TW200951169A - Methacrylic resin composition for hot plate melt-bonding, use of the same for hot plate melt-bonding, and melt-bonding method - Google Patents

Description

200951169 六、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種熱板熔接用甲基丙烯酸系樹脂組成 物、對熱板熔接之使用及熔接方法。如此之甲基丙烯酸系 樹脂組成物係可用來作爲例如尾燈罩、頭燈罩及儀表板之 車輛用構件等之原材料。 〇 【先前技術】 甲基丙烯酸系樹脂組成物係已知可使用來作爲透明性 或耐候性優異、尾燈罩、頭燈罩及儀表板之車輛用構件等 之原材料（例如參照專利文獻1 ~9 )。如此之車輛用構件 係於此接合由如此之ABS樹脂的苯乙烯系樹脂等所構成 之殼體構件而進一步被加工。接合此等之方法已知有：以 接著劑之方法、或熱板熔接法、振動熔接法等（專利文獻 1〇)。此處所謂熱板熔接法係使上述之各構件的接合部分 ® 別密著於金屬製之熱板俾進行加熱、熔融之後，壓接此等 之方法，可省去塗佈接著劑之麻煩或使接著劑硬化之時 間，故爲生產性優異之方法。 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻 1 :特開平05-3 1 1 025號公報 專利文獻 2 :特開平05-2473 1 1號公報 專利文獻 3 :特開平05 -2 795 3 7號公報 專利文獻 4 :特開平06-4 1 3 85號公報 -5- 200951169 專利文獻 5 :特開平06-41 386號公報 專利文獻 6 :特開平06- 1 843 89號公報 專利文獻 7 :特開平06- 1 84390號公報 專利文獻 8 :特開平06-240093號公報 專利文獻 9 :特開平0 1 -294763號公報 專利文獻 10:特開2005 -23 9 823號公報 【發明內容】 @ 發明之槪要 發明欲解決之課題 在熱板熔接法中係宜從生產性之觀點以短時間使各構 件之接合部分熔融，故宜爲高的熱板溫度，又，就該溫度 必須至少爲23 0°C左右。但，在習知之甲基丙烯酸系樹脂 組成物中係使此加熱至上述特定之溫度的熱板熔融後，抽 離熱板時，樹脂之一部分無法從熱板順利地剝落，可看到 被拉伸成絲狀之現象（所謂拖絲）。若使用如此之樹脂組 © 成物作爲上述車輛用構件之原材料，有時成爲外觀不良的 原因。 是故，本發明之目的係在於提供一種熱板熔接時，即 使提高熱板溫度，亦很難產生拖絲之熱板熔接用甲基丙烯 胃 酸系樹脂組成物。又，本發明之目的在於提供一種上述甲 基丙烯酸系樹脂組成物對熱板熔接之使用及熔接方法。 用以解決課題之手段 -6- 200951169 如此之狀況下，本發明人等經專心硏究之結果，發現 ' 含有以甲基丙烯酸甲酯爲主體之單體進行聚合而成之聚合 物，且該聚合物之黏度平均分子量爲15萬〜2 5萬之聚合 物，係使此用於熱板熔接時，即使提高熱板溫度亦很難產 生拖絲，作爲熱板熔接用優異之樹脂組成物，終完成本發 明。 亦即本發明係提供一種熱板熔接用甲基丙烯酸系樹脂 〇 組成物，係含有以甲基丙烯酸甲酯爲主體之單體進行聚合 而成之聚合物，其特徵在於：該聚合物之黏度平均分子量 爲1 5萬〜25萬。 本發明係關於一種甲基丙烯酸系樹脂組成物對熱板熔 接之使用，其係含有以甲基丙烯酸甲酯爲主體之單體進行 聚合而成之聚合物，聚合物之黏度平均分子量爲15萬〜2 5 萬。 進一步本發明係關於一種熔接方法，其係具備如下步 ® 驟：使第1構件的至少一部分接觸於熱板而熔融之步驟， 而該第1構件係含有以甲基丙烯酸甲酯爲主體之單體進行 聚合而成之聚合物，且聚合物之黏度平均分子量爲15萬 〜2 5萬之甲基丙烯酸系樹脂組成物；與 從熱板撕開第1構件，與第2構件壓接之步驟。 發明之效果 若依本發明，可提供一種於熱板熔接時，即使提高熱 板溫度亦很難產生拖絲之熱板熔接用甲基丙烯酸系樹脂組 200951169 成物。 【實施方式】 用以實施發明之形態 以下，詳細說明本發明。本發明中之熱板熔接用甲基 ^ 丙烯酸系樹脂組成物’係含有以甲基丙烯酸甲酯爲主體之 單體進行聚合而成之聚合物’其特徵在於：該聚合物之黏 度平均分子量爲15萬〜2 5萬。如此地，含有具特定黏度 0 平均分子量之聚合物的熱板熔接用甲基丙烯酸系樹脂組成 物係將此使用於熱板熔接時’即使提高熱板之溫度’撕開 熱板與該樹脂組成物時’很難產生樹脂被拉伸成絲狀之所 謂的拖絲，作爲熱板熔接用優異者。 以甲基丙烯酸甲酯爲主體之單體係含有甲基丙烯酸甲 酯50重量％以上與其以外之單體者。如此之甲基丙烯酸 甲酯以外的單體，若爲可與甲基丙烯酸甲酯共聚合之單體 即可，並無特別限制，亦可於一分子內具有一個可自由基 © 聚合之雙鍵的單官能單體，亦可於一分子內具有2個以上 可自由基聚合之雙鍵的多官能單體。其中，甲基丙烯酸甲 酯以外的單體宜爲丙烯酸酯。甲基丙烯酸甲酯以外的單體 可使用丙烯酸酯時，宜甲基丙烯酸甲酯爲85〜100重量份 及丙烯酸酯爲 〇〜15 重量份，更宜甲基丙烯酸甲酯爲 92~99.9重量份及丙烯酸乙酯爲0.1 ~8重量份。 上述丙烯酸酯係可舉例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、 丙烯酸丁酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸2- -8- 200951169 乙基己酯、丙烯酸2-羥乙酯等。其中，宜爲丙烯酸甲酯 或丙烯酸乙酯。丙烯酸酯係亦可1種單獨或組合2種以上 而使用。 本發明之甲基丙烯酸系樹脂組成物係含有黏度平均分 子量爲15萬〜2 5萬之上述聚合物者。如此之黏度平均分 子量Μ係可以下述式（1)求出。

InM= { In〔 7?〕-In ( 4.8x10·5 ) } /0.8 ( 1) ❹ 式（1)中，Μ表示黏度平均分子量，〔7?〕表示極 限黏度。此〔/?〕係從依據ISO 1 628-6所測定之黏度數 VN，可進一步以下述式（2)求出。 VN=〔 η〕+0.4χ[ V 3 2 ( 2 ) 上述聚合物之製造方法並特別限制，可使用例如以特 定量之甲基丙烯酸甲酯作爲主體之單體藉懸濁混合、溶液 © 聚合、塊狀聚合等之聚合反應來進行聚合之方法。又，控 制如此之聚合物的黏度平均分子量之方法，可採用以往公 知之方法，例如可藉由調整起始劑之種類及量、鏈移動劑 的種類及量、聚合溫度等來控制。一般，可採用藉由減少 鏈移動劑之量，俾提高黏度平均分子量，藉由增加鏈移動 劑之量，降低黏度平均分子量之方法。 又，從抑制所得到之甲基丙烯酸系樹脂組成物的拖絲 之觀點，於甲基丙烯酸系樹脂組成物中係除上述聚合物 外，宜含有脂肪酸衍生物及/或脂肪酸醇。此處所謂之脂 -9- 200951169 肪酸衍生物可舉例如脂肪酸醯胺、脂肪酸烷酯、脂肪酸甘 油酯等，其中宜爲脂肪酸醯胺。 此處所謂脂肪酸醯胺一般係具有使碳數1〇~22左右之 脂肪酸與氨或胺基化合物進行脫水縮合的構造之化合物。 脂肪酸醯胺可舉例如月桂酸醯胺、棕櫚酸醯胺、硬脂酸醯 胺、山嵛酸醯胺之飽和脂肪酸醯胺、或油酸醯胺、亞油酸 醯胺之不飽和脂肪酸醯胺、乙烯雙月桂酸醯胺、乙烯雙棕 櫚酸醯胺、乙烯雙硬脂酸醯胺之醯胺類。其中，宜爲硬脂 酸醯胺或乙烯雙硬脂酸醯胺。脂肪酸醯胺係亦可1種單獨 或組合2種以上而使用。 脂肪酸烷酯一般係具有使碳數10〜22左右之脂肪酸與 碳數1~1〇左右之1價脂肪族醇進行脫水縮合的構造之化 合物。脂肪酸烷酯可舉例如月桂酸甲酯、月桂酸乙酯、月 桂酸丁酯、月桂酸辛酯、棕櫚酸甲酯、棕櫚酸乙酯、棕櫚 酸丁酯、棕櫚酸辛酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸 丁酯、硬脂酸辛酯、山嵛酸甲酯、山嵛酸乙酯、山嵛酸辛 酯之飽和脂肪酸烷酯、或油酸甲酯、油酸乙酯、油酸丁 酯、油酸辛酯、亞油酸甲酯、亞油酸乙酯、亞油酸丁酯、 亞油酸辛酯之不飽和脂肪酸烷酯等。其中，宜爲硬脂酸甲 酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛酯等之硬脂酸烷 酯，更宜爲硬脂酸甲酯。脂肪酸烷酯係亦可1種單獨或組 合2種以上而使用。 脂肪酸甘油酯一般爲具有碳數10~22左右的脂肪酸與 甘油脫水縮合之構造的化合物。脂肪酸甘油酯可舉例如脂 -10- 200951169 肪酸單甘油酯、脂肪酸二甘油酯、脂肪酸三甘油酯。又， 脂肪酸甘油酯之具體例可舉例如月桂酸單甘油酯、月桂酸 二甘油酯、月桂酸三甘油酯、棕櫚酸單甘油酯、棕櫚酸二 甘油酯、棕櫚酸三甘油酯、硬脂酸單甘油酯、硬脂酸二甘 油酯、硬脂酸三甘油酯、山蓊酸單甘油酯、山窬酸二甘油 酯、山嵛酸三甘油酯之飽和脂肪酸甘油酯、或油酸單甘油 酯、油酸二甘油酯、油酸三甘油酯、亞油酸單甘油酯、亞 © 油酸二甘油酯、亞油酸三甘油酯之不飽和脂肪酸甘油酯 等。其中宜爲硬脂酸單甘油酯、硬脂酸二甘油酯、硬脂酸 三甘油酯之硬脂酸甘油酯，更宜爲硬脂酸單甘油酯。脂肪 酸甘油酯係亦可1種單獨或組合2種以上而使用。 脂肪族醇一般爲碳數1〇〜22之脂肪族醇，亦可爲1元 醇，亦可爲多元醇。脂肪族醇之具體例可舉例如月桂醇、 棕櫚醇、硬脂醇、山嵛醇之飽和脂肪族醇、或、油醇、亞 油醇之不飽和脂肪族醇等。其中宜爲硬脂醇。脂肪族醇係 ® 亦可1種單獨或組合2種以上而使用。 脂肪酸衍生物及/或脂肪族醇之使用量，並無特別限 制，但較佳係調整成此等之含量相對於聚合物 1 00重量 份成爲0.01〜1.0重量份。 又，本發明之甲基丙烯酸系樹脂組成物中係在不對拖 絲性造成影響之範圍內，亦可依需要而含有紫外線吸收 劑、光擴散劑、抗氧化劑、著色劑、熱安定化劑等。 使用脂肪酸衍生物及/或脂肪族醇時，將此等調配於 甲基丙烯酸系樹脂組成物之方法，可舉例如使上述聚合 -11 - 200951169 物、與特定量之脂肪酸衍生物及/或脂肪族醇置入於單軸 押出機或雙軸押出機而藉加熱熔融混練以進行混合之方 法，或，以甲基丙烯酸甲酯爲主體之單體的聚合反應時， 一起混合脂肪酸衍生物及/或脂肪族醇之方法，於上述聚 合物之顆粒表面附著脂肪酸衍生物及/或脂肪族醇，合倂 成形時而進行混合之方法等。 如此做法可得到本發明之甲基丙烯酸系樹脂組成物。 如此之甲基丙烯酸系樹脂組成物係將此使用於熱板熔接 @ 時，即使提高熱板的溫度，撕開熱板與該樹脂組成物時很 難引起樹脂被拉伸成絲狀之所謂拖絲，故爲作爲熱板熔接 用優異者。 本發明之熔接方法係具備：由上述甲基丙烯酸系樹脂 組成物所形成之第1構件的至少一部分接觸於熱板而熔融 之步驟；從熱板撕開第1構件，與第2構件壓接之步驟。 此處，第2構件之材質並無特別限定。第2構件係亦可使 用本發明之甲基丙烯酸系樹脂組成物所形成者。圖1係表 © 示本實施形態之熔接方法的步驟圖。此時，於第1構件 10與第2構件20之間配置熱板40 (參照圖1 ( a))、 使第1構件10及第2構件20之至少一部分接觸於熱板 40而分別熔接後（參照圖1 ( b ))、從熱板40撕開（參 照圖1(c))、可壓接第1構件之熔融部10 a與第2構 件之熔融部20 a (參照圖1 ( d))。 又，如此之甲基丙烯酸系樹脂組成物係可適當採用來 作爲車輛用構件之原材料，特別地更適宜採用來作爲尾燈 -12- 200951169 罩、頭燈罩及儀表板之車輛用構件等之原材料。 實施例 以下，依實施例詳細地說明本發明，但本發明不受此 限定。 [用以進行拖絲性之評估試驗的試驗片之製作法] Φ 使用成爲評估試驗的對象之甲基丙烯酸系樹脂組成 物，藉射出成形機（東芝公司製之「is 13 011型」），在 成形溫度240°C、模具溫度60°C製作縱210mmx橫120mm X厚3mm之平板1(參照圖2)。然後，使此平板1藉鑲 板据（panel saw)，如圖3所示，切割成縱20mmx橫40mm X厚3 mm而製作試驗片2計22片。又，圖2係從上面觀 看切割之前的平板1之模式圖。圖3係從上面觀看切割平 板1之後的各試驗片2的模式圖。 (拖絲性之評估試驗法） 有關甲基丙烯酸系樹脂組成物之拖絲性之評估試驗 法，依據圖4及圖5進行說明。又圖4係表示評估試驗開 始前之狀態的一例之模式圖。圖5係表示在評估試驗中， 甲基丙烯酸系樹脂組成物之試驗片拖絲之狀態的一例之模 式圖。 如圖4所示般，於加熱板3上舖設縱1 5cmx橫1 5cmx 厚3mm之SUS 34製的板，以此作爲熱板 4。另外，於可 200951169 調整高度之高度計5挾住銘製之棒6，進一步於此銘棒6 上，以夾具挾住藉上述之製作法得到之縱20mmx橫40mm X厚3mm之甲基丙烯酸系樹脂組成物的試驗片2。 然後，於加熱成特定溫度之熱板 4’試驗片2之 中，製作該試驗片時不被鑲板鋸切割之面（20mmx3mm ) 押抵20秒，俾熔融試驗片2之接觸部後’如圖5所示 般，舉起試驗片2而絲7拖曳之長度以高度計5的刻度讀 取。重複上述操作1〇次’求出在某溫度之拖絲的長度之 平均値_。繼而，以此平均値成爲5cm之溫度作爲拖絲開 始溫度。 [黏度平均分子量之測定] 聚合物之黏度平均分子量係使用 Ubellode型黏度 計，以依據IS Ο - 1 6 2 8 - 6之方法，測定2 5 °C、〇 · 1 %之氯仿 溶液的極限黏度，從上述之式（1)算出。 實施例 1 (a)甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸甲酯聚合而成之聚合 物的製造 於具備攪拌器之聚合反應器中，分別連續地供給甲基 丙烯酸甲酯 97重量份及丙烯酸甲酯 3 重量份之混合 物、1,1-二（第三丁基過氧化）環己烷0.016重量份、與 正辛基硫醇0.09重量份，以175。(：、平均滯留時間40分 鐘進行聚合反應。然後，使從聚合反應器出來之反應液 -14- 200951169 (部分聚合物）預熱之後，供給至脫氣押出機，使未反應 之單體成分氣化而回收，同時並得到顆粒狀之聚合物。 (b)熱板熔接用甲基丙烯酸系樹脂組成物之評估 使在實施例1 (a)所得到之聚合物作爲熱板熔接用 甲基丙烯酸系樹脂組成物，藉上述製作法製作試驗片後， 藉上述評估試驗法評估該試驗片。其結果表示於表1。 〇 實施例2 (a) 甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸甲酯聚合而成之聚合 物的製造 藉由與實施例 1(a)同樣的操作，得到顆粒狀之聚 合物。 (b) 熱板熔接用甲基丙烯酸系樹脂組成物之製造 使於實施例 2(a)所得到之聚合物1〇〇重量份、與 乙烯雙硬脂酸醯胺0.1重量份藉滾桶式混色機（tumbler) © 混合後，供給至螺桿徑40mm之押出機而熔融混練，俾得 到熱板熔接用甲基丙烯酸系樹脂組成物。 . (c)熱板熔接用甲基丙烯酸系樹脂組成物之評估 使在實施例 2(b)所得到之甲基丙烯酸系樹脂組成 物，藉上述製作法製作試驗片後，藉上述評估試驗法評估 該試驗片。其結果表示於表1。 實施例 3 從乙烯雙硬脂酸醯胺之使用量0.1重量份變更成0.2 -15- 200951169 重量份以外，其餘係進行與實施例 2同樣之操作。其結 果表示於表1中。 實施例 4 從乙烯雙硬脂酸醯胺之使用量0.1重量份變更成0.3 重量份以外，其餘係進行與實施例 2同樣之操作。其結 果表示於表1中。 實施例 5 (a) 熱板熔接用甲基丙烯酸系樹脂組成物之製造 以與實施例1(a)同樣的操作進行聚合反應。然 後，使從聚合反應器出來之反應液（部分聚合物）預熱 後，供給至脫氣押出機，使未反應之單體成分氣化而回收 後，藉定量泵浦添加已溶解於該押出機前端部之硬脂醇 0.1重量份，而得到顆粒狀之熱板熔接用甲基丙烯酸系樹 脂組成物。 (b) 熱板熔接用甲基丙烯酸系樹脂組成物之評估 使在實施例5 ( a )所得到之甲基丙烯酸系樹脂組成 物，藉上述製作法製作試驗片後，藉上述評估試驗法評估 該試驗片。其結果表示於表1。 比較例 1 (a)甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸甲酯聚合而成之聚合 物的製造 -16- 200951169 於具備攪拌器之聚合反應器中，分別連續地供給甲基 丙烯酸甲酯99重量份及丙烯酸甲酯1重量份之混合物、 1,1-二（第三丁基過氧化）環己烷0.016重量份、與正辛 基硫醇0.17重量份，以175 °C、平均滞留時間40分鐘進 行聚合反應。然後，使從聚合反應器出來之反應液（部分 聚合物）預熱之後，供給至脫氣押出機，使未反應之單體 成分氣化而回收，同時並得到顆粒狀之聚合物。 O (b)熱板熔接用甲基丙烯酸系樹脂組成物之評估 使在比較例1 ( a )所得到之聚合物作爲熱板熔接用 甲基丙烯酸系樹脂組成物，藉上述製作法製作試驗片後， 藉上述評估試驗法評估該試驗片。其結果表示於表1。 〔表1〕 聚合物 添加劑其添加量 (重量份） 拖絲開始溫度 CC) 極限黏度 黏度平均分子量 實施例1 0.747 174000 • 260 實施例2 0.747 174000 亞乙烯硬脂酸醯胺 〇·1重量份 290 實施例3 0.747 174000 亞乙烯硬脂酸醯胺 0.2重量份 290 實施例4 0.747 174000 亞乙烯硬脂酸醯胺 0.3重量份 290 實施例5 0.747 174000 劂旨醇 0.1重量份 270 比較例1 0.539 115000 - 230 【圖式簡單說明】 圖1係表示本實施形態之熔接方法的步驟圖。 -17- 200951169 圖2係從上面觀看切割之前的平板1之模式圖。 圖3係從上面觀看切割平板1之後的各試驗片2的模 式圖。 圖4係表示在拖絲性之評估試驗中的該評估試驗開始 前之狀態的一例之模式圖。 圖5係表示在拖絲性之評估試驗中，甲基丙烯酸系樹 脂組成物之試驗片拖絲之狀態的一例之模式圖。 ❹ 【主要元件符號說明】 1 :使甲基丙烯酸系樹脂組成物進行射出成形所得到 之平板 2:甲基丙烯酸系樹脂組成物之試驗片 3 =加熱板 4 :熱板 5 :高度計 6 :鋁棒 Ο 7 :於甲基丙烯酸系樹脂組成物與熱板之間產生之絲 狀的該樹脂組成物之一部分 1 〇 :第1構件 10a :第1構件之熔融部 20 :第2構件 20a :第2構件之熔融部 4〇 :熱板 -18-

Claims (1)

1. 200951169 七、申請專利範圍 1. 一種甲基丙烯酸系樹脂組成物對熱板熔接的使用， 其係含有以甲基丙烯酸甲酯爲主體之單體進行聚合而成之 聚合物’且該聚合物之黏度平均分子量爲15萬〜2 5萬之 聚合物。 2. 如申請專利範圍第〗項之使用，其中前述聚合物爲 甲基丙烯酸甲酯8 5〜100重量份與丙烯酸酯〇〜15重量份進 Φ 行聚合而成之聚合物。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之使用，其中前述甲基 丙烯酸系樹脂組成物進一步含有脂肪酸衍生物及/或脂肪 族醇。 4. 如申請專利範圍第3項之使用，其中前述脂肪酸衍 生物及/或前述脂肪族醇的含量相對於前述聚合物100重 量份爲0_01〜1.0重量份。 5. 如申請專利範圍第1〜4項中任一項之使用，其中前 © 述甲基丙烯酸系樹脂組成物可使用來作爲車輛用構件之原 材料。 6. 如申請專利範圍第5項之使用，其中前述車輛用構 件爲至少一種選自尾燈罩、頭燈罩及儀表面板。 7. —種熔接方法，其係具備如下步驟：使第1構件的 至少一部分接觸於熱板而熔融之步驟，而該第1構件係由 含有以甲基丙烯酸甲酯爲主體之單體進行聚合而成之聚合 物，且該聚合物之黏度平均分子量爲15萬〜2 5萬之甲基 丙烯酸系樹脂組成物所形成；與 -19- 200951169 從前述熱板撕開前述第1構件，與第2構件壓接之步 驟。 8. 如申請專利範圍第7項之熔接方法，其中前述聚合 物爲甲基丙烯酸甲酯85〜100重量份與丙烯酸酯〇〜15重量 份進行聚合而成之聚合物。 9. 如申請專利範圍第7或8項之熔接方法，其中前述 甲基丙烯酸系樹脂組成物進一步含有脂肪酸衍生物及/或 脂肪族醇。 10. 如申請專利範圍第9項之熔接方法，其中前述脂 肪酸衍生物及/或前述脂肪族醇的含量相對於前述聚合物 1〇〇重量份爲0.01〜1.0重量份。 n.如申請專利範圍第7〜10項中任一項之熔接方法， 其中前述甲基丙烯酸系樹脂組成物可使用來作爲車輛用構 件之原材料。 12. 如申請專利範圍第11項之熔接方法，其中前述車 輛用構件爲至少一種選自尾燈罩、頭燈罩及儀表面板。 13. —種熱板溶接用甲基丙烯酸系樹脂組成物，其係 含有以甲基丙烯酸甲酯爲主體之單體進行聚合而成之聚合 物’該聚合物之黏度平均分子量爲15萬〜25萬。 -20-