JPH04153242A

JPH04153242A - エンジン用制振性樹脂成形品

Info

Publication number: JPH04153242A
Application number: JP27996890A
Authority: JP
Inventors: Toru Yoshida; 徹吉田; Koichi Sato; 宏一佐藤; Koji Sasaki; 佐々木　鴻治; Daisuke Tsutsumi; 大輔堤
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1990-10-17
Filing date: 1990-10-17
Publication date: 1992-05-26

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、シリンダへソドカバー、ギ°ヤーケースなど
に用いる。制振性に優れたエンジン用制振性樹脂成形品
に関する。

〔従来技術〕

近年、自動車に関しては、燃費向上という社会的要請に
応えて、その構成部品を金属からプラスチックに変える
ことにつき研究が活発になされており、その実用化も進
んでいる。

プラスチック材料のうちポリプロピレン樹脂は各種の物
性バランスがとれた材料であり、かつ比較的安価である
ため自動車の内装用、外装用の部品に大量に使用されて
いる。そして、特にタルク。

ガラス繊維、炭酸カルシウム等のフィラー及びこれらの
混合物を、ポリプロピレン樹脂に充填した強化ポリプロ
ピレン樹脂は１強度、耐熱性に優れていることから、タ
イミングベルトカバー、ギヤカバー、ファンシュラウド
、エアクリーナーケースなど使用条件が比較的高温雰囲
気下であるエンジンルーム内の各種部品へ積極的に適用
されている。

一方、最近では自動車に対して軽量化の他に騒音の低減
が求められており、その中でも特にエンジン騒音の低減
が強く望まれている。騒音の対策法としては制振、遮音
、防振、吸音等があり、エンジン騒音が固体伝搬音の寄
与が大きいか、或いは空気透過音の寄与が大きいかによ
って対策法が異なる。特に、タイミングベルトの外側を
覆うタイミングベルトカバー、ギヤカバー等のエンジン
周辺部品では、車種、エンジン形式によっても異なるが
、−船釣に固体伝搬音の寄与に基づく騒音が主であるこ
とが多い、そこで、材料置換によって騒音低減を図るた
めには材料の制振性能を向上させることが必要である。

従来１割振性能を向上させたポリプロピレン樹脂として
は、特開昭６２−４３４４３号公報に記載された発明が
ある。このものは５　クマロン・インデン樹脂等の粘着
性付与剤樹脂、熱可塑性エラストマー、ポリプロピレン
樹脂を混合したものである。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら、上記公開公報に記載された強化ポリプロ
ピレン樹脂も、４０〜１００°Ｃという比較的高温度に
おいて使用されるエンジン周辺部品に適用する際には、
その機械的強度、耐熱性及び制振性能は未だ不十分であ
る。

本発明は、上記間旺点に鑑み鋭意研究を重ねた結果なさ
れたもので、低温から高温に至るまでの広い温度範囲で
優れた制振性能を有し、かつ機械的強度、耐熱性にも優
れたエンジン用制振性樹脂成形品を提供しようとするも
のである。

（課題の解決手段〕本発明は（Ａ）結晶性ポリプロピレン樹脂３５〜９８重量部と。

（Ｂ）ポリエチレン樹脂１〜６０重量部と。

（Ｃ）芳香族炭化水素樹脂１〜３０重量部とよりなる樹
脂成分を所定形状に成形してなることを特徴とするエン
ジン用制振性樹脂成形品にある。

本発明において、結晶性ポリプロピレン樹脂としては、
いわゆるポリプロピレン樹脂と変性ポリプロピレン樹脂
とがある。前者のポリプロピレン樹脂としては、ホモポ
リプロピレンの他にプロピレン−エチレンランダム共重
合体（エチレン含量２０重量％以下）、プロピレン−エ
チレンブロック共重合体（エチレン含量２０重量％以下
）及びこれらの混合物が用いられる。また、後者の変性
ポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン樹脂と。

不飽和カルボン酸またはその誘導体とを、有機過酸化物
の存在下で変性したものである。

しかして、結晶性ポリプロピレン樹脂としては。

このポリプロピレン樹脂と変性ポリプロピレン樹脂とを
混合して用いることが好ましい、この際。

変性ポリプロピレン樹脂は、樹脂成分中に１〜２０％（
重量比以下同じ）含まれることが好ましい。

また、結晶性ポリプロピレンのメルトフローインデック
スは５〜５０が好ましく、これが５未満の場合には成形
加工性及び成形品の外観が悪くなり５０を越える場合は
耐衝撃性の低下が著しくなる。

結晶性ポリプロピレン樹脂は、樹脂成分中に３５〜９８
重量部（樹脂成分の合計１００重量部）配合する。

次に、ポリエチレン樹脂は樹脂成分中に１〜６０重量部
含有させる。該ポリエチレン樹脂は１高密度、低密度、
線状低密度などの複数の種類を併用することもできる（
実施例参照）。

また、芳香族炭化水素樹脂とは１次式で示される石油樹
脂であり、樹脂成分・中に１〜３０重量部含有させる。

（上式において、Ｒ２Ｒ，は、Ｈ又はＣＨ，を示す。ｎ
は重合度を示す、）また、該芳香族炭化水素樹脂は２通常、環球法測定によ
る軟化点が８０°Ｃ〜１７０°Ｃを示すものが用いられ
る。

次に、結晶性ポリプロピレン樹脂と、ポリエチレン樹脂
と芳香族炭化水素樹脂との組成比は、結晶性ポリプロピ
レン樹脂３５〜９８重量部、ポリエチレン樹脂１〜６０
重量部５芳香族炭化水素樹脂１〜３０重量部である。こ
こに、樹脂成分としての上記三者の合計量は１００重量
部である。上記結晶性ポリプロピレン樹脂が、３５重量
部未満では強度、耐熱性が低下し、９８重量部を越える
と制振性能が低下する。また、ポリエチレン樹脂が１重
量部未満では制振性能が低下し、６０重量部を越えると
強度が低下する。また、上記芳香族炭化水素樹脂が１重
量部未満では制振性能の改良効果が少なく、３０重量部
を越えると強度、耐熱性が低下する。

更に、より好ましい混合比は、結晶性ポリプロピレン樹
脂６０〜８５重量部と、ポリエチレン樹脂５〜３０重量
部と残部芳香族炭化水素樹脂である。

また本発明においては、上記樹脂成分に更にタルクとガ
ラス繊維とを特定量配合することにより。

制振性能を維持しつつ、更に機械的強度、耐熱性を向上
させたエンジン用制振性樹脂成形品を得ることができる
。

即ち、このものは。

（Ａ）結晶性ポリプロピレン樹脂３５〜９８重量部と（Ｂ）ポリエチレン樹脂１〜６０重量部と。

（Ｃ）芳香族炭化水素樹脂１〜３０重量部とを混合して
なる樹脂成分（合計１００重量部）が５０〜９５重量％
。

（Ｄ）タルクが４〜５０重量％（Ｅ）ガラス繊維が１〜４０重量％よりなり。

かつタルクとガラス繊維との合計量が５０重量％以下で
ある樹脂組成物を所定形状に成形してなることを特徴と
するエンジン用制振性樹脂成形品にある。

上記タルクとは、構造式が３Ｍｇ０・４ＳｉＯ・Ｈ２Ｏ
で示される板状のフィラーである。該タルクは１機械的
強度、耐熱性、及び加工性の点から平均粒径が１〜２０
μｍのものを用いることが好ましい。２０μｍを越える
とタルクの分散性が不充分となり、十分な補強効果が得
られず方１μｍ未満では嵩高となり、結晶性ポリプロピ
レン樹脂との混合性が低下する。更に、好ましくは１〜
１５μｍのものを用いる。更に、特に高強度、高剛性が
要求される場合は１．５〜５μｍのものを用いることが
好ましい。ここでいう平均粒径とは、遠心沈降式粒度分
布測定装置を用いて測定した粒度分布曲線において、積
算フルイ下の５０％交差線上の粒径（Ｄ５０）を以て定
義された値である。

上記ガラス繊維としては、ポリプロピレン樹脂組成物の
補強剤として用いられているものであれば良く、長繊維
タイプ（ガラスロービング）から短繊維タイプ（チョツ
プドストランド、ミルドファイバー）のものまで任意の
形状のものが適用可能である。また、この中チタンブト
ストランドが最も好ましく、特に表面がンランカンプリ
ング剤で処理された。長さ３〜６ｍ＋＋、直径５〜１５
μｍのものがより好ましい。また、シランカップリング
剤で表面処理されたチョツプドストランドを用いる場合
には、前記結晶性ポリプロピレン樹脂として変性ポリプ
ロピレン樹脂１〜２０％（樹脂組成物中の含有量）を用
いると機械的強度、耐熱性が向上する。

タルクとガラス繊維は、樹脂組成物中に、タルク４〜５
０％、ガラス繊維１〜４０％で、かつタルクとガラス繊
維との合計量は５０％以下である。

タルクが４％未満、及びガラス繊維が１％未満では十分
な機械的強度、耐熱性を得ることができない。またタル
クのみでガラス繊維を混合しない場合、タルクの混合比
を増やすことにより剛性は向上するが１機械的強度、耐
熱性は１００　’Ｃの環境下で常用するに十分なレベル
に達しない、一方タルクが５０％を越えるか、あるいは
ガラス繊維が４０％を越えた場合、又はタルクとガラス
繊維との合計量が５０％を越えると１機械的強度、耐熱
性は十分なレベルにあるが、制振性能の低下あるいは製
品の外観品質の低下を招くため好ましくない。

即ち、４〜５０％のタルクと１〜４０％のガラス繊維を
１両者の混合量が５０％以下となるように混合すること
により、制振性能に優れ、かつ機械的強度、耐熱性に優
れた強化ポリプロピレン樹脂組成物を得ることができる
。また、タルクとガラス繊維との合計混合量が５％未満
の場合には機械的強度、耐熱性が低い。

なお、上記ガラス繊維を混合するに当たっては該ガラス
繊維と前記結晶性ポリプロピレン樹脂とを混合して粒体
状にしたガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂を用いるこ
ともできる。この場合は。

前記成分中ガラス繊維を除く成分を予め混合しておき、
成形品を成形する際に該ガラス繊維強化ポリプロピレン
樹脂を添加する。このガラス繊維強化ポリプロピレン樹
脂の添加は他成分のみからなるペレットを予め作ってお
き、これに添加混合することもできる。

なお２本発明においては、ポリプロピレン組成物中に、
エチレン−αオレフィン共重合体を添加し、耐衝撃性を
向上させることもできる（実施例参照）。

次に、上記組成物は、−軸押出機２二軸押出機ニーター
、グラベンター。バンバリーミキサー等の通常の混練機
を用いて製造することができる。

通常は、各配合成分を所定の割合にてタンブラ−式ブレ
ンダー、ヘンシェルミキサー、リボンミキサー等により
混合し、その後押出機等で混練してベレット状のコンパ
ウンドとなし、その後所望するエンジン用制振性樹脂成
形品の形状に加工する。

また、この混練に当たっては、予めポリエチレン樹脂と
芳香族炭化水素樹脂を押出機で溶融混練し、その混練組
成物と結晶性ポリプロピレン樹脂更にはタルク、ガラス
繊維を混線押出する２ステージ法を用いることもできる
。また、タルク、ガラス繊維の一部または全量を、押出
機のシリンダーの中間において途中供給してもよい。

また３本発明においては、前記成分以外に酸化防止剖、
紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止荊、核剤顔料、難燃剤５
増量則、加工助剤等の添加剤を混合してもよい。

本発明にかかるエンジン用制振性樹脂成形品は。

エンジン及びその周辺機器に機械的に取付ける樹脂成形
品として用いるものである。かかる、＃Ａ脂成形品とし
ては、シリンダヘッドカバー、ギヤカバー、タイミング
ベルトカバー　オイルパン、ミッションカバー、エアク
リーナケース、レヅネータ、排気管などがある。

〔作用及び効果〕

本発明のエンジン用制振性樹脂成形品は、前記（Ａ）〜
（Ｃ）よりなる樹脂成分により作製されている。そのた
め、従来問題とされていた比較的高温度（４０〜１００
°Ｃ）における制振性能に関して、高い効果を発揮する
。また１曲げ弾性率。

曲げ強度、熱変形温度に関しても高い能力を有する。

また、上記（Ａ）〜（Ｃ）よりなる樹脂成分に。

更にタルク及びガラス繊維を混合した樹脂組成物を用い
て作製したエンジン用制振性樹脂成形品においては、上
記曲げ弾性率２曲げ強度、熱変形温度が一層向上する。

以上のごとく１本発明によれば、制振性能１機械的強度
及び耐熱性に優れたエンジン用制振性樹脂成形品を提供
することができる。

〔実施例〕

以下１本発明にかかる実施例及び比較例につき説明する
。

諸物性の測定は、以下の方法により行った。また、各側
における成分の配合割合、試験片の測定結果は各表に示
した。

上記配合割合は、前記（Ａ）〜（Ｃ）よりなる樹脂成分
を用いた場合、　（Ａ）〜（Ｅ）よりなる樹脂組成物を
用いた場合とも、全混合物中における各重量％で示す。

なお、（Ａ）〜（Ｅ）よりなる樹脂組成物中における各
成分の重量％範囲は、結晶性ポリプロピレン樹脂１７．
５〜９３．１％、ポリエチレン樹脂０．５〜５７％、芳
香族炭化水素樹脂０．５〜２８．５％、タルク４〜５０
％、ガラス繊維１〜４０％である。

Ｏ曲げ弾性率２曲げ強度ＡＳＴＭ　　Ｄ７９０に従って試験を行った。

○　熱変形温度ＡＳＴＭ　　Ｄ６４８に従い、４．６ｋｇ／ｃｉｌ荷重
（実施例１〜８．比較例１〜７）、又は１８．６ｋｇ／
ｃｊ荷重（他の例）にて試験を行った。

Ｏ損失係数縦、横がともに１５（１ｍ＋、厚さ３■の正方形の平板
を射出成形にて作製し、室温から１００°Ｃまで昇温可
能な恒温槽中で平板の中心部を０．１Ｇで加振させ、伝
達関数を測定した。

そして、１次共振点から半値幅法にて損失正接ηを計算
した。

また、実施例、比較例に掲げる試験片の作製は所定割合
に混合した混合物を長さＬ／直径Ｄり２７ａａ＋＋、３
０ａｍ＋の異方向回転２軸押出機で溶融混練しペレット
とした。ついで２　このペレットを８０°Ｃ１３時間乾
燥した後、５ｏｚ射出成形機にて成形し３試験片を作製
した。

「実施例１〜８及び比較例１〜７」次に、前記（Ａ）〜（Ｃ）よりなる樹脂成分を用いた各
実施例、比較例につき、第１表及び第２表を用いて説明
する。

各実施例、比較例において、結晶性ポリプロピレン樹脂
としては、ハイボールＪ−８００（メルトフローインデ
ックス２２）を、ポリエチレンとしては高密度ポリエチ
レンであるハイゼックス５２００Ｓ　（いずれも三井石
油化学工業■製）を用いた。

また、芳香族炭化水素樹脂としての芳香族石油樹脂は１
日石ネオポリマー１２０（軟化点１２０°Ｃ日本石油化
学■製）を用いた。

第１表及び第２表より次のことが分る。

まず、第１表において１本発明にかかる実施例品は、い
ずれも曲げ弾性率１５．０００ｋｇ／ｊ以上８曲げ強度
３００ｋｇ／ｃｄ以上、熱変形温度９０゛Ｃ以上４０〜
ｌＯＯ′ｃの損失係数０．０４５以上という優れた性能
を有している。

これに対して、第２表において、比較例１は結晶性ポリ
プロピレンのみを用いているため、損失係数が低い。ま
た、比較例２はポリエチレンを含有しておらず、比較例
３は芳香族炭化水素樹脂が多く、共に熱変形温度が低い
。また、比較例４５は結晶性ポリプロピレンが少なく、
共に曲げ弾性率、熱変形温度が低く、また前者は曲げ強
度も低い、また、比較例６はポリエチレン樹脂のみであ
り、前者２種の強度及び熱変形温度も低く、また、４０
”Ｃにおける損失係数も低い、また、比較例７は芳香族
炭化水素樹脂を含有せず、４０″Ｃ６０“Ｃにおける損
失係数が低い。

以上より知られるごとく１本発明にががるエンジン用制
振性樹脂成形品は、制振性能等に関して優れた性能を有
することが分る。

「実施例９〜２１及び比較例８〜１６」次に、前記（Ａ
）〜（Ｅ）の樹脂組成物を用いた各実施例、比較例につ
き、第３表ないし第５表を用いて説明する。

まず、各寞施例、比較例において結晶性ポリプロピレン
樹脂としては、ハイボールＪ−８００（ホモポリマー、
メルトフローインデンクス２２）とＦＲＰＰ−Ｅ−７０
００（ガラス繊維３０％入りホモＰＰ）の混合物（いず
れも三片石油化学工業■製）を用いた。但し、比較例１
３は、上記ハイボールＪ−８００とＰＰＧ６０−４　（
ガラス繊維６０％入りホモＰＰ、ポリプラスチック株製
）との混合物である。

また、ポリエチレンＡはハイゼ７クス１３００Ｊ（高密
度ポリエチレン、ＨＤＰＥ）、ポリエチレンＢはネオゼ
７クス３５１０Ｆ（中密度ポリエチレン、ＭＤＰＥ）、
ポリエチレンＣはミラソン６７（低密度ポリエチレン、
ＬＤＰＥ）、ポリエチレンＤはウルトゼックス２５１０
０Ｊ　（線状低密度ポリエチレン、Ｌ−ＬＤＰＥ）、ポ
リエチレンＥはハイゼノクス５２００Ｓ　（高密度ポリ
エチレン、ＨＤＰＥ）で、いずれも三片石油化学工業■
製のものを用いた。

また、芳香族炭化水素樹脂としての芳香族石油樹脂は９
日石ネオポリマー１２０（軟化点１２０°Ｃ１日本石油
化学■製）を用いた。タルクは、ＬＭＲｌｏｏ（平均粒
径１．８μｍ冨士タルク■製）を用いた。ガラス繊維は
上記のごとく結晶性ポリプロピレン樹脂中に混合されて
いる。

また、実施例１８．２０は、２種類のポリエチレン樹脂
を併用した例を示している。また、実施例１９は、衝撃
性を向上させるため１　エチレンαオレフィン共重合体
（タフマーＡ４０８５゜三片石油化学工業■製）を添加
した例を示している。

第３表〜第５表より次のことが分る。

即ち、まず第３表において、実施例９〜１１と比較例日
、９とを比較すると両者は共にタルク。

ガラス繊維を同量用いているが７比較例８はポリエチレ
ン樹脂及び芳香族炭化水素樹脂を含有していないため、
４０°Ｃの損失係数が０．０２程度と低い。また、比較
例９は芳香族炭化水素樹脂を含有しているため損失係数
は高いが、ポリエチレン樹脂を含有していないため、熱
変形温度が１１２°Ｃと低い。また、比較例１０はガラ
ス繊維を含有していないため９曲げ強度、熱変形温度と
もに極めて低い。

これに対し１本発明の実施例９〜１１は４０〜１００　
’Ｃの損失係数が０．０２５以上、熱変形温度１２０°
Ｃ以上１曲げ強度７００ｋｇ／ｃ−ｄ以上１曲げ弾性率
３５０００以上という条件を全て満足している。

次に、第４表においては、比較例１３はタルクを含有し
ていないため、低温域での損失係数が０゜０３未満であ
る。また、比較例１４はガラス繊維を含有していないの
で、４０〜８０℃の損失係数が０．０２４と低い、また
、実施例１２〜１５と比較例１１．１２とはタルク及び
ガラス繊維を同量含有しているが、比較例１１は芳香族
炭化水素樹脂が少量のため、また比較例１２は芳香族炭
化水素樹脂を含有していないため、共に低温域での損失
係数が０．０２５未満である。

また、実施例１２〜１５は、ポリエチレン樹脂の種類及
び量を変えたり、結晶性ポリプロピレン樹脂の量を変え
たりしているが、いずれも前記本発明の効果を満足して
いる。

また、第５表に示す実施例１６〜１８は１本発明の範囲
において各成分量を種々に変化させているが、いずれも
優れた損失係数、熱変形温度等を有する。

また、実施例１９はエチレン−αオレフィン共重合体を
添加したものであるが、実施例９と同様に優れた性能を
示している。また、該実施例１９は、アイゾツト衝撃強
度（ノン千付）が６．　２ｋｇ・ｃ１１／ｃｍであった
。なお、実施例１９のエチレンαオレフィン共重合体に
代えてポリエチレンＣを含有する実施例１８は、上記衝
撃強度が４．４誌・ｃｔａ　／　（１であった。

また、実施例２０．２１は２実施例１８．１９に比して
ガラス繊維量が少ないので３強度が若干低いが制振性能
が高い。比較例１５．１６は、ガラス繊維を含んでいな
いので。

実施例２０゜に比して曲げ強度及び熱変形温度が低い。

（以下余白）「実施例２２」次に、前記樹脂組成物を用いて成形したベルトカバーに
ついて述べる。

上記ベルトカバーは、第１図及び第２図に示すごとく、
ベルトカバー１と、その下端面に装着した耐熱ゴム製ガ
スケント２とよりなる。ベルトカバー】は、下方を開放
した箱形で、その上方にはプーリー穴１２を、下方側方
には取付用ボルト穴１５を有する。

上記ベルトカバー１は、ガソリンルエンジン用で７前記
実施例１１と比較例１４の樹脂組成物を用いて、ンリン
ダ温度約２２０°Ｃ１金型温度約４０°Ｃにて、それぞ
れ射出成形したものである。このベルトカバーの大きさ
は、Ｆ１５０ｃ＋＊、横３０ＣＩｌ深さ３Ｃ１，厚さ０
．２５（１ｍであった。

上記ベルトカバーを同一条件でエンジンに組付けてベン
チテストを行い、ベルトカバーから３０ＣＮＭれた位Ｉ
にマイクを設置して音圧レベルを測定した。測定時のへ
ルトカバーの温度は８０°Ｃであった。

その結果、実施例１１にかかるベルトカバーは。

比較例１４のそれに対して、オーバーオール値（即ち１
００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの全域）で約１〜２ｄＢ　（デ
シベル）の騒音低減効果を示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例２４にかかるヘルドカバーの斜視Ｖ、
第２図は第１図のＡ−Ａ線矢視断面図である。１゜ベルトカバ取付用ボルト穴。出代願人豊田埋入

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（Ａ）結晶性ポリプロピレン樹脂３５〜９８重量
部と、（Ｂ）ポリエチレン樹脂１〜６０重量部と、（Ｃ）芳香族炭化水素樹脂１〜３０重量部とよりなる樹脂成分を所定形状に成形してなることを特
徴とするエンジン用制振性樹脂成形品。
（２）（Ａ）結晶性ポリプロピレン樹脂３５〜９８重量
部と、（Ｂ）ポリエチレン樹脂１〜６０重量部と、（Ｃ）芳香族炭化水素樹脂１〜３０重量部とを混合してなる樹脂成分（合計１００重量部）が５０
〜９５重量％、（Ｄ）タルクが４〜５０重量％、（Ｅ）ガラス繊維が１〜４０重量％、よりなり、かつタルクとガラス繊維との合計量が５０重
量％以下である樹脂組成物を所定形状に成形してなるこ
とを特徴とするエンジン用制振性樹脂成形品。