CN101189457A - 接头防尘罩 - Google Patents

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Abstract

一种接头防尘罩，其是采用含有聚酰胺树脂和交联丙烯酸类橡胶的丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体成型而成的。作为丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体，其是通过丙烯酸类橡胶的动态交联、使橡胶分散在聚酰胺树脂中的弹性体，优选使用聚酰胺树脂和丙烯酸类橡胶共价键连接***联的弹性体。该接头防尘罩应即使用于内侧时，也能够充分满足其中所要求的耐热性。

Description

接头防尘罩
技术领域
本发明涉及接头防尘罩（joint boot)。更详细地，本发明涉及采用耐热性优异的热塑性弹性体成型得到的接头防尘罩。
背景技术
在汽车驱动轴中，发动机侧和车轮侧安装有万向节，由于这种万向节的内部封入了润滑脂，安装作为接头罩的接头防尘罩时要覆盖万向节。
通过将接头防尘罩安装于驱动轴，有时可在高速旋转下使用、弯曲、以及在弯曲状态下且极低温度范围内使用。
根据使用部位的不同，这种接头防尘罩分为外侧(轮胎侧)和内侧(发动机侧)。关于外侧，为了进一步提高近年来汽车部件的再利用率，部件材料正在进行由硫化橡胶部件向热塑性弹性体的替换，具体而言，正在由氯丁二烯类橡胶向可再利用的、高强度、高弯曲性的、成型性优异的聚酯类热塑性弹性体转换。
专利文献1：日本特开平9-037802号公报
对此，与外侧相比，内侧虽然不要求高弯曲性，但由于安装在发动机旁边，所以要求比聚酯类热塑性弹性体更高的耐热性。因此认为，以往作为内侧接头防尘罩的材质，由硫化橡胶替换成热塑性弹性体较为困难，尚未制成采用热塑性弹性体的内侧接头防尘罩。
专利文献2：日本特开2003-286341号公报
专利文献3：日本特开平1-306456号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供采用热塑性弹性体成型而成的接头防尘罩，该接头防尘罩即使用于内侧时，也能充分满足其所要求的耐热性。
上述本发明的目的，通过采用含有聚酰胺树脂和交联丙烯酸类橡胶的丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体成型而成的接头防尘罩而实现。作为丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体，其是通过丙烯酸类橡胶的动态交联使橡胶分散在聚酰胺树脂中而成的弹性体，优选使用聚酰胺树脂和丙烯酸类橡胶共价键连接***联的弹性体。
本发明涉及的接头防尘罩，由于具有良好的低温和高温耐久性、优异的耐油脂性，特别在像150℃高温下的高温耐久性和耐油脂性方面优异，因此也能够有效地适用于特别要求耐热性的内侧(发动机侧)场合。进一步地，由于所用的热塑性弹性体的材料特性，在耐油性、成型加工性、抗弯曲性、抗裂纹扩展性、抗压缩永久变形性、耐气候老化性、耐臭氧性等方面，也可以得到满足。
具体实施方式
作为本发明所采用的、分散有交联丙烯酸类橡胶的聚酰胺类热塑性弹性体，优选采用通过交联剂使丙烯酸类橡胶进行动态交联、由此使橡胶分散于聚酰胺树脂中而形成的弹性体，更优选使用聚酰胺树脂和丙烯酸类橡胶共价键连接***联而成的弹性体。
使用的聚酰胺树脂的比例为聚酰胺树脂和交联丙烯酸类橡胶的总量的20～60重量％、优选20～55重量％。使用的聚酰胺树脂高于该比例时，会使硬度增加、弹性体性质丧失；另一方面，低于该比例时，会使热塑性丧失。
作为聚酰胺树脂，可以使用尼龙树脂，如尼龙3、尼龙4、尼龙6、尼龙7、尼龙8、尼龙42、尼龙46、尼龙66、尼龙69、尼龙610、尼龙11、尼龙12、尼龙666(己内酰胺-六亚甲基己二酰二胺共聚物)等软化点或熔点为160℃～280℃的树脂中的一种、或其混合物或共聚物。
作为共价键连接***联的丙烯酸类橡胶，如前述专利文献2～3中所述，由于与聚酰胺树脂的共价键连接***联是通过在约100～350℃、优选约150～300℃、更优选约180～280℃的加热条件下的动态交联而进行的，所以优选使用耐热性优异的α-烯烃-烷基(甲基)丙烯酸酯共聚物。此外，从注重耐油性角度而言，也适合使用烷基(甲基)丙烯酸酯或烷氧基烷基(甲基)丙烯酸酯的均聚物或共聚物、它们与α-烯烃的共聚物、以及上述各种聚合物的聚合物共混物等。
作为α-烯烃，可以使用C2～C12的α-烯烃，如乙烯、丙烯、丁-1-烯、异丁烯、戊烯、庚烯、辛烯、癸烯、十二碳烯等，其中优选使用C2～C4的α-烯烃。此外，作为烷基(甲基)丙烯酸酯，可以使用含有C1～C12的烷基、优选含有C1～C4的烷基的丙烯酸酯，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸十二烷基酯等；含有C1～C12的烷基、优选含有C1～C4的烷基的甲基丙烯酸酯，如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸十二烷基酯等。作为烷氧基烷基(甲基)丙烯酸酯，可以使用含有C1～C2的烷氧基和C2～C4的烷基的烷氧基烷基(甲基)丙烯酸酯，如丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸甲氧基丁酯、丙烯酸乙氧基丁酯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯、甲基丙烯酸甲氧基丁酯、甲基丙烯酸乙氧基丁酯等。
这些共聚物优选进一步与含有羧基、羟基、氯基、环氧基、二烯基、异氰酸酯基、胺基、酰胺基、噁唑啉基等的含交联性基团的(甲基)丙烯酸酯共聚。作为这种含交联性基团的(甲基)丙烯酸酯，一般用于以烷基(甲基)丙烯酸酯(和烷氧基烷基(甲基)丙烯酸酯)为主要成分的丙烯酸类橡胶中的(甲基)丙烯酸酯可以直接使用。
对于进一步共聚了这种含交联性基团的(甲基)丙烯酸酯的α-烯烃-烷基(甲基)丙烯酸酯共聚物，可以使用共聚组成是α-烯烃为10～69.9摩尔％、烷基(甲基)丙烯酸酯为29.6～89.5摩尔％和含交联性基团的(甲基)丙烯酸酯为0.5～10摩尔％的共聚物，这种共聚物实质上是非结晶性的，玻璃化转变温度Tg为室温以下。此外，像这种丙烯酸类橡胶的共聚物的例子，在下述非专利文献1中也有记载。此外，关于烷氧基烷基(甲基)丙烯酸酯共聚物，可以使用含交联性基团的(甲基)丙烯酸酯为0.5～10摩尔％，其余为烷基(甲基)丙烯酸酯和烷氧基烷基(甲基)丙烯酸酯的任意共聚组成的共聚物。进一步地，也可以用乙烯-马来酸单烷基酯共聚物等。
非专利文献1：Rubber World Blue Book第393～4页(1987)
聚酰胺树脂和丙烯酸类橡胶共聚物的共价键连接***联，是在与丙烯酸类橡胶共聚物中的交联性基团种类相应的交联剂如多元醇、多胺、聚异氰酸酯、含有环氧基的化合物等的存在下，在前述温度下通过聚酰胺树脂和丙烯酸类橡胶共聚物熔融混合的动态交联方法、一般采用双轴混炼机在塑炼的同时加入交联剂的方法进行的。作为这种动态硫化以外的交联方法，可以举例如，在不加入聚酰胺树脂的条件下、以动态或静态的任一方法将丙烯酸类橡胶充分硫化后粉碎、然后加热到聚酰胺树脂的熔点或软化点以上的温度、与聚酰胺树脂混合的方法等。
如上得到的丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体，例如将这种压膜(厚约0.2mm)在二氯甲烷、甲苯、四氢呋喃等有机溶剂中浸泡48小时时，具有50％以上、优选30％未被提取的程度的交联密度。此外，可以在这种丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体中，添加苯二甲酸酯、磷酸酯或炭黑、二氧化硅等常用的增塑剂或填充剂后使用。
这种丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体可以按前述方法制备。此外，同一系列的、只是没有进行丙烯酸类橡胶与聚酰胺的共价键连接***联的物质，可以直接使用市售品，例如ZEON CHEMICALS公司的产品Zeotherm系列等。
本发明的组合物中可以添加各种添加剂，如抗氧剂、稳定剂、增粘剂、脱模剂、颜料、阻燃剂等。此外，为了提高强度、刚性，也可以添加微粒状的增强成分或短纤维等。
组合物的制备可采用公知的混合方法，例如采用双螺杆挤出机、搅拌机、亨舍尔混合器、单螺杆挤出机、辊子、班伯里混炼机、捏合机等通过混合进行。此外，作为接头防尘罩的成型方法，可列举例如吹塑成型、注射成型、压缩成型、挤出成型等，但从材料物性的各向异性少方面考虑，优选采用吹塑成型，该成型在230～280℃、加热1～10分钟左右、在材料的塑化状态下适当进行。
实施例
以下通过实施例说明本发明。
实施例1
将丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体(Zeon Chemical公司的产品Zeotherm 100-90B颗粒)在100℃干燥5小时后，采用注射成型机在260℃下加热3分钟进行塑化，制备试验片(100×100×2mm)。此外，采用吹塑成型机在260℃下加热3分钟进行塑化，进行接头防尘罩的成型。使用材料颗粒、试验片和成型品，对熔点、硬度、低温耐久性、耐油脂性和高温耐久性进行功能、材料评价。
熔点：按照JIS K7121
对材料颗粒取样，采用セイユ一インスツルメント公司制造的DSC进行测定。
硬度(D型)：按照JIS K6253
D型硬度计显示为55以上的材料，不优选作为接头防尘罩材料。
低温耐久性：按照JIS K6261
脆化温度为-50℃以下(＜-50℃)的材料适用于接头防尘罩，脆化温度比-50℃高的材料用于接头防尘罩时，其性能不足。
耐油脂性：将试验片浸渍于润滑脂中，测定在150℃下浸渍70小时后的体积膨胀率。
体积膨胀率显示为10％以上的材料，不优选作为接头防尘罩材料。
高温耐久性：将封入了规定量的润滑脂的接头防尘罩安装在等速万向节上，将其安装于等速接头防尘罩的旋转耐久性试验仪上，固定万向节的夹角为0°，在150℃环境下将转速缓缓上升至3000转/分，通过目视观察接头防尘罩形状。
随着旋转的进行，接头防尘罩因离心力而旋转膨胀，在一定旋转速度以上时接头防尘罩出现异常变形。在异常变形出现时，由于实际使用中接头防尘罩与其他的汽车部件接触，会导致瞬间破损的重大故障，所以作为高温耐久性的指标，测定达到异常变形时的转速。
在3000转/分下未见异常变形时，则说明在高温下接头防尘罩形状的保持性能优异，具有作为接头防尘罩材料的优异性能。
实施例2～3
与实施例1不同的是，作为丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体，采用通过双螺杆挤出机使挤出成型级别的6-尼龙和以丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯为主成分的耐寒级别的丙烯酸类橡胶进行共价键连接***联的动态交联方法而制得的物质。实施例2和3中，6-尼龙和丙烯酸类橡胶的配合比例(重量比35～45∶65～55)不同，实施例3中提高了丙烯酸类橡胶的橡胶比例。
比较例1
将实施例1中的丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体，用聚酯类热塑性弹性体(DMS公司产品ア一ニテルPB582～H)替换。
比较例2
将实施例1中的丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体，用聚酰胺类热塑性弹性体(エムス昭和电工产品グリロンELX50HNZ)替换。
比较例3
将实施例1中的丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体，用聚酯类热塑性弹性体(东レ·デエポン的产品ハイトレル4767B)替换。
以上各实施例和比较例中得到的结果如下表所示。从该表所示的结果，可得出如下结论。
(1)各实施例得到的接头防尘罩，都显示良好的低温和高温耐久性、耐油脂性。
(2)比较例1的接头防尘罩，由于硬度高，虽然能满足高温耐久性，但耐油脂性差，从均衡角度而言较差。
(3)比较例2～3的接头防尘罩，在高温耐久性试验中确认有异常变形。
表
Figure A20068001961800081
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种接头防尘罩，其是采用含有聚酰胺树脂和交联丙烯酸类橡胶的丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体成型而成的，且用于内侧(发动机侧)。
2.权利要求1所述的接头防尘罩，其中采用了聚酰胺树脂占聚酰胺树脂和交联丙烯酸类橡胶的总量20～60重量％的丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体。
3.权利要求1所述的接头防尘罩，其中丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体是通过丙烯酸类橡胶的动态交联、使橡胶分散在聚酰胺树脂中的弹性体。
4.权利要求3所述的接头防尘罩，其中丙烯酸类橡胶是α-烯烃-烷基(甲基)丙烯酸酯-含交联性基团的(甲基)丙烯酸酯共聚物。
5.权利要求1所述的接头防尘罩，其中丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体是聚酰胺树脂和丙烯酸类橡胶共价键连接***联得到的弹性体。
6.权利要求5所述的接头防尘罩，其中丙烯酸类橡胶是α-烯烃-烷基(甲基)丙烯酸酯-含交联性基团的(甲基)丙烯酸酯共聚物。
7.权利要求6所述的接头防尘罩，其中共价键连接***联是通过约100～350℃下的动态交联进行的。
本发明涉及的罩，由于其具有良好的低温和高温耐久性、优异的耐油脂性、特别是在150℃高温下的高温耐久性和耐油脂性方面优异，因此能够有效地适用于要求特别耐热性的内侧(发动机侧)的场合。

Claims (8)

1.一种接头防尘罩，其是采用含有聚酰胺树脂和交联丙烯酸类橡胶的丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体成型而成的。
2.权利要求1所述的接头防尘罩，其中采用了聚酰胺树脂占聚酰胺树脂和交联丙烯酸类橡胶的总量20～60重量％的丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体。
3.权利要求1所述的接头防尘罩，其中丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体是通过丙烯酸类橡胶的动态交联、使橡胶分散在聚酰胺树脂中的弹性体。
4.权利要求3所述的接头防尘罩，其中丙烯酸类橡胶是α-烯烃-烷基(甲基)丙烯酸酯-含交联性基团的(甲基)丙烯酸酯共聚物。
5.权利要求1所述的接头防尘罩，其中丙烯酸类橡胶/聚酰胺类热塑性弹性体是聚酰胺树脂和丙烯酸类橡胶共价键连接***联得到的弹性体。
6.权利要求5所述的接头防尘罩，其中丙烯酸类橡胶是α-烯烃-烷基(甲基)丙烯酸酯-含交联性基团的(甲基)丙烯酸酯共聚物。
7.权利要求6所述的接头防尘罩，其中共价键连接***联是通过约100～350℃下的动态交联进行的。
8.权利要求1所述的接头防尘罩，其用于内侧(发动机侧)。
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