JP2023500238A - 熱可塑性樹脂組成物及びその外装材 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2020年07月23日付の韓国特許出願第10-2020-0091648号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として組み込まれる。
下記式1で計算される換算体積(reduced volume)が15~40であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物を提供することができる。
換算体積=[1/6Π(RA)3(A/A+B+C)+1/6Π(RB)3(B/A+B+C)+1/6Π(RC)3(C/A+B+C)]/[1/6(RC)3]
体積=4/3Πr3=1/6ΠR3
(式2において、rは半径であり、Rは直径である。)
本発明のスチレン系樹脂は、好ましくは、第1スチレン系樹脂、第2スチレン系樹脂及び第3スチレン系樹脂からなる群から選択された2種以上を含むことができ、より好ましくは、第1スチレン系樹脂、第2スチレン系樹脂及び第3スチレン系樹脂を含むことができる。
本発明の第1スチレン系樹脂は、好ましくは、平均粒径0.25~0.32μmのアクリレートゴムを30~50重量%、より好ましくは35~45重量%、さらに好ましくは37~42重量%含むアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体であり、この範囲内で、従来のASA系樹脂と比較して機械的物性及び加工性などが同等以上であると共に、均一でかつ低い光沢及び表面の質感の向上により、柔らかさ、高級感及び自然さなどの感性品質が優れるという利点がある。
本発明の第2スチレン系樹脂は、好ましくは、芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物共重合体であり、この場合、機械的物性及び加工性に優れるという効果がある。
本発明の第3スチレン系樹脂は、好ましくは、i)DLS平均粒径0.05~0.2μm又はTEM平均粒径0.04~0.14μmのアクリレートゴムを45~65重量%含むアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、ii)DLS平均粒径0.33~0.5μm又はTEM平均粒径0.28~0.45μmのアクリレートゴムを45~65重量%含むアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、iii)耐熱スチレン系樹脂、及びiv)芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物-メタクリレート共重合体からなる群から選択された1種以上であってもよい。
前記i)アクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体は、好ましくは、DLS平均粒径0.05~0.2μm又はTEM平均粒径0.04~0.14μmのアクリレートゴム45~65重量%、芳香族ビニル化合物25~45重量%及びビニルシアン化合物8~18重量%を含んでなり、この範囲内で、耐候性、流動性、加工性、着色性、引張強度及び衝撃強度に優れるという効果がある。
-試料の前処理:トリミング(Trimming)(23℃)→ヒドラジン処理(72℃、5日)→セクショニング(Sectioning)(-120℃)→OsO4 揮発染色(vapor staining) 2時間
-分析機器:TEM(Jeol、JEM-1400)
-分析条件:Acc.Volt 120KV、SPOT Size 1(×10K、×25K、×50K)
-サイズ(平均粒径)の測定:直径の大きさが上位10%である直径の平均
前記ii)アクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体は、好ましくは、DLS平均粒径0.33~0.5μm又はTEM平均粒径0.28~0.45μmのアクリレートゴム40~60重量%、芳香族ビニル化合物25~45重量%及びビニルシアン化合物10~20重量%を含んでなり、この範囲内で、耐候性、流動性、引張強度及び衝撃強度に優れるという効果がある。
前記iii)耐熱スチレン系樹脂は、好ましくは、α-メチルスチレン-ビニルシアン化合物共重合体であってもよく、この場合、機械的物性及び耐熱性に優れるという利点がある。
前記iv)芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物-メタクリレート共重合体は、好ましくは、メタクリレート系単量体65~85重量%、芳香族ビニル化合物10~30重量%及びビニルシアン化合物5~10重量%を含んでなることができ、この範囲内で、耐候性、機械的物性、着色性及び加工性に優れるという効果がある。
前記ポリアミドは、アミド結合を含む熱可塑性高分子を意味し、具体例として、ポリアミド6、ポリアミド66(PA6.6)、ポリアミド46、ポリアミドll、ポリアミド12、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド6/66、ポリアミド6/612、ポリアミドMXD6、ポリアミド6/MXD6、ポリアミド66/MXD6、ポリアミド6T、ポリアミド6I、ポリアミド6/6T、ポリアミド6/6I、ポリアミド66/6T、ポリアミド66/6I、ポリアミド6/6T/6I、ポリアミド66/6T/6I、ポリアミド9T、ポリアミド9I、ポリアミド6/9T、ポリアミド6/9I、ポリアミド66/9T、ポリアミド6/12/9T、ポリアミド66/12/9T、ポリアミド6/12/9I及びポリアミド66/12/6Iからなる群から選択された1種以上であってもよく、好ましくは、ポリアミド6、ポリアミド6.6またはこれらの混合物であり、より好ましくはポリアミド66(PA6.6)である。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、好ましくは換算体積(reduced volume)が15~40、より好ましくは18~40、さらに好ましくは20~35、より一層好ましくは20~30であってもよく、この範囲内で、従来のASA系樹脂と比較して機械的物性及び加工性などが同等以上であると共に、均一でかつ低い光沢及び表面の質感の向上により、柔らかさ、高級感及び自然さなどの感性品質が優れた外装材を提供するという利点がある。
本発明の外装材は、本発明の熱可塑性樹脂組成物を含むことを特徴とし、この場合、従来のASA樹脂と比較して機械的物性及び加工性などが同等以上であると共に、均一でかつ低い光沢及び表面の質感の向上により、柔らかさ、高級感及び自然さなどの感性品質が優れるという利点がある。
下記の実施例1~8及び比較例1~5で用いられた物質は、次の通りである。
A-2)乳化重合方式のグラフト共重合体(平均粒径100nmのブチルアクリレート重合体由来の単位50重量%、スチレン由来の単位36重量%、アクリロニトリル由来の単位14重量%)
A-3)乳化重合方式のグラフト共重合体(平均粒径400nmのブチルアクリレート重合体由来の単位50重量%、スチレン由来の単位37重量%、アクリロニトリル由来の単位13重量%)
B-1)バルク重合方式のSAN樹脂(90RF)
B-2)バルク重合方式のSAN樹脂(97HC)
B-3)バルク重合方式のSAN樹脂(200UH)
C)バルク重合方式のSAMMA樹脂(XT500)
D)PA6.6
それぞれ、下記表1に記載された成分及び含量を、280℃下で36ファイの規格で押出混練機を用いてペレットに製造し、これを、フィルム押出機を通じて厚さ0.15Tで均一にフィルムとして作製した後、これを試料(sample)として下記の測定方法により測定した。このとき、フィルム押出機は、シート成形用シングルスクリュー押出機(Collin社製、E20T製品、20ファイ、L/D:25)を用い、温度条件は、押出機の投入口から順にバレル部の温度50、200、210、210℃及びダイ部の温度220、220、230℃にセットした。ペレットは、フィルム押出機に投入する前に80℃のオーブンで3時間以上十分に乾燥させて水分の影響を除去した後、フィルム押出機の投入口に投入し、厚さ0.15Tで均一にフィルムとして作製した。使用された後段ローラ(Roller)の温度は、水を媒質として用いて85℃にセットし、ローラの構成は、下記図1のように、Tダイ(T-Die)を通じて押し出される樹脂の片面のみがロール(Roll)と接触するタイプを使用した。ここで、フィルム押出機のスクリュー(Screw)のRPMは100に固定し、ロールの線速度を調節してフィルムの厚さが0.15Tになるようにした。ここで、押出されたフィルムの面のうち一番目のロール(Roll)と接触した面に対して表面粗さの値Ra及びフィルム光沢を測定した。参考に、一番目のロールと接触していない面を測定する場合、表面粗さに差が発生することがある。
前記実施例1~8及び比較例1~5で製造されたペレット、シート及び試験片の特性を下記の方法で測定し、その結果を下記の表1に示した。
換算体積=[1/6Π(RA)3(A/A+B+C)+1/6Π(RB)3(B/A+B+C)+1/6Π(RC)3(C/A+B+C)]/[1/6(RC)3]
Claims (15)
- DLS平均粒径0.25~0.32μm又はTEM平均粒径0.2~0.27μmのアクリレートゴムをスチレン系樹脂の総重量に対して5~30重量%含むスチレン系樹脂90~99.5重量%と、ポリアミド樹脂0.5~10重量%とを含むことを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物。
- 下記式1で計算される換算体積(reduced volume)が15~40であることを特徴とする、請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物:
[式1]
換算体積=[1/6Π(RA)3(A/A+B+C)+1/6Π(RB)3(B/A+B+C)+1/6Π(RC)3(C/A+B+C)]/[1/6(RC)3]
(前記式1において、RAは、樹脂組成物に含まれたゴムの中で最も大きい平均粒径を有するゴムの平均粒径(nm)であり、前記RBは、樹脂組成物に含まれたゴムの中で中間サイズの平均粒径を有するゴムの平均粒径(nm)であり、前記RCは、樹脂組成物に含まれたゴムの中で最も小さい平均粒径を有するゴムの平均粒径(nm)であり、前記Aは、樹脂組成物に含まれたゴムの中で最も大きい平均粒径を有するグラフト重合体の重量%であり、前記Bは、樹脂組成物に含まれたゴムの中で中間サイズの平均粒径を有するグラフト重合体の重量%であり、前記Cは、樹脂組成物に含まれたゴムの中で最も小さい平均粒径を有するグラフト重合体の重量%である)。 - オプティカルプロファイラーシステムにより5ポイントを測定して平均した表面粗さ(Ra)が2.2以下であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記スチレン系樹脂は、第1スチレン系樹脂、第2スチレン系樹脂及び第3スチレン系樹脂からなる群から選択された2種以上を含み、
前記第1スチレン系樹脂は、平均粒径0.25~0.32μmのアクリレートゴムを30~50重量%含むアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体であり、
前記第2スチレン系樹脂は、芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物共重合体であり、
前記第3スチレン系樹脂は、i)DLS平均粒径0.05~0.2μm又はTEM平均粒径0.04~0.14μmのアクリレートゴムを45~65重量%含むアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、ii)DLS平均粒径0.33~0.5μm又はTEM平均粒径0.28~0.45μmのアクリレートゴムを45~65重量%含むアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体、iii)耐熱スチレン系樹脂、及びiv)メタクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物共重合体からなる群から選択された1種以上であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物。 - 前記スチレン系樹脂は、熱可塑性樹脂組成物の総重量に対して、第1スチレン系樹脂20~50重量%、第2スチレン系樹脂10~60重量%及び第3スチレン系樹脂1~30重量%を含むことを特徴とする、請求項4に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 熱可塑性樹脂組成物の総100重量部に無機顔料を0.1~5重量部で含むことを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記熱可塑性樹脂組成物は、フィルムグロス(film gloss)が15以下である艶消し熱可塑性樹脂組成物であることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記第1スチレン系樹脂は、DLS平均粒径0.25~0.32μm又はTEM平均粒径0.2~0.27μmのアクリレートゴム30~50重量%、芳香族ビニル化合物40~60重量%及びビニルシアン化合物8~18重量%を含んでなるアクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体であることを特徴とする、請求項4又は5に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記第2スチレン系樹脂は、芳香族ビニル化合物65~80重量%及びビニルシアン化合物20~35重量%を含んでなる芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物共重合体であることを特徴とする、請求項4又は5に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記第2スチレン系樹脂は、熱可塑性樹脂組成物の総重量に対して、a)重量平均分子量が90,000~150,000g/molである芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物共重合体10~60重量%、及びb)重量平均分子量が150,000g/mol超、200,000g/mol以下である芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物共重合体0~40重量%を含むことを特徴とする、請求項4、5又は9に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記i)アクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体は、DLS平均粒径0.05~0.2μm又はTEM平均粒径0.04~0.14μmのアクリレートゴム45~65重量%、芳香族ビニル化合物25~45重量%及びビニルシアン化合物8~18重量%を含んでなり、
前記ii)アクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体は、DLS平均粒径0.33~0.5μm又はTEM平均粒径0.28~0.45μmのアクリレートゴム45~65重量%、芳香族ビニル化合物25~45重量%及びビニルシアン化合物8~18重量%を含んでなり、
前記iii)耐熱スチレン系樹脂は、α-メチルスチレン63~73重量%、スチレン0~10重量%及びビニルシアン化合物25~33重量%を含んでなり、
前記iv)メタクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物共重合体は、メタクリレート系単量体60~80重量%、芳香族ビニル化合物10~30重量%及びビニルシアン化合物5~10重量%を含んでなることを特徴とする、請求項4又は5に記載の熱可塑性樹脂組成物。 - 前記i)アクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体は1~20重量%含まれ、前記ii)アクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物グラフト共重合体は1~20重量%含まれ、前記iii)耐熱スチレン系樹脂は1~25重量%含まれ、前記iv)メタクリレート-芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物共重合体は5~30重量%含まれることを特徴とする、請求項4、5又は11に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記ポリアミド樹脂は、ポリアミド6、ポリアミド66(PA6.6)、ポリアミド46、ポリアミドll、ポリアミド12、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド6/66、ポリアミド6/612、ポリアミドMXD6、ポリアミド6/MXD6、ポリアミド66/MXD6、ポリアミド6T、ポリアミド6I、ポリアミド6/6T、ポリアミド6/6I、ポリアミド66/6T、ポリアミド66/6I、ポリアミド6/6T/6I、ポリアミド66/6T/6I、ポリアミド9T、ポリアミド9I、ポリアミド6/9T、ポリアミド6/9I、ポリアミド66/9T、ポリアミド6/12/9T、ポリアミド66/12/9T、ポリアミド6/12/9I及びポリアミド66/12/6Iからなる群から選択された1種以上であることを特徴とする、請求項1~12のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 請求項1~13のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物を含むことを特徴とする、外装材。
- 前記外装材は、サイディング(siding)材料、屋根(roofing)材料またはデッキング(decking)材料であることを特徴とする、請求項14に記載の外装材。
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