JP2015131948A - 表面物性改良剤組成物、アクリル樹脂組成物、及びアクリル樹脂成形体 - Google Patents
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Abstract
Description
上記(B)エチレン・ビニル共重合体は、エチレンと、酸素原子を含有するビニル単量体と、を含む。
上記(D)グラフト共重合体は、50〜80重量%の(d1)エチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体と、20〜50重量%の(d2)ビニル共重合体と、により構成され、上記(d1)エチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体を主鎖とし、上記(d2)ビニル共重合体を側鎖とする。
上記(d2)ビニル共重合体を構成するビニル単量体は、(d2−1)芳香族ビニル単量体と、(d2−2)(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体と、(d2−3)(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル単量体と、を含む。
本実施形態に係る表面物性改良剤組成物は、(A)エチレン・α−オレフィン共重合体ゴム、又はエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴムと、(B)エチレン・ビニル共重合体と、(C)脂肪酸アミドと、(D)グラフト共重合体と、を含有する(以下、それぞれ成分(A)〜(D)とも呼称する)。
成分(A)は、エチレン・α−オレフィン共重合体ゴム、又はエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴムである。
成分(B)は、エチレン・ビニル共重合体であり、エチレンと、酸素原子を含有する1種又は2種以上のビニル単量体とを含む。
成分(C)は、脂肪酸アミドであり、アクリル樹脂に耐擦傷性及び耐摩耗性を付与する機能を有する。成分(C)の脂肪酸部位の炭素原子数は特に限定されないが、当該部位の炭素原子数が12〜24であることが望ましい。脂肪酸部位の炭素原子数が12以上であることにより、良好な滑性が得られ、アクリル樹脂成形体に十分な耐擦傷性及び耐摩耗性を付与することができる。また、入手性の観点から、脂肪酸部位の炭素原子数が24以下の脂肪酸アミドが好ましい。
成分(D)は、グラフト共重合体であり、(d1)エチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体を主鎖とし、(d2)ビニル共重合体を側鎖とする(以下、それぞれ単に(d1)、(d2)とも呼称する)。
(d1)はグラフト共重合体の主鎖であり、成分(B)と相容性を示すセグメントである。(d1)は、成分(B)と相容可能なエチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体であれば、特定の種類に限られず、適宜決定可能である。
(d2)はグラフト共重合体の側鎖であり、成分(A)及び成分(B)の両方と相容性を示すセグメントである。
本実施形態に係るアクリル樹脂組成物は、アクリル樹脂100重量部に対して、表面物性改良剤組成物を1〜10重量部含有する。表面物性改良剤組成物の含有量を1重量部以上とすることにより、アクリル樹脂成形体の耐擦傷性及び耐摩耗性を向上させることができる。また、表面物性改良剤組成物の含有量を10重量部以下とすることにより、アクリル樹脂成形体表面への成分(C)のブリードアウトや、アクリル樹脂成形体の機械的強度の低下及び外観不良を防ぐことができる。
アクリル樹脂組成物は、アクリル樹脂と、表面物性改良剤組成物とを100〜300℃で加熱溶融し、混練することで得られる。加熱温度を100℃以上とすることにより、各成分が良好に溶融し、溶融粘度が低下することで十分に混練することができる。これにより、相分離や層状剥離を防ぐことができる。また、加熱温度を300℃以下とすることにより、各成分の分解を防ぐことができる。
本実施形態に係るアクリル樹脂成形体は、上記アクリル樹脂組成物を成形することにより得られる。アクリル樹脂成形体の形態としては、特に限定されない。例えば、シート、フィルム、中空体、ブロック体、板状体、筒体、複雑形状体、発泡体等が挙げられる。
アクリル樹脂成形体の成形方法としては、アクリル樹脂の成形方法であれば特に限定されない。例えば、カレンダー成形法、圧縮成形法、ブロー成形法、発泡成形法、押出成形法、射出成形法、真空成形法、粉末スラッシュ成形法等が挙げられる。
[製造例1−1]
容量5Lの反応槽に水2000gを入れ、そこに懸濁剤としてポリビニルアルコール2.0gを溶解させ、さらに分散剤として第三リン酸カルシウム20gを分散させた。この中に(d1)としてEEA700gと、ビニル単量体(d2−1)としてSt100gと、ビニル単量体(d2−2)としてBA100gと、ビニル単量体(d2−3)としてHPMAを100gと、ラジカル重合性有機過酸化物としてt−ブチルペルオキシメタクリロイロキシエチルカーボネート3gとを加え、攪拌しながら70℃に昇温した。反応槽内の温度が70℃に到達してから、さらに1時間攪拌を継続した後、ラジカル重合開始剤としてジ−3,5,5−トリメチルヘキサノイルペルオキシド4.5gを投入し、70℃で5時間重合反応を行った。その後、室温まで冷却し、水洗、濾過、乾燥工程を経てグラフト化前駆体(d2)を得た。得られたグラフト化前駆体(d2)を、ラボプラストミル単軸押出機(株式会社東洋精機製作所製)を使用し180℃にて押し出しを行い、(d1)とグラフト化反応させることにより、製造例1−1の(D)グラフト共重合体を得た。
使用した(d1)の樹脂及びビニル単量体(d2−1)〜(d2−3)を、表2に示す成分及び配合量に変更した以外は、製造例1−1と同様の操作を行うことにより、製造例1−2〜1−6及び比較製造例1−1〜1−10の(D)グラフト共重合体を得た。
[実施例1−1−1]
成分(A)としてEPR170gと、成分(B)としてEEA390gと、成分(C)としてOA200gと、成分(D)として製造例1−1のグラフト共重合体240gとをドライブレンドした。その後、シリンダ温度180℃に設定されたスクリュ径30mmの同軸方向二軸押出機(株式会社池貝製)にて溶融混練し、ペレタイズすることにより、実施例1−1−1に係る表面物性改良剤組成物を得た。
使用した成分(A)〜(D)を表3に示す成分及び配合量に変更した以外は、実施例1−1−1と同様の操作を行うことにより、実施例1−1−2〜1−1−8、比較例1−1−1〜1−1−21及び1−2−1〜1−2−12に係る表面物性改良剤組成物を得た。
[実施例2−1−1]
アクリル樹脂としてPMMA1000gと、実施例1−1−1に係る表面物性改良剤組成物100gとをドライブレンドした。その後、シリンダ温度250℃に設定されたスクリュ径30mmの同軸方向二軸押出機(株式会社池貝製)にて溶融混練し、ペレタイズすることにより、実施例2−1−1に係るアクリル樹脂組成物を得た。得られたアクリル樹脂組成物を、シリンダ温度250℃に設定された射出成形機を用い、金型温度50℃にて各試験片を成形し、ブリードの有無、耐擦傷性、及び耐摩耗性について評価した。
使用した表面物性改良剤組成物を表4に示す成分及び配合量に変更した以外は、実施例2−1−1と同様の操作を行うことにより、実施例2−1−2〜2−1−8及び比較例2−1−1〜2−1−40に係るアクリル樹脂組成物を得た。得られたアクリル樹脂組成物を、実施例2−1−1と同様の操作を行うことにより成形し、ブリードの有無、耐擦傷性、及び耐摩耗性について評価した。
[ブリード評価]
射出成形機(日精樹脂工業株式会社製)を用い、ペレットから80mm×55mm、厚さ2mmのプレート試験片を成形した。このプレート試験片を70℃のオーブン中に120時間放置し、プレート試験片表面にブリードする脂肪酸アミドの量を目視にて観察し、外観を次の基準で評価した。
○:ブリードがない
×:ブリードがある
スクラッチテスター(カトーテック株式会社製、KK−01)を用い、ISO19252に準拠した方法により、荷重1〜30N、スクラッチ速度100mm/s、スクラッチ距離100mm、チップφ=1mm(ステンレス)の条件にてスクラッチ試験を行い、白化傷が見え始める荷重を測定し、同種の異なる試験片にて3回測定した平均値を評価点とした。試験片は射出成形機(日精樹脂工業株式会社製)を用い、ペレットからISO3167(多目的試験片Aタイプ、厚さ4mm)の試験片を成形して使用した。
学振式堅牢度摩擦摩耗試験機(株式会社安田精機製作所製)を用い、ブリード評価で用いた試験片と同じプレート試験片に荷重6.9N(700g・f)の荷重をかけ、かなきん3号(綿布)により100回往復摩耗させた後の試験片表面を目視にて観察し、次の評価基準で評価した。
4:傷跡が認められない
3:試験面の25%未満に傷跡が認められる
2:試験面の25%以上50%未満に傷跡が認められる
1:試験面の50%以上に傷跡が認められる
ブリード評価が○、耐擦傷性評価が5N以上、耐摩耗性評価が4〜3、の全てを満たすものが良好である。
実施例2−1−1〜2−1−8、及び比較例2−1−1〜2−1−40に係るアクリル樹脂成形体についての評価結果を表4に示す。表4から、実施例2−1−1〜2−1−8は、いずれもブリードが発生せず、耐擦傷性及び耐摩耗性が高い良好な結果となっていることがわかる。
Claims (3)
- 10〜40重量%の(A)エチレン・α−オレフィン共重合体ゴム、又はエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴムと、35〜70重量%の(B)エチレン・ビニル共重合体と、10〜30重量%の(C)脂肪酸アミドと、1〜30重量%の(D)グラフト共重合体と、を含有し、
前記(B)エチレン・ビニル共重合体は、エチレンと、酸素原子を含有するビニル単量体と、を含み、
前記(D)グラフト共重合体は、50〜80重量%の(d1)エチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体と、20〜50重量%の(d2)ビニル共重合体と、により構成され、前記(d1)エチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体を主鎖とし、前記(d2)ビニル共重合体を側鎖とし、
前記(d2)ビニル共重合体を構成するビニル単量体が、(d2−1)芳香族ビニル単量体と、(d2−2)(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体と、(d2−3)(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル単量体と、を含む
表面物性改良剤組成物。 - 100重量部のアクリル樹脂と、1〜10重量部の請求項1に記載の表面物性改良剤組成物と、を含有する
アクリル樹脂組成物。 - 請求項2に記載のアクリル樹脂組成物を成形して得られるアクリル樹脂成形体。
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