JPS6258292B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は充填材を含有する熱可塑性樹脂で射出
成形した車両部品であつて外観が良好なものに関
する。 熱可塑性樹脂は、成形加工が容易であること、
複雑な形状のものも簡単に成形可能であること、
さらに、同一形状物が大量生産可能であることと
いう一般的特性を有する。ことに車両部品として
は、重量軽減による車両の燃費効率の向上、およ
び耐食性の向上（さびない）等の特性が得られる
ので多くの部品が熱可塑性樹脂化されて来た。 一方、熱可塑性樹脂製車両部品として次の特性
が改善されると更に熱可塑性樹脂化が促進され、
車両の性能が向上することが期待される。 (イ) 強度、剛性の向上。 (ロ) 耐熱性の向上。 (ハ) 寸法安定性の向上。 (ニ) 車両部品特有の耐振動性の向上。 充填材入り熱可塑性樹脂は、上記(イ)〜(ニ)をそれ
ぞれ果しており、好ましい車両部品用材料である
が、充填材が熱可塑性がないため、および充填材
と熱可塑性樹脂との相溶性が悪いため、各々の材
料間に空隙ができるためか、射出成形した場合表
面が荒れ外観が悪く実用化されていない。インス
トウルメントパネル等では塗装することにより一
部実用化されている例はあるが、コスト高であ
り、また塗料中の一部成分（たとえばシンナー）
が樹脂を溶かすため耐衝撃性等の特性が低下する
ものであつた。 従つて本発明の目的は、このような外観上の問
題がなく塗装などせずにそのまま使用できる充填
材入り熱可塑性樹脂射出成形車両部品を提供する
にある。 すなわち本発明は、外観の良好さを必要とする
充填材入り熱可塑性樹脂射出成形車両部品におい
て、前記熱可塑性樹脂をHDT（ヒートデイスト
ーシヨンテンペラチユア加熱変形温度、JIS
K6871）80℃以上の熱可塑性樹脂とすると共に、
実質的に充填材を含まない前記熱可塑性樹脂の表
皮層を形成せしめたことを特徴とする車両部品に
ある。 以下添付図面に例示した本発明の好適な実施例
について詳述する。 第１図および第２図に射出成形装置を示す。こ
の例はインダクター挿入方式を示すものであつ
て、合成樹脂を溶融して射出を行なう射出シリン
ダー部分３と、固定側金型４と、移動側金型５と
により構成される射出成形機および高周波発振装
置１とこれに接続されて金型表面近傍に配置され
るインダクター２とより成る高周波誘導加熱桟に
より構成される。 射出成形せしめる熱可塑性合成樹脂は、たとえ
ばアクリロニトリル−スチレン共重合体（AS樹
脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン
共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチ
レン−α−メチルスチレン、アクリロニトリル−
メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン、
アクリロニトリル−エチレン・プロピレンゴム−
スチレン共重合体、アクリロニトリル−アクリル
酸ブチルゴム−スチレン共重合体（ABS樹脂と
総称）ポリスチレン、ポリフエニレンエーテル、
ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリカーボネ
ート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチ
レンテレフタレートなどのHDT80℃以上の熱可
塑性樹脂とする。このうち特に好ましいのは、
AS樹脂、ABS樹脂等のスチレン系樹脂及びPPE
樹脂である。またこれに混入する充填材としては
径５〜20μのガラス繊維を５〜40重量％好ましく
は15〜30重量％とする。さらに別な充填材とし
て、CaCO₃、ガラスビーズ等の無機物および
Ee，Fe₂O₃，Al，Zno等の金属および合金および
それらの酸化物があげられる。このような無機物
の平均粒径は１〜100μ、また無機物充填材量は
20〜80重量％とする。 このような材料を射出成形するのであるが、こ
の際第２図の拡大断面図に示すように、固定側金
型４と移動側金型５の中間に高周波誘導加熱のイ
ンダクター２を設置する。移動側金型５と固定側
金型４との間にインダクター２をはさみこみ、は
さみこまれた状態で高周波を発振させると、第３
図に示すように金型表面（Ａ点やＢ点）のみ急激
に温度が上昇し、金型内部（Ｃ点やＤ点）の温度
は高周波誘導加熱によつては温度上昇がほとんど
ない。第３図の例の場合は金型の冷却水による冷
却は行なつておらず、単純に高周波誘導加熱によ
る金型の温度分布の経時変化の例を示したもので
ある。しかるのちに金型４，５を一度開き、イン
ダクター２を固定側及び移動側金型４，５の間よ
り抜き出し再度金型を閉じ通常の射出成形と同じ
要領で上述の充填材入り熱可塑性樹脂の射出成形
を行なう。このようにして得た射出成形品の厚さ
方向の切断面の光学顕微鏡観察写生図を第４図に
示す。倍率は440倍である。参考のため同一金型
でインダクター２を使用せず金型温度60℃で同材
料を射出成形し、同断面を同様に観察写生したも
のが第５図である。倍率は440倍である。いずれ
の図面も島模様部はガラス繊維であり、横一線の
ラインは成形品表面である。 第４図と第５図とを比較しても明らかな様に本
発明になる成形品の場合充填材ガラス繊維A′が
成形品表面に現出することはなく少なくても１〜
30μの熱可塑性樹脂B′層が成形品表層部に形成さ
れている事がわかる。また、第４図に示す様にガ
ラス繊維A′が成形品表面に比較的近い位置に有
する時も熱可塑性樹脂B′層が表層に若干の凸凹を
形成しても第５図の場合と比較しなだらかな凸凹
を示すため光沢のある外観を有する成形品を得
る。一方通常の成形品の場合第５図に示す様にガ
ラス繊維A′が成形表面に突き出ていたり、また
ガラス繊維A′が表層近くにある場合即ち金型表
面での樹脂の流れが疎外されるためか表面にシル
バーストリーク状の凸凹が出来、いわゆる光沢の
ないガサガサした表面の成形品しか得ることはで
きない。本発明になる成形品の外観の良さ、光沢
度を定量化するためASTM D523により成形品の
光沢度Gs（60゜）を測定した結果98％であつ
た。一方金型温度60℃の成形品は光沢度45％であ
り本発明になる成形品外観の平滑性、光沢の良さ
を示している。また本発明になる成形品は射出成
形時の流動抵抗が少なく配向歪が発生しずらいた
めかJIS K6871に規定された加熱変形温度を測定
したところ通常の成形品に比較し加熱変形温度が
３〜５℃向上し、いわゆる実用耐熱温度が向上す
る事、成形品の落下強さ等比較した結果実用タフ
ネスも向上する。 実施例 １ ガラス繊維20重量％を添加したAES樹脂（ア
クリロニトリル−エチレン・プロピレンゴム−ス
チレン共重合体樹脂通称耐候性改良ABS樹脂）
を用いて、第６図に示す乗用車のフエンダーミラ
ーボデイを射出成形した。 金型はNAK材（超硬合金金型鋼）を利用し金
型の成形品形成面は鏡面仕上げにした。 インダクターは５mm径の鋼管を該金型鏡面仕上
げ部形状にそわせてほぼ渦巻に配置し該形状を固
定するため非磁性材である樹脂（エポキシ樹脂）
で注型し固化・作成した。 射出成形条件は該ガラス繊維強化AES樹脂の
温度が250℃になる様にシリンダー温度を設定し
た。該ガラス繊維強化AES樹脂を金型内に射出
する前に上述のインダクターを金型の間にはさみ
こみ7KHz、25KWの高周波発振器により15秒間発
振し、しかるのち金型を開きインダクターを金型
間より抜き出し、再度金型を閉じた。 なお本射出成形工程において、成形品を形成さ
せるべき鏡面仕上げにした金型表面は該樹脂を金
型内に射出する直前において該金型表面温度は高
周波誘導加熱により該金型表面付近のみを選択的
に加熱するため120℃〜130℃であるが該金型表面
より３〜５cm内部の金型温度は50〜60℃であつ
た。 しかるのち通常の射出成形と同様に上記金型内
に該樹脂を60Kg／cm²の射出圧で10秒間射出し冷却
時間40秒で成形品を取り出した。 全成形サイクルは75〜80秒であつた。 該フエンダーミラーボデイを使用しフエンダー
ミラーを組立て、振動テストした結果は第１表に
示す通り良好であり、また外観も非常に高光沢か
つ均一な光沢を有しガラス繊維強化熱可塑性樹脂
によくあつた、フローマーク、シルバーストリー
ク、ジエツテング等もないフエンダーミラーを
得、外観は塗装の必要もなく充分実用にたえるも
のであつた。 比較例 １ 実施例１と同じ樹脂、同一金型、成形材、を使
用、高周波発振により金型表面を予熱する工程だ
けでなく他の成形条件が同じ場合のフエンダーミ
ラーの性能を同様に第１表に示す。 比較例 ２ 比較例１のガラス繊維強化AES樹脂の代りに
ガラス繊維強化されない即ちガラス繊維を添加し
ていないAES樹脂を使用した以外は全て比較例
１と同じ条件で作成したフエンダーミラーの性能
も同様に第１表に示す。

【表】

【表】 実施例 ２ HDT85℃のABSにガラス繊維20％添加した樹
脂を用い、実施例１に記載した高周波誘導加熱に
より金型表面を加熱する方式の射出成形により、
巾６cm長さ1.2ｍの自動車フロントガラス部デフ
ロスターノズル付リツドを製作した。比較例とし
て同じ高周波誘導加熱による射出成形でHDT78
℃のABSにガラス繊維20％添加した樹脂を用い
て同様な成形品を得た。また、他の比較例として
従来の射出成形によつて、ガラス繊維無添加の
HDT90℃のABS樹脂、HDT78℃のABSにガラス
繊維20％添加した樹脂、およびHDT85℃のABS
にガラス繊維20％添加した樹脂の同じ成形品を作
つた。その性能試験結果を第２表に示す。

【表】 一般に、本発明による車両部品と従来の射出成
形車両部品との性能を第３表において比較して示
す。

【表】 なお、ここで車両部品とは、具体的には自動車
部品におけるインストウルメント・パネル、フロ
ントエクステンシヨンパネル、ドアロツク、フロ
ントグリル、フエンダーミラーボデイ、ウインド
レギユレーターハンドル等であるが、これらに限
らず一般に自動車、モーターバイク、バス、トラ
ツク等の車両の部品を包含するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明部品の製造に用いるインダクタ
ーはさみこみ方式の射出成形機の概念的な側面
図、第２図はその金型とインダクターとの垂直断
面図、第３図は第１図および第２図に示した射出
成形機での金型の温度分布を示すグラフ、第４図
は本発明部品の切断面の拡大写生図、第５図は従
来部品の同様な図面、第６図は本発明を実施した
フエンダーミラーボデイの展開斜視図である。 １……高周波発振装置、２……インダクター、
３……射出シリンダー部分、４，５……金型。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外観の良好さを必要とする充填材入り熱可塑
   性樹脂射出成形車両部品において、前記熱可塑性
   樹脂をHDT 80℃以上の熱可塑性樹脂とすると共
   に、表面光沢度（Gs（60゜）％／ASTMD523）
   が80％以上、疲労限界（ASTMD671）が3.0Kg／
   mm²以上好ましくは3.5Kg／mm²以上であり、かつ実
   質的に充填材を含まない前記熱可塑性樹脂の表皮
   層を接合界面を有さずに射出成形時に一体的に形
   成せしめたことを特徴とする車両部品。 ２ 前記充填材が５〜20μ径のガラス繊維で、そ
   の含有量が15〜30重量％である特許請求の範囲第
   １項記載の車両部品。 ３ 前記充填材が平均粒径１〜100μの無機物充
   填材で、その含有量が20〜80重量％である特許請
   求の範囲第１項記載の車両部品。 ４ 前記無機物充填材がCaCO₃、ガラスビーズ
   等の無機物、Fe，Fe₂O₃，Al，ZnO等の金属及び
   合金及びそれらの酸化物である特許請求の範囲第
   ３項記載の車両部品。 ５ 前記熱可塑性樹脂がポリスチレン、アクリロ
   ニトリル−スチレン樹脂、アクリロニトリル−ブ
   タジエン−スチレン系樹脂等のスチレン系樹脂で
   ある特許請求の範囲第１項記載の車両部品。 ６ 前記熱可塑性樹脂がポリフエニレンエーテル
   である特許請求の範囲第１項記載の車両部品。