WO2017169120A1 - ポリアセタール樹脂組成物 - Google Patents

ポリアセタール樹脂組成物 Download PDF

Info

Publication number
WO2017169120A1
WO2017169120A1 PCT/JP2017/004190 JP2017004190W WO2017169120A1 WO 2017169120 A1 WO2017169120 A1 WO 2017169120A1 JP 2017004190 W JP2017004190 W JP 2017004190W WO 2017169120 A1 WO2017169120 A1 WO 2017169120A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mass
polyacetal resin
acid
resin composition
glass fiber
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/004190
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
原科 初彦
広和 勝地
Original Assignee
ポリプラスチックス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ポリプラスチックス株式会社 filed Critical ポリプラスチックス株式会社
Priority to CN201780011231.4A priority Critical patent/CN108699318B/zh
Priority to US16/082,052 priority patent/US11142637B2/en
Priority to MYPI2018702827A priority patent/MY192383A/en
Publication of WO2017169120A1 publication Critical patent/WO2017169120A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L59/00Compositions of polyacetals; Compositions of derivatives of polyacetals
    • C08L59/04Copolyoxymethylenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38Boron-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3467Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3477Six-membered rings
    • C08K5/3492Triazines
    • C08K5/34922Melamine; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14Glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06Copolymers with styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2/00Addition polymers of aldehydes or cyclic oligomers thereof or of ketones; Addition copolymers thereof with less than 50 molar percent of other substances
    • C08G2/10Polymerisation of cyclic oligomers of formaldehyde
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G4/00Condensation polymers of aldehydes or ketones with polyalcohols; Addition polymers of heterocyclic oxygen compounds containing in the ring at least once the grouping —O—C—O—
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38Boron-containing compounds
    • C08K2003/387Borates

Definitions

  • the present invention relates to a polyacetal resin composition.
  • Polyacetal resin has excellent properties in mechanical properties, thermal properties, electrical properties, slidability, moldability, impact resistance, dimensional stability of molded products, etc. Widely used in automotive parts, precision machine parts, etc. It is known that a reinforcing material such as a glass-based inorganic filler is blended in order to improve the mechanical properties of the polyacetal resin, such as strength and rigidity.
  • polyacetal resin has poor activity
  • glass-based inorganic fillers also have poor activity. Therefore, simply blending glass-based inorganic filler with polyacetal resin and melt-kneading will result in insufficient adhesion between the two. In many cases, the mechanical properties cannot be improved as much as possible. Therefore, various methods for improving the mechanical properties by improving the adhesion between the polyacetal resin and the glass-based inorganic filler have been proposed.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is excellent in mechanical properties such as tensile strength, tensile elongation, bending strength, impact resistance, and hot water resistance.
  • an excellent polyacetal resin is provided.
  • the present inventors have intensively studied. As a result, the polyacetal resin maintains high mechanical properties by using specific glass fibers and a small amount of boric acid. However, the present inventors have found that the hot water resistance can be improved and have completed the present invention. Specifically, the present invention provides the following.
  • the present invention relates to (A) 100 parts by mass of a polyacetal resin, (B) 1 part by mass or more and 100 parts by mass or less of glass fibers surface-treated with a blocked isocyanate compound and an aminosilane coupling agent; C) A polyacetal resin composition containing 0.001 part by mass or more and 1.0 part by mass or less of boric acid.
  • this invention is a polyacetal resin composition as described in (1) whose said (B) glass fiber is a glass fiber surface-treated with the blocked isocyanate compound, the aminosilane coupling agent, and the polyurethane resin. It is.
  • this invention is a polyacetal resin composition as described in (1) or (2) whose said (C) boric acid is orthoboric acid.
  • the present invention provides (D) a polyacetal resin composition according to any one of (1) to (3), further containing 0.002 to 10 parts by mass of a triazine derivative having a nitrogen-containing functional group. It is a thing.
  • a polyacetal resin that is excellent in mechanical properties such as tensile strength, tensile elongation, bending strength, impact resistance, and excellent in hot water resistance.
  • ⁇ Polyacetal resin composition In the polyacetal resin composition of the present embodiment, (A) 100 parts by mass of the polyacetal resin (B) 1 part by mass or more and 100 parts by mass or less of glass fibers surface-treated with a blocked isocyanate compound and an aminosilane coupling agent And (C) 0.001 part by mass or more and 1.0 part by mass or less of boric acid.
  • A 100 parts by mass of the polyacetal resin
  • B 1 part by mass or more and 100 parts by mass or less of glass fibers surface-treated with a blocked isocyanate compound and an aminosilane coupling agent
  • C 0.001 part by mass or more and 1.0 part by mass or less of boric acid.
  • a polyacetal resin is a high molecular compound having an oxymethylene group (—CH 2 O—) as a main structural unit, a polyoxymethylene homopolymer, or an oxymethylene group as a main repeating unit.
  • the copolymer may be a copolymer, terpolymer or block polymer containing a small amount of a comonomer unit such as ethylene oxide, 1,3-dioxolane, 1,4-butanediol formal and the like.
  • the polyacetal resin may have a branched or crosslinked structure as well as a linear molecule, or may be a known modified polyoxymethylene into which another organic group is introduced.
  • the polyacetal resin is not particularly limited with respect to the degree of polymerization, and has a melt molding processability (for example, a melt flow value (MFR) at 190 ° C. under a load of 2160 g is 1.0 g / 10 min or more and 100 g / min. 10 minutes or less).
  • MFR melt flow value
  • the glass fiber needs to be surface-treated with a blocked isocyanate compound and an aminosilane coupling agent.
  • the glass fiber only needs to be surface-treated with the blocked isocyanate compound and the aminosilane coupling agent, and the timing of the surface treatment is not limited. That is, the glass fiber may be surface-treated with a blocked isocyanate compound and then surface-treated with an aminosilane coupling agent, or after surface treatment with an aminosilane coupling agent, It may be surface-treated. Further, the glass fiber may be subjected to a surface treatment with a blocked isocyanate compound and an aminosilane coupling agent at the same time.
  • whether or not the glass fiber is surface-treated with a blocked isocyanate compound and an aminosilane coupling agent can be distinguished by solvent extraction of the glass fiber from the polyacetal resin composition and analyzing the components.
  • the surface-treated glass fiber is used as a component of the polyacetal resin composition, if the surface treatment agent is not a blocked isocyanate compound and an aminosilane coupling agent, the surface treatment agent is a blocked isocyanate compound and an aminosilane coupling agent. Compared to some cases, not only mechanical properties such as tensile strength are inferior, but also hot water resistance is inferior.
  • any polyfunctional isocyanate compound having two or more isocyanate groups in one molecule can be used without particular limitation.
  • aliphatic, alicyclic (hereinafter, also referred to as “alicyclic”) and aromatic isocyanate compounds can be mentioned, and in particular, from the viewpoint of compatibility and compatibility with polyacetal resins, aliphatic An alicyclic isocyanate compound is preferable.
  • bifunctional aliphatic or alicyclic diisocyanates, and polyisocyanates obtained by multiplying these diisocyanates are preferable.
  • aliphatic diisocyanate those having 4 to 30 carbon atoms are preferable, and those having 5 to 10 carbon atoms are more preferable.
  • Specific examples include tetramethylene-1,4-diisocyanate, pentamethylene-1,5-diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethyl-hexamethylene-1,6-diisocyanate, and lysine diisocyanate.
  • alicyclic diisocyanate a C8-C15 thing is preferable and a C10-C18 thing is more preferable.
  • examples include isophorone diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatemethyl) -cyclohexane, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, and the like.
  • examples of the aromatic isocyanate include xylylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, and diphenylmethane diisocyanate.
  • polyisocyanates include compounds having at least two isocyanate groups per molecule, for example, various aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate or diphenylmethane diisocyanate; meta-xylylene diisocyanate, ⁇ , ⁇ , ⁇ ′.
  • ⁇ '-tetramethyl-meta-xylylene diisocyanate various aralkyl diisocyanates
  • aliphatic or cycloaliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate or isophorone diisocyanate
  • polyhydric alcohols Isocyanate group-containing prepolymers such as those obtained by the addition reaction of benzene, and isocyanates such as those obtained by cyclization and trimerization of the above-mentioned various diisocyanates.
  • Prepolymers having an isocyanurate ring, or said various diisocyanates such as those obtained by reacting a water, polyisocyanate and the like having a biuret structure.
  • hexamethylene diisocyanate or hexamethylene diisocyanate cyclic trimer is preferred from the viewpoint of impact resistance and durability of the resulting composition and industrial availability.
  • Two or more of the above compounds can be used in combination.
  • blocking agents include, for example, oxime blocking agents such as methyl ethyl ketoxime, acetoxime, cyclohexanone oxime, acetophenone oxime, benzophenone oxime; phenol blocking agents such as m-cresol, xylenol; methanol, ethanol, butanol Alcohol blocking agents such as 2-ethylhexanol, cyclohexanol and ethylene glycol monoethyl ether; lactam blocking agents such as ⁇ -caprolactam; diketones such as diethyl malonate and acetoacetate; mercaptans such as thiophenol
  • blocking agents include urea blocking agents such as thiourea, imidazole blocking agents, carbamic acid blocking agents, and
  • aminosilane coupling agent is further used for the surface treatment of the glass fiber of the present embodiment.
  • the aminosilane coupling agent means a compound containing a silicon atom having an alkoxy group bonded in one molecule and a functional group containing a nitrogen atom.
  • Specific aminosilane coupling agents include ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, ⁇ -aminopropylmethyldimethoxysilane, ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N, N′-bis- [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, N, N′-bis- [3- (triethoxysilyl) ) Propyl] ethylenediamine, N, N'-bis- [3- (methyldimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, N, N'-bis- [3- (trimethoxysilyl) propyl] hexamethylenediamine, N, N'- Bis- [3- (trie
  • aminosilane coupling agents among them, ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, ⁇ -aminopropylmethyldimethoxysilane, ⁇ -aminopropylmethyldiethoxysilane, N- ( ⁇ -aminoethyl) ) - ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, N- ( ⁇ -aminoethyl) - ⁇ -aminopropyltriethoxysilane and N-phenyl- ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane are preferred, and ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane And ⁇ -aminopropyltriethoxysilane are more preferable. According to these aminosilane coupling agents, a synergistic effect due to the combination with the blocked isocyanate compound can be easily obtained, and the adhesion between the polyacetal
  • the glass fiber of the present embodiment is more preferably a glass fiber surface-treated with a blocked isocyanate compound, an aminosilane coupling agent, and a polyurethane resin.
  • the glass fiber only needs to be surface-treated with a blocked isocyanate compound, an aminosilane coupling agent, and a polyurethane resin, and the timing of the surface treatment does not matter. That is, when surface-treating glass fibers, a plurality of surface treatment agents may be used sequentially, or a plurality of surface treatment agents may be used simultaneously.
  • polyurethane resin those obtained from a polyisocyanate component mainly composed of xylylene diisocyanate and a polyol component mainly composed of polyester polyol are preferable from the viewpoint of sizing properties and the like.
  • examples of the xylylene diisocyanate include o-xylylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, and mixtures thereof.
  • m-xylylene diisocyanate is preferable.
  • polyester polyol examples include a condensed polyester polyol obtained by dehydration condensation of a polyhydric alcohol and a polycarboxylic acid, a lactone polyester polyol obtained by ring-opening polymerization of a lactone based on a polyhydric alcohol, Examples thereof include ester-modified polyols obtained by ester-modifying the ends of ether polyols with lactones and copolymerized polyester polyols thereof.
  • Examples of the polyhydric alcohol used in the condensed polyester polyol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, butylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, hexylene glycol, Examples include glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, dipropylene glycol, etc.
  • Examples of polyvalent carboxylic acids include succinic acid, adipic acid, and azelain.
  • Acid sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, maleic anhydride, fumaric acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid, iso Tal acid, phthalic acid, 1,4-naphthalene dicarboxylic acid, biphenyl dicarboxylic acid, trimellitic acid and the like.
  • lactone polyester polyol examples include poly ( ⁇ -caprolactone) polyol. These polyester polyols preferably have a weight average molecular weight in the range of 500 or more and 4000 or less.
  • the weight average molecular weight of the resin in the present specification is a value measured by GPC method and converted to standard polystyrene.
  • the polyurethane resin can be produced, for example, by heating xylylene diisocyanate and polyester polyol at 30 ° C. to 130 ° C. in the absence of a solvent or in the presence of a small amount of an organic solvent.
  • an organic solvent when performing a heating reaction, you may coexist suitably the polyhydric alcohol illustrated by description of the said polyester polyol as a chain extender.
  • the organic solvent is not particularly limited as long as it does not react with isocyanate and is miscible with water. For example, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, dimethyl Formamide or the like can be used.
  • the glass fiber When the glass fiber is subjected to surface treatment, it is possible to use a blocked isocyanate compound and an aminosilane coupling agent, and if necessary, a polyurethane resin dissolved in an organic solvent or dispersed in water as described later. preferable.
  • a method for producing an aqueous emulsion containing a polyurethane resin there are a self-emulsification method and a method using an emulsifier, but these may be combined appropriately.
  • Hydrophilicity by introducing an ionic group (sulfonic acid group, amino group, carboxyl group, etc.) or nonionic hydrophilic group (polyethylene glycol, polyoxyalkylene glycol, etc.) into the side chain or terminal of the polyurethane resin. And then dispersing or dissolving in water by self-emulsification.
  • an ionic group sulfonic acid group, amino group, carboxyl group, etc.
  • nonionic hydrophilic group polyethylene glycol, polyoxyalkylene glycol, etc.
  • a polyurethane resin emulsion having a higher molecular weight can be produced by adding a chain extender to the polyurethane resin having an isocyanate group.
  • a chain extender known ones such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, hydrazine, N, N-dimethylhydrazine can be used.
  • the single fiber diameter is not particularly limited, but is preferably 8 ⁇ m or more and 14 ⁇ m or less.
  • the single fiber diameter of the glass fiber is less than 8 ⁇ m, there is no problem in the mechanical properties and hot water resistance of the molded product, but the productivity (raw material feedability) of the molded product tends to deteriorate, and the single fiber diameter is 14 ⁇ m. When it exceeds, the improvement in strength is inferior to the amount added.
  • the single fiber diameter of glass fiber shall mean the average value of the diameter of 25 filament cross sections measured according to JISR3420.
  • the compounding quantity of glass fiber is 1 to 100 mass parts with respect to 100 mass parts of polyacetal resin, Preferably it is 5 to 55 mass parts, Most preferably, it is 10 to 40 mass parts. It is below mass parts. If the glass fiber content is less than 1 part by mass, the mechanical properties and hot water resistance of the molded product are insufficiently improved. If the content exceeds 100 parts by mass, the molding process becomes difficult.
  • the polyacetal resin composition of this embodiment contains (C) boric acid in order to enhance mechanical properties and hot water resistance.
  • the type of boric acid is not particularly limited, and may be any of orthoboric acid, metaboric acid, tetraboric acid, and the like. Of these, orthoboric acid is preferred.
  • the compounding quantity of boric acid is 0.001 mass part or more and 1.0 mass part or less, Preferably it is 0.01 mass part or more and 0.5 mass part or less. If it is less than 0.001 part by mass, the mechanical effect and hot water resistance are poor and the desired effect cannot be obtained, and if it exceeds 1.0 part by mass, the mechanical effect and hot water resistance are similarly poor and the desired effect cannot be obtained.
  • the effect of the present invention cannot be obtained if the acid is a general inorganic acid or organic acid. Even if hydrochloric acid or phosphoric acid is used as the inorganic acid and formic acid or acetic acid is used as the organic acid, the mechanical properties and hot water resistance do not reach the level of the effect of boric acid.
  • This embodiment is characterized in that both the mechanical properties and the hot water resistance of the polyacetal resin are achieved by using (B) a glass fiber subjected to a specific surface treatment and (C) boric acid. .
  • B) Although the cause of the improvement in the mechanical properties and hot water resistance of the polyacetal resin due to the specific surface-treated glass fiber and (C) boric acid is unknown, it is due to the interaction with the specific surface treatment compound. This is probably due to a synergistic effect. Therefore, when the blocked isocyanate compound and aminosilane coupling agent are not used for the surface treatment of the glass fiber, or (C) boric acid is not included in the polyacetal resin, or (C) an acid other than boric acid is included. In addition, the polyacetal resin cannot have sufficient mechanical properties and hot water resistance.
  • the polyacetal resin composition of the present embodiment may further contain glass fibers that have been surface-treated with a known coupling agent other than an aminosilane coupling agent.
  • the coupling agent is used to improve the wettability and adhesion of the glass fiber with the polyacetal resin.
  • silane coupling agent examples include vinyl alkoxy silane, epoxy alkoxy silane, mercapto alkoxy silane, and allyl alkoxy silane.
  • vinylalkoxysilane examples include vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris ( ⁇ -methoxyethoxy) silane, and the like.
  • epoxyalkoxysilane examples include ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane.
  • Examples of mercaptoalkoxysilanes include ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane and ⁇ -mercaptopropyltriethoxysilane.
  • Examples of the allylalkoxysilane include ⁇ -diallylaminopropyltrimethoxysilane, ⁇ -allylaminopropyltrimethoxysilane, ⁇ -allylthiopropyltrimethoxysilane, and the like.
  • Examples of titanate-based surface treatment agents include titanium-i-propoxyoctylene glycolate, tetra-n-butoxy titanium, tetrakis (2-ethylhexoxy) titanium, and the like. These coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the polyacetal resin composition of the present embodiment may further contain various known stabilizers / additives.
  • the stabilizer include one or more of hindered phenol compounds, nitrogen-containing basic compounds, alkali or alkaline earth metal hydroxides, inorganic salts, carboxylates, and the like.
  • general additives for thermoplastic resins for example, coloring agents such as dyes and pigments, lubricants, nucleating agents, mold release agents, antistatic agents, and surfactants are used alone or in combination. Can be mentioned.
  • the nitrogen-containing basic compound is used for enhancing the heat resistance stability of the polyacetal resin composition.
  • the kind of nitrogen-containing basic compound is not particularly limited, an example is (D) a triazine derivative having a nitrogen-containing functional group.
  • triazine derivative having a nitrogen-containing functional group examples include guanamine, melamine, N-butylmelamine, N-phenylmelamine, N, N-diphenylmelamine, N, N-diallylmelamine, N, N ′.
  • N-triphenylmelamine benzoguanamine, acetoguanamine, 2,4-diamino 6-butyl-sym-triazine, ameline, 2,4-diamino 6-benzyloxy-sym-triazine, 2,4-diamino 6-butoxy- sym-triazine, 2,4-diamino-6-cyclohexyl-sym-triazine, 2,4-diamino-6-chloro-sym-triazine, 2,4-diamino-6-mercapto-sym-triazine, 2,4-dioxy-6 -Amino sym-triazine, 2-oxy-4,6-diamino sym-triazi 1,1-bis- (3,5-diamino2,4,6-triazinyl) methane, 1,2-bis- (3,5-diamino2,4,6-triaziny
  • triazine derivatives may be used alone or in combination of two or more.
  • Preferred are guanamine and melamine, with melamine being particularly preferred.
  • the blending amount is preferably 0.001 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyacetal resin. More preferably, it is 0.01 to 2 parts by mass, particularly preferably 0.03 to 1 part by mass. If the content of the triazine derivative (D) is 0.001 part by mass or more, the thermal stability of the polyacetal resin can be improved, and if it is 10 parts by mass or less, problems such as bleeding from the polyacetal resin. It is preferable because there is no.
  • the molded article that is the object of the present embodiment it is a known inorganic, organic, and metallic fiber other than glass fiber, plate-like, powder-like, etc. It is also possible to mix one or more fillers in combination. Examples of such fillers include, but are not limited to, talc, mica, wollastonite, carbon fibers, glass beads and the like.
  • Preparation of the polyacetal resin composition of this embodiment is easily prepared by a known method generally used as a conventional resin composition preparation method. For example, after mixing each component, kneading and extruding with a single or twin screw extruder to prepare pellets, then forming, pellets with different compositions (master batch) once prepared, the pellets Any of a method of mixing (diluting) a predetermined amount for use in molding and obtaining a molded product of the desired composition after molding can be used. Further, in the preparation of the acetal composition, it is preferable to extrude after part or all of the polyacetal resin as a substrate is mixed and mixed with other components to improve the dispersibility of the additive. Is the method.
  • B′1 Glass fiber surface-treated with other surface treatment agent Glass fiber surface-treated with polyvinyl acetate (single fiber diameter: 10 ⁇ m) [(C) Boric acid] (C1) Orthoboric acid [(C ′) other acids] (C′1) phosphoric acid (C′2) acetic acid [(D) a triazine derivative having a nitrogen-containing functional group] (D1) Melamine
  • Triazine derivatives having glass fiber, acid and nitrogen-containing functional groups are blended in 100 parts by mass of polyacetal resin in the amounts shown in Tables 1 and 2, and melt-kneaded with an extruder having a cylinder temperature of 200 ° C., Examples and Comparative Examples A pellet-like polyacetal resin composition was prepared.
  • Test pieces were molded from the pellet-shaped compositions according to the examples and comparative examples using an injection molding machine. Measurement of tensile strength / elongation according to ISO527-1, 2; bending strength / flexural modulus according to ISO178; and Charpy impact strength (notched, 23 ° C.) according to ISO179 / 1eA did. The results are shown in Tables 1 and 2.
  • ⁇ Heat resistant water evaluation> Using a tensile test piece conforming to ISO 3167, the specimen was taken out after being immersed in an autoclave containing 120 ° C. hot water for 4 days, and the tensile strength was measured under the above-described conditions of tensile strength and elongation. The tensile strength retention was calculated with the value of tensile strength before immersion as 100%. The results are shown in Tables 1 and 2.
  • the polyacetal resin composition molded article of Example 4 containing glass fiber (B3) using a polyurethane resin in addition to the blocked isocyanate compound and the aminosilane coupling agent is a polyurethane resin in the surface treatment.
  • the polyacetal resin composition molded article of Example 5 using glass fiber (B3) and a triazine derivative in combination exhibits higher impact strength than the polyacetal resin composition molded article of Example 4, and the triazine derivative is the present invention. It was confirmed that the effect of the glass fiber subjected to the surface treatment was enhanced.
  • Comparative Examples 1 to 7 the initial tensile strength was obtained in Comparative Examples 1 to 7 in which boric acid was not blended, in which other acids were used, and in which Comparative Examples 1 to 7 using other surface treatment agents.
  • mechanical properties such as impact resistance are generally inferior to the embodiments of the present invention.
  • Comparative Example 4 containing glass fibers using glass fibers surface-treated with a treating agent that is not the treating agent of the present invention, and Comparative Example 5 containing glass fibers of the present invention but containing an acid that is not boric acid.
  • Nos. 6 and 6 are significantly inferior to the examples of the present invention in mechanical properties.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Abstract

本発明のポリアセタール樹脂組成物は、(A)ポリアセタール樹脂100質量部と、(B)ブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤とで表面処理されたガラス繊維1質量部以上100質量部以下と、(C)ホウ酸0.001質量部以上1.0質量部以下とを含有し、耐熱水性を発揮する。

Description

ポリアセタール樹脂組成物
 本発明は、ポリアセタール樹脂組成物に関する。
 ポリアセタール樹脂は機械的特性、熱的特性、電気的特性、摺動性、成形性、耐衝撃性、成形品の寸法安定性等において優れた特性を持っており、構造材料や機構部品として電気機器、自動車部品、精密機械部品等に広く使用されている。そして、ポリアセタール樹脂の機械的特性、例えば強度や剛性を向上させるために、ガラス系無機充填材等の強化材を配合することが知られている。
 しかしながら、ポリアセタール樹脂は活性に乏しく、またガラス系無機充填材も活性に乏しいため、単にポリアセタール樹脂にガラス系無機充填材を配合し溶融混練しただけでは両者の密着性は不十分なものとなり、期待するほどの機械的特性の向上が得られない場合が多い。そこで、ポリアセタール樹脂とガラス系無機充填材との密着性を向上させて機械的特性を改良するための各種の方法が提案されている。
 例えば、ポリアセタール樹脂にガラス系無機充填材とホウ酸化合物とを添加すること、さらに該ガラス系無機充填材を特定のシラン化合物で表面処理すること(特許文献1参照)、ポリアセタール樹脂にポリウレタン系樹脂で表面処理されたガラス繊維を添加すること、さらに亜リン酸を用いてpHを調整すること(特許文献2参照)等が知られている。
特開平09-151298号公報 特開2000-335942号公報
 しかしながら、これらの手法は、いずれも、ガラス系無機充填材の化学的活性を高め、引張強さ、引張伸び、曲げ強さ等の機械的特性を得るものである。近年、これらの機械的特性に加え、耐衝撃性や、耐久性、とりわけ耐熱水性を発揮するポリアセタール樹脂の提供が求められており、従来のポリアセタール樹脂では、耐衝撃性や耐久性の向上の点において、さらなる改良の余地がある。
 本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、引張強さ、引張伸び、曲げ強さ、耐衝撃性等の機械的特性に優れ、かつ、耐熱水性にも優れたポリアセタール樹脂を提供することである。
 本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた、その結果、ポリアセタール樹脂に対して、特定のガラス繊維と少量のホウ酸とを用いることで、高い機械的特性を維持しつつ、耐熱水性を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的に、本発明は以下のものを提供する。
 (1)本発明は、(A)ポリアセタール樹脂100質量部に対して、(B)ブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤とで表面処理されたガラス繊維1質量部以上100質量部以下と、(C)ホウ酸0.001質量部以上1.0質量部以下とを含有するポリアセタール樹脂組成物である。
 (2)また、本発明は、前記(B)ガラス繊維が、ブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤とポリウレタン樹脂とで表面処理されたガラス繊維である、(1)に記載のポリアセタール樹脂組成物である。
 (3)また、本発明は、前記(C)ホウ酸がオルトホウ酸である、(1)又は(2)に記載のポリアセタール樹脂組成物である。
 (4)また、本発明は、(D)含窒素官能基を有するトリアジン誘導体0.002質量部以上10質量部以下をさらに含有する(1)から(3)のいずれかに記載のポリアセタール樹脂組成物である。
 本発明によれば、引張強さ、引張伸び、曲げ強さ、耐衝撃性等の機械的特性に優れ、かつ、耐熱水性にも優れたポリアセタール樹脂を提供できる。
 以下、本発明の具体的な実施形態について、詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
<ポリアセタール樹脂組成物>
 本実施形態のポリアセタール樹脂組成物は、(A)ポリアセタール樹脂100質量部に対して、(B)ブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤で表面処理されたガラス繊維1質量部以上100質量部以下と、(C)ホウ酸0.001質量部以上1.0質量部以下とを含有する。以下、各々の成分について説明する。
[(A)ポリアセタール樹脂]
 (A)ポリアセタール樹脂は、オキシメチレン基(-CHO-)を主たる構成単位とする高分子化合物で、ポリオキシメチレンホモポリマー、又はオキシメチレン基を主たる繰り返し単位とし、これ以外に他の構成単位、例えばエチレンオキサイド、1,3-ジオキソラン、1,4-ブタンジオールホルマール等のコモノマー単位を少量含有するコポリマー、ターポリマー、ブロックポリマーのいずれにてもよい。また、ポリアセタール樹脂は、分子が線状のみならず分岐、架橋構造を有するものであってもよく、他の有機基を導入した公知の変性ポリオキシメチレンであってもよい。また、ポリアセタール樹脂は、その重合度に関しても特に制限はなく、溶融成形加工性を有するもの(例えば、190℃、2160g荷重下でのメルトフロー値(MFR)が1.0g/10分以上100g/10分以下)であればよい。
[(B)ブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤で表面処理されたガラス繊維]
 (B)ガラス繊維は、ブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤とで表面処理されたものであることを要する。ガラス繊維は、ブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤とで表面処理されていれば足り、表面処理するタイミングの先後は問わない。すなわち、ガラス繊維は、ブロック化イソシアネート化合物で表面処理された後に、アミノシランカップリング剤で表面処理されたものであってもよいし、アミノシランカップリング剤で表面処理された後、ブロック化イソシアネート化合物で表面処理されたものであってもよい。また、ガラス繊維は、ブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤とで同時に表面処理されたものであってもよい。
 また、ガラス繊維がブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤で表面処理されたものであるか否かは、ポリアセタール樹脂組成物からガラス繊維を溶剤抽出し、成分を分析することで区別可能である。
 ポリアセタール樹脂組成物の構成成分として表面処理されたガラス繊維を用いたとしても、表面処理剤がブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤でないと、表面処理剤がブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤である場合に比べ、引張強さ等の機械的特性が劣るだけでなく、耐熱水性も劣るため、好ましくない。
 ブロック化イソシアネート化合物の原料であるイソシアネート化合物としては、一分子中に2つ以上のイソシアネート基を有する多官能のイソシアネート化合物であれば特に制限なく使用できる。例えば、脂肪族、脂環族(以下、「脂環式」ともいう。)及び芳香族のイソシアネート化合物を挙げることができるが、特に、ポリアセタール樹脂との相溶性や適合性の面から、脂肪族、脂環族イソシアネート化合物が好ましい。特に、2官能性の脂肪族又は脂環式ジイソシアネート、これらのジイソシアネートを多量化したポリイソシアネートであることが好ましい。
 脂肪族ジイソシアネートとしては、炭素数4以上30以下のものが好ましく、炭素数5以上10以下のものがより好ましい。具体的には、テトラメチレン-1,4-ジイソシアネート、ペンタメチレン-1,5-ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチル-ヘキサメチレン-1,6-ジイソシアネート、リジンジイソシアネート等を挙げることができる。また、脂環式ジイソシアネートとしては、炭素数8以上15以下のものが好ましく、炭素数10以上18以下のものがより好ましい。具体的には、イソホロンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネートメチル)-シクロヘキサン、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等を挙げることができる。さらに、芳香族時イソシアネートとしては、キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等が挙げられる。
 さらに、ポリイソシアネートとしては、一分子当たり少なくとも2個のイソシアネート基を有する化合物、例えば、トリレンジイソシアネートもしくはジフェニルメタンジイソシアネートの如き、各種の芳香族ジイソシアネート類;メタ-キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’-テトラメチル-メタ-キシリレンジイソシアネートの如き、各種のアラルキルジイソシアネート類;ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートもしくはイソホロンジイシシアネートの如き、脂肪族ないしは脂環式ジイソシアネート類と、多価アルコール類とを付加反応せしめて得られるような、イソシアネート基含有プレポリマー類、前記の各種のジイソシアネート類を環化三量化せしめて得られるような、イソシアヌレート環を有するプレポリマー類、あるいは前記の各種のジイソシアネート類と、水とを反応せしめて得られるような、ビュレット構造を有するポリイソシアネート等が挙げられる。
 なかでも、得られる組成物の耐衝撃性や耐久性、工業的入手の容易さの点から、ヘキサメチレンジイソシアネート、又はヘキサメチレンジイソシアネートの環状三量体が好ましい。なお、上記化合物を2種以上併用することもできる。
 本実施形態のブロック化イソシアネート化合物としては、上記イソシアネート化合物の反応基を、周知のブロック化剤で定法によりブロックしたものを、特に限定されることなく使用できる。具体的なブロック化剤としては、例えば、メチルエチルケトオキシム、アセトキシム、シクロヘキサノンオキシム、アセトフェノンオキシム、ベンゾフェノンオキシム等のオキシム系ブロック化剤;m-クレゾール、キシレノール等のフェノール系ブロック化剤;メタノール、エタノール、ブタノール、2-エチルヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノエチルエーテル等のアルコール系ブロック化剤;ε-カプロラクタム等のラクタム系ブロック化剤;マロン酸ジエチル、アセト酢酸エステル等のジケトン系;チオフェノール等のメルカプタン系ブロック化剤;チオ尿素等の尿素系ブロック化剤;イミダゾール系ブロック化剤;カルバミン酸系ブロック化剤;重亜硫酸塩等を挙げることができるが、これらに特に限定されない。なかでも、ラクタム系ブロック化剤、オキシム系ブロック化剤、ジケトン系ブロック化剤の使用が好ましい。
 本実施形態のガラス繊維の表面処理には、さらに、アミノシランカップリング剤が用いられる。アミノシランカップリング剤とは、一分子中にアルコキシ基が結合した珪素原子と、窒素原子を含有する官能基とを含有している化合物を意味する。
 具体的なアミノシランカップリング剤として、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N,N’-ビス-〔3-(トリメトキシシリル)プロピル〕エチレンジアミン、N,N’-ビス-〔3-(トリエトキシシリル)プロピル〕エチレンジアミン、N,N’-ビス-〔3-(メチルジメトキシシリル)プロピル〕エチレンジアミン、N,N’-ビス-〔3-(トリメトキシシリル)プロピル〕ヘキサメチレンジアミン、N,N’-ビス-〔3-(トリエトキシシリル)プロピル〕ヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。また、これらのアミノシランカップリング剤は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
 上記アミノシランカップリング剤として、なかでも、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン及びN-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシランが好ましく挙げられ、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン及びγ-アミノプロピルトリエトキシシランがより好ましく挙げられる。これらのアミノシランカップリング剤によれば、ブロック化イソシアネート化合物との組み合わせによる相乗効果が得られ易く、ポリアセタール樹脂とガラス繊維との接着性を向上させることができる。
 本実施形態のガラス繊維は、ブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤とポリウレタン樹脂とで表面処理されたガラス繊維であることがより好ましい。ガラス繊維は、ブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤とポリウレタン樹脂とで表面処理されていれば足り、表面処理するタイミングの先後は問わない。すなわち、ガラス繊維を表面処理する際、複数の表面処理剤を逐次に使用してもよいし、複数の表面処理剤を同時に使用してもよい。
 ポリウレタン樹脂としては、集束性等の点から、特にキシリレンジイソシアネートを主とするポリイソシアネート成分とポリエステルポリオールを主とするポリオール成分から得られたものが好適である。ここで、キシリレンジイソシアネートとしては、o-キシリレンジイソシアネート、m-キシリレンジイソシアネート、p-キシリレンジイソシアネート及びこれらの混合物が挙げられるが、これらの中でm-キシリレンジイソシアネートが好ましい。
 一方、ポリエステルポリオールとしては、例えば多価アルコールと多価カルボン酸との脱水縮合により得られた縮合系ポリエステルポリオール、多価アルコールをベースとしてラクトンの開環重合により得られたラクトン系ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールの末端をラクトンでエステル変性したエステル変性ポリオール及びこれらの共重合ポリエステルポリオール等が挙げられる。
 上記縮合系ポリエステルポリオールにおいて用いられる多価アルコールの例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、ブチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、ヘキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール等が挙げられ、多価カルボン酸の例としては、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、無水マレイン酸、フマル酸、1,3-シクロペンタンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、トリメリット酸等が挙げられる。
 また、ラクトン系ポリエステルポリオールとしては、例えばポリ(ε-カプロラクトン)ポリオール等がある。これらのポリエステルポリオールは、重量平均分子量が500以上4000以下の範囲にあるものが好適である。なお、本明細書における樹脂の重量平均分子量は、GPC法によって測定し、かつ、標準ポリスチレン換算された値である。
 ポリウレタン樹脂を製造するには、例えば、キシリレンジイソシアネートとポリエステルポリオールとを、30℃以上130℃以下程度で無溶媒下又は少量の有機溶媒存在下に加熱することにより行うことができる。なお、加熱反応を行う際には、前記ポリエステルポリオールの説明で例示した多価アルコールを、鎖延長剤として適宜共存させてもよい。また、有機溶媒を使用する場合には、この有機溶媒としては、イソシアネートと反応せず、かつ水と混和性のあるものであればよく、特に制限はないが、例えばアセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド等を用いることができる。
 ガラス繊維に表面処理を行う際には、後述するようにブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤、さらに、必要に応じてポリウレタン樹脂を、有機溶剤中に溶解、又は水中に分散させ使用することが好ましい。特に、ポリウレタン樹脂を含む水性エマルジョンを製造する方法としては、自己乳化法、乳化剤を使用する方法があるが、これらを適当に組み合わせてもよい。
(1)ポリウレタン樹脂の側鎖又は末端にイオン性基(スルホン酸基、アミノ基、カルボキシル基等)又は非イオン性親水性基(ポリエチレングリコール、ポリオキシアルキレングリコール等)を導入することにより親水性を付与した後、自己乳化により水中に分散又は溶解する方法。
(2)ポリウレタン樹脂を製造する際、モノマーとして、ポリエステルポリオール成分及びキシリレンジイソシアネート成分以外に、ポリエチレングリコール又はモノアルコキシポリエチレングリコールのような水溶性ポリオールを共存させて行い、水に比較的親和性のあるポリウレタン系樹脂として水中に分散又は溶解させて自己乳化する方法。
(3)ポリウレタン樹脂に存在するイソシアネート基をブロック剤(アルコール、オキシム等)でブロックしたポリマーを乳化剤と機械的剪断力を用いて強制的に分散する方法。
(4)ポリウレタン樹脂を特にブロック剤を使用せずに乳化剤と機械的剪断力により強制的に水中で分散させる方法。
 また、乳化させる際あるいは乳化させた後、イソシアネート基を有するポリウレタン系樹脂に鎖延長剤を加えることにより、さらに分子量の高いポリウレタン系樹脂エマルジョンを製造することもできる。その際の鎖延長剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ヒドラジン、N,N-ジメチルヒドラジン等の公知のものを使用することができる。
 本実施形態に用いられるガラス繊維として、その単繊維直径は、特に限定されるものではないが、8μm以上14μm以下であることが好ましい。ガラス繊維の単繊維直径が8μm未満であると、成形品の機械的特性や耐熱水性には問題ないが、成形品の生産性(原料フィード性)が悪化しやすく、その単繊維直径が14μmを超えると添加量に対して強度の向上が劣る。なお、本明細書において、ガラス繊維の単繊維直径は、JIS R 3420に準じて測定される25個のフィラメント断面の直径の平均値をいうものとする。
 (B)ガラス繊維の配合量は、ポリアセタール樹脂100質量部に対して1質量部以上100質量部以下であり、好ましくは5質量部以上55質量部以下であり、特に好ましくは10質量部以上40質量部以下である。ガラス繊維の含有量が1質量部未満であると、成形品の機械的特性及び耐熱水性の改善が不十分であり、その含有量が100質量部を超えると成形加工が困難になる。
[(C)ホウ酸]
 本実施形態のポリアセタール樹脂組成物は、機械的特性及び耐熱水性を高めるため、(C)ホウ酸を含有する。
 (C)ホウ酸の種類は特に限定されるものでなく、オルトホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸等のいずれであってもよい。中でもオルトホウ酸が好ましい。(C)ホウ酸の配合量は、0.001質量部以上1.0質量部以下であり、好ましくは0.01質量部以上0.5質量部以下である。0.001質量部未満では、機械的特性及び耐熱水性に劣り所望の効果が得られず、1.0質量部を越えると、同じく機械的特性及び耐熱水性に劣り所望の効果が得られない。
 ポリアセタール樹脂組成物が酸を含有するとしても、酸が、一般の無機酸、有機酸では本発明の効果は得られない。無機酸として塩酸、リン酸、有機酸としてギ酸、酢酸などを用いても、機械的特性及び耐熱水性は、ホウ酸による効果のレベルに達しない。
 本実施形態は、(B)特定の表面処理を行ったガラス繊維と(C)ホウ酸とを併用したことで、ポリアセタール樹脂の機械的特性と耐熱水性との両方をさせたことを特徴とする。(B)特定の表面処理がなされたガラス繊維と(C)ホウ酸とによる、ポリアセタール樹脂の機械的特性及び耐熱水性向上の原因は不明であるが、特定の表面処理用化合物との相互作用による相乗効果によると考えられる。そのため、ガラス繊維の表面処理にブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤が用いられない場合や、ポリアセタール樹脂に(C)ホウ酸が含まれないか、(C)ホウ酸以外の酸が含まれる場合には、ポリアセタール樹脂は充分な機械的特性及び耐熱水性を有し得ない。
[その他]
(他のガラス繊維)
 本実施形態のポリアセタール樹脂組成物は、さらにアミノシランカップリング剤以外の公知のカップリング剤で表面処理されたガラス繊維を含有してもよい。カップリング剤は、ガラス繊維を、ポリアセタール樹脂との濡れ性や接着性等を良好なものとするために用いられるものであって、例えばシラン系、チタネート系、アルミニウム系、クロム系、ジルコニウム系、ボラン系カップリング剤等があるが、これらの中で、特にシラン系カップリング剤が好適である。
 シラン系カップリング剤としては、例えばビニルアルコキシシラン、エポキシアルコキシシラン、メルカプトアルコキシシラン、アリルアルコキシシラン等が挙げられる。ビニルアルコキシシランとしては、例えばビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン等が挙げられる。エポキシアルコキシシランとしては、例えばγ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。メルカプトアルコキシシランとしては、例えばγ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。アリルアルコキシシランとしては、例えばγ-ジアリルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アリルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アリルチオプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。チタネート系表面処理剤としては、例えばチタニウム-i-プロポキシオクチレングリコレート、テトラ-n-ブトキシチタン、テトラキス(2-エチルヘキソキシ)チタン等が挙げられる。これらカップリング剤は1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(各種安定剤・添加剤)
 本実施形態のポリアセタール樹脂組成物には、さらに公知の各種安定剤・添加剤を配合し得る。安定剤としては、ヒンダードフェノール系化合物、含窒素塩基性化合物、アルカリ或いはアルカリ土類金属の水酸化物、無機塩、カルボン酸塩等のいずれか1種又は2種以上を挙げることができる。添加剤としては、熱可塑性樹脂に対する一般的な添加剤、例えば染料、顔料等の着色剤、滑剤、核剤、離型剤、帯電防止剤、界面活性剤のいずれか1種又は2種以上を挙げることができる。
 中でも、含窒素塩基性化合物は、ポリアセタール樹脂組成物の耐熱安定性を高めるために用いられる。含窒素塩基性化合物の種類は、特に限定されるものではないが、一例として、(D)含窒素官能基を有するトリアジン誘導体が挙げられる。
 (D)含窒素官能基を有するトリアジン誘導体として、具体的には、グアナミン、メラミン、N-ブチルメラミン、N-フェニルメラミン、N,N-ジフェニルメラミン、N,N-ジアリルメラミン、N,N’,N-トリフェニルメラミン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、2,4-ジアミノ6-ブチル-sym-トリアジン、アメリン、2,4-ジアミノ6-ベンジルオキシ-sym-トリアジン、2,4-ジアミノ6-ブトキシ-sym-トリアジン、2,4-ジアミノ6-シクロヘキシル-sym-トリアジン、2,4-ジアミノ6-クロロ-sym-トリアジン、2,4-ジアミノ6-メルカプト-sym-トリアジン、2,4-ジオキシ-6-アミノsym-トリアジン、2-オキシ-4,6-ジアミノsym-トリアジン、1,1-ビス-(3,5-ジアミノ2,4,6-トリアジニル)メタン、1,2-ビス-(3,5-ジアミノ2,4,6-トリアジニル)エタン〔別称(サクシノグアナミン)〕、1,3-ビス-(3,5)-ジアミノ2,4,6-トリアジニル)プロパン、1,4-ビス-(3,5-ジアミノ2,4,6-トリアジニル)ブタン、メチレン化メラミン、エチレンジメラミン、トリグアナミン、メラミンシアヌレート、エチレンジメラミンシアヌレート、トリグアナミンシアヌレート等である。
 これらのトリアジン誘導体は1種類で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。好ましくはグアナミン、メラミンであり、中でもメラミンが特に好ましい。
 本実施形態において、かかる含窒素官能基を有するトリアジン誘導体(D)を配合する場合、その配合量は、ポリアセタール樹脂100質量部に対して0.001質量部以上10質量部以下とするのが好ましく、より好ましくは0.01質量部以上2質量部以下、特に好ましくは0.03質量部以上1質量部以下である。上記トリアジン誘導体(D)の含有量が0.001質量部以上であれば、ポリアセタール樹脂の熱安定性を向上することができ、10質量部以下であれば、ポリアセタール樹脂からの滲み出し等の問題がなく好ましい。
 また、本実施形態の目的とする成形品の性能を大幅に低下させないような範囲であるならば、ガラス繊維以外の公知の無機、有機、及び金属等の繊維状、板状、粉粒状等の充填剤を1種又は2種以上複合させて配合することも可能である。このような充填剤の例としては、タルク、マイカ、ウォラストナイト、炭素繊維、ガラスビーズ等が挙げられるが、何らこれらに限定されるものではない。
 本実施形態のポリアセタール樹脂組成物の調製は、従来の樹脂組成物調製法として一般に用いられる公知の方法により容易に調製される。例えば各成分を混合した後、1軸又は2軸の押出機により練込み押出しして、ペレットを調製し、しかる後、成形する方法、一旦組成の異なるペレット(マスターバッチ)を調製し、そのペレットを所定量混合(稀釈)して成形に供し、成形後に目的組成の成形品を得る方法等、いずれも使用できる。また、アセタール組成物の調製において、基体であるポリアセタール樹脂の一部又は全部を粉砕し、これとその他の成分を混合した後、押出等を行うことは添加物の分散性を良くする上で好ましい方法である。
 以下、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
<ポリアセタール樹脂組成物の調製>
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
                    (単位は、質量部である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
                    (単位は、質量部である。)
 表1及び表2において、各種材料は次のとおりである。
〔(A)ポリアセタール樹脂〕
 (A1)ポリアセタール樹脂(トリオキサン96.7質量%と1,3-ジオキソラン3.3質量%とを共重合させてなるポリアセタール共重合体(メルトインデックス(190℃,荷重2160gで測定):45g/10min)
 (A2)ポリアセタール樹脂(トリオキサン96.7質量%と1,3-ジオキソラン3.3質量%とを共重合させてなるポリアセタール共重合体(メルトインデックス(190℃,荷重2160gで測定):9g/10min)
〔(B)表面処理されたガラス繊維〕
 (B1)メチルエチルケトオキシムでブロックされたヘキサメチレンジイソシアネートのブロック化イソシアネート1.2質量%、アミノシランカップリング剤(γ-アミノプロピルトリエトキシシラン)0.02質量%で表面処理された10μmのチョップドストランド。
(B2)メチルエチルケトオキシムでブロックされたヘキサメチレンジイソシアネートの環状三量体のブロック化イソシアネート1.2質量%、アミノシランカップリング剤(γ-アミノプロピルトリエトキシシラン)0.02質量%で表面処理された13μmのチョップドストランド。
  (B3)日本国特許特公平6-27204号公報の実施1記載のブロック化イソシアネート1.0質量%、アミノシランカップリング剤0.02質量%、ポリウレタン樹脂0.3質量%で表面処理された10μmのチョップドストランド。
 (B4)メチルエチルケトオキシムでブロックされたヘキサメチレンジイソシアネートのブロック化イソシアネート1.0質量%、アミノシランカップリング剤(γ-アミノプロピルトリエトキシシラン)0.02質量%、ポリウレタン樹脂0.3質量%で表面処理された10μmのチョップドストランド。
〔(B’)他のガラス繊維〕
 (B’1)他の表面処理剤で表面処理されたガラス繊維
 ポリ酢酸ビニルで表面処理されたガラス繊維(単繊維直径:10μm)
〔(C)ホウ酸〕
 (C1)オルトホウ酸
〔(C’)他の酸〕
 (C’1)リン酸
 (C’2)酢酸
〔(D)含窒素官能基を有するトリアジン誘導体〕
 (D1)メラミン 
 ポリアセタール樹脂100質量部に、ガラス繊維、酸及び含窒素官能基を有するトリアジン誘導体を、表1及び2に示す量で配合し、シリンダー温度200℃の押出機で溶融混練し、実施例及び比較例に係るペレット状のポリアセタール樹脂組成物を調製した。
<物性評価>
 実施例及び比較例に係るペレット状の組成物から射出成形機を用い、試験片を成形した。そして、ISO527-1,2に準拠した引張強さ・引張伸び、ISO178に準拠した曲げ強さ・曲げ弾性率、ISO179・1eAに準拠したシャルピー衝撃強さ(ノッチ付、23℃)の測定を実施した。結果を表1及び2に示す。
<耐熱水性評価>
 ISO3167に準拠した引張試験片を用い、120℃の熱水の入ったオートクレーブに4日間浸漬させた後取り出し、上記の引張強さ・伸びの条件で引張強さを測定した。引張強さ保持率は、浸漬前の引張強さの値を100%として計算した。結果を表1及び2に示す。
 表1の結果から、(A)ポリアセタール樹脂100質量部と、(B)ブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤で表面処理されたガラス繊維1質量部以上100質量部以下と、(C)ホウ酸0.001質量部以上1.0質量部以下とが配合されたポリアセタール樹脂組成物の成形品は、いずれも引張強さ、引張伸び及び衝撃強さの機械的特性に優れ、耐熱水性にも優れていることが確認された(実施例1~11)。
 また、表面処理の際に、ブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤に加えてポリウレタン樹脂を用いたガラス繊維(B3)を含有する実施例4のポリアセタール樹脂組成物成形品は、表面処理においてポリウレタン樹脂を用いない実施例1のポリアセタール樹脂組成物成形品と比べて、より高い衝撃強度を示すことが確認された。さらに、ガラス繊維(B3)とトリアジン誘導体とを併用した実施例5のポリアセタール樹脂組成物成形品は、実施例4のポリアセタール樹脂組成物成形品より、さらに高い衝撃強度を示し、トリアジン誘導体が本願発明の表面処理を行ったガラス繊維の効果を増強することが確認された。
 これに対し、表2から明らかなように、ホウ酸が配合されていないもの、他の酸を使用したもの、また、他の表面処理剤を使用した比較例1~7では、初期の引張強さ、耐衝撃性等の機械的特性において、全般的に本発明の実施例に劣る。特に、本発明の処理剤でない処理剤で表面処理されたガラス繊維を用いたガラス繊維を含有する比較例4や、本発明のガラス繊維を含有するが、ホウ酸でない酸を含有する比較例5及び6は、その機械的特性が本発明の実施例に大きく劣る。これらの結果から、(A)ポリアセタール樹脂と、(B)ブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤とで表面処理されたガラス繊維及び(C)ホウ酸とを組み合わせることにより、相乗的にポリアセタール樹脂組成物の機械的特性が向上することは明らかである。

Claims (4)

  1.  (A)ポリアセタール樹脂100質量部に対して、
     (B)ブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤とで表面処理されたガラス繊維1質量部以上100質量部以下と、
     (C)ホウ酸0.001質量部以上1.0質量部以下とを含有するポリアセタール樹脂組成物。
  2.  前記(B)ガラス繊維は、ブロック化イソシアネート化合物とアミノシランカップリング剤とポリウレタン樹脂とで表面処理されたガラス繊維である、請求項1に記載のポリアセタール樹脂組成物。
  3.  前記(C)ホウ酸は、オルトホウ酸である、請求項1又は2に記載のポリアセタール樹脂組成物。
  4.  (D)含窒素官能基を有するトリアジン誘導体0.002質量部以上10質量部以下をさらに含有する、請求項1から3のいずれか記載のポリアセタール樹脂組成物。
PCT/JP2017/004190 2016-03-31 2017-02-06 ポリアセタール樹脂組成物 WO2017169120A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201780011231.4A CN108699318B (zh) 2016-03-31 2017-02-06 聚缩醛树脂组合物
US16/082,052 US11142637B2 (en) 2016-03-31 2017-02-06 Polyacetal resin composition
MYPI2018702827A MY192383A (en) 2016-03-31 2017-02-06 Polyacetal resin composition

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-072361 2016-03-31
JP2016072361A JP2017179265A (ja) 2016-03-31 2016-03-31 ポリアセタール樹脂組成物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017169120A1 true WO2017169120A1 (ja) 2017-10-05

Family

ID=59963915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/004190 WO2017169120A1 (ja) 2016-03-31 2017-02-06 ポリアセタール樹脂組成物

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11142637B2 (ja)
JP (1) JP2017179265A (ja)
CN (1) CN108699318B (ja)
MY (1) MY192383A (ja)
WO (1) WO2017169120A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6968597B2 (ja) * 2017-06-30 2021-11-17 ポリプラスチックス株式会社 ポリアセタール樹脂組成物
CN110790519B (zh) * 2019-12-20 2022-01-11 内江华原电子材料有限公司 一种聚氨酯拉挤复合材料用玻璃纤维浸润剂及其制备方法
JP7240469B1 (ja) * 2021-10-04 2023-03-15 ポリプラスチックス株式会社 ポリアセタール樹脂組成物
JP7240468B1 (ja) * 2021-10-04 2023-03-15 ポリプラスチックス株式会社 ポリアセタール樹脂組成物

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57209856A (en) * 1981-06-17 1982-12-23 Unitika Ltd Sizing agent for glass fiber
JPH0379631A (ja) * 1989-08-22 1991-04-04 Asahi Fiber Glass Co Ltd ポリオキシメチレン補強用繊維
JP2006070196A (ja) * 2004-09-03 2006-03-16 Polyplastics Co ポリアセタール樹脂組成物
JP2008044995A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Polyplastics Co ポリアセタール樹脂組成物
JP2009007522A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Polyplastics Co ポリアセタール樹脂組成物
WO2010035351A1 (ja) * 2008-09-29 2010-04-01 ポリプラスチックス株式会社 ポリアセタール樹脂組成物

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3285480B2 (ja) 1995-09-29 2002-05-27 ポリプラスチックス株式会社 ポリアセタール樹脂組成物
JP4277364B2 (ja) 1999-05-31 2009-06-10 日東紡績株式会社 ポリアセタール樹脂補強用のガラス繊維集束剤およびそれを用いたガラス繊維束
ATE396232T1 (de) 2002-03-05 2008-06-15 Ticona Gmbh Polyoxymethylen-formmasse und daraus hergestellte formkörper
JP2005029714A (ja) * 2003-07-08 2005-02-03 Polyplastics Co ポリアセタール樹脂組成物

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57209856A (en) * 1981-06-17 1982-12-23 Unitika Ltd Sizing agent for glass fiber
JPH0379631A (ja) * 1989-08-22 1991-04-04 Asahi Fiber Glass Co Ltd ポリオキシメチレン補強用繊維
JP2006070196A (ja) * 2004-09-03 2006-03-16 Polyplastics Co ポリアセタール樹脂組成物
JP2008044995A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Polyplastics Co ポリアセタール樹脂組成物
JP2009007522A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Polyplastics Co ポリアセタール樹脂組成物
WO2010035351A1 (ja) * 2008-09-29 2010-04-01 ポリプラスチックス株式会社 ポリアセタール樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017179265A (ja) 2017-10-05
CN108699318B (zh) 2021-04-30
US20200291223A1 (en) 2020-09-17
CN108699318A (zh) 2018-10-23
US11142637B2 (en) 2021-10-12
MY192383A (en) 2022-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017169120A1 (ja) ポリアセタール樹脂組成物
KR20130141526A (ko) 커플링된 유리-섬유 강화된 폴리옥시메틸렌
JP2011246566A (ja) ポリアセタール樹脂組成物及びそれからなる樹脂成形品
JP6231728B1 (ja) ポリアセタール樹脂組成物
JP6864023B2 (ja) ポリアセタール樹脂組成物
JP5530891B2 (ja) ポリアセタール樹脂組成物及びそれからなる成形品
JP4549784B2 (ja) ポリアセタール樹脂組成物
JP6968597B2 (ja) ポリアセタール樹脂組成物
JP6835650B2 (ja) ポリアセタール樹脂組成物
CA1268885A (en) Thermoplastic polyester molding composition having an improved impact performance
CN108219356B (zh) 聚缩醛树脂组合物的制造方法
US11015031B2 (en) Reinforced polyoxymethylene composition with low emissions
CN110191920B (zh) 聚缩醛树脂组合物
JP7240468B1 (ja) ポリアセタール樹脂組成物
WO2017056565A1 (ja) ポリアセタール樹脂組成物
JP7240469B1 (ja) ポリアセタール樹脂組成物
JP2013213146A (ja) ポリアセタール樹脂組成物及びそれからなる成形品

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17773669

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17773669

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1