JPH0462117A - 射出成形体 - Google Patents

射出成形体

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JPH0462117A
JPH0462117A JP2166870A JP16687090A JPH0462117A JP H0462117 A JPH0462117 A JP H0462117A JP 2166870 A JP2166870 A JP 2166870A JP 16687090 A JP16687090 A JP 16687090A JP H0462117 A JPH0462117 A JP H0462117A
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    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers

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、成形品外観(フローマーク、ウェルド)、塗
装品外I!(塗膜鮮映性)及び低線膨張性を著しく改良
すると同時に、低温衝撃性、柔軟性に良好な性能バラン
スを有する射出成形体に関するものである。
(従来の技術) 近年、自動車は軽量化による燃費の向上を目的として自
動車用部品のプラスチック化か急速に進み、インストル
メントパネル、コンソールボックス、グローブボックス
、ハンドル、トリム等の内装部品やモールプロテクター
、ランプハウジング、フロントグリル、マッドガード、
コーナーバンパー等の外装部品だけてなく、従来金属が
使用されていたバンパー、フエイシア、ドアガーニッシ
ュおよびポデー(一部分)等にまで各種のプラスチック
材料が用いられるようになってきた。
このような自動車部品に用いられるプラスチ・ツク類と
しては、例えば、RIM・ウレタン、複合ポリプロピレ
ン、ポリカーボネー)/ABSやポリフェニレンエーテ
ル/ポリアミド等のポリマーアロイ材料が挙げられる。
とりわけ、バンパーやフエイシアに用いられる材料は、
現在、主として衝突時の衝撃を変形することによって吸
収し、その後形状か回復する特性を有する低剛性の材料
を使用するタイプと、変形回復の性能は劣るが、軽量で
、低価格の高剛性材料を使用するタイプの二つに分けら
れている。
これ等のうち、前者のタイプに使用される材料としては
、主にRIM−ウレタン、部分架橋エチレン・プロピレ
ン共重合体ゴム配合のポリプロピレンやエチレン・プロ
ピレン共重合体ゴム、オイル配合のポリプロピレン等か
使用され、曲げ弾性率も一般には2.000〜5.00
0 kg/ cm ”程度を示すものである。また後者
のタイプに使用される材料としては、エチレン・プロピ
レン共重合体ゴム、無機フィラー配合のポリプロピレン
等が使用され、その弾性率も8.000−12.000
kg/ an ’程度を示すものである。RIM・ウレ
タンを除くこれ等の材料は、汎用性のある射出成形によ
って生産されることから、生産性か高く低コストである
ため、最近特に広く使用されるようになって来た。
前述の材料のうち、低剛性タイプのバンパーに用いる材
料は、例えは、ポリプロピレンに部分的に架橋されたエ
チレン・プロピレン共重合体ゴムと、更にオイル等を配
合したポリプロピレン組成物に関するもので特開昭53
−145857号公報、同54−16554号公報、お
よび同57−135847号公報などに記載される方法
、あるいは、非架橋エチレン・プロピレン共重合体ゴム
と高密度ポリエチレンを配合したポリプロピレン系組成
物に関するものて特開昭56−106948号公報など
に記載されている方法、さらに非架橋エチレン・プロピ
レン共重合体ゴムとオイルを配合したポリプロピレン組
成物に関するもので特開昭63−146951号公報な
どに記載されている方法などによって製造されている。
また、高剛性タイプのバンパーに用いる材料は、例えば
、非架橋エチレン・プロピレン共重合体ゴムとオイルを
配合したポリプロピレン組成物に関するもので特開昭5
2−23148号公報、同52−12650号公報など
に記載される方法などによって製造されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら前述公開特許公報に記載される方法から製
造される材料を用いて、車体と一体化した形状(面一性
すなわち平面均一性)をとるバンパーなどの大型射出成
形品では、線膨張係数か10〜17X10−6/℃と車
体鋼板等と比べ著しく大きいことから、環境温度の変化
(−40℃〜80℃)により寸法が変化し車体との平面
均一性に於′て不具合か生じ使用出来なかった。この為
、現在このような部品は線膨張係数の低い繊維状フィラ
ーを含有した高価なウレタン系の材料を使用するのか一
般的である。
また前述の前者の公開特許公報に記載されている材料は
、その製造方法に於いて複雑なコンパウンド工程、油展
操作を有することから、材料の流動性にバラツキか生し
やすくその結果得られる低剛性タイプの材料は成形品の
外観及び低温衝撃性等の点て必ずしも良好な品質を有す
るものてはなかった。
また後者の公開特許公報に記載された方法から製造され
る高剛性タイプの材料は、射出成形体に於いて耐熱性、
成形加工性等に良好な品質バランスを有するものの剛性
か高い為エネルギー吸収性、衝突後の変形回復性か良好
なものではない。さらに前記の低剛性タイプの材料と同
様に線膨張係数か大きくボディ全体の平面均一性の点て
満足できるものか得られなかった。
一方、低い線膨張の材料を製造する技術としては、前述
のようなポリマー配合にさらに板状あるいは繊維状のフ
ィラーを充填する方法か一般的である。例えば特開昭6
1−2114号及び同63−57653号各公報等に記
載されているように、グラスファイバー、タルク、ウィ
スカー等を充填剤として使用する方法か知られている。
しかし、良好な低い線膨張の材料を得るためには、多量
のフィラーを添加する必要かあり、その為に流れ性か低
下したり、成形品の外観(ウェルド)、塗装品外観(塗
膜鮮映性)か悪化したり低温耐衝撃性も良好なものでは
なかった。
(課題を解決するための手段) 本発明者等は、これ等の問題点を解決するために鋭意研
究を重ねた結果、特定のプロピレン重合体樹脂に2種類
の特定エチレン・プロピレン共重合体系ゴムを特定の弾
性率になるように配合し、この配合選定と組み合わせて
特定肉厚の射出成形体にすることにより線膨張係数8 
X 10−’/℃以下で熱的変形か著しく少なく、バン
パー等の大型自動車外装部品であっても車体と一体化し
た形状(面−性)にすることかでき、かつ成形体外観(
フローマーク、ウェルド)、塗装品外観(塗膜鮮映性)
か著しく改良されると同時に、低温耐衝撃性、柔軟性に
良好な性能バランスを有する低剛性タイプのポリオレフ
ィン系材料の射出成形体が得られることを見出して、本
発明を完成するに至った。
すなわち本発明による射出成形体は、 成分A:メルトフローレート (230℃2,16kg
荷重)5〜60g/10分かつエチレン含量0〜15重
量%のポリプロピレン樹脂50〜70重量% 成分B:バナジウム系触媒を用いて重合されたML、。
4100℃20〜80かつプロピレン含量20〜40重
量%のエチレン−プロピレン共重合体ゴム5〜30重量
% 成分C:チタン系触媒を用いて重合されたML、、41
00℃20〜70かつプロピレン含量30〜70重量%
のエチレン−プロピレン共重合体ゴム5〜45重量% 成分D:メルトフローレート(190℃2,16kg荷
重)5〜50g/10分のポリエチレン樹脂0〜10重
量% からなり、成形体の平均肉厚か2〜6mmJIS−に7
203による曲げ弾性率かs、 ooo〜6.000 
kg/ am 2て、かつASTM−D 696による
線膨張係数か8X10−5/’C以下の物性を有するこ
とを特徴とするものである。
以下本発明を具体的に説明する。
CI)構成成分/組成物 〈成分A〉 本発明の射出成形体において用いられる成分Aは、結晶
性ポリプロピレン樹脂である。具体的にはメルトフロー
レート(ASTM−D I238 、L条件、230℃
12,16kg荷重)か5〜60g/lo分、好ましく
は10〜40 g / 10分でエチレン含量か0〜1
5重量%、好ましくは2〜10重量%の範囲のポリプロ
ピレン樹脂である。
メルトフローレートか上記未満のものを用いた場合は射
出成形性か悪化し得られた射出酸・形体の外観、特にフ
ローマークの発生が著しく悪化する。
メルトフローレートか上記範囲を超えるものを用いた場
合は低温耐衝撃性か低下する。
またエチレン含量が上記範囲を超えたものを用いた場合
には、射出成形性(離型性)に問題か生じるたけてなく
高温下で成形体の変形か生じ易くなる。
成分Aの配合割合は、50〜70重量%、好ましくは5
5〜65重量%である。
配合割合かこの範囲未満の場合には、得られた成形体の
外観(フローマーク等)や成形時の離型性か悪化する。
一方、上記範囲を超える場合には線膨張係数及び低温耐
衝撃性か悪化する。
く成分B〉 本発明の射出成形体において用いられる成分Bは、バナ
ジウム化合物と有機アルミニウム化合物からなるバナジ
ウム系触媒を用いて製造され、ML、ヤ、100℃20
〜80、好ましくは30〜50かつ、プロピレン含量が
20〜40重量%、好ましくは22〜30重量%のエチ
レン・プロピレン共重合体ゴムである。ここで「エチレ
ン・プロピレン共重合体ゴム」はエチレンとプロピレン
のみからなる共重合体の外に、必要によりこれらと他の
共単量体、特に非共役ジエン、との共重合体を意味する
非共役ジエンとしては、ジシクロペンタジェン、1,4
−へキサジエン、シクロオクタジエン、メチルノルボル
ネン、5−エチリデン−2−ノルボルネンなどが用いら
れる。
上記触媒を用いて得られるゴムは低温衝撃性、柔軟性及
び低線膨張性を確保する点て必須である。
ML、や、100℃粘度が上記未満のものを用いた場合
には、成形加工性(離型性)及び低温耐衝撃強度か低下
する。一方、上記範囲を超えたものを用いた場合には、
成形性、特に成形体の外観か悪化(例えばフローマーク
等の発生)及び成形体の線膨張係数も高くなる。
プロピレン含量か上記未満のものを用いた場合には、柔
軟性に問題があり、一方、上記範囲を超えたものを用い
た場合には低温衝撃性、低線膨張性に問題がある。
成分Bの配合割合は5〜30重量%、好ましくは10〜
25重量%である。配合割合かこの範囲未満の場合には
、得られた射出成形体の線膨張係数か高くなるだけでな
く、低温耐衝撃性が低下する場合がある。また、配合割
合が上記範囲を超える場合には、成形品外観、特にフロ
ーマーク、ウェルドや成形時の離型性が悪化する。
〈成分C〉 本発明の射出成形体において用いられる成分Cは、チタ
ン系化合物と有機アルミニウム化合物からなるチタン系
触媒を用いて製造され、ML14100℃20〜75、
好ましくは30〜50かつ、プロピレン含量が30〜7
0重量%、好ましくは40〜60重量%のエチレン・プ
ロピレン共重合体ゴムである。ここでいう「エチレン・
プロピレン共重合体ゴム」は前述の成分Bと同様にエチ
レンとプロピレンのみからなる共重合体及び非共役ジエ
ン等地の共単量体との共重合体を意味する。
上記触媒を用いて得られるゴムは成形品外観とりわけウ
ェルド外観を良好にすること及び柔軟性を確保する点で
必須である。
プロピレン含量が上記未満のものを用いた場合には成形
品外観に問題があり、一方、上記範囲を超えたものを用
いた場合には低温衝撃性、柔軟性、低線膨張性に問題か
生ずる。
ML、。、100℃粘度か上記未満のものを用いた場合
には、成形加工性(離型性)及び低温耐衝撃強度か低下
する。一方、上記範囲を超えたものを用いた場合には、
成形性、特に成形体の外観か悪化(例えばフローマーク
等の発生)及び成形体の線膨張係数も高くなる。
成分Cの配合割合は5〜45重量%、好ましくは10〜
35重量%である。配合割合かこの範囲%未満の場合に
は、得られた射出成形体の線膨張係数か高くなるだけで
なく、低温耐衝撃性の悪化及び得られる成形体の外観、
とりわけウェルドの発生状態か著しく悪化する。このウ
ェルド発生状態の悪化については、成形直後だけにとど
まらず、塗装の為の前処理(トリクロルエタン等による
脱脂洗浄)によるウェルド状態も含んだものであり、本
発明の組成物がこのような塗装前処理後も良好なウェル
ドを保持出来るということは予想外のものであった。
また配合割合が上記範囲%を超える場合には、成形品外
観、特にフローマークや成形時の離型性か悪化する。
〈成分D〉 本発明の射出成形体において用いられる成分りは、常法
により製造されるメルトフローレート(190℃,2,
16kg荷重)5〜50g/10分、好ましくはlO〜
30g/10分のポリエチレン樹脂である。
このようなポリエチレン樹脂には高圧法により得られる
低密度ポリエチレン樹脂、中低圧法により得られるエチ
レンと直鎖α−オレフィンの共重合体である低密度、中
密度、高密度ポリエチレン樹脂か挙げられる。これ等の
中で特に中低圧法によって得られるポリエチレン樹脂か
好ましい。コーモノマーである直鎖α−オレフィンとし
ては、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、オク
テン−1などが挙げられる。
メルトフローレートか上記範囲分未満のものを用いた場
合には、得られる成形体の外観か悪化(例えばフローマ
ーク等の発生)する。一方、上記範囲分を超えたものを
用いた場合には、低温耐衝撃強度か低下する。
成分りの配合割合は、0〜10重量%、好ましくは3〜
7重量%である。配合割合かこの範囲96を超える場合
、成形加工性(特に離型性等)、低温耐衝撃強度か悪化
する。二の成分の配合により、特に加工性及び低温衝撃
性か改良される。
くその他の成分〉 本発明による射出成形体は上記の成分A〜酸成分からな
ることを特徴とするものである。ここで「からなる」と
いうことは、挙示の成分(A、  B。
CおよびD)の外に、本発明の趣旨を損なわない限り、
補助成分(詳細後記)を含んでもよいことを示すもので
ある。
即ち、本発明の射出成形体は、前記成分A−D以外に通
常の樹脂材料に一般的に配合される顔料、安定剤、酸化
防止剤、紫外線吸収剤、発泡剤等の各種添加剤を目的に
応じて添加することかできる。
また一般にゴム用軟化剤として使用されているプロセス
オイル又はエクステンダーオイルと呼ばれている鉱物油
系軟化剤やさらに無機フィラー等も本発明の効果を著し
く損なわない範囲で添加できる。
〔■〕射出成形体 このような成分を含んてなる射出成形体は、例えば、自
動車の大型外装部品等として使用されるので、一定の曲
げ弾性率(、JIS−K 7203により測定)を有し
ていることが重要である。即ち、上記各成分A〜Dの各
配合割合は、上記範囲内において、本発明の要件の−っ
である上記曲げ弾性率か3.000〜6.000 kg
/cm’ 、好ましくは4.000〜5,000 kg
/ am 2になるように選ぶことが望ましい。自動車
用大型外装部材として使用する際、曲げ弾性率かこの範
囲未満ではあまりに柔かすぎて成形時の取り出し、塗装
、部材の取付けにおいて問題を生じる。一方、上記範囲
を超える場合には、衝撃吸収、変形回復性、車体−\の
損傷性等における性能か低下をきたす。
また本発明による射出成形体は線膨張係数、特に樹脂の
流れ方向の線膨張係数か8 X 10−5/’C以下で
あることか重要である。
この値を超える場合には本発明の射出成形体は、実用上
例えば−40℃〜80℃の温度範囲に於いて寸法変化か
大きく、その際車体に取付けられた射出成形体か変形(
波打ち状態)が生じる。
さらに、本発明の射出成形体は平均肉厚(成形品の全面
積の70%以上の部分の肉厚)か2〜6mm、好ましく
は2.5〜5mmであることか重要である。
成形体の肉厚がこの範囲を超える場合には、成形体の線
膨張係数か大きくなるだけでなく成形体の重量も増えて
取付作性か車体重量バランス等へ悪影響を及し、経済的
にも好ましくない。一方、上記未満の成形体の肉厚では
長さか1mを超えるような大型成形体の場合に装着性や
形状保持性等が悪化する。
く成分A−Dの配合方法及び射出成形〉前記成分A−D
(および必要に応じて他の成分)は通常前述の配合割合
の範囲内でバンバリーミキサ−、ニーダ−11軸押出機
、2軸押用機等通常の混線機にてブレンドし、その後常
法にて射出成形される。
二のようにして得られる射出成形体は、例えば、バンパ
ー、フェイシア、フェンダ−エアーダム、エアースポイ
ラ−、モール、フロントグリル、ドアガーニッシュ等の
自動車外装部材などである。
(実施例) 本発明を次の実施例および比較例により具体的に説明す
る。
以下の実施例および比較例において各種の評価に用いら
れた試験法は以下の通りである。
(評価) (1)メルトフローレート(MFR) JIS−K 7210準拠、230℃及び190’C1
2,16kg0(2)曲げ弾性率 後記の成形条件ので調製された3M射出成形シートを用
いJIS−K 7203準拠て測定した。
(3)線膨張係数 成形条件■て調製された3mm射出成形シートを用いA
STM−D 696準拠で測定した。
(4)低温耐衝撃性及び変形回復性 後記の成形条件■て調製された平均肉厚3.5■のバン
パー形状射出大型成形体を実際の使用に合せて内側には
ポリプロピレン発泡体(15倍発発泡の衝撃吸収体を取
付け、米国自動車安全基準(FMVSS) Part−
581に基づいて一30’C18C13kマイル)で荷
重1.6トンの条件にて衝撃試験を実施した。その結果
、割れ、亀裂等か発生したものは×、発生の認められな
いものは○とした。
更に変形回復性として衝撃試験30分後にバンパー成形
体を観察し打撃部分の変形量が原形状に対して正面部て
19mm (3/4インチ)以下、コーナ一部で9.5
 mm (3/8インチ)以下の場合には○、それを超
える量の変形かある場合は×とした。
(5)射出成形性 成形条件■による射出成形に於て、離型性が良好で全く
問題のないものを○とし、型開きまたは脱型時に成形品
がキャビティ側にとられたり、コア側から成形品がスム
ーズに取出せない場合は×とした。
(6)射出成形体外観(フローマーク)成形条件って調
製したバンパー状射出大型成形体を用い、目視にてフロ
ーマーク、艷むらの有無を評価し、その結果はとんどフ
ローマーク等のないものを○、フローマーク等のあるも
のを×とした。
(7)射出成形体外観(ウェルトマーク)(6)と同様
の射出成形体を用いバンパーの両側面部に設けられてい
る方向指示灯用の開口部分にて発生したウェルドか目視
にて評価し開口部からバンパー表面にまで到っているも
のは×、バンパー表面に到らないものについては○とし
た。
(8)装着後の熱変形性 (6)と同様の射出成形体を上下6点て所定の治具に取
付け、−40℃(4時間)、90℃(4時間)にて2サ
イクル処理しその後、目視にて成形品上面の変形(凹凸
)を評価し、変形のあるものは×、変形かほとんとない
ものは○とした。
(9)塗装品外観(塗膜鮮映性) 成形条件口で調製したバンパー状射出大型成形体を1.
1.14リクロルエタンの蒸気洗浄機を用いて、30秒
間蒸気中に放置し、次に変性(例えばハロゲン化)ポリ
オレフィン系プライマーを乾燥後膜厚て5〜10μmと
なるように塗布した後室温にて乾燥し次いて上塗りとし
てポリエステル−メラミン系塗料を合計膜厚35μmと
なるように塗布し、室温でセツティングした後120℃
て20分間焼付は乾燥し塗装品外観評価用サンプルを調
製した。
この塗装サンプルをPGD (Potable Dis
tinctness−of−Gloss)メーターを用
いて評価した。
PGDメーターによる測定値は、その値か大きい方か良
好な外観である。一般に自動車の車体(鋼板の塗装)塗
膜は0.6〜0.8程度である。
実施例1〜5および比較例1〜11 構成成分 実施例及び比較例で用いた成分A、 B、 C,Dは以
下の第1〜4表に示す通りのものである。
第  1  表 第  2  表 本EPV−3はエチレン・プロピレン・エチリデンノル
ボルネンの三元共重合体ゴム(EPDM)でヨウ素価は
15である。
第 第 表 表 に従いヘンシェル型ミキサーにてブレンドし、その後4
5mm径2軸押出機にて200℃にて溶融混練してペレ
ットを得た。このペレットを用い第5表の成形条件■お
よび口にて射出成形し、120X120×3工(実施例
1〜5.比較例1〜9)又は120X 120X 8 
mm (比較例10)の成形シートおよび第1図に示す
バンパー形状大型成形体の評価用サンプルを調製した。
評価した結果を第6表に示す。
その他の成分 GF 繊維状フィラー:富士ファイバー社製・、グラスパウダ
ー、商品名「カットファイバー」、直径13μm、長さ
 200μm 配合及び成形 配合成分A、  B、 C,Dについて第6表の配合(
発明の効果) 以上説明してきたように、本発明の低剛性タイプのポリ
オレフィン系材料からなる射出成形体は線膨張係数か8
 X 10−6/”C以下と大幅に改良されたものであ
ることから車体と一体化した形状(面一性)をとること
の要求されるバンパー等の大型自動車用外装部品に於い
ても、熱による変形かなく、かつ適度な柔軟性と優れた
低温耐衝撃性、成形外観(フローマーク、ウェルド)、
塗装品外観(#!膜鮮映性)を有するものである。とり
わけバンパ一部に通常設けられた空気取入の為の開口部
やランプ取付部の開口部に発生するウェルド外観が非常
に目だたないという良好な成形体外観を特色とするもの
である。この2つの特色が、第6表からも明らかなよう
に本発明の成分Aと成分B及び成分Cを必須成分として
組合せたことにより達成出来るということは、予想外の
ものであったと解される。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例および比較例て作製したバンパー形状大
型成形体の斜視図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、成分A:メルトフローレート(230℃2.16k
    g荷重)5〜60g/10分かつエチレン含量0〜15
    重量%のポリプロピレン樹脂50〜70重量%と、 成分B:バナジウム系触媒を用いて重合されたML_i
    _+_4100℃20〜80かつプロピレン含量20〜
    40重量%のエチレン−プロピレン共重合体ゴム5〜3
    0重量%と、 成分C:チタン系触媒を用いて重合されたML_i_+
    _4100℃20〜75かつプロピレン含量30〜70
    重量%のエチレン・プロピレン共重合体ゴム5〜45重
    量%と、 成分D:メルトフローレート(190℃2.16kg荷
    重)5〜50g/10分のポリエチレン樹脂0〜10重
    量%とからなり、成形体の平均肉厚が2〜6mm、JI
    S−K7203による曲げ弾性率が3,000〜6,0
    00kg/cm^2で、かつASTM−D696による
    線膨張係数が8×10^−^6/℃以下の物性を有する
    ことを特徴とする射出成形体。
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