(57)【要約】【課題】  衝突時の衝撃を和らげる衝撃吸収材、及び衝突時の衝撃を和らげる自動車用外板や自動車用内装材料を提供する。【解決手段】  合成樹脂中、又は金属板に積層された合成樹脂に硬化促進剤を内包するマイクロカプセルが分散していることを特徴とする衝撃吸収材、及び該衝撃吸収材からなる自動車用外板又は自動車用内装材料。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂中に硬化促進剤を内包するマイクロカプセルが分散していることを特徴とする衝撃吸収材。
【請求項２】
金属板と該金属板に積層された合成樹脂からなる衝撃吸収材であって、該合成樹脂中に硬化促進剤を内包するマイクロカプセルが分散していることを特徴とする衝撃吸収材。
【請求項３】
合成樹脂からなる自動車用外板であって、該合成樹脂中に硬化促進剤を内包するマイクロカプセルが分散していることを特徴とする自動車用外板。
【請求項４】
金属板と該金属板に積層された合成樹脂からなる自動車用外板であって、該合成樹脂中に硬化促進剤を内包するマイクロカプセルが分散していることを特徴とする自動車用外板。
【請求項５】
合成樹脂からなる自動車用内装材料であって、該合成樹脂中に硬化促進剤を内包するマイクロカプセルが分散していることを特徴とする自動車用内装材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝突時の衝撃を和らげる衝撃吸収材に関する。又、衝突時の衝撃を和らげる自動車のボンネットやドア外壁等の外板及び自動車用内装材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に自動車のボンネットやドア外壁等は鋼板でできており、その他、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）板製のものもある。また、騒音防止を目的として、繊維または発泡性樹脂からなる吸音材をエンジンルーム内面に装着した例もある。
一般の乗用車の車体は、交通事故の際、ボンネットやドア外壁が変形することにより、衝突の衝撃力を吸収し、車内の運転者等への衝撃を和らげるように設計されている。
【０００３】
しかし、乗用車対歩行者や乗用車対二輪車の衝突事故の場合、歩行者や二輪車の運転者が乗用車に衝突するとボンネット等の車輌外装部材が凹み、更にボンネット内のエンジンやドア内部の補強用サイドインパクトビームに外壁部材の凹み部を介して人体が当たることがある。このように、車輌外装部材さらにはその凹み部を介してエンジンやインパクトビーム等の硬い部分に人体、特に頭部が当たると、大けがやさらには死亡事故を招く恐れがある。この場合、従来の自動車用外板は衝撃緩和には役立っていない。
【０００４】
そこで、下記特許文献１には、衝突事故時に跳ねられた歩行者が自動車のボンネット上に放り上げられても、軽度の怪我ですむことを目的として、自動車の少なくともボンネットノーズ部分の外面を硬質合成樹脂で成形し、その内面は軟質合成樹脂でブロー成形している。
【特許文献１】特開平１０−１３８３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ボンネットが硬いと衝突時の人への衝撃は大きく、逆にボンネットが軟らかいと変形が大きく、内部エンジン等に底づきし、大きなダメージを与えることになる。このように、特許文献１に開示された２重構造では、変形が小さく且つ軟らかいボンネットは困難であった。
【０００６】
本発明は、上記のような実状に鑑み、衝突事故時に跳ねられた歩行者が自動車のボンネット上に放り上げられたり、自動車側面と強い衝撃力を伴って衝突しても、軽度の怪我ですむように、前記ボンネット等の外板や内装材料の衝撃吸収性を改良した自動車を市場に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、特定組成の合成樹脂材料を用いることで衝撃吸収性を付与できることを見出し本発明に到達した。
即ち、第１に、本発明は衝撃吸収材の発明であり、合成樹脂中に硬化促進剤を内包するマイクロカプセルが分散していることを特徴とする。又、金属板と該金属板に積層された合成樹脂からなる衝撃吸収材であって、該合成樹脂中に硬化促進剤を内包するマイクロカプセルが分散していることを特徴とする。
【０００８】
第２に、本発明は自動車用外板の発明であり、合成樹脂中に硬化促進剤を内包するマイクロカプセルが分散していることを特徴とする。又、金属板と該金属板に積層された合成樹脂からなる自動車用外板であって、該合成樹脂中に硬化促進剤を内包するマイクロカプセルが分散していることを特徴とする。
【０００９】
第３に、本発明は自動車用内装材料の発明であり、合成樹脂中に硬化促進剤を内包するマイクロカプセルが分散していることを特徴とする。
【００１０】
図１は、本発明の衝撃吸収材を自動車用外板として、例えばボンネットに用いた場合の、衝突・変形を表す模式図である。合成樹脂中に硬化促進剤を内包するマイクロカプセルが分散しているボンネットに、衝撃物、例えば人が衝突すると、ボンネットは変形する。変形とともに、合成樹脂中に分散されたマイクロカプセルが破砕し、マイクロカプセル中に内包された硬化促進剤が合成樹脂中で硬化反応を行う。これにより、ボンネットの強度が増加し、衝撃を吸収する。
【００１１】
図２は、衝突後の時間と衝撃値の変化を示す図である。従来のボンネットであれば、衝突直後に急激な衝撃が加わり、衝撃値である加速度は瞬間的に突出した曲線を描く。これに対して、本発明の衝撃吸収材を用いたボンネットの場合、衝突による変形とともに合成樹脂の硬化反応が進行し、強度が増加するため、衝撃値は低く抑えられる。
【００１２】
上記図１では、合成樹脂のみからなる衝撃吸収材を例に説明したが、金属板に合成樹脂を積層した衝撃吸収材の場合も同様の作用・効果が発揮される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、自動車外板や自動車用内装材料が衝撃を受けた時に、外板や合成樹脂の変形によりマイクロカプセルが破砕し、内包する硬化促進剤が合成樹脂と瞬時に反応して外板の硬度が増加することにより、初期衝撃値及び外板の変形が共に少ないため、衝撃が緩和される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明において、主材料として用いられる合成樹脂については特に限定されず、その成型方法も限定されない。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニール、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ガラス強化ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶性ポリマー、フッ素樹脂、ポリアレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリアミドビスマレイミド、ポリビスアミドトリアゾール等の熱硬化性樹脂、及びこれらを２種以上ブレンドした材料を用いることが可能である。
【００１５】
又、マイクロカプセル中に内包される硬化促進剤については特に限定されない。具体的には、内包する硬化促進剤として、エポキシ系薬剤、ウレタン系薬剤、シアノアクリル酸エステル系薬剤などが使用できる。硬化促進剤の内、２液タイプで硬化させる場合は、主剤を内包したマイクロカプセルと、硬化促進剤を内包させたマイクロカプセルが所定の比率で均等に含有されている。
硬化促進剤により、衝突の瞬間は柔らかいため、衝撃値は小さく、変形とともに徐々に固くなるため、その衝撃値を維持しながら少ない変形量で衝撃エネルギーを吸収できる。
【００１６】
エポキシ系薬剤は、エポキシ樹脂を主剤とし、これを硬化させる硬化剤からなる。エポキシ樹脂は、特に限定されないが、基本的にはエポキシ基をもつモノマーであり、例えば、２官能のグリシジルエーテル型、グリシジルエステル型、多官能のグリシジルエーテル型等のモノマーが例示される。これらのエポキシ基をもつモノマーは、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００１７】
上記２官能のグリシジルエーテル型のモノマーとしては、例えば、ポリエチレングリコール型、ポリプロピレングリコール型、ネオペンチルグリコール型、１，６−ヘキサンジオール型、トリメチロールプロパン型、プロピレンオキサイド−ビスフェノールＡ型、水添ビスフェノールＡ型等のモノマーが挙げられる。
【００１８】
上記グリシジルエステル型のモノマーとしては、例えば、ヘキサヒドロ無水フタル酸型、テトラヒドロ無水フタル酸型、ダイマー酸型、ｐ−オキシ安息香酸型等のモノマーが挙げられる。
【００１９】
上記多官能のグリシジルエーテル型のモノマーとしては、例えば、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、ＤＰＰノボラック型、ジシクロペンタジエン・フェノール型等のモノマーが挙げられる。
【００２０】
上記硬化剤としては、重付加型又は触媒型のものが用いられる。
重付加型の硬化剤としては、例えば、ポリアミン、酸無水物、ポリフェノール、ポリメルカプタン等が例示される。また、上記触媒型の硬化剤としては、例えば、３級アミン、イミダゾール類、ルイス酸錯体等が例示される。
【００２１】
ウレタン系薬剤は、ポリイソシアネートを主剤とし、これを硬化させる硬化剤からなる。ポリイソシアネートは、特に限定されないが、脂肪族炭化水素の炭素に結合したイソシアネート基を２個以上有するポリイソシアネートであれば良く、その種類に特に制限はない。具体的には、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、１，３−ジイソシアネートシクロヘキサン、１，４−ジイソシアネートシクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタン−４，４′−ジイソシアネート、ｍ−キシレンジイソシアネート、ｐ−キシレンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン、ｍ−テトラメチルキシレンジイソシアネート、ｐ−テトラメチルキシレンジイソシアネート、ｍ−テトラメチルシクロヘキシルジイソシアネート、ｐ−テトラメチルシクロヘキシルジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジントリイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，１２−ドデカメチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルシクロヘキサンジイソシアネート、２，４，４−トリメチルシクロヘキサンジイソシアネート、３−イソシアネートメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート等が挙げられ、更にはオレイルイソシアネートの二量体物のジイソシアネートも挙げられる。これらのポリイソシアネートは、各々単独で用いても良いし、２種以上を併用して用いても良い。
【００２２】
上記硬化剤として用いられる活性水素基含有化合物は、大きく高分子ポリオールと鎖延長剤に分けられる。高分子ポリオールは、数平均分子量が５００以上（好ましくは１，０００〜５，０００）のものである。平均官能基数は２以上が好ましく、２〜３が特に好ましい。例えば、ポリエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、動植物系ポリオール又はこれらのコポリオール等が挙げられる。これらの高分子ポリオールは単独で又は２種以上混合して使用してもよい。鎖延長剤としては、低分子ポリオール類、低分子ポリアミン類、低分子アミノアルコール類、水、尿素等が挙げられる。本発明では、低分子ポリオール類、低分子ポリアミン類が好ましい。
【００２３】
シアノアクリル酸エステル系薬剤は、シアノアクリル酸エステルを主剤とし、これを硬化させる硬化剤からなる。シアノアクリル酸エステルとしては、α−シアノアクリレートが好ましく例示される。
【００２４】
上記硬化剤としては、有機アミン化合物や、分子中にカルボニル基と水酸基を有するケトアルコール化合物が挙げられる。有機アミン化合物の具体例としては、トリエチルアミン、ジエチルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、トリブチルアミン等の脂肪族アミン類、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｏ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｍ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン等の芳香族アミン類等が挙げられるが、特に芳香族三級アミンが好ましい。ケトアルコール化合物とは、分子中にカルボニル基と水酸基の両方の官能基を有する化合物であり、具体例としてはヒドロキシアセトン、４−ヒドロキシ−２−ブタノン、３−ヒドロキシ−３−メチル−２−ブタノン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン等が挙げられる。これらの有機アミン化やケトアルコール化合物は１種類でもよく、数種類を混合して使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の衝撃吸収材は、自動車用外板や自動車用内装材料だけでなく、広く各種分野に適用されて、衝突時の衝撃を和らげ、安全性の向上に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の衝撃吸収材を用いた場合の、衝突・変形を表す模式図である。
【図２】衝突後の時間と衝撃値の変化を示す図である。
【図１】
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【図２】
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