JP7342276B2 - 熱可塑性樹脂組成物、その製造方法及びそれを含む成形品 - Google Patents
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Description
本出願は、2021年01月22日付の韓国特許出願第10-2021-0009292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。
X={(G-Y)/Y}×100
(前記数式1において、Gは、熱可塑性樹脂組成物の総重量に対してゲル含量(重量%)、Yは、熱可塑性樹脂組成物の総重量に対してゲル中のアルキルアクリレートの含量(重量%)を示す。)
X={(G-Y)/Y}×100
(前記数式1において、Gは、熱可塑性樹脂組成物の総重量に対してゲル含量(重量%)、Yは、熱可塑性樹脂組成物の総重量に対してゲル中のアルキルアクリレートの含量(重量%)を示す。)
X={(G-Y)/Y}×100
(前記数式1において、Gは、熱可塑性樹脂組成物の総重量に対してゲル含量(重量%)、Yは、熱可塑性樹脂組成物の総重量に対してゲル中のアルキルアクリレートの含量(重量%)を示す。)
前記(A)グラフト共重合体のアルキルアクリレートゴムは、一例として平均粒径が50~120nm、好ましくは60~120nm、より一層好ましくは80~110nmであってもよく、この範囲内で、最終製造される熱可塑性樹脂組成物に、優れた衝撃強度、耐光性及び光沢性を付与することができる。
グラフト率(%)=[グラフトされた単量体の重量(g)/ゴム質の重量(g)]×100
(前記数式3において、グラフトされた単量体の重量(g)は、グラフト共重合体をアセトンに溶解させ、遠心分離した後の不溶性物質(gel)の重量(g)からゴム質の重量(g)を引いた重量であり、ゴム質の重量(g)は、グラフト共重合体粉末中の理論上投入されたゴム成分の重量(g)である。)
前記(B)ポリメタクリレート樹脂は、(A)及び(B)成分の総重量に対して、一例として15~65重量%、好ましくは20~60重量%、より好ましくは20~50重量%、さらに好ましくは20~40重量%、より一層好ましくは25~40重量%であってもよく、この範囲内で、衝撃強度、引張強度、曲げ強度などの機械的物性、表面硬度、透明性及び着色性に優れ、特に折り曲げ加工時に白化が発生しない無白化特性に優れる。
本記載の熱可塑性樹脂組成物は、好ましくは、下記数式1で計算されるアルキルアクリレートカバレッジ値(X)が70%以上、好ましくは70~150%、より好ましくは75~140%、さらに好ましくは80~130%、より一層好ましくは85~110%であってもよく、この範囲内で、透明性及び着色性に優れると共に、特に折り曲げ加工時に白化が発生しない無白化特性に優れるという効果がある。
X={(G-Y)/Y}×100
(前記数式1において、Gは、熱可塑性樹脂組成物の総重量に対してゲル含量(重量%)、Yは、熱可塑性樹脂組成物の総重量に対してゲル中のアルキルアクリレートの含量(重量%)を示す。)
-装置名:Bruker 600MHz NMR(AVANCE III HD) CPP BB(1H 19F tunable and broadband,with z-gradient) Prodigy Probe
-測定条件:1H NMR(zg30):ns=32、d1=5s、TCE-d2、室温
-装置名:Agilent Cary 660
-測定条件:ATRモード
ゲル含量(%)=[不溶分(ゲル)の重量(g)/試料の重量(g)]×100
本記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、(A)平均粒径50~120nmであるアルキルアクリレートゴムを含むアルキルアクリレート-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35~85重量%と、(B)ポリメタクリレート樹脂15~65重量%とを含んで200~300℃及び100~500rpmの条件下で混練及び押出するステップ;を含み、下記数式1で計算されるアルキルアクリレートカバレッジ値(X)が70%以上であることを特徴とする。このような場合、衝撃強度、引張強度、曲げ強度などの機械的物性、表面硬度、透明性及び着色性に優れ、特に折り曲げ加工時に白化が発生しない無白化特性に優れるという利点がある。
X={(G-Y)/Y}×100
(前記数式1において、Gは、熱可塑性樹脂組成物の総重量に対してゲル含量(重量%)、Yは、熱可塑性樹脂組成物の総重量に対してゲル中のアルキルアクリレートの含量(重量%)を示す。)
本記載の成形品は前記熱可塑性樹脂組成物を含むことを特徴とし、この場合、衝撃強度、引張強度、曲げ強度などの機械的物性、表面硬度、透明性及び着色性に優れ、特に折り曲げ加工時に白化が発生しない無白化特性に優れる。
下記の実施例及び比較例で用いられた物質は、次の通りである。
*(A-1)ASAグラフト共重合体:乳化重合方式で製造されたアルキルアクリレートゴムの平均粒径100nmのASAグラフト共重合体(コア:ブチルアクリレート38重量%、スチレン7重量%、シェル:ブチルアクリレート4重量%、スチレン40重量%及びアクリロニトリル11重量%、グラフト率70%)
*(A-2)ASAグラフト共重合体:乳化重合方式で製造されたアルキルアクリレートゴムの平均粒径100nmのASAグラフト共重合体(コア:ブチルアクリレート32重量%、スチレン13重量%、シェル:ブチルアクリレート4重量%、スチレン40重量%及びアクリロニトリル11重量%、グラフト率70%)
*(A-3)ASAグラフト共重合体:乳化重合方式で製造されたアルキルアクリレートゴムの平均粒径100nmのASAグラフト共重合体(コア:ブチルアクリレート37重量%、スチレン3重量%、シェル:ブチルアクリレート12重量%、スチレン37重量%及びアクリロニトリル11重量%、グラフト率120%)
*(A-4)ASAグラフト共重合体:乳化重合方式で製造されたアルキルアクリレートゴムの平均粒径150nmのASAグラフト共重合体(コア:ブチルアクリレート30重量%、シェル:ブチルアクリレート12重量%、スチレン47重量%及びアクリロニトリル11重量%、グラフト率70%)
*(A-5)ASAグラフト共重合体:乳化重合方式で製造されたアルキルアクリレートゴムの平均粒径100nmのASAグラフト共重合体(コア:ブチルアクリレート30重量%、シェル:ブチルアクリレート12重量%、スチレン47重量%及びアクリロニトリル11重量%、グラフト率70%)
*(A-6)ASAグラフト共重合体:乳化重合方式で製造されたアルキルアクリレートゴムの平均粒径30nmのASAグラフト共重合体(コア:ブチルアクリレート38重量%、スチレン7重量%、シェル:ブチルアクリレート4重量%、スチレン40重量%及びアクリロニトリル11重量%、グラフト率70%)
*(A-7)ASAグラフト共重合体:乳化重合方式で製造されたアルキルアクリレートゴムの平均粒径150nmのASAグラフト共重合体(コア:ブチルアクリレート38重量%、スチレン7重量%、シェル:ブチルアクリレート4重量%、スチレン40重量%及びアクリロニトリル11重量%、グラフト率70%)
*(A-8)ASAグラフト共重合体:乳化重合方式で製造されたアルキルアクリレートゴムの平均粒径100nmのASAグラフト共重合体(コア:ブチルアクリレート45重量%、シェル:スチレン44重量%及びアクリロニトリル11重量%、グラフト率50%)
*(B-1)ポリメタクリレート樹脂:重量平均分子量80,000g/molであるポリメチルメタクリレート樹脂(LG MMA社のIF850)
*(B-2)スチレン-アクリロニトリル樹脂:重量平均分子量100,000g/mol(LG化学社の90HR)
それぞれ、下記表1及び表2に記載された成分及び含量と共に、滑剤としてペンタエリスリトール誘導体(Patechfine chemical社のPasflow7501)1重量部、酸化防止剤としてIrgonox 1076(BASF社)及びIrgafos 168(BASF社)のそれぞれ0.5重量部、及び紫外線安定剤としてTinuvin 700(BASF社)及びSunsorb 329(Sunfine Global社)のそれぞれ1重量部を二軸押出機に投入し、230℃及び150rpm下で溶融混練及び押出してペレットを製造した。製造されたペレットをもってアルキルアクリレートカバレッジ値を測定した。以降、製造されたペレットを、射出機(Engel社、Victory 330/80)を用いて成形温度220℃、射出圧力50bar及び保圧35bar下で射出して、外観及び物性測定用試験片を作製し、これを用いて、衝撃強度、引張強度、曲げ強度、表面硬度、光沢性、光透過率及びヘイズを測定した。さらに、前記製造されたペレットを、Tダイ押出機(Collins社のTechline 20T、スクリュー20mm、L/D=25)を用いて成形温度230℃、成形圧力200kgf/cm2、ロール温度85℃、ロール回転速度3.5m/minの条件下で、厚さ0.15Tのフィルムとして製造し、無白化特性を評価した。
前記実施例1~7及び比較例1~8で製造された射出試験片及び押出試験片の特性を下記の方法により測定し、その結果を下記の表1、表2及び図1に示した。
*アルキルアクリレートカバレッジ値(%):下記数式1で算出した。
X={(G-Y)/Y}×100
-装置名:Bruker 600MHz NMR(AVANCE III HD) CPP BB(1H 19F tunable and broadband,with z-gradient) Prodigy Probe
-測定条件:1H NMR(zg30):ns=32、d1=5s、TCE-d2、at room temp.
-装置名:Agilent Cary 660
-測定条件:ATRモード
ゲル含量(%)=[不溶分(ゲル)の重量(g)/試料の重量(g)]×100
グラフト率(%)=[グラフトされた単量体の重量(g)/ゴム質の重量(g)]×100
○:白化現象が発生せず、無白化特性に優れる
△:白化現象が微量発生し、無白化特性が普通である
×:白化現象が多量発生し、無白化特性が不良である
ヘイズ差(△haze)=落球後のヘイズ値-落球前のヘイズ値
Claims (11)
- (A)平均粒径50~120nmであるアルキルアクリレートゴムを含むアルキルアクリレート-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40~80重量%と、
(B)ポリメタクリレート樹脂20~60重量%とを含み、
下記数式1で計算されるアルキルアクリレートカバレッジ値(X)が70%以上であり、
前記(A)グラフト共重合体は、下記数式3で算出したグラフト率が60%以上であり、
前記(B)ポリメタクリレート樹脂は、重量平均分子量が50,000~150,000g/molであり、
前記(B)ポリメタクリレート樹脂は、ポリメチルメタクリレート樹脂、及びメチルメタクリレート-スチレン-アクリロニトリル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、熱可塑性樹脂組成物。
[数式1]
X={(G-Y)/Y}×100
(前記数式1において、Gは、熱可塑性樹脂組成物の総重量に対してゲル含量(重量%)、Yは、熱可塑性樹脂組成物の総重量に対してゲル中のアルキルアクリレートの含量(重量%)を示す。)
[数式3]
グラフト率(%)=[グラフトされた単量体の重量(g)/ゴム質の重量(g)]×100
(前記数式3において、グラフトされた単量体の重量(g)は、グラフト共重合体をアセトンに溶解させ、遠心分離した後の不溶性物質(gel)の重量(g)からゴム質の重量(g)を引いた重量であり、ゴム質の重量(g)は、グラフト共重合体粉末中の理論上投入されたゴム成分の重量(g)である。) - 前記(B)ポリメタクリレート樹脂は、メタクリレート単量体を55重量%以上含んでな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。
- 前記メチルメタクリレート-スチレン-アクリロニトリル共重合体は、メチルメタクリレート65~85重量%、スチレン5~30重量%及びアクリロニトリル5~10重量%を含んでな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(A)グラフト共重合体は、(a-1)アルキルアクリレートゴム20~60重量%、及び(a-2)芳香族ビニル化合物-ビニルシアン化合物共重合体40~80重量%を含んでな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。
- 熱安定剤、光安定剤、染料、顔料、着色剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、抗菌剤、加工助剤、金属不活性化剤、難燃剤、煙抑制剤、滴下防止剤、耐摩擦剤及び耐摩耗剤からなる群から選択された1種以上を含むことを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- ASTM D1003に準拠して試験片の厚さ3Tで測定した全光線透過率(total light transmittance;Tt)が75%以上であることを特徴とする、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。
- ASTM D1003に準拠して試験片の厚さ3Tで測定したヘイズが11%以下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。
- ASTM D2457方法によって入射角45°で測定した光沢度が120以上であることを特徴とする、請求項1~7のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- ガードナー衝撃試験機(Gardner impact tester)を用いて1kg重量の錘を50cmの高さから厚さ0.15mm×横5cm×縦5cmの押出フィルム上に垂直に落下させたとき、前記錘によって衝撃を受けた衝撃部で衝撃前後のヘイズをASTM D1003に準拠して測定したヘイズ差(△haze)が10以下であることを特徴とする、請求項1~8のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- (A)平均粒径50~120nmであるアルキルアクリレートゴムを含むアルキルアクリレート-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40~80重量%と、(B)ポリメタクリレート樹脂20~60重量%とを含んで200~300℃及び100~500rpmの条件下で混練及び押出するステップを含み、
下記数式1で計算されるアルキルアクリレートカバレッジ値(X)が70%以上であり、
前記(A)グラフト共重合体は、下記数式3で算出したグラフト率が60%以上であり、
前記(B)ポリメタクリレート樹脂は、重量平均分子量が50,000~150,000g/molであり、
前記(B)ポリメタクリレート樹脂は、ポリメチルメタクリレート樹脂、及びメチルメタクリレート-スチレン-アクリロニトリル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、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
[数式1]
X={(G-Y)/Y}×100
(前記数式1において、Gは、熱可塑性樹脂組成物の総重量に対してゲル含量(重量%)、Yは、熱可塑性樹脂組成物の総重量に対してゲル中のアルキルアクリレートの含量(重量%)を示す。)
[数式3]
グラフト率(%)=[グラフトされた単量体の重量(g)/ゴム質の重量(g)]×100
(前記数式3において、グラフトされた単量体の重量(g)は、グラフト共重合体をアセトンに溶解させ、遠心分離した後の不溶性物質(gel)の重量(g)からゴム質の重量(g)を引いた重量であり、ゴム質の重量(g)は、グラフト共重合体粉末中の理論上投入されたゴム成分の重量(g)である。) - 請求項1~9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、成形品。
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