JP4364540B2 - 振動溶着用樹脂組成物および車両用灯具のランプハウジング成形品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクリル系樹脂やポリカーボネート樹脂を振動溶着する際に用いる振動溶着用熱可塑性樹脂組成物であって、振動溶着部が優れた接合面形状を有する振動溶着用熱可塑性樹脂組成物に関し、更に該組成物を成形してなる車両用灯具のランプハウジング成形品に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、車両用灯具は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの透明樹脂からなるレンズとランプハウジングの樹脂部品を組み合わせて接合してなるものであり、該接合方法としては、接着剤による方法や熱板溶着、振動溶着などの方法がある。中でも最近では、溶剤を全く使用しないことより環境問題の観点や生産性に優れることから振動溶着法の採用が多くなってきた。しかしながら、振動溶着によって樹脂部品を接合する場合、溶着部に溶融した樹脂がはみ出し、接合面の外観が好ましくないという問題が見られた。
そこで、例えば特許文献１〜３には、特定のゴム状重合体を用いて特定の単量体を重合してなるグラフト共重合体を使用することが提案されている。しかしながら、これらにおいては特殊なゴム状重合体を使用するためにその自由度が制限されるという問題があった。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３０２８２４号公報
【特許文献２】
特開２００２−２１２３７６号公報
【特許文献３】
特開２００２−３２２３４０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような振動溶着における接合面の外観を解決すべくなされたものであり、振動溶着に供される熱可塑性樹脂に対し、特定の化合物を少量添加することにより、接合面の外観が大幅に改良されることを見出し本発明にいたったものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、
（１）熱可塑性樹脂１００重量部に対して、フェノール系安定剤（Ａ）としてパラクレゾールジサイクロペンタジエンブチール化合物０．０１〜５重量部を配合することを特徴する振動溶着用樹脂組成物、
（２） 熱可塑性樹脂がゴム強化スチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂および飽和ポリエステル樹脂から選ばれた１種または２種以上の樹脂である（１）記載の振動溶着用樹脂組成物、
（３） 熱可塑性樹脂がゴム強化スチレン系樹脂単独またはゴム強化スチレン系樹脂と他の熱可塑性樹脂との混合物である（１）記載の振動溶着用樹脂組成物。
（４）（１）〜（４）記載の振動溶着用樹脂組成物を成形してなる車両用灯具のランプハウジング成形品を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳しく説明する。
本発明において使用される熱可塑性樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート等の飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂およびゴム強化スチレン系樹脂等が挙げられ、それぞれ単独または２種以上混合したものから選ばれる。
これらの中でも、その成形性から飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂およびゴム強化スチレン系樹脂を単独あるいは２種以上混合して用いることが好ましく、特に、ゴム強化スチレン系樹脂単独またはゴム強化スチレン系樹脂と他の熱可塑性樹脂との混合物であることが好ましい。
【０００７】
なお、本発明に用いられる熱可塑性樹脂を２種以上混合している場合、その比率には特に制限はなく目的に応じたものを使用することができるが、特にゴム強化スチレン系樹脂５〜１００重量％および他の熱可塑性樹脂９５〜０重量％からなる混合物であることが好ましい。
【０００８】
本発明にて用いるゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）とは、ゴム質重合体の存在下にスチレン系単量体単独またはスチレン系単量体と他の共重合可能な単量体とを重合してなるグラフト共重合体または該グラフト共重合体と上記単量体を重合してなる共重合体の混合物である。
【０００９】
ゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）を構成することのできるゴム質重合体としては、特に制限はないが、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルアクリレート−ブタジエン等のジエン系ゴム、アクリル酸ブチルゴム、ブタジエン−アクリル酸ブチルゴム、アクリル酸２−エチルヘキシル−アクリル酸ブチルゴム、メタクリル酸２−エチルヘキシル−アクリル酸ブチルゴム、アクリル酸ステアリル−アクリル酸ブチルゴム、ジメチルシロキサン−アクリル酸ブチルゴム、シリコン系／アクリル酸ブチル複合ゴム等のアクリル系ゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム等のポリオレフィン系ゴム重合体、ポリメチルシロキサンゴム等のシリコン系ゴム重合体が挙げられ、これらは、一種または二種以上用いることができる。
【００１０】
スチレン系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、ブロムスチレン等が挙げられ、一種または二種以上用いることができる。特にスチレン、α−メチルスチレンが好ましい。
【００１１】
スチレン系単量体と共に用いることができる他の共重合可能な単量体としては、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等のシアン化ビニル化合物、メタクリル酸メチル、アクリル酸メチル等の（メタ）アクリル酸エステル化合物、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド化合物、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸化合物が挙げられ、それらはそれぞれ一種または二種以上用いることができる。
【００１２】
本発明で使用されるフェノール系安定剤（Ａ）〔パラクレゾールジサイクロペンタジエンブチール化合物〕は、立体障害構造（ヒンダード）で、かつ平均分子量５００以上であることが好ましく、例えばｐ−クレゾールとジシクロペンタジエンのブチル化反応物（商品名：Ｇｏｏｄ
Ｙｅａｒ社製 商品名：Ｗｉｎｇｓｔａｙ Ｌ）が例示される。
【００１３】
本発明におけるフェノール系安定剤（Ａ）〔パラクレゾールジサイクロペンタジエンブチール化合物〕の添加量は、熱可塑性樹脂１００重量部に対して０．０１〜５重量部である。該添加量が０．０１重量部未満では振動溶着部の接合面に溶融した樹脂がはみ出し、接合面の外観が好ましくない。また５重量部を超えて添加量を増やしてもそれ以上の効果は上がらず、経済性の観点で好ましくない。
【００１４】
熱可塑性樹脂とフェノール系安定剤（Ａ）との混合方法には特に制限はなく、パウダーおよびまたはペレット状態で混合した後、通常使用されるロール、バンバリーミキサー、単軸あるいは２軸押出し機等を使用してペレットを得る方法が採用できる。
なお、上記ゴム強化スチレン樹脂（Ｂ）の製造方法については特に限定されず、乳化重合法、懸濁重合法、塊状重合法、溶液重合法等が適用でき、その時に使用する重合助剤もについても適宜使用することができる。また、熱可塑性樹脂としてゴム強化スチレン樹脂（Ｂ）を使用する際には、上記フェノール系安定剤（Ａ）を添加するに際し、公知の乳化剤により乳化液を作成した後、乳化重合法により作成したゴム強化スチレン系樹脂（Ｂ）とラテックスブレンドすることにより添加することも可能である。
【００１５】
また、本発明における振動溶着用樹脂組成物には、従来公知の安定剤、酸化防止剤、滑剤、顔料、染料、充填剤等を目的に合わせて添加しても良い。
【００１６】
本発明における振動溶着用樹脂組成物は、例えばヘッドランプ、ウィンカー、ストップランプ等の車両用灯具の用途に好適に使用することができるがこれらに限定されるものではない。
【００１７】
［実施例］
以下に本発明について実施例を挙げて詳細に説明する。尚、本発明はこれにより何ら制限を受けるものではない。また、部および％は何れも重量基準で示した。
【００１８】
グラフト共重合体（ｂ−１−１）の製造
窒素置換した反応器にブタジエン１００部、ロジン酸カリウム２．５部、過硫酸カリウム０．３部、ｎ−ドデシルメルカプタン０．３部及び脱イオン水１００部を仕込み６０℃で重合を行った。重合完了後、真空下６００ｍｍＨｇで残留モノマーを回収し、ポリブタジエンゴムラテックス（重量平均粒子径０．３５μｍ、固形分５０％）を得た。得られたポリブタジエンゴムラテックス５０部（固形分として）にスチレン３５部及びアクリロニトリル１５部で公知の乳化重合法に基づきグラフト重合した。得られたグラフト共重合体ラテックスを硫酸マグネシウムで凝固した後、回収し、水洗後乾燥しグラフト共重合体（ｂ−１−１）を得た。
【００１９】
グラフト共重合体（ｂ−１−２）の製造
窒素置換した反応器にアクリル酸ｎ−ブチル１００部、メタクリル酸アリル０．３部、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム２部、過硫酸カリウム０．３部、リン酸二ナトリウム１２水塩０．５部、リン酸水素ナトリウム２水塩０．５部及び脱イオン水３００重量部を仕込み６０℃で重合を行った。重合完了後、架橋アクリルゴムラテックス（重量平均粒子径０．1５μｍ、固形分２５％）を得た。得られた架橋アクリルゴムラテックス５０重量部（固形分として）にスチレン３５重量部及びアクリロニトリル１５重量部で公知の乳化重合法に基づきグラフト重合した。得られたグラフト共重合体ラテックスに、予め乳化したフェノール系安定剤（Ａ−１）：パラクレゾールジサイクロペンタジエンブチール化合物〔Ｇｏｏｄ Ｙｅａｒ社製 商品名：Ｗｉｎｇｓｔａｙ Ｌ〕の乳化液を０．５部添加した後、硫酸マグネシウムで凝固した後、回収し、水洗後乾燥しグラフト共重合体（ｂ−１−２）を得た。
【００２０】
グラフト共重合体（ｂ−１−３）の製造
公知の溶液重合法により、エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネン共重合体５０重量部にスチレン３５重量部及びアクリロニトリル１５重量部をグラフト重合して共グラフト重合体（ｂ−１−３）を得た。
【００２１】
共重合体（ｂ−２−１）の製造
窒素置換した反応器に脱イオン水１４０重量部、ラウリル硫酸ナトリウム３部、過硫酸カリウム０．７部及びｎ−ドデシルメルカプタン０．１部を加え、７５℃に加熱した後、スチレン７２部とアクリロニトリル２８部からなる単量体混合物を５時間かけて連続的に添加した。単量体添加終了後、更に２時間重合を継続した。
得られた共重合体を硫酸マグネシウムで凝固した後、回収し、水洗後乾燥し共重合体（ｂ−２−１）を得た。
【００２２】
共重合体（ｂ−２−２）の製造
窒素置換した反応器に脱イオン水１４０重量部、ラウリル硫酸ナトリウム３部、過硫酸カリウム０．７部及びｎ−ドデシルメルカプタン０．１部を加え、７５℃に加熱した後、α−スチレン７２部とアクリロニトリル２８部からなる単量体混合物を５時間かけて連続的に添加した。単量体添加終了後、更に２時間重合を継続した。
得られた共重合体を硫酸マグネシウムで凝固した後、回収し、水洗後乾燥し共重合体（ｂ−２−２）を得た。
【００２３】
飽和ポリエステル樹脂（Ｃ−１）：ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂として三菱エンジニアリングプラスチック（株）製の「ノバドゥール５０１０Ｒ５」（商品名）を使用した。
【００２４】
ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂（Ｃ−２）：ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂として住友ダウ（株）製の「カリバー３０１−１５」（商品名）を使用した。
【００２５】
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂（Ｃ−３）：ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂として住友化学工業（株）製の「スミペックスＭＨ」（商品名）を使用した。
【００２６】
フェノール系安定剤（Ａ−１）：パラクレゾールジサイクロペンタジエンブチール化合物〔Ｇｏｏｄ Ｙｅａｒ社製 商品名：Ｗｉｎｇｓｔａｙ Ｌ〕
【００２７】
フェノール系安定剤（Ａ−ｉ）：Ｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジターシャリーブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロミネート〔共同薬品（株）製 商品名：スミライザーＢＰ−７６〕
【００２８】
表１に示す割合にて、各熱可塑性樹脂またはその混合物とフェノール系安定剤（実施例２はグラフト共重合体製造時に添加）とを２軸押出し機を用い、シリンダー温度２４０℃で溶融混練し、ペレット化した。得られたペレットを射出成形機を用い、シリンダー温度２５０℃、金型温度５０℃の条件で射出成形して試験片（幅１５０ｍｍ×長２００ｍｍ×厚３ｍｍ）を作成した。得られた各試験片につき振動溶着性の評価を行なった。
評価結果を表１に示す。
【００２９】
なお、実施例中、振動溶着性は、次の方法で評価した。
評価レンズ用材料として、住友化学工業（株）製の「スミペックスＭＨＦ」（商品名）を射出成形にて箱型（幅１２０ｍｍ×長１８０ｍｍ×高２０ｍｍ×厚３ｍｍ）に成形したものを使用した。
振動溶着は、日本エマソン社製のＢＲＡＮＳＯＮ ＶＩＢＲＡＴＩＯＮ ＷＥＬＤＥＲ ２４０６型）を使用して、以下の条件で振動溶着を行い、溶着部の外観を目視にて評価した。
溶着条件
振 幅：０．５ｍｍ
圧 力：０．２４ＭＰａ
沈み量：１．０ｍｍ
溶着部の外観評価結果は、溶着部のバリにおける熱可塑性樹脂の広がりが小さい順に◎、○、△、×の四段階で示す。
【００３０】
【表１】

【００３１】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の振動溶着用樹脂組成物は、従来の樹脂に比べて振動溶着時の溶着部の外観が優れるものであり、振動溶着用途、特に車両用灯具のランプハウジング用として好適に使用できる。

Claims (4)

1. 熱可塑性樹脂１００重量部に対して、フェノール系安定剤（Ａ）としてパラクレゾールジサイクロペンタジエンブチール化合物０．０１〜５重量部を配合することを特徴する振動溶着用樹脂組成物。
2. 熱可塑性樹脂がゴム強化スチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂および飽和ポリエステル樹脂から選ばれた１種または２種以上の樹脂である請求項１記載の振動溶着用樹脂組成物。
3. 熱可塑性樹脂がゴム強化スチレン系樹脂単独またはゴム強化スチレン系樹脂と他の熱可塑性樹脂との混合物である請求項１記載の振動溶着用樹脂組成物。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の振動溶着用樹脂組成物を成形してなる車両用灯具のランプハウジング成形品。