JP7436786B2 - 樹脂組成物及び乗物用内装部品 - Google Patents
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Description
また、上記の構成では、樹脂組成物が、弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなり、樹脂製品の軽量化を図ることが可能となる。
また、上記の構成では、樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなる。
また、上記の構成では、樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなる。
上記の構成では、樹脂組成物を樹脂製品とした場合に、衝撃が加わって変形する際に、裂けや割れ等が生ずることが抑制される。
上記の構成では、樹脂組成物の射出成形における成形性が良好なものとなる。
上記の構成では、樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなる。
上記の構成では、樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなる。
上記のように構成された本発明の乗物用内装部品は、弾性率や衝撃強度など機械的強度に優れた樹脂組成物を含むことで、薄肉化及び軽量化を図ることが可能となる。
上記の構成では、優れた機械的強度を有しつつ、薄肉化及び軽量化された各種乗物用内装部品を提供することが可能となる。
また、本発明の樹脂組成物によれば、弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなり、樹脂製品の軽量化を図ることが可能となる。
また、本発明の樹脂組成物によれば、樹脂組成物を樹脂製品とした場合に、衝撃が加わって変形する際に、裂けや割れ等が生ずることが抑制される。
また、本発明の樹脂組成物によれば、樹脂組成物の射出成形における成形性が良好なものとなる。
また、本発明の樹脂組成物によれば、樹脂組成物の弾性率や衝撃強度など機械的強度が優れたものとなる。
また、本発明の樹脂組成物によれば、弾性率や衝撃強度など機械的強度に優れた樹脂組成物を含むことで、薄肉化及び軽量化を図ることが可能となる。
また、本発明の樹脂組成物によれば、優れた機械的強度を有しつつ、薄肉化及び軽量化された各種乗物用内装部品を提供することが可能となる。
以下、本発明の実施形態(本実施形態)に係る樹脂組成物について説明をする。本実施形態に係る樹脂組成物は、ポリプロピレンと、エラストマーと、充填剤と、脂肪酸金属塩と、を含有する。以下に、各成分について詳述する。
本実施形態において、ポリプロピレンとは、プロピレン単位を50モル%超含有するポリマーを言う。ポリプロピレンとしては、例えば、プロピレンのホモポリマー、プロピレンとα-オレフィンとのブロック共重合体、プロピレンとα-オレフィンとのランダム共重合体、およびこれらの混合物などが例示される。
本実施形態において、エラストマーとは、ゴム成分を含有するエラストマーである。例えば、エチレン-α-オレフィンランダム共重合体ゴム及び/又はビニル芳香族化合物含有ゴムからなるエラストマー等が例示される。
本実施形態において、充填剤として繊維状の充填剤を用いることが好ましく、繊維状の硫酸マグネシウムである硫酸マグネシウムウィスカを好適に用いることが可能である。硫酸マグネシウムウィスカの平均繊維径は、0.3~0.8μmであり、好ましくは0.4~0.7μmである。また、硫酸マグネシウムウィスカの平均繊維長は、10~20μmであり、好ましくは14~20μmである。なお、平均繊維径および平均繊維長は、顕微鏡観察などの公知の方法によって求めることが可能である。硫酸マグネシウムウィスカの平均繊維径及び平均繊維長が上記の範囲内であると、樹脂組成物の機械的強度を向上させることが可能となる。
本実施形態において、脂肪酸とは、炭素数10~20の脂肪酸である。本実施形態で用いられる脂肪酸金属塩としては、飽和脂肪酸及び/又は不飽和脂肪酸の金属塩を用いることが可能であり、好適には、炭素数12以上の長鎖飽和脂肪酸の金属塩を用いることが可能である。
本実施形態に係る樹脂組成物には、上記した成分以外に、本発明の効果を阻害しない範囲で必要により熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、難燃剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、可塑剤、離型剤、滑剤からなる群から選ばれる1種又は2種以上のその他の添加剤が含有されていてもよい。
本実施形態の樹脂組成物は、ポリプロピレン、エラストマー、充填剤、脂肪酸金属塩および必要によりその他添加剤を混合することにより得ることが可能である。各成分の混合方法としては、上記の各成分を均一に混合することができれば特に制限されず、例えば、溶融混練など公知の方法が挙げられる。溶融混練するための装置としては、例えば、一軸押出機、二軸押出機、混練ロール、バンバリーミキサー、ニーダーなど公知の混練装置が挙げられる。
本発明の樹脂組成物は、公知の樹脂の成形方法、例えば、射出成形、押出成形、発泡成形、圧縮成形、ブロー成形などにより成形して、乗物用の内装部品や外装部品、建築資材、日用品などの樹脂製品として好適に用いることが可能である。
本発明の樹脂組成物は、自動車のバンパー、インストルメントパネル、ドアトリム、ピラーなどの自動車内外装材(乗物用内装部品)として好適に用いることができる。より詳細には、本発明の樹脂組成物は、乗物用シートのフレーム部材や受圧部材などのシート構成部品、インスツルメントパネル、パッケージトレイ、リアトレイ、ピラーガーニッシュ、ドアトリム、コンソールボックスなどに好適に用いることが可能である。
本実施形態に係る樹脂組成物は、以下の実施例に示すとおり、弾性率や衝撃強度など機械的強度に優れており、密度を小さくすることも可能である。したがって、本実施形態に係る樹脂組成物を用いることで、乗物用内装部品などの各種樹脂製品の薄肉化・軽量化を図ることが可能となる。
樹脂組成物のASTM D792に準拠して23℃で測定される比重は、0.8~1.2、好ましくは0.9~1.1、より好ましくは0.95~1.05、更に好ましくは0.98~1.02である。このように本実施形態の樹脂組成物は、密度が低く、乗物用内装部品などの各種樹脂製品の軽量化を図ることが可能となる。
樹脂組成物のASTM D1238に準拠して230℃、荷重2.16kgの条件で測定されるメルトフローレート(MFR)は、10~100g/10分、好ましくは20~60g/10分、より好ましくは25~50g/10分、更に好ましくは30~40g/10分である。このように本実施形態の樹脂組成物は、高い流動性を有しており、射出成形など製品加工の際の成形性が良好なものとなる。
樹脂組成物のASTM D2794に準拠して-30℃で測定されるデュポン衝撃強度は、5J以上、好ましくは6J以上、より好ましくは7J以上、更に好ましくは8J以上、特に好ましくは9J以上である。このように本実施形態の樹脂組成物は、耐寒衝撃性に優れるという特徴を有している。
樹脂組成物のASTM D790に準拠して測定温度23℃の条件で測定される曲げ弾性率は、2.0GPa以上、好ましくは2.2GPa以上、より好ましくは2.5GPa以上、特に好ましくは2.6GPa以上であり、曲げ強度は、25MPa以上、好ましくは26MPa以上、好ましくは27MPa以上、より好ましくは28MPa以上である。このように本実施形態の樹脂組成物は、高い剛性を有している。
樹脂組成物のASTM D638に準拠して測定される引張強度は、15MPa以上、好ましくは17MPa以上、より好ましくは19MPa以上、更に好ましくは20MPa以上であり、引張伸びは、20%以上、好ましくは25%以上、より好ましくは27%以上、更に好ましくは28%以上である。
樹脂組成物のASTM D256に準拠して温度23℃で測定されるIzod衝撃強度(アイゾット衝撃強度)は、20J/m以上、好ましくは23J/m以上、より好ましくは25J/m以上である。このように本実施形態の樹脂組成物は、高い耐衝撃性を有している。
樹脂組成物のASTM D648に準拠して測定される熱変形温度は、荷重0.46MPaにおいて90℃以上、好ましくは95℃以上、より好ましくは100℃以上、更に好ましくは105℃以上であり、荷重1.82MPaにおいて、50℃以上、好ましくは55℃以上、より好ましくは60℃以上である。一般的に、樹脂材料は耐衝撃性を向上させると耐熱性が低下する現象が見られるが、本実施形態の樹脂組成物は高い耐衝撃性を有しつつ、耐熱性も高いという特徴を有している。
ポリプロピレンとして、ブロックタイプの結晶性エチレン-プロピレン共重合体(サンアロマー社製、PMA80X)を用いた。
(実施例1~実施例3)
上記の原料を、以下の表1に示す組成で、200℃で溶融混練した。表1に示す例では、エラストマーとしてエチレン-ブテン共重合体(タフマーDF7350)を用い、脂肪酸金属塩としてステアリン酸マグネシウムを用いた。
比較例1では、ポリプロピレンのみを用いた。比較例2では充填剤を用いず、比較例3ではエラストマーを用いず、比較例4では脂肪酸を用いず樹脂組成物を調製した。
上記の原料を、以下の表2に示す組成で、200℃で溶融混練した。実施例5~実施例7では脂肪酸金属塩としてステアリン酸カルシウムを用いた。また、実施例8及び実施例9ではエラストマーとしてSEBS(タフテックH1062)を用いた。
以下の手順に従い、樹脂組成物の物性の測定を行った。各種物性測定の結果を上記の表1及び表2に示す。
(比重)
樹脂組成物の比重は、ASTM D792に準拠して23℃で測定した。
樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)は、ASTM D1238に準拠し、230℃、荷重2.16kgの条件で測定した。
樹脂組成物の成形品(寸法2.4mm×100mm×100mm)を用い、ASTM D2794に準拠し、デュポン式衝撃強度を-30℃で測定した。
樹脂組成物のシート状試験片(幅13mm×厚さ6.4mm×長さ130mm)を作製し、ASTM D790に準拠し、スパン間100mm、曲げ速度30mm/分、測定温度23℃の条件で曲げ弾性率及び曲げ強度を測定した。
樹脂組成物の引張強度及び引張伸びは、ASTM D638に準拠して測定した。
樹脂組成物のシート状試験片(幅13mm×厚さ3mm×長さ62mm、ノッチ角22.5°、ノッチR0.25R)を作製し、ASTM D256に準拠し、温度23℃でIzod衝撃強度(アイゾット衝撃強度)を測定した。
樹脂組成物を用いて射出成形を行い、得られた射出成形品(厚み3.2mm)について、ASTM D648に準拠した条件で熱変形温度を測定した。なお、荷重は0.46MPa及び1.82MPaの条件下で測定した。
表1に示すように、実施例1~4の樹脂組成物は、比重が1.00以下と軽量であり、-30℃におけるデュポン衝撃強度が7J以上と耐衝撃性に優れていた。さらに、実施例1~4の樹脂組成物は、曲げ弾性率が2.3GPa以上と良好な弾性率を示すとともに、曲げ強度が28.0MPa以上であり、曲げにも強いものであった。なお、実施例1~3の樹脂組成物は、Izod衝撃強度の測定で延性破壊を示した。
表1に示すように、ポリプロピレンのみの比較例1では、曲げ弾性率が1.4GPaと低かった。充填剤を用いない比較例2では、曲げ強度が26.1MPaと低かった。また、エラストマーを用いない比較例3では、デュポン衝撃強度が2Jと低く、引張伸びも6%と低くなっていた。そして、脂肪酸金属塩を添加しない比較例4では、デュポン衝撃強度が3Jと低くなっていた。また、比較例1~4の樹脂組成物は、Izod衝撃強度が7.0~18.4J/mと実施例1~3と比べて低くなっていた。
表2に示すように、実施例5~9の樹脂組成物は、比重が1.00以下と軽量であり、-30℃におけるデュポン衝撃強度が7J以上と耐衝撃性に優れていた。さらに、実施例5~9の樹脂組成物は、曲げ弾性率が2.5GPa以上と良好な弾性率を示すとともに、曲げ強度が29MPa以上であり、曲げにも強いものであった。
Claims (7)
- ポリプロピレンと、
エラストマーと、
充填剤と、
脂肪酸金属塩と、を含有し、
前記ポリプロピレン、前記エラストマー、前記充填剤及び前記脂肪酸金属塩の合計を100重量%としたときに、
前記ポリプロピレンを60~80重量%、
前記エラストマーを5~25重量%、
前記充填剤を5~20重量%、
前記脂肪酸金属塩を0.1~1重量%含有し、
前記ポリプロピレンが結晶性エチレン-プロピレン共重合体であり、
前記エラストマーがエチレン-ブテン共重合体であり、
前記充填剤が硫酸マグネシウムウィスカであり、
比重が1.00以下であり、
ASTM D2794に準拠して測定される-30℃におけるデュポン衝撃強度が7J以上であり、
ASTM D790に準拠して測定される曲げ弾性率が2.0GPa以上及び曲げ強度が25MPa以上であることを特徴とする樹脂組成物(但し、タルクを含むものを除く)。 - ASTM D638準拠して測定される引張強度が20MPa以上であり及び引張伸びが25%以上であることを特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物。
- ASTM D1238準拠して測定されるメルトフローレート(230℃、荷重2.16kg)が30g/10分以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記脂肪酸金属塩が炭素数10~20の飽和脂肪酸の金属塩であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 前記脂肪酸金属塩がステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムからなる群より選択される少なくとも1種以上であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
- 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の樹脂組成物を含むことを特徴とする乗物用内装部品。
- 乗物用シート、インスツルメントパネル、パッケージトレイ、リアトレイ、ピラーガーニッシュ、ドアトリムまたはコンソールボックスであることを特徴とする請求項6に記載の乗物用内装部品。
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