(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、更に荷重依存性に優れ、耐久性を向上させた軋み音防止表面処理剤を提供すること。【解決手段】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、シートレザー等の自動車の内装部品同士が接触、摺動する部位に用いられる表面処理剤に、平均粒径５〜２００ｎｍの球状セラミック粒子を含有させて成る軋み音防止表面処理剤。【選択図】なし 【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表面処理剤に、平均粒径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軋み音防止表面処理剤。
【請求項２】
上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に記載の軋み音防止表面処理剤。
【請求項３】
上記セラミック粒子が酸化ケイ素又は酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の軋み音防止表面処理剤。
【請求項４】
上記表面処理剤１００重量部に対し、上記セラミック粒子の含有量が０．５〜７０重量部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載の軋み音防止表面処理剤。
【請求項５】
上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、メータークラスター及びシートレザーから成る群より選ばれた少なくとも１種のものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載の軋み音防止表面処理剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軋み音防止表面処理剤に係り、更に詳細には、インストルメントパネル、ドアトリム、ピラー等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軋み音防止表面処理剤に関する。
【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。
また、その表層には耐光性を付与したり低光沢化などを付与する目的で厚さ１０〜３０μｍのアクリル−塩化ビニル系塗料やウレタン系塗料等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。
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小さくしている。
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、乗車又は降車動作などにより内装部品同士が擦れあい軋み音が発生する。
【０００３】
一方で、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が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、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が提案されている（例えば、特許文献２〜４参照。）。
【特許文献１】特開平５−１５６２０６号公報
【特許文献２】特許第３２７６２５７号明細書
【特許文献３】特開平８−２７４０９号公報
【特許文献４】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】
【０００４】
しかしながら、従来のウレタン系塗料にウレタンの微粒子を含有させた表面処理剤は、アクリル系塗料に比べてコストが高く、更に接触している部品が滑り出す時に発生する単発音に対しては、アクリル系塗料に比べて劣るという問題点があった。
また、ウレタン系塗料では表層の着色塗料の摩擦や摩耗による色落ち性や色移り性が劣るという問題点があった。
更に、アクリル−塩化ビニル系塗料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不十分であり改善の余地があった。
【０００５】
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、更に荷重依存性に優れ、耐久性を向上させた軋み音防止表面処理剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、表面処理剤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。
即ち、本発明の軋み音防止表面処理剤は、自動車の内装部品に用いられる表面処理剤に、平均粒径５〜２００ｎｍの球状セラミック粒子を含有させて成る。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、自動車の内装部品に用いられる表面処理剤に、平均粒径５〜２００ｎｍの球状セラミック粒子を添加することなどとしたため、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、更に荷重依存性に優れ、耐久性を向上させた軋み音防止表面処理剤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】
【０００８】
以下、本発明の軋み音防止表面処理剤について詳細に説明する。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。
上述の如く、本発明の軋み音防止表面処理剤は、自動車の内装部品に用いられる表面処理剤に、平均粒径５〜２００ｎｍの球状セラミック粒子を含有させたものである。
ここで、表面処理剤としては、従来公知のものを用いることができ、例えばアクリル−塩化ビニル系塗料樹脂、ウレタン樹脂などのコーティング剤やフッ素系ディスパージョンなどを挙げることができる。
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、フレポナイト、ブリンドリアイト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。
【０００９】
このような表面処理剤に平均粒径が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。
【００１０】
ここで、現時点で推定される本発明の軋み音防止表面処理剤が部品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。
自動車室内において発生する音は２種類に大別できる。一方は部品が滑り出す時に発生する単発音であり、他方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撃を受けた時に発生するものであり、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。  本発明は、これら双方を低減すること目的とするものである。
【００１１】
図１に、試験例で用いた往復動による評価試験の概要を示す。同図に示すように、被試験体１と被試験体２を用い、必要に応じて被試験体２に矢印Ａ方向に荷重をかけて、被試験体１を矢印Ｂ方向に往復動させる。
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に示すような時間に対する摩擦係数の変化したデータが得られる。
単発音に対しては、静摩擦係数と動摩擦係数と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。
【００１２】
また、現時点で推定される本発明の軋み音防止表面処理剤が、部品の摩耗を抑制するメカニズムについて説明する。
表面処理剤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、部品の摩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。
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、変形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軋み音防止表面処理剤となる。荷重依存性に優れるため、結果として軋み音防止表面処理剤の耐久性を向上させることができる。
このように擦れ合うときには粒子がコロとして働き易く、摺動時の応力低下させ、発生する軋み音を低減することができる。
【００１３】
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、部品の摩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。
なお、軋み音防止効果や耐摩耗性を考慮すると平均粒径が１０〜１００ｎｍであることが好ましい。
【００１４】
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。
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無いため、荷重依存性に優れたものとなる。
【００１５】
セラミックス粒子としては、上述したような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が好ましく、例えば気相法により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、更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より好ましい。
【００１６】
表面処理剤１００重量部に対し、セラミック粒子の添加量が０．５〜７０重量部であることが好ましく、５〜２０重量部であることがより好ましい。添加量が０．５重量部未満であると軋み音低減効果が不十分であり、７０重量部を超えると粘度が高くなり皮膜形成（塗布）が困難となる。
【００１７】
このようにして得られる本発明の軋み音防止表面処理剤は、現状の表面処理剤と同様の形態で使用することができる。現状の使用態様とは、例えばプラスチック成形体の表面又は塩化ビニルシート若しくは熱可塑性オレフィン系シートの表面にエアスプレー、はけ塗り、ローラー塗り、浸漬塗装、グラビア塗装などにより塗布することができる。
【００１８】
本発明の軋み音防止表面処理剤の被塗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、シートレザー等の部品が挙げられる。これらの部品の材質は、例えば各種プラスチック、ゴム、金属、ガラス等が挙げられる。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２０】
（実施例１）
表面処理剤であるフッ素系ディスパージョン（ダウコーニングアジア株式会社製、ＰＤ９１０）９０重量部に対して、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、ＡＥＲＯＳＩＬ３００（１次粒子の平均粒径：７ｎｍ））を１０重量部添加して、ミキサー（オリエンタル技研工業製、レシプロシェーカーＲＳ１０ベーシック）により混合して、本例の軋み音防止表面処理剤を得た。
【００２１】
（実施例２）
セラミック粒子を酸化アルミニウム（日本エアロジル株式会社製、酸化アルミニウムＣ（１次粒子の平均粒径：１３ｎｍ））に替えた以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、本例の軋み音防止表面処理剤を得た。
【００２２】
（比較例１）
セラミック粒子を用いなかったこと以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、本例の軋み音防止表面剤を得た。
【００２３】
（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、Ｓｉｐｅｒｎａｔ５０（１次粒子の平均粒径：５０μｍ））に替えた以外は、実施例１と同様の操作を繰り返し、本例の軋み音防止表面処理剤を得た。
【００２４】
［性能評価］
（試験片の準備）
上記各例の軋み音防止表面処理剤を、自動車用内装部品材料であるポリプロピレン（日本ポリプロ株式会社製、ＴＸ２０２０Ｂ（タルク含有量：２５％））の試験用サンプル（平板：１０ｃｍ角）に、それぞれスプレー（家庭用霧吹き）で塗布し、常温で１時間放置して、試験片を作製した（これを実施試験片１及び２、比較試験片２及び３とした。）。
また、比較のために試験用サンプル自体を比較試験片１とした。得られた試験片の仕様を表１に示す。
【００２５】
【表１】
2006028444.tif 000002
【００２６】
（摩擦特性評価）
各試験片（図１中の被試験体１）にその相手材（図１中の被試験体２）として同じポリプロピレンの試験用サンプルを用い、往復動摩擦摩耗試験機（新東科学株式会社製、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。
（評価条件）
・摺動速度  ：５０ｍｍ／ｓｅｃ
・面圧      ：０．５ＭＰａ
【００２７】
（軋み音発生評価）
各試験片の相手材として同じポリプロピレンの試験用サンプルを用い、往復動摩擦摩耗試験機（新東科学株式会社製、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に併記する。
（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。
【００２８】
（摩耗特性評価）
各試験片の相手材として同じポリプロピレンの試験用サンプルを用い、往復動摩擦摩耗試験機（新東科学株式会社製、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耗試験を行い、耐久性を評価した。得られた結果を表２に併記する。なお、表２中、「摩耗小」とは摩耗痕がほとんど見えない（光に反射させて見ると分かる）、「摩耗中」とは摩耗痕がうっすらと見える、「摩耗大」とは摩耗痕が明確に見える（筋状の摩耗痕）という観察基準に基づく評価である。また、評価対象は試験片及び相手材の両方とした。
（試験条件）
・摺動速度：５０ｍｍ／ｓｅｃ
・面圧    ：０．５ＭＰａ
・摺動回数：３０００回
【００２９】
【表２】
2006028444.tif 000003
【００３０】
表２より、本発明に属する実施例１及び２の軋み音防止表面処理剤を塗布した実施試験片１及び２は、本発明外の比較例１及び２の軋み音防止表面処理剤を塗布した比較試験片２及び３や表面処理を施さない比較試験片１と比較して、動摩擦係数の変動幅が小さく、軋み音発生面圧が高く、更に耐久性が向上していることが分かる。
現時点では、これらの観点から、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】
【００３１】
【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を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    被試験体
２    被試験体
【図１】
2006028444.tif 000004
【図２】
2006028444.tif 000005