JP2002128986A - ポリオキシメチレン樹脂組成物及び成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電気的特性が外部環境から受ける影響が著
しく低減され、安定的に改善された静電気的特性を示す
ポリオキシメチレン組成物を提供する。 【解決手段】 ポリオキシメチレンに、（ａ）ポリアル
キレングリコール類0.1〜5.0重量％、（ｂ）アルカリ金
属の塩素酸塩、過塩素酸塩及びトリフルオロメタンスル
ホン酸塩からなる群から選ばれたアルカリ金属塩の一種
以上0.001〜0.5重量％及び（ｃ）金属の水酸化物、アル
コキシド、炭酸塩、ホウ酸塩及び有機酸塩からなる群か
ら選ばれた金属化合物の一種以上0.001〜1.0重量％を配
合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電気的特性が外
部環境から受ける影響が著しく低減され、安定的に改善
された静電気的特性を示すポリオキシメチレン樹脂組成
物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ポリオ
キシメチレンは、ホルムアルデヒド又はその環状オリゴ
マーであるトリオキサンと環状エーテル・環状ホルマー
ル等のコモノマーから重合され、酸化防止剤及びその他
の熱安定剤が添加されて分解の防止が図られている。ポ
リオキシメチレンは、それ自体が高い強度、剛性を示す
ため金属に代って各種構造部材に採用されている。この
ような分野ではポリオキシメチレンの静電気特性を改善
する目的で帯電防止性剤が配合されることも公知の技術
として行われている。

【０００３】近年、ポリオキシメチレンが利用される分
野が多岐にわたるに伴って、その要求も厳しいものにな
ってきており、従来公知の帯電防止剤ではその要求を満
足させることができず、カーボンファイバーなどの導電
材料の添加量を加減して対応している。しかし、導電材
料の添加量のバラツキによる電気特性の変化が大きいた
め、製品品質の管理が困難である。一方、界面活性剤を
配合した場合では、界面活性剤のしみ出し度合いや周囲
の環境により帯電防止性能が変化するだけでなく、長期
間の材料使用において帯電防止性能が低下する問題があ
り、長期間安定して良好な帯電防止性能を発現できる技
術が求められていた。

【０００４】このような問題を解決するための帯電防止
剤として、特開昭６２−１３９２６６号公報にポリエチ
レングリコールとアルカリ金属塩の錯体が提案されてい
る。しかしながら、ポリオキシメチレン樹脂にこの技術
を適用しようとすると、組成物の熱安定性が著しく悪化
してしまい連続的に安定して成形品を生産することがで
きなかった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のご
とき問題を解決すべく、ポリオキシメチレン樹脂組成物
において、前述のポリエチレングリコール−アルカリ金
属塩錯体系における帯電防止剤の影響に関して詳細な検
討を行うことによって、問題を解決する手法を見出し、
本発明を完成するに到った。

【０００６】即ち、本発明は、ポリオキシメチレンに、
（ａ）ポリアルキレングリコール類0.1〜5.0重量％、
（ｂ）アルカリ金属の塩素酸塩、過塩素酸塩及びトリフ
ルオロメタンスルホン酸塩からなる群から選ばれたアル
カリ金属塩の一種以上0.001〜0.5重量％及び（ｃ）金属
の水酸化物、アルコキシド、炭酸塩、ホウ酸塩及び有機
酸塩からなる群から選ばれた金属化合物の一種以上0.00
1〜1.0重量％を配合してなるポリオキシメチレン樹脂組
成物及びその成形品に関するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の組成物の構成成分
について詳しく説明する。本発明に用いるポリオキシメ
チレンとは、オキシメチレン基（−ＣＨ₂Ｏ−）を主た
る構成単位とする高分子化合物で、ポリオキシメチレン
ホモポリマー、オキシメチレン基以外に他の構成単位を
少量含有するコポリマー、ターポリマー、ブロックコポ
リマーの何れにてもよく、又、分子が線状のみならず分
岐、架橋構造を有するものであってもよい。又、その重
合度等に関しても特に制限はない。

【０００８】次に本発明において使用される（ａ）ポリ
アルキレングリコール類として好ましいものは、連続し
た５つ以上のオキシエチレン単位を有するものである
が、オキシエチレン単独重合体だけでなく、末端のＯＨ
基がエステル化或いはエーテル化処理されていても良
い。また、オキシエチレン基以外に他の構成単位を含有
するコポリマー、ターポリマー、ブロックコポリマー、
グラフトポリマーの何れにてもよく、又、分子が線状の
みならず分岐、架橋構造を有するものであってもよい。
又、その重合度等に関しても特に制限はない。さらに
は、アルコールとのエーテルやカルボン酸とのエステル
であってもよい。

【０００９】直鎖状のオキシエチレン共重合体を構成す
るオキシエチレン基以外の他の構成単位の例としては、
オキシプロピレン、オキシトリメチレン、オキシテトラ
メチレンなどが挙げられる。また、ポリオキシエチレン
を側鎖にもつグラフト共重合体の主鎖を構成するポリマ
ーの例としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル
酸、ポリメタクリル酸およびそれらのビニル化合物との
共重合体などが挙げられる。さらに、エーテルやエステ
ルをつくるアルコールおよびカルボン酸としては炭素数
１以上の化合物がいずれも好適に使用できる。好ましい
エーテルとしては、ポリエチレングリコールオレイルエ
ーテル、ポリエチレングリコールセチルエーテル、ポリ
エチレングリコールステアリルエーテル、ポリエチレン
グリコールラウリルエーテル、ポリエチレングリコール
トリデシルエーテル、ポリエチレングリコールノニルフ
ェニルエーテルなどが挙げられ、好ましいエステルとし
てはポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエ
チレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコ
ールラウレート等が挙げられる。これらのオキシエチレ
ン単独重合体および共重合体は１種類用いられても良い
し、２種類以上を組み合せて用いても良い。

【００１０】本発明において添加配合される（ａ）ポリ
アルキレングリコール類は、ポリオキシメチレンを基準
として0.1〜5.0重量％、好ましくは0.3〜3.0重量％、特
に好ましくは0.5〜2.0重量％である。この添加量が、過
小の場合は充分なる効果が得られず、また過大の場合に
は、機械的物性の低下が大きくなる傾向が生じ好ましく
ない。

【００１１】本発明において使用される（ｂ）特定のア
ルカリ金属塩としてはアルカリ金属の塩素酸塩、過塩素
酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩から選ばれた一
種以上の塩である。好ましくは、アルカリ金属塩（ｂ）
を構成するアルカリ金属が、リチウム又はナトリウムの
場合である。アルカリ金属塩（ｂ）の配合量としては、
ポリオキシメチレンを基準として0.001〜0.5重量％、好
ましくは0.01〜0.3重量％、特に好ましくは0.03〜0.2重
量％である。この添加量が、過小の場合は充分なる効果
が得られず、また過大の場合には、熱安定性の低下を招
く傾向が大きくなり好ましくない。

【００１２】次に、本発明においては、（ｃ）成分とし
て、金属の水酸化物、アルコキシド、炭酸塩、ホウ酸塩
及び有機酸塩からなる群から選ばれた金属化合物の一種
以上が用いられる。本発明において使用される（ｃ）特
定の金属化合物を構成する金属元素としては、リチウ
ム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、マグネシ
ウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアル
カリ土類金属、その他、アルミニウム、亜鉛が挙げられ
る。また、（ｃ）特定の金属化合物中のアルコキシドを
構成するアルコールとしては、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、
プロパンジオール、ブタンジオール、グリセリン等の炭
素数１〜４のアルカノールが挙げられる。（ｃ）特定の
金属化合物中のホウ酸塩を構成するホウ酸としては、オ
ルトホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸が挙げられる。
（ｃ）特定の金属化合物中の有機酸塩を構成する有機酸
としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、
カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン
酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、クエン酸、
蓚酸、酒石酸、ダイマー酸、エチレンジアミン四酢酸、
ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラミン
六酢酸等の炭素数１〜36のカルボン酸が挙げられる。

【００１３】本発明において使用される（ｃ）特定の金
属化合物として特に好ましい物質を例示すると、水酸化
リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化マグネシウム等の
水酸化物、リチウムメトキシド、リチウムエトキシド、
リチウムウポロポキシド、リチウムブトキシド、ナトリ
ウムメトキシド、マグネシウムメトキシド等の炭素数１
〜４のアルコキシド、ギ酸リチウム、酢酸リチウム、プ
ロピオン酸リチウム、ラウリン酸リチウム、ステアリン
酸リチウム、リシノール酸リチウム、クエン酸リチウ
ム、蓚酸リチウム、酒石酸リチウム、ダイマー酸リチウ
ム、エチレンジアミン四酢酸リチウム、ジエチレントリ
アミン五酢酸リチウム、トリエチレンテトラミン六酢酸
リチウム、等の炭素数１〜36のカルボン酸塩が挙げられ
る。

【００１４】本発明において添加配合される（ｃ）特定
の金属化合物の量は、ポリオキシメチレンを基準として
0.001〜1.0重量％、好ましくは0.01〜0.3重量％、特に
好ましくは0.03〜0.2重量％である。この添加量が、過
小の場合は樹脂組成物の熱安定性が不足し成形品表面に
マークを発生したり、樹脂が発泡するなど均一な成形品
が製造できない傾向となり、また過大の場合には、成形
品の色相が黄変する傾向が生じ好ましくない。

【００１５】又、本発明のポリオキシメチレン組成物に
は、熱安定性を向上させる目的で窒素含有化合物及び／
又は有機、無機の金属含有化合物からなる群の中から選
ばれた一種以上の化合物を併用することもできる。

【００１６】本発明のポリオキシメチレン組成物及び成
形品の調製は、従来の樹脂組成物の調製法或いは成形品
調製法として一般に用いられる公知の方法により容易に
調製される。例えば、各成分を混合後、一軸または、二
軸の押出機により、練り込み押出してペレット調製す
る。その際、構成成分の一部を混練して一旦ペレット調
製し、その後更に残りの成分と混練してペレット調製し
てもよいし、残りの成分と成形機の中で混練し成形に供
することもできる。特に、予め(a) 成分のポリアルキレ
ングリコール類と(b) 成分のアルカリ金属塩を混合して
おき、この混合物をポリオキシメチレンに添加、混練し
てペレットを調製する方法が性能及び生産性のバランス
が良く好ましい方法である。また、調製したペレットを
成形に供し成形品を得る方法、そのペレットを所定量混
合（希釈）して成形に供し、成形後に目的組成の成形品
を得る方法等、何れも使用できる。又、かかる成形品に
用いられる組成物の調製において、基体であるポリオキ
シメチレン樹脂の一部または全部を粉砕し、これをその
他の成分と混合した後、押出等を行うことは、添加物の
分散性を良くする上で好ましい方法である。

【００１７】

【実施例】以下、実施例により、本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、
以下に示した評価の方法は次の通りである。 １）電気特性（体積抵抗率） 試料ポリオキシメチレン組成物をサイドゲートを有する
円盤形成形片に成形し、円盤両面の中心に測定用電極の
中心を合わせ、電極のサイズ（50mmΦ）にドータイトＳ
−１（藤倉化成（株）製、導電性ペースト）を塗布す
る。これを23℃、50％ＲＨに２日間放置した後に、レジ
スティビティーチャンバーＲ12702Ａ付きウルトラハイ
レジスタントメーターＲ8340Ａ（アドバンテスト社製）
を用いて体積抵抗率（Ω・cm）を測定した。成形条件等
は以下の通りである。 成形片寸法：10mm×２mmサイドゲート、100mmΦ×２mmt
円盤成形片 成形機：（株）日本製鋼所製Ｊ７５ＥＰ 成形条件：射出速度10mm／sec、射出圧力50MPa、シリン
ダー温度190℃、金型温度80℃ ２）帯電防止性（帯電半減期） 試料ポリオキシメチレン組成物の帯電半減期は、１）電
気特性の項の成形片と同じ円盤を用いて、成形直後デシ
ケータ中に保存した場合と23℃、50％ＲＨに２日間放置
した場合とで、スタティック ネオストメーター Ｓ−
４１０４（ＳＨＩＳＨＩＤＯ Ｃｏ．ＬＴＤ製）を用い
て測定した。

【００１８】成形条件等は１）電気特性の項と同じ。 ３）熱安定性（成形品外観） １）と同じ金型を用いて試料ポリオキシメチレン組成物
を成形機シリンダー内で15分間滞留させた後、成形し成
形片表面に現れるフローマークを目視で観察し、その程
度を５段階にランク付けし評価を行なった。

【００１９】 Ａ − Ｂ − Ｃ − Ｄ − Ｅ （良）無し ほぼ全面にマーク発生（悪） 成形条件等は１）電気特性の項と同じ。 ４）機械的物性（引張強度） 試料ポリオキシメチレン組成物の引張強度をASTM D638
に従って測定した。 実施例１〜７ オキシメチレン共重合体（ポリプラスチックス（株）
製、ジュラコン）に、表1に示した（ａ）ポリアルキレ
ングリコール類、（ｂ）特定のアルカリ金属塩、（ｃ）
特定の金属化合物を立体障害性フェノール系酸化防止剤
（トリエチレングリコールビス〔3-(3-メチル-5-t-ブチ
ル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕；0.5重重
％）と共に表１に示した割合で添加混合し押出機にてペ
レット状の組成物を得て上記評価を行った。結果を表１
に示す。 比較例１〜７ 表２に示すように、（ａ）ポリアルキレングリコール
類、（ｂ）特定のアルカリ金属塩、（ｃ）特定の金属化
合物が規定量から外れる場合、および界面活性剤系帯電
防止剤を用いた場合について、実施例１〜７と同様にし
てペレット状の組成物を得て上記評価を行った。結果を
表２に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】注−１）ポリアルキレングリコール類 ａ−１．ポリエチレングリコール（平均オキシエチレン
単位数136） ａ−２．ポリエチレングリコールモノステアレート（平
均オキシエチレン単位数90） ａ−３．ポリエチレングリコールポリプロピレングリコ
ールブロックポリマー（平均オキシエチレン単位数30、
平均オキシプロピレン単位数25） 注−２）特定のアルカリ金属塩 ｂ−１．過塩素酸リチウム ｂ−２．塩素酸リチウム 注−３）特定の金属化合物 ｃ−１．水酸化リチウム ｃ−２．炭酸ナトリウム 注−４）界面活性剤系帯電防止剤 ｄ−１．ラウリルジエタノールアミン ｄ−２．アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム

【００２３】

【発明の効果】以上の説明及び実施例にて明らかなごと
く、本発明により長期的に安定した電気特性（特に、帯
電防止性）と機械的物性をバランス良く有するポリオキ
シメチレン樹脂組成物を供給できる。又、熱安定性も改
善したことから表面にマークの少ない、非常に好ましい
成形品の安定生産も可能にする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 71:02） Ｃ０８Ｌ 71:02） Ｆターム(参考） 4F071 AA40 AA51 AB17 AB19 AB21 AB27 AC05 AC09 AF37 AF39 BA01 BB05 BC01 4J002 CB001 CH022 CH032 CH052 DE057 DE077 DE087 DE097 DE107 DE147 DE196 DK007 EG027 EG037 EG047 EG057 EV256

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリオキシメチレンに、（ａ）ポリアルキ
   レングリコール類0.1〜5.0重量％、（ｂ）アルカリ金属
   の塩素酸塩、過塩素酸塩及びトリフルオロメタンスルホ
   ン酸塩からなる群から選ばれたアルカリ金属塩の一種以
   上0.001〜0.5重量％及び（ｃ）金属の水酸化物、アルコ
   キシド、炭酸塩、ホウ酸塩及び有機酸塩からなる群から
   選ばれた金属化合物の一種以上0.001〜1.0重量％を配合
   してなるポリオキシメチレン樹脂組成物。
2. 【請求項２】ポリアルキレングリコール類（ａ）が、ポ
   リエチレングリコール単独重合体である請求項１記載の
   ポリオキシメチレン樹脂組成物。
3. 【請求項３】ポリアルキレングリコール類（ａ）が、主
   鎖及び／又は側鎖に連続した５つ以上のオキシエチレン
   単位を有するポリエチレングリコール共重合体である請
   求項１記載のポリオキシメチレン樹脂組成物。
4. 【請求項４】アルカリ金属塩（ｂ）を構成するアルカリ
   金属が、リチウム及びナトリウムから選ばれたものであ
   る請求項１〜３の何れか１項記載のポリオキシメチレン
   樹脂組成物。
5. 【請求項５】アルカリ金属塩（ｂ）がリチウムの塩素酸
   塩又は過塩素酸塩である請求項１〜３の何れか１項記載
   のポリオキシメチレン樹脂組成物。
6. 【請求項６】金属化合物（ｃ）を構成する金属が、アル
   カリ金属、アルカリ土類金属、亜鉛及びアルミニウムか
   ら選ばれたものである請求項１〜５の何れか1項記載の
   ポリオキシメチレン樹脂組成物。
7. 【請求項７】請求項１〜６の何れか１項記載のポリオキ
   シメチレン樹脂組成物からなる成形品。
8. 【請求項８】体積抵抗率が、23℃、50％ＲＨの測定環境
   条件下において1.0×10¹⁰〜5.0×10 ¹³Ω・cmである請求
   項７記載の成形品。