JP5281976B2 - ゴム変性メタクリル系樹脂組成物およびそれからなる成形品 - Google Patents
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Description
特許文献7には、ビニル結合に富む共役ジエン重合体成分とアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル重合体成分とからなるブロック共重合体にメタクリル酸メチルをその重合条件下で反応させることを特徴とする耐衝撃性および加工性の良好なメタクリル樹脂成形材料の製造方法が開示されている。
これら特許文献で開示されている樹脂組成物などは、耐衝撃性の改善効果が不十分なもの、ブツ(フィッシュアイ)の発生で成形品の外観が損なわれたもの、分散ドメインの大きさ制御が困難で表面光沢が低いもの、またはヘーズが高く透明性に劣るものが得られやすく、十分に満足できるものでなかった。さらに、紫外線暴露による黄変、過熱によるフィッシュアイの発生、成形金型の汚れおよび腐食などの不具合があった。
また、本発明は、〔2〕 前記〔1〕に記載のゴム変性メタクリル系樹脂組成物からなる成形品である。
本発明に用いられるゴム変性樹脂(I)は、メタクリル系樹脂(A)とブロック共重合体(B)とからなるものである。
メタクリル系樹脂(A)は、メタクリル酸メチル単位を50質量%以上、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上有する樹脂である。
メタクリル酸メチル単位以外の単量体単位としては、一分子中にアルケニル基を一個だけ有する非架橋性単量体が挙げられる。具体的には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルなどのアクリル酸アルキルエステル;メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなどのメタクリル酸メチル以外のメタクリル酸アルキルエステル;アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、スチレン、α−メチルスチレンなどが挙げられる。メタクリル酸メチル単位/他の単量体単位の質量比は、50/50〜100/0、好ましくは80/20〜99/1、より好ましくは90/10〜98/2である。
さらに、メタクリル系樹脂(A)は、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)が、好ましくは1.9〜3.0、より好ましくは2.1〜2.8、特に好ましくは2.2〜2.7のものである。分子量分布が1.9未満ではゴム変性メタクリル系樹脂組成物の成形加工性が低下傾向になる。逆に分子量分布が3.0を超えるとゴム変性メタクリル系樹脂組成物から得られる成形品の耐衝撃性が低下傾向になり、脆くなりやすい。
なお、重量平均分子量および数平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)で測定した標準ポリスチレン換算の分子量である。メタクリル系樹脂の分子量や分子量分布は、重合開始剤および連鎖移動剤の種類や量などを調整することによって制御できる。
本発明に用いられるブロック共重合体(B)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単位からなる重合体ブロック(a)と共役ジエン化合物単位からなる重合体ブロック(b)とを有するものである。なお、前記の「(メタ)アクリル」とは、「メタクリルまたはアクリル」の意である。
メタクリル酸アルキルエステルとしては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシルなどが挙げられる。アクリル酸アルキルエステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸i−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシルなどが挙げられる。これらは1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ガラス転移温度(Tg)が0℃以下の重合体ブロック(a)を与える単量体または単量体の組み合わせが好ましく、Tgが−10℃以下の重合体ブロック(a)を与える単量体または単量体の組合せがより好ましい。このような単量体としては、アクリル酸n−ブチル及び/又はアクリル酸2−エチルヘキシルが好ましく、アクリル酸n−ブチルがより好ましい。
共役ジエン化合物としては、1,3−ブタジエン、イソプレン、ペンタジエン、2,3−ジメチルブタジエンなどが挙げられる。これらは1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ガラス転移温度(Tg)が0℃以下の重合体ブロック(b)を与える単量体または単量体の組み合わせが好ましく、Tgが−10℃以下の重合体ブロック(b)を与える単量体または単量体の組合せがより好ましい。このような単量体として、汎用性、経済性、取扱性の観点から、1,3−ブタジエン及び/又はイソプレンが好ましく、1,3−ブタジエンがより好ましい。
側鎖ビニル結合量が10mol%未満では、ブロック共重合体へのメタクリル系樹脂のグラフト量が低くなり、耐衝撃性が低下傾向になる。逆に、60mol%を超えると、ブロック共重合体(B)からなる分散ドメインが凝集しやすくなり、透明性が低く且つ表面性が悪い成形品が得られやすくなる。
V0=〔(C0/2)/{(C0/2)+(D0−(C0/2))/2}〕×100
星型ブロック共重合体は、複数の腕重合体ブロックが多官能性単量体や多官能性カップリング剤などに由来する基(カップリング残基)によって連結された共重合体を含むものである。
特に本発明では、化学構造式:
(重合体ブロック(b)―重合体ブロック(a)―)nX
(式中、Xはカップリング残基、nは2を超える数を表す。)で表される星型ブロック共重合体を用いることが特に好ましい。
なお、〔星型ブロック共重合体の数平均分子量〕/〔腕重合体ブロックの数平均分子量〕の比は腕数と呼ばれることがある。
なお、星型ブロック共重合体には、カップリング残基によって連結していない腕重合体ブロックのみからなる直鎖状ブロック共重合体が含まれていてもよい。
AlR6R7R8
(式中、R6、R7およびR8は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基またはN,N−二置換アミノ基を表すか、またはR6が前記のいずれかの基を表し、R7およびR8は一緒になって置換基を有してもよいアリーレンジオキシ基を表す。)で表されるものが挙げられる。
多官能性単量体は、エチレン性不飽和基を2以上有する化合物であり、具体的には、メタクリル酸アリル、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸1,3−ブチレングリコール、ジビニルベンゼン、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートなどが挙げられる。
多官能性カップリング剤は、反応性基を3以上有する化合物であり、具体的には、トリクロロメチルシラン、テトラクロロシラン、ブチルトリクロロシラン、ビス(トリクロロシリル)エタン、テトラクロロスズ、ブチルトリクロロスズ、テトラクロロゲルマニウムなどが挙げられる。
メタクリル酸メチル/他のビニル系単量体の質量比は、50/50〜100/0、好ましくは80/20〜99/1、より好ましくは90/10〜98/2である。
該原料液で用いることができる溶剤としては、単量体混合物、該単量体混合物の重合によって得られるメタクリル系樹脂(A)、及びブロック共重合体(B)を溶解することができる溶剤であれば特に制限されない。例えば、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素などが望ましいものとして挙げられる。また、必要に応じて、2種類以上の溶剤を混合して使用することができる。混合溶剤を用いる場合には、単量体混合物、メタクリル系樹脂(A)及びブロック共重合体(B)を溶解できる混合溶剤であれば、単量体混合物、メタクリル系樹脂(A)又はブロック共重合体(B)を溶解できない溶剤を含んでいてもよい。例えば、メタノール、エタノール、ブタノールなどのアルコール類;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類;ヘキサンなどの炭化水素;シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素などが含まれていてもよい。
好ましい溶剤の量は、単量体混合物100質量部に対して0〜100質量部であることが好ましい。また、メタクリル酸メチル、他のビニル単量体及び溶剤の合計を100質量%とした場合に0〜90質量%の範囲であることが好ましい。
単量体混合物の重合は、原料液に重合開始剤を添加することによって開始される。また、必要に応じて連鎖移動剤を原料液に添加して、得られる重合体の分子量、グラフト量、架橋率などを調節できる。
塊状重合法または溶液重合法を行う装置としては、攪拌機付きの槽型反応器、攪拌機付きの管型反応器、静的攪拌能力を有する管型反応器などが挙げられる。これら装置は、1基以上であってもよく、また、異なる反応器2基以上の組合せでもよい。また、重合は回分式または連続式のどちらであってもよい。
式(X)中、R1〜R4は、それぞれ独立に、1〜5個の炭素原子を有するアルキル基を示し、R5は1〜5個の炭素原子を有するアルキル基又は水素原子を示す。
該熱劣化防止剤(II)の具体例としては、2−t−ブチル−6−(3’−t−ブチル−5’−メチル−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート(住友化学社製;商品名スミライザーGM)、2,4−ジ−t−アミル−6−(3’,5’−ジ−t−アミル−2’−ヒドロキシ−α−メチルベンジル)フェニルアクリレート(住友化学社製;商品名スミライザーGS)、2−t−ブチル−6−(3’−t−ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−メチル−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,5−ジ−t−ブチル−6−(3’−5’−ジ−t−ブチル−2’−ヒドロキシメチルベンジル)−フェニルアクリレートなどを挙げることができる。これらの中でも、2−t−ブチル−6−(3’−t−ブチル−5’−メチル−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、または2,4−ジ−t−アミル−6−(3’,5’−ジ−t−アミル−2’−ヒドロキシ−α−メチルベンジル)フェニルアクリレートが好ましく;2,4−ジ−t−アミル−6−(3’,5’−ジ−t−アミル−2’−ヒドロキシ−α−メチルベンジル)フェニルアクリレートがより好ましい。
本発明で用いられる紫外線吸収剤(III)は、紫外線を吸収する能力を有する化合物である。紫外線吸収剤は、主に光エネルギーを熱エネルギーに変換する機能を有すると言われる化合物である。
ベンゾトリアゾール類は、紫外線による樹脂劣化、特に着色による光学特性低下を抑制する効果が高い。ベンゾトリアゾール類は、本発明のゴム変性メタクリル系樹脂組成物をこのような特性が要求される用途に適用する場合に用いる紫外線吸収剤として好ましい。
ベンゾトリアゾール類としては、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製;商品名TINUVIN329)、2−[5−クロロ(2H)−ベンゾトリアゾール−2−イル]−4−メチル−6−(t−ブチル)フェノール(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製;商品名TINUVIN326)、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製;商品名TINUVIN234)などが挙げられる。これらの中でも、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール、若しくは2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノールが好ましく、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノールがより好ましい。
なお、紫外線吸収剤のモル吸光係数の最大値εmaxは、次のようにして測定する。シクロヘキサン1Lに紫外線吸収剤10.00mgを添加し、目視による観察で未溶解物がないように溶解させる。この溶液を1cm×1cm×3cmの石英ガラスセルに注入し、日立製作所社製U−3410型分光光度計を用いて、波長380〜450nmでの吸光度を測定する。紫外線吸収剤の分子量(Mw)と、測定された吸光度の最大値(Amax)とから次式により計算し、モル吸光係数の最大値εmaxを算出する。
εmax=[Amax/(10×10-3)]×Mw
波長380〜450nmにおけるモル吸光係数の最大値εmaxが1200dm3・mol-1cm-1以下である紫外線吸収剤としては、2−エチル−2’−エトキシ−オキサルアニリド(クラリアントジャパン社製;商品名サンデユボアVSU)などが挙げられる。
これら紫外線吸収剤(III)の中、紫外線による樹脂劣化が抑えられるという観点からベンゾトリアゾール類が好ましく用いられる。
本発明のゴム変性メタクリル系樹脂組成物には、必要に応じて酸化防止剤、光安定剤、滑剤、離型剤、高分子加工助剤、帯電防止剤、難燃剤、染顔料、光拡散剤、艶消し剤、耐衝撃性改質剤、蛍光体などが含まれていてもよい。
光安定剤は、主に光による酸化で生成するラジカルを捕捉する機能を有すると言われる化合物である。光安定剤としては、2,2,6,6−テトラアルキルピペリジン骨格を持つ化合物などのヒンダードアミン類などが挙げられる。
ヒンダードアミン類としては、コハク酸ジメチル/1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ((6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)イミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル)((2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペジル)イミノ)ヘキサメチレン((2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペジル)イミノ))、2−(2,3−ジ−t−ブチル−4−ヒドキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、2−(3,5−ジ−t−ブチルー4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン/2,4−ビス(N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ)−6−クロロ−1,3,5−トリアジン縮合物、ビス(2,2,6,6−テトラ−メチル−4−ピペジル)セバケート、コハク酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)などが挙げられる。
光安定剤の量は、ゴム変性メタクリル系樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは0.001〜0.5質量部である。
酸化防止剤は、酸素存在下においてそれ単体で樹脂の酸化劣化防止に効果を有するものである。例えば、リン系、ヒンダードフェノール系、チオエーテル系などの酸化防止剤が挙げられる。これらの酸化防止剤は単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中、着色による光学特性の劣化防止効果の観点から、リン系酸化防止剤やヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましく、リン系酸化防止剤とヒンダードフェノール系酸化防止剤との併用がより好ましい。
リン系酸化防止剤とヒンダードフェノール系酸化防止剤とを併用する場合、その割合は特に制限されないが、リン系酸化防止剤/ヒンダードフェノール系酸化防止剤の質量比で、好ましくは1/5〜2/1、より好ましくは1/2〜1/1である。
離型剤は、成形品の金型からの離型を容易にする機能を有する化合物である。離型剤としては、セチルアルコール、ステアリルアルコールなどの高級アルコール類;ステアリン酸モノグリセライド、ステアリン酸ジグリセライドなどのグリセリン高級脂肪酸エステルなどが挙げられる。本発明においては、離型剤として、高級アルコール類とグリセリン脂肪酸モノエステルとを併用することが好ましい。高級アルコール類とグリセリン脂肪酸モノエステルとを併用する場合、その割合は特に制限されないが、高級アルコール類/グリセリン脂肪酸モノエステルの質量比が、好ましくは2.5/1〜3.5/1、より好ましくは2.8/1〜3.2/1である。
離型剤の総量は、ゴム変性メタクリル系樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以下、より好ましくは0.3質量部以下、さらに好ましくは0.1質量部以下である。離型剤の総量が0.5質量部を超えると、金型汚れによる歩留まりの低下や金型清掃などによる生産性の低下をもたらすとともに、シルバー発生による成形品の欠点発生の原因となったり、押出し成形時の目やにが生じやすくなる。
高分子加工助剤は、ゴム変性メタクリル系樹脂組成物を成形する際において、厚さ精度および薄膜化に効果を発する化合物である。高分子加工助剤は、通常、乳化重合法によって製造することができる、0.05〜0.5μmの粒子径を有する重合体粒子である。
該重合体粒子は、単一組成比および単一極限粘度の重合体からなる単層粒子であってもよいし、また組成比または極限粘度の異なる2種以上の重合体からなる多層粒子であってもよい。この中でも、内層に低い極限粘度を有する重合体層を有し、外層に5dl/g以上の高い極限粘度を有する重合体層を有する2層構造の粒子が好ましいものとして挙げられる。
高分子加工助剤は、剤全体としての極限粘度が3〜6dl/gであることが好ましい。極限粘度が3dl/g未満では成形性に十分な改善効果が認められない。極限粘度が6dl/gを超えると溶融流動性の低下を招きやすい。
高分子加工助剤を用いる場合、その量は、ゴム変性メタクリル系樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは0.05〜10質量部、より好ましくは0.1〜5質量部である。高分子加工助剤の量が0.05質量部未満であると成形時の寸法精度に十分な改善効果が認められない。逆に高分子加工助剤の量が10質量部を超えると溶融流動性の低下を招きやすい。
有機色素としては、樹脂に対しては有害とされている紫外線を可視光線に変換する機能を有する化合物が好ましく用いられる。例えば、ターフェニルなどが挙げられる。
光拡散剤や艶消し剤としては、ガラス微粒子、ポリシロキサン系架橋微粒子、架橋ポリマー微粒子、タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどが挙げられる。
蛍光体として、蛍光顔料、蛍光染料、蛍光白色染料、蛍光増白剤、蛍光漂白剤などが挙げられる。
ゴム変性樹脂(I)に各添加剤を添加および混練することによる調製方法は、各添加剤の添加の順序、混練手段、混練手順などによって特に限定されない。例えば、添加と同時に混練する方法や、非混練下に添加してから混練する方法などを採用することができる。混合手段としては、タンブラー、ミキサー、ブレンダーなどの混合装置を用いることができ、また混練手段としてはスクリュー押出機などの混練装置を用いることができる。
一方、ゴム変性樹脂(I)を製造する工程において各添加剤を添加およひ混合することによる調製方法では、例えば、単量体混合物の重合反応後に、一括添加、分割添加または連続添加するなどの方法を採用できる。
本発明のゴム変性メタクリル系樹脂組成物は、ISO 1133に準じて測定したメルトフローレートが、成形性を良好にする点から、1g/10分以上であるのが好ましく、2g/10分以上であるのがより好ましい。
本発明のゴム変性メタクリル系樹脂組成物を成形用材料として用いれば、強靭化された成形品を得ることができる。成形方法としては、例えば、射出成形法、圧縮成形法、押出成形法、真空成形法などの、従来より知られる溶融加熱成形法が挙げられる。該成形品においては、分散ドメインの大きさや形が多少変化した部分もあるが、本発明のゴム変性メタクリル系樹脂組成物におけるドメイン構造がほぼ維持されている。
また、本発明のゴム変性メタクリル系樹脂組成物は、熱に対する安定性に優れているので、ゴム変性メタクリル系樹脂組成物を一旦成形品とした後に再び成形用材料に戻した場合でも、該リサイクル成形用材料は、リサイクル前の成形用材料と同等の特性を維持していることが期待できる。
下記の装置および測定条件にて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分析を行い、分子量既知の標準ポリスチレンで較正して求めた。
装置:東ソー社製ゲルパーミエーションクロマトグラフ(HLC−8020)
カラム:東ソー社製TSKgel G2000HHR(1本)およびGMHHR−M(2本)を直列に連結
溶離液:テトラヒドロフラン
溶離液流量:1.0mL/分
カラム温度:40℃
検出方法:示差屈折率(RI)計
検量線:標準ポリスチレンを用いて作成
下記の装置および測定条件にて、ガスクロマトグラフィー(GC)による分析を行い、それに基づいて求めた。
装置:島津製作所製ガスクロマトグラフ GC−14A
カラム:GL Sciences Inc.製 INERT CAP 1(df=0.4μm、0.25mmI.D.×60m)
分析条件:injection温度180℃、detector温度180℃、60℃(5分間保持)→昇温速度10℃/分→200℃(10分間保持)
ブロック共重合体を重クロロホルムに溶解し試験液を得、1H−NMR(日本電子社製磁気共鳴装置(JNM−LA400)を用いて該試験液を分析し、化学シフト4.7〜5.2ppmの1,2−ビニルによるプロトン(=CH2)シグナルの積分強度C0と、化学シフト5.2〜5.8ppmのビニルプロトン(=CH−)シグナルの積分強度D0をそれぞれ求め、次式によって、側鎖ビニル結合量V0[mol%]を計算して求めた。
V0=〔(C0/2)/{(C0/2)+(D0−(C0/2))/2}〕×100
重合体ブロック(a)として用いたポリアクリル酸n−ブチルのガラス転移温度(Tg)は、「POLYMER HANDBOOK FOURTH Edition」VI/199頁,Wiley Interscience社(1998年)に記載の値(ポリアクリル酸n−ブチル:−49℃)を用いた。
また、重合体ブロック(b)として用いたポリ1,3−ブタジエンのガラス転移温度(Tg)は、「ANIONIC POLYMERIZATION」434頁, MARCEL DEKKER社(1996年)に記載の1,2−ビニル結合量とTgの関係より導かれる値を用いた。
ブロック共重合体(B)が30質量%となるようトルエンに均一に溶解した。室温にて当該溶液およびトルエンの密度、屈折率を測定し、下記(式1)〜(式3)の式を用いブロック共重合体(B)の屈折率を求めた。
(nd 2−1)/(nd 2+2)×V=r=一定・・・(式1)
r3=w1r1+w2r2・・・(式2)
V2=1/ρ1−1/w2(1/ρ1−1/ρ3)・・・(式3)
nd:屈折率、V:比容、r:分子屈折、w:質量分率 ρ:密度
下付き1:トルエン 下付き2:ブロック共重合体(B) 下付き3:溶液
実測:V3、nd3、V1、nd1
式(1)および式(2)の出典元: 熱力学的・電気的および光学的性質 高分子実験学 全18巻 第12巻 昭和59年1月5日 初版1刷発行 高分子学会高分子実験学編集委員長 共立出版株式会社
式(3)の出典元: 高分子溶液 高分子実験学 全18巻 第11巻 昭和57年8月25日 初版1刷発行 高分子学会高分子実験学編集委員長 共立出版株式会社
成形品をダイヤモンドナイフを用いて切り出し超薄切片を得、この切片を四酸化オスミウムで染色(ポリブタジエン部が染色される。)し、透過型電子顕微鏡を用いて観察像を写真撮影を行った。無作為に全体が写っている30個の分散ドメインを選択し、個々の分散ドメインの径を測定した後、それらの平均値を求めた。
JIS K7136に準拠して、厚さ3mmのシートのヘイズを測定した。
JIS Z8722に準拠して、厚さ3mmのシートのクロマティクネス指数b*を測定した。
岩崎電気(株)製EYE SUPER UV TESTER SUV−F1型にて150時間紫外線曝露を行った。曝露前および曝露後の耐衝撃性および色調指標b*を求めた。
耐衝撃性の評価は、JIS K7111に準拠して、ノッチ付きのシャルピー衝撃強度を測定することによって行った。
色調指標b*は、射出成形機で成形した板状成形品から190mm×50mm×5mmの試験片を切り出し、分光光度計を用いて、光路長190mmにて、透過光の色調測定で求めた。
実施例または比較例で得られたペレット状ゴム変性メタクリル系樹脂組成物を、40φベント付き単軸押出機を用いて280℃で加熱溶融して再ペレット化した。再ペレット化によってゴム変性メタクリル系樹脂組成物に再度熱を加えた。
再ペレット化前後のペレット状ゴム変性メタクリル系樹脂組成物それぞれを、リップ幅300mmおよび上下空隙0.2mmのTダイ押出成形機に通して溶融押出し、縦方向に延伸しながら引き取って厚さ0.05mmのフィルムを製造した。
ゲルカウンター(型式FS−5/Optical Control Systems社製)によって、厚さ50μmフィルムにおける単位面積あたりのブツ(フィッシュアイ)の個数を測定し、その個数の再ペレット化前後による変化により熱安定性の評価を行った。
[単位面積あたりのブツ数の評価基準]
○:1平方メートル面積あたりの個数が10,000個未満
△:1平方メートル面積あたりの個数が10,000個以上50,000個未満
×:1平方メートル面積あたりの個数が50,000個以上
東芝機械(株)製「IS−60B」射出成形機を用い、平板金型(鋼材:NAK80、成形品寸法:40mm×200mm×2mm)で、シリンダー温度260℃、スクリュー回転数50rpm、金型温度60℃、背圧0.5MPa、冷却時間15秒間、保圧無し(ショートショット)の条件下で700ショットの射出成形を行った。成形終了後に、金型表面の汚れ具合を調べた。その程度に応じて以下の指標で評価を示した。
(金型汚れの評価指標)
○:金型汚れ無し。
×:金型汚れが認められる。
(1)攪拌機付1.5リットルのオートクレーブ容器に、トルエン801ml及び1,2−ジメトキシエタンを0.07mlを投入し、20分間窒素パージを行った。そこに濃度1.3mol/lのsec−ブチルリチウムのシクロヘキサン溶液1.8mlを加え、次いで1,3−ブタジエン97mlを加えて、30℃で3時間反応させて、1,3−ブタジエン重合体を含む反応混合物を得た。
得られた反応混合物の一部をサンプリング分析した結果、該反応混合物中の1,3−ブタジエン重合体は、数平均分子量(Mn)が51,000、分子量分布(Mw/Mn)が1.06、側鎖ビニル結合量が30mol%であり、1,3−ブタジエン重合体(重合体ブロック(b))のガラス転移温度は−77℃であった。
星型ブロック共重合体は、その数平均分子量(Mn)が330,000(腕数=3.92)、そのMw/Mnが1.16であった。
腕重合体ブロックは、前述したブタジエン―アクリル酸n−ブチルジブロック共重合体(1,3−ブタジエンに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(b)49質量%とアクリル酸n−ブチルに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(a)51質量%とからなるジブロック共重合体)であった。
ブロック共重合体(B−1)の屈折率は1.492であった。表1にブロック共重合体(B−1)の特性を示した。なお、表1中のBAはアクリル酸n−ブチル、BDは1,3−ブタジエンを意味する。
(1)攪拌機付1.5リットルのオートクレーブ容器に、トルエン801ml及び1,2−ジメトキシエタンを0.07mlを投入し、20分間窒素パージを行った。そこに濃度1.3mol/lのsec−ブチルリチウムのシクロヘキサン溶液1.8mlを加え、次いで1,3−ブタジエン95mlを加えて、30℃で3時間反応させて、1,3−ブタジエン重合体を含む反応混合物を得た。
得られた反応混合物の一部をサンプリング分析した結果、該反応混合物中の1,3−ブタジエン重合体は、数平均分子量(Mn)が51,000、分子量分布(Mw/Mn)が1.06、側鎖ビニル結合量が30mol%であり、1,3−ブタジエン重合体(重合体ブロック(b))のガラス転移温度は−77℃であった。
得られたブロック共重合体(B−2)は、1,3−ブタジエンに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(b)48質量%とアクリル酸n−ブチルに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(a)52質量%とからなるジブロック共重合体であった。ブロック共重合体(B−2)の屈折率は1.492であった。表1にブロック共重合体(B−2)の特性を示した。
攪拌機及び採取管付オートクレーブに、精製されたメタクリル酸メチル57質量部、アクリル酸メチル3質量部およびトルエン30.5質量部を仕込み、そしてブロック共重合体(B−1)9.5質量部を添加し、30℃で8時間攪拌して、均一に溶解させた。次いで、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート(「パーブチルO」 日本油脂社製、水素引抜能:22%、1時間半減期温度:92.1℃)0.025質量部およびn−オクチルメルカプタン0.11質量部を加え、均一に溶解させて原料液を得た。窒素により製造装置内の酸素を追出した。
前記原料液を、オートクレーブから一定量で排出し、温度110℃に制御された3Lの槽型反応器Aに平均滞留時間85分間となるように一定流量で供給して、重合を実施した。反応器Aの採取管より反応液を少量抜き取り、ガスクロマトグラフィーによって分析した。重合転化率は35質量%であった。
表2に示す処方の添加剤に変えた以外は、実施例1と同じ手法によってペレット状ゴム変性メタクリル系樹脂組成物を得た。当該ペレット状ゴム変性メタクリル系樹脂組成物から板状成形品を射出成形し、上記の評価を行った。評価結果を表3に示す。
ブロック共重合体(B−1)をブロック共重合体(B−2)に替えた以外は、実施例1と同じ手法によってペレット状ゴム変性樹脂(I−2)を得た。得られたペレット状ゴム変性樹脂(I−2)に表2に示す処方の添加剤をスーパーミキサーにて混合した。該混合物を40φベント付き単軸押出機を用いて、240℃にてペレット化しペレット状ゴム変性メタクリル系樹脂組成物を得た。当該ペレット状ゴム変性メタクリル系樹脂組成物から板状成形品を射出成形した。該成形品について上記の評価を行った。評価結果を表3に示す。成形品の透過型電子顕微鏡写真観察では、マトリックス中に分散する粒状の分散ドメインが観察された。粒状分散ドメインの中には島相が分散していた。島相全面積が分散ドメイン面積の30%以上を占めている分散ドメインが全分散ドメインの30質量%以上であった。
表2に示す処方の添加剤に変えた以外は、実施例4と同じ手法によってペレット状ゴム変性メタクリル系樹脂組成物を得た。当該ペレット状ゴム変性メタクリル系樹脂組成物から板状成形品を射出成形した。該成形品について上記の評価を行った。評価結果を表3に示す。
Claims (3)
- メタクリル酸メチル単位を50質量%以上有するメタクリル系樹脂(A)100質量部および(メタ)アクリル酸アルキルエステル単位からなる重合体ブロック(a)と共役ジエン化合物単位からなる重合体ブロック(b)とを有するブロック共重合体(B)1〜80質量部からなるゴム変性樹脂(I)100質量部、
式(X)で表される熱劣化防止剤(II)0.005〜0.5質量部、および
紫外線吸収剤(III)0.005〜1質量部を含有し、
前記メタクリル系樹脂(A)からなるマトリックスに前記ブロック共重合体(B)からなるドメインが分散してなるゴム変性メタクリル系樹脂組成物。
[式(X)中、R1〜R4は、それぞれ独立に、1〜5個の炭素原子を有するアルキル基を示し、R5は1〜5個の炭素原子を有するアルキル基又は水素原子を示す。] - ブロック共重合体(B)が、複数の腕重合体ブロックから構成される星型ブロック共重合体であって、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により算出したポリスチレン換算の数平均分子量が、式:
[星型ブロック共重合体の数平均分子量]>2×[腕重合体ブロックの数平均分子量]
を満たすものである請求項1に記載のゴム変性メタクリル系樹脂組成物。 - 請求項1〜2のいずれか1項に記載のゴム変性メタクリル系樹脂組成物からなる成形品。
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