| 【発明の名称】 |
車両灯具ランプボディ用樹脂及びその製造法並びにそれを用いた車両用灯具 |
| 【発明者】 |
【氏名】西本 健志
【氏名】橋本 芳彦
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| 【要約】 |
【課題】熱板融着法によりランプボディをランプレンズに接合して車両用灯具を製造する際に生じる、ランプボディを構成する樹脂の糸引きを改善できる車両灯具用ランプボディー用樹脂を提供する。
【解決手段】特定のグラフト共重合体とビニル共重合体からなるゴム強化スチレン系樹脂と、ポリカーボネート及びまたは飽和ポリエステル樹脂より成形された車両灯具用ランプボディに、加熱した熱板を押し当てて溶融した後、溶融部分をランプレンズに圧着してランプボディとランプレンズとを接合する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 熱可塑性樹脂が、(I)ゴム強化スチレン系樹脂10〜90重量部、(II)ポリカーボネート樹脂、飽和ポリエステル樹脂から選ばれた1種または2種の樹脂90〜10重量部(I+II=100重量部)からなるランプボディに、加熱した熱板を押し当てて溶融したあと、溶融部分をランプレンズに圧着してランプボディとランプレンズとを接合し車両用灯具を製造するためのランプボディに用いる熱可塑性樹脂で、前記(I)ゴム強化スチレン系樹脂が、ゴム状重合体15〜95重量部に単量体混合物85〜5重量部を合わせて100重量部となるようにグラフト重合させてなり、前記単量体混合物が、シアン化ビニル化合物、芳香族ビニル化合物およびアルキル(メタ)アクリレート化合物からなる群から選択される少なくとも一種のビニル系化合物99.9〜60重量%、他の共重合可能なビニル化合物0〜30重量%、およびα,β―不飽和酸のグリシジルエステル化合物0.1〜40重量%からなるグラフト共重合体(A)90〜10重量部と、α−メチルスチレン85〜40重量%およびその他の共重合可能なビニル化合物15〜60重量%を重合させてなるビニル系共重合体(B)10〜90重量部とを合せて100重量部からなる樹脂組成物を主成分とする樹脂組成物(C)であり、かつメチルエチルケトン可溶分の還元粘度(30℃、N,N−ジメチルホルムアミド溶液中)が、0.4〜1.2dl/gである、車両灯具用ランプボディ用樹脂。 【請求項2】前記グラフト共重合体(A)の単量体混合物が、シアン化ビニル化合物0〜40重量%、芳香族ビニル化合物60〜90重量%、アルキル(メタ)アクリレート化合物0〜30重量%からなるビニル系化合物99.9〜60重量%、他の共重合可能なビニル化合物0〜30重量%、およびα,β―不飽和酸のグリシジルエステル化合物0.1〜40重量%からなる請求項1記載の車両灯具用ランプボディ用樹脂。 【請求項3】 前記グラフト共重合体(A)の単量体混合物中のα,β―不飽和酸のグリシジルエステル化合物の含有量が5〜20重量%である請求項1又は2記載の車両灯具用ランプボディ用樹脂。 【請求項4】 前記α,β―不飽和酸のグリシジルエステル化合物がアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、およびエタクリル酸グリシジルからなる群から選択される少なくとも1種である請求項2〜3のいずれかに記載の車両灯具用ランプボディ用樹脂。 【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載の車両灯具用ランプボディ用樹脂を成形してなるランプボディに、加熱した熱板を押し当てて溶融した後、溶融部分をランプレンズに圧着してランプボディとランプレンズとを接合することを特徴とする車両用灯具の製造法。 【請求項6】熱板を250〜500℃に加熱して行う請求項5記載の車両用灯具の製造法。 【請求項7】前記ランプレンズとして、メタクリル酸メチル樹脂からなるレンズを用いる請求項5又は6記載の車両用灯具の製造法。 【請求項8】請求項1〜4いずれかに記載の車両灯具用ランプボディ用樹脂を成形してなるランプボディに、加熱した熱板を押し当てて溶融した後、溶融部分をランプレンズに圧着してランプボディとランプレンズとを接合してなる車両用灯具。 【請求項9】前記ランプレンズとして、メタクリル酸メチル樹脂からなるレンズを用いてなる請求項8記載の車両用灯具。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂からなるランプボディとメタクリル酸メチル樹脂等からなるランプレンズとを熱板融着法により接合してなる、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、及びそれに用いるランプボディ並びにその製造方法に関するものである。 【0002】 【従来の技術】合成樹脂からなるランプボディとランプレンズとを接合する方法としては、接着剤で両者を固着する方法もあるが、熱可塑性樹脂からなるランプボディに熱板を押し当てて溶融した後、溶融部分をメタクリル酸メチル樹脂等からなるランプレンズに圧着する、いわゆる熱板融着法が、接着剤により固着する場合とは異なり溶剤をまった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、ランプボディを構成する熱可塑性樹脂を熱板により溶融した後、熱板を引き離す際に、溶融した樹脂が糸状に引き伸ばされ(以下、「糸ひき」という。)、これがランプレンズやランプポディの成形品表面に付着することにより外観不良となる不具合が生じることがあった。この熱板融着法における糸引きを改善する方法として、例えば、特開平9−12902号公報には、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂をランプボディを構成するポリカーボネートやABS樹脂等の熱可塑性樹脂に対して添加する方法が提案されている。しかしながら、この方法では、製造される車両用灯具がコストアップになることと、フッ素樹脂は外滑性が強いため添加量が多いと、成形用ペレットの押出製造時に押出成形機から吐出される樹脂に、いわゆるサージングといわれる吐出の波打ちが発生して生産性が悪化するだけでなく、成形されたランプボディ内面に真空蒸着したりランプボディ外面を塗装する際に蒸着膜や塗膜の接着性が悪く二次加工性が劣る場合があった。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の問題点に鑑み、熱板融着法によりランプボディをランプレンズに接合して車両用灯具を製造する際のランプボディを構成する樹脂の糸ひきを、製造コストのアップや二次加工性の低下を伴うことなく、改善することを目的とするものである。 【0004】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂組成物中に、特定の成分を含有したグラフト共重合体と、ビニル系共重合体とを配合して得られる樹脂組成物が、熱板融着法によりランプボディとランプレンズとを接合して車両用灯具を製造する際の糸ひきを大幅に改善しうることを見出だし、本発明に至ったものである。 【0005】すなわち本発明は、(I)ゴム強化スチレン系樹脂10〜90重量部、(II)ポリカーボネート樹脂、飽和ポリエステル樹脂から選ばれた1種または2種の樹脂90〜10重量部(I+II=100重量部)からなるランプボディに、加熱した熱板を押し当てて溶融したあと、溶融部分をランプレンズに圧着してランプボディとランプレンズとを接合して車両用灯具を製造するに際し、前記ゴム強化スチレン系樹脂として、下記グラフト共重合体(A)90〜10重量部と下記ビニル系共重合体(B)10〜90重量部との合計100重量部を主成分とする樹脂組成物(C)により成形されたものを用いるというものである。ゴム強化スチレン系樹脂として、グラフト共重合体(A)はゴム状重合体15〜95重量部に単量体混合物85〜5重量部を合わせて100重量部となるようにグラフト重合させてなり、前記単量体混合物が、シアン化ビニル化合物、芳香族ビニル化合物、及びアルキル(メタ)アクリレート化合物からなる群から選択される少なくとも1種のビニル系化合物99.9〜60重量%、他の共重合可能なビニル化合物0〜30重量%、及びα,β−不飽和酸のグリシジルエステル化合物0.1〜40重量%からなり、そのグラフト共重合体90〜10重量部と、ビニル共重合体(B)は、α−メチルスチレン85〜40重量%およびその他の共重合可能なビニル化合物15〜60重量%を重合させてなり、そのビニル系共重合体10〜90重量部とを合せて100重量部からなる樹脂組成物を主成分とする樹脂組成物(C)であり、かつメチルエチルケトン可溶分の還元粘度(30℃、N,N−ジメチルホルムアミド溶液中)が、0.4〜1.2dl/gである、車両灯具用ランプボディ用樹脂。 【0006】 【発明の実施の形態】本発明で特に重要なのは、ランプボディの成形に用いる樹脂組成物中に、特定の成分を含有したグラフト共重合体と、ビニル系共重合体が配合されていることである。すなわち、本発明で用いるグラフト共重合体(A)は、ゴム状重合体15〜95重量部に単量体混合物85〜5重量部をグラフト重合させる際に、α,β−不飽和酸のグリシジルエステル化合物0.1〜40重量%、より好ましくは0.5〜30重量%、特に好ましくは5〜20重量%を必須成分とし、シアン化ビニル化合物、芳香族ビニル化合物、アルキル(メタ)アクリレート化合物からなる群から選択される少なくとも1種のビニル系化合物99.9〜60重量%、より好ましくは、シアン化ビニル化合物0〜40重量%、芳香族ビニル化合物60〜90重量%、及びアルキル(メタ)アクリレート化合物0〜30重量%からなるビニル系化合物99.9〜60重量%、及び他の共重合可能なビニル化合物0〜30重量%からなるグラフト共重合体である。 【0007】このグラフト共重合体(A)において、ゴム状重合体が15重量部未満ではランプボディの衝撃強度が低下し、また95重量部を越えると樹脂の流動性が極端に劣るため好ましくない。更に、前記ゴム状重合体にグラフト重合させる単量体混合物中のα,β−不飽和酸のグリシジルエステル化合物が0.1重量%未満では熱板融着法によりランプレンズと接合する際に十分な糸ひき改善効果が得られず、40重量%を越えるとランプボディ成形時の樹脂の流動性、成形されたランプボディの耐衝撃性が低下して好ましくない。 【0008】グラフト共重合体(A)で使用されるゴム状重合体としては、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−ブタジエンゴム等のジエン系ゴム、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、ジメチルシロキサン−アクリル酸ブチルゴム、シリコーン系/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、ポリジメチルシロキサンゴム等のシリコーン系ゴム重合体が挙げられ、これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、このゴム状重合体の平均粒子径は0.05〜1μmのものが好ましく、0.07〜0.4μmのものが更に好ましい。ゴム状重合体としては、酸基含有ラテックスを使用して凝集肥大化法により製造されたものも使用することができる。 【0009】前記ゴム状重合体にグラフト重合するα,β−不飽和酸のグリシジルエステル化合物としては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル等が挙げられ、単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。好ましいグリシジルエステル化合物の具体例としては、グリシジルメタクリレートを挙げることができる。一方、ビニル系共重合体(B)は、α−メチルスチレン85〜40重量%およびその他の共重合可能なビニル化合物15〜60重量%を重合させてなるビニル系共重合体である。 【0010】グラフト共重合体(A)で使用されるシアン化ビニル化合物としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が例示され、芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−イソプロピルスチレン、クロルスチレン、ブロムスチレン等が例示される。また、アルキル(メタ)アクリレート化合物としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等が例示される。他の共重合可能なビニル化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、例えばN−フェニルマレイミド等のマレイミド化合物、酢酸ビニル、エチルビニルエーテル等が挙げられ、単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 【0011】ビニル系共重合体(B)に使用される他の共重合可能なビニル化合物としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、スチレン、p−メチルスチレン、p−イソプロピルスチレン、クロルスチレン、ブロムスチレン、上記のアルキル(メタ)アクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、例えばN−フェニルマレイミド等のマレイミド化合物、酢酸ビニル、エチルビニルエーテル等が挙げられ、単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 【0012】上記グラフト共重合体(A)及びビニル系共重合体(B)は、好ましくは乳化重合によって得られるが、いかなる重合法を用いて製造したものでもよい。例えば、公知の塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化−懸濁重合、乳化−塊状重合法等、本発明の目的とする範囲内の組成に制御できればどの重合法によって製造したものでもよい。例えば、グラフト共重合体(A)の場合、前記単量体混合物をゴム状重合体の存在下に、水性媒体中、ラジカル開始剤で重合させればよい。その際、前記グラフト重合させる単量体混合物は、混合物として使用しても、また必要に応じ、分割して使用しても良い。さらに、前記単量体混合物の添加方法としては、一度に全量を仕込んでも、また逐次添加しても良く、特に制限されるものではない。 ラジカル開始剤としては、過硫酸カリウム等の熱分解開始剤、Fe−還元剤−有機パーオキサイド等のレドックス系開始剤等、公知の開始剤が使用できる。その他、重合促進剤、重合度調節剤、乳化剤も適宜選択して使用できる。重合温度としては30〜90℃が好ましい。 【0013】本発明のランプボディを構成する樹脂組成物中のグラフト共重合体(A)とビニル系共重合体(B)とのブレンド比率は、目的とする物性特性を得るために適宜決定すれば良いが、グラフト共重合体(A)が90〜10重量部、好ましくは60〜10重量部、ビニル系共重合体(B)が10〜90重量部、好ましくは40〜90重量部である。また、グラフト共重合体(A)を重合した後に、同一の反応器でビニル系共重合体(B)を重合させることも可能である。 【0014】前記グラフト共重合体(A)とビニル系共重合体(B)からなる樹脂組成物の極限粘度は、メチルエチルケトン可溶成分で0.4〜1.2(dl/g)(N,N−ジメチルホルムアミド溶液、30℃)の範囲が好ましい。 【0015】グラフト共重合体(A)やビニル系共重合体(B)のラテックスから樹脂組成物を得る方法は公知の方法でよい。例えば塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸アンモニウム等の無機塩や、塩酸、硫酸、酢酸、リン酸等の酸類により凝固して得られる。本発明における、ポリカーボネート樹脂は、芳香族ポリカーボネート、脂肪族ポリカーボネート、脂肪族−芳香族ポリカーボネート等を挙げることができる。一般には、2,2−ビス(4−オキシフェニル)アルカン系、ビス(4−オキシフェニル)エーテル系、ビス(4−オキシフェニル)スルホン、ビス(4−オキシフェニル)フルフィドまたはビス(4−オキシフェニル)スルホキサイド系等のビスフェノール類からなる重合体、もしくは共重合体であり、目的に応じてハロゲンで置換された、ビスフェノール類を用いた重合体も含まれる。飽和ポリエステル樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレン−1,2−ビス(フェノキシ)エタン−4,4"-ジカルボキシレートなどのほか、ポリエチレンイソフタレート/テレフタレート、ポリブチレンフタレート/イソフタレート、ポリブチレンテレフタレート/デカンジカルボキシレートなどの共重合ポリエステルが挙げられる。これらのうち、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が好ましく使用できる。又ポリカーボネート樹脂、飽和ポリエステル樹脂から選ばれた1種または2種の樹脂をブレンドすることができ、目的の物性を得るために適宜ブレンド量を決定すればよいが、耐熱性向上目的には、ポリカーボネート樹脂系が、耐薬品性向上目的には、飽和ポリエステル樹脂系のブレンドが好ましい。ブレンドする方法は、例えばへンシェルミキサーやリボンブレンダー等のブレンダーを用い、目的とする安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、顔料、無機充頃剤、ガラス繊維を必要に応じて適宜使用することもできる。特に、フェノール系、イオウ系、リン系又はヒンダードアミン系の安定剤、ベンゾフェノン系又はベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤、及びオルガノポリシロキサン、エチレンビスステアリン酸アマイド、脂肪族炭化水素、高級脂肪酸と高級アルコールのエステル等の滑剤等は成形用樹脂として、より高性能なものとするために用いることができる。これらの安定剤、滑剤は、単独でも、また2種以上混合して使用することもできる。 【0016】本発明では、上記のような熱可塑性樹脂組成物から成形されたランプボディに加熱した熱板を押し当てて溶融した後、溶融部分をランプレンズに圧着してランプボディとランプレンズとを接合して車両用灯具を製造する。前記の場合の熱板の温度は、250〜500℃に加熱して行うことが好ましい。また、前記ランプボディに接合されるランプレンズとしては、メタクリル酸メチル樹脂からなるレンズを用いることが好ましい。 【0017】 【発明の効果】本発明によれば、特定の成分を含有したグラフト共重合体と、ビニル系共重合体とを配合してなる熱可塑性樹脂組成物を用いる事で、従来からランプボディの材料として使用されている一般的熱可塑性樹脂を用いる場合に比べて、ランプボディに加熱した熱板を押し当てて溶融した後、溶融部分をランプレンズに圧着してランプボディとランプレンズとを接合して車両用灯具を製造する際の、ランプボディを構成する樹脂の糸ひきを大幅に改善しうるものであり、特にヘッドランプ、ウィンカー、ストップランプ等の車両用灯具の製造に有用である。 【0018】 【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これら実施例は本発明を何ら限定するものではない。尚、実施例の記載中で、特に断らない限り、『部』は重量部を、『%』は重量%を表す。また、実施中の各略称は、次の意味を有する。 【0019】 PBd:ポリブタジエン 平均粒子径:0.2μm SBR:(スチレン/ブタジエンゴム=25/75)共重合体 平均粒子径:0.1μm PBA:(ブチルアクリレート/アリルメタクリレート=99/1)共重合体 平均粒子径:0.15μm GMA:グリシジルメタクリレート AN:アクリロニトリル St:スチレン MMA:メチルメタアクリレート PMI:フェニルマレイミド CHP:クメンハイドロパーオキサイド tDM:t−ドテシルメルカプタン αMSt:α―メチルスチレン(1)グラフト共重合体(A)の製造攪拌機、還流冷却器、窒素導入口、モノマー導入口及び温度計の設置された反応器に下記の物質を仕込んだ。 純水 250部ゴム状重合体 表1に記載した種類、量ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート 0.3部硫酸第一鉄 0.0025部エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム 0.01部反応器を攪拌しながら窒素気流下に60℃まで昇温させた。60℃に到達した後、表1に示す単量体混合物を連続的に5時間で滴下し、添加終了後、さらに60℃で1時間攪拌を続けて重合を終了し、A1〜A4を得た。 【0020】 【表1】
(2)ビニル系共重合体(B)の製造攪拌機、還流冷却器、窒素導入口、モノマー導入口及び温度計の設置された反応器に下記の物質を仕込んだ。 純水 250部ラウリン酸ソーダ 3部ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート 0.4部硫酸第一鉄 0.0025部エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム 0.01部反応器を攪拌しながら窒素気流下に60℃まで昇温させた。60℃に到達した後、表2に示すモノマー(I)を仕込んだ。十分乳化させた後、表2に示すモノマー(II) を連続的に6時間で滴下添加し、添加終了後、60℃で1時間攪拌を続けて重合を終了し、B1〜B4を得た。 【0021】 【表2】
(3)樹脂組成物(C)の製造前記(1)、(2)で製造したグラフト共重合体(A)とビニル系共重合体(B)を、それぞれラテックス状態で表3に記載した比率(固形分)で混合し、この混合ラテックスに酸化防止剤を添加し、塩化カルシウムで凝固させた後、加熱、脱水、水洗、乾燥後、樹脂組成物(C)パウダー(C1〜C6)を得た。 【0022】 【0023】 【表3】
(4)芳香族ポリカーボネート樹脂(PC) 出光石油化学株式会社製、タフロンA2200を使用した。 (5)ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT) 市販の粘度平均分子量31000のものを使用した。 (6)車両灯具用ランプボディ樹脂組成物(D)の製造及び糸引き性評価表4に示す、熱可塑性樹脂100部にたいして、フェノール系の抗酸化剤0.3部(AO−20:旭電化工業株式会社製)、リン系の安定剤0.3部(PEP−24G:旭電化工業株式会社製)を共通の添加剤としてブレンドし、250℃の温度で押出機(大阪精機(株)製、40mmφ単軸押出機)にてペレットを得た。得られたペレットを150ton射出成形機(FANUC製)を使用し、250℃の温度でASTMの1号ダンベルと図1に示すランプボディ製品を成形し、それを用いて糸引き性の評価を実施した。 (a)ダンベル試験片を用いての糸ひき性評価350℃に加熱したアルミニウム製の平板に、射出成形にて得られたASTM1号ダンベルを10kgf/cm2の圧力で10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溶融面に発生した糸の長さ[cm]を測定した。 (b)ランプボディ製品を用いての糸引き性評価射出成形にて得られた図1に示すランプボディ製品を熱板融着機を用いて、融着温度350℃、10kg/cm2の圧力でアルミニウム製の熱板に10秒間押しつけた後、50mm/minの速度で引き上げた時に融着面に糸引きが発生するかどうかを判定した。結果を表4に示す。なお、ランプボディー製品による糸引き性評価は、次の基準に従った。 ○...糸引きなし。(0.5cm以下) △...少し糸引きあり。(0.5〜1.0cm) ×...糸引きあり。(1.0cm以上) 【0024】 【表4】
表4の結果から明らかなように、本発明によれば、従来から使用されている比較例の樹脂組成物からなるランプボディを用いた場合に比べて、熱板融着法における糸引きが大幅に改善されている。 【0025】 【発明の効果】本発明によれば、特定の成分を含有したグラフト共重合体と、ビニル系共重合体とを配合してなる熱可塑性樹脂組成物を用いる事で、従来からランプボディの材料として使用されている一般的な熱可塑性樹脂を用いる場合に比べて、ランプボディに加熱した熱板を押し当てて溶融した後、溶融部分をランプレンズに圧着してランプボディとランプレンズとを接合して車両用灯具を製造する際の、ランプボディを構成する樹脂の糸引き性を大幅に改善しうるものであり、特にヘッドランプ、ウィンカー、ストップランプなどの車両用灯具の製造に有用である。 【0026】
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| 【出願人】 |
【識別番号】000000941 【氏名又は名称】鐘淵化学工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成11年7月28日(1999.7.28) |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開2001−43706(P2001−43706A) |
| 【公開日】 |
平成13年2月16日(2001.2.16) |
| 【出願番号】 |
特願平11−213459 |
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