JPH0329088B2 - - Google Patents

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JPH0329088B2
JPH0329088B2 JP58217804A JP21780483A JPH0329088B2 JP H0329088 B2 JPH0329088 B2 JP H0329088B2 JP 58217804 A JP58217804 A JP 58217804A JP 21780483 A JP21780483 A JP 21780483A JP H0329088 B2 JPH0329088 B2 JP H0329088B2
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Japan
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elastomer
polymer
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ethylene
polystyrene
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Kazuhiko Matsuzaki
Minoru Hamada
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Description

【発明の詳现な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は新芏なアセタヌル共重合䜓に関し、特
に埓来にない優れた耐衝撃性ず耐疲劎性ずを有す
る新芏なアセタヌル共重合䜓の補法に関するもの
である。 ポリアセタヌルは通垞ホルムアルデヒド、トリ
オキサンを単独重合するか、或いはホルムアルデ
ヒド、トリオキサンず環状゚ヌテルずを共重合す
る事によ぀お埗られる。 特公昭35−9435号公報においおは、重合系䞭に
存圚する埮量の氎、メタノヌル、蟻酞の量により
ホルムアルデヒド重合䜓の分子量が決定される事
が述べられおいる。たた米囜特蚱第3017389号明
现曞においおは、アルコヌル、゚ステル、酞無氎
物、アミド、むミド等の連鎖移動剀の共存䞋に
お、ホルムアルデヒドを重合する旚の蚘述があ
る。 たた特公昭35−2194号公報においおはポリテト
ラメチレングリコヌル、酢酞ビニル共重合䜓、メ
チルメタアクリレヌトビニルオキシメチルメチ
ルアミン共重合䜓等の重合䜓の存圚䞋におホルム
アルデヒドを重合する事が開瀺されおいる。 この方法を甚いお補造されるポリオキシメチレ
ンのブロツク共重合䜓は、靱性は若干改良されお
いるが、䞀方では匷床の䜎䞋が著るしい。すなわ
ちこの共重合䜓は、柔軟性が過倚ずなりすぎるた
め、匷床・剛性が倧巟に䜎䞋しおいる。この事は
埌ほどの比范䟋においおも明癜ずなる。 アセタヌル重合䜓は、バランスのずれた物性を
有する事により、゚ンゞニアリングプラスチツク
スずしお有甚されおいる。この発明の共重合䜓の
様に、匷床・剛性を犠性にしおたでも、䌞床、衝
撃倀等の靱性を向䞊させようずする詊みは、必ず
しも有利な方向ずは蚀い難い。 本発明者らは、重合時に甚いられるべき分子量
調節剀に぀いお広く怜蚎した結果、或る特定の゚
ラストマヌが、良奜な分子量調節剀ずしお機胜す
る事を芋い出した。たたその結果ずしお、これた
でのアセタヌル重合䜓には芋られない。極めお優
れた耐衝撃性ず耐疲劎性ずを䜵せも぀新芏なアセ
タヌル共重䜓を芋い出すに至぀た。しかもこの共
重合䜓には、高い匷床・剛性が維持され぀぀、改
良された靱性が付䞎されおいる。埓぀お本発明の
共重合䜓は高床にバランスのずれた重合䜓ず呌ば
れるに䌌合しいものである。 即ち本発明は、゜フトセグメントずハヌドセグ
メントずを有し、二次転移枩床Tg、ガラス転
移枩床が−120〜40℃にあり、か぀無氎カル
ボン酞基を少なくずも個有する熱可塑性゚ラス
トマヌの存圚䞋にホルムアルデヒドを単独重合さ
せるか、又はホルムアルデヒドもしくはポリオキ
シメチレンを環状゚ヌテルずを共重合させる新芏
なアセタヌル共重合䜓の補法である。 以䞋本発明を具䜓的に説明する。 本発明においおは、重合䜓䞭に少なくずも個
の無氎カルボン酞基を有する熱可塑性゚ラストマ
ヌが、ホルムアルデヒドの単独重合又はホルムア
ルデヒドもしくはポリオキシメチレンず環状゚ヌ
テルずの共重合における分子量調節剀ずしお甚い
られる。 本発明で甚いる事の出来る゚ラストマヌは、熱
可塑性の重合䜓であり、無定圢であり二次転移枩
床の䜎いセグメント゜フトセグメントず、熱
可逆的な架橋・結合構造を぀くるセグメントハ
ヌドセグメントずの共重合䜓であり、−120〜
40℃の二次転移枩床を有する重合䜓である。 ここで゚ラストマヌの二次転移枩床は、−120〜
40℃の間にある事が必芁である。二次転移枩床
が−120〜40℃の間にある゚ラストマヌを甚い
る堎合に限぀お、生成するアセタヌル共重合䜓の
耐衝撃性の向䞊が芋られる。 ゚ラストマヌは重合反応時に分子量調節剀ずし
お機胜し、重合䜓の分子量を調節するず同時に、
ブロツク性のマクロマヌずしお重合䜓䞭にずりこ
たれる。 本発明で甚いる事の出来る゚ラストマヌの第
のグルヌプは、ポリオレフむン系゚ラストマヌで
あり、䞍飜和化合物倉性゚チレン−プロピレンコ
ポリマヌ、䞍飜和化合物倉性゚チレン−プロピレ
ン−ゞ゚ンタヌポリマヌ等がある。ここで゚チレ
ン、プロピレンずタヌモノマヌずしお共重合され
るゞ゚ンには、ゞシクロペンタゞ゚ン、゚チリデ
ンノルボルネン、メチレンノルボルネン、
−ヘキサゞ゚ン等がある。 ゚チレン−プロピレンコポリマヌEPM、゚
チレン−プロピレン−ゞ゚ンタヌポリマヌ
EPDMは、過酞化物の存圚䞋もしくは過酞化
物なしで、無氎マレむン酞、無氎メチルマレむン
酞、無氎むタコン酞、無氎シトラコン酞、無氎グ
ルタコン酞、無氎ムコン酞、無氎アセチレンゞカ
ルボン酞、無氎フタル酞等の䞍飜和化合物によ぀
お倉性される。 本発明では䞍飜和化合物で倉性された゚チレン
−プロピレンコポリマヌ、゚チレン−プロピレン
−ゞ゚ンタヌポリマヌが甚いられる。 具䜓的には無氎マレむン酞倉性゚チレン−プロ
ピレンコポリマヌ無氎カルボン酞基個、無
氎マレむン酞倉性゚チレン−プロピレン−゚チリ
デンノルボルネンタヌポリマヌ無氎カルボン酞
基〜10個、無氎むタコン酞倉性゚チレン−プロ
ピレンコポリマヌ無氎カルボン酞基個、無
氎シトラコン酞倉性゚チレン−プロピレン−ゞシ
クロペンタゞ゚ンタヌポリマヌ無氎カルボン酞
基個等がある。 ゚ラストマヌの第のグルヌプはポリスチレン
系゚ラストマヌであり、ポリスチレンをハヌドセ
グメントずする䞍飜和化合物倉性゚ラストマヌで
ある。ポリスチレンず組み合わされるべき゜フト
セグメントにはポリブタゞ゚ン、ポリむ゜プレン
等のゞ゚ン系ポリマヌ、氎玠添加ポリブタゞ゚
ン、氎玠添加ポリむ゜プレン等の氎玠添加ゞ゚ン
系ポリマヌがある。 ポリスチレン系゚ラストマヌの倉性に甚いられ
る䞍飜和化合物は、ポリオレフむン系゚ラストマ
ヌの倉性に甚いられる化合物ず同じである。 具䜓的には、無氎マレむン酞倉性ポリスチレン
−ポリむ゜プレンブロツクコポリマヌ無氎カル
ボン酞基個、無氎マレむン酞倉性氎玠添加ポ
リスチレン−ポリブタゞ゚ンブロツクコポリマヌ
無氎カルボン酞基〜10個、無氎むタコン酞倉性
ポリスチレン−ポリむ゜プレンブロツクコポリマ
ヌ無氎カルボン酞基個、無氎シトラコン酞
倉性ポリスチレン−ポリブタゞ゚ンブロツクコポ
リマヌ無氎カルボン酞基個等がある。 ゚ラストマヌは重合に先立぀お、掗滌、吞着、
也燥等の手法によ぀お粟補される事が望たしい。
たたこれ等の゚ラストマヌ単独で甚いる事も出来
るし、或いは皮以䞊混合しお重合に䟛する事も
出来る。 本発明の重合においおは十分に粟補されたホル
ムアルデヒド、ポリオキシメチレン、環状゚ヌテ
ルがアセタヌル共重合䜓の出発原料ずしお甚いら
れる。 ここでポリオキシメチルレンは、ホルムアルデ
ヒドもしくはトリオキサンの単独重合䜓であり、
䟋えば数平均分子量が10000〜500000望たしくは
30000〜150000のものである。 環状゚ヌテルの第のグルヌプずしおは、䞀般
匏 R0氎玠、アルキル基、アリヌル基より遞ば
れ、各々同䞀であ぀おも異な぀おいおも良い。
〜で衚わされるアルキレンオキシドがあ
る。䟋えば、゚チレンオキシド、プロピレンオキ
シド、ブチレンオキシド、゚ピクロルヒドリン、
スチレンオキシド、オキセタン、−ビス
クロルメチルオキセタン、テトラヒドロフラ
ン、オキセパン等がある。これらのアルキレンオ
キシドの䞭でも特に゚チレンオキシドが奜たし
い。 環状゚ヌテルの第のグルヌプずしおは、䞀般
匏 で衚わされる環状ホルマヌルがある。䟋えば、゚
チレングリコヌルホルマヌル、プロピレングリコ
ヌルホルマヌル、ゞ゚チレングリコヌルホルマヌ
ル、トリ゚チレングリコヌルホルマヌル、
−ブタンゞオヌルホルマヌル、−ペンタン
ゞオヌルホルマヌル、−ヘキサンゞオヌル
ホルマヌルがある。これらの環状ホルマヌルの䞭
でも特に゚チレングリコヌルホルマヌル、ゞ゚チ
レングリコヌルホルマヌル及び−ブタンゞ
オヌルホルマヌルが奜たしい。 環状゚ヌテルは、出発原料100重量郚に察しお、
0.03〜100重量郚、より奜たしくは、0.1〜50重量
郚が甚いられる。 本発明のホルムアルデヒドの単独重合には通垞
アニオン重合觊媒が、ホルムアルデヒドず環状゚
ヌテルずの共重合にはカチオン重合觊媒もしくは
アニオン重合觊媒ずカチオン重合觊媒ずが甚いら
れる。たたポリオキシメチレンず環状゚ヌテルず
の共重合反応には、通垞カチオン重合觊媒が
甚いられる。 本発明の重合に甚いられるアニオン重合觊媒、
カチオン重合觊媒は次の様な化合物である。 アニオン重合觊媒の代衚的なグルヌプずしお
は、ナトリりム、カリりム等のアルカリ金属、ナ
トリりム−ナフタリン、カリりム−アントラセン
等のアルカリ金属錯化合物、氎玠化ナトリりム等
のアルカリ金属氎玠化物、氎玠化カルシりム等の
アルカリ土類金属氎玠化物、ナトリりムメトキシ
ド、カリりム−ブトキシド等のアルカリ金属ア
ルコキシド、カプロン酞ナトリりム、ステアリン
酞カリりム等のカルボン酞アルカリ金属塩、カプ
ロン酞マグネシりム、ステアリン酞カルシりム等
のカルボン酞アルカリ土類金属塩、−ブチルア
ミン、ゞ゚チルアミン、トリオクチルアミン、ピ
リゞン等のアミン、アンモニりムステアレヌト、
テトラブチルアンモニりムメトキシド、ゞメチル
ゞステアリルアンモニりムアセテヌト等の第玚
アンモニりム塩、テトラメチルホスホニりムプロ
ピオネヌト、トリメチルベンゞルホスホニりム゚
トキシド等のホスホニりム塩、トリブチル錫クロ
ラむド、ゞ゚チル錫ゞラりレヌト、ゞブチル錫ゞ
メトキシド等の四䟡有機錫化合物、−ブチルリ
チりム、゚チルマグネシりムクロラむド等のアル
キル金属等がある。 カチオン重合觊媒ずしおは、四塩化錫、四臭化
錫、四塩化チタン、䞉塩化アルミニりム、塩化亜
鉛、䞉塩化バナゞりム、五北化アンチモン、䞉北
化ホり玠、䞉北化ホり玠ゞ゚チル゚ヌテレヌト、
䞉北化ホり玠アセチツクアンハむドレヌト、䞉北
化ホり玠トリ゚チルアミン錯化合物等の䞉北化ホ
り玠配䜍化合物等のいわゆるフリヌデル・クラフ
ト型化合物、過塩玠酞、アセチルパヌクロレヌ
ト、ヒドロキシ酢酞、トリクロル酢酞、−トル
゚ンスルホン酞等の無機酞及び有機酞、トリ゚チ
ルオキ゜ニりムテトラフロロボレヌト、トリプ
ニルメチルヘキサフロロアンチモネヌト、アリル
ゞアゟニりムヘキサフロロホスプヌト、アリル
ゞアゟニりムテトラフロロボレヌト等の耇合塩化
合物、ゞ゚チル亜鉛、トリ゚チルアルミニりム、
ゞ゚チルアルミニりムクロラむド等のアルキル金
属等があげられる。 これらのアニオン重合觊媒、カチオン重合觊媒
は、出発原料100重量郚に察し、0.0005〜重量
郚の範囲で甚いられる。重合は、無溶媒もしくは
有機媒䜓䞭で行なわれる。 本発明においお甚いる事のできる有機媒䜓ずし
おは、−ペンタン、−ヘキサン、−ヘプタ
ン、−オクタン、シクロヘキサン、シクロペン
タン等の脂肪族炭化氎玠、ベンれン、トル゚ン、
キシレン等の芳銙族炭化氎玠、塩化メチレン、ク
ロロホルム、四塩化炭玠、塩化゚チレン、トリク
ロル゚チレン等のハロゲン化脂肪族炭化氎玠、ク
ロルベンれン、−ゞクロルベンれン等のハロゲ
ン化芳銙族炭化氎玠がある。これらの有機媒䜓は
単独で甚いおも良く、あるいは皮以䞊混合しお
甚いおも差し支えない。分子量調節剀である゚ラ
ストマヌは反応系䞭に均䞀に溶解もしくは分散さ
れお甚いられる。分子量調節剀の系䞭における濃
床は、所望するアセタヌル共重合䜓の分子量の芁
求に応じお、容易に実隓によ぀お決定する事がで
きる。 重合枩床は通垞−20〜230℃の間で蚭定される
が、無溶媒の堎合には20〜210℃の間がより奜た
しく、有機媒䜓を䜿甚する堎合には−10〜120℃
の間がより奜たしい。 重合時間に぀いおは特に制限はないが、秒〜
300分の間で蚭定される。 所定時間の経過埌、反応系䞭に停止剀が添加さ
れお重合反応は終了する。埗られた重合䜓は、䞍
安定末端を加氎分解にお陀去するか或いは䞍安定
末端を゚ステル化等の方法で封鎖するかによ぀お
安定化される。安定化されたアセタヌル共重合䜓
は、安定剀等が添加され実甚に䟛される。 以䞊詳しく述べお来た本発明のアセタヌル共重
合䜓ずその補法の特長を列蚘するず以䞋の劂くで
ある。 (1) アセタヌル共重合䜓の耐衝撃性、耐疲劎性等
の靱性及び匷床・剛性が極めお優れおいるこ
ず。 (2) 特定の゚ラストマヌを甚いる事により、アセ
タヌル共重合䜓に優れた性胜を付䞎出来るず同
時に、重合䜓の分子量を任意に制埡しうる事。 以䞋の実斜䟋における枬定項目は次の通りであ
る。 MI無氎酢酞を甚いた末端安定化の終了した
重合䜓100郚に、−メチレン−ビス−
メチル−−tert−ブチルプノヌル0.25郚、
ナむロン 0.50郚を添加し、50mmφ抌出機
を甚いおペレツト化した。このペレツトのMIを、
ASTM−D1238−57Tに準じお枬定、MIは分子
量の尺床である。 アむゟツト衝撃倀ノツチ付き䞊蚘のペレ
ツトを射出成圢機を甚いお平板に成圢した。この
平板より詊隓片を切削し、ASTM−D256に準じ
お枬定、アむゟツト衝撃倀の倧きい方が耐衝撃性
に優れる。 振動疲劎特性平板より詊隓片を切削し、
ASTM−D671に準じお20℃、繰り返し振動サむ
クル1800回分で枬定。106回繰り返えし振動を
䞎えた時の詊隓片を砎壊させない最倧応力疲劎
匷床を以぀お耐疲劎性の指暙ずする。疲劎匷床の
倧きい方が耐疲劎性に優れおいる。 実斜䟋  玔床99.9のホルムアルデヒドガスを時間圓
り100郚以䞋、郚は重量郚を瀺す。の割合で、
分子量調節剀ずしお61.5grの無氎マレむン酞
倉性゚チレン−プロピレンコポリマヌ無氎カル
ボン酞基〜10個重合觊媒ずしお3.5×10-4mol
のゞメチルゞステアリルアンモニりムアセテヌ
トを含むトル゚ン500郚䞭に時間連続しお䟛絊
した。 ゚ラストマヌ及び重合觊媒を䞊蚘の濃床で含有
するトル゚ンも500郚hrの割合で時間連続し
お䟛絊し、重合枩床はこの間62℃に維持した。重
合䜓をトル゚ンより分離し、次いで掗滌・也燥を
行ない、重合䜓389郚を埗た。 この重合䜓をアセチル化埌、ベンゞルアルコヌ
ル䞭、160℃で時間抜出操䜜にかけたが、未反
応の゚ラストマヌは党く抜出されなか぀た。この
事より、゚ラストマヌはすべお重合䜓に挿入され
おいる事が明癜ずな぀た。 この重合䜓の物性倀は次の通りであ぀た。 MI 1.610分 アむゟツト衝撃倀 32.4Kg・cmcm 疲劎匷床 283Kgcm2 この重合䜓は所望の分子量を有し、耐衝撃性ず
耐疲劎性ずに優れた性胜を有しおいる。 実斜䟋  ホルムアルデヒドを100郚hr、゚チレンオキ
シドを2.2郚hrの割合で、分子量調節剀ずしお、
65.2grの無氎マレむン酞倉性氎玠添加ポリス
チレン−ポリむ゜プレンブロツクコポリマヌを含
むトル゚ン500郚䞭に時間連続しお䟛絊した。 ゚ラストマヌを䞊蚘の濃床で含有するトル゚ン
も500郚hrの割合で時間連続しお䟛絊した。
たた重合觊媒ずしおテトラブチルアンモニりムア
セテヌト及び䞉北化ホり玠ゞブチル゚ヌテレヌト
を各々0.03郚hr、0.08郚hrの割合で別々の導
管を通しお時間連続的に䟛絊し、重合枩床はこ
の間60℃に維持した。重合䜓をトル゚ンより分離
し、次いで掗滌・也燥を行ない重合䜓692郚を埗
た。 この重合䜓をアセチル化埌、ベンゞルアルコヌ
ル䞭、160℃で時間抜出操䜜にかけたが、未反
応の゚ラストマヌは党く抜出されなか぀た。この
事より゚ラストマヌはすべお重合䜓に挿入されお
いる事が明癜ずな぀た。 この重合䜓の物性倀は次の通りである。 MI 2.810分 アむゟツト衝撃倀 268Kg・cmcm 疲劎匷床 26.9Kgcm2 この重合䜓も所定の分子量を有し、同時に優れ
た耐衝撃性も有しおいる。 実斜䟋  枛圧䞋に十分也燥されたポリオキシメチレン
5.08Kg、゚チレングリコヌルホルマヌル418gr、
分子量調敎剀ずしお無氎マレむン酞倉性゚チレン
−プロピレン−゚チリデンノボルネンタヌポリマ
ヌ無氎カルボン酞基個3.35Kg、シクロヘキ
サン50Kgを反応槜に仕蟌んだ。 仕蟌みの埌、反応槜の内容物を70℃に加熱昇枩
した。反応槜に䞉北化ホり玠ゞブチル゚ヌテレヌ
ト1.25grを加えお反応を開始した。 反応槜の内枩を70℃に32分間維持した埌、
130grのトリブチルアミンを含む550grのシクロヘ
キサンを加え反応を停止した。重合䜓を濟別埌、
倧量のメタノヌルにお回掗滌し、8.41Kgの重合
䜓を回収した。 この重合䜓の熱ベンゞルアルコヌル抜出によ぀
おも゚ラストマヌは党く怜出出来なか぀た。この
事より゚ラストマヌは党お重合䜓に挿入されおい
る事が明癜ずな぀た。 この重合䜓の物性倀は次の通りである。 MI 12.310分 アむゟツト衝撃倀 28.4Kg・cmcm 疲劎匷床 267Kgcm2 この重合䜓も所望の分子量ず優れた耐衝撃性ず
を䜵せ持぀重合䜓である。 実斜䟋 〜13 第衚に瀺す出発原料、゚ラストマヌを甚い
お、第衚に物性倀を瀺すアセタヌル共重合䜓を
埗た。いづれの重合䜓も所望の分子量を有し、耐
衝撃性に優れおいる。 比范䟋 〜 実斜䟋で甚いた゚ラストマヌに代えお、第
衚に瀺す掻性氎玠を有する重合䜓を甚いお、ブロ
ツクコポリマヌを埗た。これらのポリマヌの物性
倀も第衚に䜵せお瀺した。単に掻性氎玠原子を
有する重合䜓ずホルムアルデヒドずのブロツクコ
ポリマヌは、耐衝撃性の向䞊も殆んどみられず、
同時に疲劎匷床の䜎䞋も倧きい。 尚ポリオキシメチレンホモポリマヌの物性倀は
次の通りである。 MI 12.210分 アむゟツト衝撃倀 6.8Kg・cmcm 疲劎匷床 330Kgcm2 たたトリオキサンず゚チレンオキシドの共重合
で埗たオキシ゚チレン単䜍1.5mol含有のポリ
オキシメチレンコポリマヌの物性倀は次の通りで
ある。 MI 12.010分 アむゟツト衝撃倀 4.9Kg・cmcm 疲劎匷床 260Kgcm2
The present invention relates to a novel acetal copolymer, and particularly to a method for producing a novel acetal copolymer having unprecedentedly excellent impact resistance and fatigue resistance. Polyacetal is usually obtained by homopolymerizing formaldehyde or trioxane, or by copolymerizing formaldehyde or trioxane with a cyclic ether. Japanese Patent Publication No. 35-9435 states that the molecular weight of a formaldehyde polymer is determined by the amounts of trace amounts of water, methanol, and formic acid present in the polymerization system. Further, US Pat. No. 3,017,389 describes that formaldehyde is polymerized in the coexistence of a chain transfer agent such as an alcohol, ester, acid anhydride, amide, or imide. Furthermore, Japanese Patent Publication No. 35-2194 discloses that formaldehyde is polymerized in the presence of polymers such as polytetramethylene glycol, vinyl acetate copolymer, and methyl methacrylate/vinyloxymethylmethylamine copolymer. ing. The polyoxymethylene block copolymer produced using this method has slightly improved toughness, but has a significant decrease in strength. In other words, this copolymer has too much flexibility, resulting in a significant decrease in strength and rigidity. This will also become clear in the comparative examples later on. Acetal polymers are useful as engineering plastics due to their well-balanced physical properties. Attempts to improve toughness such as elongation and impact value even at the expense of strength and rigidity, as in the case of the copolymer of the present invention, cannot necessarily be said to be an advantageous direction. The present inventors extensively studied molecular weight regulators to be used during polymerization and found that a certain elastomer functions well as a molecular weight regulator. As a result, this is not found in conventional acetal polymers. We have discovered a new acetal copolymer that has both extremely excellent impact resistance and fatigue resistance. Moreover, this copolymer has improved toughness while maintaining high strength and rigidity. Therefore, the copolymers of the present invention can be appropriately called highly balanced polymers. That is, the present invention provides a thermoplastic elastomer having a soft segment and a hard segment, a second-order transition temperature (Tg, glass transition temperature) of -120 to +40°C, and at least one carboxylic anhydride group. This is a novel method for producing acetal copolymers, in which formaldehyde is homopolymerized or formaldehyde or polyoxymethylene is copolymerized with a cyclic ether. The present invention will be specifically explained below. In the present invention, a thermoplastic elastomer having at least one carboxylic anhydride group in the polymer is used as a molecular weight regulator in the homopolymerization of formaldehyde or the copolymerization of formaldehyde or polyoxymethylene with a cyclic ether. The elastomer that can be used in the present invention is a thermoplastic polymer, consisting of an amorphous segment with a low secondary transition temperature (soft segment) and a segment that creates a thermoreversible crosslinked/bonded structure (hard segment). It is a copolymer with -120 to +
It is a polymer with a second-order transition temperature of 40°C. Here, the second-order transition temperature of the elastomer is −120 to
It is necessary that the temperature be between +40℃. An improvement in the impact resistance of the resulting acetal copolymers is observed only when using elastomers with secondary transition temperatures between -120 and +40°C. The elastomer functions as a molecular weight regulator during the polymerization reaction, and at the same time controls the molecular weight of the polymer.
It is incorporated into the polymer as a blocking macromer. The first elastomer that can be used in the present invention
This group includes polyolefin elastomers, such as unsaturated compound-modified ethylene-propylene copolymers and unsaturated compound-modified ethylene-propylene-diene terpolymers. The dienes copolymerized with ethylene and propylene as termonomers include dicyclopentadiene, ethylidene norbornene, methylene norbornene, 1,4
-Hexadiene, etc. Ethylene-propylene copolymers (EPM), ethylene-propylene-diene terpolymers (EPDM) can be prepared in the presence or absence of peroxides by maleic anhydride, methylmaleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, It is modified with unsaturated compounds such as glutaconic anhydride, muconic anhydride, acetylene dicarboxylic anhydride, and phthalic anhydride. In the present invention, ethylene-propylene copolymers and ethylene-propylene-diene terpolymers modified with unsaturated compounds are used. Specifically, maleic anhydride-modified ethylene-propylene copolymer (2 carboxylic anhydride groups), maleic anhydride-modified ethylene-propylene-ethylidene norbornene terpolymer (~10 carboxylic anhydride groups), itaconic anhydride-modified ethylene-propylene. There are copolymers (one carboxylic anhydride group), citraconic anhydride-modified ethylene-propylene-dicyclopentadiene terpolymers (five carboxylic anhydride groups), and the like. The second group of elastomers are polystyrene-based elastomers, which are unsaturated compound-modified elastomers that have polystyrene as a hard segment. Soft segments to be combined with polystyrene include diene polymers such as polybutadiene and polyisoprene, and hydrogenated diene polymers such as hydrogenated polybutadiene and hydrogenated polyisoprene. The unsaturated compound used to modify the polystyrene elastomer is the same as the compound used to modify the polyolefin elastomer. Specifically, maleic anhydride-modified polystyrene-polyisoprene block copolymer (2 carboxylic anhydride groups), maleic anhydride-modified hydrogenated polystyrene-polybutadiene block copolymer (~10 carboxylic anhydride groups), itaconic anhydride-modified polystyrene. -Polyisoprene block copolymer (5 carboxylic anhydride groups), citraconic anhydride-modified polystyrene-polybutadiene block copolymer (1 carboxylic anhydride group), and the like. Prior to polymerization, elastomers are washed, adsorbed,
It is preferable that it be purified by methods such as drying.
Further, these elastomers can be used alone, or two or more of them can be mixed and subjected to polymerization. In the polymerization of the present invention, sufficiently purified formaldehyde, polyoxymethylene, and cyclic ether are used as starting materials for the acetal copolymer. Here, polyoxymethyllene is a homopolymer of formaldehyde or trioxane,
For example, the number average molecular weight is preferably 10,000 to 500,000
30,000 to 150,000. The first group of cyclic ethers has the general formula (R 0 : selected from hydrogen, alkyl group, and aryl group, each of which may be the same or different. m
There are alkylene oxides represented by =2 to 6). For example, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, epichlorohydrin,
Examples include styrene oxide, oxetane, 3,3-bis(chloromethyl)oxetane, tetrahydrofuran, oxepane, and the like. Among these alkylene oxides, ethylene oxide is particularly preferred. The second group of cyclic ethers has the general formula There is a cyclic formal represented by For example, ethylene glycol formal, propylene glycol formal, diethylene glycol formal, triethylene glycol formal, 1,4
-butanediol formal, 1,5-pentanediol formal, and 1,6-hexanediol formal. Among these cyclic formals, ethylene glycol formal, diethylene glycol formal and 1,4-butanediol formal are particularly preferred. Cyclic ether, based on 100 parts by weight of starting materials,
0.03 to 100 parts by weight, more preferably 0.1 to 50 parts by weight are used. Generally, an anionic polymerization catalyst is used for the homopolymerization of formaldehyde in the present invention, and a cationic polymerization catalyst or an anionic polymerization catalyst and a cationic polymerization catalyst is used for the copolymerization of formaldehyde and a cyclic ether. Further, a cationic polymerization catalyst is usually used for copolymerization (reaction) of polyoxymethylene and cyclic ether. Anionic polymerization catalyst used in the polymerization of the present invention,
Cationic polymerization catalysts are the following compounds. Typical groups of anionic polymerization catalysts include alkali metals such as sodium and potassium, alkali metal complexes such as sodium-naphthalene and potassium-anthracene, alkali metal hydrides such as sodium hydride, and alkaline earths such as calcium hydride. metal hydrides, alkali metal alkoxides such as sodium methoxide and potassium t-butoxide, alkali metal carboxylates such as sodium caproate and potassium stearate, alkaline earth metal carboxylates such as magnesium caproate and calcium stearate, Amines such as n-butylamine, diethylamine, trioctylamine, pyridine, ammonium stearate,
Quaternary ammonium salts such as tetrabutylammonium methoxide and dimethyldistearylammonium acetate; phosphonium salts such as tetramethylphosphonium propionate and trimethylbenzylphosphonium ethoxide; quaternary ammonium salts such as tributyltin chloride, diethyltin dilaurate, and dibutyltin dimethoxide Examples include valent organic tin compounds, alkyl metals such as n-butyllithium, and ethylmagnesium chloride. Cationic polymerization catalysts include tin tetrachloride, tin tetrabromide, titanium tetrachloride, aluminum trichloride, zinc chloride, vanadium trichloride, antimony pentafluoride, boron trifluoride, boron trifluoride diethyl etherate,
So-called Friedel-Crafts type compounds such as boron trifluoride coordination compounds such as boron trifluoride acetic anhydrate and boron trifluoride triethylamine complex compounds, perchloric acid, acetyl perchlorate, hydroxyacetic acid, trichloroacetic acid, Inorganic and organic acids such as p-toluenesulfonic acid, complex salt compounds such as triethyloxonium tetrafluoroborate, triphenylmethylhexafluoroantimonate, allyldiazonium hexafluorophosphate, allyldiazonium tetrafluoroborate, diethylzinc, triethyl aluminum,
Examples include alkyl metals such as diethylaluminum chloride. These anionic polymerization catalysts and cationic polymerization catalysts are used in an amount of 0.0005 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the starting material. Polymerization is carried out without a solvent or in an organic medium. Organic media that can be used in the present invention include aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, cyclohexane, and cyclopentane, benzene, toluene,
Examples include aromatic hydrocarbons such as xylene, halogenated aliphatic hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, ethylene chloride, and trichloroethylene, and halogenated aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene and o-dichlorobenzene. These organic media may be used alone or in combination of two or more. The elastomer, which is a molecular weight regulator, is used after being uniformly dissolved or dispersed in the reaction system. The concentration of the molecular weight regulator in the system can be easily determined by experiment, depending on the molecular weight requirements of the desired acetal copolymer. The polymerization temperature is usually set between -20 and 230°C, but preferably between 20 and 210°C when using no solvent, and between -10 and 120°C when using an organic medium.
It is more preferable. There are no particular restrictions on polymerization time, but from 5 seconds to
Set between 300 minutes. After a predetermined period of time has elapsed, a terminator is added to the reaction system to complete the polymerization reaction. The obtained polymer is stabilized by removing unstable ends by hydrolysis or blocking unstable ends by a method such as esterification. The stabilized acetal copolymer is put into practical use with the addition of a stabilizer and the like. The features of the acetal copolymer of the present invention and its production method which have been described in detail above are listed below. (1) The acetal copolymer has extremely high impact resistance, fatigue resistance, toughness, strength, and rigidity. (2) By using a specific elastomer, it is possible to impart excellent performance to the acetal copolymer, and at the same time, the molecular weight of the polymer can be controlled arbitrarily. Measurement items in the following examples are as follows. MI: 2,2-methylene-bis(4-
methyl-6-tert-butylphenol) 0.25 parts,
0.50 part of nylon 6,6 was added and pelletized using a 50 mmφ extruder. The MI of this pellet is
Measured according to ASTM-D1238-57T, MI is a measure of molecular weight. Izot impact value (notched): The above pellet was molded into a flat plate using an injection molding machine. A test piece was cut from this flat plate and measured according to ASTM-D256. The larger the Izot impact value, the better the impact resistance. Vibration fatigue characteristics: Cut a test piece from a flat plate,
Measured at 20°C and repeated vibration cycles of 1800 times/min in accordance with ASTM-D671. 10 The maximum stress that does not cause the specimen to break when subjected to repeated vibrations 6 times = fatigue strength is used as an index of fatigue resistance. The higher the fatigue strength, the better the fatigue resistance. Example 1 Formaldehyde gas with a purity of 99.9% was mixed at a rate of 100 parts (hereinafter, parts are by weight) per hour,
61.5 gr/maleic anhydride modified ethylene-propylene copolymer (~10 carboxylic anhydride groups) as a molecular weight regulator, 3.5 x 10 -4 mol/ as a polymerization catalyst
The mixture was continuously fed into 500 parts of toluene containing dimethyl distearyl ammonium acetate for 3 hours. Toluene containing the elastomer and polymerization catalyst at the above concentrations was also continuously fed at a rate of 500 parts/hr for 3 hours, and the polymerization temperature was maintained at 62° C. during this period. The polymer was separated from toluene, washed and dried to obtain 389 parts of polymer. After acetylating this polymer, it was extracted in benzyl alcohol at 160° C. for 5 hours, but no unreacted elastomer was extracted. From this, it became clear that all the elastomer was inserted into the polymer. The physical properties of this polymer were as follows. MI 1.6 (g/10 minutes) Izot impact value 32.4 (Kg・cm/cm) Fatigue strength 283 (Kg/cm 2 ) This polymer has the desired molecular weight and has excellent impact resistance and fatigue resistance. It has performance. Example 2 Formaldehyde was used as a molecular weight regulator at a ratio of 100 parts/hr and ethylene oxide at a ratio of 2.2 parts/hr.
65.2 gr/maleic anhydride modified hydrogenated polystyrene-polyisoprene block copolymer was continuously fed into 500 parts of toluene for 5 hours. Toluene containing elastomer at the above concentration was also continuously fed at a rate of 500 parts/hr for 5 hours.
Additionally, as polymerization catalysts, tetrabutylammonium acetate and boron trifluoride dibutyl etherate were continuously supplied through separate conduits at a rate of 0.03 parts/hr and 0.08 parts/hr, respectively, for 5 hours, and the polymerization temperature was maintained at 60°C during this time. did. The polymer was separated from toluene, then washed and dried to obtain 692 parts of polymer. After acetylating this polymer, it was extracted in benzyl alcohol at 160° C. for 5 hours, but no unreacted elastomer was extracted. From this, it became clear that all the elastomer was inserted into the polymer. The physical properties of this polymer are as follows. MI 2.8 (g/10 minutes) Izot impact value 268 (Kg・cm/cm) Fatigue strength 26.9 (Kg/cm 2 ) This polymer also has a specified molecular weight and at the same time has excellent impact resistance. . Example 3 Polyoxymethylene thoroughly dried under reduced pressure
5.08Kg, ethylene glycol formal 418gr,
A reaction tank was charged with 3.35 kg of maleic anhydride-modified ethylene-propylene-ethylidene nobornene terpolymer (3 carboxylic anhydride groups) and 50 kg of cyclohexane as molecular weight regulators. After charging, the contents of the reaction tank were heated to 70°C. The reaction was started by adding 1.25g of boron trifluoride dibutyl etherate to the reaction tank. After maintaining the internal temperature of the reaction tank at 70℃ for 32 minutes,
The reaction was stopped by adding 550 gr of cyclohexane containing 130 gr of tributylamine. After filtering off the polymer,
After washing with a large amount of methanol 5 times, 8.41 kg of polymer was recovered. Even by hot benzyl alcohol extraction of this polymer, no elastomer could be detected. From this, it became clear that all the elastomer was inserted into the polymer. The physical properties of this polymer are as follows. MI 12.3 (g/10 minutes) Izot impact value 28.4 (Kg·cm/cm) Fatigue strength 267 (Kg/cm 2 ) This polymer also has a desired molecular weight and excellent impact resistance. Examples 4 to 13 Using the starting materials and elastomers shown in Table 1, acetal copolymers having the physical properties shown in Table 1 were obtained. Both polymers have desired molecular weights and excellent impact resistance. Comparative Examples 1 to 4 Instead of the elastomer used in Example 1, the first
A block copolymer was obtained using a polymer having the active hydrogen shown in the table. The physical properties of these polymers are also shown in Table 1. A block copolymer of formaldehyde and a polymer having active hydrogen atoms shows almost no improvement in impact resistance.
At the same time, the fatigue strength also decreases significantly. The physical properties of the polyoxymethylene homopolymer are as follows. MI 12.2 (g/10 min) Izot impact value 6.8 (Kg・cm/cm) Fatigue strength 330 (Kg/cm 2 ) Polyoxymethylene copolymer containing 1.5 mol% oxyethylene units obtained by copolymerization of trioxane and ethylene oxide The physical property values are as follows. MI 12.0 (g/10 minutes) Izot impact value 4.9 (Kg・cm/cm) Fatigue strength 260 (Kg/cm 2 )

【衚】【table】

【衚】【table】

Claims (1)

【特蚱請求の範囲】  ゜フトセグメントずハヌドセグメントずを有
し、二次転移枩床が−120〜40℃にあり、か぀
無氎カルボン酞基を少なくずも個有する熱可塑
性゚ラストマヌの存圚䞋にホルムアルデヒドを単
独重合させるか、又はホルムアルデヒド又はポリ
オキシメチレンず環状゚ヌテルずを共重合させる
事を特城ずするアセタヌル共重合䜓の補法。  熱可塑性゚ラストマヌが、ポリオレフむン系
゚ラストマヌ又はポリスチレン系゚ラストマヌで
ある特蚱請求の範囲第項蚘茉の補法。  ポリオレフむン系゚ラストマヌが䞍飜和化合
物倉性゚チレン−プロピレンコポリマヌもしくは
䞍飜和化合物倉性゚チレン−プロピレン−ゞ゚ン
タヌポリマヌである特蚱請求の範囲第項又は第
項蚘茉の補法。  ポリスチレン系゚ラストマヌが䞍飜和化合物
倉性ポリスチレン−ポリゞ゚ンブロツクコポリマ
ヌもしくは䞍飜和化合物倉性氎玠添加ポリスチレ
ンポリゞ゚ンブロツクコポリマヌである特蚱請求
の範囲第項又は第項蚘茉の補法。  環状゚ヌテルが゚チレンオキシドである特蚱
請求の範囲第項蚘茉の補法。  環状゚ヌテルが、゚チレングリコヌルホルマ
ヌル、ゞ゚チレングリコヌルホルマヌル及び
−ブタンゞオヌルホルマヌルから遞ばれた化合
物である特蚱請求の範囲第項蚘茉の補法。
[Claims] 1. Formaldehyde alone in the presence of a thermoplastic elastomer that has soft segments and hard segments, has a secondary transition temperature of -120 to +40°C, and has at least one carboxylic anhydride group. A method for producing an acetal copolymer, which comprises polymerizing or copolymerizing formaldehyde or polyoxymethylene with a cyclic ether. 2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the thermoplastic elastomer is a polyolefin elastomer or a polystyrene elastomer. 3. The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the polyolefin elastomer is an unsaturated compound-modified ethylene-propylene copolymer or an unsaturated compound-modified ethylene-propylene-dien terpolymer. 4. The method according to claim 1 or 2, wherein the polystyrene elastomer is an unsaturated compound-modified polystyrene-polydiene block copolymer or an unsaturated compound-modified hydrogenated polystyrene-polydiene block copolymer. 5. The production method according to claim 1, wherein the cyclic ether is ethylene oxide. 6 The cyclic ether is ethylene glycol formal, diethylene glycol formal and 1,
The method according to claim 1, wherein the compound is selected from 4-butanediol formal.
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