施例9、滑動試驗后表面 圖30實施例10、滑動試驗后表面 圖31實施例12、滑動試驗后表面 圖32實施例13、滑動試驗后表面 如通過初期截面的Si元素濃度或O元素濃度得到的映射像所示,在任意一個實施例中,都未發(fā)現(xiàn)硅酮化合物向擠出方向呈層狀偏移存在。此外,由通過Si元素濃度得到的映射像和通過C元素濃度得到的映射像的比較發(fā)現(xiàn),在任意一個實施例中,在C元素濃度高的島狀區(qū)域的周圍Si元素分布較多的趨勢。在通過O元素濃度得到的映射像中也同樣地發(fā)現(xiàn),在C元素濃度高的島狀區(qū)域的周圍O元素分布較多的趨勢。認為這表示在以C元素濃度高的烯烴類聚合物為主要成分的相之間形成以硅酮化合物為主要成分的相。
實施例9的情況下,Si元素濃度分布的局部存在化程度低,Si元素比較均勻地分布。實施例10、13的情況下,與實施例9相比,Si元素濃度為水平32以上的高Si濃度區(qū)域的比例明顯增大。此外,實施例14、15中發(fā)現(xiàn)高Si元素濃度區(qū)域的比例比實施例13更大的趨勢,也見到較多高Si元素濃度的區(qū)域形成網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的部分。認為若形成這種網(wǎng)眼結(jié)構(gòu),則形成較多從滑動部件內(nèi)部向表面的硅酮化合物的供給路徑。進一步地,若將實施例11、12與實施例10相比較則隨著硅酮化合物的量增多,發(fā)現(xiàn)Si元素濃度高的區(qū)域的比例有增大的趨勢,在實施例12中,也見到較多高Si元素濃度的區(qū)域之間連接形成網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的部分。此外,實施例9的情況下,通過條件2進行滑動試驗后,滑動面附近的表層部大幅減少,但是在實施例10、12、13中幾乎維持初期的Si元素分布狀態(tài)。
實施例9的情況下,通過條件2進行滑動試驗后,在滑動面上殘留的Si元素的量少。另一方面,實施例10、12、13的情況下,在C元素濃度高的島狀區(qū)域的周圍維持較多的高Si元素濃度的區(qū)域。
在初期截面的通過O元素濃度得到的映射像中,將O元素濃度的水平為3以下的區(qū)域視為烯烴類聚合物的分散相,測定該分散相的長度方向的長度(分散直徑)。結(jié)果如表9所示。
表9 (5)~(7)的評價結(jié)果如表10所示。
表10
圖33為繪制“條件2”的滑動試驗中的滑動阻力系數(shù)和滑動次數(shù)的關(guān)系的圖。盡管在苛刻的條件下,都未發(fā)現(xiàn)滑動阻力系數(shù)的顯著增大。特別是實施例10~15的滑動耐久性非常優(yōu)異。
(研究3) 使用更通用的材料來替代超高分子量PE和SBS進行研究。
(1)交聯(lián)塊的制備 使用具有表11所示組成的原料,按照與上述交聯(lián)塊1~5相同的過程制備交聯(lián)塊6。但是,進行動態(tài)交聯(lián)時,替代在顆粒上涂布有機過氧化物母煉膠,將有機過氧化物母煉膠以外的組合物和有機過氧化物母煉膠使用重量給料器以定量比投入到擠出機中來。表中,“EBT1”為乙烯-丁烯-亞乙基降冰片烯三元聚合物(高乙烯高二烯型、二烯量為10.4(碘值22)),“PP”為ノバテツクMA3H(日本ポリケム社、商品名)。其它與交聯(lián)塊1~5的情況相同。
表11 (2)滑動部件(雙層成型品)的制造 與“研究1”、“研究2”同樣地制造了具有表12所示組成的滑動材料。表中,“酚類交聯(lián)型TPV2”為Sarlink4155(DSM社制),其它與研究1、2相同。使用得到的滑動材料,與“研究1”同樣地制造滑動部件。
表12 (3)評價 對于實施例16,與“研究2”同樣地對硅酮化合物的粘性、硅酮化合物的分散狀態(tài)、外觀、成型性、硬度、滑動性進行評價?;瑒有缘脑u價通過在“條件1”下進行的重復7組滑動試驗來進行。硅酮化合物的粘性、外觀、成型性、硬度和滑動性試驗的結(jié)果如表13所示。
圖34為實施例16的X射線圖像。在圖34的X射線圖像中,Si元素的情況下,分割成具有“超過100”、“100~87”、“87~75”、“75~62”、“62~50”、“50~37”、“37~25”、“25~12”、“12~0”、或“小于0”的濃度水平的區(qū)域,按照各自的區(qū)域分色而顯色。Si元素沒有沿著擠出方向偏移存在,而是分布在島狀的C元素高濃度區(qū)域(上述烯烴類聚合物的分散相)的周圍。C元素高濃度的交聯(lián)區(qū)域的長度方向的長度為2~56μm。
表13 (研究4) (1)交聯(lián)塊的制備 使用具有表14所示組成的原料,以與上述交聯(lián)塊6相同的過程制備交聯(lián)塊7和交聯(lián)塊8。表中,“含有超高分子聚烯烴的HDPE”為三井化學社制的LUBMER L5000(商品名)、“SEBC”為JSR社制的DYNARON4600P(商品名),“含有Si-H基的聚有機硅氧烷”為信越化學社制的KF-99(商品名)。其它與交聯(lián)塊6的情況相同。
表14 (2)滑動部件(雙層成型品)的制造 與“研究1”、“研究2”和“研究3”同樣地制造了具有表15所示組成的滑動材料。表中,“塊PP”為ノバテツクPP BC2E(日本ポリプロ社制、商品名),其它與研究1、2和3相同。使用得到的滑動材料,與“研究2”同樣地制造滑動部件。
表15 (3)評價 對于實施例17、18,與“研究2”同樣地對硅酮化合物的粘性、硅酮化合物的分散狀態(tài)、外觀、成型性、硬度、滑動性進行評價?;瑒有缘脑u價通過在“條件1”下進行的重復7組滑動試驗來進行。硅酮化合物的粘性、外觀、成型性、硬度和滑動性試驗的結(jié)果如表16所示。實施例17、18中,粘液的產(chǎn)生少,因此具有特別優(yōu)異的成型性。
表16 圖35為實施例17的X射線圖像、圖36為實施例18的X射線圖像。這些X射線圖像與圖34相同地分色描繪。實施例17、18的C元素高濃度的區(qū)域(上述烯烴類聚合物的分散相)的最大長度分別為4~70μm、2~125μm,盡管滑動材料中的硅酮化合物的濃度高,但是觀察到C元素高濃度的交聯(lián)區(qū)域之間相連的形態(tài)。
圖37中對研究1~4的滑動部件繪制了通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例(%)和滑動材料中的硅酮化合物含量(%)的關(guān)系的圖。圖37中的符號●表示實施例、符號×表示比較例。
權(quán)利要求
1、一種滑動材料,通過以烯烴類聚合物和硅酮化合物為必要成分的原料的擠出而得到,其中,
所述烯烴類聚合物的一部分在所述滑動材料中形成交聯(lián)體,
所述交聯(lián)體形成交聯(lián)區(qū)域分散在所述滑動材料中,以阻礙所述硅酮化合物向擠出方向偏移存在,
以所述滑動材料總重量為基準,所述滑動材料通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例為33~75重量%,
以所述滑動材料總重量為基準,所述硅酮化合物的含量為5~20重量%。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動材料,其中,將所述硅酮化合物通過轉(zhuǎn)矩流變儀在180℃、10rpm下混煉時的轉(zhuǎn)矩為0.01~5Nm。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動材料,其中,在與所述擠出方向平行的截面,由所述交聯(lián)區(qū)域和未交聯(lián)的所述烯烴類聚合物構(gòu)成的分散相中,以面積比計80%具有0.1~200μm的分散直徑。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動材料,其中,在與所述擠出方向平行的截面,所述交聯(lián)區(qū)域的平均粒徑為0.5~150μm。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動材料,其中,
所述烯烴類聚合物含有選自具有不飽和鍵的未交聯(lián)烯烴類聚合物、和含有下式(i)、(ii)、(iii)或(iv)所示基團的未交聯(lián)烯烴類聚合物中的至少一種烯烴類聚合物,
所述交聯(lián)體通過利用動態(tài)交聯(lián)的擠出而得到。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動材料,其中,
所述原料含有未交聯(lián)烯烴類聚合物和交聯(lián)的烯烴類聚合物,
所述交聯(lián)體通過利用動態(tài)交聯(lián)的擠出而得到。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動材料,其中,所述硅酮化合物含有至少一種選自硅油、硅酮橡膠、含有40重量%以上硅酮的硅酮共聚物中的粘度為10mPa·s以上的硅酮化合物。
8、一種滑動部件,用于與窗玻璃滑動接觸的密封條,其中,所述滑動部件含有權(quán)利要求1~7的任意一項中所述的滑動材料。
9、一種密封條,具有與窗玻璃滑動接觸的滑動部件,其中,所述滑動部件含有權(quán)利要求1~7的任意一項中所述的滑動材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種滑動材料,通過以烯烴類聚合物和硅酮化合物為必要成分的原料的擠出而得到,其中,烯烴類聚合物的一部分在滑動材料中形成交聯(lián)體,交聯(lián)體形成交聯(lián)區(qū)域分散在滑動材料中,以阻礙硅酮化合物向擠出方向偏移存在,以滑動材料總重量為基準,滑動材料的通過熱二甲苯回流得到的殘留成分比例為33~75重量%,以滑動材料總重量為基準,硅酮化合物的含量為5~20重量%。
文檔編號B60J10/04GK101356224SQ200780001399
公開日2009年1月28日 申請日期2007年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月10日
發(fā)明者本多雅之, 野田修康, 辻葩一, 渡部福治, 高橋信彥, 磨田恒夫 申請人:信越聚合物株式會社