説明

軟質熱可塑性樹脂組成物および成形品

【課題】
本発明は、柔軟性と熱融着性に優れ、かつ耐光性に優れた熱可塑性樹脂組成物およびその成形品を提供する。
【解決手段】
ゴム質重合体(a1)に芳香族ビニル系単量体(イ)を含むビニル系単量体混合物(a2)をグラフト重合してなる、該ゴム質重合体(a1)を40〜80重量%含有するゴム質含有グラフト共重合体(A)20〜65重量部と、デューロメーターA硬度が20〜80°であるスチレン−共役ジエン共重合体および/またはその水素添加物(B)30〜75重量部、およびデューロメーターA硬度が40〜90°であるポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)5〜50重量部を含み、上記(A)+上記(B)+上記(C)=100重量部に対し、さらに無機系化合物(D)を1〜50重量部(外部)含有してなる軟質熱可塑性樹脂組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、柔軟性、熱融着性および耐光性に優れた軟質熱可塑性樹脂組成物とその成形品に関するものである。
【背景技術】
【0002】
優れた柔軟性を持つ熱可塑性エラストマーは、建材、雑貨および機械部品等の用途で幅広く使用されており、このような熱可塑性エラストマーとして、塩化ビニル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、およびそれらのアロイ等の各エラストマーなどが知られている。
【0003】
一方、スチレン系樹脂は、耐衝撃性や成形性等の物性バランスおよび外観に優れていることから、OA機器、家電製品、一般雑貨および建材等に幅広く利用されている。
【0004】
これらの熱可塑性エラストマーと熱可塑性スチレン系樹脂とを成形時に共押出や熱融着して一体型成形品として使用することがある。しかしながら、上記の熱可塑性エラストマーでは、熱可塑性スチレン系樹脂との熱融着性に問題があり、柔軟性を付した新規熱可塑性樹脂の検討が行われている。また、建材用途では、光照射による変色に対する耐性(以下、耐光性ということがある)が求められている。
【0005】
このような要求に対し、例えば、塩化ビニル系樹脂と可塑剤および/または熱可塑性エラストマー、AMBS系樹脂および無機充填剤からなる樹脂組成物が提案されている(特許文献1参照。)。しかしながら、この樹脂組成物は、耐光性が必ずしも十分ではない。また、芳香族ビニルグラフトポリブタジエンと熱可塑性エラストマーからなる樹脂組成物が提案されている(特許文献2および特許文献3参照。)。しかしながら、これらの樹脂組成物は、熱融着性と柔軟性のバランスが十分ではなく、さらに変色や分解を起こす問題がある。
【特許文献1】特開平4−306248(請求項1)
【特許文献2】特開2000−309675(請求項1)
【特許文献3】特開2001−114973(請求項1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解消し、柔軟性と熱融着性に優れ、かつ耐光性が優れている軟質熱可塑性樹脂組成物およびその成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定のゴム質重合体に特定の熱可塑性エラストマーおよび特定の無機系化合物を配合することにより柔軟性、熱融着性に優れ、かつ耐光性が優れた軟質熱可塑性樹脂組成物を得ることを見出し、本発明に到達した。
【0008】
すなわち、本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物は、ゴム質重合体(a1)に芳香族ビニル系単量体(イ)を含むビニル系単量体混合物(a2)をグラフト重合してなるゴム質含有グラフト共重合体(A)であって、該ゴム質重合体(a1)を40〜80重量%含有するゴム質含有グラフト共重合体(A)20〜65重量部と、デューロメーターA硬度が20〜80°であるスチレン−共役ジエン共重合体および/またはその水素添加物(B)30〜75重量部、およびデューロメーターA硬度が40〜90°であるポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)5〜50重量部を含み、上記(A)+上記(B)+上記(C)=100重量部に対し、さらに無機系化合物(D)を1〜50重量部(外部)含有してなることを特徴とする軟質熱可塑性樹脂組成物である。
【0009】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物の好ましい態様によれば、前記のポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)は、ポリエーテル系、ポリカルボン酸系、ポリエステル系またはポリカプロラクトン系のポリウレタン系熱可塑性エラストマーである。
【0010】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物の好ましい態様によれば、前記のポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)は、開始剤のジオールにカプロラクトンを開環重合した耐加水分解性を有するものである。
【0011】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物の好ましい態様によれば、前記のスチレン−共役ジエン共重合体および/またはその水素添加物(B)は、スチレン−イソプレンブロック共重合体および/またはその水素添加物である。
【0012】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物の好ましい態様によれば、前記のビニル系単量体混合物(a2)は、芳香族ビニル系単量体(イ)10〜99重量%、シアン化ビニル系単量体(ロ)1〜90重量%、およびこれらと共重合可能な他の単量体(ハ)0〜89重量%からなる混合物である。
【0013】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物の好ましい態様によれば、前記の無機系化合物(D)は、酸化チタン、タルク、マイカまたは炭酸カルシウムである。
【0014】
本発明においては、本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物と熱可塑性スチレン系樹脂(E)を熱溶着して成形品とすることができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、機械的特性、柔軟性および耐光性に優れ、かつABS等の熱可塑性スチレン系樹脂との熱融着性に優れ、多用途に使用可能な軟質熱可塑性樹脂組成物およびその成形品が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物について具体的に説明する。
【0017】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物は、ゴム質重合体(a1)に芳香族ビニル系単量体(イ)を含むビニル系単量体混合物(a2)をグラフト重合してなるゴム質含有グラフト共重合体(A)であって、該ゴム質重合体(a1)を40〜80重量%含有するゴム質含有グラフト共重合体(A)と、デューロメーターA硬度が20〜80°であるスチレン−共役ジエン共重合体および/またはその水素添加物(B)と、デューロメーターA硬度が40〜90°であるポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)と、さらに無機系化合物(D)を基本組成分として含有してなる軟質熱可塑性樹脂組成物である。
【0018】
ここでいう軟質熱可塑性樹脂組成物とは、デューロメーターA硬度が95°未満であり、常温で柔軟性を有する熱可塑性樹脂組成物を便宜上軟質熱可塑性樹脂組成物という。
【0019】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物は、ゴム質重合体(a1)の存在下に少なくとも芳香族ビニル系単量体(イ)を含むビニル系単量体混合物(a2)をグラフト重合してなり、ゴム質重合体(a1)を40〜80重量%含有するゴム質含有グラフト共重合体(A)を含有することが必要である。
【0020】
ゴム質含有グラフト重合体(A)を構成するゴム質重合体(a1)としては、ジエン系ゴム、アクリル系ゴムおよびエチレン系ゴム等が例示され、具体的にはポリブタジエン、ポリ(ブタジエン−スチレン)、ポリ(ブタジエン−アクリロニトリル)、ポリイソプレン、ポリ(ブタジエン−アクリル酸ブチル)、ポリ(ブタジエン−アクリル酸メチル)、ポリ(ブタジエン−メタクリル酸メチル)、ポリ(ブタジエン−アクリル酸エチル)、エチレン−プロピレンラバー、エチレン−プロピレン−ジエンラバー、ポリ(エチレン−イソブチレン)、ポリ(エチレン−アクリル酸メチル)、ポリ(エチレン−アクリル酸エチル)等が挙げられる。これらのゴム質重合体(a1)は、1種または2種以上の混合物で使用される。中でも、耐衝撃性向上の点から、ポリブタジエンとスチレン−ブタジエン共重合ゴムが特に好ましく用いられる。
【0021】
このゴム質重合体(a1)の重量平均粒子径は、得られる軟質熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性、成形加工性、流動性および外観から、0.1〜1.5μmであることが好ましく、さらに好ましくは0.15〜1.2μmである。
【0022】
ビニル系単量体混合物(a2)は、少なくとも芳香族ビニル系単量体(イ)を含有する必要がある。芳香族ビニル系単量体(イ)としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルトルエン、t−ブチルスチレン、o−エチルスチレン、o−クロロスチレンおよびo,p−ジクロロスチレン等が挙げられる。これらは1種または2種以上を用いることができる。
【0023】
好ましいビニル系単量体混合物(a2)としては、芳香族ビニル系単量体(イ)10〜99重量%、シアン化ビニル系単量体(ロ)1〜90重量%およびこれらと共重合可能な他の単量体(ハ)0〜89重量%からなる混合物が挙げられる。シアン化ビニル系単量体(ロ)としては、アクリロニトリル、メタアクリロニトリルおよびエタアクリロニトリル等が挙げられるが、特にアクリロニトリルが好ましく用いられる。また、これらと共重合可能な他の単量体(ハ)としては、メタクリル酸メチル等の不飽和カルボン酸エステル系単量体、N−メチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド等のマレイミド化合物、マレイン酸等の不飽和ジカルボン酸、無水マレイン酸等の不飽和ジカルボン酸無水物およびアクリルアミド等の不飽和アミドなどが挙げられる。中でも、メタクリル酸メチル、N−フェニルマレイミドおよび無水マレイン酸が好ましく用いられる。
【0024】
また、ゴム質含有グラフト共重合体(A)は、ゴム質重合体(a1)を40〜80重量%含有することが必要である。その含有量が40重量%未満では成形品にしたときの形態安定性が劣り、またその含有量が80重量%を超えると成形時の熱安定性が低下する。好ましいゴム質重合体(a1)の含有量は40〜75重量%であり、より好ましくは40〜70重量%である。
【0025】
このゴム質含有グラフト共重合体(A)は、ゴム質重合体(a1)の存在下に、ビニル系単量体混合物(a2)をグラフト重合してなるものであるが、ビニル系単量体混合物全量がグラフト重合している必要はなく、通常は、グラフト共重合体とグラフト重合していないビニル系単量体混合物との混合物として得られたものを使用することが多い。このようなグラフト共重合体とビニル系単量体混合物との混合物は、本来は組成物であるが、本発明においては便宜上まとめて、ゴム質含有グラフト共重合体(A)という。ゴム質含有グラフト共重合体(A)のグラフト率は、耐衝撃性の点から好ましくは5〜150重量%であり、より好ましくはグラフト率10〜100重量%のものが使用される。
【0026】
ゴム質含有グラフト共重合体(A)のグラフト重合方法としては、公知の乳化重合法、懸濁重合法、連続塊状重合法および連続溶液重合法等の任意の方法が挙げられるが、好ましくは乳化重合法または塊状重合法が用いられる。ゴム質含有グラフト共重合体(A)中の乳化剤含有量と水分量を調整しやすいという点から、乳化重合法が最も好ましいグラフト重合方法である。
【0027】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物は、ゴム質含有グラフト重合体(A)を20〜65重量部含有することが必要である。ゴム質含有グラフト重合体(A)が65重量部を超えると軟質熱可塑性樹脂組成物が硬くなり、デューロメーターA硬度が上昇してゴム質感が得られなくなる。一方、ゴム質含有グラフト重合体(A)の含有量が20重量部未満では圧縮永久歪みが上昇すると同時に軟質熱可塑性樹脂組成物の“こし”が低下する不具合が生じる。軟質熱可塑性樹脂組成物中に存在するゴム質含有グラフト重合体(A)の好ましい量は25〜60重量部であり、より好ましくは25〜55重量部である。
【0028】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物は、スチレン−共役ジエン共重合体および/またはその水素添加物(B)を含有することが必要である。スチレン−共役ジエンブロック共重合体としては、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体およびスチレン−ブタジエンブロック共重合体等が挙げられ、それらの水素添加物も使用することができる。特に、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体およびそれらの水素添加物が好ましく用いられる。
【0029】
スチレン−共役ジエン共重合体および/またはその水素添加物(B)は、デューロメーターA硬度が20〜80°であることが必要である。デューロメーターA硬度が20°未満では成形性に劣り、デューロメーターA硬度が80°を超えると軟質熱可塑性樹脂組成物の柔軟性が劣る。デューロメーターA硬度は好ましくは25〜60°であり、より好ましくは30〜50°である。
【0030】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物は、スチレン−共役ジエン共重合体および/またはその水素添加物(B)を30〜75重量部含有することが必要である。その含有量が30重量部未満では柔軟性が不十分であり、またその含有量が75重量部を超えると成形性が劣る。好ましい含有量は35〜75重量部であり、より好ましくは40〜70重量部である。
【0031】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物は、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)を含有することが必要である。ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)としては、ポリエーテル系、ポリカルボン酸系、ポリエステル系およびポリカプロラクトン系の各エラストマーが好ましく使用される。中でも、フリーのOH基を2基以上有するポリオール、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびポリカーボネートポリオール等のポリオールにカプロラクトンを開環重合して得られる耐加水分解性を有するエラストマーが好ましく用いられる。
【0032】
本発明で用いられるポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)は、デューロメーターA硬度が40〜90°であることが必要である。デューロメーターA硬度が40°未満では成形性に劣り、デューロメーターA硬度が90°を超えると軟質熱可塑性樹脂組成物が硬くなりゴム質感が得られない。好ましいデューロメーターA硬度は50〜85°であり、より好ましくは50〜80°である。
【0033】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物は、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)を5〜50重量部含有することが必要である。ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)の含有量が5重量部未満では熱融着性が不十分であり、その含有量が50重量部を超えると成形性および耐光性が悪化する。好ましい含有量は5〜40重量部であり、より好ましくは7〜30重量部である。
【0034】
本発明で用いられるポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)は、常温でゴム弾性を有し、高温では可塑化されて各種の形状に成形加工が可能であり、一般に、分子中にエントロピー弾性を有するゴム成分(ソフトセグメント)としてポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネートおよびポリカプロラクトン等から選ばれる1種または2種以上を有し、そして、塑性変形を防止するための分子拘束成分(ハードセグメント)としてウレタン結合で構成されたセグメントを有しているものが好ましい。ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)は、成形可能な範囲において、分子内に部分架橋を有するものであってもよい。
【0035】
ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)のJIS K 7121(1987年版)によるガラス転移点(Tg)は、−90〜10℃の範囲が好ましい。ガラス転移点が10℃を超えると低温下での機械特性が悪くなり、ガラス転移点が−90℃以下では成形性が悪くなり、成形品の強度も低下する傾向を示す。ガラス転移点は、より好ましくは−80〜0℃である。
【0036】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物は、無機系化合物(D)を含有することが必要である。無機系化合物(D)としては、金属繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムウィスカ、ワラステナイト、ガラスフレーク、ガラスビーズ、タルク、マイカ、クレー、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタンおよび酸化アルミニウム等が挙げられる。外観、成形性、および柔軟性の面から、タルク、酸化チタン、マイカおよび炭酸カルシウムが好ましく用いられる。
【0037】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物は、前記のゴム質含有グラフト共重合体(A)とスチレン−共役ジエン共重合体および/またはその水素添加物(B)とポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)の合計((A)+(B)+(C))=100重量部に対し、無機系化合物(D)を1〜50重量部(外部)含有することが必要である。無機系化合物(D)の含有量が1重量部未満の場合、成形性と熱融着性が劣り、無機系化合物(D)の含有量が50重量部を超えると柔軟性が劣る。無機系化合物(D)の含有量は好ましくは2〜40重量部であり、より好ましくは5〜30重量部である。
【0038】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、塩化ビニル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ナイロン6やナイロン66等のポリアミド、および各種エラストマー類を加えて、成形用樹脂としての性能を改良することができる。
【0039】
また、本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じてヒンダードフェノール系、含硫黄有機化合物系および含リン有機化合物系等の酸化防止剤、フェノール系やアクリレート系等の熱安定剤、モノステアリルアシッドホスフェ−トとジステアリルアシッドホスフェ−トの混合物等のエステル交換抑制剤、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系およびサリシレート系等の紫外線吸収剤、有機ニッケル系やヒンダードアミン系等の光安定剤等の各種安定剤、高級脂肪酸の金属塩類、フタル酸エステル類およびリン酸エステル類等の可塑剤、ポリブロモジフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノール−A、臭素化エポキシオリゴマーおよび臭素化ポリカーボネートオリゴマー等の含ハロゲン系化合物、リン系化合物や三酸化アンチモン等の難燃剤・難燃助剤、カーボンブラック、顔料および染料等を添加することもできる。
【0040】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物の製造方法に関しては、バンバリーミキサー、ロールおよび単軸または多軸押出機で溶融混練するなど種々の方法を採用することができる。一例を挙げると、ゴム質含有グラフト共重合体(A)パウダー、スチレン−共役ジエン共重合体および/またはその水素添加物(B)ペレット、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)ペレット、および無機系化合物(D)粉体を混合して攪拌する。攪拌した混合物を230℃の温度の溶融混練押出機に投入してペレタイズすることによりペレット状の軟質熱可塑性樹脂組成物を作成することができる。
【0041】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性スチレン系樹脂(E)と熱融着することが可能である。熱可塑性スチレン系樹脂(E)としては、ポリスチレン、ゴム強化ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、およびスチレン−N−フェニルマレイミド共重合体から選ばれる1種または2種以上から選択される樹脂等が挙げられる。より好ましい熱可塑性スチレン系樹脂(E)としては、ポリスチレン、ゴム強化ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体およびメタクリル酸メチル−アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等が挙げられる。
【0042】
本発明で用いる熱可塑性スチレン系樹脂(E)は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記に掲げたポリスチレン、ゴム強化ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体およびメタクリル酸メチル−アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体などと、塩化ビニル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ナイロン6やナイロン66等のポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネイト、ポリフェニレンスルフィドなどの樹脂とアロイ化してもかまわない。
【0043】
本発明の熱可塑性スチレン系樹脂(E)の製造方法に関しては、バンバリーミキサー、ロールおよび単軸または多軸押出機で溶融混練するなど種々の方法を採用することができる。一例を挙げると、スチレン、アクリロニトリルおよびメタクリル酸からなるビーズ状の変性ビニル系共重合体にゴム質含有グラフト共重合体(A1)パウダーを混合して、230℃の温度の溶融混練押出機に投入してペレタイズすることで、ペレット状の熱可塑性スチレン系樹脂を作成することができる。
【0044】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物と熱可塑性スチレン系樹脂(E)を熱融着する方法としては、射出成形、押出成形、インサート成形、トランスファー成形、ブロー成形、カレンダ成形および圧縮成形など、熱的に融着する条件が設定されているものであればいずれでもかまわない。一例を挙げると、熱可塑性スチレン系樹脂(E)ペレット射出成形機に投入して樹脂温度230℃、金型温度が60℃の条件で射出成形して熱可塑性スチレン系樹脂(E)プレートを作成する。その後同金型の入れ子を換えて同成形機、同金型で同様に軟質熱可塑性樹脂組成物を射出成形し、軟質熱可塑性樹脂組成物と熱可塑性スチレン系樹脂(E)が熱融着して一体となった成形品を作成することができる。
【0045】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物を成形してなる成形品は、電気・電子部品、自動車部品、機械機構部品、OA機器または家電機器のハウジング部品、一般雑貨および住設建材などに使用可能である。
【実施例】
【0046】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物をさらに具体的に説明するため、次に実施例を挙げて説明するが、これら実施例は本発明を制限するものではない。ここで特にことわりのない限り「%」は重量%を、また「部」は重量部を表わし、そして、無機系化合物の添加量は外部(そとぶ)とし、また無機系化合物の添加以外は全て内部(うちぶ)とした。また、重量平均ゴム粒子径の測定は下記(1)により、そしてグラフト率の測定については下記(2)により行った。本発明品の特性については、下記(3)〜(7)試験法に準拠し評価した。
【0047】
(1)ゴム質重合体の重量平均粒子径(μm)
「Rubber Age Vol.88 p.484〜490(1960)by E.Schmidt,P.H.Biddison」記載のアルギン酸ナトリウム法により求めた。アルギン酸ナトリウム法は、アルギン酸ナトリウムの濃度によりクリーム化するポリブタジエン粒子径が異なることを利用して、クリーム化した重量割合とアルギン酸ナトリウム濃度の累積重量分率より累積重量分率50%の粒子径を求める方法である。該方法で1水準につき3回(n=3)のゴム質重合体の重量平均粒子径を求めてその平均値を代表値とした。
【0048】
(2)グラフト率(%)
グラフト共重合体所定量(m)にアセトンを加え、3時間還流し、得られた溶液を8800r.p.m.(10000G)で40分間遠心分離後、不溶分を濾過し、この不溶分を60℃の温度で5時間減圧乾燥し、重量(n)を測定した。グラフト率は、下記式より算出した。該方法で1水準につき3回(n=3)のグラフト率を求めてその平均値を代表値とした。ここでLは、グラフト共重合体中のゴム含有量である。
・グラフト率(%)={[(n)−(m)×L]/[(m)×L]}×100。
【0049】
(3)熱融着性
80℃の温度で4時間乾燥した硬質熱可塑性スチレン系樹脂(E)ペレットを、東芝機械(株)IS−80G射出成形機に投入して、成形温度が230℃、金型温度が60℃の条件で12mm(幅)×125mm(長さ)×1.5mm(厚さ)の試験片を作成する。ここで、同金型の入れ子を換えて、3.0mm試験片が得られるように変更する。同成形機に軟質熱可塑性樹脂組成物を投入して十分に置換した後、駆動側の金型内に先に成形した硬質熱可塑性スチレン系樹脂(E)の試験片をセットして金型を閉じる。この状態で同金型内に軟質熱可塑性樹脂組成物を射出し、硬質熱可塑性スチレン系樹脂(E)層と軟質熱可塑性樹脂組成物層が一体となった12mm(幅)×125mm(長さ)×3.0mm(厚さ)の試験片を作成する。ここで得られた試験片は全厚3.0mmのうち、1.5mmが硬質熱可塑性スチレン系樹脂(E)、1.5mmが軟質熱可塑性樹脂組成物であり、この2層間の剥離強度(N/12mm)をオートテンシロンで測定する。このときの剥離速度は1000mm/分とし、軟質熱可塑性樹脂組成物層の剥離角度は180°とした。該方法で1水準につき試験片3片(n=3)の熱融着性(剥離強度)を求めてその平均値を代表値とし、下記判定基準に従って熱融着性を判定した。
・熱融着性判定基準: ○ = 20N/12mm以上 : 強固に融着(基材破壊)
: △ = 10〜20N/12mm : 重剥離
: ▲ = 5〜10N/12mm : 軽剥離
: × = 5N/12mm以下 : 密着なし。
【0050】
(4)デューロメーターA硬度
80℃の温度で4時間乾燥した軟質熱可塑性樹脂組成物ペレットを、東芝機械(株)IS−50A射出成形機に投入し、230℃の温度条件で50mm(幅)×60mm(長さ)×3.0mm(厚さ)の試験片を作成する。得られた試験片をJIS−K 7215(1986年版)デューロメーター硬さの試験方法:タイプA硬度の測定法に準じて硬度を評価した。該方法で1水準につき試験片3枚(n=3)のデューロメーターA硬度を求めてその平均値を代表値とし、下記判定基準に従ってデューロメーターA硬度を判定した。
・デューロメーターA硬度判定基準: ○ = 40〜80°(軟質材として好適硬度)
: △ = 81〜94°(やや硬い)
: ▲ = 39°以下 (形態安定性不良)
: × = 95°以上 (軟質材として不適)。
【0051】
(5)耐光性
上記(4)項と同様に成形して得られた試験片を、スガ試験機社製サンシャインウエザメーターに1水準あたり3枚セットし、槽内温度63℃、水滴飛散なしの条件で200時間照射処理する。その試験片の照射前後の色差をJIS−Z−8729 1994年版に基づいてΔL*(試験前後のL*値の差)、Δa*(試験前後のa*値の差)、Δb*(試験前後のb*値の差)を求め、次式に従い色差ΔEを求めた。また色差ΔEを求めるときの光源はC光源、測色方式は反射式とした。
【0052】
色差ΔE=〔(ΔL*)+(Δa*)+(Δb*)1/2
上記の方法で1水準につき試験片3枚(n=3)のΔEを求めてその平均値を代表値とし、下記の判定基準に従って耐光性を判定した。
・耐光性判定基準:○ = ΔE2以下 : 人の目では変色が判りにくいレベル
:△ = ΔE2〜4 : 人の目で変色が確認できるレベル
:▲ = ΔE4〜10 : 変色が大きいレベル
:× = ΔE10以上 : 変色が著しく使用を避けるべきレベル。
【0053】
(6)軟質熱可塑性樹脂組成物の成形性
軟質熱可塑性樹脂組成物ペレットを、東芝機械(株)IS−50A射出成形機を用いて230℃の成形温度で試験プレートを作成する際、下記の判定基準に従い成形性を評価した。
・成形性判定基準: ○ = 成形良好
: △ = 弱い金型への貼り付き、スプールランナー切れなどが発生
: ▲ = アウトガス多く、樹脂焼け等が発生
: × = ゲル化、熱分解、樹脂層分離、金型への貼り付きが強く、
成形困難または成形不可。
【0054】
(7)総合判定
表2と3の評価結果をもとに、下記の判定基準に従って判定した。
・総合判定:良好 ○ = ×と▲はなし、または△が1個の場合
:問題が発生するレベル ▲ = ×はなく▲が1個ある場合、または×はな
く△が2個ある場合
:使用できないレベル × = 1個以上×がある場合、または×がなく▲
が2個以上ある場合、または×がなく△が
3個以上ある場合。
【0055】
(参考例)
(A)ゴム質含有グラフト共重合体A1〜A6の製造
A1:窒素置換した反応器に純水120部、ブドウ糖0.5部、ピロリン酸ナトリウム0.5部、硫酸第一鉄0.005部および表1に示した所定量のポリブタジエンラテックスを仕込み、撹拌しながら反応器内の温度を65℃に昇温した。内温が65℃に達した時点を重合開始として、表1に示した所定量のモノマおよび連鎖移動剤t−ドデシルメルカプタン混合物(0.25部)を5時間掛けて連続添加した。同時に並行して、重合開始剤クメンハイドロパーオキサイド(0.2部)およびオレイン酸カリウムからなる水溶液を7時間かけて連続添加し、反応を完結させた。得られたラテックスに、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)をラテックス固形分100重量部に対して1重量部添加し、続いて、このラテックスを硫酸で凝固後、水酸化ナトリウムで中和し、洗浄濾過後、乾燥させてパウダー状のゴム質含有グラフト共重合体A1を得た。A1の平均粒子経は1.02μmであり、ゴム質重合体(a1)の含有率は51重量%であり、ビニル系単量体混合物(a2)の含有率は49重量%(スチレン34%、アクリロニトリル15%)であり、グラフト率は44%であった。
【0056】
組成比を表1に示す組成に変更したこと以外は、ゴム質含有グラフト共重合体A1と同様の方法でゴム質含有グラフト共重合体A2〜A6を得た。
【0057】
【表1】

【0058】
(B)スチレン−共役ジエン共重合体および/もしくはその水素添加物B1〜B3
B1:(株)クラレ社製“セプトン”(登録商標)2063を使用した。B1のデューロメーターA硬度は36°であり、スチレン含有量は13重量%であり、比重は0.88(ASTM D792)であり、100%伸張応力は0.4MPa(ASTM D412)であった。
【0059】
B2:(株)クラレ社製“セプトン”(登録商標)4055に、出光興産(株)社製パラフィンオイルPW−380を150重量%油展したものを使用した。B2のデューロメーターA硬度は18°であり、スチレン含有量は11重量%であり、比重は0.82(ASTM D792)であり、100%伸張応力は0.2MPa(ASTM D412)であった。
【0060】
B3:(株)クラレ社製“セプトン”(登録商標)2104を使用した。B3のデューロメーターA硬度は98°であり、スチレン含有量は65重量%であり、比重は0.98(ASTM D792)であった。
【0061】
(C)ポリウレタン系熱可塑性エラストマーC1〜C2
C1:ダウ・ケミカル日本(株)社製“ペレセン”(登録商標)2102−75Aを使用した。C1のデューロメーターA硬度は77°であり、ガラス転移点Tgは−39℃であり、比重は1.17(ASTM D792)であり、100%伸張応力は4.7MPa(ASTM D412)であり、ビスカット軟化点は81.7℃(ASTM D1525)であり、224℃:1.2kg荷重のメルトインデクスは25g/10分(ASTM 1238)であった。
【0062】
C2:ダウ・ケミカル日本(株)社製“ペレセン”(登録商標)2102−90ARを使用した。C2のデューロメーターA硬度は94°であり、ガラス転移点Tgは−20℃であり、比重は1.2(ASTM D792)であり、100%伸張応力は11MPa(ASTM D412)であり、ビスカット軟化点は126.0℃(ASTM D1525)であり、224℃:1.2kg荷重のメルトインデクスは15g/10分(ASTM 1238)であった。
【0063】
(D)無機系化合物D1〜D2
D1:日本タルク(株)社製“ミクロエース”(登録商標)P3−RC81を使用した。D1の主成分は含水珪酸マグネシウムであり、構成は酸化珪素が約60重量%であり、酸化マグネシウムが約30重量%であり、結晶水が約4.8重量%であり、D1の平均粒子径は5μmであり、真比重は2.7〜2.8であった。
【0064】
D2:備北粉化工(株)社製“ミクロパウダー”(登録商標)3Sを使用した。D2の主成分は炭酸カルシウムであり、D2中の炭酸カルシウムの含有量は98重量%以上であり、D2の密度は2.7g/cmであった。
【0065】
(E)熱可塑性スチレン系樹脂
スチレン70部、アクリロニトリル25部およびメタクリル酸5部を懸濁重合して、ビーズ状の変性ビニル系共重合体を得る。この変性ビニル系共重合体70部とゴム質含有グラフト共重合体(A1)パウダー30部を混合して、池貝鉄工社製PCM−30(ベント付き、30mm2軸押出機)を用いて230℃の温度でペレタイズを行い、ペレット状の熱可塑性スチレン系樹脂(E)を作成した。熱可塑性スチレン系樹脂(E)のメルトフローレートは23g/10分(ISO 1133)、荷重たわみ温度は80℃(ISO 75)、シャルピー衝撃強さは20KJ/m(ISO 179)、曲げ弾性率は2300(ISO 178)、比重は1.04(ASTM−D792)であった。
【0066】
(実施例1〜3、比較例1〜10)
実施例1〜3は表2に示す割合で、また比較例1〜10は表3に示す割合で、ゴム質含有グラフト共重合体(A)、スチレン−共役ジエン共重合体および/またはその水素添加物(B)、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)、および無機系化合物(D)を混合してブレンダーで1分間攪拌し、得られた混合物を30mmφスクリュー2軸押出機(池貝鉄工社製、PCM−30)に投入して、230℃の温度でシリンダ内をベントにて−0.07MPa以下に減圧、脱気しながら溶融混練した。このときの条件は、主モーターの回転数は250rpmであり、主モータートルクは40〜50%であった。ダイノズルから吐出した溶融樹脂は、水槽を介してカッターに引き取ってカッティングし、得られたペレットを軟質熱可塑性樹脂組成物とした。
【0067】
上記の各実施例と上記の各比較例のデューロメーターA硬度、耐光性、成形加工性および熱可塑性スチレン系樹脂(E)との熱融着性の評価結果を、表2と表3の下段に示した。
【0068】
【表2】

【0069】
【表3】

【0070】
実施例1、2、7により、本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物は、柔軟性(デューロメーターA硬度)、耐光性および成形加工性に優れ、かつ熱可塑性スチレン系樹脂(E)との熱融着性に優れていることが判る。実施例3と4は、やや硬度が上昇して硬くなったものの、柔軟性を付与した材料として使用可能なものであった。実施例5は、やや金型に貼り付く傾向であったが、柔軟性を付与した材料として使用可能なものであった。実施例6は、若干変色したものの柔軟性を付与した材料として使用可能なものであった。
【0071】
しかしながら、比較例1は、ゴム含有グラフト共重合体(A)の含有量が本発明の範囲を下回っているため、成形時にアウトガスや強い金型への貼り付きが発生して成形性に不具合があった。比較例2は、ゴム含有グラフト共重合体(A)の含有量が本発明の範囲を超えているため、デューロメーターA硬度が上昇してゴム質感が得られず、耐光性も悪化した。比較例3〜5は、ゴム質重合体(a1)の含有量が、本発明の範囲外であるため、比較例3と5は成形時にアウトガスと樹脂の焼けが起こる不具合があり、比較例4はデューロメーターA硬度が上昇すると共に耐光性が悪化した。比較例6は、スチレン−共役ジエン共重合体および/またはその水素添加物(B)のデューロメーターA硬度が本発明の範囲未満であるため、得られた樹脂成形品が柔らかくなり、成形時に強い金型への貼り付きが生じて良好な成形品が得られなかった。比較例7は、スチレン−共役ジエン共重合体および/またはその水素添加物(B)のデューロメーターA硬度が本発明の範囲を超えているため、得られた樹脂成形品が硬くなりゴム質感が得られなかった。比較例8は、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)のデューロメーターA硬度が本発明の範囲を超えているため、得られた樹脂成形品が硬くなりゴム質感が得られず、また、耐光性と成形性も悪化した。比較例9は、無機系化合物(D)を添加していないため、熱可塑性スチレン系樹脂(E)と強固な熱融着性が得られず、また、成形性も悪化した。比較例10は、無機系化合物(D)の添加量が本発明の範囲を超えているため、デューロメーターA硬度が上昇してゴム質感が得られず、また、成形性も悪化した。
【産業上の利用可能性】
【0072】
本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物は、機械的特性を損なうことなく、柔軟性およびABS等の熱可塑性スチレン系樹脂との熱融着性に優れ、かつ耐光性に優れ、多用途に使用可能である。具体的に、本発明の軟質熱可塑性樹脂組成物を成形してなる成形品等は、電気・電子部品、自動車部品、機械機構部品、OA器機、家電機器のハウジング部品、一般雑貨および住設建材などに使用可能である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ゴム質重合体(a1)に芳香族ビニル系単量体(イ)を含むビニル系単量体混合物(a2)をグラフト重合してなるゴム質含有グラフト共重合体(A)であって、該ゴム質重合体(a1)を40〜80重量%含有するゴム質含有グラフト共重合体(A)20〜65重量部と、デューロメーターA硬度が20〜80°であるスチレン−共役ジエン共重合体および/またはその水素添加物(B)30〜75重量部、およびデューロメーターA硬度が40〜90°であるポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)5〜50重量部を含み、上記(A)+上記(B)+上記(C)=100重量部に対し、さらに無機系化合物(D)を1〜50重量部(外部)含有してなることを特徴とする軟質熱可塑性樹脂組成物。
【請求項2】
ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)が、ポリエーテル系、ポリカルボン酸系、ポリエステル系またはポリカプロラクトン系のポリウレタン系熱可塑性エラストマーである請求項1記載の軟質熱可塑性樹脂組成物。
【請求項3】
ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(C)が、開始剤のジオールにカプロラクトンを開環重合したポリウレタン系熱可塑性エラストマーである請求項1または2記載の軟質熱可塑性樹脂組成物。
【請求項4】
スチレン−共役ジエン共重合体および/またはその水素添加物(B)が、スチレン−イソプレンブロック共重合体および/またはその水素添加物である請求項1〜3のいずれかに記載の軟質熱可塑性樹脂組成物。
【請求項5】
ビニル系単量体混合物(a2)が、芳香族ビニル系単量体(イ)10〜99重量%、シアン化ビニル系単量体(ロ)1〜90重量%、およびこれらと共重合可能な他の単量体(ハ)0〜89重量%からなる混合物である請求項1〜4のいずれかに記載の軟質熱可塑性樹脂組成物。
【請求項6】
無機系化合物(D)が、酸化チタン、タルク、マイカまたは炭酸カルシウムである請求項1〜5のいずれかに記載の軟質熱可塑性樹脂組成物。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれかに記載の軟質熱可塑性樹脂組成物と熱可塑性スチレン系樹脂(E)を熱溶着させてなる成形品。

【公開番号】特開2008−280527(P2008−280527A)
【公開日】平成20年11月20日(2008.11.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−99315(P2008−99315)
【出願日】平成20年4月7日(2008.4.7)
【出願人】(000003159)東レ株式会社 (7,677)
【Fターム(参考)】