皆さん、自動車部品製造で働いたことがある方なら、外装の材料選択がどれほど重要であるかをご存知でしょう。頑丈さ、耐候性、コスト、そして車を際立たせる滑らかで一貫した外観など、非常に多くの要素のバランスを取る必要があります。最近、自動車メーカーやティア 1 サプライヤーから、「耐紫外線 PC/ABS は実際に自動車の外装ビットに耐えることができますか?」という質問がたくさん寄せられています。ネタバレ: 答えは、ストレートに「はい」か「いいえ」で答えるよりもはるかに微妙です。長年にわたって抗 UV PC/ABS 樹脂を開発してきたサプライヤーとして、私にはこれを裏付ける実世界のデータと現場経験があります。分解してみましょう。
まず、PC/ABS を初めて使用する人のために、PC/ABS とは何かを簡単にまとめてみましょう。ポリカーボネート (PC) とアクリロニトリル ブタジエン スチレン (ABS) のブレンドであり、PC だけでは不可能なスイート スポットを実現します。 PC は非常に丈夫で耐衝撃性があり、道路の破片や軽度の衝突に耐えるのに最適です。 ABS は柔軟性と容易な成形性を追加するため、湾曲したバンパー コーナー、トリム ピース、グリル インサートを手間をかけずに作成できます。この組み合わせは長年にわたってインテリアパーツとしてよく使われてきましたが、それを屋外に移すのはどうでしょうか？そこで、耐紫外線性が交渉の余地のないものになります。
自動車の外装は紫外線の影響を受けています。太陽光の UVA 光線と UVB 光線は、塗装を色あせるだけではありません。ポリマー鎖を分解します。時間が経つと、チョーキング、ひび割れ、脆化、変色が起こります。標準グレードの PC/ABS は、晴れた気候で 1 ～ 2 年使用すると、粗く見え始めます。これは自動車メーカーにとって問題だ。色褪せたトリムやひび割れたバンパーカバーによる保証請求はすぐに加算され、車が時代よりも前に風化したように見えるとブランドの評判が傷つくからである。
では、抗 UV PC/ABS はどのようにしてそれを解決するのでしょうか?ここで単に安価な UV ブロッカーをミックスに加えているわけではありません。最新の抗 UV PC/ABS 樹脂は、表面コーティングとして適用されるだけでなく、配合中にポリマー マトリックス全体に均一に分散される特殊な UV 安定剤を使用しています。これは、保護が時間の経過とともに洗い流されたり磨耗したりしないことを意味します。 「 つまり、洗車中に洗い流されたり、高熱ですぐに分解したりすることはありません。一般的な UV 添加剤では効果が得られません。私たちが実施した独立したテストでは、当社の耐 UV グレードは 3,000 時間のキセノン アーク テスト (フロリダの太陽光に 5 ～ 7 年間さらされることをシミュレートする業界標準) 後でも衝撃強度の 90% を維持していることが示されましたが、一般グレードの PC/ABS は衝撃強度の 55% しか維持できませんでした。これは大きな違いです。」
しかし、待ってください。実際に、外部からのあらゆる衝撃に耐えることができるのでしょうか?現実世界のパフォーマンスについて話しましょう。私は数年前にヨーロッパの自動車メーカーと協力して、塗装スチール製バンパーサポートから耐紫外線性の PC/ABS 成型バンパーフェイシアとクラッディングパネルに切り替えたコンパクト SUV プロジェクトに取り組みました。彼らが私たちに語った内容は次のとおりです。スペインの強い日差しの中での2年間の実地テストの後、フェンダーはチョーキングをまったく示さず、変色も最小限に抑えられ（塗装に合わせて色をわずかに調整したので、目立たなくなりました）、米国で義務付けられている時速5マイルのバンパー衝突テストを含むすべての衝撃テストに合格しました。それはまぐれではありません。当社の製品は、その他の重要な自動車要件も満たしています。道路塩、鳥の糞、ガソリンの飛沫に対して標準の PC/ABS と同じ耐薬品性を備えているため、追加の処理手順は必要ありません。
しかし、耐紫外線 PC/ABS は万能ではありません。パーツに適したグレードを選択する必要があります。たとえば、グリル補強材やルーフ ラック コンポーネントなど、さらなる剛性が必要な半構造外装トリム部品を製造している場合、ガラス繊維強化 PC/ABS グレードは当社の抗 UV パッケージとよく合います。このグレードは当社の抗 UV フォーミュラと完全に組み合わされているため、耐候性のために強度を犠牲にする必要はありません。可燃性が懸念される部品、たとえば外装トリムに移行する可能性のあるエンジン ベイやインテリア ダッシュ付近の部品の場合、当社の難燃性 PC/ABS 樹脂オプションは、性能を犠牲にすることなく、耐 UV 添加剤パッケージとシームレスに連携します。
ただし、UV 対策 PC/ABS はすべての外装部品に適しているわけではありません。ラップやデカールで覆われた小型の低負荷パーツを作成している場合は、おそらく一般グレードの PC/ABS がその作業に十分安価である可能性があります。しかし、誰かが車を見るたびに注目されるグリルインサート、サイドミラーハウジング、フルバンパーカバーなどの視認性の高い部品の場合、耐紫外線性は交渉の余地がありません。また、ハロゲンフリーの難燃性 PC/ABS 樹脂は、環境に重点を置く自動車メーカーにとって需要が高まっていることもわかりました。当社の抗 UV 製品ラインは、それらの基準も満たすように配合できるため、カーボン ニュートラルな製造目標を目指す企業にとっては大きなプラスとなります。
もう 1 つの大きな点は、コストです。多くの人は、耐 UV PC/ABS は通常のグレードよりもはるかに高価であると考えていますが、ライフサイクル全体を計算すると、お買い得です。色あせた部品、再塗装、または壊れたトリムの交換にかかる保証費用を考えてみましょう。 SUV プロジェクトの当社のクライアントは、耐紫外線 PC/ABS に切り替えた後、外装部品のメンテナンス保証請求を 72% 削減しました。これは、樹脂に支払ったわずかなプレミアムよりもはるかに高い金額です。さらに、PC/ABS 部品はスチールやアルミニウムよりも軽いため、自動車メーカーは燃費や電気自動車の走行距離目標を達成することができ、これもまた利点です。
ちょっと待ってください、しかし塗料の密着性はどうでしょうか？それは私たちがよく聞く懸念です。多くの抗 UV 添加剤は塗料の付着を妨げる可能性がありますが、当社の抗 UV PC/ABS には、塗料の接着を強力に保つ表面改質剤が配合されています。弊社では ASTM D3359 に準拠した標準クロスハッチ接着試験を実施し、常に最高評価を達成しています。当社の UV 安定剤パッケージは、優れた塗料密着性を維持するように配合されているため、生産ラインでの追加の下塗り手順を省略できます。
また、PC/ABS はどれも同じだと考えているため、外装の耐紫外線対策を省略している企業もたくさん見てきました。それは間違いです。一般的な添加剤を使用した安価な社外品の抗 UV PC/ABS を購入すると、間違いなく 2 年以内にチョークでひびが入ってしまいます。当社の抗 UV 樹脂は、アリゾナ州の毎日のドライバーであろうと、雨の多いシアトルの作業トラックであろうと、車の寿命全体にわたって持続することがテストされた独自の安定剤を使用しています。カスタム配合も提供しているため、特定の色、剛性、または耐薬品性が必要な場合は、それに合わせて樹脂を微調整することができます。
最近の業界データについてもお話しましょう。 Global Automotive Plastics Report 2023 では、外装における PC/ABS の使用が年間 6.2% 増加しており、その成長のほとんどを抗 UV バリアントが牽引していると指摘しています。なぜ？消費者が車を所有する期間が長くなったことで、現在米国では車の平均使用年数が12年を超えており、その長期間使用できる外装部品の需要が高まっています。自動車メーカーには、その半分の期間を経て古く見える部品を市場に出す余裕はありません。
ただし、ここに落とし穴があります。UV 対策 PC/ABS は、正しく使用した場合に最も効果を発揮します。低温耐久性をテストせずに、衝撃の大きいバンパーに単に叩き付けるのはやめてください。当社にはアプリケーション エンジニアのチーム全体がおり、クライアントと協力して、華氏マイナス 40 度の衝撃に耐える必要がある冬季トラックや高級仕上げが必要な高級セダンなど、特定のユースケースに合わせてグレードをテストします。それが良い素材と優れた素材の違いです。
これをまとめると、はい、適切なグレードを選択し、実際の状況に合わせて配合する方法を知っているサプライヤーと提携している限り、耐紫外線 PC/ABS は自動車の外装に絶対に適しています。スチールやアルミニウムなどの従来の素材よりも軽量で耐久性があり、成形が簡単で耐久性があり、ライフサイクル全体でのコスト削減は初期のプレミアムをはるかに上回ります。
外装部品を耐紫外線性 PC/ABS にアップグレードしたい場合、または当社の耐紫外線性 PC/ABS 樹脂が次のプロジェクトでどのように機能するかをテストしたい場合は、当社がお手伝いいたします。当社のチームは自動車メーカーやティア 1 サプライヤーと協力した数十年の経験があり、グレードの選択からテストに至るまですべてをご案内できます。構造部品用のガラス繊維強化、高温領域用の難燃剤、または低負荷トリム用の一般グレードが必要な場合でも、当社が対応します。あなたのプロジェクトについてご相談ください。適切な素材の選択を喜んでお手伝いいたします。
参考文献
- 自動車技術会。 （2022年）。 SAE J1960: 金属および非金属基材上の有機コーティングの密着性試験。
- グローバル自動車プラスチックレポート 2023。Smithers Group。
- アメリカ化学会。 （2021年）。ポリマー耐候性: 自動車ポリマーの UV 劣化と安定化。
- 欧州自動車工業会。 （2022年）。自動車外装部品用の軽量素材。