(57)【要約】【課題】車両の内装材として必要とされる難燃性と衝撃強度を備える車両の内装樹脂部品を提供することである。【解決手段】車両の内装樹脂部品の素材となる樹脂組成物であって、ポリプロピレン樹脂に対してゴム成分とフィラーとが添加されることでシャルピー衝撃強度が18ｋＪ/ｍ2以上となったベース樹脂に対して、前記ベース樹脂よりも高融点のハロゲン系難燃剤及び難燃助剤が3〜10重量％添加されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の内装樹脂部品の素材となる樹脂組成物であって、
ポリプロピレン樹脂に対してゴム成分とフィラーとが添加されることでシャルピー衝撃強度が18ｋＪ/ｍ2以上となったベース樹脂に対して、前記ベース樹脂よりも高融点のハロゲン系難燃剤及び難燃助剤が3〜10重量％添加されている樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１に記載された樹脂組成物であって、
前記ベース樹脂を65〜82重量％と、
前記ハロゲン系難燃剤及び難燃助剤を3〜10重量％と、
所定重量％の前記フィラーとが配合されることで100重量％となる樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された樹脂組成物であって、
前記難燃剤は、融点が250°Ｃ以上の臭素系難燃剤である樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載された樹脂組成物により成形された車両の内装樹脂部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の内装樹脂部品の素材となる樹脂組成物、及び車両の内装樹脂部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂組成物の難燃性を向上させる技術が特許文献１に記載されている。特許文献１の樹脂組成物は、図７の実施例１に示すように、ポリプロピレン樹脂が、例えば、52重量％、ハロゲン系難燃剤が25重量％、難燃助剤が8重量％、タルクが15重量％、及びその他の成分から構成されている。これにより、樹脂組成物の難燃性と耐熱性とを確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−７８２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ポリプロピレン樹脂に対してハロゲン系難燃剤、及び難燃助剤を添加すると、樹脂組成物の衝撃強度が著しく低下する。特に、難燃剤、及び難燃助剤が全体の10重量％以上添加されると、図６に示すように、衝撃強度の低下が著しくなる。このため、特許文献１の樹脂組成物では、図７の実施例１に示すように、シャルピー衝撃強度（23°Ｃ）が1.57ｋＪ／ｍ2となる。したがって、前記樹脂組成物を素材とする樹脂製品は、車両の内装材として必要な衝撃強度を確保するのは難しい。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、車両の内装材として必要な難燃性と衝撃強度を備える内装樹脂部品、及びその素材となる樹脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題は、各発明によって解決される。第１の発明は、車両の内装樹脂部品の素材となる樹脂組成物であって、ポリプロピレン樹脂に対してゴム成分とフィラーとが添加されることでシャルピー衝撃強度が18ｋＪ/ｍ2以上となったベース樹脂に対して、前記べ−ス樹脂よりも高融点のハロゲン系難燃剤及び難燃助剤が3〜10重量％添加されている。
【０００７】
本発明の樹脂組成物では、シャルピー衝撃強度が18ｋＪ/ｍ2以上のベース樹脂に対してハロゲン系難燃剤及び難燃助剤は10重量％以下添加されている。このように、添加されるハロゲン系難燃剤及び難燃助剤が10重量％以下に抑えられているため、樹脂組成物の衝撃強度が低下し難くなる。このため、樹脂組成物により成形される内装樹脂部品の衝撃強度（シャルピー衝撃強度（23°Ｃ）を車両の内装材として好ましい衝撃強度（約6ｋＪ/ｍ2）より大きくできる。また、前記ベース樹脂よりも高融点のハロゲン系難燃剤及び難燃助剤を使用しているため、樹脂組成物を垂直燃焼試験する際に難燃剤等が溶けて滴下し難くなる。これにより、樹脂組成物は車両の内装材として必要な難燃性能を確保できるようになる。
【０００８】
第２の発明によると、ベース樹脂を65〜82重量％と、ハロゲン系難燃剤及び難燃助剤を3〜10重量％と、所定重量％のフィラーとが配合されることで１００重量％となる。このように、所定重量％のフィラーが添加されるため、樹脂組成物の耐熱性及び強度が向上する。
【０００９】
第３の発明によると、難燃剤は、融点が250°Ｃ以上の臭素系難燃剤である。このため、燃焼試験時に難燃剤等が溶けて滴下し難くなる。
【００１０】
第４の発明における車両の内装樹脂部品は、第１の発明から第３の発明のいずれかに記載された樹脂組成物により成形されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、車両の内装材として必要な難燃性と衝撃強度を備える内装樹脂部品、及びその素材となる樹脂組成物を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１に係る車両の内装樹脂部品（インストルメントパネル）の模式斜視図である。
【図２】前記内装樹脂部品の素材となる樹脂組成物の材料の配合割合と試験結果との関係等を表す図である。
【図３】本実施形態１に係る内装樹脂部品の製造工程を表すブロック図である。
【図４】前記製造工程における混練工程、ペレット成形工程を表す模式図である。
【図５】前記製造工程における射出成形工程を表す模式図である。
【図６】樹脂組成物の難燃剤の添加量と衝撃強度との関係を表す模式図である。
【図７】従来の樹脂組成物の材料の配合割合と試験結果との関係等を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［実施形態１］
以下、図１から図５に基づいて本発明の実施形態１に係る樹脂組成物、及びその樹脂組成物を使用した車両の内装樹脂部品について説明する。本実施形態に係る車両の内装樹脂部品は、車両の車室内に設置されるインストルメントパネル１０である。インストルメントパネル１０は、図１に示すように、自動車の走行に必要な計器類が取付けられるパネルであり、樹脂組成物２０を素材として成形されている。
【００１４】
インストルメントパネル１０の素材となる樹脂組成物２０は、図２の実施例１に示すように、ベース樹脂（82重量％）に対して、タルクが14重量％、臭素系難燃剤が3重量％、三酸化アンチモンが1重量％の割合で添加されることにより製造される。前記ベース樹脂は、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）に対してゴム成分とフィラーとを適宜添加することで、シャルピー衝撃強度（23°Ｃ）が少なくとも18ｋＪ／ｍ2以上になるように構成されている。前記タルクは、滑石を微粉砕した無機粉末であり、樹脂組成物２０の耐熱性を向上させるために使用される。臭素系難燃剤は、ハロゲン系難燃剤の一種であり、樹脂組成物２０の難燃性を確保するために使用される。臭素系難燃剤としては、融点が310°Ｃのデカブロモジフェニルエーテル、融点が350°Ｃのエチレンビスペンタブロモベンゼン等が好適に使用される。また、三酸化アンチモンは、難燃助剤であり、ハロゲン系難燃剤と共に使用することで前記難燃剤の効果を高める働きをする。
【００１５】
＜樹脂組成物２０の製造方法について＞
樹脂組成物２０は、図３に示す混練工程とペレット成形工程とを経て製造される。混練工程は、前記ベース樹脂、前記タルク、前記臭素系難燃剤、及び三酸化アンチモンを82：14：3:1の割合（図２実施例１参照）で混練機３０に投入して混練する工程である。混練機３０は、図４に示すように、押出式の混練機であり、混練機本体部３１を備えている。混練機本体部３１は、円筒形のシリンダ部３２と、そのシリンダ部３２内に回転可能に収納されている螺旋状のスクリュー（図示省略）と、前記スクリューを回転させる駆動部３３とを備えている。また、混練機本体部３１は、前記シリンダ部３２内にベース樹脂、タルク、臭素系難燃剤、及び三酸化アンチモンを投入するホッパー３４と、シリンダ部３２内の温度を調整する温度調整部３５とを備えている。
【００１６】
混練工程では、先ず、ベース樹脂、タルク、臭素系難燃剤、及び三酸化アンチモンが混練機３０（混練機本体部３１）のホッパー３４に供給される。このとき、混練機本体部３１のシリンダ部３２内の温度は温度調整部３５により約200℃に調整されている。これにより、ホッパー３４から混練機本体部３１のシリンダ部３２内に一定量のベース樹脂、タルク、臭素系難燃剤、及び三酸化アンチモンが供給されると、ベース樹脂を構成するポリプロピレン（ＰＰ）等が熱溶融する。そして、螺旋状のスクリューが回転することでポリプロピレン（ＰＰ）等とタルク、臭素系難燃剤、及び三酸化アンチモンと混練されて、混練後の樹脂組成物２０が、図４に示すように、シリンダ部３２の製品出口（図示省略）から軟化棒状体２０ｗとして押し出される。
【００１７】
ペレット成形工程は、混練機本体部３１から押出された軟化棒状体２０ｗから所定サイズの樹脂組成物２０のペレットを製造する工程である。ペレット成形工程では、混練機３０の冷却槽３８とカッタ３９とが使用される。冷却槽３８は、混練機本体部３１から押出された軟化棒状体２０ｗを切断に可能な温度まで水冷する装置である。また、カッタ３９は、水冷後の軟化棒状体２０ｗをペレットのサイズに切断する装置である。即ち、混練機本体部３１から押出された軟化棒状体２０ｗは、冷却槽３８で水冷された後、カッタ３９で所定サイズに切断され、樹脂組成物２０のペレットが製造される。
【００１８】
＜インストルメントパネル１０（内装樹脂部品）の製造方法について＞
インストルメントパネル１０は、図３に示す射出成形工程において製造される。射出成形工程では、ペレット成形工程で製造された樹脂組成物２０のペレットが射出成形機４０に供給されてインストルメントパネル１０の成形が行われる。射出成形機４０は、図５に示すように、可動型４１ｍと固定型４１ｓとからなる成形型４１と、成形型４１の成形空間内に溶融樹脂を圧入する射出ユニット４３とを備えている。射出ユニット４３には、射出ユニット４３に対して樹脂組成物２０（ペレット）を供給するためのホッパー４５が設けられている。これにより、射出成形機４０のホッパー４８から樹脂組成物２０（ペレット）を射出ユニット４３に供給して射出成形を行うことで、樹脂組成物２０を素材としたインストルメントパネル１０を成形できる。
【００１９】
＜樹脂組成物２０の試験片の試験について＞
先ず、国連の車両等の型式認定相互承認協定におけるバス内装難燃化（規則１１８）に基づき樹脂組成物２０の試験片の垂直燃焼試験を行った。垂直燃焼試験では、試験片を縦向きに配置し、その試験片の下の床面上に綿を敷いた状態で前記試験片の下部に試験炎を所定時間当てることで行った。試験結果は、図２の実施例１に示すように、良好で樹脂組成物２０の試験片が延焼することなく、また試験炎を試験片から離すことで試験片は自己消火した。また、綿上に試験片からの溶けた滴下物もなかった。このため、車両の内装材として必要とされる難燃性能を満足できる。また、ＪＩＳ規格に基づいて行ったシャルピー衝撃試験（23°Ｃ）の結果は、図２の実施例１に示すように、11ｋＪ／ｍ2であり、車両の内装材として好ましい衝撃強度（約6ｋＪ/ｍ2以上）を満足している。さらに、ＪＩＳ規格に基づいて行った引張強度試験の結果は21ＭＰａ、引張破断ひずみ試験の結果は35％、曲げ強度試験の結果は32ＭＰａ、曲げ弾性率試験の結果は2090ＭＰａ、及び荷重たわみ温度試験（ＨＤＴ（0.45ＭＰａ））の結果は120°Ｃであった。
【００２０】
図２の実施例２では、樹脂組成物２０の難燃性をさらに向上させるために、実施例１の場合よりも難燃剤と難燃助剤との配合比率を増やしている。即ち、実施例２における樹脂組成物２０では、ベース樹脂が78重量％、タルクが14重量％、臭素系難燃剤が6重量％、三酸化アンチモンが2重量％の割合で配合されている。実施例２の樹脂組成物２０における垂直燃焼試の結果は、良好で樹脂組成物２０の試験片が延焼することなく、また試験炎を試験片から離すことで試験片は自己消火した。また、綿上に試験片からの溶けた滴下物もなかった。したがって、車両の内装材として必要とされる難燃性能を満足している。また、シャルピー衝撃試験（23°Ｃ）の結果は、9ｋＪ／ｍ2であり、難燃剤と難燃助剤との配合比率を増やしたことで衝撃強度は低下している。しかし、車両の内装材として好ましい衝撃強度（約6ｋＪ/ｍ2以上）は満足している。さらに、引張強度試験の結果は20ＭＰａ、引張破断ひずみ試験の結果は26％、曲げ強度試験の結果は30ＭＰａ、曲げ弾性率試験の結果は2080ＭＰａ、及び荷重たわみ温度試験の結果は117°Ｃであった。
【００２１】
図２の比較例１では、実施例２の場合よりも難燃剤と難燃助剤との配合比率を増やした場合を表している。即ち、比較例１における樹脂組成物２０では、ベース樹脂が76重量％、タルクが13重量％、臭素系難燃剤が8重量％、三酸化アンチモンが3重量％の割合で配合されている。比較例１の樹脂組成物２０における垂直燃焼試の結果は、良好で樹脂組成物２０の試験片が延焼することなく、また試験炎を試験片から離すことで試験片が自己消火した。また、綿上に試験片からの溶けた滴下物もなかった。このため、車両の内装材として必要とされる難燃性能は満足している。しかし、シャルピー衝撃試験（23°Ｃ）の結果は、6ｋＪ／ｍ2であり、難燃剤と難燃助剤との配合比率を増やしたことで衝撃強度が低下し、車両の内装材として好ましい衝撃強度（約6ｋＪ/ｍ2以上）をかろうじて満足している。さらに、引張強度試験の結果は21ＭＰａ、引張破断ひずみ試験の結果は24％、曲げ強度試験の結果は32ＭＰａ、曲げ弾性率試験の結果は2113ＭＰａ、及び荷重たわみ温度試験の結果は112°Ｃであった。
【００２２】
図２の比較例２では、樹脂組成物２０に対して難燃剤と難燃助剤とを配合しなかった場合を表している。即ち、比較例２における樹脂組成物２０では、ベース樹脂が85重量％、タルクが15重量％の割合で配合されている。比較例２の樹脂組成物２０における垂直燃焼試の結果は、試験片から試験炎を離しても自己消火することがなかった。即ち、車両の内装材として必要とされる難燃性能を満足することはできなかった。また、シャルピー衝撃試験（23°Ｃ）の結果は、23ｋＪ／ｍ2であり、難燃剤と難燃助剤とを除いたことで、衝撃強度は大幅に向上している。さらに、引張強度試験の結果は22ＭＰａ、引張破断ひずみ試験の結果は44％、曲げ強度試験の結果は32ＭＰａ、曲げ弾性率試験の結果は2153ＭＰａ、及び荷重たわみ温度試験の結果は121°Ｃであった。
【００２３】
＜本実施形態に係る樹脂組成物２０の長所について＞
本実施形態に係る樹脂組成物２０では、シャルピー衝撃強度が18ｋＪ/ｍ2以上のベース樹脂に対してハロゲン系難燃剤及び難燃助剤は10重量％以下添加されている。このように、添加されるハロゲン系難燃剤及び難燃助剤が10重量％以下に設定されているため、樹脂組成物の衝撃強度が低下し難くなる。このため、樹脂組成物により成形される内装樹脂部品の衝撃強度（シャルピー衝撃強度（23°Ｃ）を車両の内装材として好ましい衝撃強度（約6ｋＪ/ｍ2）より大きくできる。また、前記ベース樹脂よりも高融点のハロゲン系難燃剤及び難燃助剤を使用しているため、樹脂組成物を垂直燃焼試験する際に難燃剤等が溶けて滴下し難くなる。これにより、樹脂組成物は車両の内装材として必要な難燃性能を確保できるようになる。また、ベース樹脂に対して難燃剤及び難燃助剤の他にタルクが配合されるため、樹脂組成物２０の耐熱性が向上する。また、難燃剤は、融点が250°Ｃ以上の臭素系難燃剤であるため、垂直燃焼試験時に難燃剤等が溶けて滴下し難くなる。
【００２４】
＜変更例＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、図２の実施例１に示すように、樹脂組成物２０の配合割合をベース樹脂82、タルク14、難燃剤＋難燃助剤4としたが、タルクを省略して、ベース樹脂96、難燃剤＋難燃助剤4とすることも可能である。また、図２の実施例２に示すように、樹脂組成物２０の配合割合をベース樹脂78、タルク14、難燃剤＋難燃助剤8としたが、タルクを省略して、ベース樹脂92、難燃剤＋難燃助剤8とすることも可能である。また、難燃剤＋難燃助剤を全体の3重量％にすることも可能であるし、難燃剤＋難燃助剤を全体の10重量％にすることも可能である。さらに、難燃剤＋難燃助剤を10重量％にして、ベース樹脂を65重量％まで低下させ、タルク等のフィラーを25重量％まで増加させることも可能である。また、車両の内装材の使用部位によっては、樹脂組成物２０の衝撃強度が6ｋＪ/ｍ2の近傍の強度であっても使用が可能になるため、難燃剤＋難燃助剤の配合比率を増やすことができる。
【００２５】
また、本実施形態では、難燃剤として臭素系難燃剤（融点310°Ｃ）を使用することを例示したが、融点250°Ｃ以上の臭素系難燃剤以外のハロゲン系難燃剤を使用することも可能である。また、本実施形態では、樹脂組成物２０にタルクを配合する例を示したが、タルクの代わりに、またタルクと共にガラス繊維、カーボンファイバ等を使用することも可能である。また、本実施形態では、難燃助剤として三酸化アンチモンを使用する例を示したが、三酸化アンチモンの代わりに五酸化アンチモン、三塩化アンチモン等を使用することも可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１０   インストルメントパネル（内装樹脂部品）
２０   樹脂組成物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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