(57)【要約】【課題】アクリル樹脂の特徴である透明性の低下を抑えつつ、耐ケミカルクラック性及び耐衝撃性を向上させることのできる水廻り住宅設備用成形材料を提供すること。【解決手段】アクリル樹脂と、アクリルゴムをアクリル樹脂重合体で被覆したコアシェル型アクリルゴムフィラーを含有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリル樹脂と、アクリルゴムをアクリル樹脂重合体で被覆したコアシェル型アクリルゴムフィラーを含有することを特徴とする水廻り住宅設備用成形材料。
【請求項２】
前記コアシェル型アクリルゴムフィラーの質量に対する前記アクリル樹脂の質量の質量比率が４９〜１６６の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の水廻り住宅設備用成形材料。
【請求項３】
前記水廻り住宅設備用成形材料がフッ素系樹脂の粉体を含有し、前記コアシェル型アクリルゴムフィラーの質量に対する前記フッ素系樹脂の粉体の質量の質量比率が０．１〜１の範囲であり、かつ、前記フッ素系樹脂の粉体と前記コアシェル型アクリルゴムフィラーの合計質量に対する前記アクリル樹脂の質量の質量比率が４９〜１６６の範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載の水廻り住宅設備用成形材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水廻り住宅設備用成形材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクリル樹脂、特にメタクリル樹脂（例えば、メタクリル酸メチル樹脂：ＰＭＭＡ）は透明性に優れ、硬度が高く、また、酸やアルカリ等に対する耐薬品性に優れるため、各種の成形品に広く用いられている。
【０００３】
しかしながら、アクリル樹脂は、硬度は高いものの耐衝撃性が比較的低く、さらに、残留歪の大きい箇所に溶剤が作用するとケミカルストレス現象を引き起こし、いわゆるケミカルクラックが発生し易いという問題があった。そのため、樹脂便器やキッチンのシンク等の水廻り住宅設備に使用する場合に問題があった。
【０００４】
そこで、これまでに、アクリルゴム等のゴム成分を配合して耐衝撃性を向上させたメタクリル酸メチル系樹脂組成物が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
このメタクリル酸メチル系樹脂組成物によれば、メタクリル酸メチル系樹脂単独の場合に比較して耐衝撃性は改善されるものの、耐ケミカルクラック性が低下するという問題があった。
【０００６】
この問題を解決するための改善策として、アクリル樹脂にフッ素系樹脂を配合することにより、強度や硬度を低下させることなく耐衝撃性を向上させ、さらに、耐ケミカルクラック性を向上させたアクリル樹脂組成物が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０９−０５９４７２号公報
【特許文献２】特開２００８−７５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２で提案されているアクリル樹脂組成物によれば、アクリル樹脂にフッ素系樹脂の粉体を配合することによって応力が緩和され、またクラックの発生が分散されて耐衝撃性を向上させることができるとされている。しかしながら、フッ素系樹脂の配合により透明性が低下する場合があり、この点について未だ改良の余地があった。
【０００９】
本発明は、以上の従来の問題点に鑑みてなされたものであり、アクリル樹脂の特徴である透明性の低下を抑えつつ、耐ケミカルクラック性及び耐衝撃性を向上させることのできる水廻り住宅設備用成形材料を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。
【００１１】
すなわち、本発明の水廻り住宅設備用成形材料は、アクリル樹脂と、アクリルゴムをアクリル樹脂重合体で被覆したコアシェル型アクリルゴムフィラーを含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、アクリル樹脂の特徴である透明性の低下を抑えつつ、耐ケミカルクラック性及び耐衝撃性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態をあげて、本発明の水廻り住宅設備用成形材料を詳細に説明する。本実施形態の水廻り住宅設備用成形材料は、アクリル樹脂とコアシェル型アクリルゴムフィラーを含有するものである。
【００１４】
アクリル樹脂としては、アクリル酸エステルの重合体、メタクリル酸エステルの重合体等が挙げられる。中でも、透明性に優れ、硬度が高く、酸やアルカリ等に対する耐薬品性に優れていることから、メタクリル酸メチル単位を主成分とした重合体であるメタクリル樹脂を好適に用いることができる。
【００１５】
このようなメタクリル樹脂としては、具体的には、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、メタクリル酸メチル樹脂と他の単量体との共重合体等が挙げられる。
【００１６】
他の単量体の具体例としては、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等のメタクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。また、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル等のアクリル酸アルキルエステルや、スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体等が挙げられる。これらの単量体は、１種単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）を単独で用いるのが好ましい。
【００１７】
コアシェル型アクリルゴムフィラーは、粒子状のアクリルゴムのコアの外部に、アクリル樹脂重合体のシェル層を有し、これらがコアシェル構造を構成してなるものである。
【００１８】
このシェルを形成するアクリル樹脂重合体としては、上記したポリメタクリル酸メチル樹脂や、メタクリル酸メチル樹脂と他の単量体との共重合体等が挙げられる。
【００１９】
このように、アクリルゴムのコアが、アクリル樹脂重合体のシェルに覆われていることにより、コアのゴム成分が応力緩和の機能を発揮する。また、シェルのアクリル樹脂重合体がコアへの吸水を防止する。そのため、両者が相俟って成形品の吸水時の特性を向上させることができる。
【００２０】
また、コアシェル型アクリルゴムフィラーの配合割合は特に制限されるものではないが、通常、コアシェル型アクリルゴムフィラーの質量に対するアクリル樹脂の質量の質量比率が３０〜２００、好ましくは４９〜１６６の範囲である。
【００２１】
コアシェル型アクリルゴムフィラーの質量に対するアクリル樹脂の質量の質量比率をこの範囲とすることにより、透明性と優れた耐ケミカルクラック性及び耐衝撃性を有する成形品とすることができる。
【００２２】
また、本発明の水廻り住宅設備用成形材料の実施形態ではフッ素系樹脂の粉体を配合することができる。フッ素系樹脂の粉体としては、例えば、以下のものを例示することができる。
【００２３】
四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化ポリプロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）等の粉体。ビニリデンフルオライド樹脂（ＰＶＦ）、クロロトリフルオロエチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン樹脂（ＥＣＴＦＥ）等の粉体。これらの中でも、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）の粉体を好適に用いることができる。
【００２４】
フッ素系樹脂の粉体の平均粒径は特に限定されるものではないが、通常、平均粒径が１〜７０μｍの範囲のものを好適に用いることができる。平均粒径が１μｍ未満であると、取り扱い性が悪くなり、均一混合も困難になる場合がある。平均粒径が７０μｍを超えると、光透過性が低下する場合がある。
【００２５】
なお、ここで平均粒径は、市販のレーザー回折・散乱式粒度分布測定装置を用いて、レーザー回折・散乱法による粒度分布の測定値から、累積分布によるメディアン径（ｄ５０、体積基準）として求めることができる。
【００２６】
フッ素系樹脂の粉体を配合する場合の配合割合は、コアシェル型アクリルゴムフィラーの質量に対するフッ素系樹脂の粉体の質量の質量比率が０．０８〜１．２、好ましくは０．１〜１の範囲であり、かつ、フッ素系樹脂の粉体とコアシェル型アクリルゴムフィラーの合計質量に対するアクリル樹脂の質量の質量比率が３０〜２００、好ましくは４９〜１６６の範囲である。
【００２７】
アクリル樹脂に、潤滑性を有するフッ素系樹脂の粉体を配合することにより、成形品に柔軟性を付与することができ、さらに吸水時の耐衝撃性や吸水時の耐ケミカルクラック性を向上させることができる。
【００２８】
一方、例えば、フッ素系樹脂の四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）の光の屈折率は約１．３５であり、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）の光の屈折率１．４９とは差がある。そのため、ＰＭＭＡに対してＰＴＦＥを一定以上配合した場合、一般に可視光線の透過率の基準とする５５０ｎｍでの光透過率が低下し、成形品が白濁する場合がある。
【００２９】
しかしながら、フッ素系樹脂の粉体の配合割合が上記の条件の範囲であれば、アクリル樹脂の光透過率（９０％以上）に近い光透過率の成形品とすることができる。なお、成形品において、５５０ｎｍの光線透過率が８０％以上であれば、十分光透明性を維持しているレベルといえる。
【００３０】
また、フッ素系樹脂の粉体を一定以上配合した場合、粉体の特性上凝集しやすく、さらに、成形時のフッ素系樹脂の粉体の収縮率とアクリル樹脂の収縮率が異なることから、成形品の表面に梨地状の凹凸ができる場合がある。
【００３１】
しかしながら、フッ素系樹脂の粉体の配合量を上記の条件の範囲のように少量とすることにより、凝集することなくアクリル樹脂中に均一に分散させることができ、成形品表面の梨地状の凹凸の発生を抑制することができる。
【００３２】
また、本発明の水廻り住宅設備用成形材料の実施形態では、本発明の効果を損なわない範囲内において、上記以外の成分を配合することができる。このような成分としては、例えば、スチレン−アクリル共重合体等の相溶化剤、熱重合開始剤として過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）等の有機過酸化物が挙げられる。また、ステアリン酸、モンタン酸、モンタン酸エステル、リン酸エステル等の離型剤、メルカプトシラン、グリシドキシシラン、アミノシラン等のシランカップリング剤、三酸化アンチモン等の難燃剤等を添加することもできる。
【００３３】
水廻り住宅設備用成形材料の製造は、アクリル樹脂とコアシェル型アクリルゴムフィラー、また、必要に応じてフッ素系樹脂の粉体を配合し、さらに他の添加剤を配合して、ミキサー、ブレンダー等を用いて十分均一に混合する。次いで熱ロールや二軸ニーダー等を用いて加熱状態にて溶融混合する。そして、その後冷却、切断することにより、アクリル樹脂中に、コアシェル型アクリルゴムフィラー、必要に応じて配合したフッ素系樹脂、またその他の成分を均一に分散したペレット等の形態の水廻り住宅設備用成形材料を得ることができる。
【００３４】
このようにして得られた水廻り住宅設備用成形材料は、射出成形、押出成形等の各種の成形法により成形品とすることができる。そしてこの成形品は、十分な強度と硬度、また、優れた耐ケミカルクラック性及び耐衝撃性を有していることから、キッチン、トイレ、バス、洗面等の水廻り製品の成形品として好適に用いることができる。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
[水廻り住宅設備用成形材料の調製]
下記の各成分を用いて、表１に示す割合で実施例１〜１１及び比較例１〜４の水廻り住宅設備用成形材料を調整した。
アクリル樹脂：ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、三菱レイヨン社製、アクリペットＶＨ００１、弾性率３．３ＧＰａ、密度１．２ｇ／ｃｍ３
フィラー１：コアシェル型アクリルゴムフィラー：コア  アクリルゴム、シェル  メタクリル酸メチル重合体（三菱レイヨン社製  メタブレンＷ３７７、屈折率１．５２）
フィラー２：溶融シリカ（福島窯業社製  Ｆ２０７Ｃ、屈折率１．４９）
フィラー３：結晶シリカ（福島窯業社製  Ｃ２０７Ｃ、屈折率１．４６）
フィラー４：ゼオライト（東ソー社製  Ａ−４、屈折率１．４８）
フッ素系樹脂の粉体：ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）（喜多村社製  ＫＴＬ−２０Ｎ、弾性率３００ＭＰａ、平均粒子径１０μｍ、密度３．１ｇ／ｃｍ３）
水廻り住宅設備用成形材料の調整は、上記成分を表１に示す割合で配合した後、加熱混合してストランド状に押出し冷却し、切断してペレット状の水廻り住宅設備用成形材料を調整した。
【００３６】
[試験片の作製]
調整したペレット状の水廻り住宅設備用成形材料を射出成形して、実施例１〜１１及び比較例１〜４のアクリル樹脂成形品の試験片（厚み３ｍｍ、幅１２ｍｍ）を作製した。
[測定及び評価]
作成した試験片を用いて光透過率、気乾時と吸水時の耐ケミカルクラック性及び気乾時と吸水時のアイゾット衝撃強度を以下の方法で測定、評価を行った。
（光透過率測定）
各試験片について、５５０ｎｍの光線透過率を測定した。なお、５５０ｎｍの光線透過率が８０％以上であれば、十分光透明性を維持しているものと評価した。
（耐ケミカルクラック性評価）
まず、実施例１〜１１及び比較例１〜４の試験片について、射出成形直後の気乾状態の試験片と、２５℃で２週間吸水させた吸水状態の試験片を準備した。
【００３７】
これらの各試験片について、凸曲面を形成した治具を用い、試験片を凸曲面に沿わせて曲げた状態で治具の上に配置し、試験片の両側端を留め具で固定した。このように治具の凸曲面の上に試験片を曲げた状態で固定することによって、試験片の表面に０．１５％、０．３％、０．４５％、０．６％の歪をかけた。
【００３８】
次に、上下が開口する内径５ｍｍの筒体を試験片の中央部の上面に固定し、筒体内にエチルアルコールを充填して２４時間放置した。そして、エチルアルコールを接触させた部分において試験片に割れもしくはクラックが発生したときの歪値を耐ケミカルクラック性の臨界歪値として、以下の規準で評価した。
臨界歪値０．４５％以上：○（優良）
臨界歪値０．３％：△（可）
臨界歪値０．１５％：×（不可）
（アイゾット衝撃強度測定）
気乾状態の試験片と、２５℃で２週間吸水させた吸水状態の試験片の強度について、アイゾット衝撃強度を測定した。アイゾット衝撃強度はＪＩＳＫ７０６２に準拠して行った。
【００３９】
上記の条件で行った光透過率測定、耐ケミカルクラック性評価、アイゾット衝撃強度測定の測定結果及び評価結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2016089116.tif 000002
【００４１】
表１の結果から、ＰＴＦＥを配合せず、ＰＭＭＡ／フィラー（W377）の質量比を４９〜１６６の範囲とした実施例１〜３では、優れた光透過性と、耐ケミカルクラック性（気乾時）及び耐衝撃性が得られることが確認された。
【００４２】
また、ＰＴＦＥ／フィラー（W377）質量比０．１〜１の範囲、ＰＭＭＡ／（ＰＴＦＥ＋フィラー（W377））質量比４９〜１６６の範囲とした実施例４〜１１では、気乾時に加えて、優れた吸水時の耐ケミカルクラック性及び耐衝撃性が得られることが確認された。
【００４３】
ＰＭＭＡのみの比較例１では、透明性は良好なものの、気乾時及び吸水時の耐ケミカルクラック性は劣っていた。
【００４４】
また、フィラーに本発明で規定するコアシェル型アクリルゴムフィラーを用いなかった比較例２〜４では、実施例１〜３と比べて、気乾時のケミカルクラック性がやや劣る結果であった。
【００４５】
これらの結果から、本発明の水廻り住宅設備用成形材料によれば、透明性の低下を抑えつつ、耐ケミカルクラック性及び、耐衝撃性を向上させた成形品が得られることが確認された。