CN109504028A - 树脂组合物以及树脂成型体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及树脂组合物以及树脂成型体。本发明提供一种树脂组合物,其能够同时满足优异的薄壁成型性与高刚性,并且具有成型时的高热稳定性。一种树脂组合物,其特征在于,所述树脂组合物包含100质量份的(A)聚缩醛树脂和10质量份以上且55质量份以下的(B)玻璃纤维,所述(A)聚缩醛树脂的共聚单体浓度为0.001摩尔%以上且1.2摩尔%以下,并且所述树脂组合物的熔体流动速率(根据ISO1133、温度190℃、载荷2.16kg)为8g/10分钟以上且30g/10分钟以下。
Description
技术领域
本发明涉及树脂组合物以及树脂成型体。
背景技术
聚缩醛树脂的机械强度、耐化学品性、滑动性、耐磨损性的平衡优异,并且能够容易地加工。因此,聚缩醛树脂一直以来作为代表性的工程塑料之一在电气设备的机构部件、汽车部件、以及其它的部件等广泛的范围内得到使用。
另外,顺应近年来汽车中的燃料消费率(燃費)提高的趋势等,即使对于包含聚缩醛树脂的部件,也要求通过薄壁化而实现的轻量化,即使对于电子设备,也要求薄壁化。关于这一点,重要的是,即使实现了薄壁化,也要保证与以往同等以上的性能(刚性、滑动性、热稳定性等)。
例如,在专利文献1中公开了,包含聚缩醛树脂和规定范围的纤维直径以及纤维长度的玻璃纤维、并且熔体流动速率处于规定的范围内的树脂成型体能够同时地满足优异的薄壁成型性与高蠕变性。
另外,在专利文献2中公开了,包含具有规定范围的共聚单体成分的聚缩醛树脂和至少1种偶联剂的成型体能够满足优异的机械性质、高热变形温度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-089033号公报
专利文献2:WO2014/097270A1
发明所要解决的课题
然而,在薄壁成型体中,为了满足与以往同等的性能而提高玻璃纤维的填充率时,树脂组合物的粘度升高,无法得到薄型成型体,难以兼顾流动性与刚性。另外,虽然可以通过降低共聚单体比率而提高刚性,但会变得难以保持成型时的热稳定性、难以抑制经时性的物性的变差。
因此,本发明的目的在于提供一种树脂组合物、以及包含该树脂组合物的树脂成型体,所述树脂组合物能够同时满足优异的薄壁成型性与高刚性,并且具有成型时的高热稳定性。
用于解决课题的方案
本发明人等为了解决上述现有技术的课题而进行了深入研究,结果发现:包含具有特定范围量的共聚单体的聚缩醛树脂和玻璃纤维、并且熔体流动速率在特定范围内的树脂组合物能够解决上述课题,从而完成了本发明。
即,本发明如下所述。
(1)一种树脂组合物,其特征在于,所述树脂组合物包含100质量份的(A)聚缩醛树脂和10质量份以上且55质量份以下的(B)玻璃纤维,
所述(A)聚缩醛树脂的共聚单体浓度为0.001摩尔%以上且1.2摩尔%以下,并且
所述树脂组合物的熔体流动速率(根据ISO1133、温度190℃、载荷2.16kg)为8g/10分钟以上且30g/10分钟以下。
(2)如(1)所述的树脂组合物,其中,所述(A)聚缩醛树脂的共聚单体浓度为0.06摩尔%以上且1.2摩尔%以下。
(3)如(1)或(2)所述的树脂组合物,其中,所述(A)聚缩醛树脂的数均分子量为10000以上且60000以下。
(4)如(1)~(3)中任一项所述的树脂组合物,其中,所述树脂组合物还包含0.0001质量份以上且0.1质量份以下的(C)脂肪酸金属盐。
(5)如(1)~(4)中任一项所述的树脂组合物,其中,所述(B)玻璃纤维的平均纤维直径为12μm以下。
(6)一种树脂成型体,其特征在于,所述树脂成型体包含(1)~(5)中任一项所述的树脂组合物。
(7)如(6)所述的树脂成型体,其中,所述树脂成型体的厚度为1.0mm以下。
(8)如(7)所述的树脂成型体,其中,所述树脂成型体的被用作电气设备用部件或电子设备用部件。
发明效果
根据本发明,可以提供一种树脂组合物、以及包含该树脂组合物的树脂成型体,所述树脂组合物能够同时满足优异的薄壁成型性与高刚性,并且具有成型时的高热稳定性。
具体实施方式
以下,对本发明的具体实施方式(以下,称为本实施方式)进行详细说明。以下的本实施方式是用于说明本发明的例示,并非将本发明限定于以下的内容。本发明可以在其要旨的范围内进行各种变形而实施。
[树脂组合物]
本实施方式的树脂组合物包含100质量份的(A)聚缩醛树脂和10质量份以上且55质量份以下的(B)玻璃纤维,上述(A)聚缩醛树脂的共聚单体浓度为0.001摩尔%以上且1.2摩尔%以下,并且所述树脂组合物的熔体流动速率(根据ISO1133、温度190℃、载荷2.16kg)为8g/10分钟以上且30g/10分钟以下。另外,本实施方式的树脂组合物除了上述的成分还可以包含(C)脂肪酸金属盐、滑动剂、稳定剂、其它成分等。
本实施方式的树脂组合物的熔体流动速率(根据ISO1133、温度190℃、载荷2.16kg)(以下也简称为MFR)处于特定的范围内。具体而言,本实施方式的树脂组合物的MFR处于8g/10分钟以上且30g/10分钟以下的范围内。通过将MFR调节为8g/10分钟以上,具有薄壁成型性提高的倾向。另外,通过将MFR调节为30g/10分钟以下,具有成型时的热稳定性提高的倾向。
需要说明的是,MFR是流动性的大小的指标之一,树脂组合物的MFR例如可以通过如下方式确认:将树脂组合物或包含上述树脂组合物的树脂成型体细细地切割,制成颗粒状的样品,并根据上述的标准及条件对该样品进行测定。
树脂组合物的流动性受到各种因素的影响,所述因素包括:树脂组合物中所含的(A)聚缩醛树脂的分子量、以及树脂组合物中所含的(B)玻璃纤维的填充量、纤维长度、纤维直径等、以及内部润滑剂的有无等。因此,树脂组合物的MFR可以通过适当调节这些因素而进行调整。
另外,在本实施方式的树脂组合物中,从即使具有MFR为8g/10分钟以上的高流动性,也能较高地维持成型时的热稳定性的观点考虑,例如,将树脂组合物中所含的(A)聚缩醛树脂的共聚单体浓度设定在规定范围内。
<(A)聚缩醛树脂>
对本实施方式的树脂组合物中使用的(A)聚缩醛树脂(在本说明书中,有时记载为(A)成分、(A)等)详细地进行说明。作为(A)聚缩醛树脂而言,可以列举聚缩醛共聚物。
具体而言,作为聚缩醛共聚物而言,可以列举通过使甲醛单体或其三聚物(三烷)、四聚物(四烷)等甲醛的环状低聚物与作为共聚单体的环状醚或环状缩甲醛共聚而得到的聚缩醛共聚物。在此,作为环状醚或环状缩甲醛而言,可以列举环氧乙烷、环氧丙烷、表氯醇、1,3-二氧杂环戊烷、1,4-丁二醇缩甲醛等二醇或二聚二醇的环状缩甲醛等。
另外,作为聚缩醛共聚物而言,也可以列举:通过使甲醛的单体和/或甲醛的环状低聚物与作为共聚单体的单官能缩水甘油基醚共聚而得到的、具有支链的聚缩醛共聚物,以及通过使甲醛的单体和/或甲醛的环状低聚物与作为共聚单体的多官能缩水甘油基醚共聚而得到的、具有交联结构的聚缩醛共聚物。
此外,(A)聚缩醛树脂也可以包含:具有与聚缩醛的重复结构单元不同的不同种类的嵌段成分作为共聚单体成分的嵌段共聚物,另外,该嵌段共聚物可以是具有嵌段成分的基于均聚物的嵌段共聚物,也可以是具有嵌段成分的基于共聚物的嵌段共聚物。
(A)聚缩醛树脂的共聚单体浓度为0.001摩尔%以上且1.2摩尔%以下。通过将(A)聚缩醛树脂的共聚单体浓度调节为0.001摩尔%以上,能够确保成型时的热稳定性。另一方面,通过将(A)聚缩醛树脂的共聚单体浓度调节为1.2摩尔%以下,能够以更少的玻璃纤维的填充率得到高刚性。从同样的观点考虑,(A)聚缩醛树脂的共聚单体浓度优选为0.06摩尔%以上,更优选为0.065摩尔%以上,并且优选为1.10摩尔%以下,更优选为1.05摩尔%以下。
另外,(A)聚缩醛树脂优选数均分子量较低、且处于适度的范围内。具体而言,(A)聚缩醛树脂的数均分子量优选为10000以上且60000以下。通过将(A)聚缩醛树脂的数均分子量调节为60000以下,能够更可靠地表现薄壁成型性。另外,通过将(A)聚缩醛树脂的数均分子量调节为10000以上,能够更可靠地保持热老化后的强度。从同样的观点考虑,(A)聚缩醛树脂的数均分子量优选为50000以下,更优选为45000以下,进一步优选为40000以下,并且,优选为15000以上,更优选为18000以上,进一步优选为20000以上。
需要说明的是,在此所说的(A)聚缩醛树脂的数均分子量为:将树脂组合物的一部分切下,浸渍并溶解于六氟异丙醇(以下,简称为HFIP)中,使用由此得到的聚缩醛树脂成分作为样品,通过使用了六氟异丙醇作为溶剂的凝胶渗透色谱法(以下,有时简称为GPC),使用聚甲基丙烯酸甲酯(以下,简称为PMMA)作为标准物质而计算出的以PMMA换算分子量表示的数均分子量。此时的PMMA标准物质以数均分子量计在约2000至约1000000的范围内,需要使用至少约4个样品。
作为构成本实施方式的树脂组合物的(A)聚缩醛树脂而言,在(A)聚缩醛树脂的共聚单体浓度在0.001摩尔%以上且1.2摩尔%以下的范围内的条件下,可以使用上述的聚缩醛共聚物、具有支链的聚缩醛共聚物、具有交联结构的聚缩醛共聚物、具有嵌段成分的基于均聚物的嵌段共聚物以及具有嵌段成分的基于共聚物的嵌段共聚物中的任意一种,也可以将它们并用。
另外,作为(A)聚缩醛树脂而言,例如,也可以适宜使用:分子量不同的组合、共聚单体量不同的聚缩醛共聚物的组合等。
<(B)玻璃纤维>
本实施方式的树脂组合物中使用的(B)玻璃纤维(在本说明书中,有时记载为(B)成分、(B)等)没有特别限制,可以列举短切玻璃纤维、磨碎玻璃纤维、玻璃纤维粗纱等。它们之中,从处理性以及成型体的机械强度的观点考虑,优选短切玻璃纤维。
这些(B)玻璃纤维可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
(B)玻璃纤维的纤维直径以及纤维长度等没有特别限制,可以使用任意形态的玻璃纤维,但优选纤维直径细的玻璃纤维,因为成型体的刚性会提高。例如,(B)玻璃纤维的平均纤维直径优选在7μm以上且15μm以下的范围内。另外,(B)玻璃纤维的平均纤维直径更优选为8μm以上,进一步优选为9μm以上,并且,更优选为14μm以下,进一步优选为12μm以下。通过处于这样的范围内,能够得到更高的刚性。
需要说明的是,在此所说的纤维直径可以通过如下的方式容易地测定:在足够高的温度(例如,400℃以上)下对树脂组合物或包含该树脂组合物的树脂成型体进行焚烧而去除树脂成分,然后利用扫描电子显微镜对所得到的灰分进行观察,并测定直径。然后,为了消除误差,测定至少100根以上的玻璃纤维的直径,计算其平均值,从而可以求出平均纤维直径。
作为(B)玻璃纤维而言,也可以将2种以上的纤维直径不同的玻璃纤维共混而使用。
(B)玻璃纤维优选为利用成膜剂(有时也被称为施胶剂)进行处理而使表面改性后的玻璃纤维。作为成膜剂,具体而言,可以列举聚氨酯树脂、环氧树脂、具有至少1种酸成分的共聚物树脂等。通过利用所述成膜剂将(B)玻璃纤维的表面改性,从而能够提高与(A)聚缩醛树脂的界面的胶粘强度,可以得到高刚性以及高拉伸断裂应力。
这些成膜剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
(B)玻璃纤维可以利用偶联剂进行表面改性。作为偶联剂,具体可以列举:有机硅烷化合物、有机钛酸酯化合物、有机铝酸酯化合物等,但不限于这些,公知的偶联剂全都可以使用。
这些偶联剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为有机硅烷化合物,具体可以列举:乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷等。
它们之中,优选乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲氧基硅烷。它们之中,从经济性以及树脂组合物的成型时的热稳定性的观点考虑,更优选乙烯基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲氧基硅烷和γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
作为有机钛酸酯化合物,具体可以列举:钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚物、钛酸四硬脂酯、三乙醇胺钛酸酯、乙酰丙酮合钛、乳酸钛、钛酸辛二醇酯、钛酸异丙酯(N-氨基乙基氨基乙基)酯等。
作为有机铝酸酯化合物,具体可以列举:烷氧基乙酰基二异丙醇铝(アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート)等。
通过使用利用上述偶联剂进行了表面改性的(B)玻璃纤维,具有树脂组合物或包含该树脂组合物的树脂成型体的耐蠕变性进一步提高的倾向,并且具有树脂组合物的成型时的热稳定性进一步提高的倾向。
而且,本实施方式的树脂组合物以相对于(A)聚缩醛树脂100质量份为10质量份以上且55质量份以下的比例包含(B)玻璃纤维。(B)玻璃纤维的含量小于10质量份时,则无法表现出高刚性,另外,大于55质量份时,无法表现出优异的薄壁成型性。从同样的观点考虑,相对于(A)聚缩醛树脂100质量份,本实施方式的树脂组合物中的(B)玻璃纤维的含量优选为12质量份以上,更优选为15质量份以上,并且,优选为45质量份以下,更优选为35质量份以下,进一步优选为25质量份以下。
<(C)脂肪酸金属盐>
本实施方式的树脂组合物优选还包含(C)脂肪酸金属盐。作为(C)脂肪酸金属盐而言,可以列举硬脂酸钙、肉豆蔻酸钙、硬脂酸钾、肉豆蔻酸钾等。另外,相对于(A)聚缩醛树脂100质量份,树脂组合物中的(C)脂肪酸金属盐的含量优选处于0.0001质量份以上且0.1质量份以下的范围内。通过处于这样的范围内,不仅能够得到成型时的高热稳定性,而且能够提高树脂组合物的流动性。从同样的观点考虑,树脂组合物中的(C)脂肪酸金属盐的含量更优选为0.001质量份以上,进一步优选为0.005质量份以上,并且,更优选为0.09质量份以下,进一步优选为0.08质量份以下。
<滑动剂>
本实施方式的树脂组合物可以在不损害本发明的目的的范围内包含通常在聚缩醛树脂组合物中使用的滑动剂。作为滑动剂而言,可以列举聚乙烯树脂(超低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯等);含有丙烯、丁烯、辛烯等共聚单体的乙烯类共聚物;单酯、二酯等酯类化合物;硅类化合物;PTFE等含氟型化合物;高级醇;等。另外,相对于(A)聚缩醛树脂100质量份,树脂组合物中的滑动剂的含量优选处于0.01质量份以上且5质量份以下的范围内。
<稳定剂>
关于本实施方式的树脂组合物可以在不损害本发明的目的的范围内包含通常在聚缩醛树脂组合物中使用的稳定剂。作为稳定剂而言,不限于以下,具体可以列举抗氧化剂、甲醛、甲酸的捕捉剂等。这些稳定剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为抗氧化剂而言,从提高树脂组合物的成型时的热稳定性的观点考虑,优选受阻酚类抗氧化剂。受阻酚类抗氧化剂没有特别限制,可以适宜使用公知的受阻酚类抗氧化剂。相对于(A)聚缩醛树脂100质量份,抗氧化剂的添加量优选为0.1质量份以上且2质量份以下。
作为甲醛、甲酸的捕捉剂,具体可以列举:三聚氰胺、聚酰胺类树脂等包含甲醛反应性氮的化合物以及其聚合物;碱金属或碱土金属的氢氧化物、无机酸盐、羧酸盐等。作为甲醛、甲酸的捕捉剂,更具体可以列举:氢氧化钙、碳酸钙、磷酸钙、硅酸钙、硼酸钙等。
关于甲醛、甲酸的捕捉剂的添加量,对于包含甲醛反应性氮的聚合物而言,相对于(A)聚缩醛树脂100质量份,上述添加量优选为0.01质量份以上且3质量份以下,对于碱金属或碱土金属的氢氧化物、无机酸盐、羧酸盐而言,相对于(A)聚缩醛树脂100质量份,上述添加量优选为0.01质量份以上且1质量份以下。
<其它成分>
本实施方式的树脂组合物可以在不损害本发明的目的的范围内含有:通常在聚缩醛树脂组合物中使用的公知的、玻璃类填充剂(玻璃珠、玻璃微球等)、除玻璃类填充剂以外的填充材料(滑石、硅灰石、云母、碳酸钙等)、导电性赋予剂(炭黑、石墨、碳纳米管等)、着色剂(氧化钛、氧化锌、氧化铁、氧化铝、有机染料等)、紫外线吸收剂、光稳定剂、润滑材料等各种添加剂。关于这些添加剂的量,对于玻璃类填充剂、除玻璃类填充剂以外的填充剂、以及导电性赋予剂而言,相对于树脂组合物100质量份,添加剂的量优选为30质量份以下,另一方面,对于着色剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、润滑材料而言,相对于树脂组合物100质量份,添加剂的量优选为5质量份以下。这些添加剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
<树脂组合物的制造方法>
本实施方式的树脂组合物可以通过公知的方法进行制造。具体而言,可以通过如下方式制造:利用单螺杆或多螺杆混炼挤出机、辊、班伯里密炼机等,如下所述地进行原料成分的混合以及熔融混炼。特别是可以优选使用配备有减压装置、侧进料器设备的双螺杆挤出机。
原料成分的混合以及熔融混炼的方法没有特别限制,本领域技术人员可以利用公知的方法,具体可以列举:预先利用超级混合器、转鼓式混合机、V型掺混机等将(A)成分及(B)成分混合,接着,利用双螺杆挤出机一次性进行熔融混炼的方法;一边将(A)成分供给至双螺杆挤出机的主进料口部而进行熔融混炼,一边从挤出机的中部添加(B)成分的方法等。可以利用这些方法中的任一种,为了进一步提高由本实施方式的树脂组合物制作的成型体的机械物性,优选为一边将(A)成分供给至双螺杆挤出机的主进料口部而进行熔融混炼,一边从挤出机的中部添加(B)成分的方法。需要说明的是,最佳条件根据挤出机的尺寸等而变化,因此本领域技术人员可以适当调节。关于挤出机的螺杆设计,本领域技术人员也可以进行各种调节。
另外,在原料成分的混合以及熔融混炼中,可以添加链转移剂。作为链转移剂而言,可以适当地列举甲缩醛、甲氧基甲缩醛、二甲氧基甲缩醛、三甲氧基甲缩醛。这些链转移剂可以单独使用仅1种,也可以并用2种以上。
另外,(C)成分也可以从挤出机的中部添加,但优选从主进料口部供给。
[树脂成型体]
本实施方式的树脂成型体包含上述的树脂组合物。另外,本实施方式的树脂成型体可以由上述的树脂组合物制作。
需要说明的是,本实施方式中的树脂成型体包含全部的通过各种方法而成型出的树脂的成型体。具体而言,作为成型体而言,可以列举:注射成型出的成型体、挤出成型、吹胀成型出的成型体(片材、膜、线料、粒料等)、吹塑成型出的成型体等。
用于得到本实施方式的树脂成型体的成型方法没有特别限制,可以利用公知的成型方法。具体而言,可以通过挤出成型、注射成型、真空成型、吹塑成型、注射压缩成型、装饰成型、异质材料成型、气体辅助注射成型、发泡注射成型、低压成型、超薄壁注射成型(超高速注射成型)、模具内复合成型(嵌件成型、嵌件上成型)等成型方法中的任意一种方法进行成型。以这样的方式得到的树脂成型体能够同时满足优异的薄壁成型性与高刚性。
需要说明的是,本实施方式的树脂成型体可以用于要求高的流动性及刚性的用途中。另外,本实施方式的树脂成型体由于能够同时满足优异的薄壁成型性与高刚性,因此可以将厚度设定为2mm以下,另外,可以将厚度设定为1.5mm以下,进一步可以设定为1.0mm以下。
本实施方式的成型体可以优选用作汽车用部件,特别是可以优选用于起到作为与其它构件接触的齿轮或滑轮的作用的部件。
另外,本实施方式的树脂成型体除了可以应用于上述的部件以外,还可以应用于作为聚缩醛树脂的用途而言公知的用途。具体而言,可以应用于:凸轮、滑块、杠杆、臂、离合器、毡离合器、空转齿轮、辊、滚筒、键芯、键帽、挡板、卷轴、旋转轴、接头、轴、轴承、导轨等为代表的机构部件;嵌件上成型的树脂部件、嵌件成型的树脂部件、底盘、托盘、侧板、作为汽车部件的门锁、门把手、车窗调节器、车窗调节器线筒、扬声器栅格、玻璃支架、承板等为代表的门周边部件;以安全带用滑环、按钮等为代表的安全带周边部件;组合开关部件、开关类、夹具类等部件;以油箱、燃料泵模块、阀类、油箱法兰等为代表的燃料周边部件;以打印机和复印机为代表的办公自动化设备用部件;数码摄像机、数码照相机等视频设备用部件;CD、DVD、蓝光光碟(Blu-ray Disc)、其它光盘的驱动器;以导航系统和移动式个人计算机为代表的音乐、视频或信息设备;以手机和传真机为代表的通信设备用部件;电气设备用部件;电子设备用部件等。另外,作为能够应用的其它用品,可以列举:书写工具的笔尖、使笔芯进出的机构部件;盥洗台、排水口、排水栓开关机构部件;衣料用的绳索扣、调节器、纽扣;洒水用的喷嘴、洒水管连接接头;作为楼梯扶手部和地板材料的支撑件的建筑用品;玩具、紧固件、链条、输送器、带扣、运动用品、自动贩卖机(开关部锁扣机构、商品排出机构部件)、家具、乐器、住宅设备机器部件、个人电脑的键帽及键芯等。
实施例
以下,通过实施例和比较例来具体说明本实施方式,本实施方式只要不超出其要旨,就不限于这些实施例和比较例。
如下所述地制备或准备了各实施例及比较例中使用的(A)聚缩醛树脂、(B)玻璃纤维、(C)脂肪酸金属盐。
(A)聚缩醛树脂
将带有能够使热介质通过的夹套的双轴自清洁型的聚合机(L/D=8(L:聚合机的自原料供给口至排出口的距离(m)、D:聚合机的内径(m);以下相同))调节为80℃。向该聚合机中添加了三烷、作为共聚单体的1,3-二氧杂环戊烷、以及作为链转移剂的甲缩醛。此时,以成为表1及表2所示的共聚单体浓度(乙氧基单元相对于全部单元的摩尔%)、数均分子量的方式对各原料的量进行了调节。
进一步地,向上述的聚合机中,以相对于三烷1mol为1.5×10-5mol的量连续地添加作为聚合催化剂的三氟化硼二正丁醚络合物并进行了聚合。
将自聚合机排出的聚缩醛共聚物投入至三乙胺0.1%水溶液中,进行了聚合催化剂的失活。然后,用离心分离机将进行了聚合催化剂的失活的聚缩醛共聚物过滤,相对于聚缩醛共聚物100质量份,添加含有作为季铵化合物的氢氧化胆碱甲酸盐(三乙基-2-羟基乙基铵甲酸盐)的水溶液1质量份,均匀地混合,然后在120℃下干燥。在此,氢氧化胆碱甲酸盐的添加量换算为氮量为20质量ppm。需要说明的是,氢氧化胆碱甲酸盐的添加量的调节通过调节所添加的含有氢氧化胆碱甲酸盐的水溶液中的氢氧化胆碱甲酸盐的浓度而进行。
将干燥后的聚缩醛共聚物供给至带有排气口的双轴螺杆式挤出机。相对于挤出机中的熔融的聚缩醛共聚物100质量份,添加了0.5质量份的水,在挤出机设定温度200℃、挤出机中的滞留时间7分钟的条件下,进行了聚缩醛共聚物的不稳定末端部分的分解除去。
向不稳定末端部分被分解后的聚缩醛共聚物中添加作为抗氧化剂的三乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]0.3质量份,一边通过带有排气口的挤出机在真空度20托的条件下进行脱挥发分,一边自挤出机口模部以线料状挤出,并进行了造粒。
以这样的方式得到了(A)聚缩醛树脂。
(B)玻璃纤维
作为(B)玻璃纤维而言,使用了日本电气硝子制造的“T-651H”。
(C)脂肪酸金属盐
作为(C)脂肪酸金属盐而言,使用了大日化学工业制造的硬脂酸钙。
另外,在各实施例及比较例中,按照以下的步骤制造了树脂组合物以及树脂成型体。
(a)挤出
使用了螺杆长度L对螺杆直径D之比(L/D)=48(料筒数12)、在第6料筒和第8料筒具有侧进料器、并且在第11料筒具有真空排气口的同向旋转双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造的TEM-48SS挤出机)。将第1料筒水冷,将第2~5料筒设定为220℃,将第6~12料筒设定为180℃。
挤出所使用的螺杆采用以下设计。在第1~4料筒的位置配置螺纹螺杆(以下简称为FS),在第5料筒的位置依次配置具有输送能力的捏合盘(以下简称为RKD)2块、不具有输送能力的捏合盘(以下简称为NKD)2块和具有向反方向的输送能力的捏合盘(以下简称为LKD)1块。在第6~第8料筒的位置配置FS,在第9料筒的位置依次配置RKD与NKD各1块,在第10~第11料筒的位置配置FS。
将(B)玻璃纤维自第6料筒的侧进料器供给,将螺杆转速设定为150rpm,将总挤出量设定为70kg/小时而进行挤出(熔融混炼),从而制备了树脂组合物。
在配合(C)脂肪酸金属盐的情况下,可以自顶进料器或者侧进料器进行供给。优选自顶进料器进行供给。
(b)成型
接着,使用注射成型机(EC-75NII、东芝机械株式会社制造),将机筒温度设定为205℃,在注射时间35秒、冷却时间15秒的注射条件下对制备出的树脂组合物进行成型,由此得到了根据ISO294-2的小型拉伸试验片形状的树脂成型体。需要说明的是,此时的模具温度设定为90℃。
然后,对实施例及比较例的树脂成型体,通过以下的步骤进行了各种评价。将结果示于表1及表2。
(1)熔体流动速率
将所得到的树脂成型体细细地切割,制成颗粒状的样品。对于该颗粒状的样品,根据ISO1133测定了熔体流动速率(g/10分钟)。需要说明的是,此时,温度设定为190℃,载荷设定为2.16kg。
(2)螺旋流动距离(SFD)(0.5mm厚/1.0mm厚)
在测定中,使用了注射成型机(FANUC株式会社制造的ROBOSHOTα-50iA)。另外,将机筒温度设定为200℃,将模具温度设定为80℃,使用了0.5mm或者1.0mm厚的SFD模具。然后,对注射压力80MPa、注射速度50mm/秒下的、与各树脂成型体的组成相关的SFD(cm)进行了评价。SFD的值越大,则表示流动性越优异,薄壁成型性越优异。
(3)弯曲强度·弯曲模量
使用所得到的小型拉伸试验片形状的树脂成型体,进行根据ISO178的弯曲试验,测定了弯曲强度(MPa)、弯曲模量(MPa)。需要说明的是,压入速度设定为1mm/分钟。这些测定值越大,则表示刚性越高。
(4)拉伸断裂应力
使用所得到的小型拉伸试验片形状的树脂成型体,进行根据ISO527-1的拉伸试验,测定了拉伸断裂应力(MPa)。需要说明的是,拉伸速度设定为5mm/分钟。该测定值越大,则表示刚性越高。
(5)热老化强度保持率
使用所得到的小型拉伸试验片形状的树脂成型体,在120℃下热处理60天之后,进行了根据ISO527-1的拉伸试验,测定了拉伸断裂应力(MPa)。然后,通过用该测定值除以上述所求出的拉伸断裂应力的测定值并乘以100,从而求出热老化强度保持率(%)。该值越大,则表示成型时的热稳定性越高。
由表1及表2可知,包含实施例的树脂组合物的树脂成型体的SFD(0.5mm厚/1.0mm厚)的值大,弯曲强度·弯曲模量的测定值也大,拉伸断裂应力的测定值也大,并且热老化强度保持率高,所述的实施例的树脂组合物以规定比至少包含共聚单体浓度为0.001摩尔%以上且1.2摩尔%以下的(A)聚缩醛树脂和(B)玻璃纤维,并且熔体流动速率为8g/10分钟以上且30g/10分钟以下。即,可知:实施例的树脂组合物具有优异的薄壁成型性、高刚性、以及成型时的高热稳定性。
产业实用性
根据本发明,可以提供一种树脂组合物、以及包含该树脂组合物的树脂成型体,所述树脂组合物能够同时满足优异的薄壁成型性与高刚性,并且具有成型时的高热稳定性。
Claims (8)
1.一种树脂组合物,其特征在于,
所述树脂组合物包含100质量份的(A)聚缩醛树脂和10质量份以上且55质量份以下的(B)玻璃纤维,
所述(A)聚缩醛树脂的共聚单体浓度为0.001摩尔%以上且1.2摩尔%以下,并且
所述树脂组合物的熔体流动速率(根据ISO1133、温度190℃、载荷2.16kg)为8g/10分钟以上且30g/10分钟以下。
2.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,所述(A)聚缩醛树脂的共聚单体浓度为0.06摩尔%以上且1.2摩尔%以下。
3.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述(A)聚缩醛树脂的数均分子量为10000以上且60000以下。
4.如权利要求1至3中任一项所述的树脂组合物,其中,所述树脂组合物还包含0.0001质量份以上且0.1质量份以下的(C)脂肪酸金属盐。
5.如权利要求1至4中任一项所述的树脂组合物,其中,所述(B)玻璃纤维的平均纤维直径为12μm以下。
6.一种树脂成型体,其特征在于,所述树脂成型体包含权利要求1至5中任一项所述的树脂组合物。
7.如权利要求6所述的树脂成型体,其中,所述树脂成型体的厚度为1.0mm以下。
8.如权利要求7所述的树脂成型体,其中,所述树脂成型体被用作电气设备用部件或电子设备用部件。
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