专利名称：热板熔接用甲基丙烯酸树脂组合物、在热板熔接中的使用及熔接方法
技术领域：
本发明涉及热板熔接用甲基丙烯酸树脂组合物、在热板熔接中的使用及熔接方 法。该甲基丙烯酸树脂组合物例如作为尾灯罩、前灯罩及仪表面板等车辆用部件等的原材 料有用。
背景技术：
已知甲基丙烯酸树脂组合物的透明性、耐候性优异，作为尾灯罩、前灯罩、仪表面 板等车辆用部件等的原材料使用(例如参照专利文献1 9)。该车辆用部件通过在其上接 合包含ABS树脂等苯乙烯系树脂等的外壳部件进一步进行加工。作为将它们接合的方法， 已知利用粘接剂的方法、热板熔接法、振动熔接法等(专利文献10)。这里所说的热板熔接 法是指通过使上述各部件的接合部分别密合于金属制的热板上进行加热、熔融后，对它们 进行压接的方法，由于可以省略涂布粘接剂的功夫或使粘接剂固化的时间，因此是生产性 优异的方法。现有技术文献专利文献专利文献1日本特开平05-311025号公报专利文献2日本特开平05-247311号公报专利文献3日本特开平05-279537号公报专利文献4日本特开平06-41385号公报专利文献5日本特开平06-41386号公报专利文献6日本特开平06-184389号公报专利文献7日本特开平06-184390号公报专利文献8日本特开平06-240093号公报专利文献9日本特开平01-294763号公报专利文献10日本特开2005-239823号公报
发明内容
热板熔接法中，从生产性的角度考虑希望在短时间使各部件的接合部分熔融，因 此优选高的热板温度，另外作为该温度至少为230°C左右是必要的。但是，现有的甲基丙烯 酸树脂组合物中，有可见以下现象的物质在利用加热至上述规定温度的热板将其熔融后， 将其与热板分离时，树脂的一部分无法完美地从热板上分离，有被拉伸成丝状的现象(所 谓的拉丝(糸曳t ))。使用这种树脂组合物作为上述车辆用部件的原材料时，有时会成为 外观不良的原因。因此，本发明的目的在于提供在热板熔接时即使提高热板温度也难以发生拉丝的 热板熔接用甲基丙烯酸树脂组合物。另外，本发明的目的还在于提供上述甲基丙烯酸树脂组合物在热板熔接中的使用及熔接方法。在此状况下，本发明人进行了深入研究，结果发现含有以甲基丙烯酸甲酯为主体 的单体进行本体聚合而成的聚合物的甲基丙烯酸树脂组合物在用于热板熔接时，即使提高 热板温度也难以发生拉丝，是用于热板熔接的优异的树脂组合物，从而完成了本发明。即，本发明提供一种热板熔接用甲基丙烯酸树脂组合物，其特征在于，含有以甲基 丙烯酸甲酯为主体的单体进行本体聚合而成的聚合物。本发明还涉及含有以甲基丙烯酸甲酯为主体的单体进行本体聚合而成的聚合物 的甲基丙烯酸树脂组合物在热板熔接中的使用。本发明还涉及一种熔接方法，其具备以下工序使由以甲基丙烯酸甲酯为主体的 单体发生本体聚合而成的聚合物所形成的第1部件的至少一部分与热板接触、使其熔融的 工序；将第ι部件与热板分离，与第2部件压接的工序。发明效果本发明可提供在热板熔接时即使提高热板温度也难以发生拉丝的热板熔接用甲 基丙烯酸树脂组合物。
[图1]表示本实施方式的熔接方法的工序图。[图2]从上方观察切断前的平板1的示意图。[图3]从上方观察切断平板1后的各试验片2的示意图。[图4]表示拉丝性的评价试验中该评价试验开始前状态的一例的示意图。[图5]表示在拉丝性的评价试验中甲基丙烯酸树脂组合物的试验片发生了拉丝 的状态的一例的示意图。
具体实施例方式以下详细地说明本发明。本发明的热板熔接用甲基丙烯酸树脂组合物含有以甲基 丙烯酸甲酯为主体的单体进行本体聚合而成的聚合物。该甲基丙烯酸树脂组合物在用于热 板熔接时，即使提高热板的温度，在分离热板和该树脂组合物时树脂也难以发生被拉伸成 丝状的所谓拉丝，作为热板熔接用优异。以甲基丙烯酸甲酯为主体的单体是指含有甲基丙烯酸甲酯50重量％以上和甲 基丙烯酸甲酯以外的单体的单体。作为该甲基丙烯酸甲酯以外的单体，只要是能够与甲基 丙烯酸甲酯共聚的单体则无特别限定，可以是一分子内具有1个可自由基聚合的双键的单 官能单体，也可以是一分子内具有2个以上可自由基聚合的双键的多官能单体。其中，作为 甲基丙烯酸甲酯以外的单体，优选丙烯酸酯。作为甲基丙烯酸甲酯以外的单体，当使用丙烯 酸酯时，优选甲基丙烯酸甲酯为85 100重量份及丙烯酸酯为0 15重量份，更优选甲基 丙烯酸甲酯为92 99. 9重量份及丙烯酸酯为0. 1 8重量份。作为上述丙烯酸酯，例如可举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环 己酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟基乙酯。其中，优选丙烯酸甲酯、丙烯 酸乙酯。丙烯酸酯可单独使用1种或者组合使用2种以上。本发明中所使用的聚合物是以甲基丙烯酸甲酯为主体的单体发生本体聚合而成的物质。该本体聚合通常可如下进行在以甲基丙烯酸甲酯为主体的单体中添加自由基引 发剂后，一边对其搅拌一边进行加热，从而进行。作为该本体聚合方法可以采用现有的公 知方法。作为本体聚合方法，例如向反应容器中连续供给上述单体和自由基引发剂的同时 使其在反应容器中滞留规定时间后，将所得部分聚合物连续地取出的连续本体聚合方法的 生产性高，被广泛采用(参照日本专利第3395291号、日本专利第3801124号、日本专利第 3434225号、日本专利3453510号、日本专利3628515号、日本专利2752458号等)。另外， 在进行本体聚合时，还可以在上述单体中含有20重量％左右的乙基苯等非聚合性溶剂(参 照日本专利第2132086号、日本专利第3779777号、日本特开2000-053708号公报、日本特 开2000-053709号公报等)。 作为自由基引发剂，例如可举出1，1’_偶氮双(环己烷-1-腈)、2，2’_偶氮双(2， 4，4_三甲基戊烯)、2，2，-偶氮双(2-甲基丙烷)、2_氰基-2-丙基偶氮甲酰胺、2，2，-偶 氮双(2-羟基-甲基丙酸酯)、2，2’ -偶氮双(2-甲基-丁腈)、2，2’ -偶氮双异丁腈、2， 2’_偶氮双(2，4_ 二甲基-戊腈)、2，2’_偶氮双(2，4_ 二甲基-4甲氧基戊腈)、2，2’ -偶 氮双[2-(2_咪唑啉-2-基)丙烷]、二甲基2，2’ -偶氮双(2-甲基丙酸酯)等偶氮化合 物；过氧化二枯基、叔丁基枯基过氧化物、二叔丁基过氧化物、苯甲酰基过氧化物、月桂酰基 过氧化物等二酰基过氧化物系或二烷基过氧化物系引发剂；叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基 己酸酯、叔丁基过氧化月桂酸酯、叔丁基过氧化异丁酸酯、叔丁基过氧化乙酸酯、二叔丁基 过氧化六氢对苯二甲酸酯、二叔丁基过氧化壬二酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、1，1， 3，3-四甲基丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔戊基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化新 戊酸酯等过氧化酯系引发剂；叔丁基过氧化烯丙基碳酸酯、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯、双 (4-叔丁基环己基)过氧基二碳酸酯等过碳酸酯系引发剂；1，1_二-叔丁基过氧化环己烷、 1，1 - 二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷、1，1 - 二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷 等过氧缩酮系引发剂等。自由基引发剂可单独使用1种或将2种以上组合使用。自由基引发剂的使用量通常相对于以甲基丙烯酸甲酯为主体的单体100重量份 为0.001 1重量份左右。聚合温度通常为100°C 180°C，进行连续聚合反应时，滞留于反应容器内的平均 时间通常为0. 2 10小时。另外，从抑制所得甲基丙烯酸树脂组合物的拉丝的角度考虑，优选在甲基丙烯酸 树脂组合物中除了上述共聚合物之外，还含有脂肪酸衍生物和/或脂肪族醇。作为这里所 说的脂肪酸衍生物，可举出脂肪酸酰胺、脂肪酸烷基酯、脂肪酸甘油酯等，其中优选脂肪族 酰胺。这里所说的脂肪酸酰胺通常为具有碳原子数为10 22左右的脂肪酸与氨、氨基 化合物发生脱水缩合得到的结构的化合物。作为脂肪酸酰胺，例如可举出月桂酸酰胺、棕榈 酸酰胺、硬脂酸酰胺、二十二烷酸酰胺等饱和脂肪酸酰胺，油酸酰胺、亚油酸酰胺等不饱和 脂肪酸酰胺，亚乙基双月桂酸酰胺、亚乙基双棕榈酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺等酰胺类。 其中，优选硬脂酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺。脂肪酸酰胺可单独使用1种或者将2种以上 组合使用。脂肪酸烷基酯通常为具有碳原子数为10 22左右的脂肪酸与碳原子数为1 10 左右的1元脂肪族醇发生脱水缩合得到的结构的化合物。作为脂肪酸烷基酯，例如可举出月桂酸甲酯、月桂酸乙酯、月桂酸丁酯、月桂酸辛酯、棕榈酸甲酯、棕榈酸乙酯、棕榈酸丁酯、 棕榈酸辛酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛酯、二十二烷酸甲酯、二十二 烷酸乙酯、二十二烷酸丁酯、二十二烷酸辛酯等饱和脂肪酸烷基酯，油酸甲酯、油酸乙酯、油 酸丁酯、油酸辛酯、亚油酸甲酯、亚油酸乙酯、亚油酸丁酯、亚油酸辛酯等不饱和脂肪酸烷基 酯等。其中优选硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛酯等硬脂酸烷基酯，更优选 硬脂酸甲酯。脂肪酸烷基酯可单独使用1种或者将2种以上组合使用。脂肪酸甘油酯通常为具有碳原子数为10 22左右的脂肪酸与甘油发生脱水缩 合得到的结构的化合物。作为脂肪酸甘油酯，可举出脂肪酸单甘油酯、脂肪酸二甘油酯、月旨 肪酸三甘油酯。另外，作为脂肪酸甘油酯的具体例子，可举出月桂酸单甘油酯、月桂酸二甘 油酯、月桂酸三甘油酯、棕榈酸单甘油酯、棕榈酸二甘油酯、棕榈酸三甘油酯、硬脂酸单甘油 酯、硬脂酸二甘油酯、硬脂酸三甘油酯、二十二烷酸单甘油酯、二十二烷酸二甘油酯、二十二 烷酸三甘油酯等饱和脂肪酸甘油酯，油酸单甘 油酯、油酸二甘油酯、油酸三甘油酯、亚油酸 单甘油酯、亚油酸二甘油酯、亚油酸三甘油酯等不饱和脂肪酸甘油酯等。其中，优选硬脂酸 单甘油酯、硬脂酸二甘油酯、硬脂酸三甘油酯等硬脂酸甘油酯，更优选硬脂酸单甘油酯。月旨 肪酸甘油酯可单独使用1种或者将2种以上组合使用。脂肪族醇通常是碳原子数为10 22的脂肪族醇、可以是1元醇，也可以是多元 醇。作为脂肪族醇的具体例子，可举出月桂醇、棕榈醇、硬脂醇、二十二烷醇等饱和脂肪族 醇，油醇、亚油醇等不饱和脂肪族醇等。其中优选硬脂醇。脂肪酸醇可单独使用1种或者将 2种以上组合使用。脂肪酸衍生物和/或脂肪族醇的使用量并无特别限定，优选调节为它们的含量相 对于聚合物100重量份为0. 01 1. 0重量份。作为上述聚合物与脂肪酸衍生物和/或脂肪族醇的混合方法，例如可举出(1)将 上述聚合物和脂肪酸衍生物和/或脂肪族醇放入单轴挤出机、双轴挤出机内通过加热熔融 混炼进行混合的方法；(2)在以甲基丙烯酸甲酯为主体的单体中加入脂肪酸衍生物和/或 脂肪族醇后将其进行本体聚合的方法；(3)预先在上述聚合物的颗粒表面附着脂肪酸衍生 物和/或脂肪族醇，在成型时进行混合的方法等。予以说明，在本发明的甲基丙烯酸树脂组合物中还可在不影响拉丝性的范围内， 根据需要含有紫外线吸收剂、光扩散剂、抗氧化剂、着色剂、热稳定剂等。如此可获得本发明的甲基丙烯酸树脂组合物。该甲基丙烯酸树脂组合物在用于热 板熔接时即使提高热板的温度，当在分离热板和该树脂组合物时也难以发生树脂被拉伸成 丝状的所谓拉丝，因而作为热板熔接用很适合。本发明的熔融方法具备以下工序使由上述甲基丙烯酸树脂组合物形成的第1部 件的至少一部分与热板接触使其熔融的工序；将第1部件与热板分离，与第2部件压接的工 序。这里，第2部件的材质并无特别限定。第2部件可以使用本发明的甲基丙烯酸树脂组 合物形成。图1为表示本实施方式的熔接方法的工序图。此时，可以在第1部件10与第2 部件20之间配置热板40 (参照图1 (a))、使第1部件10和第2部件20的至少一部分与热 板40接触使其分别熔融后(参照图1 (b))、与热板40分离(参照图1 (C))、将第1部件的 熔融部IOa与第2部件的熔融部20a压接(参照图1 (d))。另外，该甲基丙烯酸树脂组合物可优选作为车辆用部件的原材料使用，特别优选作为尾灯罩、前灯罩、仪表面板等车辆用部件的原材料采用。实施例以下，通过实施例更加详细地说明本发明，但本发明并非限定于此。
〔用于进行拉丝性的评价试验的试验片的制作法〕使用作为评价试验对象的甲基丙烯酸树脂组合物，利用注射成型机(东芝社制的 “IS130II型”)在成型温度240°C、模具温度60°C下制作长210_Χ宽120mmX厚3謹的 平板1(参照图2)。接着，利用板锯如图3所示将该平板1切断成长20mmX宽40mmX厚 3mm，制作共22张的试验片2。予以说明，图2为从上方观察切断前的平板1的示意图，图3 为从上方观察切断后的各试验片2的示意图。〔拉丝性的评价试验法〕 参照图4和图5，说明甲基丙烯酸树脂组合物的拉丝性的评价试验法。予以说明， 图4为表示评价试验开始前的状态的一例的示意图、图5为表示该评价试验中甲基丙烯酸 树脂组合物的试验片发生拉丝的状态的一例的示意图。如图4所示，在加热板3上铺长15cmX宽15cmX厚3mm的SUS34制的板，将其作 为热板4。另一方面，在可调节高度的高度计5中夹氧化铝制的棒6，进而利用夹子将通过 上述制作法获得的长20mmX宽40mmX厚3mm的甲基丙烯酸树脂组合物的试验片2固定在 该铝棒6上。接着，通过将试验片2中制作该试验片时未被板锯切断的面(20mmX3mm)按压在 加热至规定温度的热板4上20秒，使试验片2的接触部熔融后，如图5所示提起试验片2， 利用高度计5的刻度读取丝7拉伸的长度。重复10次上述操作，求得处于某个温度下的拉 丝长度的平均值。进而，将该平均值达到5cm的温度作为拉丝开始温度。〔数均分子量及重均分子量的测定〕聚合物的分子量通过安装TSKgel GMH-H 2根和G2500H 1根作为凝胶渗透色谱 柱、具备RI检测器的装置进行测定。将测定试样溶解于THF，以流量1. Oml/min测定洗脱时 间和强度。进而，根据使用数均分子量及重均分子量已知的单分散甲基丙烯酸树脂7种作 为标准试样而制作的标准曲线，计算数均分子量及重均分子量。实施例1(a)甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯聚合而成的聚合物的制造向具备搅拌器的聚合反应器中分别连续地供给甲基丙烯酸甲酯97重量份(以下 有时称作“MMA”)与丙烯酸甲酯3重量份(以下有时称作“MA”)的混合物、1，1-二(叔丁 基过氧化)环己烷0. 016重量份和正辛硫醇0. 09重量份，在175°C、平均滞留时间40分钟 的条件下进行聚合反应。接着，将从聚合反应器流出的反应液(部分聚合物)预热后，供 至脱挥挤出机(脱揮押出機)，将未反应的单体成分气化进行回收，同时获得颗粒状的聚合 物。所得聚合物的数均分子量为82000、重均分子量为153000。(b)热板熔接用甲基丙烯酸树脂组合物的评价将实施例1(a)中所得聚合物作为热板熔接用甲基丙烯酸树脂组合物，利用上述 制作法制作试验片后，利用上述评价试验法评价该试验片。将其结果示于表1。实施例2(a)甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯聚合而成的聚合物的制造通过与实施例1(a)相同的操作，得到颗粒状的聚合物。(b)热板熔接用甲基丙烯酸树脂组合物的制造 利用转鼓混合实施例2(a)中得到的聚合物100重量份和亚乙基双硬脂酸酰胺0. 1 重量份后，供至螺杆直径为40mm的挤出机进行熔融混炼，从而获得热板熔接用甲基丙烯酸 树脂组合物。(c)热板熔接用甲基丙烯酸树脂组合物的评价使用实施例2(b)中得到的甲基丙烯酸树脂组合物，利用上述制作方法制作试验 片后，通过上述评价试验法评价该试验片。将其结果示于表1。实施例3除了将亚乙基双硬脂酸酰胺的使用量从0. 1重量份改变为0. 2重量份之外，进行 与实施例2相同的操作。将其结果示于表1。实施例4除了将亚乙基双硬脂酸酰胺的使用量从0. 1重量份改变为0. 3重量份之外，进行 与实施例2相同的操作。将其结果示于表1。实施例5(a)热板熔接用甲基丙烯酸树脂组合物的制造通过与实施例1 (a)相同的操作进行聚合反应。接着，将从聚合反应器流出的反应 液(部分聚合物)预热后，供至脱挥挤出机，将未反应的单体成分气化进行回收后，利用定 量泵将溶解的硬脂醇0. 1重量份添加于该挤出机前端部，获得颗粒状的热板熔接用甲基丙 烯酸树脂组合物。(b)热板熔接用甲基丙烯酸树脂组合物的评价使用实施例5(a)所得的甲基丙烯酸树脂组合物，利用上述制作方法制作试验片 后，通过上述评价试验法评价该试验片。将其结果示于表1。比较例1(a)甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯聚合而成的聚合物的制造在具备搅拌器的聚合反应器中添加MMA96重量份、MA4重量份、月桂酰过氧化物 0. 3重量份、月桂酰基硫醇0. 19重量份和离子交换水110重量份、作为悬浮稳定剂的1. 2重 量％的聚丙烯酸钠水溶液0. 03重量份，在80°C进行悬浮聚合3小时。通过脱水机对所得浆 状的反应液进行脱水、洗涤后，干燥，获得珠状的聚合物。利用挤出机将该聚合物熔融，制成 颗粒状。所得聚合物的数均分子量为77000、重均分子量为151000。(b)热板熔接用甲基丙烯酸树脂组合物的评价将比较例1(a)中所得聚合物作为热板熔接用甲基丙烯酸树脂组合物，利用上述 制作法制作试验片后，通过上述评价试验法评价该试验片。将其结果示于表1。表1
权利要求
甲基丙烯酸树脂组合物在热板熔接中的使用，其中所述甲基丙烯酸树脂组合物含有以甲基丙烯酸甲酯为主体的单体进行本体聚合而成的聚合物。
2.根据权利要求1所述的使用，其中所述聚合物为甲基丙烯酸甲酯85 100重量份与 丙烯酸酯0 15重量份进行本体聚合而成的聚合物。
3.根据权利要求1或2所述的使用，其中所述甲基丙烯酸树脂组合物还含有脂肪酸衍 生物和/或脂肪族醇。
4.根据权利要求3所述的使用，其中，所述脂肪酸衍生物和/或所述脂肪族醇的含量相 对于所述聚合物100重量份为0. 01 1. 0重量份。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的使用，其中，所述甲基丙烯酸树脂组合物用作车 辆用部件的原材料。
6.根据权利要求5所述的使用，其中，所述车辆用部件为选自尾灯罩、前灯罩和仪表面 板的至少1种。
7.一种熔接方法，其具备以下工序使由甲基丙烯酸树脂组合物形成的第1部件的至少一部分与热板接触使其熔融的工 序，其中所述甲基丙烯酸树脂组合物含有以甲基丙烯酸甲酯为主体的单体进行本体聚合而 成的聚合物；将上述第1部件与所述热板分离，与第2部件压接的工序。
8.根据权利要求7所述的熔接方法，其中所述聚合物为甲基丙烯酸甲酯85 100重量 份与丙烯酸酯0 15重量份进行本体聚合而成的聚合物。
9.根据权利要求7或8所述的熔接方法，其中所述甲基丙烯酸树脂组合物还含有脂肪 酸衍生物和/或脂肪族醇。
10.根据权利要求9所述的熔接方法，其中，所述脂肪酸衍生物和/或所述脂肪族醇的 含量相对于所述聚合物100重量份为0.01 1. 0重量份。
11.根据权利要求7 10中任一项所述的熔接方法，其中，所述甲基丙烯酸树脂组合物 用作车辆用部件的原材料。
12.根据权利要求11所述的熔接方法，其中，所述车辆用部件为选自尾灯罩、前灯罩和 仪表面板的至少1种。
13.一种热板熔接用甲基丙烯酸树脂组合物，其含有以甲基丙烯酸甲酯为主体的单体 进行本体聚合而成的聚合物。
全文摘要
甲基丙烯酸树脂组合物在热板熔接中的使用，其中甲基丙烯酸树脂组合物含有以甲基丙烯酸甲酯为主体的单体进行本体聚合而成的聚合物。
文档编号C08L33/12GK101990564SQ200980112270
公开日2011年3月23日 申请日期2009年4月7日 优先权日2008年4月8日
发明者和气孝雄, 山崎和广 申请人:住友化学株式会社