(57)【要約】【課題】耐衝撃性と耐擦傷性を兼ね備えるＰＭＭＡ樹脂組成物およ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。ポリメタクリル酸メチル樹脂は、７０重量部以上９９重量部以下である。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、主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリアクリロニトリル−スチレン共重合体である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
７０重量部以上９９重量部以下のポリメタクリル酸メチル樹脂と、
１重量部以上３０重量部以下のグラフト共重合体であって、主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリアクリロニトリル−スチレン共重合体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、
前記グラフト共重合体は、５０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５０重量部以下の前記ポリアクリロニトリル−スチレン共重合体とを含む
樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載の樹脂組成物であって、
前記ポリアクリロニトリル−スチレン共重合体は、ポリアクリロニトリル（ＡＮ）とポリスチレン（Ｓｔ）の重量比がＡＮ：Ｓｔ＝５０：５０以上１５：８５以下である
樹脂組成物。
【請求項４】
請求項２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、側鎖がポリアクリロニトリル−スチレン共重合体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として使用されている。
【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樹脂組成物およ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重量部以下である。
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、主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリアクリロニトリル−スチレン共重合体である。
【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重量部以下である。
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、主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリアクリロニトリル−スチレン共重合体である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、耐衝撃性と耐擦傷性を兼ね備えるＰＭＭＡ樹脂組成物およ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重量部以下である。
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、主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリアクリロニトリル−スチレン共重合体である。
【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。すなわち、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】
前記グラフト共重合体は、５０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５０重量部以下の前記ポリアクリロニトリル−スチレン共重合体とを含んでもよい。
【００１３】
グラフト共重合体において、ポリエチレンの割合が５０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アクリロニトリル−スチレン共重合体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。
【００１４】
前記ポリアクリロニトリル−スチレン共重合体は、アクリロニトリル（ＡＮ）とスチレン（Ｓｔ）の重量比がＡＮ：Ｓｔ＝５０：５０以上１５：８５以下であってもよい。
【００１５】
グラフト共重合体の側鎖を構成するポリアクリロニトリル−スチレン共重合体におけるポリアクリロニトリルとポリスチレンの重量比は樹脂組成物Ｐの耐衝撃性と耐擦傷性に影響を与える。ポリアクリロニトリルとポリスチレンの重量比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】
前記ポリエチレンは、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、側鎖がポリアクリロニトリル−スチレン共重合体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重量部以下である。
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、主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリアクリロニトリル−スチレン共重合体である。
【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アクリロニトリル−スチレン共重合体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リアクリロニトリル−スチレン共重合体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。すなわち、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、また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、側鎖がポリアクリロニトリル−スチレン共重合体であるグラフト共重合体である。グラフト共重合体ｂはポリエチレンとモノマー（アクリロニトリルおよびスチレン）を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Ａ１４００(日油株式会社製)、モディパーＡ１４０１(日油株式会社製)などが挙げられる。
【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。すなわち、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、ＰＭＭＡ樹脂aが７０重量部以上９９重量部以下、グラフト共重合体ｂが1重量部以上３０重量部以下が好適である。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）。なお、樹脂組成物ＰはＰＭＭＡ樹脂ａおよびグラフト共重合体ｂに加え、その他本発明の効果を逸脱しない範囲において、公知の添加剤を含有することも可能である。
【００２５】
［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、その重合形態（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Ａ１４００（日油株式会社製）、モディパーＡ１４０１（日油株式会社製））はいずれも低密度ポリエチレンの主鎖を有する。
【００２６】
グラフト共重合体ｂを構成するポリエチレンとポリアクリロニトリル−スチレン共重合体の割合は、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モノマー（アクリルニトリルおよびスチレン）の投入量の比によって調整することが可能である。
【００２７】
グラフト共重合体ｂにおけるポリエチレンとポリアクリロニトリル−スチレン共重合体の割合は、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性を有するが、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、ポリアクリロニトリル−スチレン共重合体が多い場合、樹脂組成物Ｐの耐擦傷性が大きく向上する。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アクリロニトリル−スチレン共重合体の割合によって、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になる。
【００２８】
具体的には、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９０重量部以下であり、ポリアクリロニトリル−スチレン共重合体が１０重量部以上５０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５０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、ポリアクリロニトリル−スチレン共重合体が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。
【００２９】
また、グラフト共重合体ｂの側鎖を構成するポリアクリロニトリル−スチレン共重合体は、ポリアクリロニトリル（ＡＮ）とポリスチレン（Ｓｔ）の重量比がＡＮ：Ｓｔ＝５０：５０以上１５：８５以下であると好適である。重量比がこの範囲内から外れると、樹脂組成物Ｐの耐衝撃性と耐擦傷性が低下するからである（実施例参照）。
【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および表２は実施例およ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２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】
実施例１〜８の添加剤は、主鎖がポリエチレンであり、側鎖がポリアクリロニトリル−スチレン共重合体であるグラフト共重合体（ＰＥ−ｇ−Ｐ（ＡＮ／Ｓｔ））である。ポリエチレンとポリアクリロニトリル−スチレン共重合体の割合が異なる複数種のグラフト共重合体を準備した。
【００３５】
表１および表２において、「７０／９／２１」等の表記は「ポリエチレンの重量部／ポリアクリロニトリルの重量部／ポリスチレンの重量部」を意味する。比較例４についてはポリエチレンとポリアクリロニトリル−スチレン共重合体の混合物（ＰＥ／Ｐ（ＡＮ／Ｓｔ））を添加剤とし、比較例５についてはポリエチレン（ＰＥ）を添加剤とした。比較例１、６について添加剤は添加しなかった。
【００３６】
実施例１〜８および比較例２〜５、７については、表１、表２に示す含有率でＰＭＭＡ樹脂と添加剤を二軸押出機に投入して溶融混練し、ペレットを得た。比較例１、６についてはＰＭＭＡ樹脂のみを同様に溶融混練し、ペレットを得た。
【００３７】
各実施例およ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。
【００３８】
各実施例およ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。
【００３９】
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
【００４０】
また、各実施例およ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
【００４１】
評価結果を次の表１および表２に示す。
【表１】
2015098562.tif 000002
【００４２】
【表２】
2015098562.tif 000003
【００４３】
表１、表２に示す評価結果から、実施例１〜８については、ＰＭＭＡ樹脂単体の比較例１、６と比較して耐擦傷性と耐衝撃上昇率のいずれも向上していることが分かる。
【００４４】
実施例１と比較例４を比較すると、同量の添加剤が添加されているにもかかわらず、実施例１の場合には耐擦傷性および耐衝撃性が大きく向上しているのが分かる。すなわち、グラフト共重合体（ＰＥ−ｇ−Ｐ（ＡＮ／Ｓｔ））を添加することにより、樹脂組成物の耐擦傷性およ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と比較例２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分かる。また、実施例２と比較例３を比較するとＰＭＭＡ樹脂の重量比が９９重量部以下のときに高い擦傷性が得られることが分かる。すなわち、ＰＭＭＡ樹脂が７０重量部以上９９重量部以下であり、グラフト共重合体が１重量部以上３０重量部以下のときに樹脂組成物の耐擦傷性およ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、グラフト共重合体の含有率は同量であるが、グラフト共重合体に含まれるポリエチレンとポリアクリロニトリル−スチレン共重合体の割合によって、耐擦傷性と耐衝撃性が異なっていることが分かる。すなわち、ポリエチレンが多いと耐衝撃上昇率が向上し、ポリアクリロニトリル−スチレン共重合体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、グラフト共重合体におけるポリエチレンとポリアクリロニトリル−スチレンの割合によって、耐擦傷性と耐衝撃性を制御することが可能であるといえる。
【００４７】
さらに、実施例７、８と比較例７を比較すると、グラフト共重合体の側鎖であるポリアクリロニトリル−スチレン共重合体におけるポリアクリロニトリルとポリスチレンの重量比も耐擦傷性と耐衝撃性に影響することが分かる。具体的には、ポリスチレンに対してポリアクリロニトリルが多すぎると、耐擦傷性および耐衝撃性が低下する。したがって、ポリスチレンが５０重量部以上であり、ポリアクリロニトリルが５０重量部以下の時に耐擦傷性および耐衝撃性を向上させることが可能であるといえる。