JP3260006B2 - Polyacetal resin composition - Google Patents

Polyacetal resin composition

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、水、水性インク、血清
などの水溶液との濡れ性が向上した成形品表面が容易に
得られるポリアセタール樹脂組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyacetal resin composition capable of easily obtaining a molded article surface having improved wettability with an aqueous solution such as water, an aqueous ink or serum.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】周知の
如く、ポリアセタール樹脂は、機械的性質、電気的性質
などの物理的特性、或いは耐薬品性、耐熱性などの化学
的特性が優れたエンジニアリング樹脂として近年きわめ
て広汎な分野において利用されている。しかしながら、
ポリアセタール樹脂が利用される分野の拡大にともな
い、その材料としての性質にもさらに特殊性が要求され
る場合がある。このような特殊性の一つとして、濡れ性
の一層の向上が要望されている。濡れ性とは、例えばJI
S K6768 に示されるように、固体表面に塗布した液体
が、はじかれない状態を濡れると判定される。また、よ
く用いられる方法として接触角の測定がある。接触角は
これを形成する固体、液体の表面張力および界面張力と
の間にヤングの式で表される関係があり、また、接触角
θのとき、cos θ=2Wa/Wc−1で示されるように、固
体の液体に対する付着の仕事Waと液体の凝集の仕事Wcの
つりあいで決められる。すなわち、接触角が小さいほど
固体の液体に対する付着の仕事の方が大きく、濡れ易い
と判断される。濡れ性が要求されるものとしては種々の
成形品があり、例えばパーソナルコンピューター用プリ
ンターに使用されているインクジェットヘッドでは、イ
ンク飛翔方向を一定にし、印字品質を向上するために、
インクのノズル端面の濡れ特性を向上させる必要があ
る。また、バイオセンサーの担体には、測定感度向上の
ために、被測定液体の濡れ特性を向上させる必要があ
る。一般に濡れ特性改良には、プラズマ処理、化学薬品
処理、コーティング剤による表面被覆などが行われてい
るが、処理表面の均一性の確保に高い制御技術が必要で
あり、工程能率悪化が避けられない。一方、ポリアセタ
ール樹脂の濡れ特性を向上する技術として、濡れ特性を
改良する添加剤、例えばポリエチレングリコールを配合
する方法がある(特開平4−257499号公報)。しかし、
種々の要求に応えるには不十分であり、比較的要求レベ
ルが低い場合でも多量の添加が必要であるため、機械物
性や成形性に悪影響をおよぼす場合がある。従って、少
量の添加で十分な濡れ特性が得られる添加剤が望まれて
いた。
2. Description of the Related Art As is well known, polyacetal resin is an engineering material having excellent physical properties such as mechanical properties and electrical properties, or chemical properties such as chemical resistance and heat resistance. In recent years, it has been used in a very wide field as a resin. However,
With the expansion of the field in which polyacetal resins are used, there may be cases where properties as materials are required to be more specific. As one of such specialties, further improvement in wettability is demanded. The wettability is, for example, JI
As shown in S K6768, it is determined that the liquid applied to the solid surface wets a state that is not repelled. Also, there is a method of measuring a contact angle as a frequently used method. The contact angle has a relationship expressed by the Young's equation between the surface tension and the interfacial tension of the solid and liquid forming the contact angle. When the contact angle is θ, it is expressed by cos θ = 2Wa / Wc−1. Thus, it is determined by the balance between the work of attaching Wa to the solid liquid and the work of coagulating the liquid Wc. That is, it is determined that the smaller the contact angle is, the larger the work of adhering to the solid liquid is, and the easier it is to get wet. There are various molded products that require wettability, for example, in an ink jet head used in a printer for a personal computer, in order to maintain a constant ink flight direction and improve print quality,
It is necessary to improve the wetting characteristics of the ink nozzle end surface. In addition, it is necessary for the carrier of the biosensor to improve the wettability of the liquid to be measured in order to improve the measurement sensitivity. Generally, plasma treatment, chemical treatment, surface coating with a coating agent, etc. are performed to improve the wetting characteristics, but high control technology is required to ensure uniformity of the treated surface, and deterioration of process efficiency is inevitable. . On the other hand, as a technique for improving the wetting characteristics of a polyacetal resin, there is a method of blending an additive for improving the wetting characteristics, for example, polyethylene glycol (JP-A-4-257499). But,
It is not sufficient to meet various requirements, and even when the required level is relatively low, a large amount of addition is required, which may adversely affect mechanical properties and moldability. Therefore, an additive capable of obtaining sufficient wetting properties with a small amount of addition has been desired.

【0003】[0003]

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記従来技
術の課題に鑑み鋭意研究の結果、特定の化合物を少量添
加することにより、十分な濡れ特性が得られることを発
見した。更に詳しくは、水酸基数が3以上の多価アルコ
ールが2個以上結合した特定のエーテルの脂肪酸エステ
ルをポリアセタールに配合することにより、成形加工
性、機械物性を変化させること無く十分な濡れ特性が得
られることを見出し、本発明を完成するに到った。即ち
本発明は、ポリグリセリン(但しジグリセリンを除く)
の脂肪酸エステルを0.01〜10重量%含有してなる、組成
物成形品の接触角が50度未満であるポリアセタール樹脂
組成物である。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies in view of the above-mentioned problems of the prior art and found that sufficient wetting characteristics can be obtained by adding a small amount of a specific compound. More specifically, by mixing a fatty acid ester of a specific ether, in which two or more polyhydric alcohols having 3 or more hydroxyl groups are bonded, into polyacetal, sufficient wettability can be obtained without changing molding processability and mechanical properties. And found that the present invention was completed. That is, the present invention relates to polyglycerin (excluding diglycerin)
A polyacetal resin composition comprising a fatty acid ester of 0.01 to 10% by weight and having a molded product having a contact angle of less than 50 degrees.

【0004】本発明の特徴を示すエステルとは、水酸基
数が3以上の多価アルコールが2個以上結合した特定の
エーテルに脂肪酸がエステル結合している化合物であ
る。単なるポリアルキレングリコールや多価アルコール
の脂肪酸エステルでは、原因は不明であるが後記比較例
に示すように十分な濡れ特性が得られない。水酸基数が
3以上の多価アルコールのエーテルと脂肪酸のエステ
ル、すなわち、結合に関与しない水酸基が残存してい
る、多価アルコールエーテル(但しジグリセリンを除
く)の脂肪酸エステルを用いることで濡れ性を大幅に改
善出来ることを見出したことが、本発明の特徴である。
[0004] Esters having the characteristics of the present invention are compounds in which a fatty acid is ester-bonded to a specific ether in which two or more polyhydric alcohols having 3 or more hydroxyl groups are bonded. With simple polyalkylene glycols or fatty acid esters of polyhydric alcohols, the cause is unknown, but sufficient wettability cannot be obtained as shown in Comparative Examples below. Polyhydric alcohol ethers having 3 or more hydroxyl groups and esters of fatty acids, that is, polyhydric alcohol ethers (excluding diglycerin, excluding diglycerin , in which hydroxyl groups not participating in bonding remain).
It is a feature of the present invention that the wettability can be significantly improved by using the fatty acid ester of (1) .

【0005】本発明に用いられるエステルの構成成分で
ある水酸基数が3以上である多価アルコールのエーテル
は、例えば、トリグリセリン、テトラグリセリン、ペン
タグリセリン、ヘキサグリセリン、ヘプタグリセリン、
オクタグリセリン、ノナグリセリン、デカグリセリン、
ウンデカグリセリン、ドデカグリセリン、トリデカグリ
セリン等のポリグリセリンである。
[0005] ethers of polyhydric alcohols hydroxyl number which is a component is 3 or more of the present invention to ester used, for example, Application Benefits glycerin, tetraglycerol, pentaglycerol, hexaglycerol, heptaglycerol,
Octaglycerin, nonaglycerin, decaglycerin,
Undecalactone glycerin, dodecamethylene glycerin, polyglycerin such as Toridekaguri <br/> serine.

【0006】本発明に用いられるポリアセタール樹脂は
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。またその重合度等に関しても特に
制限はないが、好ましくは上述の如く、組成物のメルト
インデックスが2以下である。
[0006] The polyacetal resin used in the present invention is a high molecular compound having an oxymethylene group (-CH 2 O-) as a main structural unit and contains a small amount of other structural units other than polyoxymethylene homopolymer and oxymethylene group. May be any of a copolymer, a terpolymer and a block copolymer, and the molecule may have not only a linear but also a branched or crosslinked structure. The degree of polymerization is not particularly limited, but preferably, the composition has a melt index of 2 or less as described above.

【0007】本発明組成物には更にその目的に応じ所望
の特性を付与するため、従来公知の添加物、例えば安定
剤、滑剤、核剤、離型剤、或いは有機高分子材料、無機
又は有機の繊維状、粉粒状、板状の充填剤等を1種又は
2種以上添加含有させることも可能である。
In order to further impart desired properties to the composition of the present invention, conventionally known additives such as stabilizers, lubricants, nucleating agents, release agents, or organic polymer materials, inorganic or organic It is also possible to add and contain one or more of fibrous, powdery and plate-like fillers.

【0008】本発明の組成物は、一般に合成樹脂組成物
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、1軸又は、2軸の
押出機を使用して混練し、押出して成形用ペレットとし
た後成形することができ、又組成物の調製を成形機にて
成形と同時に行うことも可能である。又各成分の分散混
合をよくするため樹脂成分の一部又は全部を粉砕し、混
合して溶解押出したペレットを成形する方法等、いずれ
も可能である。又、前記安定剤、添加剤等の配合物は任
意のいかなる段階で加えてもよく、又最終成形品を得る
直前で添加、混合することも勿論可能である。また、本
発明に係る樹脂組成物は、押出成形、射出成形、圧縮成
形、真空成形、吹き込み成形、発泡成形のいずれによっ
ても成形可能であり、特に押出成形の場合に本発明の効
果が顕著である。
The composition of the present invention can be prepared by equipment and a method generally known as a method for preparing a synthetic resin composition. That is, necessary components can be mixed, kneaded using a single-screw or twin-screw extruder, extruded to form pellets for molding, and then molded. It can be done at the same time. Further, in order to improve the dispersion and mixing of the components, a method of pulverizing a part or all of the resin component, mixing the resultant, and forming a melt-extruded pellet may be used. The compounds such as the stabilizers and additives may be added at any arbitrary stage, and may be added or mixed immediately before obtaining a final molded article. Further, the resin composition according to the present invention can be molded by any of extrusion molding, injection molding, compression molding, vacuum molding, blow molding, and foam molding, and the effect of the present invention is particularly remarkable in the case of extrusion molding. is there.

【0009】[0009]

【実施例】以下本発明を実施例について説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、
実施例において濡れ特性等の特性値の評価に用いた方法
は以下の通りである。 〔濡れ特性〕実施例、比較例で調製した組成物のペレッ
トを用い、射出成形機にて30mm×50mm×3mmの板を成形
し、この板上に水滴を1滴落とし、板の面と、水滴と板
との接点から水滴表面に引いた接線の成す角すなわち接
触角(θ)を測定した(図1参照)。測定には協和界面
科学(株)製、自動接触角計CA−Z型を使用した。接
触角が小さいほど濡れ特性が良好であるが、特に接触角
が50度未満であると非常に優れていると判断される。 〔引張強度〕実施例、比較例で調製した組成物のペレッ
トを用い、射出成形機にてASTM4号ダンベル試験片を成
形し、ASTM D638 に準じて引張強度を測定した。 〔メルトインデックス〕ASTM D1238-89 、E法に準じて
メルトインデックスを測定した。(バレル温度: 190
℃、荷重:2.16kg) 実施例1〜4及び比較例1〜5 表1に示す如く、ポリアセタール樹脂〔ポリプラスチッ
クス製、商品名「ジュラコン(U10)」に、表1に示す
各種添加剤を混合後、30mm2軸押出機を用いて溶融混練
し、ペレット状の組成物を調製した。次いでこのペレッ
トから射出成形機を用いて試験片を成形し、濡れ特性そ
の他の特性を測定し、評価した。結果を併せて表1に示
す。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. still,
The methods used for evaluating the characteristic values such as the wetting characteristics in the examples are as follows. [Wet property] Using a pellet of the composition prepared in Examples and Comparative Examples, a 30 mm x 50 mm x 3 mm plate was molded by an injection molding machine, and a drop of water was dropped on this plate. The angle formed by a tangent drawn from the contact point between the water droplet and the plate to the surface of the water droplet, that is, the contact angle (θ) was measured (see FIG. 1). An automatic contact angle meter CA-Z manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. was used for the measurement. The smaller the contact angle is, the better the wetting property is, but it is judged that the contact angle is particularly excellent when the contact angle is less than 50 degrees. [Tensile strength] Using the pellets of the compositions prepared in Examples and Comparative Examples, an ASTM No. 4 dumbbell test piece was molded using an injection molding machine, and the tensile strength was measured according to ASTM D638. [Melt Index] The melt index was measured according to ASTM D1238-89, Method E. (Barrel temperature: 190
Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 As shown in Table 1, a polyacetal resin (manufactured by Polyplastics, trade name "Duracon (U10)" was mixed with various additives shown in Table 1). After mixing, the mixture was melt-kneaded using a 30 mm twin-screw extruder to prepare a pellet-shaped composition. Next, test pieces were molded from the pellets using an injection molding machine, and the wettability and other properties were measured and evaluated. Table 1 also shows the results.

【0010】[0010]

【表1】 [Table 1]

【0011】注) A−1:デカグリセリンモノラウレ
ート A−2:デカグリセリンモノステアレート A−3:オクタグリセリンモノラウレート B:グリセリンモノラウレート C:ポリエチレングリコール(分子量1000) D:ポリエチレングリコール(分子量6000)
Note) A-1: decaglycerin monolaurate A-2: decaglycerin monostearate A-3: octaglycerin monolaurate B: glycerin monolaurate C: polyethylene glycol (molecular weight 1000) D: polyethylene glycol (Molecular weight 6000)

【0012】[0012]

【発明の効果】以上の説明及び実施例により明らかなよ
うに、ポリアセタール樹脂に水酸基数が3以上である多
価アルコールが2個以上結合したエーテルの脂肪酸エス
テルを配合させてなる本発明の組成物は、これらの成分
を使用しない組成物に比べ、少ない添加量で十分な濡れ
特性を示し、機械的物性の低下も少なくかつ溶融粘度の
低下もないことから、濡れ特性を必要とする成形材料、
特に押出成形用材料として好適である。従って本発明の
ポリアセタール樹脂組成物は濡れ特性を要求されるあら
ゆる分野の成形部品、即ち、プリンター用インクジェッ
トヘッド、バイオセンサー担体、オフセット印刷版、筆
記具のインク溜めやインク誘導体およびペン先、印刷用
金属被覆等に好適に使用し得る。
As is apparent from the above description and Examples, the composition of the present invention obtained by mixing a polyacetal resin with a fatty acid ester of an ether having two or more polyhydric alcohols having 3 or more hydroxyl groups bonded thereto. Shows a sufficient wetting property with a small amount of addition compared to a composition not using these components, and since there is little decrease in mechanical properties and no decrease in melt viscosity, a molding material requiring wetting properties,
Particularly, it is suitable as a material for extrusion molding. Therefore, the polyacetal resin composition of the present invention can be used for molded parts in all fields requiring wettability, such as ink jet heads for printers, biosensor carriers, offset printing plates, ink reservoirs and ink derivatives for writing instruments and nibs, and metal for printing. It can be suitably used for coating and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は実施例で行った濡れ特性評価試験にお
ける接触角(θ)の測定状態を説明する模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a measurement state of a contact angle (θ) in a wetting property evaluation test performed in an example.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ポリグリセリン(但しジグリセリンを除
く)の脂肪酸エステルを0.01〜10重量%含有してなる、
組成物成形品の接触角が50度未満であるポリアセタール
樹脂組成物。
1. Polyglycerin (excluding diglycerin )
G) containing 0.01 to 10% by weight of a fatty acid ester,
A polyacetal resin composition having a contact angle of a molded article of less than 50 degrees.
【請求項2】 脂肪酸エステルを構成する脂肪酸の炭素
数が10以上である請求項1記載のポリアセタール樹脂組
成物。
2. The polyacetal resin composition according to claim 1, wherein the fatty acid constituting the fatty acid ester has 10 or more carbon atoms.
【請求項3】 組成物のメルトインデックス(ASTM D12
38-89 、E法)が2以下である請求項1又は2記載のポ
リアセタール樹脂組成物。
3. The melt index of the composition (ASTM D12
38-89, Method E) is 2 or less.
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