JP5215155B2 - 熱板融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

本発明は、２種以上の樹脂材料を加熱された熱板を用いて溶融した後、溶融部分を圧着することにより結合させるいわゆる熱板融着に使用される熱板融着用樹脂組成物に関するものである。

従来より、樹脂成形品の接合に際し、熱板により溶融後圧着する（いわゆる熱板融着）が、溶剤を全く使用しないことより環境問題の観点から採用されることが増えてきた。しかしながら、このような熱板融着法では、熱可塑性樹脂が熱板より溶融された後、熱板を引き離す際に樹脂が糸状に引き伸ばされ（以下、糸引き性と記す。）、これが成形品の表面に付着することにより外観不良となる不具合を生じることがある。
そこで、これらを改良すべく、例えば特許文献１（特開平１１−１９９７２９号公報）、特許文献２（特開２００１−２８８１号公報）、特許文献３（特開２００１−２０７０００号公報）、特許文献４（特開２００１−２５３９９０号公報）には、それぞれα−メチルスチレン系共重合体を含む樹脂組成物を使用することが提案されている。
一方で、環境面や成形サイクルの短縮あるいは溶着面の外観不良を低減することを目的に、熱板融着温度を下げる検討が進められているが、従来技術品では融着温度を下げると糸引き性の低下が起こる不具合が発生するため、早急な改良品が求められているのが現状である。
特開平１１−１９９７２９号公報 特開２００１−２８８１号公報 特開２００１−２０７０００号公報 特開２００１−２５３９９０号公報

本発明の目的は、このような低温での熱板融着における樹脂の糸引き性を解決することであり、熱板融着に供される熱可塑性樹脂に対して、特定の熱膨張性マイクロカプセルを少量配合することにより、糸引き性が大幅に改良されることを見出し本発明に至ったものである。

すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂（Ａ）１００重量部に対して、熱膨張開始温度が１４０℃以上である熱膨張性マイクロカプセル（Ｂ）を０．１〜２０重量部配合してなる糸引き性の改良された熱板融着用樹脂組成物を提供するものである。

本発明は、糸引き性および成形品の外観に優れる熱板融着用樹脂組成物が得られるという効果を奏する。

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（Ａ）としては、ゴム強化スチレン系樹脂、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、ポリフェニレンオキサイド樹脂、メタクリル樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等が挙げられ、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、ゴム強化スチレン系樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、メタクリル樹脂あるいはこれらの２種以上を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。

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。

本発明にて用いるゴム強化スチレン系樹脂とは、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。
ゴム強化スチレン系樹脂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、ポリオルガノシロキサン−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、ポリオルガノシロキサン系ゴム等のシリコン系ゴム重合体が挙げられ、これらは、１種または２種以上用いることができる。

ゴム強化スチレン系樹脂を構成することのできる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、１種または２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。
また、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系単量体、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系単量体、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系単量体、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単量体が挙げられ、これらはそれぞれ１種または２種以上用いることができる。

本発明おいて必須成分として使用される熱膨張性マイクロカプセル（Ｂ）とは、膜厚が１〜３０μｍである熱可塑性樹脂からなる外殻の内部に炭化水素が内包された構造を持つものである。
このような熱膨張性マイクロカプセル（Ｂ）としては、具体的は特開平５−２８５３７６号公報、特開２０００−２４４８８号公報、特開２００２−３２０８４３号公報等に詳しく記載されている。
また、熱膨張性マイクロカプセル（Ｂ）の熱膨張開始温度は１４０℃以上、好ましくは１６０℃以上である。熱膨張性マイクロカプセル（Ｂ）の熱膨張開始温度が１４０℃未満では糸引き性に劣るため好ましくない。ここで述べている、熱膨張開始温度とは熱機械分析装置を用いて１０℃／minの昇温速度で測定を行った際に、マイクロカプセルの体積上昇が開始された時の温度の事を示す。
さらに、熱膨張性マイクロカプセル（Ｂ）の平均粒子径には特に制限はないが、好ましくは１〜１００μｍである。ここで述べている、平均粒子径とはレーザー回折式粒度分布測定器を使用し、体積粒度分布の累計５０％となる粒径を示す。
このような熱膨張性マイクロカプセル（Ｂ）としては、例えば松本油脂製薬株式会社（商品名：マツモトマイクロスフィアー）、積水化学工業株式会社（商品名：アドバンセル）より入手することが可能である。

熱可塑性樹脂（Ａ）と熱膨張性マイクロカプセル（Ｂ）との混合比率は、熱可塑性樹脂（Ａ）１００重量部に対して熱膨張性マイクロカプセル（Ｂ）を０．１〜２０重量部、好ましくは０．３〜１５重量部である。０．１重量部以下では十分な糸引き性の改良効果が得られず、また２０重量部を超えると成形時のガスにより蒸着や塗装で外観不良が発生し易い傾向にあるため好ましくない。

熱可塑性樹脂（Ａ）と熱膨張性マイクロカプセル（Ｂ）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作成した後、成形する方法や、成形の際に熱可塑性樹脂（Ａ）に熱膨張性マイクロカプセル（Ｂ）を混合した状態で直接成形する方法が採用できる。

また、本発明における熱板融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、充填剤等をその目的に応じて添加してもよい。

本発明における熱板融着用樹脂組成物は、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（所謂ランプハウジング成形品）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。

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。

−熱可塑性樹脂（Ａ）−
ゴム強化スチレン系樹脂（ＡＢＳ−１）：公知の乳化重合法により、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（固形分）５０重量部にアクリロニトリル１５重量部およびスチレン３５重量部をグラフト重合して得られたグラフト重合体４０重量部とアクリロニトリル３０重量部およびスチレン７０重量部からなる共重合体６０重量部とを混合してなるＡＢＳ樹脂。

ゴム強化スチレン系樹脂（ＡＢＳ−２）：公知の乳化重合法により、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（固形分）５０重量部にアクリロニトリル１５重量部およびスチレン３５重量部をグラフト重合して得られたグラフト重合体４０重量部とアクリロニトリル３０重量部およびα−メチルスチレン７０重量部からなる共重合体６０重量部とを混合してなるＡＢＳ樹脂。

ゴム強化スチレン系樹脂（ＡＥＳ）：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重量部にアクリロニトリル１５重量部およびスチレン３５重量部をグラフト重合して得られたグラフト重合体４０重量部とアクリロニトリル３０重量部、Ｎ−フェニルマレイミド１０重量部およびスチレン６０重量部からなる共重合体６０重量部とを混合してなるＡＥＳ樹脂。

ゴム強化スチレン系樹脂（ＡＡＳ）：公知の乳化重合法により、アクリル系ゴムラテックス（固形分）５０重量部にアクリロニトリル１５重量部およびスチレン３５重量部をグラフト重合して得られたグラフト重合体４０重量部とアクリロニトリル３０重量部およびスチレン７０重量部からなる共重合体６０重量部とを混合してなるＡＡＳ樹脂。

ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）：カリバー ２００−３０（住友ダウ（株）社製）

ポリカーボネート／ゴム強化スチレン系樹脂混合物（ＰＣ／ＡＢＳ）：上記のポリカーボネート樹脂５０重量部と上記のゴム強化スチレン系樹脂（ＡＢＳ−１）５０重量部の混合物。

−熱膨張性マイクロカプセル（Ｂ）−
Ｂ−１：マツモトマイクロスフェアーＦ−１９０Ｄ（松本油脂（株）製 熱膨張開始温度１６０℃）
Ｂ−２：マツモトマイクロスフェアーＦ−２３０Ｄ（松本油脂（株）製 熱膨張開始温度１８０℃）
Ｂ−ｉ：マツモトマイクロスフェアーＦ−１７０Ｄ（松本油脂（株）製 熱膨張開始温度１３０℃）

〔実施例１〜８、比較例１〜５〕
表１に示す割合にて、熱可塑性樹脂またはその混合物と熱膨張性マイクロカプセルとを２軸押出し機を用い、シリンダー温度２１０℃で溶融混練を行いペレット化した。得られたペレットにつき、射出成形機を用い、シリンダー温度２３０℃、金型温度５０℃の条件で射出成形して各試験片を作成した。得られた各試験片につき次の評価を行なった。
評価結果を表１に示す。

なお、実施例中、各種の物性評価は、次の方法で測定した。
糸引き性：２６０℃に加熱したアルミ製の平板に、射出成形にて得られたＡＳＴＭ１号ダンベルを１０ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で３０秒間押しつけた後、このダンベルを５００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引き上げた時に融着面に発生した糸の重量を測定した。また糸引きが発生するかどうか判定した。
○：糸引きなし、△：少し糸引きあり、×：糸引きあり

以上のとおり、本発明の熱板融着用樹脂組成物は、従来の樹脂に比べて著しく糸引き性に優れるものであり、熱板融着用途、特に車両用灯具（所謂ランプハウジング成形品）として好適に使用できる。

Claims (5)

1. 熱可塑性樹脂（Ａ）１００重量部に対して、熱膨張開始温度が１４０℃以上である熱膨張性マイクロカプセル（Ｂ）を０．１〜２０重量部配合することを特徴する熱板融着用樹脂組成物。
2. 熱可塑性樹脂（Ａ）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記載の熱板融着用樹脂組成物。
3. 熱膨張性マイクロカプセル（Ｂ）の熱膨張開始温度が１６０℃以上である請求項１又は２何れかに記載の熱板融着用樹脂組成物。
4. 熱膨張性マイクロカプセル（Ｂ）の平均粒子径が１〜１００μｍである請求項１〜３何れかに記載の熱板融着用樹脂組成物。
5. 請求項１〜４何れかに記載の熱板融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。