JP2015183140A - 繊維強化ポリプロピレン系樹脂材料 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来技術では困難であった、塗装部品とした際に外観が良好で、低温衝撃特性、軽量性及び高い剛性を備えた、自動車部品や家電製品などに使用可能な塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物及び成形体を提供する。【解決手段】 特定の条件を満足するポリプロピレン系樹脂（Ａ）６０〜９９重量％と、有機長繊維（Ｂ）１〜４０重量％とを含有することを特徴とする塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物に関するものであり、より詳しくは、有機長繊維を添加したポリプロピレン系樹脂からなり、自動車の内装製品・外装製品向け、家電製品や住宅設備製品向けなの意匠用に塗装を付与された部品において、衝撃特性、とりわけ低温での破壊特性を向上させる事を特徴とする成形材料及び塗装部品に関するものである。

従来から、自動車の内装部品としてアクセントモール、オーディオパネルなど、外装部品としてドアミラーハウジングなどの樹脂部品は意匠性の観点から塗装が施されている。また、家電製品では掃除機、空気清浄器、冷蔵庫などのハウジングなどにも意匠性の観点から塗装が施される場合があるが、これらの塗装部品に使用される樹脂は、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＣ／ＡＢＳアロイ樹脂など非晶性樹脂が多く使用されている。

昨今、地球温暖化対策として自動車の軽量化による二酸化炭素の排出量削減が重要課題となる中で、前記に代表される自動車内装・外装用塗装樹脂部品の軽量化が要求されつつあり、家電製品についても操作性や取り回しの観点から軽量化のニーズがある。この軽量に対しては部品単体の重量を低減することであり、肉厚を低下させる事が考えられるが、製品剛性や衝撃特性を考えると限界がある。他方、材料の軽量化として、前記非晶性樹脂より低比重であるポリプロピレン樹脂への代替も検討されているが、塗装後の衝撃性能に課題があった。例えば、一般の衝撃性能が不十分なポリプロピレンに塗装しただけでは、塗装後の衝撃破壊試験（特に低温試験）においても衝撃性能の改善は行われず、製品が砕け散ってしまい、安全面での問題や屋外使用においては破壊した製品が回収困難であり環境汚染の課題がある。その破壊性の対策として、ゴム成分を多量に付与することが成されることもあるが、製品剛性が低下する課題を残す。剛性向上としてタルクなど無機フィラーの添加を行うことも容易に実施されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。しかしこの方法は、比重増大による製品重量増加発生すると共に、前記塗装後の衝撃性低下については何ら検討されておらず、課題の克服が充分であるとは言い難い。

また、タルクのような無機フィラーによる重量増加を防ぐ方法として、タルクの替わりに有機長繊維を用いる方法も知られている（例えば、特許文献３、特許文献４）。しかし、この方法では軽量性と衝撃性能に関する評価は行われているものの、有機長繊維を使用した場合に悪化が懸念される塗装外観については何ら検討がなされておらず、市場の要求を満たしているとは言い難い。
こうした状況下に、軽量自動車や、使用勝手の良い軽量な家電製品の需要向上に伴って、塗装性能と剛性・衝撃などの機械的性質を兼ね備えた軽量な塗装樹脂材料及び部品の開発が望まれていた。

特開２００７−０９１７８９号公報 特開２０１３−１５９７０９号公報 特開２０１１−１３７０７７号公報 特開２０１３−２５２６４２号公報

本発明の課題は、ポリプロピレン樹脂を種々の塗装部品に適用するに際し、かかる従来技術の問題点に鑑み、塗装部品とした際にも外観が良好で、低温衝撃特性、軽量性及び高い剛性を備えた、自動車部品や家電製品などに使用可能な塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物及び成形体を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、特定のポリプロピレン系樹脂に対して、有機長繊維を特定量配合した有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物が、射出成形及び塗装を行うことによって、塗装外観、塗装後の低温衝撃破壊性能及び剛性を兼ね備えた塗装部品を製造可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の第１の発明によれば、下記の条件（Ａ−１）及び（Ａ−２）を満足するポリプロピレン系樹脂（Ａ）６０〜９９重量％と、有機長繊維（Ｂ）１〜４０重量％とを含有することを特徴とする塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物が提供される。
条件（Ａ−１）
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）が、プロピレン単独重合体、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体及びプロピレン−α−オレフィンブロック共重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種のポリプロピレン樹脂である。
条件（Ａ−２）
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）は、メルトフローレート（ＭＦＲ）（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）が３０〜３００ｇ／１０分である。

また、第２の発明によれば、第１の発明に於いて、前記有機長繊維（Ｂ）の平均繊維長さが、５〜１５ｍｍである塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物が提供される。

また、第３の発明によれば、第１又は第２の発明に於いて、前記ポリプロピレン系樹脂（Ａ）が、プロピレン単独重合体である塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物が提供される。

また、第４の発明によれば、第１乃至第３の何れかの発明に於いて、前記有機長繊維（Ｂ）が、ポリエステル繊維及びポリアミド繊維からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機長繊維である塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物が提供される。

また、第５の発明によれば、第１乃至第４の何れかの発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物を成形してなる成形体が提供される。

本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物は、特定のポリプロピレン系樹脂（Ａ）６０〜９９重量％と、有機長繊維（Ｂ）１〜４０重量％とを含有し、成形後塗装を行い塗装樹脂部品とした際には、従来公知のポリプロピレンに多量のゴム成分、タルク、などを配合して設計された軽量部品や非晶性樹脂などよりも、低温下で部品に衝撃が加わって破壊が起きた際に、破壊点からの破壊伝播が繊維により抑制されるので、部品の飛散が無く、また破壊面もシャープエッジになり難いという特徴を有する。そのため、部品近傍に人体があっても切傷などの二次被害を引き起こす可能性が低いという特徴がある。すなわち、軽量でありながら剛性と安全性（部品破壊時の低飛散性）に優れ、塗装外観が良好な塗装部品を製造することが出来る。

以下に、本発明の繊維強化樹脂組成物について詳細に説明する。
本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物は、下記の条件（Ａ−１）及び（Ａ−２）を満足するポリプロピレン系樹脂（Ａ）６０〜９９重量％と、有機長繊維（Ｂ）１〜４０重量％とを含有することを特徴とする。
条件（Ａ−１）
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）が、プロピレン単独重合体、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体及びプロピレン−α−オレフィンブロック共重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種のポリプロピレン樹脂である。
条件（Ａ−２）
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）は、メルトフローレート（ＭＦＲ）（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）が３０〜３００ｇ／１０分である。
特徴とする。

１．ポリプロピレン系樹脂（Ａ）
本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂（Ａ）は、以下の条件（Ａ−１）及び条件（Ａ−２）を満足する。

（１）条件（Ａ−１）
本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂（Ａ）は、プロピレン単独重合体、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体及びプロピレン−α−オレフィンブロック共重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種のポリプロピレン樹脂である。ポリプロピレン系樹脂（Ａ）としてプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体やプロピレン−α−オレフィンブロック共重合体を使用する場合、ここで用いられるα−オレフィンはプロピレンを除く炭素数が２〜８程度のα−オレフィンであり、例えばエチレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン等の１種または２種以上が挙げられる。剛性や衝撃性が求められる場合は、プロピレン単独重合体又はプロピレン−α−オレフィンブロック共重合体が好ましい。また、プロピレン単独重合体は塗装外観にも特に優れており、より好ましい。

ここで本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂（Ａ）中のプロピレンの量は、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）全体の通常は５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上であり、上限はプロピレン単独重合体の場合、即ち１００重量％である。
（２）条件（Ａ−２）
本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂（Ａ）は、メルトフローレート（ＭＦＲ）（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）が３０〜３００ｇ／１０分である。メルトフローレートをこの様な範囲とすることにより、塗装外観や低温衝撃性能を良好にすることが可能となる。即ち、ＭＦＲが３０ｇ／１０分未満であると射出成形時の型内流動性が低下するので、成形性が悪化し、塗装部品とした際の塗装外観の悪化につながる場合が有る。一方、ＭＦＲが３００ｇ／１０分を超えるということは、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）の分子量が低下していることを意味しており、低温衝撃性が悪化する傾向となる。ＭＦＲは好ましくは３５〜２００ｇ／１０分、より好ましくは４０〜１５０ｇ／１０分である。

（３）製造方法
ポリプロピレン系樹脂（Ａ）は、プロピレン重合用触媒の存在下プロピレンと必要に応じてα−オレフィン等とを重合させる公知の方法を用いて得ることができる。重合用触媒としてはいずれの触媒を用いてもよく、例えばチーグラー触媒やメタロセン触媒等を使用することができる。重合様式も特に限定されず、如何なる重合様式を採用しても差し支えないが、気相法、溶液法であるものが好ましい。条件（Ａ−２）に定めるＭＦＲをこの様な範囲とする為には、使用する触媒の種類や製造方法にもよって異なるが、例えば重合時に添加する水素濃度を調節する等の方法によって調節することが当業者には知られている。また、本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物において、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）は１種でもよく、２種以上を併用してもよい。本発明に於いてポリプロピレン系樹脂（Ａ）として使用可能なポリプロピレン系樹脂は、種々の会社から様々な製品が市販されており、これらの市販製品から所望の物性を有する製品を購入し、使用することができる。

２．有機長繊維（Ｂ）
本発明で使用する有機長繊維（Ｂ）は、例えばポリエステル繊維（代表例 ポリエチレンテレフタレート；融点約２７３℃ 熱可塑性）、ポリアミド繊維（代表例 ナイロン６−６；融点約２６８℃ 熱可塑性）、ポリウレタン繊維（代表例 スパンデックス ；融点２００−２３０℃ 熱可塑性）、アクリル繊維（代表例 ポリアクリロニトリル ；融点約３１７℃ 熱可塑性）、ビニロン繊維（代表例 ビニロン；軟化点２２０−２３０℃）等の合成有機繊維から選定する事が出来る。また、繊維の引張強度がこれらの有機繊維と同等の性能を有していれば、ケナフ繊維（代表例 洋麻 ；分解点２００℃ 天然繊維 熱可塑性でない）等の天然繊維を選択することも可能であるが、好ましくは、塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物とした際に補強効果に優れ、製品の品質も安定しており、入手の容易さや原料コストなどを考慮してポリエステル繊維またはポリアミド繊維が好ましい。これらの有機長繊維（Ｂ）は複数種を選択し混合して用いてもよい。

該有機長繊維（Ｂ）の融点（融点の無いものについては軟化点）は、２００℃以上であるのが好ましく、２３０℃以上が更に好ましく、より好ましくは２４０℃以上であるもの、若しくは加熱しても溶融可塑化しないものが好適である。これは、成形加工を行う際に、有機長繊維（Ｂ）が溶融可塑化せず、繊維状充填材として形状を保ったまま分散されることが好適なためである。ここで融点は、ＤＳＣ測定によって求められる値である。ＤＳＣ測定によって融点が観測されない場合、軟化点（ビカット軟化点）が２００℃以上であることが好ましい。

有機長繊維（Ｂ）の引張強度は、特に制限されるわけではないが、ＪＩＳ Ｌ１０１３に準拠して測定した値が通常３〜５０ｃＮ／ｄｔｅｘ、特には５〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘであるものが好適である。引張強度がこの範囲にあれば、成形機シリンダー内で塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物のペレットを可塑化させるときに繊維が延伸破断したりせず、適度な繊維強度と繊維長さを維持したまま成形品に分散されるので、得られる塗装部品が衝撃を受けて破壊したときに部品の飛散が抑制されるという効果を奏する。引張強度が３ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であると繊維の補強効果が低下し、５０ｃＮ／ｄｔｅｘを超えると繊維強度が高すぎて、塗装部品が衝撃により変形する際の繊維の可撓性が悪化し、繊維自体の破断が起こるので、塗装部品とした際に十分な耐衝撃性を発現することが出来ず、部品の飛散性が悪化する。好ましい引張強度を有する有機長繊維として、一般にタイヤコード、テント、シート、コンクリート補強繊維等の用途で市販されているものを好適に用いることが出来る。

このような市販の有機長繊維のうち、特にタイヤコード向け有機長繊維には、ゴムマトリクスとの接着性を向上させる目的で極性樹脂を付着させているものがある。例えば有機長繊維にエポキシ基を有する樹脂を付着させたもの、該繊維に更にゴムラテックス又はイソシアネート化合物を付着させたもの、等が提案されている（特開平７−３５６６、特開平８−１３３４６、特開２００１−１９９２７など参照）。本発明にはこうした極性樹脂が付着したものも、有機長繊維（Ｂ）として好適に用いることが出来る。ただし、酸変性オレフィン系樹脂を付着させた場合、十分な効果が得られない場合が有るので注意が必要である。

有機長繊維（Ｂ）の長さは、５〜１５ｍｍが好ましく、７〜１２ｍｍが特に好適である。有機繊維の長さが、この範囲にあれば成形品中に分散した繊維が互いに絡まり、その結果本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物を塗装部品とした際に、該塗装部品が十分な耐衝撃性を発現する。
有機長繊維の長さが５ｍｍ未満であると、成形品中の繊維の絡み合いが不十分であり、本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物を塗装部品とした際の衝撃性が低下し、部品の飛散性が悪化する傾向となる。一方、繊維長さが１５ｍｍを超えると成形品表面への繊維浮きが発生し、塗装外観性能が悪化する場合がある。

３．配合割合
本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物は、必須成分としてポリプロピレン系樹脂（Ａ）と有機長繊維（Ｂ）とを含有している。その配合割合はポリプロピレン系樹脂（Ａ）６０〜９９重量％と有機長繊維（Ｂ）１〜４０重量％、好ましくはポリプロピレン系樹脂（Ａ）６５〜９７重量％と有機長繊維（Ｂ）３〜３５重量％、より好ましくは、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）７０〜９５重量％と有機長繊維（Ｂ）５〜３０重量％である（ただし、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）と有機長繊維（Ｂ）との合計を１００重量％とする）。有機長繊維の割合がこのような範囲であれば、本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物を塗装部品とした際に、有機繊維による補強効果が十分に発揮され、塗装部品の衝撃破壊時飛散性及び塗装外観性能が良好となる。

４．任意成分
本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物においては、本発明の目的を損なわず、性能バランスを向上させる等の目的で、熱可塑性エラストマー、タルクなどの無機フィラー、極性基変性剤、添加剤など従来公知の成分を配合させることが出来る。

（１）熱可塑性エラストマー（Ｃ）
本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物において、塗装部品とした際の衝撃性や塗装密着性を向上、調整することを主目的として、熱可塑性エラストマー（Ｃ）を添加することができる。熱可塑性エラストマー（Ｃ）の具体的例としては、エチレン−プロピレンエラストマー、エチレン−ブテン−１エラストマー、エチレン−オクテン−１エラストマー、エチレン−プロピレン−ジエンエラストマー、ポリブタジエン、スチレン−ジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン等のジエン系ゴム、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、水素化スチレン−ブタジエンブロック共重合体、エチレン系アイオノマー樹脂、水素化スチレン−イソプレンブロック共重合体等が挙げられる。これらの熱可塑性エラストマーは、１種又は２種以上を混合して使用することができる。

本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物において熱可塑性エラストマー（Ｃ）を添加する場合、その割合は、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）と有機長繊維（Ｂ）との合計１００重量部に対する割合として、１〜５０重量部、好ましくは１０〜４０重量部である。熱可塑性エラストマーの割合が５０重量部を超えると、塗装部品の剛性低下や塗装外観性能が悪化する場合が有る。

（２）無機フィラー（Ｄ）
本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物において、主には部品の剛性を調整する目的として、無機フィラー（Ｄ）を使用することができる。使用可能な無機フィラー（Ｄ）としては、例えばタルク、ワラストナイト、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ウイスカーなどが挙げられる。

タルクを例にとると、平均粒径が通常１５μｍ〜１μｍ、好ましくは１２ｍμ〜２μｍ、更に好ましくは１０μｍ〜３μｍであるものが好ましい。平均粒径がこの範囲であれば本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物を塗装部品とした際に、耐衝撃性を低下させることがない。ここでいう平均粒径は、液相沈降式光透過法で測定し、粒度累積分布曲線から読み取った累積量５０重量％の粒径値である。なお、上記の様な平均粒径のタルクは、一般に乾式粉砕後に乾式分級して製造される。タルクの比表面積は、通常１．５ｍ^２／ｇ以上、好ましくは２．０ｍ^２／ｇ以上、更に好ましくは３．０ｍ^２／ｇ以上であり、上限に特に制限はないが、通常１００ｍ^２／ｇである。比表面積がこの範囲であれば、本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物を塗装部品とした際に、耐衝撃性が十分なものとなる。ここでいう比表面積は空気透過法により測定した値である。タルク自体は入手が容易で安価であり、更に、成形材料の流動性を著しく低下させることもないが、比重が大きいので軽量性が重視される場合は留意する必要がある。

（３）その他の成分
本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物には、目的に応じ、所望の特性を付与するため、一般に熱可塑性樹脂に添加される公知の物質、例えば、酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤などの安定剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、着色剤（染料や顔料）、潤滑剤、可塑剤、結晶化促進剤、結晶核剤などを更に配合することも可能である。

更に、例えば、無水マレイン酸で変性された酸変性プロピレン系樹脂などを添加することもできる。これらの酸変性オレフィン系樹脂としては、（ａ）オレフィンの単独重合体または２種以上のオレフィンの共重合体、例えば、ポリオレフィンに不飽和カルボン酸またはその誘導体をグラフト重合したもの、（ｂ）ポリオレフィンの重合原料モノマーである１種または２種以上のオレフィンと１種または２種以上の不飽和カルボン酸またはその誘導体を共重合したもの、（ｃ）上記（ｂ）で得られたものに更に不飽和カルボン酸またはその誘導体をグラフト重合したもの等が挙げられる。ただし、各種の機械物性バランスを考慮すると、その添加量は少量にすることが好ましい。

５．塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂ペレット
本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物は、ペレット（以下、単に樹脂成形材料ペレットともいう）として、塗装部品の成形に使用される。
樹脂成形材料ペレットは、連続した有機長繊維（Ｂ）を繊維ラックからクロスヘッドダイを通して引きながら、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）を含む溶融樹脂で含浸する方法（引き抜き成形法、プルトリュージョン法）により得られる。具体的には、繊維は繊維ラックから繊維束として押出機に供給され、押出機の先端に取り付けられたクロスヘッド（樹脂含浸ダイス）の中を通りながら、クロスヘッドに樹脂を供給して含浸される。その後、樹脂が含浸された繊維束は、水槽で冷却され、引取機でカッターに送られ、ペレットとなる。

すなわち、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）に必要に応じて樹脂添加剤を加え、有機長繊維（Ｂ）をクロスヘッドダイに通して引き抜きながら、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）を押出機から溶融状態でクロスヘッドダイに供給し、有機長繊維（Ｂ）にプロピレン系樹脂（Ａ）を含浸被覆させ、溶融含浸物を加熱し、冷却後、引き抜き方向と直角に切断することによって、ペレットとするのである。この方法によれば、有機長繊維（Ｂ）の損傷を起こすことなく、得られるペレットの長さ方向に有機長繊維（Ｂ）が同一長さで平行配列している有機長繊維強化ポリピレン樹脂成形材料ペレットが得られる。

上記引き抜き成形法は、基本的には、有機長繊維（Ｂ）である連続した強化用繊維束を引き抜きながらプロピレン系樹脂（Ａ）を含浸する方法である。そして、その態様の中でも代表的な引き抜き成形法として、前述のような、クロスヘッドの中に繊維束を通しながら押出機などからクロスヘッドに樹脂を供給して含浸する方法が挙げられる。この他、樹脂のエマルジョン、サスペンジョン又は溶液を入れた含浸浴の中に繊維束を通して含浸する方法、樹脂の粉末を繊維束に吹きつけるか又は粉末を入れた槽の中に繊維束を通して繊維に樹脂粉末を付着させた後に樹脂を溶融して含浸する方法などが知られている。本発明では何れの態様も利用できるが、特に好ましいのは前述のクロスヘッドを用いる引き抜き成形法（プルトリュージョン法）である。また、これらの引き抜き成形法における樹脂の含浸操作は、１段で行うのが一般的であるが、２段以上に分けてもよく、更に、含浸方法を異にして行ってもよい。なお、用いられる繊維は、通常は繊維束として押出機に供給されるが、繊維の本数は特に制限されず、２〜１０本程度、好ましくは３〜８本で適宜用途に応じて変更しうる。

有機長繊維（Ｂ）を含有するペレットを製造するときに、有機繊維（Ｂ）が溶融可塑化しない様な加工温度でポリプロピレン系樹脂（Ａ）と複合化されることが好ましい。加工温度は、有機繊維（Ｂ）が供される部位において１６０℃以上が好適である。加工温度の上限は、有機繊維（Ｂ）の融点（融点の無いものについては軟化点）が３２０℃以下の場合はそれより２０℃低い温度以下とし、該融点が３２０℃以上の場合、及び有機繊維（Ｂ）が加熱しても溶融可塑化しない場合は３００℃以下とすることが好適である。いずれの有機繊維を選択した場合でも、ペレット加工温度が３００℃以内であれば、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）が著しく熱分解劣化せず、引火または発火する恐れもない。

前述の通り、溶融含浸物は、加熱反応後、押出されてストランドとなり、切断可能な温度まで冷却され、カッターで切断されてペレットとされる。ペレットの形状としては、円柱状、角柱状、板状、さいころ状などが挙げられる。このようにして得られたペレットでは、有機長繊維（Ｂ）が実質的に同じ長さで且つ各繊維の方向が押し出された方向（すなわちペレットの長さ方向）に揃っている。また、上記のペレットは、種類や濃度の異なる２種類以上の有機長繊維を使用したもの、プロピレン系樹脂の混合物を使用したものでもよい。このように製造された本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物のペレットの寸法は、通常５〜１５ｍｍであり、好ましくは７〜１２ｍｍである。ペレットの長さをこの様な範囲とすることにより、中の有機長繊維（Ｂ）の長さを好ましい範囲とし、充分な塗装部品性能が得られると共に、ペレットの射出成形機への供給も容易となる。

樹脂成形材料ペレットは、上記引き抜き成形法では、ペレットの長さ方向に有機長繊維（Ｂ）が同一長さで平行配列したものとなるが、このほかに、有機長繊維がオレフィン系樹脂中にランダムに絡まりあうように分散しているコンパウンドペレットでもよい。なお、本発明において、「ペレット」は、上記の狭義のペレットの他に、ストランド状、シート状、平板状なども含む広義の意味で使用されるものとする。
前記の様にして得られた樹脂成形材料ペレットは、単独で又は他の熱可塑性樹脂、好ましくはポリプロピレン系樹脂（Ａ）と同じタイプの樹脂で希釈し、射出成形の原料として使用される。希釈する樹脂の種類および比率は、塗装部品に要求される物性値により、所望の物を使用することができる。

６．成形方法と成形体（塗装部品）
本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物のペレットは、各種の成形方法によって成形体とされる。射出成形を例にとると、該ペレットを溶融樹脂温度に加熱して、内面が所定の形状にされた金型内に所定の温度、射出圧力、射出速度で供給する。溶融樹脂温度は、塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物のＭＦＲや繊維含有量などにもよるが、例えば１８０〜２３０℃とする。また、金型温度は、成形体の厚さや形状にもよるが、例えば３０〜５０℃に維持する。得られる成形体の表面外観を良好にするためには、成形時の金型温度を高くする、所謂ヒート・アンド・クール法による成形方法も使用可能である。射出条件は、装置の種類や成形体の厚さや形状にもよるが、例えば射出圧力４０〜１００ＭＰａ、射出速度５０〜２００ｍｍ／秒とすることができる。これにより成形材料ペレットが金型で射出成形され、繊維の分散が良好で繊維浮きが目立たない成形体を得ることが出来る。本発明によれば、特定の組成を有する塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物を成形材料として用いているので、射出成形時の繊維の折損や延伸破断が少なく、成形体内部に有機長繊維を均一に分散することができる。また、従来の無機繊維系樹脂などで問題となっていた繊維の表面浮きによる塗装外観不良を防ぐことが出来る。

本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物から得られる成形体、特に射出成形体の表面に塗装を施すに際し、塗装の方法についてはスプレー噴霧式塗装加工など公知の樹脂用塗装加工技術を用いて実施することが出来る。しかしながら、本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物に用いられるポリプロピレン系樹脂（Ａ）は非極性樹脂であり、塗膜の密着強度が弱い場合があるので、予め成形体の塗装する面に表面処理をすることによって、極性を付与することが望ましい。表面処理の方法としては、プラズマ処理やＵＶ照射処理、コロナ放電処理など公知技術が使用可能である、表面処理条件は、表面に水を敵下した際の水滴と成形体表面の接触角が小さくなる（濡れ性が良くなる）条件であれば、特に限定されるものでは無い。

使用される塗料の種類についてはアクリルウレタン系、アクリルメラミン系など公知のポリプロピレン樹脂用の溶剤系塗料や水系塗料を使用することが出来るが、成形体表面との密着性の観点から塩素化ポリオレフィン系のプライマーを塗布した後にベース塗料やクリア塗料を塗布することが望ましい。ベース塗料にプライマー成分が含有されていれば、１コート塗装も可能であるが、塗装外観の性能を向上させる点においては、プライマー層／ベース層／クリア層の３層コートから成る塗装が好ましい。
また、塗装部品用の成形体表面形状（金型の表面仕上げ）は、所望とするデザイン性によって適宜選定することが出来、鏡面仕上げ、梨地状のシボ加工仕上げ、幾何学シボや皮革調シボ仕上げなど何れを選定しても本発明の効果を得ることが出来る。

本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物から得られる成形体（塗装部品）は、低温下での製品衝撃試験において、試験後の塗装部品重量が試験前の塗装部品重量に対して９０％以上、好ましくは９５％以上で、すなわち飛散部品片の重量割合が少ないことが望ましい。飛散部品片の重量割合が増すほど部品破壊時の人的被害の割合が高まるからである。

本発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物及びそれからなる成形体は、軽量高剛性で塗装外観性能及び耐衝撃性に優れ、特に低温衝撃時に塗装部品の飛散性を抑制することから、自動車用塗装樹脂部品や家電・住宅設備な塗装樹脂部品などに利用することが可能である。

本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、実施例で用いた評価法、分析の各法および材料は、以下の通りである。

１．評価方法
１）材料密度
ＪＩＳ−Ｋ７１５２−１に準拠し、射出成型機（東芝機械株式会社製、ＥＣ１００）及びＩＳＯ金型タイプＡを用いて、溶融樹脂温度２００℃にて、多目的試験片を作製した。次いで、得られた多目的試験片の中央直線部（長さ８ｍｍ）を切断して短冊状の試験片を得、ＪＩＳ−Ｋ７１１２準拠して水中置換法にて密度を測定した。

２）曲げ弾性率
ＪＩＳ−Ｋ７１５２−１に準拠し、射出成型機（東芝機械株式会社製、ＥＣ１００）及びＩＳＯ金型タイプＡを用いて、溶融樹脂温度２００℃にて、多目的試験片を作製した。次いで、得られた多目的試験片の中央直線部（長さ８ｍｍ）を切断して短冊状の試験片を得、ＪＩＳ−Ｋ７１７１に準拠して曲げ弾性率を測定した。

３）塗装品の外観性能評価
射出成型機（東芝機械株式会社製、ＩＳ１７０Ｆ）を用いて、金型温度４０℃、射出圧力６０ＭＰａ、射出速度１００ｍｍ／秒にて射出成形し、鏡面仕上げの平板（縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚み３ｍｍ）を得た。この平板に以下の条件で塗装を行って塗装成形品を作製し塗装外観性能評価を行った。
＜塗装方法＞
塗装前処理として、前記平板の塗装面に、株式会社ニッシン社製、Ｍ１２０−Ｗを用いてマイクロ波プラズマによる表面処理を実施し、滴下水（精製水）の表面接触角が５度以下になる様に調整した。
次いで、樹脂用プライマーを塗布（５〜１０μｍ）し自然乾燥させ、その上に樹脂用ベース塗料を塗布（１０〜１５μｍ）して自然乾燥させ、更にその上に樹脂用クリア塗料を塗布（１５〜２０μｍ）し、熱風乾燥炉（株式会社常盤電気社製）を用いて焼き付け乾燥（１００℃×３０分）させた。
＜外観性能評価方法＞
塗装表面に蛍光灯を照らして、塗装表面に映る蛍光灯の鮮明性を目視評価した。
◎：蛍光灯の鮮明性が極めて優れている。
○：蛍光灯の鮮明性が良好である。
△：蛍光灯の鮮明性が若干劣るものの、実用は可能である。
×：蛍光灯の鮮明性が悪く、実用に適さない。

４）塗装品の衝撃性能評価
ＩＳＯ６６０３−２に準拠し、上記「塗装品の外観性能評価」に用いた焼き付け乾燥後の平板を用いて、高速面衝撃試験器（株式会社島津製作所社製、ＨＩＴＳ−１０形）にて試験温度−３０℃での高速面衝撃試験（ポンチでの貫通試験）を実施し破壊飛散性を評価した。なお、評価は「試験前の平板の重量」に対する「試験後の平板の重量」の割合を計算して行った。
＜衝撃試験条件＞
サポート直径：２インチφ
ポンチ直径 ：０．５インチφ（ポンチ先端Ｒ ０．２５インチ）
打撃速度 ：２．５ｍ／秒
＜衝撃性能評価方法（破壊飛散性評価）＞
○：試験後の平板の重量が試験前の平板の重量に対して９５％以上
△：試験後の平板の重量が試験前の平板の重量に対して９０％以上、９５％未満
×：試験後の平板の重量が試験前の平板の重量に対して９０％未満

５）メルトフローレート（ＭＦＲ）
ＪＩＳ−Ｋ７２１０に準拠し、２３０℃、２．１６ｋｇ荷重（２１．１８Ｎ荷重）で測定した（単位：ｇ／１０分）。
なお、熱可塑性エラストマー（Ｃ）のＭＦＲは、ＪＩＳ−Ｋ７２１０に準拠し、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重（２１．１８Ｎ荷重）で測定した（単位：ｇ／１０分）。

２．使用材料
（１）プロピレン系樹脂（Ａ）
Ａａ：日本ポリプロ社製「ノバテック：ＰＰ ＢＣ１０ＨＲＦ」
プロピレン−エチレンブロック共重合体）
ＭＦＲ １００ｇ／１０分
Ａｂ：日本ポリプロ社製「ノバテック：ＰＰ ＭＡ０４Ａ」
プロピレン単独重合体
ＭＦＲ ４０ｇ／１０分
Ａｃ：日本ポリプロ社製「ＮＥＷＣＯＮ：ＰＰ ＮＢＣ０３ＨＲ」
プロピレン−エチレンブロック共重合体）
ＭＦＲ：３０ｇ／１０分
Ａｄ：日本ポリプロ社製「ノバテック：ＰＰ ＢＣ３Ｂ」
プロピレン−エチレンブロック共重合体）
ＭＦＲ：９ｇ／１０分

（２）有機長繊維（Ｂ）
Ｂ１：ポリエステル繊維
帝人ファイバー社製ＰＥＴ繊維、結晶融点２６５℃、
単糸繊度６．６８ｄｔｅｘ、引張強度７ｃＮ／ｄｔｅｘ、ロービング品

（３）熱可塑性エラストマー（Ｃ）
Ｃ１：エチレン・オクテン−１エラストマー（ＥＯＲ）
ダウ・ケミカル日本社製「登録商標エンゲージ」
密度０．８７ｇ／ｃｍ^３
ＭＦＲ：５ｇ／１０分

（４）無機フィラー（Ｄ）
Ｄ１：タルク（日本タルク社製「登録商標：ミクロエース」）
平均粒径５μｍ
Ｄ２：ガラス繊維（日本電気硝子社製、Ｔ４８０）
平均繊維径１３μｍ、長さ３ｍｍ

３．成形材料の特性評価方法
３−１）（実施例１〜１１）及び（比較例５〜６）
ポリプロピレン系樹脂（Ａａ、Ａｂ、Ａｄ）と有機長繊維（Ｂ１）と熱可塑性エラストマー（Ｃ１）とを表１に示す配合で使用し、引き抜き成形を行い、有機長繊維強化ポリプロピレンペレットを製造し、各種評価を行った。引き抜き成形を行う製造装置としては、クロスヘッドダイを有する二軸押出機（日本製鋼所（株）製「ＴＥＸ３０」、Ｌ／Ｄ＝４２、シリンダー径３０ｍｍ、シリンダー温度：１９０〜２２０℃、クロスダイヘッド温度：２２０℃）を使用した。なお、ペレット長さは５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍとなるように調節した。即ち、各ペレット中の有機長繊維（Ｂ１）の長さは、ペレットの長さと同じである。
ここで、比較例５では有機長繊維（Ｂ１）の含有量が本願の規定よりも多く流動性が低下した為、また比較例６では使用したプロピレン系樹脂（Ａｄ）の流動性がそもそも低い為、共に成形不良で塗装評価用の成形体を得ることが出来ず、評価を行うことが出来なかった。
また、実施例９では塗装を行う際に塗装前処理を行わなかった。

３−２）（比較例１〜４）
ポリプロピレン系樹脂（Ａａ、Ａｂ、Ａｃ）と熱可塑性エラストマー（Ｃ１）とタルク（Ｄ１）とガラス繊維（Ｄ２）とを表２に示す配合で使用し、二軸押出機（日本製鋼所製「ＴＥＸ３０」Ｌ／Ｄ＝４２、シリンダー径３０ｍｍ、シリンダー温度：１９０〜２２０℃、クロスダイヘッド温度：２１０℃）にて溶融混練してペレットを調製し、各種評価を行った。なお、比較例３では塗装を行う際に塗装前処理を行わなかった。

４．評価
表１に示す結果から、本願発明の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物は、特定の流動性（ＭＦＲ３０〜３００ｇ／ｍｉｎ）を有したポリプロピレン系樹脂（Ａ）に対して、有機長繊維（Ｂ）を本願規定の範囲で添加することにより、塗装部品とした際に、衝撃性能（破壊飛散性）が向上していることが分かる。また、塗装外観（鮮明性）についても優れた性能を有していることが明らかである。

実施例１〜４及び１０〜１１並びに比較例１〜３及び５は、有機繊維の添加量による性能の変化を示している。実施例１〜４が示す通り、有機繊維（Ｂ）を本願規定の範囲で添加することにより、塗装部品とした際に、良好な衝撃性能と塗装外観の両立を図ることができる。比較例１〜２は有機長繊維（Ｂ）が添加されていないので、塗装部品とした際の衝撃性能が悪化している。また、比較例３はこの欠点を補うべく熱可塑性エラストマー（Ｃ）と無機フィラー（Ｄ）を添加したが、塗装部品とした際の衝撃性能を向上させることは出来ていない。一方、比較例５は、有機長繊維の添加量が本願規定の範囲よりも多い為流動性が低下し、射出成形時に金型内での流動性が悪化し、良好な成形品が得られていない。

実施例３と比較例６は、ポリプロピレン樹脂の特性（流動性特性）を示している。即ち、実施例３においてポリプロピレン系樹脂（Ａ）をＭＦＲが低い（Ａｄ）に変更した比較例６では、そもそも使用したプロピレン系樹脂（Ａｄ）の流動性がそもそも低い為に射出成形時の金型内での流動性が低下して良好な成形品が得られなかった。

実施例３と比較例４は、使用する繊維の特性差を示している。即ち、実施例３における有機長繊維（Ｂ）に変えて、無機繊維（ガラス繊維）を使用した比較例４においては、塗装部品とした際の衝撃性能と塗装外観が共に悪化しており、有機長繊維（Ｂ）の有効性を示している。

Claims (5)

1. 下記の条件（Ａ−１）及び（Ａ−２）を満足するポリプロピレン系樹脂（Ａ）６０〜９９重量％と、有機長繊維（Ｂ）１〜４０重量％とを含有することを特徴とする塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物。
   条件（Ａ−１）
   ポリプロピレン系樹脂（Ａ）が、プロピレン単独重合体、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体及びプロピレン−α−オレフィンブロック共重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種のポリプロピレン樹脂である。
   条件（Ａ−２）
   ポリプロピレン系樹脂（Ａ）は、全体のメルトフローレート（ＭＦＲ）（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）が３０〜３００ｇ／１０分である。
2. 前記有機長繊維（Ｂ）の平均繊維長さが、５〜１５ｍｍである請求項1に記載の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物。
3. 前記ポリプロピレン系樹脂（Ａ）が、プロピレン単独重合体である請求項1又は２に記載の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物。
4. 前記有機長繊維（Ｂ）が、ポリエステル繊維及びポリアミド繊維からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機長繊維である請求項１乃至３の何れか１項に記載の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載の塗装部品用有機長繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物を成形してなる成形体。