(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
引張強度Ｓ（ＧＰａ）、引張弾性率Ｍ（ＧＰａ）、及び、伸び率Ｅ（％）が、下記式（１）を満たす強化繊維と、該強化繊維に含浸された硬化性樹脂組成物とで構成される中空円筒状の繊維強化複合材からなるエネルギー吸収部材であって、
前記繊維強化複合材における、前記強化繊維の体積含有率が３０〜８０％であることを特徴とするエネルギー吸収部材。
１１．０≦Ｓ２×Ｍ１／８／Ｅ１／２≦２２．０  ・・・（１）
【請求項２】
請求項１に記載のエネルギー吸収部材において、複数の前記強化繊維が、前記繊維強化複合材中で螺旋状にかつ互いに交差する方向に配設されており、
互いに交差する前記強化繊維の交差角度が１００°以上１６０°以下であることを特徴とするエネルギー吸収部材。
【請求項３】
請求項１に記載のエネルギー吸収部材において、複数の前記強化繊維が、前記繊維強化複合材中で螺旋状にかつ互いに交差する方向に配設されており、
互いに交差する前記強化繊維の交差角度が７０°以上１００°未満であることを特徴とするエネルギー吸収部材。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載のエネルギー吸収部材において、前記繊維強化複合材における、前記強化繊維の体積含有率が５０〜７０％であることを特徴とするエネルギー吸収部材。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載のエネルギー吸収部材において、前記強化繊維が、ガラス繊維であり、
前記ガラス繊維が、前記ガラス繊維の全量に対して、５６．５〜６８．０質量％の範囲のＳｉＯ２と、１３．０〜２８．０質量％の範囲のＡｌ２Ｏ３と、５．０〜１２．０質量％の範囲のＭｇＯとを含み、
前記ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＭｇＯの合計含有率が、７７．０質量％以上であり、
前記ＳｉＯ２の含有率に対するＭｇＯの含有率の比（ＭｇＯ／ＳｉＯ２）が、０．０９〜０．１８であることを特徴とするエネルギー吸収部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー吸収部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車衝突時に発生する衝突エネルギーを吸収する部材であるクラッシュボックスにおいて、繊維強化樹脂にて構成された円筒形状のエネルギー吸収部材を用いることが提案されている。【０００３】
例えば、特許文献１には、Ｅガラス組成（通常、ガラスの全量に対し５２．０〜５６．０質量％の範囲のＳｉＯ２と、１２．０〜１６．０質量％の範囲のＡｌ２Ｏ３と、合計で２０．０〜２５．０質量％の範囲のＭｇＯ及びＣａＯと、５．０〜１０．０質量％の範囲のＢ２Ｏ３とを含む組成）を備えるガラス繊維（以下、Ｅガラス繊維という。）を強化繊維として用いた繊維強化樹脂により構成されたエネルギー吸収部材が記載されている。また、特許文献２には、炭素繊維を強化繊維として用いた繊維強化樹脂により構成されたエネルギー吸収部材が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０３−１１２７４３号公報
【特許文献２】特開２００８−２６７３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のＥガラス繊維を強化繊維として用いたエネルギー吸収部材では、衝撃による破壊の進行が均一ではなく、安定的に衝撃の吸収ができないという不都合があった。【０００６】
一方、特許文献２の炭素繊維を強化繊維として用いたエネルギー吸収部材では、衝撃を受けた瞬間の反動が大きいという不都合があった。【０００７】
本発明は、かかる不都合を解消し、衝撃を受けた瞬間の反動が小さく、かつ、衝撃による破壊が均一に進行して、安定的に衝撃を吸収可能である、エネルギー吸収部材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】
【０００８】
かかる目的を達成するために、本発明のエネルギー吸収部材は、引張強度Ｓ（ＧＰａ）、引張弾性率Ｍ（ＧＰａ）、及び、伸び率Ｅ（％）が、下記式（１）を満たす強化繊維と、該強化繊維に含浸された硬化性樹脂組成物とで構成される中空円筒状の繊維強化複合材からなるエネルギー吸収部材であって、前記繊維強化複合材における、前記強化繊維の体積含有率が３０〜８０％であることを特徴とする。【０００９】
１１．０≦Ｓ２×Ｍ１／８／Ｅ１／２≦２２．０  ・・・（１）
本発明のエネルギー吸収材によれば、前記引張強度Ｓ、引張弾性率Ｍ及び伸び率Ｅが、上記式（１）を満たし、前記繊維強化複合材における、前記強化繊維の体積含有率が前記の範囲にあることで、衝撃を受けた瞬間の反動が小さく、かつ、衝撃による破壊が均一に進行して、安定的に衝撃を吸収可能である、エネルギー吸収部材が得られる。【００１０】
ここで、衝撃を受けた瞬間の反動が小さいとは、中空円筒状の繊維強化複合材を上側治具と下側治具とで挟み、上側治具の上に落錘子を自由落下させて、軸方向に衝撃圧縮荷重を加える大型落錘衝撃試験において、落錘子の質量を２００ｋｇ、衝撃速度が２５ｋｍ／ｈとなるように自由落下高さを２．４６ｍとする試験条件で荷重変位曲線を描いた場合に、最大荷重点における荷重（以下、最大荷重という。）と、当該最大荷重点の直後に現れる極小点における荷重（以下、第１極小点荷重という。）の差が３０ｋＮ以下であることを意味する。また、衝撃による破壊が均一に進行して、安定的に衝撃を吸収可能であるとは、中空円筒状の繊維強化複合材を上側治具と下側治具とで挟み、上側治具の上に落錘子を自由落下させて、軸方向に衝撃圧縮荷重を加える大型落錘衝撃試験において、落錘子の質量を２００ｋｇ、衝撃速度が２５ｋｍ／ｈとなるように自由落下高さを２．４６ｍとする試験条件で荷重変位曲線を描いた場合に、最大荷重点の直後に現れる極小点より後であって変位量が７０ｍｍに到達するまでに出現する、複数の極大点及び極小点において、荷重が最大となる極大点における荷重（以下、最大極大点荷重という。）と、荷重が最小になる極小点における荷重（以下、最小極小点荷重という。）との差が、２５ｋＮ以下であることを意味する。【００１１】
本発明のエネルギー吸収材によれば、前記繊維強化複合材における、前記強化繊維の体積含有率が３０％未満であると、衝撃による破壊が均一に進行せず、安定的に衝撃を吸収することができない。一方、前記強化繊維の体積含有率が８０％超であると、強化繊維に硬化性樹脂組成物が十分に含浸せず、繊維強化複合材を得ることができない。【００１２】
また、本発明のエネルギー吸収部材においては、複数の前記強化繊維が、前記繊維強化複合材中で螺旋状にかつ互いに交差する方向に配設されており、互いに交差する前記強化繊維の交差角度が１００°以上１６０°以下であることが好ましい。【００１３】
本発明のエネルギー吸収部材は、前記交差角度が１００°以上１６０°以下の範囲にあることで、衝撃による破壊がより均一に進行して、より安定的に衝撃を吸収可能なエネルギー吸収部材が得られる。【００１４】
ここで、衝撃による破壊がより均一に進行して、より安定的に衝撃を吸収可能であるとは、最大極大点荷重と最小極小点荷重との差が、２０ｋＮ以下であることを意味する。【００１５】
また、本発明のエネルギー吸収部材においては、複数の前記強化繊維が、前記繊維強化複合材中で螺旋状にかつ互いに交差する方向に配設されており、互いに交差する前記強化繊維の交差角度が７０°以上１００°未満であることがさらに好ましい。【００１６】
本発明のエネルギー吸収部材は、前記交差角度が７０°以上１００°未満の範囲にあることで、衝撃を受けた瞬間の反動がより小さくなり、かつ、極めて高いエネルギー吸収量が実現される。【００１７】
ここで、衝撃を受けた瞬間の反動がより小さくなるとは、最大荷重と第１極小点荷重との差が、２０ｋＮ以下であることを意味する。【００１８】
また、ここで、極めて高いエネルギー吸収量が実現されるとは、中空円筒状の繊維強化複合材を上側治具と下側治具とで挟み、上側治具の上に落錘子を自由落下させて、軸方向に衝撃圧縮荷重を加える大型落錘衝撃試験において、落錘子の質量を２００ｋｇ、衝撃速度が２５ｋｍ／ｈとなるように自由落下高さを２．４６ｍとする試験条件で、荷重変位曲線を描いた場合に、変位量が７０ｍｍに達するまでのエネルギー吸収量（以下、７０ｍｍ時点総エネルギー吸収量という。）が、３３００Ｊ以上であることを意味する。なお、前記７０ｍｍ時点総エネルギー吸収量は、変位量が７０ｍｍとなる直前の変位量におけるエネルギー吸収量と、変量が７０ｍｍを超えた直後の変位量におけるエネルギー吸収量との平均で求めてもよい。【００１９】
また、本発明のエネルギー吸収部材においては、前記繊維強化複合材における、前記強化繊維の体積含有率が５０〜７０％であることが好ましい。【００２０】
前記繊維強化複合材における、前記強化繊維の体積含有率が５０〜７０％であることで、高いエネルギー吸収量が実現される。【００２１】
ここで、高いエネルギー吸収量が実現されるとは、前記７０ｍｍ時点総エネルギー吸収量が、２５００Ｊ以上であることを意味する。【００２２】
また、本発明のエネルギー吸収部材においては、前記強化繊維が、ガラス繊維であり、前記ガラス繊維が、前記ガラス繊維の全量に対して、５６．５〜６８．０質量％の範囲のＳｉＯ２と、１３．０〜２８．０質量％の範囲のＡｌ２Ｏ３と、５．０〜１２．０質量％の範囲のＭｇＯとを含み、前記ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＭｇＯの合計含有率が、７７．０質量％以上であり、前記ＳｉＯ２の含有率に対するＭｇＯの含有率の比（ＭｇＯ／ＳｉＯ２）が、０．０９〜０．１８であることが好ましい。【００２３】
前記強化繊維が、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＭｇＯの含有率につき上記条件を満たすガラス繊維であることで、当該ガラス繊維が適度な引張強度、引張弾性率及び伸び率を備え、当該ガラス繊維を強化繊維として用いたエネルギー吸収部材は、衝撃を受けた瞬間の反動が小さくなり、かつ、衝撃による破壊が均一に進行して、安定的に衝撃を吸収可能である。【００２４】
ＳｉＯ２の含有率が、５６．５質量％未満であると、得られたガラス繊維が適度な引張強度及び伸び率を備えず、当該ガラス繊維を強化繊維として用いたエネルギー吸収部材では、安定的なエネルギー吸収を実現できない。一方、ＳｉＯ２の含有率が、６８．０質量％超であると、ガラス繊維を構成するガラス組成物を溶融した際に、溶融されたガラス組成物の粘性が高くなり、ガラス繊維の製造そのものが困難になる。【００２５】
Ａｌ２Ｏ３の含有率が、１３．０質量％未満であると、得られたガラス繊維が適度な引張強度、引張弾性率及び伸び率を備えず、当該ガラス繊維を強化繊維として用いたエネルギー吸収部材では、安定的なエネルギー吸収を実現できない。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有率が、２８．０質量％超であると、ガラス繊維を構成するガラス組成物を溶融する際に失透（ガラス中に微小な結晶物が析出する現象）が発生しやすく、ガラス繊維の製造そのものが困難になる。また、ガラス組成物を溶融するために必要な温度が高くなり、溶融炉の寿命が短くなるという不都合が生じる。【００２６】
ＭｇＯの含有率が、５．０質量％未満であると、得られたガラス繊維が適度な引張強度、引張弾性率及び伸び率を備えず、当該ガラス繊維を強化繊維として用いたエネルギー吸収部材では、安定的なエネルギー吸収を実現できない。一方、ＭｇＯの含有率が、１２．０質量％超であると、ガラス繊維を構成するガラス組成物を溶融する際に失透が発生しやすく、作業温度範囲が狭くなることで、ガラス繊維の製造そのものが困難になる。【００２７】
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＭｇＯの合計含有率が、７７．０質量％未満であると、得られたガラス繊維が適度な引張強度、引張弾性率及び伸び率を備えず、当該ガラス繊維を強化繊維として用いたエネルギー吸収部材では、安定的なエネルギー吸収を実現できない。【００２８】
前記ＭｇＯ／ＳｉＯ２が、０．０９未満であると、得られたガラス繊維が適度な引張強度、引張弾性率及び伸び率を備えず、当該ガラス繊維を強化繊維として用いたエネルギー吸収部材では、安定的なエネルギー吸収を実現できない。一方、前記ＭｇＯ／ＳｉＯ２が０．１８超であると、ガラス繊維を構成するガラス組成物を溶融する際に失透が発生しやすく、ガラス繊維の製造そのものが困難になる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のエネルギー吸収部材を構成する繊維強化複合材における強化繊維の引張強度Ｓ、引張弾性率Ｍ及び伸び率Ｅを測定する際に用いるモノフィラメント試験片を示す図。
【図２】本発明のエネルギー吸収部材を構成する繊維強化複合材における強化繊維の交差角度及び繊維強化複合材の中心軸に対する強化繊維の角度を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００３１】
本実施形態のエネルギー吸収部材は、引張強度Ｓ（ＧＰａ）、引張弾性率Ｍ（ＧＰａ）、及び、伸び率Ｅ（％）が、下記式（１）を満たす強化繊維と、該強化繊維に含浸された硬化性樹脂組成物とで構成される中空円筒状の繊維強化複合材からなるエネルギー吸収部材であって、前記繊維強化複合材における、前記強化繊維の体積含有率が３０〜８０％である。本実施形態のエネルギー吸収部材によれば、前記引張強度Ｓ、引張弾性率Ｍ及び伸び率Ｅが下記式（１）を満たし、強化繊維の体積含有率が前記の範囲にあることで、衝撃を受けた瞬間の反動が小さくなり、かつ、衝撃による破壊が均一に進行して、安定的に衝撃を吸収可能である。
【００３２】
１１．０≦Ｓ２×Ｍ１／８／Ｅ１／２≦２２．０・・・（１）
本実施形態のエネルギー吸収部材において、前記強化繊維の引張強度Ｓは、例えば、３．７〜５．５ＧＰａの範囲にあり、好ましくは、３．８〜５．２ＧＰａの範囲にあり、より好ましくは、３．９〜５．０ＧＰａの範囲にあり、さらに好ましくは、４．０〜４．８ＧＰａの範囲にある。前記Ｓが、３．７ＧＰａ未満であると、衝撃による破壊が均一に進行し難くなり、安定的に衝撃を吸収し難くなる。一方、前記Ｓが、５．５ＧＰａ超であると、衝撃を受けた瞬間の反動が大きくなる。
【００３３】
なお、強化繊維の引張強度Ｓは、強化繊維（強化繊維が複数のモノフィラメントから形成される場合には、当該モノフィラメントを意味する）が引張破断する際の最大荷重を、強化繊維の断面積で除することで算出される。
【００３４】
特に、強化繊維がガラス繊維である場合には、ガラス繊維の引張強度Ｓは、次の手順により測定することができる。
【００３５】
〔引張強度Ｓの測定方法〕
（１−１）ガラスバッチ（ガラス原料を混合して調合したもの）、又は、ガラス繊維（ガラス繊維表面に有機物が付着している場合、又は、ガラス繊維が有機物（樹脂）中に主に強化材として含まれている場合には、例えば、３００〜６３０℃のマッフル炉で２〜２４時間程度加熱する等して、有機物を除去してから用いる）を白金ルツボに入れ、電気炉中で１５５０℃の温度に６時間保持して撹拌を加えながら溶融させることにより、均質な溶融ガラスを得る。
【００３６】
（１−２）得られた溶融ガラスをカーボン板上に流し出してガラスカレットを作製した後、得られたガラスカレットを容器底部に１つの円形ノズルチップを有する小型の筒型白金製ブッシング内に投入し、投入したガラスカレットの粘度が１０００±１５０ポイズとなるように所定の温度にブッシングを加熱して、ガラスカレットを溶融し、溶融ガラスを得る。
【００３７】
（１−３）前記白金製ブッシングのノズルチップから吐出した溶融ガラスをガラス繊維径が１３±２μmとなるように巻き取り機で所定の速度で巻き取り、引き伸ばしながら冷却固化して、真円状の円形断面を備えたガラス繊維を得る。
【００３８】
（１−４）前記白金製ブッシングのノズルチップと巻き取り機の間の一本の繊維（モノフィラメント）を採取し、接触や摩擦による劣化を極力抑えた状態のガラス繊維を引張強度評価用サンプルとして採取する。
【００３９】
（１−５）図１に示すように、得られたモノフィラメントＦを台紙Ｐの短辺の中心点Ｏ，Ｏを結ぶ線Ａ１に合わせて長辺方向に配置して接着し、モノフィラメント試験片１１を作製する。台紙Ｐは、内部の中央に切り抜き部１２を、台紙Ｐの短辺及び長辺と切り抜き部１２の短辺及び長辺とがそれぞれ平行になるように備え、切り抜き部１２の短辺と台紙Ｐの短辺との間に、引張試験機のつかみ具にセットされるつかみ部１３を備え、切り抜き部１２の長辺と台紙Ｐの長辺との間に、各つかみ部１３，１３を接続して支持するサポート部１４を備える。台紙Ｐは短辺が２５ｍｍ、長辺が５０ｍｍであり、切り抜き部１２は短辺が１５ｍｍ、長辺が２５ｍｍである。また、つかみ部１３は短辺が１２．５ｍｍ、長辺が２５ｍｍであり、サポート部１４は短辺が５ｍｍ、長辺が２５ｍｍである。
【００４０】
（１−６）前記モノフィラメントＦの直径を走査型電子顕微鏡（日立株式会社製、商品名：Ｓ−３４００）で測定し、得られた直径からモノフィラメントＦの断面積を算出する。
【００４１】
（１−７）前記つかみ部１３，１３を引張試験機（株式会社エー・アンド・デイ製、卓上型材料試験機ＳＴＢ−１２２５Ｓ）のつかみ具間距離が２５ｍｍに設定された上下つかみ具にセットし、サポート部１４，１４を切除し、モノフィラメントＦのみでつかみ部１３，１３が接続された状態にした後、クロスヘッド速度５ｍｍ／分で引張試験を行う。
【００４２】
（１−８）モノフィラメントＦが破断した時の最大荷重値を、モノフィラメントＦの断面積で除することで引張強度Ｓを算出する。なお、測定中に糸抜けや糸折れ等の不完全な破断が生じたモノフィラメント試験片１１は除外し、ｎ＝３０の平均値を引張強度Ｓの測定値とする。
【００４３】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、前記強化繊維の引張弾性率Ｍは、例えば、７７〜１１０ＧＰａの範囲にあり、好ましくは、７８〜１００ＧＰａの範囲にあり、より好ましくは、７９〜９５ＧＰａの範囲にあり、さらに好ましくは、８０〜９０ＧＰａの範囲にある。前記引張弾性率Ｍが、７７ＧＰａ未満であると、衝撃による破壊が均一に進行し難くなり、安定的に衝撃を吸収し難くなる。一方、前記引張弾性率Ｍが、１１０ＧＰａ超であると、衝撃を受けた瞬間の反動が大きくなる。
【００４４】
なお、強化繊維の引張弾性率Ｍは、強化繊維（強化繊維が複数のモノフィラメントから形成される場合には、当該モノフィラメントを意味する）に荷重をかけた際の、２点間のひずみε1＝０．０００５及びε２＝０．００２５に対応する応力をそれぞれσ１、σ２とするとき、応力の差（σ２−σ１）をひずみの差（ε２−ε1）で除することで得られる。
【００４５】
特に、強化繊維がガラス繊維である場合には、ガラス繊維の引張弾性率Ｍは、次の手順により測定することができる。
【００４６】
〔引張弾性率Ｍの測定方法〕
（２−１）前記引張強度Ｓの測定方法（１−１）〜（１−４）と同一の操作でモノフィラメントを得る。
【００４７】
（２−２）図１に示すように、得られたモノフィラメントＦを台紙Ｐの短辺の中心点Ｏ，Ｏを結ぶ線Ａ１に合わせて長辺方向に配置して接着し、モノフィラメント試験片１１を作製する。台紙Ｐは、内部の中央に切り抜き部１２を、台紙Ｐの短辺及び長辺と切り抜き部１２の短辺及び長辺とがそれぞれ平行になるように備え、切り抜き部１２の短辺と台紙Ｐの短辺との間に、引張試験機のつかみ具にセットされるつかみ部１３を備え、切り抜き部１２の長辺と台紙Ｐの長辺との間に、各つかみ部１３，１３を接続して支持するサポート部１４を備える。台紙Ｐは短辺が２５ｍｍ、長辺が７５ｍｍであり、切り抜き部１２は短辺が１５ｍｍ、長辺が５０ｍｍである。また、つかみ部１３は短辺が１２．５ｍｍ、長辺が２５ｍｍであり、サポート部１４は短辺が５ｍｍ、長辺が５０ｍｍである。
【００４８】
（２−３）前記モノフィラメントＦの直径を走査型電子顕微鏡（日立株式会社製、商品名：Ｓ−３４００）で測定し、得られた直径からモノフィラメントＦの断面積を算出する。
【００４９】
（２−４）前記つかみ部１３，１３を引張試験機（株式会社エー・アンド・デイ製、卓上型材料試験機ＳＴＢ−１２２５Ｓ）のつかみ具間距離が５０ｍｍに設定された上下つかみ具にセットし、サポート部１４を切除し、モノフィラメントＦのみでつかみ部１３，１３が接続された状態にした後、クロスヘッド速度５ｍｍ／分で引張試験を行う。
【００５０】
（２−５）２点間のひずみε1＝０．０００５及びε２＝０．００２５に対応する応力をそれぞれσ１、σ２とし、応力の差（σ２−σ１）をひずみの差（ε２−ε1）で除することで引張弾性率Ｍを算出する。なお、測定中に糸抜けが生じたモノフィラメント試験片１１は除外し、ｎ＝１５の平均値を引張弾性率Ｍの測定値とした。
【００５１】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、前記強化繊維の伸び率Ｅは、例えば、３．０〜７．０％の範囲にあり、好ましくは、４．０〜６．８％の範囲にあり、より好ましくは、５．０〜６．５％の範囲にあり、さらに好ましくは、５．５〜６．２％の範囲にある。前記伸び率Ｅが、３．０％未満であると、衝撃を受けた瞬間の反動が大きくなりやすくなる。一方、前記伸び率Ｅが、７．０％超であると、衝撃負荷に対する変形が大きすぎるため、設置場所の制約等によりエネルギー吸収部材の長さが限定され、衝撃負荷による変形可能量が限定される場合に、高いエネルギー吸収量が実現できない。
【００５２】
なお、強化繊維の伸び率Ｅは、引張強度Ｓの測定と同一の操作を行い、モノフィラメントが破断した時の変位を、つかみ具間距離で除することで算出する。
【００５３】
特に、強化繊維がガラス繊維である場合には、前記ガラス繊維の引張強度Ｓの測定と同一の操作を行い、最大荷重値を得た時の変位を求め、その変位をつかみ具間距離（２５ｍｍ）で除した値の百分率を算出することにより測定することができる。
【００５４】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、前記引張強度Ｓ、引張弾性率Ｍ及び伸び率Ｅが、式（１）を満たさない場合、すなわち、Ｓ２×Ｍ１／８／Ｅ１／２が１１．０未満である場合には、衝撃による破壊が均一に進行せず、安定的に衝撃を吸収することができない。一方、Ｓ２×Ｍ１／８／Ｅ１／２が２２．０超である場合には、衝撃を受けた瞬間の反動が大きくなる。
【００５５】
また、本実施形態のエネルギー吸収部材において、より確実に衝撃を受けた瞬間の反動が小さくなり、かつ、より確実に衝撃による破壊が均一に進行して、安定的に衝撃を吸収可能となることから、前記引張強度Ｓ、引張弾性率Ｍ及び伸び率Ｅが、下記式（２）を満たすことが好ましい。
【００５６】
１１．５≦Ｓ２×Ｍ１／８／Ｅ１／２≦２０．０・・・（２）
また、本実施形態のエネルギー吸収部材において、前記引張強度Ｓ、引張弾性率Ｍ及び伸び率Ｅが、下記式（３）を満たすことがより好ましい。
【００５７】
１１．７≦Ｓ２×Ｍ１／８／Ｅ１／２≦１９．０  ・・・（３）
また、本実施形態のエネルギー吸収部材において、前記引張強度Ｓ、引張弾性率Ｍ及び伸び率Ｅが、下記式（４）を満たすことがさらに好ましい。
【００５８】
１２．０≦Ｓ２×Ｍ１／８／Ｅ１／２≦１８．０  ・・・（４）
本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維の重量は、１０〜１００００ｔｅｘ（ｇ／ｋｍ）であることが好ましく、１００〜４０００ｔｅｘであることがより好ましく、２００〜２５００ｔｅｘであることがさらに好ましく、２８０〜２３００ｔｅｘであることが特に好ましい。強化繊維の重量が、この範囲であると、繊維強化複合材の成形が容易となる。
【００５９】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、式（１）を満たす強化繊維として、その全量に対して、５６．５〜６８．０質量％の範囲のＳｉＯ２と、１３．０〜２８．０質量％の範囲のＡｌ２Ｏ３と、５．０〜１２．０質量％の範囲のＭｇＯとを含み、前記ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＭｇＯの合計含有率が、７７．０質量％以上であり、前記ＳｉＯ２の含有率に対するＭｇＯの含有率の比（ＭｇＯ／ＳｉＯ２）が、０．０９〜０．１８であるガラス繊維を好ましく用いることができる。
【００６０】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維であるガラス繊維のＳｉＯ２の含有率が、５６．５質量％未満であると、得られたガラス繊維が適度な引張強度及び伸び率を備えず、当該ガラス繊維を強化繊維として用いたエネルギー吸収部材では、安定的なエネルギー吸収を実現できない。一方、ＳｉＯ２の含有率が、６８．０質量％超であると、ガラス繊維を構成するガラス組成物を溶融した際に、溶融されたガラス組成物の粘性が高くなり、ガラス繊維の製造そのものが困難になる。
【００６１】
また、本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維であるガラス繊維のＳｉＯ２の含有率は、５６．７〜６５．０質量％であることが好ましく、５６．９〜６３．０質量％であることがより好ましく、５７．０〜６１．５質量％であることがさらに好ましく、５７．１〜６０．０質量％であることが特に好ましく、５７．２〜５９．５質量％であることが最も好ましい。
【００６２】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維であるガラス繊維のＡｌ２Ｏ３の含有率が、１３．０質量％未満であると、得られたガラス繊維が適度な引張強度、引張弾性率及び伸び率を備えず、当該ガラス繊維を強化繊維として用いたエネルギー吸収部材では、安定的なエネルギー吸収を実現できない。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有率が、２８．０質量％超であると、ガラス繊維を構成するガラス組成物を溶融する際に失透が発生しやすく、ガラス繊維の製造そのものが困難になる。また、ガラス組成物を溶融するために必要な温度が高くなり、溶融炉の寿命が短くなるという不都合が生じる。
【００６３】
また、本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維であるガラス繊維のＡｌ２Ｏ３の含有率は、１４．０〜２５．０質量％であることが好ましく、１４．５〜２２．０質量％であることがより好ましく、１５．０〜２０．０質量％であることがさらに好ましく、１５．５〜１９．５質量％であることが特に好ましく、１６．０〜１９．２質量％であることが最も好ましい。
【００６４】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維であるガラス繊維のＭｇＯの含有率が、５．０質量％未満であると、得られたガラス繊維が適度な引張強度、引張弾性率及び伸び率を備えず、当該ガラス繊維を強化繊維として用いたエネルギー吸収部材では、安定的なエネルギー吸収を実現できない。一方、ＭｇＯの含有率が、１２．０質量％超であると、ガラス繊維を構成するガラス組成物を溶融する際に失透が発生しやすく、作業温度範囲が狭くなることで、ガラス繊維の製造そのものが困難になる。
【００６５】
また、本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維であるガラス繊維のＭｇＯの含有率は、６．０〜１１．５質量％であることが好ましく、７．０〜１１．０質量％であることがより好ましく、８．０〜１０．５質量％であることがさらに好ましく、９．０〜１０．２質量％であることが特に好ましい。
【００６６】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維であるガラス繊維のＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＭｇＯの合計含有率が、７７．０質量％未満であると、得られたガラス繊維が適度な引張強度、引張弾性率及び伸び率を備えず、当該ガラス繊維を強化繊維として用いたエネルギー吸収部材では、安定的なエネルギー吸収を実現できない。
【００６７】
また、本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維であるガラス繊維のＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＭｇＯの合計含有率は、８０．０質量％以上であることが好ましく、８２．０質量％以上であることがより好ましく、８４．０質量％以上であることがさらに好ましく、８５．０質量％以上であることが特に好ましい。
【００６８】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維であるガラス繊維におけるＳｉＯ２の含有率に対するＭｇＯの含有率の比（ＭｇＯ／ＳｉＯ２）が０．０９未満であると、得られたガラス繊維が適度な引張強度、引張弾性率及び伸び率を備えず、当該ガラス繊維を強化繊維として用いたエネルギー吸収部材では、安定的なエネルギー吸収を実現できない。一方、前記ＭｇＯ／ＳｉＯ２が０．１８超であると、ガラス繊維を構成するガラス組成物を溶融する際に失透が発生しやすく、ガラス繊維の製造そのものが困難になる。
【００６９】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維であるガラス繊維におけるＳｉＯ２の含有率に対するＭｇＯの含有率の比（ＭｇＯ／ＳｉＯ２）は、０．１２０〜０．１７５の範囲にあることが好ましく、０．１３０〜０．１７０の範囲にあることがより好ましく、０．１４０〜０．１６５の範囲にあることがさらに好ましい。
【００７０】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維であるガラス繊維は、ＣａＯを、例えば、６．０〜１４．０質量％の範囲、好ましくは、８．０〜１３．０質量％の範囲、より好ましくは、１０．０〜１２．５質量％の範囲で含んでもよい。
【００７１】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維であるガラス繊維は、Ｂ２Ｏ３を、例えば、０．１〜２．０質量％の範囲、好ましくは、０．５〜１．５質量％の範囲、より好ましくは、０．８〜１．２質量％の範囲で含んでもよい。
【００７２】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維であるガラス繊維は、Ｆｅ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＳｒＯ、ＴｉＯ２を、これらの合計含有率が、０．０５〜３．０質量％、好ましくは、０．１〜０．８質量％、より好ましくは、０．２〜０．５質量％となる範囲で含んでもよい。
【００７３】
ここで、ガラス繊維中の各成分の含有率の測定は、軽元素であるＢ及びＬｉについてはＩＣＰ発光分光分析装置を用いて、その他の元素は波長分散型蛍光Ｘ線分析装置を用いて行うことができる。
【００７４】
測定方法としては、初めにガラスバッチ（ガラス原料を混合して調合したもの）、又は、ガラス繊維（ガラス繊維表面に有機物が付着している場合、又は、ガラス繊維が有機物（樹脂）中に主に強化材として含まれている場合には、例えば、３００〜６００℃のマッフル炉で２〜２４時間程度加熱する等して、有機物を除去してから用いる）を白金ルツボに入れ、電気炉中で１５５０℃の温度に６時間保持して撹拌を加えながら溶融させることにより、均質な溶融ガラスを得る。次に、得られた溶融ガラスをカーボン板上に流し出してガラスカレットを作製した後、粉砕し粉末化する。軽元素であるＢ及びＬｉについてはガラス粉末をアルカリ溶融分解した後、ＩＣＰ発光分光分析装置を用いて定量分析する。その他の元素はガラス粉末をプレス機で円盤状に成形した後、波長分散型蛍光Ｘ線分析装置を用いて定量分析する。これらの定量分析結果を酸化物換算して各成分の含有量及び全量を計算し、これらの数値から前述した各成分の含有率を求めることができる。
【００７５】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維であるガラス繊維の繊維径は、例えば、３〜３０μｍの範囲にあり、好ましくは、６〜２５μｍの範囲にあり、より好ましくは、１１〜２４μｍの範囲にあり、さらに好ましくは、１３〜２３μｍの範囲にある。
【００７６】
ここで、ガラス繊維を形成するガラスフィラメントの断面形状が真円形状又は略真円形状である場合、ガラス繊維の繊維径とは、ガラスフィラメントの直径を意味する。一方、ガラスフィラメントの断面形状が真円形状又は略真円形状以外（例えば、楕円形状、長円形状等）である場合には、ガラス繊維の繊維径とは、当該断面形状の面積と同一の面積をもつ真円の直径（換算繊維径という）を意味する。
【００７７】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維であるガラス繊維の断面形状（通常、ガラス繊維は複数本のガラスフィラメントが集束されて構成されており、このガラスフィラメントの断面形状をガラス繊維の断面形状という）は特に限定されない。本実施形態のエネルギー吸収部材において、ガラス繊維がとりうる断面形状（すなわち、ガラスフィラメントがとりうる断面形状）としては、真円形、楕円形、長円形を挙げることができる。ガラス繊維の断面形状が楕円形又は長円形である場合、断面形状の短径に対する長径の比（長径／短径）は、例えば、２．０〜１０．０の範囲にある。
【００７８】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維であるガラス繊維を形成するガラスフィラメント本数は、例えば、４００〜６０００本の範囲にあり、好ましくは、６００〜４５００本の範囲にあり、より好ましくは、８００〜３０００本の範囲にあり、さらに好ましくは、８００〜２０００本の範囲にある。
【００７９】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維は、強化繊維と該強化繊維に含浸された硬化性樹脂組成物との接着性の向上等を目的として、その表面を有機物で被覆されてもよい。このような有機物としては、デンプン、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、変性ポリプロピレン（特にカルボン酸変性ポリプロピレン）、（ポリ）カルボン酸（特にマレイン酸）と不飽和単量体との共重合体等を挙げることができる。また、本実施形態のエネルギー吸収部材において、強化繊維は、これらの樹脂に加えて、シランカップリング剤、潤滑剤、界面活性剤等を含む樹脂組成物で被覆されていてもよい。このような樹脂組成物は、樹脂組成物に被覆されていない状態における、ガラス繊維の質量を基準として、０．１〜２．０質量％の割合で、ガラス繊維を被覆する。なお、有機物によるガラス繊維の被覆は、例えば、ガラス繊維の製造工程において、ローラー型アプリケーター等の公知の方法を用いて樹脂溶液又は樹脂組成物溶液をガラス繊維に付与し、その後、樹脂溶液又は樹脂組成物溶液の付与されたガラス繊維を乾燥させることで行うことができる。
【００８０】
ここで、シランカップリング剤としては、アミノシラン（γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−Ｎ’−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン等）、クロルシラン（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等）、エポキシシラン（β−(３，４ −エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等）、メルカプトシラン（γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等のγ−メルカプトトリメトキシシラン等）、ビニルシラン（ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等）、アクリルシラン（γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等）が挙げられる。前記シランカップリング剤は、単独で使用してもよく、又は、２種類以上を併用してもよい。
【００８１】
潤滑剤としては、変性シリコーンオイル、動物油（牛脂等）及びこの水素添加物、植物油（大豆油、ヤシ油、ナタネ油、パーム油、ひまし油等）及びこの水素添加物、動物性ワックス（蜜蝋、ラノリン等）、植物性ワックス（キャンデリラワックス・カルナバワックス等）、鉱物系ワックス（パラフィンワックス、モンタンワックス等）、高級飽和脂肪酸と高級飽和アルコールの縮合物（ラウリルステアレート等のステアリン酸エステル等）、ポリエチレンイミン、ポリアルキルポリアミンアルキルアマイド誘導体、脂肪酸アミド（例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等のポリエチレンポリアミンと、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等の脂肪酸との脱水縮合物等）、第４級アンモニウム塩（ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等のアルキルトリメチルアンモニウム塩等）が挙げられる。前記潤滑剤は、単独で使用してもよく、又は、２種類以上を併用してもよい。
【００８２】
界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤が挙げられる。
【００８３】
ノニオン系界面活性剤としては、エチレンオキサイドプロピレンオキサイドアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン−ブロックコポリマー、アルキルポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン−ブロックコポリマーエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸モノエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸ジエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、グリセロール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、ポリオキシエチレンキャスターオイルエーテル、硬化ヒマシ油エチレンオキサイド付加物、アルキルアミンエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、グリセロール脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、多価アルコールアルキルエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、アセチレングリコール、アセチレンアルコール、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物が挙げられる。
【００８４】
カチオン系界面活性剤としては、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム、塩化アルキルトリメチルアンモニウム、アルキルジメチルエチルアンモニウムエチルサルフェート、高級アルキルアミン塩（酢酸塩や塩酸塩等）、高級アルキルアミンへのエチレンオキサイド付加物、高級脂肪酸とポリアルキレンポリアミンとの縮合物、高級脂肪酸とアルカノールアミンとのエステルの塩、高級脂肪酸アミドの塩、イミダゾリン型カチオン性界面活性剤、アルキルピリジニウム塩が挙げられる。
【００８５】
アニオン系界面活性剤としては、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩、α−オレフィン硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、脂肪酸ハライドとＮ−メチルタウリンとの反応生成物、スルホコハク酸ジアルキルエステル塩、高級アルコールリン酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加物のリン酸エステル塩が挙げられる。
【００８６】
両性界面活性剤としては、アルキルアミノプロピオン酸アルカリ金属塩などのアミノ酸型両性界面活性剤、アルキルジメチルベタインなどのベタイン型、イミダゾリン型両性界面活性剤が挙げられる。
【００８７】
前記界面活性剤は、単独で使用してもよく、又は、２種類以上を併用してもよい。
【００８８】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、繊維強化複合材における、強化繊維の体積含有率が３０％未満であると、衝撃による破壊が均一に進行せず、安定的に衝撃を吸収することができない。一方、強化繊維の体積含有率が８０％超であると、強化繊維に硬化性樹脂組成物が十分に含浸せず、繊維強化複合材を得ることができない。
【００８９】
また、本実施形態のエネルギー吸収部材において、高いエネルギー吸収量が実現されることから、繊維強化複合材における、強化繊維の体積含有率は、４５〜７５％であることが好ましく、５０〜７０％であることがより好ましく、５５〜６５％であることがさらに好ましい。
【００９０】
なお、繊維強化複合材における、強化繊維の体積含有率は、ＪＩＳＫ７０５３に準拠して算出することができる。
【００９１】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、硬化性樹脂組成物は、硬化性樹脂、及び、強化繊維以外の添加剤を含んでもよい。本実施形態のエネルギー吸収部材において、繊維強化複合材における、硬化性樹脂の体積含有率は、例えば、２０〜７０％である。また、繊維強化複合材における、強化繊維以外の添加剤の体積含有率は、例えば、０〜１０％である。
【００９２】
前記硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂でも、光硬化性樹脂でもよいが、厚み方向の成形自由度が高くなることから、熱硬化性樹脂であることが好ましい。
【００９３】
前記硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ（ＥＰ）樹脂、メラミン（ＭＦ）樹脂、フェノール樹脂（ＰＦ）、ウレタン樹脂（ＰＵ）、ポリイソシアネート、ポリイソシアヌレート、ポリイミド（ＰＩ）、ユリア（ＵＦ）樹脂、シリコン（ＳＩ）樹脂、フラン（ＦＲ）樹脂、ベンゾグアナミン（ＢＲ）樹脂、アルキド樹脂、キシレン樹脂、ビスマレイドトリアジン（ＢＴ）樹脂、ジアリルフタレート樹脂（ＰＤＡＰ）等を挙げることができる。
【００９４】
具体的に、不飽和ポリエステルとしては、脂肪族不飽和ジカルボン酸と脂肪族ジオールをエステル化反応させることで得られる樹脂が挙げられる。
【００９５】
ビニルエステル樹脂としては、ビス系ビニルエステル樹脂、ノボラック系ビニルエステル樹脂が挙げられる。
【００９６】
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＥ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＭ型エポキシ樹脂（４，４'−（１，３−フェニレンジイソプリジエン）ビスフェノール型エポキシ樹脂）、ビスフェノールＰ型エポキシ樹脂（４，４'−（１，４−フェニレンジイソプリジエン）ビスフェノール型エポキシ樹脂）、ビスフェノールＺ型エポキシ樹脂（４，４'−シクロヘキシジエンビスフェノール型エポキシ樹脂）、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェノール基エタン型ノボラック型エポキシ樹脂，縮合環芳香族炭化水素構造を有するノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、キシリレン型エポキシ樹脂やフェニルアラルキル型エポキシ樹脂などのアラルキル型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、２官能ないし４官能エポキシ型ナフタレン樹脂、ビナフチル型エポキシ樹脂、ナフタレンアラルキル型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ノルボルネン型エポキシ樹脂、アダマンタン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００９７】
メラミン樹脂としては、メラミン（２，４，６−トリアミノ−１，３，５−トリアジン）とホルムアルデヒドとの重縮合からなる重合体が挙げられる。
【００９８】
フェノール樹脂としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、メチロール型レゾール樹脂、ジメチレンエーテル型レゾール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂、または、アリールアルキレン型フェノール樹脂等が挙げられ、この中の一種、もしくは、二種以上を組み合わせたものが挙げられる。
【００９９】
ユリア樹脂としては、尿素とホルムアルデヒドとの縮合によって得られる樹脂が挙げられる。
【０１００】
前記硬化性樹脂は、単独で用いてもよく、二種以上組み合わせて用いてもよい。
【０１０１】
前記強化繊維以外の添加剤としては、強化繊維以外の充填剤（例えば、ガラスパウダー、タルク、マイカ等）、難燃剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、流動性改良剤、アンチブロッキング剤、潤滑剤、核剤、抗菌剤、顔料、熱可塑性樹脂等を挙げることができる。
【０１０２】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、前記繊維強化複合材料は、前記強化繊維、及び、前記硬化性樹脂組成物を用いて、フィラメントワインディング成形、シートワインディング成形、オートクレーブ成形、インフュージョン成形、レジントランスファーモールディング成形等により得ることができる。
【０１０３】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、繊維強化複合材料は、中空円筒形状をとる。ここで、繊維強化複合材料の内径は、例えば、５０〜２００ｍｍであり、好ましくは、７０〜１３０ｍｍである。また、繊維強化複合材料の外径は、例えば、８０〜２５０ｍｍであり、好ましくは、１００〜１５０ｍｍである。また、繊維強化複合材料の長さは、例えば、１００〜１５０ｍｍである。
【０１０４】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、繊維強化複合材中に強化繊維は、１本、又は、複数本、例えば、１００〜１００００本、含まれる。それぞれの強化繊維は、繊維長が少なくとも１０００ｍｍ以上の連続繊維であって、中空円筒状である繊維強化複合材の側壁部内に、側壁部の上端から下端まで切断されることなく配置されている。
【０１０５】
本実施形態のエネルギー吸収部材において、より確実に衝撃を受けた瞬間の反動が小さくなり、かつ、より確実に衝撃による破壊が均一に進行して、安定的に衝撃を吸収可能となることから、図２に示すように、エネルギー吸収部材（繊維強化複合材）１を構成する強化繊維２は、複数の強化繊維２が繊維強化複合材中で螺旋状にかつ互いに交差する方向に配設されていることが好ましい。
【０１０６】
ここで、衝撃による破壊をより均一に進行させ、より安定的に衝撃を吸収可能とさせるという観点からは、互いに交差する強化繊維２の交差角度θが１００°以上１６０°以下であることが好ましい。また、前記交差角度θは、１０５°以上１４０°以下の範囲にあることがより好ましく、１１０°以上１３０°以下の範囲にあることがさらに好ましい。
【０１０７】
また、衝撃を受けた瞬間の反動をより小さくさせ、また、極めて高いエネルギー吸収量を実現されるという観点からは、互いに交差する強化繊維の交差角度θが７０°以上１００°未満であることが好ましく、８０°以上９５°以下であることがより好ましい。
【０１０８】
また、本実施形態のエネルギー吸収部材において、繊維強化複合材の中心軸Ａ２に対する一方の強化繊維２の角度θ１と、他方の強化繊維２の角度θ２は同一であることが好ましい。前記繊維強化複合材１の中心軸Ａ２に対する強化繊維２の角度θ１及び角度θ２が同一であることで、より安定的に衝撃を吸収可能なエネルギー吸収部材が得られる。
【０１０９】
本実施形態のエネルギー吸収部材の用途としては、クラッシュボックス、フロントサイドメンバー、リアサイドメンバー等を挙げることができる。
【０１１０】
次に本発明の実施例及び比較例を示す。
【実施例】
【０１１１】
〔実施例１〕
〔エネルギー吸収部材の成形方法〕
強化繊維２として、表１に示すガラス繊維ＧＦ−Ａを用い、硬化性樹脂組成物として、エポキシ樹脂組成物（エポキシ樹脂ＸＮＲ６８０５（商品名、ナガセケムテックス株式会社製）、硬化剤ＸＮＨ６８０５（商品名、ナガセケムテックス株式会社製）、硬化促進剤ＸＮＡ６８０５（商品名、ナガセケムテックス株式会社製）を重量比１００：１００：２で混合したもの）を用いた。【０１１２】
まず、微鏡面仕上げと離型処理が施された外径１００ｍｍのＳＵＳ製マンドレルをフィラメントワインディング装置に設置した後、強化繊維の供給と張力制御を行う給糸装置にガラス繊維ＧＦ−Ａを設置し、フィラメントワインディング装置のレジンバスに前記比率で調合されたエポキシ樹脂組成物を投入した。【０１１３】
次いで、レジンバスでガラス繊維ＧＦ−Ａにエポキシ樹脂組成物を含浸させながら、張力を掛けつつ、巻角度がマンドレルの回転軸（中心軸Ａ２）方向を０°としたときに回転軸方向に対して１層目は＋６０°、２層目は−６０°となるように２層巻きつけた（図２における交差角度θ＝１２０°、中心軸Ａ２に対する強化繊維２の角度θ１＝角度θ２＝６０°）。【０１１４】
次いで、得られたエポキシ樹脂組成物が含浸したガラス繊維ＧＦ−Ａを８５℃で４時間加熱して硬化させた。【０１１５】
次に、エポキシ樹脂組成物が含浸したガラス繊維ＧＦ−Ａの硬化物を、脱芯機を用いてマンドレルから取り外し、外径１３０ｍｍ、内径１００ｍｍの中空円筒状の繊維強化複合材１を得た。【０１１６】
中空円筒状の繊維強化複合材１は、両端部の平行度確保と半径方向の変形を抑えるために、アルミニウム合金製の中子を挿入した状態で、長さが１３５ｍｍとなるように旋盤で切断し、エネルギー吸収部材１とした。【０１１７】
〔エネルギー吸収材の評価方法〕
エネルギー吸収部材１のエネルギー吸収特性は大型落錐衝撃試験装置を用いる衝撃試験により評価した。【０１１８】
前記衝撃試験では、エネルギー吸収部材１を上側治具と下側治具とで挟み、上側治具の上に質量２００ｋｇの落錘子を高さ２．４６ｍから衝撃速度２５ｋｍ／ｈで自由落下させ、エネルギー吸収部材の軸方向に衝撃圧縮荷重を加えた。【０１１９】
衝撃荷重は下側治具の下に取付けたロードセルから計測し、変位は高速度カメラで撮影した動画を画像解析することで計測した。結果を表２に示す。【０１２０】
〔実施例２〕
フィラメントワインディング装置による強化繊維２の巻き付け角度を１層目は＋４５°、２層目は−４５°（図２における交差角度θ＝９０°、中心軸Ａ２に対する強化繊維２の角度θ１＝角度θ２＝４５°）とした以外は実施例１と全く同一にして中空円筒状の繊維強化複合材１を成形し、評価を行った。結果を表２に示す。【０１２１】
〔比較例１〕
強化繊維２として、表１に示すガラス繊維ＧＦ−Ｂを用いた以外は実施例１と全く同一にして中空円筒状の繊維強化複合材１を成形し、評価を行った。結果を表２に示す。【０１２２】
〔比較例２〕
強化繊維２として炭素繊維（東レ株式会社製、製品名：Ｔ７００−ＳＣ、表２中ＣＦとして表記する）を用いた以外は実施例１と全く同一にして中空円筒状の繊維強化複合材１を成形し、評価を行った。結果を表２に示す。【０１２３】
【表１】
0006493646.tif 000002
【０１２４】
【表２】
0006493646.tif 000003
【０１２５】
表２より明らかなように、強化繊維２の引張強度Ｓ（ＧＰａ）、引張弾性率Ｍ（ＧＰａ）及び伸び率Ｅ（％）が、下記式（１）を満たし、繊維強化複合材における強化繊維２の体積含有率が３０〜８０％である実施例１、２のエネルギー吸収部材１は、最大荷重と第１極小点荷重との差が３０ｋＮ以下であって、衝撃を受けた瞬間の反動が小さく、かつ、最大極大点荷重と最小極小点荷重との差が２５ｋＮ以下であって、衝撃による破壊が均一に進行して、安定的に衝撃を吸収可能である。【０１２６】
１１．０≦Ｓ２×Ｍ１／８／Ｅ１／２≦２２．０  ・・・（１）
一方、Ｓ２×Ｍ１／８／Ｅ１／２の値が、１１．０未満である比較例１のエネルギー吸収部材は、最大極大点荷重と最小極小点荷重との差が２５ｋＮ超であって、衝撃による破壊が均一に進行せず、安定的に衝撃を吸収することができない。【０１２７】
また、Ｓ２×Ｍ１／８／Ｅ１／２の値が、２２．０超である比較例２のエネルギー吸収部材は、最大荷重と第１極小点荷重との差が３０ｋＮ超であって、衝撃を受けた際の反動を小さくすることができない。
【符号の説明】
【０１２８】
１１  モノフィラメント試験片、１２  切り抜き部、１３  つかみ部、１４  サポート部、２１  エネルギー吸収部材、２２  強化繊維、Ｆ  モノフィラメント、Ｐ  台紙。
【要約】
衝撃を受けた瞬間の反動が小さく、かつ、衝撃による破壊が均一に進行して、安定的に衝撃を吸収可能である、エネルギー吸収部材を提供する。
エネルギー吸収部材２１は、引張強度Ｓ（ＧＰａ）、引張弾性率Ｍ（ＧＰａ）、及び、伸び率Ｅ（％）が、下記式（１）を満たす強化繊維２２と、強化繊維２２に含浸された硬化性樹脂組成物とで構成される中空円筒状の繊維強化複合材からなる。前記繊維強化複合材における、強化繊維２２の体積含有率が３０〜８０％である。
１１．０≦Ｓ２×Ｍ１／８／Ｅ１／２≦２２．０  ・・・（１）【図１】
0006493646.tif 000004
【図２】
0006493646.tif 000005