CN1732219A - 聚缩醛树脂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
相对于聚缩醛树脂100重量份,添加抗氧化剂约0.001~5重量份和下述式(1) (见右图)表示的胍胺化合物约0.001~10重量份,构成树脂组合物。树脂组合物进一步可以含有加工稳定剂、耐热稳定剂、耐候稳定剂、着色剂、光泽控制剂、耐冲击性改良剂、滑动性改良剂、填充剂等。式中,R1和R2相同或不同,表示氢原子或烷基,X表示羟基化合物的残基、硫醇化合物的残基、(硫)醚化合物的残基、羰基化合物的残基、氧原子或硫原子。m表示1以上的整数,n表示1~6的整数。
Description
技术领域
本发明涉及甲醛产生量显著受到抑制的聚缩醛树脂组合物及其制备方法,以及由上述树脂组合物形成的聚缩醛树脂成型品。
背景技术
聚缩醛树脂在挤出或成型工序等加工工序中分解,产生对金属模具的附着物(模沉积物),或者成型性、机械物性等易于降低。由于分解产生的甲醛化学上活泼,使耐热性受到恶劣影响,或者用于电气·电子设备的部件等中时,金属制的接点部件腐蚀,或者由于附着有机化合物而变色,产生接点不良。而且,甲醛本身污染在部件组装工序中的操作环境和最终制品的使用环境。因此,聚缩醛树脂要求高的热稳定性,以及抑制由成型加工过程或者成型品产生甲醛。
因此,为了使聚缩醛树脂稳定化,一直使用抗氧化剂和其它稳定剂(含氮化合物、碱金属或碱土金属化合物等)。特别是作为上述含氮化合物,已知蜜胺、胍胺、乙酰胍胺等氨基三嗪类是有效的。但是,这种氨基三嗪类分子量低,而且与聚缩醛的相溶性低,因此随着成型加工,出现附着到金属模具上(模沉积物)或者从成型品中渗出(起霜),造成成型性降低、成型品的外观差、以及渗出物引起的污染问题。
为了改善这种缺点,尝试使用高分子量化的三嗪类(例如蜜胺甲醛树脂)、或者三嗪类和酸性化合物的盐(例如蜜胺氰尿酸盐、胍胺氰尿酸盐等)等来改性树脂的方法。但是,这些改性物与未改性物相比较,在聚缩醛的稳定化作用大幅度降低的同时,通常为不溶不熔,因此虽然渗出少,但成型表面变得凹凸,使成型品的外观特性降低。
因此,本发明的目的在于提供抑制稳定剂的渗出、成型加工性和成型品表面的外观特性优异、并且甲醛的产生受到抑制的聚缩醛树脂组合物及其制备方法。
本发明的其它目的在于提供表面外观特性优异,甲醛的产生受到抑制的聚缩醛树脂成型品。
发明内容
本发明人等为了达到上述目的,对于聚缩醛树脂的稳定剂进行了一系列含氮化合物的探索研究,结果发现,组合使用抗氧化剂和特定的胍胺化合物时,可以改善成型加工性和成型品表面的外观特性,可以抑制由成型品产生甲醛,从而完成了本发明。
也就是说,本发明的聚缩醛树脂组合物包括聚缩醛树脂、抗氧化剂和下述式(1)表示的胍胺化合物或其盐。
(式中,R1和R2相同或不同,表示氢原子或烷基,X表示羟基化合物的残基、硫醇化合物的残基、(硫)醚化合物的残基、羰基化合物的残基、缩醛化合物的残基、氧原子或硫原子。m表示1以上的整数,n表示1~6的整数。)
在上述式(1)中,R1和R2可以是氢原子或甲基,以及n为1~4,m为1时,X是(硫)醚化合物的残基,m为2以上的整数时,X可以是羟基化合物的残基、硫醇化合物的残基、氧原子或硫原子。上述抗氧化剂可以是受阻酚类化合物和/或受阻胺类化合物等。树脂组合物进一步可以含有选自加工稳定剂和耐热稳定剂中的至少1种。上述加工稳定剂可以是选自长链脂肪酸或其衍生物、聚氧化亚烷基二醇、有机硅氧烷和蜡类中的至少1种,上述耐热稳定剂可以是选自碱性氮化合物(联二脲、尿囊素、尿囊素的金属盐、羧酸酰肼和聚酰胺树脂等)、有机羧酸金属盐、碱或碱土金属化合物、水滑石、沸石和特定的酸性化合物(硼酸类、具有羟基的含氮环状化合物、含羧基化合物、(多)酚类和氨基羧酸类等)中的至少1种。上述碱性氮化合物可以是羧酸酰肼或含该羧酸酰肼的树脂母料,上述羧酸酰肼可以是选自脂族羧酸酰肼和芳香族羧酸酰肼中的至少1种。各成分的比例相对于聚缩醛树脂100重量份,可以是抗氧化剂约0.001~5重量份、胍胺化合物约0.001~10重量份、加工稳定剂约0.01~5重量份和耐热稳定剂约0.001~5重量份。
上述树脂组合物进一步可以含有选自耐候(光)稳定剂、着色剂、光泽控制剂、耐冲击性改良剂和填充剂中的至少1种添加剂。上述耐候(光)稳定剂可以使用苯并三唑类化合物、二苯甲酮类化合物、芳香族苯甲酸酯类化合物、氰基丙烯酸酯类化合物、草酰苯胺类化合物和受阻胺类化合物等,上述着色剂可以使用碳黑等。耐候(光)稳定剂和着色剂的比例相对于聚缩醛树脂100重量份,可以分别约为0.01~5重量份。
上述树脂组合物可以通过混合聚缩醛树脂、抗氧化剂、上述胍胺化合物、加工稳定剂和耐热稳定剂(特别是联二尿、尿囊素、尿囊素的金属盐、羧酸酰肼和/或聚酰胺树脂)来制备。根据需要,也可以混合选自耐候(光)稳定剂、着色剂、光泽控制剂、耐冲击性改良剂和填充剂中的至少1种。
本发明也包含由上述聚缩醛树脂组合物形成的聚缩醛树脂成型品。上述成型品在温度80℃,于密闭空间保存24小时时,产生的甲醛量可以是每1cm2成型品的表面积为1.5μg以下。另外,成型品在温度60℃,于饱和湿度的密闭空间中保存3小时时,产生的甲醛量可以是每1cm2成型品的表面积为2.5μg以下。成型品可以是汽车部件、电气·电子部件(电气和/或电子部件)、建材·管路部件(建材和/或管路部件)、生活·化妆品用部件(生活和/或化妆品用部件)、医用部件和照像用部件等。
具体实施方式
本发明的树脂组合物包括聚缩醛树脂、抗氧化剂和特定的胍胺化合物。通过添加上述胍胺化合物,可以显著提高聚缩醛树脂的加工稳定性,可以抑制甲醛的产生。
[胍胺化合物或其盐]
胍胺化合物由下述式(1)表示。
(式中,R1和R2相同或不同,表示氢原子或烷基,X表示具有活性氢原子或活性基团的化合物的残基(即,活性氢原子或活性基团脱离的化合物的残基)。m表示1以上的整数,n表示1~6的整数。)
在上述式(1)中,作为R1和R2表示的烷基,可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基等烷基。这些烷基中,优选C1-6烷基(例如C1-4烷基)。作为R1和R2,特别优选氢原子或甲基。
m优选1~4,更优选1~3,特别从使用容易得到的α-氰醇或(甲基)丙烯腈作为原料可以制备的观点来看,m通常为1或2。另外,m=2时,可以使用(甲基)丙烯腈制备的胍胺化合物由下式表示。
(式中,R1a表示氢原子或甲基。X和n与上述相同)
n与对应于X的化合物的活性氢原子或活性基团的个数相对应,通常为1~6,优选1~4的整数。
X是具有活性氢原子的化合物的残基,例如羟基化合物的残基、硫醇化合物的残基、水的残基(氧原子)、硫化氢或金属的硫化氢盐(硫化氢钠等碱金属硫化氢盐等)的残基(硫原子),或者具有活性基团的化合物的残基,例如(硫)醚化合物的残基、羰基化合物的残基或者缩醛化合物的残基。
因此,X通常是由具有上述活性氢原子或活性基团的化合物除去至少一方的末端原子(活性氢原子)或末端基(活性基团)得到的原子或有机基团(或单元)。其中,优选的X例如由下式等表示。
-O-(氧原子)、-S-(硫原子)、-OR3a、-SR3a、[(-O)p-R3b]q、[(-S)p-R3b]q和
等。
(式中,R3a表示氢原子或一价的有机基团,R3b表示二价以上的多价有机基团。R3c、R3d和R3e相同或不同,表示氢原子、一价的有机基团。R3c、R3d和R3e中的2个或3个可以相互键合形成环。p表示2~6的整数,q表示1以上的整数)。另外,在二价以上的多价基团[(-O)p-R3b]q和[(-S)p-R3b]q中,个数对应于多价有机基团R3b价数的氧原子或硫原子分别与上述多价有机基团的键相结合。因此,上述二价以上的多价基团在例如p=2时,由-(OR3bO)q-和-(SR3bS)q-等表示。在上述X中,对于氧原子、硫原子和二价以上的多价基团的氧原子或硫原子,一方的键可以被基团R3a取代。另外,一方的键被基团R3a取代时,也包括该基团R3a,为X表示的。
另外,上述[(-O)p-R3b]q表示的X,特别是上述基团-(OR3bO)q-也包括例如下式表示的单元(缩醛化合物的残基)。
(式中,R3f和R3g相同或不同,表示一价的有机基团,R3h表示氢原子或一价的有机基团。R3f和R3g可以相互键合,与相邻的碳原子、2个氧原子一起形成环。)
作为R3a表示的一价有机基团,可以举出烷基(甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等C1-6烷基等)、环烷基(环己基等C5-8环烷基等)、芳基(苯基、萘基等C6-10芳基;联苯基等)、芳烷基(苄基、苯乙基等C6-10芳基-C1-4烷基等)等。
在R3b表示的多价有机基团中,作为二价基团,可以举出对应于上述一价有机基团的二价基团,例如亚烷基(亚甲基、亚乙基、亚丙基、四亚甲基、二甲基亚乙基等C1-6亚烷基等)、环亚烷基(环亚己基等C5-8环亚烷基等)、亚芳基(亚苯基、亚萘基等C6-10亚芳基;亚联苯基等)等。另外,也包括对应于氢化苯二甲基等二烷基环烷(二C1-6烷基C5-8环烷等)的二价基团;苯二甲基等亚芳基二亚烷基(-C1-6亚烷基-C6-10亚芳基-C1-6亚烷基-等);对应于丙烷-2,2-二亚苯基等二芳基烷烃(二C6-10芳基C1-6烷烃等)的二价基团等。在多价有机基团中,作为三价至六价基团,可以举出对应于上述二价基团的多价基团。
上述R3a和R3b也可以具有取代基,例如烷基(上述所列举的烷基等)、环烷基(上述所列举的环烷基等)、芳基(上述所列举的芳基等)、羟基、烷氧基(甲氧基、乙氧基等C1-6烷氧基等)、氨基、氰基、卤原子(氟、氯、溴、碘原子等)等。
优选的X是-O-、-S-、-OR3a、-SR3a、p是2~4的整数和/或q是1~3的整数的多价有机基团[(-O)p-R3b]q和[(-S)p-R3b]q[例如,p=2的-(OR3bO)q-、-(OR3bO)q-R3a、-(SR3bS)q-、-(SR3bS)q-R3a等]等。在上述多价有机基团中,R3b优选亚烷基(或者对应于亚烷基的三价至六价基团等)、亚芳基(或者对应于亚芳基的三价基团等)、亚芳基二亚烷基和对应于二芳基烷烃的二价基等。
作为R3c、R3d和R3e表示的一价有机基团,可以举出烷基(甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等C1-6烷基等)、环烷基(环己基等C5-8环烷基等)、芳基(苯基、萘基等C6-10芳基;联苯基等)、芳烷基(苄基、苯乙基等C6-10芳基-C1-4烷基等)、酰基(乙酰基等C1-6烷基-羰基等)、芳基羰基(苯甲酰基等C6-10芳基-羰基等)、烷基羰基甲基(丙酮基等C1-6烷基-羰基-甲基等)、烷氧基羰基(甲氧基羰基、乙氧基羰基等C1-6烷氧基-羰基等)、硝基等。
R3c和R3d可以与相邻的碳原子和羰基一起形成环。作为这种环,可以举出环烷酮环(C4-24环烷酮环,优选C4-20环烷酮环等)等。上述环也可以具有烷基(上述所列举的C1-6烷基等)、芳基(上述所列举的C6-10芳基、联苯基等)、羟基、羟甲基、酰基(上述所列举的C1-6烷基-羰基等)等取代基。
作为R3f、R3g和R3h表示的一价有机基团,可以举出R3c~R3e项所列举的有机基团,例如烷基、环烷基、芳基、芳烷基、含有下式等表示的(聚)氧化烯单元的基团等。
-(CH2CH2O)r-R3j、
-(CH2CH(CH3)O)r-R3j、和
-(CH2CH2CH2CH2O)r-R3j
(式中,R3j表示氢原子、烷基、酰基、芳基,r表示1以上的整数)
作为上述R3j表示的烷基,可以举出甲基、乙基、丙基、丁基、叔丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基等C1-20烷基(优选C1-10烷基等)等。作为酰基,可以举出对应于上述烷基的C1-20烷基-羰基(优选C1-10烷基-羰基等)等,作为芳基,可以举出苯基、萘基等C6-10芳基。
R3f和R3g与相邻的碳原子和2个氧原子一起形成环时,上述单元(1b)由下式表示。
(式中,R3k表示二价有机基团)
作为R3k表示的二价有机基团,可以举出亚烷基(亚乙基、亚丙基、三亚甲基、四亚甲基等C2-20亚烷基等)、(聚)氧化烯基[-(CH2CH2O)-CH2CH2-等(聚)C2-4亚烷基氧基-C1-4亚烷基等]等。R3k也可以具有烷基(上述所列举的C1-6烷基等)、芳基(上述所列举的C6-10芳基、联苯基等)、羟基、羟甲基、酰基(上述所列举的C1-6烷基-羰基等)等取代基。
关于X,作为上述羟基化合物,可以举出具有-OR3a或者[(-O)p-R3b]q等单元的化合物,例如脂族羟基化合物、脂环族羟基化合物[环己醇等脂环族一羟基化合物(C5-8环烷醇等);环己烷二醇等脂环族多羟基化合物(C5-8环烷二醇等);3,9-双(1,1-二甲基-2-羟乙基)-2,4,8,10-四螺环[5.5]十一烷等螺环式羟基化合物等]、芳香族羟基化合物。
上述脂族羟基化合物包括例如单羟基化合物(甲醇、乙醇、2-氰基乙醇等C1-6单醇等)、多羟基化合物[二醇类(例如,亚甲基二醇(福尔马林)、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、二甘醇、三甘醇、双丙甘醇、二缩三丙二醇、聚氧化亚烷基二醇(分子量1000以下的聚氧化亚烷基二醇,例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基醚二醇等)等亚烷基二醇或者(聚)氧化亚烷基二醇等);三醇类(三羟甲基丙烷、甘油、双甘油等);季戊四醇类(季戊四醇;双季戊四醇、三季戊四醇等)等]、多羟基化合物的部分醚[多元醇的烷基醚(例如,乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、三甘醇单乙基醚、二甘醇单丁基醚等C2-4亚烷基二醇或者(聚)氧化C2-4亚烷基二醇的单C1-6烷基醚;甘油α-甲基醚等三醇的单烷基醚;甘油-1,3-二甲基醚等三醇二烷基醚等)、多元醇的芳基醚(例如,乙二醇单苯基醚、聚乙二醇单苯基醚等C2-4亚烷基二醇或者(聚)氧化C2-4亚烷基二醇的单C6-14芳基醚);多元醇的芳烷基醚(例如,(聚)乙二醇单苄基醚等C2-4亚烷基二醇或者(聚)氧化C2-4亚烷基二醇的单C7-14芳烷基醚);对应于上述部分醚的多元醇的部分酯(例如,乙二醇单醋酸酯等)等。
上述芳香族羟基化合物包括芳香族单羟基化合物(苯酚、萘酚等)、芳香族多羟基化合物[芳香族二醇(儿茶酚、间苯二酚、氢醌;联苯酚(biphenol)、双酚(双酚A、双酚F、双酚S、4,4’-二羟基二苯基醚等)联苯酚类;联萘酚等)、芳香族多元醇(三羟基苯等)、多酚类等]等。
另外,上述羟基化合物也包括具有硫原子的二醇(硫二甘醇等)、二聚二醇、糖类(蔗糖、山梨糖醇类、甘露糖醇类、海藻糖类等)、烷醇胺类[例如,单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等]、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯、高分子(聚乙烯醇等)等。
关于X,作为硫醇化合物,可以举出具有-SR3a或者[(-S)p-R3b]q等单元的化合物。这种化合物可以举出对应于上述羟基化合物的硫醇化合物(巯基化合物),例如硫醇类(硫甲醇等脂族单硫醇化合物、乙二硫醇等脂族多硫醇化合物等)、苯硫酚类(苯硫酚、萘硫酚等芳香族单硫醇化合物;甲苯硫酚等芳香族多硫醇化合物等)等。
关于X,作为醚化合物可以举出具有-OR3a或者[(-O)p-R3b]q等单元的化合物(也包括具有上述单元(1b)的缩醛化合物)。这种化合物可以举出对应于上述脂族或者芳香族羟基化合物的烷基醚或者芳基醚,例如单羟基化合物的烷基或者芳基醚[二甲基醚、乙基甲基醚、二乙基醚等二C1-6烷基醚(例如,二C1-4烷基醚);甲基苯基醚等C1-6烷基C6-10芳基醚(例如C1-4烷基C6-10芳基醚等);二苯基醚等二C6-10芳基醚等];脂族多羟基化合物的烷基或芳基醚[缩甲醛、甲基乙基缩甲醛、甲基丙基缩甲醛、二乙基缩甲醛、二(甲氧基乙基)缩甲醛、二异丁基缩甲醛、二甲氧基乙醇、乙二醇单甲基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇二乙基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇二乙基醚、三甘醇二乙基醚、二甘醇单丁基醚、聚乙二醇二甲基醚等(聚氧化)C1-10亚烷基二醇的单或二C1-6烷基醚;甘油α-甲基醚、甘油-1,3-二甲基醚、甘油-1,2,3-三甲基醚等三醇的单至三C1-6烷基醚等;亚甲基二醇单苯基醚、二(苯氧基)甲烷、乙二醇单苯基醚、二(苯氧基)乙烷、聚乙二醇二苯基醚等(聚氧化)C1-10亚烷基二醇的单或二C6-14芳基醚等;亚甲基二醇甲基苯基醚、乙二醇甲基苯基醚、聚乙二醇甲基苯基醚等(聚氧化)C1-10亚烷基二醇的C1-6烷基C6-10芳基醚等];芳香族多羟基化合物的烷基或者芳基醚[邻、间或对-二甲氧基苯、邻、间或对-二苯氧基苯等芳香族二醇的C1-6烷基或者C6-10芳基醚;二甲氧基联苯、二苯氧基联苯等联苯酚的C1-6烷基或者C6-10芳基醚;对应于双酚类(双酚A、双酚F、双酚S等)的C1-6烷基或者C6-10芳基醚(例如,2,2-二(甲氧基苯基)丙烷等二(羟基C6-10芳基)C1-8烷烃的二C1-6烷基或者C6-10芳基醚等);三甲氧基苯、三苯氧基苯等芳香族多元醇的C1-6烷基或者C6-10芳基醚等]等。另外,对应于上述羟基化合物项所列举的脂环族或者螺环式羟基化合物、烷醇胺和具有硫原子的羟基化合物的这些烷基或芳基醚也包括在上述醚化合物中。
另外,作为硫醚化合物,可以举出具有-SR3a或者[(-S)p-R3b]q等单元的化合物,这种化合物可以举出对应于上述醚化合物的硫醚化合物,例如二C1-6烷基硫(二甲硫、二乙硫等二C1-4烷基硫等)、甲氧基甲硫基甲烷等硫化物;二(甲硫基)甲烷、二(甲硫基)乙烷等(聚)C1-10亚烷基二硫醇的单或二C1-6烷基醚;二苯基硫甲烷、二苯基硫乙烷等(聚)C1-10亚烷基二硫醇的单或二C6-14芳基醚;甲硫基苯硫基甲烷等(聚)C1-10亚烷基二硫醇的C1-6烷基C6-10芳基醚等。
关于X,作为羰基化合物,可以举出具有上述单元(1a)等的醛化合物或者酮化合物等。上述醛化合物可以举出例如乙醛、丙醛、丁醛等脂族C1-6醛(例如,脂族C1-4醛等)。另外,酮化合物可以举出例如丙酮、甲乙酮、二乙基酮、二异丙基酮等二C1-6烷基酮(例如,二C1-4烷基酮等);环戊酮、环己酮、环己二酮、α-萘满酮、β-萘满酮等酮环C4-20烷烃(例如,酮环C5-10烷烃等);金刚烷酮、金刚烷二酮、降冰片烷酮等酮C6-20聚环烷烃(例如,酮C6-10二或三环烷烃);丁内酯等内酯(C3-8内酯等);乙酰基丙酮、2-乙酰基环戊酮、2-乙酰基环己酮、丙酮基丙酮、乙酰醋酸甲酯、乙酰醋酸乙酯、丙二酸乙酯等二酮(例如,乙酰醋酸C1-6烷基酯、乙酰醋酸C6-10芳基酯、丙二酰醋酸(マロン酢酸)C1-6烷基酯等);苯乙酮、丙基苯酮(propylphenone)、萘基甲基酮等C1-6烷基C6-14芳基酮(例如,C1-4烷基C6-10芳基酮等);苯基丙酮等(C6-14芳基-C1-6烷基)C3-6烷基酮等。
上述m为1时,X优选为(硫)醚化合物(也包括缩醛化合物)的残基,m为2以上的整数时,X优选为羟基化合物(脂族多羟基化合物、芳香族多羟基化合物等)的残基、硫醇化合物(脂族多硫醇等)的残基、氧原子(-O-)或者硫原子(-S-)。另外,X为脂族羟基化合物或者脂族硫醇化合物的残基时,优选n为1~6,X为芳香族羟基化合物或者芳香族硫醇化合物的残基时,优选n为1~3,X为(硫)醚化合物(也包括缩醛化合物)的残基时,通常n为1或2。X为羰基化合物时,n为1~4。另外,X为氧原子或硫原子时,通常n为1或2。
上述胍胺化合物可以通过在碱性催化剂存在下,使下式(2)表示的腈(氰基烷基化体)和双氰胺或者双胍类[双胍、双胍盐(盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐等无机酸盐;金属盐等)、联脒(biguanyl)类(联咪;联脒盐,例如盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐等无机酸盐、金属盐等)等]反应的方法制备。
(式中,R1、R2、X、m和n与上述相同)
在上述氰基烷基化体中,m=1的氰基甲基化体的制备可以用常规方法,例如使具有对应于上述X的活性基团的化合物[羟基化合物、硫醇化合物、羰基化合物、(硫)醚化合物(也包括缩醛化合物)等,以下有时简称为反应成分]和α-氰醇反应(以下有时简称为反应A1)得到。作为α-氰醇,可以举出甲醛氰醇、乙醛氰醇、异丁醛氰醇等C1-6醛-氰醇(优选C1-4醛-氰醇)等。
m为2以上的氰基烷基化体可以用常规方法,例如对应的氰基烯烃化合物(例如,(甲基)丙烯腈等)和上述具有活性氢原子的化合物[例如,对应于上述X的羟基化合物、硫醇化合物、水(X为氧原子时)、或者硫化氢或者金属的硫化氢盐(X为硫原子时),以下有时简称为反应成分]的反应(以下有时简称为反应A2)来制备。
特别在X为缩醛化合物的残基时,也可通过氰基烯烃化合物和缩醛化合物的反应来制备,但在经济上,优选通过氰基烯烃化合物的加氢甲酰化,制备醛前体(NC-CH2CH2CHO、NC-CH(CH3)CH2CHO等),通过该醛前体和醇类的反应,制备缩醛化合物。
上述反应A1的详细说明可以参见例如在酸催化剂的存在下,使缩甲醛类和醛氰醇反应的方法(美国专利2398757号说明书)等。另外,反应A2的详细说明可以参见例如Organic Reactions,Vol.5,7thed.,p79,John Wiley&Sons,Inc.(1967),Encylopedia of ChemicalTechnology Vol.6,2nded.,p634,日本化学会志,90卷,p704(1969)、特开昭48-22422号公报、特公昭43-6626号公报、特开昭50-142817号公报、特开昭55-4379号公报、特开平4-21664号公报、特开平11-80112号公报、美国专利2401607号说明书和美国专利3235553号说明书以及记载在这些文献中的相关文献中记载的方法等。从记载在与上述反应A2关联的文献等中的各种腈(氰基乙基化体等)得到的2-取代胍胺化合物也可以和上述胍胺化合物一样使用。
反应A1和A2可以在没有溶剂存在或溶剂存在下进行。作为上述溶剂,可以举出水、醇类溶剂(甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、甘油等)、醚类溶剂(二甲基醚、二乙基醚等二烷基醚;乙二醇单烷基醚、乙二醇二烷基醚、二甘醇单烷基醚、二甘醇二烷基醚、聚乙二醇单烷基醚、聚乙二醇二烷基醚等烷二醇的烷基醚等)、脂环族烃类(环己烷、萘烷等)、芳香族类溶剂(苯、甲苯、二甲苯、吡啶、硝基苯等)、卤素类溶剂(二氯甲烷、氯仿、氯乙烷、二氯乙烷、氯苯、氯萘等)、非质子性极性溶剂[二噁烷等环状醚;丙酮、甲乙酮等酮类;乙腈、丙腈、苄腈等腈类;二甲基亚砜等亚砜类;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺类;环丁砜、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰胺等]等。
在反应A1中,氰甲基可以根据反应成分的活性基团(羟基、巯基、烷氧基、烷硫基等)的数量导入,氰甲基的导入量可以通过α-氰醇和上述化合物的比例以及反应条件等来调节。α-氰醇和具有活性基团的化合物的比例没有特定的限定,例如,前者(摩尔)/后者的活性基团当量=约0.5/1~2/1,优选约0.7/1~1.5/1,更优选约0.8/1~1.2/1。
在反应A2中,2-氰基乙基等氰基烷基可以根据反应成分的活性氢原子的数量导入,氰基烷基的导入量可以通过原料腈和上述化合物的比例以及反应条件等调节。原料腈和具有活性氢原子的化合物的比例没有特别的限定,例如前者(摩尔)/后者的活性氢当量=约0.5/1~2/1,优选约0.7/1~1.5/1,更优选约0.8/1~1.2/1。
胍胺化合物(1)可以通过(I)在碱性催化剂的存在下,上述氰基烷基化体(前体腈)(2)和双氰胺或双胍类(上述列举的双胍类)的反应(以下有时简称为反应B1)或者(II)上述氰基烷基化体的衍生物[上述氰基烷基化体的氰基被羧基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、或者卤甲酰基等取代的衍生物,即羧基烷基化体、烷氧基羰基烷基化体、芳氧基羰基化体、卤甲酰基烷基化体等]和双胍类(上述所列举的双胍类)的反应(以下有时简称为反应B2)得到。反应B1和B2也可以在溶剂(上述反应A1和A2项中所列举的溶剂等)的存在下进行。
对于反应B1的详细说明,可以参见例如在醇类有机溶剂中,在碱性催化剂存在下,在高压下,使二腈化合物和双氰胺反应的方法(特开平5-32664号公报)、在有机溶剂中,在碱性催化剂存在下,使二腈化合物和双氰胺反应的方法(特公昭44-8676号公报、特开2000-154181号公报和美国专利2901464号说明书)、在醇类有机溶剂中,在碱性催化剂的存在下,使腈化合物和双胍类反应的方法(美国专利2777848号说明书)以及记载在这些文献中的相关文献中记载的方法等。
作为在反应B1中使用的碱性催化剂,可以举出无机碱[碱金属(金属钾、金属钠等)、金属氢氧化物(氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂等碱金属氢氧化物;氢氧化镁、氢氧化钙等碱土金属氢氧化物;氢氧化铜等过渡金属氢氧化物等)、碳酸盐类(碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂等碱金属碳酸盐;碳酸镁、碳酸钙、碳酸钡等碱土金属碳酸盐;碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸氢锂等碱金属碳酸氢盐等)、醇盐(甲醇钾、甲醇钠等碱金属醇盐)、有机羧酸碱金属盐(醋酸钠等)、氨等]、有机碱[氨基碱金属(氨基钾、氨基钠等)、胺或者铵类(三乙胺等烷基胺;N,N-二甲基苯胺等叔芳基胺;吡啶等杂环胺;季铵氢氧化物等)等]等。
碱性催化剂的比例相对于腈(2)的腈基1摩尔,约0.01~3摩尔,优选约0.05~2摩尔,更优选约0.1~1.5摩尔。
在反应B1中,只要能将腈(2)的至少一个腈基变为胍胺环即可,腈(2)和双氰胺(或者双胍类)的比例可以根据所需产物,在宽范围内进行选择。腈(2)和双氰胺以及和双胍类的比例,例如,前者/后者(摩尔比)=约1/1~1/10,优选约1/1~1/6,更优选约1/1~1/4(例如,1/1~1/2)。特别是相对于腈(2)的腈基,优选使用约1~1.3倍摩尔的双氰胺。
在反应B1中,使用溶剂时,溶剂的量没有特别的限定,例如,相对于腈(2)和双氰胺的总量100重量份,为约10~1000重量份(例如10~500重量份),优选约30~500重量份。
反应温度没有特别的限定,可以从约0~200℃(例如20~200℃)的范围内选择,但在室温以下,反应速度变慢,因此通常优选约50~170℃。反应即使在常压下也可以充分进行,也可以在加压下(例如,使用高压釜等在高压下)进行。
在反应B2中使用的氰基烷基化体的衍生物可以用常规方法制备。例如,羧基烷基化体可以通过上述氰基烷基化体的水解反应等来制备。另外,从所得羧基烷基化体,用常规方法,也可以制备烷氧基羰基烷基化体、芳氧基羰基烷基化体、酰卤化体(卤甲酰基烷基化体)等衍生物。
上述氰基烷基化体的衍生物的制备方法可以参见例如特开2001-39956号公报、特开2001-11057号公报、特开平11-279162号公报、美国专利323553号说明书中记载的方法等。
通过使上述氰基烷基化体的衍生物和上述双胍类(特别是联脒类)反应,可以得到新型胍胺化合物。对于该制备方法的详细说明,可以参见例如美国专利2423071号说明书、美国专利2423353号说明书、美国专利2425287号说明书、英国专利569100号说明书中记载的方法等。
在上述胍胺化合物中,m=1时,例如作为X为醚化合物(也包括缩醛化合物)的残基的胍胺化合物,可以举出甲基[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、苯基[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚等具有单羟基化合物的醚残基的胍胺化合物:具有脂族多羟基化合物的醚残基的胍胺化合物[乙二醇甲基[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、二甘醇甲基[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、三甘醇甲基[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、丙二醇甲基[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、双丙甘醇甲基[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、二缩三丙二醇甲基[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚等C1-10烷二醇C1-6烷基[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚;双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲氧基]甲烷、双[α-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)-α-甲基甲氧基]甲烷、双[α-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)-α,α-二甲基甲氧基]甲烷、1,1-双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲氧基]乙烷、1,1-双[α-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)-α-甲基甲氧基]乙烷、乙二醇双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、二甘醇双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、三甘醇双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、聚乙二醇双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、丙二醇双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、双丙甘醇双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、聚丙二醇双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、1,4-丁二醇双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、聚四亚甲基醚二醇双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、新戊二醇双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、1,6-己二醇双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚等C1-10烷二醇双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚;甘油三[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、甘油双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、甘油单[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、双甘油四[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、季戊四醇四[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、季戊四醇三[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、季戊四醇双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、季戊四醇单[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、双季戊四醇六[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚等];具有芳香族多羟基化合物的醚残基的胍胺化合物[氢醌单[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、氢醌双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、间苯二酚单[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、间苯二酚双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚等具有芳香族二醇的醚残基的胍胺化合物;联苯酚(biphenol)单[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、联苯酚双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚等具有联苯酚类的醚残基的胍胺化合物;双酚A单[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、双酚A双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、双酚F单[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、双酚F双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、双酚S单[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、双酚S双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、4,4’-二羟基二苯基醚单[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、4,4’-二羟基二苯基醚双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚等具有双酚类的醚残基的胍胺化合物(例如,双(羟基C6-10芳基)C1-8烷烃单或双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚等);三羟基苯单[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、三羟基苯双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、三羟基苯三[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚等具有芳香族多元醇的醚残基的胍胺化合物等。另外,3,9-双[1,1-二甲基-2-{(2’,4’-二氨基-s-三嗪-6’-基)甲氧基}乙基]-2,4,8,10-四螺环[5.5]十一烷等具有脂环族或者螺环羟基化合物的醚残基的胍胺;三乙醇胺三[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚、双(N-2-羟乙基)胺双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚等具有烷醇胺的醚残基的胍胺;硫二甘醇双[(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚等具有含硫原子羟基化合物的醚残基的胍胺等也包括在上述胍胺化合物中。
在如此得到的新型胍胺化合物中,m=2时,例如在X为羟基化合物的残基的胍胺化合物中,作为具有脂族羟基化合物的残基的胍胺化合物,可以举出β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙氧基甲烷等具有单羟基化合物的残基的胍胺;双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙氧基]甲烷、双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)异丙氧基]甲烷、乙二醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、乙二醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)异丙基]醚、二甘醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、二甘醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)异丙基]醚、三甘醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、聚乙二醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、丙二醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、丙二醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)异丙基]醚、双丙甘醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、聚丙二醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、1,4-丁二醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、聚四亚甲基醚二醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、新戊二醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、1,6-己二醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、甘油三[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、甘油双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、甘油单[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、双甘油四[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、季戊四醇四[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、季戊四醇三[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、季戊四醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、季戊四醇单[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、双季戊四醇六[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、乙二醇甲基[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、二甘醇甲基[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、三甘醇甲基[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、丙二醇甲基[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、双丙甘醇甲基[β(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、二缩三丙二醇甲基[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚等具有多羟基化合物的残基的胍胺等。
作为具有芳香族羟基化合物的残基的胍胺化合物,可以举出苯酚β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙醚等具有单羟基化合物的残基的胍胺;氢醌单[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、氢醌双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、氢醌双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)异丙基]醚、间苯二酚单[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、间苯二酚双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、间苯二酚双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)异丙基]醚、三羟基苯单[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、三羟基苯双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、三羟基苯三[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、联苯酚单[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、联苯酚双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、双酚A单[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、双酚A双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、双酚F单[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、双酚F双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、4’,4’-二羟基二苯基醚单[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、4,4’-二羟基二苯基醚双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚等具有多羟基化合物的残基的胍胺。
另外,作为其它胍胺化合物的实例,还可以举出3,9-双[1,1-二甲基-2-{(2’,4’-二氨基-s-三嗪-6’-基)乙氧基}乙基]-2,4,8,10-四螺环[5.5]十一烷等具有脂环族或者螺环羟基化合物的残基的胍胺;三乙醇胺三[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、双(N-2-羟乙基)胺双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚等具有烷醇胺残基的胍胺;三[{β-(2’,4’-二氨基-s-三嗪-6’-基)乙氧基}乙基]异氰尿酸酯;硫二甘醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚等具有含硫原子的羟基化合物的残基的胍胺等。
作为X为羰基化合物的残基的胍胺化合物,可以举出α-[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]异丁醛、α-[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]丙酮、α,α-双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]丙酮、α,α,α-三[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]丙酮、甲基-α,α-双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]乙基酮、苯基-α,α,α-三[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]甲基酮、2,2,5,5-四[β(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]环戊酮、2-[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]环己酮、双[β(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]环己酮、2,2,6,6-四[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]环己酮、2,2-双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]-1-萘满酮、[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]降冰片烷酮、[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]金刚烷酮、[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]金刚烷二酮、3,3,4,4-四[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]丙酮基丙酮、α,α-双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]丙二酸乙酯等。
作为X具有氧原子(醚基)或硫原子(硫醚基)的胍胺化合物,可以举出双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚、双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)异丙基]醚、双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]硫醚、双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)异丙基]硫醚等。
上述胍胺化合物也包括胍胺化合物的盐。胍胺化合物通常通过胍胺环的氨基,该氨基和可形成盐的化合物形成盐。这种化合物只要可以和氨基形成盐即可,对其没有特别的限定,例如,可以为无机类质子酸类、有机类质子酸类等,优选含羟基化合物,特别优选具有羟基的含氮环状化合物。
具有上述羟基的含氮环状化合物包括由至少一个羟基和具有至少一个氮原子作为环的杂原子的杂环构成的化合物。作为上述杂环,可以举出具有多个氮原子作为环的构成原子的5或6员含不饱和氮的环,特别是三嗪环。
作为三嗪化合物,可以举出1,3,5-三嗪类、1,2,3-三嗪类、1,2,4-三嗪类。在具有羟基的三嗪化合物中,羟基可以在三嗪环的适当部位(氮原子和碳原子,特别是碳原子)进行取代。羟基的个数没有特别的限定,为1~4个,特别是1~3个(例如2~3个)。优选的含羟基三嗪化合物是含羟基1,3,5-三嗪类,特别是氰尿酸或异氰尿酸、氰尿二酰胺、氰尿酰胺等氰尿酸或其衍生物等。
在胍胺化合物的盐中,具有羟基的含氮环状化合物的比例相对于上述胍胺化合物的胍胺部位1摩尔,为约0.1~1.2摩尔,优选约0.4~1摩尔。胍胺化合物具有多个胍胺环时,各胍胺环可以和同种或不同种的具有羟基的含氮环状化合物形成盐。
以与异氰尿酸的盐为例说明的话,作为胍胺化合物的盐,可以举出上述列举的胍胺化合物的异氰尿酸盐,例如双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙氧基]甲烷·异氰尿酸盐、乙二醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚·异氰尿酸盐、氢醌单[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚·异氰尿酸盐、双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚·异氰尿酸盐、双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]硫醚·异氰尿酸盐、双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙氧基]甲烷·异氰尿酸盐、乙二醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚·异氰尿酸盐、氢醌单[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚·异氰尿酸盐、双[β(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚·异氰尿酸盐、双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]硫醚·异氰尿酸盐等。在这些盐中,异氰尿酸的比例没有特别的限定,相对于胍胺化合物1摩尔,可以为约0.1~2.4摩尔,优选约0.1~2摩尔,更优选约0.1~1.2摩尔(0.2~1摩尔)。
胍胺化合物的盐可以通过例如使胍胺化合物和具有羟基的含氮环状化合物等成盐化合物反应进行制备。反应可以在溶剂中进行。作为溶剂,可以使用水、在上述反应A和反应B的反应溶剂项中所列举的有机溶剂、水和上述有机溶剂的混合溶剂等。例如,可以使胍胺化合物和成盐化合物(异氰尿酸等)溶解或分散在溶剂中,根据需要加热,使两者反应,来制备胍胺化合物的盐。
在本发明的树脂组合物中,上述胍胺化合物或其盐作为稳定剂发挥作用。在树脂组合物中,上述胍胺化合物或其盐的比例相对于树脂100重量份,为约0.001~10重量份,优选约0.01~5重量份,更优选约0.01~1重量份。
[聚缩醛树脂]
所谓聚缩酸树脂是以甲醛基(-CH2O-)为主要结构单元的高分子化合物,包括聚缩醛均聚物(例如,美国デュポン社制,商品名“デルリン”;旭化成工业(株)制,商品名“テナック4010”等)、除甲醛基之外含有其它共聚单体单元的聚缩醛共聚物(例如,Polyplastics(株)制,商品名“ジュラコン”等)。在共聚物中,共聚单体单元包括碳原子数约2~6(优选碳原子数约2~4)的甲醛单元(例如,氧乙烯基(-CH2CH2O-)、氧丙烯基、氧四亚甲基等)。共聚单体单元的含量为少量,例如相对于整个聚缩醛树脂,可以在约0.01~30摩尔%,优选约0.03~20摩尔%(例如,0.05~18摩尔%),更优选约0.1~15摩尔%的范围选择。
聚缩醛共聚物也可以是由两种成分构成的共聚物,或三种成分构成的三元共聚物等。聚缩醛共聚物除无规共聚物之外,还可以是嵌段共聚物(例如,特公平2-24307号公报、旭化成工业(株)制,商品名“テナックLA”“テナックLM”等)、接枝共聚物等。另外,聚缩醛树脂不仅可以是线型的,还可以是支链结构,也可以具有交联结构。而且,聚缩醛树脂的末端通过与例如醋酸、丙酸等羧酸或它们的酸酐的酯化等,可以稳定化。聚缩醛的聚合度、支链度和交联度没有特别的限定,只要可以熔融成型即可。聚缩醛类树脂的分子量没有特别的限定,例如重均分子量约5000~500000,优选约10000~400000。
上述聚缩醛树脂可以通过将例如甲醛、低聚甲醛、乙醛等醛类、三噁烷、环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、氧化苯乙烯、氧化环己烯、1,3-二氧戊环、1,3-二噁烷、二甘醇缩甲醛、1,4-丁二醇缩甲醛等环状醚或环状缩甲醛聚合来制备。而且,作为共聚合成分,还可以使用烷基或芳基缩水甘油醚(例如,甲基缩水甘油醚、乙基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、萘基缩水甘油醚等)、亚烷基或聚氧化亚烷基二醇二缩水甘油醚(例如,乙二醇二缩水甘油醚、三甘醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚等)、烷基或芳基缩水甘油醇、环状酯(例如,β-丙内酯等)和乙烯基化合物(例如,苯乙烯、乙烯基醚等)。
[抗氧化剂]
另外,本发明的树脂组合物为了长期稳定维持耐热性,含有抗氧化剂(或稳定剂)。抗氧化剂或稳定剂包括例如酚类(受阻酚类等)、胺类(受阻胺类等)、磷类、硫类、氢醌类、喹啉类抗氧化剂(或稳定剂)等。这些抗氧化剂可以1种或2种以上组合使用。
上述受阻酚类化合物包括常规的酚类抗氧化剂,例如单环式受阻酚化合物(2,6-二-叔丁基-对甲酚等)、由烃基或含硫原子的基团连接的多环式受阻酚化合物[2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-亚甲基双(2,6-二-叔丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷等C1-10亚烷基双至四(叔丁基苯酚)类;4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)等C2-10亚烯基或二亚烯基双至四(叔丁基苯酚)类;1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)苯等C6-20亚芳基或亚芳烷基双至四(叔丁基苯酚)类;4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)等由具有硫原子的基团连接的双(叔丁基苯酚)类等]、具有酯基或酰氨基的受阻酚化合物[正十八烷基-3-(4’-羟基-3’,5’-二-叔丁基苯基)丙酸酯、正十八烷基-2-(4’-羟基-3’,5’-二-叔丁基苯基)丙酸酯等具有C2-10亚烷基羰氧基的叔丁基苯酚;1,6-己二醇-双[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、三甘醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、季戊四醇四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]等由脂肪酸的多元醇酯连接的双至四(叔丁基苯酚)类;3,9-双[2-{3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基}-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺环[5.5]十一烷等具有杂环基和C2-10亚烷基羰氧基的双至四(叔丁基苯酚)类;2-叔丁基-6-(3’-叔丁基-5’-甲基-2’-羟基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2-[1-(2-羟基-3,5-二-叔戊基苯基)乙基]-4,6-二-叔戊基苯基丙烯酸酯等具有C3-10烯基羰氧基的叔烷基苯酚(例如,叔丁基苯酚和叔戊基苯酚等);二-正十八烷基-3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基膦酸酯等具有膦酸酯基的受阻酚化合物;N,N’-六亚甲基双(3,5-二-叔丁基-4-羟基-二氢化肉桂酰胺)等具有酰氨基的受阻酚化合物等]等。其中,优选具有叔丁基(特别是多个叔丁基)的苯酚化合物(特别是具有多个叔丁基苯酚部位的化合物)。特别优选由上述脂肪酸的多元醇酯连接的双至四(单至四叔丁基苯酚)类,特别优选由C2-10脂肪酸(特别是C2-6脂肪酸)的二至四元醇酯基连接的双至四(单或二叔丁基苯酚)类。
胺类抗氧化剂包括受阻胺类,例如三或四C1-3烷基哌啶或其衍生物(甲氧基、苯甲酰氧基、苯氧基等在4-位可以进行取代的2,2,6,6-四甲基哌啶等)、双(三、四或五C1-3烷基哌啶基)C2-20亚烷基二羧酸酯[例如,双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)草酸酯、对应于草酸酯的丙二酸酯、己二酸酯、癸二酸酯、对苯二甲酸酯等;双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯等]、1,2-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基氧基)乙烷等、芳香族胺类[例如,苯基萘基胺、N,N’-二苯基-1,4-苯二胺、N-苯基-N’-环己基-1,4-苯二胺、4,4’-二(α,α-二甲基苄基)二苯胺等]等。
磷类稳定剂(或抗氧化剂)包括例如亚磷酸三异癸酯、亚磷酸三壬基苯酯、亚磷酸二苯基异癸酯、亚磷酸苯基二异癸酯、2,2-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯、4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯基)二三癸基亚磷酸酯、亚磷酸三(支链C3-6烷基苯基)酯[例如,亚磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯、亚磷酸三(2-叔丁基-4-甲基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二-叔戊基苯基)酯等]、亚磷酸双或三(2-叔丁基苯基)苯酯、亚磷酸三(2-环己基苯基)酯、双(C3-9烷基芳基)季戊四醇二亚磷酸酯[例如,双(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二-叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6--二-叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(壬基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等]、磷酸三苯酯类稳定剂(例如,4-苯氧基-9-α-(4-羟基苯基)-对-枯烯基氧基-3,5,8,10-四氧杂-4,9-二磷杂螺环[5.5]十一烷、磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯等)、二亚膦酸酯类稳定剂(例如,四(2,4-二-叔丁基苯基)-4,4’-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,4-二叔丁基-5-甲基苯基)-4,4’-亚联苯基二亚膦酸酯等)、(次)亚磷酸金属盐(钠、钾、钙、镁、钡、锌、铝盐等)等。另外,磷类稳定剂还包括膦类稳定剂。
膦类稳定剂包括烷基膦(例如,三乙基膦、三丙基膦、三丁基膦等三C1-10烷基膦等)、环烷基膦(例如,三环己基膦等三C5-12环烷基膦等)、芳基膦(例如,三苯基膦、对-甲苯基二苯基膦、二对-甲苯基苯基膦、三间-氨基苯基膦、三2,4-二甲基苯基膦、三2,4,6-三甲基苯基膦、三邻-甲苯基膦、三间-甲苯基膦、三对-甲苯基膦等三C6-12芳基膦等)、芳烷基膦(例如,三邻-茴香基膦、三对-茴香基膦等三(C6-12芳基C1-4烷基)膦等)、芳基烯基膦(例如,二苯基乙烯基膦、烯丙基二苯基膦等二C6-12芳基C2-10烯基膦等)、芳基芳烷基膦(例如,对-茴香基二苯基膦等二C6-12芳基C6-12芳烷基膦,以及二-对-茴香基苯基膦等C6-12芳基二C6-12芳基C1-4烷基膦等)、烷基芳基芳烷基膦(例如,甲基苯基-对-茴香基膦等C1-10烷基C6-12芳基C6-12芳基C1-4烷基膦等)、双膦类[例如,1,4-双(二苯基膦基)丁烷等双(二C6-12芳基膦基)C1-10烷烃]等膦化合物等。
氢醌类抗氧化剂包括例如2,5-二-叔丁基氢醌等,喹啉抗氧化剂包括例如6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉等,硫类抗氧化剂包括例如硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二硬脂基酯等。
在这些抗氧化剂中,优选选自受阻酚类和受阻胺类抗氧化剂中的至少一种。
在本发明的树脂组合物中,抗氧化剂的比例相对于聚缩醛树脂100重量份,为约0.001~5重量份,优选约0.005~3重量份,更优选约0.01~1重量份。
本发明的树脂组合物根据需要还可以含有选自加工稳定剂和耐热稳定剂中的至少一种。加工稳定剂和耐热稳定剂可以一种或二种以上组合使用。特别优选含有加工稳定剂和耐热稳定剂。
[加工稳定剂]
作为加工稳定剂,可以举出选自(a)长链脂肪酸或其衍生物、(b)水和/或醇类、(c)有机硅氧烷、(d)氟化合物、(e)蜡类等中的至少一种。
(a)长链脂肪酸或其衍生物
上述长链脂肪酸可以是饱和脂肪酸也可以是不饱和脂肪酸。另外,也可以使用一部分氢原子被羟基等取代基取代的长链脂肪酸。作为这种长链脂肪酸,可以举出碳原子数10以上的一元或二元脂肪酸,例如碳原子数10以上的一元饱和脂肪酸[癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、二十二烷酸、褐煤酸等C10-34饱和脂肪酸(优选C10-30饱和脂肪酸)等]、碳原子数10以上的一元不饱和脂肪酸[油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、芥酸等C10-34不饱和脂肪酸(优选C10-30不饱和脂肪酸)等]、碳原子数10以上的二元脂肪酸(二元脂肪酸)[癸二酸、十二烷二酸、十四烷二酸、十六碳二酸等二元C10-30饱和脂肪酸(优选二元的C10-20饱和脂肪酸)、癸烯二酸、十二碳烯二酸等二元C10-30不饱和脂肪酸(优选二元的C10-20不饱和脂肪酸)等]。这些脂肪酸可以一种或二种以上组合使用。上述脂肪酸也包括在分子内具有1个或多个羟基的脂肪酸(例如,12-羟基硬脂酸等羟基饱和C10-26脂肪酸等)。
上述长链脂肪酸的衍生物包括脂肪酸酯和脂肪酸酰胺等。作为上述长链脂肪酸酯,对其结构没有特别的限定,直链状或支链状脂肪酸酯均可使用,可以举出上述长链脂肪酸和醇的酯(单酯、二酯、三酯、四酯等具有1个或多个酯键的酯等)。对构成长链脂肪酸酯的醇的种类没有特别的限定,优选多元醇。作为上述多元醇,可以举出碳原子数约2~8,优选约2~6的多元醇或其聚合物,例如烷二醇(例如乙二醇、二甘醇、丙二醇等C2-8亚烷基二醇(优选C2-6亚烷基二醇)等)等二醇类、甘油、三羟甲基丙烷或它们的衍生物等三醇类、季戊四醇、脱水山梨糖醇或它们的衍生物等四醇类以及这些多元醇类的均聚物或共聚物(例如,聚乙二醇、聚丙二醇等聚氧化亚烷基二醇的均聚物或共聚物、聚甘油、双季戊四醇、聚季戊四醇等)等。上述聚亚烷基二醇的平均聚合度约2以上(例如2~500),优选约2~400(例如,2~300),优选平均聚合度16以上(例如,约20~200),这种聚亚烷基二醇适合作为与碳原数12以上的脂肪酸的酯使用。优选的多元醇是平均聚合度为2以上的聚亚烷基二醇。这些多元醇可以一种或二种以上组合使用。
作为这种长链脂肪酸酯的实例,可以举出乙二醇单或二棕榈酸酯、乙二醇单或二硬脂酸酯、乙二醇单或二(二十二烷酸)酯、乙二醇单或二褐煤酸酯、甘油单至三棕榈酸酯、甘油单至三硬脂酸酯、甘油单至三(二十二烷酸)酯、甘油单至三褐煤酸酯、季戊四醇单至四棕榈酸酯、季戊四醇单至四硬脂酸酯、季戊四醇单至四(二十二烷酸)酯、季戊四醇单至四褐煤酸酯、聚甘油三硬脂酸酯、三羟甲基丙烷单棕榈酸酯、季戊四醇单十一烷酸酯、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚亚烷基二醇(聚乙二醇、聚丙二醇等)的单月桂酸酯、单棕榈酸酯、单硬脂酸酯、单(二十二烷酸)酯、单褐煤酸酯、二月桂酸酯、二棕榈酸酯、二硬脂酸酯、二(二十二烷酸)酯、二褐煤酸酯、二油酸酯、二亚油酸酯、上述甘油单或二长链脂族酯类的三元无机酸的金属盐(甘油单硬脂酸酯的单硼酸酯的钙盐、甘油单硬脂酸酯的单硼酸酯的镁盐等)等。
作为上述脂肪酸酰胺,可以使用上述长链脂肪酸(一元或二元的长链脂肪酸)和胺类(单胺、二胺、多胺类等)形成的酸酰胺(单酰胺,双酰胺等)。作为单酰胺,可以举出例如癸酸酰胺、月桂酸酰胺、肉豆蔻酸酰胺、棕榈酸酰胺、硬脂酸酰胺、花生酸酰胺、二十二烷酸酰胺、褐煤酸酰胺等饱和脂肪酸的伯酸酰胺、油酸酰胺等不饱和脂肪酸的伯酸酰胺、硬脂基硬脂酸酰胺、硬脂基油酸酰胺等饱和和/或不饱和脂肪酸和单胺形成的仲酸酰胺等。优选的脂肪酸酰胺是双酰胺。上述双酰胺包括C1-6亚烷基二胺(特别是C1-2亚烷基二胺)和上述脂肪酸形成的双酰胺等,其具体实例可以举出乙二胺-二棕榈酸酰胺、乙二胺-二硬脂酸酰胺(亚乙基双硬脂酰胺)、己二胺-二硬脂酸酰胺、乙二胺-二(二十二烷酸)酰胺、乙二胺-二褐煤酸酰胺、乙二胺-二油酸酰胺、乙二胺-二芥酸酰胺等,还可以使用乙二胺-(硬脂酸酰胺)油酸酰胺等具有在烷二胺的胺部位键合不同酰基的结构的双酰胺等。在上述酸酰胺中,构成酸酰胺的脂肪酸优选为饱和脂肪酸。
这些长链脂肪酸或其衍生物可以单独或二种以上组合使用。
(b)水和/或醇类
作为上述醇类,可以举出饱和或不饱和脂族醇类[甲醇、乙醇、丙醇、2-丙醇、丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、辛醇、癸醇、硬脂醇等C1-34烷基醇;烯丙基醇等C2-34烯基醇;炔丙醇等C2-34炔基醇等]、脂环族醇类(环戊醇、环己醇等C5-10环烷醇等)、芳香族醇类(苄醇等C6-14芳基-C1-6烷基醇等)、多元醇或其衍生物(多元醇的聚合物、取代的多元醇等)、糖类(葡萄糖、半乳糖、果糖等单糖类;海藻糖、蔗糖、麦芽糖、棉子糖等低聚糖类;赤藓醇、木糖醇、山梨糖醇等糖醇;纤维素、淀粉等多糖类等)等。
作为上述多元醇或其衍生物,可以举出C2-8多元醇(优选C2-6多元醇)或其聚合物(也包括低聚物),例如烷二醇(例如乙二醇、二甘醇、丙二醇等C2-8亚烷基二醇(优选C2-6亚烷基二醇)等)等二醇类、甘油、三羟甲基丙烷或它们的衍生物等三醇类、季戊四醇、脱水山梨糖醇或它们的衍生物等四醇类;这些多元醇的部分酯化物(例如,烷基酯等);这些多元醇类的低聚物(例如,双季戊四醇等)、均聚物或共聚物(例如聚氧化亚烷基二醇的均聚物或共聚物、聚甘油等)等。
另外,作为其它多元醇类,也包括环直链淀粉类(α-、β-、γ-、δ-、或ε-环糊精等)、壳聚糖类、甲壳质类、聚乙烯醇、部分皂化的聚醋酸乙烯基酯、烯烃-乙烯醇共聚物等。
上述聚氧化亚烷基二醇包括烷二醇(例如乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇等C2-6亚烷基二醇(优选C2-4亚烷基二醇)等)的均聚物、共聚物和它们的衍生物等。具体例子可以举出聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等聚C2-6氧化亚烷基二醇(优选聚C2-4氧化亚烷基二醇)、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物(无规或嵌段共聚物等)、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚、聚氧乙烯聚氧丙烯单丁基醚等共聚物类。优选的聚氧化亚烷基二醇是具有氧化乙烯单元的聚合物,例如聚乙二醇、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物和它们的衍生物等。另外,上述聚氧化亚烷基二醇的数均分子量约3×102~1×106(例如,5×102~5×105),优选约1×103~1×105(例如,1×103~5×104)。
水和醇类可以单独或二种以上组合使用。
(c)有机硅氧烷
有机硅氧烷可以举出聚有机硅氧烷,例如二烷基硅氧烷(例如,二甲基硅氧烷等)、烷基芳基硅氧烷(例如,甲基苯基硅氧烷等)、二芳基硅氧烷(例如,二苯基硅氧烷等)等均聚物(例如聚二甲基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷等)或共聚物等。聚有机硅氧烷可以是低聚物也可以是交联聚合物。另外,(聚)有机硅氧烷还可以使用支链有机硅氧烷(聚甲基倍半硅氧烷、聚甲基苯基倍半硅氧烷、聚苯基倍半硅氧烷等聚有机倍半硅氧烷等)[例如,东芝Silicone(株)的商品名“XC99-B5664”、信越化学工业(株)的商品名“X-40-9243”、“X-40-9244”、“X-40-9805”、特开2001-40219号公报、特开2000-159995号公报、特开平11-158363号公报、特开平10-182832号公报、特开平10-139964号公报记载的化合物等]、分子末端或主链上具有环氧基、羟基、烷氧基、羧基、氨基、醚基、乙烯基、(甲基)丙烯酰基等取代基的改性(聚)有机硅氧烷(例如,东レ·ダウコ-ニンダ·シリコ-ン(株)的商品名“Si粉-DC4-7051”、“Si粉-DC4-7081”、“Si粉-DC4-7105”、“Si粉-DC1-9641”等)等。这些硅氧烷类化合物(有机硅氧烷)可以单独或二种以上组合使用。
(d)氟化合物
氟化合物包括含氟低聚物、含氟树脂等。含氟低聚物和含氟树脂包括四氟乙烯、三氟氯乙烯、偏二氟乙烯、六氟丙烯、全氟代烷基乙烯醚等含氟单体的均聚物或共聚物;上述含氟单体和共聚性单体(乙烯、丙烯等烯烃类单体;烷基(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸类单体等)的共聚物;上述含氟单体和氧的光氧化聚合物等。作为这种含氟低聚物和含氟树脂,可以举出例如聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯等均聚物;四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟代烷基乙烯醚共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物等共聚物等。这些氟化合物可以一种或二种以上组合使用。
(e)蜡类
蜡类包括聚烯烃类蜡等。聚烯烃类蜡可以举出聚乙烯蜡、聚丙烯蜡等聚C2-4烯烃类蜡、乙烯共聚物蜡等烯烃共聚物蜡,也包括它们的部分氧化物或混合物等。烯烃共聚物可以举出例如烯烃(乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、2,3-二甲基-2-丁烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十二碳烯等α-烯烃等)的共聚物、可以和这些烯烃共聚合的单体,例如和不饱和羧酸或其酸酐[马来酸酐、(甲基)丙烯酸等]、(甲基)丙烯酸酯[(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等(甲基)丙烯酸C1-10烷基(优选C1-4烷基)酯等]等聚合性单体的共聚物等。另外,这些共聚物包括无规共聚物、嵌段共聚物、或者接枝共聚物。烯烃共聚物蜡通常是乙烯和选自其它烯烃和聚合性单体中的至少一种单体的共聚物。
这些蜡类可以单独或者二种以上组合使用。在这些蜡中,优选聚乙烯蜡。蜡类的数均分子量约100~20000,优选约500~15000,更优选约1000~12000。
上述加工稳定剂可以一种或二种以上组合使用。
加工稳定剂的比例相对于聚缩醛树脂100重量份,约0~5重量份(例如,0.01~5重量份),优选约0.03~5重量份(例如,0.05~3重量份),特别优选约0.05~2重量份。
[耐热稳定剂]
上述耐热稳定剂包括(a)碱性氮化合物、(b)有机羧酸金属盐、(c)碱或碱土金属化合物、(d)水滑石、(e)沸石和(f)特定酸性化合物等。
(a)碱性氮化合物
碱性含氮化合物包括低分子化合物和高分子化合物(含氮树脂)。作为含氮低分子化合物,可以举出例如脂族胺类(单乙醇胺、二乙醇胺、三(羟甲基)氨基甲烷等)、芳香族胺类(邻-甲苯胺、对-甲苯胺、对-苯二胺、邻-氨基苯甲酸、对-氨基苯甲酸、邻-氨基苯甲酸乙酯、对-氨基苯甲酸乙酯等芳香族仲胺或叔胺)、酰亚胺类(琥珀酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺、偏苯三甲酰亚胺、均苯四甲酰亚胺等)、三唑类(苯并三唑等)、四唑类(5,5’-联四唑的胺盐或金属盐等)、酰胺化合物(丙二酰胺、间苯二甲酸二酰胺等多元羧酸酰胺、对-氨基苯甲酰胺等)、肼或其衍生物[肼、腙、羧酸酰肼(硬脂酸酰肼、12-羟基硬脂酸酰肼、己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、十二烷二酸二酰肼、苯甲酸酰肼、萘酸酰肼、间苯二甲酸二酰肼、对苯二甲酸二酰肼、萘二甲酸二酰肼、苯三甲酸三酰肼等)等酰肼等]、聚氨基三嗪类[胍胺、乙酰胍胺、苯并胍胺、琥珀酰胍胺、己二胍胺、1,3,6-三(3,5-二氨基-2,4,6-三嗪基)己烷、邻苯二甲胍胺、CTU-胍胺等胍胺类或其衍生物、蜜胺或其衍生物(蜜胺;蜜白胺、蜜勒胺、氰尿酰胺等蜜胺缩合物等)]、含蜜胺和蜜胺衍生物的聚氨基三嗪类和有机酸形成的盐[(异)氰尿酸盐(蜜胺氰尿酸盐等)等]、含蜜胺和蜜胺衍生物的聚氨基三嗪类和无机酸形成的盐[蜜胺硼酸盐等硼酸盐、蜜胺磷酸盐等磷酸盐等]、尿嘧啶或其衍生物(尿嘧啶、尿苷等)、胞嘧啶或其衍生物(胞嘧啶、胞苷等)、胍或其衍生物(胍、氰胍等非环状胍;肌酸内酰胺等环状胍等)、脲或其衍生物[缩二脲、联二脲、乙烯脲、丙烯脲、乙炔脲、取代的乙炔脲或脲衍生物(烷基、芳基、芳烷基、酰基、羟甲基、烷氧甲基等取代基取代的取代物等)、亚异丁基二脲、亚巴豆基二脲、脲和甲醛的缩合物、乙内酰脲、取代的乙内酰脲衍生物(1-甲基乙内酰脲、5-丙基乙内酰脲、5,5-二甲基乙内酰脲等单或二C1-4烷基取代物;5-苯基乙内酰脲、5,5-二苯基乙内酰脲等芳基取代物;5-甲基-5-苯基乙内酰脲等烷基芳基取代物等)、尿囊素、取代尿囊素衍生物(例如,单、二或三C1-4烷基取代物、芳基取代物等)、尿囊素的金属盐(尿囊素二羟基铝、尿囊素单羟基铝、尿囊素铝等和周期表3B属金属形成的盐等)、尿囊素和醛化合物的反应产物(尿囊素甲醛加成物等)、尿囊素和咪唑化合物的化合物(尿囊素钠-d1吡咯烷酮羧酸盐等)、有机酸盐等]等。
作为含氮树脂,可以举出例如聚乙烯胺的均聚物或共聚物、聚烯丙基胺的均聚物或共聚物、通过和甲醛反应生成的氨基树脂(胍胺树脂、蜜胺树脂、胍树脂等缩合树脂、苯酚-蜜胺树脂、苯并胍胺-蜜胺树脂、芳香族聚胺-蜜胺树脂等共缩合树脂等)、芳香族胺-甲醛树脂(苯胺树脂等)、聚酰胺树脂(例如,尼龙3(聚β-丙氨酸)、尼龙46、尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12、尼龙MXD6、尼龙6-10、尼龙6-11、尼龙6-12、尼龙6-66-610等均聚或共聚聚酰胺、具有羟甲基或烷氧甲基的取代聚酰胺等)、聚酯酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚尿烷、聚(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺和其它乙烯基单体的共聚物、聚(乙烯基内酰胺)、乙烯基内酰胺和其它乙烯基单体的共聚物(例如,特开昭55-52338号公报、美国专利第3204014号说明书中记载的均聚物或共聚物等)、聚(N-乙烯基甲酰胺)或其衍生物(N-乙烯基甲酰胺-N-乙烯基胺共聚物等)(例如,三菱化学(株)制,商品名“PNVEシリ-ズ”等)、N-乙烯基甲酰胺和其它乙烯基单体的共聚物、聚(N-乙烯基羧酸酰胺)、N-乙烯基羧酸酰胺和其它乙烯基单体的共聚物(例如,特开2001-247745号公报、特开2001-131386号公报、特开平8-311302号公报、特开昭59-86614号公报、美国专利第5455042号说明书、美国专利第5407996号说明书、美国专利第5338815号说明书中记载的均聚物或共聚物、昭和电工(株)制,商品名“ノニオレックス”“クリアチック”等)等。
这些碱性含氮化合物可以单独或二种以上组合使用。
优选的含氮化合物包括胍胺类(己二胍胺、CTU-胍胺等)、蜜胺或其衍生物[特别是蜜胺或蜜胺缩合物(蜜白胺、蜜勒胺等)]、胍衍生物(氰胍、肌酸内酰胺等)、脲衍生物[联二脲、脲和甲醛的缩合物、尿囊素、尿囊素的金属盐(尿囊素二羟基铝等)]、肼衍生物(羧酸酰肼等)、含氮树脂[氨基树脂(蜜胺树脂、蜜胺-甲醛树脂等氨基树脂;交联蜜胺树脂等交联氨基树脂等)、聚酰胺树脂、聚(甲基)丙烯酰胺、聚(N-乙烯基羧酸酰胺)、聚(乙烯基内酰胺)等]。其中,特别是合并使用选自联二脲、尿囊素、尿囊素的金属盐、羧酸酰肼和聚酰胺树脂中的至少一种和上述式(1)表示的胍胺化合物时,胍胺化合物的使用量即使很少,也可以大幅度降低由成型品产生的甲醛量。含氮化合物[例如上述脲类化合物(联二脲等)、羧酸酰肼(例如,选自脂族羧酸酰肼和芳香族羧酸酰肼中的至少一种)等]也可以与热塑性树脂(例如,聚缩醛树脂、苯乙烯类树脂、丙烯酸类树脂、烯烃类树脂、聚酰胺类树脂、聚尿烷类树脂、聚酯类树脂等)熔融混合,以母料的形式使用。在树脂母料中,含氮化合物的比例例如可以约为1~80重量%。
(b)有机羧酸金属盐
作为有机羧酸金属盐,可以举出有机羧酸和金属(Na、K等碱金属;Mg、Ca等碱土金属;Zn等过渡金属等)形成的盐。
上述有机羧酸可以是低分子,也可以是高分子,除上述长链脂肪酸项中所列举的长链饱和或不饱和脂族羧酸等之外,还可以使用碳原子数低于10的低级饱和或不饱和脂族羧酸、不饱和脂族羧酸的聚合物等。另外,这些脂族羧酸也可以具有羟基。作为上述低级饱和脂族羧酸,可以举出饱和C1-9单羧酸(醋酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸、三甲基乙酸、己酸、辛酸等)、饱和C2-9二羧酸(草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸等)以及这些的含氧酸(乙醇酸、乳酸、甘油酸、羟基丁酸、柠檬酸等)等。
作为低级不饱和脂族羧酸,可以举出不饱和C3-9单羧酸[(甲基)丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸等]、不饱和C4-9二羧酸(马来酸、富马酸等)以及这些的含氧酸(丙炔酸等)等。
另外,作为不饱和脂族羧酸的聚合物,可以举出聚合性不饱和羧酸[α,β-烯键不饱和羧酸,例如(甲基)丙烯酸等聚合性不饱和单羧酸、聚合性不饱和多元羧酸(衣康酸、马来酸、富马酸等)、上述多元羧酸的酸酐或单酯(马来酸单乙酯等单C1-10烷基酯等)等]和烯烃(乙烯、丙烯等α-C2-10烯烃等)的共聚物等。
这些有机羧酸金属盐可以单独或二种以上组合使用。
优选的有机羧酸金属盐是碱土金属有机羧酸盐(醋酸钙、柠檬酸钙、硬脂酸钙、硬脂酸镁、12-羟基硬脂酸钙等)、离子交联聚合物树脂(上述聚合性不饱和多元羧酸和烯烃的共聚物中所含的羧基的至少一部分被上述金属的离子中和的树脂)等。上述离子交联聚合物树脂有市售:例如ACLYN(アライド·シグナル社制)、ハイミラン(三井デョポンポリケミカル社制)、サ-リン(デョポン社制)等。
(C)碱或碱土金属化合物
碱或碱土金属化合物包括CaO、MgO等金属氧化物、Ca(OH)2、Mg(OH)2等金属氢氧化物、金属无机酸盐(Na2CO3、K2CO3、CaCO3、MgCO3等金属碳酸盐、硼酸盐或者磷酸盐等无机酸盐等)等无机化合物,特别优选金属氧化物和金属氢氧化物。在上述化合物中,优选碱土金属化合物。
这些碱或碱土金属化合物可以单独或二种以上组合使用。
(d)水滑石
作为水滑石,可以使用在特开昭60-1241号公报和特开平9-59475号公报等中记载的水滑石类,例如下式表示的水滑石化合物等。
[M2+ 1-xM3+ x(OH)2]x+[An- x/n·mH2O]x-
(式中,M2+表示Mg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+等2价金属离子,M3+表示Al3+、Fe3+、Cr3+等3价金属离子。An-表示CO3 2-、OH-、HPO4 2-、SO4 2-等n价(特别是1价或2价)的阴离子。X是0<x<0.5,m是0≤m<1。)
这些水滑石可以单独或二种以上组合使用。
另外,水滑石可以从协和化学工业(株)以“DHT-4A”、“DHT-4A-2”、“アルカマイザ-”等获得。
(e)沸石
作为沸石,没有特别的限定,可以使用例如特开平7-62142号公报中记载的沸石[最小单位晶胞为碱和/或碱土金属的结晶性硅铝酸盐的沸石(A型、X型、Y型、L型、β型和ZSM型沸石、丝光沸石型沸石;菱沸石、丝光沸石、八面沸石等天然沸石等)等]等。
这些沸石可以单独或二种以上组合使用。
另外,A型沸石可以以“ZEOLAM series(A-3、A-4、A-5)”、“ZEOSTAR series(KA-100P、NA-100P、CA-100P)”等,X型沸石以“ZEOLAM series(F-9)”、“ZEOSTAR series(NX-100P)”,Y型沸石以“HSZ series(320NAA)”等从东Tosoh(株)、日本化学工业(株)获得。
(f)特定酸性化合物
特定酸性化合物可以使用硼酸类(原硼酸、偏硼酸等)、具有羟基的含氮环状化合物(氰尿酸、异氰尿酸、氰尿二酰胺、氰尿酰胺、巴比土酸、尿酸等)、含羧基的化合物[乙醇酸等羟基羧酸;聚(甲基)丙烯酸等(甲基)丙烯酸的均聚物或共聚物;(甲基)丙烯酸-烯烃共聚物等(甲基)丙烯酸和其它共聚性单体(乙烯、丙烯等烯烃类单体等)的共聚物;不饱和羧酸(酐)改性烯烃;特开2000-239484号公报记载的化合物等]、(多元)酚类(苯酚、甲基苯酚等苯酚类;木质素、儿茶素等多元酚类;酚醛清漆树脂、聚乙烯基苯酚等)、氨基羧酸类(氨基酸等)等。这些酸性化合物可以单独或2种以上组合使用。
上述耐热稳定剂可以1种或2种以上组合使用。碱性含氮化合物和选自有机羧酸金属盐、碱或碱土金属化合物、水滑石、沸石和特定酸性化合物中的至少一种组合使用时,少量即可赋予耐热稳定性。
耐热稳定剂的比例相对于聚缩醛树脂100重量份可以在约0~5重量份(0.001~5重量份),优选约0.001~3重量份(特别是0.01~2重量份)的范围选择。特别是使用碱性氮化合物作为耐热稳定剂时,碱性氮化合物的比例,相对于聚缩醛树脂100重量份,可以在约0.001~1重量份,优选约0.005~0.5重量份(特别是0.01~0.15重量份)的范围选择。
[添加剂]
另外,本发明的聚缩醛树脂组合物还可以含有选自耐候(光)稳定剂、着色剂、光泽控制剂、耐冲击性改良剂、滑动性改良剂以及填充剂中的至少一种添加剂。
(耐候(光)稳定剂)
作为耐候(光)稳定剂,可以举出苯并三唑类化合物、二苯甲酮类化合物、芳香族苯甲酸酯类化合物、氰基丙烯酸酯类化合物、草酸苯胺类化合物和受阻胺类化合物等。这些耐候(光)稳定剂可以一种或二种以上组合使用。
(a)苯并三唑类化合物
作为苯并三唑类化合物,可以举出2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二-叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二-异戊基苯基)苯并三唑等具有羟基和烷基(C1-6烷基)取代芳基的苯并三唑类;2-[2’-羟基-3’,5’-双(α,α-二甲基苄基)苯基]苯并三唑等具有羟基和芳烷基(或芳基)取代芳基的苯并三唑类;2-(2’-羟基-4’-辛氧基苯基)苯并三唑等具有羟基和烷氧基(C1-12烷氧基)取代芳基的苯并三唑类等。这些苯并三唑化合物可以单独或二种以上组合使用。在这些苯并三唑类化合物中,优选具有羟基和C3-6烷基取代C6-10芳基(特别是苯基)的苯并三唑类,以及具有羟基和C6-10芳基-C1-6烷基(特别是苯基-C1-4烷基)取代芳基的苯并三唑类等。
(b)二苯甲酮类化合物
作为二苯甲酮类化合物,可以举出具有多个羟基的二苯甲酮类(2,4-二羟基二苯甲酮等二至四羟基二苯甲酮;2-羟基-4-氧基苄基二苯甲酮等具有羟基和羟基取代芳基或芳烷基的二苯甲酮类等);具有羟基和烷氧基(C1-16烷氧基)的二苯甲酮类(2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-月桂氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺基二苯甲酮等)等。这些二苯甲酮化合物可以单独或二种以上组合使用。在这些二苯甲酮类化合物中,优选同时具有羟基和羟基取代C6-10芳基(或C6-10芳基-C1-4烷基)的二苯甲酮类,特别优选同时具有羟基和羟基取代苯基-C1-2烷基的二苯甲酮类。
(c)芳香族苯甲酸酯类化合物
作为芳香族苯甲酸酯类化合物,可以举出水杨酸对-叔丁基苯酯、水杨酸对-辛基苯酯等水杨酸烷基芳基酯类。芳香族苯甲酸酯化合物可以单独或二种以上组合使用。
(d)氰基丙烯酸酯类化合物
作为氰基丙烯酸酯类化合物,可以举出2-乙基己基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯、乙基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯等含氰基二芳基丙烯酸酯类等。氰基丙烯酸酯类化合物可以单独或二种以上组合使用。
(e)草酸苯胺类化合物
作为草酸苯胺类化合物,可以举出N(2-乙基苯基)-N’-(2-乙氧基-5-叔丁基苯基)草二酰胺、N-(2-乙基苯基)-N’-(2-乙氧基-苯基)草二酰胺等在氮原子上具有可以取代的芳基等的草二酰胺类。草酸苯胺化合物可以单独或二种以上组合使用。
(f)受阻胺类化合物
作为受阻胺类化合物,可以举出具有立体障碍性基团的哌啶衍生物,例如含酯基哌啶衍生物[4-乙酸基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-硬脂酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶等脂族酰氧基哌啶(C2-10脂族酰氧基-四甲基哌啶等);4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶等芳香族酰氧基哌啶(C7-11芳香族酰氧基-四甲基哌啶等);双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)草酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丙二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)己二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)己二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基癸二酸酯等脂族二或三羧酸-双或三哌啶基酯(C2-20脂族二羧酸-双哌啶基酯等);双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)对苯二甲酸酯、三(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)苯-1,3,5-三羧酸酯等芳香族二至四羧酸-双至四哌啶基酯(芳香族二或三羧酸-双或三哌啶基酯等)等]、含醚基哌啶衍生物[4-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶等C1-10烷氧基哌啶(C1-6烷氧基-四甲基哌啶等);4-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶等C5-8环烷氧基-哌啶;4-苯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶等芳氧基哌啶;4-苄氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶等C6-10芳基-C1-4烷氧基-哌啶等;1,2-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶氧基)乙烷等亚烷基二氧基双哌啶(C1-10亚烷基二氧基-双哌啶等)等]、含酰氨基哌啶衍生物[4-(苯基氨基甲酰基氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶等氨基甲酰基氧基哌啶;双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)六亚甲基-1,6-二氨基甲酸酯等氨基甲酰基氧基取代的亚烷基二氧基-双哌啶等]等。另外,还包括高分子量的哌啶衍生物缩聚物(琥珀酸二甲基-1-(2-羟乙基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶缩聚物等)等。这些受阻胺类化合物可以单独或二种以上组合使用。
在这些受阻胺类化合物中,优选含酯基哌啶衍生物,特别优选脂族羧酸哌啶基酯(优选C2-16脂族二羧酸-双哌啶基酯,更优选C6-14脂族二羧酸-双四甲基哌啶基酯等)、芳香族二或三羧酸-双或三哌啶基酯等。
耐候(光)稳定剂可以单独或二种以上组合使用。耐候(光)稳定剂的比例相对于聚缩醛树脂100重量份,为约0.01~5重量份,优选约0.01~3重量份,更优选约0.1~2重量份。
(着色剂)
作为着色剂,可以使用各种染料或颜料。染料优选溶剂染料,可以举出偶氮类染料、蒽醌类染料、酞菁类染料或者萘醌类染料等。对于颜料,无机染料和有机染料均可使用。
作为无机颜料,可以举出钛类颜料、锌类颜料、碳黑(炉黑、槽法碳黑、乙炔黑、Ketjen黑等)、铁类颜料、钼类颜料、镉类颜料、铅类颜料、钴类颜料和铝类颜料等。
作为有机颜料,可以举出偶氮类颜料、蒽醌类颜料、酞菁类颜料、喹吖啶酮类颜料、苝类颜料、perinone类颜料、异二氢吲哚类颜料、二噁嗪类颜料或者threne类颜料等。
如上所述的着色剂可以单独使用,也可以多种着色剂组合使用。使用遮光效果高的着色剂(碳黑、钛白(氧化钛)、酞菁类颜料、苝类颜料(特别是碳黑、苝类黑色颜料)等)时,可以提高耐候(光)性。
着色剂的含量相对于聚缩醛树脂100重量份,例如约为0~5重量份(例如0.01~5重量份),优选约0.1~4重量份,更优选约0.1~2重量份。
(耐冲击性改良剂)
作为耐冲击性改良剂,可以举出丙烯酸类核壳聚合物(特开平12-26705号公报记载的核壳聚合物等)、聚尿烷类树脂、聚酯类树脂(热塑性聚酯)、苯乙烯类弹性体[苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯·丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-丙烯-苯乙烯(SIPS)嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯·丙烯-苯乙烯(SEPS)嵌段共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂、丙烯腈-乙烯·丙烯-苯乙烯(AES)树脂等]等。这些耐冲击性改良剂可以单独使用或者二种以上组合使用。
耐冲击性改良剂的比例相对于聚缩醛树脂100重量份,例如约为0~100重量份(例如1~100重量份),优选约2~75重量份,更优选约3~60重量份。
(光泽控制剂)
作为光泽控制剂,可以使用在耐冲击性改良剂项中所列举的树脂(也包括弹性体)作为低光泽剂。还可以使用丙烯酸类树脂[聚(甲基)丙烯酸烷基酯均聚物或共聚物(聚甲基丙烯酸甲酯等)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)、丙烯腈-乙烯·丙烯-苯乙烯(AES)树脂等]、苯乙烯类树脂(聚苯乙烯等)作为光泽赋予剂。光泽控制剂可以单独或二种以上组合使用。
光泽控制剂的比例相对于聚缩醛树脂100重量份,例如约为0~30重量份(例如0.01~20重量份),优选约0.02~10重量份,更优选约0.05~5重量份。
(滑动性改良剂)
作为滑动性改良剂,可以举出例如烯烃类树脂、硅氧烷类树脂、含氟树脂、聚烷二醇树脂、碳酸钙、滑石等。耐冲击性改良剂可以单独或二种以上组合使用。
滑动性改良剂的比例相对于聚缩醛树脂100重量份,例如约为0~50重量份(例如0.1~50重量份),优选约1~30重量份,更优选约3~20重量份。
(填充剂)
根据需要,为了提高本发明成型品的性能,可以单独或两种以上组合使用常规的纤维状、板状、粉粒状等的填充剂。作为纤维状填充剂,可以举出无机纤维(玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、钛酸钾纤维(晶须)等)、有机纤维(酰胺纤维等)等。作为板状填充剂,可以举出玻璃薄片、云母、石墨、各种金属箔等。作为粉粒状填充剂,可以举出金属氧化物[(金红石型或锐钛矿)氧化钛、氧化锌、氧化铝等]、硫酸盐(硫酸钙、硫酸镁等)、碳酸盐(碳酸钙等)、玻璃类(碎纤维、玻璃珠、玻璃球等)、硅酸盐(滑石、高岭土、二氧化硅、硅藻土、粘土、硅灰石等)、硫化物(二硫化钼、二硫化钨等)、碳化物(氟化石墨、炭化硅等)、氮化硼等。
填充剂的比例可以根据填充剂的种类和混合目的来调节。例如,为了提高聚缩醛树脂的强度和刚性等机械特性,填充剂的比例相对于聚缩醛树脂100重量份,约为0~200重量份(例如1~200重量份),优选约1~100重量份,更优选约3~70重量份。
根据需要,可以在本发明的聚缩醛树脂组合物中添加常规的添加剂,例如脱模剂、成核剂、抗静电剂、阻燃剂、表面活性剂、抗菌剂、抗真菌剂、芳香剂、香料、各种聚合物[丙烯酸类树脂(聚甲基丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸C1-10烷基酯的均聚物或共聚物)、丙烯酸类核壳聚合物、聚碳酸酯类树脂、聚烯烃类弹性体或树脂、聚尿烷类弹性体或树脂、聚酯类弹性体或树脂、聚酰胺类弹性体或树脂、含氟树脂、硅氧烷类弹性体或树脂等]等1种或2种以上的组合。
(聚缩醛树脂组合物和成型品的制造方法)
本发明的聚缩醛树脂组合物可以是粉粒状混合物或熔融混合物,可以通过常规方法将聚缩醛树脂、抗氧化剂、上述胍胺化合物、加工稳定剂和/或耐热稳定剂,以及根据需要添加的其它添加剂混合来制备。例如,可以采用以下方法:(1)从主加料器加入各成分,用单螺杆或双螺杆挤出机混炼、挤出,制备颗粒后,进行成型的方法;(2)从主加料器加入不含胍胺化合物的成分,从侧加料器加入至少含有胍胺化合物的成分(作为其它成分,聚缩醛树脂、稳定剂、其它添加剂等),用单螺杆或双螺杆挤出机混炼、挤出,制备颗粒后,进行成型的方法;(3)一旦制备组成不同的颗粒(母料),按给定量混合(稀释)该颗粒,供成型用,得到给定组成的成型品的方法;(4)在聚缩醛树脂颗粒中散布抑制剂,通过表面涂布等,使之共存或附着,然后成型,得到给定组成的成型品的方法等。另外,在制备用于成型品的组合物中,如果将作为基体的聚缩醛树脂的粉粒体(例如,聚缩醛树脂的一部分或全部粉碎了的粉粒体)和其它成分(抗氧化剂、加工稳定剂、耐热稳定剂、胍胺化合物等)混合并熔融混炼的话,有利于提高添加物的分散。
特别是,除了本发明的胍胺化合物之外,还合并使用脲类化合物(特别是联二脲、尿囊素、尿囊素的金属盐)和/或肼化合物(特别是羧酸酰肼)作为碱性氮化合物,用挤出机,通过熔融混合制备聚缩醛树脂组合物时,优选以下方法:(a)从挤出剂的中间部(例如,排气口之前或之后)至少加入上述碱性氮化合物并进行混合的制造方法,和/或(b)树脂在挤出机内的平均滞留时间为300秒以下(例如,从挤出机的主加料口和/或挤出机的侧加料口添加上述碱性氮化合物时,使聚缩醛树脂的平均滞留时间为10~200秒)的条件下进行熔融挤出制备。进一步,作为挤出机,使用单螺杆或双螺杆挤出机均可,优选可以使用具有一个以上排气口的挤出机等。例如,可以在真空下(例如,1~500mmHg(0.13~66.7kPa),通常5~300mmHg(0.67~40kPa)的排气真空度)下,从排气口除去挥发成分后,从挤出机的中间部(侧加料口)添加至少含有上述碱性氮化合物的添加剂。
本发明的聚缩醛树脂组合物特别在成型加工(特别是熔融成型加工)工序中,可以显著抑制聚缩醛树脂的氧化或热分解等引起的甲醛的生成,可以改善操作环境。另外,还可以显著抑制分解物和添加物等对金属模具的附着(模沉积物)、分解物和添加物从成型品中渗出,可以改善成型加工时的诸多问题。因此,本发明的树脂组合物对用常规成型方法,例如注射成型、挤出成型、压缩成型、吹塑成型、真空成型、发泡成型、旋转成型、注气成型等方法形成各种成型品是有用的。
(成型品)
由上述聚缩醛树脂组合物构成的本发明的聚缩醛树脂成型品组合含有抗氧化剂和特定的胍胺化合物,以及根据需要添加的加工稳定剂和/或热稳定剂,挤出和/或成型加工稳定性优异,同时甲醛生成量极少。也就是说,由含有抗氧化剂等稳定剂的以往聚缩醛树脂构成的成型品生成比较多的甲醛,除腐蚀和变色等之外,还污染生活环境和操作环境。例如,一般产自市售的聚缩醛树脂成型品的甲醛量在干式(恒温干燥环境下)中,每1cm2表面积约为2~5μg,湿式(恒温湿润环境下)中,每1cm2表面积约为3~6μg。
与此相对,本发明的聚缩醛树脂成型品在干式中,甲醛产生量每1cm2成型品的表面积约为1.5μg以下,优选约0~1.3μg,更优选约0~1μg,通常约0.01~1μg。另外,在湿式中,甲醛产生量每1cm2成型品的表面积约为2.5μg以下,优选约0~1.7μg,更优选约0~1.5μg,通常约0.01~1.5μg。
另外,干式下的甲醛产生量可以如下测定。
根据需要,将聚缩醛树脂成型品切断,测定表面积后,将适当量(例如,表面积约为10~50cm2)的该成型品放入密闭容器(容量20ml)中,在温度80℃下放置24小时。之后,将5ml水注入到该密闭容器中,按照JIS K0102,29(甲醛项)对该水溶液的福尔马林量进行定量,求出单位成型品表面积的甲醛产生量(μg/cm2)。
另外,湿式下的甲醛产生量可以如下测定。
根据需要,将聚缩醛树脂成型品切断,测定表面积后,将适当量(例如,表面积约为10~100cm2)的该成型品悬挂在含有蒸馏水50ml的密闭容器(容量1L)的盖子上并密闭,在恒温槽内,在温度60℃下放置3小时。之后,在室温下放置1小时,按照JIS K0102,29(甲醛项)对密闭容器中的水溶液的福尔马林量进行定量,求出单位成型品的表面积的甲醛产生量(μg/cm2)。
本发明的上述甲醛产生量的数值规定,只要含有聚缩醛树脂和抗氧化剂和特定的胍胺化合物,不仅对于含有常规添加剂(加工稳定剂、耐热稳定剂、耐候(光)稳定剂、着色剂、光泽控制剂、耐冲击性改良剂、滑动性改良剂、填充剂、通常的稳定剂、脱模剂等)的聚缩醛树脂组合物的成型品,而且对于含有无机填充剂、其它聚合物等的组合物的成型品中,该成型品的表面大部分(例如,50~100%)由聚缩醛树脂构成的成型品(例如,多色成型品或包覆成型品等)均可适用。
本发明的聚缩醛树脂组合物因含有抗氧化剂和特定的胍胺化合物,因此不仅可以大幅度改善聚缩醛树脂的挤出·成型加工时的热稳定性,而且仅少量添加上述成分,就可以把由聚缩醛树脂和成型品产生的甲醛的量抑制在极其低的水平上,可以大大改善周围环境(操作环境、使用环境等)。而且,即使在苛刻的条件下,也可以抑制甲醛的产生,可以抑制分解物和添加物等对金属模具的附着(模沉积物)、树脂分解物和添加物从成型品中渗出以及成型品的热劣化,提高成型品的品质和成型性。进一步通过添加耐候(光)稳定剂、耐冲击性改良剂等,还可以提高聚缩醛树脂的特性。
工业实用性
本发明的成型品也可以用在甲醛成为弊害的任何用途中,适合用作汽车部件、电气·电子部件(操作部件和被动部件等)、建材·管路部件、日用品(生活)·化妆品用部件以及医用(医疗·治疗)部件和照像用部件。
更具体地说,作为汽车部件,可以举出内柄(inner-handle)、燃料罐盖、安全带扣、assist lap、各种开关、把手、操纵杆、夹子等内装部件、计量器和连接器等电子系统部件、音频设备和汽车驾驶设备等车载电气·电子部件、车窗调节器的底板为代表的与金属接触的部件、门锁传动部件、镜子部件、雨刷电动机系统部件、燃料系统的部件等机械部件。
作为电气·电子部件(机械部件),可以举出由聚缩醛树脂成型品构成且存在多个金属接点的设备的部件或部材[例如,盒式磁带录音机等音频设备、VTR(磁带录像机)、8mm视频、录像机等视频设备、或者复印机、传真、文字处理机、计算机等OA(办公自动化)机器、以及马达、发条等由驱动力起动的玩具、电话机、附属于计算机等的键盘等]等。具体地说,可以举出底盘(基盘)、齿轮、操纵杆、凸轮、滑轮、轴承等。还可以进一步应用在至少一部分由聚缩醛树脂成型品构成的光和磁媒体部件(例如,金属薄膜型磁带、磁盘盒、光磁盘盒等)中,更详细地说,可以应用在音乐用金属磁带、数字式声频磁带、8mm录像磁带、floppy(注册商标)磁带盒、小型磁带盒等中。作为光和磁媒体部件的具体实例,可以举出磁带部件(磁带主体、卷轴、盘心、导轨、滚轴、止动器、盖子等)、磁带盒部件(磁带盒主体(壳体)、挡板、夹模板等)等。
本发明的聚缩醛树脂成型品进一步优选用于照明器具、建筑器具、管路、旋塞、龙头、卫生间外部设备部件等建材·管路部件、紧固件类(拉链、按扣、表面紧固件、轨道紧固件等)、文具、唇膏·口红容器、洗涤器、净水器、喷嘴、喷雾容器、气溶胶容器、一般性容器、注射针的夹持器、(数字)相机部件、胶卷外围部件等广泛的生活相关部件·化妆相关部件·医用相关部件·照像用部件中。
实施例
下面,基于实施例更详细地说明本发明,但本发明不受这些实施例的限定。
另外,在实施例和比较例中,对于成型性(金属模具附着物的量)、干式下由成型品产生的甲醛的量、添加剂的渗出和耐候(光)性,如下进行评价。
[成型性(金属模具附着物的量)]
使用注射成型机,由聚缩醛树脂组合物颗粒连续成型(1000注射)特定形状的成型品(直径20mm×厚度1mm),分5级评价金属模具附着物的程度。数字越小,金属模具附着物越少,也就是说,意味着模沉积物越少。
[干式下由成型品产生的甲醛的量]
把树脂样品的试验片(2mm×2mm×50mm)10个(总表面积约40cm2)放入密闭容器(容量20ml)中,在温度80℃下,在恒温槽内加热24小时后,空气冷却至室温,用注射器注入蒸馏水5ml。按照JISK0102,29(甲醛项)对该水溶液的甲醛量进行定量,算出单位表面积的甲醛气体产生量(μg/cm2)。
[湿式下由成型品产生的甲醛的量]
将平板状试验片(100mm×40mm×2mm:总表面积85.6cm2)悬挂在含蒸馏水50ml的聚乙烯制的瓶子(容量1000ml)的盖子上并密闭,在恒温槽内于温度60℃下放置3小时后,在室温下静置1小时。按照JIS K0102,29(甲醛项)对被聚乙烯制的瓶子中的蒸馏水吸收的甲醛的量进行定量,算出单位试验片表面积的甲醛产生量。
[添加剂的渗出(起霜性)]
在齿轮烤箱中,在130℃加热处理成型品(直径20mm×厚度1mm)5小时后,通过肉眼观察成型品的表面,按照下述的3级基准评价添加剂的渗出状态。
○:没有
△:少
×:非常多。
[耐候(光)性试验]
用耐候性测试器[Suga试验机(株)制,WEL-SUN-HCH型],在83℃时明时暗(fade)的条件下照射平板状成型品(7mm×40mm×3mm)600小时后,观察照射前后的色相的改变和光泽的改变,分5级评价两者的改变程度。数字越小,改变越少,也就是说,意味着光泽降低和变色越少。
[耐冲击性试验]
按照ISO179/1eA,评价沙尔皮冲击强度(带切口)。
实施例1~26和比较例1~5
按表1和表2所示的比例将受阻酚类化合物、耐候(光)稳定剂、胍胺化合物、着色剂、加工稳定剂、耐热稳定剂混合在聚缩醛树脂100重量份中后,用在1处具有排气口的双螺杆挤出机(20mmφ)进行熔融混合,制备颗粒状的组合物(挤出条件:挤出温度=200℃,螺杆转数=100rpm,排气真空度=20mmHg(2.67kPa),排出量=15kg/hr,平均滞留时间=100秒)。使用该颗粒,用注射成型机,成型给定的试验片,评价成型时模沉积物和添加剂的渗出。另外,测定由给定的试验片产生的甲醛的量。进一步使用给定的试验片进行耐候(光)性的评价。结果示于表1和表2中。
另外,为了比较,就未添加胍胺的例子,和上述一样进行评价。结果示于表3中。
实施例27~35
在实施例1、2、19和20制备的颗粒状树脂组合物中添加、混合给定量的耐热稳定剂i,用注射成型机由所得混合物成型给定的试验片。评价伴随成型的模沉积物和添加剂的渗出。另外,测定由给定的试验片产生的甲醛的量。实施例32~35进一步用给定的试验片进行耐候(光)性评价。结果示于表4中。
实施例36和37
在比较例1制备的颗粒状树脂组合物中添加、混合给定量的胍胺化合物c和耐热稳定剂i,用注射成型机由所得混合物成型给定的试验片。评价成型时的模沉积物和添加剂的渗出。另外,测定由给定的试验片产生的甲醛的量。结果示于表4中。
实施例38
在比较例4制备的颗粒状树脂组合物中添加、混合给定量的胍胺化合物c和耐热稳定剂i,用注射成型机由所得混合物成型给定的试验片。评价伴随成型的模沉积物和添加剂的渗出。另外,测定由给定的试验片产生的甲醛的量。实施例38进一步用给定的试验片进行耐候(光)性评价。结果示于表4中。
实施例39~42和比较例6~8
按表5所示的比例将抗氧化剂、胍胺化合物、加工稳定剂、耐热稳定剂预混合在聚缩醛树脂100重量份中。将所得预混合材料投入到1处具有排气口的30mm直径的双螺杆挤出机的主加料口中,进行熔融混合(挤出条件:挤出温度=200℃,螺杆转数=100rpm,排气真空度=20mmHg(2.67kPa),排出量15kg/hr,平均滞留时间=100秒),制备颗粒状的组合物。
使用该颗粒状组合物,用注射成型机,成型给定的试验片,评价模沉积物以及干式和湿式的甲醛产生量。结果示于表5中。
实施例43~48
按表5所示的比例将抗氧化剂、耐候(光)稳定剂、着色剂、加工稳定剂、耐热稳定剂(h)混合在聚缩醛树脂90重量份中,制备预混合材料。将该预混合材料由1处具有排气口的30mm直径的双螺杆挤出机的主加料口投入,进行熔融混合(挤出条件:挤出温度=200℃,螺杆转数=100rpm,排气真空度=20mmHg(2.67kPa),排出量15kg/hr,平均滞留时间=100秒),同时从上述挤出机的排气口后面的侧加料口,加入混合材料(和上述一样的聚缩醛树脂的粉粒体10重量份、胍胺化合物和耐热稳定剂(i)),制备颗粒状的组合物。
使用该颗粒状组合物,用注射成型机,成型给定的试验片,评价模沉积物以及干式和湿式的甲醛产生量。另外,在实施例48中,还评价耐候(光)性。结果示于表5中。
实施例49、51-53和55-57
按表6所示的比例将抗氧化剂、胍胺化合物、耐候(光)稳定剂、着色剂、加工稳定剂、耐热稳定剂(h)、其它添加剂混合在聚缩醛树脂90重量份中,制备预混合材料。将该预混合材料由1处具有排气口的30mm直径的双螺杆挤出机的主加料口投入,进行熔融混合(挤出条件:挤出温度=200℃,螺杆转数=100rpm,排气真空度=20mmHg(2.67kPa),排出量=15kg/hr,平均滞留时间=100秒),同时从上述挤出机的排气口后面的侧加料口,加入混合材料(和上述一样的聚缩醛树脂的粉粒体10重量份和耐热稳定剂(i)),制备颗粒状的组合物。使用该颗粒状组合物,用注射成型机,成型给定的试验片,评价模沉积物以及湿式的甲醛产生量。另外,在实施例49和实施例51~53中,评价耐候(光)性,同时在实施例51~53中评价耐冲击性。结果示于表6中。
实施例50、54和比较例9、10
按表6所示的比例将抗氧化剂、胍胺化合物、耐候(光)稳定剂、着色剂、加工稳定剂、耐热稳定剂、其它添加剂预混合在聚缩醛树脂100重量份中。将所得预混合材料投入到1处具有排气口的30mm直径的双螺杆挤出机的主加料口中,进行熔融混合(挤出条件:挤出温度=200℃,螺杆转数=100rpm,排气真空度=20mmHg(2.67kPa),排出量15kg/hr,平均滞留时间=100秒),制备颗粒状的组合物。
使用该颗粒状组合物,用注射成型机,成型给定的试验片,评价模沉积物、湿式的甲醛产生量和耐冲击性。另外,在实施例51和比较例9中,评价耐候(光)性。结果示于表6中。
实施例58~61和比较例11
按表6所示的比例将抗氧化剂、胍胺化合物、加工稳定剂、耐热稳定剂、其它添加剂混合在聚缩醛树脂100重量份中,制备预混合材料。将该预混合材料由1处具有排气口的30mm直径的双螺杆挤出机的主加料口投入,进行熔融混合(挤出条件:挤出温度=200℃,螺杆转数=120rpm,排气真空度=20mmHg(2.67kPa),排出量:15kg/hr),同时从上述挤出机的排气口前的侧加料口,加入其它添加剂[玻璃纤维(j-4)]33重量份,制备颗粒状的组合物。
使用该颗粒状组合物,用注射成型机,成型给定的试验片,评价模沉积物、湿式的甲醛产生量和耐冲击性。结果示于表6中。
在实施例和比较例中使用的聚缩醛树脂、受阻酚类化合物、胍胺化合物、耐候(光)稳定剂、着色剂、加工稳定剂、耐热稳定剂和其它添加剂如下所示。
1.聚缩醛树脂a
(a-1):聚缩醛树脂共聚物(熔融水解法稳定化树脂,熔融指数=9g/10分;用下述方法制备)
使用具有桶和2个旋转轴的连续式混合反应机,该桶具有二个圆的一部分重叠的截面形状同时在外侧装备有通过热(冷)介质的夹套,2个旋转轴在该桶内部的长度方向上分别装备有搅拌和推进用桨叶,如下进行聚合反应。
将80℃的热水通入到夹套中,以100rpm的速度使二个旋转轴旋转,向反应机连续供给作为抗氧化剂的0.05重量%的三甘醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟苯基)丙酸酯]、作为共聚单体的3.3重量%的1,3-二氧戊环和作为链转移剂的含有700ppm(重量基准)的甲缩醛的三噁烷,同时相对于整个单体(三噁烷和1,3-二氧戊环的总量),作为三氟化硼,以10ppm(重量基准)的浓度连续添加三氟化硼丁基醚化物溶解在环己烷中得到的溶液(1重量%浓度),进行共聚。然后,将从反应机的排出口排出的粗聚缩醛树脂共聚物添加到含有0.1重量%三乙胺的水溶液中,使催化剂失活。离心分离该混合物,干燥所得粗聚缩醛树脂共聚物。相对于干燥的粗聚缩醛树脂共聚物100重量份,添加0.3重量份三甘醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟苯基)丙酸酯],将该混合物供给带排气口的双螺杆挤出机。相对于在挤出机内熔融的粗聚缩醛树脂共聚物100重量份,注射2重量份的三乙胺水溶液(3重量%浓度),在20mmHg(2.67kPa)的排气真空度、200℃的圆筒温度、300秒的平均滞留时间下,一边从排气口除去热分解物,一边熔融混炼,得到颗粒状的聚缩醛树脂共聚物(a-1)。
(a-2):聚缩醛树脂均聚物
(a-3):实施例1中制备的聚缩醛树脂组合物
(a-4):实施例2中制备的聚缩醛树脂组合物
(a-5):实施例19中制备的聚缩醛树脂组合物
(a-6):实施例20中制备的聚缩醛树脂组合物
(a-7):比较例1中制备的聚缩醛树脂组合物
(a-8):比较例4中制备的聚缩醛树脂组合物
(a-9):聚缩醛树脂共聚物(熔融水解法稳定化树脂,熔融指数=9g/10分;用下述方法制备)
使用和制备上述共聚物(a-1)一样的反应机,用同样的方法进行共聚,制备粗聚缩醛共聚物。
将从反应机的排出口排出的粗聚缩醛树脂共聚物添加到含有0.1重量%三乙胺的水溶液中,使催化剂失活。将该混合物离心分离处理,相对于粗聚缩醛树脂共聚物100重量份,均匀添加混合含有2重量%的2-羟基乙基三甲基铵甲酸盐[(HOCH2CH2)Me3N+HCOO-]的水溶液1重量份,然后进行干燥处理。
相对于该干燥的粗聚缩醛树脂共聚物100重量份,添加0.3重量份三甘醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟苯基)丙酸酯],供给带排气口的双螺杆挤出机。相对于在挤出机内熔融的粗聚缩醛树脂共聚物100重量份,注射3重量份的水,在20mmHg(2.67kPa)的排气真空度、200℃的圆筒温度、300秒的平均滞留时间下,一边从排气口除去热分解物,一边熔融混炼,得到颗粒状的聚缩醛树脂共聚物(a-9)。
(a-10)聚缩醛树脂共聚物(熔融水解法稳定化树脂,熔融指数=9g/10分;用下述方法制备)
使用和制备上述共聚物(a-1)一样的反应机,进行聚合。
将80℃的热水通入到夹套中,以100rpm的速度使二个旋转轴旋转,连续供给作为抗氧化剂的0.05重量%的三甘醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟苯基)丙酸酯]、作为共聚单体的4.0重量%的1,3-二氧戊环,和作为链转移剂的含有700ppm(重量基准)的甲缩醛的三噁烷,同时相对于整个单体(三噁烷和1,3-二氧戊环的总量),作为三氟甲磺酸,以3ppm(重量基准)的浓度连续添加三氟甲磺酸溶解在甲酸甲酯中得到的溶液(三氟甲磺酸的浓度:1重量%),进行共聚。
然后,将从反应机的排出口排出的粗聚缩醛树脂共聚物添加到三乙胺水溶液(浓度0.1重量%)中,使催化剂失活。离心分离该混合物,相对于所得粗聚缩醛树脂共聚物100重量份,均匀添加混合含有2重量%的2-羟基乙基三乙基铵甲酸盐[(HOCH2CH2)Et3N+HCOO-]的水溶液1重量份,然后进行干燥处理。
相对于该干燥的粗聚缩醛树脂共聚物100重量份,添加0.3重量份的三甘醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟苯基)丙酸酯],供给带排气口的双螺杆挤出机。相对于在挤出机内熔融的粗聚缩醛树脂共聚物100重量份,注射3重量份的水,在20mmHg(2.67kPa)的排气真空度、200℃的圆筒温度、300秒的平均滞留时间下,一边从排气口除去热分解物,一边熔融混炼,得到颗粒状的聚缩醛树脂共聚物(a-10)。
另外,在上述聚缩醛树脂a中,上述熔融指数是按照ASTM-D1238,在190℃,2160g的条件下求出的值(g/10分)。
2.抗氧化剂b
(b-1):三甘醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟苯基)丙酸酯]
(b-2):季戊四醇四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]
(b-3):双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。
3.胍胺化合物c
(c-1):双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚
(c-2):乙二醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚
(c-3):甘油三[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚
(c-4):双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]硫醚
(c-5):1,4-丁二醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚
(c-6):新戊二醇双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚
(c-7):双酚A双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)甲基]醚
(c-8):双[β-(2,4-二氨基-s-三嗪-6-基)乙基]醚·异氰尿酸盐(1∶0.5摩尔盐)。
4.耐候(光)稳定剂d
(d-1):2-[2’-羟基-3’,5’-二-叔戊基苯基]苯并三唑
(d-2):2-羟基-4-氧苄基二苯甲酮
(d-3):2-[2’-羟基-3’,5’-双(α,α-二甲基苄基)苯基]苯并三唑。
5.耐候(光)稳定剂e
(e-1):双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯
6.着色剂f
(f-1):碳黑(乙炔黑)
(f-2):酞菁类蓝色颜料
(f-3):氧化钛。
7.加工稳定剂:g
(g-1):亚乙基双硬脂酰胺
(g-2):甘油单硬脂酸酯
(g-3):乙二醇二硬脂酸酯
(g-4):聚乙二醇[分子量:35000]
(g-5):聚乙二醇单硬脂酸酯(日本油脂(株)制,NONION S-40)
(g-6):褐煤酸酯[东洋ペトロライト(株)制,LVZAI-WAX]
(g-7):蒸馏水。
8.耐热稳定剂h
(h-1):12-羟基硬脂酸钙
(h-2):硬脂酸镁
(h-3):氧化镁
(h-4):离子交联聚合物[三井·Du Pont Polychemicals(株)制,Himilan 1702]
(h-5):硬脂酸钙
(h-6):柠檬酸钙。
9.耐热稳定剂(碱性氮化合物)i
(i-1):蜜胺
(i-2):蜜胺树脂
(i-3):氰胍
(i-4):尼龙6-66-610
(i-5):尿囊素
(i-6):由尿囊素(i-5)和聚缩醛树脂共聚物[Polyplastics(株)DURACON M90-44]挤出制备的含有3wt%尿囊素的母料颗粒
(i-7):由联二脲和聚缩醛树脂共聚物[Polyplastics(株)DURACONM90-44]挤出制备的含有3wt%联二脲的母料颗粒
(i-8):由己二酸二酰肼和聚缩醛树脂共聚物[Polyplastics(株)DURACON M90-44]挤出制备的含有3wt%己二酸酰肼的母料颗粒
(i-9):尿囊素二羟基铝[川研Fine Chemicals(株)制“ALDA”]
(i-10):尼龙66(平均粒径=3μm)
(i-11):癸二酸二酰肼
(i-12):十二烷二酸二酰肼
10.其它添加剂
(j-1):聚甲基丙烯酸甲酯
(j-2):丙烯酸类核壳聚合物[武田药品工业(株)制,STAPHYLOIDPO]
(j-3):热塑性聚尿烷[日本ミラクトラン(株)制,MIRACTRANE]
(j-4):玻璃纤维[直径9μm,长度3mm的短切原丝]
表1
实施例 | |||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | ||
聚缩醛树脂a(重量份) | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-2100 | a-2100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | |
抗氧化剂b(重量份) | b-10.3 | b-20.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-20.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-30.3 | b-10.1 | b-10.1 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | |
胍胺化合物c(重量份) | c-10.3 | c-20.3 | c-30.3 | c-40.3 | c-50.3 | c-60.3 | c-70.3 | c-80.3 | c-10.3 | c-10.3 | c-50.3 | c-10.3 | c-20.3 | c-10.3 | c-10.3 | c-20.3 | |
耐候(光)稳定剂(重量份) | d | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
着色剂f(重量份) | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | f-10.5 | |
加工稳定剂g(重量份) | g-10.2 | g-20.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-20.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-20.2 | g-10.2 | g-30.2 | g-40.2 | |
耐热稳定剂(重量份) | h | h-10.1 | h-20.1 | h-10.1 | h-10.1 | h-10.1 | h-20.1 | h-10.1 | h-20.1 | h-10.1 | h-10.1 | h-20.1 | h-20.1 | h-30.1 | h-40.02 | h-10.1 | h-10.1 |
i | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | i-10.03 | i-20.03 | i-30.03 | i-40.03 | i-10.05 | |
模沉积物1000注射 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | |
甲醛产生量干式(μg/cm2) | 0.7 | 0.7 | 0.8 | 0.7 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 1.0 | 1.0 | 0.6 | 0.7 | 0.6 | 0.7 | 0.1 | |
起霜性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
表2
实施例 | |||||||||||
17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | ||
聚缩醛树脂a(重量份) | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | |
抗氧化剂b(重量份) | b-10.03 | b-10.03 | b-10.03 | b-10.03 | b-10.03 | b-10.03 | b-10.03 | b-10.03 | b-10.03 | b-10.03 | |
胍胺化合物c(重量份) | c-10.3 | c-10.3 | c-10.3 | c-20.3 | c-50.3 | c-10.3 | c-20.3 | c-50.3 | c-10.3 | c-20.3 | |
耐候(光)稳定剂(重量份) | d | d-10.5 | d-20.25 | d-30.4 | d-30.4 | d-30.4 | d-30.4 | d-30.4 | d-30.4 | d-30.4 | d-30.4 |
e | - | e-10.25 | e-10.2 | e-10.2 | e-10.2 | e-10.2 | e-10.2 | e-10.2 | e-10.2 | e-10.2 | |
着色剂f(重量份) | - | - | - | - | - | f-10.5 | f-20.5 | f-30.5 | f-10.5 | f-10.5 | |
加工稳定剂g(重量份) | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-50.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-50.2 | |
耐热稳定剂(重量份) | h | h-10.1 | h-10.1 | h-10.1 | h-20.1 | h-10.1 | h-10.1 | h-10.1 | h-10.1 | h-10.1 | h-20.1 |
i | - | - | - | - | - | - | - | - | i-10.05 | i-30.05 | |
模沉积物1000注射 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | |
甲醛产生量干式(μg/cm2) | 0.9 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 0.9 | 0.9 | |
起霜性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
耐候(光)性评价600小时耐候性测试器 | 3 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
表3
比较例 | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
聚缩醛树脂a(重量份) | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | |
受阻酚类化合物b(重量份) | b-10.3 | b-10.03 | b-10.03 | b-10.03 | b-10.03 | |
胍胺化合物c(重量份) | - | - | - | - | - | |
耐候(光)稳定剂(重量份) | d | - | - | d-30.4 | d-30.4 | d-30.4 |
e | - | - | e-10.2 | e-10.2 | e-10.2 | |
着色剂f(重量份) | - | - | - | - | - | |
加工稳定剂g(重量份) | g-10-2 | g-10-2 | - | g-10-2 | g-10-2 | |
耐热稳定剂(重量份) | h | h-10.1 | h-10.1 | - | h-10.1 | h-10.1 |
i | - | i-10.3 | - | - | i-10.3 | |
模沉积物1000注射 | 2 | 5 | 3 | 2 | 5 | |
甲醛产生量干式(μg/cm2) | 2.9 | 1.0 | 3.3 | 3.0 | 2.1 | |
起霜性 | ○ | × | △ | ○ | × | |
耐候(光)性评价600小时耐候性测试器 | - | 5 | 3 | 1 | 1 |
表4
实施例 | ||||||||||||
27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | |
聚缩醛树脂a(重量份) | a-3100 | a-3100 | a-3100 | a-3100 | a-4100 | a-5100 | a-6100 | a-6100 | a-6100 | a-7100 | a-7100 | a-8100 |
胍胺化合物c(重量份) | - | - | - | - | - | - | - | - | - | c-10.3 | c-20.3 | c-10.3 |
耐热稳定剂i(重量份) | i-50.03 | i-61.0 | i-71.0 | i-81.0 | i-90.03 | i-50.03 | i-61.0 | i-71.0 | i-81.0 | i-50.03 | i-81.0 | i-50.03 |
模沉积物1000注射 | 1 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
甲醛产生量干式(μg/cm2) | 0.2 | 0.2 | 0.4 | 0.4 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.5 | 0.5 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
起霜性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
耐候(光)性评价600小时耐候性测试器 | - | - | - | - | - | 1 | 1 | 1 | 1 | - | - | 1 |
表5
实施例 | 比较例 | |||||||||||||
39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 6 | 7 | 8 | ||
聚缩醛树脂a重量份 | a-1100 | a-9100 | a-9100 | a-9100 | a-1100 | a-1100 | a-10100 | a-9100 | a-9100 | a-9100 | a-9100 | a-9100 | a-9100 | |
抗氧化剂b重量份 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.03 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | |
胍胺化合物c重量份 | c-10.3 | c-10.03 | c-20.03 | c-10.03 | c-10.05 | c-10.1 | c-20.03 | c-20.03 | c-20.05 | c-20.1 | - | - | - | |
耐候(光)稳定剂重量份 | d | - | - | - | - | - | - | - | - | - | d-30.4 | - | - | - |
e | - | - | - | - | - | - | - | - | - | e-10.2 | - | - | - | |
着色剂f重量份 | - | - | - | - | - | - | - | - | f-10.5 | f-10.5 | - | - | - | |
加工稳定剂g重量份 | g-6 g-70.1 2 | g-20.2 | g-10.2 | g-40.03 | g-20.2 | g-10.2 | g-30.03 | g-30.03 | g-40.5 | g-10.2 | g-30.1 | g-30.03 | g-30.03 | |
耐热稳定剂重量份 | h | h-60.1 | h-30.03 | h-20.03 | h-50.03 | - | h-10.03 | h-50.03 | h-50.03 | h-50.03 | h-10.1 | h-50.03 | h-50.03 | h-50.03 |
i | i-100.05 | i-50.2 | i-70.2 | i-110.2 | i-110.1 | i-120.1 | i-110.1 | i-110.1 | i-10 i-110.05 0.2 | i-110.2 | i-100.05 | i-110.1 | i-111.0 | |
其它添加剂j | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
模沉积物1000注射 | 1 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 1 | 4 | 5 | |
甲醛产生量干式(μg/cm2) | 0.4 | 0.3 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.08 | 0.2 | 3.8 | 1.6 | 0.03 | |
甲醛产生量湿式(μg/cm2) | 0.5 | 0.5 | 0.4 | 0.4 | 0.3 | 0.2 | 0.2 | 0.3 | 0.1 | 0.4 | 2.4 | 1.9 | 0.05 | |
起霜性 | ○ | △ | ○ | △ | △ | △ | △ | △ | △ | △ | ○ | △ | × | |
耐候(光)性评价 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1 | - | - | - |
表6
实施例 | 比较例 | ||||||||||||||||
49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 9 | 10 | 11 | ||
聚缩醛树脂a重量份 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-9100 | a-9100 | a-1100 | a-1100 | a-9100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | a-1100 | |
抗氧化剂b重量份 | b-10.03 | b-10.03 | b-10.03 | b-10.03 | b-10.03 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.3 | b-10.03 | b-10.3 | b-10.3 | |
胍胺化合物c重量份 | c-10.03 | c-10.3 | c-10.1 | c-20.1 | c-20.1 | c-20.3 | c-10.1 | c-20.1 | c-20.1 | c-10.3 | c-10.1 | c-20.1 | c-20.1 | - | - | - | |
耐候(光)稳定剂重量份 | d | d-30.4 | d-30.4 | d-30.4 | d-30.4 | d-30.4 | - | - | - | - | - | - | - | - | d-30.4 | - | - |
e | e-10.2 | e-10.2 | e-10.2 | e-10.2 | e-10.2 | - | - | - | - | - | - | - | - | e-10.2 | - | - | |
着色剂f重量份 | f-10.5 | - | - | - | f-10.5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
加工稳定剂g重量份 | g-30.03 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | g-10.2 | |
耐热稳定剂重量份 | h | h-50.03 | h-10.1 | h-30.03 | h-20.1 | h-50.03 | h-10.1 | h-30.03 | h-30.03 | h-50.03 | h-10.1 | h-30.03 | h-20.1 | h-50.03 | h-10.1 | h-10.1 | h-10.1 |
i | i-110.2 | - | i-50.2 | i-70.2 | i-110.2 | - | i-50.2 | i-70.2 | i-110.2 | - | i-50.2 | i-70.2 | i-110.2 | - | - | - | |
其它添加剂j重量份 | j-10.1 | j-25 | j-25 | j-25 | j-25 | j-315 | j-315 | j-315 | j-315 | j-433 | j-433 | j-433 | j-433 | j-25 | j-315 | j-433 | |
模沉积物1000注射 | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 | |
甲醛产生量湿式(μg/cm2) | 0.4 | 0.6 | 0.6 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.4 | 0.3 | 0.2 | 0.6 | 0.4 | 0.3 | 0.3 | 5.1 | 3.1 | 4.3 | |
起霜性 | ○ | ○ | △ | ○ | △ | ○ | △ | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
耐候(光)性评价 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1 | - | - | |
耐冲击性评价(kJ/m2) | - | 6.9 | 6.9 | 7.0 | 7.0 | 15.5 | 15.5 | 15.4 | 15.4 | 9.8 | 9.2 | 9.5 | 9.4 | 6.7 | 15.5 | 9.9 |
从表中可以看出,与比较例相比较,实施例的树脂组合物由于成型时模沉积物和添加剂的渗出少,所以可以提高成型性和成型品的外观,甲醛的产生量极其少,因此可以大大改善环境,同时,可以提高成型品的耐候(光)性。另外,通过添加耐冲击性改良剂,还可以提高耐冲击性。
Claims (18)
2.权利要求1所述的聚缩醛树脂组合物,在式(1)中,R1和R2是氢原子或甲基,n为1~4,m为1时,X是(硫)醚化合物的残基,m为2以上的整数时,X是羟基化合物的残基、硫醇化合物的残基、氧原子或硫原子。
3.权利要求1所述的聚缩醛树脂组合物,抗氧化剂是受阻酚类化合物和/或受阻胺类化合物。
4.权利要求1所述的聚缩醛树脂组合物,相对于聚缩醛树脂100重量份,含有抗氧化剂0.001~5重量份和胍胺化合物0.001~10重量份。
5.权利要求1所述的聚缩醛树脂组合物,进一步含有选自加工稳定剂和耐热稳定剂中的至少1种。
6.权利要求5所述的聚缩醛树脂组合物,加工稳定剂是选自长链脂肪酸或其衍生物、水和/或醇类、有机硅氧烷、含氟化合物和蜡类中的至少1种,耐热稳定剂是选自碱性氮化合物、有机羧酸金属盐、碱或碱土金属化合物、水滑石、沸石和酸性化合物中的至少1种。
7.权利要求6所述的聚缩醛树脂组合物,碱性氮化合物是选自联二脲、尿囊素、尿囊素的金属盐、羧酸酰肼和聚酰胺树脂中的至少1种。
8.权利要求6所述的聚缩醛树脂组合物,碱性氮化合物是羧酸酰肼或含该羧酸酰肼的树脂母料,上述羧酸酰肼是选自脂族羧酸酰肼和芳香族羧酸酰肼中的至少1种。
9.权利要求6所述的聚缩醛树脂组合物,酸性化合物是选自硼酸类、具有羟基的含氮环状化合物、含羧基化合物、(多元)酚类和氨基羧酸类中的至少1种。
10.权利要求5所述的聚缩醛树脂组合物,相对于聚缩醛树脂100重量份,加工稳定剂的比例为0.01~5重量份,耐热稳定剂的比例为0.001~5重量份。
11.权利要求1所述的聚缩醛树脂组合物,进一步含有选自耐候(光)稳定剂、着色剂、光泽控制剂、耐冲击性改良剂、滑动性改良剂和填充剂中的至少1种添加剂。
12.权利要求11所述的聚缩醛树脂组合物,耐候(光)稳定剂是选自苯并三唑类化合物、二苯甲酮类化合物、芳香族苯甲酸酯类化合物、氰基丙烯酸酯类化合物、草酸苯胺类化合物和受阻胺类化合物中的至少1种化合物,着色剂是碳黑。
13.权利要求11所述的聚缩醛树脂组合物,耐候(光)稳定剂和着色剂的比例相对于聚缩醛树脂100重量份,分别为0.01~5重量份。
14.一种制备聚缩醛树脂组合物的方法,将聚缩醛树脂、抗氧化剂、权利要求1所述的胍胺化合物、加工稳定剂和耐热稳定剂混合。
15.一种聚缩醛树脂成型品,由权利要求1所述的聚缩醛树脂组合物构成。
16.权利要求15所述的聚缩醛树脂成型品,在温度80℃,于密闭空间保存24小时时,产生的甲醛量每1cm2成型品表面积为1.5μg以下。
17.权利要求15所述的聚缩醛树脂成型品,在温度60℃于饱和湿度的密度空间中保存3小时时,产生的甲醛量每1cm2成型品表面积为2.5μg以下。
18.权利要求15所述的聚缩醛树脂成型品,成型品是选自汽车部件、电气·电子部件、建材·管路部件、生活·化妆品用部件、医用部件和照像用部件中的至少一种。
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