(57)【要約】【課題】  長期耐久性、長期耐熱性、機械的特性に優れた樹脂製のエキゾーストフィニッシャーを提供する。【解決手段】融点が２５０〜４００℃の熱可塑性樹脂（Ａ）を成形してなることを特徴とするエキゾーストフィニッシャー、および、融点が２５０〜４００℃の熱可塑性樹脂（Ａ）と強化材（Ｂ）からなる樹脂組成物を成形してなることを特徴とするエキゾーストフィニッシャー、および、熱可塑性樹脂（Ａ）が半芳香族ポリアミドであることを特徴とする前記エキゾーストフィニッシャー。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
融点が２５０〜４００℃の熱可塑性樹脂（Ａ）を成形してなることを特徴とするエキゾーストフィニッシャー。
【請求項２】
融点が２５０〜４００℃の熱可塑性樹脂（Ａ）と強化材（Ｂ）からなる樹脂組成物を成形してなることを特徴とするエキゾーストフィニッシャー。
【請求項３】
熱可塑性樹脂（Ａ）が半芳香族ポリアミドであることを特徴とする請求項１または２記載のエキゾーストフィニッシャー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製のエキゾーストフィニッシャーに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジンから排出される燃焼ガス（排気ガス）は、マフラー等を経て、最終的にテールパイプの端部（テールエンド）から外部に放出される。排気系配管の末端に位置するテールパイプは、車両後部のバンパー下部からテールエンドが露出するために、ユーザーに視認されやすく車両の美観に与える影響が大きい。このため、テールエンドにさらにエキゾーストフィニッシャー（マフラーカッターという呼称も使われる。）を装着することにより、排気音の音質を改良したり、車両の美観や高級感を向上させている。
【０００３】
一般に、エキゾートフィニッシャーは、屋外で用いられ、高温下で用いられることから、機械的特性や、高温環境下と低温環境下で繰り返し用いた場合の長期の耐久性や、長期にわたる耐熱性が求められている。このため、従来、エキゾーストフィニッシャーは、アルミニウムやステンレス等の金属製であった（例えば、特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１００７５７号公報
【特許文献２】特開２００５−００９４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる従来技術に鑑み、樹脂製のエキゾーストフィニッシャーを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達した。すなわち、本発明の要旨は下記の通りである。
【０００７】
［１］融点が２５０〜４００℃の熱可塑性樹脂（Ａ）を成形してなることを特徴とするエキゾーストフィニッシャー。
［２］融点が２５０〜４００℃の熱可塑性樹脂（Ａ）と強化材（Ｂ）からなる樹脂組成物を成形してなることを特徴とするエキゾーストフィニッシャー。
［３］熱可塑性樹脂（Ａ）が半芳香族ポリアミドであることを特徴とする［１］または［２］記載のエキゾーストフィニッシャー。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、長期耐久性、長期耐熱性、機械的特性に優れた樹脂製のエキゾーストフィニッシャーを提供することができる。また、本発明のエキゾーストフィニッシャーは、樹脂製であるために、錆びることがなく、軽量であり、複雑な形状への加工も容易である。さらに、金属製のエキゾーストフィニッシャーをめっき処理する場合に必要であった、めっき工程前の研磨処理を省け、低コストである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】エキゾーストフィニッシャーの一例（側面断面図）を示したものである。
【図２】エキゾーストフィニッシャーの一例（正面断面図）を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
本発明のエキゾーストフィニッシャーに用いる熱可塑性樹脂（Ａ）は、結晶性を有し、融点が２５０〜４００℃であることが必要である。融点が２５０℃未満の場合、得られるエキゾーストフィニッシャーの耐熱性が低くなることから好ましくない。一方、融点が４００℃を超える場合、成形加工が困難になるので好ましくない。前記熱可塑性樹脂としては、いわゆるエンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックと呼ばれる熱可塑性樹脂であり、例えば、液晶ポリマー、高耐熱ポリアミド、高耐熱ポリエステル、芳香族ポリエーテルケトン、ポリフェニレンスルファイド、シンジオタクチックポリスチレンが挙げられる。
【００１２】
液晶ポリマーとしては、全芳香族液晶ポリエステル、半芳香族液晶ポリエステルが挙げられ、ヒドロキシカルボン酸成分、ジオール成分、ジカルボン酸成分の適当な組み合わせ構成される。ヒドロキシカルボン酸成分としては、例えば、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、２−ヒドロキシー６−ナフトエ酸が挙げられ、ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸が挙げられ、ジオール成分としては、例えば、ハイドロキノン、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、エチレングリコールが挙げられる。
【００１３】
高耐熱ポリアミドとしては、脂肪族ポリアミド、半芳香族ポリアミド、脂環族ポリアミド、およびそれらの共重合体が挙げられる。脂肪族ポリアミドとは、脂肪族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸を重縮合したものであり、例えば、ポリアミド６６、ポリアミド４６が挙げられる。半芳香族ポリアミドとは、脂肪族ジアミンと芳香族ジカルボン酸（例えばテレフタル酸；Ｔ、イソフタル酸；Ｉ、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸）を重縮合したものであり、例えば、ポリアミド７Ｔ、ポリアミド８Ｔ、ポリアミド９Ｔ、ポリアミド１０Ｔ、ポリアミド１１Ｔ、ポリアミド１２Ｔが挙げられる。脂環族ポリアミドとは、脂肪族ジアミンと脂環族ジカルボン酸（例えば１，４−シクロヘキサンジカルボン酸；Ｃ）を重縮合したものであり、例えば、ポリアミド６Ｃ、ポリアミド７Ｃ、ポリアミド８Ｃ、ポリアミド９Ｃ、ポリアミド１０Ｃ、ポリアミド１１Ｃ、ポリアミド１２Ｃが挙げられる。さらに、共重合体としては色々な組み合わせが考えられるが、ジアミンの炭素数が６の場合を例に取ると、ＰＡ６Ｔ６、ＰＡ６Ｔ／６６、ＰＡ６Ｔ／６Ｉ、ＰＡ６Ｔ／６Ｉ／６６、ＰＡ６Ｔ／Ｍ５Ｔ（Ｍ５；メチルペンタジアミン）が挙げられる。半芳香族ポリアミドの中でも、汎用性が高いことから、ポリアミド６Ｔおよびその共重合体、ポリアミド９Ｔおよびその共重合体、ポリアミド１０Ｔおよびその共重合体が好ましい。耐熱性や機械的特性が高いことから、ポリアミド１０Ｔが好ましい。
【００１４】
高耐熱ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が挙げられる。
【００１５】
芳香族エーテルケトンとしては、ポリエーテルエーテルケトンが挙げられる。
【００１６】
ポリフェニレンスルファイドとしては、直鎖型ポリフェニレンスルファイド、架橋型ポリフェニレンスルファイド、半架橋型ポリフェニレンスルファイドが挙げられる。
【００１７】
これらの熱可塑性樹脂は、単独で用いてもよいし、併用してもよい。
【００１８】
中でも、耐熱性、成形性、機械的特性のバランスの点から、高耐熱ポリアミドが好ましく、半芳香族ポリアミドがより好ましい。
【００１９】
本発明に用いる熱可塑性樹脂（Ａ）は、従来から知られているいかなる重合法を用いて製造してもよい。重合法としては、例えば、溶液重合、懸濁重合、乳化重合、溶融重合、固相重合、界面重合が挙げられる。樹脂製造時、重合の効率を高めるため重合触媒を用いてもよい。
【００２０】
本発明に用いる樹脂組成物は、機械的特性や耐熱性の向上を目的に、さらに強化材（Ｂ）を添加してもよい。強化材の形状は、例えば、繊維状、板状、粒子状、不定形いずれでもよいが、線膨張係数が小さく、金属製のテールエンドとの密着性に優れていることから、繊維状が好ましい。強化材（Ｂ）は単独で用いてもよいし、併用してもよい。
【００２１】
繊維状強化材としては、特に限定されないが、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ボロン繊維、アスベスト繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、全芳香族ポリアミド繊維、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、ケナフ繊維、竹繊維、麻繊維、バガス繊維、高強度ポリエチレン繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、チタン酸カリウム繊維、黄銅繊維、ステンレス繊維、スチール繊維、セラミックス繊維、玄武岩繊維、ウォラストナイトが挙げられる。中でも、機械的特性の向上効果が大きく、本発明のエキゾーストフィニッシャーの成形温度に耐え得る耐熱性を有し、入手しやすい点から、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維が好ましい。
【００２２】
ガラス繊維、炭素繊維を用いる場合、熱可塑性樹脂中の繊維の分散性の向上を目的に、シランカップリング剤で表面処理されていることが好ましい。シランカップリング剤は、収束剤と併用してもよい。シランカップリング剤としては、例えば、ビニルシラン系、アクリルシラン系、エポキシシラン系、アミノシラン系が挙げられる。中でも、熱可塑性樹脂（Ａ）としてポリアミドを用いる場合、ポリアミドとガラス繊維または炭素繊維との密着効果が高いことから、アミノシラン系カップリング剤が好ましい。
【００２３】
板状強化材としては、例えば、ガラスフレーク、タルク、マイカ、グラファイト、金属箔が挙げられる。
【００２４】
粒子状強化材としては、例えば、カーボンブラック、炭化ケイ素、シリカ、石英粉末、ハイドロタルサイト、溶融シリカ、酸化チタン、ガラス類（ガラスビーズ、ガラス粉、ミルドガラスファイバー）、炭酸塩（炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等）、ケイ酸塩（ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、カオリン、クレー、ケイ藻土等）、金属酸化物（酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ等）、硫酸塩（硫酸カルシウム、硫酸バリウム等）が挙げられる。
【００２５】
強化材（Ｂ）を用いる場合、熱可塑性樹脂（Ａ）と強化材（Ｂ）の割合は、（Ａ）／（Ｂ）＝３０／７０〜９０／２０（質量比率）の範囲であることが好ましく、４０／６０〜８０／２０（質量比率）の範囲であることがより好ましい。
【００２６】
本発明に用いる樹脂組成物には、さらに酸化防止剤、熱安定剤、その他の添加剤を加えてもよい。
【００２７】
酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、併用してもよい。酸化防止剤の含有量は、熱可塑性樹脂脂１００質量部に対し、０．０１〜５質量部とすることが好ましく、０．１〜１．０質量部とすることがさらに好ましい。
【００２８】
熱安定剤としては、銅化合物が挙げられる。銅化合物としては、例えば、塩化第一銅、塩化第二銅、臭化第一銅、臭化第二銅、ヨウ化第一銅、酢酸銅、プロピオン酸銅、安息香酸銅、アジピン酸銅、テレフタル酸銅、イソフタル酸銅、硫酸銅、リン酸銅、ホウ酸銅、硝酸銅、ステアリン酸銅、キレート剤に配位した銅錯塩が挙げられる。中でもハロゲン化銅が好ましく、ヨウ化第一銅がより好ましい。これらは単独で用いてもよいし、併用してもよい。銅化合物は、耐熱ポリアミドを用いる場合、特に効果が高い。耐熱ポリアミドを用いる場合、銅化合物の含有量は、高耐熱ポリアミド１００質量部に対し、０．０１〜３質量部とすることが好ましく、０．０２〜０．５質量部とすることがより好ましい。
【００２９】
その他の添加剤としては、例えば、帯電防止剤、耐候剤、難燃剤、難燃助剤、光安定剤、耐衝撃改良剤、分散剤、顔料、滑剤、離型剤が挙げられる。
【００３０】
本発明において、熱可塑性樹脂（Ａ）、強化材（Ｂ）および／またはその他添加剤の配合方法は、その効果が損なわれなければ特に限定されないが、溶融混練法がより好ましい。溶融混練法としては、例えば、ブラベンダー等のバッチ式ニーダー、バンバリーミキサー、ヘンシェルミキサー、ヘリカルローター、ロール、一軸押出機、二軸押出機等を用いる方法が挙げられる。溶融混練温度は熱可塑性樹脂が溶融し、分解しない領域から選ばれる。混練温度は、熱可塑性樹脂（Ａ）の融点（Ｔｍ）に対して、（Ｔｍ−２０℃）〜（Ｔｍ＋５０℃）とすることが好ましい。混練温度が（Ｔｍ＋２０℃）よりも高いと、熱可塑性樹脂（Ａ）が分解する場合があり、混練温度が（Ｔｍ−２０℃）よりも低いと、混練できない場合がある。
【００３１】
本発明のエキゾーストフィニッシャーの成形方法は特に限定されないが、例えば、射出成形法、押出成形法、ブロー成形法、焼結成形法が挙げられる。中でも、機械的特性、成形性の向上効果が大きいことから、射出成形法が好ましい。射出成形に用いる射出成形機は特に限定されないが、例えば、スクリューインライン式射出成形機、プランジャ式射出成形機が挙げられる。射出成形機のシリンダー内で加熱溶融された樹脂組成物は、ショットごとに計量され、金型内に溶融状態で射出され、所定の形状で冷却、固化された後、成形体として金型から取り出される。射出成形時の樹脂温度は、（Ｔｍ）〜（Ｔｍ＋５０℃）とすることが好ましい。
【００３２】
本発明のエキゾーストフィニッシャーは、表面をめっき処理してもよい。めっき処理することにより、表面外観に光沢が増し、美観や高級感を増すことができる。めっき処理の方法は特に限定されないが、例えば、電気めっき、無電解めっき、真空蒸着、不溶解性アノードが挙げられる。
【００３３】
本発明のエキゾーストフィニッシャーは、機械的特性、長期耐久性、長期耐熱性に優れ、軽量で加工性に優れているため、２輪自動車、３輪自動車、４輪以上の自動車のエキゾーストフィニッシャーとして好適に用いることができる。本発明のエキゾーストフィニッシャーは、強化材を含まないものの場合、比重が１．１〜１．４、ガラス繊維を５０質量％含むものの場合、比重が１．８〜２．０であり、従来のステンレス製エキゾーストフィニッシャー（比重：７．７〜７．９）やアルミニウム製エキゾーストフィニッシャー（比重：２．２〜２．８）に比べて非常に軽いものである。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００３５】
１．測定方法
熱可塑性樹脂および樹脂組成物の物性測定は以下の方法によりおこなった。
【００３６】
（１）融点
示差走査熱量計ＤＳＣ−７型（パーキンエルマー社製）用い、昇温速度２０℃／分で３５０℃まで昇温した後、３５０℃で５分間保持し、降温速度２０℃／分で２５℃まで降温し、さらに２５℃で５分間保持後、再び昇温速度２０℃／分で昇温測定した際の吸熱ピークのトップを融点とした。
【００３７】
（２）曲げ特性
実施例、比較例で得られた多目的試験片を用いて、ＩＳＯ１７８に準拠して、曲げ強度や曲げ弾性率を測定した。
【００３８】
（３）荷重たわみ温度
実施例、比較例で得られた多目的試験片を用いて、ＩＳＯ７５−１、２に準拠して、荷重０．４５ＭＰａで荷重たわみ温度を測定した。
【００３９】
（４）長期耐熱性
実施例、比較例で得られたエキゾーストフィニッシャーを用いて、熱風炉の中で、２００℃×３００時間加熱し、その後、以下の基準で、外観を目視で評価した。
＜判断基準＞
○：シワ、膨れ、剥がれ、割れの外観異常が、いずれもなかった。
×：シワ、膨れ、剥がれ、割れの外観異常が、いずれかひとつ以上あった。
【００４０】
（５）長期耐久性
実施例、比較例で作製したエキゾーストフィニッシャーを用いて、（−３０℃×１時間）と（２００℃×１時間）を１０サイクル、加熱冷却を繰り返し、その後、以下の基準で、外観を目視で評価した。
＜判断基準＞
○：シワ、膨れ、剥がれ、割れの外観異常が、いずれもなかった。
×：シワ、膨れ、剥がれ、割れの外観異常が、いずれかひとつ以上あった。
【００４１】
２．原料
実施例および比較例で用いた原料を以下に示す。
【００４２】
（１）熱可塑性樹脂
・半芳香族ポリアミド（Ａ−１）
芳香族ジカルボン酸成分として粉末状のテレフタル酸（ＴＰＡ）４．７０ｋｇと、モノカルボン酸成分としてステアリン酸（ＳＴＡ）０．３３ｋｇと、重合触媒として次亜リン酸ナトリウム一水和物２０ｇとを、リボンブレンダー式の反応装置に入れ、窒素密閉下、回転数３０ｒｐｍで撹拌しながら１７０℃に加熱した。その後、温度を１７０℃に保ち、かつ回転数を３０ｒｐｍに保ったまま、液注装置を用いて、脂肪族ジアミン成分として１００℃に加温した１，１０−デカンジアミン（ＤＤＡ）４．９７ｋｇを、２．５時間かけて連続的（連続液注方式）に添加し反応物を得た。なお、原料モノマーのモル比は、ＴＰＡ：ＤＤＡ：ＳＴＡ＝４８．５：４９．５：２．０（官能基当量比はＴＰＡ：ＤＤＡ：ＳＴＡ＝４９．０：５０．０：１．０）であった。
続いて、得られた反応物を、同じ反応装置で、窒素気流下、２５０℃、回転数３０ｒｐｍで８時間加熱して重合し、半芳香族ポリアミドの粉末を作製した。
その後、得られた半芳香族ポリアミドの粉末を、二軸混練機を用いてストランド状とし、ストランドを水槽に通して冷却固化し、それをペレタイザーでカッティングして半芳香族ポリアミド（Ａ−１）ペレットを得た。
【００４３】
・半芳香族ポリアミド（Ａ−２）〜（Ａ−３）
樹脂組成を表１に示すように変更した以外は、半芳香族ポリアミド（Ａ−１）を作製した際と同様の操作をおこなって、半芳香族ポリアミドを得た。
【００４４】
半芳香族ポリアミド（Ａ−１）〜（Ａ−３）の特性値を表１に示す。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
・脂肪族ポリアミド（Ａ−４）
ポリアミド６６：ユニチカ社製Ａ１２５Ｊ、融点２６５℃
・脂肪族ポリアミド（Ａ−５）
ポリアミド６：ユニチカ社製Ａ１０３０ＢＲＬ、融点２２５℃
・液晶ポリマー（Ａ−６）
全芳香族液晶ポリエステル：上野製薬社製Ａ２０００、融点３３０℃
・高耐熱ポリエステル（Ａ−７）
ポリエチレンナフタレート：帝人化成社製ＴＮ８０６５Ｓ、融点２６５℃
【００４７】
（２）強化材
・（Ｂ−１）
ガラス繊維：日東紡社製ＣＳ３Ｇ２２５Ｓ、平均繊維径：９．５μｍ、平均繊維長：３ｍｍ
・（Ｂ−２）
ウォラストナイト：東邦テナックス社製ＨＴＡ−Ｃ６−ＮＲ、平均繊維径７μｍ、平均繊維長６ｍｍ
・（Ｂ−３）
タルク：日本タルク社製ミクロエースＫ−１、平均粒子径８μｍ
【００４８】
実施例１
半芳香族ポリアミド（Ａ−１）を十分に乾燥した後、ファナック製射出成形機（α−１００ｉＡ）を用いて、シリンダー温度（Ｔｍ＋１５℃）、金型温度（Ｔｍ−１９０℃）の条件で射出成形し、ＩＳＯ準拠の多目的試験片および図１に示すエキゾーストフィニッシャーを作製した。
【００４９】
実施例２
半芳香族ポリアミド（Ａ−１）５０質量部を、クボタ社製ロスインウェイト式連続定量供給装置ＣＥ−Ｗ−１を用いて計量し、スクリュー径２６ｍｍ、Ｌ／Ｄ４９の同方向二軸押出機（東芝機械社製ＴＥＭ２６ＳＳ）の主供給口に供給し、サイドフィーダーより強化材（Ｂ−１）５０質量部を供給し、溶融混練をおこなった。押出機のシリンダー温度は（Ｔｍ−５℃）〜（Ｔｍ＋１５℃）、スクリュー回転数は２５０ｒｐｍ、吐出量は３５ｋｇ／時間であった。
次いで、溶融樹脂組成物をダイスからストランド状に引き取った後、水槽に通して冷却固化し、それをペレタイザーでカッティングして樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を十分に乾燥した後、ファナック製射出成形機（α−１００ｉＡ）を用いて、シリンダー温度（Ｔｍ＋１５℃）、金型温度（Ｔｍ−１９０℃）の条件で、ＩＳＯ準拠の多目的試験片および図１に示すエキゾーストフィニッシャーを作製した。
【００５０】
実施例３〜９、比較例１、２
組成を表２に示すように変更した以外は、実施例２と同様の操作をおこなって、ＩＳＯ準拠の多目的試験片および図１に示すエキゾーストフィニッシャーを作製した。
【００５１】
ＩＳＯ準拠の多目的試験片およびエキゾーストフィニッシャーを用いておこなった各種評価試験の結果を表２に示す。
【００５２】
【表２】
2015055177.tif 000004
【００５３】
実施例１〜９は、曲げ強度、曲げ弾性率、荷重たわみ温度がいずれも高く、長期耐熱性、長期耐久性にも優れていた。
実施例２〜７の対比から、熱可塑性樹脂として半芳香族ポリアミドを用いる方が、荷重たわみ温度が高いことがわかる。
実施例２〜４の対比から、半芳香族ポリアミドの中でもポリアミド１０Ｔを用いる方が、曲げ強度、曲げ弾性率が高く、荷重たわみ温度が高いことがわかる。
【００５４】
比較例１、２は、熱可塑性樹脂の融点が２５０℃未満であったため、長期耐熱性、長期耐久性に劣っていた。
【符号の説明】
【００５５】
１：テールパイプ
１ａ：テールパイプの端部（テールエンド） 
２： エキゾーストフィニッシャー本体
２ａ：エキゾーストフィニッシャーの端部 
２ｂ：直管部
２ｃ：拡管部
【図１】
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【図２】
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