JPH07179721A - ポリアセタール樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】従来のアセタール樹脂材料の欠点、即ち、易燃
性、樹脂成分のドロッピングを改良し、機械的性質と耐
熱性、難燃性に優れ、しかも、実用成形性に優れたアセ
タール樹脂組成物を与える。 【構成】アセタール樹脂に、木質パルプ〔５乃至７０重
量％〕、および、多官能性シアン酸エステル〔０．５乃
至１０重量％〕、または、その重合体〔０．５乃至１０
重量％〕とを配合する。 【効果】木質パルプと多官能性シアン酸エステル、また
は、その重合体との相乗効果により、極めて優れた機械
的性質と耐熱性、難燃性に優れ、しかも、実用成形性に
優れ、各種成形部品の材料として好適に用いることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アセタール樹脂組成物
に関するものである。更に詳しく言えば、本発明はアセ
タール樹脂に木質パルプ、および、多官能性シアン酸エ
ステル、または、その重合体とを配合してなるアセター
ル樹脂組成物に関し、機械的強度、および、耐熱性、難
燃性に優れた成形体になるアセタール樹脂組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】アセタール樹脂は、大量生産が可能で安
価な熱可塑性樹脂であり、しかも機械的強度、および、
耐熱性、耐薬品性に優れているため、従来金属材料が使
用されていた分野である軸受や歯車等の各種機械部品か
ら自動車や精密機械、電気・電子機器、建築用部材等の
素材として、あらゆる産業分野で賞用されている。しか
し、アセタール樹脂には、機械部品として高温下や応力
下で長期間使用し続けると、たわみや熱変形等を生じ易
いと言った欠点がある。一般に、アセタール樹脂成形材
料には、これらの欠点を改良する事を目的としてガラス
繊維やタルクなどの無機質フィラーが充填材として配合
されているが、外観が著しく悪化するのみならず、軸受
や歯車、カム等の摺動部品においては、当該成形部品と
接触している部材の摩耗が増大すると言った重大な欠点
・問題点が残されている。またアセタール樹脂には、容
易に熔融して燃え易いと言った致命的な欠点がある。こ
の欠点は、アセタール樹脂に無機質フィラー等を配合す
る方法では解決することが出来ない。アセタール樹脂に
無機質フィラー等を配合すると、剛性強度や耐熱性は改
善されるが、樹脂成分のドリッピング、即ち、樹脂熔融
物の滴下の阻止・防止には殆ど効果がない。また、赤リ
ン等の難燃剤を添加・配合する方法も提案されている
が、難燃剤の種類や配合量によっては、必ずしも十分な
難燃効果が得られず、しかも、アセタール樹脂の優れた
性質を著しく損なうことすらあり、好ましい方法とは言
えない。即ち、アセタール樹脂には、未だ、難燃性の付
与・改善と言った重大な技術的改善課題が残されてい
る。

【０００３】本発明者等は、アセタール樹脂に木質パル
プを配合することによって上記の課題を解決することが
できるとの知見を得たが〔特願平２−１２２０１号〕、
アセタール樹脂と木質パルプとの接着性が未だ不十分で
あり、更なる機械的特性の改良が求められていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
問題点を解決して、優れた機械的性質、および、良好な
難燃性を有するアセタール樹脂と木質パルプとを配合し
た樹脂組成物を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、アセタール樹
脂に、木質パルプ、および、多官能性シアン酸エステ
ル、または、その重合体とを配合したことを特徴とする
アセタール樹脂組成物にある。更に詳しく言えば、本発
明は、アセタール樹脂に、全樹脂組成物に対して５乃至
７０重量％の木質パルプと、０．５乃至１０重量％の多
官能性シアン酸エステル、または、その重合体とを均一
に分散してなることを特徴とするアセタール樹脂組成物
にある。

【０００６】アセタール樹脂に、合成樹脂配合剤、即
ち、充填剤や補強材として汎用されているガラス繊維や
炭素繊維等を配合すると、エンジニアリングプラスチッ
クスとして重要な性質である剛性強度や耐熱性は改善さ
れるが、樹脂成分のドリッピング現象の阻止・防止に
は、殆ど効果がない。しかし、アセタール樹脂に、ガラ
ス繊維や炭素繊維等の替わりに木質パルプを配合して均
一に分散させると、樹脂成分のドリッピング現象が阻止
されて、顕著に難燃化して、その目的を達成することが
出来る。また、更に、多官能性シアン酸エステル、特
に、２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン、
または、その重合体を配合して均一に分散させると、機
械的強度、および、耐熱性、難燃性等がより一層改善・
改良される。

【０００７】アセタール樹脂のドリッピング現象の阻止
・防止効果は、本質的に可燃物である木質パルプの配合
量の増加と共に顕著になるが，その作用機構について
は，未だ十分には解明されておらず、今後の重要な研究
課題である。アセタール樹脂のドリッピング現象の阻止
・防止効果が、木質パルプの配合量の増加と共に顕著に
なることなどから、木質パルプの立体的な分子構造と密
接な関係があるものと推察される。

【０００８】本発明においてアセタール樹脂とは、ポリ
アセタールホモポリマー、および、主鎖の５０％以上が
オキシメチレン連鎖よりなるポリアセタールコポリマ
ー、並びに、これらのポリアセタールを公知の方法で架
橋、或いは、グラフト共重合して変性したもの、およ
び、これらのポリアセタールの２種類以上の混合・配合
物のことを意味する。

【０００９】また、木質パルプとは、セルローズ系、ま
たは、リグノセルローズ系の材料のことを意味し、更に
具体的に言えば、ディゾルビングパルプ、ケミカルパル
プ、セミケミカルパルプ、メカニカルパルプ〔サーモメ
カニカルパルプ、リファイナーグラウンドパルプ、砕木
パルプ等〕、古紙パルプなどのことを意味する。

【００１０】更にまた、多官能性シアン酸エステルと
は、分子中に２個以上のシアン酸エステル基を有する次
の一般式 Ｒ₁-(-Ｏ−Ｃ≡Ｎ）_m で表されるポリシアン酸エステル化合物〔式中、Ｒ₁ は
芳香族性の多価の有機基であり、シアン酸エステル基は
Ｒ₁ の芳香環に直接結合しており、ｍは２以上の整数、
通常１０以下の整数を表す〕を意味する。ここでＲ₁ で
表された芳香族性の多価の有機基とは、ベンゼン、ナフ
タレン、ビフェニル、ジフェニルメタン、ジフェニルエ
タン、２，２−ジフェニルプロパン、ジフェニルエーテ
ル、ジフェニルエーテル、ジフェニルスルホキシド、フ
ェノ−ル、或いは、クレゾールとホルムアルデヒドとを
反応させて得られるベンゼン多核体などから誘導される
多価の有機基を意味する。なかでも、Ｒ₁ が２，２−ジ
フェニルプロパンである２，２−ビス（４−シアナトフ
ェニル）プロパンが最も汎用である。多官能性シアン酸
エステルの重合体とは、多官能性シアン酸エステルの縮
合重合反応によって得られる縮合樹脂、或いは、多官能
性シアン酸エステルと多官能性マレイミドとの縮合重合
反応によって得られる縮合樹脂のことを意味する。ここ
に多官能性マレイミドとは、ビス（４−マレイミノフェ
ニル）メタンに代表される分子中に２以上のマレイミド
基を有する有機化合物を意味する。通常一般的には、既
に「ＢＴレジン」の商品名〔製造販売元 三菱瓦斯化
学〕で市販されている２，２−ビス（４−シアナトフェ
ニル）プロパンを多官能性シアン酸エステル成分とする
多官能性シアン酸エステル重合体の中から、所望により
適宜に選ぶことによって、十分にその目的を達成するこ
とができる。

【００１１】本発明を実施するとき、木質パルプの配合
量は、５乃至７０重量％〔樹脂組成物中〕、より好まし
くは、２０乃至６０重量％である。木質パルプの配合量
が５重量％よりも少ない場合には、十分なドリッピング
現象の阻止・防止効果を得ることができず、難燃化の効
果は不十分なものとなる。また、逆に、木質パルプの配
合量が７０重量％よりも多くなると、配合・混合操作が
極めて困難となり、均質な樹脂組成物を得ることができ
ない場合が生じる。

【００１２】多官能性シアン酸エステル、または、その
重合体の配合量は、０．５乃至１０重量％〔樹脂組成物
中〕、より好ましくは、１乃至５重量％である。その重
合体の配合量が０．５重量％よりも少ない場合には、十
分な機械的強度と低い成形収縮率を得ることが出来な
い。また逆に、多官能性シアン酸エステル、または、そ
の重合体の配合量を１０重量％よりも多くしても、物性
値の大幅な改善・向上効果は得られず、経済的にも不利
である。

【００１３】本発明を実施するとき、本発明の組成物に
は、所望により、さらに機械的特性などを改良する目的
で、公知のフィラー類、例えば、ガラス繊維、炭素繊
維、ウィスカー〔例えば、チタン酸カリウム、酸化亜
鉛、炭化珪素、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、ア
ルミナ等〕、フレーク〔マイカ、タルク、ガラスフレー
ク、カオリンフレーク、グラファイト等〕、球状無機充
填物〔例えば、ガラスビーズ、ガラスバルーン、ガラス
粉末、球状シリカ、球状アルミ等〕、無定形無機充填物
〔例えば、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等〕、
無機添加物〔例えば、二硫化モリブテン、二硫化タング
ステン、フッ化黒鉛、窒化ホウ素等〕などを配合・混合
することができる。また、所望により、さらに加工性の
改良、或いは、機能付与の目的で公知の離型剤や帯電防
止剤、顔料、難燃剤などを配合・混合することができ
る。

【００１４】本発明のアセタール樹脂組成物の配合は、
公知のニーダーや押出機、或いは、バンバリーミキサー
等を用いて、公知の方法に従って、アセタール樹脂の加
熱熔融下に均一に分散混合する方法で実施される。な
お、本配合操作の実施に際して、各原料物質の配合順序
等には、特に制限はなく、プラスチックス加工技術の常
識に反しない限りにおいて任意である。以下、本発明に
ついて実施例、および、比較例を示して、その効果を具
体的に、かつ詳細に説明する。なお、以下に示す実施例
は、具体的に説明するためのものであって、本発明の実
施態様や発明の範囲を限定するものとしては意図されて
いない。

【００１５】

【実施例】

実施例１ バンバリー型加圧ニーダー〔トーシン製、容量１０リッ
トル、主スクリュー回転数 26RPM、モーター 40HP 〕に
アセタール樹脂〔三菱瓦斯化学製、商品名ユピタール F
30 １００重量部にメラミン１重量部、および、グアナ
ミン１重量部を配合したもの〕９０重量部〔2.7 kg〕、
晒クラフトパルプ〔王子製紙製〕１０重量部〔0.3 k
g〕、および、２，２−ビス（４−シアナトフェニル）
プロパン〔三菱瓦斯化学製、化合物Ａと表示〕１重量部
〔0.03kg〕を仕込み〔表１参照〕、常法に従って、6.5
kg/cm²・G の窒素ガス加圧下に、樹脂温度 190〜210 ℃
で２０分間加熱混練してコンパウンド化したのち、ペレ
ット化した。次いで、常法に従って射出成形して物性試
験用テストピースを作成した。ここに得られたテストピ
ースを使用して物性試験〔試験方法：燃焼性 UL-94HB、
テストピース幅 12mm 、厚さ 3.2mm；曲げ強度 ASTM D7
90、試験温度 23 ℃；曲げ弾性率 ASTM D790、試験温度
23 ℃；熱変形温度 ASTM D648、試験荷重 18.6kg/c
m² 〕を行い、表２に示す結果を得た。

【００１６】実施例２ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を８０重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を２０重量部とし
た〔表１参照〕以外は、全て実施例１と同様にして、表
２に示す結果を得た。

【００１７】実施例３ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を７０重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を３０重量部に、
２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン１重量
部を０．５重量部とした〔表１参照〕以外は、全て実施
例１と同様にして、表２に示す結果を得た。

【００１８】実施例４ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を７０重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を３０重量部とし
た〔表１参照〕以外は、全て実施例１と同様にして、表
２に示す結果を得た。

【００１９】実施例５ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を７０重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を３０重量部に、
２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン１重量
部を３重量部とした〔表１参照〕以外は、全て実施例１
と同様にして、表２に示す結果を得た。

【００２０】実施例６ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を７０重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を３０重量部に、
２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン１重量
部の替わりに平均重合度が約３の２，２−ビス（４−シ
アナトフェニル）プロパン重合体〔三菱瓦斯化学製、化
合物Ｂと表示〕１重量部を使用した〔表１参照〕以外
は、全て実施例１と同様にして、表２に示す結果を得
た。

【００２１】実施例７ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を７０重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を３０重量部に、
２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン１重量
部の替わりに平均重合度が約３の２，２−ビス（４−シ
アナトフェニル）プロパン重合体３重量部を使用した
〔表１参照〕以外は、全て実施例１と同様にして、表２
に示す結果を得た。

【００２２】実施例８ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を７０重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を３０重量部に、
２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン１重量
部を６重量部とした〔表１参照〕以外は、全て実施例１
と同様にして、表２に示す結果を得た。

【００２３】実施例９ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を６０重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を４０重量部に、
２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン１重量
部を０．５重量部とした〔表１参照〕以外は、全て実施
例１と同様にして、表２に示す結果を得た。

【００２４】実施例１０ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を６０重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を４０重量部にし
た〔表１参照〕以外は、全て実施例１と同様にして、表
２に示す結果を得た。

【００２５】実施例１１ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を５０重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を５０重量部とし
た〔表１参照〕以外は、全て実施例１と同様にして、表
２に示す結果を得た。

【００２６】実施例１２ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を４０重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を６０重量部とし
た〔表１参照〕以外は、全て実施例１と同様にして、表
２に示す結果を得た。

【００２７】実施例１３ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を７０重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を３０重量部に、
２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン１重量
部を２重量部にし、ガラス繊維〔チョップトストラン
ド、旭ファイバーグラス製、商品名グラスロン〕２０重
量部を加えた〔表１参照〕以外は、全て実施例１と同様
にして、表２に示す結果を得た。

【００２８】

【比較例】

比較例１ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を６０重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を４０重量部に、
２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン１重量
部を０重量部とした〔表１参照〕以外は、全て実施例１
と同様にして、表２に示す結果を得た。

【００２９】比較例２ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を６０重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を４０重量部に、
２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン１重量
部を０．２重量部とした〔表１参照〕以外は、全て実施
例１と同様にして、表２に示す結果を得た。

【００３０】比較例３ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を７０重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を３０重量部に、
２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン１重量
部を０重量部とした〔表１参照〕以外は、全て実施例１
と同様にして、表２に示す結果を得た。

【００３１】比較例４ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を７０重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を３０重量部に、
２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン１重量
部を０．２重量部とした〔表１参照〕以外は、全て実施
例１と同様にして、表２に示す結果を得た。

【００３２】比較例５ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を５０重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を５０重量部に、
２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン１重量
部を０重量部とした〔表１参照〕以外は、全て実施例１
と同様にして、表２に示す結果を得た。

【００３３】比較例６ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を９８重
量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を２重量部とした
〔表１参照〕以外は、全て実施例１と同様にして、表２
に示す結果を得た。

【００３４】比較例７ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を１００
重量部に、晒クラフトパルプ１０重量部を０重量部とし
た〔表１参照〕以外は、全て実施例１と同様にして、表
２に示す結果を得た。

【００３５】比較例８ 実施例１において、アセタール樹脂９０重量部を５０重
量部に、晒クラフトパルプ５０重量部をガラス繊維〔チ
ョップトストランド、旭ファイバーグラス製、商品名グ
ラスロン〕５０重量部に替えた〔表１参照〕以外は、全
て 実施例１と同様にして、表２に示す結果を得た。

【００３６】

【発明の効果】本発明のアセタール樹脂組成物は、アセ
タール樹脂に、木質パルプ、および、多官能性シアン酸
エステル、または、その重合体とを配合した難燃性組成
物であって、優れた機械的性質と改良された難燃性、お
よび、耐熱性を有し、各種成形部品の材料として好適に
用いることができる。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アセタール樹脂に、木質パルプ、およ
   び、多官能性シアン酸エステル、または、その重合体と
   を配合したことを特徴とするアセタール樹脂組成物。
2. 【請求項２】 多官能性シアン酸エステルが、２，２−
   ビス（４−シアナトフェニル）プロパンである請求項１
   記載のアセタール樹脂組成物。
3. 【請求項３】 多官能性シアン酸エステル、または、そ
   の重合体の配合量が全組成物中の０．５乃至１０重量％
   である請求項１記載のアセタール樹脂組成物。
4. 【請求項４】 木質パルプの配合量が全組成物中の５乃
   至７０重量％である請求項１記載のアセタール樹脂組成
   物。