JP6610537B2 - 樹脂組成物及びその成形体 - Google Patents
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Description
本出願は、日本特許出願2015−034842(2015年2月25日出願)に基づく優先権を主張しており、この内容は本明細書に参照として取り込まれる。
本発明は、ポリアセタール樹脂、カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩及びゴム含有グラフト重合体を含む樹脂組成物、及びこの樹脂組成物を成形してなる成形体に関する。
また、一般的にポリアセタール樹脂用の強化剤として用いられているゴム含有グラフト重合体はナトリウムやカリウム等アルカリ金属を多く含むため成形加工過程における重量損失を伴う熱分解を十分に抑制できない。
(1)ポリアセタール樹脂(A)、
カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)、及び
ゴム含有グラフト重合体(C)
を含む樹脂組成物であって、
該樹脂組成物を成形温度205℃で射出成形したISO−527の1A形試験片の、VDA275試験によるホルムアルデヒド量が0.10ppm以下であり、
空気下、230℃で20分保持後のTG−DTAで測定される重量減少率が4%以下である、
樹脂組成物;
(2)ポリアセタール樹脂(A)、
カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)、及び
ゴム含有グラフト重合体(C)
を含む樹脂組成物であって、
前記カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)が、その2質量部をノニオン性分散剤(例えば、ノニルフェノールのエチレンオキサイド10mol付加物)を含む脱イオン水18質量部に溶解したときにpH8〜12、好ましくは10〜12となるものであり、
樹脂組成物中のナトリウム及びカリウム含有量が200ppm以下である樹脂組成物;
(3)カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)、及びゴム含有グラフト重合体(C)
を含む粉体(X)であって、
前記カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)が、その2質量部をノニオン性分散剤を含む脱イオン水18質量部に溶解したときにpH8〜12となるものであり、
ナトリウム及びカリウム含有量が1500ppm以下である、粉体(X);
(4)ポリアセタール樹脂(A)と、上記(3)に記載の粉体(X)とを含む樹脂組成物;
(5)樹脂組成物中のナトリウム及びカリウム含有量が200ppm以下である、上記(1)又は(4)に記載の樹脂組成物;
(6)前記アルカリ土類金属がカルシウムである、上記(1)、(2)、(4)及び(5)のいずれかに記載の樹脂組成物;
(7)前記ゴム含有グラフト重合体(C)がブタジエンゴム、及びスチレン・ブタジエン共重合ゴムからなる群より選ばれる1種以上を含む、上記(1)、(2)及び(4)〜(6)のいずれかに記載の樹脂組成物;
(8)樹脂組成物を成形温度205℃で射出成形したISO527の1A形試験片の、引張速度50mm/min条件での引張降伏値が28MPa以上であり、
シャルピー衝撃試験(ノッチ先端半径0.25mm±0.05mm)の25℃の衝撃値が12kJ/m2以上である、
上記(1)、(2)、及び(4)〜(7)のいずれかに記載の樹脂組成物;
(9)ポリアセタール樹脂(A)、カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)、及びゴム含有グラフト重合体(C)の合計100質量%中、カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)の含有率が0.1〜2質量%、ゴム含有グラフト重合体(C)の含有率が5〜40質量%である、上記(1)、(2)、及び(4)〜(8)のいずれかに記載の樹脂組成物;
(10)VDA278試験によるFOG値が100μg/g以下である、上記(1)、(2)、及び(4)〜(9)のいずれかに記載の樹脂組成物;
(11)エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3−(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−m−トリル)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−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、及びヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]からなる群より選ばれる1種以上のヒンダートフェノール系酸化防止剤(D)をさらに含む、上記(1)、(2)、及び(4)〜(10)のいずれかに記載の樹脂組成物;
(12)ポリアセタール樹脂(A)、カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)及びゴム含有グラフト重合体(C)の合計100質量部に対し、ヒンダートフェノール系酸化防止剤(D)の含有量が0.08〜0.7質量部である、上記(11)に記載の樹脂組成物;
(13)上記(1)、(2)、及び(4)〜(12)のいずれかに記載の樹脂組成物を成形してなる成形体;
(14)ゴム含有グラフト重合体(C)のラテックスを凝析剤を用いて凝析し、ついでカルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)を混合する、上記(3)に記載の粉体(X)の製造方法;
(15)ゴム含有グラフト重合体(C)のラテックスを凝析剤を用いて凝析し、その固形分に対して10倍量以上の脱イオン水を用いて洗浄し、ついでカルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)を混合する、上記(14)に記載の製造方法;
(16)ポリアセタール樹脂(A)、
カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)、及び
ゴム含有グラフト重合体(C)を含みナトリウム及びカリウム含有量が1500ppm以下である粉体(Y)
を混合する、樹脂組成物の製造方法であって、
前記カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)が、その2質量部をノニオン性分散剤を含む脱イオン水18質量部に溶解したときにpH8〜12となるものである、
樹脂組成物の製造方法。
これらの成形品は、VDA(ドイツ自動車工業会)の規格の内、VDA275(成形品中のホルムアルデヒド量)、VDA278(成形品を90〜120℃に保持し、保持時間1h程度で検出する揮発分(炭素数32以下の有機化合物))の規格を満たすものである。
また自動車車両部材等に求められる実用的な機械的強度を有し、車両用内装部材等に好適に用いられる。
ポリアセタール樹脂とは、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あり、ポリアセタールホモポリマー(例えば、米国デュポン社製:商品名「デルリン」、旭化成(株)製:商品名「テナック4010」など)、オキシメチレン基以外に他のコモノマー単位を含有するポリアセタールコポリマー(例えば、Ticona社製:商品名「ホスタフォーム」、ポリプラスチックス(株)製:商品名「ジュラコン」など)が挙げられる。
塩(B)は、カルボン酸とアルカリ土類金属から生成される。
本発明においてカルボン酸とは、カルボキシル基を含む有機化合物をいう。
このようなpHを示すものとしては、例えば前述の「カルシウムステアレートGF−200」(日油(株)製、本実施例で用いたロットではpH10.9〜11.0)が挙げられる。
一方、前述の「カルシウムステアレート」のpHは本実施例で用いたロットでは7.5、「オーラブライトNC」のpHは6.0〜7.0程度である。
カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)はカルボン酸2モルに対してアルカリ土類金属1モル配位することができる。(配位数が2)。配位数が2に近いほどアルカリ性を示す。
1)カルボン酸とナトリウムの塩が多い
2)カルシウムの水酸化物の塩が多い
3)カルボン酸(遊離脂肪酸)が少ない
本発明の樹脂組成物を構成するゴム含有グラフト重合体(C)は、「ゴム状重合体」に対して「ビニル系単量体」がグラフト重合されたものである。
ゴム含有グラフト重合体(C)を含む粉体は、得られたゴム含有グラフト重合体(C)の粉体10質量部を脱イオン水(JISK0557A3と同等の水)90質量部に配合し、均一に分散させ、20時間放置した分散液の、25℃で測定したpHが6〜12であることが好ましく、7〜8であることがより好ましい。pHが6〜12であれば、ポリアセタール樹脂(A)の熱分解によるホルムアルデヒド発生量が低減できる。
本発明の粉体(X)は、カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)及びゴム含有グラフト重合体(C)を含み、かつ、
カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)が、その2質量部を、ノニルフェノールのエチレンオキサイド10mol付加物0.2質量部と電導度4μS/cm以下である脱イオン水17.8質量部とからなる水溶液18質量部に配合し、均一に分散させた後、25℃で測定したpHが8〜12となるカルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B’)であり、
粉体中のナトリウム及びカリウムが1500ppm以下である、粉体である。
A−1)カルボン酸(遊離脂肪酸)が0.2%以下
A−2)カルボン酸とナトリウムの塩がナトリウム換算で0.3%以上1.0%以下
A−3)カルシウムの水酸化物の塩が0.5%以上1.0%以下
B−1)構成するカルボン酸単体のpKaが4〜5であること。
B−2)アルカリ金属(ナトリウム及びカリウム)の量が50ppm以下であること。
B−3)カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)中のアルカリ土類金属(カルシウムまたはマグネシウム)の濃度(質量%)が、アルカリ土類金属の分子量÷カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩の分子量以上であること。
B−4)遊離脂肪酸(カルボン酸単体)が0.2%以下であること。
B−1)ステアリン酸のpKaはほぼ4.9である。
B−2)「カルシウムステアレートGF−200」中のアルカリ金属(ナトリウム及びカリウム)の量は30ppm以下である。
B−3)ステアリン酸カルシウムの分子量は647.1でカルシウムの分子量は40.1であるので、アルカリ土類金属の分子量÷カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩の分子量=6.6質量%。「カルシウムステアレートGF−200」中のアルカリ土類金属の量は7.2質量%である。
B−4)遊離脂肪酸は0.1%以下である。
C−1)ゴム含有グラフト重合体(C)のラテックスを製造する過程で用いる脱イオン水以外の全ての原料に対して、ナトリウム及び/又はカリウムを含む原料の仕込み濃度のナトリウム及び/又はカリウム換算量(ナトリウム及び/又はカリウム換算濃度)にて1500ppm以下にする。
具体例として、以下の4つの原料からなるゴム含有グラフト重合体(C)が挙げられる。
・乳化剤A:1g(分子量300、ナトリウムを一分子あたり1個含む)
・ゴム原料:50g(ナトリウム及び/又はカリウムを含まない)
・グラフト原料:49g(ナトリウム及び/又はカリウムを含まない)
・脱イオン水:100g(ナトリウム及び/又はカリウムを含まない)
ラテックスAのナトリウム及び/又はカリウム換算濃度:
(1×(23[ナトリウムの分子量]÷300))÷(1+50+49)
=7.6×10−4(760ppm)
C−2)ゴム含有グラフト重合体(C)のラテックスに凝析剤を用いて凝析し、得られた湿粉をゴム含有グラフト重合体(C)のラテックス固形分に対して10倍以上の脱イオン水を用いて洗浄する。
粉体(X)は、ゴム含有グラフト重合体(C)のラテックスを製造する過程で用いる脱イオン水以外の全ての原料に対して、ナトリウム及び/又はカリウムを含む原料の仕込み濃度をナトリウム及び/又はカリウム換算量(ナトリウム及び/又はカリウム換算濃度)にて1500ppm以下としてラテックスを製造し、噴霧乾燥し、ついで前記pHが8〜12となるカルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B’)を混合し、粉体として回収することにより得られる。
または、粉体(X)は、ゴム含有グラフト重合体(C)のラテックスに凝析剤を用いて凝析し、ついでpH8〜12であるカルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B’)を混合し、粉体として回収することにより得られる。
本発明の樹脂組成物はポリアセタール樹脂(A)、カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)及びゴム含有グラフト重合体(C)を含む。
一つの態様において、該樹脂組成物を成形温度205℃で射出成形したISO527に規定される1A形試験片のVDA275試験により測定したホルムアルデヒド量は0.10ppm以下であり、空気下、230℃で20分保持後のTG−DTAで測定される重量減少率は4%以下である。
TG−DTAで測定する樹脂組成物は、押出成形にてペレット化したものを用いる。押出条件は以下のように設定する。
・ポリアセタール樹脂の乾燥:110℃で3時間以上24時間未満
・バレル温度:180℃〜190℃
・押出機の種類:脱揮式二軸押出機
・スクリューの長さ(L)と直径(D)の比率:L/D=20〜26
・吐出量:1時間当たり10〜18kg
・押出滞留時間:3分以内
(i) 押出機のバレル内に樹脂がない状態で、実際の押出するバレル内のスクリュー回転数に設定する。
(ii) 実際にホッパーから送り出すペレットスピードに設定する。
(iii) ホッパーにペレットを投入し、ペレットがバレル入口に入った時間をゼロとする。
(iv) 押出機のダイから溶融樹脂が出る時間を計測する。
測定するペレットを120℃で3時間ほど別途乾燥機にて乾燥した後、乾燥した容器に保管し、熱重量・示差熱(TG−DTA)測定に用いる。測定条件(ペレットの熱履歴)は以下の通りで、(iii)の後の重量減少率を測定し、「空気下、230℃で20分保持後のTG−DTAで測定される重量減少率」と定義する。
(i) 窒素気流下で1分あたり50度の昇温速度で100℃まで上げ、10分間保持
(ii) 窒素気流下で1分あたり100度の昇温速度で230℃まで上げる。
(iii) 空気気流下に変え、20分間保持する。
・用いるペレットはTG−DTAで測定するペレットを用いる。
・得られる成形品の形状はISO527の1A形試験片(ダンベル引張試験片)
・樹脂組成物の乾燥温度:120℃で3時間、その後80℃に設定し保持。
・金型温度:80〜90℃
・射出圧力:60〜120MPa
・保持圧力:60〜80MPa
・射出時間:4〜10s
・保持時間:20〜30s
・成形滞留時間:1分以上3分以内
以下、具体例を挙げる。
理論射出体積:150cc
射出成形1回当たりの射出樹脂量:50cc
成形サイクルタイム:射出時間(5s)+保持時間(25s)+休止時間(30s)=60s=1分
成形滞留時間[分]=150÷50×1=3分
樹脂組成物中のナトリウム及びカリウム含有量を200ppm以下にする方法は、例えば前述のC−1とC−2の要件を共に満たすことが挙げられる。
C−1)ゴム含有グラフト重合体(C)のラテックスを製造する過程で用いる脱イオン水以外の全ての原料に対して、ナトリウム及び/又はカリウムを含む原料の仕込み濃度をナトリウム及び/又はカリウム換算量(ナトリウム及び/又はカリウム換算濃度)にて1500ppm以下にする。
C−2)ゴム含有グラフト重合体(C)のラテックスに凝析剤を用いて凝析し、得られた湿粉をゴム含有グラフト重合体(C)のラテックス固形分に対して10倍以上の脱イオン水を用いて洗浄する。
D−1)pH8〜12であるカルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B’)のナトリウム及びカリウム含有量の量が30ppm以下であること。
D−2)pH8〜12であるカルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B’)の該樹脂組成物中の配合量は2.0質量%以下である。
D−3)ゴム含有グラフト重合体(C)を含む粉体の樹脂組成物中の配合量を、200ppm÷粉体中のナトリウム及びカリウム含有量にすることである。
仮に、ゴム含有グラフト重合体(C)を含む粉体のナトリウム及びカリウム含有量が1500ppmであれば、
200÷1500=13.3%
となる。従ってゴム含有グラフト重合体(C)を含む粉体の樹脂組成物中の配合量を13%以下にすると、必然的に該樹脂組成物中のナトリウム及びカリウム含有量が200ppm以下になる。右記の計算ではpH8〜12であるカルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B’)のナトリウム及びカリウム含有量を無視している。この理由として該樹脂組成物中のpH8〜12であるカルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B’)配合量は2%以下(D−2)を前提とし、pH8〜12であるカルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B’)由来のナトリウム及びカリウム含有量は無視できる程度と見なしている。(2%×30ppm=0.6ppm)
本発明の樹脂組成物は、ISO527に準じた引張速度50mm/min条件での引張降伏値が28MPa以上で、シャルピー衝撃試験(タイプA:ノッチ先端半径0.25mm±0.05mm)の25℃の衝撃値が12kJ/m2以上であることが好ましい。
E−1)前項に記載したゴム含有グラフト重合体(C)の好ましい範囲であること。
例えば
ゴム状重合体;ブタジエン系ゴムであり
質量平均粒子径(dw):200nm
単分散性:dw/dn=1.2
グラフト重合体の組成:メタクリル酸メチルとアクリル酸ブチルとの共重合体
ゴム状重合体のゴム含有グラフト重合体の比率:80質量%
等が挙げられ、本実施例に記載のゴム含有グラフト重合体(C−1、C−2)を用いることが好ましい。
E−2)ゴム含有グラフト重合体(C)の含有率をポリアセタール樹脂(A)、カルボン酸とアルカリ(土類)土類金属から生成される塩からなる塩(B)及びゴム含有グラフト重合体(C)の合計100質量%中15質量%以上38質量%以下。
本発明の樹脂組成物は、上記の材料の他、本発明の目的を損なわない範囲で、周知の種々の添加剤、例えば、酸化防止剤等の安定剤、難燃剤、難燃助剤、加水分解抑制剤、帯電防止剤、発泡剤、染顔料等を含有することができる。
本発明の樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂(A)に、前記pH8〜12となるカルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B’)とゴム含有グラフト重合体を含む粉体をそれぞれ配合し、混合し、溶融加工(押出・射出成形等)することもできるし、カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B’)とゴム含有グラフト重合体を含む粉体(X)をポリアセタール樹脂(A)に配合し、混合し、溶融加工(押出・射出成形等)することもできる。
本発明の樹脂組成物の調製する際の各材料の配合方法としては、公知のブレンド方法が挙げられ、特に限定されない。例えばタンブラー、V型ブレンダー、スーパーミキサー、ナウターミキサー、バンバリーミキサー、混練ロール、押出機等で混合・混練する方法が挙げられる。
本発明の樹脂組成物は、公知の成形方法によって、所望形状の成形体とすることができる。樹脂組成物は、直接に、或いは溶融押出機で一旦ペレット状にしてから、押出成形法、射出成形法、圧縮成形法等によって成形することができる。成形体は、特に限定されず、自動車部品、電気・電子機器部品、その他の精密機械部品、建材・配管部材、生活・化粧用部品、医用部品等に展開できる。
・ ゴム質重合体の質量平均粒子径とdw/dn
キャピラリー粒度分布計(米国MATEC社製CHDF2000型)を用い測定した。
ゴム含有グラフト重合体の粉体10部を脱イオン水(JISK0557A3と同等の水)90部に配合し、均一に分散させ、20時間放置した分散液について、25℃でpH測定した。
各製造例で得られたゴム含有グラフト重合体中のカルボン酸、またはカルボン酸塩に由来するカルボン酸の量を、以下の方法で測定した。まず、試料0.2gを0.1%トリフロオロ酢酸(トルエン溶液)10mlで溶解した(80℃、60分間)。次に三フッ化ほう素メタノール1gを加え80℃、30分間でメチルエステル化処理を行った。蒸留水10mlとヘキサン10mlを加え二層分離させ、このヘキサン層の1μlをGCに注入し、酢酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸、アルケニルコハク酸ジカリウム、ロジン酸の量(カルボン酸)を測定した。本測定ではカルボン酸とアルカリ金属またはアルカリ土類金属と配位した化合物もカルボン酸として計測される。
各製造例で得られたゴム含有グラフト重合体中または樹脂組成物のイオン濃度を、以下の方法で測定した。まず、試料0.25gを分解容器に量り取り、硝酸8mlをマイクロウエーブ(湿式分解)にて分解させ、冷却後、フッ化水素酸2ml入れ、再度マイクロウエーブで処理し、蒸留水で50mlにメスアップし検液とした。この検液をICP発光分析装置(IRIS Interpid II XSP:Thermo社製)を用いてナトリウム、カリウムのイオン量を定量(ppm単位)した。
カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)2部をノニルフェノールのエチレンオキサイド10mol付加物0.2部と電導度4μS/cm以下である脱イオン水17.8部とを配合してなる水溶液18部に配合し、均一に分散させた後、25℃でpHを測定した。
B−1−1「カルシウムステアレートGF−200」ロット番号:403523(日油製)(pH:11.0)
B−1−2「カルシウムステアレートGF−200」ロット番号: 406533(日油製)(pH:10.9)
B−2「カルシウムステアレート」(日油製)(pH:7.5)
各ペレットを樹脂組成物の乾燥温度:120℃で3時間、その後80℃に設定し保持し住友射出成形機SE100DU(住友重機械工業(株)製、理論射出体積:113cc)に供給し、シリンダー温度205℃、金型温度85℃にて、射出圧力60〜70MPa、保持圧60MPa、射出時間4秒、保持時間20秒、休止時間30秒、成形滞留時間約2分(1回当たりの射出量50cc、サイクルタイム:54秒)で成形しISO−527の1A形の成形体(ダンベル引張試験片)を得た。ISO−527に準じて引張速度50mm/minにて引張試験を実施し、引張弾性率、引張降伏強度と破断伸び率を測定した。
各ペレットを樹脂組成物の乾燥温度:120℃で3時間、その後80℃に設定し保持し住友射出成形機SE100DU(住友重機械工業(株)製、理論射出体積:113cc)に供給し、シリンダー温度205℃、金型温度85℃にて、射出圧力60〜70MPa、保持圧60MPa、射出時間4秒、保持時間20秒、休止時間30秒、成形滞留時間約2分(一回当たりの射出量50cc、サイクルタイム:54秒)で成形し、ISO−527の1A形の成形体(ダンベル引張試験片)を得た。その試験片から長さ80mm×幅10mm×厚さ4mmの成形体(試験片)を切り出した。シャルピー衝撃試験はISO−179−1に準拠し、ISO2818に準拠したタイプAのノッチ(ノッチ先端半径0.25mm±0.05mm)を刻んで25℃で測定した。衝撃を与えるハンマーは15Jのものを用いた。
各ペレットを樹脂組成物の乾燥温度:120℃で3時間、その後80℃に設定し保持し住友射出成形機SE100DU(住友重機械工業(株)製、理論射出体積:113cc)に供給し、シリンダー温度205℃、金型温度85℃にて、射出圧力60〜70MPa、保持圧60MPa、射出時間4秒、保持時間20秒、休止時間30秒、成形滞留時間約2分(1回当たりの射出量50cc、サイクルタイム:54秒)で成形し、ISO−527の1A形の成形体(ダンベル引張試験片)を得た。25℃、湿度50%の条件で24時間保管し、下記1)〜5)を実施してVDA275による成形品中のホルムアルデヒド量を定量した。
1)ダンベル引張試験片を引っかけてぶら下げるための穴を開け、試料の重さを正確に秤量する。
2)1Lポリエチレン容器に脱イオン水(JISK0557A3と同等の水)50mlを入れる。穴をあけたダンベル引張試験片を容器に付けられたフックにつるして蓋をし、60℃のオーブン内で3時間放置する。
3)容器をオーブンより取出し、60分室温に放置後、ダンベル引張試験片を容器から取り出す。
4)1Lポリエチレン容器内の水溶液25ml、0.4%アセチルアセトン水溶液10mlと20%酢酸アンモニウム水溶液10mlを50mlメスフラスコに加える。40℃の温浴中で15分間撹拌する。緑黄色に変化した水溶液を暗所に1時間放置して室温まで冷却する。
5)4の溶液の412nmの吸光度を、あらかじめ濃度を設定したホルムアルデヒド水溶液を対照サンプルとして、紫外可視分光光度計:島津製作所製UVmini−1240
にて測定する。成形品中のホルムアルデヒド量としては1で測定したダンベル引張試験片の重さに対する量をppm単位で算出する。
各ペレットの熱重量測定(TG)を実施した。測定装置としてTG/DTA6200(セイコーインスツルメンツ社製)を使用した。測定条件は230℃まで窒素気流下で10℃/minで昇温し、空気に切り替え10min保持して重量損失量を定量した。
(i)窒素気流下で1分あたり50度の昇温速度で100℃まで上げ、10分間保持する。
(ii)窒素気流下で1分あたり100度の昇温速度で230℃まで上げる。
(iii)空気気流下に変え、20分間保持する。
測定するペレットを120℃で3時間ほど別途乾燥機にて乾燥し、乾燥した容器に保管し、VDA278試験によるFOG値の測定に用いる。サンプル15mgを試料カップ(エコカップLF)に入れ、GCに接続した加熱炉型のパイロライザー(フロンティアラボ製、PY−3030D)にてヘリウムガス雰囲気下、120℃×1時間の加熱抽出を行った。その際に発生したガスをGCカラムの一部を液体窒素温度に冷却することで濃縮捕集した後、捕集した発生ガス成分をGC−MS(GC:Agilent Technologies製、Agilent 7890、MS:Agilent Technologies製、Agilent 5975C)を用いて定量した。
本測定の保持時間5.5分から16分における検出成分のうち炭素数16から20までの化合物のピーク面積の総計をノルマルヘキサデカン換算し、その値をFOG値(μg/g)とした。
カラム:フロンティアラボ製、Ultla ALLOY+5(0.25μm、0.25mmφ×30m)
カラム温度:50℃(2分間ホールド)→25℃/分にて昇温→160℃(ホールドなし)→10℃/分で昇温→280℃(ホールドなし)
キャリアーガス:He(1ml/min)(コンスタントフローモード)
注入口:スプリットモード(スプリット比=20:1、トータル流量=28ml/分、温度300℃)
イオン化法:EI
インターフェイス温度:300℃
イオン源温度:230℃
検出器温度:150℃
測定質量範囲:m/z=33−800
表1に示す「成分1」を80℃で溶解させた。次いで表1に示す「成分2」の水溶液を上記の溶液に投入し強制乳化させ、安定剤エマルジョン(E−1)を調製した。
第一単量体混合液として表2に示す「成分1」を容量70Lのオートクレーブ内に仕込み、昇温して、液温が43℃になった時点で、表2に示す「成分2」のレドックス系開始剤を添加して反応を開始し、その後さらに液温を65℃まで昇温した。
重合開始から3時間後に表2に示す「成分3」の重合開始剤を添加し、その1時間後から「成分4」の第二単量体混合液、「成分5」の乳化剤水溶液、「成分6」の重合開始剤を8時間かけて連続的に滴下した。
重合開始から4時間反応させて、ブタジエン系ゴム質重合体ラテックス(R−1)を得た。このブタジエン系ゴム質重合体の質量平均粒子径は170nmであり、dw/dn=1.2であった。
このジエン系ゴム質重合体ラテックス219部(仕込みモノマー成分として77.5部)を、攪拌機及び還流冷却管を備えた反応容器内に仕込み、表3に示す「成分1」を添加した。
次いで、反応容器を55℃に昇温し、表3に示す「成分2」からなる水溶液を加え、引き続き、表3に示す「成分3」の混合物を60分間かけて滴下し、さらに60分間加熱攪拌を続けた。引き続き表3に示す「成分4」の混合物を60分間かけて滴下し、さらに60分間加熱攪拌を続けた。このようにして、ブタジエン重合体含有ビニル重合体のラテックス(G−1)を得た。
製造例2で得られたブタジエン重合体含有ビニル重合体のラテックス243.9部に、製造例1の安定剤エマルションを2.2部配合して、分散させた。
表4に示す「成分1」を配合した水溶液を30℃に設定し、その水溶液中に得られたラテックスを投入し、液温を80℃に昇温し、塩析した。凝集ポリマーを回収し、脱イオン水1500部に浸し、脱水する工程を2度繰り返し、80℃で一晩乾燥して、ゴム含有グラフト重合体(C−1)の粉体を得た。
得られたゴム含有グラフト重合体(C−1)のpHは7.2であった。
得られたゴム含有グラフト重合体(C−1)のナトリウムとカリウム量は10ppmであった。
得られたゴム含有グラフト重合体(C−1)のカルボン酸(塩)の量は0.03%以下であり、凝析で用いた酢酸カルシウムは洗浄により除去できている。
ジエン系ゴム質重合体ラテックス(R−1)232部(仕込みモノマー成分として82部)を、攪拌機及び還流冷却管を備えた反応容器内に仕込み、表5に示す「成分1」を添加した。
次いで、反応容器を55℃に昇温し、表3に示す「成分2」からなる水溶液を加え、引き続き、表3に示す「成分3」の混合物を60分間かけて滴下し、さらに60分間加熱攪拌を続けた。このようにして、ブタジエン重合体含有ビニル重合体のラテックス(G−2)を得た。
製造例5で得られたブタジエン重合体含有ビニル重合体のラテックス252.3部に、フェノール系酸化防止剤のIrg1076(n−オクタデシル−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)1.0質量部と、チオエーテル系酸化防止剤であるAO−412S(ビス[3−(ドデシルチオ)プロピオン酸]2,2−ビス[[3−(ドデシルチオ)−1−オキソプロピルオキシ]メチル]−1,3―プロパンジイル)を0.2質量部添加し、分散させた。
得られたゴム含有グラフト重合体(C−2)のナトリウムとカリウム量は14ppmであった。
得られたゴム含有グラフト重合体(C−2)のカルボン酸(塩)の量は0.03%以下であり、凝析で用いた酢酸カルシウムは洗浄により除去できている。
ポリアセタール樹脂(HOSTAFORMC9021(商品名)、Ticona製)を110℃で3時間以上乾燥し、カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)、製造例で得られたゴム含有グラフト重合体(C)と酸化防止剤(IRGANOX1076 BASF製)又はヒンダートフェノール系酸化防止剤(D)を表7に示す組成で配合・混合した。各混合物をバレル温度180℃に加熱した脱揮式二軸押出機(池貝鉄工社製、PCM−30、L/D=24、吐出量は1時間当たり12〜16kg)に供給して混練し樹脂組成物のペレットを作製した。各種評価結果を表7に示した。
表7に示すように配合を変更した以外は、実施例と同様にして行った。
POM:ポリアセタール樹脂(HOSTAFORMC9021(商品名)、Ticona製)
B−1−1:「カルシウムステアレートGF−200」ロット番号: 403523(日油製)(pH:11.0)
B−1−2「カルシウムステアレートGF−200」ロット番号: 406533(日油製)(pH:10.9)
B−2:「カルシウムステアレート」(日油製)(pH:7.5)
ゴム含有グラフト重合体C−1:製造例4から得られたメチルメタクリレートーブタジエンースチレンのゴム含有グラフト重合体を含む粉体。pHが7.2、ナトリウムとカリウムの量が10ppm
ゴム含有グラフト重合体C−2:製造例6から得られたメチルメタクリレートーブタジエンースチレンのゴム含有グラフト重合体を含む粉体。pHが6.0、ナトリウムとカリウムの量が14ppm
ゴム含有グラフト重合体C−3:メチルメタクリレートーブタジエンースチレンのゴム含有グラフト重合体である粉体。ポリブタジエンが67質量%、pHが7.3、ナトリウムとカリウムの量が2600ppm
酸化防止剤(n−オクタデシル−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:IRGANOX1076 BASF製)
ヒンダートフェノール系酸化防止剤(D−1)(ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチルー4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]:IRGANOX1010 BASF製)
ヒンダートフェノール系酸化防止剤(D−2)(エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3−(5−tert−ブチルー4−ヒドロキシーm−トリル)プロピオネート:IRGANOX245 BASF製)
比較例2の樹脂組成物は、前述のようにして測定されるカルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)のpHが7.5であるため、VDA275が0.14ppmと高く、成形品中にホルムアルデヒドが多く検出された。
比較例3の樹脂組成物は、カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)を含まないため、衝撃強度や引張破断伸びは改善するものの空気下、230℃で20分保持後のTG−DTAで測定される重量減少率が37%と高く、熱分解しやすかった。
比較例4の樹脂組成物は、ゴム含有グラフト重合体(C−3)(ナトリウム及びカリウム含有量が2600ppm)を含む。また樹脂組成物中のナトリウム及びカリウム含有量が2600ppm×0.095=247ppmは含まれ、200ppmを超える。そのため、230℃で20分保持後のTG−DTAで測定される重量減少率が5%と高く、熱分解しやすかった。実施例の樹脂組成物は、VDA275が0.10ppm以下で成形品中のホルムアルデヒドが少なく、空気下、230℃で20分保持後のTG−DTAで測定される重量減少率が4%以下であり耐熱分解性に優れていた。
実施例3の樹脂組成物は、ヒンダートフェノール系酸化防止剤(D−1)(ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチルー4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート])とヒンダートフェノール系酸化防止剤(D−2)(エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3−(5−tert−ブチルー4−ヒドロキシーm−トリル)プロピオネート])をさらに含むため、VDA278特性が改良した。
Claims (15)
- ポリアセタール樹脂(A)、
カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)、及び
ゴム含有グラフト重合体(C)
を含む樹脂組成物であって、
前記カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)が、その2質量部をノニオン性分散剤を含む脱イオン水18質量部に溶解したときにpH8〜12となるものであり、
樹脂組成物中のナトリウム及びカリウム含有量が200ppm以下である樹脂組成物。 - カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)、及びゴム含有グラフト重合体(C)を含む粉体(X)であって、
前記カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)が、その2質量部をノニオン性分散剤を含む脱イオン水18質量部に溶解したときにpH8〜12となるものであり、
ナトリウム及びカリウム含有量が1500ppm以下である、粉体(X)。 - ポリアセタール樹脂(A)と、請求項2に記載の粉体(X)とを含む樹脂組成物。
- 樹脂組成物中のナトリウム及びカリウム含有量が200ppm以下である、請求項3に記載の樹脂組成物。
- 前記アルカリ土類金属がカルシウムである、請求項1または3に記載の樹脂組成物。
- 前記ゴム含有グラフト重合体(C)がブタジエンゴム、及びスチレン・ブタジエン共重合ゴムからなる群より選ばれる1種以上を含む、請求項1または3に記載の樹脂組成物。
- 樹脂組成物を成形温度205℃で射出成形したISO527の1A形試験片の、引張速度50mm/min条件での引張降伏値が28MPa以上であり、
シャルピー衝撃試験(ノッチ先端半径0.25mm±0.05mm)の25℃の衝撃値が12kJ/m2以上である、
請求項1または3に記載の樹脂組成物。 - ポリアセタール樹脂(A)、カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)、及びゴム含有グラフト重合体(C)の合計100質量%中、カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)の含有率が0.1〜2質量%、ゴム含有グラフト重合体(C)の含有率が5〜40質量%である、請求項1または3に記載の樹脂組成物。
- VDA278試験によるFOG値が100μg/g以下である、請求項1または3に記載の樹脂組成物。
- エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3−(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシーm−トリル)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−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、及びヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]からなる群より選ばれる1種以上のヒンダートフェノール系酸化防止剤(D)をさらに含む、請求項1または3に記載の樹脂組成物。
- ポリアセタール樹脂(A)、カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)及びゴム含有グラフト重合体(C)の合計100質量部に対し、ヒンダートフェノール系酸化防止剤(D)の含有量が0.08〜0.7質量部である、請求項10に記載の樹脂組成物。
- 請求項1または3に記載の樹脂組成物を成形してなる成形体。
- ゴム含有グラフト重合体(C)のラテックスを凝析剤を用いて凝析し、ついでカルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)を混合する、請求項2に記載の粉体(X)の製造方法。
- ゴム含有グラフト重合体(C)のラテックスを凝析剤を用いて凝析し、その固形分に対して10倍量以上の脱イオン水を用いて洗浄し、ついでカルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)を混合する、請求項13に記載の製造方法。
- ポリアセタール樹脂(A)、
カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)、及び
ゴム含有グラフト重合体(C)を含みナトリウム及びカリウム含有量が1500ppm以下である粉体(Y)
を混合する、樹脂組成物の製造方法であって、
前記カルボン酸とアルカリ土類金属からなる塩(B)が、その2質量部をノニオン性分散剤を含む脱イオン水18質量部に溶解したときにpH8〜12となるものである、
樹脂組成物の製造方法。
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