WO2025033069A1 - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
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- C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
Definitions
- the present invention relates to a thermoplastic resin composition, in particular a thermoplastic resin composition containing a meth(acrylic) resin as a main component.
- Scratch resistance is particularly important for plastic parts for automobiles, as scratches can occur on the plastic parts while driving, washing the car, wiping off dirt or wax that has adhered to the surface, or even when installing the plastic parts on the vehicle body. As a result, whitening may begin at the scratched area, or unevenness may be created, damaging the color and worsening the aesthetic appearance. For this reason, unpainted plastic parts are required to be particularly scratch-resistant, and even if they do get scratched, the scratches are not noticeable.
- thermoplastic resin compositions that can be used to improve the color and aesthetics of resin parts include polycarbonate resin compositions and (meth)acrylic resin compositions.
- resin parts molded from polycarbonate resin compositions tend to be particularly susceptible to scratches.
- resin parts made using (meth)acrylic resin compositions although highly resistant to scratches, tend to be susceptible to abrasions that may occur due to friction with tools made from relatively soft materials, such as rags or work gloves, and also tend to have low impact resistance.
- an injection molded product made of a (meth)acrylic resin composition containing a (meth)acrylic resin and an inorganic filler, and having a surface with an arithmetic mean roughness of 20 nm or more and 280 nm or less which aims to "provide an injection molded product that has excellent scratch resistance and high gloss even when colored, and an automobile component made of said injection molded product" (see Patent Document 1 below).
- the inventors conducted extensive research to solve the above problems, and discovered that the problems could be solved by adjusting the amounts (contents) of certain ingredients, which led to the completion of the present invention.
- the amount of the (meth)acrylic resin (component A) and the amount of the acrylonitrile-styrene-acrylic acid ester resin (component B) is 100 parts by mass
- the amount of the (meth)acrylic resin (component A) is 50 to 90 parts by mass
- the blending amount of the acrylonitrile-styrene-acrylic acid ester resin (component B) is 10 to 50 parts by mass, With respect to 100 parts by mass of the total amount of the (meth)acrylic resin (component A) and the acryl
- the (meth)acrylic resin (component A) contains a polymer copolymerized with a methacrylic acid ester and a monomer other than the methacrylic acid ester that is copolymerizable with the methacrylic acid ester,
- thermoplastic resin composition pellets comprising a step of extruding the thermoplastic resin composition according to [1] or [2] using an extruder to obtain thermoplastic resin composition pellets.
- the present invention provides a thermoplastic resin composition that can provide satisfactory scratch resistance, impact resistance, and solvent resistance (good aesthetics), particularly in resin parts (base materials) that are used in an unpainted state, and in particular a thermoplastic resin composition that contains a (meth)acrylic resin as a main component.
- Thermoplastic resin composition of the present embodiment comprises a (meth)acrylic resin (component A), Acrylonitrile-styrene-acrylic ester resin (component B); A coloring component (component C) containing two or more components, one of which is carbon black (component Ca) and the remaining component (component Cb) is one or more of a dye and/or a pigment; Silica particles (component D),
- the amount of the (meth)acrylic resin (component A) is 50 to 90 parts by mass
- the blending amount of the acrylonitrile-styrene-acrylic acid ester resin (component B) is 10 to 50 parts by mass, With respect to 100 parts by mass of the total amount of the (meth)acrylic resin (component A) and the acryl
- methacrylic resin As the (meth)acrylic resin (component A), it is preferable to use methacrylic resin because it has excellent hardness, weather resistance, and transparency.
- Methacrylic resin is a polymer obtained by polymerizing a monomer that contains a methacrylic acid ester, such as an alkyl methacrylate, as the main component.
- Examples of (meth)acrylic resins include homopolymers of methacrylic acid esters (polyalkyl methacrylates), which are monomers; copolymers of methacrylic acid esters; and copolymers of 50% by mass or more of methacrylic acid esters and 50% by mass or less of a monomer other than methacrylic acid ester that is copolymerizable with the methacrylic acid ester.
- the (meth)acrylic resin (component A) is a copolymer of a methacrylic acid ester and a monomer other than a methacrylic acid ester
- the methacrylic acid ester (structural units derived from) is 80% by mass or more and the monomer (structural units) copolymerizable with methacrylic acid esters other than methacrylic acid esters is 20% by mass or less
- the methacrylic acid ester (structural units derived from) is 90% by mass or more and the monomer (structural units derived from) other than methacrylic acid esters is 10% by mass or less
- the methacrylic acid ester (structural units derived from) is 99% by mass or more and the monomer (structural units derived from) copolymerizable with methacrylic acid esters other than methacrylic acid esters is
- Examples of monomers other than methacrylic acid esters include acrylic acid esters, monofunctional monomers that have one polymerizable carbon-carbon double bond in the molecule, and monomers that have a ring structure.
- Such monofunctional monomers include, for example, styrene-based monomers such as styrene, ⁇ -methylstyrene, and vinyltoluene; alkenyl cyanides such as acrylonitrile and methacrylonitrile; acrylic acid; methacrylic acid; maleic anhydride; and N-substituted maleimides such as phenylmaleimide, cyclohexylmaleimide, and methylmaleimide.
- a lactone ring structure, glutaric anhydride structure, or glutarimide structure may be introduced into the main chain (main skeleton) of the (meth)acrylic resin in order to improve heat resistance.
- the (meth)acrylic resin is preferably a homopolymer (a1): a homopolymer of methyl methacrylate, or a copolymer (a2): a copolymer containing 50 to 99.9% by mass of structural units derived from methyl methacrylate and 0.1 to 50% by mass of at least one structural unit derived from a (meth)acrylic acid ester represented by the following formula (1).
- R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
- R 2 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms
- R 1 is a methyl group
- R 2 represents an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms
- the total amount of the structural units derived from methyl methacrylate and at least one structural unit derived from the (meth)acrylic acid ester represented by the formula (1) is 100 mass%.
- examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms represented by R 2 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
- examples of the alkyl group having 2 to 8 carbon atoms represented by R 2 include an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
- the (meth)acrylic acid ester represented by the formula (1) is preferably an acrylic acid ester, more preferably methyl acrylate or ethyl acrylate, and even more preferably methyl acrylate.
- Examples of "monomers having a ring structure" that are monomers other than methacrylic acid esters that can be copolymerized with methacrylic acid esters include maleic anhydride, itaconic anhydride, maleimide, and N-methylmaleimide.
- the "monomer having a ring structure” is preferably maleic anhydride, itaconic anhydride, maleimide, or N-methylmaleimide, more preferably maleimide or N-methylmaleimide, and even more preferably N-methylmaleimide.
- the (meth)acrylic resin has a melt mass flow rate (MFR) at 230°C measured under a load of 3.8 kg according to a method conforming to JIS K 7210, which is usually 0.1 to 30 g/10 min., and from the viewpoint of improving the strength of the base material, which is a molded product obtained by molding the (meth)acrylic resin composition, and also improving its moldability, it is preferably 0.2 to 20 g/10 min., and more preferably 0.5 to 15 g/10 min.
- MFR melt mass flow rate
- the (meth)acrylic resin (component A) can be prepared (synthesized) by polymerizing the monomers already described by any suitable conventional method such as suspension polymerization or bulk polymerization.
- the molecular weight, properties, etc. required for the (meth)acrylic resin (component A) of this embodiment can be adjusted to a preferred range by further adding, for example, any suitable conventional chain transfer agent.
- the amount of chain transfer agent added can be determined appropriately depending on the type and ratio of the selected monomers, as well as the required properties, etc.
- the copolymer that is the (meth)acrylic resin (component A) excludes the copolymer that is the same as the acrylonitrile-styrene-acrylic acid ester resin (component B) described below.
- the acrylonitrile-styrene-acrylic ester resin (component B) is preferably a graft copolymer that contains an acrylic ester polymer (acrylic ester polymer) as a main chain and has a branched chain that is a polymer (acrylonitrile-styrene polymer) in which acrylonitrile and styrene are polymerized from the acrylic ester polymer and bonded to the acrylic ester polymer.
- the acrylonitrile-styrene-acrylic ester resin (component B) is more preferably a graft polymer in which the acrylic ester polymer, which is the main chain, is particulate and rubber-like, and the acrylonitrile-styrene polymer, which is the branched chain, protrudes from the particulate acrylic ester polymer and is arranged to cover the particulate acrylic ester polymer, so that the acrylonitrile-styrene-acrylic ester resin as a whole is also particulate.
- acrylic esters which are monomers that can form the main chain of acrylonitrile-styrene-acrylic ester resins, include methyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-dimethylaminoethyl acrylate, and 2-hydroxyethyl acrylate.
- the acrylonitrile-styrene-acrylic acid ester resin (component B), which is a graft polymer configured in such a particulate form, can be produced by any suitable conventionally known production method using any suitable conventionally known radical polymerization initiator, graft cross-linking agent, and further cross-linking agent.
- the mass ratio of the acrylic acid ester polymer that can form the main chain and the acrylonitrile-styrene polymer that can form the branched chain is not particularly limited.
- the amount of the acrylic acid ester polymer is 10 to 80 mass% and the amount of the acrylonitrile-styrene polymer is 20 to 90 mass%, and it is even more preferable that the amount of the acrylic acid ester is 20 to 70 mass% and the amount of the acrylonitrile-styrene polymer is 30 to 80 mass%.
- Acrylonitrile-styrene-acrylic acid ester resin (component B), which is a graft polymer formed into particles, may be a commercially available product.
- Examples of commercially available acrylonitrile-styrene-acrylic acid ester resin (component B) include "UA-1400” manufactured by Nippon A&L Co., Ltd., “Techno ABS150” manufactured by Techno UMG Co., Ltd., and "PW-978B” manufactured by CHIMEI Corporation.
- the acrylonitrile-styrene-acrylic acid ester resin (component B) does not include copolymers that are the same as the (meth)acrylic resin (component A) already described.
- the amount of the (meth)acrylic resin (component A) is preferably 50 to 90 parts by mass and the amount of the acrylonitrile-styrene-acrylic ester resin (component B) is 10 to 50 parts by mass, and from the viewpoint of improving scratch resistance, the amount of the (meth)acrylic resin (component A) is more preferably 15 to 35 parts by mass and the amount of the acrylonitrile-styrene-acrylic ester resin (component B) is more preferably 15 to 25 parts by mass.
- thermoplastic resin composition of the present embodiment includes a coloring component (component C) containing two or more components, one of which is carbon black (component Ca) and the remaining component (component Cb) is one or more of a dye and/or a pigment.
- the amount of the coloring component (component C) contained in the thermoplastic resin composition of this embodiment is preferably 0.0005 to 0.01 parts by mass of carbon black (component Ca) and 0.02 to 1.0 parts by mass of the remaining components (component Cb) relative to 100 parts by mass of the total of the (meth)acrylic resin (component A) and acrylonitrile-styrene-acrylic acid ester resin (component B).
- the amount of carbon black (component Ca) is 0.0005 to 0.0075 parts by mass and the amount of the remaining components (component Cb) is 0.1 to 0.95 parts by mass, and it is even more preferable that the amount of carbon black (component Ca) is 0.0005 to 0.005 parts by mass and the amount of the remaining components (component Cb) is 0.446 to 0.898 parts by mass.
- the ratio (component Cb/component Ca) of the amount of the remaining component (component Cb) to the amount of carbon black (component Ca) is preferably 75 to 1000, and from the viewpoint of improving scratch resistance, impact resistance, and solvent resistance, particularly solvent resistance, and improving the aesthetic appearance (and its maintenance), it is more preferably 85 to 950, and even more preferably 90 to 900.
- component Ca carbon black
- component Cb remaining components
- Component Ca Carbon Black Carbon black (component Ca), which is one component contained in the coloring component (component C) that can be contained in the thermoplastic resin composition of this embodiment, has the function of being able to color a molded body (base material) black in combination with the remaining component (component Cb) described below.
- the particle size of carbon black (component Ca), i.e., the number average particle size of the primary particles measured based on observation using, for example, an electron microscope, is preferably 10 nm to 20 nm, and more preferably 10 nm to 15 nm.
- examples of carbon black (component Ca) include channel black, furnace black, lamp black, thermal black, ketjen black, and naphthalene black. Carbon black (component Ca) may be used not only as one of these, but also as a mixture of two or more of these.
- carbon black As carbon black (component Ca), it is also possible to use carbon black that has been subjected to secondary treatments such as adding surface functional groups by oxidation treatment, graphitization by heat treatment in an inert gas atmosphere, and activation treatment with water vapor or carbon dioxide gas.
- carbon black As carbon black (component Ca), commercially available products can be used. Examples of commercially available carbon black (component Ca) include “HCF” and “MCF” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and “Denka Black” manufactured by Denka Company Ltd.
- Component Cb Remaining components (carbon black (component Ca) that may be contained in the coloring component (component C) remaining components)
- One of the two or more components that the coloring component (component C) can contain is carbon black (component Ca)
- the remaining component (component Cb) is one or more of a dye and/or a pigment.
- the dyes and pigments that may be contained in the remaining component (component Cb) are preferably one or more types selected from the group consisting of inorganic pigments, organic pigments, oil-soluble dyes, acid dyes, and basic dyes.
- the "dyes and pigments” that may constitute the remaining component (component Cb) do not include those that contain carbon black.
- Suitable examples of inorganic pigments which are dyes and pigments that may be included in the remaining component (component Cb), include titanium oxide and zinc oxide.
- Suitable examples of organic pigments that are dyes and pigments that may be included in the remaining component (component Cb) include quinacridone, polyazo yellow, anthraquinone yellow, polyazo red, azo lake yellow, perylene, phthalocyanine green, phthalocyanine blue, and isoindolinone yellow.
- oil-soluble dyes which are dyes and pigments contained in the remaining component (component Cb), include mono- and disazo oil-soluble dyes, metal complex type monoazo oil-soluble dyes, anthraquinone oil-soluble dyes, phthalocyanine oil-soluble dyes, and triphenylmethane oil-soluble dyes.
- Suitable examples of acid dyes which are dyes and pigments that may be included in the remaining component (component Cb), include azo acid dyes, anthraquinone acid dyes, and triphenylmethane acid dyes.
- Suitable examples of basic dyes include azo basic dyes, diphenyl basic dyes, triphenylmethane basic dyes, azine basic dyes, oxazine basic dyes, and thiazine basic dyes.
- the remaining component (component Cb) may be a commercially available product available on the market.
- Examples of commercially available products that can be used as the remaining component (component Cb) include "Sumiplast Black HB” and “Sumiplast Black HB” manufactured by Sumitomo Chemtex Co., Ltd. "G-2" is one example.
- the carbon black (component Ca) and the remaining component (component Cb) already described may be mixed individually, or the carbon black (component Ca) and the remaining component (component Cb) may be mixed in advance to adjust the ratio of the amount of the remaining component (component Cb) to the amount of carbon black (component Ca) (component Cb/component Ca),
- One or more colorants containing carbon black (containing a component equivalent to the remaining component (component Cb) in addition to carbon black (component Ca)) (first colorant) may be mixed with one or more colorants not containing carbon black (containing a component equivalent only to the remaining component (component Cb)) (second colorant).
- two or more colorants containing carbon black may be mixed together to prepare a mixture, and the ratio (component Cb/component Ca) of the amount of the remaining component (component Cb) to the amount of carbon black (component Ca) may be adjusted to blend the resulting mixture.
- component C As a mixture in which carbon black (component Ca) and the remaining components (component Cb) are premixed, a commercially available product available on the market may be used.
- the thermoplastic resin composition contains silica particles (component D).
- silica particles component D
- scratch resistance can be further improved.
- silica particles spherical silica is preferable.
- the particle size (median diameter) of the silica particles (component D) is preferably 100 nm to 1500 nm, more preferably 100 nm to 1000 nm, and even more preferably 100 nm to 500 nm.
- silica particles (component D) commercially available products can be used.
- examples of such commercially available products include “Admafine S0-C2” manufactured by Admatechs Co., Ltd., “Snowtex O” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., and “Sunsphere NP-30” manufactured by AGC Si-Tech Co., Ltd.
- the particle size (median diameter) of silica particles (component D) can be determined, for example, by a laser diffraction particle size distribution measuring device.
- the device used to measure the particle size is not particularly limited. Examples of devices that can measure particle size include the "Microtrac” manufactured by Nikkiso Co., Ltd., the "LA” manufactured by Horiba, Ltd., the “CILAS” manufactured by Cila, the “Mastersizer” manufactured by Malvern Instruments, and the "LS” manufactured by Beckman Coulter, Inc.
- the median diameter that can be measured by a measurement method using a laser diffraction particle size distribution measuring device is also called d50, and refers to a predetermined particle diameter at which, when a powder is divided in half, the volume of the side with a larger particle size is equal to the volume of the side with a smaller particle size.
- the amount of silica particles (component D) in the thermoplastic resin composition is preferably 0.3 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, more preferably 0.7 parts by mass or more and 3 parts by mass or less, and even more preferably 1 part by mass or more and 2 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the total amount of the (meth)acrylic resin (component A) and the acrylonitrile-styrene-acrylic acid ester resin (component B).
- thermoplastic resin composition of the present embodiment may further contain other components as necessary in addition to the already explained (meth)acrylic resin (component A), acrylonitrile-styrene-acrylic acid ester resin (component B), coloring component (component C), and silica particles (component D).
- the other components include an ultraviolet absorber, an antioxidant, a release agent, an antistatic agent, and a flame retardant.
- UV absorbers examples include benzophenone-based UV absorbers, cyanoacrylate-based UV absorbers, benzotriazole-based UV absorbers, malonic acid ester-based UV absorbers, and oxalanilide-based UV absorbers.
- antioxidants examples include phenolic antioxidants, sulfur-based antioxidants, and phosphorus-based antioxidants.
- release agents include higher fatty acid esters, higher fatty alcohols, higher fatty acids, higher fatty acid amides, higher fatty acid metal salts, and fatty acid derivatives.
- antistatic agents include conductive inorganic particles, tertiary amines, quaternary ammonium salts, cationic acrylic acid ester derivatives, and cationic vinyl ether derivatives.
- flame retardants examples include cyclic nitrogen compounds, phosphorus-based flame retardants, silicon-based flame retardants, cage silsesquioxanes or their partially cleaved structures, and silica-based flame retardants.
- thermoplastic resin composition of the present embodiment can be produced (prepared) by carrying out a kneading step using any suitable conventionally known device and conditions to mix the (meth)acrylic resin (component A), the acrylonitrile-styrene-acrylic acid ester resin (component B), the coloring component (component C), and the silica particles (component D) described above, as well as other desired components.
- thermoplastic resin composition there are no particular limitations on the temperature conditions in the (melt) kneading step.
- the temperature conditions can be any suitable conditions taking into consideration the selected components, their amounts, properties, etc.
- the temperature from the raw material inlet to the outlet of the extruder may be set to, for example, 180°C to 260°C.
- any suitable mixer or kneader known in the art can be used.
- Specific examples of such equipment include a single-screw kneader, a twin-screw kneader, a multi-screw extruder, a Henschel mixer, a Banbury mixer, a kneader, and a roll mill.
- a high-shear processing device may be used.
- thermoplastic resin composition pellets and manufacturing method thereof for example, when manufacturing a preform by injection molding, it is preferable to convert the thermoplastic resin composition into thermoplastic resin composition pellets in advance from the viewpoint of further increasing the manufacturing efficiency of the target preform.
- the shape, size, etc. of the thermoplastic resin composition pellets can be set within any suitable range, taking into consideration, for example, the injection molding device used to manufacture the preform and the conditions applied during manufacturing.
- Thermoplastic resin composition pellets can be produced by a process of extruding the thermoplastic resin composition using any suitable extruder known in the art to obtain thermoplastic resin composition pellets.
- thermoplastic resin composition pellets can be produced by collecting strands of thermoplastic resin composition extruded from an extruder using a pelletizer and cutting them into individual pieces of a specified length.
- thermoplastic resin composition when the thermoplastic resin composition is extruded using an extruder, it is preferable to extrude the composition at a cylinder temperature of, for example, 230°C or higher and 250°C or lower.
- thermoplastic resin composition is made into thermoplastic resin composition pellets, portability and storage properties can be further improved.
- the preform of this embodiment is a preform (molded body) obtained by molding the thermoplastic resin composition already described.
- the preform specifically refers to a part, member, or even a final product itself that is given a predetermined shape by applying a predetermined heat or force to a material such as a resin composition, rubber, glass, or metal.
- the preform obtained by molding the thermoplastic resin composition of this embodiment is a molded body that can be used for a predetermined purpose and can perform a predetermined function, and is obtained by molding into a predetermined shape by any suitable molding method known in the art.
- the shape, thickness, and other dimensions of the preform that can be manufactured are not particularly limited.
- the base material of this embodiment is able to provide scratch resistance, impact resistance, and solvent resistance (good aesthetics), and is therefore particularly suitable for use in automotive exterior components such as pillar components, front grille components, and rear garnish components that can be used in an unpainted state, as well as automotive interior components such as power window switch covers.
- thermoplastic resin composition By molding the thermoplastic resin composition already described, a preform containing the thermoplastic resin composition can be produced.
- the base material can be produced by molding the thermoplastic resin composition described above using any suitable molding method known in the art, such as extrusion molding or injection molding.
- the base material is preferably manufactured by a process in which the thermoplastic resin composition (pellets) already described is introduced into an injection molding machine and extruded at a heater temperature of 220°C to 240°C, i.e., by injection molding.
- the base material of this embodiment is manufactured by injection molding.
- the base material of this embodiment which is manufactured by injection molding, can be manufactured by first molten the thermoplastic resin composition described above, then injecting it into the cavity of a mold provided in an injection molding machine to fill and mold it, and then cooling it, and peeling the base material, which is a molded product formed from the thermoplastic resin composition, from the mold and removing it.
- the base material of this embodiment can be manufactured by feeding thermoplastic resin composition pellets into a cylinder from a hopper provided in an injection molding machine, melting them while rotating the screw, and then retracting the screw to fill a predetermined amount of thermoplastic resin composition into the cylinder, and while applying pressure by advancing the screw, injecting the molten thermoplastic resin composition into the cavity of a mold at a predetermined injection temperature and injection speed to fill the cavity, and then holding the pressure for a certain period of time until the mold is sufficiently cooled, and finally opening the mold and peeling the pellets out of the mold.
- the conditions for the injection molding method when manufacturing the base material are not particularly limited.
- the conditions for manufacturing the base material by injection molding can be set by adopting any suitable conditions that are conventionally known.
- a molded body of the desired shape and size can be manufactured by injection molding under conditions where the temperature inside the cylinder of the injection molding machine (molding temperature) is about 200°C to 270°C, the holding pressure is about 80 MPa, the mold temperature is about 60°C, and the cooling time is about 30 seconds.
- the temperature inside the cylinder of the injection molding machine is preferably 200°C to 270°C, and more preferably 220°C to 240°C.
- the holding pressure (MPa) in the injection molding machine is preferably 10 MPa to 100 MPa, and more preferably 20 MPa to 90 MPa.
- the mold temperature (°C) of the injection molding machine is preferably 30°C to 80°C, and more preferably 50°C to 70°C.
- the cooling time is the time it takes for the molten methacrylic resin composition filled in the cavity of the mold to be cooled while being held under pressure by the mold.
- the cooling time is preferably 20 to 150 seconds (sec), and more preferably 30 to 60 seconds.
- the preform of this embodiment has excellent impact strength. Specifically, the preform of this embodiment has excellent "Charpy impact strength (unit: kJ/m 2 )", which is an index of absorbed energy against an applied impact.
- the Charpy impact strength can be measured in accordance with JIS K7111-2 using a test piece produced by molding the thermoplastic resin composition (pellets) described above into a flat plate of a given size (e.g., length 200 mm ⁇ width 120 mm ⁇ thickness 3 mm).
- the Charpy impact strength of a molded article formed from the thermoplastic resin composition is preferably 2.8 or more, and more preferably 4.2 or more.
- the "felt scratch test” can be performed using any suitable measuring device known in the art. Specifically, the “felt scratch test” can be performed using a commercially available device, specifically, for example, the "flat surface abrasion tester PA-2A” manufactured by Daiei Chemical Precision Machinery Co., Ltd.
- the "felt scratch test” can be performed using a flat test molded piece of a predetermined size (e.g., length 145 mm x width 60 mm x thickness 3 mm) under predetermined conditions, such as friction stroke: 140 mm, test bench reciprocation speed: 60 ⁇ 2 times/min, test bench reciprocation count: 100 reciprocations, test load: 2000 g, friction surface: 2 cm x 2 cm, felt: Green Fel. It is preferable to perform the "felt scratch test" multiple times (preferably, for example, three times) and use the average value obtained as the measured value.
- a predetermined size e.g., length 145 mm x width 60 mm x thickness 3 mm
- test bench reciprocation speed 60 ⁇ 2 times/min
- test bench reciprocation count 100 reciprocations
- test load 2000 g
- friction surface 2 cm x 2 cm
- felt Green Fel.
- the "difference in gloss value” can be calculated by measuring the "gloss at a gloss measurement angle of 60°" in accordance with JIS Z8741 using any suitable conventionally known device capable of measuring gloss for the test piece on which the "felt scratch test” was performed as described above and the test piece before the "felt scratch test” was performed.
- the measurement of "glossiness at a glossiness measurement angle of 60°” can be performed using any suitable measuring device known in the art.
- "Glossiness at a glossiness measurement angle of 60°” can be measured using a device available on the market, specifically, for example, the "Portable Glossmeter GM268Plus” manufactured by KONICA MINOLTA.
- the "difference in gloss value" calculated by the following formula before and after a "felt scratch test” on a molded article obtained by molding the thermoplastic resin composition is preferably 6.4 or less, and more preferably 4.2 or less.
- Difference in gloss value (Gloss loss 60°) gloss before felt scratch test (Gloss 60° (before)) - gloss after felt scratch test (Gloss 60° (after))
- the test for "solvent resistance” is a test piece produced by molding the thermoplastic resin composition (pellet) described above into a flat plate of a predetermined size (for example, length 200 mm ⁇ width 120 mm ⁇ thickness 3 mm) and the color of the test piece after the "solvent resistance test” is measured by the SCE (specular reflected light removed) method using any suitable conventional device that can measure the color of the test piece by the SCE (specular reflected light removed) method at a gloss measurement angle of 60 °, and further, the L * value (a parameter related to the color at a gloss measurement angle of 60 °) is calculated in accordance with JIS Z8781-4.
- Step 1 Prepare a test solvent (for example, a mixed solution of 250 mL of pure water, 200 mL of ethanol, and 50 mL of normal propanol).
- Step 2 A filter paper (for example, Advantec's "No. 3", 125 mm) is immersed in the obtained test solvent for a predetermined time (for example, 15 minutes).
- Step 3 The soaked filter paper is collected and placed on an area including the center of the main surface of the test molded specimen.
- Step 4 The test piece with the filter paper placed thereon is allowed to stand in an oven (for example, "SPH-300" manufactured by ESPEC) set at 60° C. for 4 hours.
- an oven for example, "SPH-300" manufactured by ESPEC
- Step 5 After 4 hours, remove the test specimen from the oven and allow to cool at room temperature for 1 hour.
- Step 6 Using a spectrophotometer (for example, "SD-7000" manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), measure the color of the main surface of the test molded piece (the area where the filter paper is placed or was placed) at a gloss measurement angle of 60° in accordance with JIS Z8722 using the SCE (specular reflection excluded) method, and calculate the L* value in accordance with JIS Z8781-4 for the main surface (the area where the filter paper is placed or was placed) of the test molded piece before and after the treatments in steps 1 to 5 above.
- a spectrophotometer for example, "SD-7000" manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
- Step 7 The magnitude of change in the L* value of the test molded piece before and after the solvent resistance tests in steps 1 to 5 above is calculated and evaluated based on the following formula.
- Delta L* (variation in L* value) L* (after test) - L* (before test)
- the Delta L* value (variation in L* value) before and after a "solvent resistance test" for a molded article formed from the thermoplastic resin composition is preferably 2.3 or less, and more preferably 1.6 or less.
- Example 1 Preparation of Thermoplastic Resin Composition Pellets 65 parts by mass of (meth)acrylic resin (component A: "SUMIPEX ME” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.; a copolymer of methyl methacrylate and methacrylic acid), 35 parts by mass of acrylonitrile-styrene-acrylic acid ester resin (component B: “UA-1400” manufactured by Nippon A&L Co., Ltd.), 1 part by mass of silica particles (component D: “Admafine S0-C2 (average particle size (median diameter): 0.5 ⁇ m)” manufactured by Admatechs Co., Ltd.), and a first colorant containing an oil-soluble dye as a "dye or pigment” and 2% by mass of carbon black (“Sumiplast Black” manufactured by Sumitomo Chemtex Co., Ltd.) A mixture was obtained by placing 0.025 parts by mass of a first colorant HLG
- the ratio (component C/component Ca) of the content of the coloring component (component C) to the content of carbon black (component Ca) was adjusted by adjusting the amount of the first colorant HLG and the amount of the second colorant HB.
- the amounts of the first colorant HLG and the second colorant HB are also shown in Table 1 below, and the amounts of each component are also shown in Table 3 below.
- the obtained mixture was kneaded under the following kneading conditions using a single-screw extruder having a screw diameter of 40 mm (manufactured by Tanabe Plastic Machinery Co., Ltd.), extruded into a strand shape, cooled with water, and cut with a strand cutter to obtain a pellet-shaped (meth)acrylic resin composition, i.e., thermoplastic resin composition pellets (also referred to as (meth)acrylic resin composition pellets).
- the cutter rotation speed of the single screw extruder was 10 rpm, and the screw rotation speed of the single screw extruder was 80 rpm.
- the cylinder temperatures were set as follows, from the side (C1) closest to the raw material inlet to the side (C5) closest to the outlet: C1: 230°C, C2: 240°C, C3: 250°C, C4: 250°C, and C5: 250°C.
- thermoplastic resin composition pellets were molded into a flat plate of 200 mm length ⁇ 120 mm width ⁇ 3 mm thickness using an injection molding machine (Toshiba Machine Co., Ltd. "IS-130F") under the following injection molding conditions to obtain a test molded piece.
- injection molding conditions The molding temperatures were heater 1: 240°C, heater 2: 240°C, heater 3: 230°C, heater 4: 220°C, and inlet: 60°C.
- the mold temperature was 60°C
- the injection speed was 10 mm/sec to 26 mm/sec
- the pressure holding switching position was 5 mm
- the pressure holding time was 10 sec
- the pressure holding speed was 26 mm/sec.
- the cooling time was 30 sec
- the screw rotation speed during metering was 60 rpm
- the back pressure was 15 MPa
- the screw metering position was 68.5 mm
- the suck back amount was 3 mm.
- Examples 9 to 12 Thermoplastic resin composition pellets were produced in the same manner as in Example 1 described above, except that the blending amounts of the first colorant HLG and the second colorant HB were as shown in Table 2 below, and then test molded specimens were obtained by injection molding using the thermoplastic resin composition pellets. The blending amounts of each component are also shown in Tables 3 and 4 below.
- thermoplastic resin composition pellets were produced in the same manner as in Example 1, except that the blending amounts of the first colorant HLG and the second colorant HB were as shown in Table 2 below, and then the thermoplastic resin composition pellets were used to obtain test molded pieces by injection molding. The blending amounts of each component are also shown in Table 4 below.
- Step 1 A mixed solution of 250 mL of pure water, 200 mL of ethanol, and 50 mL of normal propanol was prepared as a test solvent.
- Step 2 A filter paper (Advantec No. 3, 125 mm) was immersed in the obtained test solvent for 15 minutes.
- Step 3 The soaked filter paper was collected and placed on the area including the center of the main surface of the test molded specimen.
- Step 4 The test molded piece with the filter paper placed thereon was allowed to stand in an oven ("SPH-300" manufactured by ESPEC) set at 60° C. for 4 hours.
- Step 5 After 4 hours, the test specimen was removed from the oven and cooled at room temperature for 1 hour. The solvent resistance test was completed by steps 1 to 5 above.
- Step 6 Using a spectrophotometer ("SD-7000" manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), the color of the main surface of the test molded piece (the area where the filter paper is placed or had been placed) before and after the treatments in steps 1 to 5 above was measured by the SCE (specular reflection excluded) method at a gloss measurement angle of 60° in accordance with JIS Z8722, and the L* value was calculated in accordance with JIS Z8781-4.
- Step 7 The magnitude of change in the L* value of the test molded piece before and after the solvent resistance tests in steps 1 to 5 above was calculated and evaluated based on the following formula.
- Formula: Delta L* (variation in L* value) L* (after test) - L* (before test)
- thermoplastic resin compositions of Examples 1 to 12 were able to produce molded articles (injection molded articles) from the thermoplastic resin compositions that met the specific requirements already described, and all of the scratch resistance, impact resistance, and solvent resistance (good aesthetics before and after testing) were satisfactory, and molded articles with an excellent appearance, particularly in the color tone known as piano black, were produced.
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Abstract
(メタ)アクリル樹脂と、アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂と、2種以上の成分を含む着色成分であって、2種以上の成分のうちの1種がカーボンブラックであり、残余の成分が染料および顔料のうちのいずれか一方または双方の1種以上である着色成分とシリカ粒子とを含み、(メタ)アクリル樹脂の配合量が50~90質量部であり、アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂の配合量が10~50質量部であって、カーボンブラックの配合量が0.0005~0.01質量部であり、残余の成分の配合量が0.02~1.0質量部であり、カーボンブラックの配合量に対する残余の成分の配合量の比(成分Cb/成分Ca)が75~1000であり、シリカ粒子の配合量が0.3質量部以上5質量部以下である、熱可塑性樹脂組成物。
Description
本発明は、熱可塑性樹脂組成物、特にメタ(アクリル)樹脂を主成分として含む熱可塑性樹脂組成物に関する。
近年、自動車用部品における樹脂製部品については、例えば、美観のトレンド、さらには製造コストの削減の観点から、無塗装の樹脂製部品が用いられるようになってきている。そのため、樹脂製部品に通常要求される特性以外にも求められる特性が幅広くなってきている。特に、樹脂製部品が無塗装の状態で用いられる場合には、従来、塗料(塗装層および塗装面)が担ってきた美観、耐傷付き性などが樹脂製部品自体に要求される。
特に自動車用の樹脂製部品における耐傷付き性については、例えば、走行時、洗車時、表面に付着した汚れやワックスの拭き取り時、さらには樹脂製部品の車体への取付け時などにおいて当該樹脂製部品に傷がついてしまい、結果としてこの傷部分から白化が始まってしまったり、凹凸が生じることで色相が損なわれてしまったり美観を悪化させてしまったりする場合がある。このため、無塗装の樹脂製部品には、特に傷がつきにくく、仮に傷がついてしまっても傷が目立ちにくいといった耐傷付き性が要求される。
従来、樹脂製部品の色相や美観を良好にすることを目的としうる熱可塑性樹脂組成物の例としては、ポリカーボネート樹脂組成物や(メタ)アクリル樹脂組成物が挙げられる。
しかしながら、ポリカーボネート樹脂組成物を成形した樹脂製部品においては、いわゆる引掻き傷が特につきやすい傾向がある。また、(メタ)アクリル樹脂組成物を用いる樹脂製部品は、引掻き傷に対する耐性は高いものの、例えばウェスや軍手といった比較的柔軟な素材により製造されている用具(工具)との摩擦により生じ得る擦り傷がつきやすい傾向があり、さらには耐衝撃性が低い傾向もある。
このような(メタ)アクリル樹脂組成物およびその成形体の例として「着色されていても耐傷付き性に優れ、光沢度が高い射出成形体、および該射出成形体からなる自動車部材を提供する」ことを目的とする「(メタ)アクリル樹脂と無機フィラーとを含有する(メタ)アクリル樹脂組成物からなり、算術平均粗さが20nm以上280nm以下である表面を有する射出成形体」が知られている(下記特許文献1参照。)。
しかしながら、上記特許文献1にかかる(メタ)アクリル樹脂組成物によれば、確かに着色されていても耐傷付き性に優れ、光沢度が高い射出成形体を製造しうるものの、特に無塗装の状態で使用される樹脂製部品である素形材(成形体)において耐傷付き性、耐衝撃性および耐溶剤性(良好な美観)のいずれもを充足させることは困難であった。
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を進めたところ、所定の成分の配合量(含有量)を調節することにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、下記〔1〕~〔7〕を提供する。
〔1〕 (メタ)アクリル樹脂(成分A)と、
アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)と、
2種以上の成分を含む着色成分(成分C)であって、該2種以上の成分のうちの1種がカーボンブラック(成分Ca)であり、残余の成分(成分Cb)が染料および顔料のうちのいずれか一方または双方の1種以上である着色成分(成分C)と、
シリカ粒子(成分D)とを含み、
(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計を100質量部としたときに、
(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量が50~90質量部であり、
アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量が10~50質量部であって、
(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計100質量部に対し、
カーボンブラック(成分Ca)の配合量が0.0005~0.01質量部であり、
残余の成分(成分Cb)の配合量が0.02~1.0質量部であり、
カーボンブラック(成分Ca)の配合量に対する残余の成分(成分Cb)の配合量の比(成分Cb/成分Ca)が75~1000であり、
前記シリカ粒子(成分D)の配合量が(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計100質量部に対し、0.3質量部以上5質量部以下である、熱可塑性樹脂組成物。
〔2〕 前記シリカ粒子(成分D)の粒径(メジアン径)が100nm~1500nmである、〔1〕に記載の熱可塑性樹脂組成物。
〔3〕 (メタ)アクリル樹脂(成分A)がメタクリル酸エステルとメタクリル酸エステルと共重合可能なメタクリル酸エステル以外の単量体とが共重合した重合体を含み、
前記重合体中のメタクリル酸エステルに由来する構成単位の含有量が80質量%~99.9質量%である、〔1〕または〔2〕に記載の熱可塑性樹脂組成物。
〔4〕 〔1〕または〔2〕に記載の熱可塑性樹脂組成物を成形した素形材。
〔5〕 自動車用ピラー部材である、〔4〕に記載の素形材。
〔6〕 〔1〕または〔2〕に記載の熱可塑性樹脂組成物を押出機を用いて押し出して熱可塑性樹脂組成物ペレットを得る工程を含む、熱可塑性樹脂組成物ペレットの製造方法。〔7〕 〔4〕に記載の素形材の製造方法であって、前記熱可塑性樹脂組成物を射出成型機に導入し、ヒータ温度を220℃以上240℃以下として押し出して成形する工程を含む、素形材の製造方法。
〔1〕 (メタ)アクリル樹脂(成分A)と、
アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)と、
2種以上の成分を含む着色成分(成分C)であって、該2種以上の成分のうちの1種がカーボンブラック(成分Ca)であり、残余の成分(成分Cb)が染料および顔料のうちのいずれか一方または双方の1種以上である着色成分(成分C)と、
シリカ粒子(成分D)とを含み、
(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計を100質量部としたときに、
(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量が50~90質量部であり、
アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量が10~50質量部であって、
(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計100質量部に対し、
カーボンブラック(成分Ca)の配合量が0.0005~0.01質量部であり、
残余の成分(成分Cb)の配合量が0.02~1.0質量部であり、
カーボンブラック(成分Ca)の配合量に対する残余の成分(成分Cb)の配合量の比(成分Cb/成分Ca)が75~1000であり、
前記シリカ粒子(成分D)の配合量が(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計100質量部に対し、0.3質量部以上5質量部以下である、熱可塑性樹脂組成物。
〔2〕 前記シリカ粒子(成分D)の粒径(メジアン径)が100nm~1500nmである、〔1〕に記載の熱可塑性樹脂組成物。
〔3〕 (メタ)アクリル樹脂(成分A)がメタクリル酸エステルとメタクリル酸エステルと共重合可能なメタクリル酸エステル以外の単量体とが共重合した重合体を含み、
前記重合体中のメタクリル酸エステルに由来する構成単位の含有量が80質量%~99.9質量%である、〔1〕または〔2〕に記載の熱可塑性樹脂組成物。
〔4〕 〔1〕または〔2〕に記載の熱可塑性樹脂組成物を成形した素形材。
〔5〕 自動車用ピラー部材である、〔4〕に記載の素形材。
〔6〕 〔1〕または〔2〕に記載の熱可塑性樹脂組成物を押出機を用いて押し出して熱可塑性樹脂組成物ペレットを得る工程を含む、熱可塑性樹脂組成物ペレットの製造方法。〔7〕 〔4〕に記載の素形材の製造方法であって、前記熱可塑性樹脂組成物を射出成型機に導入し、ヒータ温度を220℃以上240℃以下として押し出して成形する工程を含む、素形材の製造方法。
本発明によれば、特に無塗装の状態で使用される樹脂製部品(素形材)における耐傷付き性、耐衝撃性および耐溶剤性(良好な美観)を充足させることができる熱可塑性樹脂組成物であって、特に(メタ)アクリル樹脂を主成分として含む熱可塑性樹脂組成物を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。本発明は以下の記述によって限定されるものではなく、それぞれの構成要素は本発明の要旨から逸脱しない範囲で適宜改変可能である。
1.熱可塑性樹脂組成物
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、 (メタ)アクリル樹脂(成分A)と、
アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)と、
2種以上の成分を含む着色成分(成分C)であって、該2種以上の成分のうちの1種がカーボンブラック(成分Ca)であり、残余の成分(成分Cb)が染料および顔料のうちのいずれか一方または双方の1種以上である着色成分(成分C)と、
シリカ粒子(成分D)とを含み、
(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計を100質量部としたときに、
(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量が50~90質量部であり、
アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量が10~50質量部であって、
(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計100質量部に対し、
カーボンブラック(成分Ca)の配合量が0.0005~0.01質量部であり、
残余の成分(成分Cb)の配合量が0.02~1.0質量部であり、
カーボンブラック(成分Ca)の配合量に対する残余の成分(成分Cb)の配合量の比(成分Cb/成分Ca)が75~1000であり、
前記シリカ粒子(成分D)の配合量が(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計100質量部に対し、0.3質量部以上5質量部以下である。
以下、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物について具体的に説明する。
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、 (メタ)アクリル樹脂(成分A)と、
アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)と、
2種以上の成分を含む着色成分(成分C)であって、該2種以上の成分のうちの1種がカーボンブラック(成分Ca)であり、残余の成分(成分Cb)が染料および顔料のうちのいずれか一方または双方の1種以上である着色成分(成分C)と、
シリカ粒子(成分D)とを含み、
(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計を100質量部としたときに、
(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量が50~90質量部であり、
アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量が10~50質量部であって、
(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計100質量部に対し、
カーボンブラック(成分Ca)の配合量が0.0005~0.01質量部であり、
残余の成分(成分Cb)の配合量が0.02~1.0質量部であり、
カーボンブラック(成分Ca)の配合量に対する残余の成分(成分Cb)の配合量の比(成分Cb/成分Ca)が75~1000であり、
前記シリカ粒子(成分D)の配合量が(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計100質量部に対し、0.3質量部以上5質量部以下である。
以下、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物について具体的に説明する。
<成分A:(メタ)アクリル樹脂>
「(メタ)アクリル樹脂」にかかる「(メタ)アクリル」との記載は、「アクリル」および「メタクリル」の両方の意味を包含する。
「(メタ)アクリル樹脂」にかかる「(メタ)アクリル」との記載は、「アクリル」および「メタクリル」の両方の意味を包含する。
(メタ)アクリル樹脂(成分A)としては、優れた硬度、耐候性、透明性を有することから、メタクリル樹脂を用いることが好ましい。メタクリル樹脂は、メタクリル酸アルキルといったメタクリル酸エステルを主要な成分として含む単量体を重合して得られる重合体である。
(メタ)アクリル樹脂(成分A)としては、例えば、単量体であるメタクリル酸エステルの単独重合体(ポリアルキルメタクリレート)、メタクリル酸エステルの共重合体、および50質量%以上のメタクリル酸エステルと50質量%以下のメタクリル酸エステルと共重合可能なメタクリル酸エステル以外の単量体との共重合体が挙げられる。
(メタ)アクリル樹脂(成分A)が、メタクリル酸エステルとメタクリル酸エステル以外の単量体との共重合体である場合には、単量体(構成単位)の総量100質量%に対して、メタクリル酸エステル(に由来する構成単位)が80質量%以上であって、メタクリル酸エステル以外のメタクリル酸エステルと共重合可能な単量体(構成単位)が20質量%以下であることが好ましく、メタクリル酸エステル(に由来する構成単位)が90質量%以上であって、メタクリル酸エステル以外の単量体(に由来する構成単位)が10質量%以下であることがより好ましく、メタクリル酸エステル(に由来する構成単位)が99質量%以上であって、メタクリル酸エステル以外のメタクリル酸エステルと共重合可能な単量体(に由来する構成単位)が1質量%以下であることがさらに好ましく、メタクリル酸エステル(に由来する構成単位)が99.9質量%以上であって、メタクリル酸エステル以外のメタクリル酸エステルと共重合可能な単量体(に由来する構成単位)が0.1質量%以下であることがさらにより好ましい。
メタクリル酸エステル以外の単量体としては、例えば、アクリル酸エステル、分子内に重合性の炭素-炭素2重結合を1個有する単官能単量体、環構造を有する単量体が挙げられる。
このような単官能単量体としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン系単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化アルケニル;アクリル酸;メタクリル酸;無水マレイン酸;フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド、メチルマレイミド等のN-置換マレイミドが挙げられる。(メタ)アクリル樹脂の主鎖(主骨格)中には、耐熱性を向上させる観点から、ラクトン環構造、グルタル酸無水物構造、またはグルタルイミド構造が導入されていてもよい。
(メタ)アクリル樹脂は、より具体的には、単独重合体(a1):メタクリル酸メチルの単独重合体、または共重合体(a2):メタクリル酸メチルに由来する構成単位50~99.9質量%と下記式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルに由来する少なくとも1つの構成単位0.1~50質量%とを含む共重合体であることが好ましい。
前記式(1)中、R1は水素原子またはメチル基を表し、R1が水素原子である場合にはR2は炭素原子数1~8のアルキル基を表し、R1がメチル基である場合にはR2は炭素原子数2~8のアルキル基を表す。
共重合体(a2)においては、メタクリル酸メチルに由来する構成単位と、前記式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルに由来する少なくとも1つの構成単位との合計量が100質量%であることが好ましい。
前記式(1)中、R1が水素原子である場合のR2で表される炭素原子数1~8のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基が挙げられる。前記式(1)中、R1がメチル基である場合のR2で表される炭素原子数2~8のアルキル基の例としては、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基が挙げられる。
前記式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルとしては、アクリル酸エステルであることが好ましく、より好ましくはアクリル酸メチルまたはアクリル酸エチルであり、さらに好ましくはアクリル酸メチルである。
メタクリル酸エステルと共重合可能なメタクリル酸エステル以外の単量体である「環構造を有する単量体」の例としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、マレイミドおよびN-メチルマレイミドが挙げられる。
本実施形態において、「環構造を有する単量体」としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、マレイミドおよびN-メチルマレイミドであることが好ましく、より好ましくはマレイミドおよびN-メチルマレイミドであり、さらに好ましくはN-メチルマレイミドである。
本実施形態において、(メタ)アクリル樹脂は、JIS K 7210に準拠した方法に従って3.8kg荷重で測定した230℃におけるメルトマスフローレート(MFR)が、通常0.1~30g/10分であり、(メタ)アクリル樹脂組成物を成形した成形体である素形材の強度を向上させ、またその成形性を向上させる観点から、好ましくは0.2~20g/10分であり、より好ましくは0.5~15g/10分である。
(メタ)アクリル樹脂(成分A)は、既に説明した単量体を、懸濁重合、バルク重合といった従来公知の任意好適な方法によって重合させることにより調製(合成)することができる。調製にあたっては、例えば従来公知の任意好適な連鎖移動剤などをさらに添加することにより、本実施形態の(メタ)アクリル樹脂(成分A)に要求される分子量、特性等を好ましい範囲に調整することができる。連鎖移動剤の添加量は、選択される単量体の種類およびその割合、さらには要求される特性などに応じて、適宜決定することができる。
なお、本実施形態において、(メタ)アクリル樹脂(成分A)である共重合体からは、後述するアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)と同一である共重合体が除かれる。
<成分B:アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(ASA樹脂)>
本実施形態において、アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)は、具体的には、アクリル酸エステルの重合体(アクリル酸エステル重合体)を主鎖として含み、アクリル酸エステルの重合体からアクリロニトリルおよびスチレンが重合した重合体(アクリロニトリル・スチレン重合体)である分枝鎖がアクリル酸エステル重合体に結合したグラフト共重合体であることが好ましい。
本実施形態において、アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)は、具体的には、アクリル酸エステルの重合体(アクリル酸エステル重合体)を主鎖として含み、アクリル酸エステルの重合体からアクリロニトリルおよびスチレンが重合した重合体(アクリロニトリル・スチレン重合体)である分枝鎖がアクリル酸エステル重合体に結合したグラフト共重合体であることが好ましい。
アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)は、主鎖であるアクリル酸エステル重合体が粒子状かつゴム状であって、分枝鎖であるアクリロニトリル・スチレン重合体が粒子状のアクリル酸エステル重合体から突出して粒子状のアクリル酸エステル重合体を覆うように配置されて、アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂が全体としても粒子状に構成されたグラフト重合体であることがより好ましい。
アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂の主鎖を構成しうる単量体であるアクリル酸エステルの好適な例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸2-ジメチルアミノエチル、およびアクリル酸2-ヒドロキシエチルが挙げられる。
このような粒子状に構成されたグラフト重合体であるアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)は、従来公知の任意好適なラジカル重合開始剤、グラフト交叉剤、さらには架橋剤を用いる従来公知の任意好適な製造方法により製造することができる。
本実施形態のアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)において、主鎖を構成しうるアクリル酸エステル重合体と分枝鎖を構成しうるアクリロニトリル・スチレン重合体との質量比は特に限定されない。当該質量比は、耐衝撃性を向上させる観点から、アクリル酸エステル重合体およびアクリロニトリル・スチレン重合体の合計量を100質量%としたときに、アクリル酸エステル重合体の量が10~80質量%であり、アクリロニトリル・スチレン重合体の量が20~90質量%であることが好ましく、アクリル酸エステルの量が20~70質量%であり、アクリロニトリル・スチレン重合体の量が30~80質量%であることがより好ましい。
主鎖を構成しうるアクリル酸エステルの好適な例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸2-ジメチルアミノエチル、およびアクリル酸2-ヒドロキシエチルが挙げられる。
粒子状に構成されたグラフト重合体であるアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)としては、市場より入手可能である市販品を用いることもできる。市場より入手できるアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)としては、例えば、日本エイアンドエル社製「UA-1400」、テクノUMG社製「テクノABS150」、およびCHIMEI Corporation社製「PW-978B」が挙げられる。
なお、本実施形態において、アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)からは、既に説明した(メタ)アクリル樹脂(成分A)である共重合体と同一である共重合体が除かれる。
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物において、(メタ)アクリル樹脂(成分A)およびアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量は、(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計を100質量部としたときに、(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量が50~90質量部であり、アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量が10~50質量部であることが好ましく、耐傷付き性を向上させる観点から、(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量が15~35質量部であり、アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量が15~25質量部であることがより好ましい。
<成分C:着色成分>
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、2種以上の成分を含む着色成分(成分C)であって、該2種以上の成分のうちの1種がカーボンブラック(成分Ca)であり、残余の成分(成分Cb)が染料および顔料のうちのいずれか一方または双方の1種以上である着色成分(成分C)を含む。
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、2種以上の成分を含む着色成分(成分C)であって、該2種以上の成分のうちの1種がカーボンブラック(成分Ca)であり、残余の成分(成分Cb)が染料および顔料のうちのいずれか一方または双方の1種以上である着色成分(成分C)を含む。
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物に含まれる着色成分(成分C)の配合量は、(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計100質量部に対して、カーボンブラック(成分Ca)の配合量が0.0005~0.01質量部であり、残余の成分(成分Cb)の配合量が0.02~1.0質量部であることが好ましく、耐溶剤性を向上させる観点から、カーボンブラック(成分Ca)の配合量が0.0005~0.0075質量部であり、残余の成分(成分Cb)の配合量が0.1~0.95質量部であることがより好ましく、カーボンブラック(成分Ca)の配合量が0.0005~0.005質量部であり、残余の成分(成分Cb)の配合量が0.446~0.898質量部であることがさらに好ましい。
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物に含まれる着色成分(成分C)において、カーボンブラック(成分Ca)の配合量に対する残余の成分(成分Cb)の配合量の比(成分Cb/成分Ca)は75~1000であることが好ましく、耐傷付き性、耐衝撃性および耐溶剤性、特に耐溶剤性を向上させて外観における美観(およびその維持性)を向上させる観点から、85~950であることがより好ましく、90~900であることがさらに好ましい。
以下、着色成分(成分C)に含まれうるカーボンブラック(成分Ca)および残余の成分(成分Cb)それぞれについて具体的に説明する。
(i)成分Ca:カーボンブラック
本実施態様の熱可塑性樹脂組成物に含まれうる着色成分(成分C)に含まれる一成分であるカーボンブラック(成分Ca)は、後述する残余の成分(成分Cb)と相俟って、成形体(素形材)を黒色に着色することができる機能を有している。
本実施態様の熱可塑性樹脂組成物に含まれうる着色成分(成分C)に含まれる一成分であるカーボンブラック(成分Ca)は、後述する残余の成分(成分Cb)と相俟って、成形体(素形材)を黒色に着色することができる機能を有している。
カーボンブラック(成分Ca)は、熱可塑性樹脂組成物における分散性を向上させ、発色性を向上させる観点から、粒径、すなわち例えば電子顕微鏡を用いる観測に基づいて測定される一次粒子の数平均粒子径が10nm~20nmであることが好ましく、10nm~15nmであることがより好ましい。
本実施形態においてカーボンブラック(成分Ca)としては、例えばチャネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、ケッチェンブラック、ナフタレンブラック等が挙げられる。カーボンブラック(成分Ca)としては、これらのうちの1種のみならず、2種以上を配合して用いてもよい。
カーボンブラック(成分Ca)としては、酸化処理による表面官能基の付与、不活性ガス雰囲気下での加熱処理による黒鉛化、水蒸気または炭酸ガスでの賊活処理などの2次処理が事後的に実施されたカーボンブラックを用いることもできる。
カーボンブラック(成分Ca)としては、市場より入手可能である市販品を用いることもできる。市場より入手できるカーボンブラック(成分Ca)としては、例えば三菱ケミカル社製「HCF」、「MCF」およびデンカ社製「デンカブラック」が挙げられる。
(ii)成分Cb:残余の成分(着色成分(成分C)に含まれうるカーボンブラック(成分Ca)残余の成分)
着色成分(成分C)が含みうる2種以上の成分のうちの1種はカーボンブラック(成分Ca)であり、残余の成分(成分Cb)が染料および顔料のうちのいずれか一方または双方の1種以上である。
着色成分(成分C)が含みうる2種以上の成分のうちの1種はカーボンブラック(成分Ca)であり、残余の成分(成分Cb)が染料および顔料のうちのいずれか一方または双方の1種以上である。
本実施形態の着色成分(成分C)において、残余の成分(成分Cb)に含まれうる染料および顔料は、無機顔料、有機顔料、油溶性染料、酸性染料および塩基性染料からなる群より選ばれる1種以上であることが好ましい。
なお、残余の成分(成分Cb)を構成しうる「染料および顔料」については、カーボンブラックが含まれる場合が除かれる。
残余の成分(成分Cb)に含まれうる染料および顔料である無機顔料の好適な例としては、酸化チタンおよび酸化亜鉛が挙げられる。
残余の成分(成分Cb)に含まれうる染料および顔料である有機顔料の好適な例としては、キナクリドン、ポリアゾイエロー、アンスラキノンイエロー、ポリアゾレッド、アゾレーキイエロー、ペリレン、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルーおよびイソインドリノンイエローが挙げられる。
残余の成分(成分Cb)に含まれる染料および顔料である油溶性染料の好適な例としては、モノ・ジスアゾ油溶性染料、金属錯塩型モノアゾ油溶性染料、アントラキノン油溶性染料、フタロシアニン油溶性染料およびトリフェニルメタン油溶性染料が挙げられる。
残余の成分(成分Cb)に含まれうる染料および顔料である酸性染料の好適な例としては、アゾ酸性染料、アントラキノン酸性染料およびトリフェニルメタン酸性染料が挙げられる。
残余の成分(成分Cb)に含まれうる染料および顔料である塩基性染料の好適な例としては、アゾ塩基性染料、ジフェニル塩基性染料およびトリフェニルメタン塩基性染料、アジン塩基性染料、オキサジン塩基性染料ならびにチアジン塩基性染料が挙げられる。
残余の成分(成分Cb)としては、市場にて入手可能である市販品を用いてもよい。残余の成分(成分Cb)として用いられうる市販品としては、例えば、住友ケムテックス社製「Sumiplast Black HB」および「Sumiplast Black
G-2」が挙げられる。
G-2」が挙げられる。
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物における着色成分(成分C)の組成、すなわちカーボンブラック(成分Ca)の配合量に対する残余の成分(成分Cb)の配合量の比(成分Cb/成分Ca)を調整するにあたり、既に説明したカーボンブラック(成分Ca)および残余の成分(成分Cb)は、それぞれを個別に配合してもよく、カーボンブラック(成分Ca)および残余の成分(成分Cb)を予め混合して、カーボンブラック(成分Ca)の配合量に対する残余の成分(成分Cb)の配合量の比(成分Cb/成分Ca)を調整してもよく、カーボンブラックを含む1以上の着色剤(カーボンブラック(成分Ca)に加え、残余の成分(成分Cb)に相当する成分を含む。)(第1の着色剤)とカーボンブラックを含まない1以上の着色剤(残余の成分(成分Cb)のみに相当する成分を含む。)(第2の着色剤)とを混合してもよく、さらにはカーボンブラックを含む2以上の着色剤(第1の着色剤)同士を混合して混合物を調製して、カーボンブラック(成分Ca)の配合量に対する残余の成分(成分Cb)の配合量の比(成分Cb/成分Ca)を調整して、得られた混合物を配合してもよい。
カーボンブラック(成分Ca)および残余の成分(成分Cb)が予め混合された混合物としては、市場にて入手可能である市販品を用いてもよい。このようなカーボンブラック(成分Ca)と残余の成分(成分Cb)とが予め混合された混合物である着色成分(成分C)として用いられうる市販品としては、例えば、住友ケムテックス社製「Sumiplast Black HLG」および「Sumiplast Black H3B」が挙げられる。
<成分D:シリカ粒子>
本実施形態において、熱可塑性樹脂組成物は、シリカ粒子(成分D)を含有する。熱可塑性樹脂組成物がシリカ粒子(成分D)を含有することにより、耐傷付き性をより向上させることができる。シリカ粒子としては球形シリカが好ましい。
本実施形態において、熱可塑性樹脂組成物は、シリカ粒子(成分D)を含有する。熱可塑性樹脂組成物がシリカ粒子(成分D)を含有することにより、耐傷付き性をより向上させることができる。シリカ粒子としては球形シリカが好ましい。
シリカ粒子(成分D)の粒径(メジアン径)は、耐傷付き性を向上させる観点から、好ましくは100nm~1500nmであり、より好ましくは100nm~1000nmであり、さらに好ましくは100nm~500nmである。
シリカ粒子(成分D)としては、市場にて入手可能である市販品を用いることができる。このような市販品としては、例えば、アドマテックス社製「アドマファインS0-C2」、日産化学工業社製「スノーテックスO」およびAGCエスアイテック社製「サンスフェアNP-30」が挙げられる。
シリカ粒子(成分D)の粒径(メジアン径)は、例えばレーザー回折式粒度分布測定装置により求めることができる。粒径の測定に用いられる機器は特に限定されない。粒径を測定することができる機器としては、例えば、日機装社製「マイクロトラック」、堀場製作所社製「LA」、シーラス社製「CILAS」、マルバーン社製「マスターサイザー」、ベックマン・コールター社製「LS」が挙げられる。レーザー回折式粒度分布測定装置を用いる測定方法により測定できるメジアン径は、d50とも称され、粉体を2分したときに、粒子径が大きい側の体積と粒子径が小さい側の体積とが等量となる所定の粒子径をいう。
熱可塑性樹脂組成物におけるシリカ粒子(成分D)の配合量は、耐傷付き性を向上させる観点から、(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計100質量部に対し、0.3質量部以上5質量部以下であることが好ましく、0.7質量部以上3質量部以下であることがより好ましく、1質量部以上2質量部以下であることがさらに好ましい。
<熱可塑性樹脂組成物が含みうるその他の成分>
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、既に説明した(メタ)アクリル樹脂(成分A)アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)、着色成分(成分C)およびシリカ粒子(成分D)に加えて、必要に応じて、その他の成分をさらに含有していてもよい。その他の成分としては、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、離型剤、帯電防止剤、および難燃剤が挙げられる。
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、既に説明した(メタ)アクリル樹脂(成分A)アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)、着色成分(成分C)およびシリカ粒子(成分D)に加えて、必要に応じて、その他の成分をさらに含有していてもよい。その他の成分としては、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、離型剤、帯電防止剤、および難燃剤が挙げられる。
紫外線吸収剤の例としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、マロン酸エステル系紫外線吸収剤、およびオキサルアニリド系紫外線吸収剤が挙げられる。
酸化防止剤の例としては、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、およびリン系酸化防止剤が挙げられる。
離型剤の例としては、高級脂肪酸エステル、高級脂肪族アルコール、高級脂肪酸、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸金属塩、および脂肪酸誘導体が挙げられる。
帯電防止剤の例としては、導電性無機粒子、第3級アミン、第4級アンモニウム塩、カチオン系アクリル酸エステル誘導体、およびカチオン系ビニルエーテル誘導体が挙げられる。
難燃剤の例としては、環状窒素化合物、リン系難燃剤、シリコン系難燃剤、籠状シルセスキオキサンまたはその部分開裂構造体、およびシリカ系難燃剤が挙げられる。
2.熱可塑性樹脂組成物の製造方法
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、既に説明した(メタ)アクリル樹脂(成分A)アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)、着色成分(成分C)およびシリカ粒子(成分D)、さらには所望のその他の成分を、従来公知の任意好適な機器および条件による混練工程を実施することにより製造(調製)することができる。
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、既に説明した(メタ)アクリル樹脂(成分A)アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)、着色成分(成分C)およびシリカ粒子(成分D)、さらには所望のその他の成分を、従来公知の任意好適な機器および条件による混練工程を実施することにより製造(調製)することができる。
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物の製造方法において、(溶融)混練工程における温度条件については特に限定されない。温度条件は、選択された成分、その分量、性状等を勘案した任意好適な条件とすることができる。溶融混練工程においては、例えば、押出機の原料投入口から出口までの間の温度を例えば180℃~260℃とすればよい。
混練工程に用いられうる機器としては、従来公知の任意好適な混合機や混練機を用いることができる。このような機器の具体例としては、一軸混練機、二軸混練機、多軸押出機、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールミルが挙げられる。また、混練工程において回転速度をより速める必要がある場合には、例えば、高剪断加工装置を用いてもよい。
3.熱可塑性樹脂組成物ペレットおよびその製造方法
本実施形態において、例えば射出成形法により素形材を製造するにあたり、目的とする素形材の製造効率をより高める観点から、熱可塑性樹脂組成物を予め熱可塑性樹脂組成物ペレットとすることが好ましい。熱可塑性樹脂組成物ペレットの形状、サイズ等は、例えば素形材の製造に用いられる射出成形装置、製造時に適用される条件を勘案して、任意好適な範囲で設定することができる。
本実施形態において、例えば射出成形法により素形材を製造するにあたり、目的とする素形材の製造効率をより高める観点から、熱可塑性樹脂組成物を予め熱可塑性樹脂組成物ペレットとすることが好ましい。熱可塑性樹脂組成物ペレットの形状、サイズ等は、例えば素形材の製造に用いられる射出成形装置、製造時に適用される条件を勘案して、任意好適な範囲で設定することができる。
熱可塑性樹脂組成物ペレットは、従来公知の任意好適な押出機を用いて押し出して熱可塑性樹脂組成物ペレットを得る工程により製造することができる。
具体的には、熱可塑性樹脂組成物ペレットは、押出機から押し出されてくる熱可塑性樹脂組成物のストランドをペレタイザーにて引き取り、所定の長さに個片化することにより製造することができる。
本実施形態において、熱可塑性樹脂組成物を押出機を用いて押し出すにあたり、シリンダー温度は、例えば230℃以上250℃以下として押し出すことが好ましい。
本実施形態において、熱可塑性樹脂組成物を熱可塑性樹脂組成物ペレットとすれば、可搬性、保存性をより向上させることができる。
4.素形材(成形体)
本実施形態の素形材は、既に説明した熱可塑性樹脂組成物を成形した素形材(成形体)である。ここで、素形材とは、具体的には例えば、樹脂組成物、ゴム、ガラス、金属といった材料に、所定の熱、力を加えることにより、所定の形状が与えられた部品、部材、さらには最終製品自体をいう。すなわち、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物を成形した素形材は、従来公知の任意好適な成形方法により所定の形状に成形されことにより得られ、所定の目的に供され、所定の機能を果たしうる成形体である。本実施形態において、製造されうる素形材の形状、厚さ等のサイズは特に限定されない。
本実施形態の素形材は、既に説明した熱可塑性樹脂組成物を成形した素形材(成形体)である。ここで、素形材とは、具体的には例えば、樹脂組成物、ゴム、ガラス、金属といった材料に、所定の熱、力を加えることにより、所定の形状が与えられた部品、部材、さらには最終製品自体をいう。すなわち、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物を成形した素形材は、従来公知の任意好適な成形方法により所定の形状に成形されことにより得られ、所定の目的に供され、所定の機能を果たしうる成形体である。本実施形態において、製造されうる素形材の形状、厚さ等のサイズは特に限定されない。
本実施形態の素形材によれば、耐傷付き性、耐衝撃性および耐溶剤性(良好な美観)を充足させことができるので、特に無塗装の状態で使用されうる例えばピラー部材、フロントグリル部材、リアーガーニッシュ部材等の自動車用外装部材、さらにはパワーウインドウスイッチカバー等の自動車用内装部材に好適に適用することができる。
5.素形材(成形体)の製造方法
既に説明した熱可塑性樹脂組成物を成形することにより当該熱可塑性樹脂組成物を含む素形材を製造することができる。
既に説明した熱可塑性樹脂組成物を成形することにより当該熱可塑性樹脂組成物を含む素形材を製造することができる。
本実施形態において、素形材は、具体的には、既に説明した熱可塑性樹脂組成物を、例えば押出成形法、射出成形法といった従来公知の任意好適な成形方法により成形することにより製造することができる。
本実施形態において、素形材は、既に説明した熱可塑性樹脂組成物(ペレット)を射出成型機に導入し、ヒータ温度を220℃以上240℃以下として押し出して成形する工程、すなわち射出成形法により製造することが好ましい。以下、本実施形態の素形材を射出成形法により製造する場合を例にとって説明する。
射出成形法により製造される本実施形態の素形材は、具体的には、まず既に説明した熱可塑性樹脂組成物を溶融状態とし、次に射出成形機が備える金型のキャビティ内に射出することにより充填して成形し、次いで冷却した後、熱可塑性樹脂組成物が成形された成形体である素形材を金型から剥離して取り出すことにより製造することができる。
本実施形態の素形材は、より具体的には、熱可塑性樹脂組成物ペレットを射出成形機が備えるホッパーからシリンダー内に投入し、さらにスクリューを回転させながら溶融させ、その後スクリューを後退させることにより、シリンダー内に所定量の熱可塑性樹脂組成物を充填し、スクリューを前進させることにより圧力を加えながら、溶融した熱可塑性樹脂組成物を金型のキャビティ内に所定の射出温度かつ所定の射出速度で射出することにより充填し、その後金型が充分に冷却されるまで一定時間保圧し、最後に金型を開いて金型から剥離させて取り出すことにより製造することができる。
本実施形態において、素形材を製造する際の射出成形法にかかる条件(射出成形条件)は特に限定されない。射出成形法による素形材の製造のための条件は、従来公知の任意好適な条件を採用して設定することができる。本実施形態においては、例えば、射出成形機のシリンダー内の温度(成形温度)を200℃~270℃程度とし、保圧を80MPa程度とし、金型温度を60℃程度とし、冷却時間を30秒程度とする条件で射出成形することで所望の形状、サイズの成形体を製造することができる。
本実施形態において、射出成形機のシリンダー内の温度は、200℃~270℃とすることが好ましく、220℃~240℃とすることがより好ましい。
本実施形態において、射出成形機における保圧(MPa)は、10MPa~100MPaとすることが好ましく、20MPa~90MPaとすることがより好ましい。
本実施形態おいて、射出成形機の金型温度(℃)は、30℃~80℃とすることが好ましく、50℃~70℃とすることがより好ましい。
本実施形態おいて、冷却時間(秒)は、金型内のキャビティに充填された溶融状態のメタクリル樹脂組成物を金型で保圧して冷却する時間である。冷却時間は、20~150秒(sec)とすることが好ましく、30~60秒とすることがより好ましい。
6.評価方法
<シャルピー衝撃強度>
本実施形態の素形材は、衝撃強度に優れている。具体的には、本実施形態の素形材は、加えられた衝撃に対する吸収エネルギーを指標とする「シャルピー衝撃強度(単位:kJ/m2)」に優れている。
<シャルピー衝撃強度>
本実施形態の素形材は、衝撃強度に優れている。具体的には、本実施形態の素形材は、加えられた衝撃に対する吸収エネルギーを指標とする「シャルピー衝撃強度(単位:kJ/m2)」に優れている。
シャルピー衝撃強度は、具体的には、JIS K7111-2に準拠して、既に説明した熱可塑性樹脂組成物(ペレット)を、所定のサイズ(例えば、長さ200mm×幅120mm×厚さ3mm)の平板状に成形することにより製造された試験成形片を用いて測定することができる。
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物においては、当該熱可塑性樹脂組成物を成形した成形体にかかるシャルピー衝撃強度が2.8以上であることが好ましく、4.2以上であることがより好ましい。
<耐傷付き性>
本実施形態の素形材は、耐傷付き性に優れている。具体的には、本実施形態の素形材は、「フェルト傷付き試験」および当該「フェルト傷付き試験」の前後における「光沢度測定角度60°における光沢度」の値の差、すなわち、下記式により算出される「光沢度の値の差」を指標とする耐傷付き性に優れている。
式:光沢度の値の差(Gloss loss 60°)=フェルト傷付き試験実施前の光沢度(Gloss 60°(Before))-フェルト傷付き試験実施後の光沢度(Gloss 60°(after))
本実施形態の素形材は、耐傷付き性に優れている。具体的には、本実施形態の素形材は、「フェルト傷付き試験」および当該「フェルト傷付き試験」の前後における「光沢度測定角度60°における光沢度」の値の差、すなわち、下記式により算出される「光沢度の値の差」を指標とする耐傷付き性に優れている。
式:光沢度の値の差(Gloss loss 60°)=フェルト傷付き試験実施前の光沢度(Gloss 60°(Before))-フェルト傷付き試験実施後の光沢度(Gloss 60°(after))
本実施形態において「フェルト傷付き試験」は、従来公知の任意好適な測定装置により実施することができる。具体的には、「フェルト傷付き試験」は、市場にて入手可能である装置、具体的には例えば、大栄化学精機製作所社製「平面摩耗試験機PA-2A」を用いて実施することができる。
本実施形態において「フェルト傷付き試験」は、所定のサイズ(例えば、長さ145mm×幅60mm×厚さ3mm)の平板状の試験成形片を用いて、所定の条件、例えば摩擦ストローク:140mm、試験台往復速度:60±2回/分、試験台往復回数:100往復、試験荷重:2000g、摩擦面:2cm×2cm、、フェルト:Green Felとする条件にて実施することができる。「フェルト傷付き試験」は、複数回(好ましくは例えば3回)実施して得られた値の平均値を測定値として採用することが好ましい。
本実施形態において、「光沢度の値の差」は、上記のとおり「フェルト傷付き試験」が実施された試験片および当該「フェルト傷付き試験」実施前の試験片について、光沢度を測定することができる従来公知の任意好適な装置を用い、JISZ8741に準拠して「光沢度測定角度60°における光沢度」を測定することにより算出することができる。
本実施形態において、「光沢度測定角度60°における光沢度」の測定は、従来公知の任意好適な測定装置により実施することができる。「光沢度測定角度60°における光沢度」は、市場にて入手可能である装置、具体的には例えば、KONICA MINOLTA社製「ポータブル型光沢計 GM268Plus」を用いて実施することができる。
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物においては、当該熱可塑性樹脂組成物を成形した成形体にかかる「フェルト傷付き試験」の前後における下記式により算出される「光沢度の値の差」は、6.4以下であることが好ましく、4.2以下であることがより好ましい。
式:光沢度の値の差(Gloss loss 60°)=フェルト傷付き試験実施前の光沢度(Gloss 60°(Before))-フェルト傷付き試験実施後の光沢度(Gloss 60°(after))
式:光沢度の値の差(Gloss loss 60°)=フェルト傷付き試験実施前の光沢度(Gloss 60°(Before))-フェルト傷付き試験実施後の光沢度(Gloss 60°(after))
<耐溶剤性>
本実施形態において「耐溶剤性」にかかる試験(耐溶剤性試験)は、既に説明した熱可塑性樹脂組成物(ペレット)を、所定のサイズ(例えば、長さ200mm×幅120mm×厚さ3mm)の平板状に成形することにより製造された試験成形片および「耐溶剤性試験」実施後の試験成形片についての色彩をSCE(正反射光除去)方式により測定することができる従来公知の任意好適な装置を用いて光沢度測定角度60°の場合の色彩をSCE(正反射光除去)方式により測定し、さらにはJISZ8781-4に準拠してL*値(光沢度測定角度60°の場合の色彩にかかるパラメータ)を算出して評価するステップ、具体的には例えば下記のステップを実行することにより実施することができる。
(ステップ)
ステップ1:試験溶剤(例えば、純水250mL、エタノール200mL、およびノルマルプロパノール50mLを混合した混合溶液)を調製する。
ステップ2:得られた試験溶剤中にろ紙(例えば、ADVANTEC社製「No3」、125mm)を所定時間(例えば、15分間)浸漬する。
ステップ3:浸漬後のろ紙を回収し、試験成形片の主表面の中心部を含む領域に載置する。
ステップ4:ろ紙が載置された状態の試験成形片を、60℃に設定したオーブン(例えば、ESPEC社製「SPH-300」)中にて4時間静置する。
ステップ5:4時間経過後、オーブンから試験成形片を取り出し、常温で1時間冷却する。
ステップ6:分光色彩計(例えば、日本電色工業社製「SD-7000」)を用いて、上記ステップ1~5による処理前後における試験成形片の主表面(ろ紙が載置されるか、または載置されていた領域)についてJISZ8722に準拠して試験成形片における光沢度測定角度60°の場合の色彩をSCE(正反射光除去)方式により測定し、JISZ8781-4に準拠してL*値を算出する。
ステップ7:上記ステップ1~5による耐溶剤性試験の前後における試験成形片のL*値の変動の大きさを下記式に基づいて算出して評価する。
式:Delta L*(L*値の変動量)=L*(after test)-L*(before test)
本実施形態において「耐溶剤性」にかかる試験(耐溶剤性試験)は、既に説明した熱可塑性樹脂組成物(ペレット)を、所定のサイズ(例えば、長さ200mm×幅120mm×厚さ3mm)の平板状に成形することにより製造された試験成形片および「耐溶剤性試験」実施後の試験成形片についての色彩をSCE(正反射光除去)方式により測定することができる従来公知の任意好適な装置を用いて光沢度測定角度60°の場合の色彩をSCE(正反射光除去)方式により測定し、さらにはJISZ8781-4に準拠してL*値(光沢度測定角度60°の場合の色彩にかかるパラメータ)を算出して評価するステップ、具体的には例えば下記のステップを実行することにより実施することができる。
(ステップ)
ステップ1:試験溶剤(例えば、純水250mL、エタノール200mL、およびノルマルプロパノール50mLを混合した混合溶液)を調製する。
ステップ2:得られた試験溶剤中にろ紙(例えば、ADVANTEC社製「No3」、125mm)を所定時間(例えば、15分間)浸漬する。
ステップ3:浸漬後のろ紙を回収し、試験成形片の主表面の中心部を含む領域に載置する。
ステップ4:ろ紙が載置された状態の試験成形片を、60℃に設定したオーブン(例えば、ESPEC社製「SPH-300」)中にて4時間静置する。
ステップ5:4時間経過後、オーブンから試験成形片を取り出し、常温で1時間冷却する。
ステップ6:分光色彩計(例えば、日本電色工業社製「SD-7000」)を用いて、上記ステップ1~5による処理前後における試験成形片の主表面(ろ紙が載置されるか、または載置されていた領域)についてJISZ8722に準拠して試験成形片における光沢度測定角度60°の場合の色彩をSCE(正反射光除去)方式により測定し、JISZ8781-4に準拠してL*値を算出する。
ステップ7:上記ステップ1~5による耐溶剤性試験の前後における試験成形片のL*値の変動の大きさを下記式に基づいて算出して評価する。
式:Delta L*(L*値の変動量)=L*(after test)-L*(before test)
本実施形態の熱可塑性樹脂組成物においては、当該熱可塑性樹脂組成物を成形した成形体にかかる「耐溶剤性試験」の前後におけるDelta L*値(L*値の変動量)が、2.3以下であることが好ましく、1.6以下であることがより好ましい。
〔実施例〕
<実施例1>
(1)熱可塑性樹脂組成物ペレットの製造
(メタ)アクリル樹脂(成分A:住友化学社製「SUMIPEX ME」;メタクリル酸メチルおよびメタクリル酸の共重合体)65質量部と、アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B:日本エイアンドエル社製「UA-1400」)35質量部と、シリカ粒子(成分D:アドマテックス社製「アドマファインS0-C2(平均粒径(メジアン径):0.5μm))」1質量部と、2質量%のカーボンブラックを含有している第1の着色剤であって「染料または顔料」として油溶性染料を含む第1の着色剤(住友ケムテックス社製「Sumiplast Black HLG」)(第1の着色剤HLGという。)0.025質量部と、カーボンブラックを含有しておらず「染料または顔料」として油溶性染料を含む第2の着色剤(住友ケムテックス社製「Sumiplast Black HB」)(第2の着色剤HBという。)0.43質量部とを樹脂袋に入れてハンドブレンドすることにより混合物を得た。
<実施例1>
(1)熱可塑性樹脂組成物ペレットの製造
(メタ)アクリル樹脂(成分A:住友化学社製「SUMIPEX ME」;メタクリル酸メチルおよびメタクリル酸の共重合体)65質量部と、アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B:日本エイアンドエル社製「UA-1400」)35質量部と、シリカ粒子(成分D:アドマテックス社製「アドマファインS0-C2(平均粒径(メジアン径):0.5μm))」1質量部と、2質量%のカーボンブラックを含有している第1の着色剤であって「染料または顔料」として油溶性染料を含む第1の着色剤(住友ケムテックス社製「Sumiplast Black HLG」)(第1の着色剤HLGという。)0.025質量部と、カーボンブラックを含有しておらず「染料または顔料」として油溶性染料を含む第2の着色剤(住友ケムテックス社製「Sumiplast Black HB」)(第2の着色剤HBという。)0.43質量部とを樹脂袋に入れてハンドブレンドすることにより混合物を得た。
上記のとおり、カーボンブラック(成分Ca)の含有量に対する着色成分(成分C)の含有量の比(成分C/成分Ca)は、第1の着色剤HLGの配合量と第2の着色剤HBの配合量とにより調整した。第1の着色剤HLGの配合量と第2の着色剤HBの配合量とを下記表1にも示し、各成分の配合量を下記表3にも示した。
得られた混合物をスクリュー径40mmの単軸押出機(田辺プラスチック機械社製)を使用し、下記混錬条件にて混錬した後にストランド状に押出し、水冷してストランドカッターでカッティングすることにより、ペレット状の(メタ)アクリル樹脂組成物、すなわち熱可塑性樹脂組成物ペレット((メタ)アクリル樹脂組成物ペレットともいう。)を得た。
(混練条件)
単軸押出機のカッター回転数は10rpmとし、単軸押出機のスクリュー回転数は80rpmとした。また、シリンダー温度は、原料投入口に最も近い側(C1)から出口に最も近い側の(C5)にかけてのヒータの温度を、C1:230℃、C2:240℃、C3:250℃、C4:250℃、およびC5:250℃に設定した。
(混練条件)
単軸押出機のカッター回転数は10rpmとし、単軸押出機のスクリュー回転数は80rpmとした。また、シリンダー温度は、原料投入口に最も近い側(C1)から出口に最も近い側の(C5)にかけてのヒータの温度を、C1:230℃、C2:240℃、C3:250℃、C4:250℃、およびC5:250℃に設定した。
得られた熱可塑性樹脂組成物ペレットを、射出成形機(東芝機械社製「IS-130F」)を用いて下記射出成形条件にて、長さ200mm×幅120mm×厚さ3mmの平板状に成形し、試験成形片とした。
(射出成形条件)
成形温度はヒータ1:240℃、ヒータ2:240℃、ヒータ3:230℃、ヒータ4:220℃、投入口:60℃とした。金型温度は60℃とし、射出速度は10mm/secから26mm/secとし、保圧切り替え位置は5mmとし、保圧時間は10secとし、保圧速度は26mm/secとした。また、冷却時間は30secとし、計量時のスクリュー回転数は60rpmとし、背圧は15MPaとし、スクリューの計量位置は68.5mmとし、サックバック量は3mmとした。
(射出成形条件)
成形温度はヒータ1:240℃、ヒータ2:240℃、ヒータ3:230℃、ヒータ4:220℃、投入口:60℃とした。金型温度は60℃とし、射出速度は10mm/secから26mm/secとし、保圧切り替え位置は5mmとし、保圧時間は10secとし、保圧速度は26mm/secとした。また、冷却時間は30secとし、計量時のスクリュー回転数は60rpmとし、背圧は15MPaとし、スクリューの計量位置は68.5mmとし、サックバック量は3mmとした。
<実施例2~8>
第1の着色剤HLGの配合量と第2の着色剤HBの配合量とを下記表1のとおりとした以外は既に説明した実施例1と同様にして、熱可塑性樹脂組成物ペレットを製造し、次いで当該熱可塑性樹脂組成物ペレットを用いる射出成形法により試験成形片を得た。各成分の配合量を下記表3にも示した。
第1の着色剤HLGの配合量と第2の着色剤HBの配合量とを下記表1のとおりとした以外は既に説明した実施例1と同様にして、熱可塑性樹脂組成物ペレットを製造し、次いで当該熱可塑性樹脂組成物ペレットを用いる射出成形法により試験成形片を得た。各成分の配合量を下記表3にも示した。
<実施例9~12>
第1の着色剤HLGの配合量と第2の着色剤HBの配合量とを下記表2のとおりとした以外は既に説明した実施例1と同様にして、熱可塑性樹脂組成物ペレットを製造し、次いで当該熱可塑性樹脂組成物ペレットを用いる射出成形法により試験成形片を得た。各成分の配合量を下記表3および表4にも示した。
第1の着色剤HLGの配合量と第2の着色剤HBの配合量とを下記表2のとおりとした以外は既に説明した実施例1と同様にして、熱可塑性樹脂組成物ペレットを製造し、次いで当該熱可塑性樹脂組成物ペレットを用いる射出成形法により試験成形片を得た。各成分の配合量を下記表3および表4にも示した。
<比較例1~4>
第1の着色剤HLGの配合量と第2の着色剤HBの配合量とを下記表2のとおりとした以外は既に説明した実施例1と同様にして、熱可塑性樹脂組成物ペレットを製造し、次いで当該熱可塑性樹脂組成物ペレットを用いる射出成形法により試験成形片を得た。各成分の配合量を下記表4にも示した。
第1の着色剤HLGの配合量と第2の着色剤HBの配合量とを下記表2のとおりとした以外は既に説明した実施例1と同様にして、熱可塑性樹脂組成物ペレットを製造し、次いで当該熱可塑性樹脂組成物ペレットを用いる射出成形法により試験成形片を得た。各成分の配合量を下記表4にも示した。
(2)評価
(i)シャルピー衝撃強度
既に説明した実施例および比較例により得られた試験成形片を用い、JIS K7111-2に準拠してシャルピー衝撃強度(kJ/m2)を測定して評価した。なお、測定にあたっては、常法に従ってノッチ(切り込み)を設けた試験成形片を用いた。ここで、測定されたシャルピー衝撃強度の値が大きいほど、優れた耐衝撃性を有していると評価でき、測定されたシャルピー衝撃強度が2.8以上であった場合には「良」と評価し、シャルピー衝撃強度が2.8未満であった場合には「不可」と評価した。結果を下記表5および表6に示した。
(i)シャルピー衝撃強度
既に説明した実施例および比較例により得られた試験成形片を用い、JIS K7111-2に準拠してシャルピー衝撃強度(kJ/m2)を測定して評価した。なお、測定にあたっては、常法に従ってノッチ(切り込み)を設けた試験成形片を用いた。ここで、測定されたシャルピー衝撃強度の値が大きいほど、優れた耐衝撃性を有していると評価でき、測定されたシャルピー衝撃強度が2.8以上であった場合には「良」と評価し、シャルピー衝撃強度が2.8未満であった場合には「不可」と評価した。結果を下記表5および表6に示した。
(ii)耐傷付き性
まず、既に説明した実施例および比較例により得られた試験成形片を用い、大栄化学精機製作所社製「平面摩耗試験機PA-2A」を用いて、下記の条件にて「フェルト傷付き試験」を行った。
(条件)
摩擦ストローク:140mm
試験台往復速度:60±2回/分
試験台往復回数:100往復
試験荷重:2000g
摩擦面:2cm×2cm
フェルト:Green Felt
試験箇所:試験成形片(長さ200mm×幅120mm×厚さ3mm)を分割した分割試験成形片(長さ145mm×幅60mm×厚さ3mm)を用いて計3回実施
まず、既に説明した実施例および比較例により得られた試験成形片を用い、大栄化学精機製作所社製「平面摩耗試験機PA-2A」を用いて、下記の条件にて「フェルト傷付き試験」を行った。
(条件)
摩擦ストローク:140mm
試験台往復速度:60±2回/分
試験台往復回数:100往復
試験荷重:2000g
摩擦面:2cm×2cm
フェルト:Green Felt
試験箇所:試験成形片(長さ200mm×幅120mm×厚さ3mm)を分割した分割試験成形片(長さ145mm×幅60mm×厚さ3mm)を用いて計3回実施
次いで、上記のとおり「フェルト傷付き試験」が実施された分割試験成形片について、KONICA MINOLTA社製「ポータブル型光沢計 GM268Plus」を用いて、JISZ8741に準拠して光沢度測定角度60°における光沢度(Gloss 60°(After))を測定した。なお、比較(評価)のため、「フェルト傷付き試験」が実施される前の分割試験成形片についても同様にして、光沢度測定角度60°における光沢度(Gloss 60°(Before))を測定した。なお、「フェルト傷付き試験」の前後の光沢度における下記式により算出される「光沢度の値の差」が小さいほど、優れた耐傷付き性を有していると評価できる。
式:光沢度の値の差(Gloss loss 60°)=フェルト傷付き試験実施前の光沢度(Gloss 60°(Before))-フェルト傷付き試験実施後の光沢度(Gloss 60°(after))
式:光沢度の値の差(Gloss loss 60°)=フェルト傷付き試験実施前の光沢度(Gloss 60°(Before))-フェルト傷付き試験実施後の光沢度(Gloss 60°(after))
評価においては「フェルト傷付き試験」の前後における「光沢度の値の差」が6.4以
下であった場合には「良」と評価し、差が6.4超であった場合には「不可」と評価した。結果を下記表5および表6に示した。
下であった場合には「良」と評価し、差が6.4超であった場合には「不可」と評価した。結果を下記表5および表6に示した。
(iii)耐溶剤性
既に説明した実施例および比較例により得られた試験成形片を用い、下記ステップのとおり、所定の試験溶剤に対する耐溶剤性試験を行って評価した。
(ステップ)
ステップ1:純水250mL、エタノール200mL、およびノルマルプロパノール50mLを混合した混合溶液を調製して試験溶剤とした。
ステップ2:得られた試験溶剤中にろ紙(ADVANTEC社製「No3」、125mm)を15分間浸漬した。
ステップ3:浸漬後のろ紙を回収し、試験成形片の主表面の中心部を含む領域に載置した。
ステップ4:ろ紙が載置された状態の試験成形片を、60℃に設定したオーブン(ESPEC社製「SPH-300」)中にて4時間静置した。
ステップ5:4時間経過後、オーブンから試験成形片を取り出し、常温で1時間冷却した。以上のステップ1~5により耐溶剤性試験が完了した。
ステップ6:分光色彩計(日本電色工業社製「SD-7000」)を用いて、上記ステップ1~5による処理前後における試験成形片の主表面(ろ紙が載置されるか、または載置されていた領域)についてJISZ8722に準拠して試験成形片における光沢度測定角度60°の場合の色彩をSCE(正反射光除去)方式により測定し、JISZ8781-4に準拠してL*値を算出した。
ステップ7:上記ステップ1~5による耐溶剤性試験の前後における試験成形片のL*値の変動の大きさを下記式に基づいて算出して評価した。
式:Delta L*(L*値の変動量)=L*(after test)-L*(before test)
既に説明した実施例および比較例により得られた試験成形片を用い、下記ステップのとおり、所定の試験溶剤に対する耐溶剤性試験を行って評価した。
(ステップ)
ステップ1:純水250mL、エタノール200mL、およびノルマルプロパノール50mLを混合した混合溶液を調製して試験溶剤とした。
ステップ2:得られた試験溶剤中にろ紙(ADVANTEC社製「No3」、125mm)を15分間浸漬した。
ステップ3:浸漬後のろ紙を回収し、試験成形片の主表面の中心部を含む領域に載置した。
ステップ4:ろ紙が載置された状態の試験成形片を、60℃に設定したオーブン(ESPEC社製「SPH-300」)中にて4時間静置した。
ステップ5:4時間経過後、オーブンから試験成形片を取り出し、常温で1時間冷却した。以上のステップ1~5により耐溶剤性試験が完了した。
ステップ6:分光色彩計(日本電色工業社製「SD-7000」)を用いて、上記ステップ1~5による処理前後における試験成形片の主表面(ろ紙が載置されるか、または載置されていた領域)についてJISZ8722に準拠して試験成形片における光沢度測定角度60°の場合の色彩をSCE(正反射光除去)方式により測定し、JISZ8781-4に準拠してL*値を算出した。
ステップ7:上記ステップ1~5による耐溶剤性試験の前後における試験成形片のL*値の変動の大きさを下記式に基づいて算出して評価した。
式:Delta L*(L*値の変動量)=L*(after test)-L*(before test)
評価においては、算出されたDelta L*値が小さいほど、優れた耐溶剤性を有していると評価できる。ここで、算出されたDelta L*値が2.3以下であった場合には「良」と評価し、Delta L*値が2.3超であった場合には「不可」と評価した。結果を下記表5および表6に示した。
比較例1と実施例2、5、7、11および12とを比較した場合には、実施例2、5、7、11および12では耐溶剤性が比較例1よりも明らかに優れていた。また、比較例2と実施例1、3、4、6、8、9および10とを比較すると、実施例1、3、4、6、8、9および10では耐溶剤性が比較例2よりも明らかに優れていた。さらに比較例3と実施例2、5、7、11および12とを比較すると、実施例2、5、7、11および12では耐傷付き性が比較例3よりも明らかに優れていた。加えて、比較例4と実施例1、3、4、6、8、9および10とを比較すると、実施例1、3、4、6、8、9および10では耐傷付き性が比較例4よりも明らかに優れていた。
以上より明らかなとおり、実施例1~12にかかる熱可塑性樹脂組成物によれば、既に説明した所定の要件を満たす熱可塑性樹脂組成物を成形した成形体(射出成形体)において、耐傷付き性、耐衝撃性および耐溶剤性(試験前後における良好な美観)のいずれもを充足させることができており、特にいわゆるピアノブラックとも称される優れた色調の外観を有する成形体を製造することができていた。
Claims (7)
- (メタ)アクリル樹脂(成分A)と、
アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)と、
2種以上の成分を含む着色成分(成分C)であって、該2種以上の成分のうちの1種がカーボンブラック(成分Ca)であり、残余の成分(成分Cb)が染料および顔料のうちのいずれか一方または双方の1種以上である着色成分(成分C)と、
シリカ粒子(成分D)とを含み、
(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計を100質量部としたときに、
(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量が50~90質量部であり、
アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量が10~50質量部であって、
(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計100質量部に対し、
カーボンブラック(成分Ca)の配合量が0.0005~0.01質量部であり、
残余の成分(成分Cb)の配合量が0.02~1.0質量部であり、
カーボンブラック(成分Ca)の配合量に対する残余の成分(成分Cb)の配合量の比(成分Cb/成分Ca)が75~1000であり、
前記シリカ粒子(成分D)の配合量が(メタ)アクリル樹脂(成分A)の配合量とアクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル樹脂(成分B)の配合量との合計100質量部に対し、0.3質量部以上5質量部以下である、熱可塑性樹脂組成物。 - 前記シリカ粒子(成分D)の粒径(メジアン径)が100nm~1500nmである、請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- (メタ)アクリル樹脂(成分A)がメタクリル酸エステルとメタクリル酸エステルと共重合可能なメタクリル酸エステル以外の単量体とが共重合した重合体を含み、
前記重合体中のメタクリル酸エステルに由来する構成単位の含有量が80質量%~99.9質量%である、請求項1または2に記載の熱可塑性樹脂組成物。 - 請求項1または2に記載の熱可塑性樹脂組成物を成形した素形材。
- 自動車用ピラー部材である、請求項4に記載の素形材。
- 請求項1または2に記載の熱可塑性樹脂組成物を押出機を用いて押し出して熱可塑性樹脂組成物ペレットを得る工程を含む、熱可塑性樹脂組成物ペレットの製造方法。
- 請求項4に記載の素形材の製造方法であって、前記熱可塑性樹脂組成物を射出成型機に導入し、ヒータ温度を220℃以上240℃以下として押し出して成形する工程を含む、素形材の製造方法。
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