(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質材からなる衝撃吸収部品であって、少なくとも破壊の起点付近に軟質材を配置し、かつ、双方が一体化していることを特徴とする衝撃吸収部品であって、
前記硬質材が、オレフィン系樹脂又はオレフィン系樹脂を主体とする樹脂組成物であり、
前記軟質材が、下記のプロピレン系ブロック共重合体からなるオレフィン系樹脂又はオレフィン系樹脂を主体とする樹脂組成物であり、
硬質材の曲げ弾性率は、７００〜２００００ＭＰａであり、
軟質材の曲げ弾性率は、硬質材の曲げ弾性率に比べて８割以下である衝撃吸収部品。
プロピレン系ブロック共重合体：
第一工程でエチレンから誘導される繰り返し単位の含有量が１．５〜６．０重量％のプロピレン−エチレン共重合体部分（Ａ成分）を全重合体量（Ａ成分と下記Ｂ成分の合計）の４０〜８５重量％生成し、ついで第二工程でエチレンから誘導される繰り返し単位の含有量が７〜１７重量％のプロピレン−エチレン共重合体部分（Ｂ成分）を全重合体量（Ａ成分とＢ成分の合計）の１５〜６０重量％生成して得られるブロック共重合体であって、かつＢ成分の極限粘度（［η］Ｂ）が２〜５ｄｌ／ｇ、Ｂ成分の極限粘度（［η］Ｂ）とＡ成分の極限粘度（［η］Ａ）との比（［η］Ｂ／［η］Ａ）が０．５〜１．８のプロピレン系ブロック共重合体
【請求項２】
硬質材からなる衝撃吸収部品であって、少なくとも破壊の起点付近に軟質材を配置し、かつ、双方が一体化していることを特徴とする衝撃吸収部品であって、
前記硬質材が、オレフィン系樹脂又はオレフィン系樹脂を主体とする樹脂組成物であり、
前記軟質材が、エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴムとオレフィン系樹脂とからなる熱可塑性エラストマー、またはエチレン・α−オレフィン系共重合体ゴムとオレフィン系樹脂との混合物を架橋剤の存在下で動的架橋してなる部分架橋型熱可塑性エラストマーからなるオレフィン系樹脂又はオレフィン系樹脂を主体とする樹脂組成物であり、
硬質材の曲げ弾性率は、７００〜２００００ＭＰａであり、
軟質材の曲げ弾性率は、硬質材の曲げ弾性率に比べて８割以下である衝撃吸収部品。
【請求項３】
硬質材からなる層と軟質材からなる層とから構成される少なくとも２層からなる衝撃吸収部品であって、少なくとも破壊の起点となる側の最外層に軟質材からなる層を配置していることを特徴とする衝撃吸収部品であって、
前記硬質材が、オレフィン系樹脂又はオレフィン系樹脂を主体とする樹脂組成物であり、
前記軟質材が、下記のプロピレン系ブロック共重合体からなるオレフィン系樹脂又はオレフィン系樹脂を主体とする樹脂組成物であり、
硬質材の曲げ弾性率は、７００〜２００００ＭＰａであり、
軟質材の曲げ弾性率は、硬質材の曲げ弾性率に比べて８割以下である衝撃吸収部品。
プロピレン系ブロック共重合体：
第一工程でエチレンから誘導される繰り返し単位の含有量が１．５〜６．０重量％のプロピレン−エチレン共重合体部分（Ａ成分）を全重合体量（Ａ成分と下記Ｂ成分の合計）の４０〜８５重量％生成し、ついで第二工程でエチレンから誘導される繰り返し単位の含有量が７〜１７重量％のプロピレン−エチレン共重合体部分（Ｂ成分）を全重合体量（Ａ成分とＢ成分の合計）の１５〜６０重量％生成して得られるブロック共重合体であって、かつＢ成分の極限粘度（［η］Ｂ）が２〜５ｄｌ／ｇ、Ｂ成分の極限粘度（［η］Ｂ）とＡ成分の極限粘度（［η］Ａ）との比（［η］Ｂ／［η］Ａ）が０．５〜１．８のプロピレン系ブロック共重合体
【請求項４】
硬質材からなる層と軟質材からなる層とから構成される少なくとも２層からなる衝撃吸収部品であって、少なくとも破壊の起点となる側の最外層に軟質材からなる層を配置していることを特徴とする衝撃吸収部品であって、
前記硬質材が、オレフィン系樹脂又はオレフィン系樹脂を主体とする樹脂組成物であり、
前記軟質材が、エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴムとオレフィン系樹脂とからなる熱可塑性エラストマー、またはエチレン・α−オレフィン系共重合体ゴムとオレフィン系樹脂との混合物を架橋剤の存在下で動的架橋してなる部分架橋型熱可塑性エラストマーからなるオレフィン系樹脂又はオレフィン系樹脂を主体とする樹脂組成物であり、
硬質材の曲げ弾性率は、７００〜２００００ＭＰａであり、
軟質材の曲げ弾性率は、硬質材の曲げ弾性率に比べて８割以下である衝撃吸収部品。
【請求項５】
オレフィン系樹脂又はオレフィン系樹脂を主体とする樹脂組成物からなる硬質材が、プロピレン系樹脂又はプロピレン系樹脂を主体とする樹脂組成物からなる請求項１〜４のいずれかに記載の衝撃吸収部品。
【請求項６】
プロピレン系ブロック共重合体は、Ｂ成分のエチレンから誘導される繰り返し単位の含有量（ＥＢ）とＡ成分のエチレンから誘導される繰り返し単位の含有量（ＥＡ）との差（ＥＢ−ＥＡ）が３〜１５重量％である請求項１または３記載の衝撃吸収部品。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の衝撃吸収部品の製造方法であって、予め任意の成形法により成形された軟質材あるいは硬質材の一方を、金型キャビティ内にセットし、このキャビティ内に加熱溶融した他方の材料を注入し、冷却固化させ、双方を一体化することを特徴とする衝撃吸収部品の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の衝撃吸収部品の製造方法であって、少なくても２本のシリンダーを有する射出成形機を用いて、それぞれのシリンダーに配置した軟質材および硬質材を単一のキャビティを有する金型に注入し、冷却固化させ、双方を一体化することを特徴とする衝撃吸収部品の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれかに記載の衝撃吸収部品からなることを特徴とする自動車部品。
【請求項１０】
自動車部品がバンパービームである請求項９記載の自動車部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は硬質材と軟質材とを組み合わせた高性能の衝撃吸収部品、その製造方法、及び該衝撃吸収部品からなる自動車部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に用いられる衝撃吸収部品は、近年の安全レベル向上の目的から部品点数が増え、軽量化やコストの面からプラスチックが用いられることが多くなってきた。
【０００３】
これらの部品には、軽量化と強度の向上が図れるような構造が求められており、構造面では肉厚を厚くするなどの重量を増加させることなく強度を向上させることができるリブ構造などが特開平８−３１０３１７号公報等に開示されている。
【０００４】
これらの部品は、それぞれ規格に定められた衝撃試験を実施し、その要求性能を満たしているものか確認されるが、要求性能を満たしていない場合の多くは衝撃吸収部品の剛性が低いことや衝撃吸収部品が破壊してしまい十分な衝撃を吸収できないことが原因となっていた。
【０００５】
このため、材料面においては剛性と耐衝撃性の相反する両方の性能向上が求められている。その為、例えばポリプロピレンであればゴムやタルクなどの充填材を添加する複合化により材料の性能が向上できることが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高い要求性能に対して材料面だけで高性能化を実現するには限界があり、特に高性能な材料は高価になり、部品の高コストにつながるものであった。
本発明の目的は、剛性を維持しつつ耐衝撃性に優れた軽量な衝撃吸収部品を安価に提供するとともに、衝撃吸収部品の効率的な製造方法及び該衝撃吸収部品からなる用途を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題について鋭意研究を重ねた結果、硬質材と軟質材とを組み合わせるとともにその配置を適切に設定した衝撃吸収部品、その製造方法およびその用途が、本発明の目的を達成することを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明は、硬質材からなる衝撃吸収部品であって、少なくとも破壊の起点付近に軟質材を配置し、かつ、双方が一体化していることを特徴とする衝撃吸収部品である。
また、本発明は、硬質材からなる層と軟質材からなる層とから構成される少なくとも２層からなる衝撃吸収部品であって、少なくとも破壊の起点となる側の最外層に軟質材からなる層を配置していることを特徴とする衝撃吸収部品である。
また、本発明は、上記の衝撃吸収部品の製造方法であって、予め任意の成形法により成形された軟質材あるいは硬質材の一方を、金型キャビティ内にセットし、このキャビティ内に加熱溶融した他方の材料を注入し、冷却固化させ、双方を一体化することを特徴とする衝撃吸収部品の製造方法である。
また、本発明は、上記の衝撃吸収部品の製造方法であって、少なくても２本のシリンダーを有する射出成形機を用いて、それぞれのシリンダーに配置した軟質材および硬質材を単一のキャビティを有する金型に注入し、冷却固化させ、双方を一体化することを特徴とする衝撃吸収部品の製造方法である。
また、本発明は、上記の衝撃吸収部品からなることを特徴とする自動車部品である。
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
自動車等に用いられるプラスチック製の衝撃吸収部品は、それぞれ規格に定められた実用状態に近い衝撃試験を実施し、その要求性能を満たしているものか確認される。この規格試験では、部品の決められた位置に決められた方法で衝撃荷重が加わる為、その部品のどの部分から破壊するかという破壊の起点を予測することが可能である。この予想の方法としては、例えば実際の評価結果にもとづく改良や経験的な予測の他にコンピュターの数値解析によるシミュレーションが挙げられる。
【００１０】
一方、プラスチックの破壊は最初にクラックが発生し、そのクラックがきっかけとなり破壊が瞬間的に起こることが知られている。
【００１１】
本発明は、クラックが発生しにくい軟質材を破壊の起点付近に配置することにより衝撃吸収部品が破壊せず、硬質材で衝撃吸収部品の剛性を担うことにより期待された要求性能の衝撃吸収部品を得ることが可能となる。つまり、本発明は、軟質材で衝撃吸収部品の耐衝撃性を担い、硬質材で衝撃吸収部品の剛性を担うことにより、高性能の材料を用いることなく、要求性能の衝撃吸収部品を提供することができる。
【００１２】
本発明は、硬質材からなる衝撃吸収部品であって、少なくとも破壊の起点付近に軟質材を配置し、かつ、双方が一体化していることを特徴とする衝撃吸収部品である。
図１は、上記本発明の衝撃吸収部品の一例であって、部分的に軟質材を配置した形態を示す図面である。図１(ａ)のような硬質材１からなる衝撃吸収部品の端部が固定部３で支持されている状態で衝撃荷重４を加えると、図１(ｂ)のように衝撃面と反対側が破壊の起点６となる。この部分にクラックが発生しにくい軟質材２を配置し、硬質材と軟質材とが一体化していることによりこの衝撃吸収部品の耐衝撃性能が向上する。
【００１３】
また、本発明は、硬質材からなる層と軟質材からなる層とから構成される少なくとも２層からなる衝撃吸収部品であって、少なくとも破壊の起点となる側の最外層に軟質材からなる層を配置していることを特徴とする衝撃吸収部品である。
図２は、上記本発明の衝撃吸収部品の一例であって、２層の積層体からなる形態を示す図面である。図２(ａ)のような硬質材１からなる層と軟質材２からなる層とから構成される衝撃吸収部品の端部が固定部３で支持されている状態で衝撃荷重４を加えると、図２(ｂ)のように衝撃面と反対側に引張力５が働き、この部分が破壊の起点６となる。この部分、すなわち最外層にクラックが発生しにくい軟質材２からなる層を配置することにより、この衝撃吸収部品の耐衝撃性能が向上する。
図３は、上記本発明の衝撃吸収部品の一例であって、３層の積層体からなる形態を示す図面である。軟質材２からなる層／硬質材１からなる層／軟質材２からなる層の３層構造の配置となっており、このような衝撃吸収部品でも上記と同様に耐衝撃性能が向上する。
【００１４】
本発明の衝撃吸収部品における軟質材の曲げ弾性率は、硬質材の曲げ弾性率に比べて８割以下であり、さらに５割以下がより好ましい。硬質材の曲げ弾性率は、７００〜２００００ＭＰａである。
【００１５】
本発明で用いる軟質材と硬質材とは、ともに熱可塑性樹脂からなることにより溶融樹脂を融着することが可能となり、製法上好ましい。該熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリカーボネー卜、ポリエチレンテレフタレート、ＰＭＭＡ、ＡＢＳ樹脂などやこれらの変性物、ポリマーアロイ、あるいはこれらの混合物などの各種熱可塑性樹脂が挙げられ、これらを１種または２種以上用いてもよい。また、このような熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂組成物には、例えばタルク、マイカ、ガラスファイバー、ゴムなどの充填材、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤などの通常使用されている各種の添加剤を必要に応じて含有させてもよい。
【００１６】
本発明で用いる熱可塑性樹脂としては、例えばエチレン、プロピレンなどの単独重合体あるいはα−オレフィン等の他の共重合体成分との共重合体などのオレフィン系樹脂又はオレフィン系樹脂を主体とする樹脂組成物が製品使用後のリサイクル上好ましい。ここでのオレフィン系樹脂を主体とする樹脂組成物としては、オレフィン系樹脂に、例えばタルク、マイカ、ガラスファイバー、ゴムなどの充填材を必要に応じて含有させたものが挙げられる。
【００１７】
オレフィン系樹脂又はオレフィン系樹脂を主体とする樹脂組成物からなる硬質材は、プロピレン系樹脂又はプロピレン系樹脂を主体とする樹脂組成物が好適な衝撃吸収部品を得るのに好ましい。プロピレン系樹脂としては、例えばプロピレン単独重合体、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体、プロピレン−α−オレフィンブロック共重合体等が挙げられる。α−オレフィンとしては、エチレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１等の炭素数２、４〜１０のα−オレフィンが挙げられる。
プロピレン系樹脂を主体とする樹脂組成物としては、プロピレン系樹脂に、例えばタルク、マイカ、ガラスファイバー、ゴムなどの充填材を必要に応じて含有させたものが挙げられる。
【００１８】
オレフィン系樹脂又はオレフィン系樹脂を主体とする樹脂組成物からなる軟質材は、下記のプロピレン系ブロック共重合体からなるものが好適な衝撃吸収部品を得るのに好ましい。
プロピレン系ブロック共重合体：
第一工程でエチレンから誘導される繰り返し単位（以下、「エチレン単位」と称する）の含有量が１．５〜６．０重量％のプロピレン−エチレン共重合体部分（Ａ成分）を全重合体量（Ａ成分と下記Ｂ成分の合計）の４０〜８５重量％生成し、ついで第二工程でエチレン単位の含有量が７〜１７重量％のプロピレン−エチレン共重合体部分（Ｂ成分）を全重合体量（Ａ成分とＢ成分の合計）の１５〜６０重量％生成して得られるブロック共重合体であって、かつＢ成分の極限粘度（［η］Ｂ）が２〜５ｄｌ／ｇ、Ｂ成分の極限粘度（［η］Ｂ）とＡ成分の極限粘度（［η］Ａ）との比（［η］Ｂ／［η］Ａ）が０．５〜１．８のプロピレン系ブロック共重合体
なお、本発明で用いるプロピレン系ブロック共重合体とは、第一工程でのプロピレン−エチレン共重合体部分と、第二工程でのエチレン単位の含有量の異なるプロピレン−エチレン共重合体部分とを逐次重合して得られた共重合体であって、共重合体末端と別の共重合体末端が結合で繋がった典型的なブロック共重合体ではなく、一種のブレンド系の共重合体を意味する。上記プロピレン系ブロック共重合体は耐衝撃性プロピレン共重合体とも言われるものである。
【００１９】
第一工程で生成させるプロピレン−エチレン共重合体部分（Ａ成分）と第二工程で生成させるプロピレン−エチレン共重合体部分（Ｂ成分）の割合はＡ成分が好ましくは４０〜８５重量％、より好ましくは４５〜６０重量％、Ｂ成分が好ましくは１５〜６０重量％、より好ましくは４０〜５５重量％である。
【００２０】
第一工程で生成させるプロピレン−エチレン共重合体部分（Ａ成分）のエチレン単位の含有量が好ましくは１．５〜６．０重量％、より好ましくは２．５〜４．５重量％である。
【００２１】
第二工程で重合されるプロピレン−エチレン共重合体部分（Ｂ成分）のエチレン単位の含有量が好ましくは７〜１７重量％、さらに低温での耐衝撃性能を向上させる観点からより好ましくは１０〜１７重量％である。
【００２２】
本発明で用いるプロピレン系ブロック共重合体のＢ成分の極限粘度([η]Ｂ）が好ましくは２〜５ｄｌ／ｇ、より好ましくは２．５〜４．０ｄｌ／ｇである。また、Ｂ成分の極限粘度（［η］Ｂ）とＡ成分の極限粘度（［η］Ａ）との比（［η］Ｂ／［η］Ａ）が好ましくは０．５〜１．８、より好ましくは０．８〜１．５である。
【００２３】
本発明で用いるプロピレン系ブロック共重合体は、全重合体中の２０℃キシレン可溶分の分子量２６０００以下の成分の含有量が６重量％以下であることがｎ−ヘキサンなどでの抽出量を抑制する点から好ましい。
【００２４】
本発明で用いるプロピレン系ブロック共重合体は、低温での耐衝撃性の観点からＢ成分のエチレン単位の含有量（ＥＢ）とＡ成分のエチレン単位の含有量（ＥＡ）との差（ＥＢ−ＥＡ）が好ましくは３〜１５重量％、より好ましくは５〜１２重量％である。
【００２５】
本発明で用いるプロピレン系ブロック共重合体は、例えばチーグラー・ナッタ型触媒を用いて、同一の重合槽中にてＡ成分を重合した後、引き続いてＢ成分を重合する回分式重合法、または少なくとも２槽からなる重合槽を使用したＡ成分とＢ成分を連続的に重合する連続式重合法などで製造が可能である。
【００２６】
具体的には、例えば、
（ａ）Ｓｉ−Ｏ結合を有する有機ケイ素化合物の共存下、一般式Ｔｉ（ＯＲ1）nＸ4-n（Ｒ1は炭素数が１〜２０の炭化水素基、Ｘはハロゲン原子、ｎは０＜ｎ≦４の数字を表わす。）で表わされるチタン化合物および／またはエーテル化合物を、有機マグネシウム化合物で還元して得られる固体生成物を、エステル化合物及びエーテル化合物と四塩化チタンとの混合物で処理して得られる三価のチタン化合物含有固体触媒成分、
（ｂ）有機アルミニウム化合物
（ｃ）Ｓｉ−ＯＲ2結合（Ｒ2は炭素数が１〜２０の炭化水素基である。）を有するケイ素化合物よりなる触媒系、または
（ａ）一般式Ｔｉ（ＯＲ1）nＸn-4（Ｒ1は炭素数が１〜２０の炭化水素基、Ｘはハロゲン原子、ｎは０＜ｎ≦４の数字を表わす。）で表わされるチタン化合物を、一般式ＡｌＲ2mＹ3-m（Ｒ2は炭素数が１〜２０の炭化水素基、Ｙはハロゲン原子、ｍは１≦ｍ≦３の数字を表わす。）で表わされる有機アルミニウム化合物で還元して得られる炭化水素溶媒に不溶のハイドロカルビルオキシ基を含有する固体生成物を、エチレンで予備重合処理したのち、炭化水素溶媒中エーテル化合物及び四塩化チタンの存在下に８０〜１００℃の温度でスラリー状態で処理して得られるハイドロカルビルオキシ基含有固体触媒成分、
（ｂ）有機アルミニウム化合物よりなる触媒系
などの少なくともチタン、マグネシウムおよびハロゲンを必須成分とするチーグラー・ナッタ型触媒を用いて、（ｂ）成分中のＡｌ原子／（ａ）成分中のＴｉ原子のモル比を１〜２０００、好ましくは５〜１５００、（ｃ）成分／（ｂ）成分中のＡｌ原子のモル比を０．０２〜５００、好ましくは０．０５〜５０となるように使用し、重合温度２０〜１５０℃、好ましくは５０〜９５℃、重合圧力は大気圧〜４０ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、好ましくは２〜４０ｋｇ／ｃｍ2Ｇの条件下に、第一工程で実質的に不活性溶剤の不存在下にプロピレンとエチレンおよび分子量調節のために水素を供給してプロピレン−エチレン共重合体部分（Ａ成分）を生成した後、引き続いて第二工程で気相中でプロピレンとエチレンと水素を供給してプロピレン−エチレン共重合体部分（Ｂ成分）を生成することによって製造できる。
【００２７】
上記プロピレン系ブロック共重合体は、溶融混練時に有機過酸化物の存在下、または不存在下に公知の方法で、例えばメルトフローレートで代表される流動性を変化させることができる。例えば、２，５−ジメチル−２，５−ジターシャリーブチルパーオキシヘキサンなどのパーオキサイドを加えてヘンシェルミキサーで混合後、２５０℃で溶融混練し、メルトフローレートを調整することなどが挙げられる。また、上記プロピレン系ブロック共重合体は、必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、防曇剤、造核剤などを含ませることもできる。
【００２８】
本発明で用いるオレフィン系樹脂又はオレフィン系樹脂を主体とする樹脂組成物からなる軟質材は、エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴムとオレフィン系樹脂とからなる熱可塑性エラストマー、またはエチレン・α−オレフィン系共重合体ゴムとオレフィン系樹脂との混合物を架橋剤の存在下で動的架橋してなる部分架橋型熱可塑性エラストマーからなるものがより好適な衝撃吸収部品を得るのに好ましい。
【００２９】
上記エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴムとしては、例えばエチレン・プロピレン共重合体ゴム、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体ゴム等のオレフィンを主成分としたゴムが挙げられる。非共役ジエンとしては、例えばジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン、1,4-ヘキサジエン、シクロオクタジエン、メチレンノルボルネン等が挙げられる。このようなエチレン・α−オレフィン系共重合体ゴムの中でも、エチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネンゴム（以下ＥＰＤＭと称する）が好ましい。
【００３０】
また、上記オレフィン系樹脂としては、例えばポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレンとプロピレン以外のα−オレフィンとの共重合体が好ましく用いられる。
【００３１】
上記熱可塑性エラストマーにおいて、エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴムとオレフィン系樹脂の比率は、重量比で通常５：９５〜８０：２０である。
【００３２】
部分架橋型熱可塑性エラストマーを製造するに当たっては、架橋剤として有機過酸化物が通常用いられる。有機過酸化物としては、例えばジアルキルパーオキサイドが好ましい。また、ビスマレイミド化合物などの架橋助剤の存在下、ごく少量の有機過酸化物を用いて動的架橋することが好ましく、この場合には、エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴムが適度に架橋されて耐熱性が向上すると同時に高流動が得られる。
【００３３】
エチレン・α−オレフィン系共重合体ゴムとオレフィン系樹脂との合計量１００重量部当り、架橋助剤は１．５重量部部以下、好ましくは０．６重量部以下用いられ、また、有機過酸化物は０．２重量部以下、好ましくは０．１重量部以下、より好ましくは０．０７重量部以下用いられる。
動的架橋は、一軸混練押出あるいは二軸混練押出等の連続混練押出による方法が好適である。
【００３４】
本発明の衝撃吸収部品は、予め任意の成形法により成形された軟質材あるいは硬質材の一方を、金型キャビティ内にセットし、このキャビティ内に加熱溶融した他方の材料を注入し、冷却固化させ、双方を一体化することにより製造することができる。
【００３５】
上記製法において硬質材と軟質材を一体化する方法は、最終製品の形状、大きさ、要求物性等により異なるが、具体的には以下のような方法が挙げられる。
（１）射出成形、押出成形、カレンダー成形、圧縮成形等のいずれかの成形法により予め成形された軟質材を射出成形機の金型へインサートし、残り部分へ硬質材を射出して軟質材と熱融着させる方法。
（２）射出成形、押出成形、カレンダー成形、圧縮成形等のいずれかの成形法により予め成形された硬質材を射出成形機の金型へインサートし、残り部分へ軟質材を射出して硬質材と熱融着させる方法。
（３）多色射出成形機と多色成形用金型を用い、最初に軟質材を射出し冷却固化させた後、次いで硬質材を射出して軟質材と熱融着させる方法。
（４）多色射出成形機と多色成形用金型を用い、最初に硬質材を射出し冷却固化させた後、次いで軟質材を射出して硬質材と熱融着させる方法。
【００３６】
また、本発明の衝撃吸収部品は、少なくても２本のシリンダーを有する射出成形機を用いて、それぞれのシリンダーに配置した軟質材および硬質材を単一のキャビティを有する金型に注入し、冷却固化させ、双方を一体化することにより製造することができる。
【００３７】
上記製法において硬質材と軟質材を一体化する方法は、最終製品の形状、大きさ、要求物性等により異なるが、具体的には以下のような方法が挙げられる。
（１）２種類の溶融樹脂を用いたサンドイッチ成形法により、最初に軟質材を射出し、次いで硬質材を射出し冷却固化することにより、軟質材からなる層／硬質材からなる層／軟質材からなる層の順に構成された３層積層体を得る方法。
【００３８】
また、本発明の衝撃吸収部品は、図４に示すようなリブ構造体であってもよく、この場合、衝撃荷重４が加えられるとリブの交点４１付近が破壊の起点となり、そのリブの交点４１付近に軟質材２を配置することにより耐衝撃性が向上する。図４は、本発明の実施形態の一例であって、リブ構造体のリブの交点付近に軟質材を配置した図面である。
【００３９】
本発明の衝撃吸収部品は各種用途に供することが可能であり、例えば乗員頭部を保護するインスツルメントパネル、ピラーガーニッシュ、ルーフレールガーニッシュ、乗員膝部を保護するドアグラブアウター、コラムカバー、側面からの衝突時に乗員を保護するドアトリム、衝突時に車体を保護するバンパーフェイシャー、バンパービーム等の自動車内外装部品や家電・弱電製品ハウジング等に好適である。
特に、本発明の衝撃吸収部品は、自動車部品の中でもとりわけバンパービームに用いることが非常に好適である。具体的には、図５に示すように、硬質材１からなるバンパービームに対する衝撃荷重４と反対側５１の破壊の起点となる車体側付近に軟質材２を配置することが好ましい。図５は本発明の実施形態の一例であるバンパービームに軟質材を配置した図を示し、３はバンパービームを車体に固定する固定部である。
【００４０】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４１】
これら実施例および比較例において、各種の評価に用いられた試験法は以下の通りである。
（１）圧縮成形条件
成形機：(株)新藤金属工業所製  ＮＦ−３７
成形品サイズ：３００ｍｍ×２６０ｍｍ×１．０ｍｍ
加熱温度：２００℃、予熱時間：５分、加圧力：１００ｋｇ／ｃｍ2、加圧時間：５分
（２）射出成形条件
成形機：日精樹脂工業(株)製  ＦＳ１６０Ｓ２５ＡＳＥＮ
成形品サイズ：１００ｍｍ×４００ｍｍ×５ｍｍ
シリンダー温度：２２０℃、金型温度：４０℃
（３）メルトフローレート（ＭＦＲ）
ＪＩＳ−Ｋ７２１０の条件１４に規定された方法に基づき測定した。
【００４２】
（４）プロピレン系ブロック共重合体のＡ成分、Ｂ成分の割合（重量％）
Ａ成分およびＢ成分の重合時の物質収支から、Ａ成分の割合（ＰＡ）、Ｂ成分の割合（ＰＢ）を求めた。
（５）プロピレン系ブロック共重合体の極限粘度（［η］）
ウベローデ型粘度計を用いて１３５℃テトラリン中で測定を行った。
Ａ成分、Ｂ成分の極限粘度（［η］Ａ、［η］Ｂ）
第一工程のＡ成分の重合終了後に測定した極限粘度［η］Ａと、第二工程の重合終了後に測定した極限粘度［η］ＡＢ、およびＡ成分の割合（ＰＡ）、Ｂ成分の割合（ＰＢ）から、次式によりＢ成分の極限粘度［η］Ｂを求めることとした。
［η］Ｂ＝（［η］ＡＢ−［η］Ａ×ＰＡ／１００）×１００／ＰＢ
（６）エチレン単位の含有量
高分子ハンドブック（１９９５年、紀伊国屋書店発行）の６１６ページに記載されている方法により、13Ｃ−ＮＭＲ法で測定を行った。
Ａ成分、Ｂ成分のエチレン単位の含有量（ＥＡ、ＥＡ）
第一工程のＡ成分の重合終了後に測定したエチレン単位の含有量（ＥＡ）と、第二工程の重合終了後に測定したエチレン単位の含有量（ＥＡＢ）、およびＡ成分の割合（ＰＡ）、Ｂ成分の割合（ＰＢ）から、次式によりＢ成分のエチレン単位の含有量（ＥＢ）を求めることとした。
ＥＢ＝（ＥＡＢ−ＥＡ×ＰＡ／１００）×１００／ＰＢ
【００４３】
（７）曲げ弾性率
ＪＩＳ−Ｋ−７２０３に規定された方法に基づき測定した。
（８）衝撃性能
各構造体を１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさに切断し、２３℃の恒温槽内に５時間放置した後、恒温槽内に設置したホルダー（開口部径５０ｍｍφ）に固定し、レオメトリクス社製ハイレートインパクト試験機ＲＩＴ−８０００を用いて、先端径５／８インチのダートで、試料を１ｍ／秒の一定速度で打抜いた。この時にダートに設置したロードセルにより測定される荷重とダート変位の関係及び、試料の破断面から破壊形態を決定した。耐衝撃性に優れた材料は延性破壊を示し、耐衝撃性が劣る材料は脆性破壊を示す。バンパービーム用の材料はこの評価方法で延性破壊を示す材料が適している。
【００４４】
実施例１
プロピレンブロック共重合体（住友化学工業(株)製、エクセレン  ＫＳ３７Ｇ１、ＭＦＲ＝２．５ｇ／１０分、２３℃における曲げ弾性率＝３３０ＭＰａ）を用い圧縮成形にて３００ｍｍ×２６０ｍｍ×１ｍｍの軟質材シートを作製した。
前記プロピレンブロック共重合体の第一工程で得られるエチレン-プロピレン共重合体（Ａ成分）と第二工程で得られるエチレン-プロピレン共重合体（Ｂ成分）の重合比は５１．６／４８．４であり、Ａ成分とＢ成分のエチレン単位の含有量はそれぞれ３．６重量％、１５．２重量％、従って、エチレン単位の含有量の差（ＥＢ−ＥＡ）は１１．６重量％であった。また、共重合体を構成しているパウダーの極限粘度はＡ成分（[η]Ａ）が３．０３ｄｌ／ｇ、Ｂ成分（[η]Ｂ）が３．９６ｄｌ／ｇ、従って、極限粘度比（[η]Ｂ／[η]Ａ）は１．３１である。上記プロピレンブロック共重合体（ＫＳ３７Ｇ１）は本パウダーを窒素ガス雰囲気下でパーオキサイド分解により得られたペレットである。
この軟質材シートを１００ｍｍ×２６０ｍｍ×１ｍｍに切出し、金型キャビティ壁面に密着させて型閉めを行い射出成形用樹脂(硬質材)を型内に供給して１００ｍｍ×４００ｍｍ×５ｍｍの積層構造体を得た。なお、射出成形用樹脂はプロピレン単独重合体（住友化学工業(株)製、住友ノーブレン  Ｈ５０１、ＭＦＲ＝３ｇ／１０分、２３℃における曲げ弾性率＝１３７０ＭＰａ）を用いた。得られた積層構造体を硬質材側からダートで打抜き衝撃性能を評価した。破壊の起点はダートが衝突している裏側の最も歪みの大きい部位であった。軟質材がこの部位に配置されている為、この積層構造体は延性破壊を示した。結果を表１に示す。
【００４５】
実施例２
熱可塑性エラストマー（住友化学工業(株)製、住友ＴＰＥ  ９０３、ＭＦＲ＝５ｇ／１０分、２３℃における曲げ弾性率は５５０ＭＰａ）を用い圧縮成形にて３００ｍｍ×２６０ｍｍ×１ｍｍの軟質材シートを作製した。この軟質材シートを１００ｍｍ×２６０ｍｍ×１ｍｍに切出し、金型キャビティ壁面に密着させて型閉めを行い実施例１で用いたものと同じ射出成形用樹脂（Ｈ５０１）を型内に供給して１００ｍｍ×４００ｍｍ×５ｍｍの積層構造体を得た。得られた積層構造体を硬質材側からダートで打抜き衝撃性能を評価した。破壊の起点はダートが衝突している裏側の最も歪みの大きい部位であった。軟質材がこの部位に配置されている為、この積層構造体は延性破壊を示した。結果を表１に示す。
【００４６】
比較例１
金型内に軟質材シートを貼合せず、実施例１で用いたものと同じ射出成形用樹脂（Ｈ５０１）を実施例１と同様に射出成形のみ実施して構造体を得た。得られた構造体をダートで打抜き衝撃性能を評価した。破壊の起点はダートが衝突している裏側の最も歪みの大きい部位であった。軟質材がこの部位に配置されていない為、この構造体は脆性破壊を示した。結果を表１に示す。
【００４７】
比較例２
実施例１で作製したものと同じ積層構造体を実施例１と反対側の軟質材側からダートで打抜き衝撃性能を評価した。破壊の起点はダートが衝突している裏側の最も歪みの大きい部位であった。この積層構造体には軟質材が存在しているが、この部位に軟質材が配置されていない為、脆性破壊を示した。結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、破壊の起点付近に軟質材を配置することにより剛性を維持しつつ耐衝撃性に優れた軽量な衝撃吸収部品が提供できる。
また、本発明は上記の優れた物性を奏する衝撃吸収部品を容易に効率的に製造する方法が提供できる。
また、本発明は自動車の内装または外装部品として好適であり、特にバンパービームとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の衝撃吸収部品の一例であって、部分的に軟質材を配置した形態を示す図面である。
【図２】本発明の衝撃吸収部品の一例であって、２層の積層体からなる形態を示す図面である。
【図３】本発明の衝撃吸収部品の一例であって、３層の積層体からなる形態を示す図面である。
【図４】本発明の衝撃吸収部品の一例であって、リブ構造体のリブの交点付近に軟質材を配置した形態を示す図面である。
【図５】本発明の適用例であるバンパービームに軟質材を配置した形態を示す図面である。
【符号の説明】
１・・・硬質材、２・・・軟質材、３・・・固定部、４・・・衝撃荷重
５・・・引張力、６・・・破壊の起点、４１・・・リブ交点
５１・・・衝撃荷重と反対側の面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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