JP2012255079A - ポリオキシメチレン樹脂組成物及びその製造方法、並びに成形体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のポリオキシメチレン樹脂組成物は、ポリオキシメチレン樹脂(A)、脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族一価アルコール(D)を含有し、脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族アルコール(D)の合計含有量が、ポリオキシメチレン樹脂(A)100質量部に対して、0.2〜3質量部であり、脂肪酸(C)と脂肪族一価アルコール(D)との質量比((C)/(D))が、0.1〜10の範囲である。
【選択図】なし
Description
ポリオキシメチレン樹脂(A)、脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族一価アルコール(D)を含有し、
脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族アルコール(D)の合計含有量が、ポリオキシメチレン樹脂(A)100質量部に対して、0.2〜3質量部であり、
脂肪酸(C)と脂肪族一価アルコール(D)との質量比((C)/(D))が、0.1〜10の範囲であるポリオキシメチレン樹脂組成物。
脂肪酸エステル化合物(B)が、ミリスチン酸セチル、ステアリン酸ステアリル及びベヘン酸ベヘニルからなる群より選択される少なくとも1種である[1]記載のポリオキシメチレン樹脂組成物。
脂肪酸(C)が、ミリスチン酸、ステアリン酸及びベヘニン酸からなる群より選択される少なくとも1種である[1]又は[2]記載のポリオキシメチレン樹脂組成物。
脂肪族一価アルコール(D)が、セチルアルコール、ステアリルアルコール及びベヘニルアルコールからなる群より選択される少なくとも1種である[1]〜[3]のいずれかに記載のポリオキシメチレン樹脂組成物。
溶融状態のポリオキシメチレン樹脂(A)に、脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族一価アルコール(D)を添加し、溶融混練する工程を含み、
脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族一価アルコール(D)の合計添加量が、ポリオキシメチレン樹脂(A)100質量部に対して、0.2〜3質量部であり、
脂肪酸(C)の添加量と脂肪族一価アルコール(D)の添加量との質量比((C)/(D))が、0.1〜10の範囲であるポリオキシメチレン樹脂組成物の製造方法。
脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族一価アルコール(D)が溶融状態で添加される[5]記載のポリオキシメチレン樹脂組成物の製造方法。
[1]〜[4]のいずれかに記載のポリオキシメチレン樹脂組成物を成形して得られる成形体。
下記収縮率(T1)と、下記収縮率(T2)との収縮率差((T1)−(T2))が、±0.05%の範囲である[7]記載の成形体;
T1(%)=(寸法(S0)−寸法(S1))/(寸法(S0))×100、
T2(%)=(寸法(S0)−寸法(S2))/(寸法(S0))×100、
寸法(S0):成形直後の成形体の寸法(金型寸法)、
寸法(S1):温度23℃、湿度50%で24時間放置後の成形体の寸法、
寸法(S2):温度23℃、湿度50%で24時間放置後、70℃で4時間加熱し、さらに23℃、湿度50%で24時間放置後の成形体の寸法。
本実施形態のポリオキシメチレン樹脂組成物は、ポリオキシメチレン樹脂(A)、脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族一価アルコール(D)を含有し、脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族一価アルコール(D)の合計含有量が、ポリオキシメチレン樹脂(A)100質量部に対して、0.2〜3質量部であり、脂肪酸(C)と脂肪族一価アルコール(D)との質量比((C)/(D))が、0.1〜10の範囲である。
本実施形態で用いるポリオキシメチレン樹脂(A)としては、ポリアセタールホモポリマーやポリアセタールコポリマーが挙げられる。
本実施形態で用いる脂肪酸エステル化合物(B)は、下記一般式(I)で表される脂肪酸エステル化合物であることが好ましい。
脂肪酸エステル化合物(B)の具体例としては、ラウリン酸メチル、パルミチン酸メチル、ステアリン酸メチル、オレイン酸メチル、エルカ酸メチル、ラウリン酸ブチル、ステアリン酸ブチル、ミリスチン酸イソプロピル、パルチミン酸イソプロピル、パルチミン酸オクチル、ステアリン酸オクチル、オレイン酸オクチル、ミリスチン酸セチル、ステアリン酸ステアリル、ベヘニン酸ベヘニル等が挙げられ、R1の炭素数が、R2の炭素数以上である脂肪酸エステル化合物が挙げられる。これら脂肪酸エステル化合物(B)の中でも好ましくは、ミリスチン酸セチル、ステアリン酸ステアリル、ベヘニン酸ベヘニルである。
本実施形態で用いる脂肪酸(C)は、下記一般式(II)で表される脂肪酸であることが好ましい。
脂肪酸(C)の具体例としては、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシ酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ペンタデシル酸、ステアリン酸、ナノデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ヘプタコン酸、モンタン酸、ミリシン酸、ラクセル酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、エライジン酸、セトレイン酸、エルカ酸、ブラシジン酸、ソルビン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、プロピオール酸、ステアロール酸等が挙げられ、かかる成分を含有してなる天然に存在する脂肪酸又はこれらの混合物等が挙げられる。また、これらの脂肪酸はヒドロキシ基で置換されていてもよい。これら脂肪酸の中でも好ましくは、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸である。
次に脂肪族一価アルコール(D)について述べる。本実施形態で用いる脂肪族アルコール(D)は、下記一般式(III)で表される一価の脂肪族アルコールであることが好ましい。
脂肪族一価アルコール(D)の具体例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、アミルアルコール、ヘキシルアルコール,ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、セチルアルコール、ヘプタデシルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、ノナデシルアルコール、エイコシルアルコール、セリルアルコール、ベヘニルアルコール、メリシルアルコール、ヘキシルデシルアルコール、オクチルドデシルアルコール、デシルミリスチルアルコール、デシルステアリルアルコール、ユニリンアルコール等の飽和又は不飽和アルコールである。これら一価の脂肪族アルコールのうち、好ましい脂肪族一価アルコールは、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコールである。
本実施形態のポリオキシメチレン樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、適宜公知の添加剤を添加することもできる。添加剤としては、潤滑剤、結晶化核剤、熱可塑性樹脂、無機充填剤、導電材、熱可塑性エラストマー、顔料などが挙げられる。
本実施形態のポリオキシメチレン樹脂組成物において、脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族一価アルコール(D)の合計含有量は、ポリオキシメチレン樹脂(A)100質量部に対して、0.2〜3.0質量部の範囲であり、好ましくは0.3〜2.0質量部の範囲であり、より好ましくは0.5〜1.0の範囲である。脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族一価アルコール(D)の合計含有量が上記の範囲にあると、寸法安定性に優れたポリオキシメチレン樹脂組成物及び成形体を得ることができる。
本実施形態のポリオキシメチレン樹脂組成物の製造方法は、溶融状態のポリオキシメチレン樹脂(A)に、脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族アルコール(D)を添加し、溶融混練する工程を含み、脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族アルコール(D)の合計添加量が、ポリオキシメチレン樹脂(A)100質量部に対して、0.2〜3質量部であり、脂肪酸(C)の添加量と脂肪族一価アルコール(D)の添加量との質量比((C)/(D))が、0.1〜10の範囲である。
本実施形態の成形体は、上述のポリオキシメチレン樹脂組成物を成形して得られる。
T1(%)=(寸法(S0)−寸法(S1))/(寸法(S0))×100、
T2(%)=(寸法(S0)−寸法(S2))/(寸法(S0))×100、
寸法(S0):成形直後の成形体の寸法(金型寸法)、
寸法(S1):温度23℃、湿度50%で24時間放置後の成形体の寸法、
寸法(S2):温度23℃、湿度50%で24時間放置後、70℃で4時間加熱(アニール処理)し、さらに23℃、湿度50%で24時間放置後の成形体の寸法。
1.ポリオキシメチレン樹脂(A)
(A−1)ポリオキシメチレンホモポリマー
メルトフローレイト30.0g/10min(ISO 1133 D条件)である両末端がアセチル基で封鎖されたポリオキシメチレンホモポリマー(旭化成ケミカルズ(株)社製 テナック7010)
2.脂肪酸エステル化合物(B)
(B−1)ミリスチン酸セチル
(B−2)ステアリン酸ステアリル
(B−3)ベヘニン酸ベヘニル
(B−4)グリセリントリステアレート
(B−5)グリセリントリベヘネート
3.脂肪酸(C)
(C−1)ミリスチン酸
(C−2)ステアリン酸
(C−3)ベヘニン酸
4.脂肪族一価アルコール(D)
(D−1)セチルアルコール
(D−2)ステアリルアルコール
(D−3)ベヘニルアルコール
5.その他添加剤
(E−1)窒化ホウ素、平均粒子径:≒3μm
(E−2)エチレン・スチレングラフト共重合体
(E−3)1−ブテン・エチレン共重合体
〔評価方法〕
《寸法安定性》
1.射出成形
実施例及び比較例で得られたポリオキシメチレン樹脂組成物(ペレット)を、80℃で3時間乾燥した後、シリンダー温度200℃に設定された東芝機械(株)製IS−100GN成型機を用いて、金型温度80℃、冷却時間30秒の条件で下記寸法の平板成形品を成形した。
上記射出成形で得られた平板成形品を、温度23℃、湿度50%の恒温室で24時間放置した。24時間放置後の平板成形品の流動方向の寸法(S1)を測定した。該放置後の平板成形品の流動方向の寸法(S1)と、上記成形直後の平板成形品の流動方向の寸法(S0)(金型寸法)とから、下記式より平板成形品の収縮率(T1)を求めた。
T1(%)=(寸法(S0)−寸法(S1))/(寸法(S0))×100
次に、上記24時間放置後の平板成形品を、70℃に設定されたオーブンで4時間加熱し、再び、23℃、湿度50%の恒温室で24時間放置した。24時間放置後の平板成形品の流動方向の寸法(S2)を測定した。該放置後の平板成形品の流動方向の寸法(S2)と、上記成形直後の平板成形品の流動方向の寸法(S0)(金型寸法)とから、下記式より平板成形品の収縮率(T2)を求めた。
T2(%)=(寸法(S0)−寸法(S2))/(寸法(S0))×100
上記で求めた収縮率(T1)と収縮率(T2)とから、T1とT2との収縮率差((T1)−(T2))を求め、寸法安定性を評価した。収縮率差((T1)−(T2))の値が小さい程、寸法安定性に優れると評価した。
ポリオキシメチレンホモポリマー(A−1)を、同方向噛合い式2軸押出機で溶融させた。この2軸押出機の溶融ゾーンとベント口との間に、ミリスチン酸セチル(B−1)、ミリスチン酸(C−1)及びセチルアルコール(D−1)を、85℃に加温し溶融状態で液添ポンプを用いて添加し、ポリオキシメチレンホモポリマー(A−1)と溶融混練してポリオキシメチレン樹脂組成物を得た。ミリスチン酸セチル(B−1)、ミリスチン酸(C−1)及びセチルアルコール(D−1)の合計添加量は、ポリオキシメチレンホモポリマー(A−1)100質量部に対して、0.2質量部とした。溶融混練した、ミリスチン酸セチル(B−1)、ミリスチン酸(C−1)及びセチルアルコール(D−1)の質量比は、ミリスチン酸セチル(B−1)95質量%、ミリスチン酸(C−1)1.8質量%、セチルアルコール(D−1)3.2質量%とした。得られたポリオキシメチレン樹脂組成物を乾燥後、上記のとおり射出成形し、寸法安定性を評価した。結果を表1に示した。
ポリオキシメチレンホモポリマー(A−1)を、上記のとおり射出成形し、寸法安定性を評価した。結果を表1に示した。
ミリスチン酸セチル(B−1)、ミリスチン酸(C−1)及びセチルアルコール(D−1)の質量比は固定し、押出機に添加した(B−1)〜(D−1)の合計添加量を、表1に示すとおりに変更した以外は実施例1と同様の操作を行った。結果を表1に示した。
ミリスチン酸セチル(B−1)、ミリスチン酸(C−1)及びセチルアルコール(D−1)の質量比は固定し、押出機に添加した(B−1)〜(D−1)の合計添加量を、表1に示すとおりに変更した以外は、実施例1と同様にしてポリオキシメチレン樹脂組成物を得た。得られたポリオキシメチレン樹脂組成物を用いて、上記のとおり射出成形を試みたところ、該樹脂組成物が可塑化せず、平板成形品を得ることができなかった。
ミリスチン酸(C−1)とセチルアルコール(D−1)との質量比率を、表2に示すとおりに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行った。結果を表2に示した。
ポリオキシメチレンホモポリマー(A−1)に添加する成分として、表2に示すとおりに(B−1)〜(D−1)のいずれか1成分だけを用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。結果を表2に示した。
ポリオキシメチレンホモポリマー(A−1)に添加する成分として、表2に示すとおりにミリスチン酸セチル(B−1)及びミリスチン酸(C−1)の2成分だけを用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。結果を表2に示した。
ポリオキシメチレンホモポリマー(A−1)に添加する成分として、表2に示すとおりにミリスチン酸セチル(B−1)及びセチルアルコール(D−1)の2成分だけを用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。結果を表2に示した。
脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族アルコール(D)の種類を、表3及び4に示すとおりに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行った。結果を表3及び4に示した。
ポリオキシメチレンホモポリマー(A−1)に添加する成分として、表3及び4に示すとおりに(B−2)〜(D−2)及び(B−3)〜(D−3)のいずれか1成分だけを用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。結果を表3及び4に示した。
ポリオキシメチレンホモポリマー(A−1)を、同方向噛合い式2軸押出機で溶融させた。この2軸押出機の溶融ゾーンとベント口との間に、ミリスチン酸セチル(B−1)、ミリスチン酸(C−1)及びセチルアルコール(D−1)を、85℃の加温し溶融状態で液添ポンプを用いて添加し、ポリオキシメチレンホモポリマー(A−1)と溶融混練してポリオキシメチレン樹脂組成物を得た。
ポリオキシメチレンホモポリマー(A−1)に添加する成分として、表5に示すとおりに(B−4)又は(B−5)のいずれか1成分だけを用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。結果を表5に示した。
ポリオキシメチレンホモポリマー(A−1)に、ミリスチン酸セチル(B−1)95質量%、ミリスチン酸(C−1)1.8質量%、セチルアルコール(D−1)3.2質量%の比率で添加して混合物を得た。ミリスチン酸セチル(B−1)、ミリスチン酸(C−1)及びセチルアルコール(D−1)の合計添加量は、ポリオキシメチレン樹脂(A−1)100質量部に対して、0.5質量部とした。この混合物を、同方向噛合い式2軸押出機で溶融混練してポリオキシメチレン樹脂組成物を得た。得られたポリオキシメチレン樹脂組成物を乾燥後、上記のとおり射出成形し、寸法安定性を評価した。結果を表5に示した。
アウトサート成形の樹脂部品、インサート成形の樹脂部品、シャーシ、トレー、側板、プリンター及び複写機に代表されるオフィスオートメーション機器用部品;
VTR(Video Tape Recorder)、ビデオムービー、デジタルビデオカメラ、カメラ及び、デジタルカメラに代表されるカメラ、又はビデオ機器用部品;
カセットプレイヤー、DAT、LD(Laser Disk)、MD(Mini Disk)、CD(Compact Disk)〔CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R(Recordable)、CD−RW(Rewritable)を含む〕、DVD(Digital Video Disk)〔DVD−ROM、DVD−R、DVD+R、DVD−RW、DVD+RW、DVD−RDL、DVD+RDL、DVD−RAM(Random Access Memory)、DVD−Audioを含む〕、Blu−ray Disc、HD−DVD、その他光デイスクドライブ、MFD、MO、ナビゲーションシステム及びモバイルパーソナルコンピュータに代表される音楽、映像又は情報機器;
携帯電話及びファクシミリに代表される通信機器用部品;電気機器用部品;電子機器用部品;自動車用の部品などに適用することが可能である。
Claims (8)
- ポリオキシメチレン樹脂(A)、脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族一価アルコール(D)を含有し、
脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族アルコール(D)の合計含有量が、ポリオキシメチレン樹脂(A)100質量部に対して、0.2〜3質量部であり、
脂肪酸(C)と脂肪族一価アルコール(D)との質量比((C)/(D))が、0.1〜10の範囲であるポリオキシメチレン樹脂組成物。 - 脂肪酸エステル化合物(B)が、ミリスチン酸セチル、ステアリン酸ステアリル及びベヘン酸ベヘニルからなる群より選択される少なくとも1種である請求項1記載のポリオキシメチレン樹脂組成物。
- 脂肪酸(C)が、ミリスチン酸、ステアリン酸及びベヘニン酸からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1又は2記載のポリオキシメチレン樹脂組成物。
- 脂肪族一価アルコール(D)が、セチルアルコール、ステアリルアルコール及びベヘニルアルコールからなる群より選択される少なくとも1種である請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物。
- 溶融状態のポリオキシメチレン樹脂(A)に、脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族一価アルコール(D)を添加し、溶融混練する工程を含み、
脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族一価アルコール(D)の合計添加量が、ポリオキシメチレン樹脂(A)100質量部に対して、0.2〜3質量部であり、
脂肪酸(C)の添加量と脂肪族一価アルコール(D)の添加量との質量比((C)/(D))が、0.1〜10の範囲であるポリオキシメチレン樹脂組成物の製造方法。 - 脂肪酸エステル化合物(B)、脂肪酸(C)及び脂肪族一価アルコール(D)が溶融状態で添加される請求項5記載のポリオキシメチレン樹脂組成物の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリオキシメチレン樹脂組成物を成形して得られる成形体。
- 下記収縮率(T1)と、下記収縮率(T2)との収縮率差((T1)−(T2))が、±0.05%の範囲である請求項7記載の成形体;
T1(%)=(寸法(S0)−寸法(S1))/(寸法(S0))×100、
T2(%)=(寸法(S0)−寸法(S2))/(寸法(S0))×100、
寸法(S0):成形直後の成形体の寸法(金型寸法)、
寸法(S1):温度23℃、湿度50%で24時間放置後の成形体の寸法、
寸法(S2):温度23℃、湿度50%で24時間放置後、70℃で4時間加熱し、さらに23℃、湿度50%で24時間放置後の成形体の寸法。
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