JPH04334801A - ランプリフレクター - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂組成物を
基体とする、たとえば自動車のヘッドライト等に用いる
ランプリフレクターに関するものであり、更に詳しくは
ポリフェニレンスルフィド樹脂、特定の繊維径を有する
繊維状充填材および無機質中空状充填材を必須成分とす
る樹脂組成物を基体とする、耐熱性、耐久性および生産
性にすぐれ、且つ軽量のランプリフレクターに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年の自動車工業分野における金属部品
のプラスチック化は一段とその速度を増しており、しか
も代替すべきプラスチック材料に対する要求も単なる軽
量化やデザインの自由度増加にとどまらず、部品の複合
化による部品点数の削減によってもたらされるトータル
生産コストの抑制およびプラスチック部品自体の生産性
向上へと高度化している。その中でも自動車用ランプリ
フレクターは比較的大型の部品であることから、軽量化
や生産性向上による低コスト化が強く求められる部品で
ある。

【０００３】そして、従来ランプリフレクターのプラス
チック化は主としてフェノール樹脂や不飽和ポリエステ
ルなどの熱硬化性樹脂をベースとするコンパウンドによ
ってなされていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱硬化
性樹脂からなるランプリフレクターは、軽量および材料
コストの低減という目的は一応達成することができるも
のの、成形サイクルが長い、金型汚れが多発しクリーニ
ングが頻繁に必要となる、或いは成形品にバリが発生し
易いためこれを除去する工程が必要になるなど生産性の
点では多くの問題があり、これらの改良が望まれていた
。

【０００５】このような生産性の問題を解決するための
方法としては、射出成形可能な熱可塑樹脂の使用が考え
られ、一部ではナイロン樹脂やＰＢＴ、ＰＥＴなどのポ
リエステル樹脂を用いた検討もなされているが、ランプ
リフレクターは強い光源の近傍で用いられることから高
い耐熱性が要求され、しかも真空蒸着などの方法で表面
を金属化された際、平滑な金属表面を与えるための高度
な表面平滑性や温度、湿度などの異なる環境下でも焦点
に　”ブレ”　を生じさせないための高い寸法安定性お
よび高い機械強度なども同時に要求されるため、未だこ
れらの諸要求を全て満足できる熱可塑性樹脂材料は見出
されていないのが実情である。そして、更に最近の軽量
化要求の高度化にともなって、熱硬化樹脂系コンパウン
ド品よりも更に低比重化の要求も出ているのである。

【０００６】本発明者らは、ポリフェニレンスルフィド
樹脂　（以下ＰＰＳ樹脂と略す）　をマトリクス樹脂と
して選択し、更に無機充填材と特定の中空状無機質充填
材を特定の割合で組み合わせて得られる樹脂組成物を射
出成形することにより、耐熱性、表面平滑性、寸法安定
性および強度などの諸要求特性を満足し、且つ軽量で生
産性の高い熱可塑性樹脂製ランプリフレクターが得られ
ることを見出した。

【０００７】しかし、最近ランプリフレクターを小型化
する傾向があり、同じ光源に対して反射面積が小さくな
るのでリフレクターは従来以上に高い温度に曝され、さ
らに高い耐熱性を要求される。一方、リフレクターの耐
熱性を高めるため樹脂組成物に繊維状無機質充填材を添
加することが知られているが、この場合の繊維状無機質
充填材としては繊維径９〜１５ミクロンのガラスファイ
バーが用いられる。

【０００８】ところがこのようなガラスファイバーの如
き繊維径が９ミクロン以上の繊維状無機質充填材を配合
したＰＰＳ樹脂組成物を溶融射出成形することにより得
られるランプリフレクターは表面に繊維状無機質充填材
に起因する凹凸が発生し、表面を金属化処理しても平滑
な金属表面を得ることができない。そこで本発明者らは
上記耐熱性、表面平滑性に加えて寸法安定性、強度、軽
量性および生産性などの諸要求全てを満足するすぐれた
熱可塑性樹脂製ランプリフレクターを得ることを課題と
して鋭意検討した結果、ＰＰＳ樹脂をマトリクス樹脂と
して選択し、更に特定の繊維径を有する繊維状無機質充
填材、中空状無機質充填材および必要に応じて非繊維状
無機質充填材を特定の割合で組み合わせて得られる樹脂
組成物を溶融射出成形することにより、従来の問題点が
一挙に解決でき、上記要求特性を全て満足するランプリ
フレクターが得られることを見出し、本発明に到達した
。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明はＰＰＳ
樹脂３０〜７０重量％、繊維径が０．１〜９ミクロンの
繊維状無機質充填材５〜３０重量％、非繊維状無機質充
填材０〜３０重量％および中空状無機質充填材１５〜５
０重量％からなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物
を溶融射出成形することにより得られる成形体を基体と
するランプリフレクターを提供するものである。

【００１０】本発明で使用するＰＰＳ樹脂とは、構造式

【００１１】で示される繰返し単位を７０モル％以上、
より好ましくは９０モル％以上含む重合体であり、上記
繰返し単位が７０モル％未満では耐熱性が損われるため
好ましくない。ＰＰＳ樹脂は一般に、特公昭４５−３３
６８号公報で代表される製造法により得られる比較的分
子量の小さい重合体と、特公昭５２−１２２４０号公報
で代表される製造法により得られる本質的に線状で比較
的高分子量の重合体等があるが、前記特公昭４５−３３
６８号公報記載の方法で得られた重合体においては、重
合後酸素雰囲気下において加熱することにより、あるい
は過酸化物等の架橋剤を添加して加熱することにより高
重合度化して用いるのが一般的である。本発明において
はいかなる方法により得られたＰＰＳ樹脂を用いること
も可能であるが、線状で比較的高分子量の重合体がより
好ましく使用される。

【００１２】また、ＰＰＳ樹脂はその繰返し単位の３０
モル％未満を下記の構造式を有する繰返し単位等で構成
することが可能である。

【００１３】

【００１４】本発明で使用されるＰＰＳ樹脂は、上記重
合工程を経て生成した後、酸処理、熱水処理または有機
溶媒による洗浄など従来公知の後処理を施されたもので
あってもよい。またその重合度については特に制限はな
く、通常３００℃、ずり速度２００秒−１の条件下にお
ける溶融粘度が１００〜１００００ポイズのものを任意
に用いることができる。

【００１５】本発明において特定の繊維径を有する繊維
状無機質充填材を選択することが極めて重要である。繊
維状無機質充填材の添加はリフレクターが必要とする耐
熱性および強度を発現する上で不可欠であるが、一般的
に用いられるような繊維径が９ミクロンを越える繊維状
無機質充填材を添加すると表面平滑性が損われて好まし
くない。また、リフレクターに要求される高い耐熱性お
よび強度を発現するためには繊維状無機質充填材のアス
ペクト比が少なくとも１００を越えることが望ましい。 本発明で使用される繊維径が０．１〜９ミクロンの繊維
状無機質充填材の具体例としては、上記形状になるよう
に製造または選別されたガラス繊維、チタン酸カリウム
ウィスカーなどを挙げることができる。上記充填材は必
要に応じてシラン系あるいはチタネート系、アルミネー
ト系などのカップリング剤で予備処理して使用すること
ができる。上記充填材の配合量はＰＰＳ樹脂組成物全体
に対して５〜３０重量％、好ましくは１０〜２０重量％
の範囲である。配合量が５重量％に満たないと最終製品
の耐熱性および強度が不足するため好ましくなく、一方
３０重量％を越えると表面平滑性、流動性などが損われ
るので好ましくない。

【００１６】本発明で用いられる他の配合成分である中
空状無機質充填材の代表例としてはガラスバルーン、シ
ラスバルーン、アルミナシリケートバルーンおよびシリ
カバルーンなどを挙げることができる。これら中空状無
機質充填材には各々その比重の異なるいくつかの種類が
存在するが、本発明においては最終製品の強度、比重、
寸法安定性などの要求に合わせて適宜選択することがで
き、また前記繊維状無機質充填材と同様、必要に応じて
カップリング剤で予備処理して使用することもできる。 なかでもガラスバルーンは破裂強度が高く、また平滑な
表面を付与することができるため好適に用いられる。こ
れら中空無機質充填材の配合量は全樹脂組成物に対し１
５〜５０重量％の範囲内であり、更に好ましくは２０〜
４０重量％である。配合量が１５重量％に満たないと軽
量化効果が不十分であり好ましくなく、一方５０重量％
を越えると機械強度の損失が著しくなるため好ましくな
い。

【００１７】本発明で必要に応じて使用される非繊維状
無機質充填材とは、繊維状でもなく、中空状でもない無
機質充填材のことを意味し、具体例としては、ワラステ
ナイト、シリカ、セリサイト、カオリン、マイカ、クレ
ー、ベントナイト、アスベスト、タルク、アルミナシリ
ケートなどの珪酸塩、アルミナ、塩化珪素、酸化マグネ
シウム、酸化ジルコニウム、酸化チタンなどの金属酸化
物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイトな
どの炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の硫酸塩
、ガラス・ビーズ、窒化ホウ素および炭化珪素などを挙
げることができる。これら無機質充填材のうちから強度
、寸法安定性、表面平滑性などの要求に適合したものを
単独或いは２種以上の混合物の形で任意に選択すること
が可能であるが、好ましく用いられるものとしてはワラ
ステナイト、炭酸カルシウムなどの強度と寸法安定性を
同時に付与できる充填材が挙げられる。これら充填材は
必要に応じてシラン系あるいはチタネート系、アルミネ
ート系などのカップリング剤で予備処理して使用するこ
とができる。これら非繊維状無機質充填材の配合量は全
樹脂組成物に対し０〜３０重量％、好ましくは０〜１０
重量％の範囲である。配合量が３０重量％を越えると低
比重性が損われるので好ましくない。

【００１８】本発明におけるＰＰＳ樹脂組成物の調製方
法は特に制限がなく、ＰＰＳ樹脂、繊維状または非繊維
状無機質充填材および中空状無機質充填材をリボンブレ
ンダー、ヘンシェルミキサー、Ｖブレンダーなどを用い
てドライブレンドした後、バンバリーミキサー、ミキシ
ングロール、単軸又は２軸の押出機、ニーダーなどを用
いて溶融混練する方法などを挙げることができる。中で
も単軸又は２軸の押出機を用いて溶融混練する方法が簡
便且つ効率的であることから好ましい。

【００１９】また本発明で用いるＰＰＳ樹脂組成物には
、本発明の効果を損わない範囲で、酸化防止剤、熱安定
剤、滑剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、着色剤、難燃剤な
どの通常の添加剤および少量の他種ポリマを添加するこ
とができ、更に、ＰＰＳ樹脂の架橋度を制御する目的で
、通常の過酸化剤および、特開昭５９−１３１６５０号
公報に記載されているチオホスフィン酸金属塩等の架橋
促進剤または特開昭５８−２０４０４５号公報、特開昭
５８−２０４０４６号公報等に記載されているジアルキ
ル錫ジカルボキシレート、アミノトリアゾール等の架橋
防止剤を配合することも可能である。

【００２０】このようして得られたＰＰＳ樹脂組成物を
十分な容量および型締力を有する射出成形機を用いて、
通常シリンダー温度　２８０〜３５０　℃、金型温度５
０〜１６０　℃の条件で所望の形状に射出成形し、得ら
れた成形体　（基体）　の表面に真空蒸着などの方法を
用いてアルミニウム、亜鉛などの金属コーティングを施
すことにより、ランプリフレクターが形成される。この
金属コーティングの際には予め成形体表面をプライマー
処理することも可能である。

【００２１】本発明のランプリフレクターは射出成形に
より製造されるため生産性が高く、また強度、表面平滑
性、寸法安定性および耐熱性にすぐれ、しかも軽量であ
るというすぐれた特徴を有するものである。

【００２２】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説
明する。なお実施例および比較例に記された特性は次の
方法で測定した。 （１）　成形品の比重：水中置換法 （２）　引張り強度　　：ＡＳＴＭ　Ｄ６３８（３）　
曲げ強度　　　　：ＡＳＴＭ　Ｄ７９０（４）　衝撃強
度　　　　：ＡＳＴＭ　Ｄ２５６（５）　表面平滑性　
　：射出成形で成形基体表面に真空蒸着法でアルミニウ
ムを蒸着せしめ、その鏡面に蛍光灯を反射させ、その反
射像のゆがみの有無を目視判定した。 優れたものから順に◎、○、△、×で示す。

【００２３】（６）　熱変形温度　　：ＡＳＴＭ　Ｄ６
４８荷重　１８．６（ｋｇ／ｃｍ２） 参考例　（ＰＰＳ樹脂の重合） オートクレーブに硫化ナトリウム３．２６ｋｇ　（２５
モル、結晶水４０％を含む）　、水酸化ナトリウム４ｇ
、酢酸ナトリウム三水和物１．３６ｋｇ　（約１０モル
）　およびＮ−メチル−２−ピロリドン　（以下ＮＭＰ
と略称する）　７．９ｋｇを仕込み、攪拌しながら徐々
に　２０５℃まで昇温し、水１．３６ｋｇを含む留出水
約１．５Ｌを除去した。残留混合物に１，４−ジクロル
ベンゼン３．７５ｋｇ　（２５．５モル）　およびＮＭ
Ｐ２ｋｇを加え、　２６５℃で３時間加熱した。反応生
成物を７０℃の温水で５回洗浄し、８０℃で２４時間減
圧乾燥して、溶融粘度約１０００ポアズ　（３００℃、
剪断速度２００秒−１）　の粉末状ＰＰＳ樹脂約２ｋｇ
を得た。

【００２４】同様の操作を繰返し、以下に記載の実施例
に供した。 〔実施例１〕参考例に記載のＰＰＳ樹脂４５重量％、繊
維系６ミクロンでアスペクト比が５００のガラスファイ
バー１５重量％およびガラスバルーン　（スリーエム　
（株）　社製　”グラスバブルス”　ＳＳＸ）　４０重
量％からなる混合物をＶブレンダーを用いて均一ブレン
ドした後、６５ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝３０の単軸押出機のホ
ッパーに供給し、シリンダー温度　３２０℃、８０ｒｐ
ｍ　の条件で溶融混練を行い、吐出ガットを冷却後ペレ
タイザーでペレット化した。

【００２５】次に、このペレットを　１４０℃で５時間
熱風乾燥した後、シリンダー温度　３２０℃、金型温度
　１３０℃での射出成形に供し、特性評価試験片および
乗用車ヘッドライト用ランプリフレクター基体成形品を
得た。ランプリフレクター基体成形品については更に真
空蒸着法によりアルミニウム蒸着を行い、その表面平滑
性を評価した。結果は表１に示す通りであり、ここで得
られたＰＰＳ樹脂組成物は、高い耐熱性、低比重性およ
び良好な機械物性を有していた。またこれをベースに調
製されたランプリフレクターは良好な表面平滑性と密着
性を有する極めて実用価値の高いものであることが判明
した。 〔実施例１〜３，　比較例１〜３〕繊維状無機質充填材
、中空無機質充填材および非繊維状無機質充填材の種類
と配合量を代えて、実施例１で記したのと同様の手順で
溶融混練、射出成形を行い、それらの特性を表１にまと
めて記載した。この結果から明らかなように、本発明に
よれば軽量かつ十分な耐熱性および強度を持ち、しかも
表面平滑性の良好なすぐれたランプリフレクターが得ら
れる。

【００２６】

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＰＰＳ樹脂をマトリクス樹脂として使用し、特定の繊維
状無機質充填材と中空無機質充填材を組み合わせて得ら
れるＰＰＳ樹脂組成物を射出成形することにより、軽量
、耐熱性、強度、寸法安定性および表面平滑性などの諸
特性を満足するランプリフレクターを生産性良く製造す
ることが可能である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポリフェニレンスルフィド樹脂３０〜
   ７０重量％、繊維径が０．１〜９ミクロンの繊維状無機
   質充填材５〜３０重量％、非繊維状無機質充填材０〜３
   ０重量％および中空状無機質充填材１５〜５０重量％か
   らなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を溶融射出
   成形することにより得られる成形体を基体とするランプ
   リフレクター。