JPH0249340B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、無機化合物および/または有機化合
物を充填せるポリアセタール組成物に関する。 従来、種々の無機充填材料および/または有機
充填材料を熱硬化性または熱可塑性樹脂に充填す
ることが行なわれてきた。その目的は、剛性強度
の増加等の力学的性質の改良を始め、硬度や耐摩
擦、摩耗性の改良、熱変形温度の向上、難燃性の
付与、収縮率の低下による成形品の寸法精度の向
上、導電性や帯電防止能の向上、安価な充填剤を
用いることによる経済性の向上等である。 アセタール樹脂においてもこれらの目的のため
に、ガラス繊維やガラス粉末、炭素粉末あるいは
炭素繊維、二硫化モリブデン、チタン酸カリウム
繊維、メタケイ酸カリウム繊維、テフロン等を充
填することが行なわれている。また、アルミニウ
ム、亜鉛、青銅、鉄、鉛、ニツケル、真ちゆう、
銀、金、アンチモン、ビスマス、スズのような金
属の粉末または繊維、シリカ、アルミナ、タル
ク、炭酸カルシウム等を充填することも試みられ
ている。 しかし、単にアセタール樹脂とこれらの充填物
を混合しても効果も少なく、かえつて機械的強度
が低下したり、熱安定性が著しく損なわれて実用
上使用に耐えないという場合もある。 この点を改良するために、これら無機および有
機の充填材料とフエノキシ樹脂、ポリアミド、ポ
リ尿素、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、
ポリウレタンで被覆し、これとアセタール樹脂と
をブレンドする方法が知られている。また、ガラ
ス繊維及びガラス粉末を充填する場合には、イソ
シアネート類、ポリカルボジイミド、アルコキシ
メチルメラミンを用いる方法が提案されている。 しかし充填材料を被覆してブレンドする方法
は、工業的に実施する場合高価であり、機械的強
度の向上が小さい。またイソシアネート類、カル
ボジイミド、あるいはアルコキシメチルメラミン
は、ガラス繊維、ガラス粉末のカツプリング剤と
しては、効果が認められるが、他の充填材料に対
しては効果が充分でないか、あるいは全く認めら
れない。 本発明者らは、先に多官能性シアン酸エステル
類または多官能性シアン酸エステル類と、多官能
性マレイミド類との混合物もしくは予備反応物
と、アミン置換トリアジンおよび/またはシアノ
グアニジン化合物とを共に用いることにより、ア
セタール樹脂に対するガラス繊維、粉末の補強効
果を大巾に向上させ得ることを見い出し、特許出
願したが、さらにこのカツプリング剤が、種々の
無機充填材料および/または有機充填材料の配合
に効果のあることを見出し、本発明を完成するに
至つた。 ここに言う無機充填材料は、粉末状、フレーク
状あるいは繊維状の金属、金属酸化物、金属水酸
化物、金属硫酸塩、金属硫化物、金属ケイ酸塩
(但しガラス繊維およびガラス粉末を除く)金属
ホウ酸塩、チタン酸カリウム炭素および黒鉛であ
る。金属の具体例では鉄、銅、アルミニウム、
鉛、亜鉛、黄銅、金、銀の粉末や繊維があげられ
る。切削加工におけるびびり振動を利用して製造
される金属短繊維は、充填用フイラーとして特に
好ましい。金属酸化物としては、シリカ、ケイ藻
土、アルミナ、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、
酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ベリリ
ウム、軽石、バリウムフエライト、ストロンチウ
ムフエライトなどがあげられる。金属水酸化物と
しては水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム
などが使用される。金属炭酸塩としては炭酸カル
シウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、ドーソ
ナイトがあげられる。金属硫酸塩としては硫酸カ
ルシウム、硫酸バリウム、硫酸アンモニウムなど
がある。ガラス繊維およびガラス粉末を除く金属
ケイ酸塩ではタルク、クレー、マイカ、アスベス
ト、ケイ酸カルシウム、モンモリナイト、ベント
ナイトが有用である。その他ホウ酸亜鉛、メタホ
ウ酸バリウムのようなホウ酸塩、二硫化モリブデ
ンのような金属硫化物、四チタン酸カリウム、六
チタン酸カリウムなどが使用できる。本発明はカ
ーボンブラツク、黒鉛、炭素繊維を充填して、耐
候性、導電性、電磁シールド特性、耐摩耗性、高
剛性を持つポリアセタール複合材料を製造する際
には特に有効である。 有機化合物の充填材料としては、芳香族ポリエ
ステル繊維、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリ
イミド繊維などがあげられる。 分子鎖中に、アミド基、イミド基、アミノ基、
水酸基を持つ有機高分子化合物の繊維は、ポリア
セタール樹脂の補強材料として特に有用である。
これらの有機繊維は少なくとも230℃以上の融点
を持つことが好ましい。 これら、無機および有機の充填材料は、そのま
まポリアセタール樹脂にブレンドすることもでき
るが、場合により、シラン処理剤や有機チタネー
トで処理することも可能である。特に表面に水酸
基を有するシリカ、アルミナ、酸化チタンには、
アミノシラン、ビニルシラン、エポキシシランで
処理し、本発明による方法をとることは、さらに
すぐれた補強効果がある。またドロマイト、ドー
ソナイト、タルク、クレー、マイカ、アスベス
ト、ベントナイト、チタン酸カリウム、アルミフ
レーク等の金属にも、これらのシラン処理剤もし
くは、アジドシランカツプリング剤が有効であ
る。金属炭酸塩、硫酸塩には、シラン処理は、そ
れほど有効ではないがその表面を水ガラスで処理
してからシラン処理する方法、あるいは各種脂肪
酸の金属塩、エステル、アミドによるコーテイン
グ処理が一般的な手法である。炭素、炭素繊維、
黒鉛については、有機チタネート、各種シラン等
の表面処理は、特に効果はなく、本発明において
は、用いる必要はない。また分子鎖中にアミド
基、イミド基、アミノ基、水酸基を持つ有機高分
子化合物においても、シラン処理および有機チタ
ネート処理は特に行なう必要はない。また、本発
明で用いられる無機および有機の繊維状充填物
は、収束剤として、エポキシ樹脂、ポリウレタン
樹脂、ポリビニルアルコール、アクリル酸エステ
ル樹脂、ポリスチレン樹脂などを用いて収束され
たものを用いることができる。 本発明の組成物で用いられる多官能性シアン酸
エステル類とは、分子中に2個以上のシアン酸エ
ステル基を有する次の一般式(1)で表わされるポリ
シアン酸エステル化合物、 式 R1(−−O−C≡N)m ……(1) (式中、R1は後述する芳香族性の多価の有機基
であり、シアン酸エステル基は有機基R1の芳香
環に直接結合しており、mは2以上の整数、通常
10以下の整数を表わす。) および、このポリシアン酸エステル化合物から
誘導されるオリゴマー(プレポリマー)を包含す
る。ここで、R1で表わされた芳香族性の多価の
有機基とは、(1)ベンゼン、ナフタレン、アントラ
セン、ピレンなどで例示される炭素数6〜16の芳
香族炭化水素基;(2)ビフエニルで代表される複数
個のベンゼン環が直接結合して形成された有機
基;(3)複数個のベンゼン環が橋絡部を介して連絡
した下記一般式(5)で表わされる芳香環含有有機
基; (式中、Yは炭素数1〜14の直鎖状、分岐状ある
いは環状の脂肪族炭化水素基;フエニレン基、キ
シリレン基で代表される芳香族炭化水素基;酸素
原子;硫黄原子;カルボニル基;スルホニル基;
スルフイニル基;ホスフオニル基;ホスフイニル
基;イミノ基;アルキレンオキシアルキレン基な
どで例示される多価の結合基を言う。) (4)フエノールとホルムアルデヒドとを反応させ
て得られるベンゼン多核体(通常、10核体以下の
ものが好適に用いられる。)の残基を意味する。
これらの多価の有機基において、芳香族環がアル
キル基、アルコキシ基などの不活性な置換基で置
換されていてもよい。前記芳香環含有有機基を例
示すると、ジフエニルメタン、2,2−ジフエニ
ルプロパン、ジフエニルエエーテル、ジフエニル
ジメチレンエーテル、ジフエニルチオエーテル、
ジフエニルケトン、ジフエニルアミン、ジフエニ
ルスルホキシド、ジフエニルスルホン、トリフエ
ニルフオスフアイト、トリフエニルホスフエート
などから誘導される多価の有機基を挙げることが
できる。中でもジフエニルアルカン、とくに2,
2−ジフエニルプロパンが最も汎用である。 一般式(1)で表わされるポリシアン酸エステル化
合物は、一般に対応する多価のフエノール系化合
物をハロゲン化シアンと反応させる公知の方法に
よつて調製される。人手が容易であり、かつ最終
樹脂に良好な性質を与えるという点から、2,
2′−ビス(4′−ヒドロキシフエニル)プロパン
(ビスフエノールA)のような2価のフエノール
類から誘導された2価のシアン酸エステルや、ま
たフエノールとホルムアルデヒドとの初期縮合物
にハロゲン化シアンを反応させて得られるポリシ
アナート化合物は特に好適に使用される。 本発明の組成物においては、上記ポリシアン酸
エステル化合物単独、あるいはこのポリシアン酸
エステル化合物から誘導されるオリゴマー(プレ
ポリマー)単独で用いられてもよく、またこれら
を混合して用いられてもよい。上記プレポリマー
は、ポリシアン酸エステル化合物を鉱酸、ルイス
酸、炭酸ナトリウム或いは塩化リチウム等の塩
類、トリブチルホスフイン等のりん酸エステル類
等の触媒の存在下に重合させて得られる。これら
のプレポリマーは、前記シアン酸エステル中のシ
アノ基が三量化することによつて形成されるsym
−トリアジン環を分子中に有しており、平均分子
量400〜6000を持つていることが好ましい。たと
えば、商業的に入手可能な「シアン酸エステル樹
脂」は、ビスフエノールAとハロゲン化シアンと
から得られる2,2−ビス(4′−シアナ−トフエ
ニル)プロパンとそのプレポリマーとの混合物で
あり、かかる「シアン酸エステル樹脂」は、本発
明において好適に用いられる。 本発明の組成物で用いられる多官能性マレイミ
ド類とは、分子中に2個以上のマレイミド基を有
する次の一般式(2)で表わされるポリマレイミド化
合物、 式 (式中、R2は後述する芳香族性または脂肪族性
の多価の有機基であり、X1およびX2は水素原子、
ハロゲン原子または低級アルキル基であり、nは
2以上の整数、通常10以下の整数を表わす。) およびこのポリマレイミド化合物から誘導され
るオリゴマー(プレポリマー)を包含する。ここ
で、R2で表わされた芳香族性または脂肪族性の
多価の有機基とは、(1)炭素数4〜16の鎖状あるい
は環状の脂肪族炭化水素基;(2)フエニレン基、ナ
フチレン基、キシリレン基などで例示されるベン
ゼン環あるいはナフタレン環を有する芳香族炭化
水素基;(3)ビフエニルで代表される複数個のベン
ゼン環が直接結合して形成された有機基;(4)複数
個のベンゼン環が橋絡部を介して連結した前記一
般式(3)で表わされる芳香環含有有機基;(5)メラミ
ン残基;(6)アニリンとホルムアルデヒドとを反応
させて得られるベンゼン多核体の残基(通常10核
体以下のものが用いられる。)を意味する。これ
らの多価の有機基において、鎖状脂肪族炭化水素
基、脂肪族環または芳香族環がアルキル基、アル
コキシ基などの不活性な置換基で置換されていて
もよい。 本発明の樹脂組成物において、前掲の多官能性
マレイミド類と多官能性シアン酸エステル類とを
併用する場合には、それらの混合物の形で用いる
こともできるし、予め両者を予備的に反応させた
プレポリマーの形で用いることもできる。むろん
プレポリマーとモノマーとの混合物でも良い。多
官能性マレイミド類と多官能性シアン酸エステル
類とを反応させて得られるプレポリマーは、意外
にも粘度の低い液状生成物であり、かかるプレポ
リマーを用いることによつて本発明の樹脂組成物
の調整が極めて容易であるばかりでなく、樹脂組
成物を種々の用途に利用するに当つて取扱い作業
性あるいは加工性において利点が多い。したがつ
て、上記プレポリマーを用いる本発明の実施態様
な、実用上好ましい。 本発明で用いられるアミン置換トリアジンとは 式 (式中、R1R2およびR3は水素原子、ハロゲン原
子、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、アリー
ル基、水添アリール基、アミノ基またはメチロー
ルアミノ基を意味しそのうち少くとも一つはアミ
ノ基もしくはメチロールアミノ基である。) で表わされる化合物である。具体的には、グアナ
ミン(2,4−ジアミノ−sym−トリアジン)メ
ラミン(2,4,6−トリアミノ−sym−トリア
ジン)N−ブチルメラミン、N−フエニルメラミ
ン、N,N′−ジフエニルメラミン、N,N−ジ
アリルメラミン、N,N′,N″−トリフエニルメ
ラミン、N−モノメチロールメラミン、N,
N′−ジメチロールメラミン、N,N′,N″−トリ
メチロールメラミン、ベンゾグアナミン(2,4
−ジアミノ−6−フエニル−sym−トリアジン)、
2,4−ジアミノ−6−メチル−sym−トリアジ
ン、2,4−ジアミノ−6−ブチル−sym−トリ
アジン、2,4−ジアミノ−6−ベンジルオキシ
−sym−トリアジン、2,4−ジオキシ−6−ア
ミノ−sym−トリアジン(アメライド)、2−オ
キシ−4,6−ジアミノ−sym−トリアジン(ア
メリン)、N,N,N′,N′−エトラシアノエチル
ベンゾグアナミン等を上げることが出来る。なか
でも、メラミン、グアナミン、ベンゾグアナミ
ン、N−モノメチロールメラミン、N,N′−ジ
メチロ−ルメラミン、N,N′,N″−トリメチロ
ールメラミンは特に好適に用いることが出来る。 さらに、本発明で用いられるシアノグアニジン
化合物は 式 (式中、R1R2は、水素原子、アルキル基、置換
アルキル基、アルコキシ基または置換アルコキシ
基である。) で表わされる化合物であり、具体的には、シアノ
グアニジン自体を始め1−シアノ−3−メチルグ
アニジン、1−シアノ−3−エチルグアニジン、
1−シアノ−3−イソプロピルグアニジン、1−
シアノ3,3−ジフエニルグアニジン、1−シア
ノ−3−オキシメチルグアニジン、1−シアノ−
3−(2−オキシエチル)グアニジン、等が上げ
られる。入手容易なことからシアノグアニジンが
最も好ましいと言える。 これらのアミン置換トリアジンおよびシアノグ
アニジン化合物をそれぞれ単独あるいは混合し
て、アセタール樹脂と無機および有機の充填剤と
のカツプリング剤として用いても補強効果は低
く、機械的強度の増加は、期待できない。しか
し、アセタール樹脂に、(1)多官能性シアン酸エス
テル類または(2)多官能性シアン酸エステルと多官
能性マレイミドとの混合物または(3)多官能性シア
ン酸エステル類と多官能性マレイミド類との予備
反応物のいずれれかを用い、これらと、アミン置
換トリアジンおよび/又はシアノグアニジン化合
物を共に用いて無機及び有機の充填剤とのカツプ
リング剤とする場合その補強効果は大きく、しか
も熱安定性のすぐれた成形材料を得ることができ
る。 本発明によるカツプリング剤は、従来の技術で
は困難とされた金属、金属繊維、タルク、シリ
カ、マイカ等の無機充填物の高濃度の充填を可能
にする。また、特にチタン酸カリウム繊維及び炭
素繊維に対する接着効果が大きく、高剛性の複合
材料が得られることが分つた。さらに、本発明に
よる補強材料は、成形時の熱による変色や金型汚
染が少なく、取扱いが極めて良好である。 本発明の組成物で用いられるアセタール樹脂と
は、ホルムアルデヒド単量体またはその3量体
(トリオキサン)もしくは4量体(テトラオキサ
ン)などの環状オリゴマーを原料として製造され
た実質的にオキシメチレン単位のみからなるオキ
シメチレンホモポリマーおよび上記原料とエチレ
ンオキサイド、プロピレンオキサイド、エピクロ
ルヒドリン、1,3−ジオキソラン、1,3−ジ
オキセバン、グリコールのホルマール、ジグリコ
ールのホルマール等の環状エーテルとから製造さ
れたオキシメチレン単位とC2以上のオキシアル
キレン単位とからなるオキシメチレンコポリマー
を包含する。 本発明の組成物における各成分の組成割合は、
アセタール樹脂60〜99.9重量部、多官能性シアン
酸エステル類または多官能性シアン酸エステル類
と多官能性マレイミド類との予備混合物もしくは
予備反応物0.1〜10重量部、アミン置換トリアジ
ンおよび/またはシアノグアニジン化合物0.01〜
10重量部、無機および/または有機充填材料0.1
〜70重量部の比率が適当である。 本発明の組成物には、以上説明した物の他に公
知の熱安定剤、光安定剤、酸化防止剤等を必要に
応じて、かつ本発明の効果を損じない範囲におい
て添加することが可能である。 本発明のアセタール樹脂組成物を製造する方法
としては、全成分を一度に、また2成分を予め混
合したのち残りの成分と共に溶融混練する方法が
適当である。 溶融混練するための装置としては、各種押出
機、ニーダー、バリバリ、ミキサー、ミキシング
ロール等の一般的な混練機が用いられる。 混練に先だち各成分をドライブレンドしたの
ち、これらの装置に供給する方法が一般的である
が、無機及び有機の充填材料以外の各成分を溶融
混練し、続いて充填材料を供給する方法も取る事
が出来る。溶融混練の温度は、180〜240℃が適当
である。次に実施例及び比較例により本発明の内
容を具体的に説明する。 実施例1および比較例1,2 エチレンオキシドに由来するコモノマー単位を
2.8重量(%)含有するMI値9.5のアセタールコポ
リマー(三菱瓦斯化学株式会社製、ユピタール
F20−01)4.0Kg、2,2′−ビス(4−シアナート
フエニル)プロパン20g、メラミン20gおよび
PAN系炭素繊維(チヨツプドストランド)1.0Kg
をタンブラー型ブレンダーにて3分間混合したの
ち、40mm径の単軸押出機へ供給し、樹脂温度220
℃で加熱混練した。 かくして得られた炭素繊維入りアセタールコポ
リマーを樹脂温度210℃、射出圧力800Kg/cm2、金
型温度80℃の条件で射出成形し、その成形品の引
張強度、伸び、曲げ強度、および曲げ弾性率を測
定した。結果を第1表に示した。なお比較のため
に、2,2′−ビス(4−シアナートフエニル)プ
ロパンまたはメラミンを各々単独で用いた時の結
果を比較例1,2として第1表に共に示した。
物を充填せるポリアセタール組成物に関する。 従来、種々の無機充填材料および/または有機
充填材料を熱硬化性または熱可塑性樹脂に充填す
ることが行なわれてきた。その目的は、剛性強度
の増加等の力学的性質の改良を始め、硬度や耐摩
擦、摩耗性の改良、熱変形温度の向上、難燃性の
付与、収縮率の低下による成形品の寸法精度の向
上、導電性や帯電防止能の向上、安価な充填剤を
用いることによる経済性の向上等である。 アセタール樹脂においてもこれらの目的のため
に、ガラス繊維やガラス粉末、炭素粉末あるいは
炭素繊維、二硫化モリブデン、チタン酸カリウム
繊維、メタケイ酸カリウム繊維、テフロン等を充
填することが行なわれている。また、アルミニウ
ム、亜鉛、青銅、鉄、鉛、ニツケル、真ちゆう、
銀、金、アンチモン、ビスマス、スズのような金
属の粉末または繊維、シリカ、アルミナ、タル
ク、炭酸カルシウム等を充填することも試みられ
ている。 しかし、単にアセタール樹脂とこれらの充填物
を混合しても効果も少なく、かえつて機械的強度
が低下したり、熱安定性が著しく損なわれて実用
上使用に耐えないという場合もある。 この点を改良するために、これら無機および有
機の充填材料とフエノキシ樹脂、ポリアミド、ポ
リ尿素、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、
ポリウレタンで被覆し、これとアセタール樹脂と
をブレンドする方法が知られている。また、ガラ
ス繊維及びガラス粉末を充填する場合には、イソ
シアネート類、ポリカルボジイミド、アルコキシ
メチルメラミンを用いる方法が提案されている。 しかし充填材料を被覆してブレンドする方法
は、工業的に実施する場合高価であり、機械的強
度の向上が小さい。またイソシアネート類、カル
ボジイミド、あるいはアルコキシメチルメラミン
は、ガラス繊維、ガラス粉末のカツプリング剤と
しては、効果が認められるが、他の充填材料に対
しては効果が充分でないか、あるいは全く認めら
れない。 本発明者らは、先に多官能性シアン酸エステル
類または多官能性シアン酸エステル類と、多官能
性マレイミド類との混合物もしくは予備反応物
と、アミン置換トリアジンおよび/またはシアノ
グアニジン化合物とを共に用いることにより、ア
セタール樹脂に対するガラス繊維、粉末の補強効
果を大巾に向上させ得ることを見い出し、特許出
願したが、さらにこのカツプリング剤が、種々の
無機充填材料および/または有機充填材料の配合
に効果のあることを見出し、本発明を完成するに
至つた。 ここに言う無機充填材料は、粉末状、フレーク
状あるいは繊維状の金属、金属酸化物、金属水酸
化物、金属硫酸塩、金属硫化物、金属ケイ酸塩
(但しガラス繊維およびガラス粉末を除く)金属
ホウ酸塩、チタン酸カリウム炭素および黒鉛であ
る。金属の具体例では鉄、銅、アルミニウム、
鉛、亜鉛、黄銅、金、銀の粉末や繊維があげられ
る。切削加工におけるびびり振動を利用して製造
される金属短繊維は、充填用フイラーとして特に
好ましい。金属酸化物としては、シリカ、ケイ藻
土、アルミナ、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、
酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ベリリ
ウム、軽石、バリウムフエライト、ストロンチウ
ムフエライトなどがあげられる。金属水酸化物と
しては水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム
などが使用される。金属炭酸塩としては炭酸カル
シウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、ドーソ
ナイトがあげられる。金属硫酸塩としては硫酸カ
ルシウム、硫酸バリウム、硫酸アンモニウムなど
がある。ガラス繊維およびガラス粉末を除く金属
ケイ酸塩ではタルク、クレー、マイカ、アスベス
ト、ケイ酸カルシウム、モンモリナイト、ベント
ナイトが有用である。その他ホウ酸亜鉛、メタホ
ウ酸バリウムのようなホウ酸塩、二硫化モリブデ
ンのような金属硫化物、四チタン酸カリウム、六
チタン酸カリウムなどが使用できる。本発明はカ
ーボンブラツク、黒鉛、炭素繊維を充填して、耐
候性、導電性、電磁シールド特性、耐摩耗性、高
剛性を持つポリアセタール複合材料を製造する際
には特に有効である。 有機化合物の充填材料としては、芳香族ポリエ
ステル繊維、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリ
イミド繊維などがあげられる。 分子鎖中に、アミド基、イミド基、アミノ基、
水酸基を持つ有機高分子化合物の繊維は、ポリア
セタール樹脂の補強材料として特に有用である。
これらの有機繊維は少なくとも230℃以上の融点
を持つことが好ましい。 これら、無機および有機の充填材料は、そのま
まポリアセタール樹脂にブレンドすることもでき
るが、場合により、シラン処理剤や有機チタネー
トで処理することも可能である。特に表面に水酸
基を有するシリカ、アルミナ、酸化チタンには、
アミノシラン、ビニルシラン、エポキシシランで
処理し、本発明による方法をとることは、さらに
すぐれた補強効果がある。またドロマイト、ドー
ソナイト、タルク、クレー、マイカ、アスベス
ト、ベントナイト、チタン酸カリウム、アルミフ
レーク等の金属にも、これらのシラン処理剤もし
くは、アジドシランカツプリング剤が有効であ
る。金属炭酸塩、硫酸塩には、シラン処理は、そ
れほど有効ではないがその表面を水ガラスで処理
してからシラン処理する方法、あるいは各種脂肪
酸の金属塩、エステル、アミドによるコーテイン
グ処理が一般的な手法である。炭素、炭素繊維、
黒鉛については、有機チタネート、各種シラン等
の表面処理は、特に効果はなく、本発明において
は、用いる必要はない。また分子鎖中にアミド
基、イミド基、アミノ基、水酸基を持つ有機高分
子化合物においても、シラン処理および有機チタ
ネート処理は特に行なう必要はない。また、本発
明で用いられる無機および有機の繊維状充填物
は、収束剤として、エポキシ樹脂、ポリウレタン
樹脂、ポリビニルアルコール、アクリル酸エステ
ル樹脂、ポリスチレン樹脂などを用いて収束され
たものを用いることができる。 本発明の組成物で用いられる多官能性シアン酸
エステル類とは、分子中に2個以上のシアン酸エ
ステル基を有する次の一般式(1)で表わされるポリ
シアン酸エステル化合物、 式 R1(−−O−C≡N)m ……(1) (式中、R1は後述する芳香族性の多価の有機基
であり、シアン酸エステル基は有機基R1の芳香
環に直接結合しており、mは2以上の整数、通常
10以下の整数を表わす。) および、このポリシアン酸エステル化合物から
誘導されるオリゴマー(プレポリマー)を包含す
る。ここで、R1で表わされた芳香族性の多価の
有機基とは、(1)ベンゼン、ナフタレン、アントラ
セン、ピレンなどで例示される炭素数6〜16の芳
香族炭化水素基;(2)ビフエニルで代表される複数
個のベンゼン環が直接結合して形成された有機
基;(3)複数個のベンゼン環が橋絡部を介して連絡
した下記一般式(5)で表わされる芳香環含有有機
基; (式中、Yは炭素数1〜14の直鎖状、分岐状ある
いは環状の脂肪族炭化水素基;フエニレン基、キ
シリレン基で代表される芳香族炭化水素基;酸素
原子;硫黄原子;カルボニル基;スルホニル基;
スルフイニル基;ホスフオニル基;ホスフイニル
基;イミノ基;アルキレンオキシアルキレン基な
どで例示される多価の結合基を言う。) (4)フエノールとホルムアルデヒドとを反応させ
て得られるベンゼン多核体(通常、10核体以下の
ものが好適に用いられる。)の残基を意味する。
これらの多価の有機基において、芳香族環がアル
キル基、アルコキシ基などの不活性な置換基で置
換されていてもよい。前記芳香環含有有機基を例
示すると、ジフエニルメタン、2,2−ジフエニ
ルプロパン、ジフエニルエエーテル、ジフエニル
ジメチレンエーテル、ジフエニルチオエーテル、
ジフエニルケトン、ジフエニルアミン、ジフエニ
ルスルホキシド、ジフエニルスルホン、トリフエ
ニルフオスフアイト、トリフエニルホスフエート
などから誘導される多価の有機基を挙げることが
できる。中でもジフエニルアルカン、とくに2,
2−ジフエニルプロパンが最も汎用である。 一般式(1)で表わされるポリシアン酸エステル化
合物は、一般に対応する多価のフエノール系化合
物をハロゲン化シアンと反応させる公知の方法に
よつて調製される。人手が容易であり、かつ最終
樹脂に良好な性質を与えるという点から、2,
2′−ビス(4′−ヒドロキシフエニル)プロパン
(ビスフエノールA)のような2価のフエノール
類から誘導された2価のシアン酸エステルや、ま
たフエノールとホルムアルデヒドとの初期縮合物
にハロゲン化シアンを反応させて得られるポリシ
アナート化合物は特に好適に使用される。 本発明の組成物においては、上記ポリシアン酸
エステル化合物単独、あるいはこのポリシアン酸
エステル化合物から誘導されるオリゴマー(プレ
ポリマー)単独で用いられてもよく、またこれら
を混合して用いられてもよい。上記プレポリマー
は、ポリシアン酸エステル化合物を鉱酸、ルイス
酸、炭酸ナトリウム或いは塩化リチウム等の塩
類、トリブチルホスフイン等のりん酸エステル類
等の触媒の存在下に重合させて得られる。これら
のプレポリマーは、前記シアン酸エステル中のシ
アノ基が三量化することによつて形成されるsym
−トリアジン環を分子中に有しており、平均分子
量400〜6000を持つていることが好ましい。たと
えば、商業的に入手可能な「シアン酸エステル樹
脂」は、ビスフエノールAとハロゲン化シアンと
から得られる2,2−ビス(4′−シアナ−トフエ
ニル)プロパンとそのプレポリマーとの混合物で
あり、かかる「シアン酸エステル樹脂」は、本発
明において好適に用いられる。 本発明の組成物で用いられる多官能性マレイミ
ド類とは、分子中に2個以上のマレイミド基を有
する次の一般式(2)で表わされるポリマレイミド化
合物、 式 (式中、R2は後述する芳香族性または脂肪族性
の多価の有機基であり、X1およびX2は水素原子、
ハロゲン原子または低級アルキル基であり、nは
2以上の整数、通常10以下の整数を表わす。) およびこのポリマレイミド化合物から誘導され
るオリゴマー(プレポリマー)を包含する。ここ
で、R2で表わされた芳香族性または脂肪族性の
多価の有機基とは、(1)炭素数4〜16の鎖状あるい
は環状の脂肪族炭化水素基;(2)フエニレン基、ナ
フチレン基、キシリレン基などで例示されるベン
ゼン環あるいはナフタレン環を有する芳香族炭化
水素基;(3)ビフエニルで代表される複数個のベン
ゼン環が直接結合して形成された有機基;(4)複数
個のベンゼン環が橋絡部を介して連結した前記一
般式(3)で表わされる芳香環含有有機基;(5)メラミ
ン残基;(6)アニリンとホルムアルデヒドとを反応
させて得られるベンゼン多核体の残基(通常10核
体以下のものが用いられる。)を意味する。これ
らの多価の有機基において、鎖状脂肪族炭化水素
基、脂肪族環または芳香族環がアルキル基、アル
コキシ基などの不活性な置換基で置換されていて
もよい。 本発明の樹脂組成物において、前掲の多官能性
マレイミド類と多官能性シアン酸エステル類とを
併用する場合には、それらの混合物の形で用いる
こともできるし、予め両者を予備的に反応させた
プレポリマーの形で用いることもできる。むろん
プレポリマーとモノマーとの混合物でも良い。多
官能性マレイミド類と多官能性シアン酸エステル
類とを反応させて得られるプレポリマーは、意外
にも粘度の低い液状生成物であり、かかるプレポ
リマーを用いることによつて本発明の樹脂組成物
の調整が極めて容易であるばかりでなく、樹脂組
成物を種々の用途に利用するに当つて取扱い作業
性あるいは加工性において利点が多い。したがつ
て、上記プレポリマーを用いる本発明の実施態様
な、実用上好ましい。 本発明で用いられるアミン置換トリアジンとは 式 (式中、R1R2およびR3は水素原子、ハロゲン原
子、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、アリー
ル基、水添アリール基、アミノ基またはメチロー
ルアミノ基を意味しそのうち少くとも一つはアミ
ノ基もしくはメチロールアミノ基である。) で表わされる化合物である。具体的には、グアナ
ミン(2,4−ジアミノ−sym−トリアジン)メ
ラミン(2,4,6−トリアミノ−sym−トリア
ジン)N−ブチルメラミン、N−フエニルメラミ
ン、N,N′−ジフエニルメラミン、N,N−ジ
アリルメラミン、N,N′,N″−トリフエニルメ
ラミン、N−モノメチロールメラミン、N,
N′−ジメチロールメラミン、N,N′,N″−トリ
メチロールメラミン、ベンゾグアナミン(2,4
−ジアミノ−6−フエニル−sym−トリアジン)、
2,4−ジアミノ−6−メチル−sym−トリアジ
ン、2,4−ジアミノ−6−ブチル−sym−トリ
アジン、2,4−ジアミノ−6−ベンジルオキシ
−sym−トリアジン、2,4−ジオキシ−6−ア
ミノ−sym−トリアジン(アメライド)、2−オ
キシ−4,6−ジアミノ−sym−トリアジン(ア
メリン)、N,N,N′,N′−エトラシアノエチル
ベンゾグアナミン等を上げることが出来る。なか
でも、メラミン、グアナミン、ベンゾグアナミ
ン、N−モノメチロールメラミン、N,N′−ジ
メチロ−ルメラミン、N,N′,N″−トリメチロ
ールメラミンは特に好適に用いることが出来る。 さらに、本発明で用いられるシアノグアニジン
化合物は 式 (式中、R1R2は、水素原子、アルキル基、置換
アルキル基、アルコキシ基または置換アルコキシ
基である。) で表わされる化合物であり、具体的には、シアノ
グアニジン自体を始め1−シアノ−3−メチルグ
アニジン、1−シアノ−3−エチルグアニジン、
1−シアノ−3−イソプロピルグアニジン、1−
シアノ3,3−ジフエニルグアニジン、1−シア
ノ−3−オキシメチルグアニジン、1−シアノ−
3−(2−オキシエチル)グアニジン、等が上げ
られる。入手容易なことからシアノグアニジンが
最も好ましいと言える。 これらのアミン置換トリアジンおよびシアノグ
アニジン化合物をそれぞれ単独あるいは混合し
て、アセタール樹脂と無機および有機の充填剤と
のカツプリング剤として用いても補強効果は低
く、機械的強度の増加は、期待できない。しか
し、アセタール樹脂に、(1)多官能性シアン酸エス
テル類または(2)多官能性シアン酸エステルと多官
能性マレイミドとの混合物または(3)多官能性シア
ン酸エステル類と多官能性マレイミド類との予備
反応物のいずれれかを用い、これらと、アミン置
換トリアジンおよび/又はシアノグアニジン化合
物を共に用いて無機及び有機の充填剤とのカツプ
リング剤とする場合その補強効果は大きく、しか
も熱安定性のすぐれた成形材料を得ることができ
る。 本発明によるカツプリング剤は、従来の技術で
は困難とされた金属、金属繊維、タルク、シリ
カ、マイカ等の無機充填物の高濃度の充填を可能
にする。また、特にチタン酸カリウム繊維及び炭
素繊維に対する接着効果が大きく、高剛性の複合
材料が得られることが分つた。さらに、本発明に
よる補強材料は、成形時の熱による変色や金型汚
染が少なく、取扱いが極めて良好である。 本発明の組成物で用いられるアセタール樹脂と
は、ホルムアルデヒド単量体またはその3量体
(トリオキサン)もしくは4量体(テトラオキサ
ン)などの環状オリゴマーを原料として製造され
た実質的にオキシメチレン単位のみからなるオキ
シメチレンホモポリマーおよび上記原料とエチレ
ンオキサイド、プロピレンオキサイド、エピクロ
ルヒドリン、1,3−ジオキソラン、1,3−ジ
オキセバン、グリコールのホルマール、ジグリコ
ールのホルマール等の環状エーテルとから製造さ
れたオキシメチレン単位とC2以上のオキシアル
キレン単位とからなるオキシメチレンコポリマー
を包含する。 本発明の組成物における各成分の組成割合は、
アセタール樹脂60〜99.9重量部、多官能性シアン
酸エステル類または多官能性シアン酸エステル類
と多官能性マレイミド類との予備混合物もしくは
予備反応物0.1〜10重量部、アミン置換トリアジ
ンおよび/またはシアノグアニジン化合物0.01〜
10重量部、無機および/または有機充填材料0.1
〜70重量部の比率が適当である。 本発明の組成物には、以上説明した物の他に公
知の熱安定剤、光安定剤、酸化防止剤等を必要に
応じて、かつ本発明の効果を損じない範囲におい
て添加することが可能である。 本発明のアセタール樹脂組成物を製造する方法
としては、全成分を一度に、また2成分を予め混
合したのち残りの成分と共に溶融混練する方法が
適当である。 溶融混練するための装置としては、各種押出
機、ニーダー、バリバリ、ミキサー、ミキシング
ロール等の一般的な混練機が用いられる。 混練に先だち各成分をドライブレンドしたの
ち、これらの装置に供給する方法が一般的である
が、無機及び有機の充填材料以外の各成分を溶融
混練し、続いて充填材料を供給する方法も取る事
が出来る。溶融混練の温度は、180〜240℃が適当
である。次に実施例及び比較例により本発明の内
容を具体的に説明する。 実施例1および比較例1,2 エチレンオキシドに由来するコモノマー単位を
2.8重量(%)含有するMI値9.5のアセタールコポ
リマー(三菱瓦斯化学株式会社製、ユピタール
F20−01)4.0Kg、2,2′−ビス(4−シアナート
フエニル)プロパン20g、メラミン20gおよび
PAN系炭素繊維(チヨツプドストランド)1.0Kg
をタンブラー型ブレンダーにて3分間混合したの
ち、40mm径の単軸押出機へ供給し、樹脂温度220
℃で加熱混練した。 かくして得られた炭素繊維入りアセタールコポ
リマーを樹脂温度210℃、射出圧力800Kg/cm2、金
型温度80℃の条件で射出成形し、その成形品の引
張強度、伸び、曲げ強度、および曲げ弾性率を測
定した。結果を第1表に示した。なお比較のため
に、2,2′−ビス(4−シアナートフエニル)プ
ロパンまたはメラミンを各々単独で用いた時の結
果を比較例1,2として第1表に共に示した。
【表】
実施例2および比較例3,4
2,2′−ビス(4−シアナートフエニル)プロ
パンと無水マレイン酸および4,4′−ビスアミノ
フエニルメタンを原料として得られたビスマレイ
ミドとの1:1重量比の混合物を使用し、かつ
種々のアミン置換トリアジンまたはシアノグアニ
ジンを組合せてカツプリング剤としてて用いアル
ミフレーク(トランスメツト社製K−152)を実
施例1と同様にポリアセタール樹脂に溶融混練し
た。得られた成形材料の引張強度を測定し第2表
に示した。比較例3は、カツプリング剤としてジ
フエニルメタンジイソシアネートを用い同様に加
熱押出してアルミフレーク充填アセタール樹脂を
製造したもの、比較例4は、カツプリング剤を用
いないでアルミフレーク充填材料を製造したもの
で、これらの結果を合わせて第2表に示した。
パンと無水マレイン酸および4,4′−ビスアミノ
フエニルメタンを原料として得られたビスマレイ
ミドとの1:1重量比の混合物を使用し、かつ
種々のアミン置換トリアジンまたはシアノグアニ
ジンを組合せてカツプリング剤としてて用いアル
ミフレーク(トランスメツト社製K−152)を実
施例1と同様にポリアセタール樹脂に溶融混練し
た。得られた成形材料の引張強度を測定し第2表
に示した。比較例3は、カツプリング剤としてジ
フエニルメタンジイソシアネートを用い同様に加
熱押出してアルミフレーク充填アセタール樹脂を
製造したもの、比較例4は、カツプリング剤を用
いないでアルミフレーク充填材料を製造したもの
で、これらの結果を合わせて第2表に示した。
【表】
実施例3および比較例5
カツプリング剤として2,2′−ビス(4−シア
ナートフエニル)プロパンおよびN,N′−ジメ
チロールメラミンを使用し、実施例1と同様に各
種無機充填材料を溶融混合した。得られた複合材
料の引張強度及び引張衝撃強度を第3表に示し
た。なお、比較例5は、本発明によるカツプリン
グ剤を使用しないで、相当する実施例の各実験例
と同比率で複合材料を製造した時の引張及び引張
衝撃強度である。 本発明による方法は、充填材料とポリアセター
ル樹脂の接着強度が高く、複合材料としてすぐれ
た性質を有している。
ナートフエニル)プロパンおよびN,N′−ジメ
チロールメラミンを使用し、実施例1と同様に各
種無機充填材料を溶融混合した。得られた複合材
料の引張強度及び引張衝撃強度を第3表に示し
た。なお、比較例5は、本発明によるカツプリン
グ剤を使用しないで、相当する実施例の各実験例
と同比率で複合材料を製造した時の引張及び引張
衝撃強度である。 本発明による方法は、充填材料とポリアセター
ル樹脂の接着強度が高く、複合材料としてすぐれ
た性質を有している。
【表】
【表】
【表】
実施例4および比較例6
アセタールコポリマーをアセタールホモポリマ
ー(旭化成株式会社製、ラナツク5010)とし、カ
ツプリング剤として2,2′−ビス(4−シアナー
トフエニル)プロパンと無水マレイン酸及び4,
4′−ビスアミノフエニルメタンを原料として得ら
れるビスマレイミドとの予備反応物及びメラミン
を用いた。該予備反応物は、平均分子量2000〜
2500のもので、分子中に前記シアン酸エステル中
のシアノ基が三量化することによつて形成される
sym−トリアジン環を有していた。 実施例1と同様に、各種の有機充填材料を溶融
混練して、複合材料を製造し、引張強度を調べそ
の結果を第4表に示した。比較例として2,2′−
ビス(4−シアナートフエニル)プロパンとビス
マレイミドとの予備反応物及びメラミンを用い
ず、同比率で複合材料を製造した場合について比
較例6として示した。
ー(旭化成株式会社製、ラナツク5010)とし、カ
ツプリング剤として2,2′−ビス(4−シアナー
トフエニル)プロパンと無水マレイン酸及び4,
4′−ビスアミノフエニルメタンを原料として得ら
れるビスマレイミドとの予備反応物及びメラミン
を用いた。該予備反応物は、平均分子量2000〜
2500のもので、分子中に前記シアン酸エステル中
のシアノ基が三量化することによつて形成される
sym−トリアジン環を有していた。 実施例1と同様に、各種の有機充填材料を溶融
混練して、複合材料を製造し、引張強度を調べそ
の結果を第4表に示した。比較例として2,2′−
ビス(4−シアナートフエニル)プロパンとビス
マレイミドとの予備反応物及びメラミンを用い
ず、同比率で複合材料を製造した場合について比
較例6として示した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (a) アセタール樹脂 に (b)(1) 多官能性シアン酸エステル類 (2) 多官能性シアン酸エステル類と多官能性マ
レイミド類との混合物 または (3) 多官能性シアン酸エステル類と多官能性マ
レイミド類との予備反応物 (c) アミン置換トリアジンおよび/またはシアノ
グアニジン化合物 および (d) 無機充填材料(但しガラス繊維およびガラス
粉末を除く)および/または有機充填材料 を添加してなるアセタール樹脂組成物。 2 多官能性シアン酸エステル類が、下記一般式
(1)で表わされるポリシアン酸エステル化合物およ
び/またはそのプレポリマーである特許請求の範
囲第1項記載のアセタール樹脂組成物。 式 R1(−O−C≡N)m ……(1) (式中、R1は芳香族性の多価の有機基であり、
シアン酸エステル基は有機基R1の芳香環に直接
結合しており、mは2以上の整数を表わす。) 3 多官能マレイミド類が、下記一般式(2)で表わ
されるポリマレイミド化合物および/またはその
プレポリマーである特許請求の範囲第1項記載の
アセタール樹脂組成物。 式 (式中、R2は芳香族性または脂肪族性の多価の
有機基であり、X1およびX2は水素原子、ハロゲ
ン原子または低級アルキル基であり、nは2以上
の整数を表わす。) 4 アミン置換トリアジンが下記一般式(3)で表わ
される化合物である特許請求の範囲第1項記載の
アセタール樹脂組成物。 式 (式中、R1R2およびR3は水素原子、ハロゲン原
子、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、アリー
ル基、水添アリール基、アミノ基またはメチロー
ルアミノ基を意味し、そのうち少くとも一つはア
ミノ基もしくはメチロールアミノ基である。) 5 シアノグアニジン化合物が、下記一般式(4)で
表わされる化合物である特許請求の範囲第1項記
載のアセタール樹脂組成物。 式 (式中、R1R2は、水素原子、アルキル基、置換
アルキル基、アルコキシ基または置換アルコキシ
基である。) 6 アセタール樹脂が実質的にオキシメチレン単
位のみからなるオキシメチレン単独重合体または
オキシメチレン単位とC2以上のオキシアルキレ
ン単位とからなるオキシメチレン共重合体である
特許請求の範囲第1項記載のアセタール樹脂組成
物。 7 無機充填材料が金属、金属酸化物、金属水酸
化物、金属硫化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金
属ケイ酸塩(但しガラス繊維およびガラス粉末を
除く)、金属ホウ酸塩、チタン酸カリウム、炭素
または黒鉛である特許請求の範囲第1項記載のア
セタール樹脂組成物。 8 無機充填材料が芳香族ポリエステル繊維、芳
香族ポリアミド繊維または芳香族ポリイミド繊維
である特許請求の範囲第1項記載のアセタール樹
脂組成物。 9 (a)、(b)、(c)および(d)の含有割合が、それぞれ (a):60〜95重量部 (b):0.1〜10重量部 (c):0.01〜10重量部 (d):0.1〜70重量部 である特許請求の範囲第1項記載のアセタール樹
脂組成物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57214530A JPS59105047A (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | アセタ−ル樹脂組成物 |
| GB08332126A GB2133410B (en) | 1982-12-07 | 1983-12-01 | Filler-containing acetal resin composition |
| US06/559,028 US4506053A (en) | 1982-12-07 | 1983-12-07 | Acetal resin composition |
| DE19833344313 DE3344313A1 (de) | 1982-12-07 | 1983-12-07 | Neue acetalharzmassen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57214530A JPS59105047A (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | アセタ−ル樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59105047A JPS59105047A (ja) | 1984-06-18 |
| JPH0249340B2 true JPH0249340B2 (ja) | 1990-10-29 |
Family
ID=16657249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57214530A Granted JPS59105047A (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | アセタ−ル樹脂組成物 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4506053A (ja) |
| JP (1) | JPS59105047A (ja) |
| DE (1) | DE3344313A1 (ja) |
| GB (1) | GB2133410B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11591747B2 (en) | 2019-10-21 | 2023-02-28 | Takemoto Oil & Fat Co., Ltd. | Treatment agent for elastic fiber |
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1982
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- 1983-12-01 GB GB08332126A patent/GB2133410B/en not_active Expired
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- 1983-12-07 US US06/559,028 patent/US4506053A/en not_active Expired - Lifetime
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