JP2000335322A - 車両外部樹脂成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コア層とスキン層を互いの接着性が良好な組
み合わせとなるように材質を選択することにより、表面
塗装やＰＶＣを使用することなく良好な外観や寸法安定
性、衝撃吸収性が得られる樹脂成形品を提供する。 【解決手段】 スキン層３０によってコア層２０の表面
が覆われた車両外部樹脂成形品１０であって、前記スキ
ン層がメタリック調顔料の添加されたポリプロピレン系
樹脂からなり、前記コア層を構成する樹脂が、ポリプロ
ピレンを４０ｗｔ％以上含み、かつ示差走査熱量測定
（ＤＳＣ）により表される、前記ポリプロピレンの融解
熱量を示すピーク面積Ｓ１と、ポリプロピレンよりも低
温で融解する成分の融解熱量を示すピーク面積Ｓ２の関
係が、Ｓ２／Ｓ１＜１／２であるポリオレフィン系熱可
塑性エラストマーからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両外部樹脂成
形品に関し、特には、サイドモール、サイドパネル、ロ
ッカーモール等の長尺品に好適な車両外部樹脂成形品に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車には装飾や保護のために種々の樹
脂成形品が使用されている。例を挙げれば、図６に示す
ような、車体の側部外面に設けられるサイドモール６
１、車体の側部外面下端に取り付けられるロッカーモー
ル６２、ドア外面の下部に取り付けられるサイドパネル
６３等である。これらの樹脂成形品は、従来ＰＶＣ（塩
化ビニル樹脂）で構成され、射出成形や押出成形等によ
って所定形状とされた後に、所望の色に塗装されたもの
がほとんどであった。特に、車体外面に取り付けられる
成形品にとっては、前記塗装による美観の向上は欠くこ
とのできない重要なものであった。

【０００３】また、近年、前記塗装時に塗料から揮発す
る溶剤による環境汚染や、ＰＶＣ成形品の廃棄による環
境汚染が重要な問題となってきた。そのため、ＰＶＣか
らＰＰ系樹脂（ポリプロピレン系樹脂）に切り替えると
ともに、原料中に顔料を添加する材料着色（材着あるい
は原着とも称される。）して後塗装を廃止することが行
われるようになった。

【０００４】さらに、車体の外面に車体保護を兼ねて取
り付けられるものにあっては、低衝撃時の衝撃吸収性、
紫外線等による劣化の防止、温度変化に対する寸法安定
性が求められ、一種類の材質では対応できないため、コ
ア層をスキン層で覆う二層構造あるいは三層構造とし、
コア層に耐衝撃性および低線膨張係数を有する樹脂材料
を用い、スキン層に高外観、高耐候性の樹脂材料を用い
ることが提案されるようになった。

【０００５】しかし、前記材質からなる二層あるいは三
層構造のものであっても、寸法安定性や低速衝突時の衝
撃吸収性が十分とはいえなかった。すなわち、車体外面
に取り付けられた樹脂成形品は、低速衝突によって割れ
ることがあり、しかも特に長尺品でメタリック外観のも
のにあっては温度変化による成形品のわずかな波打ちが
外観を損ね、一定して良好な品質が得られない問題があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者は、
前記コア層とスキン層からなる樹脂成形品に対して種々
検討した結果、前記コア層とスキン層の低い接着性が、
前記寸法安定性や衝撃吸収性のバラツキを生じさせるの
を見いだした。また、前記コア層を構成する樹脂中のポ
リプロピレンの含有量及び示差走査熱量測定（ＤＳＣと
呼ばれる。）により表される、前記ポリプロピレンの融
解熱量を示すピーク面積と、ポリプロピレンよりも低温
で融解する成分の融解熱量を示すピーク面積の関係が、
コア層とスキン層の接着性に大きく関わっていることを
見いだし、この発明をなしたのである。

【０００７】すなわち、この発明では、コア層とスキン
層を互いの接着性が良好な組み合わせとなるように材質
を選択することにより、表面塗装やＰＶＣを使用するこ
となく良好な外観や寸法安定性、衝撃吸収性が得られる
樹脂成形品の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、スキン層に
よってコア層の表面が覆われた車両外部樹脂成形品であ
って、前記スキン層がメタリック調顔料の添加されたポ
リプロピレン系樹脂からなり、前記コア層を構成する樹
脂が、ポリプロピレンを４０ｗｔ％以上含み、かつ示差
走査熱量測定（ＤＳＣ）により表される、前記ポリプロ
ピレンの融解熱量を示すピーク面積Ｓ１と、ポリプロピ
レンよりも低温で融解する成分の融解熱量を示すピーク
面積Ｓ２の関係が、Ｓ２／Ｓ１＜１／２であるポリオレ
フィン系熱可塑性エラストマーからなることを特徴とす
る車両外部樹脂成形品に係る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付の図面に従ってこの発明
を詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例に係る車
両外部樹脂成形品を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ断
面図、図３は図１の車両外部樹脂成形品の成形型を示す
断面図、図４は図３の成形型の下型を示す斜視図、図５
はコア層を構成する樹脂のＤＳＣのグラフである。な
お、ここでは、車両外部樹脂成形品の一例として、サイ
ドモールを用いて説明する。

【００１０】図１及び図２に示すものは、この発明の一
実施例に係る車両外部樹脂成形品１０である。この車両
外部樹脂成形品１０は、車体の側部外面に設けられるサ
イドモールであり、横断面形状が円弧状とされ、底面の
中央部１１が装飾表面１２側へ湾曲し、その底面中央部
１１の両側が取り付け面１３とされた形状からなり、両
面テープ５０等によって前記取り付け面１３が車体へ固
定されるようになっている。また、前記車両外部樹脂成
形品１０は、コア層２０と、その表面２１を覆うスキン
層３０とで構成されており、公知のサンドイッチ射出成
形により一体に成形されている。

【００１１】前記スキン層３０は、車両外部樹脂成形品
１０表面の装飾性（外観）を高めるためのものであり、
耐傷付性及び高耐候性のある、公知のポリプロピレン系
樹脂からなっている。また、前記スキン層３０の樹脂材
料には、所望の色のメタリック調顔料が添加されている
ため、後加工で塗装する必要がない。なお、前記スキン
層３０のポリプロピレン系樹脂材料にはゴム成分が添加
されていても良いが、少なくともポリプロピレンの重量
分率が８０ｗｔ％以上のものが使用される。

【００１２】前記コア層２０は、前記車両外部樹脂成形
品１０にとって、主として良好な取り付けに必要な剛性
と適度な衝撃吸収性を付与するためのもので、車両外部
樹脂成形品１０の外周形状と略相似形状をしている。ま
た、前記コア層２０を構成する樹脂は、ポリプロピレン
を含むポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰ
Ｏ）とされている。なお、コア層２０を構成するポリプ
ロピレン以外の成分としては、ポリエチレン（ＰＥ）、
エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）、タルク等があ
る。

【００１３】前記コア層２０は、先に成形型内に成形さ
れているスキン層３０の内部に、溶融した前記ＴＰＯを
射出することによって成形されるため、成形型内におけ
る成形熱で前記スキン層３０のコア層２０との接触面３
１が融解し、コア層２０とスキン層３０が接着して一体
となる。このサンドイッチ射出成形時の接着力が小さい
と、寸法安定性や衝撃吸収性に問題が生じるため、コア
層２０とスキン層３０の接着性を上げる必要がある。

【００１４】前記サンドイッチ射出成形時の接着は、成
形型内に射出された溶融ＴＰＯの保有する熱を、先に射
出され冷却過程にあるスキン層３０が奪って該スキン層
３０のコア層２０との接触面３１が融解することによっ
て行われる。特に、ポリプロピレン成分同士は接着性が
良いため、前記スキン層３０中のポリプロピレン成分と
コア層２０中のポリプロピレン成分が互いに溶融した状
態になるのが良い。ところが、前記溶融ＴＰＯの保有熱
は射出後も連続的に補充されるものではないため、前記
溶融ＴＰＯはスキン層３０が融解している間にも冷却固
化していってしまう。そのため、前記スキン層３０中の
ポリプロピレン成分とコア層２０中のポリプロピレン成
分が十分に接着しないおそれがある。

【００１５】ところで、コア層を構成するある種のＴＰ
Ｏに対して示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行ったとこ
ろ、図５に示すような結果となり、このＴＰＯでは、ま
ずＰＰ成分よりも先に他の成分が低温で融解し、その後
ＰＰ成分の融解がなされるのが分かった。そのため、逆
に熱量が放出されるときには、まずＰＰ成分が固化し、
その後他の成分が低温で固化する。よって、サンドイッ
チ射出成形時に、溶融ＴＰＯが保有する熱をスキン層に
放出するときには、まずＰＰ成分が熱を放出し、その後
他の成分が熱を放出することになり、例えばＰＰ成分の
少ないＴＰＯでは、冷却過程におけるＰＰ結晶化に伴う
発熱量が少なくなり、接触面３１付近は冷え易く、結
果、コア層とスキン層が十分に接着しない場合が生じる
と推測される。

【００１６】特に、車両外部樹脂成形品１０の厚みｔ２
が薄い場合は、金型への放熱が進み易いため、スキン層
とコア層が接着し難くなる。そのため、前記車両外部樹
脂成形品１０の厚みｔ２は、２ｍｍ以上にされることが
好ましい。しかし、前記厚みｔ２が厚くなり過ぎるとソ
リ等の不具合を生じ易くなる。そこで、前記厚みｔ２
は、２ｍｍ以上５ｍｍ以下にされるのが良い。さらに、
車両外部樹脂成形品１０の長さｌが長い程、ゲートより
遠い箇所で接着不良が起こり易いことを見い出した。こ
れも、上記車両外部樹脂成形品の厚みｔ２の場合と同じ
ように、ゲートから遠い程、金型への放熱量が大きくな
るためと考えられる。

【００１７】そこで、本発明者は、前記ＴＰＯに対する
ＤＳＣの測定結果と、コア層とスキン層の接着性の関係
を種々検討したところ、次のことを見いだした。すなわ
ち、コア層を構成するＴＰＯが、ポリプロピレンを４０
重量％（ｗｔ％）以上含み、かつＤＳＣにより表され
る、前記ポリプロピレンの融解熱量を示すピーク面積Ｓ
１と、ポリプロピレンよりも低温で融解する成分の融解
熱量を示すピーク面積Ｓ２の関係が、Ｓ２／Ｓ１＜１／
２であれば、十分なコア層とスキン層の接着性が確保で
きることが判明した。

【００１８】なお、前記コア層２０を構成する樹脂に
は、−３０℃〜８０℃、コア層の厚みｔ１＝２．５ｍｍ
における線膨張係数（ＡＳＴＭ Ｄ ６９６）が８×１
０^−５ｃｍ／ｃｍ・℃より小で、−３０℃におけるアイ
ゾッド衝撃強度（ＡＳＤＭ Ｄ２５６）が５ｋｇ・ｃｍ
／ｃｍ^２より大であるものが好ましい。

【００１９】次に、この発明の具体的実施例及び比較例
の物性と各種評価を下記の表１に示す。ここで、実施例
及び比較例における車両外部樹脂成形品（サイドモー
ル）は、図３及び図４に示した成形型４０に対して、型
締め力８５０ｔの射出成形機を用い、サンドイッチ射出
成形によって得られたものである。なお、樹脂は、ラン
ナー部４３を経由し、端末のフィルムゲート４４から成
形型キャビティ部４５に注入される。成形時の各種条件
としては、射出圧：８００ｋｇ／ｃｍ^２、射出速度：４
０ｍｍ／秒、シリンダー設定温度：２１０℃、ホットラ
イナー部設定温度：２２０℃を採用した。符号４１は成
形型の下型、４２は成形型の上型である。

【００２０】また、前記成形型４０によって成形された
車両外部樹脂成形品は、前述し、また図１及び図２に示
した形状のものであり、車両外部樹脂成形品の長さｌ＝
１０５０ｍｍ、該車体外部樹脂成形品の幅ｗ１＝７０ｍ
ｍ、中央部の厚みｔ２＝３．２ｍｍ、車体への取り付け
面の幅ｗ２＝５．５ｍｍとなる。さらに、前記取り付け
面には、予めＰＰ用プライマー（住友３Ｍ社製「Ｋ−５
２０」）を塗布し乾燥させた後、アクリル系両面テープ
５０（住友３Ｍ社製、幅ｗ３＝５．０ｍｍ、厚みｔ３＝
１．０ｍｍ）を圧着貼合させ、これを鉄鋼製の板に貼っ
て評価を行った。

【００２１】なお、スキン層としては、ポリプロピレン
単独重合体９５ｗｔ％、プロピレン−ブテン共重合ゴム
５ｗｔ％の配合のものを用い、前記スキン層にメタリッ
ク顔料として球状アルミニウム粉（商品名：メタック
ス、東洋アルミ株式会社製）を０．５ｗｔ％配合して緑
色メタリック調に着色した。コア層には、表１に記載し
たように、ポリプロピレンとＥＰＲ、ＰＥ、タルク等で
構成されるものを用いた。

【００２２】また、実施例及び比較例における各種評価
は、以下に示す方法で行った。 〔１〕コア層のポリプロピレンの融解熱量を示すピーク
面積Ｓ１と、ポリプロピレンよりも低温で融解する成分
の融解熱量を示すピーク面積Ｓ２の関係（Ｓ２／Ｓ
１）： セイコー社製の測定装置を用いて、測定条件１０℃／ｍ
ｉｎの昇温過程によるＤＳＣで測定。

【００２３】〔２〕車両外部樹脂成形品の車体への貼付
試験：サンドイッチ成形により得られた車両外部樹脂成
形品（サイドモール）の取り付け面と鉄鋼製の板を、ア
クリル系両面テープ（住友３Ｍ社製、幅ｗ３＝５．０ｍ
ｍ、厚みｔ３＝１．０ｍｍ）を介して貼り付ける。次
に、車両外部樹脂成形品の上面部に６０℃に加熱したケ
ロシンを１分間噴霧した後、予め−３０℃に保持された
恒温槽にて２時間冷却処理し、更に予め８０℃に保持さ
れた恒温槽にて２時間加熱処理し、この冷却処理と加熱
処理とをそれぞれ１０回繰り返し処理して、車両外部樹
脂成形品が鉄鋼製の板から剥離するかどうかを評価し
た。

【００２４】〔３〕耐衝撃性試験：−３０℃で３時間放
置した車両外部樹脂成形品（サイドモール）に５００ｇ
の鉄球を２０ｃｍの高さより落下させ、割れ等を評価し
た。なお、表中の下線が付けられた数値は、当該数値が
この発明の範囲外であることを示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１から明らかなように、実施例１及び２
は気温が上下しても車両外部樹脂成形品と車体の接着性
が保たれ、車両外部樹脂成形品が車体から剥離すること
はなかった。また、耐衝撃性に関しても、コア層及びス
キン槽に割れ等が発生することはなかった。これに対
し、比較例１ないし４は気温が上下することによって車
両外部樹脂成形品が車体から剥離したり、衝撃に対して
割れが発生するなどの不具合が生じた。

【００２７】なお、この実施例では、サンドイッチ射出
成形法によって成形したものについて説明したが、この
発明は上記成形法によって成形したものに限らず、他の
成形方法、例えば、ダブルインジェクション成形、２層
押出成形等によっても実施することができる。特に、先
にコア層を成形した後にスキン層を被覆させる方法で車
両外部樹脂成形品を成形すると、スキン層を被覆させる
ときには既にコア層が冷却固化しているので、接着性を
上げるのは困難であり、この発明が重要となる。また、
ここでは２層構造のものを例に挙げて説明してきたが、
３層構造のものに適用しても良い。

【００２８】

【発明の効果】以上図示し説明したように、この発明に
おける車両外部樹脂成形品によれば、コア層とスキン層
の接着性が良好となるために、良好な外観や寸法安定
性、衝撃吸収性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る車両外部樹脂成形品
を示す平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１の車両外部樹脂成形品の成形型を示す断面
図である。

【図４】図３の成形型の下型を示す斜視図である。

【図５】コア層を構成する樹脂のＤＳＣのグラフであ
る。

【図６】車両外部樹脂成形品の取り付け状態を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１０ 車両外部樹脂成形品 ２０ コア層 ３０ スキン層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D023 AA01 AA03 AB01 AB05 AC02 AC22 AD05 AD06 AD22 4F100 AK03B AK04 AK07A AK07B AK64 AL09B BA02 BA16 CA13A EH36 GB32 JA20B JB16B JK11 JL04 JL11 JN24A YY00B 4J002 BB11W DA096 FA086 FD096 GN00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スキン層によってコア層の表面が覆われ
   た車両外部樹脂成形品であって、 前記スキン層がメタリック調顔料の添加されたポリプロ
   ピレン系樹脂からなり、 前記コア層を構成する樹脂が、ポリプロピレンを４０ｗ
   ｔ％以上含み、かつ示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により
   表される、前記ポリプロピレンの融解熱量を示すピーク
   面積Ｓ１と、ポリプロピレンよりも低温で融解する成分
   の融解熱量を示すピーク面積Ｓ２の関係が、Ｓ２／Ｓ１
   ＜１／２であるポリオレフィン系熱可塑性エラストマー
   からなることを特徴とする車両外部樹脂成形品。