JPS642536B2

JPS642536B2 -

Info

Publication number: JPS642536B2
Application number: JP20788182A
Authority: JP
Inventors: Tatsuyuki Mino; Teruhisa Koyama; Masashi Yamamoto; Yoshiro Umemoto; Tsugumi Sannomya
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1982-11-27
Filing date: 1982-11-27
Publication date: 1989-01-17
Also published as: JPS5998157A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、バンパーに関し、詳しくは、射出成
形時の加工性、及び外観が秀れ、しかも剛性度と
低温における衝撃強度のバランスが秀れた上、塗
装性が秀れたバンパーに関する。最近、自動車のバンパーは、軽量化、安全化か
らみて従来の鉄製バンパーからポリウレタン製バ
ンパーやプロピレン−エチレンブロツク共重合体
製バンパーが使用されはじめた。しかしポリウレ
タン製バンパーは、高価で比重が比較的高く、ま
たプロピレン−エチレンブロツク共重合体製バン
パーは、剛性度、熱変形温度等の熱的性質は秀れ
ているが、低温における衝撃強度が低く、しかも
塗装性が乏しい。そこで、安価で、かつ剛性度と
低温における衝撃強度が秀れ、しかも塗装性が秀
れたバンパー用材料が求められていた。これらの
要求性能を満足する材料として、ポリプロピレン
系樹脂、エチレン−プロピレン共重合ゴム、及び
タルク、炭酸カルシウム等の無機充填剤を配合す
ることが特開昭53−64256、同53−64257、同57−
55952等に提案されている。ところが、これらの
場合、使用するポリプロピレン系樹脂のメルトイ
ンデツクスが低く、エチレン−プロピレン系共重
合ゴムの極限粘度が高いため、得られた組成物の
流動性は悪くなり、射出成形加工における成形サ
イクルの短縮や薄肉化が出来ず、得られた成形品
の光沢が悪く、かつフローマークが発生する等外
観が悪くなり、商品価置が低下する問題があつ
た。射出成形加工における加工性を改良するため
に、流動性の良い材料を使用することは、よく知
られたことであり、すでに省資源、省エネルギー
の観点から、ポリプロピレン系樹脂等ではメルト
インデツクスの高い樹脂が実用化されている。と
ころが、反面流動性を改良することにより衝撃強
度が著しく低下する欠点があり、物性を犠性にし
て加工性を選択するか、逆に加工性を犠性にして
物性を選択するかという問題があつた。バンパー
材料においても、バンパーの大型化に伴ない材料
の物性を低下させずに、加工性を改良することが
要望されていた。本発明者等は、バンパーとして要求される剛性
度と低温における衝撃強度、及び塗装性を満足
し、その上射出成形時の加工性、及び外観が秀れ
たバンパーを得る方法について種々検討を行なつ
た結果、メルトインデツクスが比較的高い範囲で
特定の構造を持つプロピレン−エチレンブロツク
共重合体と、ムーニー粘度が比較的低い範囲で特
定の構造を持つエチレン−プロピレン系共重合ゴ
ムと、平均粒子径0.5〜10μのタルクを特定の割合
で配合してなる樹脂組成物を成形することによ
り、所期の目的が達成されることを見出した。従つて、本発明は、（）メルトインデツクス
が15〜30（ｇ／10分）、エチレン含量が５〜15重量
％、プロピレンとエチレン共重合部のエチレン含
量が30〜60重量％、かつ該共重合部の135℃テト
ラリン溶液での極限粘度が４〜10（dl／ｇ）であ
るプロピレン−エチレンブロツク共重合体50〜70
重量部、（）エチレン含量が40〜80重量％、ム
ーニー粘度ML¹⁰⁰℃₁₊₄が15〜45、かつ70℃キシレン
溶液での極限粘度が1.2〜2.0（dl／ｇ）であるエ
チレン−プロピレン共重合ゴム25〜35重量部、
（）平均粒子径が0.5〜10μであるタルク75〜20
重量部からなる樹脂組成物を成形してなることを
特徴とするバンパーに関するものである。本発明の特徴は、特に剛性度と低温における衝
撃強度のバランスが秀れ、かつ射出成形時の流動
性と成形品の外観（光沢、フローマーク）が秀れ
たバンパーが得られることである。これによつ
て、射出成形サイクルの短縮や成形品の薄肉化が
可能となり、バンパー成形品のそり、ひねり、ひ
け等の変形を防止できる様になる。また、他の特徴は、従来ポリプロピレン系樹脂
成形品を塗装する場合、特殊な前処理を必要と
し、また前処理を施しても塗膜の密着性は充分で
なかつたが本発明のバンパー成形品を用いた系で
は、特殊な前処理をしなくても、塗膜密着性の秀
れた樹脂組成物が得られることである。本発明において使用されるプロピレン−エチレ
ンブロツク共重合体はチーグラー・ナツタ系触媒
により、まずプロピレンを重合してポリプロピレ
ン部を作り、引続きプロピレンとエチレンの混合
物を共重合させることにより得られる。該ブロツ
ク共重合体は、メルトインデツクスが15〜30
（ｇ／10分）、好ましくは、15〜25（ｇ／10分）、エ
チレン含量が５〜15重量％で、プロピレンとエチ
レン共重合部のエチレン含量が30〜60重量％、か
つ該共重合部の135℃テトラリン溶液での極限粘
度が４〜10（dl／ｇ）、好ましくは、4.5〜８（dl／
ｇ）である。メルトインデツクスが15（ｇ／10分）
より小さいと、バンパー成形品として外観（フロ
ーマーク、光沢）の秀れたものが得られず、30
（ｇ／10分）より大きいと物性、特に衝撃強度の
低下が著しくなる。また、プロピレンとエチレン
共重合部のエチレン含量が上記範囲外では衝撃強
度が低下し、極限粘度が４より小さいと衝撃強度
が低下し、10より大きいと流動性や外観が不良と
なる。ここでいうエチレン含量は赤外線吸収スペクト
ルより求めたものであり、プロピレン−エチレン
共重合部の135℃テトラリン溶液での極限粘度
〔η〕_EPは、次の式で計算される粘度を意味する。〔η〕_EP＝１／Ｘ〔η〕_T−（１／Ｘ−１）〔η〕_P 〔η〕_P：ポリプロピレン重合部の極限粘度〔η〕_T：最終ポリプロピレン−エチレンブロツク
共重合体の極限粘度Ｘ：ブロツク共重合体中のポリプロピレンとエチ
レン共重合部の重合比率（ここで、重合比率は
ポリプロピレン部と最終ブロツク共重合体の結
晶融解熱量を測定することにより求めた。）本発明で使用されるエチレン−プロピレン共重
合ゴムは、エチレン含量が40〜80重量％、ムーニ
ー粘度ML¹⁰⁰℃₁₊₄が15〜45好ましくは15〜35、かつ
70℃キシレン溶液での極限粘度が1.2〜2.0好まし
くは1.2〜1.7（dl／ｇ）である。エチレン含量が
上記範囲外やムーニー粘度が15より小さく、極限
粘度が1.2より小さい場合は衝撃強度の低下が大
きく、ムーニー粘度が45より大きく、極限粘度が
2.0より大きい場合は、バンパー成形品の外観
（フローマーク、光沢）が悪くなる。本発明で使用されるタルクの平均粒子径は、
0.5μ〜10μで、好ましくは0.5〜5μである。0.5μよ
り小さいものは混練時凝集しやすく均一分散が困
難となり、10μより大きいものは衝撃強度の低下
が大きく、光沢等の外観も悪くなる。タルクは無
処理のまま使用しても良いがポリプロピレン系樹
脂との界面接着性を向上させ、また分散性を向上
させる目的で通常知られている各種シランカツプ
リング剤、チタンカツプリング剤、高級脂肪酸、
高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド、高級脂
肪酸塩類あるいは他の界面活性剤で表面を処理し
たものを使用することができる。本発明で得られるバンパーは、例えば、自動車
のバンパーとして使用するために、剛性度して
は、曲げ弾性率が8000Kg／cm²以上、低温における
衝撃強度としては、−30℃でのアイゾツト衝撃強
度（ノツチ付）が10Kg・cm／cm以上、塗装性試験
によるゴバン目剥離テストでの剥離数がゼロであ
ることが必要であり、この上、射出成形時の加工
性を改良するため、樹脂組成物のメルトインデツ
クスが７dl／ｇ以上必要で、かつ高光沢、フロー
マークが無い等、外観が秀れていることが必要で
ある。このため、樹脂組成物としての配合割合は、プ
ロピレン−エチレンブロツク共重合体が50〜70重
量部、エチレン−プロピレン共重合ゴムが25〜35
重量部、タルクが５〜20重量部と特定化される。
プロピレン−エチレンブロツク共重合体が50重量
部より少ない場合は、バンパー成形品として、剛
性度が低く耐熱性が劣り、70重量部より多い場合
は、低温の衝撃強度が低く、塗装性が劣る。エチ
レン−プロピレン系共重合ゴムが25重量部より少
ない場合は、バンパー成形品として、低温の衝撃
強度が低く、塗装性が劣り、35重量部より多い場
合は剛性度が低くなる。タルクが５重量％より少
ない場合は剛性度が充分に向上せず、20重量部よ
り多い場合は衝撃強度が低下する。この様に、本発明の目的とするバンパーを得る
ための樹脂組成物は、使用する各成分の構造を上
記の様に特定範囲に限定したうえで、各成分の配
合割合を特定化して初めて得ることができる。本発明の樹脂組成物は、一軸押出機、二軸押出
機、バンバリーミキサー、熱ロールなどの混練機
を用いて製造することができる。各成分の混合は
同時に行なつてもよく、また分割して行なつても
よい。分割添加の方法として、プロピレン−エチ
レンブロツク共重合体とタルクを混練した後ゴム
を添加する方法や、予めタルクを高濃度に混練し
てマスターバツチとし、それを別途ブロツク共重
合体やゴム等で希釈しながら混練する方法があ
り、また同様の方法で成形することもできる。混
練に必要な温度は160〜260℃であり、時間は１〜
20分である。さらに、これらの混練練において、
これらの基本成分以外に、酸化防止剤、紫外線吸
収剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、銅害防止剤、難
燃剤、中和剤、発泡剤、可塑剤、造核剤、気泡防
止剤、架橋剤等の添加剤を配合することができ
る。これらの添加剤の中でも、バンパーを得るた
めの樹脂組成物として、屋外における耐候性、耐
熱性、耐酸化安定性を向上せしめるために、酸化
防止剤として、２，６−ジ第三ブチルフエノー
ル、２，６−ジ第三ブチル−４−エチルフエノー
ル、２，６−ジ第三ブチル−α−ジメチルアミノ
−パラ−クレゾール、６−（４−ヒドロキシ−３，
５−ジ第三ブチルアニリノ）−２，４−ビスオク
チル−チオ−１，３，５−トリアジン、２，６−
ジ第三ブチル−４−メチルフエノール、トリス−
（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−第三ブチル
フエニル）ブタン、テトラキス−〔メチレン−３
−（3′，5′−ジ第三ブチル−4′−ヒドロキシフエニ
ル）プロピオネート〕メタン、ジラウリルチオジ
プロピオネート等、紫外線吸収剤として、２−ヒ
ドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフエノン、
２−ヒドロキシ−４−オクタデシロキシベンゾフ
エノン、４−ドデシロキシ−２−ヒドロキシベン
ゾフエノン、２−（2′−ヒドロキシ−3′−第三ブ
チル−5′−メチルフエニル）−５−クロロベンゾ
トリアゾール、２−（2′−ヒドロキシ−3′，5′−ジ
第三ブチル−フエニル）−５−クロロベンゾトリ
アゾール、ビス−（２，６−ジメチル−４−ピペ
リジル）セバケート等を配合することが好まし
い。本発明によるバンパーは、該樹脂組成物を、射
出成形、押出成形あるいはブロー成形することに
より得ることができる。特に成形法としては、射
出成形が適している。該樹脂組成物は、剛性度と
低温衝撃強度のバランスが秀れ、塗装性が秀れた
うえ、射出成形時の加工性や成形品の外観が秀れ
ているため成形サイクルの短縮や薄肉化が可能と
なり、自動車のバンパー材料、中でも流動性が要
求される大型バンパーに適用することが可能とな
る。以下、実施例によつて本発明の内容を具体的に
説明するが、それによつて範囲を限定されるもの
ではない。本発明による物性測定は以下の方法による。メルトインデツクス：JIS Ｋ−6758に準拠した。曲げ弾性率：ASTM D790に準拠し、23℃で測
定した。測定用試験片は住友重機械工業(株)製ス
クリユーインライン型射出成形機を用いて成形
した。アイゾツト衝撃強度（ノツチ付）：JIJ K7110に
準拠し、23℃と−30℃で測定した。測定用の試
験片は曲げ弾性率測定用試験片と同様に成形し
た。光沢：ASTM D532−53Tに準拠した。測定用試
験片は住友重機械工業(株)製スクリユーインライ
ン型射出成形機にて、厚さ２mmのシートを成形
した。フローマーク：住友重機械工業(株)製スクリユーイ
ンライン型射出成形機を用いて、幅100mm×長
さ400mm×厚さ３mmのシートを成形した。フロ
ーマークの発生状況は目視で観察し、以下の判
定を行なつた。目視結果判定フローマークが全く認められない５シート末端に少し認められる４シート全体に少し認められる３シート全体にかなり目立つ２シート全体に極端に目立つ１流動長：日本製鋼所製スクリユーインライン型射
出成形機を用いて幅25mm×長さ1060mm×厚さ
2.0mmの金型で、射出圧力700Kg／cm²、射出時間
８秒、金型温度50℃、成形温度250℃の条件で
成形し、流動した長さ（mm）を測定し加工性の
尺度とした。バンパーの成形：宇部興産(株)製スクリユーインラ
イン型射出成形機（UBEMAX2000型）を用い
て成形し、バンパー成形品を得た。バンパー成形品のペンジユラムテスト：
FMVSS581に規定された方法による。上記射
出成形により得られたバンパー成形品の衝撃試
験を行つた。測定温度は−30℃、実効衝撃質量
は1000Kgで行つた。バンパー成形品の塗装初期密着性：上記射出成形
により得られたバンパー成形品の切り出し片を
試験片とし、この試験片を１，１，１−トリク
ロルエタン蒸気（74℃）の中で30秒間、表面洗
浄して常温乾燥後、プライマーとして、日本ビ
ーケミカル社製RB291Hを塗装し、100℃のオ
ーブン中で20分間焼き付けし、その後、ウレタ
ン系塗料（日本ビーケミカル社製、フレキセン
＃101）をスプレー塗装し、120℃のオーブン中
で40分間焼き付け仕上げを行つた。この塗装試
験片の塗膜にカミソリ刃にて２mm角のゴバン目
100個（10縦×10横）を刻み、その上に24mm幅
のセロハンテープ（ニチバン株式会社製）を
指で圧着した後、その端面をつかんで一気に引
きはがした時に残存したゴハン目の数を残率
（％）として評価した。実施例１メルトインデツクスが20ｇ／10分、エチレン含
量が9.5重量％、プロピレン−エチレン共重合部
中のエチレン含量が53重量％で、該共重合部の極
限粘度が5.5dl／ｇであるプロピレン−エチレン
ブロツク共重合体（PP−１とする。）とエチレン
含量が50重量％で、ムーニー粘度ML¹⁰⁰℃₁₊₄が29、
極限粘度が1.47dl／ｇであるエチレンプロピレン
共重合ゴム（EPR−１とする。）及び平均粒子径
の3μのタルクをそれぞれ、65：25：10（重量部）
の割合で混合し、さらに上記の成分合計量100重
量部に対し、酸化防止剤イルガノツクス1010
（チバ・ガイギー社製）を0.5重量部、紫外線吸収
剤サノールLS770（チバ・ガイギー社製）を0.2
重量部添加した後、バンバリーミキサーにて、
190℃で10分間混練した。混練後、押出機にてペ
レツト状化したものを成形した。物性測定結果を
第１表に示す。比較例１実施例１において、PP−１の代わりに、メル
トインデツクスが7.0ｇ／10分、エチレン含量が
8.0重量％、プロピレン−エチレン共重合部中の
エチレン含量が45重量％で、該共重合部の極限粘
度が6.5dl／ｇであるプロピレン−エチレンブロ
ツク共重合体（PP−２とする。）を、またEPR−
１の代わりに、エチレン含量が49重量％で、ムー
ニー粘度ML¹⁰⁰℃₁₊₄が80、極限粘度が2.50dl／ｇで
あるエチレン−プロピレン共重合ゴム（EPR−
２とする。）を用いた以外は実施例１と同様の方
法で実施した。物性測定結果を第１表に示す。比較例２実施例１において、PP−１の代わりに、PP−
２を用いた以外は実施例１と同様の方法で実施
し。物性測定結果を第１表に示す。比較例３実施例１において、EPR−１の代わりにEPR
−２を用いた以外は実施例１と同様の方法で実施
した。物性測定結果を第１表に示す。比較例４実施例１において、PP−１の代わりに、メル
トインデツクスが46ｇ／10分、エチレン含量が
9.0重量％、プロピレン−エチレン共重合部中の
エチレン含量が51重量％で、該共重合部の極限粘
度が6.0dl／ｇであるプロピレン−エチレンブロ
ツク共重合体（PP−３とする。）と、EPR−１の
代わりに、EPR−２を用いた以外は、実施例１
と同様の方法で実施した。物性測定結果を第１表
に示す。比較例５実施例１において、PP−１の代わりに、PP−
３を用いた以外は実施例１と同様の方法で実施し
た。物性測定結果を第１表に示す。

【表】実施例２実施例１において、PP−１、EPR−１及びタ
ルクの配合割合をそれぞれ60：30：10（重量部）
に変えた以外は、実施例１と同様の方法で実施し
た。物性測定結果を第２表に示す。実施例３実施例１において、PP−１、EPR−１、及び
タルクの配合割合をそれぞれ50：30：20に変えた
以外は、実施例１と同様の方法で実施した。物性
測定結果を第２表に示す。実施例４実施例１において、EPR−１の代わりに、エ
チレン含量が70重量％で、ムーニー粘度ML¹⁰⁰℃₁₊₄
が22、極限粘度が1.32dl／ｇであるエチレン−プ
ロピレン共重合ゴム（EPR−３とする。）を用い
た以外は実施例１と同様の方法で実施した。物性
測定結果を第２表に示す。比較例６実施例１において、PP−１、EPR−１及びタ
ルクの配合割合をそれぞれ70：20：10に変えた以
外は実施例１と同様の方法で実施した。物性測定
結果を第２表に示す。比較例７実施例１において、PP−１、EPR−１及びタ
ルクの配合割合をそれぞれ50：40：10に変えた以
外は実施例１と同様の方法で実施した。物性測定
結果を第２表に示す。

【表】実施例５本発明で得られた樹脂組成物の塗装性をみるた
めに、実施例１〜４、及び比較例６で得られた組
成物を下記の方法によつて塗装性能試験を行なつ
た。塗装性試験方法：長さ90mm、幅90mm、厚さ２mmの
試験板に、まずエチレン酢酸ビニル系共重合体
プライマー（日本ビーケミカル社製
「RB196」）を吹付け塗装し、ついでウレタン
系上塗り塗料（日本ビーケミカル社製「RB−
263」）を膜厚40μになる様に吹付け塗装した。
10分間放置後、80℃で40分間焼付けた。塗料の
密着性は３日間放置後、塗膜に100個のゴバン
目をナイフで入れ、セロテープにて剥離し、残
存したゴバン目の数を残率（％）として評価し
た。結果を第３表に示す。

【表】実施例６本発明で得られた実施例１に示す樹脂組成物
を、宇部興産UBEMAX2000型射出成形機を用
い、成形温度240℃、金型温度40℃、射出時間
25sec、冷却時間60secで自動車用大型バンパー
（重量2600ｇ）を成形し、得られた成形品の外観
を肉眼で観察した所、フロマークがなく、高光沢
の良好な成形品が得られた。また、該バンパー成形品によるペンジユラムテ
ストおよび塗装初期密着性の評価を行ない、良好
な結果を得た。実施例７実施例６において、実施例１に示す樹脂組成物
の代わりに、実施例４に示す樹脂組成物を用いた
他は、実施例６と同様に実施し、同様の結果を得
た。比較例８実施例６で示した自動車用大型バンパーの成形
を、比較例４に示す樹脂組成物で同一成形条件に
て成形した所、自動車用大型バンパーの外観はバ
ンパーサイドにフローマークが目立ち、光沢にお
いても実施例６に示すバンパー成形品より低下し
ていた。また、ペンジユラムテストおよび塗装初期密着
性の評価を実施例６と同様に行なつたが、ペンジ
ユラムテストでは不良であつた。比較例９比較例８において、比較例４に示す樹脂組成物
の代わりに、比較例６に示す樹脂組成物を用いた
他は、比較例８と同様に実施し、ほぼ同様の結果
を得た。これらの結果を第４表に示す。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１（）メルトインデツクスが15〜30（ｇ／10
分）、エチレン含量が５〜15重量％、プロピレン
とエチレン共重合部のエチレン含量が30〜60重量
％、かつ該共重合部の135℃テトラリン溶液での
極限粘度が４〜10（dl／ｇ）であるプロピレン−
エチレンブロツク共重合体50〜70重量部、（）
エチレン含量が40〜80重量％、ムーニー粘度
ML¹⁰⁰℃₁₊₄が15〜45、かつ70℃キシレン溶液での極
限粘度が1.2〜2.0（dl／ｇ）であるエチレン−プ
ロピレン共重合ゴム25〜35重量部、および（）
平均粒子径が0.5〜10μであるタルク５〜20重量部
からなる樹脂組成物を成形してなることを特徴と
するバンパー。