聚缩醛树脂组合物结构及其生产方法技术

提出了一种含聚缩醛树脂和其中掺有热塑性丙烯酸树脂的组合物结构以形成互相穿透的网状分散体系，所说的结构保持两种树脂的特点并具有优良的机械性能，尺寸精度和耐酸性。按下式（１）和（２）所示的重量比配合聚缩醛树脂Ａ，热塑性丙烯酸树脂Ｃ和填料Ｂ：（Ｂ＋Ｃ）／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）＝０．０３－０．６（按重量计）＿＿（１）Ｃ／（Ｂ＋Ｃ）＝０．０５－０．９５（按重量计）＿＿＿＿＿＿（２）（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含有聚缩醛树脂作为主要成分的组合物结构，其中互相穿透有一种热塑性丙烯酸树脂并在其中分散形成网，及其生产方法。众所周知，聚缩醛具有优良的耐化学性和良好的综合机械性能，被广泛地用于各领域之中。但是，由于聚缩醛树脂在成型期间因其结晶性而表现出高收缩系数和高线膨胀系数，所以它具有不良的尺寸精度。此外，其耐气候性和耐酸性也是相当不够的。因此，直接使用这种树脂作为汽车等的暴露在户外或不同气候中的外部设备的材料时，它将是有问题的。虽然有人试图通过在此树脂中掺入PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)之类丙烯酸树脂(聚合物掺入法)来改进耐气候性，但是，大多数聚缩醛树脂同PMMA的混合物用作外部设备，尤其是大型或外形复杂的设备材料时是有一些问题的，因为聚缩醛树脂的特殊机械性能，例如耐冲击性和拉伸延伸率，会由于在其中混合PMMA而受到损害，这可能是因为PMMA在聚缩醛树脂中的分散性差所致，而且为了克服成型期间变形和收缩等缺陷，而在尺寸精度方面的改进也是不够充分的。另外一个问题是，聚缩醛树脂所固有的耐化学性因加入PMMA而受到损害。鉴于这些情况，本专利技术人等为了改善丙烯酸树脂在聚缩醛树脂中的分散能力以制成其聚合物掺合物方面作了深入地研究，考查了包括填料在内的各成分间的相对量及其相应的表面张力值。结果发现通过适当调节这些关系就能很容易地生产出包含这两种互相穿透其中的树脂的网状结构，而且按此法生产的这种互相穿透的树脂网状结构具有优良的耐气候性并保持聚缩醛树脂所固有的优良耐化学性和机械性能。基于这些发现完成了本专利技术。因此，本专利技术涉及一种组合物结构，其中包括分散有热塑性丙烯酸树脂C的聚缩醛树脂A以形成一种网状结构，而且这种结构是由包含聚缩醛树脂A作为基体，填料B和热塑性丙烯酸树脂C，且其量处于下式(1)和(2)范围内的树脂组合物产生的(B+C)/(A+B+C)＝0.03～0.6(重量计) (1)C/(B+C)＝0.05～0.95(按重量) (2);而且还涉及一种生产所说的互相穿透的树脂网状结构的方法，其特征在于在熔融捏和温度下，在表面张力高于所说热塑性丙烯酸树脂C的填料B存在下，将所说的聚缩醛树脂A与热塑性丙烯酸树脂C加以熔融捏和。以下说明本专利技术的互相穿透的树脂网状结构各成分的分散状态。附图说明图1和图2是传统的简单聚合物掺合料分散状态的示意图，其中分散有与聚缩醛树脂A(基体树脂)相比，数量相对较少的热塑性丙烯酸树脂颗粒C。图3和4是本专利技术的互相穿透树脂网状结构的示意图，其中在所说的热塑性丙烯酸树脂C中掺入特定填料B，虽然所说热塑性丙烯酸树脂C数量少，但是它与所说的聚缩醛树脂A共同形成网，从而产生一种基本上形成连续相的缠结结构。也就是说，在本专利技术中至少有少部分有效的丙烯酸树脂C，或者通常是大部分丙烯酸树脂C，在所说的聚缩醛树脂A中形成基本上连续的分散相。这样的分散结构是本专利技术的特点，而且其中以分离的颗粒进行分散的只有两成分的混合物的普通分散结构所导致的缺陷可以通过它加以克服。这样的分散结构可以证实如下适当地将模制品片之类的成形结构粉碎或切碎，并用酸溶液分解除去作为基体的聚缩醛树脂A。这种结构也可以由这样的事实来证明，即分散所说的热塑性丙烯酸树脂C形成网状结构时，即使通过分解除去基体A之后，依然保持所说的原始形状;然而以颗粒形式将其分散时，所说的原始形状则不能保持。形成网的所说热塑性丙烯酸树脂C，在分解所说的基体后利用适当的筛子将其分离的方法几乎可以定量测定。以下说明本专利技术的诸成分。本专利技术中作为成分A使用的聚缩醛树脂，是包含甲醛基(-CH2O-)作为结构单元的聚合物，其中包括聚甲醛的均聚物和共聚物，以及除甲醛基之外还包含少量其它结构单元的聚甲醛的嵌段共聚物和三元共聚物。所说的聚缩醛分子不仅可以呈直链结构，而且也可以呈支链或交联结构。所说聚缩醛的聚合度没有特别限制，凡是可模塑的任何这种聚合物均可以使用。在本专利技术中作为成分C使用的热塑性丙烯酸树脂，包括丙烯酸及其酯(例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正己酯和丙烯酸正辛酯)的均聚物;甲基丙烯酸及其酯(例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正戊酯和甲基丙烯酸正辛酯)的均聚物;以及它们与苯乙烯、丙烯腈、丁二烯或异戊二烯的共聚物。其中优选甲基丙烯酸甲酯的均聚物和一些共聚物(其中含甲基丙烯酸甲酯为主要成分及丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯或丙烯腈)。从加工性的角度来看，优选低粘度的直链聚合物。作为成分B使用的填料，在熔体捏和温度下的表面张力至少必须高于热塑性丙烯酸树脂C的表面张力，优选至少为2达因/厘米。本专利技术所需的表面张力是在熔体捏和温度下测得的。热塑性树脂的这种表面张力，可以像本
中广泛采用的那样，在该温度下用悬滴法(The hanging drop method)测定。所说的悬滴法包括将液体试样放在一根垂直的管中，使之自该管端悬下，基于其液滴的形状和行为测定其表面张力。在不会熔化的成分B的情况下，按照Zisman图用接触角法测定临界表面张力(测定细节参见下面将要说明的实施例)。聚缩醛树脂A在190℃下的表面张力为18-23达因/厘米，而热塑性丙烯酸树脂C的相应值至少为23达因/厘米(例如聚甲基丙烯酸甲酯的相应值约为28达因/厘米)。因此，填料B的表面张力当它们在190℃下捏和时必须高于成分C的上述值。作为成分B使用的填料，优选平均粒径为0.05～50μm的，具体优选为0.1～10μm的。所说的粒径越小，越有利于形成精细的网状结构。在本专利技术中三种成分A、B和C之间的比例必须满足下列条件(B+C)/(A+B+C)＝0.03～0.6(按重量计) (1)C/(B+C)＝0.05～0.95 (按重量计) (2)从保持聚缩醛树脂在本专利技术中的预期特性和用很少量成分C形成网状结构的观点来看，当成分B+C总量不高于成分A+B+C总重量60%时，尤其是不高于40%时，本专利技术的效果是显著的。为了用成分C充分包围成分B，C/(B+C)之比应优选高值。所说的优选比例处于下列范围内(B+C)/(A+B+C)＝0.05～0.4 (按重量计)C/(B+C)＝0.25～0.95 (按重量计)。本专利技术分散体系的网状结构假定形成如下在满足上述条件的填料B存在下进行熔融捏和时，在其相对表面张力影响下成分B的颗粒被选择性地包围在热塑性丙烯酸树脂C之中，而且随着捏和造成的成分B移动和分散，包含大量成分B颗粒的成分C呈树枝状地伸展，进而由形成的枝状物互相结合成一种网状结构。作为成分B使用的填料，可以是无机或有机填料，只要它们满足上述条件即可，而且从其表面张力来看选自下列填料。这些填料的表面张力，在必要时可以通过用表面处理剂进行表面处理加以调节。无机填料B可以选自由下列物质组成的一组物质硅酸盐，例如硅石、石英粉、玻璃珠、磨细的玻璃纤维、玻璃片、玻璃球、玻璃粉、硅酸钙、硅酸铝、高岭土、滑石粉、粘土、云母、硅藻土和硅灰石;金属氧化物，例如氧化铁、氧化钛、氧化锌、三氧化锑和氧化铝;金属的碳酸盐，例如碳酸钙和碳酸镁;金属的硫酸盐，例如硫酸钙和硫酸钡;以及铁酸盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由树脂组合物产生的互相穿透的树脂网状结构，所说的树脂组合物含有聚缩醛树脂Ａ作为基体，填料Ｂ和热塑性丙烯酸树脂Ｃ，其量处于下式（１）和（２）范围内：（Ｂ＋Ｃ）／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）＝０．０３～０．６（（按重量计）（１）Ｃ／（Ｂ＋Ｃ）＝０ ．０５～０．９５（按重量计）（２）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田岛义久，横内满，三浦胜，
申请(专利权)人：塑料株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]