JP5096460B2 - 耐スクラッチ性に優れた樹脂組成物 - Google Patents

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Description

本発明は耐スクラッチ性樹脂組成物に関する。より詳細には、本発明は、二重シェル構造を有するグラフト樹脂と、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含有する樹脂とを混合することによる、優れた耐スクラッチ性、着色性、光沢度、耐候性、及び耐衝撃性を有する熱可塑性樹脂組成物に関する。
一般に、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレングラフト共重合体樹脂(以下、ABS樹脂)は、耐衝撃性,加工性、機械的強度、熱変形温度、及び光沢度が良好である。そのため、電気製品または電子製品、オフィスオートメーション(OA)機器などに幅広く用いられている。しかしながら、LCD、PDP、TV、オーディオなどの電子製品のハウジングに使われるABS樹脂は、射出成形の結果又は一般的な使用中にスクラッチが発生する傾向にある。さらに、ABS樹脂に高級質感のカラーを与えることが難しく、そのため商品価値が低くなる。
この問題を回避するために、ABS樹脂成形品の表面をウレタンまたは耐UV性もしくは耐スクラッチ性のアクリルでコーティングする。しかしながら、これらのコーティングの方法は、後処理工程を必要とするため、作業が複雑となり、不良率が増加して、生産性が低下する。さらに、これらのコーティングの方法は、環境汚染の問題を生じさせる。従って、容易に射出成形をすることができ、改良された光沢度及び耐衝撃性を有する耐スクラッチ性樹脂が依然要求されている。
耐スクラッチ性樹脂は、従来のABS樹脂とは違って成形品にウレタン塗装をしないため、着色性及び高い光沢度を有する必要がある。従来のABS樹脂は、ウレタン塗装後にも耐スクラッチ性が不十分である。
通常、ウレタン塗装を必要としない耐スクラッチ性材料としては、着色性及び光沢度に優れたアクリル樹脂、PMMA樹脂などが用いられる。しかしながら、PMMA樹脂は耐衝撃性が低く、成形性が不十分であるため、射出成形が難しいという欠点を有する。従って、この材料は、一般に押出シートとして成形された後、成形品に付着される。しかしながら、この方法は、後処理による高コスト及び高不良率を招く。
PMMA樹脂の他に耐スクラッチ性の材料として、メチルメタクリレート−アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(g−MABS又は「透明ABS樹脂」ともいう)を用いることができる。前記透明ABS樹脂は、着色性、光沢度、及び耐衝撃性が良好である反面、R−硬度および屈曲弾性率(flexural modulus)のようなスクラッチ特性が不十分である。従って、成形工程の間に、強度不足による撓みまたは屈曲が生じうる。
また、ABS/PMMAアロイは、良好な耐衝撃性を有するが、着色性が低く、耐スクラッチ性が不十分である。
従って、本発明者らは、二重シェル構造を有するグラフト樹脂と(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含有する樹脂とを混合することにより、良好な物性バランスのみならず優れた耐スクラッチ性も有する樹脂組成物を開発した。
本発明の目的は、耐スクラッチ性に優れた樹脂組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、着色性、耐候性、光沢度、および耐衝撃性の物性バランスが良好な樹脂組成物を提供することである。
本発明の更に他の目的は、UVコーティング、アクリル樹脂フィルムコーティングのような後処理工程を必要としない、優れた物性バランスを有する樹脂組成物を提供することである。
本発明のその他の目的及び利点には、以下の開示及び添付された特許請求の範囲から明らかになるであろう。
本発明の一態様は、コア−シェルグラフト樹脂(A)約5〜50重量部と、(メタ)アクリル酸アルキルエステル約40〜100重量%を含有する樹脂(B)約95〜50重量部とを含み、前記コア−シェルグラフト樹脂(A)の外側シェルが(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含む、耐スクラッチ性樹脂組成物を提供する。
前記コア−シェルグラフト樹脂は、内側シェルと外側シェルとを含む二重シェル構造を有する。
本発明の典型的な実施形態において、前記外側シェルはポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂でありうる。
本発明の典型的な実施形態において、前記コア−シェルグラフト樹脂(A)のコアはブタジエンゴム又はブタジエン/スチレンゴムでありうる。
本発明の典型的な実施形態において、前記内側シェルはスチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂であり、前記外側シェルはポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂でありうる。
本発明の典型的な実施形態において、前記内側シェル及び前記外側シェルはメチルメタクリレート−アクリロニトリル−スチレン共重合体でありうる。
前記樹脂(B)は、ポリメチルメタクリレート樹脂、メチルメタクリレート−アクリロニトリル−スチレン(MSAN)樹脂、メチルメタクリレート−スチレン樹脂(MS)、又はこれらの混合物でありうる。
本発明の典型的な実施形態において、前記コア−シェルグラフト樹脂(A)はメチルメタクリレート−アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂(g−MABS)である。
前記コア−シェルグラフト樹脂(A)は、ゴム約30〜約70重量部、メチルメタクリレート約15〜約55重量部、アクリロニトリル約1〜約5重量部、及びスチレン約5〜約35重量部を含む。
前記内側シェルは耐衝撃性を付与し、前記外側シェルは耐スクラッチ性を付与する。
前記樹脂組成物は、F〜4H(JIS K5401に準拠)の鉛筆硬度、約115〜123(ASTM D785に準拠)のR−硬度、及び約7〜20kg・cm/cm(ASTM D−256、1/8インチに準拠)のIzod衝撃強度を有する。
本発明の典型的な実施形態において、前記コア−シェルグラフト樹脂(A)は、ゴムの存在下で芳香族ビニル単量体と不飽和ニトリル単量体とをグラフト重合して内側シェルを形成する第1の工程と、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体を加えて前記内側シェル上にグラフト重合させる第2の工程とを含む工程によって製造される。前記方法は、粉末を形成するための後処理工程をさらに含む。
本発明の典型的な実施形態において、前記コア−シェルグラフト樹脂(A)は、ゴムの存在下で(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体、不飽和ニトリル単量体、及び芳香族ビニル単量体をグラフト重合して内側シェルを形成する第1の工程と、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体、不飽和ニトリル単量体、及び芳香族ビニル単量体を含む単量体混合物を加えて前記内側シェル上にグラフト重合させる第2の工程とを含む工程によって製造される。前記方法は、粉末を形成するための後処理工程をさらに含む。
以下、本発明を詳細に説明する。
上述の通り、本発明の一態様は、耐スクラッチ性に優れた樹脂組成物に関する。前記樹脂組成物は、外側シェルが(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含むコア−シェルグラフト樹脂(A)と、(メタ)アクリル酸アルキルエステル約40〜100重量%を含有する樹脂(B)とを含む。
前記コア−シェルグラフト樹脂(A)のコアは、ブタジエンゴム、アクリルゴム、エチレン/プロピレンゴム、ブタジエン/スチレンゴム、アクリロニトリル/ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体(EPDM)、ポリオルガノシロキサン/ポリアルキル(メタ)アクリレートゴム、及びこれらの混合物からなる群より選択されるゴムであってよく、特にブタジエンゴム及びブタジエン/スチレンゴムが好ましい。
前記コア−シェルグラフト樹脂(A)のシェルは、スチレン、α−メチルスチレン、ハロゲン又はアルキル置換スチレン、C−Cメタクリル酸アルキルエステル、C−Cアクリル酸アルキルエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、C−Cアルキル又はフェニルN置換マレイミド、及びこれらの混合物から選択される少なくとも一種の単量体の重合体でありうる。
前記シェルは、内側シェルと外側シェルとを含む二重シェル構造を有する。
前記内側シェルは耐衝撃性を与え、前記外側シェルは耐スクラッチ性を与えうる。
前記内側シェルは、スチレン、α−メチルスチレン、ハロゲン又はアルキル置換スチレン、C−Cメタクリル酸アルキルエステル、C−Cアクリル酸アルキルエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、C−Cアルキル又はフェニルN置換マレイミド、及びこれらの混合物から選択される少なくとも一種の単量体の重合体を含みうる。
前記外側シェルは、C−Cメタクリル酸アルキルエステル又はC−Cアクリル酸アルキルエステルの重合体を含みうる。いくつかの実施形態において、前記外側シェルは、スチレン、α−メチルスチレン、ハロゲン又はアルキル置換スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、C−Cアルキル又はフェニルN置換マレイミド、C−Cメタクリル酸アルキルエステル、C−Cアクリル酸アルキルエステル、及びこれらの混合物から選択される少なくとも一種の単量体の重合体を含みうる。
本発明の一実施形態において、前記内側シェルはスチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂を含み、前記外側シェルはポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂を含む。
いくつかの実施形態において、前記内側シェル及び外側シェルはメチルメタクリレート−アクリロニトリル−スチレン共重合体でありうる。
本発明のコア−シェルグラフト樹脂は、下記の方法によって調製されうる。
一実施形態において、前記内側シェルと外側シェルとは、単量体組成において互いに相違する。前記方法は、ゴムの存在下で芳香族ビニル単量体と不飽和ニトリル単量体とをグラフト重合してゴムの表面に内側シェルを形成する第1の工程と、前記内側シェル上に(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体をグラフト重合することにより、前記内側シェルが外側シェルによって取り囲まれるように外側シェルを形成する第2の工程とを含む。前記第1の工程では油溶性レドックス開始剤システムが好ましく用いられる。前記第2の工程では水溶性開始剤が好ましく用いられる。
上記で調製された前記コア−シェルグラフト樹脂(A)に、凝固、洗浄、脱水などの後処理がさらに行われ、粉末が形成される。
他の実施形態において、前記内側シェルと外側シェルとは同じ単量体組成を有してもよい。前記方法は、ゴムの存在下で(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体、不飽和ニトリル単量体、及び芳香族ビニル単量体を含む単量体混合物の一部をグラフト重合して内側シェルを形成する第1の工程と、残りの単量体混合物を加えて前記内側シェル上にグラフト重合させる第2の工程とを含む。前記第1の工程では油溶性レドックス開始剤システムが好ましく用いられる。前記第2の工程では水溶性開始剤が好ましく用いられる。
上記で調製された前記コア−シェルグラフト樹脂(A)に、凝固、洗浄、脱水などの後処理がさらに行われ、粉末が形成される。
前記芳香族ビニル単量体としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ハロゲン又はアルキル置換スチレンなどが挙げられる。これらの芳香族ビニル単量体は、単独で又は組み合わせて用いることができる。前記不飽和ニトリル単量体としては、例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、C−Cアルキル又はフェニルN置換マレイミド、C−Cメタクリル酸アルキルエステル、C−Cアクリル酸アルキルエステルなどが挙げられる。これらの不飽和ニトリル単量体は、単独で又は組み合わせて用いることができる。前記(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体としては、例えばC−Cメタクリル酸アルキルエステル、C−Cアクリル酸アルキルエステルなどが挙げられる。これらの(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体は単独でまたは混合して用いることができる。
前記方法から調製されたコア−シェルグラフト樹脂は、前記シェル層の前記グラフトMSANの屈折率を前記コア層の前記ゴムの屈折率と同一にすることにより、改良された着色性を有し、MSAN鎖の末端にメチルメタクリレート単量体を重合することにより、優れた耐スクラッチ性を有しうる。さらに、前記コア−シェルグラフト樹脂は、外側の層において、前記ゴムの表面をメチルメタクリレートで覆うことにより、高い耐候性を有しうる。
本発明の一実施形態において、前記コア−シェルグラフト樹脂(A)は、メチルメタクリレート−アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂(g−MABS)でありうる。
いくつかの実施形態において、前記コア−シェルグラフト樹脂(A)は、ゴム約30〜約70重量部、メチルメタクリレート約15〜約55重量部、アクリロニトリル約1〜約5重量部、及びスチレン約5〜約35重量部を含む。
一実施形態において、内側シェルは、ポリブタジエン又はブタジエン−スチレンゴムラテックス約30〜約70%(固形分基準)の存在下でアクリロニトリルとスチレン単量体とをグラフト重合することによって調製される。次に、前記内側シェルが外側シェルで取り囲まれるように、前記内側シェル上にメチルメタクリレート単量体をグラフト重合することにより、外側シェルが形成される。前記単量体混合物は、前記コアのゴムと同一の屈折率を有するように、前記単量体混合物の割合を調整しながら乳化重合されてもよい。前記工程による前記コア−シェルグラフト樹脂は凝固、脱水、及び乾燥されて、微細粉末状のg−MABS樹脂が得られる。
他の実施形態において、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、及びスチレン単量体を含む単量体混合物が、ポリブタジエン又はブタジエン−スチレンゴムラテックス約30〜約70%(固形分基準)の存在下で、前記コアのゴムと同一の屈折率を有するように、前記単量体混合物の割合を調整しながら乳化重合によりグラフト重合される。前記工程による前記コア−シェルグラフト樹脂は凝固、脱水、及び乾燥されて、微細粉末状のg−MABS樹脂が得られる。
本発明の典型的な実施形態において、前記ゴムは約0.1〜約0.3μmの平均粒径を有しうる。このように得られた樹脂組成物は、耐衝撃性、着色性、及び光沢度の物性バランスが良好でありうる。
前記メチルメタクリレート−アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂(g−MABS)を調製する際に用いられる前記ブタジエンゴムは、ポリブタジエンゴム又はブタジエン−スチレン共重合体ゴムでありうる。好ましくは、前記ブタジエン−スチレン共重合体ゴムのスチレン含量は約0〜約30%でありうる。
いくつかの実施形態において、ポリブタジエンゴムがゴム成分として用いられる場合、前記g−MABS樹脂は、メチルメタクリレート約50.3〜約22.2重量部、アクリロニトリル約4.2〜約1.5重量部、ポリブタジエンゴム約30〜約70重量部、及びスチレン約15.5〜約6.3重量部を含む。
いくつかの実施形態において、ブタジエン−スチレン共重合体ゴムがゴム成分として用いられる場合、前記g−MABS樹脂は、メチルメタクリレート約36.4〜約15.8重量部、アクリロニトリル約3.5〜約1.5重量部、ブタジエン−スチレン共重合体ゴム約30〜約70重量部、及びスチレン約30.1〜約12.7重量部を含む。
前記コア−シェルグラフト樹脂(A)のグラフト率は、好ましくは、約30〜約70%でありうる。
本発明の樹脂組成物は、前記コア−シェルグラフト樹脂(A)と、(メタ)アクリル酸アルキルエステル約40〜約100重量%を含有する前記樹脂(B)とを混合することにより、調製することができる。
いくつかの実施形態では、本発明の樹脂組成物は、前記コア−シェルグラフト樹脂(A)約5〜約50重量部、好ましくは約10〜約35重量部と、前記樹脂(B)約95〜約50重量部、好ましくは約90〜約65重量部とを含む。
前記コア−シェルグラフト樹脂(A)の量が約5〜50重量部の範囲内にある場合、得られる樹脂組成物は、光沢度及び着色性のみならず耐衝撃性、R−硬度、鉛筆硬度などの耐スクラッチ性にも優れる。
前記樹脂(B)は、メタクリレート樹脂、メチルメタクリレート−アクリロニトリル−スチレン(MSAN)樹脂、メチルメタクリレート−スチレン樹脂(MS)又はこれらの混合物でありうる。
いくつかの実施形態では、前記樹脂組成物は、前記コア−シェルグラフト樹脂(A)とポリメチルメタクリレート樹脂とを含む。典型的な実施形態では、前記樹脂組成物は、前記コア−シェルグラフト樹脂(A)約10〜約35重量部とポリメチルメタクリレート樹脂約90〜約65重量部とを含む。
本発明の典型的な実施形態では、前記樹脂組成物は、前記コア−シェルグラフト樹脂(A)約10〜約35重量部、ポリメチルメタクリレート樹脂約70〜約20重量部、及びMSAN樹脂約20〜約45重量部を含む。
本発明の典型的な実施形態では、前記樹脂組成物は、前記コア−シェルグラフト樹脂(A)約10〜約35重量部、メチルメタクリレート−スチレン樹脂(MS)約80〜約30重量部、及びメチルメタクリレート−アクリロニトリル−スチレン(MSAN)樹脂約10〜約35重量部を含む。
本発明の樹脂組成物は、酸化防止剤、安定剤、滑剤、難燃剤、顔料、色素などをさらに含むことができる。
本発明による樹脂組成物は、コア−シェルグラフト樹脂(A)、樹脂(B)および添加剤を共に押出し、ペレット状の熱可塑性樹脂を形成することにより調製することができる。
本発明の樹脂組成物は、F(JIS K5401に準拠)を超える鉛筆硬度、約115(ASTM D785に準拠)を超えるR−硬度、および約7kg・cm/cm(ASTM D−256、1/8インチに準拠)を超えるIzod衝撃強度を有する。本発明の典型的な実施形態では、前記樹脂組成物は、F〜4H(JIS K5401に準拠)の鉛筆硬度、約115〜123(ASTM D785に準拠)のR−硬度、及び約7〜20kg・cm/cm(ASTM D−256、1/8インチに準拠)のIzod衝撃強度を有しうる。
本発明は以下の実施例によって更に理解することができる。以下の実施例は説明のためのものであり、添付された特許請求の範囲により定義される本発明の技術的範囲をいかようにも制限しないものと解釈されるべきである。以下の実施例において、特に指定のない限り、部および百分率はすべて重量基準である。
コア−シェルグラフト樹脂の調製:
実施例1
0.22μmの平均粒径を有するポリブタジエンゴムラテックス55重量部(固形分基準)、アクリロニトリル2.25重量部、スチレン9.52重量部、ステアリン酸カリウム1.0重量部、t−ドデシルメルカプタン0.15重量部、クメンハイドロパーオキサイド0.2重量部、デキストロース0.4重量部、及びイオン交換水140重量部を撹拌して混合した。撹拌しながら、温度を60℃に上昇させた。60℃に至ってから10分後、硫酸第一鉄0.005重量部とピロリン酸ナトリウム0.3重量部とを含むレドックス触媒を水に溶解させたものをこれに加えてグラフト重合を開始させた。反応器の温度を60分間70℃に維持した。70℃でさらに30分間重合を実施し、内側シェル層を得た。前記内側シェル層の重合の完了後、過硫酸カリウム0.6重量部を添加した。次いで、メチルメタクリレート33.23重量部とt−ドデシルメルカプタン0.3重量部とを含む混合物を前記反応器に3時間にわたって連続的に添加して重合反応を行った。添加完了後、さらに60分間前記重合反応を継続した。反応を60℃に冷却し、酸化防止剤としてM497(CHUKYO YUSHI CO.,LTD製)1重量部を加えて、内側シェルがメチルメタクリレートで囲まれた二重シェル構造を有するグラフト共重合体(g−MABS)ラテックスを得た。前記グラフト共重合体(g−MABS)ラテックスのグラフト率は58%である。前記グラフトラテックスを硫酸マグネシウム1%と硫酸1%とを含む水溶液で凝固させ、洗浄、脱水及び乾燥して、水分含有率が1%未満である白色粉末状のグラフト共重合体を得た。
実施例2
平均粒径が0.25μmであるブタジエン−スチレンゴム状重合体ラテックスを用いたこと以外は、前記実施例1と同様に調製した。このように得られたグラフト共重合体ラテックスは、56%のグラフト率を有する。
実施例3
平均粒径が0.18μmであるポリブタジエンゴム状重合体ラテックスを用いたこと以外は、前記実施例1と同様に調製した。このように得られたグラフト共重合体ラテックスは60%のグラフト率を有する。
実施例4
平均粒径が0.22μmであるポリブタジエンゴムラテックス55重量部(固形分基準)、アクリロニトリル0.67重量部、スチレン2.86重量部、メチルメタクリレート9.97重量部、ステアリン酸カリウム1.0重量部、t−ドデシルメルカプタン0.15重量部、クメンハイドロパーオキサイド0.2重量部、デキストロース0.4重量部、及びイオン交換水140重量部を撹拌して混合した。撹拌しながら、温度を60℃に上昇させた。60℃に至ってから10分後、硫酸第一鉄0.005重量部とピロリン酸ナトリウム0.3重量部とを含むレドックス触媒を水に溶解せたものをこれに添加してグラフト重合を開始させた。反応器の温度を60分間70℃に維持した。70℃でさらに30分間重合を実施し、内側シェル層を得た。前記内側シェル層の重合の完了後、過硫酸カリウム0.6重量部を添加した。次いで、アクリロニトリル1.58重量部、スチレン6.66重量部、メチルメタクリレート23.26重量部、及びt−ドデシルメルカプタン0.3重量部を含む混合物を、前記反応器に3時間にわたって連続的に添加して重合反応を行った。添加完了後、さらに60分間前記重合反応を継続した。反応を60℃に冷却し、酸化防止剤としてM497(CHUKYO YUSHI CO.,LTD製)1重量部を加えてグラフト共重合体ラテックスを得た。前記グラフト共重合体ラテックスのグラフト率は57%である。
実施例5
平均粒径が0.24μmであるブタジエン−スチレン(スチレン含量25%)ゴムラテックス55重量部(固形分基準)、アクリロニトリル2.25重量部、スチレン9.52重量部、ステアリン酸カリウム1.0重量部、t−ドデシルメルカプタン0.15重量部、クメンハイドロパーオキサイド0.2重量部、デキストロース0.4重量部、及びイオン交換水140重量部を撹拌して混合した。撹拌しながら、温度を60℃に上昇させた。60℃に至ってから10分後、硫酸第一鉄0.005重量部とピロリン酸ナトリウム0.3重量部とを含むレドックス触媒を水に溶解させたものをこれに添加してグラフト重合を開始させた。反応器の温度を60分間70℃に維持した。70℃でさらに30分間重合を実施し、内側シェル層を得た。前記内側シェル層の重合の完了後、過硫酸カリウム0.6重量部を添加した。次いで、メチルメタクリレート33.23重量部とt−ドデシルメルカプタン0.3重量部とを含む混合物を、前記反応器に3時間にわたって連続的に添加して重合反応を行った。添加完了後、さらに60分間前記重合反応を継続した。反応を60℃に冷却し、酸化防止剤としてM497(CHUKYO YUSHI CO.,LTD製)1重量部を加えて、内側シェルがメチルメタクリレートで囲まれた二重シェル構造を有するグラフト共重合体(g−MABS)ラテックスを得た。前記グラフト共重合体(g−MABS)ラテックスのグラフト率は61%である。
g−MABS含有熱可塑性樹脂の調製:
下記の実施例で用いられるPMMA樹脂は、Cheil Industries Inc.製のTP−100またはTP−160(商品名)である。下記の実施例で用いられるMS樹脂はDENKA TX−600XLである。下記の実施例で用いられるMSANはCheil Industries Inc.製のCT−5520である。
下記の比較例で用いられるMS樹脂は、DENKA TX−320XLまたはNIPPON STEEL CO.,LTD.製のMS−300である。
実施例6
実施例1で得られたグラフト共重合体18重量部に、PMMA樹脂50重量部、MSAN樹脂32重量部、酸化防止剤としてIrganox 1076(Ciba)0.3重量部、滑剤としてエチレンビス−ステアラミド0.4重量部、安定剤としてステアリン酸マグネシウム0.3重量部、及びカーボンブラック0.3重量部を添加し、押出してペレットを調製した。前記ペレットを、射出成形器を用いて2.2mm×10mm×6mmの着色性及び耐侯性測定用試験片に成形した。
実施例7
実施例1で得られたグラフト共重合体22重量部とPMMA樹脂78重量部を用いたこと以外は、実施例6と同様に調製した。
実施例8
実施例1で得られたグラフト共重合体18重量部、MS樹脂60重量部、及びMSAN樹脂22重量部を用いたこと以外は、実施例6と同様に調製した。
実施例9
実施例1で得られたグラフト共重合体14重量部、PMMA樹脂50重量部、及びMSAN樹脂36重量部を用いたこと以外は、実施例6と同様に調製した。
実施例10
実施例1で得られたグラフト共重合体の代わりに、実施例2で得られたグラフト共重合体を用いたこと以外は、実施例6と同様に調製した。
実施例11
実施例1で得られたグラフト共重合体の代わりに、実施例3で得られたグラフト共重合体を用いたこと以外は、実施例6と同様に調製した。
実施例12
実施例1で得られたグラフト共重合体の代わりに、前記実施例4で得られたグラフト共重合体を用いたこと以外は、実施例6と同様に調製した。
実施例13
実施例4で得られたグラフト共重合体18重量部、MS樹脂60重量部、及びMSAN樹脂22重量部を用いたこと以外は、実施例8と同様に調製した。
実施例14
実施例1で得られたグラフト共重合体の代わりに、実施例5で得られたグラフト共重合体を用いた以外は、実施例6と同様に調製した。
比較例1
高耐熱ポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA:Cheil Industries Inc.製のTP−100)100重量部を用いたこと以外は、実施例8と同様に調製した。
比較例2
実施例6で得られたグラフト共重合体22重量部と、メチルメタクリレート含量が30%であるメチルメタクリレート−スチレン樹脂(MS:NIPPON STEEL CO.,LTD.製のMS−300)78重量部とを用いたこと以外は、実施例8と同様に調製した。
比較例3
実施例6で得られたグラフト共重合体15重量部と、メチルメタクリレート含量が20%であるメチルメタクリレート−スチレン樹脂(MS:DENKA製のTX−320)85重量部とを用いたこと以外は、実施例8と同様に調製した。
比較例4
ABS樹脂(Cheil Industries Inc.製のCheil SD−0150)100重量部を用いたこと以外は、実施例8と同様に調製した。
比較例5
ABS樹脂(Cheil Industries Inc.製のCheil SD−0150)60重量部と、PMMA樹脂40重量部とを用いたこと以外は、実施例8と同様に調製した。
比較例6
連続的にウレタン及びUV塗装したABS樹脂(Cheil Industries Inc.製のCheil SD−0150)を用いたこと以外は、実施例8と同様に調製した。
実施例1〜5で得られたグラフト共重合体ラテックスをイソプロピルアルコールで凝固し、脱水及び乾燥して白色粉末を得た。前記粉末をアセトンに溶解させた後遠心分離した。不溶分を洗浄及び乾燥し、秤量した。下記式によりグラフト率を得た。
Figure 0005096460
上記実施例及び比較例で得られた試験片の物性を以下のように測定した。結果を表1及び表2に示す。
(1)g−MABSの光透過率:実施例1〜5で調製されたg−MABSの光透過率は、日本のSUGA INSTRUMENT社製のカラーコンピュータを用いて全光線透過率として評価された。前記全光線透過率(%)は以下の式から算出される:全光線透過率(%)=(全前方角透過光/入射光)×100。
(2)鉛筆硬度:鉛筆硬度は、JIS(日本工業規格)K5401に準拠して23℃で3mm(厚さ)×10mm(長さ)×10mm(幅)のサイズを有する試験試料の表面に500gの荷重を5回かけて測定した。試料の表面のスクラッチ(引っかき)を目視で判定した。スクラッチが2以上観察されると、1段階低い硬度の鉛筆で前記試験を繰り返した。その結果は4B〜7Hに分類された。
(3)R−硬度:ロックウェル硬度をASTM D785に準拠して測定した。
(4)光沢度:光沢度をASTM D523(%)に準拠して測定した。
(5)屈曲弾性率および引張強度:屈曲弾性率はASTM D790(kgf/cm)に準拠して測定し、引張強度はASTM D638(kgf/cm)に準拠して測定した。
(6)Notch Izod衝撃強度:Notch Izod衝撃強度をASTM D256(1/8インチ、kgf・cm/cm)に準拠して測定した。
(7)着色性:分光光度計を用いてΔL及びΔbの値を測定した。比較例4で得られたABS樹脂を標準とした。ΔLが負であれば、試料が前記標準よりも明るいことを意味する。Δbは黄/青の値として差を定義する。Δbが負であれば、試験片はより青く、これは着色性が良好であることを意味する。
(8)耐侯性:耐侯性をASTM D4329に準拠して測定し、100時間のUV照射後のΔEによって評価した。
(9)流動性:メルトフローインデックスを、ISO1103に準拠して220℃の条件下で10kgの荷重で測定した(g/10min)。
Figure 0005096460
表2に示すように、PMMA樹脂のみを用いた比較例1は、鉛筆硬度及びR−硬度などのスクラッチ特性、光沢度、着色性、ならびに耐候性に優れているが、耐衝撃性及び射出成形性が劣る。メチルメタクリレート含量が40%未満であるMS樹脂が用いられた比較例2及び3は、R−硬度及び鉛筆硬度と着色性とが不十分であり、さらに、耐候性と着色性とが低下する。ABS樹脂が単独で用いられた比較例4は、鉛筆硬度、着色性、及び耐候性が劣る。ABS/PMMAアロイが用いられた比較例5は、低下した耐衝撃性と着色性を示す。一方、g−MABS樹脂およびアクリル樹脂アロイが用いられた実施例6〜14は、鉛筆硬度、R−硬度、着色性、耐候性、衝撃強度、流動性、引張強度、及び屈曲弾性率の物性バランスに優れている。
本発明の属する分野における通常の知識を有し、上述の説明に示された教示の利益を有する者は、本発明の多様な変形および他の実施形態を想起するであろう。したがって、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されるべきではなく、変形および他の実施形態は添付の特許請求の範囲に含まれることを意図するものであることを理解すべきである。特定の用語が本明細書中に用いられるが、これらは一般的、記述的な意味で用いられ、特許請求の範囲によって定義される本発明の技術的範囲を制限するものではない。

Claims (13)

  1. コア−シェルグラフト樹脂(A)5〜50重量部と、
    (メタ)アクリル酸アルキルエステル40〜100重量%を含有する樹脂(B)95〜50重量部と、
    を含み、前記コア−シェルグラフト樹脂(A)の外側シェルが(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含み、
    前記コア−シェルグラフト樹脂(A)が、内側シェルおよび外側シェルを含む二重シェル構造を有し
    前記内側シェルがスチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂を含み、前記外側シェルがポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂を含み、
    前記樹脂(B)が、ポリメチルメタクリレート樹脂、メチルメタクリレート−アクリロニトリル−スチレン(MSAN)樹脂、メチルメタクリレート−スチレン樹脂(MS)、又はこれらの混合物である、耐スクラッチ性樹脂組成物。
  2. コア−シェルグラフト樹脂(A)5〜50重量部と、
    (メタ)アクリル酸アルキルエステル40〜100重量%を含有する樹脂(B)95〜50重量部と、
    を含み、前記コア−シェルグラフト樹脂(A)の外側シェルが(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含み、
    前記コア−シェルグラフト樹脂(A)が、内側シェルおよび外側シェルを含む二重シェル構造を有し
    前記内側シェル及び前記外側シェルが、メチルメタクリレート−アクリロニトリル−スチレン共重合体を含み、
    前記樹脂(B)が、ポリメチルメタクリレート樹脂、メチルメタクリレート−アクリロニトリル−スチレン(MSAN)樹脂、メチルメタクリレート−スチレン樹脂(MS)、又はこれらの混合物である、耐スクラッチ性樹脂組成物。
  3. 前記コア−シェルグラフト樹脂(A)のコアが、ブタジエンゴム、アクリルゴム、エチレン/プロピレンゴム、ブタジエン/スチレンゴム、アクリロニトリル/ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体(EPDM)、ポリオルガノシロキサン/ポリアルキル(メタ)アクリレートゴム、及びこれらの混合物からなる群から選択され、請求項1または2に記載の耐スクラッチ性樹脂組成物。
  4. 前記コア−シェルグラフト樹脂(A)のコアが、ブタジエンゴム又はブタジエン/スチレンゴムを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の耐スクラッチ性樹脂組成物。
  5. 前記樹脂(B)が、メチルメタクリレート−アクリロニトリル−スチレン(MSAN)樹脂とポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂との混合物、またはメチルメタクリレート−スチレン(MS)樹脂とポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂との混合物である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の耐スクラッチ性樹脂組成物。
  6. 前記コア−シェルグラフト樹脂(A)が、ゴム3〜70重量部、メチルメタクリレート1〜55重量部、アクリロニトリル1〜5重量部、及びスチレン5〜35重量部を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の耐スクラッチ性樹脂組成物。
  7. 前記樹脂(B)が、ポリメチルメタクリレート樹脂である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の耐スクラッチ性樹脂組成物。
  8. 前記内側シェルが耐衝撃性を付与し、前記外側シェルが耐スクラッチ性を付与する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の耐スクラッチ性樹脂組成物。
  9. 前記樹脂組成物が、F〜4H(JIS K5401に準拠)の鉛筆硬度、115〜123(ASTM D785に準拠)のR−硬度、及び7〜20kg・cm/cm(ASTM D−256、1/8インチに準拠)のIzod衝撃強度を有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の耐スクラッチ性樹脂組成物。
  10. 前記コア−シェルグラフト樹脂(A)が、
    ゴムの存在下で芳香族ビニル単量体と不飽和ニトリル単量体とをグラフト重合して内側シェルを形成する第1の工程と、
    (メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体を加えて前記内側シェル上にグラフト重合させる第2の工程と、
    を含む工程によって製造される、請求項1に記載の耐スクラッチ性樹脂組成物の製造方法
  11. 粉末を形成するための後処理工程をさらに含む、請求項10に記載の耐スクラッチ性樹脂組成物の製造方法
  12. 前記コア−シェルグラフト樹脂(A)が、
    ゴムの存在下で(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体、不飽和ニトリル単量体、及び芳香族ビニル単量体をグラフト重合して内側シェルを形成する第1の工程と、
    (メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体、不飽和ニトリル単量体、及び芳香族ビニル単量体を含む単量体混合物を加えて前記内側シェル上にグラフト重合させる第2の工程と、
    を含む工程によって製造される、請求項に記載の耐スクラッチ性樹脂組成物の製造方法。
  13. 粉末を形成するための後処理工程をさらに含む、請求項12に記載の耐スクラッチ性樹脂組成物の製造方法
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