(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子量の分布が２〜１０であるプロピレン単独重合体及び着色剤を含む高分子基材と、
前記高分子基材で含浸された５〜２０ｍｍ長さの繊維強化材と、を含む熱可塑性樹脂複合体からなるポリオレフィン樹脂からなる自動車用リアバンパービーム射出成形用ポリオレフィン樹脂を用いて射出成形される自動車用リアバンパービームであって、
前記繊維強化材は、前記ポリオレフィン樹脂に対して１０〜５０重量％含まれ、前記繊維強化材と前記プロピレン単独重合体との重量比は１：１．５〜１：１０であり、前記着色剤と前記繊維強化材との重量比は１：１〜１：５０であり、
前記自動車用リアバンパービームは、互いに平行に配置される２枚の垂直プレートと、前記２枚の垂直プレートを連結する水平プレートとからなるＨ型の断面構造を有し、前記自動車に一端部が取り付けられる支持部と、前記支持部の他端部に形成されるエネルギー吸収部と、を含み、前記支持部及び前記エネルギー吸収部は、射出成形されて一体に形成されること、を特徴とする自動車用リアバンパービーム。
【請求項２】
前記ポリオレフィン樹脂は衝撃強度（ＡＳＴＭ  Ｄ２５６）が２００Ｊ／ｍ以上であること、を特徴とする、請求項１に記載の自動車用リアバンパービーム。
【請求項３】
前記高分子基材は衝撃補強剤、無機充填剤、紫外線遮断剤、酸化防止剤、潤滑剤、帯電防止剤、相溶化剤、及び微細粒子からなる群から選択された一種以上の添加剤を更に含むこと、を特徴とする、請求項１に記載の自動車用リアバンパービーム。
【請求項４】
前記衝撃補強剤はエチレン系繰り返し単位、及び炭素数４〜３０のα−オレフィン系繰り返し単位を含むオレフィンブロック共重合体を含むこと、を特徴とする、請求項３に記載の自動車用リアバンパービーム。
【請求項５】
前記オレフィンブロック共重合体は溶融指数（ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８、２３０℃、２．１６ｋｇの荷重で測定）が２〜５０ｇ／１０ｍｉｎであること、を特徴とする、請求項４に記載の自動車用リアバンパービーム。
【請求項６】
前記エネルギー吸収部は、前記垂直プレートから水平に延長形成される第１プレートと、前記第１プレートから上方または下方に延長形成される第２プレートで構成され、
前記２つの垂直プレート及び前記水平プレートにより形成される上下内側空間には、Ｘ形リブが形成され、前記第２プレート及び前記垂直プレートの間には、前記Ｘ形リブの位置と対応する位置にリブが形成された、自動車用リアバンパービーム射出成形用ポリオレフィン樹脂を用いることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用リアバンパービーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリオレフィン樹脂の製造とその応用に関するものであり、より詳しくは、低い比重を維持しながら向上された機械的物性と成形加工性を示すポリオレフィン樹脂とその製造方法、及びそれを利用した自動車用リアバンパービームに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用バンパービームは、法規項目である低速衝突テストと、準法規項目である損害保険会社機関（ＲＣＡＲ、ＩＩＨＳ)のテストを満足することを要求している。この場合、損害保険会社の要求性能が法規事項より要求される強度が高いが、地域によっては両者とも要求するか法規で定められた低速衝突テストのみを要求している。
【０００３】
よって、ほとんどの完成車メーカーは、損害保険会社機関のテストに対応するためのバンパービームには高強度のバンパービームを適用するが、法規で定められた低速衝突テストのみを要求する地域のバンパービームには安価のバンパービームを適用し、自動車の価格競争力を確保している。
【０００４】
法規で定められた低速衝突対応用のバンパービームは、通常射出工法によって製造されるため、素材の側面でも射出が可能な様々な素材を適用することができる。しかし、バンパービームの場合、多様な季節と使用環境において同じ低速衝突性能で法規により定められた性能を満足し、寸法安定性を確保して、生産、組立と修理に問題がないようにすべきである。それで、季節及び温度変化が大きくない地域では、ＰＰ系素材とＰＣ及びＰＢＴ素材で製造された射出バンパービームを主に使用している。
【０００５】
しかし、上述したような素材の場合、常温と低温が共存する地域、または常温と低温地域に対して一つのバンパービームを開発し対応することは難しいため、一つのバンパービームを様々な地域に適用しようとする自動車メーカーは、寸法安定性などを考慮して、上述した素材よりガラス繊維が含有された複合プラスチック素材の適用を好んでいる。
【０００６】
ガラス繊維が含まれた複合プラスチック素材は、繊維の長さに応じてプレス成形と射出成形が可能であるが、ガラス繊維の長さが長いほどバンパーの強度に有利であるが、射出成形に比べ加工費が高いプレス成形が必要である。
【０００７】
よって、加工費を抑えるためには射出成形が有利であるが、射出工法による場合、ガラス繊維の長さが短くなることで、法規で定められた低速衝突後、バンパービームが酷く破損され、車体の損傷が発生して法規を満足することができない問題点がある。つまり、現在、ガラス繊維が含まれた複合プラスチック素材でバンパービームの法規で定められた性能を満足するためにはプレス成形工法を適用するしかないため、加工費を抑えることが難しいのである。
【０００８】
このような問題点を解決するために、従来から成形が容易な汎用プラスチックであるポリオレフィン樹脂にガラス繊維を混合攪拌し、ポリオレフィン樹脂の機械的物性を強化させる方案に関する研究が持続的に行われてきた。
【０００９】
しかし、このような方式による場合、ほとんどのガラス繊維が混練攪拌装備内で著しく破損してしまい、非常に短い長さのガラス繊維がポリオレフィン樹脂と混合されることで、製品の強度向上に限界があった。
【００１０】
よって、長繊維状態のガラス繊維が補強されて低い比重を維持しながらも、適正レベル以上の機械的物性、特に、高い衝撃強度を有し得る新たな樹脂造成物に関する開発が要求されているといえる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−０９１７６５１号公報
【特許文献２】韓国登録特許第１０−１４５７９９５号公報
【特許文献３】韓国登録特許第１０−１３６５０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上述した従来技術の問題点を解決するために案出されたものであって、高い衝撃強度と高速衝突時に優れた衝撃吸収性能を有するポリオレフィン樹脂とその製造方法を提供するのにその目的がある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、衝突エネルギーの吸収性能を向上させることでガラス繊維が含まれた複合プラスチック素材で射出成形することができ、それによって加工費が抑えられて製品価格を最小化することができるだけでなく、常温と低温環境における寸法及び性能安定性を確保して法規で定められた低速衝突の性能を満足するようにした、自動車用リアバンパービームを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した技術的課題を解決するための手段として、
本発明は、分子量の分布が２〜１０であるプロピレン単独重合体及び着色剤を含む高分子基材と、前記高分子基材で含浸された５〜２０ｍｍ長さの繊維強化材と、を含む熱可塑性樹脂複合体からなるポリオレフィン樹脂であって、前記繊維強化材は前記ポリオレフィン樹脂に対して１０〜５０重量％含まれることを特徴とするポリオレフィン樹脂を提供する。
【００１５】
この場合、前記ポリオレフィン樹脂は衝撃強度（ＡＳＴＭ  Ｄ２５６)が２００Ｊ／ｍ以上である。
【００１６】
この場合、前記繊維強化材と前記プロピレン単独重合体の重量比は１：１．５〜１：１０である。
【００１７】
この場合、前記着色剤と前記繊維強化材の重量比は１：１〜１：５０である。
【００１８】
この場合、前記高分子基材は衝撃補強剤、無機充填剤、紫外線遮断剤、酸化防止剤、潤滑剤、帯電防止剤、相溶化剤、及び微細粒子からなる群から選択された一種以上の添加剤を更に含む。
【００１９】
この場合、前記衝撃補強剤はエチレン系繰り返し単位、及び炭素数４〜３０のα−オレフィン系繰り返し単位を含むオレフィンブロック共重合体を含む。
【００２０】
この場合、前記オレフィンブロック共重合体は溶融指数（ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８、２３０℃、２．１６ｋｇの荷重で測定）が２〜５０ｇ／１０ｍｉｎである。
【００２１】
この場合、前記ポリオレフィン樹脂は長さが１〜５００ｍｍで、断面の直径が０．１〜５０ｍｍのペレット状である。
【００２２】
また、本発明は分子量の分布が２〜１０であるプロピレン単独重合体及び着色剤を含む溶融混合物に５〜２０ｍｍの長さの繊維強化材を含浸し、熱可塑性樹脂複合体を形成することを特徴とするポリオレフィン樹脂の製造方法を提供する。
【００２３】
及びに、本発明は前記ポリオレフィン樹脂を利用して射出成形される自動車用リアバンパービームであって、互いに平行に配置される２枚の垂直プレートと、前記２枚の垂直プレートを連結する水平プレートとからなるＨ型の断面構造を有し、前記自動車に一端部が取り付けられる支持部と、前記支持部の他端部に形成されるエネルギー吸収部と、を含むことを特徴とする自動車用リアバンパービームを提供する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、特定の分子量の分布を有するプロピレン単独重合体と着色剤を含む高分子基材、及び高分子基材で含浸された所定長さの繊維強化材を含むことで、低い比重を維持しながらも、一定レベル以上の機械的物性と高い衝撃強度が得られるポリオレフィンとその製造方法を提供する。
【００２５】
また、長繊維状態の繊維強化材を利用しながらも射出成形工法に適用可能であるため、加工費を大幅に節減して製品価格を最小化することができるだけでなく、常温と低温の環境における寸法及び性能安定性を確保し、法規で定められた低速衝突の性能を満足する自動車用リアバンパービームを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の好ましい実施例による自動車用リアバンパービームの分解斜視図である。
【図２】図１に示した自動車用リアバンパービームの平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図３に示した自動車用リアバンパービームのエネルギー吸収部の変形例を示す図である。
【図５】射出成形工法のバンパービームにＬＦＴ素材を適用した場合の衝突構造解析結果を示す図である。
【図６】プレス成形工法のバンパービームにＬＦＴ素材を適用した場合の衝突構造解析結果を示す図である。
【図７】本発明による射出成形工法のバンパービームにＬＦＴ素材を適用した場合の衝突構造解析結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付した図面を参照して本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施し得るように、本発明の実施例を詳細に説明する。しかし、本発明は様々な相異なる形態に具現されることができ、ここで説明する実施例に限らない。そして、図面において、本発明を明確にするために説明と関係のない部分は省略しており、明細書全体を通して類似した部分に対しては類似した図面符号をつけて説明する。
【００２８】
本明細書において、「（単独）重合体」はエチレン、プロピレン、α−オレフィンのうち一つの単量体のみで重合された高分子を意味し、「（オレフィン）ブロック共重合体」はエチレンまたはプロピレンと、α−オレフィンが共重合された高分子であって、物理的または化学的特性、例えば、エチレンまたはプロピレンと、α−オレフィンからそれぞれ由来した繰り返し単位（モル分率）、結晶化度、密度、または融点などの特性のうち一つ以上の特性値が相異なって高分子内で互いに区別し得る複数の繰り返し単位ブロックまたはセグメントを含む共重合体を意味する。
【００２９】
本発明のポリオレフィン樹脂は、分子量の分布が２〜１０のプロピレン単独重合体及び着色剤を含む高分子基材と、このような高分子基材で含浸された５〜２０ｍｍの長さの繊維強化材を含む熱可塑性樹脂複合体からなる。
【００３０】
熱可塑性樹脂複合体は、例えば、分子量の分布が２〜１０のプロピレン単独重合体及び着色剤を含む溶融混合物に、５〜２０ｍｍの長さの繊維強化材を含浸する方式で形成される。このような方法で形成された熱可塑性樹脂複合体で構成されたポリオレフィン樹脂は長さが１〜５００ｍｍであり、断面の直径が０．１〜５０ｍｍのペレット状に製造されて、自動車用リアバンパービームの射出成形に使用される。このように製造されたポリオレフィン樹脂の衝撃強度は、射出成形された試片を基準にＡＳＴＭ  Ｄ２５６によって測定した衝撃強度が２００Ｊ／ｍ以上で優秀な強度を有する。
【００３１】
ポリプロピレン単独重合体は、後述する自動車用リアバンパービームの射出成形に適合した分子量の分布（ＭＷＤ）として２〜１０の分子量の分布を有し、好ましくは、４〜６の分子量の分布を有する。分子量の分布が２未満であれば長繊維成分のため射出成形の加工性が低下する恐れがあり、分子量の分布が１０を超過すれば強度が減少する恐れがある。
【００３２】
着色剤は自動車用リアバンパービームの用途に応じた色相を具現するために添加されるものであって、その種類は特に限らないが、例えば、カーボンブラック、酸化クロム、アニリンブラック、酸化鉄、酸化マンガン、黒鉛、またはこれらの２種以上が混合された化合物が含まれる。
【００３３】
繊維強化材は、低い比重を維持しながら適性レベル以上の衝撃強度を有するようにするためのものであって、本発明では５〜２０ｍｍの長繊維状の繊維強化材が使用されるが、射出成形を考慮して、好ましくは９〜１３ｍｍの長さの繊維強化材が使用されることが好ましい。
【００３４】
また、繊維強化材は直径が１００μｍ以下のものが好ましく、より好ましくは、直径が１〜５０μｍの繊維フィラメントが使用されてもよい。この場合、繊維強化材は表面に作用基を更に含む。作用基としては特に限らないが、例えば、エポキシ基、ウレタン基、シラン基、アクリル基、またはこれらが２種以上混合された化合物を使用してもよい。繊維強化材はこのような作用基を含むことで、プロピレン単独重合体との混合過程で相溶性が向上される。
【００３５】
一方、繊維強化材としては特に限らないが、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、アラミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリアクリロニトリル繊維、アリレート繊維、ポリエーテルケトン繊維などを使用してもよく、好ましくはガラス繊維または炭素繊維を使用してもよい。
【００３６】
このような繊維強化材は、ポリオレフィン樹脂に対して１０〜５０重量％含まれることが好ましく、１０〜３０重量％含まれることがより好ましく、１５〜２５重量％含まれることが最も好ましい。繊維強化材の含量が１０重量％未満であれば、衝撃強度の向上程度が不満足である恐れがあり、５０重量％超過であれば、含量対比の衝撃強度の向上効率の面で悪く、かえって成形加工性の面で不利に作用する恐れがある。
【００３７】
本発明では、上述したポリオレフィン樹脂を後述する自動車用リアバンパービームに適用する場合、長繊維状の繊維強化材を使用しながらも射出成形工法に最適化するようにリオレフィン樹脂を構成する成分の最適含量比を提示するが、以下ではそれについて詳細に説明する。
【００３８】
まず、繊維強化材及びポリプロフィレン単独重合体の重量比は１：１．５〜１：１０であることが好ましく、１：２〜１：６であることがより好ましく、１：３〜１：５であることが最も好ましい。また、着色剤及び繊維強化材の重量比は１：１〜１：５０であることが好ましく、１：５〜１：３０であることがより好ましく、１：１０〜１：２０であることが最も好ましい。
【００３９】
一方、本発明において熱可塑性樹脂複合体は具体的な用途に応じて添加剤を更に含んでもよく、例えば、衝撃補強剤、無機充填剤、紫外線遮断剤、酸化防止剤、潤滑剤、帯電防止剤、微細粒子、またはこれらの２種以上の混合物を熱可塑性樹脂複合体１００重量部に対して０．１〜１０重量部の含量で含む。
【００４０】
この場合、衝撃補強剤としてはエチレン系反復単位及び炭素数４〜３０のα−オレフィン系反復単位を含むオレフィンブロック共重合体が好ましく使用されるが、オレフィンブロック共重合体は溶融指数（ＡＴＳＭ  Ｄ１２３８、２３０℃、２．１６ｋｇの荷重で測定）が２〜５０ｇ／１０ｍｉｎであることを使用することが更に好ましい。
【００４１】
これまで本発明によるポリオレフィン樹脂とその製造方法について説明した。本発明によるポリオレフィン樹脂はガラス繊維などの繊維強化材が含まれた複合プラスチック素材（ＬＦＴ：Ｌｏｎｇ  ｇｌａｓｓ  Ｆｉｂｅｒ  ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ）であって、自動車用リアバンパービームの射出成形に適用されることができるため、以下では本発明による自動車用リアバンパービームについて説明する。
【００４２】
ガラス繊維複合プラスチック素材を射出成形工法に適用するためには、衝突の際にバンパービームが衝突エネルギーを十分に吸収して破断が生じてはならない。バンパービームの破断が生じないためには、素材の伸率または破断強度を増大すべきであるが、素材の特性上、伸率を増大させれば素材の強度が低下し、素材の強度を増大させれば伸率が減少するため、素材的に衝突エネルギーの吸収を増大させることが難しいのが実情である。
【００４３】
このように、ガラス繊維複合プラスチック素材は伸率の増大が難しいため、通常素材の強度を増大させて衝突エネルギーの吸収ができるようにしている。しかし、素材の強度を向上させるためのガラス繊維の増加は射出成形を難しくするため、現在量産されているガラス繊維複合プラスチック素材のバンパービームは、加工費が高いプレス工法で開発が行われている。
【００４４】
よって、射出成形工法でバンパービームの低速衝突性能を満足することができれば、価格競争力を有することができる。バンパービームが衝突エネルギーを十分に吸収するということは、バンパービームを成す素材が全体的に十分に変形されてエネルギーを十分に吸収してから破断される際のことである。しかし、バンパービームが破断するとせん断された面が車体に損傷を与えるため、要求される法規で定められた性能を充足することができない。よって、本発明者らは、バンパービームが破断されずとも衝突エネルギーを最大に吸収し得る構造について研究開発を重ねた末に、上述したポリオレフィン樹脂で射出成形する場合、このような性能を満足し得るバンパービームの構造を導き出したのである。
【００４５】
図１は本発明の好ましい実施例による自動車用リアバンパービームの分解斜視図であり、図２は図１に示した自動車用リアバンパービームの平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面図であり、図４は図３に示した自動車用リアバンパービームのエネルギー吸収部の変形例を示す図である。
【００４６】
図１〜図４を参照すると、本発明の好ましい実施例による自動車用リアバンパービーム１００は、支持部１１０及びエネルギー吸収部１２０を含む。
【００４７】
支持部１１０は衝突の際にエネルギー吸収部１２０を支持するためのものであって、互いに平行に配置される２つの垂直プレート１１１、１１２と、２つの垂直プレート１１１、１１２を連結する水平プレート１１３を含んで全体的にＨ型の断面構造を有し、両側後端に備えられる締結部材１１５を利用して車両（図示せず）に取り付けられる。
【００４８】
このような支持部１１０は、衝突の際にエネルギー吸収部１２０が圧着、破断されるよう、十分な強度及び剛性を有すべきである。よって、垂直プレート１１１、１１２と水平プレート１１３の厚さは強度、合成、及び成形性を考慮して３〜６ｍｍであることが好ましい。なぜなら、プレート１１１、１１２、１１３の厚さが３ｍｍ未満であれば低速衝突の際に支持力が十分ではなく、６ｍｍ超過であれば射出成形で冷却によるシンクが発生し要求する強度、剛性を発現することが難しいためである。
【００４９】
また、支持部１１０は垂直プレート１１１、１１２の曲率が小さいほど支持力が向上されるため、組立性などを考慮して１５００〜５０００ｍｍの範囲で最大限小さく反映するが、小型から大型の車両の条件によってバンパービームを締結する車体メンバーの両端の距離が変更されるため、それを考慮して曲率を決定する。
【００５０】
この場合、垂直プレート１１１、１１２の間の間隔は３０〜４０ｍｍであることが好ましい。なぜなら、垂直プレート１１１、１１２の間の間隔が３０ｍｍ未満であれば低速衝突の際に支持力が十分ではなく、４０ｍｍ超過であれば車体パネルと近接するようになって、衝突後、バンパービームの変形のためパネルの変形が発生する恐れがあるためである。一方、垂直プレート１１１、１１２の間には衝突エネルギーを吸収するためのリブ１１６が形成されてもよい。
【００５１】
及びに、本発明の射出成形の際、成形品の円滑な脱臭のために垂直プレート１１１、１１１２の抜き勾配は１〜３度に反映することが有利である。なぜなら、垂直プレート１１１、１１２の抜き勾配が１度未満であれば成形品の脱臭が難しく、３度超過であれば成形品の脱臭に有利であるが、成形品の重量と原価が増加するためである。
【００５２】
一方、支持部１１０の垂直プレート１１１、１１２と水平プレート１１３によって形成される上下内側の空間には、Ｘ型リブ１１４が幅方向に沿って一定間隔に形成される。このようなＸ型リブ１１４は、衝突の際にバンパービームの全体的な上下の歪みを防止すると共に、射出成形後の変形を最小化することで、寸法安定性を確保する役割をする。
【００５３】
エネルギー吸収部１２０は衝突の際に圧着、破断を介して衝突エネルギーを吸収するためのものであって、支持部１１０の垂直プレート１１２から水平に延長形成される第１プレート１２１と、第１プレート１２１から上方または下方に延長形成される第２プレート１２２と、で構成される。
【００５４】
この場合、第２プレート１２２は衝撃物と最初に接触する部分であって、バンパーカバー（図示せず）の形状に応じて図３に示したように第１プレート１２１の上部と下部両方に形成されるか、バンパーカバーの形状または必要に応じて図４に示したように上部または下部に一つのみ形成されてもよい。本発明において、第２プレート１２２の厚さは１．５〜２ｍｍに具現され、生産工程を考慮して抜き勾配は１〜３度程度が好ましい。なぜなら、第２プレート１２２の厚さが１．５ｍｍ未満であれば製品に未成形が発生し衝突性能、美観、及び品質に悪く、２ｍｍ超過であれば衝突の際に圧着、変形が発生せずエネルギーが十分に吸収されないためである。
【００５５】
また、第２プレート１２２の形状は特に限られないが、バンパーカバーと約３〜５ｍｍのギャップ（ｇａｐ）を確保して決定される。なぜなら、バンパービームとバンパーカバーのギャップが３ｍｍ未満であればバンパービームの変形と寸法公差でバンパーカバーの外観不良を引き起こし、５ｍｍ超過であればバンパーカバーが揺れ動くことが発生するだけでなく、運行中に部品同士が振られて接触することで異音が発生し、ギャップが大きすぎれば衝突法規を満足することができないためである。
【００５６】
一方、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間にはリブ１２３が形成される。リブ１２３は衝撃物が進入すると圧壊されながら素材が許容する破断強度までエネルギーを吸収する役割をし、平常時には第２プレート１２２を支持してバンパーカバーが揺れ動くことや形状を維持する機能をする。このようなリブ１２３の場合、第２プレート１２２と同じく厚さは低速衝突試験における圧着、圧壊を考慮して１．５〜２ｍｍにし、抜き勾配は生産工程を考慮して１〜３度で反映することが好ましい。
【００５７】
エネルギー吸収部１２０のエネルギー吸収量は、上述したリブ１２３の長さ、つまり、支持部１１０の垂直プレート１１２におけるエネルギー吸収部１２０の第２プレート１２２までの長さに応じて決定されるが、本発明では衝撃エネルギーを考慮して１０〜１００ｍｍの範囲にする。垂直プレート１１２は一定な曲率を有し、第２プレート１２２はバンパーカバーと一定のギャップで曲率を形成するようになる。
【００５８】
よって、中央部に各プレートの距離を１０ｍｍに適用しても、中央から離れるほど距離は増加するようになる。ここで、中央部の距離を１０ｍｍ未満に適用すれば、十分な衝突エネルギーを吸収せずバンパービームの中央部の破綻が発生してしまう。一方、エネルギーを十分に吸収するために垂直プレート１１２と第２プレート１２２との間の距離を１００ｍｍ超過に適用すれば、垂直プレート１１２と第２プレート１２２との間の第１プレート１２１とリブ１２３の大きさが増加してバンパービームの増量及び原価が上昇し、車体のパネルとバンパービームが近くなって、衝突後に車両のパネル損傷が発生する恐れがある。
【００５９】
これまで説明したように、本発明による自動車用リアバンパービームは、バンパービームを二重に構成して衝突性能を向上させることで、ＬＦＴ素材を射出成形工法に適用可能にしたものである。このような本発明の性能を評価するために衝突構造解析をおこなっており、その方法と結果は以下のようである。
【００６０】
詳しくは、低速衝突法規対応用のプラスチックリアバンパービームの形状に、下記方法で製造されたＬＦＴ素材を約２．３ｋｇ重量で適用して、低速衝突法規テストのＣＥＮＴＥＲ  ＰＥＮＤＵＬＵＭ  ＴＥＳＴを実施し、その結果を図５〜図７に示した。
【００６１】
［ＬＦＴ素材の製造方法］
プロピレン単独重合体（分子量分布５）、着色剤（カーボンブラック）、及び衝撃補強剤（オレフィンブロック共重合体、エチレン系繰り返し単位及びブチレン系繰り返し単位を含む、溶融指数（ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８、２３０℃、２．１６ｋｇの荷重で測定）１０ｇ／１０ｍｉｎ）の溶融混合物に、繊維強化材（ガラス繊維、長さ９〜１３ｍｍ、表面にエポキシ基を含む）を含浸し、公知の方法を利用して長さが１０〜３０ｍｍ、断面の直径が１〜５ｍｍのペレット糸のＬＦＴを製造した。最終造成比は、プロピレン単独重合体：繊維強化材：着色剤：衝撃補強剤の重量比が６０：１５：１：１であった。
【００６２】
図５は、射出成形工法のバンパービームにＬＦＴ素材を適用した場合の衝突構造解析の結果であって、バンパービームの破断が発生していることが分かり、それから車体の損傷及び法規の不満足が予想される。図６は、プレス成形工法のバンパービームにＬＦＴ素材を適用した場合であって、射出工法の場合と同じく、バンパービームの破断が発生しているため車体の損傷及び法規の不満足が予想される。図７は、本発明にて改善された構造を有する射出成形工法のバンパービームにＬＦＴ素材を適用した場合であって、他のバンパービームの構造解析結果とは異なって破断が発生しておらず、バンパービームの前の部分、つまり、エネルギー吸収部が圧着、圧壊されながら衝突エネルギーを吸収し、法規性能を満足していることが分かる。
【００６３】
これまで本発明の好ましい実施例を、図面を参照して詳細に説明した。本発明の説明は例示のためのものであって、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想や必須的特徴を変更せずとも他の具体的な形態に容易に変更することができることを理解できるはずである。
【００６４】
よって、本発明の範囲は、上述した詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味、範囲及びその均等概念から導き出される全ての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれると解釈すべきである。
【符号の説明】
【００６５】
１００          自動車用リアバンパービーム
１１０          支持部
１１１、１１２  垂直プレート
１１３          水平プレート
１１４          Ｘ型リブ
１１５          締結部材
１１６          リブ
１２０          エネルギー吸収部
１２１          第１プレート
１２２          第２プレート
１２３          リブ
【図１】
0006582131.tif 000002
【図２】
0006582131.tif 000003
【図３】
0006582131.tif 000004
【図４（ａ）】
0006582131.tif 000005
【図４（ｂ）】
0006582131.tif 000006
【図５】
0006582131.tif 000007
【図６】
0006582131.tif 000008
【図７】
0006582131.tif 000009