JP6068269B2 - ポリアセタール樹脂組成物 - Google Patents
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Description
〔1〕
(A)ポリアセタール樹脂100質量部と、(B)緑泥石群鉱物0.001〜5質量部と、(C)滑剤0.001〜5質量部とを、含有する、ポリアセタール樹脂組成物。
〔2〕
前記緑泥石群鉱物(B)の含有量が0.001〜1質量部である、前記〔1〕に記載のポリアセタール樹脂組成物。
〔3〕
前記緑泥石群鉱物(B)が、クロライト、クックアイト、及びナンタイトからなる群から選択される少なくとも1種である、前記〔1〕又は〔2〕に記載のポリアセタール樹脂組成物。
〔4〕
前記緑泥石群鉱物(B)の平均粒径が、0.01〜100μmである、前記〔1〕乃至〔3〕のいずれかに記載のポリアセタール樹脂組成物。
本実施形態のポリアセタール樹脂組成物は、(A)ポリアセタール樹脂100質量部と、(B)緑泥石群鉱物0.001〜5質量部と、(C)滑剤0.001〜5質量部とを、含有する、ポリアセタール樹脂組成物である。
本実施形態で用いる(A)ポリアセタール樹脂としては、特に限定されないが、具体的には、ホルムアルデヒド単量体、又はその3量体(トリオキサン)や4量体(テトラオキサン)等のホルムアルデヒドの環状オリゴマーを単独重合して得られる実質上オキシメチレン単位のみから成るポリアセタールホモポリマー;ホルムアルデヒド単量体、又はその3量体(トリオキサン)や4量体(テトラオキサン)等のホルムアルデヒドの環状オリゴマーと、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、エピクロルヒドリン、1,3−ジオキソラン、1,4−ブタンジオールホルマールなどのグリコール、ジグリコールの環状ホルマール等の環状エーテル、又は環状ホルマールとを共重合させて得られたポリアセタールコポリマー;単官能グリシジルエーテルを共重合させて得られる分岐を有するポリアセタールコポリマー;多官能グリシジルエーテルを共重合させて得られる架橋構造を有するポリアセタールコポリマー等を挙げることができる。
本実施形態のポリアセタール樹脂組成物は、(B)緑泥石群鉱物を含有する。緑泥石群鉱物(B)とは珪酸塩鉱物の一つであり層状の構造を有するものである。より具体的には、緑泥石群鉱物(B)とは、Mg、Fe、Mn若しくはNiからなる酸化物、Al、Fe、Cr若しくはTiからなる酸化物、Si若しくはAlからなる酸化物の各群から選択される所定の酸化物を含有する鉱物である。緑泥石群鉱物(B)の結晶構造としては、単斜晶系と斜方晶系とがある。緑泥石群鉱物(B)の化学式は一例を挙げると、(Mg,Fe,Al)6(Si,Al)4O10(OH)8で表され、この中でもMg3(SiO5)2(OH)2・3Mg(OH)2が好ましい。
本実施形態のポリアセタール樹脂組成物は、(C)滑剤を含有する。
この中でも脂肪酸及びそれらの脂肪酸エステルが好ましく、更に好ましくは炭素数10〜20を有する高級脂肪酸由来のエチレングリコールジ脂肪酸エステルである。炭素数10〜20を有する高級脂肪酸由来のエチレングリコールジ脂肪酸エステルを構成する高級脂肪酸としては、直鎖構造を持つ高級脂肪酸が好ましく、特に限定されないが、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸などの飽和脂肪酸及びオレイン酸などの不飽和脂肪酸を代表例として挙げることができる。好ましいエチレングリコールジ脂肪酸エステルとしては、エチレングリコールジステアレートである。
本実施形態のポリアセタール樹脂組成物は、上述した(A)ポリアセタール樹脂、(B)緑泥石群鉱物及び(C)滑剤の他に、他の無機充填剤及び有機充填剤等を含有することができる。これらの充填剤は、表面処理した充填剤であってもよい。
本実施形態のポリアセタール樹脂組成物は、上述した成分を混合し、押出機、加熱ロール、ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機を用いて混練することにより得られる。特に、押出機による混練が、生産性の観点から好ましい。混練温度は、ベース樹脂の好ましい加工温度に従えばよく、目安としては140〜260℃の範囲、好ましくは180〜230℃の範囲が多く使われる。本実施形態のポリアセタール樹脂組成物を、大量に安定して製造するには、単軸又は二軸の押出機が好適に用いられる。
本実施形態によって得られたポリアセタール樹脂組成物は機械的バランスを有し、熱安定性、耐モールドデポジット性、耐クリープ性能に優れ、更には耐候性に優れる。従って様々な用途の成形品に使用することが可能である。
<熱エージング後の機械物性>
東芝機械(株)製IS−100GN射出成形機を用いて、実施例及び比較例で得られたポリアセタール樹脂組成物からISOの試験片を作製した。作製した試験片を、タバイ製ギアーオーブンに仕込み、140℃で1ヶ月の間、エージング処理を行った。熱エージング後の試験片をギアーオーブンから取り出し、23℃で50%の湿度に保たれた恒温室で、24時間放置した。放置後の試験片について下記条件にて引張試験を行い、引張強度を測定した。3回の測定値(n=3)の平均値を、熱エージング後の試験片の引張強度とした。当該引張強度が大きいほど、熱安定性が高いと評価した。
引張試験機:(株)島津製作所製AG−IS
引張速度:5mm/min
東芝機械(株)製IS−100GN射出成形機を用いて、実施例及び比較例で得られたポリアセタール樹脂組成物から、ISOの試験片を作製した。
東芝機械(株)製IS−100GN射出成形機を用いて、シリンダー温度200℃、射出圧力60MPa、射出時間25秒、冷却時間15秒、金型温度90℃にて、実施例及び比較例で得られたポリアセタール樹脂組成物から、寸法110mm×6.5mm×3mmの短冊状の試験片を作製した。東洋精密製作所(株)製クリープ試験機を用いて、作製した試験片の高温クリープ特性を以下のとおり測定した。まず、この試験片を80℃に設定されたクリープ試験機に吊るし、荷重応力20MPaの引張応力で負荷をかけ、空気中で試験片が破壊されるまでの時間を測定した。試験片の高温クリープ特性は、2回の測定値(n=2)の平均値で評価した。試験片が破壊されるまでの時間が長いほど、高温クリープ特性に優れると評価した。
東洋機械金属(株)製Ti−30G射出成形機を用い、シリンダー温度200℃射出速度100mm/S、射出圧力100kg・f、サイクルタイマー15secで、実施例及び比較例で得られたポリアセタール樹脂組成物の射出成形を繰り返した。10000ショット成形を行い、30℃低温金型に付着した付着物を観察し、MD特性を以下の基準により評価した。
(MD特性の評価基準)
1:付着物が金型の80%以上の範囲で観察された
2:付着物が金型の30%以上80%未満の範囲で観察された
3:付着物が金型の10%以上30%未満の範囲で観察された
4:付着物が金型の10%未満の範囲で観察された
5:付着物が無かった
実施例、比較例には下記成分を用いた。
熱媒を通すことができるジャッケット付きの2軸セルフクリーニングタイプの重合機(L/D=8(L:重合反応機の原料供給口から排出口までの距離(m)、D:重合反応機の内径(m)。以下、同じ。))を80℃に調整した。トリオキサンを4kg/hr、コモノマーとして1,3−ジオキソランを128.3g/h(トリオキサン1molに対して、3.9mol%)、連鎖移動剤としてメチラール(トリオキサン1molに対して0.20×10-3mol)を連続的に前記重合機に添加した。さらに重合触媒として三フッ化硼素ジ−n−ブチルエーテラート(トリオキサン1molに対して1.5×10-5mol)で連続的に前記重合機に添加し重合を行なった。重合機より排出されたポリアセタールコポリマーをトリエチルアミン0.1%水溶液中に投入し、重合触媒の失活を行なった。失活されたポリアセタールコポリマーを遠心分離機でろ過した後、乾燥した。乾燥後のポリアセタールコポリマーをベント付き2軸スクリュー式押出機に供給し、押出機中の溶融しているポリアセタールコポリマー100質量部に対して水を0.5質量部添加し、押出機設定温度200℃、押出機における滞留時間7分で、ポリアセタールコポリマーの不安定末端部分の分解除去を行なった。不安定末端部分が分解されたポリアセタールコポリマーは、ベント真空度20Torrの条件下に脱揮され、押出機ダイス部よりストランドとして押出され、ペレタイズされた。ペレタイズされたポリアセタールコポリマーを(A)ポリアセタール樹脂として用いた。
B−1:化学式が5MgO・Al2O3・3SiO2・4H2Oで表記され、体積平均粒径
が13.2μmのクロライト(富士タルク工業(株)製:商品名「WL−13L」)
B−2:化学式が5MgO・Al2O3・3SiO2・4H2Oで表記され、体積平均粒径
が5.6μmのクロライト(富士タルク工業(株)製:商品名「WL−13J」)
B−3:タルク(日本タルク(株)製:商品名「MS(表面未処理)」)平均粒径12.6μm
B−4:マイカ(クラレ(株)製:商品名「スゾライト・マイカ200―HK」)
B−5:シリカ(和光純薬工業(株)製:試薬名「シリカgel60」)
C−1:エチレングリコールジステアレート
上記製造した(A)ポリアセタール樹脂(融点164.5℃)100質量部と、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質量部、ギ酸捕捉剤としてジステアリン酸カルシウム0.15質量部とを、ヘンシェルミキサーを用いて均一に混合して混合物を得た。この混合物を200℃に設定されたL/D=30の30mmベント付2軸押出機のメインフィード口からフィードし、メインフィード口の下流に設置されたサイドフィード口より表1に示した量の(B)緑泥石群鉱物、及び(C)滑剤をフィードし、スクリュー回転数100rpmで溶融混錬することによりポリアセタール樹脂組成物を得た。得られたポリアセタール樹脂組成物の熱エージング後の機械物性、熱エージング後の色調特性、高温クリープ特性、及びMD特性の評価を上記記載の方法により行った。その結果を表1に示す。
(B)緑泥石群鉱物及び(C)滑剤を用いなかったこと以外は実施例1と同様にしてポリアセタール樹脂組成物を得た。得られたポリアセタール樹脂組成物の熱エージング後の機械物性、熱エージング後の色調特性、高温クリープ特性、及びMD特性の評価を上記記載の方法により行った。その結果を表1に示す。
(B)緑泥石群鉱物を用いなかったこと以外は実施例1と同様にしてポリアセタール樹脂組成物を得た。得られたポリアセタール樹脂組成物の熱エージング後の機械物性、熱エージング後の色調特性、高温クリープ特性、及びMD特性の評価を上記記載の方法により行った。その結果を表1に示す。
(B)緑泥石群鉱物のB−1に代えて、その他の鉱物のB−3〜5を用いたこと以外は実施例1と同様にしてポリアセタール樹脂組成物を得た。得られたポリアセタール樹脂組成物の熱エージング後の機械物性、熱エージング後の色調特性、高温クリープ特性、及びMD特性の評価を上記記載の方法により行った。その結果を表1に示す。
Claims (3)
- (A)ポリアセタール樹脂100質量部と、(B)緑泥石群鉱物0.001〜5質量部と、(C)滑剤0.001〜5質量部とを、含有し、
前記緑泥石群鉱物(B)が、クロライト、クックアイト、及びナンタイトからなる群から選択される少なくとも1種である、ポリアセタール樹脂組成物。 - 前記緑泥石群鉱物(B)の含有量が0.001〜1質量部である、請求項1に記載のポリアセタール樹脂組成物。
- 前記緑泥石群鉱物(B)の平均粒径が、0.01〜100μmである、請求項1又は2に記載のポリアセタール樹脂組成物。
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