JPS6256170B2 - - Google Patents

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JPS6256170B2
JPS6256170B2 JP53019514A JP1951478A JPS6256170B2 JP S6256170 B2 JPS6256170 B2 JP S6256170B2 JP 53019514 A JP53019514 A JP 53019514A JP 1951478 A JP1951478 A JP 1951478A JP S6256170 B2 JPS6256170 B2 JP S6256170B2
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JP
Japan
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formula
acrylic resin
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unit represented
molecular weight
Prior art date
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JP53019514A
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English (en)
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JPS54112987A (en
Inventor
Makoto Honda
Kohei Ozawa
Kazuhiro Hosoya
Jiro Kurita
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE2848906A priority patent/DE2848906C2/de
Priority to FR7831834A priority patent/FR2408627A1/fr
Priority to IT29681/78A priority patent/IT1100098B/it
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、特定の組成からなり特定の熱変形温
度(以下HDTと略す)を有し、極限粘土及び分
子量分布を特定の範囲に調整することによつて、
耐溶剤性が改良されたアクリル樹脂に関する。 従来、アクリル樹脂は、透明性、光沢、表面硬
度、耐候性、機械的強度、耐熱変形性などの性質
が優れているため、成形材料として広く利用され
ている。 しかし、このものは、エタノール、塗料用シン
ナーなどの有機溶剤に接触する場合、例えば、ア
クリル樹脂成形品にエタノールを希釈剤とした帯
電防止剤を塗布する場合、シンナーのような有機
溶剤を用いて印刷や塗装を行う場合などにクレー
ジングやクラツクが発生し、アクリル樹脂の長所
の一つである優れた外観を損なうという欠点があ
る。このため塗装印刷に先立つて、成形品を60〜
80℃で数時間アニールし、成形品に残留する歪を
減少することにより塗装、印刷によるクレージン
グやクラツクの発生を防ぐことが行われている。
しかしこの方法は、工程が増し生産性が著しく低
下するという欠点がある。 さらに最近は生産性が特に要求され、成形品に
残留する歪が大きくなるような成形条件が採用さ
れつつある。例えば射出成形では、従来より低い
温度に調整した金型で成形し、サイクル短縮によ
り生産性を高くすることなどが行われている。し
たがつて、サイクル短縮のような内部歪の大きな
条件で成形され、しかもアニール工程を経ずに印
刷や塗装をしても成形品にクレージングやクラツ
クの発生のないアクリル樹脂の出現が強く要望さ
れていた。 本発明者らは、これらの要望にこたえるべく鋭
意研究を重ねた結果、特定の組成で、特定の
HDTを有し極限粘度及び分子量分布が特定の範
囲にあるアクリル樹脂が非常に優れた耐溶性を有
し、これらの要望を満足し得ることを見出し本発
明をなすに至つた。なお、ここでいう耐溶剤性と
は、アクリル樹脂成形品に、アルコールやシンナ
ーなどの有機溶剤を接触させてもクラツクやクレ
ージングが発生しないことを意味する。 すなわち、本発明は、 で示されるメタクリル酸メチル(以下MMAを略
す)単位と、一般式 (式中のRは炭素数1〜8のアルキル基であ
る)で示されるアクリル酸エステル単位とが、
92:8ないし82:18の重量比で不規則に結合した
分子構造及び極限粘度〔η〕0.028〜0.117/g
に相当する分子量を有する共重合体から成り、熱
変形温度(HDT)が70℃以上で、かつゲルパー
ミエーシヨンクロマトグラフイー(GPC)で測
定した重量平均分子量(MW)と数平均分子量
(MN)の比(MW/MN)が2.3〜6.0の範囲内にあ
ることを特徴とする耐溶剤性に優れたアクリル樹
脂を提供するものである。 このアクリル樹脂には、可塑剤、滑剤、離型
剤、安定剤、色剤等、一般的な添加剤を一般的な
添加量で加えることができる。 本発明に使用されるアクリル酸アルキルエステ
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n−プロピル、アクリル酸
イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル
酸イソブチル、アクリル酸n−アミル、アクリル
酸n−ヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、ア
クリル酸n−ヘプチル、アクリル酸n−オクチ
ル、アクリル酸2−エチルヘキシルなどがある。
特に好ましいのは、アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸n−ブチルである。これら
のアクリル酸アルキルエステルは単独又は2種以
上組み合せてMMAと共重合される。 本発明のアクリル樹脂におけるMMAとアクリ
ル酸アルキルとの間の量的割合には特に制限はな
く、結果的に70℃以上のHDTをもつ共重合体を
与える範囲内で任意に選択することができる。 本発明のアクリル樹脂は、ASTMD−648で測
定し、70℃以上のHDTを有することが必要であ
る。HDTが70℃に満たないものは、アクリル樹
脂として実用上不適当である。HDTは好ましく
は70℃〜80℃の範囲である。80℃を越す樹脂では
金型温度が低く、内部歪が多くなるような成形条
件の場合、耐溶剤性が不充分で印刷塗装時にアニ
ールを必要とすることがある。HDTが70〜80℃
の範囲にあるアクリル樹脂とするためのMMA単
位とアクリル酸エステル単位との重量比は、アク
リル酸エステル単位の種類により若干変わるが、
92:8ないし82:18の範囲内で選ぶことが必要で
ある。このようなものの例としては、前記した式
()のMMA単位と、式 で示されるアクリル酸メチル単位とが重量比88:
12ないし82:18の割合で結合した共重合体、前記
した式()MMA単位と、式 で示されるアクリル酸エチル単位とが重量比90:
10ないし85:15の割合で結合した共重合体、及び
前記した式()のMMA単位と、式 で示されるアクリル酸ブチル単位とが重量比92:
8ないし87:13の割合で結合した共重合体などを
挙げることができる。 また、本発明のアクリル樹脂は、極限粘度
〔η〕0.028〜0.117(/g)に相当する範囲の
分子量、すなわち約5万〜30万の分子量を有する
必要がある。これよりも分子量が低いものは樹脂
の機械的強度が小さく実用に耐えないし、これよ
りも分子量が高いものは溶融粘度が高く事実上成
形加工が不可能となる。なお、ここでいう極限粘
度〔η〕は、クロロホルムを溶剤として25℃にお
いて測定されたもので、これは次式に従つて分子
量(M)に換算することができる。 〔η〕=4.85×10-6M0.8 本発明においてアクリル樹脂の耐溶剤性を向上
するためには、GPCで測定した重量平均分子量
(MW)と数平均分子量(MN)の比(MW/MN
が2.3〜6.0の範囲にあることが必要である。M
W/MNが2.3より低い場合、耐溶剤性は実質的に
向上しない。また、MW/MNが6.0を上回る場合
は機械的強度が低下するので実質的に使用できな
い。特に好ましいのは2.5〜6.0の範囲である。 GPCによる分子量分布の測定は、一般には例
えば文献「ゲルクロマトグラフイー(基礎編)」
(武田、他著:講談社発行、97〜122頁)に記載さ
れている方法によつて行われる。 ここでいうアクリル樹脂の分子量分布とは、次
のように測定されたものである。 カラムとして、HSG−20,50(島津製作所(株)
製)2本使用し、プレツシヤーケミカル社製標準
ポリスチレンを用いて検量線をつくり、0.5重量
%のアクリル樹脂のGPCによつて得られた溶出
曲線を等分割し分割点における曲線の高さを測定
し次式により重量平均分子量(MW)と数平均分
子(MN)を求める。分割点は、少なくとも10以
上必要である。溶媒はテトラヒドロフラン
(THF)を用い、流量1〜1.5ml/minで測定を行
う。 (ただしHiは分割点iにおける溶出曲線の高
さ、Mi(p)は、分割点iにおける標準ポリス
チレンの分子量、QM,Qpはアクリル樹脂とスチ
レン樹脂のQ因子であり各々39と41である。) 一般にアクリル樹脂は各種の方法によつて製造
される。例えば、MMA単独又はMMAと共重合
可能な他の単量体混合物あるいはそれらの部分重
合物に、重合開始剤、連鎖移動剤及び必要に応じ
て滑剤、離型剤、可塑剤、安定剤等を溶解し、50
〜120℃の温度範囲で公知の懸濁重合法又は塊状
重合法によつて製造される。極限粘度〔η〕の調
整は、重合開始剤及び連鎖移動剤の添加量の増減
によつて行われる。公知の重合開始剤としては、
ベンゾイルパーオキシド、アゾビスイソブチロニ
トリル、ラウロイルパーオキシドなどのラジカル
開始剤が用いられる。連鎖移動剤としては、アル
キルメルカプタン、チオフエノール、チオグリコ
ール酸又はチオグリコール酸アルキルエステルな
どが用いられる。 本発明のアクリル樹脂は、懸濁重合において、
重合開始後重合が完結する前に、懸濁液中に連鎖
移動剤を添加する方法などにより製造される。こ
のような方法により、通常のアクリル樹脂の分子
量分布(MW/MN)1.9〜2.2が本発明の樹脂のよ
うに2.3〜6.0に拡大されるのである。 本発明の上記のアクリル樹脂であれば、耐溶剤
性が優れているため、通常の射出成形条件におい
て得られた成形品はもとより、シリンダー温度、
金型温度などを低くして生産性の高い、成形条件
で得られた成形品でもアニール工程を経ずに塗装
や印刷が可能で、クレージングやクラツクの発生
を防止できるのである。それ故、従来採用してい
たアニール工程が省略可能でしかも生産性の高い
成形条件を採用できる。このように本発明は工業
的にきわめて有用である。 以下実施例により本発明を具体的に説明する。 実施例 1 第1表に示した組成のメタクリル酸メチルとア
クリル酸メチルからなるる単量体混合物100重量
部、ラウロイルパーオキシド0.3重量部、n−ド
デシルメルカプタン0.24重量部からなる単量体溶
液4000gを水250重量部、ポリメタクリル酸カリ
ウム1重量部からなる懸濁相6000gに懸濁させ、
重合温度80℃で重合を開始し、重合開始後70分の
n−ドデシルメルカプタン0,25重量部添加し
た。さらに反応を続け重合を完結させビーズ状の
樹脂を得た。得られた樹脂は洗浄、過し、乾燥
した。得られた樹脂を射出成形機(住友重機(株)製
ネオマツト47/28)を用いて成形し、透明な平板
状の射出成形品(3mm×20mm×130mm)を得た。
成形条件は、シリンダー温度230℃、射出圧600
Kg/cm2、金型温度は3水準(30℃、40℃、50℃)
である。得られた成形品を20℃湿度60%で24時間
調湿したのち、25℃のエタノール又はキシレン溶
液中に1分間浸せきして、クラツクの発生状況を
観察した。得られた樹脂の極限粘度及びGPC
(島津製作所(株)製LC−1)で測定した分子量分布
(MW/MN)を第1表に示す。 また、得られた樹脂を射出成形機(住友重機(株)
製ネオマツト47/28)を用い、シリンダー温度
230℃射出圧700Kg/cm2、金型温度50℃の条件で試
片(6mm×12.5mm×125mm)を成形し、20℃湿度
60%で24時間状態調整後、ASTMD648に従つて
熱変形温度の測定した。この結果を第1表に示
す。
【表】
【表】 実施例 2 メタクリル酸メチル86%とアクリル酸メチル14
%よりなる単量体混合物100重量部、アゾビスイ
ソブチロニトリル0.1重量部及び第2表に示した
n−ドデシルメルカプタンの重量部よりなる単量
体溶液4000gを水150重量部、ポリメタフリル酸
カリウム0.6重量部からなる懸濁相6000gに懸濁
させ、重合温度75℃で重合を開始し、重合開始後
第2表に示した時間に第2表に示した重量部のn
−ドデシルメルカプタンを添加した。さらに反応
を続け重合を完結させビーズ状の樹脂を得た。得
られた樹脂は洗浄、過し乾燥した。得られた樹
脂について、極限粘度、MW/MN及び成形品を溶
剤に浸せきした時のクラツクに発生状況を観測
し、第2表に示した。なお、熱変形温度はいずれ
も76℃であつた。 比較例としてn−ドデシルメルカプタンの追加
のないMW/MNの小さい例も第2表に示した。
【表】
【表】 実施例 3 メタクリル酸メチルとアクリル酸メチル、アク
リル酸エチル又はアクリル酸ブチルからなる第3
表に示した単量体混合物を実施例1と同様に重合
し得られた樹脂の、極限粘度、MW/MN、熱変形
温度及び成形品を溶剤に浸せきしたときのクラツ
クの発生状況を観測した。極限粘度はいずれの樹
脂も0.050/gでありMW/MNはいずれも2.5で
あつた。熱変形温度とクラツクの発生状況を第3
表に示す。
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 式 で示されるメタクリル酸メチル単位と、一般式 (式中のRは炭素数1〜8のアルキル基であ
    る)で示されるアクリル酸エステル単位とが、
    92:8ないし82:18の重量比で不規則に結合した
    分子構造及び極限粘度〔η〕0.028〜0.117/g
    に相当する分子量を有する共重合体から成り、熱
    変形温度(HDT)が70℃以上で、かつゲルパー
    ミエーシヨンクロマトグラフイー(GPC)で測
    定した重量平均分子量(MW)と数平均分子量
    (MN)の比(MW/MN)が2.3〜6.0の範囲内にあ
    ることを特徴とする耐溶剤性に優れたアクリル樹
    脂。 2 MW/MNが2.5〜6.0の範囲にある特許請求の
    範囲第1項記載のアクリル樹脂。 3 式 で示されるメタクリル酸メチル単位と、式 で示されるアクリル酸メチル単位とが、重量比
    88:12ないし82:18の範囲にある特許請求の範囲
    第1項記載のアクリル樹脂。 4 式 で示されるメタクリル酸メチル単位と、式 で示されるアクリル酸エチル単位とが重量比90:
    10ないし85:15の範囲にある特許請求の範囲第1
    項記載のアクリル樹脂。 5 式 で示されるメタクリル酸メチル単位と、式 で示されるアクリル酸ブチル単位とが重量比92:
    8ないし87:13の範囲にある特許請求の範囲第1
    項記載のアクリル樹脂。
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