(57)【要約】【課題】耐衝撃性と耐擦傷性を兼ね備えるＰＭＭＡ樹脂組成物及びその成形体を提供すること。【解決手段】本発明に係る樹脂組成物は、ポリメタクリル酸メチル樹脂と、グラフト共重合体とを含有する。グラフト共重合体は、主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリスチレンである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリメタクリル酸メチル樹脂と、
主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリスチレンであるグラフト共重合体と
を含有する樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂組成物であって、
前記ポリメタクリル酸メチル樹脂は、７０重量部以上９９重量部以下であり、
前記グラフト共重合体は、１重量部以上３０重量部以下である
樹脂組成物。
【請求項３】
請求項２に記載の樹脂組成物であって、
前記グラフト共重合体は、４０重量部以上９０重量部以下の前記ポリエチレンと、１０重量部以上６０重量部以下の前記ポリスチレンとを含む
樹脂組成物。
【請求項４】
請求項３に記載の樹脂組成物であって、
前記ポリエチレンは、低密度ポリエチレンである
樹脂組成物。
【請求項５】
ポリメタクリル酸メチル樹脂と、
主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリスチレンであるグラフト共重合体と
を含有する樹脂組成物からなる樹脂成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の成形体の材料として利用することが可能な樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリメタクリル酸メチル(ＰＭＭＡ)樹脂は、高い光透過率、表面光沢や高い剛性を有し、耐擦傷性に優れる。このような特性より、ＰＭＭＡ樹脂は多くの産業分野において成形体の材料として利用されている。例えば、ＰＭＭＡ樹脂の射出成形体は自動車の尾灯や計器板カバー等に利用され、ＰＭＭＡ樹脂の押出成形体は各種板材に利用されている。
【０００３】
ここで、ＰＭＭＡ樹脂は、他の合成樹脂と比較して耐衝撃性が小さいことが知られている。このため、耐衝撃性が求められる用途においては、ＰＭＭＡ樹脂に衝撃改良剤を添加することが行われている。例えば特許文献１には、ＰＭＭＡ樹脂にゴム成分を添加し、耐衝撃性を向上させた樹脂組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３７９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＰＭＭＡ樹脂に衝撃改良剤を添加すると、耐衝撃性は向上するものの、ゴム成分によって耐擦傷性が低下するという問題がある。耐擦傷性を確保するため、保護フィルムを利用する対策も採られているが、コストが上昇する等の問題がある。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、耐衝撃性と耐擦傷性を兼ね備えるＰＭＭＡ樹脂組成物及びその成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る樹脂組成物は、ポリメタクリル酸メチル樹脂と、グラフト共重合体とを含有する。
上記グラフト共重合体は、主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリスチレンである。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る樹脂組成体は、ポリメタクリル酸メチル樹脂と、グラフト共重合体とを含有する樹脂組成物からなる。
上記グラフト共重合体は、主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリスチレンである。
【発明の効果】
【０００９】
耐衝撃性と耐擦傷性を兼ね備えるＰＭＭＡ樹脂組成物及びその成形体を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物は、ポリメタクリル酸メチル樹脂と、グラフト共重合体とを含有する。
上記グラフト共重合体は、主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリスチレンである。
【００１１】
この構成によれば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）樹脂に上記グラフト共重合体を添加することで、純粋なＰＭＭＡ樹脂と比較して耐衝撃性と耐擦傷性が共に向上する。即ち、耐衝撃性と耐擦傷性を兼ね備えるＰＭＭＡ樹脂組成物を提供することが可能である。
【００１２】
上記ポリメタクリル酸メチル樹脂は、７０重量部以上９９重量部以下であり、
上記グラフト共重合体は、１重量部以上３０重量部以下であってもよい。
【００１３】
ＰＭＭＡ樹脂の含有率が７０重量部未満であり、グラフト共重合体の含有率が３０重量部を超える場合、樹脂組成物の耐擦傷性の向上率が小さくなる。また、ＰＭＭＡ樹脂の含有率が９９重量部を超え、グラフト共重合体の含有率が１重量部未満である場合、樹脂組成物の物性は純粋なＰＭＭＡ樹脂と同等となる。これに対し、ＰＭＭＡ樹脂とグラフト共重合体の含有率が上記範囲である樹脂組成物は、高い耐衝撃性と高い耐擦傷性を有するものとすることが可能である。
【００１４】
上記グラフト共重合体は、４０重量部以上９０重量部以下の上記ポリエチレンと、１０重量部以上６０重量部以下の上記ポリスチレンとを含む。
【００１５】
グラフト共重合体において、ポリエチレンの割合が４０重量部未満であると樹脂組成物の耐擦傷性が低下し、ポリエチレンの割合が９０重量部を超えると樹脂組成物の均一性が低下する。これに対し、ポリエチレンとポリスチレンの割合が上記範囲であるグラフト共重合体を含有する樹脂組成物は、高い耐衝撃性と高い耐擦傷性を有するものとすることが可能である。
【００１６】
上記ポリエチレンは、低密度ポリエチレンであってもよい。
【００１７】
ＰＭＭＡ樹脂と、主鎖が低密度ポリエチレンであり、側鎖がポリスチレンであるグラフト共重合体を含有する樹脂組成物は、高い耐衝撃性と高い耐擦傷性を有するものとすることが可能である。
【００１８】
本発明の一実施形態に係る樹脂成形体は、ポリメタクリル酸メチル樹脂と、グラフト共重合体とを含有する樹脂組成物からなる。
上記グラフト共重合体は、主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリスチレンである。
【００１９】
この樹脂成形体は、上述のように耐衝撃性と耐擦傷性を兼ね備え、各種工業製品の部材として好適である。
【００２０】
［樹脂組成物について］
本実施形態に係る樹脂組成物は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ：Poly(methyl methacrylate）樹脂と、主鎖がポリエチレンであり側鎖がポリスチレンであるグラフト共重合体とを含有する。以下、本実施形態に係る樹脂組成物を樹脂組成物Ｐと表記し、ポリメタクリル酸メチル樹脂をＰＭＭＡ樹脂ａと、主鎖がポリエチレンであり側鎖がポリスチレンであるグラフト共重合体をグラフト共重合体ｂと表記する。即ち、樹脂組成物ＰはＰＭＭＡ樹脂ａとグラフト共重合体ｂを含有する。
【００２１】
ＰＭＭＡ樹脂ａは、メチルメタクリレート単量体の単独重合体、又はメチルメタクリレート単量体とアクリレート単量体との共重合体である。ＰＭＭＡ樹脂ａは、市販されているものを利用することができ、例えば商品名：パラペットＧ・標準グレード（クラレ株式会社製）や商品名：アクリペットＩＲＫ３０４・耐衝撃グレード（三菱レイヨン株式会社製）を利用することができる。
【００２２】
グラフト共重合体ｂは、主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリスチレンであるグラフト共重合体である。グラフト共重合体ｂは、ポリエチレン主鎖がポリスチレン側鎖によって架橋され、網状の分子構造を有する。このようなグラフト共重合体ｂは、ポリエチレンとスチレンモノマーをリビング重合させることにより作成することが可能である。また、グラフト共重合体ｂは、市販されているものを利用することもでき、例えば商品名：モディパーＡ１１００（日油株式会社製）を利用することができる。
【００２３】
ＰＭＭＡ樹脂ａとグラフト共重合体ｂを含有する樹脂組成物Ｐは、後述する実施例において示すように、耐衝撃性と耐擦傷性を兼ね備える。即ち、樹脂組成物Ｐは、純粋なＰＭＭＡ樹脂（１００％ＰＭＭＡからなる樹脂）に比較して、高い耐衝撃性と高い耐擦傷性を有する。
【００２４】
樹脂組成物ＰにおけるＰＭＭＡ樹脂ａとグラフト共重合体ｂの含有率は、特に限定されない。しかしながら、ＰＭＭＡ樹脂ａが７０重量部以上９９重量部以下であり、グラフト共重合体ｂが１重量部以上３０重量部以下であると好適である。ＰＭＭＡ樹脂ａが７０重量部未満であり、グラフト共重合体ｂが３０重量部を超える場合には、樹脂組成物Ｐの耐擦傷性の向上率が小さくなるからである。また、ＰＭＭＡ樹脂ａが９９重量部を超え、グラフト共重合体ｂが１重量部未満である場合には、樹脂組成物Ｐの物性が純粋なＰＭＭＡ樹脂と同等となるからである（実施例参照）。
【００２５】
即ち、ＰＭＭＡ樹脂ａが７０重量部以上９９重量部以下であり、グラフト共重合体ｂが１重量部以上３０重量部以下である場合に、樹脂組成物Ｐの耐衝撃性及び耐擦傷性が十分に大きくなる。なお、樹脂組成物Ｐは、ＰＭＭＡ樹脂ａ及びグラフト共重合体ｂに加え、他の添加剤を含有するものとすることも可能である。
【００２６】
［グラフト共重合体について］
上記のように、グラフト共重合体ｂは、ポリエチレン主鎖を有する。ポリエチレンは、その重合態様（分子量や鎖状構造）によって低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン等に分けることができる。グラフト共重合体ｂの主鎖は、上記各種ポリエチレンのうちいずれであってもよいが、特に低密度ポリエチレンが好適である。なお、例示したグラフト共重合体ｂ（商品名：モディパーＡ１１００（日油株式会社製））は低密度ポリエチレンの主鎖を有する。
【００２７】
グラフト共重合体ｂを構成するポリエチレンとポリスチレンの割合は、グラフト共重合体ｂを生成する際に、ポリエチレンの投入量とスチレンモノマーの投入量の比によって調整することが可能である。
【００２８】
グラフト共重合体ｂにおけるポリエチレンとポリスチレンの割合は、樹脂組成物Ｐの物性に影響を与える。樹脂組成物Ｐは上述のように、純粋なＰＭＭＡ樹脂に比較して高い耐衝撃性と耐擦傷を有するが、ポリエチレンが多い場合、樹脂組成物Ｐの耐衝撃性が大きく向上し、ポリスチレンが多い場合、樹脂組成物Ｐの耐擦傷性が大きく向上する（実施例参照）。換言すれば、グラフト共重合体におけるポリエチレンとポリスチレンの割合によって、樹脂組成物Ｐの耐衝撃性と耐擦傷性を制御することが可能となる。
【００２９】
具体的には、グラフト共重合体ｂとして、ポリエチレンが４０重量部以上９０重量部以下であり、ポリスチレンが１０重量部以上６０重量部以下であるグラフト共重合体が好適である。ポリエチレンが４０重量部未満であると樹脂組成物Ｐの耐擦傷性が低下し、ポリエチレンが９０重量部を超えると樹脂組成物Ｐの均一性が低下するからである。さらに、グラフト共重合体ｂとして、ポリエチレンが５０重量部以上８０重量部以下であり、ポリスチレンが２０重量部以上５０重量部以下であるグラフト共重合体がより好適である。
【００３０】
［樹脂組成物の製造方法について］
樹脂組成物Ｐは、ＰＭＭＡ樹脂ａとグラフト共重合体ｂを混合させることにより製造することが可能である。混合方法は特に限定されないが、ＰＭＭＡ樹脂ａとグラフト共重合体ｂが均一に分散するような混合方法が好適である。このような混合方法として例えば、二軸押出機を利用する溶融混練を挙げることができる。
【００３１】
［樹脂成形体について］
本発明に係る樹脂成形体は、樹脂組成物Ｐを成形したものである。樹脂組成物Ｐは熱可塑性樹脂であり、公知の各種樹脂成形方法によって成形することが可能である。上述のように樹脂組成物Ｐは耐衝撃性と耐擦傷性を兼ね備えるので、樹脂組成物Ｐからなる樹脂成形体は自動車の外装用途や電子機器のハウジングといった各種製品の部材として好適である。
【実施例】
【００３２】
本発明の実施例に係る樹脂組成物と、比較例に係る樹脂組成物を作成し、その耐擦傷性と耐衝撃性を評価した。下記［表１］及び［表２］は、実施例及び比較例に係る樹脂組成物の組成と、評価結果を示す。
【００３３】
ＰＭＭＡ樹脂は、ＰＭＭＡ樹脂（ａ１）とＰＭＭＡ樹脂（ａ２）の二種類を準備した。ＰＭＭＡ樹脂（ａ１）は、商品名：パラペットＧ・標準グレード（クラレ株式会社製）であり、ＰＭＭＡ樹脂（ａ２）は、商品名：アクリペットＩＲＫ３０４・耐衝撃グレード（三菱レイヨン株式会社製）である。
【００３４】
添加剤は、実施例１−８については、主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリスチレンであるグラフト共重合体（ＰＥ−ｇ−ＰＳｔ）（商品名：モディパーＡ１１００（日油株式会社製））である。ポリエチレンとポリスチレンの割合（重量比）が異なる複数種のグラフト共重合体を準備した。［表1］及び［表２］において、「７０／３０（ｗｔ／ｗｔ）」等の表記は「ポリエチレンの重量部／ポリスチレンの重量部」を意味する。比較例１についてはポリエチレンとポリスチレンの混合物（ＰＥ／ＰＳｔ）を添加剤とし、比較例２についてはポリエチレン（ＰＥ）を添加剤とした。比較例３、４については添加剤は添加しなかった。
【００３５】
実施例１−８及び比較例１、２については、［表１］及び［表２］に示す含有率（重量部）でＰＭＭＡ樹脂と添加剤を二軸押出機（ＰＣＭ−３０：池貝製）に投入して溶融混練し、ペレットを得た。比較例３、４についてはＰＭＭＡ樹脂のみを同様に溶融混連し、ペレットを得た。
【００３６】
各実施例及び各比較例に係るペレットを射出成形機によって成形し、試験片（１５０ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍ）を作成した。射出成形の条件は、バレル温度２４０〜２６０℃、金型温度８０℃である。
【００３７】
各実施例及び各比較例に係る試験片に、学振摩耗試験機（ＮＯ４１６−ＴＭＩ：株式会社ＹＡＳＵＤＡ製）を用いて摩耗試験を実施した。摩耗試験の条件は、綿帆布：かなきん３号、垂直荷重：１０００ｇ、往復回数１００回である。
【００３８】
摩耗試験後の試験片について、目視により耐擦傷性を評価した。評価基準を以下に示す。
１・・・相手材(綿帆布)の接触面積に対して傷付いた面積が５０％以上
２・・・相手材(綿帆布)の接触面積に対して傷付いた面積が２５〜５０％
３・・・相手材(綿帆布)の接触面積に対して傷付いた面積が２５％以下
４・・・相手材(綿帆布)の接触面積に対して傷なし
【００３９】
また、各実施例及び各比較例に係る試験片について、アイゾッド衝撃値を測定した。アイゾッド衝撃値は、ＪＩＳ Ｋ７１１０(ノッチあり)に準じて測定した。測定結果から、耐衝撃性上昇率を算出した。耐衝撃性上昇率は、次式によって算出した。
耐衝撃性上昇率(％)=(試験片について測定したアイゾッド衝撃値）／（試験片に含まれるＰＭＭＡ樹脂単体のアイゾッド衝撃値）×１００
【００４０】
評価結果を次の［表１］及び［表２］に示す。
【００４１】
【表１】
2015021047.tif 000002
【００４２】
【表２】
2015021047.tif 000003
【００４３】
［表１］及び［表２］に示す評価結果から、実施例１−７については、ＰＭＭＡ樹脂単体の比較例３、４と比較して、耐擦傷性と耐衝撃性上昇率のいずれも向上していることがわかる。実施例８については、９９．９重量部がＰＭＭＡ樹脂であるので、ＰＭＭＡ樹脂単体と同様の評価結果となった。
【００４４】
実施例１と比較例１を比較すると、同量の添加剤が添加されているにも係わらず、実施例１の場合には耐擦傷性及び耐衝撃性が大きく向上していることがわかる。また、実施例１と比較例２を比較すると、実施例１の場合には耐擦傷性が大きく向上していることがわかる。即ち、グラフト共重合体（ＰＥ−ｇ−ＰＳｔ）を添加剤とすることにより、樹脂組成物の耐擦傷性及び耐衝撃性を向上させることが可能であるといえる。
【００４５】
また、実施例３と実施例７を比較すると、ＰＭＭＡ樹脂の含有率が７０重量部以上であるときに、高い耐擦傷性が得られることがわかる。また、実施例２と実施例８を比較すると、ＰＭＭＡ樹脂の重量比が９９重量部以下であるときに、高い耐擦傷性が得られることがわかる。即ち、ＰＭＭＡ樹脂が７０重量部以上９９重量部以下であり、グラフト共重合体（ＰＥ−ｇ−ＰＳｔ）が１重量部以上３０重量部以下であるときに、樹脂組成物の耐擦傷性及び耐衝撃性を特に向上させることが可能であるといえる。
【００４６】
また、実施例１、４、５を比較すると、グラフト共重合体（ＰＥ−ｇ−ＰＳｔ）の含有率は同量であるが、グラフト共重合体（ＰＥ−ｇ−ＰＳｔ）に含まれるポリエチレンとポリスチレンの割合（重量部）によって耐擦傷性と耐衝撃性上昇率が異なっていることがわかる。即ち、ポリエチレンが多いと耐衝撃性上昇率が向上し、ポリスチレンが多いと耐擦傷性が向上する傾向がみられる。このことから、グラフト共重合体（ＰＥ−ｇ−ＰＳｔ）におけるポリエチレンとポリスチレンの割合によって、樹脂組成物の耐衝撃性と耐擦傷性を制御することが可能であるといえる。