JPS6136346A - バンパ−用材料 - 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〕 本発明は高剛性、高衝撃、低線膨張および高成形性を有
するバンパー用材料に関するものである。

（従来の技術） 従来のバンパー材料のうち合成樹脂を成分とする材料と
してはポリカーボネート、ポリウレタンＡＢＳ樹脂およ
びポリプロピレン樹脂が主として用いられているが、こ
のうち安価な材料としてポリプロピレン樹脂系のものが
知られている。このポリプロピレン樹脂系のバンパー用
材料としては、例エバエチレン・プロピレン共重合体〔
エチレン含有量２０％以下）、またはエチレン・プロピ
レン共ｔｍ　合体９５〜３０％およびエチレン・プロピ
レン系エラストマー５〜２０％の配合物などがあり、こ
れらの材料は次に示す物性を有している。

比　　　ｆｉ　　　　　　　　　０．９　０〜０．９２
曲げ弾性率　　　　６．５００〜８．０００にｇ／ｃｍ
”（発明が解決しようとする問題点） 上述する従来のバンパー用材料においては、耐衝撃性を
重視しているために材料としてゴム的な特性を有し、軟
麺（曲げ弾性率６，５００〜８．０００ｋｇ　／　ｃｍ
”　ｌな材料で、かつ線膨張係数が非常に大きく、バン
パーが高温環境下＋３０℃以上）に置かれた時に材料の
熱膨張によりバンパーが変形しやすく、また保持方法を
スライド化し熱膨張をうまく逃がすことが考えられるが
、この場合バンパーサイドとフェンダ−とのクリアラン
スが一３０〜３０℃で１０−１５ｍ変動し外観品質を損
ねるという問題か生ずる。更に、成形性の指標となるメ
ルトフローレイトが４９／１ｏ分以下であるため射出成
形法を用いる場合には成形性が低下゛するなどの問題点
があった。

また、この点を改良する手段としてミネラルフィラーを
用いて剛性を向上させる方法か知られているが、この場
合でも従来の重合体およびその配合物に単にミネラルフ
ィラーを加えただけでは剛性の向上か認められるもの＼
衝撃強さが著しく低下し、かつ成形性も低下し、バンパ
ーとしての性能を維持することが困難となるという問題
点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上述する従来の問題点を解決するために衝撃強
さを維持しながら剛性を向上させ、併せて線膨張係数を
小さくし、かつ成形性を高めるため幾多の研究の結果、
特に一定の特性を有するエチレン・プロピレン共重合体
およびエチレン・プロピレン系エラストマー、並びにミ
ネラルフィラーを用いることによりバンパー用材料とし
て次の表１に示す性能の目標を達成した高剛性、高衝撃
、低線膨張および高成形性の優れたバンパー用材料を開
発したものである。

表　　　　　１ 目標物性 比　重　　　　　　１．０以下 曲げ弾性１’　　　　　１２　（ｌ　ＯＯｋｇ　７ｃｍ
２以上メルトフローレイト　　　１０ｇ／１０分以上（
註］測定方法 比　　恵　　　　　　　：　　ＪＩＳＫ６７５８．４２
＋、１項に準じる 曲は弾性率　　：　ＪＩＳＫ７２０１１に準じるアイゾ
ツト衝撃強さ　：　ＪＩＳＫ７１１０に準じる線膨張係
数　　　：　ＡＳＴＭＤｆ１９６に準じるメルトフロー
レイト　：　ｔＴＩｓＫ７２１０゜試験条件１０に準じ
る 本発明のバンパー用材料は 仏ＩＪＩｓＫ７２１０、試験条件１０でのメルトフロー
レイトが２５９／１０分以上、ＪＩＳＫ７２０３での曲
は弾性率〔２５℃）が１５，０００ｋｇ　／　ｃ−以上
およびＪＩＳＫ７１１０でのアイゾツト衝撃強さく２５
℃）が５　ｋｇ　−ｃｍ　／　ｃｍ以上ノエチレン・プ
ロピレン共重合体３０〜５０重ｆｉ％；（ＢＩ　Ｊ　Ｉ
　Ｓ　Ｋ　７２１０　、試験条件ＬＯＴのｆｉメルトフ
ローレイト１５〜３０　Ｐ／１０分以上およびＪＩＳＫ
７１１０ｔ’＋７）フイゾット衝撃強す（２５℃）が５
１ｃ９・ＣＩ＋ｌ／Ｃｌ１１以上のエチレン・プロピレ
ン共重合体１５〜３０重量％； （０）プロピレン富合体含有率が２５〜６６％のエチレ
ン・プロピレン系エラストマー１５〜３０ｆｉｊＩｋ％
；および Ｑ）平均粒径が５μ以下で、１０μ以上の粒子の存在比
か０．２以下のタルク粉またはりん片状黒船７〜１５重
量％ を溶融混練して得たことを特徴とする。

上記ＩＡ）成分のエチレン・プロピレン共重合体の材料
組成物に占める配合比は３０〜５０重量％であり１、こ
の範囲内で上記（Ｃ１または（Ｄｌ成分の配合比により
任意に変えることができる。

配合比が３０重置部以下では目標とする曲げ弾性、率お
よびメルトフローレイトの性能が得られず、また５０重
景気以上では目標とする衝撃強さが得うレナイ。（Ａ）
成分の性能でメルトフローレイトが２５り７１０分以下
では１０９／１０分以上のメルトフローレイトを有する
組成物が得られない。また、曲は弾性率力１５，０００
１ｔｐ　／　ｃｍ”以下では高温時における剛性か低下
してしまう。また、更にアイゾツト衝撃強さか５に９・
ｃｔｘ　／　ｃｔａ以下では上記（Ｃ１成分による補強
効果か牛減し、特に低温下において衝撃強さが低下する
。ｌＡｌ成分は単独の重合体でも、または他の２種類以
上のブ四ピレン糸重合体を混合して得られる、いわゆる
、ポリマーブレンド体でも用いることができる。

上記（Ａ）成分のエチレン・プロピレン共重合体は次の
ようなものが使用することができる。例えば、三菱油化
（株）の商品番号ＢＯＯ８Ｂ。

ＢＣＯ５Ｂの２種、チッソ石油化学１株）の商品番号に
７０ｆｉＯ，に５８３０（７）２ｍ、三井石油化学（株
）の商品番号Ｊ８４０および東燃石油化学ｃ株）の商品
番号ＢＪ８４０などが好ましい。

上記１ＢｌｌｌｉｌＥ分のエチレン・プロピレン共重合
体の材料組成物に占める配合比は１６〜３０１１量倦で
あり、この範囲内で上記（Ｃ１成分の配合比により任意
に変えることができる。この（Ｂｌ成分はＣＯ）成分と
の混合比において約１：１付近の比にするのか好ましい
。（Ｂｌ成分の性能でメルトフローレイトが１５ｇ／１
０分以下では組成物の目標である１　０９／１０分以上
のメルトフローレイトを有する組成物が得られない。ま
た、ｆＢｌ成分の組成物に占める配合比が１５重量％以
下では目標とする衝撃強さが得られず、また３０重量％
以上では剛性の観点において目標物性か得られなくなる
。

上述する規定された物性を有する上記ＩＢ）成分のエチ
レン・プロピレン共重合体は次のようなものを用いるこ
とかできる。例えば、三菱油化（株）の商品番号Ｂ（、
Ｉ　、ＢＣＩ、チッソ石油化学１株）の商品番号に７０
３０、三井石油化学ｃ株）の商品番号Ｊ？４０．５ＳＪ
８１０および東燃石油化学（株）の商品番号ＢＪ８３０
゜、ＢＪ８１ａＯなどが好ましい。

上記＋０１成分のエチレン・プロピレン系エラストマー
の材料組成物に占める配合比は１５〜３０重量％、好ま
しくは２０〜２５重量％であり、この範囲内でｉＡｌま
たは（Ｂｌ成分の配合比により任意に変えることができ
る。［０１成分のエチレン・プロピレン系エラストマー
としては、一般的にエチレン・プロピレン共重合体（Ｋ
ＰＭ　）およびエチレン・プロピレン・ジエン三元共重
合体（ＥＰＤＭＩを例示でき、これらの重合体のうち、
プロピレン成分か２５〜６５％含有する重合体を選択す
る。プロピレン成分か４６％以上になると粒体やベレッ
トの形状を維持できなくなるため作業の取扱上（Ｂｌ成
分と予じめ溶融混練するのがよく、また物性においても
良好な結果を与える。また、ｆｃｌｒ！ｉＪ分の組成物
に占める配合比か１５重量％以下では目標とする衝撃強
さが得られず、また３０京倉呪以上では剛性および成形
性が低下する。

上記ｆＤｌ成分のタルク粉またはりん片状黒鉛の材料組
成物に占める配合比は７〜１５重Ｉｉｋ％であり、７重
ｉ１％以下では曲げ剛性率の向上が不足し、また１５重
１％以上では成形性および衝撃性が低下し、また比重も
ｌより大きくなり経済的メリットか小さくなる。（Ｄｌ
成分で重要視することは平均粒子径と１０μ以上の粗粒
子との存在である。平均粒子径が５μ以上では衝撃強さ
の低下が認めらね、また曲げ弾性率の向上か小さい。ま
た１０μ以上の粗粒子の存在が０．２％を越すと衝撃時
の応力集中が粗粒子と合成樹脂マトリックスとの界面に
発生し、７ラツクが生じ、結果として衝撃値の低下を招
くことになる。

「タルク」は珪酸マグネシウム鉱物で、酸化マグネシウ
ム（ＭりＯ）と二酸化珪素（５ｉｎ２＋との両成分を主
成分とするはか、カルシウム、鉄などの不純物を含有し
ているが、前記２成分の和か９８％以上のものが品位が
良いとされており、特に中国産系のものが高品位のもの
として知られている。

「りん片状黒鉛」は、いわゆる「土状黒鉛」と、異なり
、主顔地としてはマグガスカル。朝鮮、中国などから産
出するものが高品位であると云わわている。

タルクとりん片状黒鉛とはそれぞれ単独で用いることか
できるが、併用することもでき、バンパーでの表面に引
抱きキズか生じても見掛上、目立たなくなるなどの効果
が期待できる。

本発明のバンパー用材料組成１物は上述するｆＡｌ＋１
３＋、（Ｃ１および（Ｄｌ成分から構成さねているが、
組成物はこれらの各成分を溶融混練法を用い、溶融混練
することにより作ることができる。

この溶融混練方法には押出機、ロール機、バンバリーミ
キサ−、ニーダ−ミキサーなどのような一般的な混練機
を用いることができる。（Ａ）。

ｆＢｌ、（Ｃ１およびｆＤ］の４成分を同時に配合して
混練してもよいが、（Ｂ）成分と［Ｃ１成分とを予しめ
混練することは、特に衝撃強さの点において良い結果を
得ることができるために望ましい。特に、線膨張係数は
（Ｃ）およびｆＤ）成分の配合比によって決定さね、（
Ｃ１成分の配合比を小さくする場合には（Ｄ）成分の配
合比を大きくする。更に、本発明の組成物には上記４成
分以外に・必要に応じて各種の着色剤、熱酸化防止剤、
紫外線吸収剤などの添加物を何んら支障なく用いること
ができる。

上述するように、本発明のバンパー用材料は［Ａ］成分
３０〜５０重量％、（Ｂｌ成分１５〜３０重量％、＋０
＋Ｉｇ、分１５〜３０重量％およびｆＤｌ成分７〜１５
重量％からなる組成物であり、この組成物から成形され
たバンパーは衝撃性能を維持しながら曲げ弾性率を１２
，０００　ｋｇ　７　ｃｍ２以上および線膨張係数を７
〜９Ｘ１０／”Ｃにすることかできたため高温時（３０
℃）の材料剛性を１．５倍以上高めることができ、この
結果バンパーの熱変形を防止できることを確めた。また
、！！ｊ膨張係数を従来の材料の約２分の１に低くでき
たたため低温時（−３０℃）および高温時（＋３０℃）
におけるバンパーの伸縮を抑制″′Ｃ″き品質を向上す
ることができた。更に、またメルトフローレイトを１０
９／１０分以上に大きくすることかできたため成形性が
著しく向上しバンパー表面の流れムラや色ムラなどを解
消することができ、また複雑な形状のものでも容易に成
形でき、成形コストの点でも大きいメリットを得ること
ができた。

次に、本発明を実施例および比較例について説明する。

以下に示す実施例および比較例において、特別に記載し
ない限り次の方法により溶融混練および試験片の形成を
行った。すなわち、Ａ、Ｂ。

ＣおよびＤの各成分を予じめヘンシェルミキサーを用い
て混合し、次いで二軸同方向同転押出機ｆＬ／Ｄ−８ｏ
ｌで溶融混練し、ベレットに形成し、このベレットに形
成した組成物を射出成形機＋１４０　）ン）で試験片を
作成した。各試験片についての物性は前記表１の註に示
した測定方法を用いて評価した。

（実施例１〜８および比較例１） 表２−２に示す物性を有するＡ成分のエチレンプロヒレ
ン共重合体、Ｂ成分のエチレン・プロピレン共重合体、
Ｃ成分のエチレン・プロピレン系エラストマーおよびＤ
成分のタルクを表２−１に示す各配合比で溶融混練して
各試験片を作成した。

これらの試験片について測定した物性の測定結果を表８
に示す。

表２−１ 表２−２ 表　　８ 上記表８から、実施例１〜３０組成物から作成した試験
片はいずれも本発明において目標とした前記表１に示し
た物性を得ることかできたが、比較例１のＤ成分のタル
クの平均粒子径を８μとしたことにより曲げ弾性率およ
びアイゾツト衝撃強さが低下することがわかる。

（実施例４〜５および比較例２〜８） 表４−２に示す物性を、有するＡ成分のエチレン・フロ
ヒレン共重合体、Ｂ成分のエチレン・プロピレン共重合
体、Ｃ成分のエチレン・プロピレン糸エラストマーおよ
びＤ成分のタルクを表４−１に示す各配合比で溶融混練
して各試験片を作成した。

この場合、Ｂ成分およびＣ成分を予じめバンバリーミキ
サ−を用いて混練したものをベレットとして用いた。こ
れらの試験片について測定した物性の測定結果を表５に
示す。

表慟−１ 表　　５ 上記表５から、実施例４〜５の組成物から作成した試験
片はいずれも本発明において目標とした物性か得られる
ことがわかる。これに対して、曲げ弾性率の小さいＡｒ
！ｉＪ分を用いる比較例２から作成した試験片では曲げ
弾性率か低く、またメルトフローレイトの小さいＢ成分
を用いる比較例８から作成した試験片ではメルトフロー
レイトか低くなることがわかる。

（比較例４〜５） 実施例２におけると同様の各成分を用い、Ｃ成、分だけ
をそれぞれ１４および８１重量％に変えた以外は同様の
配合比で溶融混練して各試験片を作成し、これらの試験
片について線膨張係数を測定し・その結果を表６に示す
。

表　　６ 上記表６から、０成分の配合比は１５〜３０重′Ｍ％か
適切であり、この範囲以外の配合比では線膨張率が本発
明における目標値より大きく望ましくないことがわかる
。

Ｃ実施例６〜７および比較例６） Ｄ成分として表７−２に示す平均粒子径および１０μ以
上の粒子存在比を有するりん片状黒鉛（１１重量％）を
実施例６および比較例６において用い、およびタルク（
８重量呪）とりん状黒鉛１ｌＪＩＩ量％）との併用を実
施例７において用い、表７−１に示す各成分の配合比で
溶融混練して各試験片を作成した。これらの試験片につ
いて測定した物性の測定結果を表８に示す。

表７−１ 表７−２ 表　　　８ 上記表８から、Ｄ成分の平均粒子径および１０μ以上の
粒子存在比が本発明における範囲より大きい場合には、
曲げ弾性率およびアイゾツト衝撃旬８が本発明における
目標値より低く、望ましくないことがわかる。

〔発明の効果） 本発明のバンパー用材料において、上述するように材料
を規定された物性を有し、かつ規定範囲の配合比のＡ、
Ｂ、ＯおよびＤの各成分からなる組成物から作ることに
よって、従来のバンパー材料の衝撃強さを維持しながら
剛性および成形性を向上させ、これに加えて成形収縮率
が従来の材料のおおむね２分の１に低くしたことにより
鋼板製車体との接続が容易となり、寸法面でのバンパー
の不良率を低減した高剛性、高衝撃、低膨張係数で高成
形性の優わたバンパー用材料を得ることができた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（Ａ）ＪＩＳＫ７２１０、試験条件１０でのメルト
   フローレイトが２５ｇ／１０分以上、 ＪＩＳＫ７２０３での曲げ弾性率（２５℃）が１５，０
   ００ｋｇ／ｃｍ＾２以上およびＫ７１１０でのアイゾツ
   ト衝撃強さ（２５℃）が５ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ以上のエチ
   レン・プロピレン共重合体３０〜５０重量％； （Ｂ）ＪＩＳＫ７２１０、試験条件１０でのメルトフロ
   ーレイトが１５〜３０ｇ／１０分以上およびＪＩＳＫ７
   １１０でのアイゾツト衝撃強さ（２５℃）が５ｋｇ・ｃ
   ｍ／ｃｍ以上のエチレン・プロピレン共重合体１５〜３
   ０重量％（Ｃ）プロピレン重合体含有率が２５〜６５％
   のエチレン・プロピレン系エラストマー１５〜３０重量
   ％；および （Ｄ）平均粒径５μ以下で１０μ以上の粒子の存在比が
   ０．２以下のタルク粉またはりん片状黒鉛７〜１５重量
   ％ を溶融混練して得たことを特徴とするバンパー用材料。