TWI585144B - (Meth) acrylic resin composition and a resin molded product - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種(甲基)丙烯酸樹脂組成物及樹脂成形體。
本申請案主張基於2014年10月21日向日本提出申請的日本專利特願2014-214176號、2015年1月29日向日本提出申請的日本專利特願2015-015740號、2015年2月25日向日本提出申請的日本專利特願2015-035185號、2015年8月21日向日本提出申請的日本專利特願2015-163651號、2015年8月21日向日本提出申請的日本專利特願2015-163653號、以及2015年8月21日向日本提出申請的日本專利特願2015-163654號的優先權,並且將其內容引用於本申請案中。
以甲基丙烯酸甲酯作為主成分的(甲基)丙烯酸樹脂的透明性、耐熱性及耐候性優異,且具有於機械強度、熱性質、成形加工性等樹脂物性中取得平衡的性能。因此,被用於照明材料、光學材料、廣告牌、顯示器、裝飾構件、建築構件等多種用途中,於該些用途中要求阻燃性及耐熱性。
因此,進行了如下研究:對於(甲基)丙烯酸樹脂製品,於不損及作為(甲基)丙烯酸樹脂的特徵的透明性、耐熱性或者耐候性的情況下,賦予阻燃性。
專利文獻1中提出了阻燃性甲基丙烯酸樹脂板,其包含:含有甲基丙烯酸甲酯及(甲基)丙烯酸異冰片酯的(甲基)丙烯酸系聚合體、以及耐火性聚合體磷化合物。
專利文獻2中提出了包含含有耐熱性改良單體的甲基丙烯酸樹脂及鹵化磷酸酯的阻燃性甲基丙烯酸樹脂板,並且揭示了(甲基)丙烯酸二環戊酯作為耐熱性改良單體。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特公昭44-29382號公報
[專利文獻2]日本專利特開2011-46835號公報
然而,於在專利文獻1中記載的甲基丙烯酸樹脂板中,雖然獲得耐熱性,但阻燃性並不充分。特別是於JIS K 6911 A法或由UL94規定的阻燃規格中有時會不合格,於需要該些規格的用途中,阻燃性並不充分。
另外,於在專利文獻2中記載的甲基丙烯酸樹脂板中,雖然阻燃性提高,但耐熱性改良單體的含量少,因此樹脂板的耐熱性並不充分。因此,難以獲得兼具高阻燃性、以及負荷變形溫度(熱變形溫度(heat deflection temperature,HDT))為90℃以上的耐熱性的甲基丙烯酸樹脂板。
於所述狀況下,要求不會損及作為(甲基)丙烯酸樹脂的特徵
的透明性、耐熱性、耐候性,而阻燃性優異的樹脂成形體、以及用以製造該樹脂成形體的(甲基)丙烯酸樹脂組成物。
本發明的第一目的在於提供一種具有於JIS K 6911 A法試驗中顯示出不燃性的阻燃性、及負荷變形溫度(HDT)為60℃以上的耐熱性的樹脂成形體,以及用以製造該樹脂成形體的(甲基)丙烯酸樹脂組成物。
本發明的第二目的在於提供一種具有於JIS K 6911 A法試驗中顯示出不燃性的阻燃性、及負荷變形溫度(HDT)為90℃以上的高耐熱性的樹脂成形體,以及用以製造該樹脂成形體的(甲基)丙烯酸樹脂組成物。
另外,本發明的第三目的在於提供一種於由UL94規定的垂直燃燒試驗中具有V-0級的阻燃性,及具有負荷變形溫度(HDT)為60℃以上的耐熱性,且透明性優異的樹脂成形體,以及用以製造該樹脂成形體的(甲基)丙烯酸樹脂組成物。
進而,本發明的第四目的在於提供一種於由UL94規定的垂直燃燒試驗中具有V-0級的阻燃性,及具有負荷變形溫度(HDT)為90℃以上的高耐熱性,且透明性優異的樹脂成形體,以及用以製造該樹脂成形體的(甲基)丙烯酸樹脂組成物。
所述課題是藉由下述的發明[1]~發明[15]來解決。
[1]本發明是有關於一種(甲基)丙烯酸樹脂組成物,其含有(甲基)丙烯酸聚合體(P)以及含磷原子的化合物(C),並且
所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)包含:(1)19.95質量%以上、84.95質量%以下的源自甲基丙烯酸甲酯的重複單元;(2)15.0質量%以上、80.0質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯酸酯(M)的重複單元;以及(3)0.05質量%以上、0.40質量%以下的源自具有2個以上乙烯基的單體(B)的重複單元;相對於所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份的所述含磷原子的化合物(C)的量為5.0質量份以上、35質量份以下。
[2]所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)較佳為包含以下重複單元的聚合體。10質量%以上、79.5質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴或碳數3~20的脂環式烴的甲基丙烯酸酯(M1)的重複單元;0.50質量%以上、20質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的丙烯酸酯(M2)的重複單元;以及源自甲基丙烯酸酯(M1)的重複單元、與源自所述丙烯酸酯(M2)的重複單元的合計為15.0質量%以上、80.0質量%以下。
[3]所述甲基丙烯酸酯(M1)可包含均聚物的玻璃轉移溫度為45℃以上、200℃以下的甲基丙烯酸酯。
[4]所述丙烯酸酯(M2)可包含均聚物的玻璃轉移溫度為3℃以上、145℃以下的丙烯酸酯。
[5]所述丙烯酸酯(M2)可包含均聚物的玻璃轉移溫度
為15℃以上、115℃以下的丙烯酸酯(E)。
[6]所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)可包含1.0質量%以上、4.99質量%以下的源自所述丙烯酸酯(E)的重複單元。
[7]所述甲基丙烯酸酯(M1)中可使用選自甲基丙烯酸異冰片酯及甲基丙烯酸環己酯中的至少一種。另外,所述丙烯酸酯(M2)中可使用選自丙烯酸異冰片酯及丙烯酸環己酯中的至少一種(以下稱為「單體(D)」)。
[8]相對於所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份,所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物可含有Y質量份的含磷原子的化合物(C)。
其中,Y是由下述式所表示。
於15.0≦X≦41.4的情況下為5.00≦Y≦13.6
於41.4<X≦80.0的情況下為5.00≦Y≦0.0700X+10.7
(此處,將所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)設為100質量份,X(單位:質量份)為該(甲基)丙烯酸聚合體(P)中所含的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯酸酯的重複單元的含量)
[9]相對於所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份,所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物可含有Y質量份的含磷原子的化合物(C)。
其中,Y是由下述式所表示。
於15≦X≦41.4的情況下為13.6<Y≦35.0
於41.4<X≦80的情況下為-0.07X+16.5<Y≦35.0
(此處,將所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)設為100質量份,X(單位:質量份)為該(甲基)丙烯酸聚合體(P)中所含的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯酸酯的重複單元的含量)
[10]所述單體(B)中可使用碳數為10~14的單體,可更包含選自乙二醇二(甲基)丙烯酸酯及新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯中的至少一種。
[11]於所述含磷原子的化合物(C)中可使用選自磷酸酯及膦酸酯中的至少一種。
[12]本發明是有關於一種樹脂成形體,其由(甲基)丙烯酸樹脂組成物組成,且於JIS K 6911 A法試驗中具有不燃性,負荷變形溫度(HDT)為60℃以上。
[13]本發明是有關於一種樹脂成形體,其由(甲基)丙烯酸樹脂組成物組成,且於JIS K 6911 A法試驗中具有不燃性,負荷變形溫度(HDT)為90℃以上。
[14]本發明是有關於一種樹脂成形體,其於由UL94規定的垂直燃燒試驗中具有V-0的阻燃性,負荷變形溫度(HDT)為60℃
以上,且總透光率為89%以上。
[15]本發明是有關於一種樹脂成形體,其於由UL94規定的垂直燃燒試驗中具有V-0的阻燃性,負荷變形溫度(HDT)90℃以上,且總透光率89%以上。
藉由本發明,能夠提供一種阻燃性及耐熱性、進而透明性及耐候性優異的樹脂成形體,以及用以獲得該樹脂成形體的(甲基)丙烯酸樹脂組成物。此種樹脂成形體適合於廣告牌等要求高阻燃性、耐熱性、耐候性的用途。
以下,對本發明進行詳細說明。本發明中,「(甲基)丙烯酸酯」及「(甲基)丙烯酸」分別是指選自「丙烯酸酯」及「甲基丙烯酸酯」中的至少一種以及選自「丙烯酸」及「甲基丙烯酸」中的至少一種。
另外,「單體」是指未聚合的化合物,「重複單元」是指藉由單體進行聚合而形成的源自該單體的單元。重複單元可為藉由聚合反應而直接形成的單元,亦可為藉由對聚合物進行處理而使該單元的一部分轉變為其他結構的單元。
<(甲基)丙烯酸樹脂組成物>
作為本發明的(甲基)丙烯酸樹脂組成物的實施方式的一例,
可例示含有100質量份的後述(甲基)丙烯酸聚合體(P)以及5.0質量份以上、35質量份以下的後述含磷原子的化合物(C)的(甲基)丙烯酸樹脂組成物。
若相對於(甲基)丙烯酸聚合體100質量份而言的含磷原子的化合物(C)的含量的下限為5.0質量份以上,則樹脂成形體的阻燃性變得良好。另外,若相對於(甲基)丙烯酸聚合體100質量份而言的含磷原子的化合物(C)的含量的上限為35質量份以下,則樹脂成形體的耐熱性變得良好。
<樹脂成形體>
使用本發明的(甲基)丙烯酸樹脂組成物,可獲得具有充分的阻燃性及充分的耐熱性的樹脂成形體(S0)。
進而,藉由根據樹脂成形體所使用的用途或目的,將(甲基)丙烯酸酯(M)與含磷原子的化合物(C)的含量以下述方式加以組合,可獲得具有充分的阻燃性及特別優異的耐熱性的樹脂成形體(S1)、具有特別優異的阻燃性及充分的耐熱性的樹脂成形體(S2)。進而,自樹脂成形體(S1)或者樹脂成形體(S2)中,可獲得阻燃性及耐熱性的兩者特別優異的樹脂成形體(S3)。
<樹脂成形體(S0)>
(甲基)丙烯酸樹脂組成物為包含100質量份的(甲基)丙烯酸聚合體(P)以及5.0質量份以上、35質量份以下的含磷原子的化合物(C)的樹脂組成物,藉由將所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)設為包含以下重複單元
的聚合體:(1)20.0質量%以上、84.95質量%以下的源自甲基丙烯酸甲酯的重複單元;(2)15.0質量%以上、80.0質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯酸酯(M)的重複單元;以及(3)0.05質量%以上、0.40質量%以下的源自具有2個以上乙烯基的單體(B)的重複單元;能夠獲得具有充分的阻燃性及充分的耐熱性的樹脂成形體(S0)。
其中,源自所述甲基丙烯酸甲酯的重複單元的量的下限值20質量%為不考慮源自單體(B)的重複單元的量的值,較佳為將實質上自該20質量%中減去實際上包含的源自單體(B)的重複單元的量而得的值作為下限值。實質上較佳的下限值為19.95質量%。
<樹脂成形體(S1)>
藉由將所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物的含磷原子的化合物(C)的含量Y設為下述式所表示的範圍,能夠獲得具有充分的阻燃性及特別優異的耐熱性的樹脂成形體(S1)。
於15.0≦X≦41.4的情況下為5.00≦Y≦13.6
於41.4<X≦80.0的情況下為5.00≦Y≦0.0700X+10.7
(此處,將所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)設為100質量份,X(單位:質量份)為該(甲基)丙烯酸聚合體(P)中所含的源自所述(甲基)丙烯酸酯(M)的重複單元的含量)
若相對於(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份而言的含磷原子的化合物(C)的含量的下限為5.0質量份以上,則獲得阻燃性優異的樹脂成形體。另外,若相對於(甲基)丙烯酸聚合體100質量份而言的含磷原子的化合物(C)的含量的上限為13.6質量份以下(15.0≦X≦41.4的情況)或者0.07X+10.7質量份以下(41.4<X≦80的情況),則獲得耐熱性優異的樹脂成形體。另外,不論X的值如何,相對於(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份而言的含磷原子的化合物(C)的含量的下限更佳為6.5質量份以上,上限更佳為10.5質量份以下。
<樹脂成形體(S2)>
藉由將所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物的含磷原子的化合物(C)的含量Y設為下述式所表示的範圍,能夠獲得具有特別優異的阻燃性及充分的耐熱性的樹脂成形體(S2)。能夠獲得總透光率為92%以上的樹脂成形體(S2)。
於15≦X≦41.4的情況下為13.6<Y≦35.0
於41.4<X≦80的情況下為-0.07X+16.5<Y≦35.0
(此處,將所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)設為100質量份,
X(單位:質量份)為該(甲基)丙烯酸聚合體(P)中所含的源自所述(甲基)丙烯酸酯(M)的重複單元的含量)
就樹脂成形體的阻燃性變得良好的方面而言,相對於(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份,甲基丙烯酸樹脂組成物中的含磷原子的化合物(C)的含量的下限較佳為超過13.6質量份(15≦X≦41.4的情況)或者-0.07X+16.5質量份以上(41.4<X≦80的情況),更佳為20質量份以上。另外,就樹脂成形體的耐熱性變得良好的方面而言,相對於(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份,含量的上限較佳為35質量份以下,更佳為30質量份以下。所述上限值以及下限值可任意地組合。
<樹脂成形體(S3)>
藉由將所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物的含磷原子的化合物(C)的含量Y設為下述式所表示的範圍,能夠獲得阻燃性及耐熱性的兩者特別優異的樹脂成形體(S3)。
-0.07X+16.5≦Y≦0.07X+10.7
(此處,將所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)設為100質量份,X(單位:質量份)為該(甲基)丙烯酸聚合體(P)中所含的源自所述(甲基)丙烯酸酯(M)的重複單元的含量)
若相對於(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份而言的含磷原子的化合物(C)的含量的下限為-0.07X+16.5質量份以上,
則獲得阻燃性優異的樹脂成形體。另外,若相對於(申基)丙烯酸聚合體(P)100質量份而言的含磷原子的化合物(C)的含量的上限為10.07X+10.7質量份以下,則獲得耐熱性優異的樹脂成形體。
樹脂成形體(S3)中,當含磷原子的化合物(C)的含量Y為上式的範圍時,所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)為含有下述(1)~(3)的聚合體。
(1)20質量%以上、59質量%以下的源自甲基丙烯酸甲酯的重複單元;(2)41質量%以上、80質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯酸酯(M)的重複單元;以及(3)0.05質量%以上、0.40質量%以下的源自具有2個以上乙烯基的單體(B)的重複單元。
其中,源自所述甲基丙烯酸甲酯的重複單元的量的上限值20質量%及下限值59質量%為不考慮源自單體(B)的重複單元的量的值,較佳為將實質上自該些上限值以及下限值中減去實際上包含的源自單體(B)的重複單元的量而得的值作為上限值以及下限值。就該觀點而言,實質上較佳的源自所述甲基丙烯酸甲酯的重複單元的量為19.95質量%以上、58.6質量%以下。
<(甲基)丙烯酸聚合體(P)>
本發明中的(甲基)丙烯酸樹脂組成物包含下述(甲基)丙烯酸聚合體(P)作為構成成分之一。藉由包含所述(甲基)丙烯酸聚合
體(P)作為構成成分之一,利用與後述其他構成成分的相乘效果,可獲得耐熱性及阻燃性優異的(甲基)丙烯酸樹脂成形體。
(甲基)丙烯酸聚合體(P)為含有下述(1)~(3)的聚合體。
(1)20.0質量%以上、84.95質量%以下的源自甲基丙烯酸甲酯的重複單元;(2)15.0質量%以上、80.0質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯酸酯(M)的重複單元;以及(3)0.05質量%以上、0.40質量%以下的源自具有2個以上乙烯基的單體(B)的重複單元。
源自甲基丙烯酸甲酯的重複單元的含量的下限並無特別限定,就樹脂成形體的耐衝擊性及機械強度變得良好的方面而言,較佳為20質量%以上。其中,該下限值20質量%為不考慮源自單體(B)的重複單元的量的值,較佳為將實質上自該20質量%中減去實際上包含的源自單體(B)的重複單元的量而得的值作為下限值。實質上較佳的下限值為19.95質量%。另外,含量的上限並無特別限定,就樹脂成形體的阻燃性變得良好的方面而言,較佳為84.95質量%以下,尤佳為79.1質量%以下。所述上限值以及下限值可任意地組合。
源自所述單體(B)的重複單元的含量的下限並無特別限定,就樹脂成形體的阻燃性變得良好的方面而言,較佳為0.05
質量份以上,更佳為0.12質量份以上。另外,含量的上限並無特別限定,就樹脂成形體的耐衝擊性或機械強度變得良好的方面而言,較佳為0.40質量份以下,更佳為0.36質量份以下。所述上限值以及下限值可任意地組合。此外,後文對具體的單體(B)進行說明。
<(甲基)丙烯酸酯(M)>
本發明中,所謂(甲基)丙烯酸酯(M)是側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的單官能的(甲基)丙烯酸酯。藉由含有(甲基)丙烯酸酯(M),樹脂成形體的阻燃性變得良好。
具體例可列舉:(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸二甲基金剛烷基酯、甲基丙烯酸甲基環己酯、(甲基)丙烯酸降冰片基甲酯、(甲基)丙烯酸薄荷酯、(甲基)丙烯酸對基酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸環癸酯、(甲基)丙烯酸4-第三丁基環己酯、(甲基)丙烯酸三甲基環己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等(甲基)丙烯酸酯、以及它們的衍生物。該些化合物可單獨使用或者將兩種以上合併使用。
所述(甲基)丙烯酸酯(M)若加熱,則側鏈脫離而轉化為甲基丙烯酸結構單元。該甲基丙烯酸結構單元、含磷原子的化合物(C)發揮作用,利用其相乘效果,碳化物(炭(char))的生成量增大。另外,藉由添加具有2個以上乙烯基的單體(B),
進一步促進炭的生成。碳化物(炭)提高樹脂組成物的阻燃性。另一方面,脫離的側鏈容易消耗氧,燃燒場所成為缺氧狀態,因此進一步提高樹脂組成物的阻燃性。
源自(甲基)丙烯酸酯(M)的重複單元的含量的下限並無特別限定,就樹脂成形體的阻燃性變得良好的方面而言,較佳為15.0質量%以上,更佳為20.5質量%以上。就樹脂成形體的耐衝擊性或機械強度變得良好的方面而言,較佳為80.0質量%以下,更佳為60.0質量%以下,尤佳為25.0質量%以下。
含有所述(甲基)丙烯酸酯(M)的(甲基)丙烯酸聚合體(P)可使用包含以下重複單元的(甲基)丙烯酸聚合體(P):源自側鏈上具有芳香族烴或碳數3~20的脂環式烴的甲基丙烯酸酯(M1)的重複單元、以及源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的丙烯酸酯(M2)的重複單元。
另外,甲基丙烯酸酯(M1)及丙烯酸酯(M2)由於與含磷原子的化合物(C)相互作用,而具有相乘地提高含磷原子的化合物(C)所具有的阻燃性提高效果的效果,故而可提高樹脂成形體的阻燃性。
另外,藉由包含丙烯酸酯(M2),聚合後的(甲基)丙烯酸樹脂組成物中的未反應單體減少,因此所獲得的樹脂成形體的耐候性變得良好。
含有所述(甲基)丙烯酸酯(M)的(甲基)丙烯酸聚合體(P)可使用如下的(甲基)丙烯酸聚合體(P),其包含10.0質量%以上、
79.5質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴或碳數3~20的脂環式烴的甲基丙烯酸酯(M1)的重複單元,以及0.50質量%以上、20.0質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的丙烯酸酯(M2)的重複單元,且源自所述甲基丙烯酸酯(M1)的重複單元、與源自所述丙烯酸酯(M2)的重複單元的合計為15.0質量%以上、80.0質量%以下。
源自甲基丙烯酸酯(M1)的重複單元的含量的下限並無特別限定,就樹脂成形體的阻燃性及耐熱性變得良好的方面而言,較佳為10.0質量%以上,更佳為20.0質量%以上。另外,對於含量的上限並無特別限定,就樹脂成形體的耐候性變得良好的方面而言,較佳為79.5質量%以下,更佳為70.0質量%以下。所述上限值以及下限值可任意地組合。
源自丙烯酸酯(M2)的重複單元的含量的下限並無特別限定,就樹脂成形體的阻燃性及耐候性變得良好的方面而言,較佳為0.50質量%以上,更佳為1.0質量%以上。含量的上限並無特別限定,就樹脂成形體的耐熱性變得良好的方面而言,較佳為20質量%以下,更佳為6.0質量%以下。所述上限值以及下限值可任意地組合。
源自甲基丙烯酸酯(M1)的重複單元、與源自丙烯酸酯(M2)的重複單元的含量的合計的下限並無特別限定,就樹脂成形體的阻燃性變得良好的方面而言,較佳為15.0質量%以上,更佳為20.5質量%以上。含量的上限並無特別限定,就樹脂成形體
的耐熱性及耐候性變得良好的方面而言,較佳為80.0質量%以下。所述上限值以及下限值可任意地組合。
本發明的(甲基)丙烯酸樹脂組成物中,甲基丙烯酸酯(M1)可使用均聚物的玻璃轉移溫度為45℃以上、200℃以下的甲基丙烯酸酯。就樹脂成形體的阻燃性及耐熱性變得良好的方面而言,甲基丙烯酸酯(M1)的玻璃轉移溫度的下限較佳為45℃以上,更佳為60℃以上。就樹脂成形體的成形性變得良好的方面而言,該玻璃轉移溫度的上限較佳為200℃以下,更佳為180℃以下。所述上限值以及下限值可任意地組合。
此種甲基丙烯酸酯(M1)可列舉:甲基丙烯酸二環戊酯(均聚物的玻璃轉移溫度為175℃)、甲基丙烯酸異冰片酯(均聚物的玻璃轉移溫度為180.0℃)、甲基丙烯酸環己酯(均聚物的玻璃轉移溫度為66℃~83℃)、甲基丙烯酸苄酯(均聚物的玻璃轉移溫度為54.0℃)等,但並不限定於該些化合物。其中,甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸環己酯由於不會損及樹脂成形體的耐熱性,提高阻燃性的效果特別優異,因此尤佳。
本發明的(甲基)丙烯酸樹脂組成物中,所述丙烯酸酯(M2)可使用均聚物的玻璃轉移溫度為3℃以上、145℃以下的丙烯酸酯。就樹脂成形體的阻燃性及耐熱性變得良好的方面而言,甲基丙烯酸酯(M2)的玻璃轉移溫度的下限較佳為3℃以上,更佳為15℃以上。該玻璃轉移溫度的上限並無特別限定,就樹脂成形體的耐熱性、成形性變得良好的方面而言,較佳為145℃以下,
更佳為115℃以下。尤佳為均聚物的玻璃轉移溫度為15℃以上、115℃以下的丙烯酸酯(E)。所述上限值以及下限值可任意地組合。
此種甲基丙烯酸酯(M2)可列舉:丙烯酸二環戊酯(均聚物的玻璃轉移溫度為120℃)、丙烯酸異冰片酯(均聚物的玻璃轉移溫度為97.0℃)、丙烯酸環己酯(均聚物的玻璃轉移溫度為18.9℃)、丙烯酸苄酯(均聚物的玻璃轉移溫度為5.9℃)等,但並不限定於該些化合物。其中,選自丙烯酸異冰片酯、丙烯酸環己酯中的至少一種(單體D)除了具有提高樹脂成形體的阻燃性的效果以外,在與所述甲基丙烯酸酯(M1)併用而使用的情況下,具有減少甲基丙烯酸酯(M1)的聚合未反應物的作用,且具有提高樹脂成形體的耐候性的效果,因此尤佳。
本發明的(甲基)丙烯酸樹脂組成物中,所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)的源自所述丙烯酸酯(E)的重複單元的含量的下限並無特別限定,就樹脂成形體的阻燃性及耐候性變得良好的方面而言,較佳為1.0質量份以上,更佳為2.0質量%以上。另一方面,含量的上限並無特別限定,就樹脂成形體的耐熱性變得良好的方面而言,較佳為4.99質量%以下,更佳為4.0質量%以下。所述上限值以及下限值可任意地組合。
本發明的(甲基)丙烯酸樹脂組成物中,所述甲基丙烯酸酯(M1)中,就阻燃性及耐燃性的提高效果優異的觀點而言,可使用選自甲基丙烯酸環己酯以及甲基丙烯酸異冰片酯中的至少一種。
本發明的(甲基)丙烯酸樹脂組成物中,所述丙烯酸酯(M2)中,就阻燃性及耐候性的提高效果優異的觀點而言,可使用選自丙烯酸環己酯以及丙烯酸異冰片酯中的至少一種(以下稱為「單體(D)」)。
藉由包含單體(D),可進一步減少聚合後的(甲基)丙烯酸樹脂組成物中的未反應單體,樹脂成形體的耐候性變得更良好。進而,單體(D)由於與含磷原子的化合物相互作用而具有相乘地提高含磷原子的化合物所具有的阻燃性提高效果的效果,故而可提高樹脂成形體的阻燃性。
單體(D)的含量的下限並無特別限定,藉由相對於所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份而設為1.0質量%以上,可使樹脂成形體的阻燃性及耐候性更良好,因此較佳,更佳為2.0質量%以上。另一方面,含量的上限並無特別限定,若含量為4.99質量%以下,則可進一步提高樹脂成形體的耐熱性,因此較佳,更佳為4.0質量%以下。所述上限值以及下限值可任意地組合。
<單體(B)>
單體(B)為具有2個以上乙烯基的單體,是本發明的(甲基)丙烯酸樹脂組成物的構成成分之一。藉由使(甲基)丙烯酸樹脂組成物中含有單體(B),可進一步提高樹脂成形體的阻燃性。
單體(B)較佳為二官能(甲基)丙烯酸酯。例如可列舉:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二
(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯等烷烴二醇二(甲基)丙烯酸酯。該些化合物可單獨使用或者將兩種以上合併使用。
所述單體(B)中,碳數10~14的單體由於原料的操作性良好,因此可提高製造(甲基)丙烯酸樹脂組成物時的作業性。
進而,若為選自乙二醇二(甲基)丙烯酸酯及新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯中的至少一種單體,則除了原料的操作性優異以外,可使樹脂成形體的阻燃性更優異,就該方面而言較佳。
<可共聚合的單體>
本發明中,視需要可相對於(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量%,而使可與甲基丙烯酸甲酯及(甲基)丙烯酸酯(M)進行共聚合的單體以0質量%~12質量%、較佳為0.8質量%~9.0質量%的範圍包含於丙烯酸聚合體(P)中。
可與甲基丙烯酸甲酯以及(甲基)丙烯酸酯(M)進行共聚合的單體可列舉:(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸、順丁烯二酸、衣康酸等不飽和羧酸,順丁烯二酸酐、衣康酸酐等酸酐,N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺等順丁烯二醯亞胺衍生物,乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等乙烯酯、氯乙烯、偏二氯乙烯及它們的衍生物,甲基丙烯醯胺、丙烯腈等含氮單體,(甲基)丙烯酸縮水甘油酯丙烯酸酯等含環氧基的單體以及苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物。
<含磷原子的化合物(C)>
本發明中,為了提高樹脂成形體的阻燃性,較佳為(甲基)丙烯酸樹脂組成物包含含磷原子的化合物作為構成成分之一。藉由具有阻燃性提高效果的含磷原子的化合物、與所述單體(B)及所述單體(D)的併用而獲得阻燃相乘效果,可提高樹脂成形體的阻燃性。
含磷原子的化合物(C)可列舉磷酸酯系化合物(以下簡稱為「磷酸酯」)或膦酸酯系化合物(以下簡稱為「膦酸酯」)。
具體而言,可例示以下的化合物,但並不限定於該些化合物。該些化合物可單獨使用或者將兩種以上合併使用。
1)不含鹵素的磷酸酯:.磷酸單乙酯、磷酸單丁酯、酸式磷酸甲酯、酸式磷酸乙酯、酸式磷酸丁酯、磷酸二丁酯、磷酸三甲酯(trimethyl phosphate,TMP)、磷酸三乙酯(triethyl phosphate,TEP)、磷酸三苯酯(triphenyl phosphate,TPP)、磷酸三甲苯酯(tricresyl phosphate,TCP)、磷酸三(二甲苯基)酯(trixylenyl phosphate,TXP)、磷酸甲苯基二苯基酯(cresyl diphenyl phosphate,CDP)、磷酸2-乙基己基二苯基酯(2-ethyl hexyl diphenyl phosphate,EHDP)等芳香族磷酸酯、以及它們的衍生物化合物或它們的縮合物。
.氧氯化磷與二元酚系化合物及苯酚(或者烷基苯酚)的反應產物。例如:間苯二酚雙-二苯基磷酸酯、間苯二酚雙-二(二甲苯基)磷酸酯、雙酚A雙-二苯基磷酸酯等芳香族縮合磷酸酯、以及
它們的衍生物化合物或它們的縮合物。
2)含鹵素的磷酸酯:磷酸三(氯乙基)酯、磷酸三(氯丙基)酯、磷酸三(二氯丙基)酯、磷酸三(二溴丙基)酯、雙(2,3-二溴丙基)-2,3-二氯丙基磷酸酯、雙(氯丙基)辛基磷酸酯等、以及它們的衍生物化合物或它們的縮合物。
3)膦酸酯:乙烯基膦酸二甲酯、乙烯基膦酸二乙酯、乙烯基膦酸二苯酯、二苯基乙烯基氧化膦等、以及它們的衍生物化合物或它們的縮合物。
不含鹵素的磷酸酯例如可使用:城北化學(股)製造的「JAMP-2」、「JAMP-4P」、「JP-501」、「JP-502」、「JP-504」、「DBP」,大八化學工業(股)製造的「TMP」、「TEP」、「TPP」、「TCP」、「TXP」、「CDP」、「PX-110」、「#41」、「CR-733S」、「CR-741」、「PX-200」、「戴佳(DAIGUARD)-400/540/580/610」;含鹵素系磷酸酯可使用「TMCPP」、「CRP」、「CR-900」、「CR-504L」、「CR-570」、「戴佳(DAIGUARD)-540」等市售品。
膦酸酯例如可使用:片山化學工業(股)製造的「V系列」、丸菱油化工業(股)製造的「瑙嫩(Nonnen)73」等市售品。
<(甲基)丙烯酸樹脂組成物的製造方法>
獲得(甲基)丙烯酸樹脂組成物的方法例如可列舉以下的三種製造例。
(製造例1)
於100質量份的(甲基)丙烯酸聚合體(P)中添加5.0質量份
以上、35質量份以下的含磷原子的化合物(C),進行混合而獲得(甲基)丙烯酸樹脂組成物的方法。其中,含磷原子的化合物(C)的含量可根據所述樹脂成形體S1~樹脂成形體S3而適當調整。
(製造例2)
將以下所示的聚合性組成物(X1)進行聚合而獲得(甲基)丙烯酸樹脂組成物的方法。
(製造例3)
將以下所示的聚合性組成物(X2)進行聚合而獲得(甲基)丙烯酸樹脂組成物的方法。
本發明中,就生產性良好的方面而言,較佳為將聚合性組成物(X2)進行聚合而獲得(甲基)丙烯酸樹脂組成物的製造例3的方法。
<聚合性組成物(X1)>
聚合性組成物(X1)為用以獲得(甲基)丙烯酸樹脂組成物的原料的一實施方式,是含有100質量份的後述單體組成物(A1)、0.05質量份以上且0.40質量份以下的所述單體(B)以及5.0質量份以上且35質量份以下的含磷原子的化合物(C)的組成物。其中,含磷原子的化合物(C)的含量可根據所述樹脂成形體S1~樹脂成形體S3而適當調整。
<聚合性組成物(X1)的製造方法>
將所述聚合性組成物(X1)及聚合性組成物(X1')進行聚合而獲得(甲基)丙烯酸樹脂組成物時所使用的自由基聚合起始劑
例如可列舉:2,2'-偶氮雙(異丁腈)、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)等偶氮化合物以及過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯等過氧化物。
本發明中,視需要,可將胺、硫醇等促進劑與自由基聚合起始劑一起併用。
聚合性組成物(X1)例如可列舉使用後述單體組成物(A1)者。
將聚合性組成物(X1)進行聚合時的聚合溫度通常根據所使用的自由基聚合起始劑的種類而於20℃~150℃的範圍內適當設定。另外,聚合性組成物(X1)視需要可於多階段的溫度條件下進行聚合。
聚合性組成物(X1)的聚合法例如可列舉塊狀聚合法、懸浮聚合法、乳化聚合法及分散聚合法,該些方法中,就生產性的方面而言,較佳為塊狀聚合法,塊狀聚合法中更佳為澆鑄聚合(鑄造聚合)法。
於利用澆鑄聚合法來獲得(甲基)丙烯酸樹脂組成物的情況下,例如,可藉由將聚合性組成物(X1)注入至鑄模中,使其聚合而獲得(甲基)丙烯酸樹脂組成物。
所述鑄模例如可使用在兩塊SUS板之間的空間部的SUS板的端部夾持有軟質氯乙烯樹脂管等密封材的鑄模。鑄模的空隙的間隔是以獲得所需厚度的樹脂板的方式適當調整,通常為1mm~30mm。
<聚合性組成物(X2)>
聚合性組成物(X2)為用以獲得(甲基)丙烯酸樹脂組成物的原料的一實施方式,是含有100質量份的後述聚合性單體組成物(A1')、0.05質量份以上且0.4質量份以下的所述單體(B)以及5.0質量份以上且35質量份以下的含磷原子的化合物(C)的組成物。其中,含磷原子的化合物(C)的含量可根據所述樹脂成形體S1~樹脂成形體S3而適當調整。
聚合性組成物(X2)例如可列舉使用單體組成物(A1')者,所述單體組成物(A1')使用將單體組成物(a'2)用作後述單體組成物(a1'),且將單體組成物(a"2)用作後述單體組成物(a1")而獲得的聚合體(A1")。
<聚合性組成物(X2)的製造方法>
將聚合性組成物(X2)進行聚合時使用的自由基聚合起始劑可列舉與將聚合性組成物(X1)進行聚合時所使用的自由基聚合起始劑相同者。
本發明中,視需要可將胺、硫醇等促進劑與自由基聚合起始劑一起併用。
將聚合性組成物(X2)進行聚合時的聚合溫度可列舉與將聚合性組成物(X1)進行聚合時的溫度條件相同的條件。
聚合性組成物(X2)的聚合法可列舉與將聚合性組成物(X1)進行聚合時的聚合法相同的方法。本發明中,就生產性的方面而言,較佳為塊狀聚合法,塊狀聚合法中更佳為澆鑄聚合(鑄造聚合)法。
於利用澆鑄聚合法來獲得(甲基)丙烯酸樹脂組成物的情況下,例如可藉由將聚合性組成物(X2)及聚合性組成物(X2')注入至鑄模中,進行聚合而獲得(甲基)丙烯酸樹脂組成物。
所述鑄模例如可使用在兩塊SUS板之間的空間部的SUS板的端部夾持有軟質氯乙烯樹脂管等密封材的鑄模。鑄模的空隙的間隔是以獲得所需厚度的樹脂板的方式適當調整,通常為1mm~30mm。
<單體組成物(A1)>
單體組成物(A1)為包含20.0質量%以上、85.0質量%以下的甲基丙烯酸甲酯以及15.0質量%以上、80.0質量%以下的(甲基)丙烯酸酯(M)的單體組成物。此外,本發明中,「質量%」表示總體量100質量%中所含的既定成分的含量。
另外,所述(甲基)丙烯酸酯(M)藉由包含所述單體(D),可提高樹脂成形體的耐候性、阻燃性。單體(D)的含量可設為1.0質量份以上、4.99質量份以下。
<聚合性單體組成物(A1')>
聚合性單體組成物(A1')為包含5.0質量%以上、45質量%以下的後述聚合體(A1")以及55質量%以上、95質量%以下的後述單體組成物(a1')的單體組成物。
聚合性單體組成物(A1')例如可列舉:於單體組成物(a1')中溶解有聚合體(A1")者、或者使所述單體組成物(A1)的一部分進行聚合而獲得者,可列舉具有黏性的液體(以下亦稱
為「糖漿」)的形式者。
本發明中,使所述單體組成物(A1)的一部分進行聚合時,可添加所述單體(B)。
獲得糖漿的方法例如可列舉如下方法:於所述單體組成物(A1)中添加自由基聚合起始劑而作為聚合性原料,使其一部分進行聚合。
所述自由基聚合起始劑的具體例可列舉:2,2'-偶氮雙(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮雙異丁腈、2,2'-偶氮雙-(2,4-二甲基戊腈)等偶氮系聚合起始劑以及過氧化月桂醯,過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化苯甲醯、過氧化二碳酸雙(4-第三丁基環己基)酯、過氧化新癸酸第三丁酯、過氧化三甲基乙酸第三己酯等有機過氧化物系聚合起始劑。該些化合物可單獨使用或者將兩種以上合併使用。
自由基聚合起始劑的添加量可根據目的來適當決定,通常相對於單體組成物(A1)中的單體100質量份,所述自由基聚合起始劑的添加量為0.01質量份以上、0.5質量份以下。
<聚合體(A1")>
聚合體(A1")是將後述單體組成物(a1")進行聚合而獲得者,作為一實施形態,例如,單體組成物(a1")可列舉包含20質量%以上、85.0質量%以下的甲基丙烯酸甲酯以及15質量%以上、80質量%以下的(甲基)丙烯酸酯(M)的單體組成物(a'2)。
聚合體(A1")的聚合法例如可列舉:塊狀聚合法、懸
浮聚合法、乳化聚合法以及分散聚合法。
<單體組成物(a1')>
單體組成物(a1')為包含甲基丙烯酸甲酯及(甲基)丙烯酸酯(M)的單體組成物。(其中,(甲基)丙烯酸酯(M)中包含單體(D))
單體組成物(a1')例如可列舉:包含20質量%以上、85.0質量%以下的甲基丙烯酸甲酯以及15質量%以上、80質量%以下的(甲基)丙烯酸酯(M)的單體組成物(a'2)。
<單體組成物(a1")>
單體組成物(a1")為包含甲基丙烯酸甲酯以及(甲基)丙烯酸酯(M)的單體組成物。(其中,(甲基)丙烯酸酯(M)中包含單體(D))
單體組成物(a1")可為與所述單體組成物(A1)相同的組成,亦可為不同的組成,可根據目的來決定組成。作為單體組成物(a1")的組成的一例,例如可列舉包含20質量%以上、85.0質量%以下的甲基丙烯酸甲酯以及15質量%以上、80質量%以下的(甲基)丙烯酸酯(M)的單體組成物(a"2)。
<樹脂成形體的製造方法>
樹脂成形體例如可利用以下的兩種方法來獲得。
(1)將所述聚合性組成物(X1)或者所述聚合性組成物(X2)的任一者注入至鑄模中而進行澆鑄聚合,然後自鑄模中取出而獲得樹脂成形體的方法;
(2)對本發明的(甲基)丙烯酸樹脂組成物的顆粒,使用擠出成形、射出成形等熔融成形法而獲得樹脂成形體的方法。
<樹脂成形體>
樹脂成形體的耐熱性通常存在隨著阻燃性的提高而下降的傾向,即,與阻燃性處於所謂折衷(trade off)的關係。即,本發明的樹脂成形體是具有使作為相反特性的阻燃性與耐熱性併存的顯著特性的樹脂成形體。
本發明的樹脂成形體可設為於JIS K 6911 A法試驗中具有不燃性,且滿足負荷變形溫度(HDT)為60℃以上的樹脂成形體(F0)。此種樹脂成形體例如可藉由利用公知的方法,將滿足如申請專利範圍第1項至第10項所述的必要條件的樹脂組成物成形而製造。
若樹脂成形體於JIS K 6911 A法試驗中具有不燃性,則可防止火災發生時的延燒或蔓延,因此就安全性的觀點而言較佳。另外,關於耐熱性,若依據JIS K 7191來測定的負荷變形溫度(HDT)為60℃以上,則就可抑制當樹脂成形體暴露於高溫環境下時的變形的觀點而言較佳。
所述樹脂成形體(F0)包含含有(甲基)丙烯酸聚合體(P)以及含磷原子的化合物(C)的(甲基)丙烯酸樹脂組成物,將所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)設為包含以下重複單元的聚合體:(1)20.0質量%以上、84.95質量%以下的源自甲基丙烯酸
甲酯的重複單元;(2)15.0質量%以上、80.0質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯酸酯(M)的重複單元;以及(3)0.05質量%以上、0.40質量%以下的源自具有2個以上乙烯基的單體(B)的重複單元;並且藉由相對於所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份,樹脂成形體含有Y1質量份的含磷原子的化合物(C),可獲得於由UL94規定的垂直燃燒試驗中具有V-0級阻燃性的樹脂成形體。
其中,Y1是由下述式所表示。
於15.0≦X≦41.4的情況下為13.6<Y1≦35.0
於41.4<X≦80.0的情況下為-0.07X+16.5<Y1≦35.0
(X如上所述)
其中,源自所述甲基丙烯酸甲酯的重複單元的量的下限值20質量%是不考慮源自單體(B)的重複單元的量的值,較佳為將實質上自該20質量%中減去實際上包含的源自單體(B)的重複單元的量而得的值作為下限值。實質上較佳的下限值為19.95質量%。
若樹脂成形體於由UL94規定的垂直燃燒試驗中具有V-0級的阻燃性,則於火災發生時即便接觸火焰,樹脂成形體的燃燒亦不會繼續,因此就安全性的觀點而言較佳。此種樹脂成形體例如
可藉由使用滿足如申請專利範圍第13項所述的必要條件的樹脂組成物來製造。
另外,所述樹脂成形體(F0)包含含有(甲基)丙烯酸聚合體(P)以及含磷原子的化合物(C)的(甲基)丙烯酸樹脂組成物,將所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)設為包含以下重複單元的聚合體:(1)20.0質量%以上、84.95質量%以下的源自甲基丙烯酸甲酯的重複單元;(2)15.0質量%以上、80.0質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯酸酯(M)的重複單元;以及(3)0.05質量%以上、0.40質量%以下的源自具有2個以上乙烯基的單體(B)的重複單元;並且藉由相對於所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份,樹脂成形體含有Y2質量份的含磷原子的化合物(C),可獲得具有負荷變形溫度(HDT)為90℃以上的耐熱性的樹脂成形體。
其中,Y2是由下述式所表示。
於15.0≦X≦41.4的情況下為5.00≦Y2≦13.6
於41.4<X≦80.0的情況下為5.00≦Y2≦0.0700X+10.7
(X為如上所述)
此外,關於源自所述甲基丙烯酸甲酯的重複單元的量的下限值20質量%,與所述相同。
此種樹脂成形體例如可藉由使用滿足如申請專利範圍第11項所述的必要條件的樹脂組成物來製造。
另外,所述樹脂成形體(F0)包含含有(甲基)丙烯酸聚合體(P)以及含磷原子的化合物(C)的(甲基)丙烯酸樹脂組成物,將所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)設為包含以下重複單元的聚合體:(1)20質量%以上、59質量%以下的源自甲基丙烯酸甲酯的重複單元;(2)41質量%以上、80質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯酸酯(M)的重複單元;以及(3)0.05質量%以上、0.40質量%以下的源自具有2個以上乙烯基的單體(B)的重複單元;並且藉由相對於所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份,樹脂成形體含有Y3質量份的含磷原子的化合物(C),可獲得於由UL94規定的垂直燃燒試驗中具有V-0級的阻燃性,且具有負荷變形溫度(HDT)為90℃以上的耐熱性的樹脂成形體。
其中,Y3是由下述式所表示。
-0.07X+16.5≦Y3≦0.07X+10.7
(X為如上所述)
其中,源自所述甲基丙烯酸甲酯的重複單元的量的上限值20質量%及下限值59質量%為不考慮源自單體(B)的重複單元的量的值,較佳為將實質上自該些上限值以及下限值中減去實際上包含的源自單體(B)的重複單元的量而得的值作為上限值以及下限值。就該觀點而言,實質上較佳的源自所述甲基丙烯酸甲酯的重複單元的量為19.95質量%以上、58.6質量%以下。
此種樹脂成形體例如可藉由使用滿足如申請專利範圍第17項所述的必要條件的樹脂組成物來製造。
本發明的樹脂成形體可設為於JIS K 6911 A法試驗中具有不燃性,且滿足負荷變形溫度(HDT)為90℃以上的樹脂成形體(F1)。即,樹脂成形體(F1)是兼具作為相反特性的阻燃性及耐熱性,特別是具有負荷變形溫度(HDT)為90℃以上的顯著耐熱性的樹脂成形體。此種樹脂成形體(F1)可使用用以獲得所述樹脂成形體(S1)的(甲基)丙烯酸樹脂組成物來製造。
另外,本發明的樹脂成形體可設為於由UL94規定的垂直燃燒試驗中滿足V-0級的阻燃性,且滿足負荷變形溫度(HDT)為60℃以上、總透光率為89%以上的樹脂成形體(F2)。即,樹脂成形體(F2)為兼具作為相反特性的阻燃性及耐熱性,特別是具有UL94/V-0級的顯著阻燃性的樹脂成形體。此種樹脂成形體(F2)可使用用以獲得所述樹脂成形體(S2)的(甲基)丙烯酸樹脂組成物
來製造。
於對樹脂成形體(F2)要求更高的耐熱性的情況下,藉由增加丙烯酸聚合體(P)中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量,可將負荷變形溫度(HDT)設為70℃以上。這可藉由例如將相對於(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份而言的含磷原子的化合物(C)的含量設為22質量份以下來達成。另外,於對樹脂成形體(F2)要求更高的透明性的情況下,藉由減少含磷原子的化合物(C)的含量,可將總透光率設為91%以上。這可藉由例如將相對於(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份而言的含磷原子的化合物(C)的含量設為14.3質量份以上、33質量份以下來達成。
進而,本發明的樹脂成形體可設為於由UL94規定的垂直燃燒試驗中滿足V-0級的阻燃性,且滿足負荷變形溫度(HDT)為90℃以上、總透光率為89%以上的樹脂成形體(F3)。即,樹脂成形體(F3)為兼具作為相反特性的阻燃性及耐熱性,特別是具有UL94/V-0級的顯著阻燃性以及負荷變形溫度(HDT)為90℃以上的顯著耐熱性的樹脂成形體。此種樹脂成形體(F3)可使用用以獲得所述樹脂成形體(S3)的(甲基)丙烯酸樹脂組成物來製造。
於對樹脂成形體(F3)要求更高的透明性的情況下,藉由減少含磷原子的化合物(C)的含量,可將總透光率設為92%以上。
這可藉由例如將含磷原子的化合物(C)的含量設為11.1質量份以上、16.3質量份以下來達成。
所述樹脂成形體F0~樹脂成形體F3的形狀例如可列舉
板狀的成形體(樹脂板)。樹脂板的厚度例如可設為1mm以上、30mm以下。
[實施例]
以下,使用實施例來對本發明進行說明。以下,「份」及「%」分別表示「質量份」及「質量%」。
另外,實施例以及比較例中使用的化合物的略號為如下所述。
MMA:甲基丙烯酸甲酯
IBXMA:甲基丙烯酸異冰片酯
IBXA:丙烯酸異冰片酯
TBMA:甲基丙烯酸第三丁酯
BA:丙烯酸正丁酯
CHMA:甲基丙烯酸環己酯
CHA:丙烯酸環己酯
EDMA:乙二醇二甲基丙烯酸酯
NPGDMA:新戊二醇二甲基丙烯酸酯
CR-570:含氯縮合磷酸酯(商品名,大八化學工業(股)製造)
<評價方法>
實施例以及比較例中的評價是利用以下的方法來實施。
(1)阻燃性(JIS)
依據JIS K 6911-1979的耐燃性試驗A法來製作樹脂成形體的
試驗片,測定至試驗片的自熄為止所需要的時間(自熄時間)。
◎:試驗片的自熄時間小於1分鐘。
○:試驗片的自熄時間為1分鐘以上且小於3分鐘。
×:試驗片的自熄時間為3分鐘以上。
××:試驗片不會自熄。
(2)阻燃性(UL94)
依據UL94垂直燃燒試驗法來評價樹脂成形體的試驗片(長127mm×寬12.7mm)的阻燃性。阻燃性的判定是基於以下的表1所示的基準來進行。
(3)耐熱性
依據JIS K 7191來製作樹脂成形體的試驗片(長127mm×寬12.7mm),測定試驗片的負荷變形溫度(以下表示為「HDT」)(℃)來評價耐熱性。
(4)透明性
依據JIS K7375,測定樹脂成形體的試驗片(長65mm×寬45mm)的總透光率(%),評價透明性。
(5)耐候性
依據JIS K7350-4,利用日光式耐候試驗機(sunshine weather meter)(條件:63℃、50%、水噴霧時間為12分鐘/60分鐘),對樹脂成形體進行1000小時的暴露試驗,測定試驗前後的黃色指數(yellow index)(△YI)。
(6)聚合性單體組成物中的聚合體量的測定方法
利用甲醇再沈澱法,算出聚合性單體組成物中的聚合體量。於1L玻璃燒杯中添加5g的聚合性單體組成物以及5g的丙酮,使聚合性單體組成物溶解於丙酮中。繼而添加800g的甲醇,使聚合性組成物中的聚合體析出後,使用玻璃過濾器進行過濾,將聚合體分離.回收。將所回收的聚合體於60℃真空乾燥機中保管3天而使其乾燥,測定乾燥後的重量,根據聚合性單體組成物及聚合體的重量來算出聚合性單體組成物中的聚合體量及單體組成物量。
(7)玻璃轉移溫度
甲基丙烯酸酯(M1)及丙烯酸酯(M2)的均聚物的玻璃轉移溫度是依據JIS K7121來測定。
以下,於實施例1~實施例13中揭示樹脂成形體(S1)的(甲基)丙烯酸樹脂組成物以及樹脂成形體的一例。
[實施例1]
(1)糖漿的製造
於具備冷卻管、溫度計及攪拌機的反應器(聚合釜)中,供
給68份的MMA、20份的IBXMA、3份的IBXA、8質量份的TBMA以及1質量份的BA的混合物,一邊攪拌,一邊以氮氣進行起泡後,開始加熱。於內溫達到60℃的時刻,添加0.1份的作為自由基聚合起始劑的2,2'-偶氮雙-(2,4-二甲基戊腈),進而加熱至內溫100℃後,保持13分鐘。繼而,將反應器冷卻至室溫而獲得聚合性單體組成物(A1')。該聚合性單體組成物(A1')中的聚合體(A1")的含量為30%,單體組成物(a1')的含量為70%。
(2)鑄造聚合
添加100質量份的所述聚合性單體組成物(A1')、作為單體(B)的0.15質量份的EDMA以及作為含磷原子的化合物(C)的7.5份的CR-570(大八化學工業(股)製造,商品名),進而添加0.30質量份的過氧化三甲基乙酸第三己酯以及0.050質量份的二辛基磺基丁二酸鈉,獲得聚合性組成物(X2)。繼而,將該聚合性組成物(X2)流入至空隙的間隔為4.1mm的模具中,所述空隙是使兩塊SUS板對向,於它們之間的SUS板的端部配置氯乙烯樹脂製墊圈而獲得,於82℃下加熱30分鐘,繼而於130℃下加熱30分鐘,使聚合性組成物(X2)進行聚合後,進行冷卻,獲得(甲基)丙烯酸樹脂組成物的積層體。進而,去除SUS板而獲得厚度為3mm的板狀樹脂成形體。
使用切割機,自所獲得的樹脂成形體上切出阻燃性評價用的試驗片以及耐熱性評價用試驗片後,利用銑床對試驗片的切出面進行研磨。將樹脂成形體的評價結果示於表2中。所獲得的
樹脂成形體的阻燃性於JIS K 6911-1979的耐燃性試驗A法(以下,簡稱為「阻燃性(JIS)」)中具有阻燃性,且耐熱性為97℃,另外,耐候性(△YI)為5,良好。將樹脂成形體的評價結果示於表2中。
[實施例2~實施例16]
除了將聚合性組成物(X2)的組成設為如表2、表3中所述以外,以與實施例1相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表2、表3中。
[參考例]
除了於實施例14的聚合性單體組成物的組成中,不使用(甲基)丙烯酸酯(M)中的單體(D)(IBXA),而是增加IBXMA的量(使合計含量為32質量份)以外,以與實施例1相同的方式獲得樹脂成形體。所獲得的樹脂成形體的阻燃性(JIS)良好,耐熱性為90℃以上,良好。由於不含單體(D),因此耐候性(△YI)稍差。
[實施例18、實施例19]
除了將聚合性組成物(X2)的組成設為表3所示者以外,以與實施例1相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表3中。所獲得的樹脂成形體的阻燃性(JIS)良好,耐熱性為90℃以上,另外,耐候性(△YI)亦良好。
[實施例20]
除了將聚合性組成物(X2)的組成設為表3所示者以外,以與實施例1相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表3中。
[實施例21]
除了使用60.0份的MMA、37.0份的IBXMA、2.0份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA作為單體組成物(a1")以外,以與實施例1相同的方式獲得糖漿。此時,單體組成物(a1")中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為40質量%。所獲得的糖漿為含有30%的聚合體(A')以及70%的單體組成物(a1')的聚合性單體
組成物(A1'),所述單體組成物(a1')含有60.0份的MMA、37.0份的IBXMA、2.0份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA。
此時,聚合性單體組成物(A1')中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為40質量%。除了使用該聚合性單體組成物(A1')以外,以與實施例1相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表3中。所獲得的樹脂成形體由於(甲基)丙烯酸酯(M)少於41質量%,因此樹脂成形體的阻燃性(JIS)良好,耐熱性為90℃以上,另外,耐候性(△YI)亦良好。
[實施例22]
除了將聚合性組成物(X2)的組成設為表3所示者以外,以與實施例1相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表3中。所獲得的樹脂成形體的阻燃性(JIS)良好,耐熱性為90℃以上,另外,耐候性(△YI)亦良好。
[實施例23]
除了將聚合性組成物(X2)的組成設為表3所示者以外,以與實施例1相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表3中。所獲得的樹脂成形體的阻燃性(JIS)良好,耐熱性為90℃以上,另外,耐候性(△YI)亦良好。
[實施例24]
除了將聚合性組成物(X2)的組成設為表3所示者以外,以與實施例1相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表3中。所獲得的樹脂成形體的阻燃性(JIS)良好,耐熱
性為90℃以上,另外,耐候性(△YI)亦良好。
[參考例]
除了將聚合性組成物(X2)的組成設為表3所示者以外,以與實施例1相同的方式獲得糖漿。此時,單體組成物(a1")中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為40質量%。所獲得的糖漿為含有30%的聚合體(A')以及70%的單體組成物(a1')的聚合性單體組成物(A1'),所述單體組成物(a1')含有60.0份的MMA、37.0份的IBXMA、2.4份的TBMA以及0.6份的BA。此時,聚合性單體組成物(A1')中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為40質量%。除了使用該聚合性單體組成物(A1')以外,以與實施例6相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表3中。所獲得的樹脂成形體由於不使用IBXA,而是將TBMA增量至2.4份,因此樹脂成形體的阻燃性(JIS)良好,耐熱性為90℃以上,良好,耐候性低。
實施例26~實施例29作為空號碼。
以下,實施例30~實施例55中揭示樹脂成形體(S2)的(甲基)丙烯酸樹脂組成物以及樹脂成形體的一例。
[實施例30]
除了使用實施例1的聚合性單體組成物,且將含磷原子的化合物(C)的添加量變更為14質量份以外,以與實施例1相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表4中。所獲得的樹脂成形體由於含磷原子的化合物(C)的含量多至14質量份,因此阻燃性(JIS)良好,且UL94V試驗(以下,簡稱為「阻燃性(UL94)」)為V-0合格,耐熱性為88℃,另外,耐候性(△YI)及透明性亦良好。
[實施例31]
除了使用實施例7的聚合性單體組成物,且將含磷原子的化合物(C)的添加量變更為16質量份以外,以與實施例7相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表4中。所獲得的樹脂成形體的阻燃性(JIS)良好,且阻燃性(UL94)為V-0合格,耐熱性為60℃以上,另外,耐候性(△YI)及透明性亦良好。
[實施例32]
除了使用實施例9的聚合性單體組成物,且將含磷原子的化合物(C)的添加量變更為18份以外,以與實施例9相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表4中。所獲得
的樹脂成形體的阻燃性(JIS)良好,且阻燃性(UL94)為V-0合格,耐熱性為60℃以上,另外,耐候性(△YI)及透明性亦良好。
[實施例33]
(1)糖漿的製造
於具備冷卻管、溫度計及攪拌機的反應器(聚合釜)中,投入68份的MMA、20份的IBXMA、3份的IBXA、8份的TBMA以及1份的BA的單體組成物(a-1)。一邊將單體組成物(a-1)攪拌,一邊使氮氣起泡後,開始加熱。於單體組成物(a-1)的溫度達到60℃的時刻,添加作為自由基聚合起始劑的0.1份的2,2'-偶氮雙-(2,4-二甲基戊腈),進而將單體組成物(a-1)的溫度加熱至100℃後,保持13分鐘。然後,將反應器冷卻至室溫而獲得糖漿。所獲得的糖漿為含有30%的聚合體(A')以及70%的單體組成物(a-2)的聚合性單體組成物(A1'),所述單體組成物(a-2)含有68份的MMA、20份的IBXMA、3份的IBXA、8份的TBMA以及1份的BA。
(2)鑄造聚合
於100份的所述聚合性單體組成物(A1')中添加作為單體(B)的0.12份的EDMA以及作為磷酸酯(C)的16份的CR-570,進而添加0.3份的過氧化三甲基乙酸第三己酯以及0.05份的二辛基磺基丁二酸鈉,獲得聚合性組成物(X2)。使兩塊SUS板對向,於它們之間的SUS板的端部配置氯乙烯樹脂製墊圈,製作空隙的間隔為4.1mm的鑄模。
於所述鑄模中流入聚合性組成物(X2),於82℃下加熱30分鐘,繼而於130℃下加熱30分鐘,使聚合性組成物(X2)進行聚合後,進行冷卻。然後,去除SUS板而獲得厚度為3mm的板狀樹脂成形體。使用切割機,自所獲得的樹脂成形體中切出阻燃性評價用的試驗片、耐熱性評價用的試驗片以及透明性評價用的試驗片。利用銑床對切出試驗片的端面進行切削。將樹脂成形體的評價結果示於表3中。所獲得的樹脂成形體的阻燃性(UL94)為V-0合格,耐熱性為HDT74℃,透明性為總透光率92%,良好。將樹脂成形體的評價結果示於表4中。
[實施例34~實施例37]
除了將聚合性組成物(X2)的組成設為表4所示者以外,以與實施例33相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表4中。
[實施例38~實施例45]
除了將聚合性組成物(X2)的組成設為表4、表5所示者以外,以與實施例33相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表4、表5中。
[實施例46~實施例51]
除了將聚合性組成物(X2)的組成設為表5所示者以外,以與實施例33相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表5中。
[參考例]
除了將聚合性組成物(X2)的組成設為表5所示者以外,以與實施例33相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表5中。
[實施例53]
除了將含磷原子的化合物(C)的添加量變更為14.3份以外,以與實施例33相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表5中。所獲得的樹脂成形體的阻燃性(JIS)良好,且阻燃性(UL94)為V-0合格,耐熱性為60℃以上,另外,耐候性(△YI)及透明性亦良好。
[實施例54]
除了將聚合性組成物(X2)的組成設為表5所示者以外,以與實施例1相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表5中。所獲得的樹脂成形體的阻燃性(JIS)良好,且阻燃性(UL94)為V-0合格,耐熱性為60℃以上,另外,耐候性(△YI)及透明性亦良好。
[實施例55]
除了將聚合性組成物(X2)的組成設為表5所示者以外,以
與實施例1相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表5中。所獲得的樹脂成形體的阻燃性(JIS)良好,且阻燃性(UL94)為V-0合格,耐熱性為60℃以上,另外,耐候性(△YI)及透明性亦良好。
實施例56~實施例59為空號碼。
以下,實施例60~實施例74中揭示樹脂成形體(S3)的(甲基)丙烯酸樹脂組成物以及樹脂成形體的一例。
[實施例60]
(1)糖漿的製造
於具備冷卻管、溫度計及攪拌機的反應器(聚合釜)中,投入58.0份的MMA、39.0份的IBXMA、2.0份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA的單體組成物(a1")。此時,單體組成物(a1")中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為42質量%。一邊將該單體組成物(a1")攪拌,一邊使氮氣起泡後,開始加熱。於單體組成物(a1")的溫度達到60℃的時刻,添加作為自由基聚合起始劑的0.1份的2,2'-偶氮雙-(2,4-二甲基戊腈),進而將單體組成物(a1")的溫度加熱至100℃後,保持13分鐘。然後,將反應器冷卻至室溫而獲得糖漿。所獲得的糖漿為含有30%的聚合體(A1")以及70%的單體組成物(a1')的聚合性單體組成物(A1'),所述單體組成物(a1')含有58.0份的MMA、39.0份的IBXMA、2.0份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA。此時,聚合性單體組成物(A1')中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為42質量%。
(2)鑄造聚合
於100份的所述聚合性單體組成物(A1')中添加作為單體(B)的0.12份的EDMA以及作為含磷原子的化合物(C)的13.6份的CR-570,進而添加0.3份的過氧化三甲基乙酸第三己酯以及0.05
份的二辛基磺基丁二酸鈉,獲得聚合性組成物(X2)。使兩塊SUS板對向,於它們之間的SUS板的端部配置氯乙烯樹脂製墊圈,製作空隙的間隔為4.1mm的鑄模。
於所述鑄模中流入聚合性組成物(X2),於82℃下加熱30分鐘,繼而於130℃下加熱30分鐘,使聚合性組成物(X2)進行聚合後,進行冷卻。然後,去除SUS板而獲得厚度為3mm的板狀樹脂成形體。使用切割機,自所獲得的樹脂成形體中切出阻燃性評價用的試驗片、耐熱性評價用的試驗片以及透明性評價用的試驗片。利用銑床對切出試驗片的端面進行切削。將樹脂成形體的評價結果示於表6中。所獲得的樹脂成形體的阻燃性為V-0,耐熱性為HDT91℃,透明性為總透光率92%,耐候性試驗前後的△YI為5%,良好。
[實施例61~實施例63]
除了將單體(B)設為表6所示者以外,以與實施例60相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表6中。
[實施例64、實施例65]
除了使用40.0份的MMA、57.0份的IBXMA、2.0份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA作為單體組成物(a1")以外,以與實施例1相同的方式獲得糖漿。此時,單體組成物(a1")中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為60質量%。所獲得的糖漿為含有30%的聚合體(A1")以及70%的單體組成物(a1')的聚合性單體組成物(A1'),所述單體組成物(a1')含有40.0份的MMA、57.0
份的IBXMA、2.0份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA。
此時,聚合性單體組成物(A1')中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為60質量%。除了使用該聚合性單體組成物(A1'),且添加表6所示的量的含磷原子的化合物(C)以外,以與實施例60相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表6中。
[實施例66、實施例67]
除了使用20.0份的MMA、77.0份的IBXMA、2.0份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA作為單體組成物(a1")以外,以與實施例1相同的方式獲得糖漿。此時,單體組成物(a1")中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為80質量%。所獲得的糖漿為含有30%的聚合體(A')以及70%的單體組成物(a1')的聚合性單體組成物(A1'),所述單體組成物(a1')含有20.0份的MMA、77.0份的IBXMA、2.0份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA。此時,聚合性單體組成物(A1')中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為80質量%。除了使用該聚合性單體組成物(A1'),且添加表6所示的量的含磷原子的化合物(C)以外,以與實施例60相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表6中。
[實施例68]
除了使用20.0份的MMA、77.0份的CHMA、2.0份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA作為單體組成物(a1")以外,以與實施例1相同的方式獲得糖漿。此時,單體組成物(a1")中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為80質量%。所獲得的糖漿為含有
30%的聚合體(A')以及70%的單體組成物(a1')的聚合性單體組成物(A1'),所述單體組成物(a1')含有20.0份的MMA、77.0份的CHMA、2.0份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA。
此時,聚合性單體組成物(A1')中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為80質量%。除了使用該聚合性單體組成物(A1'),且添加表6所示的量的含磷原子的化合物(C)以外,以與實施例60相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表6中。
[實施例69]
除了使用40.0份的MMA、58.0份的IBXMA、1.0份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA作為單體組成物(a1")以外,以與實施例1相同的方式獲得糖漿。此時,單體組成物(a1")中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為60質量%。所獲得的糖漿為含有30%的聚合體(A1")以及70%的單體組成物(a1')的聚合性單體組成物(A1'),所述單體組成物(a1')含有40.0份的MMA、58.0份的IBXMA、1.0份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA。此時,聚合性單體組成物(A1')中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為60質量%。除了使用該聚合性單體組成物(A1'),且添加表6所示的量的含磷原子的化合物(C)以外,以與實施例60相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表6中。
[實施例70]
除了使用40.0份的MMA、54.0份的IBXMA、5.0份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA作為單體組成物(a1")以外,以
與實施例1相同的方式獲得糖漿。此時,單體組成物(a1")中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為60質量%。所獲得的糖漿為含有30%的聚合體(A1")以及70%的單體組成物(a1')的聚合性單體組成物(A1'),所述單體組成物(a1')含有40.0份的MMA、54.0份的IBXMA、5.0份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA。
此時,聚合性單體組成物(A1')中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為60質量%。除了使用該聚合性單體組成物(A1'),且添加表6所示的量的含磷原子的化合物(C)以外,以與實施例60相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表6中。
[實施例71]
除了使用40.0份的MMA、58.5份的IBXMA、0.5份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA作為單體組成物(a1")以外,以與實施例1相同的方式獲得糖漿。此時,單體組成物(a1")中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為60質量%。所獲得的糖漿為含有30%的聚合體(A1")以及70%的單體組成物(a1')的聚合性單體組成物(A1'),所述單體組成物(a1")含有40.0份的MMA、58.5份的IBXMA、0.5份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA。此時,聚合性單體組成物(A1')中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為60質量%。除了使用該聚合性單體組成物(A1'),且添加表6所示的量的含磷原子的化合物(C)以外,以與實施例60相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表6中。
[實施例72]
除了使用40.0份的MMA、49.0份的IBXMA、10.0份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA作為單體組成物(a1")以外,以與實施例1相同的方式獲得糖漿。此時,單體組成物(a1")中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為60質量%。所獲得的糖漿為含有30%的聚合體(A1")以及70%的單體組成物(a1')的聚合性單體組成物(A1'),所述單體組成物(a1')含有40.0份的MMA、49.0份的IBXMA、10.0份的IBXA、0.4份的TBMA以及0.6份的BA。此時,聚合性單體組成物(A1')中的(甲基)丙烯酸酯(M)的含量為60質量%。除了使用該聚合性單體組成物(A1'),且添加表6所示的量的含磷原子的化合物(C)以外,以與實施例60相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表6中。
[實施例73~實施例74]
除了將板厚變更為1.0mm及30.0mm以外,以與實施例66相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表6中。
[比較例1]
於具備冷卻管、溫度計及攪拌機的反應器(聚合釜)中,供給100質量份的MMA,一邊攪拌,一邊以氮氣進行起泡後,開始加熱。於內溫達到60℃的時刻,添加作為自由基聚合起始劑的0.15質量份的2,2'-偶氮雙-(2,4-二甲基戊腈),進而加熱至內溫100℃後,保持13分鐘。繼而,將反應器冷卻至室溫而獲得含有30質量%的聚甲基丙烯酸甲酯以及70質量%的MMA的聚合性單體組成物。
除了使用該聚合性單體組成物以外,以與實施例1相同的方式獲得樹脂成形體。所獲得的樹脂成形體由於不含(甲基)丙烯酸酯(M),因此雖然耐熱性良好,但阻燃性劣化。將樹脂成形體的評價結果示於表7中。
[比較例2]
除了使用比較例1中使用的聚合性單體組成物以外,以與實施例2相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表7中。所獲得的樹脂成形體由於不含(甲基)丙烯酸酯(M),因此雖然耐熱性良好,但阻燃性劣化。
[比較例3]
除了使用比較例1的聚合性單體組成物,且將含磷原子的化合物(C)變更為13.6質量份以外,以與實施例1相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表7中。所獲得的樹脂成形體由於不含(甲基)丙烯酸酯(M),另外,含磷原子的化
合物(C)多至13.6質量份,因此雖然阻燃性良好,但耐熱性劣化。
[比較例4]
除了使用實施例1的聚合性單體組成物,且將含磷原子的化合物(C)的添加量變更為4.3質量份以外,以與實施例1相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表7中。所獲得的樹脂成形體由於含磷原子的化合物(C)的含量少至4.3質量份,因此雖然耐熱性良好,但阻燃性劣化。
[比較例5]
除了使用實施例9的聚合性單體組成物,且將含磷原子的化合物(C)的添加量變更為4.3質量份以外,以與實施例9相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表7中。所獲得的樹脂成形體由於含磷原子的化合物(C)的含量少至4.3質量份,因此雖然耐熱性良好,但阻燃性劣化。
[比較例6]
除了於實施例13的聚合性單體組成物的組成中,不使用單體(B)以外,以與實施例13相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表7中。所獲得的樹脂成形體由於不包含單體(B),因此雖然耐熱性良好,但阻燃性劣化。
[比較例7]
除了於實施例14的聚合性單體組成物的組成中,不使用單體(B),且增加含磷原子的化合物(C)的量以外,以與實施例14
相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表7中。所獲得的樹脂成形體由於不包含單體(B),因此雖然耐熱性良好,但阻燃性劣化。
[比較例8]
除了於實施例14的聚合性單體組成物的組成中,將單體(B)設為0.05質量份,且增加含磷原子的化合物(C)的量以外,以與實施例14相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表7中。所獲得的樹脂成形體由於單體(B)的添加量少,因此雖然耐熱性良好,但阻燃性劣化。
[比較例9]
除了於實施例14的聚合性單體組成物的組成中,將單體(B)設為0.50質量份,且增加含磷原子的化合物(C)的量以外,以與實施例14相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表7中。所獲得的樹脂成形體由於單體(B)的添加量多,因此雖然耐熱性良好,但阻燃性劣化。
[比較例10]
於具備冷卻管、溫度計及攪拌機的反應器(聚合釜)中,投入100份的MMA。一邊將MMA攪拌,一邊使氮氣起泡後,開始加熱。於MMA的溫度達到60℃的時刻,添加作為自由基聚合起始劑的0.15份的2,2'-偶氮雙-(2,4-二甲基戊腈),進而將MMA的溫度加熱至100℃後,保持13分鐘。然後,將反應器冷卻至室溫而獲得糖漿。所獲得的糖漿為含有30%的聚合體(A')以及70%
的MMA的單體組成物。除了使用該單體組成物來代替聚合性組成物(X2)以外,以與實施例33相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表7中。所獲得的樹脂成形體由於不包含(甲基)丙烯酸酯單元(M),因此雖然樹脂成形體的耐熱性以及透明性良好,但阻燃性低。
[比較例11]
除了將磷酸酯(C)的添加量變更為37份以外,以與實施例33相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表7中。所獲得的樹脂成形體由於磷酸酯(C)的含量多至37份,因此雖然阻燃性以及透明性良好,但耐熱性低。
[比較例12]
除了將磷酸酯(C)的添加量變更為37份以外,以與實施例40相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表7中。所獲得的樹脂成形體由於磷酸酯(C)的含量多至37份,因此雖然阻燃性以及透明性良好,但耐熱性低。
[比較例13]
除了將聚合性組成物(X2)的組成設為表7所示者以外,以與實施例1相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表7中。
[比較例14]
除了不添加單體(B)以外,以與實施例38相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表7中。所獲得的樹
脂成形體由於不含有單體(B),因此雖然耐熱性以及透明性良好,但阻燃性低。
[比較例15]
除了將單體(B)變更為0.05質量份以外,以與實施例38相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表7中。所獲得的樹脂成形體由於單體(B)的含量少,因此雖然耐熱性以及透明性良好,但阻燃性低。
[比較例16]
除了將單體(B)變更為0.5質量份以外,以與實施例38相同的方式獲得樹脂成形體。將樹脂成形體的評價結果示於表7中。所獲得的樹脂成形體由於單體(B)的含量多,因此雖然耐熱性以及透明性良好,但阻燃性低。
Claims (34)
- 一種(甲基)丙烯酸樹脂組成物,其含有(甲基)丙烯酸聚合體(P)及含磷原子的化合物(C);並且所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)包含:(1)19.95質量%以上、84.95質量%以下的源自甲基丙烯酸甲酯的重複單元;(2)15.0質量%以上、80.0質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯酸酯(M)的重複單元;以及(3)0.05質量%以上、0.40質量%以下的源自具有2個以上乙烯基的單體(B)的重複單元;且相對於所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份的所述含磷原子的化合物(C)的量為5.0質量份以上、35質量份以下;所述含磷原子的化合物(C)包含選自磷酸酯以及膦酸酯中的至少一種;所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)包含:(1)10質量%以上、79.5質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴或碳數3~20的脂環式烴的甲基丙烯酸酯(M1)的重複單元;以及(2)0.50質量%以上、20質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的丙烯酸酯(M2)的重複單元;並且 源自所述甲基丙烯酸酯(M1)的重複單元、與源自所述丙烯酸酯(M2)的重複單元的合計為15.0質量%以上、80.0質量%以下。
- 如申請專利範圍第1項所述的(甲基)丙烯酸樹脂組成物,其中所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)中的源自所述甲基丙烯酸甲酯的重複單元的量為19.95質量%以上、79.1質量%以下,源自所述(甲基)丙烯酸酯(M)的重複單元的量為20.5質量%以上、80.0質量%以下。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的(甲基)丙烯酸樹脂組成物,其中所述甲基丙烯酸酯(M1)包含均聚物的玻璃轉移溫度為45℃以上、200℃以下的甲基丙烯酸酯。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的(甲基)丙烯酸樹脂組成物,其中所述丙烯酸酯(M2)包含均聚物的玻璃轉移溫度為3℃以上、145℃以下的丙烯酸酯。
- 如申請專利範圍第4項所述的(甲基)丙烯酸樹脂組成物,其中所述丙烯酸酯(M2)包含均聚物的玻璃轉移溫度為15℃以上、115℃以下的丙烯酸酯(E)。
- 如申請專利範圍第5項所述的(甲基)丙烯酸樹脂組成物,其中所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)包含1.0質量%以上、4.99質量%以下的源自所述丙烯酸酯(E)的重複單元。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的(甲基)丙烯酸樹脂組成物,其中所述甲基丙烯酸酯(M1)為選自甲基丙烯酸異冰 片酯及甲基丙烯酸環己酯中的至少一種。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的(甲基)丙烯酸樹脂組成物,其中所述丙烯酸酯(M2)為選自丙烯酸異冰片酯及丙烯酸環己酯中的至少一種。
- 如申請專利範圍第1項所述的(甲基)丙烯酸樹脂組成物,其中相對於所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份,所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物含有Y質量份的含磷原子的化合物(C),其中,Y是由下述式所表示:於15.0≦X≦41.4的情況下為5.00≦Y≦13.6於41.4<X≦80.0的情況下為5.00≦Y≦0.0700X+10.7(此處,將所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)設為100質量份,X(單位:質量份)為該(甲基)丙烯酸聚合體(P)中所含的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯酸酯的重複單元的含量)。
- 如申請專利範圍第1項所述的(甲基)丙烯酸樹脂組成物,其中相對於所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份,所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物含有Y質量份的含磷原子的化合物(C),其中,Y是由下述式所表示:於15.0≦X≦41.4的情況下為13.6<Y≦35.0 於41.4<X≦80.0的情況下為-0.07X+16.5<Y≦35.0(此處,將所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)設為100質量份,X(單位:質量份)為該(甲基)丙烯酸聚合體(P)中所含的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯酸酯的重複單元的含量)。
- 如申請專利範圍第1項所述的(甲基)丙烯酸樹脂組成物,其中所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物相對於所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份而含有Y質量份的含磷原子的化合物(C),所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)為含有以下的重複單元的聚合體:(1)19.95質量%以上、58.6質量%以下的源自甲基丙烯酸甲酯的重複單元;(2)41質量%以上、80質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯酸酯(M)的重複單元;以及(3)0.05質量%以上、0.40質量%以下的源自具有2個以上乙烯基的單體(B)的重複單元;其中,Y是由下述式所表示:-0.07X+16.5≦Y≦0.07X+10.7 (此處,將所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)設為100質量份,X(單位:質量份)為該(甲基)丙烯酸聚合體(P)中所含的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯酸酯的重複單元的含量)。
- 如申請專利範圍第1項所述的(甲基)丙烯酸樹脂組成物,其中所述單體(B)為碳數10~13的化合物。
- 如申請專利範圍第1項所述的(甲基)丙烯酸樹脂組成物,其中所述單體(B)為選自乙二醇二(甲基)丙烯酸酯及新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯中的至少一種。
- 一種樹脂成形體,其由(甲基)丙烯酸樹脂組成物組成,且於JIS K 6911 A法試驗中具有不燃性,負荷變形溫度為90℃以上;其中所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物,其含有(甲基)丙烯酸聚合體(P)及含磷原子的化合物(C);且所述含磷原子的化合物(C)包含選自磷酸酯以及膦酸酯中的至少一種;所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)包含:(1)10質量%以上、79.5質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴或碳數3~20的脂環式烴的甲基丙烯酸酯(M1)的重複單元;以及(2)0.50質量%以上、20質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的丙烯酸酯(M2)的重複單元; 並且源自所述甲基丙烯酸酯(M1)的重複單元、與源自所述丙烯酸酯(M2)的重複單元的合計為15.0質量%以上、80.0質量%以下。
- 如申請專利範圍第14項所述的樹脂成形體,其中所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物含有源自具有2個以上乙烯基的單體(B)的重複單元。
- 如申請專利範圍第14項所述的樹脂成形體,其中所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物含有源自選自丙烯酸異冰片酯及丙烯酸環己酯中的至少一種的重複單元。
- 如申請專利範圍第14項所述的樹脂成形體,其中相對於所述(甲基)丙烯酸聚合體100質量份,所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物含有1.0質量份以上、4.99質量份以下的源自選自丙烯酸異冰片酯及丙烯酸環己酯中的至少一種的重複單元。
- 一種樹脂成形體,其於由UL94規定的垂直燃燒試驗中具有V-0的阻燃性,且負荷變形溫度為60℃以上,總透光率為89%以上;其中所述樹脂成形體含有(甲基)丙烯酸聚合體(P)及含磷原子的化合物(C)的(甲基)丙烯酸樹脂組成物;且所述含磷原子的化合物(C)包含選自磷酸酯以及膦酸酯中的至少一種;所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)包含: (1)10質量%以上、79.5質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴或碳數3~20的脂環式烴的甲基丙烯酸酯(M1)的重複單元;以及(2)0.50質量%以上、20質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的丙烯酸酯(M2)的重複單元;並且源自所述甲基丙烯酸酯(M1)的重複單元、與源自所述丙烯酸酯(M2)的重複單元的合計為15.0質量%以上、80.0質量%以下。
- 如申請專利範圍第18項所述的樹脂成形體,其中負荷變形溫度為70℃以上。
- 如申請專利範圍第18項或第19項所述的樹脂成形體,其中總透光率為91%以上。
- 如申請專利範圍第18項所述的樹脂成形體,其中所述樹脂成形體由含有(甲基)丙烯酸聚合體的(甲基)丙烯酸樹脂組成物組成,所述(甲基)丙烯酸聚合體將源自(甲基)丙烯酸的重複單元以及源自(甲基)丙烯酸酯的重複單元的至少一種作為主成分。
- 如申請專利範圍第21項所述的樹脂成形體,其中所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物含有源自具有2個以上乙烯基的單體(B)的重複單元。
- 如申請專利範圍第21項所述的樹脂成形體,其中所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物含有源自選自丙烯酸異冰片酯及丙烯 酸環己酯中的至少一種的重複單元。
- 如申請專利範圍第21項所述的樹脂成形體,其中相對於所述(甲基)丙烯酸聚合體100質量份,所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物含有1.0質量份以上、4.99質量份以下的源自選自丙烯酸異冰片酯及丙烯酸環己酯中的至少一種的重複單元。
- 一種樹脂成形體,其於由UL94規定的垂直燃燒試驗中具有V-0的阻燃性,且負荷變形溫度為90℃以上,總透光率為89%以上;其中所述樹脂成形體含有(甲基)丙烯酸聚合體(P)及含磷原子的化合物(C)的(甲基)丙烯酸樹脂組成物;且所述含磷原子的化合物(C)包含選自磷酸酯以及膦酸酯中的至少一種;所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)包含:(1)10質量%以上、79.5質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴或碳數3~20的脂環式烴的甲基丙烯酸酯(M1)的重複單元;以及(2)0.50質量%以上、20質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的丙烯酸酯(M2)的重複單元;並且源自所述甲基丙烯酸酯(M1)的重複單元、與源自所述丙烯酸酯(M2)的重複單元的合計為15.0質量%以上、80.0質量%以下。
- 如申請專利範圍第25項所述的樹脂成形體,其中總透光率為92%以上。
- 如申請專利範圍第25項所述的樹脂成形體,其中所述樹脂成形體由含有(甲基)丙烯酸聚合體的(甲基)丙烯酸樹脂組成物組成,所述(甲基)丙烯酸聚合體將源自(甲基)丙烯酸的重複單元以及源自(甲基)丙烯酸酯的重複單元的至少一種作為主成分。
- 如申請專利範圍第27項所述的樹脂成形體,其中所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物含有源自具有2個以上乙烯基的單體(B)的重複單元。
- 如申請專利範圍第27項所述的樹脂成形體,其中所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物含有源自選自丙烯酸異冰片酯及丙烯酸環己酯中的至少一種的重複單元。
- 如申請專利範圍第27項所述的樹脂成形體,其中相對於所述(甲基)丙烯酸聚合體100質量份,所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物含有1.0質量份以上、4.99質量份以下的源自選自丙烯酸異冰片酯及丙烯酸環己酯中的至少一種的重複單元。
- 一種樹脂成形體,其由(甲基)丙烯酸樹脂組成物組成,且於JIS K 6911 A法試驗中具有不燃性,負荷變形溫度為60℃以上;其中所述樹脂成形體含有(甲基)丙烯酸聚合體(P)及含磷原子的化合物(C)的(甲基)丙烯酸樹脂組成物;且所述含磷原子的化合物(C)包含選自磷酸酯以及膦酸酯中 的至少一種;所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)包含:(1)10質量%以上、79.5質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴或碳數3~20的脂環式烴的甲基丙烯酸酯(M1)的重複單元;以及(2)0.50質量%以上、20質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的丙烯酸酯(M2)的重複單元;並且源自所述甲基丙烯酸酯(M1)的重複單元、與源自所述丙烯酸酯(M2)的重複單元的合計為15.0質量%以上、80.0質量%以下。
- 如申請專利範圍第31項所述的樹脂成形體,其中所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)包含:(1)19.95質量%以上、84.95質量%以下的源自甲基丙烯酸甲酯的重複單元;以及(2)0.05質量%以上、0.40質量%以下的源自具有2個以上乙烯基的單體(B)的重複單元;相對於所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份,所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物中的含磷原子的化合物(C)的量為Y質量份,其中,Y是由下述式所表示:於15.0≦X≦41.4的情況下為13.6<Y≦35.0 於41.4<X≦80.0的情況下為-0.07X+16.5<Y≦35.0(此處,將所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)設為100質量份,X(單位:質量份)為該(甲基)丙烯酸聚合體(P)中所含的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯酸酯的重複單元的含量)。
- 如申請專利範圍第31項所述的樹脂成形體,其中所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)包含:(1)19.95質量%以上、84.95質量%以下的源自甲基丙烯酸甲酯的重複單元;以及(2);0.05質量%以上、0.40質量%以下的源自具有2個以上乙烯基的單體(B)的重複單元;相對於所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份,所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物中的含磷原子的化合物(C)的量為Y質量份,其中,Y是由下述式所表示:於15.0≦X≦41.4的情況下為5.00≦Y≦13.6於41.4<X≦80.0的情況下為5.00≦Y≦0.0700X+10.7(此處,將所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)設為100質量份,X(單位:質量份)為該(甲基)丙烯酸聚合體(P)中所含的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯 酸酯的重複單元的含量)。
- 如申請專利範圍第31項所述的樹脂成形體,其中所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)包含:(1)19.95質量%以上、58.6質量%以下的源自甲基丙烯酸甲酯的重複單元;(2)41質量%以上、80質量%以下的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯酸酯(M)的重複單元;以及(3)0.05質量%以上、0.40質量%以下的源自具有2個以上乙烯基的單體(B)的重複單元;相對於所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)100質量份,所述(甲基)丙烯酸樹脂組成物中的所述含磷原子的化合物(C)的量為Y質量份,其中,Y是由下述式所表示:-0.07X+16.5≦Y≦0.07X+10.7(此處,將所述(甲基)丙烯酸聚合體(P)設為100質量份,X(單位:質量份)為該(甲基)丙烯酸聚合體(P)中所含的源自側鏈上具有芳香族烴基或碳數3~20的脂環式烴基的(甲基)丙烯酸酯的重複單元的含量)。
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