特開 2022-53912 成形品及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022053912

(43)【公開日】2022-04-06

(54)【発明の名称】成形品及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C08J 5/00 20060101AFI20220330BHJP

   C08L 27/06 20060101ALI20220330BHJP

   C08L 33/12 20060101ALI20220330BHJP

   B29C 45/00 20060101ALI20220330BHJP

【ＦＩ】

C08J5/00 CEV

C08J5/00 CEY

C08L27/06

C08L33/12

B29C45/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020160805

(22)【出願日】2020-09-25

(71)【出願人】

【識別番号】000190116

【氏名又は名称】信越ポリマー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100152272

【弁理士】

【氏名又は名称】川越 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100152146

【弁理士】

【氏名又は名称】伏見 俊介

(72)【発明者】

【氏名】桜井 宏之

【テーマコード（参考）】

4F071

4F206

4J002

【Ｆターム（参考）】

4F071AA24

4F071AA33

4F071AA81

4F071AA88

4F071AF25Y

4F071AF32Y

4F071AH03

4F071AH07

4F071AH12

4F071BB05

4F071BC03

4F206AA15

4F206AA21

4F206JA07

4F206JL02

4F206JM04

4F206JM05

4F206JQ81

4J002BD03W

4J002BG06X

4J002GL00

4J002GN00

4J002GQ00

4J002HA09

(57)【要約】

【課題】光沢度が高く、かつ耐傷付き性に優れた成形品、及び前記成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】塩化ビニル系樹脂とメチルメタクリレート系樹脂が配合されたアロイ樹脂が成形された成形品において、前記塩化ビニル系樹脂と前記メチルメタクリレート系樹脂の質量比を６０：４０～８０：２０とし、表面の光沢度を６５％以上、鉛筆硬度をＨ以上とする。また、塩化ビニル系樹脂とメチルメタクリレート系樹脂とが質量比６０：４０～８０：２０で配合されたアロイ樹脂をヒートアンドクール成形して成形品を得る。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

塩化ビニル系樹脂とメチルメタクリレート系樹脂が配合されたアロイ樹脂が成形された成形品であって、
前記塩化ビニル系樹脂と前記メチルメタクリレート系樹脂の質量比が６０：４０～８０：２０であり、表面の光沢度が６５％以上であり、鉛筆硬度がＨ以上である、成形品。

【請求項2】

前記塩化ビニル系樹脂が硬質塩化ビニル系樹脂である、請求項１に記載の成形品。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の成形品を製造する方法であって、
塩化ビニル系樹脂とメチルメタクリレート系樹脂とが質量比６０：４０～８０：２０で配合されたアロイ樹脂をヒートアンドクール成形して成形品を得る、成形品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成形品及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

硬質塩化ビニル系樹脂は、一般に難燃性及び耐薬品性に優れるため、パイプ、一般建材等の用途に広く用いられている。また、硬質塩化ビニル系樹脂の特性を改善する目的で、塩化ビニル系樹脂にアクリル樹脂やＡＢＳ樹脂等をアロイとして添加することも知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６１－０１４２４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、従来では、アロイ樹脂を用いて光沢度が高く、かつ耐傷付き性に優れた成形品が得られにくい傾向がある。

【0005】

本発明は、光沢度が高く、かつ耐傷付き性に優れた成形品、及び前記成形品の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、以下の態様を有する。
［１］塩化ビニル系樹脂とメチルメタクリレート系樹脂が配合されたアロイ樹脂が成形された成形品であって、前記塩化ビニル系樹脂と前記メチルメタクリレート系樹脂の質量比が６０：４０～８０：２０であり、表面の光沢度が６５％以上であり、鉛筆硬度がＨ以上である、成形品。
［２］前記塩化ビニル系樹脂が硬質塩化ビニル系樹脂である、［１］に記載の成形品。
［３］［１］又は［２］に記載の成形品を製造する方法であって、塩化ビニル系樹脂とメチルメタクリレート系樹脂とが質量比６０：４０～８０：２０で配合されたアロイ樹脂をヒートアンドクール成形して成形品を得る、成形品の製造方法。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、光沢度が高く、かつ耐傷付き性に優れた成形品、及び前記成形品の製造方法を提供できる。

【発明を実施するための形態】

【0008】

［成形品］
本発明の成形品は、塩化ビニル系樹脂（以下、「ＰＶＣ系樹脂」と記す。）とメチルメタクリレート系樹脂（以下、「ＭＭＡ系樹脂」と記す。）とが質量比６０：４０～８０：２０で配合されたアロイ樹脂が成形された成形品である。また、本発明の成形品は、表面の光沢度が６５％以上であり、鉛筆硬度がＨ以上である。

【0009】

成形品の表面の光沢度は、６５％以上であり、７０％以上９０％以下が好ましい。光沢度が前記範囲の前記下限値以上であれば、外観が良く、強度も強くなる。光沢度が前記範囲の前記上限値以下であれば、表面が硬くなり傷つきにくくなる。
なお、光沢度は、ＪＩＳ Ｚ８７４１－１９９７に準拠して測定される入射角６５°での光沢度を意味する。

【0010】

成形品の鉛筆硬度は、Ｈ以上であり、２Ｈ以上が好ましい。鉛筆硬度が前記下限値以上であれば、成形品の耐傷付き性に優れる。アロイ樹脂の鉛筆硬度は、ＰＶＣ系樹脂とＭＭＡ系樹脂との質量比等によって調節できる。
なお、アロイ樹脂の鉛筆硬度は、ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４に準拠して測定される。

【0011】

ＰＶＣ系樹脂とＭＭＡ系樹脂との質量比は、６０：４０～８０：２０であり、５０：５０～７０：３０が好ましい。ＰＶＣ系樹脂の割合が高いほど、耐溶剤性が向上する。ＭＭＡ系樹脂の割合が高いほど、光沢度、耐傷付き性が向上する。

【0012】

ＰＶＣ系樹脂は、塩化ビニル由来の繰り返し単位（以下、「塩化ビニル単位」とも記す。）の割合が全繰り返し単位に対して５０質量％超の重合体である。ＰＶＣ系樹脂は、塩化ビニルの単独重合体であってもよく、塩化ビニルと、塩化ビニルと共重合可能なビニル系単量体との共重合体であってもよい。ＰＶＣ系樹脂が共重合体である場合、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよく、グラフト共重合体であってもよい。アロイ樹脂に含まれるＰＶＣ系樹脂は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

【0013】

ＰＶＣ系樹脂中の塩化ビニル単位の割合は、全繰り返し単位に対して、７５質量％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましく、８５質量％以上がさらに好ましく、９８質量％以上が特に好ましい。

【0014】

塩化ビニルと共重合可能なビニル系単量体としては、特に限定されず、例えば、脂肪酸ビニルエステル、アクリレート、メタクリレート、シアン化ビニル、ビニルエーテル、α－オレフィン、不飽和カルボン酸又はその酸無水物、塩化ビニリデン、臭化ビニル、各種ウレタンを例示できる。

【0015】

脂肪酸ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ラウリン酸ビニルを例示できる。アクリレートとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレートを例示できる。メタクリレートとしては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレートを例示できる。シアン化ビニルとしては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルを例示できる。ビニルエーテルとしては、ビニルメチルエーテル、ビニルブチルエーテル、ビニルオクチルエーテルを例示できる。α－オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブチレンを例示できる。不飽和カルボン酸又はその酸無水物類としては、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸を例示できる。塩化ビニルと共重合可能なビニル系単量体は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0016】

ＰＶＣ系樹脂の平均重合度は、４００以上１２００以下が好ましく、５００以上８００以下がより好ましく、５５０以上７００以下がさらに好ましい。ＰＶＣ系樹脂の平均重合度が前記範囲の下限値以上であれば、鉛筆硬度が向上する。ＰＶＣ系樹脂の平均重合度が前記範囲の上限値以下であれば、成形加工性が向上する。
なお、平均重合度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２０－２によって測定される。

【0017】

ＰＶＣ系樹脂としては、硬質塩化ビニル樹脂であってもよく、軟質塩化ビニル樹脂であってもよいが、成形品の表面硬度が高く、耐傷付き性に優れる点から、硬質塩化ビニル系樹脂が好ましい。

【0018】

ＭＭＡ系樹脂は、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）由来の繰り返し単位（以下、「ＭＭＡ単位」とも記す。）の割合が全繰り返し単位に対して８０質量％以上の重合体である。ＭＭＡ系樹脂は、ＭＭＡの単独重合体であってもよく、ＭＭＡと、ＭＭＡ以外の（メタ）アクリレートとの共重合体であってもよい。なお、（メタ）アクリレートは、メタクリレートとアクリレートの総称である。ＭＭＡ系樹脂が共重合体である場合、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよい。アロイ樹脂に含まれるＭＭＡ系樹脂は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

【0019】

ＭＭＡ系樹脂中のＭＭＡ単位の割合は、全繰り返し単位に対して、８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましい。ＭＭＡ単位の割合が前記範囲の下限値以上であれば、成形性が向上する。

【0020】

ＭＭＡ以外の（メタ）アクリレートとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ－ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、２－エチルヘキシルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ－ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、２－エチルヘキシルメタクリレートを例示できる。ＭＭＡ系樹脂に用いるＭＭＡ以外の（メタ）アクリレートは、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

【0021】

ＭＭＡ系樹脂の重量平均分子量は、１０，０００以上６００，０００以下が好ましく、２０，０００以上４００，０００以下がより好ましい。ＭＭＡ系樹脂の重量平均分子量が前記範囲の下限値以上であれば、鉛筆硬度が向上する。ＭＭＡ系樹脂の重量平均分子量が前記範囲の上限値以下であれば、強度が向上する。

【0022】

ＭＭＡ系樹脂の数平均分子量は、５，０００以上３００，０００以下が好ましく、１０，０００以上２００，０００以下がより好ましい。ＭＭＡ系樹脂の数平均分子量が前記範囲の下限値以上であれば、鉛筆硬度が向上する。ＭＭＡ系樹脂の数平均分子量が前記範囲の上限値以下であれば、強度が向上する。
重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィを用いて測定されるポリスチレン換算の平均分子量である。

【0023】

ＭＭＡ系樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、１．０ｇ／１０分以上２０ｇ／１０分以下が好ましく、２．０ｇ／１０分以上１５ｇ／１０分以下がより好ましい。ＭＭＡ系樹脂のＭＦＲが前記範囲の下限値以上であれば、加工性が良好となる。ＭＭＡ系樹脂のＭＦＲが前記範囲の上限値以下であれば、鉛筆硬度が向上する。
なお、ＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ ７２１０に準拠し、荷重３７．３Ｎ、温度２３０℃の条件で測定される。

【0024】

アロイ樹脂中のＰＶＣ系樹脂とＭＭＡ系樹脂の合計の割合は、アロイ樹脂の総質量に対して、８０質量％以上が好ましく、８５質量％以上がより好ましく、９０質量％以上がさらに好ましい。

【0025】

アロイ樹脂は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、必要に応じて熱安定剤、光安定剤、滑剤、充填剤等の添加剤を添加することができる。成形に用いるアロイ樹脂の形態は、特に限定されず、例えば、ペレット状を例示できる。

【0026】

［成形品の製造方法］
本発明の成形品の製造方法は、本発明の成形品を製造する方法である。本発明では、塩化ビニル系樹脂とメチルメタクリレート系樹脂とが質量比６０：４０～８０：２０で配合されたアロイ樹脂をヒートアンドクール成形して成形品を得る。

【0027】

ヒートアンドクール成形は、射出成形において、金型のキャビティ面を所定の温度に昇温した状態で溶融樹脂を射出した後、金型のキャビティ面を冷却して溶融樹脂を固化させて成形品を得る成形方法である。ヒートアンドクール成形における金型のキャビティ面の温度が下降していくときに成形品の表面に金型キャビティ面が転写され艶が生じ、光沢度が高くなる。また、ヒートアンドクール成形により、金型への射出時に溶融状態のアロイ樹脂が冷却されて固化することが抑制されるため、成形品の表面にウェルドラインが形成されにくくなる。

【0028】

ヒートアンドクール成形に採用する方式は、特に限定されず、例えば、高周波誘導加熱方式、熱媒体加熱方式、電気ヒータ加熱方式、断熱金型方式を例示できる。熱媒体加熱方式における金型加熱用の熱媒体としては、例えば、蒸気、熱水、油を例示できる。金型冷却用の熱媒体としては、例えば、水を例示できる。

【0029】

ヒートアンドクール成形では、例えば、所定温度に昇温した金型に溶融樹脂を射出し、保圧した後、金型を所定温度まで冷却して溶融樹脂を固化させ、金型を開いて成形品を脱型する。

【0030】

溶融樹脂（アロイ樹脂）の射出時の金型のキャビティ面温度は、９０℃以上１６０℃以下が好ましく、１２０℃以上１４０℃以下がより好ましい。射出充填時に温調するキャビティ面の温度が前記範囲の下限値以上であれば、成形品にフローマークやウェルドラインが生じることを抑制でき、また転写性が向上する。射出充填時に温調するキャビティ面の温度が前記範囲の上限値以下であれば、成形品にヤケが生じることを抑制できる。

【0031】

溶融樹脂（アロイ樹脂）の射出温度、すなわちキャビティに射出充填する溶融樹脂の温度は、１６０～２００℃が好ましく、１７０～１９０℃がより好ましい。溶融樹脂の射出温度が前記範囲の下限値以上であれば、樹脂の流動性が良好となりキャビティ内に樹脂を充填することができる。溶融樹脂の射出温度が前記範囲の上限値以下であれば、金型端部のバリを抑制できる。

【0032】

射出後の保圧時間は、３秒以上３０秒以下が好ましく、５秒以上１０秒以下がより好ましい。保圧時間が前記範囲の下限値以上であれば、転写性が向上する。保圧時間が前記範囲の上限値以下であれば、成形品にヤケが生じることを抑制しやすい。

【0033】

冷却固化時の金型のキャビティ面温度は、１０℃以上５０℃以下が好ましく、１５℃以上４５℃以下がより好ましい。固化時に温調するキャビティ面の温度が前記範囲内の下限値以上であれば、キャビティ面が樹脂に転写され、鏡面であれば光沢が向上し、良好となる。固化時に温調するキャビティ面の温度が前記範囲内の上限値以下であれば、成形品の取り出した後の形状保持が良好となる。

【0034】

以上説明した本発明の成形品は、ＰＶＣ系樹脂とＭＭＡ系樹脂の質量比が特定の比率に制御され、光沢度及び鉛筆硬度が高く制御されているため、光沢度が高く、かつ耐傷付き性に優れている。
本発明の成形品の用途は、特に限定されず、例えば、車両や建材や家電等が挙げられる。

【実施例0035】

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。

【0036】

［光沢度］
成形品の表面の光沢度は、ＪＩＳ Ｚ８７４１－１９９７に準拠し、入射角を６５°として測定した。

【0037】

［鉛筆硬度］
成形品の表面の鉛筆硬度は、ＪＩＳ Ｋ５６００－５－４に準拠して測定した。

【0038】

［実施例１］
ＰＶＣ系樹脂としてＴＪＺ－１２３０（商品名、信越ポリマー社製、塩化ビニル単位の割合：８７質量％、平均重合度：７００）８０質量部と、ＭＭＡ系樹脂としてアクリルペレット ＶＨ－００１（商品名、三菱ケミカル社製、ＭＭＡ単位の割合：９０質量％、重量平均分子量：９０，０００、数平均分子量：５０，０００、ＭＦＲ：２．０ｇ／１０分）２０質量部とを配合したアロイ樹脂を用い、ヒートアンドクール成形によって板状の成形品を作製した。
ヒートアンドクール成形は、金型加熱用の熱媒体として蒸気、金型冷却用の熱媒体として水を用いた熱媒体加熱方式とした。溶融樹脂（アロイ樹脂）の射出時の金型のキャビティ面温度は１４０℃、射出後の保圧時間は５秒、冷却固化時の金型のキャビティ面温度は４５℃、冷却開始から型開きまでの時間は５分とした。

【0039】

［実施例２、３］
ＰＶＣ系樹脂とＭＭＡ系樹脂の質量比を表１に示すとおりに変更した以外は、実施例１と同様にして成形品を作製した。

【0040】

［比較例１、２］
ＰＶＣ系樹脂とＭＭＡ系樹脂の質量比を表１に示すとおりに変更し、ヒートアンドクール成形を採用せず、キャビティ面の温度を金型温度と同一とした条件の射出成形とした以外は、実施例１と同様にして成形品を作製した。

【0041】

各例の製造条件及び評価結果を表１に示す。

【0042】

【表1】

【0043】

表１に示すように、実施例１～３の成形品は、金型キャビティ面の鏡面が転写され表面の光沢度が高く、また鉛筆硬度が高く耐傷付き性にも優れていた。
一方、ヒートアンドクール成形を採用していない比較例１、２は、キャビティ面の鏡面転写が悪く表面の光沢度が低く、鉛筆硬度も低かった。