(57)【要約】  車両と歩行者の衝突の際に、歩行者に伝わる衝突エネルギーを低減するのに特に好適であって、幅ｗ、高さｈ、前壁ａ、上壁ｃおよび下壁ｄを有し、高さが０．８ｗ〜１．０ｗであり、前壁の厚さ（ｔ−ａ）が０．０６ｗ〜０．０９ｗであり、上壁の厚さ（ｔ−ｃ）が０．０３ｗ〜０．０９ｗであり、下壁の厚さ（ｔ−ｄ）が０．０３ｗ〜０．０９ｗであり、−２０℃〜＋６０℃で２０％を超える破断時伸び（ＩＳＯ５２７−１／−２に従って測定）、３０〜４０ＭＰａの降伏力（ＩＳＯ５２７−１／−２に従って測定）、１０００〜１５００ＭＰａの弾性係数（ＩＳＯ５２７−１／−２に従って測定）および５０ＳｈＤ〜８０ＳｈＤのショアＤ硬度（ＩＳＯ８６８に従って測定）を有する熱可塑性材料で実質的に作製されたエネルギー吸収体。
2011519406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅ｗ、高さｈ、前壁ａ、上壁ｃおよび下壁ｄを有し、
１）前記高さが０．８ｗ〜１．０ｗであり、
２）前記前壁の厚さ（ｔ−ａ）が０．０６ｗ〜０．０９ｗであり、
３）前記上壁の厚さ（ｔ−ｃ）が０．０３ｗ〜０．０９ｗであり、
４）前記下壁の厚さ（ｔ−ｄ）が０．０３ｗ〜０．０９ｗであり、
５）
ａ）−２０℃〜＋６０℃で２０％を超える破断時伸び（ＩＳＯ５２７−１／−２に従って測定）、
ｂ）３０〜４０ＭＰａの降伏力（ＩＳＯ５２７−１／−２に従って測定）
ｃ）１０００〜１５００ＭＰａの弾性係数（ＩＳＯ５２７−１／−２に従って測定）および
ｄ）５０ＳｈＤ〜８０ＳｈＤのショアＤ硬度（ＩＳＯ８６８に従って測定）
を有する熱可塑性材料で実質的に作製された、
エネルギー吸収体。
【請求項２】
前記上壁の厚さ（ｔ−ｃ）および前記下壁の厚さ（ｔ−ｄ）が等しい請求項１に記載のエネルギー吸収体。
【請求項３】
前記エネルギー吸収体の周囲を閉じる後壁（ｂ）をさらに含む、請求項１または２に記載のエネルギー吸収体。
【請求項４】
前記エネルギー吸収体の周囲を閉じる後壁（ｂ）をさらに含む請求項１〜３のいずれか一項に記載のエネルギー吸収体。
【請求項５】
前記後壁（ｂ）の厚さ（ｔ−ｂ）が０．０３ｗ〜０．０５ｗである請求項１〜４のいずれか一項に記載のエネルギー吸収体。
【請求項６】
前記厚さが可変で、２ｍｍ〜６ｍｍまたは約２ｍｍ〜約６ｍｍである請求項１〜５のいずれか一項に記載のエネルギー吸収体。
【請求項７】
前記熱可塑性材料が、ＩＳＯ１８０６４：２００３（Ｅ）に定義されたポリエステルまたは熱可塑性エラストマーで作製されている請求項１〜６のいずれか一項に記載のエネルギー吸収体。
【請求項８】
前記熱可塑性材料が、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ)である請求項１〜７のいずれか一項に記載のエネルギー吸収体。
【請求項９】
射出成形、ブロー成形または押出しにより作製された請求項１〜８のいずれか一項に記載のエネルギー吸収体。
【請求項１０】
押出しにより作製された請求項９に記載のエネルギー吸収体。
【請求項１１】
請求項１に記載のエネルギー吸収体、補強ビームおよびフェイシア（ｆａｓｃｉａ）を含み、前記エネルギー吸収体が前記補強ビームと前記フェイシアの間に介挿されているバンパ組立体。
【請求項１２】
請求項１１に記載のバンパ組立体を有する車両であって、前記車両が、電動車両、自動車およびトラックからなる群から選択される車両。
【請求項１３】
請求項１に記載のエネルギー吸収体を、電動車両、自動車およびトラックからなる群から選択される車両に取り付ける工程を含む、歩行者に伝わる衝突エネルギーを低減する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行者安全のための自動車バンパ組立体の分野、特に、エネルギー吸収体の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
バンパは、衝突による衝撃および影響を吸収して、乗客の負傷を防ぐかまたは最小限にし、かつ車両の損傷を抑えるために、車両に用いられている。また、バンパシステムは、政府により規制されており、規制に適合するものでなければならない。特に、欧州自動車安全委員会（ＥＥＶＣ）のある欧州において、および日本において、様々な政府試験規格に適合するために、バンパ組立体は、歩行者の負傷を軽減するレベルが十分であり、４０ｋｍ／ｈの速度の自動車に当たったときに歩行者の脚を保護するよう、バンパの多くの改善が設計されている。
【０００３】
自動車バンパは、典型的に、個別に製造されてから組み立てられる、剛性補強ビーム、軟性エネルギー吸収体、低バンパ補強材、およびエネルギー吸収体を囲み、かつ主に見栄えと空気力学的な機能を有するフェイシアをはじめとするいくつかの構成部品を含んでいる。エネルギー吸収体は、バンパビームのフロント表面に位置していて、歩行者衝突および駐車場での事故において、バンパ組立体のエネルギー吸収を改善する。損傷の低減を含めて、低速での衝撃に対する初期レベルのエネルギー吸収を行い、かつ、歩行者との高速での衝撃の際の補助的なレベルのエネルギー吸収も行う。
【０００４】
自動車バンパ組立体に用いられる従来のエネルギー吸収体は、膨張ポリプロピレン（ＥＰＰ）発泡体または熱可塑性ポリマー組成物で作製されており、様々な形状を有する。膨張ポリプロピレン発泡体ビーズ（ＥＰＰ）は、ポリプロピレンペレットを、揮発性発泡剤により、水性懸濁液中で、大気圧よりも高い圧力下で、含浸してから、圧力を下げると、含浸されたビーズが発泡することによって製造される。業界で用いられている発泡剤は、ブタン、ジクロロジフルオロメタンおよび二酸化炭素である。この技術は、ガスの放出が遅く、鋳型での発泡に長い時間を要するため、時間がかかる。６０〜７０パーセントの圧縮を超えると、発泡体は圧縮不可能となり、３０〜４０％の非効率的な構造空間が必要である。さらに、ＥＰＰ発泡体で作製されたエネルギー吸収体は、適用可能な温度範囲について、非常にばらつきのあるエネルギー吸収を示す。すなわち、かかるエネルギー吸収体は、寒い日や凍える日には硬くなりすぎ、暑い日や夏の日には柔らかくなりすぎる。
【０００５】
国際公開第２００６／１２７２４２号パンフレットおよび米国特許第６，７２６，２６２号明細書には、フランジを有するフレーム部分と、複数の調整可能なクラッシュローブを有する本体とを有する非発泡型エネルギー吸収体を含むバンパ組立体が開示されている。かかる吸収体は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のブレンド等の丈夫なプラスチック材料の射出成型により作製される。
【０００６】
米国特許第６，９２３，４９４号明細書には、複数の外向きに延在するクラッシュ可能なローブを有し、繊維補強樹脂材料の圧縮成形または熱成形により作製された熱可塑性材料の一体成型ガラスマットを含むエネルギー吸収体が開示されている。
【０００７】
米国特許出願公開第２００４／０１７４０２５号明細書には、熱可塑性ポリマーのブロー成形により作製された、中空突出部の形態にある中空の第１のクラッシュ部材を組み込んだクラッシュ可能な前方保護部分を有するエネルギー吸収体を含むバンパ組立体が開示されている。
【０００８】
安全に対する懸念の他に、車両の修理費用および政府の試験規格に適合することもまた、車両部品の設計において重要な因子である。特に、車両部品は、低速保険試験として知られている政府の試験規格に適合し、低速、すなわち、１５ｋｍ／ｈの速度の衝撃に耐えるように設計されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
製造が容易で、低速衝撃後は元の形状を回復し、修理および衝突保険の費用節約に結び付き、同時に、歩行者保護のための政府の規制規格に適合するような、熱可塑性材料で作製された車両エネルギー吸収体が尚必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本明細書に記載したエネルギー吸収体は、最良の性能および費用便益により、欧州指令計画に適合する実行可能な下肢歩行者保護システムに現在必要とされているものである。
【００１１】
本明細書に記載されているのは、幅ｗ、高さｈ、前壁ａ、上壁ｃおよび下壁ｄを有し、
ｉ）高さｈが０．８ｗ〜１．０ｗであり、
ｉｉ）前壁の厚さ（ｔ−ａ）が０．０６ｗ〜０．０９ｗであり、
ｉｉｉ）上壁の厚さ（ｔ−ｃ）が０．０３ｗ〜０．０９ｗであり、
ｉｖ）下壁の厚さ（ｔ−ｄ）が０．０３ｗ〜０．０９ｗであり、
ｖ）
ａ）−２０℃〜＋６０℃で２０％を超える破断時伸び（ＩＳＯ５２７−１／−２に従って測定）
ｂ）３０〜４０ＭＰａの降伏力（ＩＳＯ５２７−１／−２に従って測定）
ｃ）１０００〜１５００ＭＰａの弾性係数（ＩＳＯ５２７−１／−２に従って測定）
ｄ）５０ＳｈＤ〜８０ＳｈＤのショアＤ硬度（ＩＳＯ８６８に従って測定）
を有する熱可塑性材料で実質的に作製されたことを特徴とするエネルギー吸収体である。
【００１２】
同じく本明細書に記載されているのは、記載したエネルギー吸収体を含むバンパ組立体および車両である。同じく本明細書に記載されているのは、記載したエネルギー吸収体を用いて、歩行者に伝わる衝突エネルギーを低減する方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】エネルギー吸収体を説明する全てのパラメータを含むエネルギー吸収体の断面であり、「ｔ」は厚さを指し、「ｗ」は幅を指し、「ｈ」は高さを指し、「ａ」は前壁を指し、「ｂ」は後壁を指し、「ｃ」は上壁を指し、「ｄ」は下壁を指し、「ｒ−ａ」、「ｒ−ｃ」および「ｒ−ｄ」はエネルギー吸収体の曲率半径を指す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
定義
請求項の意味は、以下の定義を用いて解釈すべきである。
「前壁」とは、環境に直面する、すなわち、エネルギー吸収体が車両取付け位置にあるとき、車両から前方へ向いていて、衝突の際に対象または歩行者により壁が衝撃を受けるエネルギー吸収体の部分を意味する。
「後壁」とは、エネルギー吸収体が車両取付け位置にあるとき、車両の内部に向いていて、前壁の反対側にあるエネルギー吸収体の部分を意味する。
「上壁」とは、車両取付け位置にあるとき、上に向いたエネルギー吸収体の部分を意味する。
「下壁」とは、車両取付け位置にあるとき、下に向いたエネルギー吸収体の部分を意味する。
「車両」という用語は、本明細書においては、人や物を輸送するのに用いる構造を指すのに用い、例えば、自動車、トラック、ボートまたはトラクタであり得る。
【００１５】
本明細書に記載したエネルギー吸収体は、電動車両に用いられ、車両を含む衝突中、歩行者の安全および車両の完全性が促進される。好ましくは、本発明によるエネルギー吸収体は、自動車に用いられる。
【００１６】
本明細書に記載したエネルギー吸収体の形状、形態および寸法を容易に変えて、特定の要件に適合するようにすることができる。ただし、表１の関係、具体的には、例えば、高さ（図１、ｈ）、幅（図１、ｗ）、壁厚さ（図１、ｔ）および／または曲率（ｒ−ｘ）を満たす場合に限る。本明細書に記載したエネルギー吸収体の形状寸法を修正して、機械的特性およびエネルギー吸収性能を微調整することができる。
【００１７】
エネルギー吸収体の前壁の厚さおよび曲率（図１、ａ）は、上下壁の変動する厚さおよび曲率（図１、ｃおよびｄ）同様、エネルギー吸収性能に含まれる。それらは、負荷が吸収体の長さにどのようにして分配されるか、そして衝撃中に即時に蓄積された抵抗によって、タイミングよく、上下壁が座屈されるか決める。
【００１８】
本明細書に記載したエネルギー吸収体は、前（図１、ａ）、上（図１、ｃ）および下壁（図１、ｄ）を含む。エネルギー吸収体は、さらに後壁（図１、ｂ）を含んでいてもよい。かかるエネルギー吸収体は、このように、管状形状を画定する前（図１、ａ）、後（図１、ｂ）、上（図１、ｃ）および下壁（図１、ｄ）を有する中空体である。
【００１９】
本明細書に記載したエネルギー吸収体の後壁は、エネルギー吸収体の周囲を閉じて、Ｄ形エネルギー吸収体となる。従って、後壁の存在は、エネルギー吸収性能の中心ではない。後壁は、車両、例えば、バンパへの吸収体の簡易の取付け点を与える一方で、重量および材料費を削減するために、他のいずれかの壁の中で最も壁の厚さが薄くてもよい。エネルギー吸収体が逆Ｃ形の場合には車両への吸収体の簡易の取付け点は除外され、部分ｃおよびｄの端部を車両に直接または間接的に固定しなければならない。
【００２０】
上下壁（図１、ｃおよびｄ）の厚さは、エネルギー吸収性能にとって重要である。従って、エネルギー吸収体が、その全断面に沿って均一な厚さを有していないと、上下壁の厚さが、そのピースの後部と前部間で不均一になる。不均一な上下壁厚さを有するときは、厚さは、エネルギー吸収体の後壁により近い領域で薄く、前壁の厚さの値まで漸増する。
【００２１】
最小の空間で最適なエネルギー吸収を得るために、表１に、歩行者の脚と衝突した場合の最良の撓み力挙動のための設計規則を示す。
【００２２】
【表１】
2011519406.tif 000003
【００２３】
エネルギー吸収体の壁厚さ（ｔ−ａ、ｔ−ｃおよびｔ−ｄ）は可変であり、好ましくは、２〜６ｍｍ、より好ましくは、２．５〜５ｍｍの範囲である。以下の表２に示すとおり、上下壁の厚さは、好ましくは等しい、すなわち、ｔ−ｃ＝ｔ−ｄである。壁の厚さを選択して、エネルギー吸収を微調整する。高エネルギー吸収には、厚い壁厚さが必要である。
【００２４】
歩行者の脚との衝撃の際にエネルギー吸収体により吸収されるエネルギーの量に応じて（隣接部品もエネルギーを吸収する）、幅ｗは、５０ｍｍ〜８５ｍｍまたは約５０ｍｍ〜約８５ｍｍ、好ましくは、５０ｍｍ〜７０ｍｍまたは約５０ｍｍ〜約７０ｍｍまで変えられる。幅の値は、エネルギー吸収量に関して選択され、すなわち、１００％のエネルギー吸収だと、例えば、３〜６ｍｍといった広い幅が必要であり、５０％のエネルギー吸収だと、例えば、２〜４．５ｍｍという幅が必要である。
【００２５】
また、本明細書に記載されているのは、補強ビームおよびフェイシアと併用される上述したエネルギー吸収体を含むバンパ組立体である。エネルギー吸収体は、好ましくは、補強ビームとフェイシア間に介挿される。ビームは、典型的に、車両レールに取り付けられて、全体のシステムに強度と剛性を与える。剛性が得られるビーム材料および製造技術を選択する。例えば、鋼、アルミニウムまたはガラスマット熱可塑材（ＧＭＴ）から選択することができる。ビームは、一般的に認識され、当業者に用いられている任意の標準的な形状寸法、例えば、Ｂ断面、Ｄ断面およびＩビーム、ＣまたはＷ断面形状を有することができる。
【００２６】
フェイシアは、バンパ組立体の目視できる外装部品であり、典型的に、従来の車両塗料および／またはコーティングを利用する仕上げに適合するプラスチック製である。フェイシアにより、本発明によるエネルギー吸収体および補強ビームの両方が覆われて、両構成部品のいずれも、車両に取り付けたら見えなくなる。
【００２７】
また、本明細書に記載されているのは、上述したバンパ組立体を含む、自動車、トラック、ボートまたはトラクタである電動車両である。
【００２８】
上述したとおり、後壁は、エネルギー吸収体の周囲を閉じて、車両の取付板の裏側から吸収体の部分ｄへねじ止めするセルフタッピングねじ、セルフタッピングねじと同じやり方で用いるブラインドリベット、または対の穴を用いて、エネルギー吸収体と取付板を接続する両面スナップフィットコネクタを用いる等して車両へ簡易取り付けすることができる。
【００２９】
吸収体の効率に加えて、その形状によって、歩行者接触センサまたはその他センサまたはその他機能構成成分を統合することにより、様々な機能の統合化が促進される。
【００３０】
本明細書に記載したエネルギー吸収体は、任意の熱可塑性樹脂またはかかる樹脂の混合物で作製することができる。ただし、かかる樹脂が以下の特性に適合する場合に限る。
ａ）−２０℃〜＋６０℃で２０％を超える破断時伸び（ＩＳＯ５２７−１／−２に従って測定）を備えた延性材料であって、
ｂ）３０〜４０ＭＰａの降伏力（ＩＳＯ５２７−１／−２に従って測定）を有し、
ｃ）１０００〜１５００ＭＰａの弾性係数（ＩＳＯ５２７−１／−２に従って測定）を有し、
ｄ）５０ＳｈＤ〜８０ＳｈＤのショアＤ硬度（ＩＳＯ８６８に従って測定）を有する。
【００３１】
本発明によるエネルギー吸収体を製造するのに用いることのできる熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン（例えば、熱可塑性ポリオレフィンエラストマー（ＴＰＯ））、ポリアミド（例えば、熱可塑性ポリアミドブロックコポリマー（ＴＰＡ））、ポリエステル（例えば、コポリエステル熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、例えば、コポリエーテルエステルまたはコポリエステルエステル）、ポリスチレン（例えば、スチレン熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ））、ポリアセタール、フルオロポリマー、熱可塑性ポリエーテルまたはポリエステルポリウレタン（ＴＰＵ）、熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）およびこれらの混合物が例示される。
【００３２】
本明細書に記載したエネルギー吸収体は、好ましくは、ＩＳＯ１８０６４：２００３（Ｅ）に定義されたポリエステルまたは熱可塑性エラストマー、例えば、熱可塑性ポリオレフィンエラストマー（ＴＰＯ）、スチレン熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、熱可塑性ポリエーテルまたはポリエステルポリウレタン（ＴＰＵ）、熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）、熱可塑性ポリアミドブロックコポリマー（ＴＰＡ）、コポリエステル熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）である。さらに、エネルギー吸収体は、コポリエステル熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）またはポリエステルで作製され、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）が特に好ましい。
【００３３】
熱可塑性ポリオレフィンエラストマー（ＴＰＯ）は、ゴムと、例えば、プロピレンまたはポリエチレン等のオレフィンタイプからなる。一般的なゴムとしては、ＥＰＲ（エチレン−プロピレンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、エチレン−ヘキサン、エチレン−オクテンおよびエチレン−ブタジエンが挙げられる。
【００３４】
スチレン熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）は、ポリスチレンとゴム状ポリマー材料、例えば、ポリブタジエン、水素化ポリブタジエンとポリブタジエンの混合物、ポリ（エチレン−プロピレンおよび水素化ポリイソプレン、のブロックコポリマーからなる。
【００３５】
熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）は、一般式
【００３６】
【化１】
2011519406.tif 000004
【００３７】
で表わされるジイソシアネートと短鎖グリコールを含む硬質およびジイソシアネートと長鎖ポリオールを含む軟質セグメントで構成された鎖状セグメントブロックコポリマーからなり、
式中、
「Ｘ」はジイソシアネートと短鎖グリコールを含む硬質セグメントを表わし、「Ｚ」はジイソシアネートと長鎖ポリオールを含む軟質セグメントを表わし、「Ｙ」はＸおよびＺセグメントをつなぐウレタン結合のジイソシアネート化合物の残基を表わす。長鎖ポリオールには、ポリ（アルキレンオキシド）グリコール等のポリエーテルタイプのもの、またはポリエステルタイプのものが含まれる。
【００３８】
熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）は、加硫エラストマー相が分散された連続熱可塑性相からなる。本明細書で用いる加硫物および「加硫物ゴム」という言い回しは、硬化または部分硬化架橋または架橋可能ゴム、架橋ゴムの硬化可能前駆体の総称であり、それ自体が、エラストマー、ガムゴムおよびいわゆる軟質加硫物を含む。ＴＰＶは、架橋ゴムの多くの望ましい特性を、熱可塑性エラストマーの処理性等いくつかの特性と共に兼ね備えている。いくつかの市販のＴＰＶがあり、例えば、Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ（登録商標）およびＳａｒｌｉｎｋ（登録商標）（エチレン−プロピレン−ジエンコポリマーおよびポリプロピレン系ＴＰＶ）、それぞれ、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ’ｓ  ａｎｄ  ＤＳＭより市販、Ｎｅｘｔｒｉｌｅ（登録商標）（ニトリルゴムおよびポリプロピレン系ＴＰＶ）、Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  Ｒｕｂｂｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓより入手可能、Ｚｅｏｔｈｅｒｍ（登録商標）（アクリレートエラストマーおよびポリアミド系ＴＰＶ）、Ｚｅｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓより市販、およびＥ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ製ＤｕＰｏｎｔ（登録商標）ＥＴＰＶ、国際特許出願第２００４０２９１５５号明細書に記載されている（１５〜６０重量％のポリアルキレンフタレートポリエステルポリマーまたはコポリマーおよび４０〜８５重量％の架橋可能ポリ（メタ）アクリレートまたはポリエチレン／（メタ）アクリレートゴム分散相を含む熱可塑性ブレンドで、ゴムは、過酸化物フリーラジカル開始剤および有機ジエン助剤と動的に架橋される）。
【００３９】
熱可塑性ポリアミドブロックコポリマー（ＴＰＡ）は、一般式
【００４０】
【化２】
2011519406.tif 000005
【００４１】
で表わされるポリアミドセグメントおよび可撓性ポリエーテルまたはポリエステルセグメントまたはエーテルとエステル結合の両方を備えた軟性セグメントの鎖状および通常鎖からなり、
式中、
「ＰＡ」は鎖状飽和脂肪族ポリアミドシーケンスを表わし、「ＰＥ」は例えば、鎖状または分岐脂肪族ポリオキシアルキレングリコールまたはエーテルかエステルまたは両結合を有する長鎖ポリオールおよびこれらの混合物またはそれから誘導されたコポリエーテルコポリエステルから形成されたポリオキシアルキレンシーケンスを表わす。コポリエーテルアミドまたはコポリエステルアミドブロックコポリマーの軟性は、ポリアミド単位の相対量が増大するにつれ、概して、減少する。
【００４２】
ポリエステルは、１つ以上のジカルボン酸（本明細書において「ジカルボン酸」という用語は、エステル等のジカルボン酸誘導体も指す）および１つ以上のジオールから典型的に誘導される。好ましいポリエステルにおいて、ジカルボン酸は、テレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸のうち１つ以上を含み、ジオール成分は、ＨＯ（ＣＨ2）nＯＨ（Ｉ）、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ＨＯ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）mＣＨ2ＣＨ2ＯＨ（ＩＩ）およびＨＯ（ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）zＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ（ＩＩＩ）（式中、ｎは２〜１０の整数、ｍは平均で１〜４、ｚは平均で約７〜約４０）のうち１つ以上を含む。（ＩＩ）および（ＩＩＩ）は、化合物の混合物であってもよく、ｍおよびｚはそれぞれ異なっていてもよく、ｍおよびｚは平均であるため、整数とはならないことに注意する。熱可塑性ポリエステルを形成するのに用いてよい他のジカルボン酸としては、セバシンおよびアジピン酸が挙げられる。ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸をコモノマーとして用いてもよい。好ましいポリエステルとしては、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）（ＰＴＴ）、ポリ（１，４−ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）、ポリ（エチレン２，６−ナフトアート）およびポリ（１，４−シクロヘキシルジメチレンテレフタレート）（ＰＣＴ）が具体的に挙げられ、ポリ（１，４−ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）が特に好ましい。好ましくは、本発明に有用な熱可塑性ポリエステルは、衝撃改質剤および／または可塑剤をさらに含有する。
【００４３】
コポリエステル熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、例えば、コポリエーテルエステルまたはコポリエステルエステルは、エステル結合により頭−尾がつながれた多数の繰り返し長鎖エステル単位および短鎖エステル単位を有するコポリマーであり、該長鎖エステル単位は、式（Ａ）
【００４４】
【化３】
2011519406.tif 000006
【００４５】
で表わされ、該短鎖エステル単位は、式（Ｂ）
【００４６】
【化４】
2011519406.tif 000007
【００４７】
で表わされ、
式中、
Ｇは、好ましくは、数平均分子量が約４００〜約６０００のポリ（アルキレンオキシド）グリコールから末端ヒドロキシル基が除去された後に残った二価のラジカルであり、Ｒは、分子量が約３００未満のジカルボン酸からカルボキシル基が除去された後に残った二価のラジカルであり、Ｄは、分子量が約２５０未満のジオールからヒドロキシル基が除去された後に残った二価のラジカルであり、該コポリエーテルエステルは、好ましくは、約１５〜約９９重量％の短鎖エステル単位と、約１〜約８５重量％の長鎖エステル単位を含有する。
【００４８】
本明細書において、ポリマー鎖において単位に適用される「長鎖エステル単位」とは、長鎖グリコールとジカルボン酸の反応生成物のことを指す。好適な長鎖グリコールは、末端（またはできる限りほぼ末端）ヒドロキシル基を有し、数平均分子量が約４００〜約６０００、好ましくは約６００〜約３０００のポリ（アルキレンオキシド）グリコールである。好ましいポリ（アルキレンオキシド）グリコールとしては、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、ポリ（トリメチレンオキシド）グリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコール、ポリ（エチレンオキシド）グリコール、これらのアルキレンオキシドのコポリマーグリコールおよびブロックコポリマー、例えば、エチレンオキシド−キャップドポリ（プロピレンオキシド）グリコールが挙げられる。これらのグリコールの２種類以上の混合物を用いることができる。
【００４９】
コポリエーテルエステルのポリマー鎖の単位に適用される「短鎖エステル単位」という用語は、低分子量化合物またはポリマー鎖単位のことを指す。それらは、低分子量ジオールまたはジオールの混合物を、ジカルボン酸と反応させて、上式（Ｂ）で表わされるエステル単位を形成することにより作製される。コポリエーテルエステルを調製するのに用いるのに好適な短鎖エステル単位を形成するのに反応させる低分子量ジオールとしては、非環式、脂環式および芳香族ジヒドロキシ化合物がある。好ましい化合物は、約２〜１５個の炭素原子を有するジオール、例えば、エチレン、プロピレン、イソブチレン、テトラメチレン、１，４−ペンタメチレン、２，２−ジメチルトリメチレン、ヘキサメチレンおよびデカメチレングリコール、ジヒドロキシシクロヘキサン、シクロヘキサンジメタノール、レゾルシノール、ヒドロキノン、１，５−ジヒドロキシナフタレン等である。特に好ましいジオールは、２〜８個の炭素原子を含有する脂肪族ジオールであり、より好ましいジオールは、１，４−ブタンジオールである。
【００５０】
本発明によるエネルギー吸収体を製造するのに用いる材料は、可塑剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解安定剤、帯電防止剤、染料または顔料、フィラー、難燃剤、潤滑剤、補強材、例えば、繊維、フレークまたはガラスの粒子、鉱物、セラミックス、カーボン、特に、ナノスケール粒子、処理助剤、例えば、離型剤および／またはこれらの混合物をはじめとする他の添加剤を含む。これらの添加剤の好適なレベルおよびこれらの添加剤を熱可塑性樹脂組成物に組み込む方法は当業者に知られている。
【００５１】
本明細書に記載したエネルギー吸収体は、射出成形、ブロー成形および押出し等の任意の公知の溶融処理手段を用いて製造される。押出しが好ましい。射出成形は、プラスチック部品を製造するのに用いられる従来の技術であり、溶融プラスチックを高圧で、当該の形状を有する鋳型に注入するものである。
【００５２】
ブロー成形中、典型的に、押出しまたは射出成形により製造され、熱成形可能な条件にあるプラスチック材料のパリソンを、製造される物品の必要な外部形状に適した形状の鋳型キャビティを有する開いたブロー鋳型の二等分された間に配置する。パリソンは、重力の影響により徐々に下がり伸びていく。パリソンが適切な長さに達したら、鋳型の半分の周囲を閉じて、中空パリソンの端部を密閉し、ａ）パリソンの内部に導入される加圧空気（またはその他圧縮ガス）で、鋳型の形状まで膨らます、または鋳型キャビティの側部に対して膨張させる、あるいはｂ）鋳型キャビティの表面に対して真空膨張させる、のいずれかにより、物品を製造する。冷却期間後、鋳型を開き、ブロー成形物品を取り出す。
【００５３】
ブロー成形プロセスの他の変形が当該技術分野において周知されており、これらに限られるものではないが、吸引ブロー成形、共押出しブロー成形、連続ブロー成形、パリソンマニピュレーションまたはレイダウンを含むプロセス、およびこれらのプロセスの２つ以上の組み合わせが挙げられる。吸引ブロー成形プロセスを用いるときは、鋳型は既に閉じており、パリソンは、上面の開口部を通して鋳型に入り、通常、追加のガスフローにより補助して、吸引により鋳型キャビティを動く。
【００５４】
押出しは、任意の長さの物品を製造するのに用いる従来の技術である。押出しは、本明細書に記載したエネルギー吸収体の好ましい製造プロセスである。ブロー成形および射出成形に対して、押出しは、鋳型を必要としないため、費用を削減し、生産性を向上し、製造された製品の長さを自由にすることができる。押出しプロセス中、熱可塑性樹脂は、ピンと、押出しヘッドのダイ間の間隙を通して、熱成形可能な状態で押し出される。ピンおよびダイは、当該の中空部品の所望の形状および断面を作製するよう成形する。ダイ組立体を出た後、溶融物は、空隙を通して、薄い断面へと延伸される。溶融物を冷却し、その形状を維持し、エネルギー吸収体を所望の長さに切断する。
【００５５】
本明細書に記載したエネルギー吸収体は、動いている車両に歩行者が当たるのを保護する（保護については、より具体的に規制されている）ばかりでなく、衝突する車両の構造上の完全性も維持するよう設計されている。本明細書に記載した吸収体は、従来のエネルギー吸収体に対して、約３０％まで、バンパ組立体における実装空間（ｗに関連）を減じるのを促して、車両設計に関して強固な利点を与えるものである。本明細書に記載したエネルギー吸収体を製造するのに用いる熱可塑性樹脂の性質のために、この吸収体は、ＥＰＰ製の従来のエネルギー吸収体よりも、温度範囲（−２０℃〜＋６０℃）にわたって、より一定したエネルギー吸収を示す。低速衝撃後にその元の形状を回復し、後の衝撃に耐えるだけの十分な完全性を保持することにより、このエネルギー吸収体は、修理が容易かつ安価なため、衝突保険の節約となる。
【実施例】
【００５６】
以下の実施例において、本発明をさらに説明する。
【００５７】
以下の材料を、本明細書に記載したエネルギー吸収体に用いた。未補強超強靭ポリブチレンテレフタレート組成物を用いて、本明細書に記載したエネルギー吸収体を製造した。かかる組成物は、約７５重量％のポリブチレンテレフタレート（２５０℃、２．１６ｋｇの荷重で求めると９ｄｇ／分のメルトフローレートを有する）、１９０℃、２．１６ｋｇの荷重で、７ｄｇ／分のメルトフローレートを有するエチレン／３０％エチルアクリレート／２％無水マレイン酸メタクリレートの約１６重量％のターポリマー、１９０℃、２．１６ｋｇの荷重で、６ｄｇ／分のメルトフローレートを有するエチレン／２５％メチルアクリレート／６．５％グリシジルメタクリレートの約４重量％のターポリマー、および残りの５重量％は、一般的な添加剤および安定剤、例えば、カーボンブラック、酸化防止剤、潤滑剤、触媒および溶融安定剤を含んでいた。
【００５８】
かかる組成物の特性は、破断時伸び＞１００％、降伏力３４ＭＰａ、弾性係数１４００ＭＰａである。Ｄ形で、上述したポリエステルで作製されたエネルギー吸収体の１０の試料を、押出しライン（Ｅｇａｎ単軸押出し機（直径：６３．５−Ｌ／Ｄ＝２４：１）、特定のダイに適合されたスパイダー押出しヘッド、較正および冷却機（Ｆｌｏａｔａｉｒｅ１２５−３０）および引取機（ＧｒａｅｗｅＢ６３Ｓ））を用いて製造した。ポリブチレンテレフタレートポリマーのペレットを、まず、１１０℃で４時間乾燥して、０．０４％未満の水分含量とし、２２５℃〜約２４５℃に設定したバレル温度を有する単軸押出し機に供給した。
【００５９】
プロセス融点は、０．５ｍ／ｍｍｉｎの線速度で、約２５０℃であった。真空較正水タンクで成型および冷却した後、プロファイルをそぎ落として、サイズに切断した。ポリマーの平均温度は、このセクションを通過する際に、溶融物の特定の固化温度より下がった。プロファイルの形成は、中空Ｄ形を加熱し、それを所望の曲率で徐々に形成することにより得られた。エネルギー吸収体の寸法を表２に示す。
【００６０】
【表２】
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【００６１】
歩行者安全に関して新車の性能を、欧州委員会のＥＣ指令２００３／１０２／ＥＣにより定義された特定の試験により測定する。欧州自動車安全委員会（ＥＥＶＣ）の作業部会１７が、試験手順を定義している。ＥｕｒｏＮＣＡＰは、歩行者安全試験を含む車を評価し、その結果について消費者に通知している。本明細書に記載したエネルギー吸収体は、ＥＣ指令２００３／１０２／ＥＣおよびＥｕｒｏＮＣＡＰに従って試験した。規制要件および結果を表３に示す。
【００６２】
【表３】
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【００６３】
Ｚ軸の位置は２０ｍｍ異なる。下肢ビーム衝突体を、「位置Ｚ＝＋２０ｍｍ」）と記した試験で２０ｍｍ上方に持ち上げた。試験したバンパのエネルギー吸収体は、現在の規制を順守し、かつ将来の要件も順守する可能性が高い。
【図１】
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【国際調査報告】
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