(57)【要約】【目的】剛性及び耐熱性に優れ、かつ表面外観にも優れた成形品を与えるポリアセタール樹脂組成物を提供する。【構成】ポリアセタール樹脂１００重量部に対し嵩密度０．１〜０．５ｇ／ｍｌの繊維状セルロース系物質を５〜１００重量部配合したことを特徴とするポリアセタール樹脂組成物。【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１００重量部に、嵩密度０．１〜０．５ｇ／ｍｌの繊維状セルロース系物質が５〜１００重量部配合されてい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１００重量部に、嵩密度０．２〜０．４ｇ／ｍｌの繊維状セルロース系物質が５〜１００重量部配合されてい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】
繊維状セルロース系物質の配合量が５〜５０重量部であることを特徴とする請求項１又は２記載のポリアセタール樹脂組成物。
【請求項４】
ポリアセタール樹脂１００重量部と、嵩密度０．１〜０．５ｇ／ｍｌの繊維状セルロース系物質５〜１００重量部とを、押出機を用いて溶融混練することを特徴とする請求項１記載のポリアセタール樹脂組成物の製造方法。
【請求項５】
ポリアセタール樹脂１００重量部と、嵩密度０．２〜０．４ｇ／ｍｌの繊維状セルロース系物質５〜１００重量部とを、押出機を用いて溶融混練することを特徴とする請求項２記載のポリアセタール樹脂組成物の製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし３の何れかに記載のポリアセタール樹脂組成物を成形してなる成形品。
【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及びそれからなる成形品に関する。本発明により提供されるポリアセタール樹脂組成物は、剛性及び耐熱性に優れており、表面外観に優れた成形品を与える。
【背景技術】
【０００２】
ポリアセタール樹脂は、バランスの取れた機械的性質と良好な自己潤滑特性及び電気特性を有しており、エンジニアリングプラスチックとして各種の機械部品や電気部品等に広く使用されている。また高度の剛性や耐熱性が要求される用途には、他の熱可塑性樹脂と同様に、ポリアセタール樹脂にガラス繊維や炭素繊維を配合した強化組成物が広く用いられている。
一方、近年、地球温暖化に関し、再生可能資源として植物由来のものが注目を集めている。熱可塑性樹脂の強化材としても、セルロース系物質を用いることが検討されている。
【０００３】
例えば、特許文献１〜３には、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂とセルロース系物質からなる樹脂組成物が提案されている。
特許文献４〜５には、スチレン系樹脂とセルロース系物質からなる樹脂組成物が提案されている。
特許文献６〜７には、ポリアミド樹脂とセルロース系物質からなる樹脂組成物が提案されている。
【０００４】
特許文献８には、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ゴム強化アクリロニトリル−スチレン系樹脂、飽和ポリエステル樹脂などとセルロース系物質からなる樹脂組成物が提案されている。
特許文献９〜１１には、ポリ乳酸等の脂肪族ポリエステル樹脂とセルロース系物質からなる樹脂組成物が提案されている。
【０００５】
しかしながら、これらの樹脂組成物における耐熱性の向上効果は未だ不十分である。また一般に、熱可塑性樹脂にセルロース系物質を配合した樹脂組成物を常法により成形すると、しばしば成形品に木目調と称されるような独特の模様が生ずることがあり、意匠性の点で成形品の用途が限られてしまうという問題がある。
【０００６】
特許文献１２には、ポリアセタール樹脂とセルロース系物質からなる樹脂組成物が提案されているが、セルロース系物質として如何なるものを用いるべきかの記載も、セルロース系物質の特性により樹脂組成物の物性が如何様に変化するかの記載も無く、また耐熱性に関する記載も無い。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１２０４１号公報
【特許文献２】特開平１１−４３５６２号公報
【特許文献３】特開２００３−５６９７２８号公報
【特許文献４】特開平８−２３１７９５号公報
【特許文献５】特開平１０−１４７６８９号公報
【特許文献６】特開２００４−２０４１０４号公報
【特許文献７】特開２００４−３３９５０５号公報
【特許文献８】特開２００３−１６５９０９号公報
【特許文献９】特開平１１−２４１００９号公報
【特許文献１０】特開２００４−３１５５７７号公報
【特許文献１１】特開２００４−３５９９３９号公報
【特許文献１２】特開平５−１７６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、再生可能資源である繊維状セルロース系物質を強化材とし、剛性及び耐熱性に優れ、且つ良好な表面外観を有する成形品を与えるポリアセタール樹脂組成物を提供しようとするものである。また本発明の他の目的は、この樹脂組成物を成形してなる剛性、耐熱性及び表面外観のいずれにも優れたポリアセタール樹脂成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、強化材として用いるセルロース系物質について検討した結果、セルロース系物質の嵩密度が、得られる樹脂組成物の特性に大きく影響することを知得し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
即ち本発明の要旨は、ポリアセタール樹脂１００重量部に、嵩密度０．１〜０．５ｇ／ｍｌの繊維状セルロース系物質を５〜１００重量部配合したことを特徴とするポリアセタール樹脂組成物に存する。また、本発明の他の要旨は、この樹脂組成物からなる成形品に存する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のポリアセタール樹脂組成物は、剛性及び耐熱性に優れており、かつこれらの特性に加えて表面外観にも優れた成形品を与える。従ってこの成形品は、自動車内装部品、家屋等の内装部品（熱水混合栓等）、衣料部品（ファスナー、ベルトバックル等）や建材用途（配管・ポンプ部品等）、電気部品（プリンター、複写機、ファクシミリなどの事務用機器や、時計部品などの精密機器等の樹脂部品、歯車等）に好適に使用することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明について詳細に説明する。
周知のようにポリアセタール樹脂は、―（―Ｏ―ＣＲＨ―）ｎ―（但しＲは水素原子又は有機基を示す。）で表されるアセタールを構成単位とする高分子であり、種々のグレードのものが市場で入手し得る。ポリアセタール樹脂は通常はＲが水素原子であるオキシメチレン基（−ＣＨ２Ｏ−）を主たる構成単位とするが、本発明で用いるポリアセタール樹脂はこの構成単位のみからなるホモポリマー以外に、オキシメチレン基以外の繰り返し単位を含むコポリマー（ブロックコポリマー）やターポリマー等であってもよく、更には線状構造のみならず分岐や架橋構造を有するものであってもよい。
【００１３】
オキシメチレン基以外の繰り返し単位としては、例えば、オキシエチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）、オキシプロピレン基（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）、オキシブチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−）等の炭素数２〜１０のオキシアルキレン基が挙げられる。これらのオキシアルキレン基は直鎖でなく分岐鎖であってもよい。なかでも好ましいのは炭素数２〜４の分岐していてもよいオキシアルキレン基であり、最も好ましいのはオキシエチレン基である。またポリアセタール樹脂に占めるオキシメチレン基以外のオキシアルキレン基の含有量は、０．１重量％〜２０重量％が好ましい。ポリアセタール樹脂のメルトインデックスは、ＩＳＯ１１３３に準拠し、１９０℃、２．１６Ｋｇの条件で測定して通常１〜６０ｇ/１０分であるが、本発明では２〜３０ｇ/１０分、特に３〜２０ｇ/１０分のものを用いるのが好ましい。
【００１４】
ポリアセタール樹脂の製造方法はいくつも知られているが、本発明ではいずれの製造方法で得られたものも用いることができる。例えば、オキシメチレン基と、炭素数２〜４のオキシアルキレン基を構成単位とするポリアセタール樹脂であれば、ホルムアルデヒドの３量体（トリオキサン）や４量体（テトラオキサン）等のオキシメチレン基の環状オリゴマーと、エチレンオキサイド、１，３−ジオキソラン、１，３，６−トリオキソカン、１，３−ジオキセパン等の炭素数２〜４のオキシアルキレン基を含む環状オリゴマーとを共重合することによって製造されたものを用いることができる。本発明で用いるポリアセタール樹脂としては、トリオキサンやテトラオキサン等の環状オリゴマーと、エチレンオキサイド又は１，３−ジオキソランとの共重合体が好ましく、トリオキサンと１，３−ジオキソランとの共重合体が特に好ましい。
【００１５】
本発明で用いる繊維状セルロース系物質とはセルロースを主体とする繊維状物質であり、典型的には所謂セルロースパルプ（以下、これをパルプと称することがある）である。パルプは木材を始め種々の植物から製造し得ることが知られているが、本発明ではいずれの植物を原料とするものも用いることができる。またパルプの製造法も種々知られており、製造法によりパルプの品位が異なるが、いずれの製造法によるものであってもよい。例えば、木材を種々の化学薬品で蒸解処理して共雑物であるリグニンなどを溶解除去し、さらに漂白剤で処理して精製したパルプを用いることができる。
【００１６】
本発明ではこれらのパルプのうち、嵩密度が０．１〜０．５ｇ/ｍｌのものを用いる。なかでも嵩密度が０．２〜０．４ｇ/ｍｌのものを用いるのが好ましい。木材を原料として大量に生産されている製紙用パルプの場合には、繊維は長いほうが強度の大きい紙が得られるとされており、例えば製紙用に好適な針葉樹を原料とするパルプの平均繊維長は４ｍｍ程度である。これに対し、本発明で用いる上記の嵩密度を有するパルプは、平均繊維長が数十〜数百μｍ程度であり、製紙用パルプに比して平均繊維長が著しく短いものであり、例えば常法により得られたパルプを更に粉砕して、微細化することにより得られたものである。
【００１７】
嵩密度が０．１ｇ/ｍｌに満たないものを用いたのでは、所望の剛性及び耐熱性を有する樹脂組成物を得るのが困難である。これは繊維長が短かすぎるため、補強効果が小さいためと考えられる。またポリアセタール樹脂との溶融混練に際して凝集しやすく、その結果、樹脂組成物から得られる成形品の表面外観が劣ったものとなりやすい。逆に嵩密度が０．５ｇ/ｍｌを超えるものを用いても、所望の剛性及び耐熱性を有する樹脂組成物を得るのが困難である。その原因はパルプが十分に分散しないためと考えられる。すなわちパルプは単繊維が凝集して集合体を形成しているが、これをポリアセタール樹脂と溶融混練すると、集合体がせん断力により単繊維ないしは小さな集合体に解離して樹脂中に分散する。ところで嵩密度の大きいものは集合体が大きいので、単繊維ないしは小さな集合体への解離が十分に進行せず、従ってパルプがポリアセタール樹脂中に均一に分散し難いと考えられる。また嵩密度の大きいものは繊維が長いので絡まりを起こし易いことも、均一分散を妨げる要因と考えられる。
【００１８】
本発明で用いる繊維状セルロース系物質は、製紙用パルプを粉砕して調製することもできるが、市場で入手することもできる。例えば食品用などとして販売されているレッテンマイヤー社の「ＡＲＢＯＣＥＬ」、［ＬＩＧＮＯＣＥＬ］、日本製紙社の［ＫＣフロック］、旭化成社の「アビセルＲＣ」などを用いることができる。なお嵩密度の測定は、ＪＩＳ  Ｒ３１０５に準じ、１００ｍｌのメスシリンダーに軽くタッピングしながら、試料を入れ、重量を測定することにより行う。測定は５回行い、最大値及び最小値を除いた３回の測定値の平均値を以って嵩密度とする。
【００１９】
繊維状セルロース系物質の配合量は、ポリアセタール樹脂１００重量部に対し、５〜１００重量部である。配合量が５重量部未満では、樹脂組成物に所望の剛性、耐熱性を発現させるのが困難である。また配合量が１００重量部を超えると、溶融混練によりポリアセタール樹脂中に均一に分散させるのが困難であり、その結果、得られる樹脂組成物を成形した成形品は、機械物性や表面外観の劣ったものとなる。ポリアセタール樹脂１００重量部に対する繊維状セルロース物質の配合量は１０〜８０重量部、特に１０〜５０重量部が好ましい。
【００２０】
本発明のポリアセタール樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲内で、さらに公知の各種熱可塑性樹脂、添加剤などを配合してもよい。添加剤としては、例えば熱安定剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、摺動性改良剤、流動改質剤、ホルムアルデヒド捕捉剤等が挙げられる。更に顔料、染料を加えて所望の色目に仕上げてもよい。
【００２１】
本発明のポリアセタール樹脂組成物は、ポリアセタールに所定量の繊維状セルロース系物質を加え、溶融混練することにより製造することができる。溶融混練は、単軸又は多軸押出機など常用の混練装置を用いて、１８０〜２５０℃で行えばよい。混練に要する時間は混練条件により異なるが通常は１〜５分である。繊維状セルロース系物質は柔軟なので、ガラス繊維などと異なり、通常の混練条件では破断することはない。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これらの実施例に限定されるものではない。尚、「部」は「重量部」を示す。
【００２３】
＜樹脂組成物の製造＞
表１に記した各成分を、表２および表３に記した割合（重量比）で配合し、タンブラーにて２０分間混合した。得られた混合物を４０ｍｍΦ単軸押出機（田辺プラスチックス社製、型式：ＶＳ−４０）を用いて、シリンダー温度１９０℃、吐出速度２０ｋｇ／ｈｒで溶融混練して、ポリアセタール樹脂組成物のペレットを製造した。
【００２４】
＜試験片の製造＞
得られたペレットを用い、シリンダー温度１９０℃、金型温度８０℃の条件で、射出成形して、厚み３ｍｍのＩＳＯダンベル試験片を成形した。
【００２５】
＜表面外観＞
上記で得られた、ＩＳＯダンベル試験片の表面外観を目視にて観察し、繊維状セルロース系物質の凝集物（ダマ、かたまり）がほとんど認められなかったものを「○」、部位によりわずかに認められたものを「△」、成形品全体にわたり明らかに認められたものを「×」と評価した。
【００２６】
＜弾性率＞
ＩＳＯ１７８に準拠して曲げ弾性率を測定した。単位は、ＧＰａである。
【００２７】
＜荷重撓み温度＞
ＩＳＯ７５−１，２に従い、荷重１．８０ＭＰａにおける荷重撓み温度を測定した。単位は、℃である。
【００２８】
【表１】
2010150313.tif 000002
（平均繊維長はカタログ値）
【００２９】
【表２】
2010150313.tif 000003
【００３０】
【表３】
2010150313.tif 000004
（比較例２及び３は、樹脂組成物のペレットを製造するに際し、ストランドを安定して押し出すことができなかった（押出加工性が×だった）ので、外観・弾性率・荷重撓み温度の試験は行わなかった。）