JPH03220253A - アクリル系樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、特定の構造を有するスルホン酸金属塩、無機
充填剤が配合され、光散乱性および耐ストレスクラック
性に優れたアクリル系樹脂組成物に関する。

災来夏挟生 アクリル系樹脂は、その優れた光学特性、良好な機械的
性質、加工特性、外観により１種々の用途に用いられて
いる。中でも、照明器具のランプのカバー、看板等の用
途では、無機充填剤を樹脂中に分散させて光散乱性を付
与した乳白色のアクリル系樹脂が利用されている。これ
らの用途では、光散乱性アクリル系樹脂のシートをプレ
ス成形、真空成形等により二次成形して得た成形品や、
光散乱性アクリル系樹脂を射８成形して得た成形品が用
いられている。

光散乱性アクリル系樹脂の成形品には、直線光線透過率
が低いこと、かつ全光線透過率が高いことという相反す
る性質が要求されている。

そこで、直線光線透過率と全光線透過率のバランスを調
整するために、アクリル系樹脂と屈折率の異なる無機充
填剤を、その粒径、添加量を選択して、基材であるアク
リル系樹脂に分散させた光散乱性アクリル系樹脂組成物
が従来より種々提案されている。

例えば特開昭５１−５６８５１号公報にはネオジウム化
合物を、特開昭５３−１４７７４８号公報にはタルクを
、特開昭５７−５７４２号公報には二酸化珪素を、特開
昭５９−１６５５１号公報には炭酸カルシウムを、特開
昭６１−７８８５９号公報にはタルクや二酸化珪素、硫
酸バリウム、炭酸カルシウム等の無機充填剤を配合して
光散乱性を付与したアクリル系樹脂が提案されている。

しかし、無機充填剤を配合したアクリル系樹脂は、無機
充填剤が成形時に配向して成形品内部の残留応力が大き
くなるため、未配合のアクリル系樹脂よりも溶剤に対す
る耐ストレスクラック性が低下するという欠点を有して
いる。溶剤に対する耐ストレスクラック性が悪いと、例
えばアルコール等の溶剤との接触によりクラックが容易
に発生したり、塗装工程や殺虫剤等の噴霧により容易に
クラックが発生するなどの不都合がある。

アクリル系樹脂の耐ストレスクラック性を改善する方法
としては、成形後にアクリル系樹脂の熱変形温度よりや
や低い温度の空気浴中に１〜３時間放置してアニーリン
グ処理をすることが通常行なわれている。また、それだ
けでは不十分な場合もあり、成形品のストレスクラック
が発生しやすい部分に厚みをつけたり、その部分を曲面
に設計して耐ストレスクラック性を改善することも行な
われている。しかし、これらの方法は成形品の形状が制
限されるという欠点を持っている。

従って、生産工程では煩雑なアニーリング処理の省略ま
たは処理時間の短縮が可能で、成形品形状の設計上で有
利な、耐ストレスクランク性の改善されたアクリル系樹
脂は得られていないのが現状である。

また、無機充填剤を配合して乳白色としたアクリル系樹
脂組成物を成形すると、成形品ごとの色むらが発生しや
すいという問題もあった。

が　　じようとする 本発明は、耐ストレスクラック性および光散乱性が改善
されたアクリル系樹脂組成物を提供することを目的とす
る。

本発明は、また、成形品ごとの色むらの発生を防止する
ことを目的とする。

見匪夏豊處 本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、特
定構造のスルホン酸金属塩と無機充填剤とを併用するこ
とにより、耐ストレスクラック性および光散乱性が改善
されたアクリル系樹脂組成物が得られることを見い出し
た６すなわち、本発明のアクリル系樹脂組成物は、アク
リル系樹脂に、下記一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で示さ
れるスルホン酸金属塩（Ａ）と無機充填剤（Ｂ）とを、
その重量比が（Ａ）／（Ｂ）＝２５／７５〜７５／２５
であって、かつ１両者の合計量［（Ａ）　＋　（Ｂ）］
が１．０〜６．０重量％の範囲で配合したことを特徴と
する。

Ｒ−５ｏ、Ｍ　　　　　　　　　　　・・・（Ｉ）Ｒ＋
５０３Ｍ　　　　・・−（ＩＩ） （但し、 Ｒ：　Ｃ，〜Ｃ０の直鎖ないし分校状の長鎖アルキル基
またはアルケニル基 Ｍ：アルカリ金属またはアルカリ土類金属） 本発明者らは、また、上記（Ａ）、（Ｂ）両成分に加え
、高級アルコールを配合することにより、成形品ごとの
色むらを解消しうろことを見い出した。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

本発明で用いられるアクリル系樹脂としては、メタクリ
ル酸メチル単独重合体またはメタクリル酸メチルを７０
重量％以上含む共重合体が好適である。この共重合体と
しては、アクリル酸エステル、メチルエステル以外のメ
タクリル酸エステル、アクリル酸、メタクリル酸、スチ
レン、アクリロニトリル等との共重合体が例示される。

アクリル酸エステルとしては例えば、アクリル酸メチル
、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等が、また、メ
タクリル酸エステルとしては、メタクリル酸シクロヘキ
シル等が挙げられる。

上記重合体または共重合体の分子量はｓｏ、ｏｏ。

〜５００，０００が好適であり、好ましくは７ｏ、ｏｏ
ｏ〜３００．０００である。

本発明の一般式（Ｉ）で示されるスルホン酸金属塩の具
体例としては、オクチルスルホン酸ソーダ、オクチルス
ルホン酸リチウム、オクチルスルホン酸カリウム、イソ
オクチルスルホン酸ソーダ、オクタデシルスルホン酸ソ
ーダ、ノニルスルホン酸ソーダ、デシルスルホン酸ソー
ダ、ドデシルスルホン酸ソーダ、デシルスルホン酸リチ
ウム等が挙げられる。また、アルキル基の平均炭素数が
１３〜１６のパラフィンスルホン酸金属塩や、α−オレ
フィンスルホン酸塩を使用することも可能である。

一般式（ｎ）で示されるスルホン酸金属塩としては、例
えば、イソオクチルベンゼンスルホン酸ソーダ、オクタ
デシルベンゼンスルホン酸ソーダ、イソオクタデシルベ
ンゼンスルホン酸ソーダ、オクチルベンゼンスルホン酸
カリウム、ノニルベンゼンスルホン酸ソーダ、ドデシル
ベンゼンスルホン酸ソーダ等が挙げられる。

本発明においては、一般式（Ｉ）または（Ｉｆ）で示さ
れるスルホン酸金属塩の長鎖アルキル基の鎖長がＣ，よ
りも短い場合には、アクリル系樹脂成形品の表面がべた
つくために不適当である。

また、Ｃ２，よりも長い場合には経済的に不利である。

本発明の（Ｂ）成分である無機充填剤としては、硫酸バ
リウム、酸化チタン、タルク、ケイ酸マグネシウム、炭
酸カルシウム、二酸化珪素、水酸化アルミニウム、リン
酸ネオジウム、硫酸カルシウム、二酸化チタン、フッ化
カルシウム、アルミノ珪酸ナトリウム、珪酸アルミニウ
ム、酸化亜鉛、珪酸カルシウム等の、アクリル系樹脂の
光散乱剤として公知の物が使用される。これらの充填剤
は、２種以上を併用することも可能である。

これら無機充填剤の種類と粒径は、成形品において必要
な表面平滑性、光透過度、光散乱性によって決定される
が、０．５ないし２０μ程度、好ましくは０．５〜１０
μの粒径の無機充填剤が望ましい。

上述の無機充填剤を単独で添加した光散乱性アクリル系
樹脂成形品の耐ストレスクラック性は、未添加の樹脂の
成形品と比較して低下し、アルコール等の溶剤の接触や
、殺虫剤等の噴霧により容易にクラックが発生するなど
、実用上不利である。

本発明では、一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で示されるス
ルホン酸金属塩（Ａ）と無機充填剤（Ｂ）の併用比率を
、重量比で（Ａ）／（Ｂ）　＝　２５／７５〜７５／２
５．好ましくは３０１７０〜７０／３０の範囲とする。

この範囲にある場合には、耐ストレスクラック性が良好
であり、かつ無機充填剤を単独で添加した光散乱性アク
リル系樹脂と比較して、直線光線透過率が低下し光散乱
性が向上する。また、単独で使用した場合に比べ、所望
の直線光線透過率を達成するのに必要な無機充填剤の配
合量を削減でき、全光線透過率を向上させることも可能
である。

上記スルホン酸金属塩（Ａ）の成分の比率が。

この範囲よりも多い場合には、成形品表面がべたつきや
すくなるため不利である。（Ｂ）成分の比率がこの範囲
より多い場合には、耐ストレスクラック性の改善が成さ
れず、直線光線透過率も低下しない。

上記スルホン酸金属塩（Ａ）と無機充填剤（Ｂ）のアク
リル系樹脂への合計配合量は、１．０〜６．０重量％で
あるが、その配合量は目的とする成形品に必要な厚み、
表面平滑性、光透過度、光散乱性によって決定される。

一般に、光散乱性アクリル系樹脂の直線光線透過率は、
用途によっても異なるが１０％以下であることが必要で
ある。

両成分の合計配合量（Ａ）　＋（Ｂ）が１．０重量％を
下回る場合には、両成分を併用しても直線光線の透過率
が低下せず、光拡散性が必要とされる用途では不十分で
ある。一方、合計配合量（Ａ）＋（Ｂ）が６．０重量％
を越える場合には、成形品の全光線透過率が低下して透
明性が損なわれてしまい、照明器具カバーの用途では不
利である。

さらに、上記のスルホン酸金属塩（Ａ）および無機充填
剤（Ｂ）に加え、高級アルコール（Ｃ）を組み合わせる
ことにより、成形品ごとの色むらを解消することができ
る。

高級アルコール（Ｃ）の炭素鎖長は、Ｃ８〜Ｃ２２が適
当であり、好ましくはＣ１２〜Ｃ１゜である。

このような高級アルコールの具体例としては。

例えば、２−エチルヘキシルアルコール、オクチルアル
コール、ドデシルアルコール、オクタデシルアルコール
、オレイルアルコール、エイコサノール、ドコサノール
等が挙げられる。

また、高級アルコール（Ｃ）の添加量は、スルホン酸金
属塩（Ａ）との重量比で（Ｃ）／（Ａ）　＝　１０／９
０〜４０／６０の範囲が好適である。この配合比が１０
７９０未満では、色むらの発生防止が不十分である。

一方、４０／６０を超える場合には１色むらの発生防止
は可能であるが、成形品表面がべたつきやすくなるため
好ましくない。

本発明の組成物は１通常のアクリル系樹脂の混線操作に
よって得られる。例えば、アクリル系樹脂と上記スルホ
ン酸金属塩（Ａ）および光散乱性無機充填剤（Ｂ）をヘ
ンシェルミキサー、タンブラ−等混合機でトライブレン
ド後、押し出し機で溶融混練することによって得られる
。

予め上記スルホン酸金属塩（Ａ）を高濃度にアクリル系
樹脂に練り込みマスターバッチとし、光散乱性の無機充
填剤とともにアクリル系樹脂へ配合することによっても
得られる。また、マスターバッチを、無機充填剤を予め
練り込んだアクリル系樹脂で希釈して成形することも可
能である。さらに、上記スルホン酸金属塩（Ａ）を原料
モノマーに添加した後重合し、無機充填剤と混練するこ
とによっても得られる。

本発明の高級アルコール（Ｃ）を添加する場合は、単独
でスルホン酸金属塩（Ａ）、無機充填剤（Ｂ）とともに
アクリル系樹脂に配合することも可能であり、あらかじ
めスルホン酸金属塩（Ａ）と溶融混合したものを添加す
ることも可能である。

本発明のアクリル系樹脂組成物には、必要に応じて他の
添加剤を添加することができる。例えば、オキサゾール
系、クマリン系の蛍光剤。

トリスアルキルフェニルホスファイト等のリン系酸化防
止剤、３，３−チオプロピオン酸ジラウリル等の硫黄系
酸化防止剤、ブチル化ヒドロキシトルエン等のフェノー
ル系酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、あるいは
、エチレンビスアマイド、モノアルキルアマイド、脂肪
酸モノグリセリド等の滑剤が挙げられる。また、ブルー
イング剤等の着色剤の使用も可能である。

本発明によって得られる組成物は、アクリル系樹脂に適
用される通常の成形方法で成形可能であり、射出成形、
押し出し機でシート化後の真空成形、加圧成形等の成形
方法の適用が可能である。

本発明によって得られる組成物の成形品は、照明用器具
、電気計器、電子機器のカバーや部品、メーターカバー
、フィルム、シート、パネル等積々の形状のものに応用
できる。

見匪例夏果 本発明によれば、特定のスルホン酸塩と無機充填剤を併
用して配合することにより、耐ストレスクラック性に優
れ、かつ光散乱性が改善されたアクリル系樹脂が得られ
る。その機構は明かではないが、アクリル系樹脂内で無
機充填剤が成形時に配向するために生じる残留応力を緩
和する効果を、スルホン酸塩が有しているために、耐ス
トレスクラック性が向上するものと考えられる。さらに
、上記スルホン酸金属塩は無機充填剤の分散状態に影響
を与え、直線光線透過率を低下させ光散乱性を向上させ
る効果も有しているものと考えられる。

さらに、上記のスルホン酸金属塩（Ａ）および無機充填
剤（Ｂ）に加え、高級アルコール（Ｃ）を併用して配合
することにより、成形品ごとの色むらの発生を解消する
ことができる。

この作用機構は明かではないが、スルホン酸金属塩（Ａ
）と高級アルコール（Ｃ）との相乗効果により、無機充
填剤（Ｂ）の分散性が一段と改善されたことによるため
と考えられる。

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

実　例１〜１８、　　１〜２４ メタクリル、系樹脂（三菱レーヨン■、アクリルペット
Ｖ）Ｉ）、一般式＜Ｘ＞または（ＩＩ）に示すスルホン
酸金属塩および無機充填剤を第１表に示す割合でヘンシ
ェルミキサーで予備混合した。

この混合物をベント式２軸押し出し機を用い２５０℃で
溶融混練し、得られたストランドをペレッタイザーでカ
ットしてペレット化した後、射出成形機により２６０℃
で射出成形し１００　Ｘ　１００Ｘ１．５＋ａｍのシー
ト（試験片Ａ）および第１図に示す形状の試験片（試験
片Ｂ）を得た。これらの試験片を用い、以下の項目につ
いて評価を行なった。射出成形後のアニール処理は行な
わなかった。

以下、アクリル系樹脂（三菱レーヨン■、アクリルペッ
トＶＦ［）と一般式（Ｉ）または（Ｉｆ）に示すスルホ
ン酸金属塩、無機充填剤を第２，３表に示す割合で配合
し、上記実施例の方法に準じて比較組成物を得、実施例
と同様の方法で評価を行った。

以上の結果を後記の第１〜３表にまとめて示した。

全　線　　　および　線　線 全光線透過率および直線光線透過率をＡＳＴＭ　Ｄ−１
００３に準じ、積分球式ＨＴＲメータで測定した。

全光線透過率は６０％以上が合格、直線光線透過率は１
０％以下が合格である。

耐ストレスクランク性 試験片Ｂをエタノール中に浸漬後、室温で乾燥させ、型
に固定しく第２図参照）、８０℃雰囲気下１時間、室温
雰囲気下１時間のヒートサイクル試験を１０サイクル行
ない、何サイクル目でクラックが発生するかを評価した
。

糞血吠豊 試験片Ａの表面状態を触感により判定した。

良・・・べたつかない 不良・・・べたつく （以下余白） １９〜２４、　　　　　１〜２ メタクリル系樹脂（三菱レーヨン■、アクリルペットＶ
Ｈ）、パラフィンスルホン酸ソーダ、無機充填剤および
高級アルコールを第４表に示す割合で、ヘンシェルミキ
サーで予備混合し、実施例１〜１８と同様の方法で混練
し、射出成形を行ない、同様に試験片ＡおよびＢを得た
。

これらの試験片について全光線透過率、直線光線透過率
の測定、表面状態の判定、耐ストレスクラック性試験を
実施例１〜１８と同様の方法で評価を行ない、色むらの
判定試験を以下に示す方法で行なった。後記の実施例２
５〜２８とともに結果を第５表に示す。

ムｐ旦判定に象 試験片Ａ２０枚をランダムにサンプリングして、色むら
の発生している試験片の枚数を数えた。

色むらの発生している試験片の数が５枚以下を合格とす
る。

施例２５〜２８、参考例３〜４ メタクリル系樹脂（三菱レーヨン■、アクリルベットＶ
Ｈ）、パラフィンスルホン酸ソーダ、無機充填剤および
高級アルコールを第４表に示す割合で、ヘンシェルミキ
サーで予備混合し、実施例１〜１８と同様の方法で混練
した。得られたペレットをベント式押し出し成形機で１
３００＋＋＋ｍ幅、　１．５＋＋＋ｍ厚の板状に押し出
し成形を行なった。

得られたアクリル板を１００Ｘ１００Ｘ１．５ｍｍのシ
ート状にカットし、試験片（試験片Ｃ）を得た。

また、得られたアクリル板を真空成形により成形し、第
３図に示す試験片（試験片Ｄ）を得た。

試験片Ｃについて全光線透過率、直線光線透過率の測定
、表面状態の判定５色むらの判定試験を実施例１９〜２
４と同様の方法で評価を行ない、試験片りで実施例１９
〜２４と同様の方法で耐ストレスクラック性試験の評価
を行なった。結果を第５表に示す。

（以下余白）

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例で用いた試験片Ｂの形状および寸法を
示す斜視図である。 第２図は、実施例での評価試験における、試験片Ｂの固
定方法を示す側面図である。 第３図は、実施例で用いた試験片りの形状および寸法を
示す斜視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アクリル系樹脂に、下記一般式（ I ）または（II
   ）で示されるスルホン酸金属塩（Ａ）と無機充填剤（Ｂ
   ）とを、その重量比が（Ａ）／（Ｂ）＝２５／７５〜７
   ５／２５であって、かつ、両者の合計量［（Ａ）＋（Ｂ
   ）］が１．０〜６．０重量％の範囲で配合したことを特
   徴とするアクリル系樹脂組成物。 Ｒ−ＳＯ＿３Ｍ・・・（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（II） （但し、 Ｒ：Ｃ＿■〜Ｃ＿２＿２の直鎖ないし分枝状の長鎖アル
   キル基またはアルケニル 基 Ｍ：アルカリ金属またはアルカリ土類 金属） ２、さらに、高級アルコール（Ｃ）を含む請求項１記載
   のアクリル系樹脂組成物。 ３、高級アルコール（Ｃ）の炭素数が８〜２２であり、
   かつ、重量比で（Ｃ）／（Ａ）＝１０／９０〜４０／６
   ０の範囲にある請求項２記載のアクリル系樹脂組成物。