JP2004262961A

JP2004262961A - レーザー溶着用成形材料及び成形品

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Publication number: JP2004262961A
Application number: JP2003026659A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Motoshige; 良一元重; Wataru Kakuno; 渉加来野
Original assignee: Techno Polymer Co Ltd
Current assignee: Techno UMG Co Ltd
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2004-09-24
Anticipated expiration: 2023-02-04
Also published as: US8076415B2; US20110300373A1; EP1593711A4; JP4017994B2; US20060155067A1; EP1593711A1; CN100357351C; US8183323B2; CN1748002A; WO2004069927A1

Abstract

【課題】ゴム強化樹脂を含む熱可塑性樹脂からなる成形材料及び成形品であって、レーザー光を透過させることができ、各種の樹脂成形品とレーザー溶着できるものを提供する。
【解決手段】ゴム質重合体（ａ）の存在下にビニル系単量体を重合して得られるゴム強化樹脂（Ａ１）、又は該ゴム強化樹脂（Ａ１）とビニル系単量体の（共）重合体（ｂ）との組成物（Ａ２）を含む熱可塑性樹脂（Ａ）からなり、厚さ４ｍｍの試験片として成形した時の波長８０８ｎｍの光の透過率が５％以上であることを特徴とするレーザー溶着用成形材料。熱可塑性樹脂（Ａ）中に分散しているゴム質重合体（ａ）は、重量平均粒子径が５０〜２２０ｎｍであることが好ましく、該成分（ａ）を１００重量％として、粒子径３００ｎｍ以上の粒子を０〜２０重量％含むことが好ましい。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー溶着で接合するに好適な成形材料及び成形品、特にゴム強化樹脂を含む成形材料及び成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂からなる成形品同士を相互に接合する方法としては、締結用部品（ボルト、ビス、クリップ等）や接着剤を使用する方法の他に、従来、熱板溶着法、振動溶着法、超音波溶着法、レーザー溶着法などの溶着法が知られている。熱板溶着法は、成形品の接合部を高温の熱型に接触させて溶融し、冷えて固まる前に接合部を押し付けて接合する方法である。しかし、この方法では、熱型から接合部を離す時に糸曳きを生じることがあり、成形品の外観を低下させる。振動溶着法及び超音波溶着法は、一方の成形品を固定し他方の成形品を加圧しながら振動又は超音波波動を加えることにより、摩擦エネルギーによって接合部を溶融させて接合する方法である。しかし、これらの方法では、接合部に粉、糸バリが発生したり、バリが倒れる等の問題を生じることがあり、成形品の外観を低下させ、また、成形品の形状によっては使用できない場合がある。
【０００３】
レーザー溶着法は、接合する成形品の一方をレーザー光吸収性材料で構成し、他方をレーザー光透過性材料で構成し、これらを重ねた後、透過性材料の側からレーザー光を照射することにより、透過性材料を通過したレーザー光が吸収性材料の表面を加熱して該材料を溶融させると同時に、熱伝達により透過性材料も溶融させ、双方の樹脂を接合する方法である（特開２００１−７１３８４号公報参照）。この方法では、糸曳きや、粉、バリなどが発生せず、接合部の見栄えも良く、あらゆる形状の成形品の接合に使用できる点で好都合である。しかしながら、接合する成形品の一方をレーザー光透過性の成形材料としなければならない点で制限がある。
【０００４】
アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂および耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）などで代表されるスチレン系ゴム強化樹脂は、機械的特性、物理的特性、電気的特性等に優れることから、電気・電子分野、ＯＡ・家電分野、車輌分野、サニタリー分野等で幅広く使用されている。しかしながら、これらの樹脂はレーザー光の透過性が低いため、レーザー光透過性の他の成形品と接合する場合にしかレーザー溶着法を用いることはできなかった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−７１３８４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ゴム強化樹脂を含む熱可塑性樹脂からなる成形材料及び成形品であって、レーザー光を透過させることでき、したがって、各種の樹脂成形品とレーザー溶着できるものを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ゴム強化樹脂中に分散しているゴム質重合体の粒径及びその分布に着目して鋭意研究した結果、これらの粒径及びその分布が一定範囲にある場合に、ゴム強化樹脂がレーザー溶着するに十分なレーザー光を透過させることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の一局面によれば、ゴム質重合体（ａ）の存在下にビニル系単量体を重合して得られるゴム強化樹脂（Ａ１）、又は該ゴム強化樹脂（Ａ１）とビニル系単量体の（共）重合体（ｂ）との組成物（Ａ２）を含む熱可塑性樹脂（Ａ）からなり、厚さ４ｍｍの試験片として成形した時の波長８０８ｎｍの光の透過率が５％以上であることを特徴とするレーザー溶着用成形材料が提供される。レーザー溶着性の点から、上記光の透過率は、好ましくは７％以上、さらに好ましくは１０％以上、特に好ましくは１２％以上である。
【０００８】
また、本発明の他の局面によれば、ゴム質重合体（ａ）の存在下にビニル系単量体を重合して得られるゴム強化樹脂（Ａ１）、又は該ゴム強化樹脂（Ａ１）とビニル系単量体の（共）重合体（ｂ）との組成物（Ａ２）を含む熱可塑性樹脂（Ａ）からなり、該熱可塑性樹脂中に分散しているゴム質重合体（ａ）の重量平均粒子径が５０〜２２０ｎｍであることを特徴とするレーザー溶着用成形材料が提供される。なお、この成形材料において、前記ゴム質重合体（ａ）は、該成分（ａ）を１００重量％として、粒子径３００ｎｍ以上の粒子を０〜２０重量％含有することが好ましい。
【０００９】
さらに、本発明のさらに他の局面によれば、前記レーザー溶着用成形材料を成形してなるレーザー溶着用成形品が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の熱可塑性樹脂（Ａ）は、ゴム質重合体（ａ）の存在下にビニル系単量体を重合して得られるゴム強化樹脂（Ａ１）、又は、該ゴム強化樹脂（Ａ１）とビニル系単量体の（共）重合体と（ｂ）との組成物（Ａ２）を含有してなるものである。
【００１１】
本発明の（Ａ１）成分は、ゴム質重合体（ａ）５〜７０重量％の存在下にビニル系単量体９５〜３０重量％を重合して得られるゴム強化ビニル系樹脂であることが好ましい（ここにおいてゴム質重合体（ａ）とビニル系単量体との合計は１００重量％である）。
ゴム質重合体（ａ）としては、ポリブタジエン、ブタジエン−スチレン共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−アクリル共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、イソブチレン−イソプレン共重合体等のジエン系（共）重合体、これらジエン系（共）重合体の水素添加物、エチレン−α−オレフィン（非共役ジエン）系共重合体〔例えば、エチレン−プロピレン−（非共役ジエン）共重合体、エチレン−ブテン−１−（非共役ジエン）共重合体〕、ポリウレタンゴム、アクリル系ゴム、シリコーン系ゴム等が挙げられる。これらは、１種単独で、又は２種以上組み合わせて使用できる。これらのゴム質重合体のうち、ジエン系（共）重合体、ジエン系（共）重合体の水素添加物、エチレン−α−オレフィン（非共役ジエン）系共重合体、アクリル系ゴム及びシリコーン系ゴムが好ましく、ジエン系（共）重合体が特に好ましい。
【００１２】
本発明のゴム強化樹脂（Ａ１）中のゴム質重合体（ａ）の量は、５〜７０重量％、好ましくは５〜６５重量％である。その使用量が、５重量％未満では耐衝撃性が劣り、７０重量％を超えると成形品の外観性が劣る。
【００１３】
本発明のゴム強化樹脂（Ａ１）中に分散して存在するゴム質重合体（ａ）の重量平均粒子径は、通常５０〜２２０ｎｍとされ、好ましくは８０〜２１０ｎｍ、さらに好ましくは１００〜２００ｎｍ、特に好ましくは１５０〜１９０ｎｍである。重量平均粒子径が２２０ｎｍを越えると、成形材料のレーザー光透過性が低下するため、該成形材料にレーザー光を透過させてレーザー溶着することが難しくなる。重量平均粒子径が５０ｎｍよりも小さいと、耐衝撃性が低下する。また、レーザー光の均一な透過性を確保するため、ゴム質重合体（ａ）は、該成分（ａ）を１００重量％として、粒子径３００ｎｍ以上の粒子を０〜２０重量％含有するように調製することが好ましい。
本発明で使用されるゴム質重合体（ａ）としては、乳化重合で得たものが好ましい。上記粒度特性を満たす成形材料は、ゴム質重合体（ａ）の乳化重合時に生成されるラテックスが上記粒度特性を満たすように重合条件を適宜設定するなどにより製造できる。また、重量平均粒子径が小さいラテックスからなるゴム質重合体と重量平均粒子径が大きいラテックスからなるゴム質重合体を適宜混合して、上記粒度特性を満たすゴム質重合体を得ることもできる。
【００１４】
本発明の（Ａ１）成分におけるビニル系単量体は、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物およびこれらと共重合可能な他のビニル系化合物の群から選ばれた少なくとも１種の単量体から構成されることが好ましい。
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、ο−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニルトルエン、メチル−α−メチルスチレン、臭素化スチレン、ヒドロキシスチレン等が挙げらる。これらのうち、スチレン、α−メチルスチレンが好ましい。
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挙げられる。これらのうち、アクリロニトリルが好ましい。
【００１５】
又、上記芳香族ビニル化合物又はシアン化ビニル化合物と共重合可能な他のビニル系単量体としては、例えば、（メタ）アクリル酸エステル、マレイミド化合物の他、酸無水物基含有不飽和化合物、水酸基含有不飽和化合物、カルボキシル基含有不飽和化合物、エポキシ基含有不飽和化合物、オキサゾリン基含有不飽和化合物などの官能基含有不飽和化合物が挙げられる。
【００１６】
（メタ）アクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等が挙げられる。
マレイミド化合物としては、マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−（４−ヒドロキシフェニル）マレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等が挙げられる。また、このマレイミド化合物は、無水マレイン酸を共重合させ、後イミド化する方法で導入してもよい。酸無水物基含有不飽和化合物としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等が挙げられる。
【００１７】
水酸基含有不飽和化合物としては、３−ヒドロキシ−１−プロペン、４−ヒドロキシ−１−ブテン、シス−４−ヒドロキシ−２−ブテン、トランス−４−ヒドロキシ−２−ブテン、３−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロペン、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシスチレン、Ｎ−（４−ヒドロキシフェニル）マレイミド等が挙げられる。
カルボキシル基含有不飽和化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。
エポキシ基含有不飽和化合物としては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。
オキサゾリン基含有不飽和化合物としては、ビニルオキサゾリン等が挙げられる。
上記ビニル系単量体は、単独で、又は２種以上組み合わせて使用できる。
【００１８】
好ましいビニル系単量体は、芳香族ビニル化合物を必須成分として含有するものであり、例えば、スチレン、スチレンとアクリロニトリルとの組み合わせ、α−メチルスチレンとアクリロニトリルとメチルメタクリレートとの組み合わせ、スチレンとメチルメタクリレートとの組み合わせなどが挙げられ、特に好ましくは、芳香族ビニル化合物とシアン化ビニル化合物との組み合わせ、とりわけ、スチレンとアクリロニトリルとの組み合わせである。
上記芳香族ビニル化合物とシアン化ビニル化合物との好ましい使用割合は、芳香族ビニル化合物／シアン化ビニル化合物＝１００〜５０／０〜５０重量％の範囲であり、さらに好ましくは９５〜５０／５〜５０重量％であり、特に好ましくは７５〜６５／２５〜３５重量％である。他の共重合可能な単量体の（Ａ１）成分中の使用割合は、０〜５０重量％、好ましくは０〜４０重量％である。
本発明の（Ａ１）成分中のビニル系単量体の量は、３０〜９５重量％、好ましくは３５〜９５重量％であり、その使用量が、９５重量％を越えると耐衝撃性が劣り、３０重量％未満では成形品の外観性が劣る。
【００１９】
本発明の（Ａ１）成分は、公知の重合法である乳化重合、塊状重合、溶液重合、懸濁重合及びこれらを組み合わせた重合法で重合することができる。本発明の目的を達成する上で特に好ましいものは、乳化重合で得たものである。
乳化重合で製造する際、重合開始剤、連鎖移動剤、乳化剤及び水が用いられる。これらは、公知のものが全て使用できる。尚、使用するゴム質重合体（ａ）及びビニル系単量体は、上記ゴム質重合体（ａ）全量の存在下に、上記ビニル系単量体を一括添加して重合してもよく、分割もしくは連続添加して重合してもよい。又、これらを組合わせた方法で重合してもよい。更に、上記ゴム質重合体（ａ）の全量又は一部を、重合途中で添加して重合しても良い。
【００２０】
重合開始剤としては、例えば、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、過硫酸カリウム、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔ−ブチルパーオキシモノカーボネート等が挙げられる。
連鎖移動剤としては、例えば、オクチルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン、ｎ−ヘキシルメルカプタン、テトラエチルチウラムスルフィド、アクロレイン、メタクロレイン、アリルアルコール、２−エチルヘキシルチオグリコール等が挙げられる。
【００２１】
乳化重合の際に使用する乳化剤としては、例えば、高級アルコールの硫酸エステル、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムのアルキルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル硫酸ナトリウム等の脂肪族スルホン酸塩、高級脂肪族カルボン酸塩、ロジン酸塩、リン酸塩等のアニオン系界面活性剤、さらに、公知のノニオン系界面活性剤も使用できる。
乳化重合では、通常、凝固剤により凝固して得られる粉末を水洗後、乾燥することによって、ゴム強化樹脂の粉末が得られる。この際の凝固剤としては、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム等の無機塩、または硫酸、塩酸、酢酸等の酸を用いることができる。
又、塊状重合、溶液重合、懸濁重合において、各種溶媒、懸濁剤、重合開始剤、連鎖移動剤等が使用されるが、何れも公知のものが使用される。
【００２２】
乳化重合で本発明の（Ａ１）成分を得る場合、乳化重合で得たゴム質重合体を使用する場合が多いが、その場合、ゴム質重合体中のゲル含率は、通常、９８重量％以下であり、４０〜９８重量％であることが好ましく、更に好ましくは、５０〜９５重量％、特に好ましくは、６０〜９０重量％である。ゲル含率が４０〜９８重量％において、特に優れた耐衝撃性、及び成形品表面外観を示す成形品を与える熱可塑性樹脂組成物を得ることができる。
尚、上記ゲル含率は、トルエン１００ｍｌにゴム質重合体１ｇを投入し、室温で４８時間静置した後、１００メッシュ金網（重量Ｗ_１）で濾過してトルエン不溶分と金網を８０℃で６時間真空乾燥して秤量（重量Ｗ_２）し、次式により算出される値である。
【００２３】
【数１】

【００２４】
ゲル含率は、ゴム質重合体の製造時に、分子量調整剤の種類及び量、重合時間、重合温度、重合転化率などを適宜設定することにより調整することができる。
【００２５】
本発明の上記（Ａ１）成分のグラフト率は、好ましくは２０〜２００重量％、更に好ましくは３０〜１５０重量％、特に好ましくは４０〜１２０重量％である。このグラフト率（％）は、次式により求められる。
【００２６】
【数２】

【００２７】
上記式中、Ｔはアセトン２０ｍｌに（Ａ１）成分を１ｇを投入し、振とう機により２時間振とうした後、遠心分離機（回転数；２３０００ｒｐｍ）で６０分遠心分離し、不溶分と可溶分とを分離して得られる不溶分の重量（ｇ）であり、Ｓは（Ａ１）成分１ｇに含まれるゴム質重合体の重量（ｇ）である。
又、（Ａ１）成分のアセトン可溶分の極限粘度［η］（溶媒としてメチルエチルケトンを使用し、３０℃で測定）は、０．２〜１．２ｄｌ／ｇが好ましく、更に好ましくは０．２〜１ｄｌ／ｇ、特に好ましくは０．３〜０．８ｄｌ／ｇである。
【００２８】
本発明の（Ａ２）成分は、上記ゴム強化樹脂（Ａ１）と、ビニル系単量体の（共）重合体（ｂ）とをブレンドしてなる組成物である。
本発明の（ｂ）成分におけるビニル系単量体は、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物およびこれらと共重合可能な他のビニル系化合物の群から選ばれた少なくとも１種の単量体から構成されることが好ましい。
芳香族ビニル化合物およびシアン化ビニル化合物としては、（Ａ１）成分に関して上記したものを全て使用できる。
又、上記芳香族ビニル化合物又はシアン化ビニル化合物と共重合可能な他のビニル系単量体としては、（Ａ１）成分に関して上記したものを全て使用できる。
上記ビニル系単量体は、単独で、又は２種以上組み合わせて使用できる。
【００２９】
本発明の（Ａ２）成分で用いられる（共）重合体（ｂ）は、芳香族ビニル化合物を必須成分として含有するものが好ましく、好ましい（共）重合体としては、例えば、芳香族ビニル化合物の単独重合体、芳香族ビニル化合物とシアン化ビニル化合物、（メタ）アクリル酸エステル、マレイミド化合物及び酸無水物基含有不飽和化合物から選ばれた少なくとも１種のビニル系単量体との共重合体が挙げられる。特に好ましくは、芳香族ビニル化合物とシアン化ビニル化合物を必須成分とする単量体の共重合体、とりわけ、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−マレイミド系化合物共重合体である。
（ｂ）成分における芳香族ビニル化合物とシアン化ビニル化合物との好ましい使用割合は、諸物性と加工性のバランスから、芳香族ビニル化合物／シアン化ビニル化合物＝９５〜５０／５〜５０重量％の範囲であり、さらに好ましくは７５〜６５／２５〜３５重量％である。
本発明において、（Ａ２）成分中のこれらのビニル系（共）重合体（ｂ）の使用量は、（Ａ２）成分を１００重量％として、（Ａ１）成分から由来するゴム質重合体（ａ）の含有量が、好ましくは５〜４０重量％、さらに好ましくは５〜３５重量％、特に好ましくは７〜３０重量％になるように配合される。ゴム質重合体（ａ）の含有量が上記範囲未満であると耐衝撃性が劣り、一方、上記範囲を超えると成形品表面外観が劣る。
【００３０】
本発明の（ｂ）成分は、公知の重合法である、乳化重合、塊状重合、溶液重合、懸濁重合及びこれらを組み合わせた重合法で製造することができる。
乳化重合で製造する場合の製造法については、前記（Ａ１）成分で記載した方法が使用できる。
溶液重合において用いられる溶剤は、通常のラジカル重合で使用される不活性重合溶媒であり、例えばエチルベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、メチルエチルケトン、アセトン等のケトン類、ジクロルメチレン、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられる。重合温度は、８０〜１４０℃が好ましく、更に好ましくは８５〜１３０℃、特に好ましくは９０〜１２０℃の範囲である。
【００３１】
重合に際し、重合開始剤を使用せずに、熱重合で重合してもよく、又重合開始剤を用いて重合しても良い。重合開始剤としては、ケトンパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、ハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物等が好ましく用いられる。連鎖移動剤としては、例えば、メルカプタン類、α−メチルスチレンダイマー等を用いることができる。
塊状重合においては、溶液重合で記載した重合開始剤、連鎖移動剤等が全て使用できる。
本発明の（ｂ）成分の極限粘度［η］（溶媒としてメチルエチルケトンを使用し、３０℃で測定）は、０．２〜１．２ｄｌ／ｇが好ましく、更に好ましくは０．２〜１ｄｌ／ｇ、特に好ましくは０．３〜０．８ｄｌ／ｇである。
本発明の（Ａ２）成分は、上記（Ａ１）成分に上記（ｂ）成分を適宜混合することにより製造できる。
本発明の（Ａ１）成分及び（Ａ２）成分に最終的に残留する単量体量は、１００００ｐｐｍ以下であることが好ましく。更に好ましくは５０００ｐｐｍ以下である。
本発明において、（Ａ）成分中のゴム質重合体（ａ）の含有量は、（Ａ）成分を１００重量％として、好ましくは５〜４０重量％、さらに好ましくは５〜３５重量％、特に好ましくは７〜３０重量％である。上記含有量が上記範囲未満では耐衝撃性が劣り、一方、上記範囲を超えると成形加工性、成形品の表面外観性が劣る。
【００３２】
本発明の熱可塑性樹脂（Ａ）には、その光透過性を阻害しない限り、目的、用途に応じて、更に、無機充填材、金属粉末、補強剤、可塑剤、相溶化剤、熱安定剤、光安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、染料、顔料、帯電防止剤、滑剤、難燃剤等の添加剤を、適宜添加することができる。
【００３３】
更に、本発明の熱可塑性樹脂（Ａ）には、本発明の目的を損なわない範囲で、他の重合体（Ｂ）、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンエーテル、ポリアリーレンスルフィド、ＰＯＭ（ポリアセタール）、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等を適宜含有させることができる。
【００３４】
本発明の成形材料は、各種押出機、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール、フィーダールーダー等により、各成分を溶融混練することにより調製できる。好ましい製造法は、押出機、ヘンシェルミキサー又はバンバリーミキサーを用いる方法である。
更に、各々の成分を混練するに際しては、それらの成分を一括して混練してもよく、また、押出機、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサーで多段、分割配合し混練してもよい。
尚、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー等で混練したあと、押出機によりペレット化することもできる。
本発明の成形材料は、射出成形、プレス成形、シート押出成形、真空成形、異形押出成形、発泡成形等の公知の成形法により、成形品とすることができる。
【００３５】
本発明の成形品は、レーザー光吸収性の樹脂成形品と重ね合わせた後、本発明の成形品にレーザー光を照射することによって該樹脂成形品にレーザー溶着させることができる。使用できるレーザー光としては、ガラス：ネオジム３＋レーザー、ＹＡＧ：ネオジム３＋レーザー、ルビーレーザー、ヘリウム−ネオンレーザー、クリプトンレーザー、アルゴンレーザー、Ｈ２レーザー、Ｎ２レーザー、半導体レーザー等のレーザー光が挙げられ、そのうち、半導体レーザーが好ましい。レーザー光の波長は、樹脂成形品により異なるが、１０６０ｎｍ以下であることが好ましい。波長が１０６０ｎｍを超えると、接合面を互いに溶融させることが困難となる。また、レーザー光の出力は、５〜１００Ｗであることが好ましい。レーザー光の出力が５Ｗ未満の場合、出力が低く樹脂成形品の接合面を互いに溶融させることが困難となり、１００Ｗを超える場合、出力が過剰となり成形材料の蒸発や変質の問題が生じる。
【００３６】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に何ら制約されるものではない。
尚、実施例中、部及び％は、特に断らない限り重量基準である。又、実施例中の各種評価は、次のようにして測定したものである。
【００３７】
（１）評価方法
（１−１）光透過率測定
得られたペレットを２４０℃、５分間加圧プレス成形することで厚さ４ｍｍ、幅１０ｍｍの試験片を得た。この試験片の波長８０８ｎｍの光の透過率を分光光度計（島津製作所ＭＰＳ−２０００）を用いて測定した。
【００３８】
（１−２）ゴム質重合体の重量平均粒子径および粒子径３００ｎｍ以上の粒子の含有量
ゴム質重合体の粒子径は、乳化状態で合成したラテックス粒子径がそのまま樹脂中の分散粒子の粒子径を示すことを電子顕微鏡で予め確認しており、日機装社製粒度分析計ＵＰＡ１５０（商品名）で測定した。ゴム質重合体の粒子径３００ｎｍ以上の粒子の含有量は、ゴム質重合体全体を１００％とした値である。
（１−３）（Ａ）成分（ゴム強化樹脂）のグラフト率
上記記載の方法で行った。
（１−４）溶着性評価
図１に示すように、（１−１）と同様にして作成した試験片２を、同様の寸法の被溶着片１と重ね合わせ、ライスター社製「レーザー溶着機ＮＯＶＯＬＡＳ−Ｃ型」を用い、下記条件でレーザー光を試験片２から照射して被溶着片１と溶着させた。
＜レーザー溶着条件＞
レーザー出力１６Ａ、
スピード３０ｍｍ／秒、
溶接幅２ｍｍ、
溶着長さ１０ｍｍ、
圧力７ｋｇ／ｃｍ^２。
そして、引張試験機を用いて、被溶着片１または試験片２の何れか一方を固定し、他方を図１の矢印の方向に引張速度２ｍｍ／ｍｉｎで引張り、溶着部３の破壊状態を観察し、溶着性を下記の基準で評価した。
○：溶着強度が十分であり母材が破壊する。
△：界面剥離と母材の破壊とが生じる。
×：界面剥離が生じる。
【００３９】
（２）熱可塑性樹脂組成物の成分
製造例ａ−１（ゴム質重合体１の製造）
還流冷却器、撹拌翼、助剤添加装置、温度計などを装備した容量５リットルのステンレス製のオートクレーブを準備し、このオートクレーブに、脱イオン水１５０部、高級脂肪酸石鹸（炭素数１８を主成分とする脂肪酸のナトリウム塩）４．０部、水酸化ナトリウム０．０７５部を仕込み、窒素置換したあと、撹拌下、内温を６８℃に昇温した。このオートクレーブに、１，３−ブタジエン（ＢＤ）１００部およびｔ−ドデシルメルカプタン（ＴＤＭ）０．３部よりなる単量体混合物のうち、２０％相当量仕込んだあと、過硫酸カリウム０．１３５部を添加した。数分後に発熱し、重合の開始が確認された。過硫酸カリウムを添加してから１時間経過した時点から、８０％相当量の単量体混合物の連続添加を開始し、６時間で添加を終了した。連続添加の終了後、内温を８０℃に昇温し、この温度でさらに１時間反応を継続し、重合反応を終了した。得られたゴム質重合体ラテックスの重量平均粒子径は１８０ｎｍ、粒子径３００ｎｍ以上の粒子の含有量は２．０％であった。
製造例ａ−２（ゴム質重合体２の製造）
重合の初期仕込みに炭酸ナトリウム０．５部を添加した以外、製造例ａ−１と同様にして、重合反応を行った。得られたゴム質重合体ラテックスの重量平均粒子径は５００ｎｍ、粒子径３００ｎｍ以上の粒子の含有量は８０％であった。
【００４０】
製造例Ａ−１〜Ａ−４（ゴム強化樹脂の製造）
表１の配合に従い、ゴム質重合体、スチレン単量体、アクリロニトリル単量体を用いて乳化重合した後、硫酸マグネシウムを用いて凝固させ、洗浄、乾燥してゴム強化樹脂（表では、ＡＢＳ１〜４と表記する）を得た。このゴム強化樹脂のグラフト率を表１に示した。
製造例Ａ−５（スチレン−アクリロニトリル共重合体の製造）
表１の配合に従い、スチレン単量体とアクリロニトリル単量体を用いて、溶液重合にてスチレン−アクリロニトリル共重合体（表では、ＡＳ１と表記する。）を得た。
【００４１】
【表１】

【００４２】
実施例１〜３、比較例１
表２に示した配合に従い計量した成分を、滑剤０．２部と酸化防止剤０．３部とともにヘンシェルミキサーに投入して混合した後、二軸押出機（東芝機械ＴＥＭ５０Ａ）を用いて２２０〜２５０℃で溶融混練してペレット状の樹脂組成物を得た。この樹脂組成物につき、上記の方法で透過率測定及び溶着性評価を行った。なお、溶着性評価において、被溶着片として、市販のＡＢＳ樹脂（商品名：テクノＡＢＳ１３０）１００部に滑剤０．２部、酸化防止剤０．３部およびカーボンブラック０．３部を加えて上記と同様にして得られた樹脂組成物を、上記（１−１）と同様にして成形した成形品（光透過率＝１％未満）を用いた。結果を、表２に示した。
【００４３】
実施例４
スチレン−アクリロニトリル共重合体の代わりに。スチレン−Ｎ−フェニルマレイミド−無水マレイン酸共重合体（電気化学工業製マレッカＭＳ−Ｎ（商品名）、表では、ＡＳ２と表記する。）を用いた以外、実施例１と同様にして樹脂組成物を得た。この樹脂組成物につき、実施例１と同様の方法で透過率測定及び溶着性評価を行った。結果を、表２に示した。
【００４４】
【表２】

【００４５】
光透過率が５％以上である実施例１〜実施例４の樹脂組成物の場合、何れも溶着性が良好であった。これに対し、光透過率が５％に満たない比較例１の樹脂組成物の場合、レーザー溶着するに十分なレーザー光が透過されないことが示された。また、実施例２及び実施例３の溶着性の対比から、光透過率が１０％以上である場合、優れたレーザー溶着性が得られることがわかる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、レーザー光の透過性に優れたゴム強化樹脂が提供されるので、ゴム強化樹脂からなる成形品をレーザー光吸収性の樹脂成形品とレーザー溶着させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】溶着性評価の方法を示す概略図。

Claims

ゴム質重合体（ａ）の存在下にビニル系単量体を重合して得られるゴム強化樹脂（Ａ１）、又は該ゴム強化樹脂（Ａ１）とビニル系単量体の（共）重合体（ｂ）との組成物（Ａ２）を含む熱可塑性樹脂（Ａ）からなり、厚さ４ｍｍの試験片として成形した時の波長８０８ｎｍの光の透過率が５％以上であることを特徴とするレーザー溶着用成形材料。
ゴム質重合体（ａ）の存在下にビニル系単量体を重合して得られるゴム強化樹脂（Ａ１）、又は該ゴム強化樹脂（Ａ１）とビニル系単量体の（共）重合体（ｂ）との組成物（Ａ２）を含む熱可塑性樹脂（Ａ）からなり、該熱可塑性樹脂中に分散しているゴム質重合体（ａ）の重量平均粒子径が５０〜２２０ｎｍであることを特徴とするレーザー溶着用成形材料。
前記ゴム質重合体（ａ）は、該成分（ａ）を１００重量％として、粒子径３００ｎｍ以上の粒子を０〜２０重量％含有する請求項２に記載のレーザー溶着用成形材料。
請求項１〜３のいずれか１項記載のレーザー溶着用成形材料を成形してなるレーザー溶着用成形品。