JPH05331329A

JPH05331329A - 制振性樹脂成形品

Info

Publication number: JPH05331329A
Application number: JP4141799A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Tsutsumi; 大輔堤; Toru Yoshida; 徹吉田; Masayoshi Ichikawa; 昌好市川
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1992-06-02
Filing date: 1992-06-02
Publication date: 1993-12-14

Abstract

(57)【要約】【目的】高温雰囲気下における制振性能が良好である
と共に、剛性に比して低脆性である制振性樹脂成形品を
提供すること。【構成】結晶性ＰＰに、高密度ＰＥ、芳香族炭化水素
樹脂が添加・混合された樹脂成分に、補強性無機充填剤
が配合されたＰＰ系樹脂組成物で成形されてなる制振性
樹脂成形品において、樹脂組成物が、樹脂成分として、
さらに、芳香族ビニル−共役ジエン系ブロック共重合体
の水素添加物（ＳＥＢＳ）を添加・混合したものである
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリプロピレン系樹脂
組成物で成形されてなる制振性樹脂成形品に関する。特
に、高温雰囲気における制振性が要求される、エンジン
回りにおける樹脂成形品に好適な発明である。

【０００２】当該樹脂成形品としては、タイミングベル
トカバー、ギアカバー、エアクリーナケース、シリンダ
ヘッドカバー等を挙げることができる。

【０００３】以下に、本明細書で使用する略語の一覧を
示す。

【０００４】ＰＥ…ポリエチレン、ＰＰ…ポリプロピレンＳＥＢＳ…芳香族ビニル−共役ジエン系ブロック共重合
体の水素添加物。

【０００５】ＭＩ（メルトインデックス）…１９０℃で
211.82Ｎの力を受けたとき、直径2.1mm φ×８mmＬのオ
リフィスから押し出される樹脂量のｇ数（ JIS K 7210
参照）。

【０００６】本明細書で、配合単位は、特に断らない限
り、重量単位である。

【０００７】

【従来の技術】ここでは、図１に示すようなタイミング
ベルトカバー（以下「ベルトカバー」と称することがあ
る。）１０を、主として、例にとり説明をするがこれに
限られるものではない。

【０００８】上記の様なベルトカバー（樹脂成形品）の
成形材料として、樹脂材料中、最も軽量で、かつ、比較
的物性バランスも採れており、さらには、安価であるＰ
Ｐ及びＰＥをベースポリマーとする下記構成のポリプロ
ピレン系樹脂組成物が、本願出願人により出願され、特
開平２−２８１０５６号公報（特願平１−１０４１２９
号）として公開されている。

【０００９】「（Ａ）結晶性ポリプロピレン樹脂３７〜
９２重量％と、（Ｂ）ポリエチレン樹脂５〜６０重量％
と、（Ｃ）芳香族炭化水素樹脂３〜３０重量％とを混合
してなることを特徴とするポリプロピレン樹脂組成
物。」

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そして、昨今のエンジ
ンルーム内の高温化及び騒音軽減化の要請に伴い、さら
に、上記ベルトカバーに高温雰囲気下における制振性能
の向上が要求されるようになってきた。

【００１１】また、剛性とともに高度の耐衝撃性、即
ち、靱性が大きく（材料破壊までのエネルギー量が大き
い。）、且つ、低脆性（材料破壊までの変形量が大き
い）であることが要求される様になってきた。

【００１２】しかし、上記樹脂組成物をベースとして、
無機充填剤を配合した場合、高温における制振性能が十
分得られない場合があり、また、剛性に比して耐衝撃性
が低い（特に脆性が高い）傾向にあった。

【００１３】本発明の目的は、上記にかんがみて、高温
雰囲気下における制振性能が良好であると共に、剛性に
比して低脆性である制振性樹脂成形品を提供することに
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、鋭意、開発に努力をした結果、下記
構成の制振性樹脂成形品に想到した。

【００１５】結晶性ＰＰに、高密度ＰＥ、芳香族炭化水
素樹脂が添加・混合された樹脂成分に、補強性無機充填
剤が配合されたＰＰ系樹脂組成物で成形されてなる制振
性樹脂成形品において、樹脂組成物が、樹脂成分とし
て、さらに、芳香族ビニル−共役ジエン系ブロック共重
合体の水素添加物（ＳＥＢＳ）を添加・混合したもので
あることを特徴とする。

【００１６】

【実施の態様】本発明の制振性樹脂成形品は、結晶性Ｐ
Ｐに、高密度ＰＥ、芳香族炭化水素樹脂が添加・混合さ
れた樹脂成分に、補強性無機充填剤が配合されたＰＰ系
樹脂組成物で成形されてなることを前提的要件とする。
そして、樹脂組成物が、樹脂成分として、さらに、ＳＥ
ＢＳを添加・混合したものであることを特徴的要件とす
る。

【００１７】(1) 上記結晶性ＰＰとしては、プロピレン
単独重合体、プロピレン−エチレン共重合体（ランダム
・ブロックを問わず、エチレン含量は、通常２０％以
下）等の汎用ＰＰを使用可能である。ここで、これらの
汎用ＰＰにはカルボルキシル基導入の変性ＰＰ等を、１
〜２０％の範囲で混合して使用することが望ましい。

【００１８】また、結晶性ＰＰは、通常、ＭＩ＝５〜５
０ｇ／１０min のものを使用する。上記ＭＩが５ｇ／１
０min 未満では、成形加工性及び成形品の外観が悪くな
り易く、５０ｇ／１０min を超える場合は、耐衝撃性に
悪影響を与え易くなる。

【００１９】ここで結晶性ＰＰの樹脂成分中の配合割合
は、通常、５０〜９７％、望ましくは６０〜８０％とす
る。５０％未満では、成形品の強度及び耐熱性を維持し
難く（比較例３参照）、９７％を越えると、他の樹脂成
分の配合比率が、過少となり、本願発明の効果を期待し
難い。

【００２０】(2) 上記高密度ＰＥとは、中圧法または低
圧法で製造した重量平均分子量数万〜数十万のものを使
用可能である。このとき、中密度ＰＥ、低密度ＰＥ、線
状低密度ＰＥ、又は、これらの複数の種類を併用するこ
ともできる。

【００２１】高密度ＰＥの配合割合は、通常、１〜３０
％、望ましくは５〜２０％とする。また、中密度・低密
度ＰＥを併用する場合は、それらの割合は通常、６割以
下とする。

【００２２】高密度ＰＥが過少であると、高温における
成形品の制振性能向上の効果が期待できず、過多である
と強度・耐熱性が相対的に低下する。また、高密度ＰＥ
のみを使用することが、剛性と制振性能とのバランス化
の見地から望ましい（実施例７〜９参照）。

【００２３】(3) 芳香族炭化水素樹脂とは、スチレン、
インデン、クマロン等の重合性芳香族化合物の共重合体
構造を有するもの又はそれらを主成分とするものを言
う。

【００２４】具体的には、軟化点８０〜１７０℃（環球
式： JIS K 2207 、以下同じ）、望ましくは１００〜１
４０℃の、芳香族系石油樹脂、クマロン・インデン樹脂
等、または、それらと、フェノール樹脂、ロジン樹脂と
の混合物を挙げることができる。

【００２５】特に、これらの内で、補強性が良好な芳香
族系石油樹脂が望ましく、さらに具体的には、「日石ネ
オポリマー１２０」（日本石油化学（株）製）、「ペト
ロジン１００・１２０・１３０」（三井石油化学（株）
製）、「エスコレツ（Escorez ）３１０２」等を挙げる
ことができる。

【００２６】芳香族炭化水素樹脂の樹脂成分中の配合割
合は、通常、１〜２０％、望ましくは５〜１５％とす
る。

【００２７】芳香族炭化水素樹脂が過少であると、制振
性能の向上させる効果が期待できず、過多であると強
度、耐熱性が相対的に低下する。

【００２８】(4) 上記補強性無機充填剤としては、特に
限定されないが、耐衝撃性付与の見地から、繊維状と粉
粒状の充填剤を併用することが望ましい。

【００２９】繊維状充填剤としては、ガラス繊維、カ
ーボン繊維、金属繊維（ウィスカ）、アスベスト、等を
挙げることができる。

【００３０】粉粒状充填剤としては、タルク、炭酸カ
ルシウム、シリカ、クレー、フライアッシュ、ガラス中
空体、マイカ、硫酸バリウム、等を挙げることができ
る。

【００３１】特に、これらの内で、ガラス繊維とタル
クとの組み合わせが望ましい。

【００３２】上記充填剤の配合量は、繊維状・粉粒状の
合計量で、樹脂成分１００部に対して、通常、１０〜１
００部、望ましくは２０〜６０部とする。ここで、繊維
状充填剤と粉粒状充填剤とは、前者／後者＝５／５〜１
／９とする。

【００３３】無機充填剤の配合量が過少であると、成形
品の剛性・耐熱性・強度等の機械的物性の向上効果が期
待できず、過多であると、制振性能に対して負の影響を
与え易くなる。また、繊維状充填剤が過少であると、耐
衝撃性・剛性・耐熱性の向上効果が期待できず、過多で
あると制振性能に対して負の影響を与え易くなる。

【００３４】(5) 芳香族ビニル−共役ジエン系ブロック
共重合体の水素添加物とは、一般にＳＥＢＳと略称され
るもので、スチレン等の芳香族ビニルと、ブタジエン等
の共役ジエンとのブロック共重合体の、共役ジエンポリ
マー部分を水素添加して飽和させたものをいう。そし
て、市販されている分子量３〜７万、スチレン含量２０
〜４０％のいずれでも使用可能である。これらの内で、
平均分子量５万、スチレン含量が２０％のものが、低脆
性付与の見地から望ましい（実施例３参照）。

【００３５】具体的には、「タフテックＨ−１０５
２」（旭化成社製）、「クレイトンＧ１６５７」（シェ
ルケミカル社製）等を挙げることができる。

【００３６】上記ＳＥＢＳの樹脂成分中の配合割合は、
１〜２０％、望ましくは、２〜１０％とする。

【００３７】ＳＥＢＳが過少であると、本発明の効果、
成形品の低脆性化を期待し難く、逆に、過多であると、
剛性、耐熱性等の成形品の機械的物性に悪影響を与え易
い。

【００３８】(6) 上記組成物は、一軸押出機、二軸押出
機、ニーダー、ブラベンダー、バンハリーミキサー等の
通常の混練機を用いて調製する。このとき、通常、前記
成分以外に、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防
止剤、顔料、難燃剤、増量剤、加工助剤等の添加剤を混
合する。

【００３９】各配合成分を所定の割合にてタンブラー式
ブレンダー、ヘンシェルミキサー、リボンミキサー等に
より混合し、その後、押出機等で混練してペレット状の
成形材料とする。

【００４０】なお、上記組成物中にガラス繊維を配合す
る場合は、ガラス繊維強化ＰＰ粒状体を使用することも
可能である。

【００４１】その後、射出成形等により、タイミングベ
ルトカバー、ギヤカバー等の本発明の制振性樹脂成形品
を製造する。

【００４２】

【発明の作用・効果】本発明の制振性樹脂成形品は、上
記の如く、結晶性ＰＰに、高密度ＰＥ、芳香族炭化水素
樹脂が添加・混合された樹脂成分に、補強性無機充填剤
が配合されたＰＰ系樹脂組成物で成形されてなる制振性
樹脂成形品において、樹脂組成物が、樹脂成分として、
さらに、ＳＥＢＳを添加・混合したものであることによ
り、後述の試験例で示す如く、従来のＰＰ系樹脂組成物
で成形したものに比して、高温雰囲気下における制振性
能が良好であると共に、剛性に比して耐衝撃性が良好、
特に、低脆性化が可能となる。

【００４３】従って、本発明は、自動車のエンジンルー
ム内において振動騒音が発生する部品、例えばタイミン
グベルトカバー、ギヤカバー、エアクリーナーケース等
に好適である。

【００４４】

【試験例】

Ａ．試験片の調製表１・２に示す各配合処方（合計量１００％）の混合物
を、二軸押出機（各スクリューＬ／Ｄ＝２７、３０）を
使用して、溶融混練してペレット成形材料を調製した。

【００４５】なお、各実施例、比較例において、使用し
た樹脂成分配合物及び無機充填剤は下記の通りである。

【００４６】結晶性ＰＰ、ガラス繊維…「ハイポールＪ
−８００」（ホモＰＰ）と「ＦＲＰＰ−Ｅ−７０００」
（ガラス繊維３０％入りホモＰＰ）とを混合して調製。
いずれも三井石油化学工業（株）製高密度ＰＥ…「エースポリエチＦ６０８０Ｖ」昭和電工
社（株）製低密度ＰＥ…「ミラソン６７」、三井石油化学工業
（株）製ＳＥＢＳ…「タフテックＨ−１０５２」、旭化成
（株）製芳香族石油樹脂…「日石ネオポリマー１２０」、日本石
油化学（株）製タルク…「ＬＭＲ１００」、富士タルク（株）製上記ペレット材料を使用して、射出成形機で、試験片を
成形した。なお、射出条件は、シリンダ温度：２２０
℃、金型温度：４０℃とした。

【００４７】Ｂ．試験方法各試験片について、下記各項目の試験を行った。

【００４８】(1) 曲げ弾性率、曲げ強度ＡＳＴＭＤ７９０に従って試験を行った。

【００４９】(2) 熱変形温度ＡＳＴＭＤ６４８に従って、荷重 450.8 KPa（4.６ k
gf／cm² ）で試験を行った。

【００５０】(3) Ｉzod 衝撃値ＡＳＴＭＤ２５６に従って、加工ノッチ付き試験片で
試験を行った。

【００５１】(4) 曲げ撓み量上記Ｉzod 衝撃試験において、下記変数を測定して、下
記式により求めた。

【００５２】ｄ（曲げ撓み量）＝６ｈ・Ｖｔ／Ｌ² 但し、ｈ：試料厚み（cm）、Ｖ：曲げ速度（cm／min
）、ｔ：破断までの時間（min ）、Ｌ：支点間距離（cm）。

【００５３】(5) 損失係数縦、横がともに１５０mm、厚さ３mmの正方形の平板を射
出成形にて作製し、室温から１００℃まで昇温可能な恒
温槽中で平板の中心部を０．１Ｇで加振させ、伝達関数
を測定した。そして、１次共振点から半値幅法にて損失
係数ηを計算した。

【００５４】Ｃ．試験結果及び評価表１に示す試験結果から、高密度・低密度ＰＥを併用し
ている本発明の成形品となる実施例１〜６は、高温にお
ける制振性能において、比較例１に比して良好であると
共に、Ｉzod 衝撃値が大きいとともに、曲げたわみ量が
大きく、耐衝撃性が良好であることが分かる。

【００５５】表２に示す試験結果から、ＰＥとして高密
度ＰＥのみの場合、低密度ＰＥと併用する場合に比し
て、さらに制振性能が向上することが分かる。また、実
施例７〜９は、比較例２に比して、曲げたわみ量が大き
く、低脆性であることが分かる。

【００５６】Ｄ．ベルトカバーの成形図１に示すベルトカバー１０を実施例１及び比較例１の
材料を使用して、シリンダ温度約２２０℃、金型温度約
４０℃にて、それぞれ射出成形した。

【００５７】このベルトカバー１０の仕様は、縦５０c
m、横３０cm、深さ３cm、厚さ0.25cmである。

【００５８】上記ベルトカバーを、同一条件でエンジン
に組付けてベンチテストを行い、ベルトカバーから３０
cm離れた位置にマイクを設置して音圧レベルを測定し
た。測定時のベルトカバーの温度は８０℃であった。

【００５９】その結果、実施例１に係るベルトカバー
は、比較例１のそれに比して、オーバーオール値（即ち
２００〜２０００Ｈ_z の全域）で、約0.５ｄＢの騒音低
減効果を示した。

【００６０】また、図１のＡ部を下にして、１ｍの高さ
から自然落下させる衝撃試験を行なったところ、実施例
１に係るベルトカバーは、１０回の落下によっても何ら
損傷を受けなかったが、比較例１のベルトカバーは、５
回目の落下時に、ヒビ割れが生じた。

【００６１】

【表１】

【００６２】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用可能な制振性樹脂成形品の一例を
示すベルトカバーの一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０タイミングベルトカバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｂ 77/13 8614−3ＧＦ１６Ｆ 15/02 Ｑ 9138−3Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結晶性ポリプロピレン（ＰＰ）に、高密
度ポリエチレン（ＰＥ）、芳香族炭化水素樹脂が添加・
混合された樹脂成分に、補強性無機充填剤が配合された
ポリプロピレン系樹脂組成物で成形されてなる制振性樹
脂成形品において、前記樹脂組成物が、樹脂成分として、さらに、芳香族ビ
ニル−共役ジエン系ブロック共重合体の水素添加物を添
加・混合したものであることを特徴とする制振性樹脂成
形品。