JP6378678B2

JP6378678B2 - プロピレン系重合体組成物からなる自動二輪車用リアグリップ

Info

Publication number: JP6378678B2
Application number: JP2015525249A
Authority: JP
Inventors: 裕一松田; 杉生　大輔; 大輔杉生; 信平岡崎
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Prime Polymer Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Prime Polymer Co Ltd
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2014-07-02
Publication date: 2018-08-22
Anticipated expiration: 2034-07-02
Also published as: WO2015002217A1; JPWO2015002217A1

Description

本発明は、ガラス繊維入りのプロピレン系重合体組成物からなる自動二輪車用リアグリップに関する。

繊維強化樹脂成形体は、軽量で高剛性であるので、電気機器を始め、自動車、住宅設備、医療器具など多様の分野で活用されている。繊維強化樹脂成形体としては、強化繊維にガラスファイバを、樹脂に熱可塑性樹脂であるポリアミド、或いはポリプロピレンを用いて成形した繊維強化樹脂成形体等が知られている。このような繊維強化樹脂成形体は、自動二輪車分野において、エンジンルーム内のファンシュラウド等に適用されている。

一方、自動二輪車用リアグリップは、製品の要求する機械的性能、及び意匠性から、ガラス繊維強化ポリアミド樹脂が使用されている。ガラス繊維強化ポリアミド樹脂は、吸水前後によって物性が変化すること、部品軽量化による燃費向上、及び経済性等の観点から、ポリアミド樹脂に比べて、吸水性が少ないガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂を用いた製品化が求められている。

しかしながら、単に、ガラス繊維等を複合化した繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物を用いて成形した場合、得られる成形体の表面は強化繊維の浮き等により表面の凹凸が発生するため、自動二輪車用リアグリップのような意匠性が求められる製品には使用されていない。

成形体の外観を改良する方法としては、例えば、特許文献１にはシンジオタクチック構造を有するポリプロピレン樹脂を添加することが提案されている。しかしながら、このようなポリプロピレン樹脂を添加しても、表面外観の改良効果はわずかであり、逆に機械強度の低下が発生する。

また、特許文献２、３には、特殊な成形方法で繊維強化ポリプロピレン樹脂成形体の外観を改良することが提案されている。これらの成形方法を採用すれば、繊維強化ポリプロピレン樹脂成形体の表面外観は改良されるが、繊維含有量が３０％を超えると、外観改良効果は十分とは言えない。また製造設備が煩雑になり高コストのため、ポリプロピレン樹脂の経済性の優位性が損なわれてしまう可能性がある。

特開２００５−６０６７８号特開２００４−１３０５２８号特開２００９−１９６２３６号

本発明の課題は、ガラス繊維入りのプロピレン系重合体組成物からなる表面外観に優れた自動二輪車用リアグリップを提供することである。

本発明は、ＭＦＲが１〜２０ｇ／１０分の範囲にあるプロピレン系重合体（Ａ）５２〜７４．５重量部、ガラス繊維（Ｂ）２５〜４５重量部、及び変性プロピレン系重合体（Ｃ）０．５〜３重量部（但し、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計を１００重量部とする。）を含むプロピレン系重合体組成物からなり、表面露出箇所の厚さが４ｍｍ以上２０ｍｍ未満の範囲にあることを特徴とする自動二輪車用リアグリップに係る。

本発明の自動二輪車用リアグリップは、表面露出箇所の表面の表面粗さが小さく、高強度で外観が良好である。

図１は本発明の自動二輪車用リアグリップを備えた自動二輪車の外観図である。図２は図１の自動二輪車用リアグリップ（ＩＩ部）の上面拡大図である。図３は本発明の自動二輪車用リアグリップの外観図である。図４は図３の（ａ）部の一部断面図（ＩＶ−ＩＶ）である。図５は図３の（ｂ）部の断面図（Ｖ−Ｖ）である。図６は図３の（ｃ）部の断面図（ＶＩ−ＶＩ）である。図７は図３の（ｄ）部の一部断面図（ＶＩＩ-ＶＩＩ）である。

《プロピレン系重合体（Ａ）》
本発明の自動二輪車用リアグリップを形成するプロピレン系重合体組成物の成分の一つであるプロピレン系重合体（Ａ）は、一般にポリプロピレンの名称で製造・販売されているプロピレンを主体とした重合体で、通常、密度が０．８９０〜０．９３０ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ（ＡＳＴＭＤ１２３８荷重２１６０ｇ、温度２３０℃）が１〜２０ｇ／１０分、好ましくは２〜１０ｇ／１０分、更に好ましくは５〜１０ｇ／１０分のプロピレンの単独重合体若しくはプロピレンと他の少量例えば、５モル％以下のα−オレフィン、例えばエチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、４−メチル−１−ペンテン等とのランダム共重合体、あるいは、プロピレン単独重合体と少量のα‐オレフィンを含むプロピレン・α‐オレフィンランダム共重合体との組成物であるブロック共重合体である。これらプロピレン系重合体の中でも、プロピレンの単独重合体が得られる自動二輪車用リアグリップの耐熱性、剛性が優れるので好ましい。

《ガラス繊維（Ｂ）》
本発明の自動二輪車用リアグリップを形成するプロピレン系重合体組成物の成分の一つであるガラス繊維（Ｂ）は、熱可塑性樹脂の補強用として、製造・販売されているガラス繊維であり、その種類は特に制限がないが、ロービングガラス、チョップドストランドガラス、ミルドガラスなどを用いることができる。また、これらは１種類でも、２種類以上を混合して用いてもよい。

本発明に係るガラス繊維（Ｂ）の長さは、押出機などでプロピレン系重合体と混合する際に折れることもあり、特に限定はないが、作業性の観点から０．３ｍｍ〜１０ｍｍ、望ましくは２ｍｍ〜７ｍｍが好ましい。本発明に係るプロピレン系重合体組成物中のガラス繊維（Ｂ）の長さは、２ｍｍ〜５ｍｍである。ガラス繊維（Ｂ）の太さも特に限定ないが、平均繊維径が１〜２５μｍ、好ましくは５〜１７μｍである。また、さらにアスペクト比（平均繊維長／繊維直径）については、２５以下のものが好ましいが、異なるアスペクト比のガラス繊維を適当な比率で混合して用いることも可能である。ガラス繊維の断面形状についても特に限定はなく、円形、まゆ型、ひょうたん型、楕円形、円筒形、四角形などの多角形を用いることができる。

本発明に係るガラス繊維（Ｂ）は、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤等で表面処理されていてもよい。ここでいうシランカップリング剤としては、例えばビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３,４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランおよびγ−クロロプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。

本発明に係るガラス繊維（Ｂ）は、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂等で集束処理されていてもよい。この場合、集束処理に用いられるオレフィン系樹脂やウレタン系樹脂は、組成物全体の物性に影響のない範囲で用いられる。

さらに、本発明に係るガラス繊維（Ｂ）は、メッキ法および蒸着法などにより、ニッケル、銅、コバルト、銀、アルミニウム、鉄などおよびこれらの合金などの金属でコーティングされていてもよい。

《変性プロピレン系重合体（Ｃ）》
本発明の自動二輪車用リアグリップを形成するプロピレン系重合体組成物の成分の一つである変性プロピレン系重合体（Ｃ）は、不飽和カルボン酸もしくはその誘導体でグラフト変性された重合体であり、１３５℃デカリン中で測定される固有粘度［η］が、通常０．２〜２．０ｄｌ／ｇ、より好ましくは０．４〜１．０ｄｌ／ｇの範囲にある。

本発明に係る変性プロピレン系重合体（Ｃ）における不飽和カルボン酸もしくはその誘導体のグラフト量は、通常、０.０１〜１０重量％、好ましくは０.０２〜５重量％の範囲にある。グラフト量が低すぎると、接着力が十分でない虞があり、高すぎると架橋反応が起こりやすくなり得られる変性プロピレン系重合体の品質が安定し難くなる。

本発明に係る不飽和カルボン酸もしくはその誘導体としては、例えば、アクリル酸、マレイン酸、フマール酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ナジック酸（エンドシス−ビシクロ［２.２.１］ヘプト−５−エン−ジカルボン酸）等の不飽和カルボン酸；またはその誘導体、例えば酸ハライド、アミド、イミド、無水物、エステル等が挙げられる。かかる誘導体の具体例としては、例えば塩化マレイル、マレイミド、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、グリシジルマレエート等が挙げられる。これらの中では、不飽和ジカルボン酸またはその酸無水物が好適であり、特にマレイン酸、ナジック酸またはこれらの酸無水物が好ましく用いられる。

本発明に係る変性プロピレン系重合体（Ｃ）は、種々公知の方法、例えば、プロピレン系重合体を有機溶媒に溶解し、次いで得られた溶液に不飽和カルボン酸またはその誘導体及び必要に応じて有機過酸化物などのラジカル開始剤を加え、通常、６０〜３５０℃、好ましくは８０〜１９０℃の温度で、０．５〜１５時間、好ましくは１〜１０時間反応させる方法、あるいは、押出機などを使用して、無溶媒で、プロピレン系重合体と、不飽和カルボン酸もしくはその誘導体及び必要に応じて有機過酸化物などのラジカル開始剤を加え、通常、プロピレン系重合体の融点以上、好ましくは１８０〜３５０℃、０．５〜１０分間反応させる方法を採り得る。

本発明に係る変性プロピレン系重合体（Ｃ）の元となるプロピレン系重合体は、前記プロピレン系重合体（Ａ）と同じ範疇のプロピレン系重合体を使用し得るが、１３５℃デカリン中で測定される固有粘度［η］は、通常０．２〜２．０ｄｌ／ｇ、より好ましくは０．４〜１．０ｄｌ／ｇの範囲にある。

《エチレン・α−オレフィンランダム共重合体（Ｄ）》
本発明の自動二輪車用リアグリップを形成するプロピレン系重合体組成物の成分の一つであるエチレン・α−オレフィンランダム共重合体（Ｄ）は、エチレンと炭素数３以上、好ましくは４〜１０のα−オレフィンとのランダム共重合体で、好ましくは、密度が８６５〜９１０ｋｇ／ｍ³、更に好ましくは８７５〜９００ｋｇ／ｍ³、好ましくはエチレン含有量が７０〜９５モル％、更に好ましくは８０〜９３モル％、好ましくはＸ線による結晶化度が５〜４０％、更に好ましくは７〜３０％、好ましくはＧＰＣで測定した分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３以下、更に好ましくは２．５以下であり、好ましくはＤＳＣによる昇温速度１０℃／分での吸熱曲線から求めた融点が４０〜１００℃、更に好ましくは６０〜９０℃であり、ＭＦＲ（ＡＳＴＭＤ１２３８荷重２１６０ｇ、温度１９０℃）が好ましくは０．０１〜２０ｇ／１０分、更には０．１〜５ｇ／１０分の範囲にある。

《プロピレン系重合体組成物》
本発明の自動二輪車用リアグリップを形成するプロピレン系重合体組成物は、前記プロピレン系重合体（Ａ）を５２〜７４．５重量部、好ましくは５８〜６９．５重量部、前記ガラス繊維（Ｂ）を２５〜４５重量部、好ましくは３０〜４０重量部、及び前記変性プロピレン系重合体（Ｃ）を０．５〜３重量部、好ましくは０．５〜２重量部（但し、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計を１００重量部とする。）含む組成物である。

ガラス繊維（Ｂ）の含有量が２５重量部未満の組成物は、得られる成形体の剛性が小さく、製品特性として必要な剛性感が得られない。一方、ガラス繊維（Ｂ）の含有量が４５重量部を超える組成物は、得られる成形体の表面へのガラス繊維の浮き上がりが大きくなり、良好な表面外観が損なわれる。

変性プロピレン系重合体（Ｃ）の含有量が０．５重量部未満の組成物は、ガラス繊維との接着が不十分となり、所定の機械強度が得られない。一方、変性プロピレン系重合体（Ｃ）の含有量が３重量部を超える組成物は、ポリプロピレン樹脂との相溶性が低下し、機械強度が低下する場合がある。

本発明に係るプロピレン系重合体組成物は、前記プロピレン系重合体（Ａ）、前記ガラス繊維（Ｂ）及び前記変性プロピレン系重合体（Ｃ）に加え、前記エチレン・α−オレフィンランダム共重合体（Ｄ）を含むと塗装性に優れる共重合体を得ることができるので好ましい。

本発明に係るプロピレン系重合体組成物が、前記エチレン・α−オレフィンランダム共重合体（Ｄ）を含む場合は、通常、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計：１００重量部に対して、１０〜２５重量部、好ましくは１２〜２０重量部含む。

本発明に係るプロピレン系重合体組成物には本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、ブロッキング防止剤、滑剤、核剤、顔料等の添加剤あるいは他の重合体を必要に応じて配合することができる。

本発明に係るプロピレン系重合体組成物は、前記プロピレン系重合体（Ａ）、前記ガラス繊維（Ｂ）及び前記変性プロピレン系重合体（Ｃ）、必要に応じて前記エチレン・α−オレフィンランダム共重合体（Ｄ）を上記範囲でヘンシェルミキサー、Ｖ−ブレンダー、リボンブレンダー、タンブラーミキサー等で混合する方法、混合後、更に単軸押出機、多軸押出機、バンバリーミキサー等で溶融混練する方法等により得られる。

《自動二輪車用リアグリップ》
本発明の自動二輪車用リアグリップは、前記本発明に係るプロピレン系重合体組成物からなる、表面露出箇所の厚さが４ｍｍ以上２０ｍｍ未満、好ましくは５〜１７ｍｍの範囲にある成形体である。

本発明の自動二輪車用リアグリップにおいて、表面露出箇所とは、自動二輪車本体に取り付けられた自動二輪車用リアグリップが、自動車二輪車本体によって隠れずに、人の視界によって確認できる箇所を指す。

本発明の自動二輪車用リアグリップの具体例を図によって説明する。図１に本発明の自動二輪車用リアグリップ１を備えた自動二輪車の外観図を示す。図２は取り付けられた自動二輪車用リアグリップ１の拡大図である。本発明の自動二輪車用リアグリップ１は、図１及び図２に示すように、シート２とリアフェンダー４との間に装着される。図３は、本発明の自動二輪車用リアグリップ１の外観図である。

図１〜３に示すように、本発明の自動二輪車用リアグリップ１の取り付け部（ｄ）は、シート２とリアフェンダー４との間に装着されているので、人の視界によって確認できず、取り付け部（ｄ）を除く、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）部を含む周辺部は、自動車二輪車本体によって隠れずに、人の視界によって確認できる。

《自動二輪車用リアグリップの製造方法》
本発明の自動二輪車用リアグリップは自動二輪車用リアグリップ用金型を備えた射出成型機を用いて成形し得る。前記本発明に係るプロピレン系重合体組成物を用いて自動二輪車用リアグリップ用金型内に、射出成形する場合は、前記プロピレン系重合体組成物を溶融、好ましくは１８０〜２５０℃の範囲で溶融して射出される。

本発明の自動二輪車用リアグリップの製造方法において、自動二輪車用リアグリップ用金型を１１０℃以上〜１５０℃未満の温度範囲に保持しておくと、得られる自動二輪車用リアグリップは、更にガラス繊維の浮き等が抑制された表面外観に優れたものが得られる。
また、１１０℃以上〜１５０℃未満の温度範囲に保持した自動二輪車用リアグリップ用金型に射出成形した後、取り出し可能な温度まで金型を冷却しても構わない。

以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

本発明の実施例、比較例等におけるプロピレン系重合体組成物、自動二輪車用リアグリップなどの物性は以下の方法で測定した。
（１）メルトフローレート（ＭＦＲ）
ＭＦＲは、ＩＳＯ１１３３に従って、２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定した。
（２）引張破壊強度（ＴＳ：ＭＰａ）
ＴＳは、ＩＳＯ５２７に従って測定した。
（３）曲げ弾性率（ＦＭ：ＭＰａ）
ＦＭは、ＩＳＯ１７８に従って測定した。
（４）十点平均表面粗さ（Ｒｚ）
超深度形状測定顕微鏡（株式会社キーエンス社製、商標；ＶＫ−８５００）を用いて、成形体表面を画像処理し、得られた画像にレーザを照射することにより、Ｒｚを測定した。

本発明の実施例、比較例等におけるプロピレン系重合体組成物は、以下の方法で得た。

〔製造例１〕
プロピレン系重合体（Ａ）として、ＭＦＲが１０ｇ／１０分のプロピレン単独重合体を５８重量部、エチレン・α−オレフィンランダム共重合体（Ｄ）として、密度＝９００ｋｇ／ｍ³、エチレン含量＝８０モル％、及びＭＦＲ＝６．５ｇ／１０分のエチレン・１−ブテンランダム共重合体を１８重量部、変性プロピレン系重合体（Ｃ）として、［η］＝０．８ｄｌ／ｇ、及び無水マレイン酸グラフト量＝０．５重量％の無水マレイン酸変性ポリプロピレンを１重量部、及びフェノール系酸化防止剤（ベンゼンプロパノイックアシッド,３,５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシ,２，２−ビス[[３-[３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル]−１−オキソプロポキシ]メチル]−１，３−プロパンジルエステル）０．１重量部、イオウ系酸化防止剤（ジステアリルチオジプロピオネート）０．１重量部をタンブラーミキサーで均一に混合した後、２３０℃に設定した同方向二軸混練機（日本製鋼所（株）製ＴＥＸ−３０α）に重量式フィーダに供給し、ガラス繊維（Ｂ）として、長さ３ｍｍ、径１３μｍのガラス繊維４１重量部を重量式フィーダにて供給し、加熱混合してプロピレン系重合体組成物を得た。得られたプロピレン系重合体組成物のＭＦＲは３ｇ／１０分、ＴＳは７４ＭＰａ、及びＦＭは６５００ＭＰａであった。

〔製造例２〕
プロピレン系重合体（Ａ）の量を５２重量部、及びガラス繊維（Ｂ）の量を４７重量部にする以外は製造例１と同様にしてプロピレン系重合体組成物を得た。得られたプロピレン系重合体組成物のＭＦＲは３ｇ／１０分、ＴＳは８０ＭＰａ、及びＦＭは７７００ＭＰａであった。

〔参考例１〕
製造例１で得たプロピレン系重合体組成物を射出成形機（東芝機械（株）製ＥＣ１００）を用いて、加熱温度２４０℃、冷却温度４０℃の条件で射出成形し、厚さ４ｍｍの試験片を成形し、その性状を測定した。結果を表１に示す。

〔比較参考例１〕
厚さ２ｍｍの試験片を成形する以外は、実施例１と同様にして、試験片を得た。結果を表１に示す。

〔比較参考例２〕
厚さ３ｍｍの試験片を成形する以外は、実施例１と同様にして、試験片を得た。結果を表１に示す。

〔比較参考例３〕
製造例２で得たプロピレン系重合体組成物を用いて、実施例１と同様にして厚さが４ｍｍの成形しその性状を測定した。結果を表１に示す。

表１から明らかなように、ガラス繊維の含有量が３５重量％のプロピレン系重合体組成物で厚みが４ｍｍの試験片の表面粗さ（Ｒｚ）は３８μｍで表面が滑らかであるが、厚みが２ｍｍ、あるいは３ｍｍと４ｍｍ未満の試験片が表面粗さ（Ｒｚ）は各々６０μｍ、４９μｍであり表面が粗く、同じ４ｍｍの試験片でもガラス繊維の含有量が４０重量％プロピレン系重合体組成物では表面粗さ（Ｒｚ）が４８μｍであり表面が粗いことが判る。

〔実施例１〕
製造例１で得たプロピレン系重合体組成物を射出成形機（株式会社名機製作所製ＮＡＤＥＭ８５００）用いて、加熱温度２２０℃、冷却温度５５℃の条件で射出成形し、図３に示したような形状を示す自動二輪車用リアグリップを成形した。

製品厚さが５ｍｍである部位（ａ）〔図４〕、製品厚さが１０ｍｍである部位（ｂ）〔図５〕、製品厚さが１５ｍｍである部位（ｃ）〔図６〕、及び製品厚さが２０ｍｍである部位（ｄ）〔図７〕の表面のＲｚを測定した。結果を表２に示す。

表２から明らかなように、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）部を含む製品厚さが５〜１５ｍｍの範囲にある自動二輪車用リアグリップの表面露出箇所の表面粗さ（Ｒｚ）は２６〜２９μｍであり、表面が滑らかであるが、厚さが２０ｍｍの座席に取り付けられて表面が露出されない自動二輪車用リアグリップの取り付け部（ｄ）の表面粗さ（Ｒｚ）は５８μｍであり、表面が粗かった。

１・・・リアグリップ
２・・・シート
３・・・テールライト
４・・・リアフェンダー
５・・・サイドカバー
６・・・後輪
７・・・クッション
８・・・メインスタンド
９・・・エンジン
１０・・前輪
１１・・フロントフェンダー
１２・・ヘッドライト
１３・・ハンドル

Claims

ＭＦＲが１〜２０ｇ／１０分の範囲にあるプロピレン系重合体（Ａ）５２〜７４．５重量部、ガラス繊維（Ｂ）２５〜４５重量部、及び変性プロピレン系重合体（Ｃ）０．５〜３重量部（但し、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計を１００重量部とする。）を含むプロピレン系重合体組成物からなり、表面露出箇所の厚さが４ｍｍ以上２０ｍｍ未満の範囲にあることを特徴とする自動二輪車用リアグリップ。
前記プロピレン系重合体組成物がさらに、エチレン・α−オレフィンランダム共重合体を（Ｄ）を、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の合計量１００重量部に対して、１０〜２５重量部含むことを特徴とする請求項１記載の自動二輪車用リアグリップ。
請求項１または２に記載のプロピレン系重合体組成物を、１１０℃以上〜１５０℃未満の温度範囲に保持した金型に射出成形することにより得られる、請求項１または２に記載の自動二輪車用リアグリップ。
自動二輪車用リアグリップの少なくとも一部の表面が塗装されてなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動二輪車用リアグリップ。