説明

ディーゼル適用のためのポリオキシメチレン

A)ポリオキシメチレンホモポリマー又はポリオキシメチレンコポリマー 10〜99.99質量%、B)一般式(I)[ここで、基R1〜R4は互いに独立して次の意味を有する:R1は、炭素原子1〜5個を有するアルキル基であり、R2〜R4は、水素、炭素原子1〜5個を有するアルキル基である]で示されるイミダゾール 0.01〜5質量%、C)アルカリ土類金属酸化物 0〜5質量%、D)別の添加剤 0〜80質量%を含有し、その際に成分A)〜D)の質量百分率の総和は100%になる、熱可塑性成形材料。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、
A)ポリオキシメチレンホモポリマー又はポリオキシメチレンコポリマー 10〜99.99質量%、
B)一般式
【化1】

[ここで、基R1〜R4は互いに独立して次の意味を有する:
1は、炭素原子1〜5個を有する炭化水素基を表し、
2〜R4は、水素、炭素原子1〜5個を有するアルキル基を表す]で示されるイミダゾール 0.01〜5質量%、
C)アルカリ土類金属酸化物 0〜5質量%、
D)別の添加剤 0〜80質量%
を含有する熱可塑性成形材料に関するものであり、その際に成分A)〜D)の質量百分率の総和は100%である。
【0002】
さらに本発明は、各種の繊維、フィルム及び成形体を製造するための本発明による成形材料の使用並びにこの際に得ることができる成形体に関する。
【0003】
ポリオキシメチレンは、しばしばエンジン分野において使用され、その際にこれらはディーゼル燃料と接触し、前記燃料はこの分野において90℃及びそれを上回る熱さである。これらの温度では、分子量減少が大きな問題である。さらにまた、これらの熱可塑性プラスチックにも新たな挑戦が存在する、それというのも、低い硫黄含量を有するバイオディーゼル又はディーゼル燃料が新世代のエンジン中で使用されるからである。
【0004】
欧州特許出願公開(EP-A)第855 424号明細書からは、立体障害性のアミン、ベンゾトリアゾール、ベンゾアート及びベンゾフェノンがPOM用の安定剤として知られている。
【0005】
ポリアルキレングリコール及びZnOの組合せは、例えば米国特許(US)第6,489,388号明細書から知られており、並びに国際公開(WO)第2003/027177号からは、金属水酸化物、金属酸化物及び酸化防止剤の組合せが知られている。
【0006】
技術水準からの成形材料は、特により高い温度での並びにより長い期間にわたる耐ディーゼル燃料性に関して、改善する余地がある。そのうえ、これらのPOM材料は、新しい"ディーゼル"に不十分にのみ適している。
【0007】
本発明の課題は、故に、良好な耐ディーゼル燃料性(特により高い温度での及びより長い期間にわたる)を有するPOM成形材料を提供することであり、その際にこの耐ディーゼル燃料性は新しいディーゼル燃料及びディーゼル混合物も含めるべきである。
【0008】
さらにまた、耐酸性、耐塩素性(退色)及び酸化安定性が改善されるべきである。
【0009】
それに応じて、冒頭に定義された成形材料が見出された。好ましい実施態様は従属請求項から読み取ることができる。
【0010】
成分A)として、本発明による成形材料は、ポリオキシメチレンホモポリマー又はポリオキシメチレンコポリマー10〜99.99質量%、好ましくは10〜99.98質量%、より好ましくは20〜99.48質量%及び特に25〜98.95質量%を含有する。
【0011】
そのようなポリマーは、当業者にそれ自体として知られており、かつ文献に記載されている。
【0012】
かなり一般的に、これらのポリマーは、少なくとも50mol%の繰返し単位−CH2O−をポリマー主鎖中に有する。
【0013】
ホモポリマーは一般的に、好ましくは適した触媒の存在で、ホルムアルデヒド又はトリオキサンの重合により製造される。
【0014】
本発明の範囲内で、成分A)としてポリオキシメチレンコポリマー、特に、繰返し単位−CH2O−に加えてさらに繰返し単位
【化2】

[式中、R〜Rは互いに独立して水素原子、C−〜C−アルキル基又は炭素原子1〜4個を有するハロゲン置換されたアルキル基であり、かつRは−CH−、CHO−、C−〜C−アルキル又はC−〜C−ハロゲンアルキル置換されたメチレン基又は相応するオキシメチレン基であり、かつnは0〜3の範囲内の値を有する]を50mol%まで、好ましくは0.1〜20mol%、特に0.3〜10mol%及び極めて特に好ましくは0.2〜2.5mol%有するものが好ましい。有利には、これらの基は、環状エーテルの開環によってコポリマー中へ導入されることができる。好ましい環状エーテルは、式
【化3】

[式中、R〜R及びnは前記の意味を表す]で示されるものである。例示的にのみ、エチレンオキシド、1,2−プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシド、1,3−ブチレンオキシド、1,3−ジオキサン、1,3−ジオキソラン及び1,3−ジオキセパンを環状エーテルとして挙げることができ、並びに線状のオリゴホルマール又はポリホルマール、例えばポリジオキソラン又はポリジオキセパンをコモノマーとして挙げることができる。
【0015】
成分A)として同様に適しているのは、例えばトリオキサンと、前記の環状エーテルの1つと、第三のモノマー、好ましくは式
【化4】

[式中、Zは化学結合、−O−、−ORO−(R=C−〜C−アルキレン又はC−〜C−シクロアルキレン)である]で示される二官能性化合物との反応により、製造されるオキシメチレンターポリマーである。
【0016】
この種類の好ましいモノマーは、幾つかの例を挙げるに過ぎないが、エチレンジグリシド、ジグリシジルエーテル及びモル比2:1のグリシジル類及びホルムアルデヒド、ジオキサン又はトリオキサンからなるジエーテル並びにグリシジル化合物2molと炭素原子2〜8個を有する脂肪族ジオール1molとからなるジエーテル、例えばエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、シクロブタン−1,3−ジオール、1,2−プロパンジオール及びシクロヘキサン−1,4−ジオールのジグリシジルエーテルである。
【0017】
前記のホモポリマー及びコポリマーの製造方法は当業者に知られており、かつ文献に記載されているので、本明細書ではより詳細な記載は不要である。
【0018】
好ましいポリオキシメチレンコポリマーは、少なくとも160〜170℃の融点(DSC、ISO 3146)及び5000〜300000、好ましくは7000〜250000の範囲内の分子量(質量平均値)Mw(GPC、PMMA標準)を有する。
【0019】
鎖末端にC−C結合を有する、末端基の安定化されたポリオキシメチレンポリマーが特に好ましい。
【0020】
成分B)として、本発明による成形材料は、一般式
【化5】

[ここで、基R1〜R4は互いに独立して次の意味を有する:
1は、炭素原子1〜5個、好ましくは1〜4個を有するアルキル基、特にメチル基又はエチル基を表し、
2〜R4は、水素又は炭素原子1〜5個、好ましくは1〜4個を有するアルキル基、特に水素又はメチル基又はエチル基を表す]で示される少なくとも1種のイミダゾールを含有する。
【0021】
好ましいイミダゾールは次のものである:
【化6】

【0022】
イミダゾールは、グリオキサール、アンモニア及びホルムアルデヒドから合成することができ、故に旧名グリオキサリンである;これはブロモアセトアルデヒド−エチレンアセタールからも、アンモニアを導通しながらホルムアミドと共に180℃に加熱することにより得ることができる。
【0023】
イミダゾール誘導体は、180〜200℃でベンジル及び他の置換1,2−ジケトンにホルムアミド及びホルムアルデヒドを作用させることにより得られる。α−ハロゲンケトンとアミジンとの縮合により、同様にイミダゾール誘導体を得ることができる。
【0024】
成分C)として、本発明による成形材料は、アルカリ土類金属酸化物を0〜5質量%、特に0.01〜5質量%、好ましくは0.5〜4質量%及び殊に1〜3質量%含有する。好ましくは酸化Ca、酸化Ba又は酸化Srであり、その際にMgOが特に好ましい。
【0025】
MgO、Mr 40.30。密度3.58、融点2827±30℃、沸点約3600℃を有するぽろぽろの白色粉末又は八面体もしくは立方体の結晶、水に不溶は、しかしながらこの水によりゆっくりと難溶性の水酸化マグネシウムへ変換される。結晶質MgOは、例えばMgの燃焼の際に、さらに水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、マグネサイトの強熱の際に、過熱水蒸気での塩化マグネシウムの分解により、苦味塩もしくはキーゼリットから熱的に、生じる。海水から取得する際に、生石灰及び消石灰又はドロマイトを用いてMg(OH)2が沈殿され、これは分離され、かつか焼される。
【0026】
好ましいMgOは、本発明によれば、金属不純物(アルカリ金属以外)を極めて少ない割合のみ、好ましくは10000ppm未満、特に7000ppm未満含有するMgOである。
【0027】
好ましい平均粒度は、10〜200μm、好ましくは20〜100μm及び特に50〜80μmである。(ふるい分析により測定)。
【0028】
適したMgOは、Acros Organicsから商業的に入手可能であり、かつ他の酸化物、例えばCaO、SiO2、Al23、Fe23及びSO4含有塩の副成分を通例10000ppm未満含有する。
【0029】
成分D)として、本発明による成形材料は、別の添加剤0〜80質量%、好ましくは0〜50質量%及び特に0〜40質量%を含有していてよい。
【0030】
成分D)として、本発明による成形材料は、組成Mg3[(OH)2/Si410]又は3MgO・4SiO2・H2Oの水和ケイ酸マグネシウムであるタルクを0.01〜2質量%、好ましくは0.02〜0.8質量%及び特に0.03〜0.4質量%含有していてよい。これらのいわゆる三層フィロケイ酸塩は、小葉状の外観を有し、三斜晶系、単斜晶系又は斜方晶系の結晶構造を有する。別の微量元素についてはMn、Ti、Cr、Ni、Na及びKが存在していてよく、その際にOH基は部分的にフッ化物により置換されていてよい。
【0031】
特に好ましくはタルクが使用され、その粒度の100%が<20μmである。粒度分布は通常、沈降分析DIN 6616-1により測定され、かつ好ましくは次のとおりである:
<20μm 100質量%
<10μm 99質量%
< 5μm 85質量%
< 3μm 60質量%
< 2μm 43質量%。
【0032】
そのような製品は、Micro-Talc I.T. extra(Norwegian Talc Minerals社)として商業的に入手可能である。
【0033】
立体障害性フェノール類D)として、フェノール環上に立体的に要求の大きい少なくとも1個の基を有するフェノール構造を有する原則的に全ての化合物が適している。
【0034】
好ましくは、例えば、式
【化7】

[式中、次の意味を有する:
及びRはアルキル基、置換アルキル基又は置換トリアゾール基を表し、その際に基R及びRは同じか又は異なっていてよく、かつRはアルキル基、置換アルキル基、アルコキシ基又は置換アミノ基を表す]で示される化合物が考慮に値する。
【0035】
挙げた種類の酸化防止剤は例えば独国特許出願公開(DE-A)第27 02 661号明細書(米国特許(US-A)第4 360 617号明細書)に記載されている。
【0036】
好ましい立体障害性フェノール類のさらなる群は、置換ベンゼンカルボン酸から、特に置換ベンゼンプロピオン酸から誘導される。
【0037】
この種類からの特に好ましい化合物は、式
【化8】

[式中、R、R、R及びRは互いに独立してC〜C−アルキル基であってよく、前記基はそれらもまた置換されていてよく(前記基のうち少なくとも1個は立体的に要求の大きい基である)、かつRは、主鎖中にC−O結合も有していてよい炭素原子1〜10個を有する二価の脂肪族基であってよい]で示される化合物である。
【0038】
これらの形に相当する好ましい化合物は、
【化9】

(BASF SE社のIrganox(登録商標) 245)
【化10】

(BASF SE社のIrganox(登録商標) 259)である。
【0039】
立体障害性フェノール類として次のものを例示的に挙げることができる:
2,2′−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオナート]、ペンタエリトリチル−テトラキス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオナート]、ジステアリル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホナート、2,6,7−トリオキサ−1−ホスファビシクロ−[2.2.2]オクト−4−イル−メチル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナマート、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル−3,5−ジステアリル−チオトリアジルアミン、2−(2′−ヒドロキシ−3′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2,6−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシメチルフェノール、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−ベンゼン、4,4′−メチレン−ビス−(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル−ジメチルアミン及びN,N′−ヘキサメチレン−ビス−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナミド。
【0040】
特に有効であることが判明しており、故に好ましくは使用されるのは、2,2′−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェニル)、1,6−ヘキサンジオール−ビス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル]−プロピオナート(Irganox(登録商標) 259)、ペンタエリトリチル−テトラキス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオナート]であり、かつCiba Geigy社の前記のIrganox(登録商標) 245が特に好適である。
【0041】
個々にか又は混合物として使用されることができる酸化防止剤(D)は、成形材料A)〜D)の全質量を基準として、0.005〜2質量%まで、好ましくは0.1〜1.0質量%の量で使用されることができる。
【0042】
往々にして、フェノール性ヒドロキシ基に対してo位の立体障害性基を1個以下有する立体障害性フェノール類が特に、殊により長期間にわたる拡散光中での貯蔵の際の色安定性の評価の場合に、有利であることが判明している。
【0043】
成分D)として使用可能なポリアミドは本来知られている。半結晶質又は無定形の樹脂は使用されることができ、これらは例えばEncyclopedia of Polymer Science and Engineering, 11巻, 315〜489頁, John Wiley & Sons, Inc., 1988に記載されており、その際にポリアミドの融点は好ましくは225℃未満、好ましくは215℃未満である。
【0044】
これらの例は、ポリヘキサメチレンアゼライン酸アミド、ポリヘキサメチレンセバシン酸アミド、ポリヘキサメチレンドデカン二酸アミド、ポリ−11−アミノウンデカン酸アミド及びビス−(p−アミノシクロヘキシル)−メタン−ドデカン酸ジアミド又はラクタム、例えばポリカプロラクタム又はポリラウリンラクタムの開環により得られた生成物である。また、酸成分としてテレフタル酸又はイソフタル酸及び/又はジアミン成分としてトリメチルヘキサメチレンジアミン又はビス−(p−アミノシクロヘキシル)−プロパンをベースとするポリアミド並びに2種又はそれ以上の前記のポリマー又はそれらの成分の共重合により製造されているポリアミドベース樹脂も適している。
【0045】
特に適したポリアミドとして、カプロラクタム、ヘキサメチレンジアミン、p,p′−ジアミノジシクロヘキシルメタン及びアジピン酸をベースとする混合ポリアミドを挙げることができる。これらの一例は名称Ultramid(登録商標) 1 CでBASF SEから販売されている製品である。
【0046】
適した別のポリアミドは、Du Pont社から名称Elvamide(登録商標)で販売されている。
【0047】
これらのポリアミドの製造は同様に前記の刊行物に記載されている。末端アミノ基と末端酸基との比は、出発化合物のモル比を変えることにより制御されることができる。
【0048】
本発明による成形材料中のポリアミドの含分は、0.001〜2質量%、好ましくは0.005〜1.99質量%、より好ましくは0.01〜0.08質量%である。
【0049】
2,2−ジ−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)及びエピクロロヒドリンからなる重縮合生成物の同時使用により、往々にして使用されるポリアミドの分散性は改善されることができる。
【0050】
エピクロロヒドリン及びビスフェノールAからなるそのような縮合生成物は商業的に入手可能である。それらの製造方法は当業者に同様に知られている。前記重縮合物の商品名はPhenoxy(登録商標)(Union Carbide Corporation)もしくはEpikote(登録商標) (Shell社)である。前記重縮合物の分子量は幅広い範囲で変えることができ;原則的に、商業的に入手可能なタイプは例外なく適している。
【0051】
成分D)として、本発明によるポリオキシメチレン成形材料は、前記成形材料の全質量を基準として、1種又はそれ以上のアルカリ土類金属ケイ酸塩及び/又はアルカリ土類金属グリセロリン酸塩0.002〜2.0質量%、好ましくは0.005〜0.5質量%及び特に0.01〜0.3質量%を含有していてよい。前記ケイ酸塩及びグリセロリン酸塩の形成のためのアルカリ土類金属として、好ましくはカルシウム及び特にマグネシウムが優れていることが判明している。好都合にはグリセロリン酸カルシウム及び好ましくはグリセロリン酸マグネシウム及び/又はケイ酸カルシウム及び好ましくはケイ酸マグネシウムが使用され、その際にアルカリ土類金属ケイ酸塩として、特に式
Me・xSiO2・nH2
[式中、
Meはアルカリ土類金属、好ましくはカルシウム又は特にマグネシウムであり、
xは1.4〜10、好ましくは1.4〜6の数であり、かつ
nは0に等しいか又は0より大きく、好ましくは0〜8の数である]により記載されるものが好ましい。
【0052】
化合物D)は有利には微細に粉砕された形で使用される。100μm未満、好ましくは50μm未満の平均粒度を有する製品が特に好適である。
【0053】
好ましくは、ケイ酸カルシウム及びケイ酸マグネシウム及び/又はグリセロリン酸カルシウム及びグリセロリン酸マグネシウムが使用される。これらは、例えば次の特性データによってより詳細に規定されることができる:
ケイ酸カルシウムもしくはケイ酸マグネシウム:
CaOもしくはMgO含量:4〜32質量%、好ましくは8〜30質量%及び特に12〜25質量%、
SiO:CaOもしくはSiO:MgOの比(mol/mol):1.4〜10、好ましくは1.4〜6及び特に1.5〜4、
かさ比重:10〜80g/100ml、好ましくは10〜40g/100ml及び
平均粒度:100μm未満、好ましくは50μm未満及び
グリセロリン酸カルシウムもしくはグリセロリン酸マグネシウム:
CaOもしくはMgO含量:70質量%を上回る、好ましくは80質量%を上回る
強熱残分:45〜65質量%
融点:300℃を上回る及び
平均粒度:100μm未満、好ましくは50μm未満。
【0054】
成分D)として、本発明による成形材料は、炭素原子10〜40個、好ましくは炭素原子16〜22個を有する飽和又は不飽和の脂肪族カルボン酸と、ポリオール又は炭素原子2〜40個、好ましくは炭素原子2〜6個を有する脂肪族飽和アルコール又は脂肪族飽和アミン又はアルコール及びエチレンオキシドから誘導されるエーテルとのエステル又はアミド少なくとも1種0.01〜5質量%、好ましくは0.09〜2質量%及び特に0.1〜0.7質量%を含有することができる。
【0055】
前記カルボン酸は1又は2価であってよい。例としてペラルゴン酸、パルミチン酸、ラウリン酸、マルガリン酸、ドデカン二酸、ベヘン酸及び特に好ましくはステアリン酸、カプリン酸並びにモンタン酸(炭素原子30〜40個を有する脂肪酸からなる混合物)を挙げることができる。
【0056】
前記脂肪族アルコールは1〜4価であってよい。アルコールの例は、n−ブタノール、n−オクタノール、ステアリルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ペンタエリトリトールであり、その際にグリセリン及びペンタエリトリトールが好ましい。
【0057】
前記脂肪族アミンは1〜3価であってよい。これらの例はステアリルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジ(6−アミノヘキシル)アミンであり、その際にエチレンジアミン及びヘキサメチレンジアミンが特に好ましい。好ましいエステル又はアミドは相応してグリセリンジステアラート、グリセリントリステアラート、エチレンジアミンジステアラート、グリセリンモノパルミタート、グリセリントリラウラート、グリセリンモノベヘナート及びペンタエリトリトールテトラステアラートである。
【0058】
多様なエステルもしくはアミドの混合物又はアミドとの組合せでのエステルの混合物も使用されることもでき、その際に混合比は任意である。
【0059】
さらに適しているのは、一価又は多価のカルボン酸、好ましくは脂肪酸でエステル化されているかもしくはエーテル化されているポリエーテルポリオール又はポリエステルポリオールである。適した製品は、例えばHenkel KGaA社のLoxiol(登録商標) EP 728として商業的に入手可能である。
【0060】
アルコール及びエチレンオキシドから誘導される好ましいエーテルは、一般式
RO(CH2CH2O)n
を有し、ここで、Rは、炭素原子6〜40個を有するアルキル基を表し、かつnは、1に等しい/より大きい整数を表す。
【0061】
Rについて特に好ましいのは、nが50である飽和C16〜C18脂肪アルコールであり、これはBASF SE社のLutensol(登録商標) AT 50として商業的に入手可能である。
【0062】
別の成分D)として、本発明による成形材料は、別の成核剤を0.0001〜1質量%、好ましくは0.001〜0.8質量%及び特に0.01〜0.3質量%含有していてよい。
【0063】
成核剤として、知られる全ての化合物、例えばメラミンシアヌラート、ホウ素化合物、例えば窒化ホウ素、ケイ酸、顔料、例えばHeliogenblau(登録商標)(銅フタロシアニン顔料;BASF SEの登録商標)が考慮に値する。
【0064】
充てん剤として、50質量%まで、好ましくは5〜40質量%の量で、例えばチタン酸カリウム−ウィスカー、炭素繊維及び好ましくはガラス繊維を挙げることができ、その際にガラス繊維は例えば、5〜200μm、好ましくは8〜50μmの直径を有する貧アルカリE−ガラスからなる、ガラス織布、ガラスマット、ガラス不織布及び/又はガラス繊維ロービング又はチョップトガラス繊維の形で使用されることができ、その際に繊維状充てん剤はそれらの配合後に好ましくは0.05〜1mm、特に0.1〜0.5mmの平均長を有する。
【0065】
適した他の充てん剤は、例えば、好ましくは粉砕された形の、炭酸カルシウム又はガラスビーズ又はこれらの充てん剤の混合物である。
【0066】
別の添加剤として、50質量%まで、好ましくは0〜40質量%の量で、耐衝撃性を改良するポリマー(以下にゴム弾性ポリマー又はエラストマーとも呼ぶ)を挙げることができる。
【0067】
そのようなエラストマーの好ましい種類はいわゆるエチレン−プロピレン(EPM)ゴムもしくはエチレン−プロピレン−ジエン(EPDM)ゴムである。
【0068】
EPMゴムは一般的に、事実上二重結合をもはや有しないのに対して、EPDMゴムは炭素原子100個あたり二重結合1〜20個を有していてよい。
【0069】
EPDMゴム用のジエンモノマーとして、例えば共役ジエン、例えばイソプレン及びブタジエン、炭素原子5〜25個を有する非共役ジエン、例えばペンタ−1,4−ジエン、ヘキサ−1,4−ジエン、ヘキサ−1,5−ジエン、2,5−ジメチルヘキサ−1,5−ジエン及びオクタ−1,4−ジエン、環状ジエン、例えばシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン及びジシクロペンタジエン並びにアルケニルノルボルネン、例えば5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−ブチリデン−2−ノルボルネン、2−メタリル−5−ノルボルネン、2−イソプロペニル−5−ノルボルネン及びトリシクロジエン、例えば3−メチル−トリシクロ(5.2.1.0.2.6)−3,8−デカジエン又はそれらの混合物を挙げることができる。ヘキサ−1,5−ジエン、5−エチリデン−ノルボルネン及びジシクロペンタジエンが好ましい。EPDMゴムのジエン含量は、ゴムの全質量を基準として、好ましくは0.5〜50質量%、特に1〜8質量%である。
【0070】
EPDMゴムは、別のモノマー、例えばグリシジル(メタ)アクリラート、(メタ)アクリル酸エステル及び(メタ)アクリルアミドでグラフトされていてもよい。
【0071】
好ましいゴムの別の群は、エチレンと(メタ)アクリル酸のエステルとのコポリマーである。付加的に前記ゴムはさらにエポキシ基を有するモノマーを含有していてよい。これらのエポキシ基を有するモノマーは好ましくは、モノマー混合物への一般式I又はIIのエポキシ基を有するモノマーの添加によりゴム中へ組み込まれ、
【化11】

上記式中、R6〜R10は水素又は炭素原子1〜6個を有するアルキル基を表し、かつmは0〜20の整数であり、gは0〜10の整数であり、かつpは0〜5の整数である。
【0072】
好ましくは、基R6〜R8は水素を表し、その際にmは0又は1を表し、かつgは1を表す。相当する化合物はアリルグリシジルエーテル及びビニルグリシジルエーテルである。
【0073】
式IIの好ましい化合物は、アクリル酸及び/又はメタクリル酸のエポキシ基を有するエステル、例えばグリシジルアクリラート及びグリシジルメタクリラートである。
【0074】
有利には前記コポリマーは、エチレン50〜98質量%、エポキシ基を有するモノマー0〜20質量%並びに(メタ)アクリル酸エステル残余量からなる。
【0075】
特に好ましくは、
エチレン 50〜98質量%、特に55〜95質量%、
グリシジルアクリラート及び/又はグリシジルメタクリラート、(メタ)アクリル酸及び/又は無水マレイン酸 0.1〜40質量%、特に0.3〜20質量%及び
n−ブチルアクリラート及び/又は2−エチルヘキシルアクリラート 1〜50質量%、特に10〜40質量%
からなるコポリマーである。
【0076】
アクリル酸及び/又はメタクリル酸の好ましい別のエステルは、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル及びイソブチルエステルもしくはt−ブチルエステルである。
【0077】
それに加えて、ビニルエステル及びビニルエーテルもコモノマーとして使用されることができる。
【0078】
前記のエチレンコポリマーは、それ自体として知られた方法によって、好ましくは高圧及び高められた温度下でのランダム共重合によって、製造されることができる。相応する方法は一般的に知られている。
【0079】
好ましいエラストマーは、エマルションポリマーでもあり、それらの製造は、例えば、Blackley著、モノグラフィー"Emulsion Polymerization"に記載されている。使用可能な乳化剤及び触媒はそれ自体として知られている。
【0080】
原則的に、均質な構造を有するエラストマー又はしかしシェル構造を有するエラストマーが使用されることができる。シェル状の構造は、個々のモノマーの添加順序によって決定され;前記ポリマーのモルホロジーも、この添加順序の影響を受ける。
【0081】
単に代表例として、ここでは、エラストマーのゴム部分の製造のためのモノマーとして、アクリラート、例えばn−ブチルアクリラート及び2−エチルヘキシルアクリラート、相応するメタクリラート、ブタジエン及びイソプレン並びにそれらの混合物を挙げることができる。これらのモノマーは、別のモノマー、例えばスチレン、アクリロニトリル、ビニルエーテル及び別のアクリラート又はメタクリラート、例えばメタクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル及びプロピルアクリラートと共重合されることができる。
【0082】
前記エラストマーの軟質相又はゴム相(0℃未満のガラス転移温度を有する)は、コア、外側シェル又は中央シェル(2よりも多いシェル構造を有するエラストマーの場合)であってよく;多シェルのエラストマーの場合に、複数のシェルも1種のゴム相からなっていてよい。
【0083】
前記ゴム相に加えて、さらに、1種又はそれ以上の硬質成分(20℃を上回るガラス転移温度を有する)がエラストマーの構造に関与している場合には、これらは、一般的に、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル及びメタクリル酸メチルを主モノマーとして重合することによって製造される。それに加えて、ここでもより少ない割合の別のコモノマーが使用されることができる。
【0084】
幾つかの場合に、表面上に反応性基を有するエマルションポリマーを使用することが有利であることが分かっている。そのような基は、例えばエポキシ基、アミノ基又はアミド基並びに、一般式
【化12】

で示されるモノマーの同時使用により導入されることができる官能基であり、
上記式中、置換基は次の意味を有していてよい:
15は水素又はC−〜C−アルキル基であり、
16は水素、C−〜C−アルキル基又はアリール基、特にフェニルであり、
17は水素、C−〜C10−アルキル基、C−〜C12−アリール基又は−OR18であり、
18は、場合によりO含有基又はN含有基で置換されていてよい、C−〜C−アルキル基又はC−〜C12−アリール基であり、
Xは化学結合、C−〜C10−アルキレン基又はC〜C12−アリーレン基であるか、又は
【化13】

であり、
YはOZ又はNH−Zであり、かつ
ZはC〜C10−アルキレン基又はC〜C12−アリーレン基である。
【0085】
欧州特許出願公開(EP-A)第208 187号明細書に記載されたグラフトモノマーも、表面での反応性基の導入に適している。
【0086】
別の例として、さらに、アクリルアミド、メタクリルアミド及びアクリル酸又はメタクリル酸の置換エステル、例えば(N−t−ブチルアミノ)−エチルメタクリラート、(N,N−ジメチルアミノ)エチルアクリラート、(N,N−ジメチルアミノ)メチルアクリラート及び(N,N−ジエチルアミノ)エチルアクリラートを挙げることができる。
【0087】
さらに、ゴム相の粒子は、架橋されていてもよい。架橋剤として作用するモノマーは、例えばブタ−1,3−ジエン、ジビニルベンゼン、ジアリルフタラート、ブタンジオールジアクリラート及びジヒドロジシクロペンタジエニルアクリラート並びに欧州特許出願公開(EP-A)第50 265号明細書に記載された化合物である。
【0088】
さらに、いわゆるグラフト架橋性モノマー(graftlinking monomers)、すなわち重合の際に異なる速度で反応する2種又はそれ以上の重合可能な二重結合を有するモノマーも使用されることができる。好ましくは、少なくとも1種の反応性基がその他のモノマーとほぼ同じ速度で重合するのに対し、他方の1種(又は複数)の反応性基が例えば明らかによりゆっくりと重合する化合物が使用される。異なる重合速度は、前記ゴム中に特定割合の不飽和二重結合を必然的に有する。引き続き、そのようなゴム上へ別の相がグラフトされる場合には、ゴム中に存在している二重結合は少なくとも部分的に、グラフトモノマーと化学結合の形成下に反応し、すなわち、グラフトされる相は少なくとも部分的に、化学結合を介してグラフト基材と結合されている。
【0089】
そのようなグラフト架橋性モノマーの例は、アリル基を有するモノマー、特にエチレン系不飽和カルボン酸のアリルエステル、例えばアリルアクリラート、アリルメタクリラート、ジアリルマレアート、ジアリルフマラート、ジアリルイタコナート又はこれらのジカルボン酸の相当するモノアリル化合物である。それに加えて、多数の適した別のグラフト架橋性モノマーがあり;より詳しい細部については、ここでは例えば、米国特許(US-PS)第4 148 846号明細書を参照することができる。
【0090】
一般的に、成分C)のこれらの架橋性モノマーの割合は、C)を基準として、5質量%まで、好ましくは3質量%以下である。
【0091】
以下に、好ましい幾つかのエマルションポリマーを挙げることができる。まず最初に、ここでは、次の構造を有する、コアと少なくとも1つの外側シェルとを有するグラフトポリマーを挙げることができる:
【表1】

【0092】
多シェル構造を有するグラフトポリマーの代わりに、ブタ−1,3−ジエン、イソプレン及びn−ブチルアクリラート又はそれらのコポリマーからなる均質な、すなわち一シェルのエラストマーも使用されることができる。これらの生成物も、架橋性モノマー又は反応性基を有するモノマーを同時使用することによって製造されることができる。
【0093】
記載されたエラストマーC)は、他の常用の方法、例えば懸濁重合によって、製造されることもできる。
【0094】
適した別のエラストマーとして、例えば、欧州特許出願公開(EP-A)第115 846号明細書及び欧州特許出願公開(EP-A)第115 847号明細書並びに欧州特許出願公開(EP-A)第117 664号明細書に記載されているような、熱可塑性ポリウレタンを挙げることができる。
【0095】
もちろん、前記のゴムタイプの混合物も使用されることができる。
【0096】
本発明による成形材料はさらに別の常用の添加剤及び加工助剤を含有していてよい。例示的にのみ、ここではホルムアルデヒドを捕捉するための添加剤(ホルムアルデヒド−スカベンジャー)、可塑剤、接着促進剤(Haftvermittler)及び顔料を挙げることができる。そのような添加剤の含分は一般的に0.001〜5質量%の範囲内である。
【0097】
本発明による熱可塑性成形材料の製造は本来知られた方法で成分の混合により行われるので、ここでは詳細な記載は不要である。有利には成分の混合は押出機上で行われる。
【0098】
成分B)及び成分C)並びに場合により成分D)は、好ましい一製造形において好ましくは室温でA)のグラニュールに塗布され、引き続いて押し出されることができる。
【0099】
前記成形材料からは、全ての種類の成形体(また半製品、シート、フィルム及びフォーム)が製造されうる。前記成形材料は、良好な機械的性質及び熱安定性と同時に極めて良好な耐ディーゼル性、耐塩素性及び耐溶剤性により傑出している。
【0100】
特に、個々の成分の加工は(塊状化又は焼付なしに)問題なくかつ短いサイクル時間で可能であるので、特に薄壁の部材が用途として考慮に値する。
【0101】
これらは、各種の繊維及びモノフィラメント、フィルム及び成形体の製造に、特に次の種類の用途に適している:
電動歯ブラシ用のブラシ付属品、
WC水洗用の弁体及び弁箱、
ドレンコック(Auslaufarmaturen)及びコックの機能部品、例えばシングルレバーミキサー、
シャワーヘッド及び媒体を導く内部部品、
灌漑システム及びスプリンクラーシステム及びヘッドランプ洗浄装置用のノズル、軸受要素及び制御要素、
ろ水器用のケース、
コーヒーマシン用の抽出ユニット、
スプレー用のエーロゾル配量弁及び機能部品、
引出しレール(Schubladenfuehrungen)用のローラー(Rollen)及び機能部品、
デオドラントスティック、リップスティック、化粧品用の容器、クロージャーキャップ及び調節機構、
機械製造及び自動車製造用の軸受要素、ガイドブッシュ及びスライドブッシュ、
トランスミッションギアボックス、可変速度ギアボックス及びシフトトランスミッションシステム用の歯車、スピンドル、スクリュー及び他の要素、
コンベヤーベルト、
とりわけ自動車製造における、液体タンク、液体用の蓋及びクロージャー、
タンク蓋、タンクフランジ、フィルター、フィルター用のケース、管、レザバーケース、自動車製造における燃料装置のロールオーバー弁、
インテーク管、
ガスメーター。
【0102】
台所分野及び家庭分野のためには、調理器具、例えばフライヤー、アイロン、ボタン用の要素の製造のため、並びに園芸余暇分野における使用、例えば灌漑システム又は園芸装置用の要素における、流動の改善されたPOMの使用が可能である。
【実施例】
【0103】
次の成分を使用した:
成分A
トリオキサン98.8質量%及びブタンジオールホルマール1.2質量%からなるポリオキシメチレンコポリマー。前記生成物はさらに、未反応トリオキサン約6〜8質量%及び熱的に不安定な含分5質量%を含有していた。熱的に不安定な含分の分解後に、前記コポリマーは9.5cm/10minのメルトボリュームフローレイトMVR(ISO 1133による、溶融温度190℃、公称荷重2.16kg)を有していた。
【0104】
成分B/1:
【化14】

成分B/2):
【化15】

比較成分B/1V
Tinuvin(登録商標) 622, CAS番号65447-77-0
【化16】

B/2V
1−メチルイミダゾール
B/3V
2−フェニルイミダゾール
B/4V
イミダゾール
B/5V
ポリアミジン:
【化17】

n=23
n=3871g/mol。
【0105】
成分(C):
MgO d50=73μm。
【0106】
成分D1)
Ciba-Geigy社の酸化防止剤Irganox(登録商標) 245
【化18】

成分D2:
次の性質を有する、Societe Nobel社、Puteauxの合成ケイ酸マグネシウムAmbosol(登録商標):
MgO含量 ≧14.8質量%
SiO含量 ≧59質量%
SiO:MgO比 2.7mol/mol
かさ密度 20〜30g/100ml
強熱減量 <25質量%
成分D3)
Henkel KGaA社のグリセリンジステアラートLoxiol(登録商標) VP 1206
成分D4)
カプロラクタム、ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸及び分子量調節剤としてのプロピオン酸から米国特許(US-A)第3,960,984号明細書の例5−4に従って製造された("PA-dicapped")、約3000g/molの分子量を有するポリアミドオリゴマー。
成分D5)
Irganox(登録商標) 1010 FF
【化19】

成分D6)
メラミンホルムアルデヒド縮合物。
【0107】
成形材料の製造のために、成分Aを、成分D1〜D6の以下に記載の量とドライミキサー中で23℃の温度で混合した。こうして得られた混合物を、B及びCと共に、脱ガス装置を備えた二軸スクリュー押出機(Werner & Pfleiderer社のZSK 30)中に導入し、220℃で均質化し、脱ガスし、均質化された混合物をノズルを介して造粒物として絞り出し、ペレット化した。
【0108】
例中の成分Aは、それぞれ以下のもの
D1 0.35質量%
D2 0.05質量%
D3 0.15質量%
D4 0.04質量%
D5 0.1質量%
D6 0.2質量%
を含有していた。
【0109】
次の測定を実施した:
質量損失、機械的性質(引張試験)(4mm厚さの試験体で、ISO 527タイプ1A)及びシャルピー衝撃強さ(ISO 179/1eA)について4mm厚さの試験体を、
1)100℃でのHaltermann CEC 91-A-81(浴交換1×14日間)中及び
2)110℃での75%ディーゼル CEC RF 06-03+25%バイオディーゼル(DIN EN 14214)の混合物(浴交換2×週)中での貯蔵の前及び後に測定した。
【0110】
本発明による例
例1: A) + 0.5 B/1 + 2 C
例2: A) + 0.5 B/2 + 2 C
比較例
V1 A + 0.8 B/1V
V2 A + 0.5 B/2V + 2 C
V3 A + 0.1 B/3V + 2 C
V4 A + 0.1 B/4V + 2 C
V5 A + 0.5 B/5V + 2 C
測定の結果は表から読みとることができる。
【0111】
【表2】

【0112】
【表3】

【0113】
【表4】

【0114】
【表5】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
A)ポリオキシメチレンホモポリマー又はポリオキシメチレンコポリマー 10〜99.99質量%、
B)一般式
【化1】

[ここで、基R1〜R4は互いに独立して次の意味を有する:
1は、炭素原子1〜5個を有するアルキル基であり、
2〜R4は、水素、炭素原子1〜5個を有するアルキル基である]で示されるイミダゾール 0.01〜5質量%、
C)アルカリ土類金属酸化物 0〜5質量%、
D)別の添加剤 0〜80質量%
を含有し、その際に成分A)〜D)の質量百分率の総和は100%になる、熱可塑性成形材料。
【請求項2】
A)ポリオキシメチレンホモポリマー又はポリオキシメチレンコポリマー 10〜99.98質量%、
B)一般式
【化2】

[ここで、基R1〜R4は互いに独立して次の意味を有する:
1は、炭素原子1〜5個を有するアルキル基であり、
2〜R4は、水素、炭素原子1〜5個を有するアルキル基である]で示されるイミダゾール0.01〜5質量%、
C)アルカリ土類金属酸化物0.01〜5質量%、
D)別の添加剤0〜80質量%
を含有し、その際に成分A)〜D)の質量百分率の総和は100%になる、熱可塑性成形材料。
【請求項3】
成分C)として酸化マグネシウムを含有する、請求項1又は2記載の熱可塑性成形材料。
【請求項4】
成分C)が、10000ppm未満の金属不純物を含有する、請求項1から3までのいずれか1項記載の熱可塑性成形材料。
【請求項5】
成分C)が10〜200μmの平均粒度d50を有する、請求項1から4までのいずれか1項記載の熱可塑性成形材料。
【請求項6】
成分B)のR1がメチル基又はエチル基を表す、請求項1から5までのいずれか1項記載の熱可塑性成形材料。
【請求項7】
2、R3、R4が水素又はメチル基又はエチル基を表す、請求項1から6までのいずれか1項記載の熱可塑性成形材料。
【請求項8】
各種の繊維、フィルム及び成形体の製造のための、請求項1から6までのいずれか1項記載の熱可塑性成形材料の使用。
【請求項9】
請求項1から6までのいずれか1項記載の熱可塑性成形材料から得られる、各種の繊維、フィルム及び成形体。

【公表番号】特表2012−517516(P2012−517516A)
【公表日】平成24年8月2日(2012.8.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−549526(P2011−549526)
【出願日】平成22年2月8日(2010.2.8)
【国際出願番号】PCT/EP2010/051456
【国際公開番号】WO2010/092012
【国際公開日】平成22年8月19日(2010.8.19)
【出願人】(508020155)ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア (2,842)
【氏名又は名称原語表記】BASF SE
【住所又は居所原語表記】D−67056 Ludwigshafen, Germany
【Fターム(参考)】