JP6913443B2 - ポリアセタール共重合体の製造方法 - Google Patents

ポリアセタール共重合体の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、ポリアセタール共重合体の製造方法に関する。
ポリアセタール共重合体は、バランスのとれた機械物性と優れた疲労特性を有していることから、自動車、電子機器、電気機器等の部品等、広くに渡って利用されている。
ポリアセタール共重合体は、ホルムアルデヒド、又はその環状三量体であるトリオキサン等の環状アセタールと、環状エーテル及び環状ホルマールのいずれか又は両方とを共重合させることにより製造される。しかし、このような共重合によって得られるポリアセタール共重合体は一部の分子末端に−(OCH2n−OH基を有し、この−(OCH2n−OH基は熱的に不安定であるため、成形加工時の加熱等により容易に分解し、多量のホルムアルデヒドを発生するので、このままでは実用に供することはできない。すなわち、多量のホルムアルデヒドが発生すると、成形時に樹脂が発泡したり、成形品の表面にガス状のホルムアルデヒドが抜けたラインが残ったりして、外観が不良になる等の不都合を生ずる。更に、発生したホルムアルデヒドは、成形機中の酸素により酸化されてギ酸となり、かかるギ酸がポリアセタール共重合体の主鎖分解を促進する。
このような熱的に不安定な末端基である−(OCH2n−OH基を有するポリアセタール共重合体を安定化する方法としては、例えば、二つの押出機を用いて、一方の押出機でポリアセタール共重合体の末端安定化を行い、もう一方の押出機で安定剤及び/又は添加剤を溶融混練し、末端安定化後のポリアセタール共重合体が存在する押出機に供給する方法が知られている(特許文献1参照)。また、末端安定化前のポリアセタール共重合体に酸化防止剤を添加し、特定の第4級アンモニウム化合物を用いて安定化を行う方法が知られている(特許文献2、3参照)。
国際公開第1996/23825号パンフレット 国際公開第1998/42781号パンフレット 特開2006−282836号公報
ポリアセタール共重合体と添加剤とを混練する場合、末端安定化前のポリアセタール共重合は熱的に不安定な構造を有しているため、一般的に、まずポリアセタール共重合の安定化を行い、その後、末端を安定化したポリアセタール共重合体と添加剤とを混練する。しかし、末端安定化後に添加剤を混練して得られるポリアセタール共重合体は、熱安定性、着色の低減、異物の低減においては、十分に満足の得られるものではないことがあった。
そこで本発明においては、熱安定性に優れ、着色が少なく、異物の少ない末端安定化されたポリセタール共重合体を提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意研究を行った結果、末端安定化前のポリアセタール共重合体の末端安定化を、安定剤及び無機フィラーの存在下で行う方法によって、熱安定性に優れ、着色が少なく、異物の少ない末端安定化されたポリセタール共重合体を得ることができることを見出だし、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
[1]
(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体の末端安定化を、(B)安定剤及び(C)無機フィラーの存在下で行うことを含む、ポリアセタール共重合体の製造方法。
[2]
(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体、(B)安定剤、(C)無機フィラー及び(D)末端安定化剤を溶融混練しながら、減圧脱気することを特徴とする[1]に記載のポリアセタール共重合体の製造方法。
[3]
(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体、(B)安定剤、及び(C)無機フィラーを溶融混練し、次に(D)末端安定化剤を添加して溶融混練し、更に減圧脱気することを特徴とする[1]に記載のポリアセタール共重合体の製造方法。
[4]
(B)安定剤が、酸化防止剤及び/又はホルムキャッチャー剤であることを特徴とする、[1]〜[3]のいずれかに記載のポリアセタール共重合体の製造方法。
[5]
(C)無機フィラーが、炭酸カルシウム、タルク及びワラストナイトから選択される1又は2以上であることを特徴とする、[1]〜[4]のいずれかに記載のポリアセタール共重合体の製造方法。
[6]
(C)無機フィラーの平均粒子径が、1μm以上であることを特徴とする、[1]〜[5]のいずれかに記載のポリアセタール共重合体の製造方法。
本発明のポリアセタール共重合体の製造方法により、熱安定性に優れ、着色が少なく、異物が少ない安定化されたポリアセタール共重合体を製造することができる。
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の記載に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
本実施形態のポリアセタール共重合体の製造方法は、(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体の末端安定化を、(B)安定剤及び(C)無機フィラーの存在下で行うことを含む、ポリアセタール共重合体の製造方法である。
本実施形態のポリアセタール共重合体の製造方法により、熱安定性に優れ、着色が少なく、異物が少ない安定化されたポリアセタール共重合体を得ることができる。
また、本実施形態におけるポリアセタール共重合体とは、本実施形態の製造方法によって得られるポリアセタール共重合体を指す。
本実施形態における、末端安定化を(B)安定剤及び(C)無機フィラーの存在下で行う方法としては、例えば、
方法1:(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体、(B)安定剤、(C)無機フィラー及び(D)末端安定化剤を溶融混練しながら、減圧脱気する方法、及び
方法2:(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体、(B)安定剤、及び(C)無機フィラーを溶融混練し、次に(D)末端安定化剤を添加して溶融混練し、更に減圧脱気する方法、
等が挙げられる。
いずれの上記方法においても、(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体に各成分を添加する方法としては、[1’]各成分を、押出機に供給する前に(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体に添加混合する方法;[2’]各成分を、押出機の、(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体が存在する場所に供給する方法;が好適に挙げられる。
また、上記[1’]及び[2’]の方法における、(B)安定剤及び(C)無機フィラーを添加する対象の(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体は、(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体及び(D)末端安定化剤の混合物であってもよい。
方法1において、(D)末端安定化剤を添加する場合は、[1](D)末端安定化剤を事前に(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体に添加しておく方法;[2](D)末端安定化剤を押出機中で溶融されたポリアセタール共重合体に添加する方法が好適に挙げられる。
ここで、上記[1]の事前に添加する方法の場合、(D)末端安定化剤は、そのままの状態で、或いは水等で希釈して添加することができるが、かかる添加の後に温度を100℃以上にして乾燥し、水分率を100ppm以下、好ましくは50ppm以下にすることが好ましい。
なお、上記[1]及び[2]の方法における、(D)末端安定化剤を添加する対象の(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体は、(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体及び(B)安定剤の混合物、(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体及び(C)無機フィラーの混合物、並びに、(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体、(B)安定剤及び(C)無機フィラーの混合物であってもよいが、(B)安定剤及び/又は(C)無機フィラーの混合する前の(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体であることが好ましい。
また、前記方法1及び方法2において、(B)安定剤及び(C)無機フィラーは、事前にポリアセタール共重合体と溶融混練して得たマスターバッチとしたものを使用することもできる。
これらの溶融混練は、従来から公知の装置や操作を適宜用いて行うことができる。上記装置としては、例えば、溶融ゾーン、末端安定化ゾーン、減圧脱気ゾーンを備えた、ベント付単軸押出機及びベント付2軸押出機等が挙げられる。末端安定化は、着色及び分子量制御の観点から、ポリアセタール共重合体の融点以上であって260℃以下の温度で行うことが好ましい。
溶融混練は、従来から公知の装置や操作を適宜用いて行うことができる。上記装置としては、例えば、溶融ゾーン、末端安定化ゾーン、減圧脱気ゾーンを備えた、ベント付単軸押出機及びベント付2軸押出機等が挙げられる。末端安定化は、着色及び分子量制御の観点から、ポリアセタール共重合体の融点以上であって260℃以下の温度で行うことが好ましい。
(A:末端安定化前のポリアセタール共重合体)
本実施形態における末端安定化前のポリアセタール共重合体は、公知の方法で重合して得られるポリアセタール共重合体で、且つ、不安定な末端部を有するポリアセタール共重合体であれば特に制限されないが、例えば、ポリアセタール共重合体の一部の分子末端に−(OCH2n−OH基を有し、加熱等により容易に分解し、ホルムアルデヒドを発生するポリアセタール共重合体を好適に挙げることができる。
上記末端安定化前のポリアセタール共重合体は、例えば、ホルムアルデヒド、又はその環状三量体であるトリオキサン等の環状アセタールと、これらと共重合しうる公知のコモノマー、例えば、環状エーテルや環状ホルマールとを、公知の重合触媒を用いて共重合して得られる、主鎖中に2つ以上の連結炭素原子を有する共重合体を挙げることができる。また、モノマー或いはジグリシジル化合物等を含む多成分系モノマーを共重合して得られる多元共重合体や、分子に分岐又は架橋構造を有する共重合体も本発明の製造方法に用いるポリアセタール共重合体に含まれる。
重合方法としては、特に制限されないが、例えば、塊状重合を好適に挙げることができ、この塊状重合はバッチ式、連続式のいずれであってもよい。上記塊状重合は、溶融状態にあるモノマーを用い、重合反応の進行とともに固体塊状のポリマーを得る方法が一般的である。
末端安定化前のポリアセタール共重合体の中でも、トリオキサンを使用して得られるポリアセタール共重合体が好ましい。トリオキサンは、一般的に酸性触媒の存在下でホルマリン水溶液を反応させることにより得られるが、水、メタノール、ギ酸、ギ酸メチル等の連鎖移動させる不純物を含有している場合があるので、例えば蒸留等の方法により、予め上記不純物を除去精製することが好ましい。その場合、連鎖移動させる不純物の合計量は、トリオキサン1molに対して、1×10-3mol以下とすることが好ましく、0.5×10-3mol以下とすることがより好ましい。
コモノマーとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、エピクルロルヒドリン、エピブロモヒドリン、スチレンオキサイド、オキサタン、1,3−ジオキソラン、エチレングリコールホルマール、プロピレングリコールホルマール、ジエチレングリコールホルマール、トリエチレングリコールホルマール、1,4−ブタンジオールホルマール、1,5−ペンタンジオールホルマール、1,6−ヘキサンジオールホルマール等が挙げられ、これらは、1種のみを単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。上記コモノマーの中でも、1,3−ジオキソラン、1,4−ブタンジオールホルマールが好ましい。コモノマーの添加量は、トリオキサン1molに対して0.3mol%以上が好ましく、より好ましくは0.5mol%以上である。
重合触媒としては、例えば、ホウ酸、スズ、チタン、リン、ヒ素及びアンチモンのハロゲン化物等といったルイス酸が挙げられ、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素系水和物、及び酸素原子又は硫黄原子を含む有機化合物と三フッ化ホウ素との配位錯化合物が好ましい。より具体的には、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素ジエチルエーテラート、三フッ化ホウ素ジ−n−ブチルエーテラートを好適例として挙げられる。これらは、1種のみを単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。重合触媒の添加量は、トリオキサン1molに対して0.1×10-5〜0.1×10-3molの範囲が好ましく、より好ましくは0.3×10-5〜0.8×10-4molの範囲であり、さらに好ましくは0.5×10-5〜0.6×10-4molの範囲である。
重合反応は、集合触媒を失活させることにより停止することができる。重合触媒の失活は、重合反応によって得られたポリアセタール共重合体を、アンモニア、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルアミン等のアミン類、又はアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の水酸化物、無機酸塩、有機酸塩等の触媒中和失活剤の少なくとも一種を含む水溶液または有機溶剤液中に投入し、スラリー状態で数分〜数時間攪拌することにより行われる。触媒中和失活後のスラリーは、濾過、洗浄により、未反応モノマーや触媒中和失活剤、触媒中和塩が除去された後、乾燥され、末端安定化前のポリアセタール共重合体を得ることができる。また、重合触媒の失活には、アンモニア、トリエチルアミン等の蒸気とポリアセタール共重合体とを接触させて重合触媒を失活させる方法や、ヒンダードアミン類、トリフェニルホスフィン及び水酸化カルシウム等のうち少なくとも一種とポリアセタール共重合体とを混合機で接触させて触媒失活させる方法も用いることができる。
重合触媒の失活を行わずに、ポリアセタール共重合体の融点以下の温度で、不活性ガス雰囲気下において加熱することによって、重合触媒が揮発低減されたポリアセタール共重合体を本実施形態のポリアセタール共重合体の製造方法に供することもできる。
以上の重合触媒の失活操作及び重合触媒の揮発低減操作は、必要に応じて、重合反応によって得られたポリアセタール共重合体を粉砕した後で行ってもよい。
(B:安定剤)
本実施形態における安定剤としては、本実施形態の効果を損なわない範囲で、従来のポリアセタール樹脂に使用されている添加剤である、酸化防止剤、ホルムキャッチャー剤、紫外線吸収剤、潤滑剤、及び帯電防止剤等を使用することがでる。これらは、1種のみを単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。中でも、酸化防止剤、ホルムキャッチャー剤が好適に使用できる。
酸化防止剤としては、例えば、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、n−オクタデシル−3−(3’−メチル−5’−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、n−テトラデシル−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、1,6−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]、1,4−ブタンジオール−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)、3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン、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]、テトラキス[メチレン−3−(3’−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、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’−テトラメチレン−ビス[3−(3’−メチル−5’−t−ブチル−4−ヒドロキシフェノール)プロピオニル]ジアミン、N,N’−ビス[3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェノール)プロピオニル]ヘキサメチレンジアミン、3−(N−サリチロイル)アミノ−1,2,4−トリアゾール、N,N’−ビス{2−[3−(3,5−ジブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]エチルオキシ}アミド、N,N’−ヘキサメチレン−ビス[3−(3,5−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン)アミド等が挙げられ、これら酸化防止剤は1種で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。上記酸化防止剤の中でも、好ましくは、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]、テトラキス[メチレン−3−(3’−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、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]ヒドラジンである。
ホルムキャッチャー剤としては、ホルムアルデヒド又はギ酸を捕捉することができるものであれば特に制限されず、例えば、ポリアミド樹脂、アミド化合物、尿素誘導体、トリアジン誘導体等が挙げられ、これらは、1種のみを単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。上記ホルムキャッチャー剤の中でも、好ましくはトリアジン誘導体である。
ポリアミド樹脂としては、例えば、ジアミンとジカルボン酸との縮合、アミノ酸の縮合、ラクタムの開環重合等によって得られるナイロン6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン66、ナイロン6・10、ナイロン6/6・10、ナイロン6/6・6、ナイロン6・6/6・10、ナイロン6/6・6/6・10、ポリ−β−アラニン等が挙げられる。
アミド化合物としては、脂肪族モノカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、芳香族モノカルボン酸又は芳香族ジカルボン酸と、脂肪族モノアミン、脂肪族ジアミン、芳香族モノアミン又は芳香族ジアミンとから生成されるものであれば特に制限されず、例えば、ステアリルステアリン酸アミド、ステアリルオレイン酸アミド、ステアリルエルカ酸アミド、エチレンジアミン−ジステアリン酸アミド、エチレンジアミン−ジベヘニン酸アミド、ヘキサメチレンジアミン−ジステアリン酸アミド、エチレンジアミン−ジエルカ酸アミド、キシリレンジアミン−ジエルカ酸アミド、ジ(キシリレンジアミン−ステアリン酸アミド)、セバシン酸アミド等が挙げられる。
尿素誘導体としては、例えば、N−フェニル尿素、N,N’−ジフェニル尿素、N−フェニルチオ尿素、N,N’−ジフェニルチオ尿素等が挙げられる。
トリアジン誘導体としては、例えば、メラミン、ベンゾグアナミン、N−フェニルメラミン、メレム、N,N’−ジフェニルメラミン、N−メチロールメラミン、N,N’−トリメチロールメラミン、2,4−ジアミノ−6−シクロヘキシルトリアジン、メラム等のトリアジン誘導体が挙げられる。上記トリアジン誘導体の中でも、好ましくはメラミンである。
安定剤の添加量は、末端安定化前のポリアセタール共重合体100質量部に対して、添加量が0.001質量部未満では安定化不足で熱安定性が悪化し、5.0質量部を超えると着色が激しくなるため、0.001〜5.0質量部であり、0.002〜4.0質量部であることが好ましく、0.003〜3.0質量部であることがより好ましい。
(C:無機フィラー)
本発明に用いる無機フィラーとしては、末端安定化前のポリアセタール共重合体の末端の安定化を妨げず、且つ、末端安定化前後のポリアセタール樹脂に悪影響を与えないものであれば特に制限されず、例えば、シリカのような酸化物;炭酸カルシウムのような炭酸塩;硫酸バリウムのような硫酸塩;タルク、マイカ、ワラストナイトのようなケイ酸塩等が挙げられ、これらは1種で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。上記無機フィラーの中でも、好ましくは、炭酸カルシウム、タルク、ワラストナイトである。また、その平均粒子径は、熱安定性と異物の観点から、1μm以上が好ましく、5μm以上がより好ましい。
無機フィラーの添加量は、末端安定化前のポリアセタール共重合体100質量部に対して、0.001質量部未満では安定化不足で熱安定性が悪化し、0.5質量部を超えると着色が激しくなるため、0.001〜0.5質量部であり、0.003〜0.4質量部であることが好ましく、0.005〜0.3質量部であることがより好ましい。
(D:末端安定化剤)
本実施形態における末端安定化剤としては、末端安定化前のポリアセタール共重合体の不安定な末端部分を分解除去し、安定化するものであれば特に制限されず、
アンモニア;
トリエチルアミン、トリブチルアミン等の脂肪族アミン化合物;
ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カリシウム又はバリウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物
酸塩、酢酸塩、ステアリン酸塩、パルミチン酸塩、プロピオン酸塩及びシュウ酸塩のような、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の有機酸塩;
等の塩基性物質が挙げられ、これらの中でも、脂肪族アミン化合物が好ましく、トリエチルアミンがさらに好ましい。
アンモニア又はアミン化合物の添加量は、末端安定化前ポリアセタール共重合体100質量部に対して、窒素量に換算して0.05〜50質量ppmである。アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、無機弱酸塩、有機酸塩の添加量は、末端安定化前ポリアセタール共重合体100質量部に対して、2〜5,000ppmである。
また、下記一般式(1)で表される第4級アンモニウム化合物も好適に使用できる。
[R1234+n-n (1)
式中、R1、R2、R3、R4は、各々独立して、炭素数1〜30の非置換アルキル基若しくは置換アルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のアラルキル基、又は、炭素数6〜20のアリール基が少なくとも1個の炭素数1〜30の非置換アルキル基若しくは置換アルキル基で置換されたアルキルアリール基を表す。
上記非置換アルキル基及び置換アルキル基は、直鎖状、分岐状、又は環状である。
上記置換アルキル基の置換基は、ハロゲン、水酸基、アルデヒド基、カルボキシル基、アミノ基、又はアミド基である。
また、上記アリール基、アラルキル基、アルキルアリール基中のアリールの水素原子は、ハロゲンで置換されていてもよい。
nは1〜3の整数を表す。Xは水酸基、又は炭素数1〜20のカルボン酸、水素酸、オキソ酸、無機チオ酸もしくは炭素数1〜20の有機チオ酸の酸残基を表す。
下記一般式(1)で表される第4級アンモニウム化合物としては、例えば、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラ−n−ブチルアンモニウム、セチルトリメチルアンモニウム、テトラデシルトリメチルアンモニウム、1,6−ヘキサメチレンビス(トリメチルアンモニウム)、デカメチレンビス(トリメチルアンモニウム)、トリメチル−3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルアンモニウム、トリメチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム、トリエチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム、トリプロピル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム、トリ−n−ブチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム、トリメチルベンジルアンモニウム、トリ−n−ブチルベンジルアンモニウム、トリメチルフェニルアンモニウム、トリエチルフェニルアンモニウム、トリメチル−2−オキシエチルアンモニウム、オクタデシルトリ(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム、テトラキス(ヒドロキシエチル)アンモニウム等が挙げられ、これらは、1種のみを単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。上記の第4級アンモニウム化合物の中でも、好ましくは、トリエチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム、トリプロピル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムである。
また、上記第4級アンモニウム化合物の形態は、水酸化物;塩酸、臭酸、フッ酸などの水素酸塩;硫酸、硝酸燐酸、炭酸、硼酸、塩素酸、よう素酸、珪酸、過塩素酸、亜塩素酸、次亜塩素酸、クロロ硫酸、アミド硫酸、二硫酸、トリポリ燐酸等のオキソ酸塩;ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、イソ酪酸、ペンタン酸、カプロン酸、カプリル酸、安息香酸、シュウ酸等のカルボン酸塩等の形態でもよいが、水酸化物は強アルカリであり取扱いに注意することが必要であるため、塩の形で使用することが好ましく、カルボン酸塩がより好ましく、ギ酸塩がさらに好ましい。
第4級アンモニウム化合物の添加量は、末端安定化前のポリアセタール共重合体100質量部に対して、第4級アンモニウム化合物由来の窒素量に換算して、0.05〜50質量ppmである。
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて本発明について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中の用語及び特性の測定法は以下のとおりである。
(A:末端安定化前のポリセタール共重合体)
熱媒を通すことのできるジャケット付き2軸パドル型連続重合反応機((株)栗本鐵工所性、径2B、L/D=14.8)を温度80℃に調整した。重合触媒として三フッ化ホウ素−ジ−n−ブチルエーテラートをシクロヘキサンにて0.26質量%に希釈した触媒調合液を69g/時間、トリオキサンを3500g/時間、1,3−ジオキソランを121g/時間、分子量調節剤としてメチラールを1.8g/時間で、重合反応機に連続的に供給し重合を行った。重合反応機から排出されたものを、0.5質量%のトリエチルアミン水溶液中に投入し重合触媒の失活を行った後、濾過、洗浄、乾燥を行い、ポリアセタール共重合体を得た。得られたポリアセタール共重合体は、重合収率80%、融点164℃、メルトフローインデックス9.8g/10分であった。
(B:安定剤)
B−1: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](Irganox245、BASF(株)社製)
B−2:テトラキス[メチレン−3(3’−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン(Irganox1010、BASF(株)社製)
B−3: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(IrganoxMD1024、BASF(株)社製)
B−4:メラミン(日産化学工業(株)社製)
(C:無機フィラー)
C−1:タルク(MS(表面未処理、平均粒子径14.2μm)、日本タルク(株)社製)
C−2:タルク(P−3(表面未処理、平均粒子径5.1μm)、日本タルク(株)社製)
C−3:タルク(D−600(表面未処理、平均粒子径0.6μm)、日本タルク(株)社製)
C−4:ワラストナイト(VM−8N(表面未処理、平均粒子径11μm)、林化成(株)社製)
C−5:炭酸カルシウム(BF−200(表面未処理、平均粒子径5μm)、白石カルシウム(株)社製)
C−6:炭酸カルシウム(ソフトン2200(表面未処理、平均粒子径1μm)、白石カルシウム(株)社製)
(D:末端安定化剤)
D−1:トリエチルアミン
D−2:トリエチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムギ酸塩
D−3:トリプロピル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムギ酸塩
(熱安定性の測定)
安定化後のポリアセタール共重合体を、230℃の窒素下流中で溶解させ、50分間に発生したホルムアルデヒドを水に吸収させ、かかるホルムアルデヒドの量(ppm)を滴定により測定した。ホルムアルデヒドの量(ppm)が少ないほど、ポリアセタール共重合体の熱安定性が高いことを表す。
(色調の測定)
安定化後のポリアセタール共重合体を、color meter ZE2000(日本電色工業製)で、L、a、bを測定し、bを色調値とした。bが低い値であるほど、着色が少ないことを表す。
(異物の測定)
安定化後のポリアセタール共重合体を、220℃に設定したホットプレス(松田製作所製)で、型枠として180mm×180mm×2mm(厚み)を用いて、平板をプレス成形し、成形片を得た。上記成形片の両面について、ルーぺを用いて目視により0.1mm以上の異物の数を測定した。異物は、黒、茶、赤、黄等の色があるが全てを数えた。
[実施例1]
(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体100質量部に、(B−1)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]0.2質量部、(C−1)タルク0.1質量部を均一添加混合し、200℃に設定されたベント付の2軸押出し機(L/D=40,ここで、Lは、押出し機のシリンダーの長さを表し、Dは、押出し機のシリンダーの直径を表す。)に供給し、末端安定化ゾーンに、(D−1)0.8質量%トリエチルアミン水溶液を、窒素の量に換算して20ppmになるように液添し、90KPaで減圧脱気しながら安定化させ、ペレタイザーにてペレット化した。その後100℃で2時間乾燥を行い、安定化されたポリアセタール共重合体を得た。
安定化されたポリアセタール共重合体において、熱安定性、色調、及び異物の測定を実施した。結果を表1に示す。
[実施例2〜5、7〜9、及び12〜22、並びに参考例1
(B)安定剤、(C)無機フィラーを表1に示す種類、量としたこと以外は、実施例1と同様の操作を行った。結果を表1、及び表2に示す。
[実施例10及び11]
(D−1)トリエチルアミン水溶液に代えて、第4級アンモニウム化合物として、(D−2)トリエチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムギ酸塩、又は(D−3)トリプロピル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムギ酸塩を使用し、事前に(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体に、水で1/1000倍に希釈した(D−2)トリエチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムギ酸塩、又は(D−3)トリプロピル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムギ酸塩を、窒素の量に換算して20ppmになるように添加し、その後100℃にて3時間乾燥し、水分を除去した。なお、(A)と(D−1)又は(D−2)との混合物の水分率は、共に30ppmであった。次に、(A)と(D−1)又は(D−2)との混合物それぞれに、(B−1)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]0.2質量部、(C−1)タルク0.1質量部を均一添加混合し、200℃に設定されたベント付の2軸押出し機(L/D=40)に供給し、90KPaで減圧脱気しながら安定化させ、ペレタイザーにてペレット化した。その後100℃で2時間乾燥を行い、安定化されたポリアセタール共重合体を得た。
安定化されたポリアセタール共重合体において、熱安定性、色調、及び異物の測定を実施した。結果を表1に示す。
Figure 0006913443
Figure 0006913443
[比較例1]
(A)末端安定化前のポリアセタール共重合体を、200℃に設定されたベント付の2軸押出し機(L/D=40)に供給し、(D)0.8質量%トリエチルアミン水溶液を、窒素の量に換算して20ppmになるように液添し、90KPaで減圧脱気しながら安定化させ、ペレタイザーにてペレット化した。その後100℃で2時間乾燥を行い、安定化されたポリアセタール共重合体を得た。
安定化されたポリアセタール共重合体において、熱安定性、色調、及び異物の測定を実施した。結果を表3に示した。
[比較例2及び3]
(B)安定剤、(C)無機フィラーをそれぞれ単独で添加した以外は、実施例1と同様の操作を行った。結果を表3に示す。
[比較例4]
比較例2で得られた末端安定化後ポリアセタール共重合体に、更に(C)無機フィラーを添加し押出しペレット化した。
具体的には、ベント付の単軸押出し機(L/D=24)を200℃に設定し、(C)無機フィラーを比較例2のペレットに添加して上記押出し機に供給した。この時、ベントの減圧度は90kPaであった。結果を表3に示す。
Figure 0006913443
本発明のポリアセタール共重合体の製造方法により得られるポリアセタール共重合体は、自動車、電子機器、電気機器等の部品等の分野において産業上の利用可能性を有する。

Claims (6)

  1. (A)末端安定化前のポリアセタール共重合体の末端安定化を、(B)安定剤、(C)無機フィラー(ただし、窒化硼素は除く)及び(D)末端安定化剤(ただし、前記(C)無機フィラーは除く)の存在下で行うことを含む、
    ポリアセタール共重合体の製造方法。
  2. (A)末端安定化前のポリアセタール共重合体、(B)安定剤、(C)無機フィラー及び(D)末端安定化剤を溶融混練しながら、減圧脱気することを特徴とする、請求項1に記載のポリアセタール共重合体の製造方法。
  3. (A)末端安定化前のポリアセタール共重合体、(B)安定剤、及び(C)無機フィラーを溶融混練し、次に(D)末端安定化剤を添加して溶融混練し、更に減圧脱気することを特徴とする、請求項1に記載のポリアセタール共重合体の製造方法。
  4. (B)安定剤が、酸化防止剤及び/又はホルムキャッチャー剤であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のポリアセタール共重合体の製造方法。
  5. (C)無機フィラーが、炭酸カルシウム、タルク及びワラストナイトから選択される1又は2以上であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のポリアセタール共重合体の製造方法。
  6. (C)無機フィラーが、酸化物、炭酸塩、硫酸塩及びケイ酸塩から選択される1又は2以上であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のポリアセタール共重合体の製造方法。
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