(57)【要約】【課題】安価で軽量コンパクト、かつ高剛性で制振性に優れた合成樹脂材料を提供する。【解決手段】合成樹脂組成物のＡＳＴＭ  Ｄ７９０により測定される曲げ弾性率から計算される静的撓みδおよび自由振動測定法により測定された波形から求められる減衰係数ζを、（１）式に代入して計算した最大振幅値Ａが０．０００３Ｆ以下となる樹脂組成物。      Ａ＝δ／［２ζ（１−ζ2）0.5］    （１）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂組成物のＡＳＴＭ  Ｄ７９０により測定される曲げ弾性率から計算される静的撓みδおよび自由振動測定法により測定された波形から求められる減衰係数ζを、（１）式に代入して計算した最大振幅値Ａが０．０００３Ｆ以下となる樹脂組成物であって、（Ａ）熱可塑性ポリエステル樹脂１００重量部に対し、（Ｂ）ポリカーボネート系樹脂８０〜５００重量部、（Ｃ）リン系化合物１〜１５重量部、（Ｄ）熱可塑性ポリエステル・ポリエーテル共重合体３０〜６００重量部および（Ｅ）無機強化充填剤１２０〜９５００重量部を配合した組成物である樹脂組成物。
Ａ＝δ／［２ζ（１−ζ2）0.5］    （１）
【請求項２】
さらに、熱可塑性ポリエステル樹脂（Ａ）１００重量部に対し、（Ｆ）アクリロニトリルスチレン樹脂１０〜１００重量部を配合した組成物である請求項１記載の樹脂組成物。
【請求項３】
さらに、エチレンとＧＭＡ共重合体を含む請求項１または２記載の樹脂組成物。
【請求項４】
無機強化充填剤（Ｅ）が、ガラス繊維および／またはマイカである請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項５】
ＡＳＴＭ  Ｄ７９０で測定された曲げ弾性率が１０００００ｋｇ／ｃｍ2以上である請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項６】
前記合成樹脂組成物が、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートとポリブチレンテレフタレートのアロイ、ポリプロピレン、ポリアミドからなる群から選択された樹脂を含む組成物３０〜５５重量％およびフィラー４５〜７０重量％からなるフィラー強化樹脂組成物である請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項７】
合成樹脂がポリエステル系樹脂、ナイロン樹脂またはオレフィン樹脂であって、ポリエステル系樹脂とポリエーテルの共重合体、エチレンとＧＭＡ共重合体、アイオノマー樹脂、ポリエステル系エラストマー、ナイロン系エラストマー、ＥＰＤＭまたはオレフィン系エラストマーを含む請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項８】
合成樹脂がポリエステル系樹脂であって、ポリエステル系樹脂とポリエーテルの共重合体、エチレンとＧＭＡ共重合体、アイオノマー樹脂またはポリエステル系エラストマーを含む請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の樹脂組成物を用いて射出成形法、押出し成形法、またはブロー成形法で成形した合成樹脂成形品。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれかに記載の樹脂組成物を用いて作製した車輌用ドアミラー部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は制振性を有する合成樹脂組成物に関し、更に詳しくは、たとえば走行時におけるミラーの画面ぶれを抑制できる車輌用ドアミラー用材料およびその成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輌用ドアミラーの開発では、ドアミラーの後部確認をするという機能上、制振性が大きなウエイトを占める。制振性を満足させるために、新車種が出るたびに、金型改造による成形品補強追加と振動試験を繰り返し、数次の改良を経て、量産品にするのが一般的であって、多大な工数と費用がかかることが多かった。これらの原因は、使用される合成樹脂材料の制振性の低さに起因する要素が大きいと考えられる。このため、デザイン性が著しく制限され、また、ドアミラーの取付け側である車体側ドアパネル内部にレインホースメントと呼ばれる金属ブラケットを追加して、剛性を持たせたり、ドアミラー内部を金属部品で補強したり、車体との取り付け箇所を増加させたりと工夫の限りを尽くしながら、量産化しているのが現状であった。
【０００３】
この主原因の１つとして、剛性のみに着目した剛性材料を採用したり、剛性を無視した振動減衰性だけに着目した材料を採用したために発生していたと考えられる。つまり、両方の機能を両立した材料特性の必要性について着目されなかったため、それらの特性の適性化について考えられてこなかったためである。
【０００４】
また、この技術に近い技術として、本発明者が、出願した特許文献１があるが、本発明では、主に制振性を曲げ弾性率の高さで持たせることを発明の趣旨としている。しかし、長年ドアミラー用材料の開発にかかわる中で、特許文献１に記載した剛性を１６５０００ｋｇ／ｃｍ2以上に上げても材料剛性を上げるのみでは、ユーザーであるドアミラーメーカーが定める規定の振幅に収まらないことが度々発生した。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３０２９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は係る現況に鑑みなされたもので、安価で、成形品になった場合、軽量コンパクトかつ振動ぶれを抑制できる樹脂組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため、形状を変えないで制振性を向上するためには、どういった樹脂特性が必要となるかを研究し、極めて簡単な式に基づき設計される樹脂組成物が、極めてドアミラー制振に有効であることを見出し、本発明を完成した。本発明では、曲げ弾性率が１０００００ｋｇ／ｃｍ2程度であっても、減衰係数を充分に上げる手段を用いることで、今まで考えていた以上に制振性を向上させ、かつ、表面性についても製品コスト的に魅力ある無塗装の製品を実現できることができる。
【０００８】
すなわち、本発明は、合成樹脂組成物のＡＳＴＭ  Ｄ７９０により測定される曲げ弾性率から計算される静的撓みδおよび自由振動測定法により測定された波形から求められる減衰係数ζを、（１）式に代入して計算した最大振幅値Ａが０．０００３Ｆ以下となる樹脂組成物であって、（Ａ）熱可塑性ポリエステル樹脂１００重量部に対し、（Ｂ）ポリカーボネート系樹脂８０〜５００重量部、（Ｃ）リン系化合物１〜１５重量部、（Ｄ）熱可塑性ポリエステル・ポリエーテル共重合体３０〜６００重量部および（Ｅ）無機強化充填剤１２０〜９５００重量部を配合した組成物である樹脂組成物に関する。
Ａ＝δ／［２ζ（１−ζ2）0.5］    （１）
【０００９】
前記樹脂組成物から成形された成形品のＡＳＴＭ  Ｄ７９０で測定された曲げ弾性率が１０００００Ｋｇ／ｃｍ2以上であることが好ましい。
【００１０】
前記合成樹脂組成物が、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートとポリブチレンテレフタレートのアロイ、ポリプロピレン、ポリアミドからなる群から選択された樹脂を含む組成物３０〜５５重量％およびフィラー４５〜７０重量％からなるフィラー強化樹脂組成物であることが好ましい。
【００１１】
前記合成樹脂がポリエステル系樹脂、ナイロン樹脂またはオレフィン樹脂であって、ポリエステル系樹脂とポリエーテルの共重合体、エチレンとＧＭＡ共重合体、アイオノマー樹脂、ポリエステル系エラストマー、ナイロン系エラストマー、ＥＰＤＭまたはオレフィン系エラストマーを含むことが好ましい。
【００１２】
合成樹脂がポリエステル系樹脂であって、ポリエステル系樹脂とポリエーテルの共重合体、エチレンとＧＭＡ共重合体、アイオノマー樹脂、またはポリエステル系エラストマーを含むことが好ましい。
【００１３】
さらに、前記樹脂組成物を用いて射出成形法、押出し成形法、またはブロー成形法で成形した合成樹脂成形品および車輌用ドアミラー部品に関する。
【発明の効果】
【００１４】
制振性の必要な製品に使用される合成樹脂材料において、剛性と粘性を考慮した式（１）〜（４）に当てはめて、計算した最大振幅Ａが、０．０００３Ｆ以下となる樹脂材料組成物を用いることにより、極めて良好な制振性を得るとともに補強リブを設けるための配慮などを必要とせず、デザイン性の自由度が増加する。また、補強のための他部品（たとえば、金属ブラケットなどの追加）も必要とせず、軽量安価な制振部品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明者は前述の課題を解決するにあたり鋭意検討を進めた結果、大半の周波数で加振した場合、ほとんど大きな振動は見られず、振動が大きくなる加振周波数は限られる。よって、成形品の持っている固有振動数（樹脂材料特性と成形品形状で決定）と加振する周波数（たとえば、車輛の場合、エンジンの振動、走行時の振動が該当）が一致した場合、振幅が最も大きくなるいわゆる、共振幅をできる限り下げることで問題が解決すると考えられるに至った。
【００１６】
この考えを延長すると成形品形状が同じ場合、合成樹脂組成物にどのような特性を付与すればよいかを考えた場合、以下（１）式で計算される最大振幅値Ａが０．０００３Ｆ以下になる樹脂組成物を用いて成形することにより、従来制振性に優れていると言われていた材料より、振幅が抑えられる事が判明した。
【００１７】
本発明は、合成樹脂組成物のＡＳＴＭ  Ｄ７９０により測定される曲げ弾性率から計算される静的撓みδおよび自由振動測定法により測定された波形から求められる減衰係数ζを、（１）式に代入して計算した最大振幅値Ａが０．０００３Ｆ以下となる樹脂組成物に関する。（１）式において、合成樹脂材料は粘弾性物質であることから剛性と粘性に代表される減衰性の両方を実験式内にもつことが特徴である。なお、計算の都合上、Ａ値の単位はｃｍを使用する。
Ａ＝δ／［２ζ（１−ζ2）0.5］    （１）
【００１８】
ここで、静的撓みδは合成樹脂組成物の剛性（ＡＳＴＭ  Ｄ７９０により測定される曲げ弾性率）から計算される。静的撓みδは、粘弾性物質の特徴的減衰特性である対数減衰するため、ｅ(-λT)で振幅が各サイクル毎に減衰する。よって、この２数を組み合わせることが重要である。片持ち梁の場合、
δ＝β（ＷＬ3）／（ＥＩ）          （２）
で表わされる。δは歪量、Ｗは荷重、Ｅはヤング率（縦弾性係数）、Ｉは梁の断面２次モーメント、βは梁の支えかたにより異なる係数、Ｌは梁の長さを示す。ところで、形状が同じであり樹脂特性の違いを相対比較する場合、すなわち荷重と成形品形状、梁の支持方法が一定の場合、β（ＷＬ3）／Ｉは係数として扱うことができ、これをＦとおくと、フックの法則のような（３）式を得る。ただし、Ｆは単なる荷重でなく、製品形状や支持因子を含む変数である。
δ＝Ｆ／Ｋ    （３）
Ｋは、剛性を示し、ＡＳＴＭ  Ｄ７９０に基づいて測定された曲げ弾性率から測定され、計算の都合上、単位はｋｇ／ｃｍ2を使用する。
【００１９】
減衰係数ζは、本発明者らが開発した自由振動測定法により測定された波形から（４）式で計算される。
ζ＝ｌｎ[Ｐi／Ｐ(i+2)]    （４）
ＰiおよびＰ(i+2)は、それぞれ測定した波形のｉ番目およびｉ＋２番目の振幅を示し、計算の都合上、単位はｃｍを用いる。
【００２０】
この式に基づき設計された最大振幅値Ａが０．０００３Ｆ以下となる樹脂組成物を用いることにより、今まで考えてきた剛性よりもはるかに低い曲げ弾性率である１０００００ｋｇ／ｃｍ2〜１５００００ｋｇ／ｃｍ2程度でも大きな制振性が認められ、実走行時の画面ぶれを基準以下に充分抑えることができる。最大振幅値Ａは、０．０００２８Ｆ以下が好ましく、０．０００２６Ｆ以下がより好ましい。
【００２１】
業界で広く認められているエンプラ技術連合会から出版されたエンプラＤＡＴＡ  ＢＯＯＫに記載されており、最も制振性に優れるとして車輛用ドアミラーの標準材化しているＰＡナイロン（ＭＸＤ６）と比較して、本発明の組成物が制振性向上に優れていた。このため、従来材を使用して目的の制振性を得るために、製品開発の際、繰り返してきた金型改造が少なくて済むので金型改造費の削減に繋がる。さらに、剛性が高く、減衰係数とのバランスが取れていなかった樹脂材料を使用した場合に、成形品裏側に設けた補強リブを減らすことによるメリット（軽量化、原材料低減）がえられる。さらに、予め補強するスペースを設けなければならなかったために生じるデザイン的制約も緩和される。
【００２２】
また、極端な例としては、金属部品による補強、金属製バランサーの追加による振動の抑制などが必要となり、さらにはドアミラーの厚みおよび重量の増大、材料コストの上昇が避けられないといったことも改良することができる。
【００２３】
本発明の樹脂組成物のＡＳＴＭ  Ｄ７９０で測定された曲げ弾性率は１０００００ｋｇ／ｃｍ2以上であることが好ましく、１２００００ｋｇ／ｃｍ2以上であることがより好ましい。１０００００ｋｇ／ｃｍ2より小さいと、静的歪み量が大きくなり、最大振幅値Ａが大きくなる傾向がある。
【００２４】
本発明の合成樹脂組成物は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートとポリブチレンテレフタレートのアロイ、ポリプロピレン、ポリアミドからなる群から選択された樹脂を含む組成物３０〜５５重量％およびフィラー４５〜７０重量％からなるフィラー強化樹脂組成物であることが好ましい。フィラーの添加量は４５〜６０重量％がより好ましい。４５重量％未満では、曲げ弾性率が小さくなりすぎる傾向がある。７０重量％をこえると、製造工程でフィラーがフィーダーで食い込まず、ペレット化できない傾向がある。フィラー充填剤としては、ガラス繊維、マイカなどに限定されず、ガラスフレーク、タルク、炭酸カルシウム、カオリン、ウィスカー、カーボンファイバー、ナノコンポジット系フィラーなどがあげられる。
【００２５】
成形品の表面性を考慮せず、制振性のみに着目する場合、本発明の樹脂組成物にはエラストマーを添加することができる。たとえば、ＳＩＳ、水添ＳＩＳ、ＳＩＢＳ、水添ＳＩＢＳ、ＳＥＢＳ、ＳＢＳ、ＢＡ、ＮＢＲ、ノルボルネンゴムなどがあげられる。これらは単独または複数配合して添加することができる。
【００２６】
表面性、すなわち表面ムラ、フィラー浮き、ヒケ、シボ転写などを考慮する成形品であれば、主樹脂成分と相容性があり、制振性を付与でき、静的撓みδの上昇を極力抑えることができる（剛性の低下を極力抑えることができる）エラストマーを添加することができる。合成樹脂がポリエステル系樹脂である場合、ポリエステル系樹脂とポリエーテルの共重合体、エチレンとＧＭＡ共重合体、アイオノマー樹脂、またはポリエステル系エラストマーを添加することが好ましい。エチレンとＧＭＡ共重合体としてはボンドファースト（商標）、アイオノマー樹脂としてはハイミラン（商標）があげられる。合成樹脂がナイロン樹脂である場合、ポリエステル系樹脂とポリエーテルの共重合体、エチレンとＧＭＡ共重合体、またはナイロン系エラストマーを添加することが好ましい。合成樹脂がオレフィン樹脂である場合、エチレンとＧＭＡ共重合体、ＥＰＤＭまたはオレフィン系エラストマーを添加することが好ましい。ポリエステル系樹脂とポリエーテルの共重合体としては、たとえばペルプレンＰ（東洋紡（株）製）などがあげられる。
【００２７】
たとえば、（Ａ）熱可塑性ポリエステル樹脂１００重量部に対し、（Ｂ）ポリカーボネート系樹脂８０〜５００重量部、（Ｃ）リン系化合物１〜１５重量部、（Ｄ）熱可塑性ポリエステル・ポリエーテル共重合体３０〜６００重量部および（Ｅ）無機強化充填剤１２０〜９５００重量部を配合した組成物を用いることができる。また、必要に応じて（Ｆ）アクリロニトリルスチレン樹脂（アクリロニトリルスチレン：ブタジエン共重合体も含む）１０〜１００重量部を加えてもよい。
【００２８】
本発明の樹脂組成物を射出成形法、押出し成形法、またはブロー成形法で成形することによって、合成樹脂成形品を得ることができる。合成樹脂成形品としては、車輌用ドアミラー部品があげられる。そのほかに、ＣＤのピックアップ機能部品、ＤＶＤのピックアップ機能部品などの剛性が必要で、制振性を必要とする部品の応用も可能である。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を実施例によって説明する。本実施例で行なう振動試験およびその評価方法はつぎのとおりである。
【００３０】
（曲げ弾性率測定）
ＡＳＴＭ  Ｄ７９０に基づき測定する。
【００３１】
（減衰係数測定）
図１（ｂ）は減衰係数ζを求めるために自由減衰波形を得るための装置図である。振動試験に用いた試験片は、長さ１８０ｍｍ、両端のチャック部幅１９ｍｍ、引張部幅１２．７ｍｍ、１２．７ｍｍの長さ５７ｍｍ、厚み３．５ｍｍの引張ダンベル試験片を用いる。この形状を図１（ａ）に記載する。この試験片は射出成形により作製することができるが、樹脂のペレットから作製する必要はなく、成形品を細かく粉砕機などで粉砕し、ペレットの変わりに使用することで、ダンベル試験片を射出成形することができる。
【００３２】
このダンベル試験片の一端を端から２３ｍｍ間押えて固定し、もう一端の端から５ｍｍの位置にレーザー光を当てて振幅を測定する。図１の１は引張試験片を、２はレーザー測位機のヘッド（キーエンス社製：センサーヘッドＬＢ−３００）、３はレーザーアンプユニット（キーエンス社製：ＬＢ−１２００）を、４はサーマルアレイレコーダー（グラフテック社製：ＷＲ７７００）を示す。測定した波形から、振幅を読み取り、減衰係数ζを計算する。
【００３３】
減衰係数ζをとなりの波形を用いて計算すると誤差が大きくなると考えられるため、最初の波形（Ｐi）から数えて３０番目の波形（１５サイクル目）の振幅を読み取り、（３）式を変形することでζを計算する。
【００３４】
測定は、可能な限り、ばらつきを押えるため２３℃、５０％ＲＨの恒温恒湿の部屋に成形後２日間保存し、その部屋の中で実験を実施する。試験片の固定された方と反対側の一端に振動を与え、Ｎ数は３で測定し、平均値を測定値として採用する。
【００３５】
（振動試験）
図２は本実施例のドアミラーの加振評価法を示す説明図であり、図示した如くドアミラー６を、固定治具を介して０〜１２０Ｈｚの範囲で加振し、ミラー７から０．８〜１ｍ離れた位置のレーザーポインター８からレーザー光を照射し、その反射光を約２ｍ離れたスクリーン９で受光する。
【００３６】
（評価方法）
前記スクリーン９で受けた反射光による測定光源１０の光ぶれの振幅を測定し、該光ぶれの振幅が２０ｍｍ以下であれば実車走行時に問題とならず合格と判断する。図３に示すドアミラーステイ１１にミラー部１２をバネ１３の付属したネジ１４で装着して、前記評価法で最大振幅幅を測定する。
【００３７】
（合成樹脂材料）
用いた材料を以下に示す。
ＰＢＴ：ＫＰ−２１０（ＩＶ＝０．９５５〜０．９８５）、コロン社製
ＰＣ：Ａ−２２００、出光石油化学製
ポリエステルとポリエーテル共重合体：ＮＫＢ（特開平２−９２９５３にしたがって重合）
エチレンとＧＭＡ共重合体：ボンドファーストＢＦ−７Ｍ、住友化学製
ＡＳ：ＤＰＦ６８、テクノポリマー製
ワックス：ＷＨ−２５５Ｃ、日本共栄油脂製
エポキシ系安定剤：ＥＰ−２２、旭化学製
リン系安定剤：ＡＸ−７１、旭化学製
ヒンダードフェノール系安定剤：ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０
フロー改善剤：ポリサイザーＡ５５、大日本インキ製
ガラス繊維（ＧＦ）：Ｔ−１９５Ｈ、日本電気ガラス製
マイカ：Ａ−２１Ｓ、山口雲母製
【００３８】
実施例１〜３、参考例１および比較例１〜２
表１および表２に示す組成で材料を溶融混練し、樹脂組成物を得た。表中の添加量は重量部を示す。
【００３９】
なお、実施例１〜３および参考例１には、他にカーボンを主成分とする顔料を約３．５重量部添加した。比較例２に示したＰＡ  ＭＸＤ６は市販され、最もドアミラー用として評価の高い、高剛性、制振性グレード（ＧＦ、ミネラル入り）であって、比重１．７２の樹脂組成物である。
【００４０】
【表１】
2008075087.tif 000002
【００４１】
【表２】
2008075087.tif 000003
【００４２】
表３には、本発明における実施例と比較例の曲げ弾性率と減衰率および本発明で用いた式による推定最大振幅と実際の評価結果を示す。なお、表３において、振幅計算値は、比較例２の数値からＦを計算し、これをもとにして他の実施例および比較例の数値計算を行なった。
【００４３】
【表３】
2008075087.tif 000004
【００４４】
ここでヤング率を使用せず、曲げ弾性率を使用した。ヤング率の測定では、ダンベル試験片のチャック部のすべりが発生するため、精度のよい結果を得ることができないからである。
【００４５】
以上より、式（１）の結果が実際の振動試験の結果と一致することが明らかであり、式（１）で求められる強制振幅Ａが、０．０００３Ｆ以下であれば、車輛用ドアミラーに対し、制振性に優れる車輌用ドアミラーを得るという本発明の目的を達成できることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】（ａ）は減衰係数を求めるために使用するダンベル試験片の平面図、（ｂ）は自由振動減衰波形測定装置の説明図である。
【図２】実施例におけるドアミラーの加振評価法を示す説明図である。
【図３】ドアミラーの概略図である。
【図４】実施例１における合成樹脂組成物の自由減衰波形である。
【図５】実施例２における合成樹脂組成物の自由減衰波形である。
【図６】実施例３における合成樹脂組成物の自由減衰波形である。
【図７】実施例４における合成樹脂組成物の自由減衰波形である。
【図８】比較例１における合成樹脂組成物の自由減衰波形である。
【図９】比較例２における合成樹脂組成物の自由減衰波形である。
【符号の説明】
【００４７】
１  引張試験片
２  レーザー測位機のヘッド
３  レーザーアンプユニット
４  サーマルアレイレコーダー
５  固定ジグ
６  ドアミラー
７  ミラー
８  レーザーポインター
９  スクリーン
１０  測定光源
１１  ドアミラーステイ
１２  ミラー部
１３  バネ
１４  ネジ
【図１】
2008075087.tif 000005
【図２】
2008075087.tif 000006
【図３】
2008075087.tif 000007
【図４】
2008075087.tif 000008
【図５】
2008075087.tif 000009
【図６】
2008075087.tif 000010
【図７】
2008075087.tif 000011
【図８】
2008075087.tif 000012
【図９】
2008075087.tif 000013