(57)【要約】【課題】本発明は、軽量で衝撃吸収性の高い緩衝材を提供することを課題とする。【解決手段】緩衝材１として、熱可塑性合成樹脂によって構成されているダンボール構造１Ａを使用する。上記ダンボール構造１Ａは剛性を有し、厚みが薄くても充分に衝撃を吸収する。このような緩衝材１は自動車２０のドア２１，２２のインナパネル２３とアウタパネル２４との間に挿入したり、ダッシュパネル２６の乗員室側に装着すれば、厚みは薄くても衝撃吸収性が充分発揮される緩衝構造となる。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性合成樹脂によって構成されダンボール構造を有することを特徴とする緩衝材。
【請求項２】
該ダンボール構造はハニカム構造である請求項１に記載の緩衝材。
【請求項３】
該ダンボール構造は波形構造である請求項１に記載の緩衝材。
【請求項４】
該ダンボール構造はハニカム構造を芯材としてその片面または両面に面材が貼着されている請求項１に記載の緩衝材。
【請求項５】
該ダンボール構造は波形構造を芯材としてその片面または両面に面材が貼着されている請求項１に記載の緩衝材。
【請求項６】
請求項１〜５に記載のダンボール構造をさらに被覆材によって被覆したことを特徴とする緩衝材。
【請求項７】
請求項１〜６に記載の緩衝材を自動車のドアのインナパネルとアウタパネルとの間に挿入したことを特徴とする自動車の緩衝構造。
【請求項８】
請求項１〜６に記載の緩衝材を自動車のエンジンルームと乗員室とを仕切るダッシュパネルの乗員室側に装着したことを特徴とする自動車の緩衝構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は緩衝材および該緩衝材を使用した自動車のドアやダッシュパネル等の緩衝構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来緩衝材としては、ポリウレタン発泡体、ポリスチレン発泡体等のプラスチック発泡体、フェルト等が使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記ポリウレタン発泡体やフェルトは弾性が小さく、大きな衝撃を吸収するためにはその厚さを大きくする必要があり、例えば自動車のドアやダッシュパネルの緩衝材のように厚みを制限される個所には不適当である。また上記ポリウレタン発泡体は熱硬化性であるから、スクラップの再使用が困難である。
上記ポリスチレン発泡体は硬く、衝撃吸収性が充分でない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、熱可塑性合成樹脂によって構成されダンボール構造を有する緩衝材（１）  を提供するものである。
具体的には該ダンボール構造はハニカム構造（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）  であるか、あるいは波形構造（１Ｅ）であり、ハニカム構造（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）  あるいは波形構造（１Ｅ）を芯材としてその片面または両面に面材（２）  が貼着されていてもよい。
上記ダンボール構造（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ）をさらに被覆材（３）  によって被覆してもよい。
更に本発明にあっては、上記緩衝材（１）  を自動車（２０）のドア（２１，２２）  のインナパネル（２３）とアウタパネル（２４）との間に挿入したり、ダッシュパネル（２６）の乗員室側に装着した自動車（２０）の緩衝構造が提供される。
【０００５】
【作用】
本発明の緩衝材（１）  は、熱可塑性合成樹脂を材料としているので適度な剛性があり、またスクラップを粉砕、溶融して再び成形用熱可塑性合成樹脂材料としてリサイクルすることが出来る。
本発明の緩衝材（１）  に衝撃が及ぼされた時には、ハニカム構造（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）  あるいは波形構造（１Ｅ）が変形して衝撃を吸収する。上記したように本発明の緩衝材（１）  は熱可塑性合成樹脂を材料としているから剛性があり、厚みが薄くても充分衝撃を吸収する。
本発明を以下に詳細に説明する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の材料として使用される熱可塑性合成樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレンターポリマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、フッ素樹脂、熱可塑性アクリル樹脂、熱可塑性ポリエステル、結晶性ポリエステル、熱可塑性ポリアミド、熱可塑性ウレタン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエステル（ＰＥ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミノビスマレイミド（ＰＡＭ）、メチルペンテンコポリマー（ＴＰＸ）等の熱可塑性エンジニアリングプラスチック、ポリアリルエーテル等の液晶性エンジニアリングプラスチック、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂等の圧縮成形性エンジニアリングプラスチック、アモルファスポリマー、ポリアミノビスマレイミド、ビスマレイミド−トリアジン系熱硬化型芳香族ポリイミド等のエンジニアリングプラスチック等がある。
上記熱可塑性合成樹脂は２種以上混合されてもよく、また２種以上積層されてもよく、更に発泡構造にされてもよい。
【０００７】
特に上記熱可塑性合成樹脂のうち、ＰＳＦ、ＰＥＳ、ＰＰＥ、変性ＰＰＥ、ＰＰＳ、ＰＡＲ、ＰＥＥＫ、ＰＡＩ、ＰＩ、ＰＥＩ、ＰＡＭ、ＴＰＸ等の高度に耐熱性を有するエンジニアリングプラスチックには、成形性を改良するために、他の熱可塑性合成樹脂および／またはゴム状物質を添加してポリマーアロイとすることが望ましい。
【０００８】
なお上記変性ＰＰＥとは、ＰＰＥにスチレン、α−メチルスチレン、α−エチルスチレン、α−メチルビニルトルエン、α−メチルジアルキルスチレン、ｏ、ｍまたはｐ−ビニルトルエン、ｏ−エチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｏ−クロロスチレン、ｐ−クロロスチレン、ｏ−ブロモスチレン、２，４−ジクロロスチレン、２−クロロ−４−メチルスチレン、２，６−ジクロロスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン等のスチレン系モノマーをグラフト重合したり、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰＳ）等のスチレン系樹脂を混合してポリマーアロイ化したものである。
【０００９】
上記ポリマーアロイに使用される他の熱可塑性合成樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリカプロラクタム（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６１０）、ポリウンデカ１ラクタム（ナイロン１１）、ポリドデカ１ラクタム（ナイロン１２）等のポリアミド系樹脂があり、これらの熱可塑性樹脂はそれぞれ単独でまたは２種以上組合せて使用される。
【００１０】
該ポリマーアロイに使用されるゴム状物質としては、例えば、アクリルゴム、ブチルゴム、ケイ素ゴム、ウレタンゴム、フッ化物系ゴム、多硫化物系ゴム、グラフトゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ポリイソブチレンゴム、ポリブテンゴム、イソブテンゴム−イソプレンゴム、アクリレート−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ピリジン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレンゴム、アクリロニトリル−クロロプレンゴム、スチレン−クロロプレンゴム等の合成ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、α−メチルスチレン−ブタジエン−α−メチルスチレンブロック共重合体（α−ＭｅＳ−Ｂｄ−ＭｅＳ）、α−メチルスチレン−イソプレン−α−メチルスチレンブロック共重合体、スチレン−水素添加ポリオレフィン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ、ＳＥＰＳ）等のスチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマ−等が挙げられる。これらのゴム状物質はそれぞれ単独でまたは２種以上組合せて使用される。
【００１１】
更に上記ポリマーアロイには、各々の成分の相溶性を改良する目的で相溶化剤が添加されてもよい。
該相溶化剤はポリマーアロイの各成分に親和性を有する化合物からなるので、各成分を仲介してポリマーアロイ中の各成分の混和状態を均一にする。従って各成分の特性が有効に発現し、耐熱性、成形性共に極めて良好な材料となり、真空成形等によって複雑形状の芯材が容易に製造されるようになる。
【００１２】
例えば、ＰＰＥ、変性ＰＰＥ、ＰＰＳ等の芳香族系エンジニアリングプラスチックと、ポリプロピレン等のポリオレフィンからなるポリマーアロイ（ゴム状物質を含むポリマーアロイも含む）の相溶化剤としては、例えば、ＰＰＥとポリプロピレンとを化学結合で結合させたブロックまたはグラフト共重合体、ポリプロピレンとポリスチレンとのブロックまたはグラフト共重合体、ＰＰＥとエチレン−ブテン共重合体とのブロックまたはグラフト共重合体、アルケニル芳香族化合物（例えばスチレン）と共役ジエン（例えばブタジエン、イソプレン）とのジブロック共重合体またはトリブロック共重合体を水素添加したポリマー等が使用される。
【００１３】
また上記芳香族系エンジニアリングプラスチックとポリアミド系樹脂からなるポリマーアロイゴム状物質を含むポリマーアロイも含む）の相溶化剤としては、例えば、（ａ）（ｉ）エチレン性炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合及び；（ｉｉ）カルボン酸、酸無水物、酸アミド、イミド、カルボン酸エステル、アミン又はヒドロキシル基；の両者を含む化合物；（ｂ）  液状ジエン重合体；（ｃ）  エポキシ化合物；（ｄ）  ポリカルボン酸又はそれらの誘導体；（ｅ）  酸化ポリオレフィンワックス；（ｆ）  アシル官能基含有化合物；（ｇ）  クロルエポキシトリアジン化合物；及び（ｈ）  マレイン酸又はフマル酸のトリアルキルアミン塩が例示される。
上記相溶化剤（ａ）  〜（ｈ）  の詳細は特開平９−１２４９７号公報に示されており、更に各相溶化剤（ａ）  〜（ｈ）  は米国特許第４，３１５，０８６号明細書（（ａ）  、（ｂ）  および（ｃ）  に関する文献）、米国特許第４，８７３，２８６号明細書（（ｄ）  に関する文献）、米国特許４，６５９，７６０号明細書（（ｅ）  に関する文献）、米国特許第４，６４２，３５８号明細書および米国特許第４，６００，７４１号明細書（（ｆ）  に関する文献）、米国特許第４，８９５，９４５号明細書、米国特許第５，０９６，９７９号明細書、米国特許第５，０８９，５６６号明細書および５，０４１，５０４号明細書（（ｇ）  に関する文献）、米国特許第４，７５５，５６６号明細書（（ｈ）  に関する文献）で開示される。
【００１４】
上記相溶化剤は、ポリマーアロイに対して通常、０．１〜６０質量％添加される。
【００１５】
更にポリプロピレンも５〜３０質量％程度のポリエチレンおよび／またはエチレン・プロピレン共重合体が添加されて成形性が改良された変性ポリプロピレンとすることが望ましい。
【００１６】
上記熱可塑性合成樹脂には本発明の目的を損なわない程度に、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、燐酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、アルミナ、シリカ、珪藻土、ドロマイト、石膏、タルク、クレー、アスベスト、マイカ、ケイ酸カルシウム、ベントナイト、ホワイトカーボン、カーボンブラック、鉄粉、アルミニウム粉、ガラス粉、石粉、合成樹脂粉末、高炉スラグ、フライアッシュ、セメント、ジルコニア粉、木粉、ヤシ粉、クルミ粉、デン粉、小麦粉、木綿、麻、羊毛、石綿、ケナフ繊維等の天然繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、アクリル繊維、塩化ビニル繊維、塩化ビニリデン繊維等の合成繊維、アセテート繊維等の半合成繊維、アスベスト繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、金属繊維、ウィスカー等の無機繊維等の充填材の１種または２種以上を添加しても良い。
【００１７】
更に上記熱可塑性合成樹脂には、顔料や染料、ＤＯＰ，ＤＢＰ等の可塑剤、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶化促進剤、難燃剤、防炎剤、防虫剤、防腐剤、ワックス類、滑剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、化学発泡剤またはカプセル型発泡剤のような発泡剤等の第三成分の１種または２種以上を添加しても良い。
【００１８】
上記充填材は通常上記熱可塑性合成樹脂に対して１０〜５０質量％添加されるが、上記充填材を添加すれば、熱可塑性合成樹脂の耐熱性、機械的強度、寸法安定性等が向上するが、上記充填材の添加により表面が粗になったり耐薬品性が低下したりする場合があるので、そのような場合には上記熱可塑性合成樹脂のシートの両面または片面に充填材を添加しない同種の熱可塑性合成樹脂フィルムを被着してもよい。
【００１９】
本発明のダンボール構造には、ハニカム構造あるいは波形構造が含まれる。ハニカム構造としては、例えば図１に示すような六角筒を縦横に多数配列した典型的なハニカム構造体（１Ａ）、図２に示すような井桁状の井桁ハニカム構造体（１Ｂ）、図３に示すような多数個の有底凹陥部（１１Ｃ）  を縦横に配列した多凹ハニカム構造体（１Ｃ）等が例示される。上記多凹ハニカム構造体（１Ｃ）にあっては、図４に示すような多数個の無底凹陥部（１１Ｄ）  を縦横に配列した多凹ハニカム構造体（１Ｄ）であってもよいし、また有底と無底とが混合されてもよい。波形構造は図５に示す波形構造体（１Ｅ）である。
【００２０】
上記ダンボール構造は真空および／または圧空成形（特にハニカム構造体（１Ｃ，１Ｄ）  ）、押出成形または射出成形（特にハニカム構造体（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）  、波形構造体（１Ｅ））、熱圧プレス成形（特にハニカム構造体（１Ｃ，１Ｄ）  、波形構造体（１Ｅ））等の方法によって製造される。
【００２１】
本発明にあっては、上記ハニカム構造体（１Ａ）、変形ハニカム構造体（１Ｂ）、多凹ハニカム構造体（１Ｃ，１Ｄ）  、波形構造体（１Ｅ）はそのまゝ緩衝材として使用されてもよいし、また該ハニカム構造体（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）  あるいは波形構造体（１Ｅ）を芯材として、図６に示すように両面または片面に面材（２）  が貼着されたダンボール構造（１Ｆ）であってもよい。該面材（２）  は該芯材と同様な熱可塑性合成樹脂のシート熱可塑性合成樹脂発泡体シート、厚紙、故紙ボード、繊維シート、合成樹脂含浸繊維シート等からなる。
【００２２】
上記繊維シートとしては、例えば、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ウレタン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、アセテート繊維等の合成繊維、パルプ、木綿、ヤシ繊維、麻繊維、竹繊維、ケナフ繊維等の天然繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、石綿繊維等の無機繊維、あるいはこれらの繊維を使用した繊維製品のスクラップを解繊して得られら再生繊維の１種または２種以上の繊維からなる編織物、不織布、フェルト、およびそれらの積層物等があり、上記繊維シートに含浸される合成樹脂としては、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂の初期縮合物、熱可塑性樹脂のエマルジョンや水溶液等が使用される。
【００２３】
本発明のダンボール構造にあっては、図７に示すように上記面材（２）  に代えてあるいは上記面材（２）  の上に被覆材としての多孔質層（３）  を被覆したダンボール構造（１Ｇ）であってもよい。上記多孔質層（３）  としては、上記繊維シート、合成樹脂含浸繊維シート、連続気泡を有するポリウレタン発泡体（軟質ポリウレタン発泡体、硬質ポリウレタン発泡体を含む）、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン発泡体、ポリ塩化ビニル発泡体、ポリスチレン発泡体、メラミン樹脂、尿素樹脂等のアミノ系樹脂発泡体、エポキシ樹脂発泡体、１価フェノール、多価フェノール等のフェノール系化合物からなるフェノール系樹脂発泡体等の連続気泡構造のプラスチック、プラスチックビーズの焼結体等の公知の発泡体が挙げられる。
【００２４】
本発明の緩衝材にあっては、上記ハニカム構造体（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）  および波形構造体（１Ｅ）あるいは面材（２）  を構成する熱可塑性合成樹脂の薄板の厚みは、通常１〜４ｍｍ、望ましくは２〜３ｍｍ、緩衝材の全厚みは１０〜２０ｍｍ、程度に設定され、またダンボール構造は複数枚積層されてもよい。
本発明の実施例を以下に記載する。
【００２５】
〔実施例〕
図８〜図１０には本発明の実施例が示される。図８に示す自動車（２０）において、図９に示すようにフロントドア（２１）、リヤドア（２２）のインナパネル（２３）とアウタパネル（２４）との間には補強材としての鉄パイプ（２５）、および該鉄パイプ（２５）の上下の乗員保護域には緩衝材（１）  が挿入され、更に図１０に示すようにダッシュパネル（２６）乗員室側下部の乗員保護域にも緩衝材（１）  が挿入されている。
該緩衝材（１）  は図６に示すハニカム構造体（１Ａ）の両面に面材（２，２）  を貼着した厚み１５ｍｍのダンボール構造（１Ｆ）であって、該ダンボール構造（１Ｆ）はドア（２１，２２）  には２枚重ねて挿入され、ダッシュパネル（２６）には１枚で装着される。
【００２６】
【発明の効果】
本発明においては、軽量で極めて衝撃吸収性の高い緩衝材が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハニカム構造体の斜視図
【図２】井桁ハニカム構造体の斜視図
【図３】多凹ハニカム構造体（有底）の斜視図
【図４】多凹ハニカム構造体（無底）の斜視図
【図５】波形構造体の斜視図
【図６】両面に面材を貼着したダンボール構造の一例の一部切欠き斜視図
【図７】上下を多孔質層で被覆したダンボール構造の一例の側断面図図８および図９は本発明の実施例を示すものである。
【図８】自動車斜視図
【図９】図８におけるＡ−Ａ断面図
【図１０】ダッシュパネルの斜視図
【符号の説明】
１                    緩衝材
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ    ダンボール構造（ダンボール構造体）
２                        面材
３                    多孔質層（被覆材）
２０                  自動車
２１，２２                ドア
２６                  ダッシュパネル
【図１】
2004255906.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004255906.tif 000009
【図８】
2004255906.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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