JP5002156B2 - ポリアセタール樹脂組成物及びその成形品 - Google Patents
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Description
本発明で使用するポリアセタール樹脂は、樹脂中のトリオキサン含有量(又は遊離のトリオキサン含有量)が極めて小さい樹脂である。トリオキサン含有量は、ポリアセタール樹脂中、100ppm以下(0〜100ppm、例えば、0.0001〜100ppm)、好ましくは50ppm以下(0〜50ppm、例えば、0.01〜50ppm)、さらに好ましくは10ppm以下(0〜10ppm、例えば、0.05〜10ppm)程度である。
本発明では、トリオキサン含有量が小さいポリアセタール樹脂を使用するとともに、このような特定のトリオキサン濃度のポリアセタール樹脂と、特定の安定剤とを組み合わせることにより、相乗的に、ポリアセタール樹脂組成物(及びその成形品)からのトリオキサン溶出量及びトリオキサンを含む揮発性有機化合物量を極めて低レベルに抑制できる。また、本発明では、潜在的なホルムアルデヒド発生源となりうるトリオキサンの含有量が極めて小さいポリアセタール樹脂を使用するのでホルムアルデヒドの発生も抑制できる。特に、安定剤を、少なくともホルムアルデヒド抑制剤で構成する場合には、トリオキサンの溶出及びトリオキサンを含む揮発性有機化合物の発生に加え、ポリアセタール樹脂組成物(およびその成形品)から発生するホルムアルデヒドも著しく低減できる。そのため、安定剤は、少なくともホルムアルデヒド抑制剤で構成するのが好ましい。
酸化防止剤には、ヒンダードフェノール系化合物、ヒンダードアミン系化合物、アミン系酸化防止剤[フェニルナフチルアミン、N,N′−ジフェニル−1,4−フェニレンジアミン、4,4′−ジ(α,α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミンなど]、リン系酸化防止剤(トリフェニルホスファイトなどのホスファイト系化合物、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスフェートなどのトリフェニルホスフェート系化合物、ジホスフォナイト系化合物、次亜リン酸金属塩など)、イオウ系酸化防止剤(ジラウリルチオジプロピオネートなど)、ハイド口キノン系酸化防止剤(2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノンなど)、キノリン系酸化防止剤(6−エトキシ−2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリンなど)などが含まれる。酸化防止剤は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。なお、ヒンダードアミン系化合物は、種類にもよるが、後述するように、耐候安定剤としての機能も有している。これらの酸化防止剤のうち、ヒンダードフェノール系化合物、ヒンダードアミン系化合物が好ましく、酸化防止剤は、通常、ヒンダードフェノール系化合物で構成されている場合が多い。
ヒンダードフェノール系化合物には、慣用のフェノール系酸化防止剤、例えば、単環式ヒンダードフェノール化合物(2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾールなど)、炭化水素基又はイオウ原子を含む基で連結された多環式ヒンダードフェノール化合物[2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタンなどのC1-10アルキレンビス乃至テトラキス(t−ブチルフェノール)類;4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)などのC2-10アルケニレン又はジエニレンビス乃至テトラキス(t−ブチルフェノール)類;1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼンなどのC6-20アリーレン又はアラルキレンビス乃至テトラキス(t−ブチルフェノール)類;4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)などのイオウ原子を有する基で連結されたビス(t−ブチルフェノール)類など]、エステル基又はアミド基を有するヒンダードフェノール化合物[n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート、n−オクタデシル−2−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネートなどのC2-10アルキレンカルボニルオキシ基を有するt−ブチルフェノール;1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]などの脂肪酸のポリオールエステルで連結されたビス乃至テトラキス(t−ブチルフェノール)類;3,9−ビス[2−{3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンなどのヘテロ環基とC2-10アルキレンカルボニルオキシ基とを有するビス乃至テトラキス(t−ブチルフェノール)類;2−t−ブチル−6−(3’−t−ブチル−5’−メチル−2’−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2−[1−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ペンチルフェニル)エチル]−4,6−ジ−t−ペンチルフェニルアクリレートなどのC3-10アルケニルカルボニルオキシ基を有するt−アルキルフェノール(例えば、t−ブチルフェノール及びt−ペンチルフェノールなど);ジ−n−オクタデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホネートなどのホスホン酸エステル基を有するヒンダードフェノール化合物;N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシジヒド口シンナムアミド、N,N’−エチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド]、N,N’−テトラメチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド]、N,N’−ヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド]、N,N’−エチレンビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド]、N,N’−ヘキサメチレンビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド]、N,N’−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン、N,N’−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌレートなどのアミド単位を有するヒンダードフェノール化合物など)などが含まれる。中でも、t−ブチル(特に複数のt−ブチル)基を有するフェノール化合物(特に複数のt−ブチルフェノール部位を有する化合物)が好ましい。ヒンダードフェノール系化合物は、単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。
ヒンダードアミン系化合物としては、立体障害性基を有するピペリジン誘導体、例えば、エステル基含有ピペリジン誘導体[4−アセトキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ステアロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどの脂肪族アシルオキシピペリジン(C2-20脂肪族アシルオキシ−テトラメチルピペリジンなど);4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどの芳香族アシルオキシピペリジン(C7-11芳香族アシルオキシテトラメチルピペリジンなど);ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)オギザレート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)マロネート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)アジペート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アジペート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケートなどの脂肪族ジ又はトリカルボン酸−ビス又はトリスピペリジルエステル(C2-20脂肪族ジカルボン酸−ビスピペリジルエステルなど);ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)テレフタレート、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ベンゼン−1,3,5−トリカルボキシレートなどの芳香族ジ乃至テトラカルボン酸−ビス乃至テトラキスピペリジルエステル(芳香族ジ又はトリカルボン酸−ビス又はトリスピペリジルエステルなど)など]、エーテル基含有ピペリジン誘導体[4−メトキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどのC1-10アルコキシピペリジン(C1-6アルコキシ−テトラメチルピペリジンなど);4−シクロヘキシルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどのC5-8シクロアルキルオキシピペリジン;4−フェノキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどのC6-10アリールオキシピペリジン;4−ベンジルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどのC6-10アリール−C1-4アルキルオキシピペリジン;1,2−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルオキシ)エタンなどのアルキレンジオキシビスピペリジン(C1-10アルキレンジオキシビスピペリジンなど)など]、アミド基含有ピペリジン誘導体[4−(フェニルカルバモイルオキシ)−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどのカルバモイルオキシピペリジン;ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレン−1,6−ジカルバメートなどのカルバモイルオキシ置換アルキレンジオキシ−ビスピペリジンなど]などが挙げられる。また、高分子量のピペリジン誘導体重縮合物(コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ{6−[(1,1,3,3−テトラメチルブチル)イミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル][2−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)アミノ]ヘキサメチレン[4−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)イミノ]}など)などが含まれる。ヒンダードアミン系化合物は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
ホルムアルデヒド抑制剤としては、(a)塩基性窒素化合物、(b)活性メチレン化合物、(c)ポリフェノール系化合物などの活性水素含有化合物が挙げられる。ホルムアルデヒド抑制剤は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
塩基性窒素化合物としては、アミノトリアジン系化合物、グアニジン系化合物、尿素系化合物、ヒドラジン系化合物、アミノ酸系化合物、アミノアルコール系化合物、イミド系化合物、イミダゾール系化合物及びアミド系化合物が挙げられる。
活性メチレン化合物には、β−ジケトン化合物[β−ケト酸類[(シクロ)アルキルカルボニル酢酸、アリールカルボニル酢酸及びアラルキルカルボニル酢酸のエステル誘導体又は金属塩類(多価アルコールのエステル誘導体:例えば、ポリビニルアルコール単独又は共重合体のアセト酢酸エステル誘導体又はベンゾイル酢酸エステル誘導体、特開平11−114041号公報記載のアセト酢酸基含有飽和ポリエステル系樹脂など)]、アセチルアセトン類(アセチルアセトン、1,3−アセトンジカルボン酸ジメチル、1,3−アセトンジカルボン酸ジアミド、ポリ−1,3−アセトンジカルボン酸エステルなど)、シクロヘキサン−1,3−ジオン、ジメドンなど]などが挙げられる。
ポリフェノール系化合物には、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、変性フェノール樹脂(フェノールメラミン樹脂、フェノールアラルキルメラミン樹脂など)、ポリビニルフェノール単独重合体又は共重合体、タンニン類、カテキン類、リグニン類などが挙げられる。
加工安定剤としては、長鎖脂肪酸又はその誘導体、ポリオキシアルキレングリコール、シリコーン化合物、フッ素化合物(ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体などのフッ素含有オリゴマーやフッ素系樹脂など)、ワックス類(ポリエチレンワックスなどのポリオレフィン系ワックス、エチレン共重合体ワックスなどのオレフィン共重合体ワックス、これらの部分酸化物又は混合物など)などが例示できる。
長鎖脂肪酸は、飽和脂肪酸であってもよく、不飽和脂肪酸であってもよい。また、一部の水素原子がヒドロキシル基などの置換基で置換されたものも使用できる。このような長鎖脂肪酸としては、炭素数10以上の1価又は2価の脂肪酸、例えば、炭素数10以上の1価の飽和脂肪酸[カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、べヘン酸、モンタン酸などのC10-34飽和脂肪酸(好ましくはC10-30飽和脂肪酸)など]、炭素数10以上の1価の不飽和脂肪酸[オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、エルカ酸などのC10-34不飽和脂肪酸(好ましくはC10-30不飽和脂肪酸)など]、炭素数10以上の2価の脂肪酸(二塩基性脂肪酸)[セバシン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、タプシア酸などの2価のC10-30飽和脂肪酸(好ましくは2価のC10-20飽和脂肪酸)、デセン二酸、ドデセン二酸などの2価のC10-30不飽和脂肪酸(好ましくは2価のC10-20不飽和脂肪酸)など]が例示できる。これらの脂肪酸は一種で又は二種以上組合せて使用できる。前記脂肪酸には、1つ又は複数のヒドロキシル基を分子内に有する脂肪酸(例えぱ、12−ヒドロキシステアリン酸などのヒドロキシ飽和C10-26脂肪酸など)も含まれる。
前記ポリオキシアルキレングリコールには、アルキレングリコール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコールなどのC2-6アルキレングリコール(好ましくはC2-4アルキレングリコール)など)の単独重合体、共重合体、及びそれらの誘導体などが含まれる。具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリC2-6オキシアルキレングリコール(好ましくはポリC2-4オキシアルキレングリコール)、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合体(ランダム又はブロック共重合体など)、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリセリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノブチルエーテルなどの共重合体類が挙げられる。好ましいポリオキシアルキレングリコールは、オキシエチレン単位を有する重合体、例えば、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体及びそれらの誘導体などである。また、前記ポリオキシアルキレングリコールの数平均分子量は、3×102〜1×106(例えば、5×102〜5×105)、好ましくは1×103〜1×105(例えば、1×103〜5×104)程度である。
シリコーン系化合物には、ポリオルガノシロキサンなどが含まれる。ポリオルガノシロキサンとしてはジアルキルシロキサン(例えば、ジメチルシロキサンなど)、アルキルアリールシロキサン(例えば、メチルフェニルシロキサンなど)、ジアリールシロキサン(例えば、ジフェニルシロキサンなど)などの単独重合体(例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリフェニルメチルシロキサンなど)又は共重合体などが例示できる。ポリオルガノシロキサンは、オリゴマーであってもよい。また、ポリオルガノシロキサンには、分子末端や主鎖に、エポキシ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、カルボキシル基、アミノ基又は置換アミノ基(ジアルキルアミノ基など)、エーテル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基などの置換基を有する変性ポリオルガノシロキサン(例えば、変性シリコーン)なども含まれる。これらのシリコーン系化合物は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
前記耐熱安定剤には、(a)有機カルボン酸又は有機カルボン酸金属塩、(b)アルカリ又はアルカリ土類金属化合物、(c)ホスフィン系化合物、(d)ハイドロタルサイト、(e)ゼオライトなどが含まれる。
有機カルボン酸としては、pKaが3.6以上のカルボキシル基含有化合物が挙げられ、このような化合物には、特開2000−239484号公報に記載の有機カルボン酸などが含まれる。
アルカリ又はアルカリ土類金属化合物には、CaO、MgOなどの金属酸化物、LiOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2などの金属水酸化物、金属無機酸塩(Li2CO3、Na2CO3、K2CO3、CaCO3、MgCO3などの金属炭酸塩、ホウ酸塩やリン酸塩などの無機酸塩など)などの無機化合物が含まれ、特に、金属酸化物及び金属水酸化物が好ましい。前記化合物のうち、アルカリ土類金属化合物が好ましい。
ホスフィン系化合物には、アルキルホスフィン(例えば、トリエチルホスフィン、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィンなどのトリC1-10アルキルホスフィンなど)、シクロアルキルホスフィン(例えば、トリシクロヘキシルホスフィンなどのトリC5-12シクロアルキルホスフィンなど)、アリールホスフィン(例えば、トリフェニルホスフィン、p−トリルジフェニルホスフィン、ジ−p−トリルフェニルホスフィン、トリ−m−アミノフェニルホスフィン、トリ−2,4−ジメチルフェニルホスフィン、トリ−2,4,6−トリメチルフェニルホスフィン、トリ−o−トリルホスフィン、トリ−m−トリルホスフィン、トリ−p−トリルホスフィンなどのトリC6-12アリールホスフィンなど)、アラルキルホスフィン(例えば、トリ−o−アニシルホスフィン、トリ−p−アニシルホスフィンなどのトリC6-12アリールC1-4アルキルホスフィンなど)、アリールアルケニルホスフィン(例えば、ジフェニルビニルホスフィン、アリルジフェニルホスフィンなどのジC6-12アリールC2-10アルケニルホスフィンなど)、アリールアラルキルホスフィン(例えば、p−アニシルジフェニルホスフィンなどのジC6-12アリール(C6-12アリールC1-4アルキル)ホスフィンやジ−p−アニシルフェニルホスフィンなどのC6-12アリールジ(C6-12アリールC1-4アルキル)ホスフィンなど)、アルキルアリールアラルキルホスフィン(例えば、メチルフェニル−p−アニシルホスフィンなどのC1-10アルキルC6-12アリール(C6-12アリールC1-4アルキル)ホスフィンなど)、ビスホスフィン類[例えば、1,4−ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタンなどのビス(ジC6-12アリールホスフィノ)C1-10アルカン]などが例示できる。これらのホスフィン化合物は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
ハイドロタルサイトとしては、特開昭60−1241号公報及び特開平9−59475号公報などに記載されているハイドロタルサイト類、例えば、下記式で表されるハイドロタルサイト化合物などが使用できる。
(式中、M2+はMg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+などの2価金属イオンを示し、M3+はAl3+、Fe3+、Cr3+などの3価金属イオンを示す。An-はCO3 2-、OH-、HPO4 2-、SO4 2-などのn価(特に1価又は2価)のアニオンを示す。xは、0<x<0.5であり、mは、0≦m<1である。)
これらのハイドロタルサイトは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
ゼオライトとしては、特に制限されないが、例えば、特開平7−62142号公報に記載されているゼオライト[最小単位セルがアルカリ及び/又はアルカリ土類金属の結晶性アルミノケイ酸塩であるゼオライト(A型、X型、Y型、L型及びZSM型ゼオライト、モルデン沸石型ゼオライト;チャバザイト、モルデン沸石、ホージャサイトなどの天然ゼオライトなど)など]などが使用できる。
安定剤の割合は、その種類に応じて選択できる。例えば、酸化防止剤(特に、ヒンダードフェノール系化合物及び/又はヒンダードアミン系化合物)の割合は、ポリアセタール樹脂100重量部に対して、0.001〜5重量部、好ましくは0.005〜3重量部、さらに好ましくは0.01〜2重量部程度である。
また、各安定剤(酸化防止剤、加工安定剤、耐熱安定剤又は耐候安定剤)と、ホルムアルデヒド抑制剤との割合は、前者/後者(重量比)=99/1〜1/99、好ましくは98/2〜2/98、さらに好ましくは95/5〜10/90程度であってもよい。
本発明のポリアセタール樹脂組成物は、必要に応じて、さらに、慣用の添加剤、例えば、耐候(光)安定剤、耐衝撃性改良剤、光沢性制御剤、摺動性改良剤、着色剤、充填剤、消臭剤(アミン系化合物消臭剤など)、核剤(タルク、ボロンナイトライドなど)、帯電防止剤、難燃剤、界面活性剤、抗菌剤、抗カビ剤、芳香剤、発泡剤、相容化剤、物性改良剤(ホウ酸又はその誘導体など)、香料、各種ポリマー[ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリエステル系樹脂(ポリD,L−又はD/L−乳酸、ポリグリコール酸、ポリ(グリコール酸/乳酸)共重合体などの脂肪族ポリエステルの単独又は共重合体など)など]を含んでいてもよい。これらのうち、特に、耐候安定剤、耐衝撃性改良剤、光沢性制御剤、摺動性改良剤、着色剤、充填剤が好ましい。これらの添加剤は、単独で又は2種以上組み合わせて添加してもよい。
耐侯(光)安定剤としては、(a)ベンゾトリアゾール系化合物、(b)ベンゾフェノン系化合物、(c)芳香族ベンゾエート系化合物、(d)シアノアクリレート系化合物、(e)シュウ酸アニリド系化合物、(f)ヒドロキシフェニル−1,3,5−トリアジン系化合物、(g)ヒンダードアミン系化合物などが挙げられる。
耐衝撃性改良剤又は低光沢性付与剤としては、アクリル系コアシェルポリマー(特開平12−26705号公報に記載のコアシェルポリマーなど)、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂(熱可塑性ポリエステル)、スチレン系エラストマー(SBS,SEBS,水添SEBS,SIS,SEPS,ABS,AES樹脂など)などが例示できる。耐衝撃性改良剤の使用量は、ポリアセタール樹脂100重量部に対して、例えば、0〜100重量部(例えば、1〜100重量部)、好ましくは2〜75重量部、さらに好ましくは3〜60重量部程度であってもよい。
光沢性制御剤としては、耐衝撃性改良剤の項で例示の樹脂の他、アクリル系樹脂[ポリ(メタ)アクリル酸メチルなどのアルキル(メタ)アクリレートの単独重合体又は共重合体、AS樹脂、AES樹脂など]、スチレン系樹脂(ポリスチレンなど)などが例示できる。光沢性制御剤の使用量は、ポリアセタール樹脂100重量部に対して、例えば、0〜30重量部(例えば、0.01〜20重量部)、好ましくは0.02〜10重量部、さらに好ましくは0.05〜5重量部程度であってもよい。
摺動性改良剤としては、オレフィン系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂などが例示できる。摺動性改良剤の使用量は、ポリアセタール樹脂100重量部に対して、例えば、0〜50重量部(例えば、0.1〜50重量部)、好ましくは1〜30重量部、さらに好ましくは3〜20重量部程度であってもよい。
前記着色剤としては、各種染料または顔料が使用できる。染料はソルベント染料が好ましく、アゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、又はナフトキノン系染料などが挙げられる。顔料については、無機顔料及び有機顔料のいずれも使用できる。
本発明の樹脂組成物では、成形品の性能を向上させるために、さらに、慣用の繊維状、板状、粉粒状などの充填剤を単独で又は二種以上組み合わせて配合してもよい。繊維状充填剤としては、無機繊維(ガラス繊維、炭素繊維、ボロン繊維、チタン酸カリウム繊維(ウイスカー)等)、有機繊維(アミド繊維など)等が例示できる。板状充填剤としては、ガラスフレーク、マイカ、グラファイト、各種金属箔などが例示できる。粉粒状充填剤としては、金属酸化物(酸化亜鉛、アルミナなど)、硫酸塩(硫酸カルシウム、硫酸マグネシウムなど)、炭酸塩(炭酸カルシウムなど)、ガラス類(ミルドファイバー、ガラスビーズ、ガラスバルーンなど)、ケイ酸塩(タルク、カオリン、シリカ、ケイソウ土、クレー、ウォラスナイトなど)、硫化物(二硫化モリブデン、二硫化タングステンなど)、炭化物(フッ化黒鉛、炭化ケイ素など)、活性炭、窒化ホウ素などが例示できる。
ポリアセタール樹脂組成物は、粉粒状混合物や、溶融混合物であってもよく、特定のトリオキサン含有量の前記ポリアセタール樹脂(例えば、トリオキサン含有量が100ppm以下のポリアセタール樹脂)と、酸化防止剤、ホルムアルデヒド抑制剤、加工安定剤および耐熱安定剤から選択された少なくとも1種の安定剤と、必要により他の添加剤[耐侯(光)安定剤、耐衝撃改良剤、摺動性改良剤、光沢性制御剤、着色剤、充填剤など]とを慣用の方法で混合することにより調製できる。
前記ポリアセタール樹脂組成物で構成された本発明のポリアセタール樹脂成形品は、特定のポリアセタール樹脂と、特定の安定剤(酸化防止剤、ホルムアルデヒド抑制剤、加工安定剤、耐熱安定剤)とを組み合わせて含んでおり、押出及び/又は成形加工安定性に優れるとともに、成形品からのトリオキサンの溶出量及びトリオキサンを含む揮発性有機化合物の発生量が極めて少ない。すなわち、従来のポリアセタール樹脂で構成された成形品では、一定量のトリオキサンが溶出し、トリオキサンを含む揮発性有機化合物が発生する。例えば、一般に市販されているポリアセタール樹脂成形品からのトリオキサンの水溶出量は10〜20ppm程度であり、トリオキサンを含む揮発性有機化合物の発生量は20〜30μg/g程度である。
試験片(50mm×50mm×2mm)2枚(総表面積約108cm 2 )のポリアセタール樹脂成形品を、蒸留水54mLで2時間還流加熱抽出処理して、抽出液をGC/MS法で定量し、ポリアセタール樹脂成形品の重量当たりのトリオキサン溶出量(mg/kg)を求めた。
試験片(2mm×2mm×50mm)10個(総表面積約40cm2)の樹脂サンプルを密閉容器(容量20mL)に入れ、温度80℃で24時間、恒温槽内で加熱した後、室温に空冷し、蒸留水5mLをシリンジにて注入した。この水溶液のホルムアルデヒド量を、JIS K0102,29(ホルムアルデヒドの項)に従って定量し、表面積当たりのホルムアルデヒドガス発生量(μg/cm2)を算出した。
平板状試験片(100mm×40mm×2mm;総表面積85.6cm2)を蒸留水50mLを含むポリエチレン製瓶(容量1L)の蓋に2枚吊下げて密閉し、恒温槽内に温度60℃で3時間放置した後、室温で1時間静置した。ポリエチレン製瓶中の水溶液のホルマリン量をJISK 0102,29(ホルムアルデヒドの項)に従って定量し、表面積当たりのホルムアルデヒドガス発生量(μg/cm2)を算出した。
成形品からの揮発性有機化合物量は、VDA277(ドイツ自動車工業会規格)に準拠して測定した。
特定のトリオキサン含有量を有するポリアセタール共重合体100重量部に、酸化防止剤、ホルムアルデヒド抑制剤、加工安定剤、耐熱安定剤、着色剤、耐候(光)安定剤、加工助剤(水)を表1〜表3に示す割合でプリブレンドした後、1ヵ所のベント口を有する30mm径の二軸押出機の主フィード口に投入して溶融混合(押出条件:L/D=35、押出し温度=200℃、スクリュー回転数=100rpm、ベント真空度=70cmHg、吐出量=15kg/hr、平均滞留時間=100秒)し、ペレット状の組成物を調製した。このペレット組成物を大気雰囲気下で送風乾燥機を用いて、140℃で3時間の加熱処理を行った。
特定のトリオキサン含有量を有するポリアセタール共重合体95重量部に、酸化防止剤、加工安定剤、耐熱安定剤、耐候(光)安定剤、着色剤、加工助剤(水)を表1〜表3に示す割合で混合したプリブレンド材を調製し、1ヵ所のベント口を有する30mm径の二軸押出機を用い、プリブレンド材を主フィード口より投入して溶融混合(押出条件:L/D=35、押出し温度=200℃、スクリュー回転数=100rpm、ベント真空度=70cmHg、吐出量=15kg/hr、平均滞留時間=100秒)し、更に、同じトリオキサン含有量を有するポリアセタール共重合体の粉粒体5重量部とホルムアルデヒド抑制剤のブレンド材を押出機のベント口後のサイドフィード口よりサイドフィードしてペレット状の組成物を調製した。このペレット組成物を大気雰囲気下で送風乾燥機を用いて、140℃で3時間の加熱処理を行った。
実施例7で得られたポリアセタール樹脂組成物ペレットを1ヵ所のベント口を有する30mm径の二軸押出機の主フィード口に投入して溶融混合(押出条件:L/D=35、押出し温度=200℃、スクリュー回転数=100rpm、ベント真空度=70cmHg、吐出量=15kg/hr)する方法及び140℃で3時間の加熱処理をもう一度繰り返し、総滞留時間=200秒のペレット状の組成物を調製した。
実施例7においてホルムアルデヒド抑制剤(c−6)を除いたポリアセタール樹脂組成物ペレットを調製し、このポリアセタール樹脂組成物ペレット100重量部に、0.15重量部のホルムアルデヒド抑制剤(c−6)をポリエチレン袋に入れブレンドして混合ペレット組成物を得た。この混合ペレット組成物を用いて射出成形機により所定の試験片を形成し、この試験片からのトリオキサン溶出量及びホルムアルデヒド発生量の評価を行った。トリオキサン溶出量は、0.43mg/kgで、ホルムアルデヒド発生量は、乾式=0.01μg/cm2,湿式=0.04μg/cm2、揮発性有機化合物量は2.9μg/gであった。
なお、比較のために、高いトリオキサン含有量を有するポリアセタールコポリマー(ポリアセタール共重合体)について、上記と同様にして評価した。結果を表3に示す。
(a−1):ポリアセタール共重合体[トリオキサン含有量=99mg/kg、メルトインデックス=9g/10分]
(a−2):ポリアセタール共重合体[トリオキサン含有量=3mg/kg、メルトインデックス=9g/10分]
(a−3):ポリアセタール共重合体[トリオキサン含有量=0.19mg/kg、メルトインデックス=9g/10分]
(a−4):ポリアセタール共重合体[トリオキサン含有量=4mg/kg、メルトインデックス=9g/10分]
(a−5):ポリアセタール共重合体[トリオキサン含有量=290mg/kg、メルトインデックス=9g/10分]
(a−6):ポリアセタール共重合体[トリオキサン含有量=250mg/kg、メルトインデックス=9g/10分]
[ポリアセタール共重合体の調製法]
[ポリアセタール共重合体(a−1)の調製法]
二軸パドルタイプの連続重合装置に、コモノマーとして1,3−ジオキソラン3.5重量%及び分子量調整剤として700ppmのメチラールを含有するトリオキサンを連続的に供給し、同時に同じ所へ三フッ化ホウ素のジブチルエーテラートを三フッ化ホウ素として全モノマー量に対して20ppmとなるように連続的に添加して重合を行った。次いで、重合機吐出口より排出された重合物を1000ppmのトリエチルアミン水溶液に投入して触媒失活を行った後、遠心分離、乾燥処理して粗ポリアセタール共重合体を得た。さらに、この粗ポリアセタール共重合体100重量部に対して、酸化防止剤としてトリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]0.1重量部添加した混合物をベントを有する二軸押出機に供給し、樹脂温度210℃でベント真空度20Torrで吸引しながら、トリエチルアミン5重量%を含む水溶液を粗ポリアセタール共重合体100重量部当り3重量部を添加しつつ溶融混練してペレット状の安定化ポリアセタール共重合体(A)を得た。次にオートクレーブ中で、このペレット状の安定化ポリアセタール共重合体100重量部と15%のメタノールを含む水溶液1000重量部とを混合攪拌しつつ100℃で2時間処理を行った後、ペレットを分離して140℃で3時間加熱乾燥してポリアセタール共重合体(a−1)を得た。
保温可能な円筒状の耐圧容器を用い、その内部に下方への推進作用を有する羽根を備えた攪拌軸をゆっくり回転しつつ、その上部より前記安定化ポリアセタール共重合体(A)を1時間当たり100重量部連続的に供給し、筒内に一定の高さで堆積滞留させ、2時間の滞留時間を保って下部より抜き取ると共に、一方、500ppmのトリエチルアミンを含有する水溶液の媒体を下部より800重量部/時で供給して堆積重合体ペレットの間を上部へと流し、筒頂より抜き取った。なお、ポリアセタール共重合体(A)と500ppmのトリエチルアミンを含有する水溶液の媒体とを反対方向に、即ち向流方向に移動せしめる接触処理は130〜138℃で行った。次いで、接触処理を行ったペレットを分離して140℃、窒素雰囲気下で3時間加熱乾燥してポリアセタール共重合体(a−2)を得た。
前記安定化ポリアセタール共重合体(A)の滞留時間を7時間にした以外は、ポリアセタール共重合体(a−2)と同様な接触処理及び加熱乾燥処理を行いポリアセタール共重合体(a−3)を得た。
二軸パドルタイプの連続重合装置に、コモノマーとして1,3−ジオキソラン3.5重量%及び分子量調整剤として700ppmのメチラールを含有するトリオキサンを連続的に供給し、同時に同じ所へ三フッ化ホウ素のジブチルエーテラートを三フッ化ホウ素として全モノマー量に対して20ppmとなるように連続的に添加して重合を行った。次いで、重合機吐出口より排出された重合物を1000ppmのトリエチルアミン水溶液に投入して触媒失活を行った後、遠心分離、乾燥処理して粗ポリアセタール共重合体を得た。さらに、この粗ポリアセタール共重合体100重量部に対して、酸化防止剤としてトリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]0.3重量部を添加した混合物をベントを有する二軸押出機に供給し、樹脂温度210℃でベント真空度20Torrで吸引しながら、コリンのギ酸塩0.7重量%を含む水溶液を、粗ポリアセタール共重合体100重量部当り3重量部を添加しつつ溶融混練して、ペレット状の安定化ポリアセタール共重合体(B)を得た。次いで、保温可能な円筒状の耐圧容器を用い、その内部に下方への推進作用を有する羽根を備えた攪拌軸をゆっくり回転しつつ、その上部よりペレット状の安定化ポリアセタール共重合体(B)を1時間当たり100重量部連続的に供給し、筒内に一定の高さで堆積滞留させ、2時間の滞留時間を保って下部より抜き取ると共に一方、水媒体を下部より800重量部/時で供給して堆積重合体ペレットの間を上部へと流し、筒頂より抜き取った。尚、ポリアセタール共重合体(B)と水媒体とを反対方向に、即ち向流方向に移動せしめる接触処理は130〜135℃で行った。次いで、接触処理を行ったペレットを分離して140℃、窒素雰囲気下で3時間加熱乾燥してポリアセタール共重合体(a−4)を得た。
[ポリアセタール共重合体(a−5)の調製法]
前記の安定化ポリアセタール共重合体(A)をポリアセタール共重合体(a−5)として用いた。
[ポリアセタール共重合体(a−6)の調製法]
前記の安定化ポリアセタール共重合体(B)をポリアセタール共重合体(a−6)として用いた。
ヘミホルマール末端基量は、通常、H−NMR測定により求められ、特開2001−11143号公報に記載の方法を用いて定量した。
ホルミル末端基(HCO−)量は、前記ヘミホルマール末端基と同様に、通常、H−NMR測定によりホルミルオキシ末端基(HCOO−)量として求められ、特開2001−11143号公報に記載の方法を用いてヘミホルマール末端基と同時に定量した。
不安定末端基量は、ポリアセタール共重合体1gを、0.5%(体積%)の水酸化アンモニウムを含む50%(体積%)メタノール水溶液100mlとともに耐圧密閉容器に入れ、180℃で45分間加熱処理した後、冷却開封して得られる溶液中に分解溶出したホルムアルデヒド量を定量し、ポリアセタール共重合体に対する重量%として求めた。
(b−1):ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]
(b−2):トリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−5−メチルー4−ヒ
ドロキシフェニル)プロピオネート]。
(c−1):メラミン
(c−2):ベンゾグアナミン
(c−3):CTU−グアナミン[味の素ファインテクノ(株)製]
(c−4):ビウレア
(c−5):アラントイン
(c−6):8,12−エイコサジエン二酸ヒドラジド[アミキュアUDH、味の素
ファインテクノ(株)製]
(c−7):1,3−ビス(2−ヒドラジノカルボニルエチル)−5−イソプロピルヒダントイン[アミキュアVDH、味の素ファインテクノ(株)製]
(c−8):セバシン酸ジヒドラジド
(c−9):ドデカン二酸ジヒドラジド
(c−10):クレアチニン
(c−11):ナイロン6−66−610[Elvamide 8063R、デュポン(株)製]
(c−12):ナイロン66[ポリプラナイロン66(ポリプラスチックス(株)製)の深冷粉砕品、平均粒子径3μm]。
(d−1):エチレンビスステアリルアミド
(d−2):エチレングリコールジステアリン酸エステル
(d−3):グリセリンモノステアレート。
(e−1):12−ヒドロキシステアリン酸カルシウム
(e−2):酸化マグネシウム
(e−3):クエン酸カルシウム
(e−4):ステアリン酸カルシウム。
(f−1):カーボンブラック(アセチレンブラック)。
(g−1):2−[2’−ヒドロキシ−3’,5’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]ベンゾトリアゾール。
(h−1):蒸留水。
Claims (14)
- ポリアセタール樹脂と、酸化防止剤、ホルムアルデヒド抑制剤、加工安定剤及び耐熱安定剤から選択された少なくとも一種の安定剤とで構成されたポリアセタール樹脂組成物で構成されたポリアセタール樹脂成形品であって、
前記ポリアセタール樹脂が、トリオキサンと、環状エーテルおよび環状ホルマールから選択された少なくとも1種を含む共重合成分とを重合させることにより製造されたポリアセタール共重合体であって、溶媒処理及び/又は加熱処理によりトリオキサン含量が50ppm以下に低減され、ヘミホルマール末端基量が1.2mmol/kg以下であり、ホルミル基末端基量が1.2mmol/kg以下、不安定末端基量が0.5重量%以下であるポリアセタール共重合体であり、
蒸留水で2時間還流加熱抽出処理したときのトリオキサン溶出量が、成形品1kg当り5mg以下であるポリアセタール樹脂成形品。 - ポリアセタール樹脂中のトリオキサン含有量が10ppm以下に低減されている請求項1記載のポリアセタール樹脂成形品。
- 溶媒処理が、ポリアセタール樹脂に対する貧溶媒であり、かつトリオキサンに対する良溶媒である請求項1記載のポリアセタール樹脂成形品。
- 加熱処理が、空気通気加熱処理、不活性ガス通気加熱処理、加熱水蒸気処理、及び真空加熱処理から選択された少なくとも1種の加熱処理である請求項1記載のポリアセタール樹脂成形品。
- ポリアセタール樹脂が、80℃以上の加熱下での水媒体又はアルコール含有水媒体処理によりトリオキサン含有量が低減されたポリアセタール共重合体である請求項1記載のポリアセタール樹脂成形品。
- ポリアセタール樹脂が、80℃以上の加熱下での塩基性水媒体処理によりトリオキサン含有量が低減されたポリアセタール共重合体である請求項1記載のポリアセタール樹脂成形品。
- ポリアセタール樹脂組成物が、トリオキサン含有量が50ppm以下であるポリアセタール共重合体と、酸化防止剤と、ホルムアルデヒド抑制剤と、加工安定剤と、耐熱安定剤とで構成されたポリアセタール樹脂組成物であって、前記ポリアセタール共重合体100重量部に対して、酸化防止剤0.005〜3重量部、ホルムアルデヒド抑制剤0.001〜20重量部、加工安定剤0.01〜5重量部、および耐熱安定剤0.001〜5重量部の割合で含む請求項1記載のポリアセタール樹脂成形品。
- ポリアセタール樹脂組成物が、さらに、耐候(光)安定剤、耐衝撃性改良剤、光沢性制御剤、摺動性改良剤、着色剤及び充填剤から選択された少なくとも一種の添加剤を含む請求項1記載のポリアセタール樹脂成形品。
- 蒸留水で2時間還流加熱抽出処理したときのトリオキサン溶出量が、成形品1kg当り1mg以下である請求項1記載のポリアセタール樹脂成形品。
- (1)温度80℃で24時間密閉空間で保存した時、発生ホルムアルデヒド量が成形品の表面積1cm2当り1.0μg以下、及び/又は(2)温度60℃、飽和湿度の密閉空間で3時間保存した時、発生ホルムアルデヒド量が成形品の表面積1cm2当り1.2μg以下である請求項1記載のポリアセタール樹脂成形品。
- 120℃、5時間の加熱条件下で発生する揮発性有機化合物量がアセトン換算値で成形品1g当たり15μg以下である請求項1記載のポリアセタール樹脂成形品。
- 120℃、5時間の加熱条件下で発生する揮発性有機化合物量がアセトン換算値で成形品1g当たり10μg以下である請求項1記載のポリアセタール樹脂成形品。
- 120℃、5時間の加熱条件下で発生する揮発性有機化合物量がアセトン換算値で成形品1g当たり5μg以下である請求項1記載のポリアセタール樹脂成形品。
- 成形品が、食品用部品、自動車部品、電気・電子部品、建材・配管部品、生活・化粧品用部品、医用部品、及び写真用部品から選択された少なくとも1種である請求項1記載のポリアセタール樹脂成形品。
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