JPH0456649A - 樹脂製自動車バンパ - 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） 本発明は樹脂製自動車バンバに関するものであり、更に
特に低温域においても優れた耐衝撃性と高剛性を有し、
軽量化か図れると共に軽衝突下での耐破損性も優れ、且
つ、市場での長期使用下での形状保持性と高度な塗膜鮮
映性をあわせもつ優れたバンバに関する。

（従来の技術） 樹脂製自動車バンパはスチールからの材質代替かなされ
て以降現在に到る１０数年間において、その構造様式に
基本的な変化はなく、樹脂材料の成形加工性、形状安定
性、塗装性を向上、改良することで進歩してきた。具体
的に第１表及び第４図、第５図に示す。第４図および第
５図は第１表に示すバンパを示す図で、１はバンパ、３
は樹脂組成物、４は強化部材、５は車体ステイ、６は縦
リブ、７は横リブである。

（発明か解決しようとする課題） しかしこのような様式で構成される樹脂製パンパにあっ
ては、強化部材の装着か必須であったり、また重量も重
くなり、それかネックポイントになって今後の一層の車
体軽量化の要求に適応できず、その軽量化か図れない。

更にリブによるヒケのない平滑な外表面、高度な塗膜鮮
映性、長期に亘る形状保持性能に関する車体品質の向上
に対しては従来の樹脂製パンパ構造では解決することか
できない問題点を有する。

本発明は車体軽量化、車体品質の向上の一環として今や
車体構成上重要な役割をなすバンパを積極的に取り上げ
、上記ネックポイントを排除し軽量化を図るため強化部
材は出来るだけ用いないことを前提として従来のバンバ
の欠点を解消することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は特定の樹脂組成物を用いること、及びバンパ構
造に工夫をこらすことにより、この目的を達成したもの
である。

即ち、本発明は、 （１）　　次の成分（ａｌ〜（Ｃ） （ａ）　　常温キシレン可溶分を３〜８重量％含み、重
合体全体のエチレン含有量か３〜８モル％てメルトフロ
ーレート（ＭＦＲ）か２０〜４０ｇ／１０分のプロピレ
ン・エチレンブロック共重合体（以下ＥＰＰと略称する
）５１〜６０重量％と、（ｂ）　　ＭＦＲか０．１〜２
’ｇ／１０分のエチレン・プロピレン系共重合体ゴム（
以下ＥＰＲと略称する）２０〜３０重量％と、 （Ｃ）　　平均粒径が１．０〜２．５　、ｃｚｍのタル
ク１７〜２５重量％とからなり、 （Ｉ）　　曲げ弾性率が２３℃で１７．０００ｋｇ　／
　ａｎ　２以上、 （ＩＩ）　　アイゾツト衝撃値が−３０℃で６ｋｇ−ａ
ｎ　／　ｃｍ以上、 （Ｉ［）　　線膨張振数（厚み３ｍｍ、長さ４５ｍｍ、
２３〜８０℃）が７．　ＯＸ　１０−５ｃｍ／　ｃｍ／
　’ｃ以下、（ＩＶ）　　ＭＦＲか７ｇ／１０分以上の
物性を有する組成物から構成され、 （２）バンパの基本断面形状を浮きリブ一体構造に特定 したことを特徴とする自動車バンパに関するものである
。

第１図に本発明のバンパ１の断面を示す。図示の如く、
バンバは浮きリブ２を具えた上記樹脂組成物３から成る
一体構造型のものである。

次に、本発明において用いるＥＰＰは常温キシレン可溶
分を３〜８重量％含み、重合体全体のエチレン含有量が
３〜８モル％、好ましくは４〜６モル％で、かつ、その
ＶＦＲか２０〜４０ｇ　／１０分、好ましくは２５〜３
５ｇ　／１０分のものである。これらの物性以外のＥＰ
Ｐは本発明の効果を奏さない。

ここでエチレン含有量はＮＭＲ法の常法により測定され
る値であり、また常温キシレン可溶分は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有量、常温キシレン可溶分か
上記範囲外のものは、組成物の曲げ弾性率、アイゾツト
衝撃か劣り本発明の組成物成分として不適当である。

また、ＭＦＲはＪＩＳ　Ｋ　７２１０（２３０℃１２，
１６ｋｇ荷重）により測定した値で、２０ｇ　／１０分
未満のものは成形加工性、外観が劣り、４０ｇ／１０分
超過のものはアイゾツト衝撃が不良となる。

本発明において、（ａ）成分として用いられるＥＰＰ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支えなく、その際、先の性状範囲外
のプロピレン系樹脂を先のＥＰＰ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ＥＰＰは、本発明の効果を著しく損なわない
範囲で他の不飽和単量体（例えばブテンｌ、ヘキセン−
１，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
有機酸またはその誘導体等）をも含有する共重合体（グ
ラフト型、ランダム型、ブロック型いずれでも構わない
）や変性物であってもよい。更にはこれらの混合物であ
ってもよい。

次に本発明で用いる上記（ｂ）成分であるＥＰＲはエチ
レン・プロピレンニ玩共重合体ゴム（ＥＰＭ）　、及び
エチリデン・ノルボルネン（ＥＮＢ）　、ジシクロペン
タジェン（ＤＣＰ）等の第３成分の添加されたＥＰＤＭ
であって、ＭＦＲか０．１〜２ｇ／１０分が適当である
。

ここで、ＭＦＲか０．１〜２ｇ／ｌｏ分（好ましくは０
．２〜Ｉｇ／１０分）であれば、そのＥＰＲは互いの併
用でも単一で２成分以上の併用であってもよい。

例えば、高粘度品と低粘度品のブレンドであってもよく
、その際、粘度範囲外のものを併用しても差し支えない
。

ＭＦＲか０．１ｇ／１０分未満ては成形外観か悪＜２ｇ
／１０分を超えるとアイゾツト衝撃か不足する。

本発明で用いる上記°（Ｃ）成分であるタルクは、平均
粒径が１．０〜２．５μｍのもので、好ましくは比表面
積が３５．０００ａｎ　２／　ｇ以上で、粒度分布か、
実質的に１５μｍ以下であって、粒子寸法１０μｍ以下
が９５％以上、５μｍ以下か８０％以上、１μｍ以下か
５〜５０％であり、平均アスペクト比か５以上のもので
ある。上記の範囲に入らないものを用いた場合は、組成
物の高温時における寸法安定性か劣る他、剛性と低温衝
撃性とのバランス、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、常法のいわゆる空気透過法に
基いて恒圧通気式比表面積測定装置、例えば高滓製作所
製粉体比表面積測定装置ＳＳ　−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
る積算分布値である。測定装置としては、例として高滓
製作所製５Ａ−ＣＰ型（例えば５Ａ−ＣＰ２２０）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。

ここで、測定に用いる分散媒は、アルコール３０％程度
の水溶液を用いると、タルクの分散度を高め、測定し易
い。また、平均アスペクト比とはタルクの縦または横の
いずれかの長さと厚みの比の平均値であり、その測定は
顕微鏡にて観察測定する方法による。

また、樹脂中に分散しているフィラーの上記諸物性は、
この組成物を有機溶媒で沸点抽出する方法（例えばキシ
レン中１３０〜１４０℃て１０時間程浸漬溶解し、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フィラーに
ついて上記の方法で求めることかできる。

平均粒径１．５μｍ以下のタルクは湿式分級で得られ易
く、同０．７μｍ以上のタルクは乾式分級で得られ易い
。

このようなタルクは、例えは次のような分級方法によっ
て製造される。即ち、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・オ・マイザー、ミクロナイザー、ジェットパルペ
ライザ、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、マルチク
ロン、ミクロンセパ−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、クラシフロン、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。

この際、その原石は中国産、豪州塵、米国塵等が好まし
いか、とりわけ中国産か好ましい。また、これらのタル
クは各種エステル類やグリコール類、カップリング剤、
脂肪酸やその金属塩類、界面活性剤等で表面処理しても
よく、その処理は性能向上に有効である。

以上のような（ａ）〜（Ｃ）成分の配合割合は、（ａ）
　＋（ｂ）　十（Ｃ）成分合計量に対して、それぞれ（
ａ）成分５１〜６０重量％、好ましくは５３〜５８重量
％、（ｂ）成分２０〜３０重量％、好ましくは２２〜２
７重量％、（Ｃ）成分１７〜２５重量％、好ましくは１
８〜２３重量％である。

（ａ）成分か５１重量％未満のものは成形性や機械的強
度か不満足であり、一方、６０重量％超過のものは寸法
安定性、剛性か劣り好ましくない。また、（ｂ）成分か
２０重量％未満のものは塗装性や低温衝撃性か劣り、３
０重量％超過のものは剛性や耐傷性か劣り、それぞれ不
適である。また、（Ｃ）成分か１７重量％未満のものは
高温時の寸法安定性か大幅に劣るほか剛性か不足し、一
方、２５重量％超過のものは外観、塗装性、成形加工性
、低温衝撃性か劣り好ましくない。

本発明で用いる組成物は、上記各成分の外に、本発明の
効果を著しく損なわない範囲で、他の付加的成分を添加
することかできる。

それらの付加的成分としては、本発明で用いる（Ｃ）成
分以外の処理または無処理の無機または有機フィラー、
本発明で用いるＥＰＲ以外のゴムまたはラテックス成分
、本発明で用いる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
があるか、付加的成分としての上記フィラーの添加は、
メツキ性、改装性、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、微粒ガラス球
の添加は、これらの効果の向上か顕著である。

本発明に用いられる組成物は、−軸押出機、二軸押出機
、バンバリーミキサ−、ロール、プ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線してペレット状のフ
ンパウンドにした後、成形加工に供するが、特殊な場合
は３成分を直接各種成形機に供給し、成形機で混線しな
から成形することもできる。また、予めフィラーやＥＰ
Ｒを（必要に応じて各種添加剤とともに）高濃度に混練
してマスターバッチとし、それを別途ＥＰＰ等で希釈し
ながらブレンドコンパラディングしたり、成形したりす
ることもできる。

以上の組成を有する本発明で用いる組成物は自動車バン
パとして機能するために、前記の物性を有することか必
要である。即ち、 （Ｉ）曲げ弾性率 ＪＩＳ　Ｋ　７２０３に準拠し２３℃において測定され
たものである。

弾性率が不足すると軽衝突時のバンパの変形か大きくな
り車体を損傷させる。またその対策として車体とバンパ
との距離を拡大すると造形自由度がなくなり、ユーザー
の望むデザインかできなくなる。衝突時の変形を少量に
するには組成物物性とし１７．０００ｋｇ　／　ｃｍ　
２以上の曲げ弾性率か必要である。

（ＩＩ）アイゾツト衝撃値 ＪＩＳ　Ｋ　７１１０に準拠し一３０℃にて測定された
ものである。衝撃値か不足すると軽衝突時にバンバが破
損し車体を損傷させたり、飛散した樹脂片で二次災害を
引起すので、それを防止するには組成物物性として６ｋ
ｇ−ｃｍ／ｃｍ以上か必要である。

（Ｉ［）線膨張係数 ＡＳＴＭ　Ｄ　６９６−７９に準拠して作製された市販
の横置き型石英管式膨張計を用いて長さ４５ｍｍ、幅１
０ｍｍ、厚さ３ｍｍの試験片の長さの変化を２３℃〜８
０℃にわたって測定し、この値を平均して求められるも
のである。

自動車バンパは車体からの固定式金属ステイに取付けら
れるため環境温度の変化による膨張収縮のズレがあると
部品の変形か生じ品質を損う。線膨張率の許容範囲は組
成物の線膨張係数か７．０×１０１０−５（／Ｃｍ／’
Ｃ）以下である。

（ＩＶ）　ＭＦＲ ＪＩＳ　Ｋ　７２１０（２３０℃１２，１６ｋｇ荷重）
に準拠し、ＭＦＲ値か低いと成形性が低下し、外観が不
良となり、７ｇ／１０分以上か必要である。

本発明のバンパの浮きリブ構造は成形時に本体部と一体
に同時に形成する。リブを浮かせる理由としては、成形
外観におけるリブ形成によるヒケ現象を解消し、なおか
つ形状剛性を確保するためである。浮きリブの設置数は
特に限定はないが、バンパ衝突時の断面形状の解放を程
よく行う本数か好ましい。また少なすぎても衝突時の変
形か容易となり車体保護性が向上しない。通常は１０本
前後か好ましく、そのピッチは１０〜１５ｃｍ程度であ
る。

次にその設置位置は第２図に示すように車体寄りにする
ことか衝突時のバンパの変形量か小さくなり、好ましい
。浮きリブの厚みは成形性、耐衝突性より３〜５ｍｍか
好ましく、その車体方向の奥行長は外観面より１０〜３
０ｍｍが望ましい。

本発明の自動車バンパを前記組成物から成形加工する方
法は限定されるものではないか中ても射出成形が最も適
する。

（作用および発明の効果） このようにして成分（ａ）、　（ｂ）および（Ｃ）から
なり（Ｉ）〜（ＩＶ）の物性を有する組成物から得られ
た本発明の自動車バンバは軽量であり、−３０℃て時速
４　）ａｎ／ｈの振子式衝撃試験に耐える優れた衝突性
能を発現しかつ低い線膨張係数を有するため塗膜鮮映性
か良好であり、表面外観が平滑で長期実用での形状保持
性も極めて優れたものである。

（実施例） 以下に本発明を実施例および比較例により具体的に説明
する。

向側において用いた（ａ）成分の８種のＥＰＰの性状を
第２表に示す。また使用した（ｂ）成分のＥＰＲを第３
表に、（ｃ）成分のタルクを第４表に示す。

実施例１〜５および比較例１〜１４ 第２〜４表に示す各成分を第５表に示すとおり配合し、
その配合物１００重量部にさらにトリス（２，４−ジ−
ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト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ン
０．１重量部を配合して、混合した後、ＦＣＭ二軸混練
機にて２３０℃で混練造粒して組成物を得た。

この後、スクリューインライン射出成形機にて２３０℃
で試験片を形成し、その曲げ弾性率、アイゾツト衝撃強
度、線膨張係数、ＶＦＲ、塗膜鮮映性を評価した。尚、
塗膜鮮映性は一液型ウレタン塗料塗布焼付（１２０℃）
後、肉眼で良否判定をした。

又上記組成物から大型のスクリューインライン射出成形
機にて２５０℃で第３図ａ、　　ｂに示す浮きリブ構造
バンパ（基本肉厚３．５ｍｍ、浮きリブ数８個）を成形
し振子式衝撃試験機を荷重１．４ＴＯＮに調整し、バン
パを強化部材を使用せず車体に組付け３０℃及び２３℃
て時速４　）ａｎ／ｈの衝突速度で耐破損性を評価しく
ＭＶＳＳ　ＰＡＲＴ　５８１準拠）、又、車体に組付け
た状態にして＋９０℃〜−４０℃の熱サイクル試験を２
度繰返し行い形状保持性を評価した。

以上の組成物の物性およびバンパの性能評価結果を第５
表に併記する。これらの結果から明らかなように実施例
１〜５の組成物は良好な品質バランスを示しバンパ衝撃
性能も合格した。一方、比較例１〜１４は品質バランス
か不良であったり、バンパ衝撃において破損したり、形
状保持性が不良であったりした。

第 表 （ａ）成分 （ＰＰＰ） 第 表 （ｂｌ成分 （ＥＰＲ） 第 表 （Ｃ）成分 （タルク）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例のバンパの断面図、第２図は本発
明の一例のバンパの浮きリブの配置を示すための自動車
の側面図、 第３図ａは実施例のバンパの平面図、 第３図すは第３図ａのバンパを矢印の方から見た側面図
、 第４図および第５図はそれぞれ従来のバンパの断面図で
ある。 １・・・バンパ　　　　　　２・・・浮きリブ３・・・
樹脂組成物　　　　４・・・強化部材５・・・車体ステ
イ　　　　６・・・縦リブ７・・・横リブ 第３図 （ａ） （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）常温キシレン可溶分を３〜８重量％含み、重
   合体全体のエチレン含有量が３〜８モル％でメルトフロ
   ーレートが２０〜４０ｇ／１０分のプロピレン・エチレ
   ンブロック共重合体５１〜６０重量％と、（ｂ）メルト
   フローレートが０．１〜２ｇ／１０分のエチレン・プロ
   ピレン系共重合体ゴム２０〜３０重量％と、 （ｃ）平均粒径が１．０〜２．５μｍのタルク１７〜２
   ５重量％ とからなり、 （ I ）曲げ弾性率が２３℃で１７，０００ｋｇ／ｃｍ
   ＾２以上、 （II）アイゾット衝撃値が−３０℃で６ｋｇ−ｃｍ／ｃ
   ｍ以上、 （III）線膨張係数（厚み３ｍｍ、長さ４５ｍｍ、２３
   〜８０℃）が７．０×１０＾−＾５（ｃｍ／ｃｍ／℃）
   以下（IV）メルトフローレートが７ｇ／１０分以上の物
   性を有する組成物より構成された基本断面形状が浮きリ
   ブ一体構造を有することを特徴とする樹脂製自動車バン
   パ。