JP3911129B2

JP3911129B2 - 樹脂組成物

Info

Publication number: JP3911129B2
Application number: JP2001033293A
Authority: JP
Inventors: 敬一石川; 雅弘新井; 朝子垣内; 淑宮澤; 哲山内; 田中　　渉; 加津己渡辺; 晋治野口
Original assignee: RP Topla Ltd; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: RP Topla Ltd; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2021-02-09
Also published as: JP2002234981A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂組成物に関する。更に詳しくは、乳白色で光の拡散を伴うことにより、蛍光燈などの光源からの光を和らげるタイプの光学部品用樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、乳白色で光の拡散を伴うことにより、蛍光燈などの光源からの光を和らげるタイプの照明カバー用の樹脂としては、透明なスチレン系樹脂、アクリル系樹脂に光拡散剤を添加し、白濁させて使用していた。
【０００３】
しかし、スチレン系樹脂は、耐光性、耐衝撃性、耐薬品性に難点があるという問題点があった。一方、アクリル系樹脂は、耐光性（耐黄変性）は優れるものの、衝撃強度が弱い、吸湿性を有するためにシート成形後、熱成形前にシートの乾燥工程が必要になる、成形サイクルが長いという問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の問題に鑑み、アクリル樹脂の耐光性を維持しつつ、全光線透過率が比較的高く、しかも、衝撃強度が大きく、割れ状態がガラス状とならず、耐薬品性に優れると共に、更に、吸湿性を低減してシートの乾燥が不要な、かつ成形サイクルが短い樹脂組成物、特に照明カバー用樹脂組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、（ａ）スチレン−メチルメタアクリレート系共重合体と、（ｂ）高密度ポリエチレンと、（ｃ）オレフィン−スチレンブロック共重合体の組み合わせにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明に到達した。
【０００６】
即ち、本発明は、（ａ）スチレン−メチルメタアクリレート系共重合体５５〜９０重量％と、（ｂ）密度が０．９５９〜０．９６９ｇ／ｃｍ ³である高密度ポリエチレン４５〜１０重量％と（（ａ）成分＋（ｂ）成分で１００重量％）、（ａ）成分と（ｂ）成分の合計１００重量部に対して、（ｃ）スチレン含有量１５重量％以上のオレフィン−スチレンブロック共重合体５〜２０重量部含有することを特徴とする照明カバー用樹脂組成物である。
【０００７】
本発明の組成物においては、（ａ）成分のメチルメタアクリレート含有量が、３０〜７０重量％であることが好ましく、（ｃ）成分が、水添スチレン−ブタジエンブロック共重合体であることが好ましく、全光線透過率が、４０％以上であることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】
本発明の（ａ）成分であるスチレン−メチルメタアクリレート系共重合体は、少なくともスチレン系モノマーとメチルメタアクリレートを共重合して得られるものである。
【００１０】
スチレン系モノマーとしては、スチレンが一般的ではあるが、α−メチルスチレンなどのアルキル置換スチレンも使用できる。
【００１１】
また、更に、例えばブチルアクリレート等のアルキルアクリレートを一部、共重合しても良い。また、例えば、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリイソプレンなどのゴム状重合体で強化したものであっても良い。
【００１２】
ここで、（ａ）成分におけるメチルメタアクリレート含有量は、好ましくは３０〜７０重量％、より好ましくは４０〜６０重量％であることが好ましく、また、（ａ）成分の屈折率が１．５２〜１．５６であることが好ましく、１．５３〜１．５５であることがより好ましい。メチルメタアクリレート含有量が７０重量％を越える、または屈折率が１．５２未満では、（ｂ）高密度ポリエチレンとの関係で、全光線透過率が低下する傾向にある。また、メチルメタアクリレート含有量が３０重量％未満、または屈折率が１．５６を越える場合には、やはり（ｂ）高密度ポリエチレンとの関係で、全光線透過率が低下する傾向にあり、更に吸湿性が高まる傾向にある。
【００１３】
具体的には、例えば、Ａ＆Ｍスチレン（株）製「ＳＸシリーズ」、電気化学工業（株）製「デンカＴＸポリマー」、「デンカＴＰポリマー」、大日本インキ化学工業（株）製「クリアパクト」、新日鉄化学（株）製「ＭＳシリーズ」等を好適に使用しうる。
【００１４】
（ａ）成分の割合は、５５〜９０重量％、好ましくは６０〜８０重量％である。５５重量％未満では、剛性が低下すると共に、剥離が生じやすく、もろくなるため好ましくない。また、９０重量％を越えると、衝撃性が向上しないばかりか、耐薬品性が低下するため好ましくない。
【００１５】
本発明の（ｂ）成分である高密度ポリエチレンとしては、密度が、０．９４５〜０．９７５ｇ／ｃｍ³であることが好ましく、０．９５５〜０．９７５ｇ／ｃｍ³であることがより好ましい。０．９４５ｇ／ｃｍ³未満では、（ａ）スチレン−メチルメタアクリレート系共重合体との関係で、全光線透過率が低下する傾向にあり、また、剛性が低下する傾向にある。また、０．９７５ｇ／ｃｍ³を越えると耐衝撃強度が低下する傾向にある。
【００１６】
（ｂ）成分の割合は、４５〜１０重量％、好ましくは４０〜２０重量％である。１０重量％未満では、十分な効果を得られず、好ましくない。また、４５重量％を越えると、剛性が低下すると共に、剥離が生じやすく、もろくなるため好ましくない。
【００１７】
本発明の（ｃ）成分であるオレフィン−スチレンブロック共重合体は、スチレン含有量が１５重量％以上であることが必要であり、２０〜８０重量％であることが好ましい。スチレン含有量が１５重量％未満では、剥離が生じると共に、割れ状態がガラス状となり、また、（ａ）成分、（ｂ）成分との関係において、全光線透過率が低下し、好ましくない。
【００１８】
オレフィン−スチレンブロック共重合体としては、例えば、スチレン−ブタジエンブロック共重合体の水素添加物、スチレン−イソプレンブロック共重合体の水素添加物等が挙げられる。
【００１９】
また、スチレンに代えて、α−メチルスチレンなどのアルキル置換スチレン、およびそれらの混合物も使用できる。
【００２０】
これらの内でも、耐光性の観点から、水添ブロック共重合体が好ましく、特に、水添スチレン−ブタジエンブロック共重合体が好ましい。
【００２１】
ブロック共重合体のブロック構造は、特に限定されず、ジブロック、トリブロック、ラジアルテレブロックのいずれでも良い。
【００２２】
具体的には、例えば、旭化成工業（株）製「タフテック」、（株）クラレ製「セプトン」、日本合成ゴム（株）製「ＤＹＮＡＲＯＮ」、「ハイブラー」等を好適に使用しうる。
【００２３】
（ｃ）成分の割合は、（ａ）スチレン−メチルメタアクリレート系共重合体と（ｂ）高密度ポリエチレンの合計１００重量部に対して５〜２０重量部である。５重量部未満では、剥離が生じ易いと共に、割れ状態がガラス状となり、好ましくない。また、２０重量部を越えると、剛性が低下し、好ましくない。
【００２４】
本発明の組成物により成形される照明カバーは、照明灯の前面を塞ぐように装着されるものであり、乳白色で光の拡散を伴うことにより、蛍光燈などの光源からの光を和らげるタイプの照明カバーである。
【００２５】
従って、本発明の組成物は、ＪＩＳＫ７１０５に定められた測定による全光線透過率が４０％以上であることが好ましく、５０〜７０％であることがより好ましい。全光線透過率が４０％以上であれば、暗くなりすぎず、適度に光源からの光を和らげることができる。
【００２６】
本発明の組成物は、上記各成分の使用割合を適宜変化させることによって、炭酸カルシウムや硫酸バリウム等の無機系の光拡散剤を添加すること無しに、自由自在に光拡散牲を調整することができる。
【００２７】
本発明の組成物は、各成分の所定量を、ヘンシェルミキサー、タンブラー等の混合装置でドライブレンドし、一軸又は二軸のスクリュー押し出し機、バンバリーミキサー等の混練機を用い、１６０〜２６０℃の温度で十分に加熱混練し、その後造粒してペレット化する方法等の公知の一般的方法によって製造される。
【００２８】
なお、本発明の組成物には、その特性を損なわない範囲で、公知の拡散剤、耐光剤、帯電防止剤などの添加剤を使用してもよい。
【００２９】
照明カバーの成形方法としては特に限定されず、シート状に成形した後、所望の形状に真空成形、圧空成形、真空圧空成形するなどの、熱成形方法を用いることができる。
【００３０】
また、真空成形、圧空成形、真空圧空成形に供するための樹脂シートは、一般に使用されている押出機を用いて溶融した後、Ｔダイから押出す等の方法により得ることができ、照明カバー形状に樹脂シートを成形する方法としては、通常用いられる真空成形機、圧空成形機、真空圧空成形機を用いて、シートを加熱させた後、真空、圧空または真空後圧空し、その後空気吹き付け等により冷却する方法など公知の技術が挙げられる。
【００３１】
射出成形の場合には、本発明の組成物は、剪断によるシェアーを受けて成形異方性の大きい、剥離しやすい材料となり、実用的でない。
【００３２】
【実施例】
以下、実施例により、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例に何ら限定されるものではない。
【００３３】
（実施例１）
（ａ）成分：スチレン−メチルメタアクリレート系共重合体（Ａ＆Ｍスチレン（株）製、商品名「ＳＸ１００」、屈折率：１．５５、ＭＭＡ含有量：約４５重量％）７０重量部、（ｂ）成分：高密度ポリエチレン（旭化成工業（株）製、商品名「サンテック−ＨＤ，Ｊ２４１」、密度：０．９６６ｇ／ｃｍ³）３０重量部、（ｃ）成分：水添ＳＢブロック共重合体（旭化成工業（株）製、商品名「タフテックＨ１０５３」、スチレン含有量：２９重量％）１０重量部をタンブラーにてドライブレンドした。これらをシリンダー径６５ｍｍφの単軸押出機で、温度条件２３０℃にて溶融混練し、ストランドバスで水冷後、カッターにて切断し、ペレットを得た。
【００３４】
ついで、上記ペレットを、シリンダー径６５ｍｍφの単軸押出機で、温度条件２４０℃にて溶融し、Ｔダイから押出し、幅７５０ｍｍ、厚さ約１．７ｍｍの樹脂シートを得た。このシートから所定の形状で試験片を切り出し、物性を評価した。
【００３５】
また、６１０ｍｍ×６４０ｍｍサイズに切断したシートを使用して、加熱、圧空成形し、蛍光燈用照明カバーを得た。
【００３６】
評価結果を表１に示す。本発明の樹脂組成物を用いて得られるシートが、優れた照明カバー用シートであることは明らかである。
【００３７】
尚、実施例における測定方法は以下の通りである。
【００３８】
（１）全光線透過率
ＪＩＳＫ７１０５に準拠して測定した。
【００３９】
（２）曲げ強度、弾性率
ＪＩＳＫ７２０３（試験速度２ｍｍ／ｍｉｎ）に準拠して測定した。測定試料は、Ｔダイからのシートの流れる方向（ＭＤ）及びＴダイからのシートの流れの直角方向（ＴＤ）に切削した。
【００４０】
（３）デュポン衝撃値及び割れ状態の観察
装置の全体は、「ＪＩＳＫ−５４００、８．３項、耐衝撃性、８．３．２項デュポン式）に準じ、一部を変更したものである。
【００４１】
測定シートを、金属製衝撃受台（直径５０ｍｍ、高さ４０ｍｍの円柱であって、上方を直径３０．４ｍｍの半球形状にくり抜いた受台）と、受台に対応した直径３０．４ｍｍの円形状にくり抜いた厚さ１ｍｍの金属平板との間に挟み、かつ、平板を上方より４ヶ所のバネで衝撃受台に押しつけることで測定シートを固定する。
【００４２】
次いで、撃芯（長さ８０ｍｍ、直径１２．６ｍｍの円柱と下方端部に直径１２．６ｍｍの半球体とよりなる重量７８ｇの金属体）を側面より支えて垂直に立て、測定シート上にのせる。測定は、全高さ５０ｃｍで側面にガイドを持った荷重を任意の高さにセットし、この荷重を撃芯上に落下させることで実施する。
【００４３】
各シートの衝撃値の測定は、予備テストとして、任意の荷重（５０ｇから５０ｇ毎に２０００ｇまで変更可能である）を５ｃｍ単位の高さで落下させ、全高さ５０ｃｍを越えても割れない場合には、荷重を変え順次落下させて、割れる場合の荷重及び高さを見つける。測定シートは測定毎に変更する。次いで、シートが割れた場合には−５ｃｍの高さで、割れない場合には＋５ｃｍの高さで順次落下テストを実施する。
【００４４】
衝撃値は、下記式で算出した。ここに、Ｗ：荷重（ｇ）、Ｈ：高さ（ｃｍ）、Ｎ：落下回数（Ｎ＝１０とする）。
衝撃値（ｇ・ｃｍ）＝ＷＨＮ／Ｎ
【００４５】
割れ状態の観察は、上記衝撃値測定のサンプルのうち、破壊した状態のサンプルについて、衝撃面に白化による衝撃エネルギーの吸収が観察され破壊面が貫通しないものは○、衝撃面に白化が観察されず脆性破壊で破壊面が貫通しガラス状の場合を×、その中間の場合を△とした。
【００４６】
（４）耐薬品性
長さ１７５ｍｍ、幅１０ｍｍ（ＪＩＳ１号ダンベル）を使用し、両端部より円弧状に押し曲げ、中央部の高さが１２ｍｍとなるようにセットした。試験片に応力歪をかけ、最大応力歪のかかった中央の部分に薬品を塗布し、室温（２３℃）で１０時間放置し、その後の状態を観察した。
【００４７】
評価は、変化しないものを○、小さなクラックやクレージングが発生したものを△、大きなクラックやクレージングが発生したもの及び破断したものを×とした。
【００４８】
（５）吸水率
ＪＩＳＫ７２０９に準拠して測定した。
【００４９】
（６）成形サイクル
所定のヒーターでシート温度を約１７０℃に加熱した後、圧空成形した。成形後、成形品が変形を生じない温度まで冷却し、取り出した。成形サイクルは、圧空成形開始から成形品の取り出しまでの時間で表示した。尚、従来のＰＭＭＡでは５８秒であった。
【００５０】
【表１】

【００５１】
（実施例２〜５）
表２に示す成分を表２に示す割合（重量部）で用いた以外は、実施例１と同様にして評価した。結果を表３に示す。
【００５２】
【表２】

【００５３】
【表３】

【００５４】
（比較例１〜２）
表４に示す成分を表４に示す割合（重量部）で用いた以外は、実施例１と同様にして評価した。結果を表５に示す。
【００５５】
【表４】

【００５６】
【表５】

【００５７】
（実施例６〜８）
表６に示す成分を表６に示す割合（重量部）で用いた以外は、実施例１と同様にして評価した。結果を表７に示す。
【００５８】
【表６】

【００５９】
【表７】

【００６０】
（実施例９，１０、比較例３，４）
表８に示す成分を表８に示す割合（重量部）で用いた以外は、実施例１と同様にして評価した。結果を表９に示す。
【００６１】
【表８】

【００６２】
【表９】

【００６３】
（実施例１１〜１４、比較例５〜６）
表１０に示す成分を表１０に示す割合（重量部）で用いた以外は、実施例１と同様にして評価した。結果を表１１に示す。
【００６４】
【表１０】

【００６５】
【表１１】

【００６６】
（実施例１５）
（ａ）成分：スチレン−メチルメタアクリレート系共重合体（Ａ＆Ｍスチレン（株）製、商品名「ＳＸ２００」、屈折率：１．５５、ＭＭＡ含有量：約４５重量％）７０重量部、（ｂ）成分：高密度ポリエチレン（旭化成工業（株）製、商品名「サンテック−ＨＤ，Ｊ２４０」、密度：０．９６９ｇ／ｃｍ³）３０重量部、（ｃ）成分：水添ＳＢブロック共重合体（旭化成工業（株）製、商品名「タフテックＨ１０４３」、スチレン含有量：６７重量％）１０重量部をタンブラーにてドライブレンドした。これらの混合物を、直接シリンダー径６５ｍｍφの単軸押出機で、温度条件２４０℃にて溶融し、Ｔダイから押出し、幅７５０ｍｍ、厚さ約１．７ｍｍの樹脂シートを得、実施例１と同様に評価した。結果を表１２に示す。
【００６７】
【表１２】

【００６８】
【発明の効果】
以上説明のように、本発明の組成物は、全光線透過率を４０％以上とすることができ、暗くなりすぎず、適度に光源からの光を和らげることができ、アクリル樹脂と同等の耐光性を維持しつつ、衝撃強度が大きく、割れ状態がガラス状とならず、耐薬品性に優れ、成形サイクルが短い。
【００６９】
更に、吸湿性が低いため、シート成形後、熱成形前のシート乾燥工程が不要であり、省エネルギー、生産性に優れる。

Claims

（ａ）スチレン−メチルメタアクリレート系共重合体５５〜９０重量％と、（ｂ）密度が０．９５９〜０．９６９ｇ／ｃｍ ³である高密度ポリエチレン４５〜１０重量％と（（ａ）成分＋（ｂ）成分で１００重量％）、（ａ）成分と（ｂ）成分の合計１００重量部に対して、（ｃ）スチレン含有量１５重量％以上のオレフィン−スチレンブロック共重合体５〜２０重量部含有することを特徴とする樹脂組成物。
（ａ）成分のメチルメタアクリレート含有量が、３０〜７０重量％であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
（ｃ）成分が、水添スチレン−ブタジエンブロック共重合体であることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂組成物。
全光線透過率が、４０％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂組成物。