(57)【要約】【課題】ホルムアルデヒドガスの発生を抑制し得たポリアセタール樹脂組成物を提供する。【解決手段】ポリアセタール樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂と、等方性ピッチ系炭素繊維と、を有し、等方性ピッチ系炭素繊維の長さ平均繊維長が０．２〜３ｍｍであり、等方性ピッチ系炭素繊維の含有量が３〜５０質量％である。ポリアセタール樹脂は、他の樹脂成分を含まないか、あるいは、添加剤以外の成分をさらに含むことがない。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアセタール樹脂と、等方性ピッチ系炭素繊維と、を有し、ポリアセタール樹脂以外の樹脂成分を含まないポリアセタール樹脂組成物であって、
前記等方性ピッチ系炭素繊維の長さ平均繊維長が０．２〜３ｍｍであり、
前記等方性ピッチ系炭素繊維の含有量が３〜５０質量％である、
ことを特徴とするポリアセタール樹脂組成物。
【請求項２】
ポリアセタール樹脂と、等方性ピッチ系炭素繊維と、添加剤と、からなるポリアセタール樹脂組成物であって、
前記等方性ピッチ系炭素繊維の長さ平均繊維長が０．２〜３ｍｍであり、
前記等方性ピッチ系炭素繊維の含有量が３〜５０質量％である、
ことを特徴とするポリアセタール樹脂組成物。
【請求項３】
前記等方性ピッチ系炭素繊維の長さ平均繊維長が０．３〜１．５ｍｍである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のポリアセタール樹脂組成物。
【請求項４】
前記等方性ピッチ系炭素繊維の粉末Ｘ線回折法による面間隔（ｄ002）が、０．３５６ｎｍ以上である、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のポリアセタール樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のポリアセタール樹脂組成物を用いた成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリアセタール樹脂組成物に関し、詳しくはアセトアルデヒドガスの発生を抑制し得たポリアセタール樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリアセタール樹脂は安価でありながら、機械的強度、耐クリープ性、寸法安定性、成形加工性に優れるほか、良好な耐摩擦摩耗や電気絶縁性を有する。このため、自動車、家庭電化製品、ＯＡ機器、産業用機械などに用いられる歯車、軸受などの面と面との接触運動を伴う摺動部品として広く使用されている。
【０００３】
しかしながら、ポリアセタール樹脂は、使用中に温度が上昇すると、熱分解により有毒なホルムアルデヒドガスが発生するという問題がある。また、ポリアセタール樹脂は電気的抵抗が大きく、帯電防止（制電）効果を必要とする用途には使用できない。
【０００４】
ところで、ポリアセタール樹脂に他の成分を配合して改質する技術としては、下記特許文献１、２が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２６２９８２号公報
【特許文献２】特表２００２−５３１６６０号公報
【０００６】
特許文献１は、炭素繊維と水溶性メラミンホルムアルデヒド付加物とを配合したポリアセタール樹脂組成物について開示しており、機械的強度、摺動性、耐加水分解性に優れたポリアセタール樹脂組成物が得られるとされる。
【０００７】
特許文献２では、帯電防止材として、炭素前駆体及び炭素繊維を配合したポリアセタール樹脂組成物について開示しており、体積抵抗率が半導体領域内の所望の値に厳密に制御できるとされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、ホルムアルデヒドガスの発生を抑制したポリアセタール樹脂組成物を提供することを目的とする。さらに、帯電防止効果を有し、摺動特性を向上させたポリアセタール樹脂組成物や、これを用いた成形品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための第１の本発明は、次のように構成されている。
ポリアセタール樹脂と、等方性ピッチ系炭素繊維と、を有し、ポリアセタール樹脂以外の樹脂成分を含まないポリアセタール樹脂組成物であって、前記等方性ピッチ系炭素繊維の長さ平均繊維長が０．２〜３ｍｍであり、前記等方性ピッチ系炭素繊維の含有量が３〜５０質量％であることを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するための第２の本発明は、次のように構成されている。
ポリアセタール樹脂と、等方性ピッチ系炭素繊維と、添加剤と、からなるポリアセタール樹脂組成物であって、前記等方性ピッチ系炭素繊維の長さ平均繊維長が０．２〜３ｍｍであり、前記等方性ピッチ系炭素繊維の含有量が３〜５０質量％であることを特徴とする。
【００１１】
上記の第１、第２の本発明はいずれも、ポリアセタール樹脂と、等方性ピッチ系炭素繊維と、を必須の構成要素として含んでいる。本発明者らがポリアセタール樹脂について鋭意研究した結果、ポリアセタール樹脂組成物に等方性ピッチ系炭素繊維を含ませることにより、その他の成分を用いることなく、ホルムアルデヒドの発生を抑制できることを見出した。つまり、上記の第１、第２の本発明のいずれの態様であっても、ホルムアルデヒドの発生を抑制できる。
【００１２】
この作用が得られる理由は、次のように推察される。等方性ピッチは、溶融ピッチを紡糸する工程、表面に酸素を導入して不溶化（不融化）する工程、及び炭素化する工程を経て炭素繊維となる。このような製法では、その表面に酸素を含んだ官能基（たとえば水酸基やカルボキシル基）が配された炭素繊維が得られやすい。そして、この酸素含有官能基とポリアセタール樹脂とが双極子相互作用（たとえば、酸素含有官能基の酸素原子とポリアセタール樹脂の水素原子との相互作用や、酸素含有官能基の水素原子とポリアセタール樹脂の酸素原子との相互作用）をして安定化することにより、ホルムアルデヒド発生を抑制できる。
【００１３】
ここで、第１の本発明は、等方性ピッチ系炭素繊維とポリアセタール樹脂とを必須成分として有し、ポリアセタール樹脂以外の樹脂成分を含まないものであり、樹脂以外の他の成分が含まれていてもよいものである。これに対し、第２の本発明は、等方性ピッチ系炭素繊維とポリアセタール樹脂と添加剤とを必須成分として有し、且つ、これら以外の成分が含まれていないものである。
【００１４】
等方性ピッチ系炭素繊維は、等方性ピッチを原料とする炭素繊維である。等方性ピッチとしては、石炭系ピッチ、石油系ピッチ、ナフタレン等の芳香族化合物を重合した合成ピッチ等が挙げられる。
【００１５】
また、炭素繊維は導電性に優れているため、上記範囲内で炭素繊維を配合することにより優れた制電効果も同時に実現できる。さらに、炭素繊維の粉砕物を含んだ被膜が形成されることにより、摺動特性をも向上させることができる。
【００１６】
等方性ピッチ系炭素繊維の長さは、長すぎるとポリアセタール樹脂との混練が難しくなる傾向にあり、短すぎると制電効果が小さくなる傾向にある。また、等方性ピッチ系炭素繊維の含有量は、多すぎるとポリアセタール樹脂との混練が難しくなる傾向にあり、少なすぎると上記の効果が小さくなる傾向にある。このため、等方性ピッチ系炭素繊維の長さ平均繊維長は上記範囲内に規制する。
【００１７】
なお、第１の本発明において、ポリアセタール樹脂以外の樹脂成分を含まないとは、ポリアセタール樹脂以外に分子量が１０００以上の高分子成分を含まないことを意味する。
【００１８】
また、第２の本発明における添加剤とは、最終製品の機能や用途、成形上の都合などにより添加される添加剤を意味し、顔料（着色剤）・添着剤・酸化防止剤・安定剤・紫外線吸収剤・アンチブロッキング剤・潤滑油・グリース・固体潤滑剤（黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化ホウ素等）、離型剤・抗菌剤・難燃剤、充填材（金属酸化物、金属水酸化物、炭酸塩、ケイ酸塩、ガラス繊維、タルク、炭酸カルシウム等）等を意味する。第２の本発明において、これらの添加剤は、２種以上添加されていてもよい。本発明では、炭素繊維により導電性が確保されているため、炭素繊維以外の導電性を向上させる添加剤は加えないものとすることができる。同様に、ホルムアルデヒドの発生を抑制する添加剤（ホルムアルデヒド抑制剤）も加えないものとすることができる。また、ホルムアルデヒド捕捉剤を含有させてさらにホルムアルデヒドの悪影響を低減させる構成であってもよく、これを含有させなくてもよい。
【００１９】
等方性ピッチ系炭素繊維の長さ平均繊維長は、０．３〜１．５ｍｍであることがより好ましく、０．６〜１．５ｍｍであることがさらに好ましい。
【００２０】
また、等方性ピッチ系炭素繊維の粉末Ｘ線回折法による面間隔（ｄ002）が、０．３５６ｎｍ以上であることが好ましい。このように面間隔が大きい（結晶性の低い）炭素繊維を用いることにより、炭素繊維の酸素含有官能基とポリアセタール樹脂の水素原子や酸素原子との相互作用をより起こりやすく且つ強くすることができる。
【００２１】
また、成形品にかかる本発明は、上記のポリアセタール樹脂組成物を用いたものである。
【発明の効果】
【００２２】
以上に説明したように、本発明によると、ホルムアルデヒドの発生を抑制し得たポリアセタール樹脂組成物及び成形品を実現することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明にかかるポリアセタール樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂と等方性ピッチ系炭素繊維とを必須成分として含んでいる。
【００２４】
（ポリアセタール樹脂）
本発明に用いられるポリアセタール樹脂は、分子主鎖が主としてメチレンオキシド単位（ＣＨ2Ｏ）により構成されたポリエーテル構造からなる熱可塑性樹脂である。ポリアセタール樹脂は、ホモポリマー（単独重合体）タイプとコポリマー（共重合体）タイプのどちらであっても良い。コポリマーの場合、オキシメチレン単位（ＣＨ2Ｏ）以外にオキシエチレン単位（Ｃ2Ｈ4Ｏ）などの他の構造単位を含有する。ポリアセタール樹脂は、特に限定されることはなく市販のものを用いることができ、中でも成形しやすいものが好ましい。
【００２５】
（等方性ピッチ系炭素繊維）
等方性ピッチ系炭素繊維は、等方性ピッチを炭素前駆体とする炭素繊維である。等方性とは、光学的に等方性であって、分子や分子の集団が無秩序に配向していることを示す。炭素前駆体とは、目的とする最終炭素製品の前の段階にある一連の炭素化中間体を指す。
【００２６】
炭素前駆体であるピッチとは、木材、石炭等の乾留の際に得られる液状タール、オイルサンドから得られるビチューメン、オイルシェールの乾留によって得られる油分、原油の蒸留による残渣油、石油留分のクラッキングによって生成するタール等を熱処理、重合して得られる常温で固体状のものである。具体的には、石炭系ピッチ、石油系ピッチ、ナフタレン等の芳香族化合物を重合した合成ピッチ等が挙げられる。ピッチは、化学的には無数の縮合多環芳香族化合物の混合物である。石炭を原料として得られる石炭系ピッチとしては、コークス炉から生じるコールタールを熱処理して得られるピッチが挙げられる。
【００２７】
本発明においては、原料となる等方性ピッチは特に限定されないが、石炭系等方性ピッチ（石炭を原料として得られる等方性ピッチ）が好ましい。
【００２８】
等方性ピッチの軟化点は、特に限定されず、後述するピッチ系炭素繊維の製造方法における紡糸方法によって適宜設定することができる。等方性ピッチ系炭素繊維を製造する方法は、溶融ピッチを紡糸する工程、不溶化（不融化）する工程、及び炭素化する工程からなる。紡糸する工程においては、渦流法によって予め溶融ピッチに旋回流を付与した後に溶融ピッチを流出ノズルより流出させる方法もある。ピッチを紡糸し、台上に堆積させると、ピッチ繊維のマットとなり、この後の工程によってマット状の炭素繊維（マット繊維）となる。
【００２９】
不融化工程は、ピッチ繊維の表面に酸素を導入し酸化させる工程である。不融化工程の雰囲気は空気やＮＯｘとすることができる。炭素化処理の温度は特に限定されないが、経済性などを考慮して７００〜１２００℃とすることができる。なお、これらの工程によって得られる等方性ピッチ系炭素繊維は、一般的に汎用炭素繊維とも呼ばれており、比較的安価に製造することができる。
【００３０】
マット繊維は、等方性ピッチ系炭素繊維の製造において最初に得られる形態の一つである。マット繊維は、数ｃｍ〜数十ｃｍの長さを有し、且つ、一定の幅のある短繊維の集合体であり、平均繊維長の概念はない。
【００３１】
マット繊維を所望の長さに切断・粉砕する方法は、特に限定されない。例えば、ジェットミル、ハンマーミル、ピンミルなどを用いて粉砕する方法や、ロービングカッター、ギロチン式カッター、クロスカッター、低速せん断型スクリーン式粉砕機などを用いて切断する方法を利用することができる。
【００３２】
等方性ピッチ系炭素繊維の平均繊維径は、特に限定されない。一般的に１０〜２０μｍ程度のものが入手可能であり、市販品の多くは、１３〜１８μｍである。この中では、繊維径が細いものの方が好ましい。繊維径が細いものであると、同じ添加質量でより多くの本数の炭素繊維を樹脂組成物中に存在させることができるからである。
【００３３】
また、等方性ピッチ系炭素繊維の表面の酸素量（等方性ピッチ系炭素繊維の表面に配された酸素含有官能基に由来する酸素原子の量）は、たとえば、元素分析装置等により測定することができる。そして、炭素繊維の質量に占める、等方性ピッチ系炭素繊維の表面の酸素（等方性ピッチ系炭素繊維の表面に配された酸素含有官能基に由来する酸素原子）の質量割合は、０．４〜６質量％であることが好ましく、０．８〜５質量％であることがより好ましく、２〜５質量％であることがさらに好ましい。
【００３４】
（その他の材料）
ポリアセタール樹脂組成物は、ポリアセタール樹脂及び等方性ピッチ系炭素繊維からなる（他の成分を含まない）構成であってもよく、他の成分を含んでいてもよい。たとえば、ポリアセタール樹脂組成物に、最終製品の機能や用途、成形上の都合などによって必要とされる添加剤を適宜添加することができる。添加剤としては、顔料（着色剤）・添着剤・酸化防止剤・安定剤・紫外線吸収剤・アンチブロッキング剤・潤滑油剤・固体潤滑剤（黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化ホウ素等）、離型剤・抗菌剤・難燃剤、充填材（金属酸化物、金属水酸化物、炭酸塩、ケイ酸塩、ガラス繊維、タルク、炭酸カルシウム等）等を意味する。本発明では、炭素繊維により導電性が確保されているため、炭素繊維以外の導電性を向上させる添加剤（たとえば導電性のフィラー）や、その他の粒子状や繊維状のフィラーは加えないことが好ましい。同様に、ホルムアルデヒドの発生を抑制する添加剤（ホルムアルデヒド抑制剤）も加えないことが好ましい。また、ホルムアルデヒド捕捉剤を含有させてさらにホルムアルデヒドの悪影響を低減させる構成であってもよく、これを含有させなくてもよい。さらに、ポリアセタール樹脂以外の樹脂成分を含まない構成とすることができる。
【００３５】
ポリアセタール樹脂組成物の製造方法は、特に限定されることはなく、たとえば公知の方法で行うことができる。例えば、ペレット状のポリアセタール樹脂に炭素繊維を供給しながら、ポリアセタール樹脂の融点以上の温度において、１軸又は２軸押し出し機を用いて混練することができる。このとき、必要に応じて、上述したような一般に用いられている添加剤を添加することができる。
【００３６】
等方性ピッチ系炭素繊維の添加量は、３〜５０質量％添加することが好ましく、より好ましくは１０〜３０質量％であり、更に好ましくは、２０〜３０質量％である。等方性ピッチ系炭素繊維の添加量が少なくなると等方性ピッチ系炭素繊維による効果が小さくなり、添加量が多くなるとポリアセタール樹脂との混合が困難になり、樹脂組成物の製造が困難になるとともに、コスト高にもなる。また、等方性ピッチ系炭素繊維の添加量を１０〜３０質量％とすると、摺動特性をより高められるため、好ましい。また、等方性ピッチ系炭素繊維の添加量を２０〜３０質量％とすると、制電効果をより高めやすいため、好ましい。
【００３７】
等方性ピッチ系炭素繊維の長さは、長さ平均繊維長で０．２〜３ｍｍであるが、より好ましくは０．３〜１．５ｍｍであり、更に好ましくは０．６〜１．５ｍｍである。長さ平均繊維長が０．６ｍｍより長い方が、表面抵抗を低くしやすく制電効果を得やすい。長すぎると、ポリアセタール樹脂との混合に問題を生じさせるおそれがある。
【００３８】
長さ平均繊維長（Ｌｖ）は、１〜ｎ番目の繊維の長さをそれぞれｌ1〜ｌnと示すとき、下記式のように定義される。
Ｌｖ＝（ｌ1×ｌ1＋ｌ2×ｌ2＋…＋ｌn×ｌn）／（ｌ1＋ｌ2＋…＋ｌn）
【００３９】
等方性ピッチ系炭素繊維の結晶構造は、特に限定されない。なお、粉末Ｘ線回折法による等方性ピッチ系炭素繊維の面間隔（ｄ002）が、０．３５６ｎｍ以上であるものは、表面に酸素含有官能基を多く含み、ポリアセタール樹脂の骨格の元素と双極子相互作用が得られる。これにより、ポリアセタールが安定化されて熱分解が起こりにくくなり、ホルムアルデヒドガスの発生が抑制されると推察される。
【００４０】
本発明のポリアセタール樹脂組成物は射出成形法等、公知の方法によって成形品とすることができる。射出成形する場合の金型温度は、結晶化の観点から６０〜１３０℃が好ましい。
【００４１】
（実施例１）
ポリアセタール樹脂として、三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製ユピタールＦ３０−１を用いた。等方性ピッチ系炭素繊維として、大阪ガスケミカル株式会社製のドナカーボミルド（繊維が炭素質のもの（Ｓグレード）、平均繊維径１３μｍ、長さ平均繊維長０．６８ｍｍ）を用いた。当該等方性ピッチ系炭素繊維の面間隔（ｄ002）は、０．３５８ｎｍであった。なお、面間隔は００２回折線から学振法によって求めた。
【００４２】
ポリアセタール樹脂９０質量％と、等方性ピッチ系炭素繊維１０質量％とを混合した。市販の２軸押し出し機を用いて２００〜１８０℃で溶融混練を行い、等方性ピッチ系炭素繊維をサイドフィードすることによってポリアセタール樹脂組成物を得た。
【００４３】
この樹脂組成物を射出成形して、大きさ１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚み２ｍｍの実施例１にかかる成形品を得た。射出成型は、ノズル部の温度１９０℃、金型温度１００℃で行った。成形品の密度は、１．４２ｇ／ｃｍ3であった。
【００４４】
（実施例２）
ポリアセタール樹脂の量を７０質量％とし、等方性ピッチ系炭素繊維の量を３０質量％としたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２にかかる成形品を得た。成形品の密度は、１．４６ｇ／ｃｍ3であった。
【００４５】
（実施例３）
等方性ピッチ系炭素繊維として、大阪ガスケミカル株式会社製のドナカーボミルド（Ｓグレード、長さ平均繊維長０．３７ｍｍ（面間隔（ｄ002）と平均繊維径とは実施例１と同じ。））を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３にかかる成形品を得た。成形品の密度は、１．４１ｇ／ｃｍ3であった。
【００４６】
（実施例４）
ポリアセタール樹脂の量を８０質量％とし、等方性ピッチ系炭素繊維の量を２０質量％としたこと以外は、実施例３と同様にして、実施例４にかかる成形品を得た。成形品の密度は、１．４３ｇ／ｃｍ3であった。
【００４７】
（実施例５）
ポリアセタール樹脂の量を７０質量％とし、等方性ピッチ系炭素繊維の量を３０質量％としたこと以外は、実施例３と同様にして、実施例５にかかる成形品を得た。成形品の密度は、１．４７ｇ／ｃｍ3であった。
【００４８】
（実施例６）
等方性ピッチ系炭素繊維として、大阪ガスケミカル株式会社製のドナカーボミルド（Ｓグレード、長さ平均繊維長１．０ｍｍ（面間隔（ｄ002）と平均繊維径とは実施例１と同じ。））を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例６にかかる成形品を得た。成形品の密度は、１．４１ｇ／ｃｍ3であった。
【００４９】
（比較例１）
樹脂組成物の作製において、等方性ピッチ系炭素繊維を添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１にかかる成形品を得た。成形品の密度は、１．３９ｇ／ｃｍ3であった。
【００５０】
（比較例２）
等方性ピッチ系炭素繊維に代えて、繊維径７μｍ、長さ平均繊維長０．１６ｍｍ、面間隔（ｄ002）が０．３４６ｎｍのＰＡＮ系炭素繊維（サイジング処理無しのもの）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、比較例２にかかる成形品を得た。成形品の密度は、１．４０ｇ／ｃｍ3であった。
【００５１】
（比較例３）
ポリアセタール樹脂の量を８０質量％とし、ＰＡＮ系炭素繊維の量を２０質量％としたこと以外は、比較例２と同様にして、比較例３にかかる成形品を得た。成形品の密度は、１．４５ｇ／ｃｍ3であった。
【００５２】
（比較例４）
ポリアセタール樹脂の量を７０質量％、ＰＡＮ系炭素繊維の量を３０質量％としたこと以外は、比較例２と同様にして、比較例４にかかる成形品を得た。成形品の密度は、１．４７ｇ／ｃｍ3であった。
【００５３】
（ホルムアルデヒドガスの発生量の測定）
実施例１、実施例２、及び比較例１、２、４について、ホルムアルデヒドガスの発生量を測定した。まず、１００ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍのサイズの成形品を切り出して、約１０ｍｍ×１０ｍｍ×２ｍｍのサイズの試料片を作製した。
【００５４】
オーブン内に試料の入ったガラスチャンバーを配置し、高純度窒素ガスを通気しながら室温から１１０℃まで約１０分かけて昇温した後、１１０℃で昇温開始からの時間が計２時間になるように保持した。その２時間の間、２，４−ジニトロフェニルヒドラジンカートリッジを用いて、試料片から発生したガスを捕集した。ガス捕集後の２，４−ジニトロフェニルヒドラジンカートリッジを溶出し、高速液体クロマトグラフを用いて、ホルムアルデヒドの量を測定した。あらかじめ用意した検量線を用いて、検出されたホルムアルデヒドのピーク面積からホルムアルデヒドガスの発生量を算出した。また、ホルムアルデヒドガスの発生量を試料の質量、炭素繊維を除いたポリアセタール質量を除して、単位質量あたりのホルムアルデヒドガスの発生量を算出した。これらの結果を下記表１に示す。
【００５５】
【表１】
2020084142.tif 000002
【００５６】
ポリアセタール量換算の単位質量あたりのホルムアルデヒドガスの発生量は、実施例１，２ではそれぞれ２９μｇ／ｇ、１３μｇ／ｇと、比較例１の９４μｇ／ｇに対して実施例１では約６９％、実施例２では約８６％ホルムアルデヒドガスの発生が少なくなっている。つまり、等方性ピッチ系炭素繊維の添加により顕著にホルムアルデヒドガスの発生が顕著に抑制されていることが分かる。
【００５７】
また、等方性ピッチ系炭素繊維ではなく、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維を添加した比較例２、４では、ポリアセタール量換算の単位質量あたりのホルムアルデヒドガスの発生量が、比較例１に対して比較例２では約２７％、ホルムアルデヒドガスの発生が少なくなっている。しかし、発生量の減少の度合いは実施例１、２に比べて小さい。また、比較例４では約７．８倍と、ホルムアルデヒドガスの発生量が顕著に増加している。
【００５８】
これらのことは、次のように推察される。等方性ピッチは、溶融ピッチを紡糸する工程、不溶化（不融化）する工程、及び炭素化する工程を経て炭素繊維となるが、このような製法では、炭素繊維の表面に酸素含有官能基が配された炭素繊維が得られやすい。そして、この酸素含有官能基とポリアセタール樹脂の水素原子や酸素原子とが双極子相互作用をして安定化することにより、ホルムアルデヒド発生を抑制できる。他方、ＰＡＮ系炭素繊維は、表面に酸素含有官能基がほとんど配されていないため、上記のような作用が小さいのに加え、ＰＡＮ系炭素繊維を多く加えると、むしろＰＡＮ系炭素繊維がポリアセタールの分解を促進させる何らかの作用を生じさせる。
【００５９】
（摺動試験）
実施例１、２、３、５、６及び比較例１、２、４について、ＪＩＳ  Ｋ７２１８  Ａ法に準拠して摺動試験を実施した。まず、各成形品から３０ｍｍ×３０ｍｍ×３ｍｍの試験片を切り出した。この試験片と、相手材としての、機械構造用炭素鋼Ｓ４５Ｃリング（表面粗さＲａ約０．３〜０．４μｍ、接触面積２ｃｍ2）とを、（株）エー・アンド・デイ製摩擦摩耗試験機「ＭＯＤＥＬ ＥＭＦ−ＩＩＩ−Ｆ」を用いて、摺動試験を行った。試験環境は、温度は２３℃±２℃、湿度は５０％ＲＨ±５％ＲＨとした。また、滑り速度１ｍ／ｓの下、荷重２５Ｎ（圧力１２５ｋＰａ）で２４時間保持した。
【００６０】
上記試験機で、試験片の摩耗量、摩擦係数及び摺動面近傍の温度を測定した。なお、摺動面近傍の温度は、相手材に挿入された熱電対で測定した。摩耗量は、試験片を押さえているトルク軸に取り付けられている金属板との変位を、渦流式変位センサーで検知することにより求めた。これらの結果を下記表２に示す。なお、摩耗量は、測定開始後２３．５時間経過した時点から０．５時間後の３０分間における摩耗量を示す。摩擦係数及び摺動面近傍の温度は２秒毎に測定し、試験開始後１９時間経過した時点から５時間経過する間の平均値を示す。
【００６１】
【表２】
2020084142.tif 000003
【００６２】
ピッチ系炭素繊維を含んだ実施例１，２，３，５，６は、摺動試験において、比較例１のポリアセタール樹脂成形品のみの場合に比べて、成形品の摩耗量が顕著に少なくなっている。またＰＡＮ系炭素繊維を用いた比較例２，４では、添加量が１０質量％ではピッチ系炭素繊維のほうが摩耗量が少ないものの、３０質量％ではピッチ系炭素繊維と同等の摩耗量であった。これは、等方性ピッチ系炭素繊維は、ＰＡＮ系炭素繊維に比べて機械的強度及び硬度が低く、このため少ない添加量においても、炭素繊維の粉砕物を含んだ良質な摺動被膜を形成できるためと考えられる。なお、摩擦係数や温度については、等方性ピッチ系炭素繊維とＰＡＮ系炭素繊維とで大きな差は見られない。
【００６３】
（抵抗測定試験）
実施例２、４、５及び比較例１〜４について、三菱化学製ハイレスター及びロレスターを用いて、表面抵抗率を測定した。この結果を下記表３に示す。
【００６４】
【表３】
2020084142.tif 000004
【００６５】
比較例１は、炭素繊維を含まないため、４．９×１０15と高い表面抵抗を示した。等方性ピッチ系炭素繊維を３０質量％含む実施例２、５は、表面抵抗値（Ω／□）が１０4オーダーであり、２０質量％含む実施例４では、表面抵抗（Ω／□）が１０8オーダーであった。帯電防止には、表面抵抗がおおむね１．０×１０4〜１．０×１０10（Ω／□）程度が好ましく、実施例２、４、５いずれも帯電防止効果が得られることが分かる。
【００６６】
これに対し、ＰＡＮ系炭素繊維を用いた比較例２〜４では、繊維の長さが０．１６ｍｍと実施例よりも短いにも関わらず、炭素繊維を２０質量％及び３０質量％添加した場合（比較例３及び４）には、表面抵抗は５．２×１０0、８．５×１０-1と帯電防止効果を発揮するには低すぎる値となり、他方炭素繊維を１０質量％添加した場合（比較例２）には１．３×１０11と帯電防止効果が得られない大きな値となった。つまり、ＰＡＮ系炭素繊維は導電性に優れるため、表面抵抗値を所望の範囲に制御し難く、等方性ピッチ系炭素繊維は表面抵抗値を帯電防止効果が得られる範囲に制御し易いことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係るポリアセタール樹脂組成物は、ホルムアルデヒド発生が防止されるとともに、摺動性や制電性にも優れているため、その産業上の意義は大きい。