JP4427849B2 - 耐衝撃性に優れた車両用内装材 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用内装材に関し、さらに詳しくは、自動車のピラーガーニッシュやドアーウエスト等として好適な耐衝撃性に優れた車両用内装材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリプロピレン系樹脂や、ゴム強化スチレン系樹脂（ＡＢＳ、ＡＥＳ、ＡＡＳ）は、その優れた耐衝撃性、耐熱変形性、成形加工性等を有するため、家電機器のハウジングや部品、車両の内装、外装等の分野で広く使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、近年米国においては、車両衝突時の安全性の確保が望まれており、車両内外装に用いる成形品には、米国規格ＦＭＶＳＳに規定する頭部衝撃指数（ＨＩＣ）で定める高い安全基準を満たす衝撃吸収特性が要求されている。
上記耐熱変形性、成形加工性とともに、この安全基準を満足させるため、各種の検討が行なわれており、例えば、ジエン系ゴムを有するＡＢＳ樹脂や変性ポリプロピレンなどを成形用材料として用いることが提案されているが、いずれにせよ衝撃吸収特性に関しては、十分なものが得られていない。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑み、優れた耐熱変形性を維持しつつ、耐衝撃性をより向上させ、前記の安全基準を十分にクリアできる車両用内装材を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る車両用内装材は、ゴム強化スチレン系樹脂がベース樹脂であり、損失正接（ｔａｎδ）のピーク高さが０.０５以上で、且つピーク温度が１２〜４８℃の合成樹脂材料を用いて成形され、１．８２ＭＰａ荷重時の加熱変形温度（ＨＤＴ）が７８〜１０５℃であることを特徴とする耐衝撃性に優れた自動車のピラーガーニッシュ又はドアーウエストである車両用内装材である。
【０００６】
以下、本発明が、耐熱変形性を維持しつつ優れた耐衝撃性を有する理由を、ピラーガーニッシュを例にとり、米国規格ＦＭＶＳＳ２０１に基づいて説明する。
【０００７】
先ず、ダミーヘッド（仮想乗員頭部）の運動エネルギーＥ0（J）は、運動方程式より下記▲１▼式で表わされる。
【０００８】
【数１】
【０００９】
ここで、ｍはダミーヘッドの重量［４．６kg］、ｖは衝突時のダミーヘッドの速度（m/s）である。
【００１０】
また、リブの変形により吸収される力学的エネルギーＷ（J）は、下記▲２▼式で表わされる。
【００１１】
【数２】
【００１２】
ここで、αCONSTは衝突した際に発生する平均加速度（m/s2）、Ｓはストローク量（m）である。
【００１３】
従来の車両用内装材は、上述したように、優れた耐熱変形性を有するポリプロピレン系樹脂、または、ゴム強化スチレン系樹脂（ＡＢＳ、ＡＥＳ、ＡＡＳ）等の合成樹脂材料を用いて成形されており、ダミーヘッドが衝突した際には、上述のように、その運動エネルギーＥ0の殆どがリブの構造上の変形によって吸収される結果、▲１▼式と▲２▼式が等価とみなされ、下記の▲３▼式が成立する。
【００１４】
【数３】
【００１５】
一方、米国規格ＦＭＶＳＳ２０１に規定される頭部傷害値ＨＩＣ（ｄ）は、▲４▼式に基づいて計算される。
【００１６】
【数４】
【００１７】
この▲４▼式に
【００１８】
【数５】
【００１９】
ｇ＝９．８（m/s2）［重力加速度］
【００２０】
【数６】
【００２１】
ｖ0＝６．６７（m/s）
【００２２】
を代入して整理すると、下記▲５▼式が得られる。
【００２３】
【数７】
【００２４】
ところで、ダミーヘッドの衝突の際には、運動エネルギーＥ0のごく一部が熱エネルギー等の損失エネルギーに変換されているが、仮にこの損失エネルギーをより上昇させることが可能であれば、式▲３▼の代わりに下記式▲６▼が成り立ち、エネルギー損失率kを大きくすることでリブで吸収すべき平均加速度αCONSTが低減し、ひいてはＨＩＣ（ｄ）を低減できることが分かる。この式▲６▼は、同じくｋを大きくすることで一定の平均加速度αCONSTの下、必要なストローク量Ｓが低減され、ひいてはリブ高さを低減できることをも示している。
【００２５】
【数８】
【００２６】
ｋはエネルギー損失率を示す。
【００２７】
そこで、本発明では、このエネルギー損失率ｋを上昇させる手段として、車両用内装材を成形する合成樹脂材料の損失正接（ｔａｎδ）に着目し、耐熱変形性に優れた合成樹脂を用いつつも、当該樹脂の損失正接（ｔａｎδ）のピーク高さを０．０４以上の値に上昇させ、成形された高分子材料のセグメント間におけるミクロブラウン運動を促し、動的発熱により損失エネルギーを上昇させることで、ＨＩＣ（ｄ）の低減、すなわち耐衝撃性の向上を可能としたものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の目的とする車両用内装材としては、例えば自動車のフロントピラーガーニッシュ、センターピラーガーニッシュ等のピラーガーニッシュや、ルーフサイドレールガーニッシュ、ドアーウエストなどが挙げられる。
【００２９】
本発明に係る合成樹脂材料は、耐熱変形性に優れた熱可塑性樹脂に所定の添加剤を配合し、−４０〜５０℃、好ましくは１１〜３２℃、より好ましくは米国規格ＦＭＶＳＳ２０１で規定される試験温度域（１９〜２３℃）において損失正接（以下、ｔａｎδと略記する）が０．０４以上のピーク高さを有し、且つ、１．８２ＭＰａ荷重時の加熱変形温度（以下、ＨＤＴと略記する）が７０〜１２０℃、好ましくは８０〜１２０℃となるよう調整されたものであり、これを用いて成形した本発明の車両用内装材は、前記優れた耐熱変形性を維持しつつ、ＨＩＣ（ｄ）１０００以下を充分に満たす優れた耐衝撃性を示すのである。
【００３０】
前記合成樹脂材料に使用するベース樹脂としては、ポリプロピレン系樹脂や、ゴム強化スチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、これらのアロイ系樹脂などの熱可塑性樹脂が好適に用いられ、前記アロイ系の樹脂としては、ポリカーボネートとゴム強化スチレンとのアロイ樹脂、ポリアミドとゴム強化スチレン系とのアロイ樹脂、ポリエステルとポリカーボネートとゴム強化スチレン系とのアロイ樹脂などが好ましい。
【００３１】
ベース樹脂に使用される前記ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンの単独重合の他、プロピレンとエチレン等のα−オレフィンとの共重合体、カルボキシル基変性ポリプロピレン、ＥＰＲゴム変性ポリプロピレンが挙げられる。この場合の共重合の形態は、ブロック、ランダムのいずれも用いる。更にタルク、マイカ等の充填材を添加しても良い。
【００３２】
また、ベース樹脂に使用される前記ゴム強化スチレン系樹脂としては、平均粒径が７０〜１０００ｎｍである、ジエン系ゴム重合体、アクリル系ゴム重合体、オレフィン系ゴム重合体、シリコンゴム、アクリル−シリコン複合ゴムのなかの１種以上のゴム重合体［Ｒ］１５〜９０重量％、好ましくは２０〜８０重量％に、シアン化ビニル０〜４０重量％、好ましくは２０〜３５重量％、芳香族ビニル１０〜９０重量％、好ましくは２０〜８０重量％、（メタ）アクリル酸エステル０〜９０重量％、好ましくは０〜７５重量％、及びこれらと共重合可能な単量体０〜３０重量％（合計１００重量％）の単量体混合物［Ｇ］８５〜１０重量％、好ましくは８０〜２０重量％をグラフト重合（［Ｒ］と［Ｇ］の合計１００重量％）してなるグラフト共重合体［ＧＰ］２０〜１００重量％と、シアン化ビニル０〜４０重量％、好ましくは２０〜３５重量％、芳香族ビニル化合物及び／又はマレイミド系単量体１０〜９０重量％、好ましくは２０〜７５重量％、（メタ）アクリル酸エステル０〜７０重量％、好ましくは０〜５０重量％、及びこれらと共重合可能な単量体０〜３０重量％（合計１００重量％）を重合して得られるスチレン系共重合体［ＦＰ］８０〜０重量％（［ＦＰ］と［ＧＰ］の合計が１００重量％）とからなる。
【００３３】
前記グラフト重合に使用されるゴム重合体［Ｒ］の詳細を述べれば、前記ジエン系ゴム重合体としては、例えはポリブタジエン、ブタジエン−スチレン共重合体、ブタジンエン−不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体（ブタジエン−アクリル酸ブチル共重合体等）等が挙げられる。
また、前記アクリル系ゴム重合体は、アクリル酸アルキルエステル５０〜９９．９重量％、共重合可能なモノマー４９．９〜０重量％、架橋剤０．１〜１０重量％からなる混合モノマーを重合させることにより得られる。前記アクリル酸アルキルエステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸−ｎ−オクチル等が挙げられる。これらは単独で用いても良く、２種以上併用しても良い。前記共重合可能なモノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、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、フェニルマレイミド等が挙げられる。前記架橋剤としては、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコージジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルアジペート、ジアリルフタレート、ジアリルマレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等が挙げられ、単独又は２種以上組み合わせて用いられる。架橋アクリルゴムの粒径は、７０〜１０００ｎｍが好ましい。
また、前記オレフィン系ゴムとしては、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴムが挙げられ、前記シリコンゴムとしては、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン等が挙げられ、前記アクリル−シリコン複合ゴムとしては、ポリブチルアクリレート−ジメチルシロキサン複合ゴム等が挙げられる。
【００３４】
これらジエン系ゴムあるいはアクリルゴムの粒径を大きくするためには、シード重合、酸肥大、塩肥大、酸基含有ラテックスの添加等の方法が採用でき、この中でも酸基含有ラテックスを添加する方法が好ましい。酸基含有ラテックス［Ｓ］としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸及びクロトン酸よりなる群から選ばれる少なくとも１種の不飽和酸５〜５０重量％、アルキル基の炭素数が１〜１２の少なくとも１種の（メタ）アクリル酸アルキル５０〜９５重量％、及びこれらと共重合可能な単量体０〜４０重量％を重合させることにより調製できる。この酸基含有ラテックス［Ｓ］に使用される（メタ）アクリル酸アルキルとしては、アクリル酸と炭素数１〜１２の直鎖或いは側鎖を有するアルコールのエステルが使用され、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル等が例示でき、特にアルキル基の炭素数が１〜８であるものが好ましい。また、メタクリル酸と炭素数１〜１２の直鎖或いは側鎖を有するアルコールのエステルも使用され、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等が例示でき、特にアルキル基の炭素数が１〜８であるものが好ましい。これらは単独または２種以上組み合わせて使用することができる。これらと共重合可能な単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、Ｐ−メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体やアクリロニトリル、メタクリロニトリルのようなシアン化ビニル化合物やメタクリル酸アリル、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレートのような分子中に２つ以上の重合性の官能基を有する単量体が挙げられ、これらは単独または２種以上の組み合わせで使用できる。
【００３５】
次に、単量体混合物［Ｇ］の詳細を述べれば、シアン化ビニルは、例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリルが挙げられる。
また、芳香族ビニルは、スチレン、α−メチルスチレン、Ｐ−メチルスチレン、クロルスチレン、ブロムスチレン、ビニルナフタレン等が挙げられる。
（メタ）アクリル酸エステルは、（メタ）アクリル酸と炭素数１〜１２の直鎖或いは側鎖を有するアルコールのエステルが挙げられ、具体的には、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸グリシジル等が例示でき、中でもアルキル基の炭素数が１〜８であるものが好ましく、特にメタクリル酸メチルが好ましい。
これらと共重合可能な単量体は、マレイミド、フェニルマレイミド、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、酢酸ビニル、ビニルエ−テル、メタクリル酸アリル、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレートのような分子中に２つ以上の重合性の官能基を有する単量体が挙げられる。これらは単独又は２種以上を組み合わせて使用できる。
【００３６】
次に、上述のスチレン系共重合体［ＦＰ］の詳細を述べれば、シアン化ビニルとしては、アクリロニトリルやメタクリロニトリルが挙げられる。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、Ｐ−メチルスチレン、クロルスチレン、ブロムスチレン、ビニルナフタレン等が挙げられる。マレイミド系単量体としては、マレイミド、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−ブチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−（ｐ−メチルフェニル）マレイミド等が挙げられる。（メタ）アクリル酸エステルとしては、（メタ）アクリル酸と炭素数１〜１２の直鎖或いは側鎖を有するアルコールのエステルが挙げられ、具体的には、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸グリシジル等が例示できる。この中でもアルキル基の炭素数が１〜８であるものが好ましく、特にメタクリル酸メチルを用いることが好ましい。共重合可能な単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、酢酸ビニル、ビニルエーテル等が挙げられる。
【００３７】
ベース樹脂に使用される上記ポリカーボネート樹脂としては、例えば芳香族ポリカーボネート、脂肪族ポリカーボネート、芳香族−脂肪族ポリカーボネート等が挙げられる。一般には、２，２−ビス(４−オキシフェル）アルカン系、ビス(４−オキシフェル）エーテル系、ビス(４−オキシフェル）スルホン系、ビス(４−オキシフェル）スルフィド系、ビス(４−オキシフェル）スルホキサイド系等のビスフェノール類からなる重合体若しくは共重合体であり、目的に応じてハロゲンで置換されたビスフェノール類を用いた重合体若しくは共重合体が用いられる。特に、ビスフェノールＡを用いてなるポリカーボネートが好ましい。
【００３８】
ベース樹脂に使用される上記ポリエステル系樹脂としては、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリプロピレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリペンタメチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート等の、芳香族ジカルボン酸と２価のアルコールとから得られるポリエステル樹脂、及び芳香族ジカルボン酸と芳香族ジフェノールから得られる芳香族ポリエステルなどが挙げられる。この中でも、前記ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好ましい。
【００３９】
ベース樹脂に使用されるポリアミド系樹脂としては、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン６，１０、ナイロン６，１２、ナイロン４，６などが挙げられる。
【００４０】
本発明の合成樹脂材料に用いる添加剤としては、スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体、スチレン−イソプレン（ＳＩ）ブロック共重合体、水添スチレン−イソプレン−スチレン（水添ＳＩＳ）ブロック共重合体、水添スチレン−イソプレン（水添ＳＩ）ブロック共重合体、スチレン−イソブチレン−スチレン（ＳＩＢＳ）ブロック共重合体、イソプレン−イソブチレン共重合体、クロロプレン重合体、ノルボルネン重合体、ポリウレタン、（メタ）アクリル酸エステル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエンラバ−（ＮＢＲ)、シリコンゴム等が好ましく、これらの中からベース樹脂との相関性を考慮して選択される。そして、選択した添加剤は、合成樹脂材料のｔａｎδのピーク高さが０．０４以上、ピーク温度が−４０〜５０℃、ＨＤＴが７０〜１２０℃となるように配合されるのである。尚、合成樹脂材料のＨＤＴが１２０℃を越えると、逆に耐衝撃性が低下し、ＨＩＣ（ｄ）を１０００以下に抑えることが困難となる。
【００４１】
特に前記合成樹脂材料としては、ポリプロピレン系樹脂に、スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体及び／又は水添スチレン−イソプレン−スチレン（水添ＳＩＳ）ブロック共重合体を添加した熱可塑性樹脂組成物や、ゴム強化スチレン系樹脂に、スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体及び／又は水添スチレン−イソプレン−スチレン（水添ＳＩＳ）ブロック共重合体を添加した熱可塑性樹脂組成物、ゴム強化スチレン系樹脂に、（メタ）アクリル酸エステル系樹脂とスチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体及び／又は水添スチレン−イソプレン−スチレン（水添ＳＩＳ）ブロック共重合体を添加した熱可塑性樹脂組成物などが好ましい。
【００４２】
添加剤に使用される前記（メタ）アクリル酸エステル系樹脂としては、例えば（メタ）アクリル酸エステル４０〜９０重量％、シアン化ビニル化合物１０〜３５重量％、芳香族ビニル化合物０〜４５重量％、及びこれらと共重合可能な単量体０〜３０重量％（合計１００重量％）を重合してなるものが好ましい。
また、前記（メタ）アクリル酸エステル系共重合体におけるメチルエチルケトン可溶分の還元粘度（３０℃、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド溶液中）は、０．３〜１．２ｄｌ／ｇであることが好ましい。還元粘度が０．３ｄｌ／ｇ未満では耐衝撃性が低下し、１．２ｄｌ／ｇを越えると成形加工性及び外観性が低下する。
【００４３】
ここで、前記（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、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ヘプチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸オクタデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル等が挙げられ、前記シアン化ビニルとしては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルが挙げられ、前記芳香族ビニルとしては、スチレン、αメチルスチレン、Ｐ−メチルスチレン、クロルスチレン、ブロムスチレン、ビニルナフタレン等が挙げられ、前記共重合可能な単量体として、マレイミド、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−ブチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−（ｐ−メチルフェニル）、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、酢酸ビニル、ビニルエーテル、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコージジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルアジペート、ジアリルフタレート、ジアリルマレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等が挙げられる。具体的には、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル共重合、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−スチレン共重合、アクリル酸２−エチルヘキシル−アクリロニトリル共重合、アクリル酸２−エチルヘキシル−アクリロニトリル−スチレン共重合、アクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合、アクリル酸エチル−アクリロニトリル共重合、アクリル酸プロピル−アクリロニトリル共重合等が好ましい。
【００４４】
添加剤に使用される前記スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体又はスチレン−イソプレン（ＳＩ）ブロック共重合体は、スチレンからなるブロックと、イソプレン若しくはイソプレン及びブタジエンの混合物からなるブロックとからなるＡＢＡタイプ又はＡＢタイプの共重合体であり、（ＡＢ）nＡ又は（ＡＢ）nの何れでも良い。また、前記スチレンの一部又は全部をαメチルスチレン、１−ビニルナフタレン、２−ビニルナフタレン、３−メチルスチレン、４−プロピルスチレン等とすることも好ましい。
【００４５】
添加剤に使用される前記ＮＢＲとしては、特にアクリロニトリルの含有量が２０〜６０重量％のものが好ましい。
【００４６】
ゴム強化スチレン系樹脂に（メタ）アクリル酸エステル系樹脂を添加してなる本発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、例えば、これらベース樹脂及び添加剤をラテックス、スラリー、溶液、粉末、ペレット等の状態、或いはこれらを組合わせた状態で混合することにより製造できる。重合後の（メタ）アクリル酸エステル系樹脂のラテックス、ゴム強化スチレン系樹脂に用いるスチレン系共重合体［ＦＰ］及び／又はグラフト共重合体［ＧＰ］のラテックスからポリマー粉末を回収する際には、通常の方法、例えばラテックスに塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウムのようなアルカリ土類金属の塩、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウムのようなアルカリ金属の塩、塩酸、硫酸、リン酸、酢酸のような無機酸及び有機酸を添加することで当該ラテックスを凝固した後、脱水乾燥する方法が採用できる。またスプレー乾燥法も採用できる。
【００４７】
尚、本発明の合成樹脂材料には、さらに周知の熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、帯電防止剤、滑剤等を適宜添加することも好ましい。
特に、ベース樹脂にゴム強化スチレン系樹脂を用いる場合には、フェノール系、イオウ系、リン系、ヒンダードアミン系の安定剤や、酸化防止剤、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤、オルガノポリシロキサン、脂肪族炭化水素、高級脂肪酸と高級アルコールのエステル、高級脂肪酸のアミドまたはビスアミドおよびその変性体、オリゴアミド、高級脂肪酸の金属塩類等の内部滑剤、外滑剤等を添加することが好ましい。前記安定剤は、単独で又は２種以上混合して使用できる。
安定剤は、その一部を分散液の状態でこれら樹脂のラテックスあるいはスラリーに添加することもできる。
【００４８】
本発明の合成樹脂材料は、ベース樹脂及び添加剤の粉末、ペレット等に対し、上記の安定剤や、滑剤、顔料等を必要に応じて配合し、バンバリミキサー、ロールミル、１軸押出し機、２軸押出し機などの一般的な溶融混練機により混練することができる。
そして、以上のように、ｔａｎδ及びＨＤＴが調整された合成樹脂材料を用いて車両用内装材を成形する際の加工方法は、射出成形法、押出成形法、ブロー成形法、真空成形法等の公知の方法が採用でき、特にピラーガーニッシュやドアーウエスト等を成形する場合には、射出成形法を採用することが好ましい。
【００４９】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、これらの実施例は何ら本発明を制限するものではない。
【００５０】
先ず、実施例および比較例で用いた原料の略号を以下に示す。
Ｓｔ：スチレン
αＭＳｔ：α−メチルスチレン
ＡＮ：アクリロニトリル
ＰＭＩ：フェニルマレイミド
ＭＭＡ：メチルメタクリレート
ＢＡ ：ブチルアクリレ−ト
ＭＡＡ：メタクリル酸
ｔＤＭ：ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン
ＣＨＰ：クメンヒドロキシパーオキサイド
【００５１】
＜ゴム強化スチレン系樹脂［Ａ］の合成＞
（イ）グラフト共重合体［ＧＰ１］、［ＧＰ２］および［ＧＰ３］の合成
【００５２】
撹拌機および冷却機付きの反応容器に窒素気流中で次の表１に示す物質を仕込んだ。
【００５３】
【表１】
【００５４】
反応缶を撹拌しながら窒素気流下で６０℃まで昇温させ、６０℃に到達後、表２に示す組成の混合物を連続的に４時間で滴下した。滴下終了後、さらに６０℃で１時間撹拌を続け、重合を終了させてグラフト共重合体［ＧＰ１］〜［ＧＰ３］を得た。
【００５５】
【表２】
【００５６】
尚、使用したポリブタジエンは、平均粒径０．１μｍ、ゲル含有率９０重量％のラテックスを酸基含有ラテックスで肥大させて０．４５μｍにしたものである。
また、使用したアクリル系ゴム重合体はブチルアクリレート９９重量％とアリルアクリレート１重量％の共重合体で、平均粒径０．１μｍのラテックスを酸基含有ラテックスで肥大させて０．４μｍにしたものである。
【００５７】
（ロ）スチレン系共重合体［ＦＰ１］〜［ＦＰ４］の合成
【００５８】
撹拌機および冷却機付きの反応容器に窒素気流中で次の表３に示す物質を仕込んだ。
【００５９】
【表３】
【００６０】
反応缶を撹拌しながら窒素気流下で６０℃まで昇温させ、６０℃に到達後、表４に示す組成の混合物を連続的に６時間で滴下した。滴下終了後、さらに６０℃で１時間撹拌を続け、重合を終了させてスチレン系共重合体［ＦＰ１］〜［ＦＰ４］を得た。
【００６１】
【表４】
【００６２】
（ハ）アクリル酸エステル樹脂の合成
撹拌機および冷却機付きの反応容器に窒素気流中で次の表５に示す物質を仕込んだ。
【００６３】
【表５】
【００６４】
反応缶を撹拌しながら窒素気流下で６０℃まで昇温させ、６０℃に到達後、表６に示す組成の混合物を連続的に６時間で滴下した。滴下終了後、さらに６０℃で１時間撹拌を続け、重合を終了させてアクリル酸エステル樹脂［ＲＰ１］、［ＲＰ２］を得た。
【００６５】
【表６】
【００６６】
（ニ）ゴム強化スチレン系樹脂及びアクリル酸エステル樹脂含有樹脂（ラテックスブレンド）［Ａ１］〜［Ａ７］の調製
【００６７】
以上の（イ）、（ロ）、（ハ）で得られたグラフト共重合体［ＧＰ１］〜［ＧＰ３］、スチレン系共重合体［ＦＰ１］〜［ＦＰ４］、並びにアクリル酸エステル樹脂［ＲＰ１］［ＲＰ２］のラテックスを、表７に示す組成で均一に混合し、フェノール系の抗酸化剤を加え、塩化カルシウム水溶液で凝固、熱凝集させたのち、水洗、脱水、乾燥し、パウダー状のゴム強化スチレン系樹脂［Ａ１］〜［Ａ７］を得た。
【００６８】
【表７】
【００６９】
＜実施例１〜１１、参考例及び比較例１〜２の成形＞
前記（ニ）で製造した樹脂、ＰＰ、ＰＣ、ＰＡ及びＰＢＴならびに添加剤を表８に示すように配合し、さらにＡＯ−２０（旭電化（株)製酸化防止剤）０．５重量部とＰＥＰ−２４Ｇ（旭電化（株)製酸化防止剤）０．５重量部、チタンホワイト（石原産業（株）製、ＣＲ−６０）３重量部とカーボンブラック（三菱化学（株）製、＃３０）０．０３重量部を添加して、スーパーミキサーにてブレンドし、４０ｍ／ｍ押出機にてペレットを作製した。このペレットから１５０ＴＯＮ射出成形機にて、スクリュー回転数１００ｒｐｍ、ノズル設定温度２６０℃の条件で試験片（１００ｍｍ×１５０ｍｍ×２ｍｍの平板）及び物性に必要な試験片を成形した。また、ＨＩＣ（ｄ）を測定するため、図１に示す形状のピラーガーニッシュを３６０ＴＯＮ射出成形機にて、スクリュー回転数９０ｒｐｍ、ノズル設定温度２６０℃の条件で成形した。
【００７０】
【表８】
【００７１】
＜測定＞
（ホ）粘弾性スペクトルの測定（ｔａｎδ）
１００ｍｍ×１５０ｍｍ×２ｍｍの平板成形品から５ｍｍ×５０ｍｍ×２ｍｍの短冊を作成し、セイコウ電子（株）製ＤＭＳ１１０を用いて、曲げモード、周波数１００Ｈｚのｔａｎδを−６０〜１００℃の範囲で測定し、ピーク温度とｔａｎδの値を測定した。
【００７２】
（ヘ）耐熱変形性（ＨＤＴ）
ＡＳＴＭＤ６４８規格の１８．６ｋｇ／ｃｍ2荷重の加熱変形温度で評価した［単位：℃］
【００７３】
（ト）頭部傷害値（ＨＩＣ（ｄ））
図１に示す形状のピラーガーニッシュに対し、４．６Ｋｇ、外径１６５φのアルミの半球を米国規格ＦＭＶＳＳのダミーヘッドとみなして自由落下させ、６．６７ｍ／ｓの速度で衝突させる。ダミーヘッドのスキン部とみなされるアルミ球の表面には、硬度６０、厚み１３ｍｍのポリウレタンシートが添着され、該アルミ球の重心位置に配置した３方向加速度センサーにより３方向加速度を測定し、１６５０Ｈｚ以上の雑周波数を取り除いた後、合成して加速度−時間変化をグラフ化し、このグラフより米国規格ＦＭＶＳＳ２０１に記載された式に基づいて、２３℃におけるＨＩＣ（ｄ）を求めた。規格上、安全基準を満たすためにはＨＩＣ（ｄ）の値が１０００以下である必要がある。測定結果は、表９に示す。
【００７４】
【表９】
ＰＰ：ポリプロピレン 日本ポリケム（株）製 ＠ノバテック
ＰＣ：ビスフェノールＡ系のポリカーボネート 重合度２２００
ＰＡ：ポリアミド６ 分子量１７５００
ＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート 分子量２７０００
ＳＩＳ：(株)クレハ製 スチレン−イソプレン−スチレン ブロックハイブラー＠５１２７
水添ＳＩＳ:(株)クレハ製 水添スチレン−イソプレン−スチレン ブロックハイブラー＠７１２５
ノルボルネンゴム：ＣｄＦ社製
ＮＢＲ：ブタジエン-ニトリル ゴム（ＡＮ含有量３５重量％）
【００７５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、優れた耐熱変形性を維持しつつ、耐衝撃性をより向上させ、安全基準を十分にクリアできる車両用内装材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、ＨＩＣ（ｄ）を測定するために成形したピラーガーニッシュである。
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用内装材に関し、さらに詳しくは、自動車のピラーガーニッシュやドアーウエスト等として好適な耐衝撃性に優れた車両用内装材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリプロピレン系樹脂や、ゴム強化スチレン系樹脂（ＡＢＳ、ＡＥＳ、ＡＡＳ）は、その優れた耐衝撃性、耐熱変形性、成形加工性等を有するため、家電機器のハウジングや部品、車両の内装、外装等の分野で広く使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、近年米国においては、車両衝突時の安全性の確保が望まれており、車両内外装に用いる成形品には、米国規格ＦＭＶＳＳに規定する頭部衝撃指数（ＨＩＣ）で定める高い安全基準を満たす衝撃吸収特性が要求されている。
上記耐熱変形性、成形加工性とともに、この安全基準を満足させるため、各種の検討が行なわれており、例えば、ジエン系ゴムを有するＡＢＳ樹脂や変性ポリプロピレンなどを成形用材料として用いることが提案されているが、いずれにせよ衝撃吸収特性に関しては、十分なものが得られていない。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑み、優れた耐熱変形性を維持しつつ、耐衝撃性をより向上させ、前記の安全基準を十分にクリアできる車両用内装材を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る車両用内装材は、ゴム強化スチレン系樹脂がベース樹脂であり、損失正接（ｔａｎδ）のピーク高さが０.０５以上で、且つピーク温度が１２〜４８℃の合成樹脂材料を用いて成形され、１．８２ＭＰａ荷重時の加熱変形温度（ＨＤＴ）が７８〜１０５℃であることを特徴とする耐衝撃性に優れた自動車のピラーガーニッシュ又はドアーウエストである車両用内装材である。
【０００６】
以下、本発明が、耐熱変形性を維持しつつ優れた耐衝撃性を有する理由を、ピラーガーニッシュを例にとり、米国規格ＦＭＶＳＳ２０１に基づいて説明する。
【０００７】
先ず、ダミーヘッド（仮想乗員頭部）の運動エネルギーＥ0（J）は、運動方程式より下記▲１▼式で表わされる。
【０００８】
【数１】
ここで、ｍはダミーヘッドの重量［４．６kg］、ｖは衝突時のダミーヘッドの速度（m/s）である。
【００１０】
また、リブの変形により吸収される力学的エネルギーＷ（J）は、下記▲２▼式で表わされる。
【００１１】
【数２】
ここで、αCONSTは衝突した際に発生する平均加速度（m/s2）、Ｓはストローク量（m）である。
【００１３】
従来の車両用内装材は、上述したように、優れた耐熱変形性を有するポリプロピレン系樹脂、または、ゴム強化スチレン系樹脂（ＡＢＳ、ＡＥＳ、ＡＡＳ）等の合成樹脂材料を用いて成形されており、ダミーヘッドが衝突した際には、上述のように、その運動エネルギーＥ0の殆どがリブの構造上の変形によって吸収される結果、▲１▼式と▲２▼式が等価とみなされ、下記の▲３▼式が成立する。
【００１４】
【数３】
一方、米国規格ＦＭＶＳＳ２０１に規定される頭部傷害値ＨＩＣ（ｄ）は、▲４▼式に基づいて計算される。
【００１６】
【数４】
この▲４▼式に
【００１８】
【数５】
ｇ＝９．８（m/s2）［重力加速度］
【００２０】
【数６】
ｖ0＝６．６７（m/s）
【００２２】
を代入して整理すると、下記▲５▼式が得られる。
【００２３】
【数７】
ところで、ダミーヘッドの衝突の際には、運動エネルギーＥ0のごく一部が熱エネルギー等の損失エネルギーに変換されているが、仮にこの損失エネルギーをより上昇させることが可能であれば、式▲３▼の代わりに下記式▲６▼が成り立ち、エネルギー損失率kを大きくすることでリブで吸収すべき平均加速度αCONSTが低減し、ひいてはＨＩＣ（ｄ）を低減できることが分かる。この式▲６▼は、同じくｋを大きくすることで一定の平均加速度αCONSTの下、必要なストローク量Ｓが低減され、ひいてはリブ高さを低減できることをも示している。
【００２５】
【数８】
ｋはエネルギー損失率を示す。
【００２７】
そこで、本発明では、このエネルギー損失率ｋを上昇させる手段として、車両用内装材を成形する合成樹脂材料の損失正接（ｔａｎδ）に着目し、耐熱変形性に優れた合成樹脂を用いつつも、当該樹脂の損失正接（ｔａｎδ）のピーク高さを０．０４以上の値に上昇させ、成形された高分子材料のセグメント間におけるミクロブラウン運動を促し、動的発熱により損失エネルギーを上昇させることで、ＨＩＣ（ｄ）の低減、すなわち耐衝撃性の向上を可能としたものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の目的とする車両用内装材としては、例えば自動車のフロントピラーガーニッシュ、センターピラーガーニッシュ等のピラーガーニッシュや、ルーフサイドレールガーニッシュ、ドアーウエストなどが挙げられる。
【００２９】
本発明に係る合成樹脂材料は、耐熱変形性に優れた熱可塑性樹脂に所定の添加剤を配合し、−４０〜５０℃、好ましくは１１〜３２℃、より好ましくは米国規格ＦＭＶＳＳ２０１で規定される試験温度域（１９〜２３℃）において損失正接（以下、ｔａｎδと略記する）が０．０４以上のピーク高さを有し、且つ、１．８２ＭＰａ荷重時の加熱変形温度（以下、ＨＤＴと略記する）が７０〜１２０℃、好ましくは８０〜１２０℃となるよう調整されたものであり、これを用いて成形した本発明の車両用内装材は、前記優れた耐熱変形性を維持しつつ、ＨＩＣ（ｄ）１０００以下を充分に満たす優れた耐衝撃性を示すのである。
【００３０】
前記合成樹脂材料に使用するベース樹脂としては、ポリプロピレン系樹脂や、ゴム強化スチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、これらのアロイ系樹脂などの熱可塑性樹脂が好適に用いられ、前記アロイ系の樹脂としては、ポリカーボネートとゴム強化スチレンとのアロイ樹脂、ポリアミドとゴム強化スチレン系とのアロイ樹脂、ポリエステルとポリカーボネートとゴム強化スチレン系とのアロイ樹脂などが好ましい。
【００３１】
ベース樹脂に使用される前記ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンの単独重合の他、プロピレンとエチレン等のα−オレフィンとの共重合体、カルボキシル基変性ポリプロピレン、ＥＰＲゴム変性ポリプロピレンが挙げられる。この場合の共重合の形態は、ブロック、ランダムのいずれも用いる。更にタルク、マイカ等の充填材を添加しても良い。
【００３２】
また、ベース樹脂に使用される前記ゴム強化スチレン系樹脂としては、平均粒径が７０〜１０００ｎｍである、ジエン系ゴム重合体、アクリル系ゴム重合体、オレフィン系ゴム重合体、シリコンゴム、アクリル−シリコン複合ゴムのなかの１種以上のゴム重合体［Ｒ］１５〜９０重量％、好ましくは２０〜８０重量％に、シアン化ビニル０〜４０重量％、好ましくは２０〜３５重量％、芳香族ビニル１０〜９０重量％、好ましくは２０〜８０重量％、（メタ）アクリル酸エステル０〜９０重量％、好ましくは０〜７５重量％、及びこれらと共重合可能な単量体０〜３０重量％（合計１００重量％）の単量体混合物［Ｇ］８５〜１０重量％、好ましくは８０〜２０重量％をグラフト重合（［Ｒ］と［Ｇ］の合計１００重量％）してなるグラフト共重合体［ＧＰ］２０〜１００重量％と、シアン化ビニル０〜４０重量％、好ましくは２０〜３５重量％、芳香族ビニル化合物及び／又はマレイミド系単量体１０〜９０重量％、好ましくは２０〜７５重量％、（メタ）アクリル酸エステル０〜７０重量％、好ましくは０〜５０重量％、及びこれらと共重合可能な単量体０〜３０重量％（合計１００重量％）を重合して得られるスチレン系共重合体［ＦＰ］８０〜０重量％（［ＦＰ］と［ＧＰ］の合計が１００重量％）とからなる。
【００３３】
前記グラフト重合に使用されるゴム重合体［Ｒ］の詳細を述べれば、前記ジエン系ゴム重合体としては、例えはポリブタジエン、ブタジエン−スチレン共重合体、ブタジンエン−不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体（ブタジエン−アクリル酸ブチル共重合体等）等が挙げられる。
また、前記アクリル系ゴム重合体は、アクリル酸アルキルエステル５０〜９９．９重量％、共重合可能なモノマー４９．９〜０重量％、架橋剤０．１〜１０重量％からなる混合モノマーを重合させることにより得られる。前記アクリル酸アルキルエステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸−ｎ−オクチル等が挙げられる。これらは単独で用いても良く、２種以上併用しても良い。前記共重合可能なモノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、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、フェニルマレイミド等が挙げられる。前記架橋剤としては、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコージジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルアジペート、ジアリルフタレート、ジアリルマレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等が挙げられ、単独又は２種以上組み合わせて用いられる。架橋アクリルゴムの粒径は、７０〜１０００ｎｍが好ましい。
また、前記オレフィン系ゴムとしては、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴムが挙げられ、前記シリコンゴムとしては、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン等が挙げられ、前記アクリル−シリコン複合ゴムとしては、ポリブチルアクリレート−ジメチルシロキサン複合ゴム等が挙げられる。
【００３４】
これらジエン系ゴムあるいはアクリルゴムの粒径を大きくするためには、シード重合、酸肥大、塩肥大、酸基含有ラテックスの添加等の方法が採用でき、この中でも酸基含有ラテックスを添加する方法が好ましい。酸基含有ラテックス［Ｓ］としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸及びクロトン酸よりなる群から選ばれる少なくとも１種の不飽和酸５〜５０重量％、アルキル基の炭素数が１〜１２の少なくとも１種の（メタ）アクリル酸アルキル５０〜９５重量％、及びこれらと共重合可能な単量体０〜４０重量％を重合させることにより調製できる。この酸基含有ラテックス［Ｓ］に使用される（メタ）アクリル酸アルキルとしては、アクリル酸と炭素数１〜１２の直鎖或いは側鎖を有するアルコールのエステルが使用され、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル等が例示でき、特にアルキル基の炭素数が１〜８であるものが好ましい。また、メタクリル酸と炭素数１〜１２の直鎖或いは側鎖を有するアルコールのエステルも使用され、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等が例示でき、特にアルキル基の炭素数が１〜８であるものが好ましい。これらは単独または２種以上組み合わせて使用することができる。これらと共重合可能な単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、Ｐ−メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体やアクリロニトリル、メタクリロニトリルのようなシアン化ビニル化合物やメタクリル酸アリル、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレートのような分子中に２つ以上の重合性の官能基を有する単量体が挙げられ、これらは単独または２種以上の組み合わせで使用できる。
【００３５】
次に、単量体混合物［Ｇ］の詳細を述べれば、シアン化ビニルは、例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリルが挙げられる。
また、芳香族ビニルは、スチレン、α−メチルスチレン、Ｐ−メチルスチレン、クロルスチレン、ブロムスチレン、ビニルナフタレン等が挙げられる。
（メタ）アクリル酸エステルは、（メタ）アクリル酸と炭素数１〜１２の直鎖或いは側鎖を有するアルコールのエステルが挙げられ、具体的には、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸グリシジル等が例示でき、中でもアルキル基の炭素数が１〜８であるものが好ましく、特にメタクリル酸メチルが好ましい。
これらと共重合可能な単量体は、マレイミド、フェニルマレイミド、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、酢酸ビニル、ビニルエ−テル、メタクリル酸アリル、ポリエチレングリコールジメタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレートのような分子中に２つ以上の重合性の官能基を有する単量体が挙げられる。これらは単独又は２種以上を組み合わせて使用できる。
【００３６】
次に、上述のスチレン系共重合体［ＦＰ］の詳細を述べれば、シアン化ビニルとしては、アクリロニトリルやメタクリロニトリルが挙げられる。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、Ｐ−メチルスチレン、クロルスチレン、ブロムスチレン、ビニルナフタレン等が挙げられる。マレイミド系単量体としては、マレイミド、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−ブチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−（ｐ−メチルフェニル）マレイミド等が挙げられる。（メタ）アクリル酸エステルとしては、（メタ）アクリル酸と炭素数１〜１２の直鎖或いは側鎖を有するアルコールのエステルが挙げられ、具体的には、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸グリシジル等が例示できる。この中でもアルキル基の炭素数が１〜８であるものが好ましく、特にメタクリル酸メチルを用いることが好ましい。共重合可能な単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、酢酸ビニル、ビニルエーテル等が挙げられる。
【００３７】
ベース樹脂に使用される上記ポリカーボネート樹脂としては、例えば芳香族ポリカーボネート、脂肪族ポリカーボネート、芳香族−脂肪族ポリカーボネート等が挙げられる。一般には、２，２−ビス(４−オキシフェル）アルカン系、ビス(４−オキシフェル）エーテル系、ビス(４−オキシフェル）スルホン系、ビス(４−オキシフェル）スルフィド系、ビス(４−オキシフェル）スルホキサイド系等のビスフェノール類からなる重合体若しくは共重合体であり、目的に応じてハロゲンで置換されたビスフェノール類を用いた重合体若しくは共重合体が用いられる。特に、ビスフェノールＡを用いてなるポリカーボネートが好ましい。
【００３８】
ベース樹脂に使用される上記ポリエステル系樹脂としては、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリプロピレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリペンタメチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート等の、芳香族ジカルボン酸と２価のアルコールとから得られるポリエステル樹脂、及び芳香族ジカルボン酸と芳香族ジフェノールから得られる芳香族ポリエステルなどが挙げられる。この中でも、前記ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好ましい。
【００３９】
ベース樹脂に使用されるポリアミド系樹脂としては、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン６，１０、ナイロン６，１２、ナイロン４，６などが挙げられる。
【００４０】
本発明の合成樹脂材料に用いる添加剤としては、スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体、スチレン−イソプレン（ＳＩ）ブロック共重合体、水添スチレン−イソプレン−スチレン（水添ＳＩＳ）ブロック共重合体、水添スチレン−イソプレン（水添ＳＩ）ブロック共重合体、スチレン−イソブチレン−スチレン（ＳＩＢＳ）ブロック共重合体、イソプレン−イソブチレン共重合体、クロロプレン重合体、ノルボルネン重合体、ポリウレタン、（メタ）アクリル酸エステル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエンラバ−（ＮＢＲ)、シリコンゴム等が好ましく、これらの中からベース樹脂との相関性を考慮して選択される。そして、選択した添加剤は、合成樹脂材料のｔａｎδのピーク高さが０．０４以上、ピーク温度が−４０〜５０℃、ＨＤＴが７０〜１２０℃となるように配合されるのである。尚、合成樹脂材料のＨＤＴが１２０℃を越えると、逆に耐衝撃性が低下し、ＨＩＣ（ｄ）を１０００以下に抑えることが困難となる。
【００４１】
特に前記合成樹脂材料としては、ポリプロピレン系樹脂に、スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体及び／又は水添スチレン−イソプレン−スチレン（水添ＳＩＳ）ブロック共重合体を添加した熱可塑性樹脂組成物や、ゴム強化スチレン系樹脂に、スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体及び／又は水添スチレン−イソプレン−スチレン（水添ＳＩＳ）ブロック共重合体を添加した熱可塑性樹脂組成物、ゴム強化スチレン系樹脂に、（メタ）アクリル酸エステル系樹脂とスチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体及び／又は水添スチレン−イソプレン−スチレン（水添ＳＩＳ）ブロック共重合体を添加した熱可塑性樹脂組成物などが好ましい。
【００４２】
添加剤に使用される前記（メタ）アクリル酸エステル系樹脂としては、例えば（メタ）アクリル酸エステル４０〜９０重量％、シアン化ビニル化合物１０〜３５重量％、芳香族ビニル化合物０〜４５重量％、及びこれらと共重合可能な単量体０〜３０重量％（合計１００重量％）を重合してなるものが好ましい。
また、前記（メタ）アクリル酸エステル系共重合体におけるメチルエチルケトン可溶分の還元粘度（３０℃、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド溶液中）は、０．３〜１．２ｄｌ／ｇであることが好ましい。還元粘度が０．３ｄｌ／ｇ未満では耐衝撃性が低下し、１．２ｄｌ／ｇを越えると成形加工性及び外観性が低下する。
【００４３】
ここで、前記（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、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ヘプチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸オクタデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル等が挙げられ、前記シアン化ビニルとしては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルが挙げられ、前記芳香族ビニルとしては、スチレン、αメチルスチレン、Ｐ−メチルスチレン、クロルスチレン、ブロムスチレン、ビニルナフタレン等が挙げられ、前記共重合可能な単量体として、マレイミド、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−ブチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−（ｐ−メチルフェニル）、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、酢酸ビニル、ビニルエーテル、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコージジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルアジペート、ジアリルフタレート、ジアリルマレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等が挙げられる。具体的には、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル共重合、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−スチレン共重合、アクリル酸２−エチルヘキシル−アクリロニトリル共重合、アクリル酸２−エチルヘキシル−アクリロニトリル−スチレン共重合、アクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合、アクリル酸エチル−アクリロニトリル共重合、アクリル酸プロピル−アクリロニトリル共重合等が好ましい。
【００４４】
添加剤に使用される前記スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体又はスチレン−イソプレン（ＳＩ）ブロック共重合体は、スチレンからなるブロックと、イソプレン若しくはイソプレン及びブタジエンの混合物からなるブロックとからなるＡＢＡタイプ又はＡＢタイプの共重合体であり、（ＡＢ）nＡ又は（ＡＢ）nの何れでも良い。また、前記スチレンの一部又は全部をαメチルスチレン、１−ビニルナフタレン、２−ビニルナフタレン、３−メチルスチレン、４−プロピルスチレン等とすることも好ましい。
【００４５】
添加剤に使用される前記ＮＢＲとしては、特にアクリロニトリルの含有量が２０〜６０重量％のものが好ましい。
【００４６】
ゴム強化スチレン系樹脂に（メタ）アクリル酸エステル系樹脂を添加してなる本発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、例えば、これらベース樹脂及び添加剤をラテックス、スラリー、溶液、粉末、ペレット等の状態、或いはこれらを組合わせた状態で混合することにより製造できる。重合後の（メタ）アクリル酸エステル系樹脂のラテックス、ゴム強化スチレン系樹脂に用いるスチレン系共重合体［ＦＰ］及び／又はグラフト共重合体［ＧＰ］のラテックスからポリマー粉末を回収する際には、通常の方法、例えばラテックスに塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウムのようなアルカリ土類金属の塩、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウムのようなアルカリ金属の塩、塩酸、硫酸、リン酸、酢酸のような無機酸及び有機酸を添加することで当該ラテックスを凝固した後、脱水乾燥する方法が採用できる。またスプレー乾燥法も採用できる。
【００４７】
尚、本発明の合成樹脂材料には、さらに周知の熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、帯電防止剤、滑剤等を適宜添加することも好ましい。
特に、ベース樹脂にゴム強化スチレン系樹脂を用いる場合には、フェノール系、イオウ系、リン系、ヒンダードアミン系の安定剤や、酸化防止剤、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤、オルガノポリシロキサン、脂肪族炭化水素、高級脂肪酸と高級アルコールのエステル、高級脂肪酸のアミドまたはビスアミドおよびその変性体、オリゴアミド、高級脂肪酸の金属塩類等の内部滑剤、外滑剤等を添加することが好ましい。前記安定剤は、単独で又は２種以上混合して使用できる。
安定剤は、その一部を分散液の状態でこれら樹脂のラテックスあるいはスラリーに添加することもできる。
【００４８】
本発明の合成樹脂材料は、ベース樹脂及び添加剤の粉末、ペレット等に対し、上記の安定剤や、滑剤、顔料等を必要に応じて配合し、バンバリミキサー、ロールミル、１軸押出し機、２軸押出し機などの一般的な溶融混練機により混練することができる。
そして、以上のように、ｔａｎδ及びＨＤＴが調整された合成樹脂材料を用いて車両用内装材を成形する際の加工方法は、射出成形法、押出成形法、ブロー成形法、真空成形法等の公知の方法が採用でき、特にピラーガーニッシュやドアーウエスト等を成形する場合には、射出成形法を採用することが好ましい。
【００４９】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、これらの実施例は何ら本発明を制限するものではない。
【００５０】
先ず、実施例および比較例で用いた原料の略号を以下に示す。
Ｓｔ：スチレン
αＭＳｔ：α−メチルスチレン
ＡＮ：アクリロニトリル
ＰＭＩ：フェニルマレイミド
ＭＭＡ：メチルメタクリレート
ＢＡ ：ブチルアクリレ−ト
ＭＡＡ：メタクリル酸
ｔＤＭ：ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン
ＣＨＰ：クメンヒドロキシパーオキサイド
【００５１】
＜ゴム強化スチレン系樹脂［Ａ］の合成＞
（イ）グラフト共重合体［ＧＰ１］、［ＧＰ２］および［ＧＰ３］の合成
【００５２】
撹拌機および冷却機付きの反応容器に窒素気流中で次の表１に示す物質を仕込んだ。
【００５３】
【表１】
反応缶を撹拌しながら窒素気流下で６０℃まで昇温させ、６０℃に到達後、表２に示す組成の混合物を連続的に４時間で滴下した。滴下終了後、さらに６０℃で１時間撹拌を続け、重合を終了させてグラフト共重合体［ＧＰ１］〜［ＧＰ３］を得た。
【００５５】
【表２】
尚、使用したポリブタジエンは、平均粒径０．１μｍ、ゲル含有率９０重量％のラテックスを酸基含有ラテックスで肥大させて０．４５μｍにしたものである。
また、使用したアクリル系ゴム重合体はブチルアクリレート９９重量％とアリルアクリレート１重量％の共重合体で、平均粒径０．１μｍのラテックスを酸基含有ラテックスで肥大させて０．４μｍにしたものである。
【００５７】
（ロ）スチレン系共重合体［ＦＰ１］〜［ＦＰ４］の合成
【００５８】
撹拌機および冷却機付きの反応容器に窒素気流中で次の表３に示す物質を仕込んだ。
【００５９】
【表３】
反応缶を撹拌しながら窒素気流下で６０℃まで昇温させ、６０℃に到達後、表４に示す組成の混合物を連続的に６時間で滴下した。滴下終了後、さらに６０℃で１時間撹拌を続け、重合を終了させてスチレン系共重合体［ＦＰ１］〜［ＦＰ４］を得た。
【００６１】
【表４】
（ハ）アクリル酸エステル樹脂の合成
撹拌機および冷却機付きの反応容器に窒素気流中で次の表５に示す物質を仕込んだ。
【００６３】
【表５】
反応缶を撹拌しながら窒素気流下で６０℃まで昇温させ、６０℃に到達後、表６に示す組成の混合物を連続的に６時間で滴下した。滴下終了後、さらに６０℃で１時間撹拌を続け、重合を終了させてアクリル酸エステル樹脂［ＲＰ１］、［ＲＰ２］を得た。
【００６５】
【表６】
（ニ）ゴム強化スチレン系樹脂及びアクリル酸エステル樹脂含有樹脂（ラテックスブレンド）［Ａ１］〜［Ａ７］の調製
【００６７】
以上の（イ）、（ロ）、（ハ）で得られたグラフト共重合体［ＧＰ１］〜［ＧＰ３］、スチレン系共重合体［ＦＰ１］〜［ＦＰ４］、並びにアクリル酸エステル樹脂［ＲＰ１］［ＲＰ２］のラテックスを、表７に示す組成で均一に混合し、フェノール系の抗酸化剤を加え、塩化カルシウム水溶液で凝固、熱凝集させたのち、水洗、脱水、乾燥し、パウダー状のゴム強化スチレン系樹脂［Ａ１］〜［Ａ７］を得た。
【００６８】
【表７】
＜実施例１〜１１、参考例及び比較例１〜２の成形＞
前記（ニ）で製造した樹脂、ＰＰ、ＰＣ、ＰＡ及びＰＢＴならびに添加剤を表８に示すように配合し、さらにＡＯ−２０（旭電化（株)製酸化防止剤）０．５重量部とＰＥＰ−２４Ｇ（旭電化（株)製酸化防止剤）０．５重量部、チタンホワイト（石原産業（株）製、ＣＲ−６０）３重量部とカーボンブラック（三菱化学（株）製、＃３０）０．０３重量部を添加して、スーパーミキサーにてブレンドし、４０ｍ／ｍ押出機にてペレットを作製した。このペレットから１５０ＴＯＮ射出成形機にて、スクリュー回転数１００ｒｐｍ、ノズル設定温度２６０℃の条件で試験片（１００ｍｍ×１５０ｍｍ×２ｍｍの平板）及び物性に必要な試験片を成形した。また、ＨＩＣ（ｄ）を測定するため、図１に示す形状のピラーガーニッシュを３６０ＴＯＮ射出成形機にて、スクリュー回転数９０ｒｐｍ、ノズル設定温度２６０℃の条件で成形した。
【００７０】
【表８】
＜測定＞
（ホ）粘弾性スペクトルの測定（ｔａｎδ）
１００ｍｍ×１５０ｍｍ×２ｍｍの平板成形品から５ｍｍ×５０ｍｍ×２ｍｍの短冊を作成し、セイコウ電子（株）製ＤＭＳ１１０を用いて、曲げモード、周波数１００Ｈｚのｔａｎδを−６０〜１００℃の範囲で測定し、ピーク温度とｔａｎδの値を測定した。
【００７２】
（ヘ）耐熱変形性（ＨＤＴ）
ＡＳＴＭＤ６４８規格の１８．６ｋｇ／ｃｍ2荷重の加熱変形温度で評価した［単位：℃］
【００７３】
（ト）頭部傷害値（ＨＩＣ（ｄ））
図１に示す形状のピラーガーニッシュに対し、４．６Ｋｇ、外径１６５φのアルミの半球を米国規格ＦＭＶＳＳのダミーヘッドとみなして自由落下させ、６．６７ｍ／ｓの速度で衝突させる。ダミーヘッドのスキン部とみなされるアルミ球の表面には、硬度６０、厚み１３ｍｍのポリウレタンシートが添着され、該アルミ球の重心位置に配置した３方向加速度センサーにより３方向加速度を測定し、１６５０Ｈｚ以上の雑周波数を取り除いた後、合成して加速度−時間変化をグラフ化し、このグラフより米国規格ＦＭＶＳＳ２０１に記載された式に基づいて、２３℃におけるＨＩＣ（ｄ）を求めた。規格上、安全基準を満たすためにはＨＩＣ（ｄ）の値が１０００以下である必要がある。測定結果は、表９に示す。
【００７４】
【表９】
ＰＣ：ビスフェノールＡ系のポリカーボネート 重合度２２００
ＰＡ：ポリアミド６ 分子量１７５００
ＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート 分子量２７０００
ＳＩＳ：(株)クレハ製 スチレン−イソプレン−スチレン ブロックハイブラー＠５１２７
水添ＳＩＳ:(株)クレハ製 水添スチレン−イソプレン−スチレン ブロックハイブラー＠７１２５
ノルボルネンゴム：ＣｄＦ社製
ＮＢＲ：ブタジエン-ニトリル ゴム（ＡＮ含有量３５重量％）
【００７５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、優れた耐熱変形性を維持しつつ、耐衝撃性をより向上させ、安全基準を十分にクリアできる車両用内装材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、ＨＩＣ（ｄ）を測定するために成形したピラーガーニッシュである。
Claims (1)
- ゴム強化スチレン系樹脂がベース樹脂であり、損失正接（ｔａｎδ）のピーク高さが０.０５以上で、且つピーク温度が１２〜４８℃の合成樹脂材料を用いて成形され、１８．６ｋｇ／ｃｍ 2 荷重時の加熱変形温度（ＨＤＴ）が７８〜１０５℃であることを特徴とする耐衝撃性に優れた自動車のピラーガーニッシュ又はドアーウエストである車両用内装材。
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