(57)【要約】【課題】単位面積当たり低重量であるが、高い曲げ剛性と曲げ強さを示し、事故（又は衝突、特に後尾の衝突）の場合には、客室に衝突のエネルギーを伝えないので乗客（及び／又は乗員）を危険にさらさない構造要素を提供する。【解決手段】ａ）コア層；及びｂ）コア層に結合された二つの外側層、ｃ）場合により、コア層と外側層との間に位置する少なくとも一つの接着層を含んで成るサンドイッチ状要素であって、サンドイッチ状要素の第一（伸張）側に少なくとも一つの剥離手段が含まれ、剥離手段は、第一（伸張）側の外側層とコア層との間に配置されている、又は第一（伸張）側のコア層の外側３分の１の中にに含まれるサンドイッチ状要素である。本発明は、更に、そのようなサンドイッチ状要素の自動車分野への応用にも関する。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）コア層；及び
ｂ）コア層にしっかりと結合された二つの外側層、
ｃ）場合により、コア層と外側層との間に位置する少なくとも一つの接着層
を含んで成るサンドイッチ状要素であって、
サンドイッチ状要素の第一（伸張）側においてサンドイッチ状要素の少なくとも一部に剥離手段が含まれ、
剥離手段は、第一（伸張）側に位置する外側層とコア層との間に配置されているか、又はサンドイッチ状要素の第一（伸張）側のコア層の外側３分の１に含まれているサンドイッチ状要素。
【請求項２】
ルーフモジュール、ボンネット、テールゲートモジュール、ドアモジュール、フロアパネルモジュール、ロードフロア、後部荷物室又は内装トリム部品のいずれか一つを製造する方法において、請求項１に基づくサンドイッチ状要素を含むことを含む改良方法。
【請求項３】
請求項２に記載の製造方法に基づいて製造されたルーフモジュール、ボンネット、テールゲートモジュール、ドアモジュール、フロアパネルモジュール、ロードフロア、後部荷物室又は内装トリム部品のいずれか一つ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも一つの所定の破壊点（又は破断点）を有するサンドイッチ状要素（ｓａｎｄｗｉｃｈ　ｅｌｅｍｅｎｔ）に関し、その破壊点では、衝撃（又は衝突）があった場合には、サンドイッチ状要素が破壊する。本発明は、更に、自動車の分野でのそのような要素の使用にも関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ルーフモジュール（ｒｏｏｆ　ｍｏｄｕｌｅ）、ボンネット（ｂｏｎｎｅｔ）、テールゲートモジュール（ｔａｉｌｇａｔｅ　ｍｏｄｕｌｅ）、ドアパネルモジュール（ｄｏｏｅ−ｐａｎｅｌ　ｍｏｄｕｌｅ）もしくはフロアパネルモジュール（ｆｌｏｏｒ−ｐａｎｅｌ　ｍｏｄｕｌｅ）及びロードフロア（ｌｏａｄ　ｆｌｏｏｒ）、後部荷物室（ｒｅａｒ　ｐａｒｃｅｌ　ｓｈｅｌｆ）もしくは内装トリム部品（又はインテリアトリムコンポーネント：ｉｎｔｅｒｉｏｒ−ｔｒｉｍ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）等の自動車の分野において、サンドイッチ状要素を使用することができ、これらの長所は、大きな構造物の構造要素と比較して、面積当たりの重量が小さいと同時に曲げ剛性が高いことである。特に、主に平面状に延在する構造要素は、その平面内に負荷を掛けられた場合、高い剛性と高い強さの値を示す。しかし、多くの構造要素において、平面内でのこれらの強さの高い値は、短所である。
【０００３】
例えば、自動車のロードフロアの場合、ロードフロアは後部（又はリアエンド）衝突（又は追突：ｒｅａｒ−ｅｎｄ　ｃｒａｓｈ）が起こる場合でも壊れずに、衝突のエネルギーは、客室及び乗客（及び乗員）に伝わるということが起こり得る。これは、乗客（及び乗員）が危険にさらされる高い可能性を必然的に伴う。
【０００４】
従って、現在市場に供給されているロードフロアは、必要であれば、ノッチ（もしくは切り欠き）又はスリット（もしくは切れ込み）が設けられている。そのような所定の破壊点は、事故に備えて、ロードフロアを弱くする。しかし、同時にロードフロアは常に曲げ剛性及び曲げ強さの大部分も失い、使用荷重も小さくなる。
【０００５】
ロードフロア中に結合部（ヒンジ）（衝突が起こった場合にロードフロアがそこでつぶれる）を有する設計は可能であるが、技術的に大変手の込んだものとなる。
【０００６】
分割されたロードフロアも存在する。この場合、好ましくない荷重条件においては、全ての荷重がただ一つの区画にかかるということが短所である。このことは、各々の区画に追加の高い曲げ強さを必要とする。
【０００７】
更に、特別な構造ベアリング要素によって、ロードフロアは、事故が起きた場合は、無害な状態に回転することが確保され得る。しかし、そのような極めて手の込んだ方法は、全ての自動車についても実施することはできない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、一方で低重量であり、他方で高い曲げ剛性と曲げ強さを示し、更に、事故（衝突（ｃｒａｓｈ）、特に後部の衝突）の場合には、客室に衝突のエネルギーを伝えず、それゆえに乗客（及び／又は乗員）を危険にさらすことのない構造要素を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このことは、サンドイッチ状要素に少なくとも一つの所定の破壊点（又は破断点）を導入することによって達成される。これによって、追突（又は後部の衝突）の場合には、サンドイッチ状要素は所定の破壊点において壊れ、その結果、（サンドイッチ状要素の平面内の強さが減じられ）衝突のエネルギーは伝わらないが、使用荷重の下での曲げ強さと曲げ剛性は、変化のないままである。
【００１０】
本発明のこれらの長所及び他の長所と利益は、下記の発明の詳細な説明によって、明らかとなるであろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を説明することを目的として本発明を詳細に説明するが、これらの説明は何ら本発明を制限するものではない。
【００１２】
本発明は、少なくとも一つの所定の破壊点を有するサンドイッチ状要素を提供し、サンドイッチ状要素は、
ａ）コア層、好ましくは少なくとも一つのプライ（又は層：ｐｌｙ）から構成されたコア層；及び
ｂ）コア層に結合、好ましくはしっかりと（堅固に、永続的にもしくは恒久的に）結合された二つの外側層、好ましくは各々の外側層は少なくとも一つのプライから構成された二つの外側層、
ｃ）場合により、コア層と外側層との間に配置された一又はそれ以上の接着層（例えば、接着剤層）
から構成されたサンドイッチ状要素であって、
サンドイッチ状要素の第一（伸張）側（もしくはサイド：ｓｉｄｅ）においてサンドイッチ状要素の少なくとも一部に、少なくとも一つの剥離手段（もしくは層間剥離手段）が含まれ、
剥離手段は、第一（伸張）側に位置する外側層とコア層との間に配置されているか、又はサンドイッチ状要素の第一（伸張）側のコア層の外側３分の１内に含まれているサンドイッチ状要素を提供する。
【００１３】
第一（伸張）側（もしくはサイド）とは、曲げ荷重（又は負荷）がかかった場合に、引張り応力にさらされるサンドイッチ状要素の側をいう。
【００１４】
本発明の外側層として、（例えば、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレンコポリマー及びそれらの混合物、エポキシ樹脂、特にポリウレタン樹脂等の）プラスチックが散在した繊維材料、例えば、ガラス繊維マット（もしくはグラスファイバーマット）（ｍａｔ）、ガラス繊維フリース（ｆｌｅｅｃｅ）、ガラス繊維の任意の層（ｒａｎｄｏｍ　ｌａｙｅｒ）、ガラス繊維クロス（ｃｌｏｔｈ）、切断したもしくは砕いたガラス繊維及び鉱物繊維、天然繊維マット、天然繊維メリヤス生地（もしくは編物：ｋｎｉｔｔｅｄ　ｆａｂｒｉｃ）、切断した天然繊維並びにポリマー繊維、炭素繊維もしくはアラミド繊維及びそれらの混合物に基づく繊維マット、繊維フリース及び繊維メリヤス生地等を用いてよい。例えば、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテル、コポリマー、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレンコポリマー及びそれらの混合物等のプラスチックも使用できる。更に、金属シート、プラスチックシート、木製パネル（ｗｏｏｄ　ｐａｎｅｌ）又は木製薄板（ｗｏｏｄ　ｖｅｎｅｅｒ）を使用できる。ポリウレタン樹脂が適用（又は塗工）されたガラス繊維マットが、本発明に好ましく用いられる。
【００１５】
コア層として、ハニカム構造又は波形の構造を有する、熱成形可能なポリウレタン、熱可塑性ポリウレタン及び熱可塑性発泡材料、ペーパーハニカム、金属ハニカムもしくはプラスチックハニカムを、本発明に好ましく使用できる。
【００１６】
剥離手段（又は層間剥離手段）として、（外側層とコア層との間の付着（もしくは接着）をゆるくする又は伸張側のコア層を弱くする）切り離し（又は分離）作用を有する手段を、外側側とコア層との間に配置することが好ましく、剥離手段は、（ａ）サンドイッチ状要素を製造する過程でその場で導入してもよいし、（ｂ）製造の後に導入してもよい。
【００１７】
（ａ）の場合に適当な材料には、下記のものに制限されるものではないが、紙、ボール紙（もしくは厚紙）、プラスチックホイル（もしくは箔）及びシート（もしくは板）もしくはシート状金属ホイル（もしくは箔）及びプレート（もしくは板）、片側に接着層（又は接着剤）が設けられた編物、プラスチック、もしくは金属ホイル、木製パネルもしくは木製薄板、不浸透性の編物もしくは天然、合成系の編まれたファブリック、更に剥離剤として作用する固体もしくは液体フィルム、また、接着層（又は接着剤）を含まないゾーンもしくはカップリング剤を含まないゾーンが含まれる。接着層（又は接着剤）が使用される場合では、例えば、接着層（又は接着剤）を含まないゾーンが剥離手段として作用し得る。接着層（又は接着剤）を含まないゾーンもしくは低接着ゾーンもしくは無接着ゾーンは、サンドイッチ状要素の製造の間に挿入された剥離手段であって、取り除かれる剥離手段によって作ることができる。
【００１８】
（ｂ）の場合に適当なものは、伸張側の外側層とコア層との、続いて行われる機械的又は熱的な、局所的に限られた分離であり、例示的には、カットする（切り離す、切る又は切断する）、例えば、ナイフ及び小刀等で切る、ひき切る（又はひいて切る）、例えば、のこぎり及びチェーンソー等で切る、スプリットする又は割るもしくは裂く、例えば、オノ、ハンマー及びかなづち等で割るもしくは裂く、又はレイジング（もしくはレーザーカット：ｌａｓｉｎｇ）、例えば、レーザーを用いて切る等を例示でき、その結果、接着していないゾーンが形成される。
【００１９】
切り離し（又は分離）は、（ａ）の場合に記載した剥離手段を用いて行うことが好ましい。
【００２０】
本発明に基づくサンドイッチ状要素は、ルーフモジュール（ｒｏｏｆ　ｍｏｄｕｌｅ）、ボンネット（ｂｏｎｎｅｔ）、テールゲートモジュール（ｔａｉｌｇａｔｅ　ｍｏｄｕｌｅ）、ドアモジュール（ｄｏｏｒ　ｍｏｄｕｌｅ）又はフロアパネルモジュール（ｆｌｏｏｒ−ｐａｎｅｌ　ｍｏｄｕｌｅ）等の、より特にはロードフロア（ｌｏａｄ　ｆｌｏｏｒ）、後部荷物室（ｒｅａｒ　ｐａｒｃｅｌ　ｓｈｅｌｆ）又は内装トリム部品（又はインテリアトリムコンポーネント：ｉｎｔｅｒｉｏｒ−ｔｒｉｍ
ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）等の自動車分野に特に適用（又は応用）され得る。
【００２１】
曲げ強さとは、曲げ荷重の限界であって、それを超えると構造要素の破壊をもたらす曲げ荷重の限界をいう。
【００２２】
曲げ剛性とは、構造要素の曲げに対する抵抗をいう。
【００２３】
下記の実施例に基づいて、更により詳細に本発明を説明する。
【００２４】
【実施例】
比較例１では、所定の破壊点を有さないサンプルのシート平面内（衝突方向）にて圧縮試験を行い、実施例２では、本発明に基づく所定の破壊点を有するサンプルのシート平面内にて圧縮試験を行った。比較例３では、所定の破壊点を有さないサンプルについて曲げ剛性と曲げ強さを測定し、実施例４では、本発明に基づく所定の破壊点を有するサンプルについて曲げ剛性と曲げ強さを測定した。圧縮試験に基づいて、実施例５と６は、本発明に基づく所定の破壊点のタイプとジオメトリーを修正することによって、破壊性（又は破断性）をいかに制御することができるかを示す。
【００２５】
【表１】
2004001505.tif 000002
【００２６】
【表２】
2004001505.tif 000003
【００２７】
ポリオール１〜３から得られるポリオール混合物は、５６８ｍｇＫＯＨ／ｇの平均水酸基価を有する。
【００２８】
比較例１（所定の破壊点を有さないサンプルに関する圧縮試験）
厚さが２０ｍｍで面積当たりの重量が１６００ｇ／ｍ２である波形の構造を有する段ボールタイプ５／５のペーパーハニカム（ｐａｐｅｒ　ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ）から作られた平坦なコア層の両面に、室温でポリウレタン配合物１を面積当たりの重量が４５０ｇ／ｍ２であるようにスプレイ処理された、面積当たりの重量が４５０ｇ／ｍ２であるチョップトグラスファイバー（ｃｈｏｐｐｅｄ　ｇｌａｓｓ−ｆｉｂｅｒ）マットを配置した。このサンドイッチ状要素を、１３０℃に加熱された平坦な成形用具（もしくはツール：ｔｏｏｌ）に入れ、続いて１９．４ｍｍの厚さにプレス成形した。１８０秒間のプレス時間後、成形用具を開けて、完成したサンドイッチ状要素を取り出した。このサンドイッチ状要素のサイズは、約１，０００ｍｍ×１，０００ｍｍであった。
【００２９】
サイズが４００ｍｍ×１８０ｍｍ（長さ×幅）である方形のサンプルを、このようにして製造したサンドイッチ状要素から作製したが、そのサンプルの長辺は、コア層の紙の波形の方向と垂直であった。万能引張り／圧縮試験機（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　ｔｅｎｓｉｏｎ／ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ）を用いて、５ｍｍ／分の速度で、これらのサンプルの正面に一軸性の圧力をかけた。その結果、圧縮力は、サンプルの長辺の方向のシートの平面内で作用した。サンプルの破壊をもたらす力は、１４，１７３Ｎ、１４，０９３Ｎ及び１５，９２８Ｎ（平均値：１４，７３１Ｎ）に達した。
【００３０】
実施例２（所定の破壊点を有するサンプルに関する圧縮試験）
片面が接着剤で塗工されたアルミニウムストリップ（バイエルズドルフ社製の登録商標がＴＥＳＡである商品名ＴＥＳＡＭＥＴＡＬ４５００：Ｂｅｉｅｒｓｄｏｒｆ　ＡＧ，ｂｒａｎｄ　ＴＥＳＡ，　ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ　ＴＥＳＡＭＥＴＡＬ　４５００）で作られた剥離手段を、上述したようにコア層上に取り付けた。剥離層を幅が１５ｍｍ、長さが１，０００ｍｍに切断し、コア層の真中の紙の波形の方向と並行に片面に貼り付けた。その後、室温でポリウレタン配合物１を面積当たりの重量が４５０ｇ／ｍ２であるようにスプレイ処理された、面積当たりの重量が４５０ｇ／ｍ２であるチョップトグラスファイバーマットを両面に配置した。
【００３１】
このサンドイッチ状要素を、１３０℃に加熱された平坦な成形用具に入れ、続いて１９．４ｍｍの厚さにプレス成形した。１８０秒間のプレス時間後、成形用具を開けて、完成したサンドイッチ状要素を取り出した。このサンドイッチ状要素のサイズは、約１，０００ｍｍ×１，０００ｍｍであった。サイズが４００ｍｍ×１８０ｍｍ（長さ×幅）である方形の三つのサンプルを、このようにして製造したシートから作製したが、そのサンプルの長辺は、コア層の紙の波形の方向と垂直であった。剥離手段がサンプルの中央に位置するように、サンプルを作製した。剥離手段を除き、これらのサンプルは、比較例１のサンプルと同様となるように作製した。
【００３２】
比較例１と同様に、圧縮試験を行った。サンプルの破壊をもたらす力（破壊荷重又は破断荷重）は、５，６２２Ｎ、５，１０６Ｎ及び５，７７７Ｎ（平均値：５，５０２Ｎ）に達した。実施例２には所定の破壊点が有るので、所定の破壊点のないサンドイッチ状要素（比較例１）と比較して、破壊荷重の平均値は、３７％に減少した。
【００３３】
比較例３（所定の破壊点を有さないサンプルに関する曲げ試験）
各々が長さ２４０ｍｍ、幅６０ｍｍの五つのサンプルを、比較例１に記載したサンドイッチ状要素から作製した。ハニカムの波形の方向は、サンプルの長辺の方向と垂直であった。曲げ試験は、ＤＩＮ５３２９３に基づいて行った。曲げ剛性の有効値は、８０．６×１０６Ｎｍｍ２、８２．１×１０６Ｎｍｍ２、７２．１×１０６Ｎｍｍ２、７５．４×１０６Ｎｍｍ２及び７７．５×１０６Ｎｍｍ２（平均値：７７．５×１０６Ｎｍｍ２）であることが認められた。破壊時の力は、８５３．６Ｎ、８２６．４Ｎ、８２８．７Ｎ、８４５．４Ｎ及び８２０．６Ｎ（平均値：８３４．９Ｎ）に達した。
【００３４】
実施例４（所定の破壊点を有するサンプルに関する曲げ試験）
各々が長さ２４０ｍｍ、幅６０ｍｍの五つのサンプルを、実施例２に記載したサンドイッチ状要素から作製した。ハニカムの波形の方向は、サンプルの長辺の方向と垂直であり、剥離手段は、サンプルの中央に配置した。曲げ試験は、ＤＩＮ５３２９３に基づいて行った。剥離手段がサンプルの伸張（又は張力）側に位置するように、サンプルを試験装置に挿入した。曲げ剛性の有効値は、８４．３×１０６Ｎｍｍ２、７６．１×１０６Ｎｍｍ２、７４．６×１０６Ｎｍｍ２、７９．２×１０６Ｎｍｍ２及び７２．３×１０６Ｎｍｍ２（平均値：７７．３×１０６Ｎｍｍ２）であることが認められた。破壊した時の力は、８７５．２Ｎ、８６４．８Ｎ、８７２．２Ｎ、８４９．１Ｎ及び８６７．７Ｎ（平均値：８６５．８Ｎ）に達した。
【００３５】
サンドイッチ状要素の第一（伸張）側に剥離手段を配置した場合、剥離手段を有しても、有さなくとも有効な曲げ剛性は、測定値の統計的な変動の範囲内で変化しない。剥離手段を有する場合、サンプル（実施例４）の破壊をもたらす力は、破壊手段を有さない場合（比較例３）の力を下回らない。
【００３６】
実施例５（所定の破壊点を有するサンプルに関する圧縮試験）
実施例２に記載した方法と同様の方法を用い、同じ剥離手段（ＴＥＳＡＭＥＴＡＬ４５００）を用いて圧縮試験を行った。尚、この場合幅は３５ｍｍにした。サンプルの破壊をもたらす力（破壊荷重）は、１，８３８Ｎ、１，６５４Ｎ及び１，７３５Ｎ（平均値：１，７４２Ｎ）に達した。
【００３７】
実施例６（所定の破壊点を有するサンプルに関する圧縮試験）
実施例２に記載した方法と同様の方法を用い、他の剥離手段（バイエルズドルフ社製の接着テープ、片面に接着剤が塗工された紙のストリップ、登録商標がＴＥＳＡであり商品名４３０４：Ｂｅｉｅｒｓｄｏｒｆ　ＡＧ，　ｂｒａｎｄ　ＴＥＳＡ，　ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ　４３０４）を用いて、圧縮試験を行った。尚、剥離手段は、幅を３５ｍｍとした。サンプルの破壊をもたらす力（破壊荷重）は、５，１４６Ｎ、５，３７４Ｎ及び４，７１２Ｎ（平均値：５．０７７Ｎ）に達した。
【００３８】
本発明を説明するために、詳細に記載したが、そのような詳細な説明は、単に本発明を説明することを目的とするものであり、特許請求の範囲によって制限され得ることを除いて、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から離れることなく変更することができることを理解するべきである。