JPS6236428A - ガラス繊維強化インストルメントパネル - 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、ガラス繊維強化インストルメントパネル、特
に特定のガラス繊維とゴム成分および顔料を、少なくと
も一部が不飽和有機酸またはその誘導体で変性された特
定分子ｌを有する結晶性プロピレン−エチレンブロック
共重合体に配合して得られる極めて優れた機械的強度や
成形性を有する樹脂素材で射出成形された車両用ガラス
繊維強化インストルメントパネルに関するものである。

該インストルメントパネルは、機械的強度、特に衝撃強
度に優れる外、その耐熱性、成形加工性、外観が優れ、
ＭＶＳＳ　２０１項、ＥＣ２２１項の対象となるもので
ある。

車両用インストルメントパネルは、近年その素材のプラ
スチック化（例えばポリプロピレン複合材”或いは変性
ポリフェニレンエーテル）が急速に進んでいる。その理
由は、強度、デザインの多様性、意匠性、生産性、質感
、コスト等の各優位性が挙げられるが、中でもポリプロ
ピレン系素材は、それらのバランスが優れているため多
く実用に供されていることはよく知られている。しかし
近年これらインストルメントパネルは消費者ニーズの多
様化、個性化や市場の拡大等に伴い、その品質の高度化
が益々強く求められている。具体的にはその耐衝撃強度
や耐熱性、更には高い成形加工性、外観等の一段の向上
が求められている。

（従来の技術） 従来、ポリプロピレン系樹脂素材を用いた車両用インス
トルメントパネルは、その要求製品性能　゛の内、耐熱
性を付与するためにその素材に各種無機フィラー、例え
ばタルク、マイカ、炭酸カルシウム等を配合することが
考案されており、更にはその耐衝撃強度を付与するため
にはポリプロピレンの特定化、各種ゴム成分を添加する
手法が、更にはそれらの成形加工性や外観を向上させる
ために、ポリプロピレンの特定化や無機フィラーの選択
等が各々提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このように提案された手法によっては前
述の各種性能の高度化ニーズを十分満足させることがで
きない。そこでこれらに対する改良手法として繊維状フ
ィラー特にガラス繊維を充填したポリプロピレン系樹脂
素材を用いて車両用インストルメントパネルを製造する
ことが試みられている。しかしながら、かかる手法で得
られた車両用ガラス繊維強化インストルメントパネルは
耐熱性が優れている反面、その衝撃強度が小さい外、成
形加工性や独特の外観不良（シルパースト−リーク状の
流れ模様）に欠点を有している。その結果、デザインの
制約を受けたり、各種の強度向上や外観向上の諸対策を
余儀なくされ、ひいてはコストアップを招く場合が多い
。

一方ポリプロピレン系以外の素材として、例えば変性ポ
リフェニレンエーテルを用いた改良も試みられているが
、成形加工性やコストに問題を残している。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、かかる問題点を解決することを目的としてな
されたもので、特定のプロピレンーエチレンブロック共
重合体に特定のガラス繊維、特定のゴム、特定の顔料を
主成分とする組成物から成る樹脂素材を、射出形成して
得られる、衝撃強度と耐熱性に優れ、成形加工性と外観
も良好なＭＶＳＳ２０１　、　ＥＣＥ２１項の対象とな
る車両用ガラス繊維強化インストルメントパネルを提供
するものである。

すなわち、本発明の車両用ガラス繊維強化インストルメ
ントパネルは、次の（ａ）〜（ｄ）の成分＝（ａ）少な
くとも一部が不飽和有機酸またはその誘導体で変性され
、その変性剤濃度が０．０１〜５重量％であり、且つ１
３５°Ｃテトラリン溶液で測定される極限粘土〔η〕が
１．５以上でなおかつＭＦＲが５〜１０ｇ／１０ｇ／１
０ｍｉｎである結晶性プロピレン−エチレンブロック共
重合体５０〜７０重量％、 （ｂ）平均直径が１０μ以下で且つ集束剤付着量が０．
１０〜０．２５重量％であるガラス繊維２０〜３０重量
％、 （ｃ）ムーニー粘土ＭＬ＋−ｎ（１００℃）が１３〜１
９であるエチレン−プロピレン共重合体ゴム１５〜２０
重量％、 （ｄ）モース硬度３．５以上の素顔料を含まない顔料を
（ａ）　＋　（ｂ）　＋　（ｃ）各成分合計１００重量
部に対して２〜５重量部 を主成分とする組成物から成ることを特徴とするもので
ある。

ここで上記（ａ）成分は、チーグラー・ナツタ触媒を用
い重合される立体規則性を有するプロピレンとエチレン
のブロック共重合体（溶融状態での赤外吸収法によるエ
チレン含有量が９〜１２モル％が、好ましい）があり、
少なくともその一部が例えばアクリル酸や無水マイレン
酸などの不飽和有機酸またはその誘導体で変性したもの
である。ここで変成剤の温度が０．０１重量％未満では
得られる車両用ガラス繊維強度インストルメントパネル
（以下インパネと称す）の耐熱変形性が劣り、５重量％
を超えると強度や外観が劣りそれぞれ不適である。また
極限粘度が１，５未満ではインパネの耐衝撃強度が劣り
不適である。更に肝Ｒが５ｇ／１０ｇ／１０ｍｉｎ未満
ではインパネの成形加工性や外観が劣り、Ｌｏｇ／１０
ｇ／１０ｍｉｎを超えると衝撃強度が劣りそれぞれ不適
である。

次に（ｂ）成分はプラスチックブレンド用ガラス繊維で
あって、その平均直径と該繊維のいわゆる集束や、ブレ
ンドする樹脂との相溶性を与えるため等を目的としてそ
の表面に塗布されている集束剤の付着量を制御したもの
である。その製造方法は特に限定されないが、通常は原
石をブッシング炉で溶融後ノズルから押出して繊維化し
集束する方法で製造され、その形態はいわゆるチョツプ
ドストランドと称されるものである。ここで該ガラス繊
維の平均直径が１０μを超えるとインパネの耐熱変形性
が劣り不適であり、また集束剤の付着量が０．１０重量
％未満では混練作業性が劣り、０．２５重景気を超える
とインパネの外観や耐熱変形性が劣り、それぞれ不適で
ある。ここで集束剤付着量は６００℃、６０分の加熱減
量として得られる値である。

次に（ｃ）成分はエチレンとプロピレンを共重合して得
られる結晶化度２０％以下のゴムでペレント状のものが
好ましい。

ペレット状以外のものは混練作業性が劣り好ましくない
。ここでエチレンとプロピレンの組成比は重量で０．７
２〜０．７５：０．２５〜０．２８のものが好ましく、
これらの範囲外のものはインパネの衝撃強度が劣る。更
に該ゴムのムーニー粘度ＭＬＩ　＋４　（１００℃）が
１３未満のものを用いるとインバチの衝撃強度が劣り、
１９に超えるものを用いるとインパネの外観や成形加工
性が劣り、それぞれ不適である。尚該ゴムのＭＦＲ（２
３０℃、２．１６ｋｇ）は４〜６ｇ／１０ｍｔｎのもの
が好ましい。

次に（ｄ）成分はモース硬度で表示される硬度値を一定
値以下に制御された素顔料により配合調色製造された顔
料である。

なお、素顔料は無機、有機を問わず、しかも顔料は一般
に分散剤成分を１０重量％以上含有するが、ここでは該
成分も顔料一部と見なすものとする。

先のモース硬度が３．５を超える素顔料を配合、調色し
た顔料を用いるとインパネの耐衝撃強度、耐熱変形性が
劣り不適である。

モース硬度３．５以上の素顔料としては黒色酸化鉄（鉄
黒等）、赤色酸化鉄（ベンガラ等）、酸化チタン、ホワ
イトカーボン、黄色酸化鉄等が挙げられ、また３、５未
満の例としては硫化亜鉛、キナクリドンレッド、ベンジ
ジンイエロー、イソインドリノンイエロー、アニリンブ
ラック、カーボンブランク、フタロシアニングルー等が
挙げられる。

以上の（ａ）〜（ｄ）成分を主成分とする組成物におい
てそれらの配合割合は下記の様でなければならない。

（ａ）成分：　（ａ）　＋　（ｂ）　＋　（ｃ）に対し
て５０〜７０重量％（ｂ）成分：　（ａ）　＋　（ｂ）
　＋　（ｃ）に対して２０〜３０重景％（景気成分：　
（ａ）　＋　（ｂ）　＋　（ｃ）に対して１５〜２０重
量％（ｄ）成分：　（ａ）　＋　（ｂ）　＋　（ｃ）合
計１００重量部に対して２〜５重量部 ここで（ａ）成分が５０重景気未満ではインパネの形成
加工性、外観が劣り、７０重量％を超えるとインパネの
衝撃強度や耐熱変形性が劣り、それぞれ不適である。

（ｂ）成分が２０重量％未満ではインパネの耐熱変形性
が劣り、３０重量％を超えるとインパネの成形加工性、
外観が劣り、それぞれ不適である。

（ｃ）成分が１５重量％未満ではインパネの衝撃強度が
劣り、２０重量％を超えるとインパネの耐熱変形性、外
観、傷付性が劣りそれぞれ不適である。

（ｄ）成分が２重量部未満では、インパネの着色感等の
意匠性、外観や傷付性が劣り、５重量部を超えるとイン
パネの衝撃強度、耐熱変形性、耐久性や経済性が劣りそ
れぞれ不適である。

本発明のインパネの素材として用いられる上記組成物に
は先の（ａ）〜（ｄ）成分以外に酸化防止剤、加工安定
剤、滑剤、核剤、光安定剤、帯電防止剤、銅害防止剤、
中和剤、発泡剤、可塑剤、難燃剤、架橋剤、分散剤の中
から選ばれた必要成分を添加することができる。

本発明のインパネの素材として用いられる上記組成物の
製造は、前記（ａ）〜（ｄ）成分と、必要に応じた添加
剤をヘンシェル、タンブラ−等のミキサーにて均一に混
合した後、通常のプラスチック用押出機にて混練造粒し
ペレット化する手法にて行なう。この際（ａ）〜（ｄ）
成分と添加剤は必ずしも同時に混合しなくても良く、必
要成分のみ予め混合して、後に残りの成分と混合・造粒
する方法で製造しても良い。

しかし得られた組成物ペレットをポリプロピレン系分野
で通常行われている射出成形にて賦形して本発明のイン
パネを得る。この際、中空成形や圧縮成形、真空成形、
回転成形等の射出成形以外の成形手法は成形加工性、成
形費用、インパネのデザインの制約や外観が劣るためそ
れぞれ不適である。射出成形時の条件は通常成形温度１
８０〜２８０°Ｃ１射出圧力３００〜１，５００ｋｇ／
ｃｍ”の範囲内である。

（実施例） 以下本発明を実施例によって更に詳しく説明する。

ここで各種試験法は以下の通りである。

（１）テストピース物性 （イ）曲げ弾性率 ＪＩＳ　Ｋ　７２０３に準ｌＩｌ！ｔｏ測定雰囲気温度
２３°Ｃ（ロ）ダート衝撃強度 サポート　（穴径４０ｍｍ）上に設置した試験片（直径
１００ｍｍ　ｘ厚さ２ｍｍ）に荷重センサーであるター
トを落下させ（２ｍ　’ｘ　４ｋｇｆ）試験片の衝撃荷
重における変形破壊挙動を測定し、得られた衝撃パター
ンにおける亀裂発生点までにおいて吸収された衝撃エネ
ルギーを算出し衝撃強度とした。測定雰囲気温度は２３
°Ｃである。

（２）インパネ実用物性 （イ）成形加工性 従来のポリプロピレン系複合材（ポリプロピレンにタル
クを複合化した素材）を素材として　使用し、現行製造
しているインパネ用金型を用い、名機製造所製Ｍ−３０
００−ＤＭインライン射出成形機で実際に射出成形加工
成形加工をなし、金型内への溶融樹脂の充填の程度をも
って判断した。

実際には、金型は３種類、射出成形機は３機種を使用し
て技術検討を行ったがいずれも同じ判定であった。

（ロ）耐熱変形性 前記金型で成形されたインパネをラジオ等の荷重部品と
供に車両のカットモデルに取付け、高温テスト用実験室
に投入し、常温（２３℃）の状態から１１５℃の高温の
状態に４時間保持した場合のインパネの寸法変化とイン
パネ各部に１０ｋｇ荷重を負荷した場合の変形の度合い
をみた。雰囲気温度８５〜９２℃、製品表面温度（ブラ
ンクパネルで）１１５°Ｃ１４時間照射後のインスト前
端部（幅１４００ｍｍ）間の変形量が基準値に対して≦
±１．５の場合◎、〉主１゜５の場合×とした。

（ハ）耐衝撃テスト ＭＶＳＳ２０１項、　ＥＣＥ２Ｌ項の試験条件に基づく
衝撃を前記カットモデルに取付けた状態で加え、発生Ｇ
の測定と破壊面の観察を行い合否の判定を行った。すな
わち、ｕｃＥ　Ｎｏ２１項試験にて発生減速度が８０ｇ
以上で３ｍｍ　Ｓ以上でない、且つ打点にシャープなエ
ツジが出るという条件に満足した場合◎、やや満足○、
不足の場合×とした。

（ニ）外観 前記金型と射出成形機を用いて射出成形したインパネ製
品の表面外観を目視で判断し、実用に供せしめられるか
否かの判定を行った。

ス星炎 （ａ）成分として次の第１表に示すプロピレンーエチレ
ンブロソク共重合体 （ｂ）成分として次の第２表に示すガラス繊維（ｃ）成
分として次の第３表に示すエチレン−プロピレン共重合
ゴム 第　　３　　表 （ｄ）成分として次の顔料 Ｄ１＝モース硬度が３．５未満のアニリンブラックを主
成分として調色した黒灰色顔料。

なお、同硬度が３．５以上の成分は含まず、分散剤は以
下のＤ２〜Ｄ４と同じくステアリン酸マグネシウムを用
いた。

Ｄ２：同硬度が３．５未満のベンジジエンイエローを主
成分として調色した薄茶色顔料。

なお、同硬度が３．５以上の成分は含まず。

Ｄ３：同硬度が３．５以上の酸化チタンを主成分として
調色した薄灰色顔料。なお、同硬度が３．５未満のカー
ボンブランクを若干量含む。

Ｄ４：同硬度が３．５以上のヘンガラおよび鉄黒を主成
分として調色した茶色顔料。なお、同硬度が３．５未満
の成分は含まず。

以上の（ａ）〜（ｄ）成分を第４表に示す組み合わせお
よび配合量で用い、更にこれ等の成分の外にフェノール
系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、帯電防止剤、光安
定剤を合計で０．９重量部配合し、ａ度２２０°Ｃでベ
ント付きスクリュー押出機（車軸６５ｍｍ径）にて混練
造粒し、着色ペレットを得た。

然る後、各ペレットを用い２機製造所製インライン射出
成形機ＳＪ　４５Ｃにてテストピースを形成し、先の曲
げ弾性率およびダート衝撃強度を測定し、得た結果を第
４表に併記する。

一方製品については、前記金型と射出成形機を使用し、
先のペレットを用いて成形加工性およびインパネ実用性
能を上記試験法により評価し、得た結果を第４表に併記
する。

第４表に示すように、魔１〜４のものは良好なテストピ
ース物性のバランスを示すとともに、そのインパネはＭ
ＶＳＳ　２０１項、ＥＣＩＥ　２１項の対象となるに充
分な衝撃強度と充分な耐熱変形性、成形加工性および外
観を発現した。

一方同表の患５〜１３のものはテストピース物性の水準
が低い外そのインパネの実用性能もバランス不良であっ
た。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明のインパネは特定の結
晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体に、特定の
ガラス繊維、ゴムおよび顔料を主成分として配合して成
る組成物より成形したことにより、機械的強度、特に衝
撃強度に優れる外、その耐熱性、成形加工性、外観等の
インパネとしての実用物性が優れ、ＭＶＳＳ　２０１項
、ＥＣＥ２１項の対象となるという効果が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記（ａ）〜（ｄ）を主成分とする組成物から成る
   車両用ガラス繊維強化インストルメントパネル。 （ａ）少なくとも一部が不飽和有機酸またはその誘導体
   で変性され、その変性剤濃度が ０．０１〜５重量％であり、且つ１３５℃テトラリン溶
   液で測定される極限粘土〔η〕 が１．５以上でなおかつＭＦＲが５〜１０ｇ／１０ｍｉ
   ｎである結晶性プロピレン−エチレン ブロック共重合体５０〜７０重量％、 （ｂ）平均直径が１０μ以下で且つ集束剤付着量が０．
   １０〜０．２５重量％であるガラス繊維２０〜３０重量
   ％、 （ｃ）ムーニー粘土ＭＬ＿１＿＋＿４（１００℃）が１
   ３〜１９であるエチレン−プロピレン共重合ゴム１５ 〜２０重量％、 （ｄ）モース硬度３．５以上の素顔料を含まない顔料を
   （ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）各成分合計１００重量部に対し
   て２〜５重量部。