JP2696126B2

JP2696126B2 - バンパー用樹脂組成物

Info

Publication number: JP2696126B2
Application number: JP1033211A
Authority: JP
Inventors: 正人小松; 政明磯井; 功馬場; 隆志見上
Original assignee: 東燃化学株式会社
Priority date: 1989-02-13
Filing date: 1989-02-13
Publication date: 1998-01-14
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: JPH02212543A; US4960823A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はバンパー用樹脂組成物に関し、特に耐衝撃
製、成形性及び表面光沢に優れた外観のよいバンパー用
樹脂組成物に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

近年、自動車のバンパーは、軽量で耐衝撃性に優れ、
かつ塗装性等に優れているとともに、外観のよいものが
要請されるようになってきた。特に、米国における５マ
イル規制では、バンパーが時速５マイルに相当する衝撃
を受けても無傷であるとともに、白化等の劣化現象が起
こらないことが求められている。

従来、バンパー材にはポリウレタン、ポリカーボネー
ト、エンプラアロイ等が使用されてきた。しかし、これ
らの材料は衝撃により白化したり、傷ついたりしやすい
うえ、高価で、成形時にロスが大きく、生産性が良くな
い等多くの問題があり、代替材が求められていた。

耐衝撃性、成形性、外観等に優れたバンパー用樹脂組
成物として、エチレン−プロピレンブロック共重合体
と、エチレン−プロピレン共重合体ゴム及び／又はエチ
レン−プロピレン−ジエン３元共重合体ゴムと、タルク
等の充填剤とを含有するものが種々提案されている（特
開昭57−55952号、同61−36346号、同61−215643号、同
61−254649号、同63−122752号、同61−152658号、同63
−172758号）。しかしながら、これらのバンパー用樹脂
組成物は、フローマークが出やすい等成形性が必ずしも
満足ではなく、また充填剤の添加により、成形品の表面
外観が劣るという問題がある。

そこで、プロピレン−エチレンブロック共重合体及び
エチレン−プロピレン共重合体ゴムに、スチレン−水素
添加ブタジエン−スチレンブロック共重合体ゴム（SEB
S）をブレンドしてなるバンパー用樹脂組成物が提案さ
れ（特開昭62−15253号）、一部実用化されている。

しかし、このバンパー材は、表面光沢は良好なものの
耐傷付性が良好でないうえに、トリクロルエタンを多量
に吸着する性質を有する。従って、塗装に用いたトリク
ロルエタンはゴム成分中に多量に吸着残留し、塗装焼付
工程で揮散する。このため、ピンホールが発生し、バン
パーとした際の外観が良くないという問題があった。

以上に示したように、従来のバンパー用組成物は、耐
衝撃性、耐傷付性、成形性、成形品の表面光沢性、溶剤
の吸着性等において、必ずしも満足ではなかった。

従って本発明の目的は、耐衝撃性、成形性、成形品の
表面光沢、塗装性等の諸物性が良好なバンパー用樹脂組
成物を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、メルト
フローレートの異なるプロピレン−エチレンブロック共
重合体の２種以上と、エチレン−プロピレン共重合体ゴ
ム及び／又はエチレン−プロピレン−ジエン３元共重合
体ゴムと、高密度ポリエチレンとを特定の割合で配合す
ることにより、耐衝撃性、成形性、耐溶剤性、成形品の
表面光沢、外観等に優れた樹脂組成物が得られることを
発見し、本発明に想到した。

すなわち、本発明のバンパー用樹脂組成物は、（ａ）（ｉ）エチレンの含有量が４〜20重量％で、メル
トフローレートが９〜30g/10分（230℃、2.16kg荷重）
のプロピレン−エチレンブロック共重合体の60〜75重量
％と、（ii）エチレンの含有量が４〜20重量％で、メルトフロ
ーレートが40〜80g/10分（230℃、2.16kg荷重）のプロ
ピレン−エチレンブロック共重合体40〜25重量％とを含有するプロピレン−エチレンブロック共重合体成分50
〜65重量部と、（ｂ）エチレンの含有量が50〜80重量％で、ムーニー粘
度ML₁₊₄（100℃）が80以下のエチレン−プロピレン共重
合体ゴム及び／又は前記ゴムと同じエチレン含有量及び
ムーニー粘度を有するエチレン−プロピレン−ジエン３
元共重合体ゴム40〜25重量部と、（ｃ）メルトインデックスが１〜20g/10分（190℃、2.1
6kg荷重）の高密度ポリエチレン10〜15重量部とを含有し、（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＝100重量部であるこ
とを特徴とする。

本発明を以下詳細に説明する。

本発明において使用する（ａ）プロピレン−エチレン
ブロック共重合体成分は、（ｉ）エチレンの含有量が４〜20重量％で、メルトフロ
ーレートが９〜30g/10分（230℃、2.16kg荷重）のプロ
ピレン−エチレンブロック共重合体60〜75重量％と、（ii）エチレンの含有量が４〜20重量％で、メルトフロ
ーレートが40〜80g/10分（230℃、2.16kg荷重）のプロ
ピレン−エチレンブロック共重合体40〜25重量％とを含有する。

いずれのプロピレン−エチレンブロック共重合体も、
例えばまずプロピレンを重合してポリプロピレン部を作
り、続いてエチレンを供給して共重合させ、この操作を
１回又は２回以上繰り返すことによって得られる。これ
らのブロック共重合体のエチレンの含有量の範囲は４〜
20重量％である。含有量が４重量％未満では耐衝撃性が
劣り、また20重量％を超えると組成物の曲げ弾性率等の
機械的性質が不十分となる。好ましいエチレンの含有量
の範囲は５〜15重量％である。

また、このプロピレン−エチレンブロック共重合体
は、MFRが小さい場合には組成物の成形の際のフローマ
ークが発生しやすく、表面外観が低下する。一方MFRが
大きすぎる場合には組成物の耐衝撃性が低下する。これ
らを防止するためには、本発明においてはMFRの小さい
成分と大きい成分を２種以上組合せて用いることが必要
である。この場合、MFRの小さいプロピレン−エチレン
ブロック共重合体（ｉ）は、MFRが９〜30g/10分（230
℃、2.16kg荷重、以下同じ）、好ましくは10〜20g/10分
で、MFRの大きいプロピレン−エチレンブロック共重合
体（ii）は、MFRが40〜80g/10分、好ましくは50〜70g/1
0分の範囲である。

上記プロピレン−エチレンブロック共重合体（ｉ）成
分及び（ii）成分の配合比は、（ｉ）が60〜75重量％に
対し、（ii）が40〜25重量％である。好ましくは、
（ｉ）が65〜70重量％で、（ii）が35〜30重量％であ
る。（ii）が25重量％未満では、組成物の成形の際の流
動性が悪いために、フローマークが発生しやすく、表面
外観が不良となる。また40重量％を超える場合は、機械
的物性が不十分となる。

なお、上記のMFRの範囲及び配合量の範囲内であれば
２種類に限らず、３種以上のプロピレン−エチレンブロ
ック共重合体を組み合せて用いてもよい。

本発明の組成物のプロピレン−エチレン共重合体成分
の配合割合は、組成物全体を基準（100重量部）とし
て、50〜65重量部であり、特に55〜60重量部の範囲内に
することが弾性率を5500kgf/cm²以下とし、組成物のソ
フト感を出す上から好ましい。上記プロピレン−エチレ
ン共重合体の配合割合が50重量部より少ないと、組成物
の機械的強度が不十分であり、また65重量部より多いと
耐衝撃性が低下し、かつ高級感（ソフト感）が失われ
る。

本発明で用いるゴム成分（ｂ）は、耐衝撃性を向上さ
せるためのもので、エチレンの含有量が50〜80重量％
で、ムーニー粘度ML₁₊₄（100℃）が80以下のエチレンプ
ロピレン共重合体ゴム（EPR）及び／又は前記EPRと同じ
エチレン含有量及びムーニー粘度を有するエチレン−プ
ロピレン−ジエン３元共重合体ゴム（EPDM）である。

前記ゴム成分中のエチレンの含有量が50重量％未満で
あると組成物の耐衝撃性が低下し、また80重量％より大
きいと組成物の耐熱変形性が低下する。好ましいエチレ
ンの含有量の範囲は65〜80重量％である。

またこれらのゴムのムーニー粘度が80より大きいと成
形性が低下する。好ましいムーニー粘度の範囲は10〜30
である。

なお、ゴム成分（ｂ）としてEPDMを用いる場合、EPDM
中のジエンの含有量は２〜５重量％であるのが好まし
い。

本発明の組成物中におけるエチレン−プロピレン共重
合体ゴム（EPR）及び／又はエチレン−プロピレン−ジ
エン３元共重合体ゴム（EPDM）の配合割合は、組成物全
体を基準（100重量部）として、25〜40重量部である。
上記EPR及び／又はEPDMの配合割合が25重量部より少な
いと、耐衝撃性が不十分となる。また40重量部より多い
と、表面外観や耐溶剤性が不良となり好ましくない。

本発明は、さらに必須の成分として、メルトインデッ
クス（MI）（190℃、2.16kg荷重）が１〜20g/10分の高
密度ポリエチレンを用いる。高密度ポリエチレンは、成
形性の向上と溶剤吸着量の低減に効果がある。

高密度ポリエチレンのMIが1g/10分未満だと成形性が
悪く、フローマークが生じやすい。またMIが20g/10分よ
り大きいと組成物の低温下での耐衝撃性が低下するた
め、MIの範囲を１〜20g/10分とした。好ましいMIの範囲
は５〜10g/10分である。

本発明の組成物における高密度ポリエチレンの配合割
合は、組成物全体を基準（100重量部）として、10〜15
重量部である。上記高密度ポリエチレンの配合割合が10
重量部より少ないと、耐衝撃性が低下し、さらに溶剤の
吸着性も大きくなる。また15重量部より多いと成形物の
表面性が低下する。

なお、本発明の組成物においては、その表面の光沢や
難白化性の良好さを維持するために、上述の必須成分以
外に、カーボンブラック等の顔料、耐候性添加剤等添加
してもよいが、それ以外の充填剤、特にタルク等は加え
ない。これは成形品の表面性の低下を防止するためであ
る。

なお、本発明の樹脂組成物は、成形の際にフローマー
クが発生するのを防止するために、樹脂組成物自身のMF
Rが7g/10分以上であることが好ましく、特に10g/10分以
上が好ましい。また、米国における５マイル規制に対応
できる耐衝撃性能として、アイゾッド衝撃強度（−30
℃）が、10kgf−cm/cm以上であることが好ましく、特に
20kgf−cm/cm以上が好ましい。

本発明のバンパー用樹脂組成物は、以上述べた各成分
を混合し、動的に熱処理、すなわち溶融混練することに
より製造することができる。混練装置としては、開放型
のミキシングロールや非開放型のバンバリーミキサー、
押出機（二軸も含む）、ニーダー、連続ミキサー等、従
来より公知のものを使用しうる。混練は170〜250℃の温
度、好ましくは190〜220℃の温度で、0.2〜１分、好ま
しくは0.3〜0.5分間行えばよい。

本発明の樹脂組成物は、通常の熱可塑性樹脂の成形に
使用されている装置で成形でき、特に射出成形に適して
いる。

なお、以上の用件を満たすことにより、成形品は、充
分な機械的強度を維持し、バンパーに高級感（ソフト
感）を与える曲げ弾性率を有し、さらに、耐衝撃性、耐
傷付性、塗装性、成形性、表面光沢及び外観において、
バンパー材として必要な諸特性が全て良好なものとなっ
ている。

〔作用〕

上述した通り、本発明のバンパー用樹脂組成物は、剛
性、耐熱変形性などに優れたプロピレン−エチレンブロ
ック共重合体として、MFRの異なる２種以上を配合し、
機械的強度と成形性（フローマークの防止）の両方の向
上を計っている。それに、ゴム成分としてエチレン−プ
ロピレン共重合体ゴム及び／又はエチレン−プロピレン
−ジエン３元共重合体ゴムを特定の割合で配合すること
で、耐衝撃性が向上するとともに、ゴム成分が組成物中
に微細かつ均一に分散することにより、難白化性及び表
面光沢性も向上している。

しかも高密度ポリエチレンを配合しているので、成形
性が向上しているとともに、表面光沢の低下やフローマ
ークの発生が防止される。さらに、高密度ポリエチレン
の配合により、トリクロルエタン等の溶剤の吸着性も低
下している。

以上のような特性をもつ各成分を最適配合割合で配合
しているので、バンパーに要求される条件の全てを満た
すことができる。

〔実施例〕

本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１〜７第１表に示す配合割合で原料樹脂を配合し、二軸押出
機により、200℃で0.5分間混練し、樹脂組成物ペレット
を得た。これから、後述する各試験用のテストピースを
成形し、試験を行なった。

原料樹脂及び試験方法を以下に示す。

〔１〕原料樹脂 PP（１）：プロピレン−エチレンブロック共重合体（東
燃石油化学株式会社製「BJ−315」、分子量160,000、エ
チレン含有量７重量％、MFR15g/10分）。

PP（２）：プロピレン−エチレンブロック共重合体（東
燃石油化学株式会社製「BJ−370」、分子量100,000、エ
チレン含有量７重量％、MFR70g/10分）。

PP（３）：プロピレン−エチレンブロック共重合体（東
燃石油化学株式会社製「BJ−309」、分子量200,000、エ
チレン含有量７重量％、MFR9g/10分）。

EPR:エチレン−プロピレン共重合体ゴム（日本合成ゴム
株式会社製「EP−02P」、プロピレン含有量26重量％、
ムーニー粘度ML₁₊₄（100℃）24）。

EPDM:エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合体ゴム
（日本合成ゴム株式会社製「EP−51」、エチレン含有量
72重量％、プロピレン含有量26重量％、ムーニー粘度ML
₁₊₄（100℃）38）。

HDPE（１）：高密度ポリエチレン（東燃石油化学株式会
社製「Ｊ−6140」、メルトインデックス（MI）5g/10
分、密度0.958g/cm³）。

HDPE（２）：高密度ポリエチレン（東燃石油化学株式会
社製「Ｊ−6170」、MI7g/10分、密度0.958g/cm³）。

〔２〕試験方法（１）MFR及びMI:JIS K7210、熱可塑性プラスチックの
流れ試験法に従って測定した。

（２）引張り強度及び伸び率:JIS K7113、プラスチック
の引張り試験方法に従い、１号ダンベルを使用し、引張
スピードは50mm/分で測定した。

（３）曲げ弾性率:JIS K7203、硬質プラスチックの曲げ
試験方法に従い、10mm/分の曲げスピードで測定した。

（４）アイゾッド衝撃強度:JIS K7110、硬質プラスチッ
クの耐衝撃試験方法に従い、−30℃の測定温度で測定し
た。

（５）熱変形温度:JIS K7207、硬質プラスチックの荷重
たわみ温度試験方法に従い、荷重4.6kgf/cm²で測定し
た。

（６）熱垂下性:3mmの厚さのテストピースの一端を測定
器具に固定し、100℃の温水浴中に、１時間保持した際
の垂れ下り距離を測定した。なお、固定点からテストピ
ース先端までの距離は100mmとした。

（７）溶剤吸着量:3mm×70mm×120mmのテストピースを
トリクロルエタン蒸気中に60秒間保持した後、１時間室
温に放置し、トリクロルエタンの残留吸着量を測定し、
洗浄前のテストピースの重量に対する重量％で表示し
た。

（８）線膨張率：セイコー電子（株）製TMA−100型を使
用し、−30〜80℃の温度範囲で測定した。

（９）塗装性：成形品をトリクロルエタン蒸気で洗浄
し、プライマーとして日本ビーケミカル社製「RB−29
1」、上塗り塗料として日本ビーケミカル社製「Ｒ−27
1」を使用して、標準塗装仕様により塗装し、耐温水試
験（40℃×240時間浸漬）後の一次密着性を測定した。
評価は以下の通りである。

○＝良好 △＝やや剥離 ×＝剥離（10）表面外観：射出成形により得たテストピース（3m
m×100mm×350mm）について、フローマークの有無を観
察した。評価は以下の通りである。

○＝フローマークの発生なし △＝フローマークがわずかに発生 ×＝フローマークが著しく発生（11）表面光沢：光沢測定器により60゜鏡面グロス値を
測定した。

各試験結果を第１表に合わせて示す。

比較例１、２実施例１の組成の樹脂100重量％に対して、５重量％
のタルク（日本ミストロン（株）製「ミストロン」粒径
１〜３μｍ）を添加したものと、10重量％のタルクを添
加したものに、それぞれ実施例と同じ試験を行った。結
果を第１表に示す。

比較例３〜６高密度ポリエチレンを用いずにプロピレン−エチレン
ブロック共重合体とエチレン−プロピレン共重合体ゴム
だけを配合し、実施例と同じ方法で樹脂組成物を製造
し、各試験片を作成した。各試験片について実施例と同
じ試験を行った。結果を第１表に示す。

比較例７、８プロピレン−エチレンブロック共重合体成分としてPP
（１）だけを56重量％用いた以外、実施例１と同じ組成
で樹脂組成物を製造し、各試験片を作成し、またプロピ
レン−エチレンブロック共重合体成分としてPP（２）だ
けを56重量％用いた以外、実施例１と同じ組成で樹脂組
成物を製造し、各試験片を作成した。各試験片について
実施例と同じ試験を行った。結果を第１表に示す。

比較例９、10 実施例と同じ各成分を本発明の配合割合の範囲外の配
合で配合し、実施例と同じ方法で樹脂組成物を製造し、
各試験片を作成した。各試験片について実施例と同じ試
験を行った。結果を第１表に示す。

上記第１表から明らかなように、本発明のバンパー用
樹脂組成物は、アイゾッド衝撃強度、曲げ弾性率及びMF
Rが良好であるとともに、溶剤の吸着量が少なく、表面
光沢及び外観に優れている。これに対して、各比較例の
樹脂組成物は、曲げ弾性率、溶剤吸着量及び外観のうち
少なくとも一つに問題があることがわかる。

〔発明の効果〕

以上に詳述したように、本発明のバンパー用樹脂組成
物は、MFRの異なる２種以上のプロピレン−エチレンブ
ロック共重合体、エチレン−プロピレン共重合体ゴム及
び／又はエチレン−プロピレン−ジエン３元共重合体ゴ
ム及び高密度ポリエチレンを特定の割合で配合してなる
ので、曲げ弾性類、アイゾッド衝撃強度、溶剤の吸着
量、塗装性、外観及び表面光沢性等に優れたバンパーを
与えることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者馬場功神奈川県川崎市川崎区千鳥町３番１号東燃石油化学株式会社技術開発センター内 (72)発明者見上隆志神奈川県川崎市川崎区千鳥町３番１号東燃石油化学株式会社技術開発センター内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）（ｉ）エチレンの含有量が４〜20
重量％で、メルトフローレートが９〜30g/10分（230
℃、2.16kg荷重）のプロピレン−エチレンブロック共重
合体60〜75重量％と、（ii）エチレンの含有量が４〜20重量％で、メルトフロ
ーレートが40〜80g/10分（230℃、2.16kg荷重）のプロ
ピレン−エチレンブロック共重合体40〜25重量％とを含有するプロピレン−エチレンブロック共重合体成分50
〜65重量部と、（ｂ）エチレンの含有量が50〜80重量％で、ムーニー
粘度ML₁₊₄（100℃）が80以下のエチレン−プロピレン共
重合体ゴム及び／又は前記ゴムと同じエチレン含有量及
びムーニー粘度を有するエチレン−プロピレン−ジエン
３元共重合体ゴム40〜25重量部と、（ｃ）メルトインデックスが１〜20g/10分（190℃、
2.16kg荷重）の高密度ポリエチレン10〜15重量部とを含有し、（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＝100重量部であるこ
とを特徴とするバンパー用樹脂組成物。