(57)【要約】【課題】  自動車の内装部品の接触部から発生する軋み音を低減ないし防止し、さらに荷重依存性に優れた内装用樹脂材料を提供する。【解決手段】  自動車の内装部品に用いられる樹脂材料において、平均粒径が５〜２００ｎｍの球状セラミック粒子を含有させて成ることを特徴とする内装用樹脂材料。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の内装部品に用いられる樹脂材料において、平均粒径が５〜２００ｎｍの球状セラミック粒子を含有させて成ることを特徴とする内装用樹脂材料。
【請求項２】
前記セラミック粒子の全部又は一部が、１次粒子であることを特徴とする請求項１記載の内装用樹脂材料。
【請求項３】
前記セラミック粒子が、酸化ケイ素又は酸化アルミニウム製であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内装用樹脂材料。
【請求項４】
前記セラミック粒子の含有量が、前記内装用樹脂材料１００質量部に対し、０．５〜５０質量部の範囲にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内装用樹脂材料。
【請求項５】
前記自動車の内装部品が、インストルメントパネル、ドアトリム、ピラー、サンバイザー、コンソールボックス、メータークラス及びシートレザーよりなる群から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の内装用樹脂材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂組成物および樹脂成形品に関し、さらに詳細には、インストルメントパネル、ドアトリム、ピラーなどの自動車の内装部品に好適に用いられ、自動車の走行時の振動により内装部品が擦れあって発生する軋み音を低減ないし防止することを目的とする内装用樹脂材料およびこれを用いた樹脂成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インストルメントパネル、ドアトリム、ピラー、コンソール、メータークラスターなどの内装部品は、主にポリプロピレン（ＰＰ）などのオレフィン系樹脂やアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂などを射出成形により成形しており、その表層は塩化ビニル（ＰＶＣ）シートや熱可塑性オレフィン（ＴＰＯ）シートで覆われているものが知られている。
【０００３】
また、その表層には、耐光性を付与したり低光沢化などをしたりする目的で、厚さ１０〜３０μｍのアクリル−塩化ビニル系塗料やウレタン系塗料を塗布する表面処理が施されているものも知られている。
【０００４】
これらの自動車内装部品同士が隣接する部分では、隣接する部品間の隙間が大きいと、見栄えが悪く高級感に欠けることから、できるだけ隙間を狭くしている。
【０００５】
また、これらの自動車内装部品同士が相互に接触する部分では、自動車走行時の振動、開閉動作、乗車または降車動作などにより内装部品同士が擦れ合い軋み音が発生する。
【０００６】
一方で、樹脂材料に、無機充填材とポリエチレン、脂肪酸アミドなどを配合する例が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、表面処理の例としては、ウレタン樹脂中にウレタンの微粒子を含有させた表面処理剤の例や、アクリル−塩化ビニル系塗料用樹脂にウレタンの微粒子を含有させた表面処理剤の例が提案されている（例えば、特許文献２〜５参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２８８３３１号公報
【特許文献２】特開平５−１５６２０６号公報
【特許文献３】特開平８−１７６４９１号公報
【特許文献４】特開平８−２７４０９号公報
【特許文献５】特開平８−２８１２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の無機化合物とポリエチレン、脂肪酸アミドなどを樹脂材料に添加する場合、耐傷付性は向上するものの、軋み音の防止に対し効果が低く、また、従来のウレタン系塗料およびアクリル−塩化ビニル系塗料用樹脂にウレタンの微粒子を含有させた表面処理剤は、接触する部品間の荷重が高くなった場合の耐久性が十分とはいえず、改善の余地がある。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自動車の内装部品の接触部から発生する軋み音を低減ないし防止し、さらに荷重依存性に優れ、耐久性を向上させた軋み音の防止のための内装用樹脂材料およびこれを用いた成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、内装用樹脂材料に所定のセラミック粒子を含有させることなどにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、自動車の内装部品に用いられる樹脂材料において、平均粒径が５〜２００ｎｍの球状セラミック粒子を含有させて成ることを特徴とする内装用樹脂材料、に関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、自動車の内装部品に用いられる内装用樹脂材料に平均粒径が５〜２００ｎｍの球状セラミック粒子を添加することにより、自動車の内装部品の接触部から発生する軋み音を低減ないし防止し、さらに荷重依存性に優れ、耐久性を向上させた内装用樹脂材料を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の内装用樹脂材料について詳細に説明する。
【００１４】
本発明の内装用樹脂材料は、自動車の内装部品に用いられる樹脂に、平均粒径５〜２００ｎｍの球状セラミック粒子を練り込んだものである。ここで、基材である樹脂材料としては、従来公知のものを用いることができ、例えば、ＰＰ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＶＣ、ＴＰＯなどを挙げることができる。
【００１５】
また、本発明に使用できるセラミック粒子としては、例えば、酸化チタン、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、タルク、ウィレムサイト、ケロライト、ピメライト、パイロフィライト、フェリパイロフィライト、クレー、酸化アルミニウム、酸化鉄、カーボンブラック、フッ素マイカ、マイカ、ベンナイト、カリオナイト、ディカイト、ナクライト、オーディオナイト、モンモリロナイト、リザーダイト、アメサイト、ネポーアイト、フレイポナイト、ブリンドリアイト、カオリナイト製のものなどを挙げることができ、これらを混合して用いてもよい。
【００１６】
このような樹脂材料に平均粒径が５〜２００ｎｍの球状セラミック粒子を含有させて得られたものを自動車の内装部品に用いると、軋み音を低減ないし防止することができる。
【００１７】
ここで、現時点で推定される本発明の内装樹脂材料およびその樹脂成形品の間に発生する軋み音を低減させるメカニズムについて説明する。
【００１８】
自動車室内において発生する音は、２種類に大別できる。一つは、部品が滑り出すときに発生する単発音であり、もう一つは、自動車走行時の定常的な振動によって発生する連続音である。単発音は、発進時や段差乗り越え時などに内装部品が衝突を受けた時に発生するものであり、他方、連続音は、路面の状況によって車両が走行中、連続的に頻繁に起こり得るものである。本発明では、これらの双方を低減することを目的とする。
【００１９】
図１は、試験例で用いた往復動による評価試験に用いた装置の概略図面である。図１に示されるように、被試験体１と被試験体２を用い、必要に応じ、荷重を被試験体２の矢印Ａ方向にかけて、被試験体１を矢印Ｂ方向に往復動させる。
【００２０】
このときに被試験体１上で被試験体２を滑らせる試験を行い、２つの被試験体の間の摩擦係数の経時変化を測定すると、一般的に、図２に示されるような摩擦係数の変化したデータが得られる。
【００２１】
単発音に対しては、静摩擦係数と動摩擦係数の差を小さくすることが有効であり、連続的な微振動によって発生する音を防止するためには、動摩擦係数の変動幅を小さくすることが有効である。
【００２２】
また、現時点で推定される本発明の内装樹脂材料およびその樹脂成形品が、部品の磨耗を抑制するメカニズムについて説明する。
【００２３】
樹脂材料に添加された粒子は、接触部にコロ状態を形成し、粒子が転がることにより、摺動時の応力を低下させ、部品の磨耗を抑制していると考えられ、結果として、部品の耐久性を向上させることができる。
【００２４】
セラミック粒子は、従来の樹脂粒子と比較して硬度が高いため、接触する２物品間の接触面圧が高い場合でも、粒子がほとんど破損、変易することなく面圧を受けることができ、コロとしての働きが荷重によって変化せず、荷重依存性に優れた内装用樹脂材料となる。荷重依存性に優れるため、結果として、内装用樹脂材料の耐久性、耐摩耗性を向上させることができる。
【００２５】
平均粒径が２００ｎｍを超えると、セラミック粒子は、逆に研磨剤として働き、部品の磨耗を抑制することができず、結果として、軋み音を低減することができない。また、５ｎｍ未満では、コロとしての働きが低下する場合があり、軋み音を低減することが困難な場合が生じる。
【００２６】
また、軋み音の防止効果や耐摩耗性を考慮すると、平均粒径が１０〜１００ｎｍの範囲にあることが好ましい。
【００２７】
セラミック粒子の形状は、上述した所望の効果を得るために、球状であることが必要であり、真球状であることが好ましい。
【００２８】
セラミック粒子の全部又は一部が、１次粒子であることが望ましい。１次粒子であると、粒子内部に隙間がほぼないため、荷重依存性に優れたものとなる。
【００２９】
セラミック粒子としては、上述したように種々のものを利用できるが、セラミック粒子の耐久性や硬度、コストなどの観点から、酸化ケイ素や酸化アルミニウム製であることが好ましく、例えば、気相法で得られる酸化ケイ素や酸化アルミニウムは粒径を小さくできる。さらには、表面に水酸基が多く凝集力が高く、部品表面に付着し易いなどの観点から、気相法で得られたものがより好ましい。
【００３０】
セラミック粒子の添加量は、内装用樹脂材料１００質量部に対し、０．５〜５０質量部の範囲にあることが好ましく、５〜２０質量部であることがより好ましい。添加量が０．５質量部未満であると、軋み音の低減効果が不十分であり、逆に、５０質量部を超えると、樹脂材料のメルトフローレート（ＭＥＲ）が著しく高くなるため、射出成形が困難となる。
【００３１】
このようにして得られた本発明の内装用樹脂材料は、現状の樹脂材料と同様の形態で使用することができる。現状の仕様態様とは、内装用樹脂部品を射出成形により成形するこができる。また、シート状に押出し成形した樹脂材料を内装部品表面に貼り付けることも可能である。
【００３２】
本発明の樹脂材料を用いた対象物である自動車の内装部品としては、例えば、インストルメントパネル、ドアトリム、ピラー、サンバイザー、メータークラスター、コンソールボックス、シートレザーなどの部品が挙げられる。これらの部品の材質は、例えば、前述の各種プラスチックなどが挙げられる。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明を実施例および比較例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３４】
本明細書において、「％」は特記しない限り、質量百分率を表すものとする。
【００３５】
（実施例１）
＜材料の調製「樹脂組成物の作成」＞
内装用樹脂材料であるＰＰ（日本ポリプロ株式会社、ＴＸ２０２０Ｂ（タルク含有量：２５％）９０質量部に対し、セラミック粒子である酸化ケイ素（日本アエロジル株式会社製、ＡＥＲＯＳＩＬ  ３００（１次粒子の平均粒径：７ｎｍ））を１０質量部添加して、二軸混練機（日本製鋼所製、ＴＥＸ  ３０α）を用い、混練、押出し造粒し、本例の樹脂材料ペレットを得た。
【００３６】
＜試験片の作製「樹脂成形品の作製」＞
射出成形加工条件（樹脂温：２００℃、型温：４０℃、射出圧：５８．８ＭＰａ、射出時間：２秒、保圧：４５．３ＭＰａ、保圧時間：２０秒、冷却時間：３０秒）で型締め圧が１１０ｔの射出成形機（日精樹脂工業製、ＮＥＸ  ２０００）を用い、上記得られたペレットを成型して、本例の物性測定用試験片（厚さ：２ｍｍ、幅：１００ｍｍ、長さ：１００ｍｍ）とした。得られた試験片の仕様を表１に示す。
【００３７】
（実施例２）
セラミック粒子を酸化アルミニウム（日本アエロジル株式会社製、酸化アルミニウム（Ｃ１次粒子の平均粒径：１３ｎｍ））に代えた以外は、実施例１と同様の操作を繰返し、本例の物性測定用試験片を得た。得られた試験片の仕様を表１に示す。
【００３８】
（比較例１）
セラミック粒子を用いなかった以外は、実施例１と同様の操作を繰返し、本例の物性測定用試験片を得た。得られた試験片の仕様を表１に示す。
【００３９】
（比較例２）
セラミック粒子を酸化ケイ素（デグサ・ヒュルス  ＡＧ製、Ｓｉｐｅｒｎａｔ  ５０（１次粒子の平均粒径５０μｍ））に代えた以外は、実施例１と同様の操作を繰返し、本例の物性測定用試験片を得た。得られた試験片の仕様を表１に示す。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
「性能評価」
（摩擦特性評価）
各試験片（図１中の被試験体（Ａ）１）に、その相手材（図１中の被試験体（Ｂ）２）として同じＰＰの試験用サンプルを用い、往復動摩擦磨耗試験機（新東科学株式会社、トライボギア  ＴＹＰＥ：３０Ｓ）を用い、下記条件の下で往復動による摩擦試験を行い、動摩擦係数の変動幅を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００４２】
（評価条件）
摺動速度：５０ｍｍ／ｓｅｃ
面圧：０．５ＭＰａ
（軋み音発生評価）
各試験片の相手材として、同じＰＰの試験用サンプルを用い、往復動摩擦磨耗試験機（新東科学株式会社、トライボギア  ＴＹＰＥ：３０Ｓ）を用い、下記条件の下で往復動による摩擦試験を行い、軋み音が発生する面圧を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００４３】
（評価条件）
摺動速度：５０ｍｍ／ｓｅｃ
面圧：面圧を０．０５ＭＰａごとに、段階的に上げる。
【００４４】
（磨耗特性評価）
各試験片の相手材として、同じＰＰの試験用サンプルを用い、往復動摩擦磨耗試験機（新東科学株式会社、トライボギア  ＴＹＰＥ：３０Ｓ）を用い、下記条件の下で往復動による磨耗試験を行い、耐久性を評価した。得られた結果を表２に示す。
【００４５】
（試験条件）
摺動速度：５０ｍｍ／ｓｅｃ
面圧：０．５ＭＰａ
摺動回数：３０００回
【００４６】
【表２】
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【００４７】
表２中、「耐久性の観察基準」
「磨耗小」：磨耗痕がほとんど見えない（光に反射させてみると分かる）、
「磨耗中」：磨耗痕がうっすらと見える、
「磨耗大」：磨耗痕が明確に見える（筋状の磨耗痕）、
評価対象は、試験片及び相手材とした。
【００４８】
静摩擦係数−動摩擦係数：図２の点線：変動幅の中心値を示す。
【００４９】
表２から、本発明の範囲に属する実施例１および２のセラミック粒子を練りこんだ内装樹脂材料は、本発明外の比較例１及び２のセラミック粒子を練りこんでいない、もしくは本発明外のセラミック粒子を練りこんだ内装用樹脂材料と比較して、動摩擦係数の変動幅が小さく、軋み音の発生面圧が高く、さらに耐久性が向上していることがわかる。
【００５０】
現時点では、本発明の目的である軋み音の発生の防止ないし低減、および耐久性の向上という観点から、実施例１が最も良好な結果をもたらすものと思われる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】試験例で用いた往復動による摩擦試験の概要を示す説明図である。
【図２】図１に示した摩擦試験により得られた時間に対する摩擦係数の変化の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５２】
１  被試験体（Ａ）、
２  被試験体（Ｂ）。
【図１】
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【図２】
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