TWI473853B - And a methacrylic resin - Google Patents

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TWI473853B TW101138839A TW101138839A TWI473853B TW I473853 B TWI473853 B TW I473853B TW 101138839 A TW101138839 A TW 101138839A TW 101138839 A TW101138839 A TW 101138839A TW I473853 B TWI473853 B TW I473853B
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Fumiki Murakami
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Asahi Kasei Chemicals Corp
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含甲基丙烯酸系樹脂之車輛部材用罩體
本發明係關於一種含甲基丙烯酸系樹脂之車輛部材用罩體。
由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,Polymethylmethacrylate)為代表之甲基丙烯酸系樹脂係因其較高之透明性,而廣泛應用於光學材料、車輛部材、建築用材料、透鏡、家庭用品、辦公自動化設備(Office Automation Equipment)、照明設備等領域中。
其中,於車輛部材中所使用之罩體之領域中,就耐損傷性或透明性之觀點而言,大量使用甲基丙烯酸系樹脂。
近年來,車輛上所搭載之車輛部材中之車輛用內飾材料係根據車輛內飾之設計性、儀器類之視認性等觀點,在容易暴露於直射日光之位置上安裝之情形增加,從而存在較先前相比更高溫條件下放置之傾向,故而要求更高之耐熱性。
又,於車輛部材中之尾燈或車輛用燈火等車輛用包裝材料用途中,亦為了輕量化而要求成形片之薄壁化,但先前之甲基丙烯酸系樹脂之耐熱性不充分,若不具有某種程度之厚度,則暴露於高溫條件下之情形時有可能產生應變,因此要求較先前之甲基丙烯酸系樹脂更高之耐熱性。
進而,於如上所述之車輛部材中之尤其是儀器罩體或尾燈罩體等之類的需要透明性之部材中,即便戴上偏光太陽 眼鏡進行運轉,亦必須可目測確認內部。
作為此類部材之材料,於使用雙折射較高之樹脂之情形時,由於成型時之應變而穿過偏光板看到之情形時,由於該應變所引起之莫而干擾紋(Moire pattern),亦存在變得難以目測確認之狀態之情形。
為了改善如上所述之與視認性相關之不良情況,亦有藉由提高成型溫度而減少成型應變之成型方法,但作為材料,要求較高之熱穩定性。
鑒於上述先前之事情,就耐熱性之觀點而言,有時使用聚碳酸酯系樹脂作為車輛部材用罩體之材料,但聚碳酸酯系樹脂係因耐損傷性或耐候性較差,故而為賦予耐損傷性、耐候性而必須對表面實施硬塗,由此導致形狀受到限定,並且具有招致成本高之問題。
相對於相關問題,作為改善耐熱性之丙烯酸系樹脂,例如提出有以甲基丙烯酸甲酯均聚物為主成分之樹脂(例如,參照專利文獻1)。又,提出有使用順丁烯二酸酐共聚物之尾燈玻璃(例如,參照專利文獻2)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2001-226429號公報
專利文獻2:日本專利特開昭59-127303號公報
然而,專利文獻1所揭示之丙烯酸系樹脂係作為如上所 述之高溫條件下放置之車輛部材用罩體之材料,具有耐熱性不充分,進而存在高溫成型時產生銀紋之情形等熱穩定性亦較差之問題。
又,專利文獻2所揭示之丙烯酸系樹脂具有如下問題:於專利文獻2中,係使用於燈玻璃等小型成形品中,關於成型加工時之熱穩定性並未作任何考慮,於高溫成型時有產生銀紋(silver)之虞。並且,關於暴露於濕熱條件下之情況亦未進行任何設想,目前尚不存在具備成型加工時之熱穩定性或濕熱條件下之耐久性等特性,適合作為尾燈罩體等車輛用尾燈用途、或儀錶罩體等車輛用儀器罩體用途等各種車輛部材用罩體之材料的材料。
因此,本發明之目的在於提供一種更進一步改善耐熱性,且透明性、耐濕熱性、熱穩定性及成型加工性亦優異的含甲基丙烯酸系樹脂之車輛部材用罩體。
本發明者等人為解決上述先前技術之問題重複銳意研究,結果完成了本發明。
亦即,本發明為如下。
[1]
一種車輛部材用罩體,其包含甲基丙烯酸系樹脂(I),該甲基丙烯酸系樹脂(I)含有:甲基丙烯酸酯單體單元(A):50~97質量%;選自由順丁烯二醯亞胺系結構單元、戊二酸酐結構單元、戊二醯亞胺系結構單元及內酯環結構單元所組成之群 中的至少一種主鏈上具有環結構之結構單元(B):3~30質量%;及可與甲基丙烯酸酯單體進行共聚合之其他乙烯基系單體單元(C):0~20質量%;且該甲基丙烯酸系樹脂(I)利用凝膠滲透層析儀(GPC)所測定之重量平均分子量為6.5萬~30萬。
[2]
如上述[1]之車輛部材用罩體,其進而包含:上述甲基丙烯酸系樹脂(I)10~99質量%;及甲基丙烯酸系樹脂(II)90~1質量%,其含有至少80~99.5質量%之甲基丙烯酸酯單體單元(A'),且利用凝膠滲透層析儀(GPC)所測定之重量平均分子量為2萬~30萬。
[3]
如上述[2]之車輛部材用罩體,其中將上述甲基丙烯酸系樹脂(I)與上述甲基丙烯酸系樹脂(II)混合而成之甲基丙烯酸系樹脂的重量平均分子量為6.5萬~30萬。
[4]
如上述[1]至[3]中任一項之車輛部材用罩體,其中上述主鏈上具有環結構之結構單元(B)包含選自由戊二醯亞胺系結構單元、內酯環結構單元及順丁烯二醯亞胺系結構單元所組成之群中的至少一種結構單元。
[5]
如上述[1]至[4]中任一項之車輛部材用罩體,其中 上述主鏈上具有環結構之結構單元(B)包含順丁烯二醯亞胺系結構單元。
[6]
如上述[1]至[5]中任一項之車輛部材用罩體,其中上述主鏈上具有環結構之結構單元(B)包含N-環己基順丁烯二醯亞胺系結構單元及/或N-芳基取代順丁烯二醯亞胺系結構單元。
[7]
如上述[1]至[6]中任一項之車輛部材用罩體,其中上述主鏈上具有環結構之結構單元(B)包含N-芳基取代順丁烯二醯亞胺系結構單元。
[8]
如上述[1]至[7]中任一項之車輛部材用罩體,其中相對於上述甲基丙烯酸系樹脂100質量份,進而包含熱穩定劑0質量份~5質量份。
[9]
如上述[8]之車輛部材用罩體,其中相對於上述甲基丙烯酸系樹脂100質量份,熱穩定劑之含有比例Y(質量份)滿足下述式(i):(Y)≧0.053×[甲基丙烯酸酯單體單元含量/(B)含量]-0.4………(i)。
[10]
如上述[8]或[9]之車輛部材用罩體,其中上述熱穩定劑係選自由受阻酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑所組成之群中的至少任意一種。
[11]
如上述[1]至[10]中任一項之車輛部材用罩體,其中可與上述甲基丙烯酸酯單體進行共聚合之其他乙烯基系單體單元(C)係由選自由丙烯酸酯單體、芳香族乙烯基單體及氰化乙烯基系單體所組成之群中的至少一種所形成。
[12]
如上述[1]至[11]中任一項之車輛部材用罩體,其中可與上述甲基丙烯酸酯單體進行共聚合之其他乙烯基系單體單元(C)係由選自由丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、苯乙烯及丙烯腈所組成之群中的至少一種所形成。
[13]
如上述[1]至[12]中任一項之車輛部材用罩體,其中維氏軟化溫度(Vicat Softening Temperature)為110℃以上。
[14]
如上述[1]至[13]中任一項之車輛部材用罩體,其中厚度為0.1~5 mm。
[15]
如上述[1]至[14]中任一項之車輛部材用罩體,其中車輛部材用罩體係選自由車輛用鐘錶罩體、指示器罩體、組合儀錶罩體、儀錶罩體、車輛用抬頭顯示器所組成之群中的任一種車輛用儀器罩體;或者,選自由尾燈罩體、後組合燈罩體、高密度煞車燈罩體所 組成之群中的任一種車輛用尾燈罩體。
[16]
如上述[1]至[14]中任一項之車輛部材用罩體,其中車輛部材用罩體係選自由車輛用鐘錶罩體、指示器罩體、組合儀錶罩體、儀錶罩體、車輛用抬頭顯示器所組成之群中的任一種車輛用儀器罩體。
[17]
如上述[1]至[14]中任一項之車輛部材用罩體,其中車輛部材用罩體係選自由尾燈罩體、後組合燈罩體、高密度煞車燈罩體所組成之群中的任一種車輛用尾燈罩體。
根據本發明,可提供一種耐熱性較高,且透明性、耐濕熱性、熱穩定性及成型加工性亦優異的含甲基丙烯酸系樹脂之車輛部材用罩體。
以下,對用以實施本發明之形態(以下,稱作「本實施形態」),進行詳細說明,但本發明並不限定於以下記載,可於其宗旨之範圍內進行各種變形而實施。
再者,以下,將構成聚合物之構成單元稱作「~單體單元」。
又,於揭示為構成本實施形態之車輛部材用罩體之甲基丙烯酸系樹脂之構成材料之情形時,有時亦省略「單元」而僅揭示為「~單體」。
[車輛部材用罩體]
本實施形態之車輛部材用罩體包含甲基丙烯酸系樹脂(I),該甲基丙烯酸系樹脂(I)含有:甲基丙烯酸酯單體單元(A)50~97質量%;選自由順丁烯二醯亞胺系結構單元、戊二酸酐結構單元、戊二醯亞胺系結構單元及內酯環結構單元所組成之群中的至少一種主鏈上具有環結構之結構單元(B)3~30質量%;及可與甲基丙烯酸酯單體進行共聚合之其他乙烯基系單體單元(C)0~20質量%;且該甲基丙烯酸系樹脂(I)利用凝膠滲透層析儀(GPC)所測定之重量平均分子量為6.5萬~30萬。
又,本實施形態之車輛部材用罩體係相對於上述甲基丙烯酸系樹脂(I)10~99質量份,亦可進而包含:甲基丙烯酸系樹脂(II)90~1質量份,其含有至少80~99.5質量%之甲基丙烯酸酯單體單元(A'),且利用凝膠滲透層析儀(GPC)所測定之重量平均分子量為2萬~30萬。
關於該甲基丙烯酸系樹脂(II),將於下文中進行敍述。
以下,對本實施形態之車輛部材用罩體中所含之甲基丙烯酸系樹脂,進行詳細說明。
(甲基丙烯酸系樹脂(I))
上述甲基丙烯酸系樹脂(I)含有:甲基丙烯酸酯單體單元(A)50~97質量%; 選自由戊二酸酐結構單元、戊二醯亞胺系結構單元、內酯環結構單元及順丁烯二醯亞胺系結構單元所組成之群中的至少一種主鏈上具有環結構之結構單元(B)3~30質量%;及可與甲基丙烯酸酯單體(A)進行共聚合之其他乙烯基系單體單元(C)0~20質量%;且該甲基丙烯酸系樹脂(I)利用凝膠滲透層析儀(GPC)所測定之重量平均分子量為6.5萬~30萬。
本實施形態之車輛部材用罩體用之甲基丙烯酸系樹脂(I)、以及該甲基丙烯酸系樹脂(I)中進而視需要混合下述甲基丙烯酸系樹脂(II)而成之混合甲基丙烯酸系樹脂係使用於要求成形體之薄壁化之領域,因此要求較高之耐熱性,其成形體之VICAT(維氏)軟化溫度較佳為110℃以上,更佳為112℃以上,進而較佳為113℃以上,進而更佳為115℃以上,更進而較佳為117℃以上,尤其較佳為120℃以上。
VICAT軟化溫度係可依據ISO 306 B50進行測定,具體而言可利用下述實施例所揭示之方法進行測定。
以下,對甲基丙烯酸系樹脂(I)之各單體成分,進行詳細記載。
<甲基丙烯酸酯單體單元(A)>
作為構成本實施形態之車輛部材用罩體用之甲基丙烯酸系樹脂(I)的甲基丙烯酸酯單體單元(A)(以下,有時揭示為(A)成分),可較佳地使用由下述通式(1)所表示之單體。
[化1]
於上述通式(1)中,R1 表示甲基。
R2 表示碳數為1~12之基,較佳為表示碳數為1~12之烴基,碳上亦可具有羥基。
作為上述通式(1)所示之甲基丙烯酸酯單體,並無特別限定,例如可列舉甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸(2-乙基己基)酯、甲基丙烯酸(第三丁基環己基)酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸(2,2,2-三氟乙基)酯等,就耐熱性或操作性、光學特性之觀點而言,較佳為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯。就購買容易度等觀點而言,較佳為甲基丙烯酸甲酯。
上述甲基丙烯酸酯單體亦可單獨僅使用一種,亦可將二種以上併用。
上述甲基丙烯酸系樹脂(I)之甲基丙烯酸酯單體單元(A)係就下述主鏈上具有環結構之結構單元(B)所引起之耐熱性賦予效果之觀點而言,在甲基丙烯酸系樹脂(I)中被含有50~97質量%,較佳為被含有55~97質量%,更佳為被含有55~95質量%,進而較佳為被含有60~93質量%,進而更佳為被含有60~90質量%。
再者,於本實施形態之車輛部材用罩體包含上述甲基丙 烯酸系樹脂(I)及下述甲基丙烯酸系樹脂(II)之兩方之情形時,該混合甲基丙烯酸系樹脂中所含之甲基丙烯酸酯單體單元之總量((A)+(A'))係亦就下述主鏈上具有環結構之結構單元(B)所引起之耐熱性賦予效果之觀點而言,在混合甲基丙烯酸系樹脂中被含有50~97質量%,較佳為被含有55~97質量%,更佳為被含有55~95質量%,進而較佳為被含有60~93質量%,進而更佳為被含有60~90質量%。
<主鏈上具有環結構之結構單元(B)>
構成本實施形態之車輛部材用罩體用之甲基丙烯酸系樹脂(I)的主鏈上具有環結構之結構單元(B)(以下,有時揭示為(B)成分)係選自由戊二酸酐結構單元、戊二醯亞胺系結構單元、內酯環結構單元及順丁烯二醯亞胺系結構單元所組成之群中的至少一種。
主鏈上具有環結構之結構單元(B)亦可單獨僅使用一種,亦可組合二種以上之結構單元,亦可併用共通之結構單元中之二種以上之單體單元。
[順丁烯二醯亞胺系結構單元(B-1)]
作為構成本實施形態之車輛部材用罩體用之甲基丙烯酸系樹脂(I)的順丁烯二醯亞胺系結構單元(B-1),可較佳地使用由下述通式(2)所表示之單體。
上述通式(2)中之R3 表示選自由氫原子、碳數為1~12之 烷基、碳數為1~12之烷氧基、碳數為6~12之芳基所組成之群中的任一種,碳原子上亦可具有取代基。
作為用以形成順丁烯二醯亞胺系結構單元(B-1)之單體,並無特別限定,例如可列舉順丁烯二醯亞胺、N-甲基順丁烯二醯亞胺、N-乙基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-甲基苯基順丁烯二醯亞胺、N-乙基苯基順丁烯二醯亞胺、N-丁基苯基順丁烯二醯亞胺、N-二甲基苯基順丁烯二醯亞胺、N-羥基苯基順丁烯二醯亞胺、N-甲氧基苯基順丁烯二醯亞胺、N-(鄰氯苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(間氯苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(對氯苯基)順丁烯二醯亞胺等。
就耐熱性賦予、耐濕熱性之觀點而言,較佳為可列舉N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-甲基苯基順丁烯二醯亞胺、N-(鄰氯苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(間氯苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(對氯苯基)順丁烯二醯亞胺,就購買容易度、耐熱性賦予之觀點而言,更佳為可列舉N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺,進而較佳為N-苯基順丁烯二醯亞胺。
上述順丁烯二醯亞胺系結構單元(B-1)亦可單獨僅使用一種,亦可將二種以上組合使用。
[戊二酸酐結構單元(B-2)]
作為用以形成構成本實施形態之車輛部材用罩體用之甲基丙烯酸系樹脂(I)的(B)成分中之戊二酸酐結構單元(B-2)之單體,可較佳地使用由下述通式(3)所表示之單體。
此處,於通式(3)中,R11 、R12 分別獨立地表示氫原子或者碳數為1~6之經取代或未經取代之烷基,該烷基亦可經例如羥基取代。
對於戊二酸酐結構單元(B-2)之製造方法,並無特別限定,例如使由下述通式(4)所表示之結構之單體與上述甲基丙烯酸酯系單體(A)進行共聚合後,在觸媒之存在/非存在下進行加熱處理而進行環化,由此可將戊二酸酐結構單元導入到聚合物。
此處,於通式(4)中,R5 表示氫原子或者碳數為1~6之經取代或未經取代之烷基,該烷基亦可具有例如乙醯氧基、羰基、酮基、羧基、巰基、羥基。
又,若係可發揮本發明效果之範圍內,則由通式(4)所表示之結構單元亦可未進行反應而直接殘留於甲基丙烯酸系樹脂(I)中。
[戊二醯亞胺系結構單元(B-3)]
作為用以形成構成本實施形態之車輛部材用罩體用之甲基丙烯酸系樹脂(I)的(B)成分中之戊二醯亞胺系結構單元 (B-3)之單體,可較佳地使用由下述通式(5)所表示之單體。
此處,於通式(5)中,R21 、R22 分別獨立地表示氫原子或者碳數為1~6之經取代或未經取代之烷基。
該烷基例如亦可經羥基取代。
又,R23 表示氫原子或者碳數為1~6之經取代或未經取代之烷基、碳數為6~18之經取代或未經取代之芳基。
戊二醯亞胺系結構單元(B-3)係可利用使上述甲基丙烯酸酯單體及/或甲基丙烯酸進行共聚合後,在高溫下與氨、胺、脲或未經取代脲進行反應之方法,或者使聚甲基丙烯酸酐與氨或胺進行反應之方法等眾所周知之方法而獲得。
較佳之製備法可列舉R.M.Kopchik之美國專利第4,246,374號說明書所揭示之方法等。
[內酯環結構單元(B-4)]
作為用以形成構成本實施形態之車輛部材用罩體用之甲基丙烯酸系樹脂(I)的(B)成分中之內酯結構單元(B-4)之單體,可較佳地使用由下述通式(6)所表示之單體。
[化6]
於上述式(6)中,R31 、R32 、R33 分別獨立地表示氫原子或者碳數1~20之有機殘基。再者,有機殘基亦可含有氧原子。
內酯環結構單元(B-4)亦可單獨僅使用一種,亦可將二種以上組合使用。
對於含有內酯環之聚合物之製造方法,並無特別限定,例如可列舉將分子鏈中具有羥基與酯基之聚合物進行聚合後,使所獲得之聚合物在規定觸媒之存在/非存在下進行加熱處理而將內酯環結構導入到聚合物,由此進行製造之方法。
作為上述甲基丙烯酸系樹脂(I)中所含之(B)成分,就熱穩定性、成型加工性而言,較佳為戊二醯亞胺系結構單元、內酯環結構單元及順丁烯二醯亞胺系結構單元,更佳為順丁烯二醯亞胺系結構單元、戊二醯亞胺系結構單元,進而較佳為順丁烯二醯亞胺系結構單元。
若考慮購買容易度,則較佳為N-環己基順丁烯二醯亞胺系結構單元及/或N-芳基取代順丁烯二醯亞胺系結構單元,若考慮藉由少量添加之耐熱性賦予效果,則更佳為N-芳基取代順丁烯二醯亞胺系結構單元,進而較佳為N-苯基順丁烯二醯亞胺系結構單元。
<(B)成分之比例>
主鏈上具有環結構之結構單元(B)係就賦予耐熱性或熱 穩定性、以及所獲得之甲基丙烯酸系樹脂(I)之強度或流動性之觀點而言,在甲基丙烯酸系樹脂(I)中被含有3~30質量%。
就賦予耐熱性‧熱穩定性之觀點而言,較佳為5質量%以上,更佳為7質量%以上,進而較佳為8質量%以上。
又,就平衡良好地保持作為車輛部材用罩體所需之強度、流動性之觀點而言,上述主鏈上具有環結構之結構單元(B)係在甲基丙烯酸系樹脂(I)中較佳為被含有28質量%以下,更佳為被含有25質量%以下,進而較佳為被含有20質量%以下,進而更佳為被含有18質量%以下,更進而較佳為被含有未達15質量%。
再者,於本實施形態之車輛部材用罩體包含上述甲基丙烯酸系樹脂(I)及下述甲基丙烯酸系樹脂(II)之兩方之情形時,該混合甲基丙烯酸系樹脂中之主鏈上具有環結構之結構單元(B)係亦就賦予耐熱性‧熱穩定性之觀點而言,在混合甲基丙烯酸系樹脂中被含有3~30質量%,較佳為被含有5質量%以上,更佳為被含有7質量%以上,進而較佳為被含有8質量%。
<主鏈上具有環結構之結構單元(B)與熱穩定性之關係>
甲基丙烯酸系樹脂(I)中含有主鏈上具有環結構之結構單元(B),由此將甲基丙烯酸系樹脂放置於高溫環境下時,抑制熱解,從而可減少揮發成分之產生量。藉此,可獲得本實施形態之車輛部材用罩體之熱穩定性之提高效果。
<可與甲基丙烯酸酯單體進行共聚合之其他乙烯基系單體 單元(C)>
於本實施形態之車輛部材用罩體用之甲基丙烯酸系樹脂(I)中,可在不損及本發明效果之範圍內,包含可與構成上述(A)成分之單體(以下,有時僅簡單揭示為(A)成分)進行共聚合之其他乙烯基系單體單元(C)(以下,有時揭示為(C)成分)。
使用可與上述(A)成分進行共聚合之其他乙烯基系單體單元(C)之情形時之含量係就發揮(B)成分所引起之耐熱性賦予效果之觀點而言,在甲基丙烯酸系樹脂(I)中設為0~20質量%,較佳為0~18質量%,更佳為0~15質量%。
作為用以形成上述(C)成分之單體,例如可列舉但並不限定於以下單體:由下述通式(7)所表示之芳香族乙烯基系單體、或由通式(8)所表示之丙烯酸酯系單體;丙烯腈、甲基丙烯腈等氰化乙烯基系單體;丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺等醯胺類;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等將乙二醇或其低聚物的兩末端羥基利用丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化而成者;新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸酯等將醇之2個羥基利用丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化而成者;將三羥甲基丙烷、季戊四醇等的多元醇衍生物利用丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化而成者;二乙烯基苯等多官能單體等。
[化7]
於上述通式(7)中,設定R44 為表示氫原子或者碳數為1~6之烷基者,烷基上亦可具有羥基。
n表示0~5之整數。
R45 係選自由氫原子、碳數為1~12之烷基、碳數為1~12之烷氧基、碳數為1~8之芳基、碳數為1~8之芳氧基所組成之群中的任一種,R45 既可為全部相同之基,亦可為不同之基。
又,亦可由R45 彼此形成環結構。
於上述通式(8)中,R6 係氫原子,R7 係碳數為1~18之烷基。
作為上述(C)成分,可根據對本實施形態之車輛部材用罩體所要求之特性而適當選擇材料,但特別需要熱穩定性、流動性、機械特性、耐化學品性等特性之情形時,較佳為芳香族乙烯基系單體單元、丙烯酸酯單體單元及氰化乙烯基系單體單元。
[芳香族乙烯基系單體單元(C-1)]
作為用以形成上述芳香族乙烯基系單體單元之單體,並無特別限定,例如可列舉苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、2,5-二甲基 苯乙烯、3,4-二甲基苯乙烯、3,5-二甲基苯乙烯、對乙基苯乙烯、間乙基苯乙烯、鄰乙基苯乙烯、對第三丁基苯乙烯、1-乙烯基萘、2-乙烯基萘、1,1-二苯基乙烯、異丙烯基苯(α-甲基苯乙烯)、異丙烯基甲苯、異丙烯基乙基苯、異丙烯基丙基苯、異丙烯基丁基苯、異丙烯基戊基苯、異丙烯基己基苯、異丙烯基辛基苯等。
該等係根據對本實施形態之車輛部材用罩體用之甲基丙烯酸系樹脂所要求之特性而適當選擇。於上述之中,較佳為苯乙烯、異丙烯基苯,就流動性賦予或者聚合轉化率之提高所引起之未反應單體類之減少等觀點而言,更佳為苯乙烯。
使用芳香族乙烯基系單體單元(C-1)之情形時之含量係若考慮耐熱性、殘存單體種類之減少、流動性之平衡,則將(A)成分、(B)成分之合計量設為100質量份之情形時,較佳為23質量份以下,更佳為20質量份以下,進而較佳為18質量份以下,進而更佳為15質量%以下,更進而較佳為10質量%以下。
於將芳香族乙烯基系單體單元(C-1)與上述順丁烯二醯亞胺單體單元(B-1)併用之情形時,作為其調配比例(質量比),就將車輛部材用罩體進行成型加工時之加工流動性或者殘存單體減少所引起之銀條紋(Silver Streaks)減少效果等觀點而言,較佳為滿足下述式。
0.3≦(C-1)/(B-1)≦5
就保持良好之色調或耐熱性之觀點而言,上限值較佳為 5以下,更佳為3以下,進而較佳為1以下。
又,就殘存單體減少之觀點而言,較佳為0.3以上,更佳為0.4以上。
上述芳香族乙烯基系單體(C-1)亦可單獨僅使用一種,亦可將二種以上組合使用。
[丙烯酸酯系單體單元(C-2)]
作為用以形成上述丙烯酸酯系單體單元之單體,如上所述可列舉上述通式(8)中,取代基R7 為碳數1~18之烷基之化合物,其中,就提高本實施形態之車輛部材用罩體用之甲基丙烯酸系樹脂之耐候性、耐熱性、流動性、熱穩定性之觀點而言,較佳為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸第二丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸苯酯等,更佳為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯,就購買容易度之觀點而言,進而較佳為丙烯酸甲酯。
使用丙烯酸酯系單體單元(C-2)之情形時之含量係就耐熱性及熱穩定性之觀點而言,將(A)成分、(B)成分之合計量設為100質量份之情形時,較佳為5質量份以下,更佳為3質量份以下。
用以形成丙烯酸酯單體單元(C-2)之單體亦可單獨僅使用一種,亦可將二種以上併用。
[氰化乙烯基系單體單元(C-3)]
作為用以形成上述氰化乙烯基系單體單元之單體,並無特別限制,例如可列舉丙烯腈、甲基丙烯腈、偏氰乙烯 等,其中,就購買容易度、耐化學品性賦予之觀點而言,可較佳地使用丙烯腈。
使用氰化乙烯基系單體單元(C-3)之情形時之含量係就保持耐溶劑性、耐熱性之觀點而言,將(A)成分、(B)成分之合計量設為100質量份之情形時,較佳為15質量份以下,更佳為12質量份以下,進而較佳為10質量份以下。
(甲基丙烯酸系樹脂(I)之分子量及分子量分佈)
本實施形態之車輛部材用罩體用之甲基丙烯酸系樹脂(I)係重量平均分子量為6.5萬以上30萬以下。重量平均分子量為此範圍內之甲基丙烯酸系樹脂係機械強度、耐溶劑性及流動性優異。較佳為6.5萬以上25萬以下,更佳為7萬以上23萬以下。
再者,甲基丙烯酸系樹脂(I)之分子量分佈(重量平均分子量/數量平均分子量:Mw/Mn)係若考慮流動性與機械強度、耐溶劑性之平衡,則較佳為1.5以上5以下。更佳為1.5以上4.5以下,進而較佳為1.6以上4以下,進而更佳為1.6以上3以下,更進而較佳為1.5以上2.5以下。
關於本實施形態之車輛部材用罩體用之甲基丙烯酸系樹脂(I)之重量平均分子量及數量平均分子量,利用凝膠滲透層析儀(GPC)進行測定。
亦即,預先使用知道單分散之重量平均分子量、數量平均分子量及峰值分子量且可作為試劑購買之標準甲基丙烯酸樹脂及事先溶解出高分子量成分之分析凝膠管柱,並根據溶出時間及重量平均分子量而製作校準曲線。其次,根 據所獲得之校準曲線,可求出作為測定對象之甲基丙烯酸系樹脂之試料之重量平均分子量及數量平均分子量。
具體而言,可利用下述實施例所揭示之方法而進行測定。
(殘存單體量)
於本實施形態之車輛部材用罩體中,殘存單體係若考慮耐熱性、流動性、成型時加工性及耐損傷性之平衡,則在本實施形態之車輛部材用罩體中,較佳為0.1質量%~1.5質量%。更佳為0.1質量%~1質量%,進而較佳為0.2質量%~1質量%,進而更佳為0.2質量%~0.8質量%,更進而較佳為0.3質量%~0.8質量%。
殘存單體量係可利用氣相層析儀進行測定,具體而言可利用下述實施例所揭示之方法而進行測定。
所謂此處所述之殘存單體,係指殘存於樹脂中之單體,亦即甲基丙烯酸系樹脂(I)中所含之(A)、(B)、(C)成分,進而下述甲基丙烯酸系樹脂(II)中所含之(A')成分及其他可進行共聚合之成分(C'),且可利用氣相層析儀進行測定之成分。
又,於使用順丁烯二醯亞胺系單體作為(B)成分之情形時,就色調、流動性、耐熱性、熱穩定性及耐損傷性之觀點而言,所殘存之順丁烯二醯亞胺系單體之殘存單體含量係在本實施形態之車輛部材用罩體中,較佳為0.001質量%~0.8質量%。更佳為0.002質量%~0.7質量%,進而較佳為0.003質量%~0.5質量%,進而更佳為0.005質量%~0.5質量 %,更進而較佳為0.01質量%~0.44質量%。
(甲基丙烯酸系樹脂(I)之製造方法)
以下,對本實施形態之車輛部材用罩體用之甲基丙烯酸系樹脂(I)之製造方法進行說明,但並不限定於以下所示之方法。
甲基丙烯酸系樹脂(I)係可使用甲基丙烯酸酯單體(A)、主鏈上具有環結構之結構單元(B),以及視需要使用可與上述甲基丙烯酸酯單體進行共聚合之其他乙烯基系單體(C),並利用塊狀聚合法、溶液聚合法、懸浮聚合法、沈澱聚合法、乳化聚合法而進行製造。較佳為利用塊狀聚合法、溶液聚合法、懸浮聚合法,更佳為溶液聚合法、懸浮聚合法,進而較佳為利用懸浮聚合法。
<利用溶液聚合法之製造方法>
於利用溶液聚合法而製造甲基丙烯酸系樹脂(I)之情形時,若考慮將殘存於甲基丙烯酸系樹脂中之單體進行去除之步驟中之去除效率,則使用作為甲基丙烯酸系樹脂之良溶劑之有機溶劑。
考慮到構成甲基丙烯酸系樹脂(I)之共聚物之溶解度,上述有機溶劑之溶解度參數δ較佳為7.0~12.0(cal/cm3 )1/2 ,更佳為8.0~11.0,進而較佳為8.2~10.5。
溶解度參數δ之值或值之求法係可參考例如非專利文獻「Journal of Paint Technology Vol.42,No.541,February 1970」中之P76-P118上所投稿之K.L.Hoy著「New Values of the Solubility Parameters From Vapor Pressure Data」或 者J.Brandrup他著「Polymer Handbook Fourth Edition」P-VII/675-P714等。
再者,1(cal/cm3 )1/2 約為0.489(MPa)1/2
本實施形態之車輛部材用罩體用甲基丙烯酸系樹脂(I)之聚合步驟中所使用之有機溶劑之添加量較佳為能夠進行聚合,生產時不會引起共聚物或使用單體之析出等,可容易去除之量。
於利用溶液聚合法進行之情形時,有機溶劑之調配量係具體而言將所調配之單體之總量設為100質量份之情形時,較佳為設為10質量份以上200質量份以下。更佳為25質量份以上200質量份以下,進而較佳為50質量份以上200質量份以下,進而更佳為50質量份以上150質量份以下。
藉由溶液聚合製造甲基丙烯酸系樹脂(I)之情形時之聚合溫度只要係能夠進行聚合之溫度即可,但就生產性之觀點而言,較佳為50℃以上200℃以下,更佳為80℃以上200℃以下。進而較佳為90℃以上200℃以下,進而更佳為100℃以上180℃以下,更進而較佳為110℃以上170℃以下。
又,聚合時間只要係可獲得所需之聚合度之時間,就無特別規定,但就生產性等觀點而言,較佳為0.5小時以上10小時以下,更佳為1小時以上8小時以下。
於甲基丙烯酸系樹脂(I)之聚合步驟中,聚合溶液中之溶氧濃度較佳為10 ppm以下。溶氧濃度係可使用例如溶氧儀DO儀錶B-505(飯島電子工業股份有限公司製造)而進行測定。作為降低溶氧濃度之方法,可適當選擇以下方法等方 法:於聚合溶液中使惰性氣體發泡之方法;聚合前利用惰性氣體使包含聚合溶液之容器中加壓至0.2 MPa左右為止後排放壓力,將此操作反覆進行之方法;及於包含聚合溶液之容器中使惰性氣體流通之方法。
<利用懸浮聚合法之製造方法>
於利用有機懸浮聚合法或無機懸浮聚合法等懸浮聚合而製造本實施形態之車輛部材用罩體用之甲基丙烯酸系樹脂(I)之情形時,經由使用下述攪拌裝置之聚合步驟、洗淨步驟、脫水步驟、乾燥步驟而製造粒子狀之甲基丙烯酸系樹脂(I)。通常,可較佳地使用將水用作媒體之水系懸浮聚合法。
<聚合步驟>
使用下述攪拌裝置,並向該攪拌裝置中適當供給成為原料之單體、懸浮劑,視需要供給聚合起始劑、其他添加劑而進行聚合,獲得甲基丙烯酸系樹脂之漿料。
作為用以利用懸浮聚合法獲得甲基丙烯酸系樹脂之聚合步驟中所使用之攪拌裝置,可列舉內部具有傾斜槳翼、平板槳翼、螺旋槳翼、錨定翼、法德爾式(Pfaudler)翼(後掠翼)、渦輪翼、Bull Margin翼、MaxBlend翼、Full Zone翼、帶型翼、SuperMix翼、Intermig翼、特殊翼、軸流翼等攪拌翼之攪拌裝置,內部具有鏟形葉片之攪拌裝置,內部具有切碎機葉片之攪拌裝置,內部具有圓盤型、缺口圓盤型或螺旋型等之轉盤之攪拌裝置等眾所周知之攪拌裝置。
聚合時之攪拌速度亦取決於所使用之攪拌裝置之種類、攪拌翼之攪拌效率、聚合槽之容量等,但若考慮可獲得適當粒徑之情況、可減少粒徑未達0.15 mm之成分含量之情況、聚合穩定性等,則較佳為1~500旋轉/分鐘左右。
於甲基丙烯酸系樹脂(I)之聚合步驟中,添加原料時之溫度只要係可發揮本發明效果之範圍即可,較佳為0℃以上且所使用之原料之沸點以下。
若為高溫,則添加時原料容易揮散,因此亦存在導致所獲得之共聚物之組成改變之可能性。又,根據所使用之原材料,亦存在由於高溫下之與水之接觸使得原材料之一部分進行水解等產生變質之可能性,存在濕熱條件下之色調大幅變化之可能性。若為未達0℃之低溫,則原料添加後之升溫須耗費時間,故而較佳為在某種程度之溫度下進行原料混合物之添加。
具體而言,較佳為0℃以上85℃以下,更佳為10℃以上85℃以下,進而較佳為10℃以上80℃以下,進而更佳為15℃以上70℃以下,更進而較佳為15℃以上60℃以下。
懸浮聚合步驟中之溫度係若考慮生產性、凝聚體之生成量,則較佳為40℃以上90℃以下。更佳為50℃以上85℃以下,進而較佳為60℃以上80℃以下,進而更佳為65℃以上80℃以下。
藉由懸浮聚合進行製造之情形時之聚合時間係就有效抑制聚合時之發熱且下述凝聚體產生之減少、殘存單體之減少之觀點而言,較佳為20分鐘以上240分鐘以下。更佳為 30分鐘以上210分鐘以下,進而較佳為45分鐘以上180分鐘以下,進而更佳為60分鐘以上180分鐘以下,更進而較佳為90分鐘以上150分鐘以下。
又,就殘存單體之減少化之觀點而言,較佳為上述聚合步驟後,升溫至較聚合溫度更高之溫度,並保持固定時間。
進行保持時之溫度係可提高聚合度,因此較佳為較聚合溫度更高之溫度,於設為更高之溫度之情形時,較佳為升溫至較聚合溫度高5℃以上。
於進行升溫之情形時,就防止所獲得之聚合物之凝聚之觀點而言,較佳為所獲得之甲基丙烯酸系樹脂(I)之玻璃轉移溫度以下。具體而言120℃以下,較佳為80℃以上120℃以下,進而較佳為90℃以上120℃以下,進而更佳為93℃以上120℃以下,更進而較佳為93℃以上110℃以下。
依據上述聚合溫度與保持時間而進行聚合,由此經由下述乾燥步驟後,可獲得靜止角較小之聚合物粒子。
升溫後保持為該溫度之時間係若考慮殘存單體之減少效果,則較佳為15分鐘以上360分鐘以下,更佳為30分鐘以上240分鐘以下,進而較佳為30分鐘以上180分鐘以下,進而更佳為30分鐘以上150分鐘以下,更進而較佳為30分鐘以上120分鐘以下。
<洗淨步驟>
為了去除懸浮劑,經由上述聚合步驟所獲得之甲基丙烯酸系樹脂(I)之漿料,較佳進行酸洗淨或水洗、鹼洗淨等操 作。
進行該等洗淨操作之次數係根據操作效率及懸浮劑之去除效率選擇最佳次數即可,既可為一次亦可複數次反覆。
進行洗淨時之溫度係考慮懸浮劑之去除效率或所獲得之共聚物之著色程度等而選擇最佳溫度即可,較佳為20~100℃。更佳為30~95℃,進而較佳為40~95℃。
又,洗淨時之每一次洗淨時間係就洗淨效率或靜止角減少效果、步驟之簡單化之觀點而言,較佳為10~180分鐘,更佳為20~150分鐘。
洗淨時所使用之洗淨液之pH值只要係可去除懸浮劑之範圍即可,較佳為pH值1~12。
進行酸洗淨之情形時之pH值,就懸浮劑之去除效率或所獲得之共聚物之色調之觀點而言,較佳為pH值1~5,更佳為pH值1.2~4。作為此時所使用之酸,只要係可去除懸浮劑者即可,並無特別限定,可使用先前眾所周知之無機酸、有機酸。若列舉可較佳地使用之酸之一例,則作為無機酸,可列舉鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、硼酸等,亦可以分別利用水等稀釋而成之稀釋溶液使用。作為有機酸,可列舉具有羧基或磺基、羥基、硫醇基、烯醇基者。若考慮懸浮劑之去除效果或所獲得之樹脂之色調,則更佳為硝酸、硫酸、具有羧基之有機酸。
於酸洗淨後,就所獲得之聚合物之色調、靜止角減少之觀點而言,較佳為進而進行水洗或鹼洗淨。
進行鹼洗淨之情形時之鹼溶液較佳為pH值7.1~12,更佳 為pH值7.5~11,進而較佳為pH值7.5~10.5。
鹼洗淨時所使用之鹼性成分並不限定於以下,例如可較佳地使用四烷基銨氫氧化物、鹼金屬氫氧化物、鹼土類金屬氫氧化物等。更佳為鹼金屬氫氧化物、鹼土類金屬氫氧化物,進而較佳為氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化物、氫氧化銫、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鋇,進而更佳為氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鎂、氫氧化鈣,更進而較佳為氫氧化鈉、氫氧化鉀。
該等鹼性成分係可利用水等進行稀釋而調整pH值後使用。
<脫水步驟>
作為自所獲得之甲基丙烯酸系樹脂之聚合物漿料分離聚合物粒子之方法,可應用先前眾所周知之方法。
例如,可列舉使用利用離心力而甩開水之離心分離機之脫水方法、於多孔帶上或過濾膜上吸附去除水而分離聚合物粒子之方法等。
<乾燥步驟>
經由上述脫水步驟所獲得之含水狀態之甲基丙烯酸系樹脂(I)係可利用眾所周知之方法實施乾燥處理而回收。
例如,可列舉藉由自熱風機或吹氣加熱器(blow heater)等送熱風至槽內而進行乾燥之熱風乾燥、藉由將系統內減壓而且視需要進行加溫而進行乾燥之真空乾燥、藉由使所獲得之聚合物在容器中進行旋轉而使水分飛散之滾筒乾燥、利用離心力進行乾燥之自旋乾燥等。
該等方法亦可單獨使用,亦可組合使用。
所獲得之甲基丙烯酸系樹脂(I)之含有水分量係若考慮所獲得之甲基丙烯酸系樹脂(I)之操作性、色調等,則較佳為0.01質量%~1質量%,更佳為0.05質量%~1質量%,進而較佳為0.1質量%~1質量%,進而更佳為0.27質量%~1質量%。所獲得之甲基丙烯酸系樹脂(I)之含有水分量係可使用卡氏法而進行測定。
於利用上述懸浮聚合法而製造甲基丙烯酸系樹脂(I)之情形時,所獲得之甲基丙烯酸系樹脂(I)通常大致球狀,但有時形成有一部分凝聚體。
所謂上述凝聚體,係指使所獲得之聚合物穿過1.68 mm網眼之篩時,殘留於篩上之殘渣物。
於凝聚體殘留於甲基丙烯酸系樹脂(I)中之情形時,存在所獲得之甲基丙烯酸系樹脂(I)之色調下降之傾向。甲基丙烯酸系樹脂(I)中之凝聚體之量較佳為1.2質量%以下,更佳為1.0質量%以下。
凝聚體之含量係測定將穿過1.68 mm網眼之篩而殘留於篩上者利用80℃之乾燥烘箱乾燥12小時後之重量,所獲得之重量除以原料之合計量而可算出凝聚物生成量(質量%)。
利用上述懸浮聚合法所獲得之甲基丙烯酸系樹脂(I)之平均粒徑係若考慮成型或擠壓時之操作性等,則較佳為0.1 mm以上,若亦考慮成形體之色調,則更佳為0.1 mm以上1 mm以下,進而較佳為0.1 mm以上0.5 mm以下,進而更佳 為0.1 mm以上0.4 mm以下。
平均粒徑係例如可基於JIS-Z8801而進行測定,可藉由使用篩(Tokyo Screen製造之JTS-200-45-44(網眼500 μm)、34(網眼425 μm)、35(網眼355 μm)、36(網眼300 μm)、37(網眼250 μm)、38(網眼150 μm)、61(托盤)),測定使用篩分試驗機TSK B-1以振動力MAX篩分10分鐘時之殘留於各篩上之粒子重量,求出重量達到50%時之粒徑而進行測定。
於製造本實施形態之車輛部材用罩體中所含之甲基丙烯酸系樹脂(I)的各種聚合方法,亦即塊狀聚合法、溶液聚合法、懸浮聚合法、乳化聚合法中之聚合步驟中,根據調整所製造之聚合物之聚合度之目的,亦可使用聚合起始劑。
作為上述聚合起始劑,於進行自由基聚合之情形時,並不限定於以下,例如可列舉過氧化二第三丁基、過氧化月桂醯、過氧化硬脂醯、過氧化苯甲醯、過氧化新癸酸第三丁酯、過氧化特戊酸第三丁酯、過氧化二月桂醯、過氧化二異丙苯、過氧化(2-乙基己酸)第三丁酯、1,1-雙(第三丁基過氧化)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(第三丁基過氧化)環己烷等有機過氧化物,或者偶氮雙異丁腈、偶氮雙異戊腈、1,1-偶氮雙(1-環己甲腈)、2,2'-偶氮雙-4-甲氧基-2,4-偶氮雙異丁腈、2,2'-偶氮雙-2,4-二甲基戊腈、2,2'-偶氮雙-2-甲基丁腈等偶氮系之一般的自由基聚合起始劑。
該等亦可單獨僅使用一種,亦可將二種以上併用。
亦可將該等自由基聚合起始劑與適當之還原劑進行組合 而用作氧化還原(redox)系起始劑。
該等聚合起始劑係相對於所使用之總單體之總量100質量份,通常在0~1質量份之範圍內使用,可考慮進行聚合之溫度及起始劑之半生期而適當選擇。
於選擇塊狀聚合法或澆鑄聚合法、懸浮聚合法之情形時,就防止甲基丙烯酸系樹脂之著色之觀點而言,可尤其較佳地使用過氧化系起始劑之過氧化月桂醯、過氧化癸醯及過氧化(2-乙基己酸)第三丁酯等,可尤其較佳地使用過氧化月桂醯。
又,於90℃以上之高溫下進行溶液聚合法或塊狀聚合之情形時,較佳為10小時半生期溫度為80℃以上且可溶於所使用之有機溶劑中之過氧化物、偶氮雙起始劑等。作為相關聚合起始劑,並不限定於以下,例如可列舉1,1-雙(第三丁基過氧化)-3,3,5-三甲基環己烷、環己烷過氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化苯甲醯)己烷、1,1-偶氮雙(1-環己甲腈)、2-(胺甲醯基偶氮)異丁腈等。
該等聚合起始劑係例如相對於所使用之總單體之總量100質量份,較佳為在0~1質量份之範圍內使用。
於本實施形態之車輛部材用罩體中所含之甲基丙烯酸系樹脂(I)之製造步驟中,可在不損及本發明目的之範圍內,控制所製造之聚合物之分子量。
例如,可藉由使用烷基硫醇類、二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、三乙胺等鏈轉移劑,二硫代胺基甲酸酯類、三苯基甲基偶氮苯、四苯基乙烷衍生物等引發轉移終止劑等, 從而控制分子量,進而可藉由調整該等鏈轉移劑或引發轉移終止劑之添加量,從而控制分子量。
於使用該等鏈轉移劑或引發轉移終止劑之情形時,就操作性或穩定性之方面而言,可較佳地使用烷基硫醇類,並不限定於以下,例如可列舉正丁基硫醇、正辛基硫醇、正十二烷基硫醇、第三十二烷基硫醇、正十四烷基硫醇、正十八烷基硫醇、乙硫醇酸2-乙基己酯、雙硫醇乙酸乙二醇酯、三羥甲基丙烷三(硫醇乙酸酯)、季戊四醇四(硫醇乙酸酯)等。
該等係可根據所要求之分子量而適當添加,但通常相對於所使用之總單體之總量100質量份,在0.001質量份~3質量份之範圍內使用。
又,作為其他分子量控制方法,可列舉改變聚合方法之方法、調整聚合起始劑之量之方法、變更聚合溫度之方法等。
該等分子量控制方法亦可單獨僅使用一種方法,亦可將二種以上之方法併用。
(甲基丙烯酸系樹脂(II))
本實施形態之車輛部材用罩體係除包含上述甲基丙烯酸系樹脂(I)以外,亦可進而包含含有至少80~99.5質量%之甲基丙烯酸酯單體單元(A'),且利用凝膠滲透層析儀(GPC)所測定之重量平均分子量為2萬~30萬之甲基丙烯酸系樹脂(II)。
於該情形時,就色調之觀點而言,較佳為相對於上述甲 基丙烯酸系樹脂(I)10~99質量%,包含甲基丙烯酸系樹脂(II)90~1質量%,更佳為包含甲基丙烯酸系樹脂(I)15~95質量%、甲基丙烯酸系樹脂(II)85~5質量%,進而較佳為包含甲基丙烯酸系樹脂(I)20~80質量%、甲基丙烯酸系樹脂(II)80~20質量%。
於本實施形態之車輛部材用罩體用之甲基丙烯酸系樹脂(I)中組合使用與該甲基丙烯酸系樹脂(I)不同之甲基丙烯酸系樹脂(II)之情形時,作為構成該甲基丙烯酸系樹脂(II)之甲基丙烯酸酯單體單元(A'),可較佳地使用由下述通式(9)所表示之單體。
於上述式中,R51 表示甲基。
又,R52 表示碳數為1~12之基,較佳為表示碳數為1~12之烴基,碳上亦可具有羥基。
作為通式(9)所示之甲基丙烯酸酯單體(A'),並不限定於以下,例如可列舉甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸(2-乙基己基)酯、甲基丙烯酸(第三丁基環己基)酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸(2,2,2-三氟乙基)酯等,就購買容易度等觀點而言,較佳為 甲基丙烯酸甲酯。
上述甲基丙烯酸酯單體亦可單獨使用一種,亦可將二種以上併用。
上述甲基丙烯酸酯單體單元(A')係若考慮耐熱性、熱穩定性及流動性之平衡,則在甲基丙烯酸系樹脂(II)中被含有80~99.5質量%,較佳為85~99.5質量%,更佳為90~99質量%,進而較佳為92~99.3質量%,進而更佳為92~99質量%,更進而較佳為94~99質量%。
上述甲基丙烯酸系樹脂(II)含有上述甲基丙烯酸酯單體單元(A')及可與該(A')進行共聚合之其他乙烯基系單體單元(C')。
作為為形成上述甲基丙烯酸系樹脂(II)中所含之可與上述(A')進行共聚合之其他乙烯基系單體單元(C')所使用之單體,並不限定於以下,例如可列舉由下述通式(10)所表示之丙烯酸酯單體;
(於通式(10)中,R63 係氫原子,R64 係碳數為1~18之烷基)、丙烯酸或甲基丙烯酸等α,β-不飽和酸;丙烯酸或甲基丙烯酸等α,β-不飽和酸;順丁烯二酸、反丁烯二酸、衣康酸、桂皮酸等含有不飽和基之二元羧酸及彼等之烷基酯;苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、 2,4-二甲基苯乙烯、2,5-二甲基苯乙烯、3,4-二甲基苯乙烯、3,5-二甲基苯乙烯、對乙基苯乙烯、間乙基苯乙烯、鄰乙基苯乙烯、對第三丁基苯乙烯、異丙烯基苯(α-甲基苯乙烯)等苯乙烯系單體;1-乙烯基萘、2-乙烯基萘、1,1-二苯基乙烯、異丙烯基甲苯、異丙烯基乙基苯、異丙烯基丙基苯、異丙烯基丁基苯、異丙烯基戊基苯、異丙烯基己基苯、異丙烯基辛基苯等芳香族乙烯基單體;丙烯腈、甲基丙烯腈等氰化乙烯基單體;順丁烯二醯亞胺或N-甲基順丁烯二醯亞胺、N-乙基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺等N-取代順丁烯二醯亞胺等;丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺等醯胺類;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等將乙二醇或其低聚物之兩末端羥基利用丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化而成者;新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸酯等將醇之2個羥基利用丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化而成者;將三羥甲基丙烷、季戊四醇等的多元醇衍生物利用丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化而成者;二乙烯基苯等多官能單體等。
尤其是,於本實施形態之車輛部材用罩體中,就提高耐候性、耐熱性、流動性、熱穩定性之觀點而言,較佳為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸第二丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等,更佳為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯,進而就購買容易度之觀 點而言,進而較佳為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯。
上述乙烯基系單體亦可單獨使用一種,亦可將二種以上併用。
用以形成上述甲基丙烯酸系樹脂(II)中之可與甲基丙烯酸酯單體單元(A')進行共聚合之其他乙烯基系單體單元(C')的單體之添加量係可在不損及所獲得之甲基丙烯酸系樹脂(II)之特性之範圍內適當選擇,但就流動性與耐熱性、熱穩定性之觀點而言,相對於構成甲基丙烯酸系樹脂(II)之總單體100質量%,為0.5~20質量%,較佳為0.5~15質量%,更佳為0.5~10質量%,進而較佳為0.7~8質量%,進而更佳為1~8質量%,更進而較佳為1~6質量%。
<甲基丙烯酸系樹脂(II)之重量平均分子量、數量平均分子量等>
關於甲基丙烯酸系樹脂(II)之重量平均分子量及數量平均分子量,可利用凝膠滲透層析儀(GPC)進行測定。
具體而言,預先使用知道單分散之重量平均分子量、數量平均分子量及峰值分子量且可作為試劑購買之標準甲基丙烯酸樹脂及事先溶解出高分子量成分之分析凝膠管柱,並根據溶出時間及重量平均分子量而製作校準曲線。
其次,根據所獲得之校準曲線,可求出作為測定對象之甲基丙烯酸系樹脂之試料之重量平均分子量、數量平均分子量及峰值分子量。
甲基丙烯酸系樹脂(II)之重量平均分子量係考慮甲基丙烯酸樹脂之耐熱性、加工流動性、熱穩定性,以成為所需 之耐熱性、流動性、熱穩定性之方式適當選擇即可,重量平均分子量較佳為2萬~30萬。更佳為2萬~25萬,進而較佳為5萬~25萬,尤其較佳為7萬~23萬。
又,分子量分佈(Mw/Mn)係考慮流動性、機械特性等特性之平衡而適當選擇即可,較佳為1.5~7,更佳為1.5~5,進而較佳為1.5~4。
再者,上述甲基丙烯酸系樹脂(I)與甲基丙烯酸系樹脂(II)之混合甲基丙烯酸系樹脂之重量平均分子量係就機械強度、耐溶劑性及流動性之觀點而言,較佳為6.5萬以上30萬以下,更佳為6.5萬以上25萬以下,進而較佳為7萬以上23萬以下。
(甲基丙烯酸系樹脂(II)之製造方法)
甲基丙烯酸系樹脂(II)係可使用甲基丙烯酸酯單體(A')、可與該甲基丙烯酸酯單體進行共聚合之其他乙烯基系單體(C'),並利用塊狀聚合法、溶液聚合法、懸浮聚合法、沈澱聚合法、乳化聚合法而進行製造。較佳為利用塊狀聚合法、溶液聚合法、懸浮聚合法,更佳為溶液聚合法、懸浮聚合法,進而較佳為利用懸浮聚合法。
作為具體方法,可應用與上述甲基丙烯酸系樹脂(I)之製造方法相同之方法。
(甲基丙烯酸系樹脂組合物)
本實施形態之車輛部材用罩體係亦可使用將上述甲基丙烯酸系樹脂(I)、視需要甲基丙烯酸系樹脂(II)、進而下述規定之其他樹脂及規定之添加劑進行組合而成的甲基丙烯 酸系樹脂組合物而進行製造。
再者,本實施形態之車輛部材用罩體中所含之甲基丙烯酸系樹脂存在僅為甲基丙烯酸系樹脂(I)之情形及包含甲基丙烯酸系樹脂(I)與甲基丙烯酸系樹脂(II)之情形,以下,有時將該等合併而僅揭示為「甲基丙烯酸系樹脂」。
<其他樹脂>
關於上述甲基丙烯酸系樹脂中所組合之其他樹脂,只要係可發揮對車輛部材用罩體所要求之特性者,便可使用眾所周知之熱塑性樹脂。
作為該熱塑性樹脂,並不限定於以下,例如可列舉聚丙烯系樹脂、聚乙烯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、間規聚苯乙烯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)系樹脂、丙烯酸系樹脂、AS(Acrylonitrile Styrene,丙烯腈-苯乙烯)系樹脂、BAAS(Butyl Acrylate Acrylonitrile Styrene,丙烯酸丁酯-丙烯腈-苯乙烯)系樹脂、MBS(Methly methacrylate-Butadiene-Styrene,甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯)樹脂、AAS(Butyl Acrylate Acrylonitrile Styrene,丙烯酸丁酯-丙烯腈-苯乙烯)樹脂、生物降解性樹脂、聚碳酸酯-ABS樹脂之合金、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚三甲基乙烯對苯二甲酸酯(Polytrimethylene Terephthalate)、聚萘二甲酸乙二酯等聚伸烷基芳酯系樹脂;聚醯胺系樹脂、聚苯醚系樹脂、聚苯硫醚系樹脂、苯酚系樹脂等。
尤其是,AS樹脂、BAAS樹脂係就提高流動性之觀點而言較佳,ABS樹脂、MBS樹脂係就提高耐衝擊性之觀點而言較佳。
又,聚苯醚系樹脂、聚苯硫醚系樹脂、苯酚系樹脂等係就提高阻燃性之觀點而言較佳。
聚碳酸酯系樹脂係於需要賦予耐熱性、賦予耐衝擊性或調整光學特性之情形時較佳。
進而,丙烯酸系樹脂係於與上述甲基丙烯酸系樹脂之相溶性良好,以保持透明性之狀態,調整流動性、耐衝擊性等特性之情形時較佳。
上述各種熱塑性樹脂亦可單獨僅使用一種,亦可將二種以上之樹脂組合使用。
於本實施形態之車輛部材用罩體中,將上述甲基丙烯酸系樹脂與上述其他樹脂組合使用之情形時,該等之調配比例只要係可表現本發明效果之範圍即可,但若考慮賦予特性之效果,則相對於上述甲基丙烯酸系樹脂(I)、(II)與其他樹脂之合計量100質量%,其他樹脂之調配比例較佳為50質量%以下。更佳為45質量%,進而較佳為40質量%以下,進而更佳為30質量%以下,更進而較佳為20質量%以下。
又,若考慮調配其他樹脂時之特性賦予效果,則作為調配其他樹脂之情形時之調配量之下限值,為0.1質量%以上,更佳為1質量%以上,進而較佳為2質量%以上,進而更佳為3質量%以上,更進而較佳為5質量%以上。
其他樹脂之種類或含量係可根據與其他樹脂組合使用之情形時所期待之效果而適當選擇。
<添加劑>
於本實施形態之車輛部材用罩體中所使用之甲基丙烯酸系樹脂中,為了賦予硬度或尺寸穩定性等各種特性,亦可添加規定之添加劑。
作為添加劑,並不限定於以下,例如可列舉紫外線吸收劑、熱穩定劑、光穩定劑等各種穩定劑;塑化劑(石蠟系操作油(Process Oil)、環烷系操作油、芳香族系操作油、石蠟、有機聚矽氧烷、礦物油)、阻燃劑(例如,有機磷化合物、紅磷、無機系磷酸鹽等磷系,鹵素系,二氧化矽系,矽酮系等)、阻燃助劑(例如,氧化銻類、金屬氧化物、金屬氫氧化物等)、硬化劑(二伸乙基三胺、三伸乙基四胺、四伸乙基五胺、五伸乙基六胺、二乙基胺基丙基胺、3,9-雙(3-胺基丙基)-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷、薄荷烷二胺、異佛爾酮二胺、N-胺基乙基哌、間二甲苯二胺、間苯二胺、二胺基苯甲烷、二胺基二苯基碸、雙氰胺、己二酸二醯肼等胺類,或者苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂等苯酚樹脂類,液狀聚硫醇、多硫化物等聚硫醇,鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基耐地酸酐、均苯四甲酸二酐、甲基環己烯四甲酸酐、十二烷基琥珀酸酐、偏苯三甲酸酐、氯茵酸酐、二苯甲酮四甲酸酐、乙二醇雙(脫水偏苯三酸酯)等酸酐等)、硬化促 進劑(2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑等咪唑類,三苯基膦、三丁基膦等有機膦類,苄基二甲基胺、2-二甲基胺基甲基)苯酚、2,4,6-三(二胺基甲基)苯酚、四甲基己二胺等三級胺類,三苯基磷化氫四苯基硼酸鹽、四苯基鏻四苯基硼酸鹽、三乙胺四苯基硼酸鹽等硼鹽,1,4-苯醌、1,4-萘醌、2,3-二甲基-1,4-苯醌、2,6-二甲基苯醌、2,3-二甲氧基-1,4-苯醌等醌化合物等)、防靜電劑(例如,聚醯胺彈性體、四級銨鹽系、吡啶衍生物、脂肪族磺酸鹽、芳香族磺酸鹽、芳香族磺酸鹽共聚物、硫酸酯鹽、多元醇部分酯、烷基二乙醇胺、烷基二乙醇醯胺、聚伸烷基二醇衍生物、甜菜鹼系、咪唑啉衍生物等)、導電性賦予劑、應力緩和劑、脫模劑(醇、醇與脂肪酸之酯、醇與二羧酸之酯、矽油等)、結晶化促進劑、水解抑制劑、潤滑劑(例如,硬脂酸、二十二烷酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂等高級脂肪酸及其金屬鹽、伸乙雙硬脂醯胺等高級脂肪酸醯胺類等)、衝擊賦予劑、滑動性改良劑(低分子量聚乙烯等烴系,高級醇、多元醇、聚乙二醇、聚甘油、高級脂肪酸、高級脂肪酸金屬鹽、脂肪酸醯胺、脂肪酸與脂肪族醇之酯、脂肪酸與多元醇之全酯或部分酯、脂肪酸與聚乙二醇之全酯或部分酯、矽酮系、氟樹脂系等)、相容劑、成核劑、填料等強化劑、流動調整劑、染料(亞硝基染料、硝基染料、偶氮染料、茋偶氮染料、酮亞胺染料、三苯甲烷染料、二苯并吡喃染料、吖 啶染料、喹啉染料、次甲基/聚次甲基染料、噻唑染料、吲達胺/靛酚染料、吖染料、染料、噻嗪染料、硫化染料、胺基酮/羥基酮染料、蒽醌染料、靛藍類染料、酞菁染料等染料)、增感劑、著色劑(氧化鈦、碳黑、鈦黃、氧化鐵系顏料、群青、鈷藍氧化鉻、尖晶石綠、鉻酸鉛系顏料、鎘系顏料等無機顏料,偶氮色澱顏料、苯并咪唑酮顏料、二芳基化物顏料、縮合偶氮顏料等偶氮系顏料,酞菁藍、酞菁綠等酞菁系顏料,異吲哚啉酮顏料、喹酞酮顏料、喹吖酮顏料、苝顏料、蒽醌顏料、哌瑞酮顏料、二紫等縮合多環系顏料等有機系顏料,鱗片狀之鋁之金屬顏料、為了改良焊接外觀所使用之球狀之鋁顏料、珠光式金屬顏料用之雲母粉、藉由金屬電鍍或濺鍍而被覆於其他玻璃等無機物之多面體粒子上者等金屬顏料等)、增黏劑、防沈澱劑、防流掛劑、填充劑(玻璃纖維、碳纖維等纖維狀增強劑,進而玻璃珠、碳酸鈣、滑石、黏土等)、消泡劑(矽酮系消泡劑、界面活性劑或聚醚、高級醇等有機系消泡劑等)、偶合劑、光擴散性微粒子、防銹劑、抗菌‧防黴劑、防污劑、導電性高分子、橡膠質聚合物等。
作為上述光擴散性微粒子,並不限定於以下,例如可列舉氧化鋁、氧化鈦、碳酸鈣、硫酸鋇、二氧化矽、玻璃珠等無機微粒子,苯乙烯交聯珠、MS(Methyl Methacrylate Styrene,甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯)交聯珠、矽氧烷系交聯珠等有機微粒子等。
又,亦可使用由丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、MS樹脂、環狀烯烴樹脂等透明性較高之樹脂材料所構成之中空交聯微粒子及由玻璃所構成之中空微粒子等作為光擴散性微粒子。
作為上述無機微粒子,就擴散性、購買容易度之觀點而言,更佳為氧化鋁及氧化鈦等。
又,光擴散性微粒子亦可單獨僅使用一種,亦可將二種以上併用。
此處,光擴散性微粒子之折射率較佳為1.3~3.0,更佳為1.3~2.5,進而較佳為1.3~2.0。
若折射率為1.3以上,則可獲得實用上充分之散射性,若為3.0以下,則將本實施形態之車輛部材用罩體使用於燈附近之部材時,抑制燈附近之散射,並可有效防止亮斑或出射光色調不均之產生。
所謂上述折射率,係指基於D線(589 nm)之在溫度20℃下之值。
作為光擴散性微粒子之折射率之測定方法,例如可列舉如下方法:將光擴散性微粒子浸漬於可逐步改變折射率之液體中,一面改變液體之折射率,一面觀察光擴散性微粒子界面,測定當光擴散性微粒子界面不清晰時之液體之折射率。再者,於測定液體之折射率時,可使用阿貝折射計等。
又,上述光擴散性微粒子之平均粒徑較佳為0.1~20 μm,更佳為0.2~15 μm,進而較佳為0.3~10 μm,進而更佳 為0.45 μm。
若平均粒徑為20 μm以下,則抑制背向反射等所引起之光損耗,從而可使所入射之光有效地向發光面側擴散,故較理想。又,若平均粒徑為0.1 μm以上,則可使出射光擴散,從而可獲得所需之面發光亮度、擴散性,故較理想。
又,甲基丙烯酸系樹脂組合物中之光擴散性微粒子之含量係就光擴散效果之表現、面發光均勻性之觀點而言,相對於甲基丙烯酸系樹脂100質量份,較佳為0.0001~0.03質量份,更佳為0.0001~0.01質量份。
作為上述熱穩定劑,並不限定於以下,例如可列舉受阻酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑,就對該樹脂之熱穩定性賦予效果之觀點而言,較佳為受阻酚系抗氧化劑。
於本實施形態之車輛部材用罩體中,例如製成儀錶罩體或尾燈罩體之類的長條成形品之情形時,若包含揮發成分,則存在成型時容易出現焊接線之傾向。因此,就焊接線抑制、銀條紋抑制之觀點而言,熱穩定劑在20℃下之蒸汽壓(P)較佳為1.0×10-4 Pa以下,更佳為1.0×10-5 Pa以下,進而較佳為1.0×10-6 Pa以下。
熱穩定劑之含量只要係發揮本發明效果之量即可,於含量過剩之情形時,存在加工時產生滲出等問題之虞,因此相對於甲基丙烯酸系樹脂100質量份,較佳為5質量份以下,更佳為3質量份以下,進而較佳為1質量份以下,進而更佳為0.8質量份以下,更進而較佳為0.01質量份以上0.8質量份以下,尤其較佳為0.01質量份以上且未達0.5質量 份。
作為熱穩定劑,並不限定於以下,例如可列舉季戊四醇四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、硫代二乙基雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、3,3',3",5,5',5"-六-第三丁基-a,a',a"-(均三甲苯-2,4,6-三基)三-對甲酚、4,6-雙(辛硫基甲基)-鄰甲酚、4,6-雙(十二烷硫基甲基)-鄰甲酚、乙烯雙(氧乙烯)雙[3-(5-第三丁基-4-羥基-間甲苯基)丙酸酯]、六亞甲基雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、1,3,5-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)-1,3,5-三-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、1,3,5-三[(4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲苯)甲基]-1,3,5-三-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、2,6-二-第三丁基-4-(4,6-雙(辛硫基)-1,3,5-三-2-基胺)苯酚、丙烯酸2-[1-(2-羥基-3,5-二-第三戊基苯基)乙基]-4,6-二-第三戊基苯基酯、丙烯酸2-第三丁基-4-甲基-6-(2-羥基-3-第三丁基-5-甲基苄基)苯基酯等。
尤其較佳為季戊四醇四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、丙烯酸2-[1-(2-羥基-3,5-二-第三戊基苯基)乙基]-4,6-二-第三戊基苯基酯。
又,作為上述熱穩定劑之受阻酚系抗氧化劑係亦可使用零售之苯酚系抗氧化劑,作為此類零售之苯酚系抗氧化劑,並不限定於以下,例如可列舉Irganox 1010(季戊四醇四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、汽巴精化 (Ciba Specialty Chemicals)製造)、Irganox 1076(十八烷基-3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、汽巴精化製造)、Irganox 1330(3,3',3",5,5',5"-六-第三丁基-a,a',a"-(均三甲苯-2,4,6-三基)三-對甲酚、汽巴精化製造)、Irganox 3114(1,3,5-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)-1,3,5-三-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、汽巴精化製造)、Irganox 3125(汽巴精化製造)、Sumilizer BHT(住友化學製造)、Cyanox 1790(Cytec製造)、Sumilizer GA-80(住友化學製造)、Sumilizer GS(丙烯酸2-[1-(2-羥基-3,5-二-第三戊基苯基)乙基]-4,6-二-第三戊基苯基酯、住友化學製造)、Sumilizer GM(丙烯酸2-第三丁基-4-甲基-6-(2-羥基-3-第三丁基-5-甲基苄基)苯基酯、住友化學製造)、維生素E(Eisai製造)等。
於該等零售之苯酚系抗氧化劑之中,就對該樹脂之熱穩定性賦予效果之觀點而言,較佳為Irganox 1010、Irganox 1076、Sumilizer GS等。該等亦可單獨僅使用一種,亦可將二種以上併用。
又,至於作為上述熱穩定劑之磷系抗氧化劑,並不限定於以下,例如可列舉三(2,4-二-第三丁基苯基)亞磷酸酯、雙(2,4-雙(1,1-二甲基乙基)-6-甲基苯基)乙基亞磷酸酯、四(2,4-二-第三丁基苯基)(1,1-聯苯基)-4,4'-二基雙膦酸酯、雙(2,4-二-第三丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二異丙苯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、四(2,4-第三丁基苯基)(1,1-聯苯基)-4,4'-二基雙膦酸酯、二-第三丁基-間甲苯 基-膦酸酯、4-[3-[(2,4,8,10-四-第三丁基二苯并[d,f][1,3,2]二磷環庚烷)-6-基氧基]丙基]-2-甲基-6-第三丁基苯酚等。
進而,作為磷系抗氧化劑,亦可使用零售之磷系抗氧化劑,作為此類零售之磷系抗氧化劑,並不限定於以下,例如可列舉Irgafos 168(三(2,4-二-第三丁基苯基)亞磷酸酯、汽巴精化製造)、Irgafos 12(三[2-[[2,4,8,10-四-第三丁基二苯并[d,f][1,3,2]二磷環庚烷-6-基]氧基]乙基]胺、汽巴精化製造)、Irgafos 38(亞磷酸乙基雙(2,4-二-第三丁基-6-甲基苯基)酯、汽巴精化製造)、ADK STAB 329K(旭電化製造)、ADK STAB PEP36(旭電化製造)、ADK STAB PEP-8(旭電化製造)、Sandstab P-EPQ(Clariant製造)、Weston 618(GE製造)、Weston 619G(GE製造)、Ultranox 626(GE製造)、Sumilizer GP(4-[3-[(2,4,8,10-四-第三丁基二苯并[d,f][1,3,2]二磷環庚烷)-6-基氧基]丙基]-2-甲基-6-第三丁基苯酚、住友化學製造)等。
該等磷系抗氧化劑亦可單獨僅使用1種,亦可將2種以上併用。
又,於本實施形態之車輛部材用罩體中,為了獲得實用上充分優異之熱穩定性,將熱穩定劑對甲基丙烯酸系樹脂100質量份之調配比例設為(Y)/質量份之情形時,甲基丙烯酸酯系單體單元、主鏈上具有環結構之結構單元(B)及熱穩定劑之調配比例(Y)較佳為滿足下述式(i)。
(Y)≧0.053×[甲基丙烯酸酯單體單元含量/(B)含量]-0.4………(i)
再者,本實施形態之車輛用罩體中所含之甲基丙烯酸系樹脂僅為上述甲基丙烯酸系樹脂(I)之情形時,較佳為滿足下述式(i-1),包含上述甲基丙烯酸系樹脂(I)及(H)之情形時,較佳為滿足下述式(i-2)。
(Y)≧0.053×[(A)含量/(B)含量]-0.4………式(i-1)
(Y)≧0.053×[(A)+(A')含量/(B)含量]-0.4………式(i-2)
作為本實施形態之車輛部材用罩體之材料所使用的甲基丙烯酸系樹脂(I)係如上所述,含有主鏈上具有環結構之結構單元(B)。
含有該主鏈上具有環結構之結構單元(B),由此將甲基丙烯酸系樹脂進行成型時等,暴露於高溫條件下時,抑制該甲基丙烯酸系樹脂之熱解,從而可獲得減少揮發成分產生量之效果。
亦即,相對於甲基丙烯酸酯系單體單元(A)而增加上述主鏈上具有環結構之結構單元(B)之含量,由此可減少上述熱穩定劑之添加量。
另一方面,相對於上述主鏈上具有環結構之結構單元(B)之含量,若甲基丙烯酸酯單體單元(A)之比例較多,則推進甲基丙烯酸系樹脂之熱解,故而為了彌補此情況,必須增加熱穩定劑之添加量。
具體而言,使用下述實施例所示之甲基丙烯酸甲酯(MMA,methyl methacrylate)及順丁烯二醯亞胺系結構單元(MI,maleimide),對MMA/MI(相當於(A)含量/(B)含量)與為了獲得實用上優異之熱穩定性所需之熱穩定劑量之關 係進行了討論,結果引導出上述式(i)之式,可知曉藉由應用滿足上述(i)之條件之甲基丙烯酸系樹脂(I)及熱穩定劑量,從而可獲得實用上充分優異之熱穩定性。
再者,此時,所謂「實用上優異之熱穩定性」,意指如下述實施例所揭示般,在290℃下保持30分鐘時,甲基丙烯酸系樹脂進行分解,由此質量之減少量為6%以下。
若以滿足上述式(i)之方式包含熱穩定劑,則可獲得實用上優異之熱穩定性,亦可抑制熱穩定劑之過剩調配。
就獲得較高之熱穩定性之觀點而言,更佳為(Y)≧0.053×[甲基丙烯酸酯單體單元含量/(B)含量]-0.35,進而較佳為(Y)≧0.053×[甲基丙烯酸酯單體單元含量/(B)含量]-0.3,進而更佳為(Y)≧0.053×[甲基丙烯酸酯單體單元含量/(B)含量]-0.25。
只要係上述範圍內,就可保持作為車輛部材用罩體較佳之較高之熱穩定性。
作為上述紫外線吸收劑,並不限定於以下,例如可列舉苯并三唑系化合物、苯并三系化合物、苯甲酸酯系化合物、二苯甲酮系化合物、氧基二苯甲酮系化合物、苯酚系化合物、唑系化合物、丙二酸酯系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、內酯系化合物、水楊酸酯系化合物、苯并 酮系化合物等。
尤其是,就與該樹脂之相溶性之觀點而言,較佳為苯并三唑系化合物、苯并三系化合物。該等亦可單獨僅使用1種,亦可將2種以上併用。
紫外線吸收劑係就確保甲基丙烯酸系樹脂組合物之良好之成形加工性之觀點而言,在20℃下之蒸汽壓(P)較佳為1.0×10-4 Pa以下,更佳為1.0×10-6 Pa以下,進而較佳為1.0×10-8 Pa以下。
此處,所謂良好之成形加工性,意指例如作為膜成形時,低分子化合物較少附著於輥之情況等。若附著於輥,則進而再附著於表面,故而成為外觀劣化或者光學特性惡化之原因,因此較佳為滿足上述蒸汽壓(P)之值,獲得良好之成形加工性。
又,上述紫外線吸收劑之熔點(Tm)較佳為80℃以上,更佳為100℃以上,進而較佳為130℃以上,進而更佳為160℃以上。
上述紫外線吸收劑係23℃~260℃為止以20℃/min之速度升溫之情形時之重量減少率較佳為50%以下,更佳為30%以下,進而較佳為15%以下,進而更佳為10%以下,更進而較佳為5%以下。
上述紫外線吸收劑之調配量只要係發揮本發明效果之量即可,但大量放入而過多之情形時,亦存在加工時產生滲出等問題之虞,因此相對於甲基丙烯酸系樹脂100質量份,較佳為5質量份以下,更佳為3質量份以下,進而較佳為1質量份以下,更進而較佳為0.8質量份以下,進而更佳為0.01質量份以上0.8質量份以下。
(甲基丙烯酸系樹脂及甲基丙烯酸系樹脂組合物之加工方法)
作為加工甲基丙烯酸系樹脂,或者與該甲基丙烯酸系樹脂之各種添加劑或其他樹脂進行混合而加工甲基丙烯酸系樹脂組合物之方法,例如可列舉使用擠壓機、加熱輥、捏合機、滾筒混合機、班伯裏混合機等混煉機進行混煉之方法。
其中,利用擠壓機之混煉係就生產性之方面而言較佳。
混煉溫度係依從構成甲基丙烯酸系樹脂之聚合物或所混合之其他樹脂之較佳之加工溫度即可,作為標準,為140~300℃之範圍,較佳為180~280℃之範圍。
[車輛部材用罩體之製造方法]
將上述甲基丙烯酸系樹脂單獨進行成型,或者將包含上述甲基丙烯酸系樹脂之上述甲基丙烯酸系樹脂組合物進行成型,由此可獲得車輛部材用罩體。
作為車輛部材用罩體之製造方法,可應用射出成型、薄片成型、吹塑成型、射出吹塑成型、充氣成型、T模成型、加壓成型、擠壓成型、發泡成型等眾所周知之方法,亦可使用壓空成型、真空成型等二次加工成型法。
又,作為一例,亦可列舉使用加熱輥、捏合機、班伯裏混合機、擠壓機等混煉機而混煉製造甲基丙烯酸系樹脂組合物後,進行冷卻、粉碎,進而利用轉移成型、射出成型、壓縮成型等進行成型之方法。
[作為車輛部材用罩體之特性]
車輛部材用罩體亦存在通常暴露於高溫高濕條件下之情形,故而要求幾乎看不到高溫高濕條件下之應變之優異之 耐濕熱性。又,根據輕量化之需求而要求成形體之薄壁化,隨之要求具有更高之耐熱性與成型加工性。尤其是,於尾燈罩體等車輛用包裝材料用途中,需要成型長條成形體,故而要求更高之耐熱性、成型加工性。
又,於車輛用儀器罩體用途等中,亦需要視認性。
於成型加工時,使用雙折射較高之材料之情形時,穿過偏光板時看到偏光,因此尤其是用作車輛用儀器罩體之情形時,穿過太陽眼鏡等偏光板而看見該車輛用儀器罩體之情形時,視認性下降,故較不理想。為了解決相關問題點,有效的是提高成型加工溫度,抑制偏光而提高視認性,但同時,在高溫下進行成型加工之情形時,亦必須不產生銀紋。
(耐熱性)
本實施形態之車輛部材用罩體中之VICAT軟化溫度係就抑制實際使用時之成形體之應變等不良情況之觀點而言,較佳為110℃以上。更佳為112℃以上,進而較佳為113℃以上,進而更佳為115℃以上,更進而較佳為117℃以上,尤其較佳為120℃以上。
VICAT軟化溫度係可依據ISO 306 B50進行測定,具體而言可利用下述實施例所揭示之方法而進行測定。
(透明性)
本實施形態之車輛部材用罩體係就視認性之觀點而言,在3 mm厚度中之全光線透過率較佳為70%以上。更佳為75%以上,進而較佳為80%以上。
全光線透過率越高越好,但實用上即便為94%以下,亦可充分確保視認性。
透明性係具體而言可利用下述實施例所揭示之方法而進行測定。
又,於車輛部材用罩體用途中,亦可進行著色而使用。該情形時之在3 mm厚度中之全光線透過率係就視認性之觀點而言,較佳為10%以上,更佳為15%以上,進而較佳為20%以上,進而更佳為25%以上。
全光線透過率係可利用下述實施例所揭示之方法而進行測定。
(厚度)
本實施形態之車輛部材用罩體之厚度係斟酌重量、強度、成型加工性而適當選擇即可,具體而言較佳為0.1~5 mm。更佳為0.5~4 mm,進而較佳為0.5~3 mm,進而更佳為1~3 mm。
(耐濕熱性)
於使用車輛部材用罩體之情形時,根據車輛之使用條件,有時放置於高溫多濕條件下。尤其是,於容易暴露於直射日光之環境中,放置於高溫多濕條件下,故而存在先前之甲基丙烯酸系樹脂中產生翹曲或應變等不良之可能性。
作為耐濕熱性之評價,將本實施形態之車輛部材用罩體在設定溫度90℃、設定濕度95%條件下放置500小時之情形時,較佳為不產生翹曲或應變等不良。
又,於儀器罩體用途或尾燈罩體用途等中供於使用之情形時,長期間暴露於高溫高濕條件下時,若看到污濁,則視認性下降,因此高溫高濕條件下暴露前後之霧度值之變化越小越好。具體而言,在設定溫度80℃、設定濕度95% Rh條件下放置1000小時之情形時之霧度之變化度(試驗後之霧度值-試驗前之霧度值)(△Hz)較佳為1.3以下。較佳為1.0以下,更佳為0.8以下,進而較佳為0.7以下,進而更佳為0.6以下,更進而較佳為0.5以下。
耐濕熱性、霧度之變化率係具體而言可利用下述實施例所揭示之方法而進行測定。
(耐損傷性)
作為車輛部材用罩體,尤其是儀器罩體或尾燈罩體等之用途中供於使用之情形時,劃傷表面會使視認性下降,故而較佳為具有較高之耐損傷性。
於本實施形態之車輛部材用罩體中,作為表面硬度的鉛筆硬度較佳為H以上。
又,於儀器罩體用途等在車輛內所使用之車輛部材用罩體中,蒙上灰塵或者弄污之情形時,有時亦利用毛巾或面紙(tissue paper)等拭取,作為實用特性,利用面紙等擦拭表面之情形時,較佳為難以劃傷。
車輛部材用罩體之耐損傷性具體而言可利用下述實施例所揭示之方法而進行評價。
(成型加工性)
根據用途,車輛部材用罩體係長條形狀之成形體,因此 較佳為具有較高之成型流動性。
又,於將雙折射較大之樹脂材料進行成形之情形時,當通過太陽眼鏡等偏光玻璃觀見時,有時由於成型時之應變而看得到干擾條紋。若如此,則用作儀器罩體用途之情形時,難以看見設置於內部之儀器,故而必須消除成型時之應變。
作為提高上述成型流動性之方法或者消除成型應變之方法,存在提高成型溫度降低熔融黏度而進行成型之方法,於提高成型溫度之情形時,存在成形體中產生稱作銀條紋之銀狀痕之虞。
進而,於車輛部材用罩體用途中,為了輕量化,要求薄壁化。為了使成形體薄壁化,有效的是如上所述提高成型溫度、提高流動性,但提高成型溫度,會存在產生銀條紋之虞。
為製造本實施形態之車輛部材用罩體所使用之甲基丙烯酸系樹脂或甲基丙烯酸系樹脂組合物係為了消除成型應變,提高成型溫度降低熔融溫度而進行成型之情形時,亦較佳為不出現銀紋等不良情況。具體而言,在滾筒溫度290℃、模具溫度60℃下利用50次射出(shot)連續進行成型之情形時,較佳為幾乎看不到銀條紋等成型不良。
成型加工性具體而言可利用下述實施例所揭示之方法而進行評價。
(熱穩定性)
於利用射出成型而製造本實施形態之車輛部材用罩體之 情形時,有時數次射出份之樹脂以熔融狀態滯留於成形機內。此時,在高溫下長時間滯留,故而要求樹脂材料難以進行熱解。
具體而言,約270℃下保持30分鐘時之重量減少比例較佳為2%以下,更佳為1.5%以下,進而較佳為1.0%以下,進而更佳為0.5%以下。
又,約290℃下保持30分鐘時之重量減少比例較佳為6%以下,更佳為5%以下,進而較佳為3%以下,進而更佳為2.5%以下,更進而較佳為2%以下。
關於270℃/保持30分鐘時之熱解量、290℃/保持30分鐘時之熱解量,可利用下述實施例所揭示之方法而進行測定。
於使用本實施形態之車輛部材用罩體作為儀器罩體之情形時,就為提高視認性而減少成型應變之觀點而言,必須在高溫下進行成型,故而要求較高之熱穩定性。
就相關觀點而言,於使用本實施形態之車輛部材用罩體作為儀器罩體之情形時,甲基丙烯酸系樹脂或甲基丙烯酸系樹脂組合物之熱解起始溫度較佳為300℃以上。更佳為310℃以上,進而較佳為320℃以上,進而更佳為325℃以上,更進而較佳為330℃以上。
熱解起始溫度係具體而言可利用下述實施例所揭示之方法而進行測定。
如上所述,為了製成防止甲基丙烯酸系樹脂或甲基丙烯酸系樹脂組合物之熱解,並具有實用上優異之熱穩定性 者,有效的是本實施形態之車輛部材用罩體中所含之甲基丙烯酸系樹脂(I)中,增加主鏈上具有環結構之結構單元(B)之比例,相對地減少使甲基丙烯酸酯系單體單元((A)成分及(A')成分)進行共聚合之量。
然而,若(B)成分對甲基丙烯酸酯系單體單元((A)成分及(A')成分)之比例太高,則存在無法獲得作為車輛部材用罩體所要求之成型流動性、表面硬度等特性之虞,故而考慮該等特性之平衡,必須規定((A)成分及(A')成分)、(B)成分之比例。
增加主鏈上具有環結構之結構單元(B)之共聚合比例之情況係就暴露於高溫之情形時抑制解聚所引起之分解反應之意義上較為有效,若提高(B)成分對甲基丙烯酸酯系單體單元((A)成分及(A')成分)之比例,則即便減少熱穩定劑量,亦可賦予充分之熱穩定性。
另一方面,若甲基丙烯酸酯系單體單元((A)成分及(A')成分)之比例相對較多,則高溫環境下之熱解量增加。就熱解抑制之觀點而言,亦可添加熱穩定劑,但即便過多量地添加,亦會招致耐熱性之下降,而且亦存在成形時亦產生滲出等問題之情形。
為了獲得作為車輛部材用罩體所要求之特性,如上所述,將熱穩定劑對甲基丙烯酸系樹脂100質量份之調配比例設為(Y:質量份)之情形時,就高溫下之熱解抑制、成形加工性、耐熱性之平衡之觀點而言,甲基丙烯酸酯系單體單元與主鏈上具有環結構之結構單元(B)、熱穩定劑之 調配比例較佳為滿足下述式(i)。
(Y)≧0.053×[甲基丙烯酸酯單體單元含量/(B)含量]-0.4………(i)
再者,本實施形態之車輛部材用罩體中所含之甲基丙烯酸系樹脂僅為上述甲基丙烯酸系樹脂(I)之情形時,較佳為滿足下述式(i-1),包含上述甲基丙烯酸系樹脂(I)及(II)之情形時,較佳為滿足下述式(i-2)。
(Y)≧0.053×[(A)含量/(B)含量]-0.4………式(i-1)
(Y)≧0.053×[(A)+(A')含量/(B)含量]-0.4………式(i-2)
更佳為(Y)≧0.053×[甲基丙烯酸酯單體單元含量/(B)含量]-0.35,進而較佳為(Y)≧0.053×[甲基丙烯酸酯單體單元含量/(B)含量]-0.3,進而更佳為(Y)≧0.053×[甲基丙烯酸酯單體單元含量/(B)含量]-0.27,更進而較佳為(Y)≧0.053×[甲基丙烯酸酯單體單元含量/(B)含量]-0.25。
[用途]
本實施形態之車輛部材用罩體係可較佳地使用於各種用途中。
例如,可較佳地使用於汽車或二輪車用之各種車輛用鐘錶罩體、指示器罩體、組合儀錶罩體、儀錶罩體、車輛用抬頭顯示器(Head-Up Display)用途等車輛用儀器罩體;尾燈罩體、後組合燈(rear combination lamp)罩體、高密度煞車燈(high mounted stop lamp)罩體等車輛用尾燈罩體中。
實施例
以下,列舉具體的實施例及比較例進行說明,但本發明並未限定於該等。
[原料]
以下,表示下述實施例及比較例中所使用之原料。
(A)成分:
(A-1):甲基丙烯酸甲酯(MMA)
:旭化成化學(股)公司製造(作為聚合抑制劑,添加中外貿易(股)公司製造之2,4-二甲基-6-第三丁基苯酚(2,4-di-methyl-6-tert-butylphenol)2.5 ppm而成者)
(A-2):甲基丙烯酸環己酯
:旭化成化學(股)公司製造
(A-3):甲基丙烯酸苯酯
:和光純藥(股)公司製造
(B)成分:
(B-1):N-苯基順丁烯二醯亞胺(NPMI)
:日本觸媒股份有限公司製造
(B-2):N-環己基順丁烯二醯亞胺(NCyMI)
:日本觸媒股份有限公司製造。
(C)成分:
(C-1):苯乙烯(St)
:旭化成化學(股)公司製造
(C-2-1):丙烯酸甲酯(MA)
:三菱化學(股)公司製造(作為聚合抑制劑,添加川口化學工業製造之4-甲氧基苯酚(4-methoxyphenol)14 ppm而成者)
(C-2-2):丙烯酸乙酯(EA)
:三菱化學(股)公司製造
(C-3):丙烯腈(AN)
:旭化成化學(股)公司製造
(D)成分:
(D-1):順丁烯二酸酐(MAH)
:三井化學(股)公司製造
(E)成分:
(E-1):Irganox 1076:十八烷基-3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯
:汽巴精化製造
(E-2):Irganox 1010:季戊四醇四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]
:汽巴精化製造
(E-3):Sumilizer-GS:丙烯酸2-[1-(2-羥基-3,5-二-第三戊基苯基)乙基]-4,6-二-第三戊基苯基酯
:住友化學製造
(E-4):Sumilizer GM:丙烯酸2-第三丁基-4-甲基-6-(2-羥基-3-第三丁基-5-甲基苄基)苯基酯
:住友化學製造
(E-5):Irgafos 168:三(2,4-二-第三丁基苯基)亞磷酸酯:汽巴精化製造
(其他成分):
正辛基硫醇(n-octylmercaptan,NOM)
:Arkema(股)公司製造
過氧化月桂醯(lauroyl peroxide,LPO)
:日本油脂(股)公司製造
第三磷酸鈣(calcium phosphate)
:日本化學工業(股)公司製造,用作懸浮劑
碳酸鈣(calcium carbonate)
:白石工業(股)公司製造,用作懸浮劑
月桂基硫酸鈉(sodium lauryl sulfate)
:和光純藥(股)公司製造,用作懸浮助劑
2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑
(2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-p-cresol)
:城北化學(股)製造之JF77,用作紫外線吸收劑
(熱穩定劑之添加量之計算式)
使用甲基丙烯酸系單體、(B)成分之質量比:甲基丙烯酸系單體/(B),算出0.053×[(甲基丙烯酸酯單體單元含量)/(B)]-0.4,示於表2~表5。
再者,於表2~4之實施例1~15、比較例1~7中,設定甲基丙烯酸系單體為上述(A)成分者,於表5之實施例16~23、比較例8、9中,設定甲基丙烯酸系單體為上述(A)成分與下述製造例1~3中所使用之甲基丙烯酸系單體(A')成分之合計者。
再者,藉由上述式,可算出為了獲得實用上充分良好之熱穩定性所需之熱穩定劑之調配量,於表中,可將標記為「<0」之部位看作「熱穩定劑之必要量=0質量份」。
[測定法]
(I.甲基丙烯酸系樹脂之分子量測定)
利用下述裝置及條件,測定甲基丙烯酸系樹脂之重量平均分子量。
測定裝置:TOSOH股份有限公司製造之凝膠滲透層析儀(HLC-8320GPC)
管柱:將1根TSKguardcolumn SuperH-H、2根TSKgel SuperHM-M、1根TSKgel SuperH2500依序串列連接而使用。
於本管柱中,快速溶解出高分子量,溶解出低分子量之時間遲緩。
檢測器:RI(示差折射)檢測器
檢測感度:3.0 mV/min
管柱溫度:40℃
樣品:0.02 g之甲基丙烯酸系樹脂之四氫呋喃20 mL溶液
注入量:10 μL
顯影溶劑:四氫呋喃,流速;0.6 mL/min
作為內部標準,添加2,6-二-第三丁基-4-甲基苯酚(BHT)0.1 g/L。
作為校準曲線用標準樣品,使用知道單分散之重量峰值分子量且分子量各不相同之以下10種聚甲基丙烯酸甲酯(Polymer Laboratories製造;PMMA Calibration Kit M-M-10)。
在上述條件下,測定相對於甲基丙烯酸系樹脂之溶出時間之RI檢測強度。
以GPC溶出曲線中之區域面積與7次近似式之校準曲線為基礎,求出甲基丙烯酸系樹脂之重量平均分子量(Mw)。
(II.殘存單體量之測定)
甲基丙烯酸系樹脂中所含之殘存單體量係利用下述條件‧裝置進行測定。
樣品:將下述<1.耐熱性;VICAT軟化溫度之測定>中所製造之4 mm厚度試驗片切削,製成殘存單體量測定用樣品。
測定裝置:島津製作所股份有限公司製造之GC-1700
使用管柱:TC-10.32 mm×30 m×0.25 μm
載氣:氮氣(1.3 mL/min)
分流比:(1:5)
線速度:23 cm/sec
管柱壓42 kPa
總流量11 mL/min
注入量0.8 μL
設定溫度INJ/DET=230℃/300℃
升溫程式45℃(保持5分鐘)。→以10℃/min升溫至90℃為止。→以30℃/min升溫至190℃為止。→以10℃/min升溫至220℃為止。→以50℃/min升溫至300℃為止。
再者,殘存單體量係預先由作為測定對象之單體種製作校準曲線,並使用該校準曲線而算出。
於下述表中,殘存單體量表示供於聚合之單體種之殘存量之合計,殘MI系單體量表示用作(B)成分之順丁烯二醯亞胺系單體之殘存量之合計。
(III.物性測定)
<1.耐熱性;VICAT軟化溫度之測定>
依據ISO 306 B50,使用4 mm厚度試驗片進行測定,求出VICAT軟化溫度(℃),設為耐熱性評價之指標。
<2.透明性;全光線透過率之測定>
依據ISO13468-1規格,使用3 mm厚度試驗片測定全光線透過率,設為透明性之指標。
<3-1.耐濕熱性試驗>
使用東芝機械股份有限公司製造之IS-100EN射出成型機,在成型溫度270℃、模具溫度60℃下,製造厚度3 mm×寬度100 mm×長度100 mm之試驗片,觀察在設定為溫度90℃、濕度95%之恆溫恆濕槽內放置500小時後之試驗片形狀,並根據以下基準進行評價。
看得到應變等變形者:「×」
看得到些許變形者:「△」
幾乎看不到變形者:「○」
<3-2.耐濕熱性試驗(霧度值之變化率(色調變化)>
使用東芝機械股份有限公司製造之IS-75S射出成型機,在成型溫度270℃、模具溫度60℃下,製造厚度約3 mm×寬度約40 mm×長度約60 mm之試驗片,並依據JIS-K7136測定在設定為溫度80℃、溫度95% Rh之恆溫恆濕槽內放置1000小時前後之霧度值,求出霧度值之變化率,由此測定色調變化。
<4.成型加工性1:成型時之流動性>
使用東芝機械股份有限公司製造之IS-100EN射出成型機,以成型溫度250℃、模具溫度60℃、射出壓力56 MPa、射出時間20秒、冷卻時間40秒,藉由射出成型製造厚度約3.2 mm×寬度約12.7 mm×長度約127 mm之試驗片,並根據以下基準進行評價。
可獲得試驗片者:「○」
流動性太差,短程測定(short shot)而成者:「×」
<5.成型加工性2:銀紋之有無及脫模時之裂紋之有無>
使用利用設定為85℃之蒸汽烘箱乾燥8小時而成之試料,並使用東芝機械股份有限公司製造之IS-100EN射出成 型機,在成型溫度290℃、模具溫度60℃下,利用50次射出連續製造厚度3 mm×寬度100 mm×長度100 mm之試驗片,並根據以下基準進行評價。
(銀紋之有無)
10個樣品以上之試驗片中觀測到銀紋者;「×」
2~9個樣品之試驗片中觀測到銀紋者:「○」
觀測到銀紋者為1個樣品以下者:「◎」
(脫模時之裂紋之有無)
脫模時成型片中產生裂紋者:「×」
未產生裂紋者:「○」
<6.視認性>
使用利用設定為85℃之蒸汽烘箱乾燥8小時而成之試料,並使用東芝機械股份有限公司製造之IS-100EN射出成型機,在成型溫度270℃、模具溫度60℃下,製作厚度3 mm×寬度100 mm×長度100 mm之試驗片,在背後放置光源之狀態下,穿過偏光膜(註冊商標TECH SPEC)觀察該試驗片,並根據以下基準進行評價。
看得到較多莫而干擾紋者:「×」
不太看得到者:「○」
<7.熱穩定性評價>
(1%重量減少溫度)
利用下述裝置、條件進行測定,算出重量減少1%時之溫度,設為熱解起始溫度。
測定裝置:差動型示差熱天平Thermo plus EVO II TG8120(RIGAKU股份有限公司製造)
樣品製作:利用與上述<4.成型加工性1:成型時之流動性>之試驗片之製造方法相同之方法,製造厚度約3 mm×寬度約40 mm×長度約60 mm之試驗片,將該試驗片切削,由此獲得下述約10 mg之測定樣品。
樣品量:約10 mg
測定環境:氮氣(100 mL/min)
測定條件:保持100℃/5 min。→以10℃/min升溫至400℃為止,觀測1%重量減少之點,獲得上述熱解起始溫度(1%重量減少溫度)。
(290℃/保持30分鐘時之分解量、270℃/保持30分鐘時之分解量)
又,根據下述設定條件(1)、設定條件(2)之各條件進行測定,算出約270℃下保持30分鐘時之重量減少比例及約290℃下保持30分鐘時之重量減少比例。
測定裝置:差動型示差熱天平Thermo plus EVO II TG8120(RIGAKU股份有限公司製造)
樣品量:約10 mg
測定環境:氮氣(100 mL/min)
(設定條件(1)):保持50℃/2 min。→以50℃/min升溫至200℃為止。→以20℃/min升溫至250℃為止。→以10℃/min升溫至設定溫度284℃為止,保持60分鐘,算出自保持起始起經過30分鐘後之重量減少比例。再者,在設定溫度284℃下,測定溫度成為約290℃。
(設定條件(2)):保持50℃/2 min。→以20℃/min升溫至200℃為止。→以20℃/min升溫至250℃為止。→以10℃/min升溫至設定溫度265℃為止,保持60分鐘,算出自保持起始起經過30分鐘後之重量減少比例。再者,在設定溫度265℃下,測定溫度成為約270℃。
<8.鉛筆硬度之測定>
使用東芝機械股份有限公司製造之IS-75S射出成型機,在成型溫度270℃、模具溫度60℃下,製造厚度約3 mm×寬度約40 mm×長度約60 mm之試驗片,利用90℃之烘箱乾燥10小時後,依據JIS-K-5600-5-4之條件進行測定。
<9.薄紙損傷性>
使用利用設定為85℃之蒸汽烘箱乾燥8小時而成之試料,並使用東芝機械股份有限公司製造之IS-100EN射出成型機,在成型溫度270℃、模具溫度60℃下,製作厚度3 mm×寬度20 mm×長度220 mm之試驗片。
將所獲得之試驗片,利用往返滑動試驗機RT-200(大榮科學精器製作所股份有限公司製造),在室溫約23℃、室內濕度約50% Rh下,將23℃/50% Rh下放置168 h以上之Oji Nepia股份有限公司製造之面紙nepia(註冊商標,(新鮮紙漿(fresh pulp)100%尺寸:縱197 mm×橫217 mm內入150組))之1組分成12等分而安裝於接地面積2 cm×2 cm之夾具,目測觀察包含夾具之質量為200 g、滑動速度33 mm/秒、往返滑動次數20時之劃痕之狀態。
將看不到長度3 cm以上之劃痕者設為「○」,將看得到 長度3 cm以上之劃痕者設為「×」,進行評價。
<10.綜合評價>
於上述評價中,將判斷適合於車輛部材用罩體用途者設為「○」,將任一個中看到不良而判斷不適合於車輛部材用罩體用途者設為「×」。
以下,表示甲基丙烯酸系樹脂(I)之製造方法。
關於原料及調配量,示於下述表1。
又,將單體之添加組成、熱穩定劑之種類及調配量示於下述表2~表4。
[實施例1]
於包括安裝有4片傾斜槳翼之攪拌機之容器內,投入水2 kg、第三磷酸鈣65 g、碳酸鈣39 g、月桂基硫酸鈉0.39 g,獲得混合液(a)。
其次,於包括安裝有3片後掠翼之攪拌機的60 L之反應器內,投入水26 kg而升溫至40℃,並以混合液(a)及下述表1所示之調配量、表2所示之調配比例投入甲基丙烯酸系樹脂之原料。
接著,以約1℃/min之速度升溫至75℃為止,並保持約75℃進行懸浮聚合,自投入原料混合物起約150分鐘後,觀測到發熱峰值。
其後,以約1℃/min之速度升溫至約96℃後,熟化120分鐘,實質結束聚合反應。
其次,冷卻至50℃為止,為了溶解懸浮劑,投入20質量%硫酸。
其次,使聚合反應溶液穿過1.68 mm網眼之篩而去除凝聚物,而且過濾去除水分,並將所獲得之漿料進行脫水而獲得珠狀聚合物,將所獲得之珠狀聚合物進行水洗淨後,與上述相同地進行脫水,進而利用離子交換水反覆洗淨、脫水而進行洗淨,獲得聚合物粒子。
以下述表2所示之量調配所獲得之上述聚合物粒子與上述熱穩定劑(E-1),進而將紫外線吸收劑JF77(城北化學股份有限公司製造)相對於樹脂份摻合300 ppm,並利用設定為240℃之Φ30 mm之雙軸擠壓機進行熔融混煉,將股線進行冷卻裁斷而獲得樹脂顆粒物。確認此時之擠壓操作性為良好。
使用所獲得之顆粒物,獲得射出成形體,進行上述物性之評價。將評價結果示於下述表2。
[實施例2~12、14、15、比較例1~6]
使用下述表1所示之原料,利用與上述實施例1相同之方法進行聚合,獲得聚合物粒子。
以下述表2~表4所示之種類、量來調配所獲得之上述聚合物粒子與上述(E)成分,並利用設定為240℃之Φ30 mm之雙軸擠壓機進行熔融混煉,將股線進行冷卻裁斷而獲得樹脂顆粒物。確認此時之擠壓操作性為良好。
又,將實施例2~14、15、比較例1~6之甲基丙烯酸系樹脂之成形體之物性測定結果示於下述表2~表4。
[實施例13]
於包括安裝有4片傾斜槳翼之攪拌機之容器內,投入水2 kg、第三磷酸鈣65 g、碳酸鈣39 g、月桂基硫酸鈉0.39 g, 獲得混合液(a)。
其次,於包括安裝有3片後掠翼之攪拌機的60 L之反應器內,投入水26 kg而升溫至75℃,並以混合液(a)及下述表1所示之調配量、表3所示之調配比例投入甲基丙烯酸系樹脂之原料。
接著,保持約75℃進行懸浮聚合,自投入原料混合物起約130分鐘後,觀測到發熱峰值。
其後,以約1℃/min之速度升溫至約92℃後,熟化120分鐘,實質結束聚合反應。
其次,冷卻至50℃為止,為了溶解懸浮劑,投入20質量%硫酸。
其次,使聚合反應溶液穿過1.68 mm網眼之篩而去除凝聚物,而且過濾去除水分,並將所獲得之漿料進行脫水而獲得珠狀聚合物,將所獲得之珠狀聚合物進行水洗淨後,與上述相同地進行脫水,進而利用離子交換水反覆洗淨、脫水而進行洗淨,獲得聚合物粒子。
以下述表3所示之量調配所獲得之上述聚合物粒子與上述熱穩定劑(E-1)、(E-3),進而進行摻合,並利用設定為240℃之30 mm之雙軸擠壓機進行熔融混煉,將股線進行冷卻裁斷而獲得樹脂顆粒物。確認此時之擠壓操作性為良好。
使用所獲得之顆粒物,獲得射出成形體,進行上述物性之評價。將評價結果示於下述表3。
[比較例7]
使用附帶攪拌裝置之容器,將甲基丙烯酸甲酯78質量 份、苯乙烯14質量份、順丁烯二酸酐8質量份及過氧化月桂醯0.03質量份、正辛基硫醇0.23質量份進行混合溶解,製作單體調配液。
另一方面,使用大小為250×300 mm、厚度為6 mm之2片玻璃板,將該等之外周近邊利用具有柔軟性之氯乙烯製墊片黏合,將使2片玻璃板之距離成為3.5 mm之槽(cell)進行裝配而準備。
一面將上述單體調配液在50 torr之減壓下進行攪拌,一面進行脫揮操作2分鐘。其後,解除減壓而恢復常壓,立即注入到上述玻璃槽內而充滿。
其次,於溫度調整為60~65℃之溫水槽中保持22小時,其後於溫度調整為110℃之熱風循環烘箱中保持3小時後,在室內靜置放冷,去除玻璃板,獲得薄片狀樹脂。
將如上所述獲得之薄片狀樹脂,利用安裝有10 mm網眼之網的清新企業(股)製造之粗粉碎機Orient mill VM-42D型機進行粉碎,其後,使粉碎物穿過500 μm之篩,卸除微粉而獲得粉碎組合物。
粉碎組合物之回收率為93.2%。
摻合所獲得之粉碎組合物、上述(E-1)0.2質量份及上述(E-5)0.4質量份,並利用設定為240℃之30 mm之雙軸擠壓機進行熔融混煉,將股線進行冷卻裁斷而獲得樹脂顆粒物。
確認此時之擠壓操作性為良好。
使用所獲得之顆粒物,製造射出成形體,進行上述物性之評價。將評價結果示於下述表4。
於實施例1~15中,具有充分之耐熱性,作為車輛部材用罩體,尤其是儀器罩體、尾燈罩體所要求之透明性、耐濕熱性亦良好,且成型加工性亦優異。
[合金樹脂]
將上述實施例1、4、6、7中所製造之甲基丙烯酸系樹脂(I)與藉由下述(製造例1)~(製造例3)所製造之甲基丙烯酸系樹脂(II)進行組合而製造合金樹脂,與上述實施例1相同之方式進行物性之評價。
(合金用樹脂之製造)
<製造例1>
於包括安裝有4片傾斜槳翼之攪拌機之容器內,投入水2 kg、第三磷酸鈣65 g、碳酸鈣39 g、月桂基硫酸鈉0.39 g,獲得混合液(A)。
接著,於60 L之反應器內,投入水26 kg而升溫至80℃,並投入混合液(A),進而投入混合甲基丙烯酸甲酯(A')5700 g、過氧化月桂醯30 g、乙硫醇酸2-乙基己酯122 g而成之聚合物原料(I)。
其後,保持約80℃進行懸浮聚合。自投入聚合物原料(I)起100分鐘後,觀測到發熱峰值。
其後,以1℃/min之速度升溫至92℃後,保持約92℃之溫度30分鐘。
其後,以1℃/min之速度降溫至80℃為止後,將混合甲基丙烯酸甲酯(A')17300 g、丙烯酸甲酯440 g、過氧化月桂醯24 g、正辛基硫醇29 g而成之聚合物原料(II)投入到反 應器內,接著保持約80℃進行懸浮聚合。自投入聚合物原料(II)起120分鐘後,觀測到發熱峰值。
其後,以1℃/min之速度升溫至92℃後,熟化60分鐘,實質結束聚合反應。
其次,冷卻至50℃為止,為了溶解懸浮劑,投入20質量%硫酸。
其次,使聚合反應溶液穿過1.68 mm網眼之篩而去除凝聚物,而且過濾去除水分,並將所獲得之漿料進行脫水而獲得珠狀聚合物,將所獲得之珠狀聚合物利用調整為pH值8~9.5左右之氫氧化鈉水溶液進行洗淨後,與上述相同地進行脫水,進而利用離子交換水反覆洗淨、脫水而進行洗淨,獲得聚合物粒子。
該聚合物係使用GPC所測定之重量平均分子量為10萬,維氏軟化溫度為109℃。
(製造例2)
於包括安裝有4片傾斜槳翼之攪拌機之容器內,投入水2 kg、第三磷酸鈣65 g、碳酸鈣39 g、月桂基硫酸鈉0.39 g,獲得混合液(A)。
接著,於60 L之反應器內,投入水26 kg而升溫至80℃,並添加混合液(A),進而投入預先混合甲基丙烯酸甲酯(A')21900 g、丙烯酸甲酯560 g、過氧化月桂醯45 g及正辛基硫醇54 g而成之聚合物原料。
其後,保持約80℃進行懸浮聚合。自投入上述聚合物原料起120分鐘後,觀測到發熱峰值。
其後,以1℃/min之速度升溫至92℃後,保持約92℃之溫度60分鐘,實質結束聚合反應。
其次,冷卻至50℃為止,為了溶解懸浮劑,投入20質量%硫酸。
其次,使聚合反應溶液穿過1.68 mm網眼之篩而去除凝聚物,而且過濾去除水分,並將所獲得之漿料進行脫水而獲得珠狀聚合物,將所獲得之珠狀聚合物利用調整為pH值8~9.5左右之氫氧化鈉水溶液進行洗淨後,與上述相同地進行脫水,進而利用離子交換水反覆洗淨、脫水而進行洗淨,獲得聚合物粒子。
該聚合物係使用GPC所測定之重量平均分子量為10萬,維氏軟化溫度為109℃。
(製造例3)
使用附帶攪拌裝置之容器,將甲基丙烯酸甲酯(A')78質量份、苯乙烯14質量份、順丁烯二酸酐8質量份、過氧化月桂醯0.03質量份及正辛基硫醇0.23質量份進行混合溶解,製作單體混合液。
另一方面,使用大小為250×300 mm、厚度為6 mm之2片玻璃板,將該等之外周近邊利用具有柔軟性之氯乙烯製墊片黏合,將使2片玻璃板之距離成為3.5 mm之槽進行裝配而準備。
一面將上述單體調配液在50 torr之減壓下進行攪拌,一面進行脫揮操作2分鐘。其後,解除減壓而恢復常壓,立即注入到上述玻璃槽內而充滿。
其次,於溫度調整為60~65℃之溫水槽中保持22小時,其後於溫度調整為110℃之熱風循環烘箱中保持3小時後,在室內靜置放冷,去除玻璃板,獲得薄片狀樹脂。
將如上所述獲得之薄片狀樹脂,利用安裝有10 mm網眼之網的清新企業(股)製造之粗粉碎機Orient mill VM-42D型機進行粉碎,其後,使粉碎物穿過500 μm之篩,卸除微粉而獲得粉碎物。
該粉碎組合物中之甲基丙烯酸甲酯(A')之量係可根據將所獲得之樹脂溶解於丙酮,自甲醇進行再沈澱而卸除殘存單體後,進行乾燥所獲得之物之NMR(nuclear magnetic resonance,核磁共振)測定資料而算出。
[實施例16~23]、[比較例8、9]
使用製造例1、製造例2及實施例1、4、6、7中所獲得之聚合物粒子、以及製造例3中所獲得之粉碎物,進而以下述表5所示之調配比例摻合規定之材料,並利用設定為240℃之30 mm之雙軸擠壓機進行熔融混煉,將股線進行冷卻裁斷而獲得樹脂顆粒物。
使用所獲得之顆粒物,製造射出成形體,進行上述物性之評價。將評價結果示於下述表5。
以下,表示表5中所示之記號之意義。
NPMI:N-苯基順丁烯二醯亞胺
NCyMI:N-環己基順丁烯二醯亞胺
St:苯乙烯
於實施例16~23中,具有充分之耐熱性,作為車輛部材用罩體,尤其是儀器罩體所要求之透明性、耐濕熱性亦良好,且成型加工性亦優異。
[產業上之可利用性]
本發明之車輛部材用罩體係於汽車或二輪車用之儀錶罩體等車輛用儀器罩體、車輛用抬頭顯示器用途等汽車內飾部材或尾燈罩體、後組合燈罩體、前燈玻璃、遮陽板、支柱等汽車外裝部材用途中,具有產業上之可利用性。

Claims (10)

  1. 一種車輛部材用罩體,其包含甲基丙烯酸系樹脂(I),該甲基丙烯酸系樹脂(I)含有:甲基丙烯酸酯單體單元(A):50~97質量%;選自由順丁烯二醯亞胺系結構單元、戊二酸酐結構單元、戊二醯亞胺系結構單元及內酯環結構單元所組成之群中的至少一種主鏈上具有環結構之結構單元(B):3~30質量%;及可與甲基丙烯酸酯單體進行共聚合之其他乙烯基系單體單元(C):0~20質量%;且該甲基丙烯酸系樹脂(I)利用凝膠滲透層析儀(GPC)所測定之重量平均分子量為6.5萬~30萬。
  2. 如請求項1之車輛部材用罩體,其進而包含:上述甲基丙烯酸系樹脂(I)10~99質量%;及甲基丙烯酸系樹脂(II)90~1質量%,其含有至少80~99.5質量%之甲基丙烯酸酯單體單元(A'),且利用凝膠滲透層析儀(GPC)所測定之重量平均分子量為2萬~30萬。
  3. 如請求項2之車輛部材用罩體,其中將上述甲基丙烯酸系樹脂(I)與上述甲基丙烯酸系樹脂(II)混合而成之甲基丙烯酸系樹脂的重量平均分子量為6.5萬~30萬。
  4. 如請求項1至3中任一項之車輛部材用罩體,其中上述主鏈上具有環結構之結構單元(B)包含選自由戊二醯亞胺系結構單元、內酯環結構單元及順丁烯二醯亞胺系結構單 元所組成之群中的至少一種結構單元。
  5. 如請求項1至3中任一項之車輛部材用罩體,其中上述主鏈上具有環結構之結構單元(B)包含順丁烯二醯亞胺系結構單元。
  6. 如請求項1至3中任一項之車輛部材用罩體,其中相對於上述甲基丙烯酸系樹脂100質量份,進而包含熱穩定劑0質量份~5質量份。
  7. 如請求項6之車輛部材用罩體,其中相對於上述甲基丙烯酸系樹脂100質量份,熱穩定劑之含有比例Y(質量份)滿足下述式(i):(Y)≧0.053×[甲基丙烯酸酯單體單元含量/(B)含量]-0.4………(i)。
  8. 如請求項6之車輛部材用罩體,其中上述熱穩定劑係選自由受阻酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑所組成之群中的至少任意一種。
  9. 如請求項1至3中任一項之車輛部材用罩體,其中可與上述甲基丙烯酸酯單體進行共聚合之其他乙烯基系單體單元(C)係由選自由丙烯酸酯單體、芳香族乙烯基單體及氰化乙烯基系單體所組成之群中的至少一種所形成。
  10. 如請求項1至3中任一項之車輛部材用罩體,其維氏軟化溫度為110℃以上。
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