JPH01204946A - 自動車バンパ用熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、寸法安定性が良好でかつ耐衝撃性の良い軟
質の自動車バンパ用熱可塑性樹脂組成物に関する。

（従来の技術） 従来の軟質の自動車用バンパ材料としては、特開昭５８
−１５７８３９号公報に記載されているポリオレフィン
樹脂組成物等が提案されており、例えば第１表に示すよ
うなものがある。

第−工−表 ｍｌ　　ＲＩＭ（Ｒｅａｃｔｉｏｎ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏ
ｎ　Ｍｏｌｄｉｎｇ）法にて成形（発明が解決しようと
する課題） しかしながら、このような従来の軟質の自動車用バンパ
材料にあっては、熱硬化型ウレタンでは耐候性や成形時
の歩留まりが低くまた不良成形品の再生が困難である。

また軟質のポリプロピレン（ＰＰ）系材料では剛性が不
足し、また成形収縮率が１２Ｘ１０−’以上となってい
たため、熱硬化ウレタンでは必要以上の塗装を行ない、
また補強のため鋼製のサイドブラケットを使用し、また
軟質のＰＰ系材料でも補強のため、鋼製のサイドブラケ
ットが必要となり部品として高価となったり、塗装バン
バと無塗装バンパとで金型を変えなければならないのが
現状である。

（課題を解決するための手段） この発明は、このような従来からの課題を解決した自動
車バンバ用熱可塑性樹脂組成物に関するものであって、
該組成物は （ａ）プロピレン・エチレン・ブロック共重合体、（ｂ
）エチレン・プロピレン共重合体ゴム、（ｃ）エチレン
と炭素数３〜１２のα−オレフィンの共重合体、 （ｄ）タルク を必須成分として含み、メルトフローレート（ＭＦＲ）
が１０ｇ／１０分、曲げ弾性率が６．０００〜９．００
０　ｋｇ／ｃｍ”、＝３０℃における高速面衝撃値が８
Ｊ以上および成形収縮率が９Ｘ１０−’以下である性能
を有する。

以下、この発明を説明する。

この発明の樹脂組成物に用いる成分（ａ）のプロピレン
・エチレン・ブロック共重合体（ｔ！ＰＰ）はメルトフ
ローレート（ＭＦＲ）が１５〜１２０ｇ／１０分、好ま
しくは３０〜８０ｇ／１０分のものが用いられる。メル
トフローレートが１５ｇ／１０分より低い場合射出成形
時のシリンダー温度を高めなくてはならず成形サイクル
が長くなり好ましくない、また、逆にメルトフローレー
トが１２０ｇ／　１０分より高いすなわち成分Ａの分子
量が小さい場合には組成物の耐衝撃性が悪く、バンパと
しての衝撃吸収の機能を十分に満たすことができない（
ＭＦＲはＪＩＳ−に７２１０　（２３０℃１２，１６ｋ
ｇ荷重）により測定した値である）。また成分（ａ）は
エチレン含有量が２０〜６０重景％、重量しくは２５〜
４０重量％の沸騰キシレン可溶分を５〜２０重量％、好
ましくは５〜１０重量％含み、重合体全体のエチレン含
有量が１〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％のもの
である。ここでエチレン含量は赤外スペクトル分析法や
、ＮＭＲ法の常法により測定される値であり、また沸騰
キシレン可溶分は２ｇの試料を沸騰キシレン６００ｇ中
に２０分間浸漬して溶解させた後室温まで冷却し、Ｇ４
型ガラスフィルターで濾過および乾燥して求めた固相重
量から逆算した値である。この共重合体のエチレン含量
および沸騰キシレン可溶分が上記範囲外のものは組成物
における寸法安定性、塗装性、物性バランスが劣り不適
当である。

この共重合体の製造には通常の立体規則性触媒が用いら
れる０代表的にはハロゲン化チタン系化合物又は担体付
チタン触媒成分とハロゲン化有機アルミニウム化合物と
の複合触媒があり必要に応じて安息香酸等の電子供与性
化合物を加えたり、共粉砕等の手段により活性化したも
のを利用することができる。また予め重合したものをジ
アシルパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド等の
有機過酸化物でＭＦＲを調整しても良い。

ここで、この共重合体は、先の性状範囲内であれば、２
種以上の樹脂の併用混合物であっても一向に差し支えな
く、その際、先に性状範囲外のプロヒレン系樹脂ヲ先に
プロピレン・エチレン・ブロック共重合体の量（重量）
を超えない範囲で用いることもできる。

また、このプロピレンエチレン・ブロック共重合体は、
この発明の効果を著しく損わない範囲で他の不飽和単量
体（例えば、ブテン−１、ヘキセン−１１オクテン−１
，４−メチルペンテン−１等のα−オレフィン；酢酸ビ
ニルの如きビニルエステル；　（メタ）アクリル酸（エ
ステル）、無水マレイン酸等の不飽和有機酸又はその誘
導体等）をも含有する三元以上の共重合体（グラフト型
、ランダム型、ブロック型いずれでも構わない）であっ
ても良い。更にはこれらの混合物であっても良い。

次にこの発明で用いる上記成分（ｂ）のエチレン・プロ
ピレン共重合体ゴムはエチレン・ブロビレンニ元共重合
体ゴム（ＥＰＲ）であってムーニー粘度ＭＬ１．４　（
１００℃）が２０〜１５０、とりわけ５０〜１２０のも
のが好ましい。ここで、成分（ａ）及び次に示す成分で
あるエチレン−α−オレフィン共重合体（ｃ）とともに
成分（ｂ）を用いる場合（ｄ）のムーニー粘度が２０未
満のものは塗装性が劣り、更には成形デラミネーション
が発生し易く、一方、１５０を超えるものは外観（フロ
ーマーク他）、塗装性、塗装光沢変化防止性が劣るので
不適であり、とりわけ４０〜１００が好ましい。ここで
ムーニー粘度範囲が２０〜１５０、好ましくは４０〜１
００であればそのＥＰＲは２成分以上の併用であっても
良い。

この発明で用いる成分（ｃ）の共重合体はエチレンと炭
素数３〜１２のα−オレフィンとを共重合させて得られ
る密度０．８９〜０．９２のものであって、粘弾性スペ
クトロメーターを用いて動的弾性率（Ｅ′）は４０℃に
おいて５×１０Ｉ′ダイン／ｃｍ”以上であり、損失弾
性率（Ｅ″）の温度分散結果より得られるガラス転移温
度（Ｔｇ）が−６０℃以下であるものである。

成分（ｃ）の製造は、たとえばマグネシウムとチタン及
び／またはバナジウムを含有する固体物質と有機アルミ
ニウムとからなる触媒の存在下で製造された４−メチル
ペンイン−１などのα−オレフィンとエチレンとを４０
〜２００℃，２〜６０ｋｇ／　ｃｒａ”の圧力の条件下
で共重合させることにより可能である。

また、この発明で用いる上記成分（ｄ）であるタルクは
、比表面積が３０．０００ｃｍ”／ｇ以上で、平均粒径
が０．５〜２．５μであり、かつ粒度分布は、粒子寸法
５μ以下が９５％以上、１μ以下が１０〜９８％のもの
が好ましい。

上記の範囲に入いらないものでは、組成物の寸法安定性
が劣る他剛性−低温衝撃性バランス、塗装性、外観が劣
り、好ましくない。

ここで、比表面積の測定は、常法である、いわゆる空気
透過法に基ずいて恒圧通気式比表面積測定装置、例えば
品性製作所製粉体比表面積測定装置５Ｓ−１００型等で
行なう。

また、粒度分布の測定は、液相沈降方式の光透過法によ
り、積算分布値で示す。測定装置としては、例として品
性製作所５Ａ−ＣＰ型（たとえば５Ａ−ＣＦ２−２０）
あるいはセイシン企業製ＳＫＮ型（例えばＳ　Ｋ　Ｎ−
１０００型）がある。

一方、平均粒径は、粒度分布の測定装置と同じ装置で測
定した粒度の累積分布曲線における５０％の点での粒径
値である。

また、樹脂中に分散しているタルクの上記諸物性は、こ
の組成物を有機溶媒で沸点抽出する方法（たとえばキシ
レン中１３０〜１４０℃で１０時間程度浸漬溶解し、そ
れを円筒濾紙を通してタルクと樹脂を分離する方法）ま
たはこの組成物を焼成する方法等で取り出したタルクに
ついて上記の方法で求めることができる。

なお、このタルクの縦または横のいずれかの長さと厚み
の比を示すアスペクト比の平均値は３以上が好ましく、
特に４以上が良い。

このようなタルクは、たとえば次のような分級方法によ
って製造される。かなわち、タルク原石をチューブミル
型粉砕機、衝撃式粉砕機、ミクロンミル型粉砕機、遠心
ローラー型しイモンドミル等の装置で粉砕し、微粉砕を
要する場合には更に、ミクロンミル、ジェット型粉砕機
、ジェット型粉砕機、ジェット・オ・マイザー、ミクロ
ナイザー、ジェットパルペライザー、撹拌摩砕ミル（タ
ワーミル）、振動ミル、コロイドミル等で乾式または湿
式微粉砕する。

次に、これらの粉砕したタルクをサイクロン、マルチロ
ン、ミクロンセパレーター、ミクロプレックス、サイク
ロンエアセパレーター、ウルトラセパレーター、ジェッ
トクロン、タラシフロン、レーキ−分級機、ハイドロサ
イクロン、水力分級機、遠心分級機等の装置で、−回又
は複数回繰り返して乾式または湿式分級し、その物性を
調整する。

次に上記成分（ａ）〜（ｄ）の配合量について述べる。

この発明の組成物に配合される成分（ａ）のプロピレン
・エチレンブロック共重合体樹脂の量は４０〜６８重景
％で重量。４０重量％未満では得られた組成物の曲げ弾
性率の確保が困難で、６８重量％を超えると低温におけ
る十分な衝撃強度が得られずバンバとしての機能を満た
すことができない。

また、成分（ｂ）のエチレン・プロピレン共重合体ゴム
の量は１２〜３２重量％である。１２重量％未満では得
られた組成物の低温における衝撃強度が十分で無＜、３
２重量％を超えると組成物の流れ性が十分で無いため、
バンバ成形加工性が劣り、かつフローマーク等の発生に
より外観品質も損なわれる。

成分（ｃ）のエチレン−α−オレフィン共重合体の量は
１０〜３０重量％である。１０重量％未満では得られた
組成物は成形収縮率を小さく保ちながら低温における衝
撃強度を維持することは困難であり、３０重重量を超え
ると組成物の流れ性が十分で無いため、バンパの成形加
工性が劣り、かつフローマーク等の発生により外観品質
も損なわれる。

成分（ｄ）のタルクの量は５〜１５重量％である。

５重量％未満では得られた組成物は成形収縮率を小さく
保つことができず、１５重量％を超えると低温における
衝撃強度を十分に得ることができない。

この発明の組成物は、上記各成分（ａ）〜（ｄ）の外に
この発明の効果を著しく損わない範囲で他の付加的成分
を添加することができる。

それらの付加的成分としては、この発明で用いるタルク
以外の処理又は無処理の無機または有機フィラー；この
発明で用いるＥＰＲ以外のゴムまたはラテックス成分；
この発明で用いるＥＰＰ以外の熱可塑性樹脂または熱硬
化性樹脂；その他、各種安定剤、顔料、分散剤、架橋剤
、発泡剤、難燃剤、核剤、帯電防止剤、塗装性改良剤等
があるが、付加的成分としてのフィラーの添加は、メツ
キ性、塗装性、接着性、光沢、成形性、タッピング性、
混練性、ウェルド強度、耐クリープ性、寸法安定性、耐
熱性等の向上に有効である。なお、炭酸カルシウム、硫
酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛の添加は、これらの
硬化の向上が顕著である。

この発明の組成物は、−軸押出機、二軸押出機、バンバ
リーミキサ−、ロール、ブラベンダープラストグラフ、
ニーダ−等の通常の混練機を用いて製造することができ
る。通常は押出機等で混練してペレット状のコンパウン
ドにした後、加工に供するが、特殊な場合は、４成分を
直接各種成形機に供給し、成形機で混練しながら成形す
ることもできる。又、予めタルクやＥＰＲを（必要に応
じて各種添加剤とともに）高級度に混練したマスターバ
ッチとし、それを別途プロピレン重合体等で希釈しなが
らブレンドコンパウンディングしたり、成形したりする
こともできる。

この発明の組成物の成形加工法は特に限定されるもので
はなく押出成形、中空成形、射出成形、シート成形、熱
成形、回転成形、積層成形等成形法の違いを問わず、成
形品においてこの発明の効果は発揮されるが、なかでも
射出成形が最も適する。

このようにして得られたこの発明の組成物は、従来のフ
ィラー補強樹脂組成物には無い優れた寸法安定性、塗装
性を有する外、高度な吻性バランス（剛性−低温衝撃）
、良好な外観、形成加工性を有し、また、ひけ、反りも
目立たず、印刷性や接着性、耐傷性も良好でウェルドラ
インも目立ち難くウェルド強度や引張伸び性も良好であ
る。

（実施例） 以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。ここ
で用いる各種測定法は次の通りである。

（１）成形収縮率：成形直後成形品の２点間を測定し、
その後一定時間室温に放置した後、同様な２点間の寸法
を測定し、収縮率を算出する。

（２）　　ＭＦＲ：　Ｊ　ＩＳ−に７２１０ニ準拠（２
３０℃１２，１６ｋｇ）。但しＰＥは（１９０℃，２，
１６ｋｇ）。

（３）曲げ弾性率：　Ｊ　Ｉ　Ｓ−に７２０３準拠（２
３℃）。

（４）高速面衝撃試験 サポート（穴径５０　ｍｍ　）上に設置した試験片（１
００Ｘ　１００１００Ｘ３に荷重センサーであるダート
〔先端径５／８インチ（約１６ｍｍ）　）を速度１１ｍ
／秒で衝突させ、試験片の衝撃荷重を測定し、得られた
衝撃パターンにおいて最大応力発生時点から破壊するま
での望性歪みエネルギーを算出し、材料強度とした。測
定温度は一３０℃である。

実新Ｉ生１ 第２〜５表に示す成分（ａ）〜（ｄ）を第６表に示す通
り配合し、その配合物１００重量部にさらに２，６−ジ
ーＬ−ブチル−ｐ−フェノール０．０８重量部、テトラ
キス〔メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル　−４
−ヒドロキシフェニル）プロピオネートコメタフ０．１
部を配合したのち、ヘンシェルミキサーにて５分間混合
し、ＦＣＭＺ軸混練線混練機１０℃で試験片を作製し評
価に供した。

その結果阻１〜５の組成物は良好な品質バランスを示し
た。即ち、流動性も良く、曲げ弾性率が高いため部分補
強材も必要なく、低温における衝撃強度が高く、成形収
縮率が小さい性質を示した。第６表にその物性を示した
。比較例として配合したＮｏ、　６〜１３の組成物はそ
の物性バランスが十分でない。第６表にその物性を併記
した。

第−翌一表 ！−旦−友 第一旦一表 （発明の効果） 以上説明してきたように、この発明の組成物は成分（ａ
）〜（ｄ）を必須成分として含有することにより、実施
例と比較例の対比より明らかなように流動性が良好で成
形収縮率、曲げ弾性率、高速面衝撃性が優れ、物性のバ
ランスがとれていることにより、自動車用バンパ材料と
して極めて有効である。

特許出願人　　日産自動車株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）プロピレン・エチレン・ブロック共重合体で
   あってエチレン含有量が２０〜６０重量％の沸騰キシレ
   ン可溶分を５〜２０重量％含み、重合体全体のエチレン
   含量が１〜１０重量％で且つ２．１６ｋｇ荷重下のメル
   トフローレートが１５〜１２０ｇ／１０分である該ブロ
   ック共重合体４０〜６８重量％ （ｂ）ムーニー粘度ＭＬ＿１＿＋＿４（１００℃）が２
   ０〜１５０であるエチレン・プロピレン共重合体ゴム１
   ２〜３２重量％ （ｃ）エチレンと炭素数３〜１２のα−オレフィンとを
   共重合させて得られる密度が０．８９〜０．９２である
   共重合体１０〜３０重量％ （ｄ）比表面積が３０，０００ｃｍ＾２／ｇ以上、平均
   粒径が０．５〜２．５μであるタルク５〜１５重量％を
   必須成分とし、メルトフローレートが１０ｇ／１０分以
   上、曲げ弾性率が６，０００〜９，０００ｋｇ／ｃｍ＾
   ２−３０℃における高速面衝撃値が８Ｊ以上および成形
   収縮率が９×１０＾−＾３以下であることを特徴とする
   自動車バンパ用熱可塑性樹脂組成物