JP2010064456A - ポリアセタール樹脂成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フィッシュアイなどの異物が少なく、押出成形性、製品外観性などに優れたポリアセタール樹脂成形体を提供する。
【解決手段】金属繊維又は粉体からなる、絶対ろ過精度が５０μｍ以下である焼結フィルターを、ブレーカープレートに設置してろ過することにより、フィッシュアイの個数を低減したポリアセタール樹脂を使用する。
【選択図】なし

Description

本発明は、フィッシュアイなどの異物が少なく、押出成形性、製品外観性などに優れたポリアセタール樹脂成形体を製造する方法に関する。

ポリアセタール樹脂は、機械的性質、耐疲労性、耐摩擦・摩耗性、耐薬品性及び成形性に優れているため、自動車部品、電気・電子機器部品、その他の精密機械部品、建材・配管部材、生活・化粧用部品、医用部品などの分野において広く利用されている。また、用途の拡大及び多様化に伴って、ポリアセタール樹脂を押出成形用の材料として利用することに大きな期待が寄せられている。

例えば、ポリアセタール樹脂を溶融紡糸して繊維としたものは種々提案されており、使用するポリアセタール樹脂の結晶化速度等を制御し、溶融紡糸において吐出ノズルから吐出される繊維状物を制御された温度雰囲気下で加熱することにより、高強度高弾性率のポリアセタール繊維を得る方法が開示されている（特許文献１参照）。

一方、ポリアセタール樹脂をフィルムとして製造する方法としては、例えば、溶融押出されたポリアセタール樹脂をスリット状のダイスより膜状に流出させ、ローラーで圧延させた後、急冷してポリアセタール樹脂製フィルムを得る方法が開示されている（特許文献２参照）。また、押出機に付設した環状のダイスより溶融したポリアセタールのチューブを押出し、ダイスの直径に近い状態で該チューブを移送し、次いで膨張変形させてポリアセタール樹脂製フィルムを得る方法が開示されている（特許文献３参照）。

しかしながら、上記した製造方法には、細繊化に関する記載やフィルムの製品外観に関する記載がなく、押出成形性、製品外観性に優れたポリアセタール繊維やフィルム等の製造方法は提案されていなかった。
特開２００３−０８９９２５号公報 特開昭４８−１２８７８号公報 特開昭６４−２６４２３号公報

本発明は、フィッシュアイなどの異物が少なく、押出成形性、製品外観性などに優れたポリアセタール樹脂成形体を製造することを目的とする。

本発明者らが、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、ブレーカープレートにフィルターを設置して、ろ過することによりフィッシュアイの個数を一定量以下にしたポリアセタール樹脂を使用して押出成形加工すると、押出成形性、製品外観性などに優れ、特に紡糸性及びフィルム加工性に優れていることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は以下に記載したポリアセタール樹脂成形体を製造する方法に関する。
（１） ポリアセタール樹脂を加熱溶融し、押出加工する際にブレーカープレートにフィルターを取り付け、フィッシュアイを低減させることを特徴とするポリアセタール樹脂成形体の製造方法。
（２） フィルターが、５００メッシュ以上のスクリーンパックであることを特徴とする（１）に記載のポリアセタール樹脂成形体の製造方法。
（３） フィルターが、絶対ろ過精度が５０μｍ以下である焼結フィルターであることを特徴とする（１）に記載のポリアセタール樹脂成形体の製造方法。
（４） 焼結フィルターが、金属繊維又は粉体からなることを特徴とする（３）に記載のポリアセタール樹脂成形体の製造方法。
（５） 樹脂成形体が、繊維又はフィルムである（１）から（４）に記載のポリアセタール樹脂成形体の製造方法。

本発明のポリアセタール樹脂成形体の製造方法により、押出成形性、製品外観性などに優れた成形体を製造することが可能となった。特に、紡糸性に優れ、フィルムやシートに成形した場合の光学ムラなども少ない

先ず、本発明のポリアセタール樹脂成形体の製造方法に使用するポリアセタール樹脂について説明する。

ポリアセタール樹脂は、オキシメチレン基（−ＯＣＨ_２）を主たる構成単位とする高分子化合物であり、実質的にオキシメチレン単位の繰返しのみからなるポリアセタールホモポリマー又はポリオキシメチレン、オキシメチレン単位以外に、他のコモノマー単位を少なくとも一種含有するポリアセタールコポリマーなどが代表的な樹脂である。
さらに、ポリアセタール樹脂には、慣用のポリアセタール樹脂、例えば、分岐形成成分や架橋形成成分を共重合することにより分岐構造や架橋構造が導入された共重合体、更には、オキシメチレン基の繰返しを構成単位として有するブロック共重合体やグラフト共重合体なども含まれる。これらのポリアセタール樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。

コポリーマーの製造に用いるコモノマーとしては環状ホルマールやエーテルが用いられる。例えば、１，３−ジオキソラン、２−エチル−１，３−ジオキソラン、２−プロビル−１，３−ジオキソラン、２−ブチルー１，３−ジオキソラン、２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラン、２−フェニルー２−メチル−１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、２，４−ジメチル−１，３−ジオキソラン、２−エチル−４−メチル−１，３−ジオキソラン、４，４−ジメチル−１，３−ジオキソラン、４，５−ジメチル−１，３−ジオキソラン、２，２，４−トリメチル−１，３−ジオキソラン、４−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキソラン、４−プチルオキシメチル−１，３−ジオキソラン、４−フェノキシメチル−１，３−ジオキソラン、４−クロルメチル−１，３−ジオキソラン、１，３−ジオキカビシクロ［３，４,０］ノナン、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、プチレンオキシド、エビクロルヒドリン、スチレンオキシド、オキシタン、３，３−ビス（クロロメチル）オキ
セタン、テトラヒドロフラン、およびオキセパン等が挙げられる。これらの中でも１，３ージオキソランが特に好ましい。

コモノマーの添加量は、トリオキサン１００重量部に対して０．２〜３０重量部が好ましく、より好ましくは０．５〜２０重量部である。コモノマーの使用量がこれより多い場合は重合収率が低下し、少ない場合は熱安定性が低下する。

本発明で使用する粗ポリアセタール樹脂の製造方法は特に限定されるものではなく、一般的にはトリオキサンとコモノマーである環状エーテル化合物あるいは環状ホルマール化合物とを、主としてカチオン重合触媒を用いて塊状重合させる方法で得ることができる。重合装置としては、連続式、バッチ式などの公知の装置が何れも使用できる。

重合触媒の失活を行った粗ポリアセタール樹脂は、各種安定剤を練りこみ加熱溶融処理し、不安定構造を熱的に分解除去し、造粒される。代表的な安定剤としては、ヒンダードフェノール系化合物、窒素含有化合物、アルカリ或いはアルカリ土類金属の水酸化物、無機塩、カルボン酸塩などをあげることができる。

更に、ポリアセタール樹脂には、必要に応じて、着色剤、核剤、可塑剤、蛍光増白剤、又はペンタエリスリトールテトラステアレート等の脂肪酸エステル系又はシリコン系化合物等の離型剤、摺動剤、ポリエチレングリコール、グリセリンのような帯電防止剤、高級脂肪酸塩、ベンゾトリアゾール系またはベンゾフェノン系化合物のような紫外線吸収剤、あるいはヒンダードアミン系のような光安定剤等の添加剤を所望により添加することができる。

次に、本発明のポリアセタール樹脂成形体の製造方法について説明する。

使用する装置は、特に限定されるものではなく、例えば、溶融混練装置、ギヤポンプ、所望の形状のダイによって構成することができ、溶融混練する際のブレーカープレートにフィルターを設置してフィッシュアイを除去する。

かかるフィッシュアイとは、ポリアセタール樹脂をフィルムに成形し、該フィルムを目視にて観察して存在する異物を定義したものである。フィッシュアイの形状としては、例えば丸型、楕円状型等様々な形状が観察される。フィッシュアイの大きさは、丸型以外の場合は長軸の長さで規定した。

フィルターは、金網、焼結フィルターなどが挙げられる。金網は、平織り、綾織、平畳織、クリンプ網、溶接金網、亀甲金網など何れを使用しても良い。焼結フィルターは、ステンレスに代表される金属金網を多積層させたものを焼結により一体化したもの、金属繊維からならフェルトを焼結処理して得られる不織布フィルター、金属、セラミック、プラスッチク等の粉体を熱および圧力により粉体同士を直接接着した物など何れを使用しても良い。この焼結フィルターは金網などの平面に１種類の孔を有するものでなく、押し付けられた金属繊維等が絡み合った各種孔径を有する立体構造のフィルターである。また、これらのフィルターメディアを加工して得られる、ディスク型フィルター、チューブ型フィルター、フラット型円筒フィルター、プリーツ型円筒フィルターを使用しても良い。
低フィッシュアイ数レベルを達成するには、絶対ろ過精度が５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下の焼結フィルターの方が有利ではあるが、５００メッシュ以上、好ましくは７００メッシュ以上であれば平面上の金網フィルターからなるスクリーンパックも同様に使用できる。
ここで、スクリーンパックとは、複数のフィルターを重ね合わせた構成フィルターの呼称として使用する。また、絶対ろ過精度とは「そのろ過材により９５％以上が補足可能な最小グラスビーズ径」として定義されるため、数値が低い程、その精度が高いことを示している。

本発明のポリアセタール樹脂成形体の製造方法は、特に限定されるものではない。例えば、繊維を製造する際には、メルトブロー法や溶融紡糸法などの公知の方法で製造することができる。また、フィルムを製造する際には、Ｔダイ法又はインフレーション法などの公知の方法で製造することができる。

製造時の押出温度は、特に限定されるものではなく、通常は原料として用いるポリアセタール樹脂が溶融する温度以上、具体的には、原料のポリアセタール樹脂の流動開始温度以上（一般的には１７０℃以上）で行うのが好ましい。

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、以下の実施例に何らの制限を受けるものではない。

なお、実施例中で示された評価試験は、以下の方法で行った。
［フィッシュアイ測定］
ポリアセクール樹脂を、Ｔダイで厚み３０μｍのフィルムに成形し、５ｃｍ角中に含まれる長軸の長さが３０μｍ以上のフィッシュアイを目視で確認した。
［可紡性の評価］
シリンダー設定温度２００℃の溶融混練装置、ギアポンプ、吐出ノズル（０．８ｍｍ径、１２０ホール）で構成される紡糸装置を用いて、吐出量を３ｋｇ／ｈに固定して巻取り、ノズル直下で糸切れするときの回転数を記録し、これを可紡性の指標として次の通り判定した。最高巻取り回転数が３００ｍ／ｍiｎ以上のときを◎、１００ｍ／ｍiｎ以上３００ｍ／ｍiｎ未満のときを○、１００ｍ／ｍiｎ以下のときを×として示した。

［実施例１，２及び比較例３，４］
二つの円が一部重なった内断面を有し、内断面の長径が２０ｃｍであり、周囲にジャケットを有する、長いケース内に１対のシャフトを備え、それぞれのシャフトには互いにかみ合う擬三角形板が多数はめ込まれ、擬三角形板の先端でケース内面および相手の擬三角形板の表面をクリーニングできる連続混合機を重合装置として２台、更には、シャフトには互いにかみ合う擬三角形板の代わりにスクリュー様の羽根が多数はめ込まれた構造を有し、供給口部分から停止剤溶液を注入し、連続的に重合体と混合せしめる停止剤混合機を直列に接続したものを使用し、オキシメチレン共重合体の製造を実施した。
第１段目の重合機の入口に、８０ｋｇ／ｈｒ（８８９ｋｍｏ１／ｈｒ）のトリオキサンおよび8ｋｇ/ｈｒ（0.1ｋmol/hr）の１，３−ジオキソランと、触媒として三フッ化ホウ素ジエチルエーテラートのベンゼン溶液を用い、モノマー合計量に対して三フッ化ホウ素として２０ｐｐｍになるように連続的に供給した。また分子量調節剤としてメチラールを、極限粘度１．１〜１．５ｄｌ／ｇに調節するのに必要な量を連続的に供給した。ベンゼンの合計使用量はトリオキサンに対して１重量％以下であった。また、停止剤混合機の入口より、使用した触媒量の２倍モルのトリフェニルホスフィンをベンゼン溶液で連続的に供給して重合を停止し、出口より粗共重合体を収得した。なお、連続重合機は、各々シャフト回転数を約４０ｒｐｍとし、また第１段目ジャケット温度を６５℃、第２段目および停止剤混合機ジャケット温度を各々４０℃に設定して重合運転を行った。また、得られた粗共重合体１００重量部に、トリエチレングリコールービス［３−（３−ｔ−ブチルー５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕（チバガイギー社製、商品名イルガノックス２４５）０．３重量部、メラミン０．０２５重量部を添加、混合した後、ベント付同方向回転型二軸押出し機と二軸攪拌翼型重合機とを組み合わせて、２２０℃で加熱溶融した。その後、ギアポンプで抜き出し水中下で冷却してペレット化した。得られたペレットを１２０℃、２４時間熱風乾燥機で乾燥して最終サンプルとした。
得られたポリマーを用い、シリンダー設定温度２００℃の押出成形機により可塑化・溶融し、実施例１及び比較例２では金網フィルター、実施例２では金属繊維焼結体フィルターを通過させた後、評価試験を行った。結果を表１に示した。

Claims (5)

1. ポリアセタール樹脂を加熱溶融し、押出加工する際にブレーカープレートにフィルターを取り付け、フィッシュアイを低減させることを特徴とするポリアセタール樹脂成形体の製造方法。
2. フィルターが、５００メッシュ以上のスクリーンパックであることを特徴とする請求項１に記載のポリアセタール樹脂成形体の製造方法。
3. フィルターが、絶対ろ過精度が５０μｍ以下である焼結フィルターであることを特徴とする請求項1に記載のポリアセタール樹脂成形体の製造方法。
4. 焼結フィルターが、金属繊維又は粉体からなることを特徴とする請求項３に記載のポリアセタール樹脂成形体の製造方法。
5. 樹脂成形体が、繊維又はフィルムである請求項１から４何れか１項記載のポリアセタール樹脂成形体の製造方法。