JPS62267351A - ポリアセタ−ル樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カーボンブラック、カーボン繊維、グラファ
イト等のカーボン系物質を含有し、優れた熱安定性、成
形性、機械的性質を有するポリアセタール樹脂組成物及
びその安定な製造方法に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

従来から、ポリアセタール樹脂にカーボンブラック、カ
ーボン繊維、グラファイト等のカーボン系物質を配合す
ることは、単に着色の目的ばかりでなく、耐候性、導電
性、帯電防止性、摺動性等の機能を付与するため、或い
は機械的強度を向上させるために、ごく一般的に行われ
ており、このような樹脂組成物はポリアセタール樹脂が
本来有するバランスのとれた諸物性と相まって、自動車
、機械、電気・電子機器及びその他の諸工業の分野で、
外装部品、機構部品或いは摺動部品等として広く使用さ
れている。

しかしながら、ポリアセタール樹脂に上記の如き所望の
機能を付与するに足る量のカーボン系物質を添加すると
、使用するカーボン系物質の種類、性質、添加量により
差があるものの、−・般的にポリアセタール樹脂の熱安
定性に悪影響を及ぼし、押出機による溶融混練時に樹脂
が分解し、発泡したり、ストランド切れを起こす等、組
成物の調製時に極めて重大な障害をきたす場合があるの
みならず、得られた樹脂組成物の熱安定性も悪化し、成
形性や機械的性質等を著しく阻害する場合がある。特に
マスターペレットの調製等のように、高濃度のカーボン
系物質の配合が必要とされる場合は、この傾向が著しい
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者はかかる問題点を解決するため、鋭意研究を重
ねた結果、本発明に到達した。即ち本発明は、ポリアセ
タール樹脂にカーボンブランク等のカーボン系物質を配
合するに当たり、更にアルカリ金属化合物又はアルカリ
土類金属化合物を添加共存せしめることを特徴とする上
記問題点の改善されたポリアセタール樹脂組成物及びそ
の安定な製造方法に関す干ものである。

本発明におけるポリアセタール樹脂としては、ポリアセ
タールホモポリマー及び主鎖の大部分がオキシメチレン
連鎖よりなるポリアセ、タールコポリマーのいずれも使
用できる。また、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も基体樹脂として
使用でき、本発明の効果は発揮される。更に上記のポリ
アセタール樹脂又はその変性物に他の有機高分子物質、
例えばポリウレタン樹脂、ファ素樹脂、ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチμ７−７’　ａ　ヒレン共重合体
、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アルキル
アクリレート共重合体の如きオレフィン系単独重合体又
は共重合体、スチレン−ブタジェン−アクリロニトリル
共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のビ
ニル系化合物及びその共重合体、ポリアクリレート系樹
脂からなるグラフト共重合体、ポリアミド樹脂、熱可塑
性セグメント型コポリエステル等のポリマー或いはこれ
らの変性体を補助的にブレンドしたものに対しても有効
である。

本発明において用いられるカーボン系物質とは、ポリア
セタール樹脂に対する耐候性、導電性の付与、摺動性、
機械的性質の向上或いは着色等の目的に使用されるカー
ボン繊維・ツク、カーボン繊維、グラファイト等であっ
て、例えば、耐候性の付与や着色の目的には、ファーぶ
ス系、チャンネル系のカーボンブランクが適するが、他
にサーマルブラックなども用途に応じて用いられる。

導電性を付与する目的であれば、ストラフチャー構造が
発達し、粒子径が小さく、細孔度が高く、表面積の大き
なカーボンブラック、例えばファーネス系の導電性カー
ボンやアセチレンブラックなど、或いはカーボン繊維が
好ましい。

また機械的強度をも同時に強化するためには、カーボン
繊維が特に好適である。更に摩擦特性、摺動性の改良の
ためにはグラファイト等が用いられる。

本発明はこれらのカーボン系物質のいずれにも適用する
ことができ、有効である。これらのカーボン系物質の添
加量は、所望の目的の達成に必要な量が適宜選択される
が、その好ましい範囲は全組成物中０．１〜３０重量％
である。０．１重量％より少ない量では、ポリアセター
ル樹脂に対するカーボン系物質の悪影響が比較的少ない
ため、本発明の効果があまり顕著でなく、本発明の意義
が少ない。また、３０重量％より多い量では、カーボン
系物質の悪影響を抑えるため、多量のアルカリ金属化合
物又はアルカリ土類金属化合物の添加が必要となり、ポ
リアセタール樹脂への練込押出性、或いは得られた樹脂
組成物の外観、その他機械的性質等が著しく低下するた
め好ましくない。本発明において特に有効なカーボン系
物質の添加量は３〜２５重量％の場合であって、例えば
黒着色用のマスターペレット組成物、導電性組成物、摺
動性改良組成物等及びこれら組成物の調製を行う場合に
、本発明のアルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化
合物の添加併用が特に際立った効果を示すのである。

本発明に用いられるアルカリ金属化合物又はアルカリ土
類金属化合物としては、アルカリ金属又はアルカリ土類
金属の炭酸塩、リン酸塩、水酸化物及び酸化物が好適で
あり、これらの群から選ばれた化合物の１種又は２種以
上が用いられる。これらの化合物の一例を示せば、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、塩基性炭
酸マグネシウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、
リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、水酸化カルシ
ウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム等である。

中でもアルカリ金属の炭酸塩が好ましい。

本発明者の研究によれば、−ｇにカーボン系物質の表面
は酸性を呈しており、これを配合すると特に酸に弱いア
セタール構造を有するポリアセタール樹脂の分解を促進
し、熱安定性を阻害するもので、アルカリ性物質の添加
はこのカーボン系物質の酸性を中和し、樹脂の分解を抑
制するものと思料される。

しかし単にアルカリ性物質というだけでは有効でないも
のもあり、例えばトリエチルアミン等の如き沸点の低い
物質では、押出による樹脂組成物調製中に揮散し、十分
な効果を発揮しない。またある種のアルカリ性物質は樹
脂の外観、機械的物性等に対して有害な作用を併発して
好ましくない。本発明者の実験によれば、上記の如き特
定のアルカリ性物質、即ちアルカリ金属又はアルカリ土
類金属の炭酸塩、リン酸塩、水酸化物及び酸化物等が本
発明の目的に好適であり、前述の如きカーボン系物質の
共存に対し、極めて顕著な相乗効果を生じるのである。

これらの化合物の最適な添加量は、これらの化合物の性
質、使用するカーボン系物質の性質及び添加量に影響さ
れるが、一般的に好ましい添加量は、全組成物中０．０
００５〜２重量％である。

０．０００５重量％より少ない量では所望の効果を殆ど
得ることができず、２重量％より多い量では樹脂の外観
不良、或いは機械的物性等の著しい低下を招く場合があ
る。更に好ましくはｏ、ｏｏｉ〜０．３重量％が用いら
れる。

本発明のポリアセタール樹脂組成物には公知の酸化防止
剤、耐熱安定剤等の添加剤を配合、併用するのが好まし
い。

酸化防止剤、耐熱安定剤の一例を示せば、２゜２°−メ
チレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール
）、ヘキサメチレングリコール−ビス（３，５−ジ−ｔ
−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート）、テト
ラキス〔メチレン（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒド
ロキシヒドロシンナメート）〕メタン、１，３．５−　
）リメチル−２，４，６−）リス（３，５−ジーＬ−ブ
チルー４−ヒドロキシベンジル）ヘンゼン、４，４゛−
メチレン−ビス（２，６−ジーｔ−ブチルフェノール）
、１．３．５−　）リス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロ
キシ−２，６−シメチルベンジル）イソシアヌレートな
どのフェノール類、及びＮ−フェニル−Ｎ゛−イソプロ
ピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ、Ｎ″−ジフェニル
−ｐ−フェニレンジアミン、４、、ｉ’　−ヒス（４−
α、α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、ジフェ
ニルアミンとアセトンとの縮合反応物、Ｎ−フェニル−
β−ナフチルアミン、Ｎ、　Ｎ’−ジ−β−ナフチル−
ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン類である。また、
その他の例を示せば、尿素、ジシアンジアミド、メラ、
ミン、ポリアミド等である。これ等の酸化防止剤、耐熱
安定剤はそれぞれ単独で用いても、２種以上を混合して
用いてもよい。

また本発明の組成物には、目的に応じて一般の熱硬化性
樹脂及び熱硬化性樹脂に添加される公知の物質を更に添
加併用することができる。

例えば、カーボン系物質の分散を助けるための有機又は
無機の各種分散剤、前記酸化防止剤等の他に、耐光、耐
候等のための各種安定剤、滑剤、離型剤、可塑剤、核剤
、帯電防止剤、界面活性剤、潤滑剤等、或いはガラス繊
維、金属繊維、ボロン繊維、チタン酸カリウム、セラミ
ック、ガラスフレーク、ガラスピーズ、マイカ、タルク
、高分散性ケイ酸塩、アルミナ、水酸化アルミニウム、
石英粉、ケイ砂、ウオラストナイト、各種金属粉、金属
箔、炭化ケイ素、ボロンナイトライド、窒化ケイ素等の
繊維状、板状、粒状、粉状の無機化合物、ウィスカーや
金属ウィスカー等が含まれる。

本発明の組成物の調製法としては、特に制限はなく、一
般に常用されている方法で可能であるが、調製工程を安
定化させ、且つ熱安定性、成形性、機械的性質等に優れ
た組成物を得るためには、押出機を使用し、溶融したポ
リアセタール樹脂とカーボン系物質が接触し、樹脂の分
解が開始する以前にアルカリ金属化合物又はアルカリ土
類金属化合物を添加共存せしめる様な調製方法が好まし
い。例えば、本組成物の全成分を同時に混合して溶融押
出してペレット化する方法、本組成物のカーボン系物質
以外の成分を混合し、溶融押出ししなから押出機の中間
部よりカーボン系物質を添加し、所要の組成物のベレッ
トを得る方法等が用いられる。

本発明の方法によると、アルカリ金属化合物及び／又は
アルカリ土類金属化合物が常にカーボン系物質と共存す
るため、従来のアルカリ金属化合物又はアルカリ土類金
属化合物の存在しない押出法で見られた樹脂の分解に伴
う発泡、ストランド切れ等の調製上の諸問題及び熱安定
性等の品質上の問題が著しく改良され、高品質の組成物
を掻めて安定に調製することが可能となった。

〔実　施　例〕

次に本発明を実施例及び比較例をもって更に具体的に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

尚、以下に示す実施例及び比較例において評価した主項
目及びその評価方法は次の通りである。

（押出状況） 内径３０ｍｍベント付二軸押出機（グイホールは３個）
を使用して押出を行い、押出状況を観察した。

ストランド切れ；３時間の押出中に切れたストランドの
総本数で表した。

樹脂の発泡：押出中のベント部、ストランドの樹脂の発
泡状態及び得られたベレットの発泡状態、外観を目視観
察して総合的に５段階で評価した。

（物　　性） 熱安定性；ベレットを２３０℃で４５分間、空気中で加
熱した時の１分間光たりの加熱重量減率（χ／ｍ１ｎ）
。

抽出ホルマリン；ペレットに水を加え還流下で１．５時
間煮沸した時の水に抽出されたホルマリン量を原ペレッ
トに対する割合で表した値（χ）。

引張伸度；　ＡＳＴＭ　Ｄ　６３８法に準する。

（成　形　性） 成形時の樹脂の分解、発泡、ホルマリン臭及び試験片の
ガス発生によるフラッシュマーク等を総合して５段階で
評価した。

実施例１〜８及び比較例１〜３ ポリアセタール樹脂（ポリプラスチックス■製ジュラコ
ンＭ９０−０２）に表−１に示す組成のファーネスブラ
ック及びアルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合
物を混合した後、内径３０１１ｍベント付二軸押出機を
用いて押出状況を観察しながら、溶融混練し、ペレット
状の組成物を調製した。次いでこのペレットの物性及び
ペレットから射出成形機により成形された試験片の各物
性を測定した。一方、比較例としてアルカリ金属化合物
又はアルカリ土類金属化合物を添加しないものについて
も同様の評価を行った。

評価結果を併せて表−１に示す。

実施例９〜１５及び比較例４〜８ 使用するカーボン系物質の種類を変えて上記の実施例１
〜８及び比較例１〜３と同様のテストを行った。テスト
した組成及び評価結果を表−２〜表−５に示した。

〔発明の効果〕

以上の説明、並びに実施例にて本発明の効果は明らかな
如く、ポリアセタール樹脂にカーボン系物質を配合する
に当たり、更にアルカリ金属化合物及び／又はアルカリ
土類金属化合物を添加共存せしめることにより、従来の
アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物が共存
しない場合に比し、樹脂組成物の溶融混練調製時におけ
る樹脂の分解、発泡、ストランド切れ等の諸問題が解決
され、安定した製造が可能になると共に、熱安定型、成
形性及び機械的性質に優れたカーボン系物質含有ポリア
セタール樹脂組成物を得ることが可能になったのである
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ポリアセタール樹脂に、カーボンブラック、カーボ
   ン繊維及びグラファイトより選ばれるカーボン系物質の
   １種又は２種以上を全組成物中０．１〜３０重量％、及
   びアルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物より
   選ばれる１種又は２種以上の化合物を全組成物中０．０
   ００５〜２重量％含有せしめてなるポリアセタール樹脂
   組成物。 ２　アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物よ
   り選ばれる化合物が、アルカリ金属又はアルカリ土類金
   属の炭酸塩、リン酸塩、水酸化物又は酸化物である特許
   請求の範囲第１項記載のポリアセタール樹脂組成物。 ３　アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物よ
   り選ばれる化合物が、アルカリ金属の炭酸塩である特許
   請求の範囲第１項記載のポリアセタール樹脂組成物。 ４　ポリアセタール樹脂に、カーボンブラック、カーボ
   ン繊維及びグラファイトより選ばれるカーボン系物質の
   １種又は２種以上を全組成物中０．１〜３０重量％配合
   し、溶融混練するにあたり、溶融したポリアセタール樹
   脂にカーボン系物質が接触し、樹脂の分解が開始する以
   前にアルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物よ
   り選ばれる１種又は２種以上の化合物を全組成物中０．
   ０００５〜２重量％添加共存せしめることを特徴とする
   カーボン系物質含有ポリアセタール樹脂組成物の安定な
   製造方法。 ５　アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物よ
   り選ばれる化合物が、アルカリ金属又はアルカリ土類金
   属の炭酸塩、リン酸塩、水酸化物又は酸化物である特許
   請求の範囲第４項記載のポリアセタール樹脂組成物の製
   造方法。 ６　アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物よ
   り選ばれた化合物が、アルカリ金属の炭酸塩である特許
   請求の範囲第４項記載のポリアセタール樹脂組成物の製
   造方法。