JPH06287398A - 耐熱性および耐衝撃性が改良されたポリメチルメタクリレートをベースとした透明な熱可塑性組成物 - Google Patents

耐熱性および耐衝撃性が改良されたポリメチルメタクリレートをベースとした透明な熱可塑性組成物

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JPH06287398A
JPH06287398A JP6067807A JP6780794A JPH06287398A JP H06287398 A JPH06287398 A JP H06287398A JP 6067807 A JP6067807 A JP 6067807A JP 6780794 A JP6780794 A JP 6780794A JP H06287398 A JPH06287398 A JP H06287398A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱性および耐衝撃性が改良されたポリメチ
ルメタクリレートをベースとした透明な熱可塑性組成
物。 【構成】 シンジオタクチックトリアドの割合が70%以
上であるメチルメタクリレート (PMMA) ポリマー
と、少なくとも1層がアクリルエラストマーである多層
構造の強化用添加剤とで構成される耐衝撃性透明熱可塑
性組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は優れた透明性を保持した
まま機械的特性(特に耐衝撃強度および曲げ強度)と耐
熱性とを良くしたポリメチルメタクリレート(PMM
A)をベースとする組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリメチルメタクリレートは工業的には
ラジカル重合で作られる。このポリメチルメタクリレー
トは、例外的ともいえる優れた光学特性(光沢、可視光
線の透過率が92%という極めて高い透明性)、硬度、熱
成形性、耐老化性、耐腐食性、大気中の物質に対する耐
久性および加工の容易さ(切断、研磨、接着、曲げ)に
よって、広い分野で大量に使用されている可塑性プラス
チックである。しかし、この熱可塑性ポリマーは剛性が
あるため、加工の各段階および輸送・使用時に破断しや
すいという傾向がある。
【0003】この熱可塑性ポリマーの耐衝撃強度はエラ
ストマー材料をベースとした補強用添加剤を添加するこ
とによって向上させることができる。一般に、この補強
用添加剤は多層構造のポリマーであり、少なくともその
一層はエラストマー相より成り、その屈折率は透明な材
料が得られるように調整されている。この補強用添加剤
は種々の量で添加でき、補強用添加剤中に存在するエラ
ストマー相が耐衝撃強度を与える場合には、剛体の熱可
塑性プラスチックが適当なエラストマー比率となるよう
に補強用添加剤を添加すればよい。しかし、耐衝撃強度
を向上させると、光学特性、機械強度(例えば曲げ強
度)および耐熱性が犠牲になる。この耐熱性は例えばA
FNORT規格T51021 に準じて測定したビカー軟化点
の値を用いて決定することができる。
【0004】耐熱性を改良した熱可塑性ポリマーが公知
であり、イミド化等によって化学的に変性したメチルメ
タクリレートポリマーやランダムポリマー、例えばメチ
ルメタクリレート/α−メチルスチレン/N−クロロヘ
キシルマレイミドポリマーがこれに相当する。しかし、
これらのポリマーには耐衝撃性がない。これらのポリマ
ーは屈折率が高いので、耐衝撃強度が向上した透明材料
を得るにはエラストマー相がポリブタジエンベースであ
る添加剤しか使用できない。そうすと、残念ながら、こ
れらの材料の優れた耐老化性が著しく損なわれる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記欠
点がなく、耐熱性、耐衝撃性、曲げ強度および透明性に
優れ、しかも、耐老化性に優れたポリメチルメタクリレ
ート(PMMA)をベースにした新規組成物を提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、シンジオタク
チックトリアドの割合が70%以上であるメチルメタクリ
レート (PMMA) ポリマーと、少なくとも一層がアク
リルエラストマーである多層構造の強化用添加剤とで構
成される耐衝撃性透明熱可塑性組成物を提供する。
【0007】
【作用】本発明で用いられる剛性熱可塑性ポリマーはシ
ンジオタクチックトリアドの割合が少なくとも70%、好
ましくは少なくとも75%であるようなポリメチルメタク
リレートである。このポリマーは公知の任意の方法、例
えば低温ラジカル重合で製造することができる。
【0008】シンジオタクチックトリアドの割合が高い
PMMAを製造するのに適した方法は本出願人の1991年
7月19日出願のフランス国特許出願第 2,679,237号に記
載されている。この方法では下記 (1)および(2) で構成
される重合開始系の存在下で好ましくは非極性媒体中で
メチルメタクリレートモノマーをアニオン重合させてP
MMAを製造する: (1) 式R─Mで表される重合開始剤(ここで、Mはアル
カリまたはアルカリ土類金属を表し、Rは炭素数2〜6
の直鎖または分岐鎖を有するアルキル基あるいはアリー
ル基またはアリールアルキル基を表す) (2) R’OM’で表されるアルコキシ基を有するアルカ
リ金属アルコラート(ここで、M’はアルカリ金属を表
し、R’は式R1(OR2) mで表され、R1 は炭素数1〜
6の直鎖または分岐鎖を有するアルキル基、アリールア
ルキルまたはアルキルアリール基を表し、R2 は炭素数
2〜4の直鎖または分岐鎖を有するアルキレン基を表
し、mは1、2または3の整数である)
【0009】シンジオタクチックトリアドと組み合わせ
て使用される強化用添加剤は少なくとも一層がエラスト
マーで構成されている多層構造(2層以上)の任意のポ
リマーにすることができる。例えば、第1のエラストマ
ー層(芯層)がポリ(アルキルアクリレート)をベース
としたものであり、外側層が少なくとも50重量%がアル
キルメタクリレートであるモノマー混合物を重合させて
得られる剛体の熱可塑性物質で構成された“ソフト−ハ
ード”モルホロジー(形態)を有する2層ポリマーを用
いることができる。このポリマーはフランス国特許FR
−A−2,092,389 号に記載されている。
【0010】また、最初の非エラストマー層(コア層)
を剛体の熱可塑性ポリマー (強化用添加剤を添加するマ
トリクスの役目をする) を作るのに用いられるモノマー
群の中から選択したモノマーの重合で得られる層とし、
中間のエラストマー層を(アルキルアクリレート−スチ
レン)コポリマーとし、最終層を剛体の熱可塑性ポリマ
ーを作るのに用いられるモノマー群の中から選択したモ
ノマーの重合で得られる層とした“ハード−ソフト−ハ
ード”構造の強化用添加剤を用いることもできる。この
ポリマーはフランス国特許FR−A−2,159,822 号に記
載されている。
【0011】さらに、中心層(コア層)を主としてアク
リル樹脂と混合した架橋エラストマーとし、必要な場合
にはこのコア層を形成するポリマーにグラフトしたアク
リル樹脂の第1層を形成し、この第1層または中心層に
架橋エラストマーの第2層をグラフトし、この架橋エラ
ストマーの第2層にアクリル樹脂の第3層をグラフトし
た強化用添加剤を用いることもできる。これは欧州特許
第EP-A-270,865号に記載されている。この欧州特許第E
P−A−270,865 号に記載の強化用添加剤は中心層が5
〜60重量%であり、第1層を形成するアクリル樹脂が0
〜55重量%であり、第2層を形成する架橋エラストマー
が20〜50重量%であり、外側層を構成するアクリル樹脂
が15〜35重量%である。中心層のエラストマーの量は例
えば0.01〜10重量%である。この特許で用いられるアク
リル樹脂はメタクリル酸アルキルエステルのホモポリマ
ーおよび/またはこのエステルと少量のアクリル酸アル
キルエステルおよび/またはアルコキシアルキルエステ
ル(ここで、アルキル基は1〜8個の炭素原子を有す
る)および/またはスチレンおよびその誘導体等のビニ
ルモノマーとのコポリマーにすることができ、例えば0
〜25重量%のアクリルエステルをメチルメタクリレート
と一緒に用いることができる。架橋エラストマーはガラ
ス転移温度が25℃以下のものの中から選択され、例えば
アルキル基の炭素数が1〜8であるアルキルアクリレー
トまたはアルコキシアルキルアクリレートあるいはエチ
レン性不飽和モノマー(例えばブタジエン、置換ブタジ
エン)から作ることができる。
【0012】本発明組成物は40〜99重量%のシンジオタ
クチックPMMAと、1〜60重量%の強化用添加剤で構
成され、好ましくはPMMA65〜95%と、強化用添加剤
5〜35重量%とで構成される。
【0013】本発明組成物はその他の通常の添加剤、例
えば酸化、熱または紫外線による劣化に対する安定剤、
着色剤、顔料等を含むことができる。本発明組成物は押
出しシート、射出成形またはその他の成形法で得られる
成形品に使用でき、これらの製品は優れた耐熱性と耐衝
撃性とを示す。以下、本発明の実施例を説明するが、本
発明が下記実施例に限定されるものではない。
【0014】実施例1 75重量%のシンジオタクチックPMMAと、25重量%の
強化用添加剤とで強化熱可塑性組成物を調製した。シン
ジオタクチックPMMAはフランス国特許出願第 2,67
9,237号に記載の方法でアニオン重合で得られたもの
で、下記特性を有している: Mn = 90,000 多分散度指数(PI) = 2.5 シンジオタクチックトリアドの割合= 78% Tg = 128 ℃ 強化用添加剤は欧州特許第EP−A−270,865 号の実施
例2に記載の方法で作られた粒子の平均粒径が約 200 n
m である4層構造のアクリルラテックスである。混合物
を公知方法で押出し、造粒した。得られたペレットを用
いて射出成形で試験片を作り、その衝撃強度(ノッチ付
きアイゾット)と、曲げ強度と、ビカーB温度とを測定
した。衝撃強度(ノッチ付きアイゾット)はISO規格
180 に準じて測定し、曲げ強度(曲げ弾性率)はISO
規格R378 に準じて測定し、ビカーB温度はAFNOR
T規格T51021 に準じて測定した。 曲げ弾性率 = 1600±10MPa ノッチ付きアイゾット衝撃強度 = 7kJ/m2 ビカーB温度 = 112 ℃ 耐老化性 = 優 製品は透明である。
【0015】実施例2(比較例) 実施例1と同じアクリルラテックスを同じ割合で使用し
て実施例1と同様に強化熱可塑性組成物を調製した。熱
可塑性ポリマーは従来の懸濁重合法でラジカル重合して
調製したPMMAであり、このPMMAのシンジオタチ
ックトリアド含有率は50〜60%である。試験片について
実施例1と同様にして測定した機械特性および熱特性は
以下の通りである: 曲げ弾性率 = 1410±40MPa ノッチ付きアイゾット衝撃強度 = 6kJ/m2 ビカーB温度 = 102 ℃ 耐老化性 = 優 製品は透明である。
【0016】実施例1、2を比較すると、本発明組成物
から得られた製品はシンジオタクチックの少ないPMM
Aに比べて透明性を維持したまま耐熱性が向上し、曲げ
弾性率が向上し、衝撃強度が向上することがわかる。T
gが高くシンジオタクチックトリアドの含有率の高いP
MMAを含む本発明組成物と、Tgは高いがシンジオタ
クチックではないアクリル系熱可塑性ポリマーとを比較
する試験を行った。
【0017】実施例3 実施例1と同じ操作をするが、シンジオタクチックPM
MAの代わりに部分的にイミド化されたTgが 132℃の
PMMAを使用した。得られた製品は不透明である。実
施例1に示す要領で測定した機械特性と熱的特性は以下
の通り: 曲げ弾性率 = 1560±20MPa ノッチ付きアイゾット衝撃強度 = 3kJ/m2 ビカーB温度 = 114 ℃
【0018】実施例4 実施例1と同じ操作をするが、シンジオタクチックPM
MAの代わりにメチルメタクリレート/α−メチルスチ
レン/N−シクロヘキシルマレイミドランダムコポリマ
(Tg=134 ℃)を使用する。得られる製品は不透明で
ある。実施例1の要領で測定した機械特性および熱的特
性は以下の通り: 曲げ弾性率 = 1590±20MPa ノッチ付きアイゾット衝撃強度 = 4kJ/m2 ビカーB温度 = 115 ℃
【0019】実施例5 実施例1と同じ操作をするが、10重量%の強化用添加剤
と、アニオン重合で得られた下記特性を有するPMMA
90重量%とで構成される組成物を用いた: Mn = 60,000 多分散度指数(PI) = 2.4 シンジオタクチックトリアドの割合 = 79% Tg = 128 ℃ 機械特性および熱的特性は〔表1〕に示す。製品は透明
で良好な耐老化性を示す。
【0020】実施例6 実施例5と同じ操作を行うが、70重量%のシンジオタク
チックPMMAを含む組成物を用いる。特性を〔表1〕
に示す。製品は透明で良好な耐老化性を示す。
【0021】実施例7および8(比較例) 実施例2と同じ操作を行うが、実施例7および8はそれ
ぞれラジカル重合したPMMA90重量%/ラテックス10
重量%、ラジカル重合したPMMA70重量%/ラテック
ス30重量%で構成された組成物を用いる。製品は透明で
ある。その特性を〔表1〕にまとめて示してある。
【0022】
【表1】 (1) 熱可塑性相のTg (2) NFT規格 51034による (3) クリープ開始点での強度(MPa)、伸び(%) (4) ASTM規格D256 (5) ISO規格 180

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シンジオタクチックトリアドの割合が70
    %以上であるメチルメタクリレート (PMMA) ポリマ
    ーと、少なくとも一層がアクリルエラストマーである多
    層構造の強化用添加剤とで構成される耐衝撃性透明熱可
    塑性組成物。
  2. 【請求項2】 40〜99重量%のメチルメタクリレートポ
    リマーと、1〜60重量%の強化用添加剤とで構成される
    請求項1に記載の組成物。
  3. 【請求項3】 PMMAのシンジオタクチックトリアド
    含有量が78%以上である請求項1または2に記載の組成
    物。
  4. 【請求項4】 PMMAがアニオン重合で得られたもの
    である請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。
  5. 【請求項5】 強化添加剤が炭素原子数が1〜8のアル
    キル基を有するポリアルキルアクリレートまたはポリア
    ルコキシアルキルアクリレートをベースとしたエラスト
    マー層を少なくとも1層有する請求項1〜4のいずれか
    一項に記載の組成物。
JP6067807A 1993-03-12 1994-03-11 耐熱性および耐衝撃性が改良されたポリメチルメタクリレートをベースとした透明な熱可塑性組成物 Expired - Lifetime JP2684592B2 (ja)

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