汽车用高标准催生性能“+α”的材料

“丰田指针”引领材料开发快速推进

虽然能够宣传企业的环保对策，但却存在成本及性能方面的问题……。这一一直困扰环保材料的“常识”开始悄悄地变化。不但能够满足性能要求，而且还具备“＋α”性能的环保材料接连问世。

“不仅环保性能优良，而且还可降低成本”。

2009年10月下旬至11月上旬举办的“第41届东京车展”上，电装公司的解说员对参观者不停地这样介绍。该解说员介绍的就是汽车发动机室使用的热交换器水箱。这种水箱以使用由植物制造的“植物性树脂”有利于环保为卖点，但同时还具有价格比原来使用石油类树脂大幅下降的特点。

虽然几乎没有公开过，其实这种水箱已从2009年7月起开始在丰田的中型轿车“凯美瑞”的部分车型上使用。电装表示，“此外还有很多种车辆已经决定采用”。

负面“常识”开始转向性能“＋α”

一直伴随环保材料的负面“常识”开始悄然出现变化（图1）。

“虽然能够满足环保需求，但成本及性能等方面却一直存在课题”，在环保材料方面，颠覆这种常识的实例开始接连出现。其背景在于满足汽车高标准的材料开发日趋活跃。

“尽管能够满足环保需求，但在成本及性能等环保以外的方面却总是不尽人意……”。这是环保材料目前还无法回避的现实。比如，从摆脱对石油资源的依赖以及比石油类树脂更有利于减排CO2等观点出发，从数年前开始，电子行业陆续出现在个人电脑及手机等产品中部分采用植物性树脂的尝试。但实际上，植物性树脂最多只能够满足环保诉求，而对于成本及性能，只好在某种程度上睁一只眼闭一只眼。

但近来除了能够满足环保诉求外，同时还具备“＋α”特征的材料接连被开发出来并实用化（图2）。例如，出现了同时具备“廉价”、“轻量”、“手感好”等特点的材料。这些材料颠覆了以往的常识，除了拥有环保性能外还明显兼具其他优点。

图2：拥有“附加特点”的植物性树脂相继被汽车采用。

比原来的石油类树脂更具优势的植物性树脂开始被汽车采用。

电装开发的“廉价”热交换器水箱即为其中的典型。关于成本比使用石油类树脂的水箱低多少，该公司并未明说。但该公司表示，“即使除去更换生产线以适应材料变更等方面的成本，仍具有充分的优势”，估计成本差距绝非微不足道。

该水箱使用的材料是以蓖麻籽提炼的蓖麻油为部分原料的“聚酰胺（尼龙）610”。由利用蓖麻油制成的皮脂酸葵二酸，与源自石油的己二胺按照6:4的比例聚合而成。该材料由美国杜邦公司（Du-Pont）开发。而原来的水箱使用的是在聚酰胺66中添加聚酰胺612制成的材料。

充满魅力的实例接连出现

丰田于2009年12月7日上市的混合动力车“SAI”也采用了具备“＋α”特点的环保材料。这是一种以“轻量”为卖点的植物性树脂制车门饰板基材（图2（b））。与原来使用聚丙烯的基材相比，每m3减轻了约35％。

对于燃效的提高以及随之带来的CO2减排效果，重量轻这一特点是具有直接关系的重要因素。SAI的4扇车门均采用了该基材，减轻了重量。该基材使用的是由植物原料洋麻纤维与玉米等制成的聚乳酸混合而成的材料，是丰田汽车与丰田纺织和东丽共同开发的。

具备“＋α”特点的案例举不胜举。三菱汽车轻型车“帕杰罗迷你”在经销商选配项中备有表面绒毛部分使用植物性树脂的脚垫（图2（c））。与原来使用石油类材料的脚垫相比，“触感较好”（三菱汽车）。

与前面提到的水箱及车门饰板基材等相比，脚垫更加贴近用户的驾驶生活。如果乘客赤脚乘坐的话，就会直接接触到皮肤。出色的触感也取决于三菱汽车果断采用的材料。其所使用的材料是由植物制造的1,3-丙二醇与源自石油的对苯二酸聚合而成的“聚对苯二甲酸丙二酯（PTT）”。材料由杜邦开发而成。

此外，马自达还在2009年3月开始租售的氢混合动力车“普利马氢转子发动机混合动力车”的部分内装部件中使用了植物性树脂。马自达表示“与源自石油的聚丙烯相比，弹性率高1.5～3倍”。尽管目前为止该性能尚未与具体的特点联系起来，但该公司认为，通过“充分利用高弹性率来减薄部件的板厚，有望减轻重量”。（未完待续，记者：小谷卓也）