JP2008308676A - 塗装成形品用熱可塑性樹脂組成物。 - Google Patents
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Abstract
溶融樹脂が複数の異方向に分岐して再び合流することを伴う射出成形で得られた成型品を良外観に塗装できる塗装成型品用熱可塑性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】
溶融樹脂が複数の異方向に分岐して再び合流することを伴う射出成形によって成形され、成形後に塗装される成形品用の熱可塑性樹脂組成物であって、ゴム質重合体(ア)にシアン化ビニル系単量体(イ)と芳香族ビニル系単量体(ウ)をグラフト重合してなるゴム含有グラフト共重合体(A)10〜50重量部、シアン化ビニル系単量体(イ)と芳香族ビニル系単量体(ウ)を共重合させてなるビニル系共重合体(B)5〜30重量部、エポキシ基単量体(エ)と少なくともシアン化ビニル系単量体(イ)と芳香族ビニル系単量体(ウ)を共重合させてなる変性ビニル系共重合体(C)10〜50重量部、およびカルボキシル末端基量が11eq/t以上のポリブチレンテレフタレート樹脂(D)10〜40重量部からなり、変性ビニル系共重合体(C)の含有量とポリブチレンテレフタレート樹脂(D)含有量との間に下記(式1)の関係があり、ゴム含有グラフト共重合体(A)、ビニル系共重合体(B)およびポリブチレンテレフタラート樹脂(D)のいずれにも酸系官能基および/または酸性成分が残存していない塗装成形品用熱可塑性樹脂組成物。
70≦カルボキシル末端基量(eq/t)×ポリブチレンテレフタレート樹脂(D)含有量(重量%)/変性ビニル系共重合体(C)含有量(重量%)×エポキシ基単量体(エ)の含有量(重量%)≦350・・・(式1)
【選択図】 なし
Description
70≦カルボキシル末端基量(eq/t)×ポリブチレンテレフタレート樹脂(D)含有量(重量%)/変性ビニル系共重合体(C)含有量(重量%)×エポキシ基単量体(エ)の含有量(重量%)≦350・・・(式1)
本発明の塗装成形品用熱可塑性樹脂組成物の好ましい態様によれば、前記のゴム含有グラフト共重合体(A)は、ゴム質重合体(ア)5〜60重量部に、シアン化ビニル系単量体(イ)1〜55重量%、芳香族ビニル系単量体(ウ)20〜85重量%および共重合可能な他のビニル系単量体(オ)0〜79重量%とからなる単量体混合物95〜40重量部をグラフト重合してなるゴム含有グラフト共重合体である。
70≦カルボキシル末端基量(eq/t)×ポリブチレンテレフタレート樹脂(D)含有量(重量%)/変性ビニル系共重合体(C)含有量(重量%)×エポキシ基単量体(エ)の含有量(重量%)≦350・・・(式1)
上記の(式1)の値が70未満では耐薬品性が劣り、ウェルド部の塗装外観が悪化する。また、上記の(式1)の値が350を超えると耐衝撃性および加水分解特性が低下する。上記の(式1)の値は、好ましくは75〜330であり、より好ましくは75〜300である。
「Rubber Age Vol.88 p.484-490(1960), by E.Schmidt, P.H.Biddison」記載のアルギン酸ナトリウム法、即ち、アルギン酸ナトリウムの濃度によりクリーム化するポリブタジエン粒子径が異なることを利用して、クリーム化した重量割合とアルギン酸ナトリウム濃度の累積重量分率から累積重量分率50%の粒子径を求めた。
80℃の温度で4時間真空乾燥を行ったゴム含有グラフト共重合体(A)の所定量(m;約1g)にアセトン100mlを加え、70℃の温度の湯浴中で3時間還流し、この溶液を8800r.p.m.(10000G)で40分間遠心分離した後、不溶分を濾過し、この不溶分を80℃の温度で4時間真空乾燥し、重量(n)を測定した。グラフト率は、下記式により算出した。ここでLは、グラフト共重合体のゴム含有量である。
・グラフト率(%)={[(n)−(m)×L]/[(m)×L]}×100
(3)アイゾット衝撃強さ(J/m)
ASTM D256(1988年度版、23℃、Vノッチ付き)に準拠して測定した。
ISO 179(1993年度版)に準拠して測定した。
ISO 1133(1997年度版、240℃、98N荷重)に準拠して測定した。
シャルピー衝撃試片を、温度60℃、湿度95%RHの条件下で500時間経過後、温度23℃、湿度50%RHの条件下で3〜5時間状態調整し、ISO 179(1993年度版)に準拠して測定した。
温度60℃、湿度95%RHの条件下で、アイゾット衝撃試片を500時間処理する。500時間経過後、温度23℃、湿度50%RHの条件下で3〜5時間状態調整し、ASTM D256(1988年度版、23℃、Vノッチ付き)に準拠して測定した。
(a)塗装密着性
240mm×70mm×2mmtの角板を成形温度240℃/金型温度35℃で作成し、その後に金属繊維を含有するアクリル系塗料にて膜厚が30〜40μmになるように塗装を行った。ゲート近辺と流動末端の2箇所について、JIS規格に準拠して、カッターで碁盤目(100マス:1mm間隔)に傷を入れて、塗装密着性評価を実施した。その密着状況を図1の指標を用いて4人で得点付けを実施し、その平均点(小数点第一位は四捨五入)でランク付けを行った。
240mm×70mm×2mmtの角板を成形温度240℃/金型温度35℃で作成し、その後に金属繊維を含有するアクリル系塗料にて膜厚が30〜40μmになるように塗装を行った。塗装後の角板表面を目視により観察し、塗装面のクレージング、クラック、色むらおよび光沢むら等の外観異常の有無を確認した。外観不良の例を図2に示す。
・外観異常あり:×
・外観異常なし:○
(c)ウェルド塗装外観
図3のように、2点の金型ゲートから進入した溶融樹脂が中央で交差してウェルド部を形成するダンベルを成形温度240℃/金型温度35℃で作成し、その後に金属繊維を含有するアクリル塗料にて膜厚が30〜40μmになるように塗装を行った。ウェルドの隠蔽効果を次の3段階にてランク付けを行った。
・ランク1:塗装前よりも明確にウェルドラインが目立つ(繊維配向の乱れも確認される)。
・ランク2:塗装してもウェルドラインは隠蔽できない。
・ランク3:塗装によりウェルドラインは隠蔽できる。
成形温度250℃/金型温度60℃で作成した150mm×25mm×2.5mmtの試験片を、下記計算式で算出される歪みが1%となるように定スパン治具にセットし、当該試験片の表面中央部に保湿剤としてガーゼを敷き、試験液0.05mlをマイクロピペットで当該試験片の表面中央部に滴下し、滴下した時から割れるまでの時間を測定した。試験液には、ブレーキオイル(シーシーアイ(株)製「ゴールデンクルーザーブレーキフルードDOT4 GRADE3」)を使用した。
ε=[π2・{L・(L−L’)}1/2]/(π・L’2)・(T/2)・100
ε : 試験片歪み(%)
t : 試験片厚み(mm)
L : 試験片長さ(mm)
L’: たわみ時の試験片長さ(mm)
(参考例1)ゴム含有グラフト共重合体(A)の製造
(1)ゴム含有グラフト共重合体(A−1)の製造
窒素置換した反応器に、純水150部、ブドウ糖0.5部、ピロリン酸ナトリウム0.5部、硫酸第一鉄0.005部および重量平均ゴム粒子径が0.8μmとなるポリブタジエンラテックス50重量部を仕込み、撹拌しながら反応器内の温度を65℃に昇温した。内温が65℃に達した時点を重合開始として、スチレン(35部)、アクリロニトリル(15部)および連鎖移動剤t−ドデシルメルカプタン混合物(0.2部)を4時間掛けて連続添加した。同時に並行して、重合開始剤クメンハイドロパーオキサイド(0.2部)およびオレイン酸カリウムからなる水溶液を7時間掛けて連続添加し、反応を完結させた。得られたラテックスに、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)をラテックス固形分100部に対して1部添加し、続いて、このラテックスを硫酸で酸凝固後、水酸化ナトリウムで硫酸を中和し、洗浄濾過後、乾燥させて酸性成分が残存していないパウダー状のゴム含有グラフト共重合体(A−1)を得た。このゴム含有グラフト共重合体(A−1)のグラフト率は39%であった。
窒素置換した反応器に、純水150部、ブドウ糖0.5部、ピロリン酸ナトリウム0.5部、硫酸第一鉄0.005部および重量平均ゴム粒子径0.8μmとなるポリブタジエンラテックス50重量部を仕込み、撹拌しながら反応器内の温度を65℃に昇温した。内温が65℃に達した時点を重合開始として、スチレン(35部)、アクリロニトリル(15部)および連鎖移動剤t−ドデシルメルカプタン混合物(0.2部)を4時間掛けて連続添加した。同時に並行して、重合開始剤クメンハイドロパーオキサイド(0.2部)およびオレイン酸カリウムからなる水溶液を7時間掛けて連続添加し、反応を完結させた。得られたラテックスに、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)をラテックス固形分100部に対して1部添加し、続いて、このラテックスを硫酸で酸凝固後、硫酸を中和せずに洗浄濾過、乾燥させて酸性成分が残存しているパウダー状のゴム含有グラフト共重合体(A−2)を得た。このゴム含有グラフト共重合体(A−2)のグラフト率は39%であった。
窒素置換した反応器に、純水150部、ブドウ糖0.5部、ピロリン酸ナトリウム0.5部、硫酸第一鉄0.005部、重量平均ゴム粒子径が0.8μmとなるポリ(ブタジエン−スチレン)ラテックス25重量部および重量平均ゴム粒子径が0.8μmとなるポリブタジエンラテックス25重量部を仕込み、撹拌しながら反応器内の温度を65℃に昇温した。内温が65℃に達した時点を重合開始として、スチレン(35部)、アクリロニトリル(15部)および連鎖移動剤t−ドデシルメルカプタン混合物(0.2部)を4時間掛けて連続添加した。同時に並行して、重合開始剤クメンハイドロパーオキサイド(0.2部)およびオレイン酸カリウムからなる水溶液を7時間掛けて連続添加し、反応を完結させた。得られたラテックスに、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)をラテックス固形分100部に対して1部添加し、続いて、このラテックスを硫酸で酸凝固後、水酸化ナトリウムで硫酸を中和し、洗浄濾過後、乾燥させて酸性成分が残存していないパウダー状のゴム含有グラフト共重合体(A−3)を得た。このゴム含有グラフト共重合体(A−3)のグラフト率は39%であった。
(1)ビニル系共重合体(B)の製造
容量が20リットルで、バッフルおよびファウドラ型撹拌翼を備えたステンレス製オートクレーブに、特公昭45−24151号公報の実施例1記載の水中でのラジカル重合方法で製造したアクリル酸メチル/アクリルアミド共重合体0.05部を、イオン交換水165部に溶解した溶液を入れて400rpmで撹拌し、系内を窒素ガスで置換した。次に、下記の混合物質を反応系を攪拌しながら添加し、60℃の温度に昇温して重合を開始した。
[混合物質]
・スチレン:70部
・アクリロニトリル:30部
・t−ドデシルメルカプタン:0.05部
・2,2’−アゾビスイソブチロニトリル:0.4部
・脱イオン水:150部
具体的に、15分かけて反応温度を65℃まで昇温した後、50分かけて100℃の温度まで昇温した。以降、通常の方法に従い、反応系の冷却、ポリマーの分離、洗浄および乾燥を行ない、酸性成分が含有されていないビニル系共重合体(B)を得た。
(1)変性ビニル系共重合体(C−1)の製造
スチレン76部、アクリロニトリル24部およびグリシジルメタクリレート0.3部をビニル系共重合体(B)と同重合方法で、ビーズ状の変性ビニル系共重合体(C)を得た。その変性ビニル系共重合体(C)の還元粘度は、0.60dl/gであった。
スチレン76部、アクリロニトリル24部およびグリシジルメタクリレート0.1部をビニル系共重合体(B)と同重合方法で、ビーズ状の変性ビニル系共重合体(C)を得た。その変性ビニル系共重合体(C)の還元粘度は、0.60dl/gであった。
(1)ポリブチレンテレフタレート樹脂(D−1)
東レ(株)社製“トレコン”(登録商標)1100Sを用いた。カルボキシル基末端基量:42(eq/t)。酸系官能基:なし。
東レ(株)社製“トレコン”(登録商標)1100Tを用いた。カルボキシル基末端基量:12(eq/t)。酸系官能基:なし。
東レ(株)社製“トレコン”(登録商標)1200Sを用いた。カルボキシル基末端基量:27(eq/t)。酸系官能基:なし。
・塗料(E−1)
大日本塗料(株)プラニット♯1000(ブルーメタリック):金属繊維含有塗料
・塗料(E−2)
静清塗料(株)ソフレックスNo.5100(シルバーメタリック):金属フィラー塗料
(実施例1〜19)
上記の参考例1〜4で調製したゴム含有グラフト共重合体(A)、ビニル系共重合体(B)、変性ビニル系共重合体(C)およびポリブチレンテレフタレート樹脂(D)を表1、表2および表3に示した配合比で混合して、実施例1〜19の熱可塑性樹脂組成物を得た。得られた各熱可塑性樹脂組成物をベント付き30mmφ2軸押出機に投入し、溶融混練し、押出しを行うことによって、ペレット状の熱可塑性樹脂組成物成形体を製造した。次いで、この熱可塑性樹脂組成物成形体を射出成形機(住友重機械工業(株)製、プロマット40/25)を用いて、シリンダー温度240℃、金型温度60℃でアイゾッド衝撃強さ測定用試験片、およびシャルピー衝撃強さ測定用試験片を作成した。試験片は、上記条件で物性を測定し、結果を表1、表2および3に併せて示した。塗装外観を確認する際は図3のとおり、2点の金型ゲートから進入した溶融樹脂が中央で交差してウェルド部を形成するダンベルを、成形温度240℃/金型温度35℃で作成した。また、塗装特性試験の塗料は、参考例5に記載のものを使用した。
上記の参考例1〜4で調製したゴム含有グラフト共重合体(A)、ビニル系共重合体(B)、変性ビニル系共重合体(C)およびポリブチレンテレフタレート樹脂(D)を表24に示した配合比で混合して、実施例と同様の方法で得られた試験片について、各物性を測定し、その測定結果を表4に併せて示した。
Claims (7)
- 溶融樹脂が複数の異方向に分岐して再び合流することを伴う射出成形によって成形され、成形後に塗装される成形品用の熱可塑性樹脂組成物であって、ゴム質重合体(ア)に少なくともシアン化ビニル系単量体(イ)と芳香族ビニル系単量体(ウ)をグラフト重合してなるゴム含有グラフト共重合体(A)10〜50重量部、少なくともシアン化ビニル系単量体(イ)と芳香族ビニル系単量体(ウ)を共重合させてなるビニル系共重合体(B)5〜30重量部、エポキシ基単量体(エ)と少なくともシアン化ビニル系単量体(イ)と芳香族ビニル系単量体(ウ)を共重合させてなる変性ビニル系共重合体(C)10〜50重量部、およびカルボキシル末端基量が11eq/t以上のポリブチレンテレフタレート樹脂(D)10〜40重量部からなり、ゴム含有グラフト共重合体(A)+ビニル系共重合体(B)+変性ビニル系共重合体(C)+ポリブチレンテレフタレート樹脂(D)=100重量部において、変性ビニル系共重合体(C)の含有量とポリブチレンテレフタレート樹脂(D)含有量との間に下記(式1)の関係があり、かつ変性ビニル系共重合体(C)以外のゴム含有グラフト共重合体(A)、ビニル系共重合体(B)およびポリブチレンテレフタレート樹脂(D)のいずれにも酸系官能基および/または酸性成分が残存しないことを特徴とする塗装成形品用熱可塑性樹脂組成物。
70≦カルボキシル末端基量(eq/t)×ポリブチレンテレフタレート樹脂(D)含有量(重量%)/変性ビニル系共重合体(C)含有量(重量%)×エポキシ基単量体(エ)の含有量(重量%)≦350・・・(式1) - ゴム含有グラフト共重合体(A)が、ゴム質重合体(ア)5〜60重量部に、シアン化ビニル系単量体(イ)1〜55重量%、芳香族ビニル系単量体(ウ)20〜85重量%および共重合可能な他のビニル系単量体(オ)0〜79重量%とからなる単量体混合物95〜40重量部をグラフト重合してなるゴム含有グラフト共重合体である請求項1記載の塗装成形品用熱可塑性樹脂組成物。
- ビニル系共重合体(B)が、シアン化ビニル系単量体(イ)1〜55重量%、芳香族ビニル系単量体(ウ)20〜85重量%および共重合可能な他のビニル系単量体(オ)0〜79重量%とからなる単量体混合物を共重合してなるビニル系共重合体である請求項1または2記載の塗装成形品用熱可塑性樹脂組成物。
- 変性ビニル系共重合体(C)が、シアン化ビニル系単量体(イ)1〜55重量%、芳香族ビニル系単量体(ウ)20〜85重量%、これらと共重合可能な他のビニル系単量体(オ)0〜50重量%およびエポキシ基単量体(エ)0.1〜10重量%からなる単量体混合物を共重合してなる変性ビニル系共重合体である請求項1〜3のいずれかに記載の塗装成形品用熱可塑性樹脂組成物。
- 射出成形時の成形樹脂温度が220〜280℃で、金型温度が30〜90℃で射出成形される請求項1〜4のいずれかに記載の塗装成形品用熱可塑性樹脂組成物。
- 塗装時に、繊維形状のフィラーを含有する塗料が用いられる請求項1〜5のいずれかに記載の塗装成形品用熱可塑性樹脂組成物。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の塗装成形品用熱可塑性樹脂組成物を用いて得られた塗装成形品。
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- 2008-05-14 JP JP2008126825A patent/JP2008308676A/ja active Pending
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