JPH11199729A - 熱板溶着用熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂材料の成形品を加熱した金属板を用いて
の熱板溶着接合する際、成形品を加熱した金属板から引
き離す時に起こる糸曳き現象を解決し、かつ衝撃強度の
良好な熱板溶着用熱可塑性樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 （Ａ）αーメチルスチレン単量体残基を
ある一定量以上含有するαーメチルスチレン系共重合
体、（Ｂ）ゴム状重合体をある一定量以上含有するスチ
レン系グラフト共重合体、更に必要に応じて（Ｃ）α−
メチルスチレン単量体以外の芳香族ビニル単量体をある
一定量以上含有するスチレン系共重合体、および／また
は（Ｄ）不飽和ジカルボン酸イミド誘導体をある一定量
以上含有するイミド化共重合体からなる熱可塑性樹脂組
成物とすることによって解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂組成
物の成形品を加熱した熱板により溶融後、加圧溶着する
ことにより接合させるいわゆる熱板溶着に適した成形品
の原料となる熱板溶着用熱可塑性樹脂組成物に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、樹脂成形品の接合には、熱板
溶着が用いられてきた。熱板溶着は、例えば車両用照明
器具であるウィンカーのハウジングとレンズを接合する
場合に、それぞれの接合部を熱板により別々に溶融した
後、即座にこれらの接合部を合わせ、加圧して溶着させ
ることにより接合させるものである。しかし、この熱板
溶着では、樹脂成形品を熱板から引き離すときに、樹脂
が糸状に引き伸ばされるいわゆる糸曳き現象を起こし、
これが成形品の表面に残り、外観不良および作業性の著
しい低下を招いてしまう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
熱板溶着時に起こる糸曳き現象を解決し、成形品の外観
不良および作業性の低下を改良することを目的とし、糸
曳き現象が改良され、かつ衝撃強度の良好な熱板溶着用
熱可塑性樹脂組成物を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】本発明者らは、上記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、熱板溶着に用いる樹脂中
に（Ａ）α−メチルスチレン単量体残基をある一定量以
上含有するα−メチルスチレン系共重合体と、（Ｂ）ゴ
ム状重合体をある一定量以上含有するスチレン系グラフ
ト共重合体を、ある特定量含有させることにより、糸曳
き現象が改良され、かつ衝撃強度の良好な熱板溶着用熱
可塑性樹脂組成物を見出した。

【０００５】本発明を概説すれば、本発明は熱板溶着用
熱可塑性樹脂組成物に関する発明であって、（Ａ）α−
メチルスチレン単量体残基１０〜１００重量％、α−メ
チルスチレン単量体以外の芳香族ビニル単量体残基０〜
９０重量％、およびこれら単量体と共重合可能なビニル
単量体残基０〜４５重量％からなるα−メチルスチレン
系共重合体４０〜９０重量％、（Ｂ）ゴム状重合体５〜
８０重量％、α−メチルスチレン単量体以外の芳香族ビ
ニル単量体残基２０〜９５重量％、およびこれら単量体
と共重合可能なビニル単量体残基０〜４０重量％からな
るスチレン系グラフト共重合体１０〜６０重量％、
（Ｃ）α−メチルスチレン単量体以外の芳香族ビニル単
量体残基５５〜１００重量％、およびこれら単量体と共
重合可能なビニル単量体残基０〜４５重量％からなるス
チレン系共重合体０〜５０重量％、並びに（Ｄ）α−メ
チルスチレン単量体以外の芳香族ビニル単量体残基２５
〜６５重量％、不飽和ジカルボン酸イミド誘導体残基３
５〜７５重量％、不飽和ジカルボン酸無水物単量体残基
０〜２５重量％、およびこれら単量体と共重合可能なビ
ニル単量体残基０〜４０重量％からなるイミド化共重合
体０〜５０重量％を有効成分とする熱可塑性樹脂組成物
である。

【０００６】本発明で用いる（Ａ）α−メチルスチレン
系共重合体には１０〜１００重量％のα−メチルスチレ
ン単量体残基と、０〜９０重量％のα−メチルスチレン
単量体以外の芳香族ビニル単量体残基と、α−メチルス
チレン単量体、α−メチルスチレン単量体以外の芳香族
ビニル単量体と共重合可能な０〜４５重量％のビニル単
量体残基を含有することができる。なお、α−メチルス
チレン単量体残基の含有量が１０重量％未満の場合、熱
板溶着時の糸曳き現象の改良効果が低い。

【０００７】α−メチルスチレン単量体以外の芳香族ビ
ニル単量体としてはスチレン、ビニルトルエン、ｔ−ブ
チルスチレン、クロロスチレン等のスチレン単量体およ
びその置換体があり、これらの中でスチレンが特に好ま
しい。

【０００８】α−メチルスチレン単量体、α−メチルス
チレン単量体以外の芳香族ビニル単量体と共重合可能な
ビニル単量体としてはアクリロニトリル、メタクリロニ
トリル、α−クロロアクリロニトリル等のシアン化ビニ
ル単量体、メチルアクリル酸エステル、エチルアクリル
酸エステル、ブチルアクリル酸エステル等のアクリル酸
エステル単量体、メチルメタクリル酸エステル、エチル
メタクリル酸エステル等のメタクリル酸エステル単量
体、アクリル酸、メタクリル酸等のビニルカルボン酸単
量体、アクリル酸アミドおよびメタクリル酸アミド等が
挙げられる。

【０００９】この（Ａ）α−メチルスチレン系共重合体
は、従来より知られている乳化重合法、懸濁重合法、塊
状重合法、溶液重合法等のいずれの方法によって得られ
たものであっても良いし、またこれらの重合法を複合化
した技術によるものでも良いが、乳化重合法によるもの
が好ましい。

【００１０】本発明で用いる（Ｂ）スチレン系グラフト
共重合体には５〜８０重量％のゴム状重合体と、２０〜
９５重量％のα−メチルスチレン単量体以外の芳香族ビ
ニル単量体残基と、α−メチルスチレン単量体以外の芳
香族ビニル単量体と共重合可能な０〜４０重量％のビニ
ル単量体残基を含有することができる。なお、ゴム状重
合体の含有量が５重量％未満の場合、衝撃強度が低くな
る。

【００１１】ゴム状重合体としてはブタジエン重合体、
ブタジエンと共重合可能なビニル単量体との共重合体、
エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン
−ジエン共重合体、ブタジエンと芳香族ビニルとのブロ
ック共重合体、アクリル酸エステル重合体およびアクリ
ル酸エステルとこれと共重合可能なビニル単量体との共
重合体等が用いられる。

【００１２】α−メチルスチレン単量体以外の芳香族ビ
ニル単量体としては前述と同様のスチレン、ビニルトル
エン、ｔ−ブチルスチレン、クロロスチレン等のスチレ
ン単量体およびその置換体があり、これらの中でスチレ
ンが特に好ましい。

【００１３】α−メチルスチレン単量体以外の芳香族ビ
ニル単量体と共重合可能なビニル単量体としては前述と
同様のアクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−ク
ロロアクリロニトリル等のシアン化ビニル単量体、メチ
ルアクリル酸エステル、エチルアクリル酸エステル、ブ
チルアクリル酸エステル等のアクリル酸エステル単量
体、メチルメタクリル酸エステル、エチルメタクリル酸
エステル等のメタクリル酸エステル単量体、アクリル
酸、メタクリル酸等のビニルカルボン酸単量体、アクリ
ル酸アミドおよびメタクリル酸アミド等が挙げられる。

【００１４】この（Ｂ）スチレン系グラフト共重合体
は、従来より知られている乳化重合法、懸濁重合法、塊
状重合法、溶液重合法等のいずれの方法によって得られ
たものであっても良いし、またこれらの重合法を複合化
した技術によるものでも良いが、乳化重合法によるもの
が好ましい。

【００１５】本発明の熱板溶着用熱可塑性樹脂組成物中
の（Ｃ）スチレン系共重合体は必須ではないが、剛性等
の改良を考える場合５０重量％以下の範囲で含有させる
ことができる。

【００１６】この（Ｃ）スチレン系共重合体には５５〜
１００重量％のα−メチルスチレン単量体以外の芳香族
ビニル単量体残基と、α−メチルスチレン単量体以外の
芳香族ビニル単量体と共重合可能な０〜４５重量％のビ
ニル単量体残基を含有することができる。

【００１７】α−メチルスチレン単量体以外の芳香族ビ
ニル単量体としては前述と同様のスチレン、ビニルトル
エン、ｔ−ブチルスチレン、クロロスチレン等のスチレ
ン単量体およびその置換体があり、これらの中でスチレ
ンが特に好ましい。

【００１８】α−メチルスチレン単量体以外の芳香族ビ
ニル単量体と共重合可能なビニル単量体としては前述と
同様のアクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−ク
ロロアクリロニトリル等のシアン化ビニル単量体、メチ
ルアクリル酸エステル、エチルアクリル酸エステル、ブ
チルアクリル酸エステル等のアクリル酸エステル単量
体、メチルメタクリル酸エステル、エチルメタクリル酸
エステル等のメタクリル酸エステル単量体、アクリル
酸、メタクリル酸等のビニルカルボン酸単量体、アクリ
ル酸アミドおよびメタクリル酸アミド等が挙げられる。

【００１９】この（Ｃ）スチレン系共重合体は、従来よ
り知られている乳化重合法、懸濁重合法、塊状重合法、
溶液重合法等のいずれの方法によって得られたものであ
っても良いし、またこれらの重合法を複合化した技術に
よるものでも良いが、懸濁重合法あるいは溶液重合法に
よるものが好ましい。

【００２０】本発明の熱板溶着用熱可塑性樹脂組成物中
の（Ｄ）イミド化共重合体は必須ではないが、耐熱性等
の改良を考える場合５０重量％以下の範囲で含有させる
ことができる。

【００２１】この（Ｄ）イミド化共重合体には２５〜６
５重量％のα−メチルスチレン単量体以外の芳香族ビニ
ル単量体残基と、３５〜７５重量％の不飽和ジカルボン
酸イミド誘導体残基と、０〜２５重量％の不飽和ジカル
ボン酸無水物単量体残基と、α−メチルスチレン単量体
以外の芳香族ビニル単量体、不飽和ジカルボン酸イミド
誘導体、不飽和ジカルボン酸無水物単量体と共重合可能
な０〜４０重量％のビニル単量体残基を含有することが
できる。

【００２２】α−メチルスチレン単量体以外の芳香族ビ
ニル単量体としては前述と同様のスチレン、ビニルトル
エン、ｔ−ブチルスチレン、クロロスチレン等のスチレ
ン単量体およびその置換体があり、これらの中でスチレ
ンが特に好ましい。

【００２３】不飽和ジカルボン酸イミド誘導体としては
不飽和ジカルボン酸無水物を芳香族ビニルと共重合させ
た後、アンモニアおよび／または第１級アミンと反応さ
せてイミド誘導体にしても、またはマレイミド、Ｎ−メ
チルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−シクロヘ
キシルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−ナフ
チルマレイミド等のマレイミド単量体を直接芳香族ビニ
ル単量体と共重合させたものでもよい。しかしながらこ
れら共重合体を製造する方法としては前者、すなわち不
飽和ジカルボン酸無水物を芳香族ビニルと共重合させた
後にイミド化する方法が、共重合性および経済性の点で
より好ましい。不飽和ジカルボン酸無水物としてはマレ
イン酸、イタコン酸、シトラコン酸、アコニット酸等の
無水物があり、マレイン酸が特に好ましい。イミド化反
応に用いる第１級アミンとしてはメチルアミン、エチル
アミン、プロピルアミン、シクロへキシルアミン等のア
ルキルアミン、およびこれらのクロルまたはブロム置換
芳香族アミンが挙げられる。

【００２４】不飽和ジカルボン酸無水物単量体としては
前述したマレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、アコ
ニット酸等の無水物があり、マレイン酸が特に好まし
い。

【００２５】α−メチルスチレン単量体以外の芳香族ビ
ニル単量体、不飽和ジカルボン酸イミド誘導体と共重合
可能なビニル単量体としては前述と同様のアクリロニト
リル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリ
ル等のシアン化ビニル単量体、メチルアクリル酸エステ
ル、エチルアクリル酸エステル、ブチルアクリル酸エス
テル等のアクリル酸エステル単量体、メチルメタクリル
酸エステル、エチルメタクリル酸エステル等のメタクリ
ル酸エステル単量体、アクリル酸、メタクリル酸等のビ
ニルカルボン酸単量体、アクリル酸アミドおよびメタク
リル酸アミド等が挙げられる。

【００２６】この（Ｄ）イミド化共重合体は、従来より
知られている乳化重合法、懸濁重合法、塊状重合法、溶
液重合法等のいずれの方法によって得られたものであっ
ても良いし、またこれらの重合法を複合化した技術によ
るものでも良いが、溶液重合法によるものが好ましい。

【００２７】本発明の熱板溶着用熱可塑性樹脂組成物
は、（Ａ）α−メチルスチレン系共重合体４０〜９０重
量％、（Ｂ）スチレン系グラフト共重合体１０〜６０重
量％、（Ｃ）スチレン系共重合体０〜５０重量％、およ
び（Ｄ）イミド化共重合体０〜５０重量％を有効成分と
する。本発明の熱板溶着用熱可塑性樹脂組成物中の
（Ａ）α−メチルスチレン系共重合体の含有量は４０〜
９０重量％であり、更に好ましくは５０〜９０重量％で
ある。（Ａ）α−メチルスチレン系共重合体の含有量が
４０重量％未満の場合、熱板溶着時の糸曳き現象の改良
効果が低い。また、（Ａ）α−メチルスチレン系共重合
体の含有量が９０重量％を越えると、衝撃強度が低い。

【００２８】本発明の熱板溶着用熱可塑性樹脂組成物中
の（Ｂ）スチレン系グラフト共重合体中の含有量は１０
〜６０重量％であり、更に好ましくは１０〜５０重量％
である。（Ｂ）スチレン系グラフト共重合体の含有量が
１０重量％未満の場合、衝撃強度が低い。また、スチレ
ン系グラフト共重合体の含有量が６０重量％を越える
と、熱板溶着時の糸曳き現象の改良効果が低い。

【００２９】（Ａ）α−メチルスチレン系共重合体と
（Ｂ）スチレン系グラフト共重合体の混合、および更に
必要に応じて用いる（Ｃ）スチレン系共重合体および／
または（Ｄ）イミド化共重合体の混合は、通常の溶融混
練装置を用いて行うことができるが、好適に使用できる
溶融混練装置としては、スクリュー押出機、バンバリー
ミキサー、コニーダー、混合ロール等がある。

【００３０】本発明の熱板溶着用熱可塑性樹脂組成物
は、本発明の目的を逸脱しない条件で用途に応じて他の
添加剤あるいは改質剤を加えて組成物とすることが可能
であり、具体的には、ガラス繊維、カーボン繊維、アラ
ミド繊維等の補強繊維、タルク、シリカ、クレー、マイ
カ、炭酸カルシウム等の充填剤、安定剤、難燃剤、可塑
剤、滑剤、紫外線吸収剤、着色剤等が挙げられる。

【００３１】本発明の熱板溶着用熱可塑性樹脂組成物の
成形品は、例えばウィンカー、リヤコンビネーションラ
ンプ、あるいはヘッドランプ等の車両用照明器具に好適
に用いることができるが、これに限定されるものではな
い。

【００３２】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明するが、実施例および比較例で用いた％はすべて重量
基準である。また、これらはいずれも例示的なものであ
って、本発明の内容を限定するものではない。

【００３３】（Ａ）α−メチルスチレン系共重合体 α−メチルスチレン６９．７％、アクリロニトリル３
０．３％からなる共重合体をａ−１として用いた。α−
メチルスチレン６０．８％、スチレン１０．４％、アク
リロニトリル２８．８％からなる共重合体をａ−２とし
て用いた。α−メチルスチレン３．８％、スチレン６
７．２％、アクリロニトリル２９．０％からなる共重合
体をａ−３として用いた。

【００３４】（Ｂ）スチレン系グラフト共重合体 ブタジエン６３．１％、スチレン２５．７％、アクリロ
ニトリル１１．２％からなる共重合体をｂ−１として用
いた。ブタジエン５０．６％、スチレン３６．８％、ア
クリロニトリル１２．６％からなる共重合体をｂ−２と
して用いた。ブタジエン３．４％、スチレン７２．２
％、アクリロニトリル２４．４％からなる共重合体をｂ
−３として用いた。

【００３５】（Ｃ）スチレン系共重合体 スチレン６４．３％、アクリロニトリル３５．７％から
なる共重合体をｃ−１として用いた。スチレン７７．４
％、アクリロニトリル２２．６％からなる共重合体をｃ
−２として用いた。

【００３６】（Ｄ）イミド化共重合体 スチレン４７．３％、Ｎ−フェニルマレイミド５０．５
％、無水マレイン酸２．２％からなる共重合体をｄ−１
として用いた。

【００３７】実施例１〜８および比較例１〜９ 表１、２に示した配合割合（重量％）で全量８ｋｇにな
るように、（Ａ）α−メチルスチレン系共重合体、
（Ｂ）スチレン系グラフト共重合体、（Ｃ）スチレン系
共重合体、および（Ｄ）イミド化共重合体を、２０リッ
トルヘンシェルに投入しブレンド後、ＴＥＭ３５Ｂ押出
機〔東芝機械（株）製、２軸同方向〕にて、温度２８０
℃で押出しペレット化した。このペレットを使用し、射
出成形機により試験片を作成し、衝撃強度を測定すると
ともに、糸曳きを評価した。結果は表１および表２に示
す。

【００３８】比較例１〜４は、（Ａ）α−メチルスチレ
ン系共重合体の含有量が範囲外。比較例５は、（Ｂ）ス
チレン系グラフト共重合体の含有量が範囲外。比較例６
は、（Ａ）α−メチルスチレン系共重合体および（Ｂ）
スチレン系グラフト共重合体の含有量が範囲外。比較例
７は、（Ａ）α−メチルスチレン系共重合体中のα−メ
チルスチレン単量体残基の含有量が範囲外。比較例８
は、（Ｂ）スチレン系グラフト共重合体中のゴム状重合
体の含有量が範囲外。比較例９は、（Ａ）α−メチルス
チレン系共重合体および（Ｂ）スチレン系グラフト共重
合体の含有量が範囲外の例である。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】糸曳きの評価用の試験片は、射出成形機
〔川口鉄工（株）製、Ｋ−１２５−Ｉ〕により、幅１０
０ｍｍ、長さ３５５ｍｍ、厚さ２ｍｍの角板を成形温度
２６０℃で成形し、これを１００×６０×２ｍｍの大き
さに切り出して用いた。

【００４２】糸曳きの評価は、上記の試験片の６０×２
ｍｍの面を温度３００℃に加熱した鉄板に押し付け、２
０秒後に３００ｍｍ／秒の速度で、この試験片を引き上
げ、糸曳きの最大長を調べた。なお、表中の評価は以下
のことを示す。 ◎：糸曳きの最大長が２ｍｍ未満で、外観良好 ○：糸曳きの最大長が２ｍｍ以上５ｍｍ未満で、外観良
好 △：糸曳きの最大長が５ｍｍ以上１０ｍｍ未満で、外観
○と×の間 ×：糸曳きの最大長が１０ｍｍ以上で、外観不良

【００４３】衝撃強度は、ＡＳＴＭ Ｄ−２５６に従
い、成形温度２６０℃で成形した厚さ１／４”の射出成
形品によりノッチ付きアイゾット衝撃強度を測定した。

【００４４】実施例および比較例の結果から、熱板溶着
用熱可塑性樹脂組成物中の（Ａ）α−メチルスチレン系
共重合体の含有量が、４０重量％以上であると、糸曳き
があまり見られず、特に、５０重量％以上であると、糸
曳きがほとんど見られない。これに対して、（Ａ）α−
メチルスチレン系共重合体の含有量が、４０重量％未満
であると、糸曳き現象の改良効果が低く、外観不良およ
び作業性の著しい低下の原因となる。また、（Ａ）α−
メチルスチレン系共重合体の含有量が、９０重量％を越
えるか、あるいはスチレン系グラフト共重合体の含有量
が１０重量％未満であると、衝撃強度が極めて低くな
る。

【００４５】また、（Ａ）α−メチルスチレン系共重合
体中のα−メチルスチレン単量体残基の含有量が規定範
囲より少ないと、糸曳き現象改良効果が低く、外観不良
および作業性の著しい低下の原因となる。（Ｂ）スチレ
ン系グラフト共重合体中のゴム状重合体の含有量が規定
範囲より少ないと衝撃強度が極めて低くなる。（Ａ）α
−メチルスチレン系共重合体および（Ｂ）スチレン系グ
ラフト共重合体の含有量が範囲外だと、糸曳き現象の改
良効果が低くなる。

【００４６】以上のように、熱板溶着用熱可塑性樹脂組
成物中の（Ａ）α−メチルスチレン系共重合体が、１０
〜１００重量％のα−メチルスチレン単量体残基を含有
し、それ自体の含有量が、４０〜９０重量％であり、か
つ（Ｂ）スチレン系グラフト共重合体が、５〜８０重量
％のゴム状重合体を含有し、それ自体の含有量が、１０
〜６０重量％であるときにのみ、糸曳き現象が改良さ
れ、良好な熱板溶着が行え、衝撃強度が良好となること
がわかる。

【００４７】

【発明の効果】本発明の熱板溶着用熱可塑性樹脂組成物
は、従来の樹脂と比較して、糸曳き現象が極めて改良さ
れる。従って成形品の表面に残らず、外観が良好となり
作業性が著しく改善されるとともに、衝撃強度が良好
で、熱板溶着用として有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 51:04 25:00 35:06） Ｂ２９Ｋ 25:00 Ｂ２９Ｌ 31:30

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）α−メチルスチレン単量体残基１
   ０〜１００重量％、α−メチルスチレン単量体以外の芳
   香族ビニル単量体残基０〜９０重量％、およびこれら単
   量体と共重合可能なビニル単量体残基０〜４５重量％か
   らなるα−メチルスチレン系共重合体４０〜９０重量
   ％、（Ｂ）ゴム状重合体５〜８０重量％、α−メチルス
   チレン単量体以外の芳香族ビニル単量体残基２０〜９５
   重量％、およびこれら単量体と共重合可能なビニル単量
   体残基０〜４０重量％からなるスチレン系グラフト共重
   合体１０〜６０重量％、（Ｃ）α−メチルスチレン単量
   体以外の芳香族ビニル単量体残基５５〜１００重量％、
   およびこれら単量体と共重合可能なビニル単量体残基０
   〜４５重量％からなるスチレン系共重合体０〜５０重量
   ％、並びに（Ｄ）α−メチルスチレン単量体以外の芳香
   族ビニル単量体残基２５〜６５重量％、不飽和ジカルボ
   ン酸イミド誘導体残基３５〜７５重量％、不飽和ジカル
   ボン酸無水物単量体残基０〜２５重量％、およびこれら
   単量体と共重合可能なビニル単量体残基０〜４０重量％
   からなるイミド化共重合体０〜５０重量％を有効成分と
   することを特徴とする熱板溶着用熱可塑性樹脂組成物。
2. 【請求項２】 請求項１記載の（Ａ）α−メチルスチレ
   ン系共重合体５０〜９０重量％と（Ｂ）スチレン系グラ
   フト共重合体１０〜５０重量％からなることを特徴とす
   る熱板溶着用熱可塑性樹脂組成物。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の熱板溶着
   用熱可塑性樹脂組成物の成形品と樹脂成形品とを熱板溶
   着で接合したことを特徴とする成形部品。