JP3955707B2 - 自動車フェンダー用樹脂組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制振性、遮音性、柔軟性に優れた自動車フェンダ−が得られ、かつ、成形性及び経済性に優れる自動車フェンダー用樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車フェンダーは、道路から跳ね上がる水、泥、砂、石などから自動車車体を保護するための部品であり、従来は鉄板などの金属を素材として製造されていたが、近年は自動車の軽量化を目的としてポリエチレンやポリプロピレンなどのが使用されるようになってきた。自動車フェンダーに求められる性能としては、上記の飛び石や飛び砂利から自動車車体を保護するという耐衝撃性などの強度特性の他に、走行時に振動音を発しないための制振性、車内の静粛性を維持するための遮音性などが求められる。しかしながら、ポリエチレンやポリプロピレンを使用したフェンダーは、強度特性は満たしているものの、雨天走行時に水をはじく音が車内へ漏れるなど、遮音性に欠けるという問題がある。また、フェンダーは大型部品として一回の成形により製造されることから、使用する素材には優れた成形性が必要である。
【０００３】
制振性能を付与するためには、使用温度範囲において、振動エネルギーを吸収する必要があるため、使用温度範囲におけるｔａｎδ（動的損失）を高くすること、及び材料の比重を大きくすることが望ましい。
材料の比重を大きくする方法としては、一般的に無機フィラーを充填する方法が知られている。しかしながら、この方法では、必要な制振性能を得るために多量の無機フィラーを配合する必要があり、さらに多くの無機フィラーについては、材料の高剛性化を引き起こすという欠点がある。
また、ｔａｎδを大きくする方法としては、使用範囲における材料の柔軟化する方法、使用温度範囲内においてｔａｎδのピーク（ガラス転移温度）を示す改質剤を添加する方法が知られている。
材料を柔軟化する方法としては、ポリプロピレンに各種のエラストマーを添加する方法が一般的に知られている。しかしながらこの方法では、必要な制振性能をえるために、多量のエラストマーを配合する必要があり、材料の成形性などを低下させてしまう。
また、使用温度範囲内においてｔａｎδのピーク（ガラス転移温度）を示す改質剤を添加する方法としては、特許第２７９０３１３号には、ポリプロピレンの制振性を改良する方法として、ポリプロピレンにスチレン・イソプレン・ブロック共重合体を配合する方法が提案されている。しかしながら、この方法では、必要な制振性能を得るためには、多量のスチレン・イソプレンブロック共重合体を配合する必要があり、材料コストが高くなるばかりでなく、得られる組成物には遮音性能に改良の余地が残る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、制振性、遮音性、柔軟性、成形性、及び経済性に優れ自動車フェンダー成形用の樹脂組成物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記の課題を解決することを目的に鋭意検討をおこなった結果、特定のエチレン・プロピレンランダム共重合体、無機充填剤、スチレン・エチレン・プロピレンブロック共重合体ゴム、エチレン・α−オレフィン共重合体ゴム、分子量降下剤を適切に選択して得た混合物を溶融混練することにより、制振性、遮音性、柔軟性、成形性、及び経済性に優れる自動車フェンダー用樹脂組成物を得ることができることを見出し、この知見に基づき、本発明を完成した。
【０００６】
即ち、本発明の自動車フェンダー用の樹脂組成物は、下記成分（Ａ）〜成分（Ｄ）の各成分の合計１００重量部に対して、分子量降下剤を０．０２〜０．０８重量部の割合で含有する混合物を溶融、混練して得られ、かつ０〜６０℃の範囲における粘弾性測定で得られるｔａｎδの最小値が０．１以上であることを特徴とする自動車フェンダ−用樹脂組成物である。
成分（Ａ）：エチレン単位含有量が２〜５重量％であるエチレン・プロピレンランダム共重合体、２５〜４５重量部、
成分（Ｂ）：無機充填剤、３０〜４０重量部、
成分（Ｃ）：粘弾性測定により得られるｔａｎδのピーク温度が−１０℃以上のスチレン・エチレン・プロピレンブロック共重合体ゴム、５〜２０重量部、
成分（Ｄ）：エチレン・α−オレフィン共重合体ゴム、成分（Ｃ）との合計量で２５〜３５重量部。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の自動車フェンダー用樹脂組成物（以下、単に樹脂組成物という）について詳細に説明する。
本発明の樹脂組成物の成分（Ａ）として用いるエチレン・プロピレンランダム共重合体は、エチレン単位含有量が２〜５重量％のものである。エチレン・プロピレンランダム共重合体中のエチレン単位含有量が２重量％未満の場合、得られる樹脂組成物を成形したときに、得られる成形体の剛性が高くなり過ぎ、また、制振性能も劣ったものとなる。一方、エチレン・プロピレンランダム共重合体中のエチレン単位含有量が５重量％を超すと、得られる樹脂組成物にベタツキが発生し成形性が低下するとともに、該樹脂組成物を用いて得られた成形体の耐熱性が低下する。
【０００８】
該成分（Ａ）の配合量は、２５〜４５重量部である。２５重量部未満では、得られる樹脂組成物の成形性が低下し、４５重量部を超えると、得られる樹脂組成物を用いて成形したときの得られる成形体の耐衝撃性及び制振性能が低下する。
また、成分（Ａ）のメルトフローレートは、３０〜１００ｇ／１０分（２３０℃；２１．１８Ｎ）であることが望ましい。
【０００９】
本発明の樹脂組成物の成分（Ｂ）として用いる無機充填剤としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸水素カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、クレ−等通常ポリオレフィン用充填剤として用いられているものであれば特に制限はないが好ましくは炭酸カルシウムである。該無機充填剤の平均粒径は２μｍ以下であることが望ましく、より好ましくは１μｍ以下である。該無機充填剤の平均粒径が２μｍより大きくなると、得られる樹脂組成物を用いて成形したときの得られる成形体の耐衝撃性が低下する。また、本発明の樹脂組成物中の無機充填剤の配合量は、３０〜４０重量部である。該配合量が３０重量部より少ない場合、係る樹脂組成物を用いて成形したときの得られる成形体の遮音性能が低下し、配合量が４０重量部より多い場合、成形性が低下する。
【００１０】
本発明の樹脂組成物の成分（Ｃ）として用いるスチレン・エチレン・プロピレンブロック共重合体ゴムは、粘弾性測定により得られるｔａｎδのピークが−１０℃以上にあることが望ましい。ｔａｎδのピークが−１０℃より低い場合、得られる樹脂組成物を用いて成形したときの得られる成形体の低温における制振性能は優れるが、高温における制振性能が低下する。
【００１１】
該成分（Ｃ）のメルトフローレート（２３０℃、２１．１８Ｎ）は、１〜１０ｇ／１０分であることが好ましい。該メルトフローレートが１ｇ／１０分より小さい場合、または１０ｇ／１０分より大きい場合には、得られる樹脂組成物を用いて成形すると、得られる成形体の耐衝撃性能が低下する。
【００１２】
また、該成分（Ｃ）の配合量は、５〜２０重量部である。該配合量が５重量部より少ない場合、係る樹脂組成物を用いて成形すると得られる成形体の制振性能が低下し、配合量が２０重量部より多い場合、制振性能は非常に優れるが、耐衝撃性が低下する。
【００１３】
本発明の樹脂組成物で成分（Ｄ）として用いるエチレン・α−オレフィン共重合体ゴムは、非結晶性または低結晶性を示すエチレン・α−オレフィン共重合体ゴムであり、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−ブテンゴム、エチレン−ヘキセンゴム、エチレン−オクテンゴムを例示できる。該成分（Ｄ）のメルトフローレート（２３０℃、２１．１８Ｎ）は、１〜３０ｇ／１０分であることが好ましく、さらに好ましくは、３〜１５ｇ／１０分である。該メルトフローレート（２３０℃、２１．１８Ｎ）が１ｇ／１０分より小さい場合、または３０ｇ／１０分より大きい場合、得られる樹脂組成物を用いて成形体としたときの該成形体の耐衝撃性能が低下する。
【００１４】
また、該成分（Ｄ）の配合量は、前記の成分（Ｃ）のスチレン・エチレン・プロピレンブロック共重合体ゴムとの合計量で、２５〜３５重量部である。該スチレン・エチレン・プロピレンブロック共重合体ゴムと該エチレン・α−オレフィン共重合体ゴムの配合量の和が２５重量部より少ない場合、得られる樹脂組成物を用いて成形したときの該成形体の柔軟性が不足してしまい、制振性能が低下する。また、３５重量部より多い場合、得られる成形体の柔軟性は非常に優れるが樹脂組成物の成形性は低下する。
【００１５】
本発明で用いる分子量降下剤としては、有機過酸化物を例示でき、具体的には下記の化合物を例示できる；
ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーベンゾエート、ｔ−ブチルパーアセテート、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ−（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ−（ベンゾイルパーオキシ）ヘキシン−３、ｔ−ブチル−ジ−パーアジペート、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、メチル−エチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジキュミルパーオキサイド、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、１，３−ビス−（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ｔ−ブチルキュミルパーオキサイド、１，１−ビス−（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス−（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、２，２−ビス−（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｐ−メンタ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、キュメンハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ｐ−サイメンハイドロパーオキサイド、１，１，３，３−テトラ−メチルブチルハイドロパーオキサイド及び２，５−ジ−メチル−２，５−ジ−（ハイドロパーオキシ）ヘキサン。これらの化合物は、１種単独でも使用できるが、２種以上を任意に組み合わせて使用することも可能である。
【００１６】
また、該分子量降下剤の配合量は、成分（Ａ）〜（Ｄ）の各成分の合計１００重量部に対して、０．０２〜０．０８重量部の割合である。該分子量降下剤の配合量が０．０２重量部より少ない場合、得られる樹脂組成物は流動性が低いものとなり、成形性が低下する。一方、分子量降下剤の配合量が０．０８重量部より多い場合、得られる樹脂組成物を用いて成形体としたときの得られる成形体は耐衝撃性が劣ったものとなる。
【００１７】
本発明の樹脂組成物を用いて成形すると、曲げ弾性率が３００〜６００ＭＰａで、メルトフロ−レ−トが３０ｇ／１０分以上の成形体が得られる。曲げ弾性率が６００ＭＰａより大きくなると、制振性能が低下し、３００ＭＰａより小さい場合、制振性能が優れる反面、成形性が低下する。また、メルトフロ−レ−トの上限は特に制限されないが、６０ｇ／１０分以下であることが望ましい。
【００１８】
本発明の樹脂組成物の０〜６０℃の範囲における粘弾性測定で得られるｔａｎδの最小値は、０．１以上である。０℃〜６０℃の範囲におけるｔａｎδの最小値が０．１より小さい場合、制振性能が不足する。
【００１９】
本発明の樹脂組成物の比重は、１．１５以上である。比重が１．１５より小さい場合、樹脂組成物を成形して得られる成形体の遮音性能が低下する。
本発明の樹脂組成物の比重の上限は、特に限定されないが、１．３以下、さらに好ましくは、１．２５以下であることが好ましい。比重が１．３より大きくなると、得られる樹脂組成物の成形性が低下する。
【００２０】
以上記述したように、本発明の樹脂組成物を成形して得られる成形体は、３００〜６００ＭＰａの曲げ弾性率、３０ｇ／１０分以上のメルトフロ−レ−ト、ｔａｎδの最小値が０．１以上、比重１．１５以上を有しており、自動車のフェンダ−として要求される性能を満足する。
【００２１】
なお、本発明の樹脂組成物には、必要に応じて、本発明の効果を損じない範囲において、ポリオレフィンに通常添加されている公知の添加剤を配合してもよい。
かかる添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、中和剤、帯電防止剤、顔料などを例示できる。
【００２２】
本発明の樹脂組成物は、上記成分（Ａ）〜成分（Ｄ）、分子量降下剤の所定量及び所望の各種添加剤を、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー又はロールなどの公知の混練機を用いて、溶融混練温度１８０〜２８０℃、好ましくは２００〜２６０℃の通常の溶融混練条件で溶融、混練することにより製造することができる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
なお、以下の実施例及び比較例において用いた成形体の評価方法は、以下に記すものを採用した。
【００２４】
＜評価方法＞
基礎物性
◆メルトフローレート（ＭＦＲ）
ＪＩＳ Ｋ７２１０に規定された方法に準拠し、測定温度２３０℃、荷重２１．１８Ｎにて測定した。（単位：ｇ／１０分）
【００２５】
◆曲げ弾性率
ＪＩＳ Ｋ７２０３に規定された方法に準拠し、測定温度２３℃、スパン長さ６０ｍｍ、試験速度１．５ｍｍ／分、にて測定した（単位：ＭＰａ）。曲げ弾性率の値が小さい程、制振性能が優れている。
【００２６】
◆ｔａｎδ
試験片寸法１０ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍの平板状の試験片を用い、オリエンテック（株）製のレオバイブロンにより、昇温速度２℃／分、周波数１１０Ｈｚの条件にて測定した。ｔａｎδの値が大きい程、制振性能が優れている。
【００２７】
◆アイゾット衝撃試験
ＪＩＳ Ｋ７１１０に規定された方法に準拠し、２号Ａ試験片を用い、測定温度０℃にて測定した（単位：ＫＪ／ｍ²）。アイゾット衝撃強度の値が大きい程、耐衝撃性が優れている。
【００２８】
◆比重
ＪＩＳ Ｋ７１１２に規定されたＡ法に準拠し、測定温度２３℃にて測定した（単位：なし）。比重が大きい程、遮音性が優れている。
【００２９】
実施例及び比較例で使用した成分の材質や特性を以下に示す。
【００３０】
＜配合成分＞
●ＰＰ−１
エチレン単位含有量、２．５重量％、 メルトフローレート（２３０℃、２１．１８Ｎ）、４０ｇ／１０分のエチレン・プロピレンランダムコポリマー。
【００３１】
●ＰＰ−２
エチレン単位含有量、０．５重量％、 メルトフローレート（２３０℃、２１．１８Ｎ）、４０ｇ／１０分のエチレン・プロピレンランダムコポリマー。
【００３２】
●ＰＰ−３
エチレン単位含有量、６．５重量％、 メルトフローレート（２３０℃、２１．１８Ｎ）、１０ｇ／１０分のエチレン・プロピレンランダムコポリマー。
【００３３】
●炭酸カルシウム
平均粒径が０．７μｍの炭酸カルシウム。
【００３４】
●タルク
平均粒径が１．８μｍのタルク。
【００３５】
●分子量降下剤
１，３−ビス（ｔ−ブチル−パーオキシイソプロピル）ベンゼン
【００３６】
●スチレン・エチレン・プロピレンブロック共重合体ゴム−１
スチレン含有量：２０重量％、 メルトフローレート（２３０℃、２１．１８Ｎ）：１．５（ｇ／１０分）、 ｔａｎδのピーク温度：−５℃、である株式会社クラレ製「ハイブラー ＨＶＳ−３」。
【００３７】
●エチレン・α−オレフィン共重合体ゴム
オクテン含有量 ：２４重量％
メルトフローレート（２３０℃、２１．１８Ｎ）：１０ｇ／１０分のデュポンダウエラストマー株式会社製「エンゲージ（商標）８２００」。
【００３８】
実施例１、比較例１〜１０
後述の表１に示す配合（配合比：重量部）を採用し、ＰＰ−１〜３、分子量降下剤、スチレン・エチレン・プロピレンブロック共重合体ゴム、エチレン・α−オレフィン共重合体ゴム、炭酸カルシウム、タルクなどを配合して、混合物を得た。更に、これらの各混合物１００重量部に対し、フェノール系酸化防止剤０．１重量部、ステアリン酸カルシウム０．１重量部をそれぞれ添加し、高速撹拌式混合機（ヘンセルミキサー、商品名）で室温下にて３分間混合し、スクリュー口径５０ｍｍ、シリンダー設定温度２００℃の押出造粒機（ナカタニ機械製：ＮＶＣ−５０）を用いて造粒し、ペレット状の組成物を得た。
該組成物を、型締め力１００ｔの射出成型機（東芝機械製：ＩＳ−１００）を用い、シリンダー温度２３０℃、射出速度３０ｍｍ／秒、金型通水温度５０℃条件下で試験片を作成し、該試験片を湿度５０％、室温２３℃の室内で７２時間状態調節した。次いで、メルトフローレート、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度、ｔａｎδ、比重の評価を実施した。評価結果を表１及び表２に示した。
【００３９】
【表１】

【００４０】
【表２】

【００４１】
表１及び表２より明かなように、本発明の範囲に属する実施例１は、柔軟性、アイゾット衝撃強度、比重（遮音性）、ｔａｎδ（制振性）の全てが優れていることが分かる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の自動車フェンダ−用樹脂組成物は、制振性、遮音性、柔軟性に優れた自動車フェンダ−が得られる樹脂組成物であり、また、成形性、経済性に優れた自動車フェンダー用の樹脂組成物である。

Claims (2)

1. 下記成分（Ａ）〜成分（Ｄ）の各成分の合計１００重量部に対して、分子量降下剤を０．０２〜０．０８重量部の割合で含有する混合物を溶融、混練して得られ、かつ０〜６０℃の範囲における粘弾性測定で得られるｔａｎδの最小値が０．１以上であることを特徴とする自動車フェンダ−用樹脂組成物。
   成分（Ａ）：エチレン単位含有量が２〜５重量％であるエチレン・プロピレンランダム共重合体、２５〜４５重量部、
   成分（Ｂ）：無機充填剤、３０〜４０重量部、
   成分（Ｃ）：粘弾性測定により得られるｔａｎδのピーク温度が−１０℃以上のスチレン・エチレン・プロピレンブロック共重合体ゴム、５〜２０重量部、
   成分（Ｄ）：エチレン・α−オレフィン共重合体ゴム、成分（Ｃ）との合計量で２５〜３５重量部。
2. 無機充填剤が炭酸カルシウムである請求項１記載の自動車フェンダ−用樹脂組成物。