JP2014118525A

JP2014118525A - 自動車部材用樹脂及び自動車部材

Info

Publication number: JP2014118525A
Application number: JP2012276336A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Inoue; 敦士井上; Katsuhiro Matsuda; 克洋松田; Hirokazu Osawa; 博和大澤; Takuya Fujii; 拓也藤井; Hodaka Mochizuki; 穂高望月; Shinichi Touge; 信一垰口; Kiyohiko Yamamura; 清彦山村; Mikio Furukawa; 幹夫古川; Ryuta Kurozuka; 隆太黒塚
Original assignee: Nagase and Co Ltd; Unitika Ltd; Toyota Motor East Japan Inc
Current assignee: Nagase and Co Ltd; Unitika Ltd; Toyota Motor East Japan Inc
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2014-06-30

Abstract

【課題】自動車用の樹脂部材において、機械的特性、成形性及び塗装付着性に優れ、さらに、耐候性及び部材の薄肉化による車両の軽量化をも図ることができる自動車部材用樹脂及びそれからなる自動車部材を提供する。
【解決手段】ポリプロピレン系樹脂と、炭素繊維と、ポリビニルアルコール繊維と、熱可塑性エラストマーと、Ｎ−アルコキシヒンダードアミン系化合物を主成分とする光安定剤とからなり、前記熱可塑性エラストマーが、α−オレフィン系エラストマー、エチレン−アクリル酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体及びビニル芳香族化合物含有エラストマーからなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、自動車外装用水性塗膜界面のピール強度が０．３ｋｇｆ以上、比剛性が１５．５ＭＰａ^1/3／（ｇ／ｃｍ³）以上、シャルピー衝撃強度が１０ｋＪ／ｍ²以上である自動車部材用樹脂を射出成形して自動車部材を作製する。
【選択図】なし

Description

本発明は、ポリプロピレン系樹脂材料を主成分とする自動車部材用樹脂及びそれからなる自動車部材に関し、より詳しくは、機械的特性、成形性及び塗装付着性に優れ、部材の軽量化にも寄与し得る射出成形に好適な自動車部材用樹脂及びそれからなる自動車部材に関する。

ポリプロピレン系樹脂は、軽量で汎用性が高く、安価で、かつ、機械的特性に優れているため、自動車の内装・外装部材等の幅広い分野で用いられている。

従来、このようなポリプロピレン系樹脂においては、成形品の強度や弾性率等を向上させるために、ガラス繊維が配合されていた。
しかしながら、ガラス繊維を配合したポリプロピレン系樹脂成形品は、軽量性及び機械的特性の指標である比重当たりの強度や剛性、すなわち、比強度や比剛性が十分ではなく、成形品の薄肉軽量化へのガラス繊維の寄与は十分と言えるものではなかった。

また、炭素繊維をポリプロピレン系樹脂に配合することにより、比強度や比剛性が優れた成形品が得られることも知られている。
しかしながら、炭素繊維を配合したポリプロピレン系樹脂成形品は、十分な靭性や耐衝撃性が得られなかった。

これに対しては、例えば、特許文献１に、ポリプロピレン系樹脂に、ポリアミド繊維やポリエステル繊維等の有機長繊維と、炭素繊維とを配合することにより、ポリプロピレン系樹脂成形品の耐衝撃性を向上させることができることが記載されている。
また、特許文献２には、ポリプロピレン系樹脂に、タルクと、オレフィン系又は芳香族含有エラストマーと、アミド化合物と、炭素繊維等の繊維状無機フィラーとを配合することにより、ポリプロピレン系樹脂成形品の剛性及び耐衝撃性を向上させることができることが記載されている。

特開２００９−１３３３１号公報特開２００６−８３２５１号公報

ところで、自動車部材用樹脂においては、軽量性や機械的特性のみならず、その表面への塗装付着性も求められる。

しかしながら、上記特許文献１に記載されたポリプロピレン系樹脂組成物は、成形品の塗装付着性の向上を考慮したものではなく、また、比剛性や成形性も十分とは言えなかった。
一方、上記特許文献２に記載されたポリプロピレン系樹脂組成物は、成形品の塗装付着性の向上も図られるとされているが、有機繊維は配合されておらず、比重が大きく、曲げ弾性も不十分であり、成形品の薄肉軽量化に寄与する比剛性を有しているものではなかった。

また、ポリプロピレン系樹脂組成物に有機繊維や熱可塑性エラストマーを含む場合、一般に、樹脂組成物の流動性が低下するため、バンパー等の大型部品を射出成形する際の成形性の確保も課題となっていた。

したがって、自動車部材用樹脂には、軽量性、耐衝撃性、塗装付着性及び成形性をバランスよく兼ね備えた材料が求められる。

本発明は、上記のような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものであり、自動車用の樹脂部材において、機械的特性、成形性及び塗装付着性に優れ、さらに、耐候性及び部材の薄肉化による車両の軽量化をも図ることができる自動車部材用樹脂及びそれからなる自動車部材を提供することを目的とするものである。

本発明に係る自動車部材用樹脂は、ポリプロピレン系樹脂と、炭素繊維と、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維と、熱可塑性エラストマーと、Ｎ−アルコキシ（ＮＯＲ型）ヒンダードアミン系化合物を主成分とする光安定剤とからなり、前記熱可塑性エラストマーが、α−オレフィン系エラストマー、エチレン−アクリル酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体及びビニル芳香族化合物含有エラストマーからなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、自動車外装用水性塗膜界面のピール強度が０．３ｋｇｆ以上、比剛性が１５．５ＭＰａ^1/3／（ｇ／ｃｍ³）以上、シャルピー衝撃強度が１０ｋＪ／ｍ²以上であることを特徴とする。
このようなポリプロピレン系樹脂組成物によれば、成形性及び成形品の塗装付着性及び耐候性に優れ、かつ、成形品の機械的特性に優れていることから自動車用の樹脂部材の薄肉軽量化を図ることが可能となる。

また、本発明に係る自動車部材は、上記自動車部材用樹脂が射出成形されてなることを特徴とする。
成形性に優れた上記自動車部材用樹脂は、特に、射出成形により良好な自動車用の樹脂部材を提供することができる。

本発明に係る自動車部材用樹脂を用いれば、自動車用の樹脂部材の機械的特性、成形性、耐候性及び塗装付着性を向上させることができる。さらに、部材の薄肉化による車両の軽量化を図ることも可能となる。

実施例に係る樹脂配合組成及び評価結果を示した表１である。比較例に係る樹脂配合組成及び評価結果を示した表２である。

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明に係る自動車部材用樹脂は、ポリプロピレン系樹脂と、炭素繊維と、ＰＶＡ繊維と、熱可塑性エラストマーと、ＮＯＲ型ヒンダードアミン系化合物を主成分とする光安定剤を必須成分として含有するものである。

本発明において用いられるポリプロピレン系樹脂は、特に限定されるものではなく、例えば、プロピレンの単独重合体、プロピレンを主成分とする他のオレフィン（例えば、エチレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン等）との共重合体等のプロピレン単位が５０モル％以上である樹脂が挙げられる。
このようなポリプロピレン系樹脂は、オレフィン系樹脂の中でも、耐熱性、耐薬品性、軽量性に優れており、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。また、共重合体の場合には、ランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であってもよく、好ましくは、プロピレン−エチレン共重合体であり、プロピレン−エチレンブロック共重合体がより好ましい。

前記ポリプロピレン系樹脂は、メルトフローレート（ＭＦＲ）（ＪＩＳＫ７２１０準拠、２３０℃、荷重２１．２Ｎで測定した値）が、６０〜１５０ｇ／１０分であることが好ましい。
ＭＦＲが６０ｇ／１０分未満の場合、配合される繊維が破損や分散性の低下を生じやすくなり、また、射出成形時の流動性、すなわち、成形性が低下する。一方、ＭＦＲが１５０ｇ／１０分を超えると、成形品の機械的特性が低下する傾向にある。

また、前記自動車部材用樹脂中に配合される炭素繊維は、成形品の比剛性及び耐衝撃性を向上させる働きをするものであり、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系、ピッチ系のいずれでもよい。また、取り扱いやすさの観点から、集束剤が付与されているものが好ましいが、付与されていないものでもよい。

前記炭素繊維は、平均繊維径が５〜１５μｍであることが好ましい。
前記平均繊維径が５μｍ未満であると、配合時に折損する炭素繊維が増加し、補強効果に劣る。一方、前記平均繊維径が１５μｍを超えると、成形品の耐衝撃性が低下し、また、成形品表面の外観が不良化する。

前記炭素繊維の配合時の平均繊維長は、成形品の曲げ弾性で表される剛性が向上する長さでよく、補強効果の観点からは、３ｍｍ以上であることが好ましい。
前記平均繊維長が３ｍｍ未満であると、成形品の剛性及び耐衝撃性が低下する。

また、前記炭素繊維は、引張弾性率が１００ＧＰａ以上であることが好ましい。
前記引張弾性率が１００ＧＰａ未満であると、成形品の剛性が低下する。

前記炭素繊維の配合量は、本発明に係る自動車部材用樹脂中、３〜３０重量％であることが好ましく、５〜１５重量％がより好ましく、７〜１３重量％が特に好ましい。
前記配合量が３重量％未満の場合、剛性を補うためのＰＶＡ繊維の配合量を増やすか、又は、熱可塑性エラストマーの配合量を減らす必要があり、ＰＶＡ繊維の過剰により、成形時の流動性の低下、成形品の比剛性の低下や表面外観の不良化が生じ、あるいはまた、熱可塑性エラストマーの過少により、塗装付着性が低下する。一方、前記配合量が３０重量％を超える場合、成形時の流動性、成形品の耐衝撃性や外観品質が低下する。

前記自動車部材用樹脂中に配合されるＰＶＡ繊維は、成形品の剛性、耐衝撃性及び塗装付着性を向上させる働きをするものであり、特に限定されるものではないが、例えば、平均重合度１５００〜７０００のＰＶＡを、ジメチルスルホキシド等の有機溶媒、又は、ホウ酸を０．５〜５重量％添加した水に溶解し、メタノール又はアルカリ水溶液からなる凝固浴にて湿式紡糸した後、延伸して得られたものを用いることができる。また、取り扱いやすさの観点から、集束剤が付与されているものが好ましいが、付与されていないものでもよい。
なお、上記のような働きをするＰＶＡ繊維の特性を妨げない範囲内において、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維もしくはポリアミド繊維等の合成繊維、又は、セルロース繊維もしくはジュート繊維等の天然繊維、又は、レーヨン繊維等の再生繊維等、他の有機繊維を併用してもよい。

前記ＰＶＡ繊維は、単繊維の平均直径が５〜３０μｍであることが好ましい。
前記平均直径が５μｍ未満の場合、成形時にＰＶＡ繊維が折れ曲がりやすくなり、補強効果が低下する。一方、前記平均直径が３０μｍを超えると、成形品の強度、剛性、耐衝撃性等の機械的特性が低下し、また、表面外観が不良化する。

前記ＰＶＡ繊維の配合時の平均繊維長は、２〜２０ｍｍであることが好ましく、３〜１５ｍｍがより好ましく、５〜１０ｍｍが特に好ましい。
前記平均繊維長が２ｍｍ未満の場合、成形品の剛性及び耐衝撃性が低下する。一方、前記平均繊維長が２０ｍｍを超えると、繊維の分散性が低下し、成形時の流動性も低下し、また、成形品の表面外観が不良化する。

前記ＰＶＡ繊維は、引張弾性率が１４ＧＰａ以上であることが好ましい。
前記引張弾性率が１４ＧＰａ未満であると、成形品の剛性が低下する。

前記ＰＶＡ繊維の配合量は、本発明に係る自動車部材用樹脂中、３〜３０重量％であることが好ましく、５〜２０重量％がより好ましく、７〜１５重量％が特に好ましい。
前記配合量が３重量％未満の場合、成形品の剛性及び耐衝撃性が低下する。一方、前記配合量が３０重量％を超えると、成形時の流動性が低下しやすくなり、また、成形品の反り等の変形や比剛性の低下を生じる。

なお、前記炭素繊維と前記ＰＶＡ繊維の合計配合量は、４０重量％以下であることが好ましい。
前記合計配合量が４０重量％を超えると、自動車部材用樹脂中の繊維占有体積が過剰となり、成形品表面に繊維が浮き出す等、成形品の表面品質が低下する。

前記自動車部材用樹脂中に配合される熱可塑性エラストマーは、成形品の耐衝撃性及び塗装付着性を向上させる働きをするものであり、α−オレフィン系エラストマー、エチレン−アクリル酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体及びビニル芳香族化合物含有エラストマーからなる群から選択される少なくとも１種であり、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

前記α−オレフィン系エラストマーのα−オレフィンは、エチレン、プロピレン及び炭素数４〜２０のα−オレフィンであることが好ましい。これらは単独でも、２種以上混合されたものであってもよい。炭素数４〜２０のα−オレフィンとしては、例えば、１−ブテン、イソブテン、１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、２−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン等が挙げられ、好ましくは、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテンである。

前記α−オレフィン系エラストマーとしては、例えば、エチレン−１−ブテン共重合体、プロピレン−１−ブテン共重合体、エチレン−１−ヘキセン共重合体、プロピレン−１−ヘキセン共重合体、エチレン−１−オクテン共重合体、プロピレン−１−オクテン共重合体等が挙げられ、これら１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。好ましくは、エチレン−１−ブテン共重合体、プロピレン−１−ブテン共重合体である。

前記α−オレフィン系エラストマーの密度は、前記ポリプロピレン系樹脂に対する分散性の向上及び成形品の耐衝撃性の向上等の観点から、０．８６〜０．９１ｇ／ｃｍ³であることが好ましい。
また、ＭＦＲ（１９０℃）は、成形品の耐衝撃性の向上の観点から、０．１〜３０ｇ／１０分であることが好ましい。

上記のようなα−オレフィン系エラストマーは、公知の重合触媒を用いて、公知の重合方法により製造することができる。
公知の重合触媒としては、例えば、バナジウム化合物、有機アルミニウム化合物及びハロゲン化エステル化合物からなるチーグラー・ナッタ触媒系や、チタン原子、ジルコニウム原子又はハフニウム原子に少なくとも１種のシクロペンタジエニルアニオン骨格を有する基が配位したメタロセン化合物とアルモキサンもしくはホウ素化合物とを組み合わせた触媒、いわゆるメタロセン触媒系が挙げられる。
また、公知の重合方法としては、例えば、炭化水素化合物等の不活性有機溶媒中でエチレンとα−オレフィンとを共重合させる方法や、溶媒を用いずにエチレン及びα−オレフィン中で共重合させる方法等が挙げられる。

また、前記α−オレフィン系エラストマーとしては、市販品を好適に用いることができ、具体的には、三井化学株式会社製の「タフマー」シリーズ、例えば、「ＤＦ６４０」、「ＤＦ７４０」、「ＤＦ８４０」、「ＤＦ９４０」、「ＤＦ１４０」、「Ａ−４０７０Ｓ」、「Ａ−４０８５Ｓ」、「Ａ−４０９０Ｓ」、「ＸＭ−５０７０」、「ＸＭ−５０８０」等が挙げられる。

前記エチレン−アクリル酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体は、ポリプロピレン系樹脂との相溶性及び塗装付着性の向上の観点から、不飽和カルボン酸成分の含有量が前記共重合体中０．５〜４重量％であることが好ましい。

前記不飽和カルボン酸成分としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、クロトン酸等の外、不飽和ジカルボン酸のハーフエステル、ハーフアミド等が挙げられる。これらのうち、樹脂の分散安定性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸が好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸が特に好ましい。

前記エチレン−アクリル酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体は、塗装付着性の向上の観点から、アクリル酸エステル成分の含有量が、前記共重合体中３〜４０重量％であることが好ましい。

前記アクリル酸エステル成分としては、アクリル酸と炭素数１〜３０のアルコールとのエステルが挙げられ、これらのうち、入手のしやすさの点から、アクリル酸と炭素数１〜２０のアルコールとのエステルが好ましい。具体的には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸デシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル等が挙げられ、これらは単独でも、２種以上混合されたものであってもよい。これらのうち、塗装付着性の向上の観点から、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチルが好ましく、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルがより好ましく、アクリル酸エチルが特に好ましい。

前記エチレン−アクリル酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体の各構成成分の共重合の形態は、特に限定されるものではなく、例えば、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合（グラフト変性）等が挙げられる。

前記エチレン−アクリル酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体の融点は、塗装付着性の向上の観点から、１２０℃以下であることが好ましく、９０℃以下がより好ましく、７０℃以下が特に好ましい。
また、ビカット軟化点は、同様の観点から、３０〜８０℃であることが好ましい。

また、前記エチレン−アクリル酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体のＭＦＲ（１９０℃、荷重２１．２Ｎ）は、１〜３００ｇ／１０分であることが好ましい。
前記ＭＦＲが１ｇ／１０分未満の場合は、自動車部材用樹脂中に均一に分散させることが困難であり、成形が困難となる。一方、前記ＭＦＲが３００ｇ／１０分を超える場合も、自動車部材用樹脂中に均一に分散させることが困難であり、また、塗装付着性が低下する。

前記エチレン−アクリル酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体としては、市販品を好適に用いることができ、具体的には、アルケマ株式会社製の無水マレイン酸変性ポリエチレン樹脂である「ボンダイン」シリーズ、例えば、「ＬＸ−４１１０」、「ＨＸ−８２１０」、「ＨＸ−８２９０」、「ＡＸ−８３９０」等が挙げられる。

前記ビニル芳香族化合物含有エラストマーとしては、例えば、ビニル芳香族化合物重合体ブロックと共役ジエン系重合体ブロックからなるブロック共重合体や、前記ブロック共重合体の共役ジエン部分の二重結合を水素添加したブロック重合体等が挙げられる。
具体的には、スチレン−エチレン−ブテン−スチレン系ゴム（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン系ゴム（ＳＥＰＳ）、スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレン系ゴム（ＳＢＢＳ）等のブロック共重合体又はこれらのゴム成分を水添したブロック共重合体等が挙げられる。また、スチレン等のビニル芳香族化合物とエチレン−プロピレン−非共役ジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）等のオレフィン系共重合体ゴムとを反応させて得られるゴムも好適に使用することができ、これらは単独でも、２種以上混合されたものであってもよい。

前記ビニル芳香族化合物含有エラストマーは、塗装付着性の向上の観点から、ビニル芳香族化合物の平均含有量が、通常、１０〜４０重量％であり、好ましくは１０〜２０重量％である。

前記ビニル芳香族化合物含有エラストマーのＭＦＲ（ＪＩＳＫ６７５８、２３０℃）は、自動車部材用樹脂中における分散状態や塗装付着性の観点から、１〜１５ｇ／１０分であることが好ましい。

上記のようなビニル芳香族化合物含有エラストマーは、例えば、オレフィン系共重合体ゴム又は共役ジエンゴムに対して、ビニル芳香族化合物を重合、反応等により結合させる方法等により製造することができる。

また、前記ビニル芳香族化合物含有エラストマーとしては、市販品を好適に用いることができ、具体的には、旭化成ケミカルズ株式会社製の水添スチレン−ブタジエン系熱可塑性エラストマー樹脂である「タフテック」シリーズ、例えば、「Ｈ１２２１」、「Ｈ１０６２」、「Ｈ１０４１」、「Ｐ１５００」、「Ｍ１９１１」、「Ｍ１９４３」等が挙げられる。

前記熱可塑性エラストマーの配合量は、塗装付着性を確保するために、本発明に係る自動車部材用樹脂中、１０重量％以上であることが好ましく、１６重量％以上がより好ましく、２０重量％以上が特に好ましい。配合量の上限は特に制限されないが、成形時の流動性及び成形品の比剛性とのバランスから、５０重量％程度までは配合することができる。

前記自動車部材用樹脂中に配合されるＮＯＲ型ヒンダードアミン系化合物を主成分とする光安定剤は、成形品の初期物性や初期色調、耐候性能の観点から、例えば、高分子量型ヒンダードアミン系光安定剤と立体障害ヒンダードアミン系光安定剤の混合物であり、低塩基性の耐候安定剤システムである、ＢＡＳＦ社製の「ＴＩＮＵＶＩＮＸＴ８５５ＦＦ」を好適に用いることができる。なお、ＮＯＲ型ヒンダードアミン系化合物とは、ピペリジン環のイミノ基（＞Ｎ−Ｈ）のＨがアルコキシル基（−ＯＲ）に置換されたヒンダードアミン系化合物である。

前記自動車部材用樹脂には、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、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してもよい。

前記自動車部材用樹脂の成形方法は、特に制限されるものではなく、例えば、ポリプロピレン系樹脂、炭素繊維、ＰＶＡ繊維、熱可塑性エラストマー及びＮＯＲ型ヒンダードアミン系化合物を主成分とする光安定剤を、それぞれ所定の配合量で一括で混練し、ペレット化した後射出成形する方法や、ポリプロピレン系樹脂と炭素繊維とを含有するマスターバッチと、ポリプロピレン系樹脂とＰＶＡ繊維とを含有するマスターバッチとをそれぞれ調製し、これらのマスターバッチと、熱可塑性エラストマー、ＮＯＲ型ヒンダードアミン系化合物を主成分とする光安定剤、及び、必要に応じてポリプロピレン系樹脂とを、それぞれ所定の配合量で混合した後、射出成形する方法等を適用することができる。

前記混合方法は、特に限定されるものではなく、湿式混合、乾式混合、溶融混合等の公知の混合方法を採用することができる。特に、自動車部材用樹脂の各成分を所定の配合量で一括で溶融混練してペレット化することが、均一分散性の観点から好ましい。
また、前記成形条件も、特に限定されるものではなく、従来のポリプロピレン系樹脂の射出成形と同様の条件を採用することができる。

上記のような方法により成形された本発明に係る自動車部材用樹脂は、自動車外装用水性塗膜界面のピール強度が０．３ｋｇｆ以上、比剛性が１５．５ＭＰａ^1/3／（ｇ／ｃｍ³）以上、シャルピー衝撃強度が１０ｋＪ／ｍ²以上のずれの条件も満たすものである。
自動車外装用塗膜界面とのピール強度が０．３ｋｇｆ未満の場合、塗膜耐久性が不十分となり、高圧洗車等に曝される自動車外装への適用が困難となる。
また、比剛性が１５．５ＭＰａ^1/3／（ｇ／ｃｍ³）未満の場合、自動車部材に必要な剛性を確保するために肉厚を増す必要があり、部材の薄肉軽量化への効果が不十分となる。前記比剛性は、１６．０ＭＰａ^1/3／（ｇ／ｃｍ³）以上であることが好ましい。
また、シャルピー衝撃強度が１０ｋＪ／ｍ²未満の場合、特に、バンパー等の自動車外装用部材としての耐衝突性能が不足するため、肉厚を増す等の必要性が生じ、部材の薄肉軽量化への効果が不十分となる。

また、本発明に係る自動車部材用樹脂は、厚さ１ｍｍ、幅２０ｍｍ、温度４０℃のバーフロー金型における樹脂温度２００℃、射出圧６０ＭＰａでの流動長が１４０ｍｍ以上であることが好ましく、１７０ｍｍ以上がより好ましく、２００ｍｍ以上が特に好ましい。
前記流動長が１４０ｍｍ未満の場合、バンパー等の大型射出成形品の成形時に、溶融樹脂の流動性が不十分となり、成形品の表面にフローマークやウェルドが発生し、外観品質が劣ることがある。

本発明に係る自動車部材は、上記の自動車用部材樹脂が射出成形されてなるものであり、特に、自動車外装用部材として好適に用いることができる。具体的には、フェンダーパネル、バックドア、バンパー、スポイラー、ガーニッシュ、ピラーカバー、フロントグリル、リアボディパネル等が挙げられる。

以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
ポリプロピレン系樹脂としてプロピレン−エチレンブロック共重合体（「ノバテックＰＰＢＣ１０ＡＨＡ」日本ポリプロ株式会社製；ＭＦＲ１００ｇ／１０分（２３０℃、荷重２１．２Ｎ））７４．５重量％と、炭素繊維（「ダイアリードＫ６３７１Ｔ」三菱樹脂株式会社製；ピッチ系、平均繊維径１１μｍ、平均繊維長６ｍｍ、引張弾性率６４０ＧＰａ）７．５重量％、ＰＶＡ繊維（「ユニチカビニロンＡＢ−２０００Ｔ６ｍｍＰ−１００」ユニチカ株式会社製；平均繊維径１４μｍ、平均繊維長６ｍｍ、引張弾性率２７ＧＰａ）７．５重量％と、熱可塑性エラストマー（α−オレフィン系エラストマー「タフマーＸＭ５０７０」三井化学株式会社製；密度０．８９ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ３．０ｇ／１０分（１９０℃、荷重２１．２Ｎ）１０重量％と、光安定剤（高分子量型ヒンダードアミン系光安定剤と立体障害ヒンダードアミン系光安定剤の混合物からなる耐候剤「ＴＩＮＵＶＩＮＸＴ８５５ＦＦ」ＢＡＳＦ社製）０．５重量％とを配合し、二軸押出機（「ＴＥＭ２６ＳＳ」東芝機械株式会社製；スクリュ径２６ｍｍ）にて、シリンダー温度２００℃、スクリュー回転数１５０ｒｐｍ、吐出量１０ｋｇ／ｈで溶融混練し、押し出したストランドを冷却固化した後、長さ６ｍｍに切断して樹脂を得た。この樹脂を８０℃で１０時間乾燥した。

（実施例２〜１２）
樹脂組成を表１（図１）に示す配合割合に変更し、それ以外は、実施例１と同様にして、樹脂を調製した。

（実施例１３，１４）
ＰＶＡ繊維として、繊維長の異なるもの（「ユニチカビニロンＡＢ−２０００Ｔ４ｍｍＰ−１００」ユニチカ株式会社製；平均繊維長４ｍｍ、又は、「ユニチカビニロンＡＢ−２０００Ｔ１６ｍｍＰ−１００」ユニチカ株式会社製；平均繊維長１６ｍｍ）を用いた以外は、実施例４と同様にして、樹脂を調製した。

（実施例１５，１６）
熱可塑性エラストマーとして、α−オレフィン系エラストマーの代わりに、オレフィン−アクリル酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体（「ボンダインＡＸ−８３９０」アルケマ株式会社製；エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体、無水マレイン酸１．３重量％、アクリル酸エステル２９重量％、融点６７℃、ビカット軟化点３８℃、ＭＦＲ７ｇ／１０分（１９０℃、荷重２１．２Ｎ））を用い、樹脂組成を表１（図１）に示す配合割合に変更し、それ以外は、実施例１と同様にして、樹脂を調製した。

（実施例１７〜１９）
熱可塑性エラストマーとして、α−オレフィン系エラストマーの代わりに、ビニル芳香族化合物含有エラストマー（「タフテックＨ１０６２」旭化成ケミカルズ株式会社製；水添ＳＥＢＳ、スチレン含有量１８重量％、ＭＦＲ４．５ｇ／分（２３０℃、荷重２１．２Ｎ））を用い、樹脂組成を表１（図１）に示す配合割合に変更し、それ以外は、実施例１と同様にして、樹脂を調製した。

（比較例１〜９）
樹脂組成を表２（図２）に示す配合割合に変更し、それ以外は、実施例１と同様にして、樹脂を調製した。

（比較例１０，１１）
従来技術の代表例として、プロピレン−エチレンブロック共重合体、炭素繊維及びＰＶＡ繊維の代わりに、ガラス繊維２０重量％強化ポリプロピレン樹脂（「ファンクスターＬＲ２５Ｚ」日本ポリプロ株式会社製；ガラス長繊維含有量５０重量％、平均繊維長８ｍｍのものを、ポリプロピレン系樹脂の含有量が８０重量％、ガラス長繊維の含有量が２０重量％となるように乾式混合した長繊維強化複合樹脂組成物）を用い、樹脂組成を表２（図２）に示す配合割合に変更し、それ以外は、実施例１と同様にして、樹脂を調製した。

（比較例１２）
ＰＶＡ繊維の代わりにＰＥＴ繊維（「Ｅ７２１１６７０Ｔ２４０」ユニチカ株式会社製、平均繊維径２７μｍ）を用い、樹脂組成を表２（図２）に示す配合割合に変更し、それ以外は、実施例１と同様にして、樹脂を調製した。
なお、比較例１２の樹脂は、従来技術である上記特許文献１の実施例３に相当するものである。

上記実施例及び比較例において調製した各樹脂について、以下に示す方法により各種評価を行った。

（１）塗膜ピール強度
各樹脂を、長さ１５０ｍｍ、幅１００ｍｍ、厚み２ｍｍの平板用金型を取り付けた射出成形機（「ＮＥＸ１１０−１２Ｅ」日精樹脂工業株式会社製）を用いて、シリンダ温度２００℃、金型温度４０℃、射出速度１００ｍｍ／秒、射出時間１０秒、冷却時間１５秒で射出成形し、成形体の評価用板状試験片を得た。
この板状試験片の長さ方向の一端にマスキングテープを貼り、ＰＰ樹脂用プライマーを塗布した。マスキングテープを剥がした後、上塗りを所定の膜厚（１００±１０μｍ）で均一に塗装し、１２０℃で２日間乾燥させた。
その後、試験片に、長軸と平行に１０ｍｍ間隔で基材まで達する切り込みを入れ、プライマー未塗装部の塗膜を剥がした。剥がした塗膜部分を、引っ張り試験機を用いて、速度５０ｍｍ／ｍｉｎで試験片から引っ張り、試験片の中央付近の塗膜が均一に剥がれている時の引っ張り強度を測定した。同じ試験片で試験を３回行った結果の平均値をピール強度とした。

（２）比剛性
各樹脂を、ＩＳＯ規格のダンベル片用金型を取り付けた射出成形機（「ＮＥＸ１１０−１２Ｅ」日精樹脂工業株式会社製）を用いて、シリンダ温度２００℃、金型温度４０℃、射出速度１００ｍｍ／秒、射出時間１０秒、冷却時間１５秒で射出成形し、評価用ダンベル試験片を得た。
このダンベル試験片について、ＩＳＯ１７８に基づいて曲げ弾性率を測定した。
次に、ダンベル試験片の中央部を切り出し、電子比重計（「ＥＤ−１２０Ｔ」ミラージュ貿易株式会社製）を用いて比重を測定し、密度を求めた。
得られた曲げ弾性率値と密度から、下記式にて比剛性を算出した。
（比剛性）＝（曲げ弾性率）^1/3／（密度）

（３）シャルピー衝撃強度
上記（２）と同様にして得られた評価用ダンベル試験片から切り出し、ノッチ加工したシングルノッチ試験片について、ＪＩＳＫ７１１１−１に基づいてエッジワイズ試験にて衝撃強度を測定した。

（４）耐候性
上記（２）と同様にして得られた評価用ダンベル試験片を促進耐候試験機（キセノンウェザーメーター）にて２０６５ｋＪ曝露後、曲げ試験（３点曲げ試験；２３℃、曲げ速度２．０ｍｍ／ｍｉｎ）を行った際の亀裂の有無により評価し、亀裂が発生した場合を耐候性不良と判定した。

（５）バーフロー流動長
各樹脂を、厚み１ｍｍ、幅２０ｍｍのバーフロー試験金型（スパイラル状）を取り付けた射出成形機（「ＮＥＸ１１０−１２Ｅ」日精樹脂工業株式会社製）を用いて、シリンダ温度２００℃、金型温度４０℃、射出速度１００ｍｍ／秒、射出圧６０ＭＰａにて３回射出成形して、平均バーフロー流動長を求めた。

上記各樹脂の配合組成及び評価結果を、実施例は表１（図１）に、比較例は表２（表２）にまとめて示す。

表１に示した結果から明らかなように、実施例は、本発明に係る自動車部材用樹脂の配合組成からなり、かつ、塗膜ピール強度、比剛性及びシャルピー衝撃強度の各特性を満たすものであり、成形品の耐候性及び成形時における流動性も十分であることが認められた。
一方、表２に示した比較例は、本発明に係る自動車部材用樹脂の配合組成を備えておらず、塗膜ピール強度、比剛性及びシャルピー衝撃強度のいずれの特性をも満たすものはなかった。
なお、光安定剤を配合しなかった場合（比較例４，１０〜１２）は、促進耐候試験後の曲げ試験時に、試験片表面に亀裂が発生し、耐候性に劣るものであることから、自動車外装用部材には適さないことが認められた。
また、従来技術であるガラス繊維強化ポリプロピレン系樹脂を用いた場合（比較例１０，１１）は、比剛性は十分であるが、熱可塑性エラストマーを配合しても、塗膜ピール強度が不十分であった。さらに、従来技術であるＰＥＴ繊維を配合した場合（比較例１２）は、比剛性も塗膜ピール強度も不十分であった。

Claims

ポリプロピレン系樹脂と、炭素繊維と、ポリビニルアルコール繊維と、熱可塑性エラストマーと、Ｎ−アルコキシヒンダードアミン系化合物を主成分とする光安定剤とからなり、
前記熱可塑性エラストマーが、α−オレフィン系エラストマー、エチレン−アクリル酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体及びビニル芳香族化合物含有エラストマーからなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、
自動車外装用水性塗膜界面のピール強度が０．３ｋｇｆ以上、比剛性が１５．５ＭＰａ^1/3／（ｇ／ｃｍ³）以上、シャルピー衝撃強度が１０ｋＪ／ｍ²以上であることを特徴とする自動車部材用樹脂。
請求項１に記載された自動車部材用樹脂が射出成形されてなることを特徴とする自動車部材。