JP3086292B2 - ポリアセタール樹脂組成物 - Google Patents

ポリアセタール樹脂組成物

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JP3086292B2 JP03194171A JP19417191A JP3086292B2 JP 3086292 B2 JP3086292 B2 JP 3086292B2 JP 03194171 A JP03194171 A JP 03194171A JP 19417191 A JP19417191 A JP 19417191A JP 3086292 B2 JP3086292 B2 JP 3086292B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は側鎖にカルボキシル基を
有する変性ポリアセタール共重合体を含むポリアセター
ル樹脂に、エポキシ基を有する熱可塑性の樹脂又はエラ
ストマーを溶融混練して得られる、衝撃強度等の物性が
改善され、表面剥離のない良好な外観の成形品を形成し
得るポリアセタール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】周知の
とおり、ポリアセタールは、優れた機械的性質、電気的
性質、耐薬品性、耐熱性を有するエンジニアリング・プ
ラスチックとして広く利用されている。しかし、ポリア
セタール樹脂が利用される分野の拡大に伴い、その材料
としての性質にも更に一層の改良が要求されてきてい
る。例えば、自動車用部品などに用いる成形品には、広
い温度範囲で高度の耐衝撃性を付与することが望まれて
いる。ポリアセタール樹脂の衝撃特性を改良する試み
は、従来より数多く行われている。例えば、特公昭45
−18023号公報においてはいわゆるアイオノマーの
添加が、特公昭45−26231号公報においてはエチ
レン−アクリル酸共重合体の添加が、特公昭50−33
095号公報においては脂肪族ポリエーテルの添加が提
案されている。また、特開昭59−145243号公
報、同61−19652号公報等においては、熱可塑性
ポリウレタンの添加が提案されている。しかし、これら
の提案による組成物は、衝撃特性等の物性に一応の改善
が見られるものの、必ずしも十分でなく、また、いずれ
もポリアセタールに対し相溶性、分散性が悪く、成形品
の表面状態にも影響し、表面剥離現象が生じ、その外観
を著しく損なう場合が多い。これらの欠点の原因は、ポ
リアセタールが他の物質との親和性が非常に低いことに
ある。そのため、添加された相手材料が微細に分散しな
いために耐衝撃性等が十分に上がらず、また、ポリアセ
タール樹脂と相手材料との界面の密着力が不十分なため
に剥離現象が起きるものと解される。本発明はかかるポ
リアセタール樹脂の親和性、相溶性の欠点を解決して、
分散性に優れ、成形品の表面状態が良好で、且つ耐衝撃
性等の物性が改良されたポリアセタール樹脂組成物を提
供することを目的とする。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決したポリアセタール樹脂組成物を得るべく鋭意
研究の結果、側鎖にカルボキシル基を有する特定の変性
ポリアセタール共重合体は、エポキシ基を有する他の熱
可塑性樹脂又はエラストマーとの相溶性に優れ、さらに
一般のポリアセタール樹脂が加わってもその相溶性が優
れていることを見出し、これらを溶融混練することによ
り、優れた衝撃特性をもち、成形品の外観も良好なポリ
アセタール樹脂組成物を得ることに成功し、本発明を完
成するに至った。即ち本発明は、 (A) 主鎖中に下記の一般式(1) で表されるユニットを
0.1〜30重量%含む変性ポリアセタール共重合体1〜99
重量%(対(A)+(B)+(C))
【0004】
【化3】
【0005】(式中、R1は水素原子もしくは炭素数が1
〜4のアルキル基である。R2は炭素数が1〜20の2価の
エーテル基又はアルキレン基である。iは1〜5、jは
0〜2の整数である。) (B) エポキシ基を有する熱可塑性の樹脂又はエラストマ
ー1〜50重量%(対(A)+(B)+(C)) (C) (A) 以外のポリアセタール樹脂0〜98重量%(対
(A)+(B)+(C))よりなるポリアセタール樹脂組成物に関す
るものである。
【0006】本発明に用いられる(A) 成分である変性ポ
リアセタール共重合体は、オキシメチレンユニット(-C
H2O-) を主体とし、一般式(1) で表されるユニットを
0.1〜30重量%主鎖中に含む共重合体であって、さら
に、-(CH2)k-O- (kは2〜4の整数)よりなるオキシ
アルキレンユニットを20重量%以内で含有した共重合体
であってもよい。中でも一般式(1) において、i=1又
は2、j=0又は1であり、R1が水素又はエチル基、R2
が炭素数1〜18のエーテル基又はアルキレン基であるも
のが好ましい。特に好ましくは、一般式(1) において、
i=1、j=0、R1が水素原子、R2がその2位が酸素原
子である直鎖のエーテル基であるもの、即ち、下記の一
般式(2) で表されるものが特に好ましい。
【0007】
【化4】
【0008】(式中、nは1〜18の整数である。)成分
(A) の分子量は特に限定するものではないが、重量平均
分子量で5,000 〜300,000 、好ましくは10,000〜100,00
0 である。かかる変性ポリアセタール共重合体(成分
(A))は、本発明者らによる別出願(特願平3−180947
号)に詳述されている方法によって得ることができる。
即ち、トリオキサンと下記の一般式(3) で示されるカル
ボキシル基を有する環状エーテル又は環状ホルマールと
の混合物、あるいはこれに更にコモノマーとして従来の
ポリアセタールコポリマーの製造に一般に用いられる隣
接炭素結合を有する環状エーテル又は環状ホルマールを
加えたものを、カチオン活性触媒の存在下で重合し、重
合体を洗浄後、安定化処理を施して得ることができる。
【0009】
【化5】
【0010】(式中、R1は水素原子もしくは炭素数が1
〜4のアルキル基である。R2は炭素数が1〜20の2価の
エーテル基又はアルキレン基である。iは1〜5、jは
0〜2、pは0〜3の整数である。)また、 (3)式化合
物の代わりに下記の一般式(4) で表されるエステル基を
有する環状エーテル又は環状ホルマールを用いて、側鎖
にカルボン酸エステル基を有するポリアセタール共重合
体を得て、これを加水分解することによっても得ること
ができる。
【0011】
【化6】
【0012】(式中、R1は水素原子もしくは炭素数が1
〜4のアルキル基である。R2は炭素数が1〜20の2価の
アルキレン基又はエーテル基である。R3は炭素数が1〜
4のアルキル基である。iは1〜5、jは0〜2、pは
0〜3の整数である。)次に、本発明に用いられる(B)
成分のエポキシ基を有する熱可塑性の樹脂又はエラスト
マーは、大きく分けて次の2種類に分類される。その第
1のグループは、例えばアリルグリシジルエーテル、グ
リシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート等、
ビニル基とエポキシ基をもつモノマーを(共)重合した
ポリマーで、中でもグリシジル基含有アクリル系重合
体、例えばエチレン−グリシジメメタクリレート共重合
体、エチレン−グリシジメメタクリレート−酢酸ビニル
共重合体、エポキシ変性アクリルゴム等が挙げられる。
その第2のグループはエポキシ基含有オレフィン系重合
体で、不飽和ポリマーの二重結合を過酸等を用いてエポ
キシ化したものである。エポキシ化し得る不飽和ポリマ
ーとしては、例えばポリブタジエン、ポリイソプレン、
エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、天然ゴム等が
挙げられる。これらの中でも特に、エチレン−グリシジ
ルメタクリレート共重合体、エチレン−グリシジルメタ
クリレート−酢酸ビニル共重合体、エポキシ変性アクリ
ルゴム、エポキシ化ポリブタジエンが好ましい。
【0013】本発明に用いられる(C) 成分のポリアセタ
ール樹脂は特に必須の成分とするものではないが、成分
(A) を希釈しポリアセタール本来の物性を維持する成分
として存在した方が好ましい。これはオキシメチレン基
(-CH2O-) を主たる構成単位とする(A) 以外の公知のポ
リアセタール樹脂がすべて使用可能であり、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でもよく、また分子が線状のみな
らず、分岐、架橋構造を有するものであってもよく、
又、その末端も安定なものであれば何れにてもよい。ま
た、その分子量、分岐度、架橋度に関しても特に制限は
なく、溶融成形加工性を有するものであればよく、目的
により適当なものを選択使用することができる。
【0014】成分(A) は、その側鎖のカルボキシル基が
成分(B) のエポキシ基と容易に反応してグラフトコポリ
マーを生成し、これが成分(A) と(B) の相溶性を高める
ものと考えられる。また、カルボキシル基の存在しない
一般のポリアセタール(C) が存在しても成分(A) はその
主鎖構造が成分(C) に近いため、成分(C) との相溶性も
改善される。従って、成分(A) は(A) 、(B) 、(C) 三者
の相溶性を高める作用を有し、組成物中において成分
(B)の微細な分散を可能ならしめ、その結果、成形品
の耐衝撃性を高め、且つ、成分(A) 及び(C) と、(B) の
間との界面密着力を高めて表面剥離を抑えることができ
たものと解される。
【0015】(A) 側鎖にカルボキシル基を有する変性ポ
リアセタール共重合体、(B) エポキシ基を有する熱可塑
性の樹脂又はエラストマー、及び(C) ポリアセタール樹
脂、三者の配合率は、(A) が1〜99重量%(対(A)+(B)+
(C))、(B) が1〜50重量%(対(A)+(B)+(C))、(C) が0
〜98重量%(対(A)+(B)+(C))である。中でも(A) と(C)
の和が95〜50重量%、(B) が5〜50重量%が好ましく、
(B) が過少であるとポリアセタール樹脂の耐衝撃性等の
物性改善の効果が乏しく、また過大であると剛性等本来
のポリアセタール樹脂の特性が失われ好ましくない。
(A) と(C) との比率は(A) 成分のカルボキシル基の含有
量と目的とする物性により選択されるが、成分(A) は少
なくとも1重量%(対(A)+(B)+(C))以上、好ましくは5
重量%以上が分散性改良の上で必要である。
【0016】成分(A) における (1)式ユニットの含有量
は 0.1〜30重量%、好ましくは0.5〜20重量%である。
成分(A) の (1)式ユニットが過少であると分散性の改善
効果が得られず、過大であると物性に悪影響を及ぼし好
ましくない。ポリアセタール本来の物性維持、成分(B)
の分散性等の見地から、成分(A) の (1)式ユニットが上
記範囲において比較的低含量の場合は成分(C) の配合量
を少なくすることが好ましく、また (1)式ユニットの含
量が多い場合には成分(A) を少なくし成分(C)を多くす
ることが可能であり好ましく、また、この場合には成分
(A) の分子量は比較的低いものであってもよい。
【0017】更に、本発明の組成物には目的とする用途
に応じてその物性を改善するために、公知の各種の添加
剤を配合し得る。添加剤の例を示せば、酸化防止剤・耐
熱安定剤・耐候(光)安定剤等の各種安定剤、着色剤、
潤滑剤、離型剤、核剤、有機高分子改良剤、及び無機・
有機・金属等の繊維状・粉粒状・板状のフィラーが挙げ
られ、これらの1種又は2種以上を混合使用できる。
【0018】本発明の組成物又はその成形品は、基本的
には(A) 、(B) 成分を、場合により(C) 成分も加えて溶
融混練処理することによって調製される。処理条件は
(A) 、(B) 、(C) 各成分の融点の中で最も高い融点以
上、 270℃以下の温度で、少なくとも30秒以上混練する
ことが望ましい。調製法の具体的態様は特に限定するも
のではないが、一般に合成樹脂組成物又はその成形品の
調製法として公知の設備と方法により調製することがで
きる。即ち、必要な成分を混合し、一軸又は二軸の押出
機又はその他の溶融混練装置を使用して混練し、成形用
ペレットとした後成形することができる。また、本発明
の樹脂組成物は、押出成形、射出成形、圧縮成形、真空
成形、ブロー成形、発泡成形等のいずれによっても成形
可能である。
【0019】
【実施例】以下、実施例により本発明をより具体的に説
明するが、本発明はこれに限定するものではない。
【0020】成分(A) の調製 表1に示した割合のトリオキサン、4−(4−カルボキ
シ−2−オキサブチル)−1,3−ジオキソラン(以
後、DO−COOHと略称する)及び1,3−ジオキソ
ランからなるモノマー混合物を、小型のパドル付き二軸
連続混練機を用い、重合触媒として三フッ化ホウ素ジブ
チルエーテラートを全モノマー量に対して表1に示した
濃度で加え、80℃で重合を行った。重合物を粉砕し、ト
リエチルアミンの 0.1%水溶液で残留の重合触媒を失活
化した後、洗浄・乾燥した。次いで、小型のベント孔付
単軸スクリュー押出機を用いて、安定剤の存在下でベン
ト孔を300mmHg の圧力で吸引しつつ、 230℃にて溶融混
練して重合物の不安定部分を除去して安定化し、目的の
共重合体A−1、A−2及びA−3を得た。尚、分子量
はヘキサフルオロイソプロパノールを溶媒としてゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィーで測定された重量平
均分子量であり、カルボキシル基の濃度はプロトンNM
Rによって測定し、ポリマー鎖中の (1)式ユニットの量
として重量%で示した。結果を表1に示す。
【0021】実施例1〜18 表2に示す如く、成分(A) として上記のA−1、A−
2、A−3の何れか、成分(B) として(B−1)エチレ
ン−グリシジルメタクリレート共重合体(住友化学工業
(株)製、ボンドファースト2C)、成分(C) として一
般のポリアセタール共重合樹脂(ポリプラスチックス
(株)製、ジュラコンM90)を、二軸押出機を用い 2
10℃で溶融混練し、ペレット状の組成物を調製した。次
いでこのペレットを用いて、射出成形機により試験片を
作製し、評価を行った。尚、衝撃強度はASTM D2
56に準拠して、ノッチ付きアイゾッド衝撃強度を測定
した。表面剥離状況は試験片の表面外観、剥離の状況、
色むら等を目視にて観察して下記の如く5段階評価し
た。結果を表2に示す。
【0022】 比較例1〜8 実施例に対し、各成分単独、もしくは成分(A) を配合し
ないで同様の評価を行った。結果を表3に示す。
【0023】実施例19〜26、比較例9〜14 成分(B) として、(B−1)エチレン−グリシジルメタ
クリレート共重合体の代わりに(B−2)エポキシ変性
アクリルゴム、(B−3)エポキシ化ポリブタジエンを
用い、上記実施例、比較例と同様の評価を行った。結果
を表4に示す。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】
【表4】

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A) 主鎖中に下記の一般式(1) で表される
    ユニットを 0.1〜30重量%含む変性ポリアセタール共重
    合体1〜99重量%(対(A)+(B)+(C)) 【化1】 (式中、R1は水素原子もしくは炭素数が1〜4のアルキ
    ル基である。R2は炭素数が1〜20の2価のエーテル基又
    はアルキレン基である。iは1〜5、jは0〜2の整数
    である。) (B) エポキシ基を有する熱可塑性の樹脂又はエラストマ
    ー1〜50重量%(対(A)+(B)+(C)) (C) (A) 以外のポリアセタール樹脂0〜98重量%(対
    (A)+(B)+(C))よりなるポリアセタール樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 成分(A) の (1)式ユニットが下記の一般
    式(2) で表される請求項1記載のポリアセタール樹脂組
    成物。 【化2】 (式中、nは1〜18の整数である。)
  3. 【請求項3】 成分(B) のエポキシ基を有する熱可塑性
    の樹脂又はエラストマーが、グリシジル基含有アクリル
    系重合体又はエポキシ基含有オレフィン系重合体である
    請求項1又は2記載のポリアセタール樹脂組成物。
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