(57)【要約】鉱物充填材を含有する、剛性および耐衝撃性の望ましい組合せを示す成形物品のポリアセタール組成物を形成するための組成および方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオキシメチレンおよび隣接するメチレン単位を有するオキシアルキレン基を含む繰返し単位を１０モル％まで含むポリアセタールポリマー、約０．１から約３．５マイクロメートル未満の範囲の球相当平均直径を有し、５以下のアスペクト比を有する鉱物充填材約１体積％〜３０体積％、並びに前記鉱物充填材の重量で少なくとも約０．５質量％の濃度での飽和有機酸、その塩、またはそれらの混合物を含むことを特徴とする組成物。
【請求項２】
前記組成物が鉱物充填材を約５〜２０体積％含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記組成物が鉱物充填材を約１０〜２０体積％含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記球相当平均直径が約０．５〜約２マイクロメートルであることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記飽和有機酸、その塩、またはそれらの混合物の濃度が約０．５〜４％の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記飽和有機酸、その塩、またはそれらの混合物が１種以上の飽和脂肪酸、その塩、またはそれらの混合物を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
前記飽和脂肪酸がステアリン酸であることを特徴とする請求項６に記載の組成物。
【請求項８】
前記飽和有機酸が前記充填材の重量基準で約２質量％の濃度でのステアリン酸であることを特徴とする請求項４に記載の組成物。
【請求項９】
前記無機充填材が炭酸カルシウムであることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
隣接したメチレン単位を有するオキシアルキレン基を含む前記繰返し単位がエチレンオキシド繰返し単位であることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記ポリアセタールポリマーがポリオキシメチレンホモポリマーであることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
請求項１の組成物を含むことを特徴とする造形品。
【請求項１３】
組成物を形成するための方法であって、ポリオキシメチレンおよび隣接するメチレン単位を有するオキシアルキレン基を含む繰返し単位を１０モル％まで含むポリアセタールポリマーを、約０．１から約３．５マイクロメートルの範囲の球相当平均直径を有し、５未満のアスペクト比を有する鉱物充填材、および前記鉱物充填材の重量で少なくとも約０．５質量％の濃度での飽和有機酸、その塩、またはそれらの混合物と組み合わせる工程であり、かつ前記鉱物充填材および前記ポリアセタールが次式
Ｗｆ／Ｗｐ＝［ＶＦ／（１−ＶＦ）］・Ｄｆ／Ｄｐ
（式中、Ｗｆは前記充填材の重量であり、Ｗｐは前記ポリマーの重量であり、ＶＦは約０．０１〜０．３の範囲内の充填材の望ましい体積分率であり、Ｄｆは前記充填材の密度であり、そしてＤｐは前記ポリマーの密度である。）により与えられる重量比で組み合わされる工程と、
前記ポリアセタールの融点より上の温度に組合せ物を加熱して溶融組成物を形成する工程と、
前記溶融組成物を混合して均質な溶融物を提供する工程と、
前記溶融組成物を冷却する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
ＶＦが約０．１０〜０．２０の範囲にあることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記球相当平均直径が約０．５〜２マイクロメートルであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記飽和有機酸、その塩、またはそれらの混合物が飽和脂肪酸、その塩、またはそれらの混合物を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記飽和有機酸が前記充填材の重量基準で約２質量％の濃度でのステアリン酸であることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記飽和脂肪酸がステアリン酸であることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記無機充填材が炭酸カルシウムであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
隣接するメチレン単位を有するオキシアルキレン基を含む前記繰返し単位がエチレンオキシド単位であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記ポリアセタールポリマーがポリオキシメチレンホモポリマーであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、剛性と耐衝撃性の望ましい組合せを示す成形物品用のポリアセタール組成物に関する。より具体的には、本発明は、ポリアセタールと鉱物充填材とを含む組成物に関する。
【０００２】
（発明の技術的背景）
ポリアセタールは、当技術において周知であり、主としてポリオキシメチレンホモポリマーおよび共重合体の形態で広範囲にわたって商業的に利用されている。ポリオキシメチレンホモポリマーは一般に、ホルムアルデヒドまたはトリオキサン（ホルムアルデヒドの環状エーテル形態）を重合させることによって形成される。共重合体は一般に、ホルムアルデヒドをエチレンオキシドまたは１，３−ジオキソランのようないろいろな環状エーテルと化合させて、互いに直接隣接する２以上のメチレン基を有するポリマー鎖を形成することによって形成され、それによってホモポリマーのそれを超えて熱安定性を改善する。例えば、米国特許第２，７６８，９９４号、米国特許第３，０２７，３５２号を参照のこと。
【０００３】
ポリアセタールホモポリマーおよび共重合体は、利用可能な特性のスペクトルを拡大するために、いろいろな方法で改質されてきた。代表的なものは、表１に示されるような、ＤｕＰｏｎｔから入手可能な、Ｄｅｌｒｉｎ（登録商標）ホモポリマーの改質種である。表１は、未改質ポリアセタールホモポリマーからは得られない剛性と靱性との組合せを提供するために改質されてきたポリアセタールホモポリマーの商業的に入手可能なグレードを示す。剛性はＡＳＴＭ　Ｄ７９０に従って測定される曲げ弾性率によって示され、靱性はＡＳＴＭ　Ｄ２５６に従って測定されるノッチ付きアイゾッド（Ｉｚｏｄ）耐衝撃性によって示される。
【０００４】
【表１】
2004506772.tif 000002
【０００５】
引き続き表１を参照して、短いガラス繊維をポリアセタール樹脂組成物にブレンドすること（例えば、Ｄｅｌｒｉｎ（登録商標）５２５ＧＲ）は、Ｄｅｌｒｉｎ（登録商標）５００よりも、靱性において約１３０％改善、そして剛性において約３００％増加を与える。しかしながら、ガラス繊維は、得られた樹脂の成形性を顕著に低下させ、特性異方性、収縮むら、および部分的な反りをもたらすかもしれない。鉱物充填材は、剛性においてポリアセタール樹脂に同様な改善を与えるが、たとえ加工性および製品等方性がガラス含有組成物よりも改善されても、普通は、靱性の低下を与える。
【０００６】
当技術において、鉱物質充填ポリオレフィン組成物中に脂肪酸、特にステアリン酸を練り込むことが知られている。例えば、Ａｎｃｋｅｒらへの米国特許第４，７９５，７６８号は、２質量％のイソステアリン酸で前処理された５０質量％の３．５μｍＣａＣＯ３充填材入り高密度ポリエチレンからなる組成物を開示している。アイゾッド衝撃は無充填のポリマーに対して約８％だけ減少したが、曲げ弾性率は約１５０％だけ増加した。
【０００７】
Ｏｒａｎｇｅ，１０ｔｈ　Ｉｎｔ．Ｃｏｎｆ．Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｙｉｅｌｄ，ａｎｄ　Ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒｓ（第１０回高分子材料の変形、降伏および破壊に関する会議）、Ｉｎｓｔ．ｏｆ　Ｍａｔ．，ｐｐ．５０２ｆｆ（１９９７）は、両方ともステアリン酸処理したおよび未処理の０．１μｍおよび２μｍのＣａＣＯ３１０体積％を含有する充填材入りポリプロピレン組成物を開示している。ステアリン酸処理充填材を含有する組成物は、無充填のポリマーよりも高い破壊靱性と幾分高い剛性とを示した。２μｍの未処理充填材を含有する組成物は処理組成物に似ていたが、０．１μｍの未処理充填材を含有するものは、破壊靱性において５０％減少および剛性において約４５％増加を示した。
【０００８】
Ｓｕｅｔｓｕｇｕ，Ｔｈｅ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，（１９９０）は、３０質量％のステアリン酸処理した４．３μｍのＣａＣＯ３を含有する高分子量ポリプロピレン組成物において２３０％のノッチ付きアイゾッド耐衝撃性の増加を開示している。
【０００９】
鉱物粒子との相互作用における飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸との間の相違は、Ｏｔｔｅｗｉｌｌら，Ｊ．Ｏｉｌ　Ｃｏｌｏｕｒ　Ｃｈｅｍｉｓｔｓ　Ａｓｓｎ，５０：８４４（１９７）に開示されている。
【００１０】
Ｃ．Ｋｅｉｔｈ　ＲｉｅｗおよびＡｎｔｈｏｎｙ　Ｊ．Ｋｉｎｌｏｃｈ編のＴｏｕｇｈｅｎｅｄ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ　Ｉ（強化プラスチックＩ），Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，１９９３において、Ｆｌｅｘｍａｎは、ポリアセタールの破壊力学がポリアミドのそれとはかなり異なることを示している。
【００１１】
（発明の概要）
本発明の一態様において、隣接するメチレン単位を有するオキシアルキレン基を含む繰返し単位を１０モル％まで含むポリオキシメチレンポリマー、約０．１〜約３．５マイクロメートル未満の範囲の球相当平均直径を有し、５以下のアスペクト比（充填材粒子の最大寸法と最小寸法との平均の比）を有する鉱物充填材約１体積％〜３０体積％、ならびに鉱物充填材の少なくとも約０．５質量％の濃度での飽和有機酸、その塩、またはそれらの混合物を含む組成物が提供される。
【００１２】
別の態様において、本発明は、組成物を形成するための方法であって、隣接するメチレン単位を有するオキシアルキレン基を含む繰返し単位を１０モル％まで含むポリオキシメチレンポリマーを、約０．１〜約３．５マイクロメートルの範囲の球相当平均直径を有し、５未満のアスペクト比を有する鉱物充填材、および鉱物充填材の少なくとも約０．５質量％の濃度での飽和有機酸、その塩、またはそれらの混合物と組み合わせる工程であり、かつ鉱物充填材およびポリアセタールが次式
Ｗｆ／Ｗｐ＝［ＶＦ／（１−ＶＦ）］・Ｄｆ／Ｄｐ
（式中、Ｗｆは充填材の重量であり、Ｗｐはポリマーの重量であり、ＶＦは、約０．０１〜０．３の範囲の、充填材の望ましい体積分率であり、Ｄｆは充填材の密度であり、Ｄｐはポリマーの密度である。）により与えられる重量比で組み合わされる工程と、
ポリアセタールの融点を超える温度に組合せ物を加熱して溶融組成物を形成する工程と、
溶融組成物を混合して均質な溶融物を提供する工程と、
溶融組成物を冷却する工程と
を含む、方法に関する。
【００１３】
（詳細な説明）
本発明は、ポリアセタールと鉱物充填材とを含む組成物中に飽和有機酸、その塩、またはそれらの混合物を練り込むことによって、無充填のポリマーおよび当技術の衝撃改質剤を含有する充填材入りポリマーよりも特性の改善をもたらすものである。本発明は、一定のまたは増加した靱性で未改質樹脂よりも剛性を増加させる。
【００１４】
ポリアセタールホモポリマー、および２以上のアルデヒドまたは環状エーテルモノマーから形成された共重合体は、核剤を添加されてきた、着色されてきた、および当技術において共通の慣例に従って他のやり方で改質されてきたものをはじめとする本発明の実施に好適である。本発明のポリアセタールは、安定剤、酸化防止剤、離型剤、滑剤、ガラス繊維、カーボンブラック、可塑剤、顔料、および当技術で共通して使用される他の周知の添加剤をはじめとする、靱性または剛性に影響するかもしれない、少量の、典型的には５質量％未満の共通の添加剤を含んでもよい。
【００１５】
本発明の実施にとって好ましいポリアセタールは、ポリオキシメチレンホモポリマー、または隣接するメチレン基を有するアルキレン基繰返し単位１０モル％までを含むそれの共重合体を含む。好ましい共重合体は、当技術の教えるところに従って、ホルムアルデヒドまたはトリオキサンを、２−１２個の炭素原子を有する環状エーテル、好ましくは１，３−ジオキソランと共重合させることによって形成されるものを含む。好ましくは、前記アルキレン基繰返し単位は、全ポリマーの５モル％以下、最も好ましくは２モル％以下に相当する。好ましいポリオキシメチレン共重合体は、ポリマーに組み込まれたエチレンオキシドの量が約２重量パーセントであるホルムアルデヒドとエチレンオキシドとの二成分ポリマー（ｄｉｐｏｌｙｍｅｒ）である。本発明の組成物に使用するための好ましいポリオキシメチレンホモポリマーおよび共重合体は、約２０，０００から１００，０００、より好ましくは２０，０００から８０，０００、最も好ましくは２５，０００から７０，０００の数平均分子量を持ったものであり、その末端ヒドロキシル基が化学反応によってエンドキャップされてエステルまたはエーテル基、好ましくは、前掲引用書中の米国特許第２，７６８，９９４号中の教示に従ってそれぞれ、アセテートまたはメトキシ基を形成したものである。
【００１６】
本発明での使用に適切な無機充填材は、射出成形の時間−温度組合せをはじめとする典型的なポリアセタール加工条件で、顕著な排ガス発生を有さないまたはそれ自体分解しないまたはポリアセタールを分解させないものである。これらは、炭酸カルシウム；アルミナ、シリカ、および二酸化チタンのような酸化物；硫酸バリウムのような硫酸塩；チタネート；カオリン粘土および他のシリケート；水酸化マグネシウム、ならびにカーボンブラックを含むが、これらに限定されない。本発明において、約５未満のアスペクト比（充填材粒子の最大寸法と最小寸法との平均の比）は、応力集中と部分異方性とを回避する。好ましい充填材は炭酸カルシウムおよび二酸化チタンである。
【００１７】
充填材粒子のサイズは相当球直径として述べられる。相当球直径とは、充填材粒子と同じ体積を有する球の直径であり、Ｓｅｄｉｇｒａｐｈ５１００（Ｍｉｃｒｏｍｅｔｒｉｃｓ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｎｏｒｃｒｏｓｓ，ＧＡ）の使用によって測定されてもよい。Ｓｅｄｉｇｒａｐｈ５１００は、公知の特性を持った液体中で異なるサイズの粒子の重力に誘発される沈降速度を測定する、沈降法によって粒子サイズを測定するものである。粒子が液体中を落下する速度は、Ｓｔｏｋｅｓの法則によって説明される。最大粒子は最も速く落下し、一方、最小粒子は最も遅く落下する。沈降速度は、試料セルを通って検出器へと通過する低エネルギーＸ線の細かな平行ビームを用いて測定される。セル中のいろいろな点での粒子塊の分布は、検出器に到達するＸ線パルスの数に影響する。このＸ線パルスカウントが、所定の粒子直径でのパーセント塊として表現される粒子サイズ分布を求めるのに使用される。粒子はめったに一様な形状を示さないので、各粒子サイズは「相当球直径」（同じ沈降速度を持った同じ材料の球の直径）として報告される。
【００１８】
適切な粒子は、約０．１〜約３．５マイクロメートル未満、最も典型的には約０．５−２マイクロメートルの範囲の相当球直径を有する。
【００１９】
充填材粒子のサイズは、本発明の組成物の靱性および／または剛性特性に影響しうる。粒子は、大きすぎても小さすぎても、本発明の利点を生み出さない。適切な充填材粒子は、平均粒子サイズよりもはるかに大きい粒子が最小数であることを特に重要視して、比較的狭いサイズ分布を有する。
【００２０】
本発明によって提供される改善は、約０．１μｍ〜約１．０μｍの範囲の平均値を持った距離分布を達成することと、樹脂と充填材との間の界面を制御することと、ポリマー相の連続性を維持することとに関連すると考えられる。最近接粒子間分離は、充填材サイズと、充填材使用量と、充填材の十分な解凝集および分散の組合せとによって制御される。ポリマー／充填材界面は、十分な、しかし過剰ではない量の本発明の飽和有機酸および／または塩の使用によって制御される。ポリマー相の連続性は、充填材の体積使用量によって決定される。
【００２１】
平均の最近接粒子間距離（ＩＰＤ）と、充填材サイズｄと、必要な充填材使用量φ（体積分率としての）との間の関係は、次の方程式によって近似的に与えられる。
ＩＰＤ＝ｄ・［（π／６φ）１／３−１］
【００２２】
例えば、粒子間分離が０．３μｍであるとみなされる場合、最大粒子サイズが０．５０未満の体積分率で２０μｍを超えることができないことがそれによって分かった。しかしながら、粒子が約５０体積％以上を占める場合、ポリマーマトリックスの連続性が危うくなる。微粒子を一緒に結びつける非常に高い表面力のために達成することが非常に困難でありうる粒子を解凝集化し、均質に分散させることができるという条件で、約０．１マイクロメートル未満の粒子サイズでは、必要な粒子間分離範囲は、５０％よりも十分に下の体積使用量で容易に達成される。また、本発明の実施において観察される強化効果は、衝撃変形中の樹脂からの充填材粒子の効果的な剥離に依存すると考えられる。剥離する能力は粒子サイズと共に減少する。その結果、０．１マイクロメートルよりはるかに下の粒子サイズでは条件はもはや剥離にとって好都合ではなく、これらの粒子サイズを不適切なものにすると考えられる。
【００２３】
ポリマー／充填材界面力は１以上の飽和有機酸またはその塩によってとりなされると考えられる。その必要量は界面面積に依存し、例えば、界面面積が大きければ大きいほど、より多くの有機酸または酸性塩が必要とされる。しかしながら、実際の量は、粒子のサイズおよび形状ならびに粒子の体積使用量に依存する。
【００２４】
充填材の濃度は、充填材サイズと共に変わり、適切な範囲において増加するサイズと共に増加することが分かっている。従って、充填材サイズが範囲の上端にある場合には、充填材サイズが範囲の下端にある場合よりも高い濃度の充填材が必要である。適切な範囲は、約１から約３０体積％、好ましくは約５から約２０体積％、最も好ましくは約１０から約２０体積％である。しかしながら、当業者は、１％充填材使用量では、ポリアセタール組成物が剛性または耐衝撃性において最小の改善しか示さないであろうことを認めるであろう。
【００２５】
およそ３０体積％よりも大きい充填材使用量では、溶融混合の普通の方法を用いてポリマーマトリックス内の非凝集充填材の均質な分布を達成することは益々困難になる。
【００２６】
適切な飽和有機酸には、１以上の酸素原子またはイオウ原子によって任意に置換された約３０までの炭素原子を有する脂肪族カルボン酸が含まれる。適切な酸は１種または複数の脂肪族、芳香族、または官能性側鎖を任意に含有してもよい。好ましい有機酸にはステアリン酸が含まれる。ステアリン酸亜鉛などをはじめとする、適切な酸の無機塩は同等に適切である。高温で鉱物と組み合わせた有機酸はそれと塩を形成するかもしれないし、その結果、本発明の方法で混合物に添加された酸はそれの最終生成物中に存在するかもしれないしまたは存在しないかもしれないことは、当業者によって理解される。有機酸またはその塩は、充填材の重量基準で少なくとも０．５質量％の濃度で存在する。有機酸の濃度に特定の上限はないが、本発明の一実施態様では、有機酸またはその塩の濃度は充填材の重量基準で約０．５から約４質量％の範囲にある。
【００２７】
本発明の組成物中の酸または酸性塩の有用な濃度は、酸または塩が鉱物充填材表面の実質的にすべての上に単分子層を形成する濃度に一致すると考えられる。それ未満の任意の量はいずれも特性の最適組合せ未満を示し、一方、それより大きい任意の量は組成物中のポリマーの量を希釈すること以外に何の働きもしない。０．７μｍＣａＣＯ３の重量基準で約２質量％のステアリン酸の添加が最適である。
【００２８】
本発明の組成物は、飽和有機酸またはその塩で充填材を被覆し、被覆充填材をポリアセタール中へ混合し、生成物をペレット化することによって形成される。飽和有機酸または塩は、ポリマーと共に加工するに先立って、別のコーティング工程で充填材に塗布されてもよいが、塗布される必要はない。当技術において公知の、有機酸または塩コーティングを鉱物充填材に塗布するための方法では、酸または塩は適切な溶媒に溶解され、それがすべて被覆されるまで充填材と混合される。このように被覆された充填材は次に溶液から分離され、残存する溶媒は乾燥によって除去されうる。別の方法では、酸または酸性塩と、充填材とポリマーとは同時に混ぜ合わされる。混合はさらに、ポリマーと有機酸またはその塩との分散液または溶液中に充填材を分散させ、次に乾燥させることによって達成されてもよい。混合はまた、バッチミキサーまたは連続押出機のいずれかの中で、溶融物で達成されてもよい。
【００２９】
好ましくは、成分は、当技術の十分に確立された方法に従って、混転、次いで押出機またはバッチミキサーへの供給によって乾式ブレンドされる。あるいはまた、成分を、例えば、減量フィーダの使用により１以上の押出機ゾーンへ別々におよび連続的に供給して、混合のすべてを押出機中で行うことができるし、または材料を同時にもしくは段階的にバッチ型の溶融ブレンダーに加えて、そこで組成物を形成してもよい。
【００３０】
本発明の一実施態様において、成分は、良好な混合を確実にするために二軸スクリュー共回転押出機中で処理される。押出物はペレット化され、次に射出成形によって部品に成形される。ペレットはまた、圧縮成形することができ、成形されたまたは押し出されたシートは複雑な形状に熱成形することができる。当技術において公知の他の方法はまた、本発明の組成物からの造形品を二次成形するのに使用されてもよい。
【００３１】
それらのそれぞれの密度および充填材の目標体積分率によって決定される重量比に従ってポリアセタールポリマーと充填材とを組み合わせることが便利である。重量比は次式から決定される。
Ｗｆ／Ｗｐ＝［ＶＦ／（１−ＶＦ）］・Ｄｆ／Ｄｐ
式中、Ｗｆは充填材の重量であり、Ｗｐはポリマーの重量であり、ＶＦは、本明細書で説明されるように約０．０１〜０．３の範囲の、充填材の望ましい体積分率であり、Ｄｆは充填材の密度であり、Ｄｐはポリマーの密度である。密度Ｄは、材料の嵩密度ではなく、真密度である。
【００３２】
本発明は、それに限定することを意図されない、次の具体的な実施態様によってさらに例示される。
【００３３】
（実施例）
（実施例１−３および比較例Ａ−Ｊ）
次の例では、Ｃｅｌｃｏｎ（登録商標）Ｍ２７０ポリアセタール共重合体（Ｈｏｅｃｈｓｔ−Ｃｅｌａｎｅｓｅ）を、表２に示すタイプおよび濃度のＣａＣＯ３と溶融ブレンドした。充填材はすべてＳｐｅｃｉａｌｔｙ　Ｍｉｎｅｒａｌｓ　Ｉｎｃ．から入手した。３つのステアリン酸処理充填材は同様に表面処理された。２８ｍｍ共回転二軸スクリュー押出機（Ｗｅｒｎｅｒ　＆　Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ，Ｒａｍｓｅｙ，ＮＪ）中２２０℃のバレル温度で溶融ブレンディングを行った。押出物をペレット化し、そのペレットを６０℃で一晩乾燥した。乾燥ペレットを、水−加熱金型を装備した６オンス、１５０トンＶａｎ　Ｄｏｒｎ射出成形機で試験片に成形した。成形機バレル温度を２２０℃に設定し、金型温度を６０℃に設定した。
【００３４】
比較例Ａでは、Ｃｅｌｃｏｎ（登録商標）Ｍ２７０を充填材なしで押し出し、そして射出成形した。
【００３５】
すべての組成物を、ＡＳＴＭ　Ｄ６３８−９５（タイプＩ試験体、２インチ長さのゲージ長、１／２インチ幅、１／８インチ厚さ）に従ったヤング率の測定用のドッグボーン型引張試験片、およびＡＳＴＭ　Ｄ７９０に従った曲げ試験実施とノッチ付きアイゾッド耐衝撃性試験（ＡＳＴＭ　Ｄ２５６）での使用とに適切な曲げ試験片（５インチ長さ、１／２インチ幅、１／８インチ厚さ）に成形した。アイゾッド試験実施のために、射出成形曲げ試験片を、２つの２〜１／２インチ長さの小片、ゲート近くの「ニアエンド」と呼ばれる１つと、ゲートから遠く離れた「ファーエンド」と呼ばれる他の１つとに分けた。結果を表２に示す。
【００３６】
表２のデータは、剛性および耐衝撃性の両方が約０．１〜約３．５ミクロン未満の範囲内の充填材粒子で同時に強化されたことを示す。表２は、この範囲より下の０．０７μｍ、および３．５μｍの充填材サイズでアイゾッド値が増加しなかったことを示す。さらに加えて、被覆されていないＡｌｂａｆｉｌ（登録商標）ではアイゾッド値は増加しなかった。
【００３７】
【表２】
2004506772.tif 000003
【００３８】
（実施例４、５および比較例Ｋ、Ｌ）
押出機が３０ｍｍ二軸スクリュー押出機であることを除いては、実施例１〜３のやり方で、Ｄｅｌｒｉｎ（登録商標）５００Ｐポリオキシメチレンホモポリマーを加工した。ＡＳＴＭ　Ｄ７９０に従って曲げ弾性率を測定した。曲げ試験片心板のみをアイゾッド試験に使用した。結果を表３に示す。
【００３９】
【表３】
2004506772.tif 000004
【００４０】
（実施例６〜９および比較例Ｍ、Ｎ）
樹脂が商業的に入手可能な１モル％のエチレンオキシド繰返し単位を組み込んだポリオキシメチレンの共重合体であることを除いては、実施例４の方法を用いた。前記樹脂は、ＡＳＴＭ　Ｄ５２９６−９２に概説された、ヘキサフルオロイソプロパノールを溶媒として使用する一般的手順に従ったゲル浸透クロマトグラフィーによって測定されるように、２８，３００ダルトン（Ｄａ）の数平均分子量と９９，２００Ｄａの重量平均分子量とによって特徴づけられる。結果を表４に示す。
【００４１】
【表４】
2004506772.tif 000005
【国際公開パンフレット】
2004506772.tif 000006
2004506772.tif 000007
2004506772.tif 000008
2004506772.tif 000009
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2004506772.tif 000014
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2004506772.tif 000016
2004506772.tif 000017
2004506772.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成14年8月29日(2002.8.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
ポリオキシメチレンおよび隣接するメチレン単位を有するオキシアルキレン基を含む繰返し単位を１０モル％まで含むポリアセタールポリマー、約０．１から約３．５マイクロメートル未満の範囲の球相当平均直径を有し、５以下のアスペクト比を有する鉱物充填材約１体積％〜３０体積％、並びに前記鉱物充填材の重量で少なくとも約０．５質量％の濃度での飽和カルボン酸、その塩、またはそれらの混合物を含むことを特徴とする組成物。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
前記飽和カルボン酸、その塩、またはそれらの混合物の濃度が約０．５〜４％の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
前記飽和カルボン酸、その塩、またはそれらの混合物が１種以上の飽和脂肪酸、その塩、またはそれらの混合物を含むことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
前記飽和カルボン酸が前記充填材の重量基準で約２質量％の濃度でのステアリン酸であることを特徴とする請求項４に記載の組成物。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１３】
組成物を形成するための方法であって、ポリオキシメチレンおよび隣接するメチレン単位を有するオキシアルキレン基を含む繰返し単位を１０モル％まで含むポリアセタールポリマーを、約０．１〜約３．５マイクロメートルの範囲の球相当平均直径を有し、５未満のアスペクト比を有する鉱物充填材、および前記鉱物充填材の重量で少なくとも約０．５質量％の濃度での飽和カルボン酸、その塩、またはそれらの混合物と組み合わせる工程であり、かつ前記鉱物充填材および前記ポリアセタールが次式
Ｗｆ／Ｗｐ＝［ＶＦ／（１−ＶＦ）］・Ｄｆ／Ｄｐ
（式中、Ｗｆは前記充填材の重量であり、Ｗｐは前記ポリマーの重量であり、ＶＦは約０．０１〜０．３の範囲内の充填材の望ましい体積分率であり、Ｄｆは前記充填材の密度であり、そしてＤｐは前記ポリマーの密度である。）により与えられる重量比で組み合わされる工程と、
前記ポリアセタールの融点より上の温度に前記組合せ物を加熱して溶融組成物を形成する工程と、
前記溶融組成物を混合して均質な溶融物を提供する工程と、
前記溶融組成物を冷却する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１６】
前記飽和カルボン酸、その塩、またはそれらの混合物が飽和脂肪酸、その塩、またはそれらの混合物を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１７】
前記飽和カルボン酸が前記充填材の重量基準で約２質量％の濃度でのステアリン酸であることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
適切な飽和有機酸には、１以上の酸素原子またはイオウ原子によって任意に置換された約６から３０までの炭素原子を有する脂肪族カルボン酸が含まれる。適切な酸は１種または複数の脂肪族、芳香族、または官能性側鎖を任意に含有してもよい。好ましい有機酸にはステアリン酸が含まれる。ステアリン酸亜鉛などをはじめとする、適切な酸の無機塩は同等に適切である。高温で鉱物と組み合わせた有機酸はそれと塩を形成するかもしれないし、その結果、本発明の方法で混合物に添加された酸はそれの最終生成物中に存在するかもしれないしまたは存在しないかもしれないことは、当業者によって理解される。有機酸またはその塩は、充填材の重量基準で少なくとも０．５質量％の濃度で存在する。有機酸の濃度に特定の上限はないが、本発明の一実施態様では、有機酸またはその塩の濃度は充填材の重量基準で約０．５から約４質量％の範囲にある。




【国際調査報告】
2004506772.tif 000019
2004506772.tif 000020
2004506772.tif 000021