JP3111487B2 - メタアクリル樹脂組成物 - Google Patents
メタアクリル樹脂組成物Info
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Description
物に関する。詳しくは、成形加工性、耐熱変形性及び耐
衝撃性、引張強度などの機械的性質、耐溶剤性の優れた
メタアクリル樹脂組成物に関する。
性、機械的性質、成形加工性など優れた特性から、自動
車部品、電気関係部品、工業部品、雑貨などの広い分野
で使用されている。しかしながら、メタアクリル樹脂は
衝撃強度が低いため割れやすく、またメタノール、エタ
ノールなどのアルコール類やシンナーなどの有機溶剤と
接触させた場合、クレーズやクラックが発生し、機械的
性質も低下するという欠点を有している。
クリル樹脂にゴム成分を添加することはよく知られてい
る。
ルメタアクリレートを主成分とする単量体と多官能グラ
フト剤との重合体を第一層とし、アルキルアクリレート
を主成分とする単量体と多官能性架橋剤との重合体を第
二層とし、メタアクリレート80重量%以上の単量体の
重合体を第三層とした重合体で、粒径が200〜900
Åを有するアクリルゴム粒子をメタアクリル樹脂に分散
させたアクリル樹脂組成物が提案されている。
キルエステルとブタジエン単位を共重合させたゴムをメ
タアクリル樹脂に分散させ、耐溶剤性を改良した耐溶剤
性メタアクリル樹脂が提案されている。
いるゴム成分をメタアクリル樹脂に分散させた樹脂組成
物は、衝撃強度が改良され、耐溶剤性もある程度の改良
効果がみられるが、充分満足されているとは云えない。
る成形加工性、耐熱変形性及び機械的性質などを損なう
ことなく、これに耐衝撃性及び耐溶剤性を付与したメタ
アクリル樹脂を提供することを目的とする。
ゴムまたはブタジエン系ゴムと硬質アクリル樹脂とを含
むゴム変性メタクリル樹脂:20〜99重量%と、下記
(a)〜(e)にて規定される、メタクリル系二重構造重合体
1〜80重量%との混合物からなることを特徴とするメ
タクリル系樹脂組成物を提供するものである。 (a)メタクリル酸メチル60重量%以上と、該メタクリ
ル酸メチルと共重合可能な多官能単量体0.1〜10重
量%とを含む単官能単量体を重合して得られる内層 (b)メタクリル酸メチル70重量%以上を含む単官能単
量体を、該内層の存在下に重合してなる外層 (c)内層と外層の重量比が1:9〜9:1 (d)ガラス転移温度が50〜120℃ (e)平均粒径が200〜5000Å
とは、メタアクリル酸メチルを70重量%以上と、これ
と共重合可能な他のエチレン系不飽和単量体を重合して
得られる硬質アクリル樹脂中に、アクリル系ゴムあるい
は、ブタジエン系ゴムを含有する樹脂である。
な他のエチレン系不飽和単量体としては、アルキル基の
炭素数が1〜8のアクリル酸アルキルエステル、スチレ
ンに代表される芳香族ビニル単量体、アクリロニトリ
ル、アルキル基の炭素数が2〜8のメタアクリル酸アル
キルエステルなどが挙げられる。
類が知られているが、例えばアクリル酸アルキルエステ
ルとスチレンまたはスチレン誘導体、及び一分子中に炭
素−炭素二重結合を二個以上有する多官能単量体を共重
合して得られた架橋弾性体;該架橋弾性体にさらにメタ
アクリル酸メチルを主成分とする単量体をグラフト重合
させて得られたもの:あるいは、特公昭55-27576号公
報、特開昭55-94917号公報、特公昭59-36645号公報など
に開示されているごとき、アクリル酸アルキルエステル
とスチレンまたはスチレン誘導体及び上記多官能単量体
からなる層と、メタアクリル酸メチルを主成分とする層
を多段階的に重合して得られたものなどが挙げられる。
ンにメタアクリル酸メチルやアクリル酸アルキルエステ
ル、またはスチレンをグラフト共重合したもの、あるい
は、特公昭55-27576号公報に開示されている様に、ブタ
ジエンを含む単量体を重合した層とメタアクリル酸メチ
ルを主成分とする層を多段階的に重合して得られたもの
などが挙げられる。
中のゴム成分の含有量は3〜60重量%、好ましくは5
〜50重量%である。ゴム成分の含有重量が3重量%よ
り少ない場合は、衝撃強度が低いためゴム成分を添加す
る効果がみられず、また60重量%より多い場合は、耐
熱性,剛性度などの機械的性質が低下するため好ましく
ない。
を硬質メタアクリル樹脂に、溶融混合したり、あるい
は、ゴム成分の存在下でメタアクリル酸メチルを70重
量%以上含む単量体成分を重合する方法により得ること
が出来る。この重合は周知の方法、すなわち乳化重合、
懸濁重合、塊状重合などの方法を採用すればよい。
は、核となる内層と、外層からなっている。
二個以上有する多官能単量体0.1〜10重量%を含む
メタアクリル酸メチルを主成分とする単官能単量体を重
合して得られる架橋重合体よりなる。
度、耐熱性と耐溶剤性を向上させる。
は、10重量%を越える量では、耐溶剤性の改良効果が
少なくなるために好ましくない。
単官能単量体とは、メタアクリル酸メチルを約60重量
%以上で、その他前述の共重合可能な他のエチレン系不
飽和単量体を含むものである。
ールジメタアクリレート、エチレングリコールジアクリ
レート、1,3−ブチレングリコールジメタアクリレー
ト、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタ
エリスリトールテトラアクリレート、ジビニルベンゼ
ン、トリアリルシアヌレート、アリルシンナメート、ア
リルメタクリレート、アリルアクリレート、桂皮酸アリ
ル、アリルソルベート、ジアリルフタレート、ジアリル
マレートなどで、好ましくは、アリルメタアクリレー
ト、アリルアクリレート、桂皮酸アリル、1,3−ブチ
レングリコールジメタアクリレートなどが挙げられる。
に存在するメタアクリル酸メチルを主成分とする単官能
単量体の重合体で形成させるものである。この外層は、
単一層でもよいし、場合によっては、二段階以上の複層
で形成されてもよい。 この複層としては、例えば、外
になる程分子量が小さいもの等が挙げられる。
単官能単量体とは、メタアクリル酸メチルを約70重量
%以上で、その他前述の共重合可能な他のエチレン系不
飽和単量体を含むものである。
重合体の相溶性を高め、メタアクリル樹脂組成物の応力
などによるクレーズの発生や、機械的強度の低下を防ぐ
効果を有する。
9〜9:1である。内層が少な過ぎると、耐溶剤性が充
分でないだけでなく、流動性が下がり成形加工性の低下
をもたらす。また外層が少ないと応力によりクレーズが
生じたり、機械的強度が低い。
アクリル樹脂組成物の機械的性質と耐熱性を維持する上
で高い程好ましく、少なくとも、50℃以上であり、上
限は、メタアクリル樹脂の最も高い120℃程度とな
る。
メタアクリル酸メチルが多い程高くなるので、共重合可
能な他のエチレン系不飽和単量体の種類により、上記限
定した量の範囲内で適宜調整すればよい。
00Åの範囲が必要である。200Åより小さいと、メ
タアクリル樹脂組成物の流動性が著しく低く、5000
Åより大きいと、成形品表面での肌荒れ現象が起こり好
ましくない。
乳化重合による逐次二段階重合法によって容易に得られ
る。つまり乳化重合により、最初に核となる内層を重合
し、続いて、内層存在下で外層の成分を重合する方法を
用いる。
重合開始剤及び乳化剤の種類と量によって異なるが、通
常は各重合段階で0.5〜7.0時間である。
である。
じメルカプタンなどの周知の重合度調節剤を用いること
も可能である。
特に限定されないが、その例としては、長鎖アルキルカ
ルボン酸塩、スルホコハク酸アルキルエステル塩、アル
キルベンゼンスルホン酸塩などである。
の技術である乳化剤の濃度など、乳化条件で調整すれば
よい。
の状態で顕微鏡観察法、吸光度法、静的光散乱法、動的
光散乱法、遠心沈降法などの既知の方法により測定可能
である。
えば、過硫酸塩、過硝酸塩などの無機開始剤、またはそ
れらと亜硫酸塩との組み合わせによるレドックス開始
剤、有機ヒドロパーオキサイド−第一鉄塩、有機ヒドロ
パーオキサイド−ソジウムホルムアルデヒドスルホキシ
レートのレドックス開始剤、ベンゾイルパーオキサイ
ド、アゾビスイソブチロニトリルなどの開始剤も用いる
ことができる。
変性メタアクリル樹脂20〜99重量%と、二層構造重
合体1〜80重量%とを混合することにより得られる。
好ましくは、ゴム変性メタアクリル樹脂50〜95重量
%、二層構造重合体5〜50重量%である。二層構造重
合体が1重量%より少ない場合は、耐溶剤性の改良効果
は極めて小さいし、80重量%より多い場合流動性が低
下し、加工性が低下するので好ましくない。
重合体を混合する方法は、均一に混合できればいかなる
方法でもよく、通常の樹脂の混合方法が全て適用でき
る。
ットや粉末と、二層構造重合体とを、または、硬質メタ
アクリル樹脂の粉粒体と、ゴム成分及び二層構造重合体
とをV型ブレンダー、ヘンシェルミキサーなどで混合し
た後、ミキシングロール、スクリュー型押出機などを用
いて、150〜300℃で溶融混合する方法である。
剤、可塑剤、染顔料と充填剤等を添加することができ
る。
る工程において乳化重合法により得られたゴム成分のラ
テックスに、二層構造体のラテックスをブレンドした
後、樹脂分を分離、その樹脂と硬質メタアクリル樹脂と
を溶融混合する方法、あるいは、前記二種のラテックス
と硬質メタアクリル樹脂のラテックスをブレンドした
後、樹脂分を分離して取り出す方法などが例示できる。
ル樹脂が有している成形加工性、耐熱変形性及び耐衝撃
性、引張強度などの機械的性質を損なうことなく、耐溶
剤性の優れたものである。また、従来知られているアク
リルゴム成分を有する多層重合体組成物を混合したメタ
アクリル樹脂組成物に比べ、さらに耐溶剤性が改良され
たものである。
る。実施例中に用いる略号は下記の如くである。 メタクリル酸メチル: MMA アクリル酸エチル: EA アクリル酸ノルマルブチル: BA メタクリル酸アリル: AMA スチレン: ST クメンハイドロパーオキサイド: CHP ドデシルベンゼンスルフォン酸ソーダ: NaDDBS
ある。・耐溶剤性は、射出成形した126.5 ×12.7×3.3m
m ダンベルを片持ち梁り法で支点上の表層に150Kg/
cm2 の応力がかかるように支点から66mmの距離に荷重を
かけ、支点上にイソプロピルアルコールを塗り、試験片
の表面にクレイズが発生する時間を測定し、3回の平均
値で表した。(秒)
により、230℃、3.8Kgの荷重、10分で測定し
た。
測定した。(Kg/cm2)
準拠してノッチ付き23℃にて測定した。 (Kg・cm/cm)
は、ASTM-D648に準拠して測定を行った。(℃)
(日機装(株)BI-90 )を用いた。
出成形により60×60×3mm の板とし、その表面に肌荒れ
のないものを○、肌荒れの有るものを×とした。
(精工電子工業社製DS-10)を用いて測定した。
型押出機は、(株)東洋精機製作所製20mm押出機を用
い、射出成形機は、(株)名機製作所製M-90を用いた。
ン交換水1740g、NaDDBS30g、ロンガリット0.
6gを仕込み、窒素気流下で攪拌後、CHP 0.1%溶解
させたMMA 358g、EA15gと、AMA 7.5gを仕込
んだ。
5分攪拌を続け内層の重合を完了した。
430g、EA55gの混合物を80分間にわたって添加
した。添加終了後更に60分間保持し外層の重合を完了
した。この重合体の粒子径を測定したところ1380Å
であった。
ニウム水溶液に投入して重合体を凝集させた。これを温
水にて5回洗浄後、乾燥して、二層構造重合体を得た。
は、104℃であった。
構造からなるアクリル系ゴムを製造した。ガラス製の5
リットルの反応容器内に、イオン交換水1700g、炭
酸ナトリウム0.7g、過硫酸ナトリウム0.3gを仕
込み、窒素気流下で攪拌後、ぺレックスOT−P
((株)花王製界面活性剤)4.46g、イオン交換水
150g、MMA510gとAMA0.3gを仕込んだ
後75℃に昇温し150分間攪拌を続けた。
A17gの混合物と過硫酸ナトリウム0.85g、ペレ
ックスOT-P7.4gとイオン交換水50gの混合物を別
の入口から90分間にわたり添加し、さらに90分間重
合を続けた。重合を完了後、さらに、MMA326g、
EA14gの混合物と過硫酸ナトリウム0.34gを溶
解させたイオン交換水30gを別々の口から30分間に
わたって添加した。添加終了後更に60分間保持し重合
を完了した。本重合体の粒子径は3800Åであった。
得られたラテックスを0.5%塩化アルミニウム水溶液
に投入して重合体を凝集させた。これを温水にて5回洗
浄後、乾燥してアクリルゴムを得た。
重量%を通常の懸濁重合して得られた分子量90000
の硬質アクリル樹脂粉粒体と上記(b) で得られたアクリ
ルゴムとを60:30の重量割合でヘンシェルミキサー
により混合した後、ベント付きスクリュー型押出機を用
いてシリンダー温度220〜270℃で溶融混合し、ペ
レット化した。
部と、上記(a) で得られた二層構造重合体10重量部を
ヘンシェルミキサーにより混合した後、ベント付きスク
リュー押出機を用いてシリンダー温度220〜270℃
で溶融混合しペレット化した。このペレットを80℃で
5時間乾燥した後、射出成形機により240℃の温度で
所定のダンベルを成形し、評価した。評価結果を表1に
示す。
重合体とを硬質メタアクリル樹脂粉粒体に、表1に示す
割合で配合する以外は実施例1と同様に行った。評価結
果を表1に示す。
硬質アクリル樹脂粉粒体とアクリルゴムとを80:20
とし、二層構造重合体を含まない樹脂組成物とした以外
は実施例1と同様に行った。評価結果を表1に示す。
件を変えて表2に示す比較的大きい粒径の二層構造重合
体を得た。 その後は、実施例3と同様に実施した。
結果を表2に示す。
ン交換水1740g、NaDDBS30g、ロンガリット0.
6gを仕込み、窒素気流下で攪拌後、CHP 0.1%溶解
させたMMA 358g、EA15gと、AMA 7.5gを仕込
んだ。
5分攪拌を続け内層の重合を完了した。
094g、EA44gの混合物を90分間にわたって添加
した。添加終了後更に60分間保持し外層の一部を重合
した。 更にCHP を0.1%溶解させたMMA 358g、
EA15g、ラウリルメルカプタン1.1gの混合物を3
0分間にわたって添加した。添加終了後更に30分間保
持し外層の重合を完了した。この重合体の粒子径を測定
したところ1120Åであった。
ニウム水溶液に投入して重合体を凝集させた。これを温
水にて5回洗浄後、乾燥して、二層構造重合体を得た。
は、104℃であった。
上記二層構造重合体を用い実施例3の量比とした以外は
同様に行った。 結果を表2に示す。
ン交換水1740g、NaDDBS30g、ロンガリット0.
6gを仕込み、窒素気流下で攪拌後、CHP 0.1%溶解
させたMMA 894g、EA35gと、AMA 18.6gを仕
込んだ。
5分攪拌を続け内層の重合を完了した。
94g、EA35gの混合物を60分間にわたって添加し
た。添加終了後更に60分間保持し外層の重合を完了し
た。この重合体の粒子径を測定したところ1030Åで
あった。
ニウム水溶液に投入して重合体を凝集させた。これを温
水にて5回洗浄後、乾燥して、二層構造重合体を得た。
は、103℃であった。
上記二層構造重合体を用い実施例3の量比とした以外は
同様に行った。 結果を表2に示す。
ブタジエン系ゴムで変性されたメタアクリル樹脂を製造
した。まず同公報の実施例1の方法に準拠して、ポリブ
タジエンゴム8重量部、スチレン20重量部、メタアク
リル酸メチル72重量部からなるシロップを得た。この
シロップを用いて同公報の参考例1に記載の方法に準拠
して懸濁重合して重合体を得た。
上記ゴム変性メタアクリル樹脂70重量部、実施例1の
(a) 二層構造重合体30重量部を用いた以外は同様に行
った。 結果を表3に示す。
た。結果を表3に示す。
Claims (1)
- 【請求項1】アクリル系ゴムまたはブタジエン系ゴムと
硬質アクリル樹脂とを含むゴム変性メタクリル樹脂:2
0〜99重量%と、下記(a)〜(e)にて規定される、メタ
クリル系二重構造重合体1〜80重量%との混合物から
なることを特徴とするメタクリル系樹脂組成物。 (a)メタクリル酸メチル60重量%以上と、該メタクリ
ル酸メチルと共重合可能な多官能単量体0.1〜10重
量%とを含む単官能単量体を重合して得られる内層 (b)メタクリル酸メチル70重量%以上を含む単官能単
量体を、該内層の存在下に重合してなる外層 (c)内層と外層の重量比が1:9〜9:1 (d)ガラス転移温度が50〜120℃ (e)平均粒径が200〜5000Å
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