JP5568840B2

JP5568840B2 - 熱板融着用メタクリル樹脂組成物

Info

Publication number: JP5568840B2
Application number: JP2008100245A
Authority: JP
Inventors: 孝雄和氣; 和広山崎
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2008-04-08
Filing date: 2008-04-08
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2028-04-08
Also published as: KR101569543B1; KR20110005253A; TW200951170A; CN104231508A; EP2287248A1; JP2009249528A; CN101990562A; WO2009125766A1; US20110108193A1; EP2287248A4

Description

本発明は、熱板融着用メタクリル樹脂組成物に関する。かかるメタクリル樹脂組成物は、例えば、テールランプカバー、ヘッドランプカバー及びメーターパネルの如き車両用部材等の原材料として有用である。

メタクリル樹脂組成物は透明性や耐候性に優れ、テールランプカバーや、ヘッドランプカバー、メーターパネルといった車両用部材等の原材料として用いられることが知られている（例えば、特許文献１〜９参照）。かかる車両用部材は、これにＡＢＳ樹脂の如きスチレン系樹脂等からなるハウジング部材を接合してさらに加工される。これらを接合する方法としては、接着剤による方法や、熱板融着法、振動融着法等が知られている（特許文献１０）。ここでいう熱板融着法とは、上述した各部材の接合部をそれぞれ金属製の熱板に密着させることにより加熱、溶融した後、これらを圧着する方法であり、接着剤を塗布する手間や接着剤を硬化させる時間を省くことができるため、生産性に優れた方法である。

特開平０５−３１１０２５号公報特開平０５−２４７３１１号公報特開平０５−２７９５３７号公報特開平０６−４１３８５号公報特開平０６−４１３８６号公報特開平０６−１８４３８９号公報特開平０６−１８４３９０号公報特開平０６−２４００９３号公報特開平０１−２９４７６３号公報特開２００５−２３９８２３号公報

熱板融着法においては生産性の観点から短時間で各部材の接合部分を溶融させることが望まれるため、高い熱板温度が好ましく、また該温度として少なくとも２３０℃程度は必要とされるところ、従来のメタクリル樹脂組成物のなかには、これを上記所定の温度に加熱した熱板で溶融した後、熱板と引き離す際に、樹脂の一部が熱板からうまくはがれず、糸状に引き伸ばされる現象（いわゆる糸曳き）が見られるものがあり、このような樹脂組成物を上記車両用部材の原材料として用いると外観不良の原因となることがあった。

そこで、本発明の目的は、熱板融着の際、熱板温度を高くしても糸曳きが生じにくい熱板融着用メタクリル樹脂組成物を提供することにある。

かかる状況の下、本発明者らは鋭意検討した結果、所定のメタクリル樹脂と、脂肪酸アミド、脂肪酸アルキル、脂肪酸グリセリド、脂肪族アルコールといった化合物とを含むメタクリル樹脂組成物は、これを熱板融着に用いた際、熱板温度を高くしても糸曳きが生じにくく、熱板融着用として優れた樹脂組成物であることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、メタクリル酸メチルを主体とする単量体が重合してなる重合体と、脂肪酸アミド、脂肪酸アルキル、脂肪酸グリセリド及び脂肪族アルコールから選ばれる少なくとも１種とを含有することを特徴とする熱板融着用メタクリル樹脂組成物を提供するものである。

本発明によれば、熱板融着の際、熱板温度を高くしても糸曳きが生じにくい熱板融着用メタクリル樹脂組成物を提供することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明における熱板融着用メタクリル樹脂組成物は、メタクリル酸メチルを主体とする単量体が重合してなる重合体と、脂肪酸アミド、脂肪酸アルキル、脂肪酸グリセリド及び脂肪族アルコールから選ばれる少なくとも１種とを含有するものである。かかるメタクリル樹脂組成物は、これを熱板融着に使用した場合に、熱板の温度を高くしても、熱板と該樹脂組成物とを引き離す際に樹脂が糸状に引き伸ばされるいわゆる糸曳きが生じにくく、熱板融着用として優れたものである。

メタクリル酸メチルを主体とする単量体とは、メタクリル酸メチルを５０重量％以上とそれ以外の単量体とを含むものである。かかるメタクリル酸メチル以外の単量体としては、メタクリル酸メチルと共重合可能な単量体であれば、特に制限はなく、一分子内にラジカル重合可能な二重結合を１つ有する単官能単量体であってもよいし、一分子内にラジカル重合可能な二重結合を２つ以上有する多官能単量体であってもよい。中でも、アクリル酸エステルが好ましい。メタクリル酸メチル以外の単量体として、アクリル酸エステルを使用する場合、メタクリル酸メチルが８５〜１００重量部、アクリル酸エステルが０〜１５重量部であるのが好ましく、メタクリル酸メチル９２〜９９．９が重量部、アクリル酸エステルが０．１〜８重量部であるのがより好ましい。

上記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、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル等が挙げられ、必要に応じてそれらの２種以上が含まれていてもよい。中でも、アクリル酸メチルやアクリル酸エチルが好ましい。

本発明のメタクリル樹脂組成物は、上記重合体のほか、脂肪酸アミド、脂肪酸アルキル、脂肪酸グリセリド及び脂肪族アルコールから選ばれる少なくとも１種とを含有するものである。ここでいう脂肪酸アミドは、通常炭素数１０〜２２程度の脂肪酸とアンモニアやアミノ化合物とが脱水縮合した構造を有する化合物であることができ、例えば、ラウリル酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミドの如き飽和脂肪酸アミドや、オレイン酸アミド、リノール酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミド、エチレンビスラウリル酸アミド、エチレンビスパルミチン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミドの如きアミド類等が挙げられる。また、必要に応じてそれらの２種以上を用いてもよい。中でも、ステアリン酸アミドやエチレンビスステアリン酸アミドが好ましい。

脂肪酸アルキルは、通常炭素数１０〜２２程度の脂肪酸と炭素数１〜１０程度の１価の脂肪族アルコールとが脱水縮合した構造を有する化合物であることができ、例えば、ラウリル酸メチル、ラウリル酸エチル、ラウリル酸ブチル、ラウリル酸オクチル、パルミチン酸メチル、パルミチン酸エチル、パルミチン酸ブチル、パルミチン酸オクチル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸エチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸オクチル、ベヘン酸メチル、ベヘン酸エチル、ベヘン酸ブチル、ベヘン酸オクチルの如き飽和脂肪酸アルキルや、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、オレイン酸ブチル、オレイン酸オクチル、リノール酸メチル、リノール酸エチル、リノール酸ブチル、リノール酸オクチルの如き不飽和脂肪酸アルキル等が挙げられる。また、必要に応じてそれらの２種以上を用いてもよい。中でも、ステアリン酸メチル、ステアリン酸エチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸オクチル等のステアリン酸アルキルが好ましく、ステアリン酸メチルがより好ましい。

脂肪酸グリセリドは、通常炭素数１０〜２２程度の脂肪酸とグリセリンとが脱水縮合した構造を有する化合物であることができ、脂肪酸モノグリセリド、脂肪酸ジグリセリド、脂肪酸トリグリセリドが挙げられる。また、具体例としては、ラウリル酸モノグリセリド、ラウリル酸ジグリセリド、ラウリル酸トリグリセリド、パルミチン酸モノグリセリド、パルミチン酸ジグリセリド、パルミチン酸トリグリセリド、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸ジグリセリド、ステアリン酸トリグリセリド、ベヘン酸モノグリセリド、ベヘン酸ジグリセリド、ベヘン酸トリグリセリドの如き飽和脂肪酸グリセリドや、オレイン酸モノグリセリド、オレイン酸ジグリセリド、オレイン酸トリグリセリド、リノール酸モノグリセリド、リノール酸ジグリセリド、リノール酸トリグリセリドの如き不飽和脂肪酸グリセリド等が挙げられる。また、必要に応じてそれらの２種以上を用いてもよい。中でも、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸ジグリセリド、ステアリン酸トリグリセリドの如きステアリン酸グリセリドが好ましく、ステアリン酸モノグリセリドがより好ましい。

脂肪族アルコールは、通常炭素数１０〜２２の脂肪族アルコールであることができ、１価アルコールであってもよく、多価アルコールであってもよい。具体例としては、ラウリルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコールの如き飽和脂肪族アルコールや、オレイルアルコール、リノリルアルコールの如き不飽和脂肪族アルコール等が挙げられる。また、必要に応じてそれらの２種以上を用いてもよい。中でも、ステアリルアルコールが好ましい。

脂肪酸アミド、脂肪酸アルキル、脂肪酸グリセリド及び脂肪族アルコールから選ばれる少なくとも１種の使用量は、特に制限はないが、好ましくはこれらの含有量がメタクリル樹脂組成物１００重量部に対して０．０１〜１．０重量部となるように調整される。

尚、本発明のメタクリル樹脂組成物には、糸曳き性に影響を及ぼさない範囲内で、必要に応じて紫外線吸収剤、光拡散剤、酸化防止剤、着色剤、熱安定化剤等を含有させてもよい。

本発明のメタクリル樹脂組成物の製造方法としては、例えば、（１）メタクリル酸メチルを主体とする単量体を懸濁重合、溶液重合、塊状重合等の重合反応により重合し、得られた重合体と、脂肪酸アミド、脂肪酸アルキル、脂肪酸グリセリド及び脂肪族アルコールから選ばれる少なくとも１種とを、単独押出機や二軸押出機に入れて加熱溶融混練により混合する方法や、（２）メタクリル酸メチルを主体とする単量体、並びに脂肪酸アミド、脂肪酸アルキル、脂肪酸グリセリド及び脂肪族アルコールから選ばれる少なくとも１種の混合物を懸濁重合、溶液重合、塊状重合等の重合反応により重合する方法、（３）上記重合体のペレット又はビーズの表面に脂肪酸アミド、脂肪酸アルキル、脂肪酸グリセリド及び脂肪族アルコールから選ばれる少なくとも１種を付着させておき、成形の際にあわせて混合する方法等が挙げられる。

かくして本発明のメタクリル樹脂組成物を得ることができる。かかるメタクリル樹脂組成物は、これを熱板融着に使用した場合に、熱板の温度を高くしても、熱板と該樹脂組成物とを引き離す際に樹脂が糸状に引き伸ばされる所謂糸曳きが起こりにくいため、熱板融着用として優れたものである。

また、かかるメタクリル樹脂組成物は、車両用部材の原材料として好適に採用することができ、特にテールランプカバー、ヘッドランプカバー、メーターパネルといった車両用部材の原材料として更に好適に採用される。

以下、本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。

〔糸曳き性の評価試験をするための試験片の作製法〕
評価試験の対象となるメタクリル樹脂組成物を、射出成形機（東芝社製の「ＩＳ１３０ＩＩ型」）により、成形温度２４０℃、金型温度６０℃で、縦２１０ｍｍ×横１２０ｍｍ×厚さ３ｍｍの平板（１）を作製した（図１参照）。次いで、この平板（１）を、パネルソーにより、図２に示すように縦２０ｍｍ×横４０ｍｍ×厚さ３ｍｍに切断して試験片（２）を計２２枚作製した。尚、図１は切断する前の平板（１）を上から見た模式図であり、図２は切断した後の各試験片（２）を上から見た模式図である。

〔糸曳き性の評価試験法〕
メタクリル樹脂組成物の糸曳き性の評価試験法について、図３及び図４をもとに説明する。尚、図３は評価試験開始前の状態の一例を表す模式図であり、図４は該評価試験において、メタクリル樹脂組成物の試験片が糸を曳いている状態の一例を表す模式図である。
図３で示すように、ホットプレート（３）上に縦１５ｃｍ×横１５ｃｍ×厚さ３ｍｍのＳＵＳ３４製のプレートを敷き、これを熱板（４）とした。一方、高さ調整が可能なハイトゲージ（５）にアルミ製の棒（６）を挟み、さらにこのアルミ棒（６）に、上述した作製法により得た縦２０ｍｍ×横４０ｍｍ×厚さ３ｍｍのメタクリル樹脂組成物の試験片（２）をクリップで留めた。
次に、所定温度に加熱した熱板（４）に、試験片（２）のうち該試験片を作製する際にパネルソーにより切断されていない面（２０ｍｍ×３ｍｍ）を２０秒間押しあてることにより、試験片（２）の接触部を溶融させた後、図２に示すように試験片（２）を持ち上げて糸（７）が曳いた長さをハイトゲージ（５）の目盛りで読み取った。
上記操作を１０回繰り返し、ある温度における糸曳きの長さの平均値を求めた。そして、この平均値が５ｃｍになった温度を糸曳き開始温度とした。

実施例１
（ａ）メタクリル酸メチルとアクリル酸メチルとが重合してなる重合体の製造
攪拌器を備えた重合反応器に、メタクリル酸メチル９９重量部及びアクリル酸メチル１重量部の混合物と、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン０．０１６重量部と、ｎ−オクチルメルカプタン０．１７重量部とを、それぞれ連続的に供給し、１７５℃、平均滞留時間４０分で重合反応を行った。次いで、重合反応器から出る反応液（部分重合体）を予熱した後、脱揮押出機に供給し、未反応の単量体成分を気化して回収するとともに、ペレット状の重合体を得た。

（ｂ）熱板融着用メタクリル樹脂組成物の製造
実施例１（ａ）で得られた重合体１００重量部と、ステアリン酸モノグリセリド０．１重量部とをタンブラーにより混合した後、スクリュー径４０ｍｍの押出機に供給して溶融混練することにより熱板融着用メタクリル樹脂組成物を得た。

（ｃ）熱板融着用メタクリル樹脂組成物の評価
実施例１（ｂ）で得られたメタクリル樹脂組成物を用いて、上記作製法により試験片を作製した後、該試験片を上記評価試験法により評価した。その結果を表１に示す。

実施例２
ステアリン酸モノグリセリド０．１重量部にかえ、ステアリルアルコール０．３重量部を使用した以外は、実施例１と同様の操作を行った。その結果を表１に示す。

実施例３
ステアリン酸モノグリセリド０．１重量部にかえ、ステアリン酸メチル０．２重量部を使用した以外は、実施例１と同様の操作を行った。その結果を表１に示す。

実施例４
ステアリン酸モノグリセリド０．１重量部にかえ、ステアリン酸メチル０．３重量部を使用した以外は、実施例１と同様の操作を行った。その結果を表１に示す。

実施例５
ステアリン酸モノグリセリド０．１重量部にかえ、ステアリン酸アミド０．１重量部を使用した以外は、実施例１と同様の操作を行った。その結果を表１に示す。

実施例６
ステアリン酸モノグリセリド０．１重量部にかえ、ステアリン酸アミド０．２重量部を使用した以外は、実施例１と同様の操作を行った。その結果を表１に示す。

実施例７
ステアリン酸モノグリセリド０．１重量部にかえ、エチレンビスステアリン酸アミド０．１重量部を使用した以外は、実施例１と同様の操作を行った。その結果を表１に示す。

実施例８
ステアリン酸モノグリセリド０．１重量部にかえ、エチレンビスステアリン酸アミド０．２重量部を使用した以外は、実施例１と同様の操作を行った。その結果を表１に示す。

実施例９
ステアリン酸モノグリセリド０．１重量部にかえ、エチレンビスステアリン酸アミド０．３重量部を使用した以外は、実施例１と同様の操作を行った。その結果を表１に示す。

比較例１
ステアリン酸モノグリセリド０．１重量部を使用しなかった以外は、実施例１と同様の操作を行った。その結果を表１に示す。

比較例２
ステアリン酸モノグリセリド０．１重量部にかえ、ステアリン酸カルシウム０．３重量部を使用した以外は、実施例１と同様の操作を行った。その結果を表１に示す。

切断する前の平板（１）を上から見た模式図である。平板（１）を切断した後の各試験片（２）を上から見た模式図である。糸曳き性の評価試験における該評価試験開始前の状態の一例を表す模式図である。糸曳き性の評価試験において、メタクリル樹脂組成物の試験片が糸を曳いている状態の一例を表す模式図である。

符号の説明

１メタクリル樹脂組成物を射出成形して得られる平板
２メタクリル樹脂組成物の試験片
３ホットプレート
４熱板
５ハイトゲージ
６アルミ棒
７メタクリル樹脂組成物と熱板との間に生じた糸状の該樹脂組成物の一部

Claims

メタクリル酸メチルを主体とする単量体が重合してなる重合体と、脂肪酸アミド、脂肪酸アルキル及び脂肪族アルコールから選ばれる少なくとも１種とを含有することを特徴とする熱板融着用メタクリル樹脂組成物。
前記重合体が、メタクリル酸メチル８５〜１００重量部とアクリル酸エステル０〜１５重量部とが重合してなる重合体である請求項１に記載のメタクリル樹脂組成物。
脂肪酸アミド、脂肪酸アルキル及び脂肪族アルコールから選ばれる少なくとも１種の含有量が、メタクリル樹脂組成物１００重量部に対して０．０１〜１．０重量部である請求項１又は２に記載のメタクリル樹脂組成物。
前記重合体と、ステアリン酸アミド及び／又はエチレンビスステアリン酸アミドとを含有する請求項１〜３のいずれかに記載のメタクリル樹脂組成物。
前記重合体と、ステアリン酸アルキルとを含有する請求項１〜３のいずれかに記載のメタクリル樹脂組成物。
前記重合体と、ステアリルアルコールとを含有する請求項１〜３のいずれかに記載のメタクリル樹脂組成物。
車両用部材の原材料として用いられる請求項１〜６のいずれかに記載のメタクリル樹脂組成物。
車両用部材が、テールランプカバー、ヘッドランプカバー及びメーターパネルから選ばれる少なくとも１種である請求項７に記載のメタクリル樹脂組成物。