JP2014148637A - ポリアセタール樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents
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- C08J2359/02—Copolyoxymethylenes
Abstract
【解決手段】本発明のポリアセタール樹脂組成物は、(A)ポリアセタール樹脂30重量%〜95重量%と、(B)シランカップリング処理されたガラス系無機充填材5重量%〜50重量%と、(C)三官能イソシアネート化合物0.1重量%〜10重量%と、(D)ホルムアルデヒド反応性を有する窒素化合物0.01重量%〜0.5重量%とを含有する。(B)成分がガラス繊維等である場合、引張強度は120MPa以上であり、(B)成分がガラスビーズ等である場合、引張強度が60MPa以上である。この樹脂組成物は、含水量が1000ppm以下になるまで予め乾燥した(A)成分に他の成分を混合することによって得られる。
【選択図】なし
Description
本発明のポリアセタール樹脂組成物は、(A)ポリアセタール樹脂30重量%〜95重量%と、(B)シランカップリング処理されたガラス系無機充填材5重量%〜50重量%と、(C)三官能イソシアネート化合物0.1重量%〜10重量%と、(D)ホルムアルデヒド反応性を有する窒素化合物0.01重量%〜0.5重量%とを含有する。そして、ISO3167にしたがって作成した引張試験片を23℃、50%RHの条件下で48時間放置したときのISO527にしたがう23℃での引張試験における厚さ4mmの試験バーで試験した引張強度が120MPa以上である。
(A)ポリアセタール樹脂の種類は特に限定されるものではなく、(A1)実質的に直鎖の分子構造を有するポリアセタール樹脂であればよい。機械的特性をよりいっそう改善できることから、(A)ポリアセタール樹脂は、(A1)実質的に直鎖の分子構造を有するポリアセタール樹脂30重量%〜95重量%と、(A2)分岐又は架橋構造を有するポリアセタール樹脂0.05重量%〜10重量%とを含む混合物であることが好ましい。
(A1)実質的に直鎖の分子構造を有するポリアセタール樹脂は、オキシメチレン基(−CH2O−)をを主たる構成単位とする高分子化合物であれば特に限定されるものでなく、ポリアセタールホモポリマーであってもよいし、オキシメチレン基以外に他の構成単位を少量有するポリアセタールコポリマー(ブロックコポリマーを含む)であってもよい。また、必要に応じて、特性の異なる二種以上の(A1)成分を混合して使用してもよい。
必須の構成ではないが、(A)ポリアセタール樹脂は、(A2)分岐又は架橋構造を有するポリアセタール樹脂を含んでもよい。(A2)成分は、(A1)成分の製造の際に用いる原料に、ホルムアルデヒドやトリオキサン等と共重合可能であり、かつ、共重合によって分岐単位或いは架橋単位を形成し得る化合物を更に加えて共重合することによって得られる。
(A)ポリアセタール樹脂のカールフィッシャー法による含水量は、1000ppm以下であることが好ましい。なお、特に断りのない限り、本明細書に記載の「含水量」は、カールフィッシャー法による含水量を指すものとする。
また、成形性という観点から、190℃、荷重2.16kgで測定したときの(A)ポリアセタール樹脂のメルトインデックスは、1〜50g/10minであることが好ましい。
続いて、(B)シランカップリング処理されたガラス系無機充填材について説明する。
続いて、(C)三官能イソシアネート化合物について説明する。(C)三官能イソシアネート化合物とは、1分子中に3個のイソ(チオ)シアネート基を含有する化合物をいう。イソシアネート化合物は、三官能であることを要する。二官能以下であると、ポリアセタール樹脂とガラス系無機充填材の密着性を低下する可能性があるため、好ましくない。
続いて、(D)ホルムアルデヒド反応性を有する窒素化合物について説明する。(D)成分はポリアセタール樹脂に含まれているホルムアルデヒドと反応することで成形時等に感じる異臭を低減させるとともに他の添加成分と反応し密着性を向上させるために用いられる。
また、必須の成分ではないが、本発明のポリアセタール樹脂組成物は、(A)成分から(D)成分のほか、(E)Sn、Zn、Pbより選択される少なくとも一以上の金属を含有する有機金属化合物を含むものであってもよい。(E)成分は、(A)ポリアセタール樹脂と(B)シランカップリング処理されたガラス系無機充填材との密着性を(C)三官能イソシアネート化合物で向上させる際に、補助的に作用する機能を有する。
また、本発明のポリアセタール樹脂組成物は、(F)その他の成分として、熱安定性を向上させる安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、離型剤、染料、顔料を含む着色剤、界面活性剤等を含んでもよい。
本発明のポリアセタール樹脂組成物は、(B)ガラス系無機充填材がガラス繊維又は繊維アスペクト比L/Dが50以上のミルドファイバーである場合は120MPa以上、(B)ガラス系無機充填材がガラスビーズ、ガラスフレーク又は繊維アスペクト比L/Dが50未満のミルドファイバーである場合は60MPa以上という極めて高い引張強度を有する。本明細書では、特に断りのない限り、引張強度は、ISO3167にしたがって作成した引張試験片を23℃、50%RHの条件下で48時間放置したときのISO527にしたがう23℃での引張試験における厚さ4mmの試験バーで試験したときの値を指すものとする。
上記の引張強度を有するポリアセタール樹脂組成物は、次のようにして得ることができる。まず、(A)ポリアセタール樹脂をカールフィッシャー法による含水量が1000ppm以下になるまで乾燥する。続いて、乾燥が行われた後の(A)ポリアセタール樹脂30重量%〜95重量%に、(B)シランカップリング処理されたガラス系無機充填材5重量%〜50重量%と、(C)三官能イソシアネート化合物0.1重量%〜10重量%と、(D)ホルムアルデヒド反応性を有する窒素化合物0.01重量%〜0.5重量%とを混合する。このようにすることで、上記の引張強度を有するポリアセタール樹脂組成物を得ることができる。
はない。
(B)ガラス系無機充填材としてガラス繊維等を用いる場合
まず、強度が高く、耐熱水性やクリープ特性にも優れるポリアセタール樹脂組成物を提供するために、(B)ガラス系無機充填材としてガラス繊維等を用いてポリアセタール樹脂組成物を得る場合について説明する。
(A1)実質的に直鎖の分子構造を有するポリアセタール樹脂
上記<(A)ポリアセタール樹脂の調製>で得た(A1a)、(A1b)、(a1a)及び(a1b)
(A2)分岐又は架橋構造を有するポリアセタール樹脂
上記<(A)ポリアセタール樹脂の調製>で得た(A2a)
(B)ガラス系無機充填剤
(B1)ガラス繊維CS03MA409B(オーウェンスコーニング製)
(C)三官能イソシアネート化合物
イソホロンジイソシアネート3量体Vestanat T1890/100(デグサジャパン社製)
(D)ホルムアルデヒド反応性を有する窒素化合物
メラミン(三井化学社製)
(E)有機金属化合物
ステアリン酸亜鉛SAK−CS−G(品川化工社製)
実施例及び比較例について、ポリアセタール樹脂組成物の成形体の引張強度及び伸びを評価した。ISO3167にしたがって実施例及び比較例に係るポリアセタール樹脂組成物から試験片を作成し、この試験片を用いて、23℃、50%RHの条件下で48時間放置したときのISO527にしたがう23℃での引張試験を行った。引張試験における試験バーの厚さは4mmとした。この引張試験における引張強度及び伸びを表4に示す。
(B)ガラス系無機充填材としてガラスビーズ等を用いる場合
続いて、異方性低減に寄与するポリアセタール樹脂組成物を提供するために、(B)ガラス系無機充填材としてガラスビーズ等を用いてポリアセタール樹脂組成物を得る場合について説明する。
実施例及び比較例について、ポリアセタール樹脂組成物の成形体の引張強度及び伸びを、上記した実施例1等と同じ手法で評価した。結果を表6に示す。
Claims (13)
- ポリアセタール樹脂組成物であって、
(A)ポリアセタール樹脂30重量%〜95重量%と、
(B)シランカップリング処理されたガラス系無機充填材5重量%〜50重量%と、
(C)三官能イソシアネート化合物0.1重量%〜10重量%と、
(D)ホルムアルデヒド反応性を有する窒素化合物0.01重量%〜0.5重量%とを含有し、
前記(B)ガラス系無機充填材は、ガラス繊維、ミルドファイバー、ガラスビーズ又はガラスフレークのいずれかであり、
前記(B)ガラス系無機充填材がガラス繊維又は繊維アスペクト比L/Dが50以上のミルドファイバーである場合、ISO3167にしたがって作成した引張試験片を23℃、50%RHの条件下で48時間放置したときのISO527にしたがう23℃での引張試験における厚さ4mmの試験バーで試験した引張強度が120MPa以上であり、
前記(B)ガラス系無機充填材がガラスビーズ、ガラスフレーク又は繊維アスペクト比L/Dが50未満のミルドファイバーである場合、引張強度が60MPa以上であるポリアセタール樹脂組成物。 - 前記(A)ポリアセタール樹脂のカールフィッシャー法による含水量が1000ppm以下である、請求項1に記載のポリアセタール樹脂組成物。
- 前記(A)ポリアセタール樹脂は、(A1)実質的に直鎖の分子構造を有するポリアセタール樹脂30重量%〜95重量%と、(A2)分岐又は架橋構造を有するポリアセタール樹脂0.05重量%〜10重量%とを含む、請求項1又は2に記載のポリアセタール樹脂組成物。
- 前記(A1)実質的に直鎖の分子構造を有するポリアセタール樹脂は、(A11)トリオキサン80.00重量%〜99.95重量%と、(A12)置換基を有しない環状エーテル化合物及び/又は環状ホルマール化合物0.05〜20.0重量%とが共重合されたポリアセタールコポリマーを含有する、請求項3に記載のポリアセタール樹脂組成物。
- 前記(A12)置換基を有しない環状エーテル化合物及び/又は環状ホルマール化合物は、エチレンオキシド、1,3−ジオキソラン、ジエチレングリコールホルマール、1,4−ブタンジオールホルマール、1,3−ジオキサン、プロピレンオキシド等が挙げられ、特にエチレンオキシド、1,3−ジオキソラン、1,4−ブタンジオールホルマール又はジエチレングリコールホルマールからなる群から選ばれる1種以上の化合物を含む、請求項4に記載のポリアセタール樹脂組成物。
- 前記(A2)分岐又は架橋構造を有するポリアセタール樹脂は架橋構造を有するポリアセタール樹脂である、請求項3から5のいずれかに記載のポリアセタール樹脂組成物。
- 前記架橋構造を有するポリアセタール樹脂は、(A21)トリオキサン88.00重量%〜99.89重量%と、(A22)置換基を有しない単官能環状エーテル化合物及び/又は単官能環状ホルマール化合物0.05〜20.0重量%と、(A23)多官能グリシジルエーテル化合物0.01〜2.00重量%とが共重合された架橋ポリアセタール樹脂である、請求項6に記載のポリアセタール樹脂組成物。
- 前記(A22)置換基を有しない単官能環状エーテル化合物及び/又は単官能環状ホルマール化合物は、エチレンオキシド、1,3−ジオキソラン、ジエチレングリコールホルマール、1,4−ブタンジオールホルマール、1,3−ジオキサン、プロピレンオキシド等が挙げられ、特にエチレンオキシド、1,3−ジオキソラン、1,4−ブタンジオールホルマール又はジエチレングリコールホルマールからなる群から選ばれる1種以上の化合物を含む、請求項7に記載のポリアセタール樹脂組成物。
- 前記(A23)多官能グリシジルエーテル化合物は、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル又はペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテルからなる群から選ばれる1種以上の化合物を含む、請求項7又は8に記載のポリアセタール樹脂組成物。
- 前記(C)三官能イソシアネート化合物は、4,4’−メチレンビスフェニルイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート又は2,6−トリレンジイソシアネートの三量体から選ばれる1種以上の化合物を含む、請求項1から9のいずれかに記載のポリアセタール樹脂組成物。
- 前記(D)ホルムアルデヒド反応性を有する窒素化合物は、トリアジン骨格と、ホルムアルデヒドと反応する窒素含有官能基とを有する化合物である、請求項1から10のいずれかに記載のポリアセタール樹脂組成物。
- (E)Sn、Zn、Pbより選択される少なくとも一以上の金属を含有する有機金属化合物0.05重量%〜1.0重量%をさらに含有する、請求項1から11のいずれかに記載のポリアセタール樹脂組成物。
- ポリアセタール樹脂をカールフィッシャー法による含水量が1000ppm以下になるまで乾燥する乾燥工程と、
前記乾燥が行われた後のポリアセタール樹脂30重量%〜95重量%に、シランカップリング処理されたガラス系無機充填材5重量%〜50重量%と、三官能イソシアネート化合物0.1重量%〜10重量%と、ホルムアルデヒド反応性を有する窒素化合物0.01重量%〜0.5重量%とを混合する混合工程とを含む、ポリアセタール樹脂組成物の製造方法。
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