JP7439868B1 - 物品 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、従来のレーザーマーキング用熱可塑性樹脂組成物では、クッション性、手触り感、触感において、要求特性を十分に満たすことができなかった。
すなわち、本発明は以下を要旨とする。
0.1<Y/(X+Y)<0.9 …(1)
成分(A):デュロー硬度(Aタイプ)が90以上のゴム含有グラフト共重合体(a1)、又は、該ゴム含有グラフト共重合体(a1)とゴム質重合体を含まない(共)重合体(a2)とからなり、該ゴム含有グラフト共重合体(a1)及び/又は該(共)重合体(a2)がメタクリル酸メチル単位を含むアクリル成分含有強化樹脂
成分(B):デュロー硬度(Aタイプ)が90未満の軟質エラストマー
また、「単位」とは、重合前の単量体化合物(モノマー)に由来して重合体又は共重合体に導入される構造部分をさし、例えば、「メタクリル酸メチル単位」とは「メタクリル酸メチルに由来して重合体又は共重合体に導入される構造部分」をさす。「芳香族ビニル系単量体単位」とは「芳香族ビニル系単量体に由来して重合体又は共重合体に導入される構造部分」をさす。
「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸」と「メタクリル酸」の一方又は双方をさす。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、下記成分(A)と成分(B)とを含み、該成分(A)と成分(B)の合計100質量%におけるメタクリル酸メチル単位の含有率をX質量%、該成分(B)の含有率をY質量%としたときに、下記式(1)を満たすことを特徴とするものであり、特にレーザーマーキング用熱可塑性樹脂組成物として好適である。
0.1<Y/(X+Y)<0.9 …(1)
成分(A):デュロー硬度(Aタイプ)が90以上のゴム含有グラフト共重合体(a1)、又は、該ゴム含有グラフト共重合体(a1)とゴム質重合体を含まない(共)重合体(a2)とからなり、該ゴム含有グラフト共重合体(a1)及び/又は該(共)重合体(a2)がメタクリル酸メチル単位を含むアクリル成分含有強化樹脂(以下、「アクリル成分含有強化樹脂(A)」と称す場合がある。)
成分(B):デュロー硬度(Aタイプ)が90未満の軟質エラストマー(以下、「軟質エラストマー(B)」と称す場合がある。)
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、上記成分(A)と成分(B)の合計100質量%におけるメタクリル酸メチル単位の含有率をX質量%、成分(B)の含有率をY質量%としたときに、下記式(1)を満たす。
0.1<Y/(X+Y)<0.9 …(1)
Y/(X+Y)が0.1以下では、軟質性に劣り、0.9以上では、レーザーマーキング性に劣る。Y/(X+Y)が0.1を超え0.9未満、即ち、上記式(1)を満たすことにより、軟質性とレーザーマーキング性が共に良好となる。軟質性とレーザーマーキング性の両立の観点から、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、下記式(1A)を満たすことが好ましく、下記式(1B)を満たすことがより好ましい。
0.2≦Y/(X+Y)≦0.8 …(1A)
0.3≦Y/(X+Y)≦0.7 …(1B)
アクリル成分含有強化樹脂(A)は、デュロー硬度(Aタイプ)が90以上のゴム含有グラフト共重合体(al)、又は、該ゴム含有グラフト共重合体(al)とゴム質重合体を含まない(共)重合体(a2)とからなり、ゴム含有グラフト共重合体(a1)及び/又は(共)重合体(a2)がメタクリル酸メチル単位を含むもの、即ち、アクリル成分含有強化樹脂(A)100質量%中のメタクリル酸メチル単位の含有率が0質量%より大きいものである。
ゴム含有グラフト共重合体(a1)として、例えばメタクリル酸メチル・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(MABS樹脂)、アクリロニトリル・スチレン・アクリル系ゴムグラフト共重合体(ASA樹脂)、メタクリル酸メチル・アクリロニトリル・スチレン・アクリル系ゴムグラフト共重合体(MASA樹脂)、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(ABS樹脂)、メタクリル酸メチル・アクリル系ゴム・スチレングラフト共重合体(MSA樹脂)等を挙げることができる。
なかでもレーザーマーキング性の観点から、メタクリル酸メチル・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(MABS樹脂)、アクリロニトリル・スチレン・アクリル系ゴムグラフト共重合体(ASA樹脂)、メタクリル酸メチル・アクリロニトリル・スチレン・アクリル系ゴムグラフト共重合体(MASA樹脂)、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(ABS樹脂)が好ましく、メタクリル酸メチル・アクリロニトリル・スチレン・ブタジエングラフト共重合体(MABS樹脂)、メタクリル酸メチル・アクリロニトリル・アクリル系ゴム・スチレングラフト共重合体(MASA樹脂)がより好ましい。
アクリル成分含有強化樹脂(A)に用いられるゴム含有グラフト共重合体(a1)を構成するゴム質重合体(a1-1)としては、特に制限はないが、ジエン系ゴム、アクリル系ゴム、エチレン系ゴムなどが例示され、具体的にはポリブタジエン、ポリ(ブタジエン-スチレン)、ポリ(ブタジエン-アクリロニトリル)、ポリイソプレン、ポリ(ブタジエン-アクリル酸ブチル)、ポリ(ブタジエン-アクリル酸メチル)、ポリ(ブタジエン-メタクリル酸メチル)、ポリ(ブタジエン-アクリル酸エチル)、エチレン-プロピレンラバー、エチレン-プロピレン-ジエンラバー、ポリ(エチレン-イソブチレン)、ポリ(エチレン-アクリル酸メチル)、ポリ(エチレン-アクリル酸エチル)などが挙げられる。これらのゴム質重合体は、1種又は2種以上の混合物で使用される。なかでもジエン系ゴム、アクリル系ゴムがレーザーマーキング性の観点から特に好ましく用いられる。
ここで、ゴム質重合体(a1-1)の体積平均粒子径は、後掲の実施例の項に記載の方法で測定される。
ビニル系単量体混合物(a1-2)は、少なくとも芳香族ビニル系単量体及びシアン化ビニル系単量体を含むビニル系単量体混合物、又は少なくとも(メタ)アクリル酸アルキルエステル系単量体を含むビニル系単量体混合物であることが好ましい。
グラフト共重合体(a1)は、ゴム質重合体(a1-1)35~80質量%の存在下に、ビニル系単量体混合物(a1-2)20~65質量%をグラフト重合してなるものであることが好ましい。ただし、ゴム質重合体(a1-1)とビニル系単量体混合物(a1-2)との合計で100質量%である。
グラフト重合によるゴム含有グラフト共重合体(a1)の製造方法としては特に制限はなく、公知の乳化重合法、懸濁重合法、連続塊状重合法、連続溶液重合法等の任意の方法により製造することができる。ゴム含有グラフト共重合体(a1)は、好ましくは乳化重合法又は塊状重合法で製造される。ゴム含有グラフト共重合体(a1)中の乳化剤含有量、水分量を調整しやすいという点から、ゴム含有グラフト共重合体(a1)は乳化重合法で製造されることが最も好ましい。
ゴム含有グラフト共重合体(a1)は、ビニル系単量体混合物(a1-2)の全量がグラフトしている必要はなく、通常はグラフトしていない共重合体との混合物として得られたものを使用する。この混合物は本来、組成物であるが、本発明においては、グラフト共重合体(a1)に含まれる。
ゴム含有グラフト共重合体(a1)のグラフト率は、後掲の実施例の項に記載される方法で測定される。
本発明で用いるゴム含有グラフト共重合体(a1)のデュロー硬度(Aタイプ)は90以上であることを必須の要件とする。ゴム含有グラフト共重合体(a1)のデュロー硬度(Aタイプ)が90未満では、成形加工性、流動性の観点から好ましくない。軟質性、成形加工性、流動性の観点から、ゴム含有グラフト共重合体(a1)のデュロー硬度(Aタイプ)は90以上であることが好ましい。
ゴム含有グラフト共重合体(a1)のデュロー硬度(Aタイプ)は後掲の実施例の項に記載の方法で測定される。
アクリル系成分含有強化樹脂(A)に用いられるゴム質重合体を含まない(共)重合体(a2)としては、例えば、アクリロニトリル・スチレン共重合体(AS)、アクリル酸メチル・アクリロニトリル・スチレン共重合体(MAS)等のスチレン系樹脂、ポリアクリル系樹脂などが挙げられる。これらの(共)重合体(a2)は1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
スチレン系樹脂の質量平均分子量(Mw)は、好ましくは50,000~400,000であり、より好ましくは70,000~350,000、更に好ましくは90,000~300,000である。また、分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは1.3~2.8、より好ましくは1.8~2.6、更に好ましくは1.9~2.4である。
ここで、スチレン系樹脂の質量平均分子量、分子量分布は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によるポリスチレン換算の値として測定することができる。
ポリアクリル系樹脂は、(メタ)アクリル酸エステル系単量体を含むビニル系単量体又はビニル系単量体混合物を公知の方法で重合することにより得られる。ビニル系単量体混合物は、(メタ)アクリル酸エステル系単量体を必須成分とし、また必要に応じて以下に示す他のビニル系単量体を40質量%以下の範囲で含むことができる。
アクリル成分含有強化樹脂(A)は、前述のゴム含有グラフト共重合体(a1)のみよりなるものであってもよく、ゴム含有グラフト共重合体(a1)と(共)重合体(a2)とからなるものであってもよい。いずれの場合も、前述の式(1)を満たし、更に好ましくは、以下のアクリル成分含有強化樹脂(A)の好ましいメタクリル酸メチル単位含有率、及び後述の本発明の熱可塑性樹脂組成物の好ましいゴム質重合体(a1-1)含有率を満たすように、ゴム含有グラフト共重合体(a1)或いはゴム含有グラフト共重合体(a1)と(共)重合体(a2)がアクリル成分含有強化樹脂(A)として用いられる。
アクリル成分含有強化樹脂(A)は、アクリル成分含有強化樹脂(A)を構成するゴム含有グラフト共重合体(a1)及び/又は(共)重合体(a2)がメタクリル酸メチル単位を含むことにより、メタクリル酸メチル単位を含有するものである。
アクリル成分含有強化樹脂(A)のメタクリル酸メチル単位の含有率は、前述の式(1)を満たす割合であればよく、特に制限はないが、熱可塑性樹脂組成物中の軟質エラストマー(B)の好適な含有率を確保した上で、前記式(1)を満たすことが容易であることから、8.0~75.0質量%、特に8.5~73.5質量%であることが好ましい。
本発明の熱可塑性樹脂組成物に含まれる軟質エラストマー(B)は、デュロー硬度(Aタイプ)が90未満であり、加熱溶融して成形することにより、ゴム弾性を有する成形品を与えることができる重合体であれば特に限定されない。この軟質エラストマー(B)は、加熱溶融して成形できるが、上記ゴム含有グラフト共重合体(a1)として用いられるジエン系ゴム含有グラフト共重合体及び非ジエン系ゴム含有グラフト共重合体は、加熱溶融して成形できない点で、両者は異なる。
軟質アクリル系樹脂は市販品を用いてもよく、その具体例としては、トライゼクトシリーズ(商品名、アロン化成株式会社製)、クラリティ(登録商標)シリーズ(商品名、株式会社クラレ製)、パラペット(登録商標)シリーズ(商品名、株式会社クラレ製)等を挙げることができる。
としては、1,3-ブタジエン、イソプレン、2-メチル-1,3-ブタジエン、2,3-ジエチル-1,3-ブタジエン、2-ネオペンチル-1,3-ブタジエン、2-クロロ-1,3-ブタジエン、2-シアノ-1,3-ブタジエン、置換直鎖共役ペンタジエン類、直鎖及び側鎖共役ヘキサジエンなどが挙げられる。これらのうち、1,3-ブタジエン、イソプレン及び2-メチル-1,3-ブタジエンが好ましい。これらの共役ジエン化合物は、1種を単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、成分(A)と成分(B)の合計100質量%中に、成分(A)を95.0質量%より少なく、好ましくは50質量%以上80.0質量%未満、より好ましくは55.0~79.9質量%含み、成分(B)を5質量%を超え、好ましくは20質量%超50質量%以下、より好ましくは21.1~45.0質量%含むことが好ましい。即ち、前述の式(1)のYは5質量%を超え、好ましくは20質量%超50質量%以下、より好ましくは21.1~45.0質量%であることが好ましい。
成分(A)と成分(B)の含有割合が上記範囲であれば、レーザーマーキング性と軟質性を高度に両立することができる。このうち、軟質性については、平均摩擦MIU値(グリップ感)、デュロー硬度Dタイプ、曲げ弾性率(柔らかさ)がいずれも良好となる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、ゴム含有グラフト共重合体(a1)由来のゴム質重合体(a1-1)を、熱可塑性樹脂組成物100質量%中に2~35質量%、特に5~35質量%、とりわけ8~33質量%含有することが好ましい。熱可塑性樹脂組成物中のゴム質重合体(a1-1)の含有率が、上記下限以上であれば、触感(グリップ性)、すべりにくさ、軟質性が良好となり、上記上限以下であれば光学特性が良好となる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、成分(A)由来のメタクリル酸メチル単位を成分(A)と成分(B)の合計100質量%中に2.0質量%より多く、好ましくは5.0~70.0質量%、より好ましくは13.5~70.0質量%含むことが好ましい。即ち、前述の式(1)のXは、2.0質量%より多く、好ましくは5.0~70.0質量%、より好ましくは13.5~70.0質量%であることが好ましい。熱可塑性樹脂組成物中のメタクリル酸メチル単位の含有率が上記範囲内であれば、レーザーマーキングにおける照射部の発色性(鮮明さ及び視認性)が良好となる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、無機系化合物(D)を含有することで成形性が向上し、また、得られる成形品の形態を安定させることができる。
また、該無機系化合物(D)の体積平均粒子径と厚さとの比(アスペクト比)は5~150であることが好ましく、より好ましくは10~120、更に好ましくは40~90である。アスペクト比が上記下限以上であれば、成形性と軟質性のバランスが良好となり、上記上限以下であれば、触感(グリップ性)、すべりにくさが良好となる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で成形用樹脂としての性能を改良する目的で、各種の添加剤を添加することができる。
このうち、粒径10~80nm程度のカーボンブラックを成分(A)と成分(B)の100質量部に対して0.001~5質量部程度配合することにより、レーザーマーキングによる発色性及び視認性に優れる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、前述の成分(A)及び成分(B)と、必要に応じて用いられる無機系化合物(D)や上記添加剤を、バンバリーミキサー、ロール、及び単軸又は多軸押出機で溶融混練するなど種々の方法で製造することができる。
本発明の成形品は、本発明の熱可塑性樹脂組成物を公知の成形方法によって成形加工して得られる。成形方法としては、例えば、射出成形法、プレス成形法、押出成形法、真空成形法、ブロー成形法等が挙げられる。
本発明の物品は、本発明の熱可塑性樹脂組成物を成形してなる本発明の成形品にレーザーマーキングを施したものである。
なお、ここで特にことわりのない限り「%」は質量%、「部」は質量部を表す。
ゴム質重合体(a1-1)の体積平均粒子径、ゴム含有グラフト共重合体(a1)のグラフト率と、ゴム含有グラフト共重合体(a1)及び軟質エラストマー(B)のデュロー硬度(Aタイプ)、ゴム含有グラフト共重合体(a1)及び(共)重合体(a2)等のメタクリル酸メチル単位含有率(表1A,1B中「MMA含有率」と記載する。)については、それぞれ下記(1)~(4)により測定した。
ゴム質重合体(a1-1)のラテックス中の体積平均粒子径を、HONEYWELL社製「マイクロトラックUPA150」(商品名)を用い、室温で測定した。単位はnmである。なお、ゴム質重合体(a1)のラテックス粒子径と、これを用いた樹脂組成物中のゴム質重合体(a1)のゴム粒子径との間には、実質的な差異は無いことが知られており、前者は後者に符合する。
ゴム含有グラフト共重合体(a1)のグラフト率は、下記式により算出される。
グラフト率(質量%)={[(n)-(m)×L]/[(m)×L]}×100
上記式中、nはゴム含有グラフト共重合体(a1)の約1g〔秤量:m(g)〕をアセトン20mLに投入し、25℃の温度条件下で、振とう機により2時間振とうした後、5℃の温度条件下で、遠心分離機(回転数;23,000rpm)で60分間遠心分離し、アセトン不溶分とアセトン可溶分とを分離して得られるアセトン不溶分の質量(g)である。Lはゴム含有グラフト共重合体(a1)に含まれるゴム質重合体(a1-1)の質量(g)である。このゴム質重合体(a1-1)の質量は、重合処方及び重合転化率から算出する方法、赤外線吸収スペクトルにより求める方法等により求めることができる。
JIS K6301Aタイプにより測定した。
使用機器:Agilent Technologies社製熱分解ガスクロマトグラフGC7890
測定方法:前処理として、アセトン溶媒を加えて遠心分離機にて回転数19000rpm30分の条件で2回行った後、エタノール溶媒を加えて90℃で4時間抽出し、冷却濾過を行った。この濾過溶液を用いてガスクロ分析を行った。
なお、アクリル成分含有強化樹脂(A)及び熱可塑性樹脂組成物中のメタクリル酸メチル単位含有率は、用いた成分のメタクリル酸メチル単位含有率と配合割合から比例計算により算出した。
ゴム含有グラフト共重合体(a1)としては、以下の合成例1~4で得られたジエン系ゴム含有グラフト共重合体(MABS及びABS)と、アクリル系ゴム含有グラフト共重合体(MASA及びASA)を用いた。
(共)重合体(a2)としては、以下の合成例5で得られたスチレン-アクリロニトリル共重合体(AS)と、以下の合成例6で得られたスチレン-アクリロニトリル-メタクリル酸メチル共重合体(MAS)と、以下のポリアクリル系樹脂(PMMA)の市販品を用いた。
攪拌機を備えた内容積10Lのガラス製フラスコに、体積平均粒子径300nmのポリブタジエンラテックス45部(固形分換算)、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.3部、およびイオン交換水100部を仕込み、次いで、スチレン3部、アクリロニトリル2部、およびメタクリル酸メチル9部を仕込んだ。この混合物を攪拌しながら43℃まで昇温後、エチレンジアミン4酢酸ナトリウム0.02部、硫酸第1鉄・7水和物0.001部、ホルムアルデヒドナトリウムスルホキシレート・2水和物0.08部およびイオン交換水6部よりなる水溶液、並びにクメンハイドロパーオキサイド0.04部を添加し、1時間反応を続けた。
物、及びエチレンジアミン4酢酸ナトリウム0.01部、硫酸第1鉄・7水和物0.001部、ホルムアルデヒドナトリウムスルホキシレート・2水和物0.05部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.3部、およびイオン交換水30部よりなる水溶液を4時間にわたって連続的に添加し、重合反応を続けた。
添加終了後、更にエチレンジアミン4酢酸ナトリウム0.003部、硫酸第1鉄0.0002部、ホルムアルデヒドナトリウムスルホキシレート・2水和物0.01部、クメンハイドロパーオキサイド0.02部、及びイオン交換水1部を添加し、更に1時間攪拌を続けた後、冷却して反応を終了した。
このMABSの重合転化率は97.0%、ゴム含有率は45%、グラフト率は60%、極限粘度〔η〕は0.24dl/g(30℃、メチルエチルケトン中で測定)、デュロー硬度(Aタイプ)は90以上であった。
このMABSのメタクリル酸メチル単位含有率は39%であった。
窒素置換した反応器に純水120部、ブドウ糖0.5部、ピロリン酸ナトリウム0.5部、硫酸第一鉄0.005部、体積平均粒子径280nmのポリブタジエンラテックス60部(固形分換算)を仕込み、攪拌しながら反応器内の温度を65℃に昇温した。内温が65℃に達した時点を重合開始として、スチレン30部、アクリロニトリル10部、及び連鎖移動剤t-ドデシルメルカプタン混合物0.02部を5時間掛けて連続添加した。同時に並行して、重合開始剤クメンハイドロパーオキサイド0.2部及びオレイン酸カリウム2部、水20部からなる水溶液を7時間かけて連続添加し、反応を完結させた。得られたラテックスに、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)をラテックス固形分100部に対して1部添加し、続いて、このラテックスを硫酸で凝固後、水酸化ナトリウムにて中和し、洗浄濾過後、乾燥させてパウダー状のABSを得た。
このABSのゴム含有率は60%であり、グラフト率は52%、デュロー硬度(Aタイプ)は90以上であった。
このABSはメタクリル酸メチル単位を含まないものである。
MASAを以下の(i)~(ii)の手順で製造した。
(i)アクリル系ゴム質重合体ラテックスの製造
攪拌装置、原料及び助剤添加装置、温度計、加熱装置等を備えた、容量5Lのガラス製反応器に水150部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを2部、アクリル酸n-ブチル(以下、BAと略記する。)50部、メタクリル酸アリル1部を仕込み攪拌しつつ、窒素気流下で内温を60℃まで昇温した。
60℃に達した時点で、クメンハイドロパーオキサイド0.01部、10部の水にエチレンジアミン四酢酸・四ナトリウム・二水塩0.004部、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.15部、硫酸第一鉄0.001部を溶解した水溶液を反応器に仕込み、同温度で重合を開始した。
重合開始から1時間後に、反応器の内温を75℃で30分保持し、重合反応を終了し、アクリル系ゴム質重合体ラテックスを得た。このときの重合転化率は97%であった。得られたアクリル系ゴムの体積平均粒子径は95nmであった。
メタクリル酸メチル20部、t-ドデシルメルカプタン0.2部を混合して単量体混合物(I)を調製した。攪拌装置、原料及び助剤添加装置、温度計、加熱装置等を備えた、容量5Lのガラス製反応器に上記アクリル系ゴム質重合体ラテックス50部(固形分換算)と水10部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.1部を仕込み、攪拌しつつ、窒素気流下、65℃に昇温した。65℃に達した時点で、20部の水にエチレンジアミン四酢酸・四ナトリウム・二水塩0.004部、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.15部、硫酸第一鉄0.001部を溶解した水溶液、及び、40部の水にt-ブチルハイドロパーオキサイド0.4部を溶解した水溶液、単量体混合物(I)をそれぞれ3時間にわたって連続添加し、重合を開始した。重合開始から70℃まで昇温し、その後、70℃で保持した。連続添加終了後、60分間、同温度で保持した後に重合を終了した。この共重合ラテックスを凝固、水洗、乾燥し、粉末状のMASAを得た。
このMASAのゴム含有率は50%でグラフト率は70%、デュロー硬度(Aタイプ)は90以上であった。
このMASAのメタクリル酸メチル単位含有率は19%であった。
単量体混合物(I)の代りに、スチレン38部、アクリロニトリル12部、及びt-ドデシルメルカプタン0.2部を混合して調製した単量体混合物(II)を用いたこと以外は、合成例3のMASAの製造と同様にして、ASAを得た。
このASAのゴム含有率は51%で、グラフト率は85%、デュロー硬度(Aタイプ)は90以上であった。
このASAはメタクリル酸メチル単位を含まないものである。
窒素置換した反応器に水120部、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダ0.002部、ポリビニルアルコール0.5部、アゾイソブチルニトリル0.3部、t-ドデシルメルカプタン0.5部、アクリロニトリル26部及びスチレン74部からなる単量体混合物を使用し、スチレンの一部を逐次添加しながら開始温度60℃から5時間昇温加熱後、120℃に到達させた。更に、120℃で4時間反応した後、重合物を取り出し、アクリロニトリル/スチレン=26/74(質量比)のアクリロニトリル-スチレン共重合体(AS)を得た。
得られたASの質量平均分子量(Mw)と分子量分布(Mw/Mn)を、GPC(GPC:Waters社製「GPC/V2000」、カラム:昭和電工株式会社製、「ShodexAT-G+AT-806MS」)を用い、o-ジクロロベンゼン(145℃)を溶媒として、ポリスチレン換算で測定したところ、質量平均分子量(Mw)は110,000、分子量分布(Mw/Mn)は2.3であった。
ASはメタクリル酸メチル単位を含まないものである。
スチレン21部、アクリロニトリル7部、メタクリル酸メチル72部、t-ドデシルメルカプタン0.3部、及びジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド0.2部を混合して単量体混合物を調製した。
攪拌装置、原料及び助剤添加装置、温度計、加熱装置などを備えた、容量10Lのガラス製反応器に水150部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム2部を仕込み、攪拌しつつ、窒素気流下で、内温を55℃まで昇温した。55℃に達した時点で、上記単量体混合物と、24部の水にエチレンジアミン四酢酸・四ナトリウム・二水塩0.09部、硫酸第一鉄七水和物0.003部及びナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.2部を溶解した水溶液を5時間にわたって連続添加した。
単量体混合物の添加開始時点から1時間後までに内温を67℃に昇温し、その後67℃を保持した。連続添加終了後、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド0.05部を添加し、更に1時間内温を保持し、重合反応を終了した。この共重合体ラテックスを、塩化カルシウムを用いて凝固し、水洗、乾燥し、粉末状の共重合体(MAS)を得た。
このときの重合転化率は98%、極限粘度〔η〕は、0.33dl/g(30℃、メチルエチルケトン中で測定)であった。
このMASのメタクリル酸メチル単位含有率は71%であった。
ポリアクリル系樹脂として、三菱ケミカル社製PMMA「アクリペット(登録商標)VH5」(メタクリル酸メチル単位含有率:99.5%)を用いた。
軟質エラストマー(B)としては、以下の市販品を用いた。
スチレン系エラストマー:JSR株式会社製水添ブロック共重合体SEBS「ダイナロン(登録商標)DR8903P」(デュロー硬度(Aタイプ):49)
アクリル系エラストマー:株式会社クラレ製軟質アクリル樹脂「パラペット(登録商標)SA-FW001」(デュロー硬度(Aタイプ):70、メタクリル酸メチル単位含有率:34%)
<物性測定用熱可塑性樹脂組成物の作製と評価>
下記表1A,1Bに示す成分を表1A,1Bに示す配合割合で混合した。その後、ADEKA社製「アデカスタブ(登録商標)A-60」(テトラキス[メチレン-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン)を0.2部配合して、二軸押出機(型式名「TEX44」、日本製鋼所」)を用いて、バレル温度220℃で溶融混練してペレット化した。得られた熱可塑性樹脂組成物のペレットを用いて、下記の成形品(1)~(4)を作製し、それぞれ以下の測定及び評価に供した。評価結果を表1A,1Bに示す。
東芝機械社製射出成形機「IS100GN」(商品名)を用いて、樹脂温度220℃、金型温度50℃、射出速度40mm/s、射出圧力100MPaの条件で、120mm×80mm×2mmの試験片を作製した。成形用金型としては、内表面に凹凸(凹部の深さが100μm)を有した革シボ用金型(シボNo;TH-894)を用いた。
片側にゲートがあるダンベル試験片(ウェルド無し)を、シリンダーの設定温度を220℃、金型温度を50℃とした日本製鋼所社製射出成形機「J110AD-180H」(型式名)を用いて作製した。次いで、このダンベル試験片の中央部分を切り出し、ウェルドの無い試験片(寸法:80×10×4mm)を作製した。
両端にゲートがあり、試験片の中央にウェルドができる金型により、ウェルドを有するダンベル試験片を、シリンダーの設定温度を220℃、金型温度を50℃とした日本製鋼所社製射出成形機「J110AD-180H」(型式名)を用いて作製した。次いで、このウェルドのあるダンベル試験片の中央部分を切り出して、中央部にウェルドがある試験片(寸法:80×10×4mm)を作製した。
片側にゲートがある試験片(寸法:80×10×4mm)を、シリンダーの設定温度を220℃、金型温度を50℃とした日本製鋼所社製射出成形機「J110AD-180H」(型式名)を用いて作製した。
成形品(1)のシボ面のMIU値をカトーテック社製「摩擦感テスターKES-SE」
(商品名)を用いて測定した。MIU値(平均摩擦係数)は滑り難さの指標であり、数値
が高い程、滑り難いことを意味する。
成形品(1)を用いて、JIS K7215に準じて測定した。
成形品(2)を用いて、ISO178に準じて23℃で測定した。単位は「MPa」である。
成形品(1)を用いて、JIS K7361に準じて測定した。
成形品(1)について、Hazeメーター(村上色彩研究所(株)製)を用い、
曇り度(Haze)を測定した。曇り度が低いほど、透明性が高いことを意味する。
下記表1A,1Bに示す成分を表1A,1Bに示す配合でヘンシェルミキサーに供給した後、これらの合計100部に対して、酸化防止剤であるADEKA社製「アデカスタブ(登録商標)2112」(トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト)0.2部と、チバスペシャリティケミカルズ社製「IRGANOX(登録商標)1010」(テトラキス[メチレン3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン)0.2部、及び、粒径が50nmのカーボンブラック(商品名「RCF#20」、三菱ケミカル社製)0.05部を添加して25℃で混合した。次いで、この混合物を、二軸押出機(型式名「BT40」、プラスチック工学研究所社製)に供給して溶融混練し、レーザーマーキング用熱可塑性樹脂組成物のペレットを得た。
尚、溶融混練の際のシリンダー設定温度は180℃~220℃とした。
得られたペレットを、射出成形機(型式名「EC60」、東芝機械社製)又は射出成形機(型式名「J35AD」、日本製鋼社製)に導入し、シリンダーの設定温度180℃~240℃で、板状試験片(80mm×55mm×2.4mm)を成形した。
この板状試験片の表面に、ダイオード励起型レーザーマーカー(型式名「RSM30D」、ロフィン・バーゼル社製)により、走査速度(印字スピード)400mm/s、波長1,064nm、周波数5,500Hz、電流28A及び電力30Wの条件でレーザーを照射し、樹脂に由来する白色の文字をマーキングした。
照射部の発色性(鮮明度及び視認性)を、下記基準で判定した。結果を表1A,1Bに示す。
「◎」:非常に良好(鮮明度、視認性共に非常に良好である)
「○」:良好(鮮明度、視認性共に良好で実用上問題ない)
「△」:良(鮮明度と視認性の何れか一方が劣る)
「×」:劣る(鮮明度、視認性ともに劣る)
本発明の熱可塑性樹脂組成物を用いた実施例1~9は、レーザーマーキング性に優れるだけでなく、軟質性、触感(グリップ感)及び滑り難さ(MIU値)、更には光学特性にも優れていた。これに対し、式(1)の条件を満たない比較例1~4は、レーザーマーキング性と触感の性能が両立していない結果となった。
Claims (2)
- 下記成分(A)と成分(B)とを含み、該成分(A)と成分(B)の合計100質量%におけるメタクリル酸メチル単位の含有率をX質量%、該成分(B)の含有率をY質量%としたときに、下記式(1)を満たし、
下記成分(A)と下記成分(B)の合計100質量%中における下記成分(A)の含有率が50質量%以上80.0質量%未満で、下記成分(B)の含有率Yが19.5質量%以上50質量%以下である熱可塑性樹脂組成物であって、
該熱可塑性樹脂組成物100質量%中に、下記成分(A)のゴム含有グラフト共重合体(a1)由来のゴム質重合体(a1-1)を8~36.0質量%含有する熱可塑性樹脂組成物を成形してなる成形品の表面にレーザーマーキングされてなる物品。
0.1<Y/(X+Y)<0.9 …(1)
成分(A):デュロー硬度(Aタイプ)が90以上のゴム含有グラフト共重合体(a1)、又は、該ゴム含有グラフト共重合体(a1)とゴム質重合体を含まない(共)重合体(a2)とからなり、該ゴム含有グラフト共重合体(a1)及び/又は該(共)重合体(a2)がメタクリル酸メチル単位を含むアクリル成分含有強化樹脂(A)であって、
該ゴム含有グラフト共重合体(a1)が、ゴム質重合体(a1-1)に、少なくとも芳香族ビニル系単量体及びシアン化ビニル系単量体を含むビニル系単量体混合物(a1-2)、又は少なくとも(メタ)アクリル酸アルキルエステル系単量体を含むビニル系単量体混合物(a1-2)をグラフト共重合してなり、
前記(共)重合体(a2)が、アクリロニトリル・スチレン共重合体(AS)、メタクリル酸メチル・アクリロニトリル・スチレン共重合体(MAS)、ポリアクリル系樹脂の1種又は2種以上であり、
メタクリル酸メチル単位の含有率が8.0~75.0質量%であるアクリル成分含有強化樹脂(A)
成分(B):デュロー硬度(Aタイプ)が90未満のアクリル系エラストマー及び/又はスチレン系エラストマーである軟質エラストマー - 前記ゴム含有グラフト共重合体(a1)が、メタクリル酸メチル・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(MABS樹脂)、アクリロニトリル・スチレン・アクリル系ゴムグラフト共重合体(ASA樹脂)、メタクリル酸メチル・アクリロニトリル・スチレン・アクリル系ゴムグラフト共重合体(MASA樹脂)、及びアクリロニトリル・ブタジエン・スチレングラフト共重合体(ABS樹脂)よりなる群から選ばれる1種以上である請求項1に記載の物品。
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