JP2004139839A - 車両用部品 - Google Patents

Abstract

【課題】アルコール含有率が高い車両用洗浄剤によってもクラックが発生しにくく、仮にクラックが発生してもクラックが小さく、外観を悪化させる等の問題にならない車両用部品を提供する。
【解決手段】メタクリル酸メチル単位８０〜９５質量％、スチレン単位５〜２０質量％、及び共重合可能な他の単量体単位０〜１５質量％からなり、且つ、重量平均分子量が１０万〜２０万である共重合体からなる車両用部品；車両用部品が車両用ランプレンズである前述の車両用部品。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐アルコール性、流動性、透明性及び耐侯性に優れた共重合体からなる車両用部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
メタクリル系樹脂は、透明性、耐侯性、低複屈折性に優れ、機械的性質や成形加工性等のバランスに優れた樹脂であるため、情報伝送体、情報記録媒体、撮像系レンズ、ピックアップレンズ、ｆθレンズ等の光学用透明部品、メーターカバー、テールランプレンズ、バックパネル等の車両用透明部品、ランプカバーやルーバー等の照明器具、チューナー等のインジケーター、オーディオ部品、ＯＡ機器部品等に広く使用されている。特に、テールランプレンズ等の車両用外装部品には、その耐侯性から好適なものとして使用されている。
【０００３】
しかし、近年の車両用洗浄剤においては、洗浄効果を高めるため、アルコール類を多く配合したものが増えており、このような車両用洗浄剤を洗車時に使用した場合、テールランプレンズ、ランプカバー、サイドミラーレンズおよびバックパネル等の車両用部品にクラックが発生し、外観が悪化することがある。
【０００４】
これに対して、メタクリル樹脂の分子量を大きくして、耐アルコール性を向上させた樹脂を車両用部品に使用している（特許文献１参照。）。その樹脂は、確かにクラックが発生しにくくなるが、樹脂の流動性が低下するため、その樹脂を車両用部品に用いると、成形した車両用部品の残留応力を十分に除去することが困難になる。その結果、車両用部品の耐アルコール性の向上が充分ではなかったり、車両用部品の形状が制約されることがあった。また、車両用部品の残留応力が十分に除去された場合でも、アルコール類の含有率が高い車両用洗浄剤を使用すると、クラックが発生することがあり、一旦クラックが発生すると、クラックが大きく目立つため、外観を悪化させることがあった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２２６４２９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、アルコール含有率が高い車両用洗浄剤によってもクラックが発生しにくく、仮にクラックが発生してもクラックが小さく、外観を悪化させる等の問題にならない車両用部品を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記の目標を達成するために鋭意検討を進めた結果、特定の共重合体からなる車両用部品が最適であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の要旨は、メタクリル酸メチル単位８０〜９５質量％、スチレン単位５〜２０質量％、及び共重合可能な他の単量体単位０〜１５質量％からなり、且つ、重量平均分子量が１０万〜２０万である共重合体からなる車両用部品にある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の車両用部品に適した共重合体を構成するメタクリル酸メチル単位の含有率は、８０〜９５質量％の範囲である。８０質量％以上にすることで、耐侯性の良好な共重合体を得ることができる。８５質量％以上であることが好ましい。また、９５質量％以下で熱安定性及び流動性の良好な共重合体を得ることができる。９０質量％以下であることが好ましい。
【００１０】
本発明の車両用部品に適した共重合体を構成するスチレン単位の含有率は、５〜２０質量％の範囲である。５質量％以上にすることで、熱安定性及び流動性の良好な共重合体を得ることができる。１０質量％以上であることが好ましい。また、２０質量％以下にすることで、耐侯性の良好な共重合体を得ることができる。１５質量％以下であることが好ましい。
【００１１】
本発明の車両用部品に適した共重合体を構成する共重合可能な他の単量体単位としては、特に限定されないが、メタクリル酸メチル以外の不飽和脂肪酸エステル、スチレン以外の芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、不飽和二塩基酸またはその誘導体、不飽和脂肪酸またはその誘導体等を使用することができる。必要に応じて、これらの単量体を二種以上組合せ（共重合時には混合し）て使用してもよい。
【００１２】
メタクリル酸メチル以外の不飽和脂肪酸エステルとしては、特に限定されないが、（メタ）アクリル酸エステル類が挙げられる。ここで、（メタ）アクリルとは、メタクリルまたはアクリルを示す。（メタ）アクリル酸エステル類としては、アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸２―エチルヘキシル等のメタクリル酸メチル以外の（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸メチルシクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ボルニル、（メタ）アクリル酸イソボルニル、（メタ）アクリル酸アダマンチル等の（メタ）アクリル酸シクロアルキルエステル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル等の（メタ）アクリル酸芳香族エステル、（メタ）アクリル酸フルオロフェニル、（メタ）アクリル酸クロロフェニル、（メタ）アクリル酸フルオロベンジル、（メタ）アクリル酸クロロベンジル等の（メタ）アクリル酸置換芳香族エステル、（メタ）アクリル酸フルオロメチル、（メタ）アクリル酸フルオロエチル等の（メタ）アクリル酸ハロゲン化アルキルエステル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸エチレングリコールエステル、（メタ）アクリル酸ポリエチレングリコールエステル等が挙げられる。
【００１３】
スチレン以外の芳香族ビニル化合物としては、特に限定されないが、α―メチルスチレン、α―エチルスチレン等のα―置換スチレン、フルオロスチレン、メチルスチレン等の核置換スチレン等が挙げられる。
【００１４】
シアン化ビニル化合物としては、特に限定されないが、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられる。
【００１５】
不飽和二塩基酸またはその誘導体としては、特に限定されないが、Ｎ―メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−プロピルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−クロロフェニルマレイミド等のＮ−置換マレイミド、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸等が挙げられる。
【００１６】
不飽和脂肪酸またはその誘導体としては、特に限定されないが、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド類、（メタ）アクリル酸カルシウム、（メタ）アクリル酸バリウム、（メタ）アクリル酸鉛、（メタ）アクリル酸すず、（メタ）アクリル酸亜鉛等の（メタ）アクリル酸の金属塩、（メタ）アクリル酸等が挙げられる。
【００１７】
これらの、共重合可能な他の単量体単位の含有率は０〜１５質量％の範囲である。
【００１８】
本発明の車両用部品に適した共重合体の重量平均分子量は、１０万〜２０万の範囲である。１０万以上であると耐アルコール性に優れた共重合体を得ることができる。１２万以上であることが好ましい。また、２０万以下であると流動性に優れた共重合体を得ることができる。１６万以下であることが好ましい。なお、流動性については、後述するスパイラル流動長の評価で、３０ｃｍ以上であることが好ましい。３０ｃｍ以上あれば、射出成形時に細長い形状や複雑な形状の車両用部品が得られやすい。ここでの重量平均分子量とは、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）と示差屈折率計により求められる値であり、標準ポリマーはポリスチレンを使用した。
【００１９】
本発明の車両用部品に適した共重合体を得る方法としては、特に限定されないが、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の方法が可能である。
【００２０】
本発明の車両用部品に適した共重合体を懸濁重合法により製造する場合について説明する。まず、メタクリル酸メチル、スチレン及び共重合可能な他の単量体とからなる単量体混合物に、重合開始剤および連鎖移動剤を均一溶解させる。このとき、メタクリル酸メチル、スチレン及び共重合可能な他の単量体の一部を取り除き、重合中に滴下投入させても良い。
【００２１】
次いで、重合開始剤等を溶解させた単量体混合物を分散安定剤が存在する水媒体に懸濁した後、所定の重合温度で一定時間保持して重合を完結させ、その得られた懸濁重合物を濾過し、水洗、乾燥することにより本発明の車両用部品に適した共重合体を得ることができる。
【００２２】
懸濁重合の際に使用される重合開始剤としては、特に限定されないが、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル等のアゾ系開始剤、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２−エチルヘキサノエート、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−２−メチルシクロヘキサン等の過酸化物系開始剤等を挙げることができる。これらの重合開始剤の使用量は、上記単量体混合物１００質量部に対して０．０１〜３質量部の範囲が好ましい。
【００２３】
懸濁重合の際に使用される連鎖移動剤としては、特に限定されないが、ｔ−ブチルメルカプタン、ｎ−ブチルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン等を挙げることができる。これらの連鎖移動剤の使用量は、上記単量体混合物１００質量部に対して０．０１〜３質量部の範囲が好ましい。
【００２４】
懸濁重合の際に使用される分散安定剤としては、特に限定されないが、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、澱粉末シリカ等の水難溶性無機化合物、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、セルロース誘導体等のノニオン系高分子化合物、ポリアクリル酸およびその塩、ポリメタクリル酸およびその塩、メタクリル酸エステルとメタクリル酸およびその塩との共重合体等のアニオン系高分子化合物等を挙げることができる。これらの分散安定剤の使用量は、水１００質量部に対して、０．０１〜５質量部の範囲が好ましい。また、必要に応じて、これらの分散安定剤と共に、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マンガン等の分散安定助剤を併用することもできる。
【００２５】
懸濁重合の際に使用される水としては、特に限定されないが、純水、イオン交換水、脱イオン水等が挙げられる。また、水の使用量は、特に限定されないが、前記単量体混合物１００質量部に対して１００〜１０００質量部の範囲が好ましく、より好ましくは１５０〜４００質量部の範囲である。
【００２６】
また、懸濁重合の重合温度としては、特に限定されないが、５０〜１５０℃の範囲が好ましく、より好ましくは、７０〜１３０℃の範囲である。
【００２７】
さらに、本発明の車両用部品に適した共重合体には、目的に応じて、公知の添加剤、例えば染料、顔料等の着色剤、各種酸化防止剤、可塑剤、離型剤、紫外線吸収剤などの光安定剤等を添加することができる。
【００２８】
以上の如く製造した共重合体からなる車両用部品は、従来のメタクリル樹脂の欠点であった耐アルコール性が著しく改良され、かつ流動性、透明性及び耐侯性にも優れるため、車両用部品として好適である。
【００２９】
車両用部品の例としては、メーターカバー、ランプレンズ、ランプカバー、サイドミラーレンズ、バイザー、バックパネル等が挙げられる。
【００３０】
【実施例】
次に、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００３１】
実施例および比較例で得た共重合体の物性の評価項目、評価方法は、次の通りである。
【００３２】
１）［重量平均分子量］
ペレット状共重合体０．０６ｇをテトラヒドロフラン（和光純薬製１級試薬）２５ｍｌに溶解したサンプルを下記の条件下にて測定を行った。
【００３３】

２）［全光線透過率、曇価、ＹＩ］
ペレット状共重合体から１００ｍｍ（長さ）×５０ｍｍ（幅）×２ｍｍ（厚み）の試験片を加圧成形により作製した後、ＪＩＳ　Ｋ７１０５に準拠して測定を行った。
【００３４】
３）［スパイラル流動長］
ペレット状共重合体を８０℃で１８時間乾燥させた後、東芝機械（株）製、射出成形機（東芝ＩＳ８０ＦＰＡ３）を用いて、スパイラル流動長を評価した。
【００３５】
金型：スパイラル（成型品サイズ：幅１．５ｃｍ、厚さ０．２ｃｍ、スパイラル全長１７０ｃｍ）
金型温度：６０℃（設定値）
射出速度：９９％（設定値）
射出圧力：３６％（設定値）実圧は７００ｋｇ／ｃｍ^２程度
シリンダー温度：２７０℃（設定値）
４）［クラックの大きさ］
ペレット状共重合体から１１０ｍｍ（長さ）×３５ｍｍ（幅）×２ｍｍ（厚み）の試験片を加圧成形により作製した。その後、試験片をアニールし、図１に示す１／４楕円試験法で応力を加えた試験片に薬品を塗布して４時間後、発生したクラックの大きさを評価した。
【００３６】
アニール条件：９０℃×２０時間
薬品：エタノール（脱水処理品）
測定環境：２３℃、５０％ＲＨ、４時間
判定：試験後の試験片に発生したクラックの大きさを下記基準にて評価した。
【００３７】
○：２ｍ離れた位置からは見えない大きさ
△：２ｍ離れた位置からも見える大きさ
×：２ｍ離れた位置からでもはっきり見える大きさ
５）［耐侯性］
ペレット状共重合体から７０ｍｍ（長さ）×５０ｍｍ（幅）×２ｍｍ（厚み）の試験片を加圧成形により作製した後、サンシャインウェザメーター（６３℃、雨あり）を用いて、３０００時間後の黄変度（ΔＹＩ）により評価した。
【００３８】
６）［テールランプレンズの耐アルコール性］
ペレット状共重合体の射出成形により得られたテールランプレンズをアニールした後、エタノールに４時間浸漬し、テールランプレンズにクラックが発生しているか以下の基準にて目視評価した。
【００３９】
アニール条件：８０℃×２０時間
薬品：エタノール（脱水処理品）
測定環境：２３℃、４時間
基準：
○：１ｍ離れた位置からは見えない大きさ
△：１ｍ離れた位置からも見える大きさ
×：１ｍ離れた位置からでもはっきり見える大きさ
［製造例１］
攪拌機を備えた重合装置に、メタクリル酸２−スルホエチルナトリウム５８質量部、メタクリル酸カリウム水溶液（メタクリル酸カリウム分３０質量％）３１質量部、メタクリル酸メチル１１質量部からなる単量体混合物と、脱イオン水９００質量部とを加えて攪拌溶解させた。その後、窒素雰囲気下で混合物を攪拌しながら６０℃まで昇温し、６時間攪拌しつつ６０℃で保持させてアニオン系高分子化合物水溶液を得た。この際、温度が５０℃に到達した後、重合開始剤として過硫酸アンモニウム０．１質量部を添加し、更に別に計量したメタクリル酸メチル１１質量部を７５分間かけて、上記の反応系に連続的に滴下した。
【００４０】
上記した製造方法により得られたアニオン系高分子化合物水溶液を、（Ａ１）とする。
【００４１】
［製造例２］
攪拌機を備えた重合装置に、メタクリル酸カリウム水溶液（メタクリル酸カリウム分３０質量％）１００質量部、メタクリル酸メチル７０質量部からなる単量体混合物とを加えて攪拌し、重合ピーク発現後冷却してアニオン系高分子化合物水溶液を得た。
【００４２】
上記した製造方法により得られたアニオン系高分子化合物水溶液を、（Ａ２）とする。
【００４３】
［実施例１］
攪拌機を備えた反応容器に、メタクリル酸メチル８０質量部、スチレン２０質量部、重合開始剤として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．１質量部、連鎖移動剤としてｔ−ドデシルメルカプタン０．１３質量部、離型剤としてステアリルアルコール０．２質量部を加え攪拌溶解させた。また、別の容器に脱イオン水２００質量部を入れ、分散安定剤として製造例１で得たアニオン系高分子化合物水溶液（Ａ１）０．５質量部及び製造例２で得たアニオン系高分子化合物水溶液（Ａ２）０．１質量部、分散安定助剤として硫酸ナトリウム０．５質量部を加え攪拌溶解した。次いで、開始剤等を溶解させた単量体混合物と、分散安定剤等を溶解させた脱イオン水混合物を攪拌機が備わった反応容器に投入し、窒素置換しながら３５０ｒｐｍで１５分間攪拌した。その後、７５℃に加温して重合を開始させ、重合ピーク発現後、９５℃、３０分間の熱処理を行い、重合を完結させた。
【００４４】
得られたビーズ状共重合体を濾過、水洗し、７５℃で２４時間乾燥した後、ビーズ状共重合体１００質量部に対して、日本チバガイギー（株）製チヌビンＰを０．０１質量部、三共（株）製サノールＬＳ−７７０を０．０１質量部を混ぜ合わせ、池貝（株）製ＰＣＭ３０，２軸押出機を用いて、シリンダー温度２４０℃で押出しペレット化した。その後、庄司鉄工（株）製プレス機を用いて、プレス温度２００℃、プレス圧力３ＭＰａで各種評価用試片を作製し、各種評価を行った。あわせてスパイラル流動長も評価した。得られた成形品の評価結果を一括して表１に示す。
【００４５】
【表１】

［比較例１］
単量体混合物の仕込組成、重合開始剤量及び連鎖移動剤量を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様に重合、ペレット化、試片作製等を行い、各種評価を行った。得られた成形品の評価結果を一括して表１に示す。
【００４６】
［実施例２〜５、比較例２〜５］
単量体混合物の仕込組成及び連鎖移動剤量を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様に重合、ペレット化、試片作製等を行い、各種評価を行った。得られた成形品の評価結果を一括して表１に示す。
【００４７】
［実施例６］
実施例２で得られたペレット状共重合体を名機製作所製Ｍ−１００ＩＩ−ＤＭ射出成形機を用いて、シリンダー温度２７０℃、金型温度８０℃でテールランプレンズを作製し、テールランプレンズの耐アルコール性を評価した。評価結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】

［実施例７、比較例６、７］
テールランプレンズを作製する共重合体を表２に示すように変更したこと以外は、実施例６と同様にテールランプレンズを作製し、テールランプレンズの耐アルコール性を評価した。評価結果を表２に示す。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の共重合体は、耐アルコール性、透明性及び耐侯性に優れるため、車両用部品に好適であり、特に洗浄剤が接触するテールランプレンズ、ランプカバー、サイドミラーレンズ、バイザー、バックパネルなどの車両用外装部品として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】１／４楕円試験法を示す概略図である。
【符号の説明】
１　試験片
２　試験片固定用ベルト
３　エタノール塗布面

Claims (2)

1. メタクリル酸メチル単位８０〜９５質量％、スチレン単位５〜２０質量％、及び共重合可能な他の単量体単位０〜１５質量％からなり、且つ、重量平均分子量が１０万〜２０万である共重合体からなる車両用部品。
2. 車両用部品が車両用ランプレンズである請求項１に記載の車両用部品。

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