JPH04198248A - アクリル系樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 及又上五且那立互 本発明は、スルホン酸金属塩、無機充填剤および高級脂
肪酸エステルが配合され、光散乱性および耐ストレスク
ラック性に優れるとともに、成形品ごとの色ムラの発生
が防止されたアクリル系樹脂組成物に関する。

盗米Ω且東 アクリル系樹脂は、その優れた光学特性、良好な機械的
性質、加工特性、外観により、種々の用途に用いられて
いる。中でも、照明器具のランプのカバー、看板等の用
途では、無機充填剤を樹脂中に分散させて光散乱性を付
与した乳白色のアクリル系樹脂が利用されている。これ
らの用途では、光散乱性アクリル系樹脂のシートをプレ
ス成形、真空成形等により二次成形して得た成形品や、
光散乱性アクリル系樹脂を射出成形して得た成形品が用
いられている。

光散乱性アクリル系樹脂の成形品には、直線光線透過率
が低いことと、全光線透過率が高いことという相反する
性質が要求されている。そこで、直線光線透過率と全光
線透過率のバランスを調整するために、アクリル系樹脂
と屈折率の異なる無機充填剤を、その粒径、添加量を選
択して、基材であるアクリル系樹脂に分散させた光散乱
性アクリル系樹脂組成物が従来より種々提案されている
。

例えば特開昭５１−５６８５１号公報にはネオジウム化
合物を、特開昭５３−１４７７４８号公報にはタルクを
、特開昭５７−５７４２号公報には二酸化珪素を、特開
昭５９−１６５５１号公報には炭酸カルシウムを、特開
昭６１−７８８５９号公報にはタルクや二酸化珪素、硫
酸バリウム、炭酸カルシウム等の無機充填剤を配合して
光散乱性を付与したアクリル系樹脂が提案されている。

しかし、無機充填剤を配合したアクリル系樹脂は、無機
充填剤が成形時に配向して成形品内部の残留応力が大き
くなるため、未配合のアクリル系樹脂よりも溶剤に対す
る耐ストレスクラック性が低下するという欠点を有して
いる。溶剤に対する耐ストレスクラック性が悪いと、例
えばアルコール等の溶剤との接触によりクラックが容易
に発生したり、塗装工程や殺虫剤等の噴霧により容易に
クラックが発生するなどの不都合がある。

アクリル系樹脂の耐ストレスクラック性を改善する方法
としては、成形後にアクリル系樹脂の熱変形温度よりや
や低い温度の空気浴中に１〜３時間放置してアニーリン
グ処理をすることが通常行なわれている。また、それだ
けでは不十分な場合もあり、成形品のストレスクラック
が発生しやすい部分に厚みをっけたり、その部分を曲面
に設計して耐ストレスクラック性を改善することも行な
われている。しかし、これらの方法は成形品の形状が制
限されるという欠点を持っている。

従って、生産工程では煩雑なアニーリング処理の省略ま
たは処理時間の短縮が可能で、成形品形状の設計上で有
利な、耐ストレスクラック性の改善されたアクリル系樹
脂は得られていないのが現状である。

本発明者らは先に、本発明のスルホン酸金属塩（Ａ）と
充填剤（Ｂ）とを特定重量比かつ合計配合量でアクリル
系樹脂に配合することにより、アクリル樹脂組成物の耐
ストレスクラック性および光散乱性が改善されることを
見い出した（特願平２−１００７７８号明細書）。また
、このように無機充填剤を配合して乳白色としたアクリ
ル系樹脂組成物を成形すると、成形品ごとの色むらが発
生しやすいという問題があった。

く　　しよ　と　る 本発明は、アクリル系樹脂組成物における耐ストレスク
ラック性および光散乱性を改善するとともに、成形品ご
との色むらの発生を防止することを目的とする。

災里坐講疾 本発明のアクリル系樹脂組成物は、アクリル系樹脂に、
以下の（Ａ）、　（Ｂ）、　（Ｃ）成分を配合し、スル
ホン酸金属塩（Ａ）と無機充填剤（Ｂ）との配合重量比
を（Ａ）／　（Ｂ）　＝　２５／７５〜７５／２５とし
、両者の合計量［（Ａ）＋（Ｂ）］を１．０〜６．０重
量％トじタコトを特徴とする。

（Ａ）：下記一般式（Ｉ）または（ＴＪ）で示されるス
ルホン酸金属塩。

Ｒ−ＳＯ３Ｍ　　　　　　　　　・・・（Ｉ）（但し、 Ｒ：　Ｃ，〜Ｃ１，の直鎖ないし分枝状の長鎖アルキル
基またはアルケニル基 Ｍ：アルカリ金属またはアルカリ土類金属） （Ｂ）：無機充填剤。

（Ｃ）：高級脂肪酸と脂肪族アルコールとのエステル。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

本発明で用いられるアクリル系樹脂としては、メタクリ
ル酸メチル単独重合体またはメタクリル酸メチルを７０
重量％以上含む共重合体が好適である。この共重合体と
しては、アクリル酸エステル、メチルエステル以外のメ
タクリル酸エステル、アクリル酸、メタクリル酸、スチ
レン、アクリロニトリル等との共重合体が例示される。

アクリル酸エステルとしては例えば、アクリル酸メチル
、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等が、また、メ
タクリル酸エステルとしては、メタクリル酸シクロヘキ
シル等が挙げられる。

上記重合体または共重合体の分子量は５０，０００〜ｓ
ｏｏ、　ｏｏｏが好適であり、好ましくは７０．０００
〜３００、０００である。

本発明の一般式（Ｉ）で示されるスルホン酸金属塩の具
体例としては、オクチルスルホン酸ソーダ、オクチルス
ルホン酸リチウム、オクチルスルホン酸カリウム、イソ
オクチルスルホン酸ソーダ、オクタデシルスルホン酸ソ
ーダ、ノニルスルホン酸ソーダ、デシルスルホン酸ソー
ダ、ドデシルスルホン酸ソーダ、デシルスルホン酸リチ
ウム等が挙げられる。また、アルキル基の平均炭素数が
１３〜Ｉ６のパラフィンスルホン酸金属塩や、α−オレ
フィンスルホン酸塩を使用することも可能である。

一般式（ＩＩ）で示されるスルホン酸金属塩としては、
例えば、イソオクチルベンゼンスルホン酸ソーダ、オク
タデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、イソオクタデシル
ベンゼンスルホン酸ソーダ、オクチルベンゼンスルホン
酸カリウム、ノニルベンゼンスルホン酸ソーダ、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ソーダ等が挙げられる。

本”発明においては、一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で示
されるスルホン酸金属塩の長鎖アルキル基の鎖長がＣ，
よりも短い場合には、アクリル系樹脂成形品の表面がべ
たつくために不適当である。

また、Ｃ３，よりも長い場合には経済的に不利である。

本発明の（Ｂ）成分である無機充填剤としては、硫酸バ
リウム、酸化チタン、タルク、ケイ酸マグネシウム、炭
酸カルシウム、二酸化珪素、水酸化アルミニウム、リン
酸ネオジウム、硫酸カルシウム、二酸化チタン、フッ化
カルシウム、アルミノ珪酸ナトリウム、珪酸アルミニウ
ム、酸化亜鉛、珪酸カルシウム等の、アクリル系樹脂の
光散乱剤として公知の物が使用される。これらの充填剤
は、２種以上を併用することも可能である。

これら無機充填剤の種類と粒径は、成形品において必要
な表面平滑性、光透過度、光散乱性によって決定される
が、０．５ないし２０μ程度、好ましくは０．５〜１０
μの粒径の無機充填剤が望ましい。

上述の無機充填剤を単独で添加した光散乱性アクリル系
樹脂成形品の耐ストレスクラック性は、未添加の樹脂の
成形品と比較して低下し、アルコール等の溶剤の接触や
、殺虫剤等の噴霧により容易にクラックが発生するなど
、実用上不利である。

本発明では、一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で示されるス
ルホン酸金属塩（Ａ）と無機充填剤（Ｂ）の併用比率を
、重量比で（Ａ）／　（Ｂ）　＝　２５／７５〜７５／
２５、好ましくは３０／７０〜７０／３０の範囲とする
。

この範囲にある場合には、鮒ストレスクラック性が良好
であり、かつ無機充填剤を単独で添加した光散乱性アク
リル系樹脂と比較して、直線光線透過率が低下し光散乱
性が向上する。また、単独で使用した場合に比べ、所望
の直線光線透過率を達成するのに必要な無機充填剤の配
合量を削減でき、全光線透過率を向上させることも可能
である。

スルホン酸金属塩（Ａ）の成分の比率が、上記範囲より
も多い場合には、成形品表面がべたつきやすくなるため
不利である。一方、無機充填剤（Ｂ）の比率が上記範囲
より多い場合には、耐ストレスクラック性の改善が成さ
れず、直線光線透過率も低下しない。

スルホン酸金属塩（Ａ）と無機充填剤（Ｂ）のアクリル
系樹脂への合計配合量は、１．０〜６．０重量％である
が、その配合量は目的とする成形品に必要な厚み、表面
平滑性、光透過度、光散乱性によって決定される。一般
に、光散乱性アクリル系樹脂の直線光線透過率は、用途
によっても異なるが１０％以下であることが必要である
。

両成分の合計配合量（Ａ）　＋　（Ｂ）が１．０重量％
を下回る場合には、両成分を併用しても直線光線の透過
率が低下せず、光拡散性が必要とされる用途では不十分
である。一方、合計配合量（Ａ）＋（Ｂ）が６．０重量
％を越える場合には、成形品の全光線透過率が低下して
透明性が損なわれてしまい、照明器具カバーの用途では
不利である。

本発明では、（Ｃ）成分として、高級脂肪酸と脂肪族ア
ルコールとのエステルが配合され、これにより成形品ご
との色ムラの発生を防止できる。

エステル（Ｃ）の高級脂肪酸部分の炭素鎖長は、Ｃ０〜
Ｃｌ　ｍが好適であり、さらに好ましくはＣ３，〜Ｃ１
，である。また、エステル（Ｃ）の脂肪族アルコール部
分の炭素鎖長はＣ１〜Ｃｊ　ｊが好適であり、さらに好
ましくはＣ１〜Ｃ１である。

エステル（Ｃ）の具体例としては、例えば、オクタデシ
ル酸メチル、オクタデシル酸エチル、オクタデシル酸ブ
チル、オクタデシル酸ヘキシル、イソオクタデシル酸ブ
チル、オクタデセン酸メチル、オクタデセン酸エチル、
ヘキサデシル酸ブチル、ドデシル酸ブチルなどが挙げら
れる。

また、エステル（Ｃ）の添加量は、スルホン酸金属塩（
Ａ）との重量比で（Ｃ）　／　（Ａ）　＝　１０／９０
〜４０／６０の範囲が好適である。この配合比が１０７
９０未満では、色むらの発生防止が不十分である。一方
、４０／６０を超える場合には、色むらの発生防止は可
能であるが、成形品表面がべたつきやすくなるため好ま
しくない。

本発明の組成物は、通常のアクリル系樹脂の混練操作に
よって得られる。例えば、アクリル系樹脂とスルホン酸
金属塩（Ａ）および無機充填剤（Ｂ）およびエステル（
Ｃ）をヘンシェルミキサー、タンブラ−等混合機でトラ
イブレンド後、押し出し機で溶融混練することによって
得られる。

予め上記スルホン酸金属塩（Ａ）およびエステル（Ｃ）
を高濃度にアクリル系樹脂に練り込みマスターバッチと
し、光散乱性の無機充填剤とともにアクリル系樹脂へ配
合することによっても得られる。また、マスターバッチ
を、無機充填剤を予め練り込んだアクリル系樹脂で希釈
して成形することも可能である。さらに、上記スルホン
酸金属塩（Ａ）およびエステル（Ｃ）を原料上ツマ−に
添加した後重合し、無機充填剤と混練することによって
も得られる。また、エステル（Ｃ）をあらかじめスルホ
ン酸金属塩（Ａ）と溶融混合して、アクリル系樹脂に添
加することも可能である。

本発明のアクリル系樹脂組成物には、必要に応じて他の
添加剤を添加することができる。例えば、オキサゾール
系、クマリン系の蛍光剤、トリスアルキルフェニルホス
ファイト等のリン系酸化防止剤、３，３−チオプロピオ
ン酸ジラウリル等の硫黄系酸化防止剤、ブチル化ヒドロ
キシトルエン等のフェノール系酸化防止剤、紫外線吸収
剤、帯電防止剤、あるいは、エチレンビスアマイド、モ
ノアルキルアマイド、脂肪酸モノグリセリド等の滑剤、
２−エチルヘキシルアルコール、オクチルアルコール、
ドデシルアルコール、オクタデシルアルコール、オレイ
ルアルコール、エイコサノール、ドコサノール等のＣ１
〜Ｃｓ　ｔの高級アルコールが挙げられる。

また、ブルーイング剤等の着色剤の使用も可能である。

本発明によって得られる組成物は、アクリル系樹脂に適
用される通常の成形方法で成形可能であり、射出成形、
押し出し機でシート化後の真空成形、加圧成形等の成形
方法の適用が可能である。

本発明によって得られる組成物の成形品は、照明用器具
、電気計器、電子機器のカバーや部品、メーターカバー
、フィルム、シート、パネル等種々の形状のものに応用
できる。

且１＜先血呆 本発明によれば、特定のスルホン酸金属塩、無機充填剤
およびエステルを併用して配合することにより、耐スト
レスクラック性に優れ、かつ光散乱性が改善され、しか
も成形品ごとの色ムラの発生が防止されたアクリル系樹
脂が得られる。その機構は明かではないが、アクリル系
樹脂内で無機充填剤が成形時に配向するために生じる残
留応力を緩和する効果を、スルホン酸金属塩が有してい
るために、耐ストレスクラック性が向上するものと考え
られる。さらに、上記スルホン酸金属塩は無機充填剤の
分散状態に影響を与え、直線光線透過率を低下させ光散
乱性を向上させる効果も有しているものと考えられる。

また、スルホン酸金属塩（Ａ）とエステル（Ｃ）との相
乗効果により、無機充填剤（Ｂ）の分散性が一段と改善
されるため、色ムラの発生を解消できると考えられる。

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

−】〜８　゛よび１２ メタクリル系樹脂（クラリ■、パラペットＧ）、スルホ
ン酸金属塩（Ａ）、無機充填剤（Ｂ）およびエステル（
Ｃ）を第１表に示す割合でヘンシェルミキサーで予備混
合した。但し、比較例１は、エステル（Ｃ）が無添加で
ある。

この混合物をベント式２軸押し出し機を用い２５０℃で
溶融混練し、得られたストランドをペレッタイザーでカ
ットしてペレット化した後、射出成形機により２６０℃
で射出成形し＋００　Ｘ　１００Ｘ１．５ｍｍのシート
（試験片Ａ）および第１図に示す形状の試験片（試験片
Ｂ）を得た。射出成形後のアニール処理は行なわなかっ
た。

これらの試験片について、下記の方法で全光線透過率お
よび直線光線透過率を測定し、また、耐ストレックス性
、表面状態および色ムラを評価した。

以上の結果を後記の実施例９〜１】および１３とともに
第１表（アクリル系樹脂組成物の組成）および第２表（
測定・評価結果）に示した。

゛・　および　　　　　′０ 全光線透過率および直線光線透過率をＡＳＴＭ　Ｄ−１
００３に準じ、積分球式）ＩＴＲメータで測定した。

全光線透過率は６０％以上が合格、直線光線透過率は１
０％以下が合格である。

ストレスクラック 試験片Ｂをエタノール中に浸漬後、室温で乾燥させ、型
に固定しく第２図参照）、８０”Ｃ雰囲気下１時間、室
温雰囲気下１時間のヒートサイクル試験をＩＯサイクル
行ない、何サイクル目でクラックが発生するかを評価し
た。

１１太皿 試験片Ａの表面状態を触感により判定した。

良・・・べたつかない 不良・・・べたつく Ｌ工」コ○Ｕｔ狭 試験片Ａ２０枚をランダムにサンプリングして、色むら
の発生している試験片の枚数を数えた。

色むらの発生している試験片の数が５枚以下を合格とす
る。

−９〜ＬＬＪよび１３ メタクリル系樹脂（クラリ■、パラベットＧ）、スルホ
ン酸金属塩（Ａ）、無機充填剤（Ｂ）およびエステル（
Ｃ）を第１表に示す割合で、ヘンシェルミキサーで予備
混合し、実施例１〜８と同様の゛方法で混練した。得ら
れたベレットをベント式押し出し成形機で１３００ｍｍ
幅、１　、５ｍｍ厚の板状に押し出し成形を行なった。

得られたアクリル板を１００　Ｘ　１００　Ｘ　１．５
ｍｍのシート状にカットし、試験片（試験片Ｃ）を得た
。

また、得られたアクリル板を真空成形により成形し、第
３図に示す試験片（試験片Ｄ）を得た。

試験片Ｃについて全光線透過率、直線光線透過率の測定
、表面状態の判定、色むらの判定試　　　　□験を、試
験片りで耐ストレスクラック性試験を実施例１〜９と同
様の方法で行なった。以上の結果を第１表および第２表
に示す。

（以下余白）

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例で用いた試験片Ｂの形状および寸法を
示す斜視図である。 第２図は、実施例での評価試験における、試験片Ｂの固
定方法を示す側面図である。 第３図は、実施例で用いた試験片りの形状および寸法を
示す斜視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アクリル系樹脂に、下記一般式（ I ）または（II
   ）で示されるスルホン酸金属塩（Ａ）および無機充填剤
   （Ｂ）とを、その重量比が（Ａ）／（Ｂ）＝２５／７５
   〜７５／２５であって、かつ、両者の合計量［（Ａ）＋
   （Ｂ）］が１．０〜６．０重量％の範囲で配合するとと
   もに、さらに高級脂肪酸と脂肪族アルコールとのエステ
   ル（Ｃ）を配合したことを特徴とするアクリル系樹脂組
   成物。 Ｒ−ＳＯ＿３Ｍ・・・（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（II） （但し、 Ｒ：Ｃ＿８〜Ｃ＿２＿２の直鎖ないし分枝状の長鎖アル
   キル基またはアルケニル 基 Ｍ：アルカリ金属またはアルカリ土類 金属） ２、高級脂肪酸と脂肪族アルコールとのエステル（Ｃ）
   の高級脂肪酸の炭素数が８〜１８であり、脂肪族アルコ
   ールの炭素数が１〜２２であり、かつ、重量比で（Ｃ）
   ／（Ａ）＝１０／９０〜４０／６０の範囲にある請求項
   １記載のアクリル系樹脂組成物。