(57)【要約】【課題】  熱可塑性樹脂発泡体からなり、発生する最大荷重を抑えながら、一定の荷重を維持することでより多くのエネルギーを吸収する性能を有し、バンパーコア、側突材などに適したエネルギー吸収部材を提供すること【解決手段】  熱可塑性樹脂発泡体からなるエネルギー吸収部材であって、該エネルギー吸収部材を圧縮した場合に、破壊されてなる部位が圧縮方向に実質的に垂直な層状をなし、該部位に隣接した部位が順次破壊されていくことによって圧縮されていくことを特徴とするエネルギー吸収部材。【選択図】    図１
2009292919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂発泡体からなるエネルギー吸収部材であって、該エネルギー吸収部材を圧縮した場合に、破壊されてなる部位が圧縮方向に実質的に垂直な層状をなし、該部位に隣接した部位が順次破壊されていくことによって圧縮されていくことを特徴とするエネルギー吸収部材。
【請求項２】
曲げ破断歪が０．１％以上２．５％以下である熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項１記載のエネルギー吸収部材。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂が、ポリスチレン系樹脂である請求項１または２記載のエネルギー吸収部材。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂が、単量体として、芳香族ビニル、不飽和ジカルボン酸無水物、Ｎ−アルキル置換マレイミドからなる共重合体と、単量体として、芳香族ビニル、シアン化ビニルからなる共重合体を混合してなる熱可塑性樹脂組成物である請求項１〜３何れか一項に記載のエネルギー吸収部材。
【請求項５】
請求項１〜４何れか一項に記載のエネルギー吸収部材からなる自動車用バンパーコア。
【請求項６】
請求項１〜４何れか一項に記載のエネルギー吸収部材からなる自動車用側突材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂発泡体からなるエネルギー吸収部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー吸収部材は、自動車バンパーの芯材、側突材などの様々な用途に使用されており、燃費の向上やコスト削減の観点から軽量化が求められている。
【０００３】
エネルギー吸収部材は衝撃を受けると、それ自身が部分破壊や変形することによって衝撃エネルギーを吸収するので、被保護物が直接衝撃を受けることはないが、それでも衝撃によって荷重が発生する。この荷重が大きすぎると被保護物が破壊、機能消失してしまうので、発生する最大荷重をできるだけ抑えたエネルギー吸収部材が望ましい。
【０００４】
一方、エネルギー吸収量は、衝撃荷重とエネルギー吸収部材の変形量の積算であり、衝撃荷重が大きいほうがより多くのエネルギーを吸収できる。これら２つの相反する事象より、エネルギー吸収部材に要求される最も重要な性能としては、発生する最大荷重を抑えながら、一定の荷重を維持することでより多くのエネルギーを吸収することが挙げられる。
【０００５】
このような性能を示すエネルギー吸収部材として、圧縮したときに順次座屈する材料である硬質ポリウレタンフォーム、ハニカム状の構造体が知られている。順次座屈する材料を圧縮し続けた場合、圧縮方向に垂直な面状の座屈が始まった後に順次同様の座屈が連続して起こるので、座屈が開始した後は実質的に一定の荷重が持続する。
【０００６】
特許文献１には、ハニカム構造からなる衝撃吸収体が開示されている。ハニカム構造からなる衝撃吸収体を圧縮した場合、順次座屈することによって大きな圧縮歪まで一定の圧縮応力を示すが、圧縮初期に材料が座屈する際に大きな応力ピークを生じるために、保護すべき対象物に大きな衝撃力が加わり、エネルギー吸収部材として十分な特性とは言いがたい。
【０００７】
特許文献２には、応力−圧縮歪曲線で降伏点を持たず、圧縮率が１０〜６５％の範囲で応力が一定であり、圧縮した際に順次セル破壊が生じる硬質ポリウレタンフォームが開示されているが、硬質ポリウレタンフォームは高コストである上、吸湿による体積増加が大きいため、外気にさらされる自動車バンパーの芯材としては不適当である。また、硬質ポリウレタンフォームは一般的な熱可塑性樹脂発泡体と比較して、同じ圧縮応力を得るための発泡体密度が大きいために、軽量化という点で熱可塑性樹脂発泡体に劣る。また、リサイクル困難である。
【０００８】
特許文献３には、複数の熱可塑性押出ストランド発泡体を合体させることによって、一つの方向において他の方向よりも高い圧縮強度を有する発泡体を得て、この圧縮強度が高い方向に衝撃を加えて衝撃を吸収すること開示されている。この発泡体は同じ材料で同じ密度の発泡体よりも２５％歪時の圧縮強度が高くなることが示されている。しかしながら、本文献にはポリオレフィンからなる発泡体しか開示されていない。ポリオレフィンはその機械的特性の温度依存が大きく、比較的高い温度となる自動車内では高温になったときに十分な衝撃吸収性能を発揮できないという欠点がある。
【０００９】
このように、従来技術で圧縮時に順次座屈して変形するエネルギー吸収部材は圧縮初期の大きな応力ピーク、あるいはリサイクル困難、軽量性、吸水したときの寸法変化に問題があった。軽量、リサイクル可能、吸水したときの寸法変化が少ない熱可塑性樹脂発泡体によってなる良好なエネルギー吸収部材が求められている。
【特許文献１】特開昭６０−４９１４４号公報
【特許文献２】特開平５−３３１３６４号公報
【特許文献３】特表２００２−５１１９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、熱可塑性樹脂発泡体からなり、発生する最大荷重を抑えながら、一定の荷重を維持することで、より多くのエネルギーを吸収する性能を有し、バンパーコア、側突材などに適したエネルギー吸収部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１は、熱可塑性樹脂発泡体からなるエネルギー吸収部材であって、該エネルギー吸収部材を圧縮した場合に、破壊されてなる部位が圧縮方向に実質的に垂直な層状をなし、該部位に隣接した部位が順次破壊されていくことによって圧縮されていくことを特徴とするエネルギー吸収部材に関する。
【００１２】
好ましい態様としては、
（１）曲げ破断歪が０．１％以上２．５％以下である熱可塑性樹脂からなることを特徴とする、
（２）前記熱可塑性樹脂が、ポリスチレン系樹脂である、
（３）前記熱可塑性樹脂が、単量体として、芳香族ビニル、不飽和ジカルボン酸無水物、Ｎ−アルキル置換マレイミドからなる共重合体と、単量体として、芳香族ビニル、シアン化ビニルからなる共重合体を混合してなる熱可塑性樹脂組成物である、
前記記載のエネルギー吸収部材に関する。
【００１３】
本発明の第２は、前記記載のエネルギー吸収部材からなる自動車用バンパーコアに関し、本発明の第３は、前記記載のエネルギー吸収部材からなる自動車用側突材に関する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のエネルギー吸収部材は、発生する最大荷重を抑えながら、一定の荷重を維持することでより多くのエネルギーを吸収する性能を有する。また熱可塑性樹脂発泡体からなるため、吸湿による体積増加が小さく、リサイクル可能であり、軽量であるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のエネルギー吸収部材は、熱可塑性樹脂発泡体からなり、圧縮した場合に、破壊されてなる部位が圧縮方向に実質的に垂直な層状をなし、該部位に隣接した部位が順次破壊されていくことによって圧縮されていく。
【００１６】
このような圧縮変形挙動を確かめるには、圧縮試験機を用いて一定の速度で圧縮してその挙動を観察する。具体的には、エネルギー吸収部材を円柱形や直方体などの、平面図形をその面に垂直な向きに平行移動させた後にできる立体の形状に切削あるいは成形して試験片とし、剛直な２つの平盤（以下、圧縮板とも称す）の間にこの試験片を置き、試験片の側面に圧縮方向に垂直な向きの直線を１０本程度一定間隔で引き、試験片を圧縮歪が８０％以上になるまで圧縮して直線を観察し、どの部分が圧縮されるかを見る。
【００１７】
本発明のエネルギー吸収部材をこの方法で圧縮した場合、圧縮初期、通常は圧縮歪３％〜２０％のとき、直線の間隔が圧縮前の部分と比較して明らかに狭くなる部分が現れ、他の部分と明らかに区別される。この直線の間隔が狭くなった部位は、エネルギー吸収体が破壊された部位であり、この部位は圧縮方向に垂直な層状をなす。この破壊された層状部位は、圧縮板に接触した部分である試験片の端部に生ずることが多いが、直方体の中央部に生ずることもある。
【００１８】
更に圧縮していくと、層状の破壊された部位に隣接した部位が順次破壊されていくことによって、直線の間隔が狭くなった部分が増えていき、この破壊された部位は、まだ破壊されていない、直線の間隔が圧縮初期と比べてほとんど変わらない部位と明らかに区別され、圧縮方向に垂直な層状を成す。
【００１９】
更に圧縮していき、概ね圧縮歪６０％〜９０％に達すると破壊された部位が試験片全体に渡り、すなわち直線の間隔が圧縮前の間隔と比較して明らかに狭い部位が全体に渡る。
【００２０】
圧縮した際に、このような挙動を示すためには、樹脂の種類・特性、発泡倍率、セルの構造等様々な要因が想定されるが、代表的には、セル構造に起因することが考えられる。
【００２１】
一つの態様として、本発明のエネルギー吸収部材は、セル形状に異方性をもつことが好ましい。セル形状に異方性を持つとは、セルが特定の方向に長い形状であるということである。具体的には、互いに直交する３方向のセル径を測定し、最も大きなセル径を最大主寸法Ｄ１とし、中間のセル径を中間主寸法Ｄ２とし、最も小さいセル径を最小主寸法Ｄ３とする。なお、前記３方向の内、最も大きなセル径となる方向を方向１、中間のセル径となる方向を方向２、最も小さいセル径となる方向を方向３と呼ぶ。
【００２２】
そして、セルの異方性因子Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ
Ｒ１＝Ｄ１／Ｄ２
と
Ｒ２＝Ｄ１／Ｄ３
と定義したとき、Ｒ２の値が１．２５より大きいことが好ましい。このような異方性のある熱可塑性樹脂発泡体の場合、も大きなセル径となる方向（方向１）を圧縮方向とすると本発明の順次破壊されるエネルギー吸収部材となる。
【００２３】
異方性を有する発泡体の場合、平均セル径Ｄは１００μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
異方性を有する発泡体を得る方法としては、例えば、熱可塑性樹脂を押出機内で溶融混練し、更に発泡剤を圧入して混練し、スリット状のダイから大気中に押出して発泡体を得る押出発泡法がある。
【００２５】
発泡体が押出されるときに厚さ方向に拡大するため、セル形状の異方性因子が１．２５よりも大きな発泡体を得ることができる。セル異方性因子を格段に大きくするためには、押出発泡時に溶融樹脂を大気中へ発泡させるときの厚み拡大率を大きくすることが好ましい。厚み拡大率を大きくする方法としては、成形時の成形抵抗を大きくするために、成形ロールの速度を遅くする方法がある。
【００２６】
また、発泡剤を含浸した発泡性樹脂粒子を作製し、該発泡性樹脂粒子を加熱して予備発泡させて予備発泡粒子を作製し、該予備発泡粒子を型内発泡成形するというビーズ発泡成形法において、予備発泡粒子を金型内に充填し、加熱して予備発泡粒子同士を融着させるとともに膨張させて一旦粒子間の隙間がない発泡体を形作った後に、一方の金型を移動させ、その方向に更に該発泡体を膨張させて、セル形状がその移動方向に長く伸びた成形体を得ることができる。
【００２７】
本発明のエネルギー吸収部材の別の好ましい態様として、平均セル径Ｄが大きい熱可塑性樹脂発泡体があげられる。
【００２８】
ここで言う平均セル径Ｄとは、前出の、最大主寸法Ｄ１、中間主寸法Ｄ２、最小主寸法Ｄ３から次式にて定義されるものである。
Ｄ＝（Ｄ１×Ｄ２×Ｄ３）１／３
この態様においては、平均セル径Ｄが３５０μｍ以上３０００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは４００μｍ以上２５００μｍ以下である。
【００２９】
平均セル径が前記範囲の場合、本発明のエネルギー吸収部材のような圧縮時の挙動を示す傾向がある。
【００３０】
平均セル径の大きな熱可塑性樹脂発泡体を作製する方法としては、例えば、発泡剤を含浸した発泡性樹脂粒子を作製し、該発泡性樹脂粒子を加熱して予備発泡させ予備発泡粒子を作製し、該予備発泡粒子を型内発泡成形するという方法において、発泡剤を含浸する際に分散媒しての水を使用せずに、耐圧容器内に揮発性発泡剤と樹脂を入れて発泡剤が液体の状態になるような高圧に保ち、加熱攪拌して発泡剤を含浸させることによって作製した発泡性樹脂粒子を加熱して予備発泡することによって平均セル径Ｄの大きな予備発泡粒子を作製することができる。更にこの予備発泡粒子を型内成形することによって熱可塑性樹脂発泡体を得ることができる。
【００３１】
また、ビーズ発泡型内成形において、予備発泡粒子を作製するのに、丸棒状のダイを用いてストランド状の発泡体を押出し、それを一定形状に細かく切ることによって平均セル径Ｄが大きい予備発泡粒子を作製し、予備発泡粒子を型内で成形する方法がある。
【００３２】
また、熱可塑性樹脂を押出機内で溶融混練し、更に発泡剤を圧入して混練し、ダイから大気中に押出して発泡成形体を得るという押出成形法において、丸棒状のダイを用いて押出すことによって平均セル径Ｄが３５０μｍ以上３０００μｍ以下である本発明のエネルギー吸収部材を得ることができる傾向がある。
【００３３】
本発明において熱可塑性樹脂発泡体を構成する熱可塑性樹脂は、曲げ破壊歪が０．１％以上２．５％以下であることが好ましく、より好ましくは、０．１％以上１．５以下である。
【００３４】
曲げ破断歪が０．１％以上２．５％以下である熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂発泡体に曲げ変形を加えた場合、変形が小さいうちに破壊されてなる部位が圧縮方向に実質的に垂直な層状に生じる傾向がある。このような発泡体に圧縮変形を加えた場合、圧縮方向に垂直な層状の破壊された部位が生じ、圧縮歪を大きくするにつれて順次破壊された部位が生じていくために、一定の圧縮応力が持続し、良好なエネルギー吸収特性を発揮する傾向があると考えられる。
【００３５】
なお曲げ破断歪は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１７１に準じて測定する。発泡体の基材樹脂を厚さ６ｍｍ、幅１５ｍｍ、長さ１２０ｍｍの短冊状試験片に成形し、２３℃±１℃の恒温室で２４時間放置し、曲げ試験用の試験片を得た。引っ張り圧縮試験機を用いて３点曲げ試験を実施した。支点間距離は９０ｍｍ、試験速度（圧子の降下速度）は２ｍｍ／ｍｉｎとした。破断歪εｂ［％］は、破断時のたわみｓｂ［ｍｍ］、試験片の厚さｈ［ｍｍ］、支点間距離Ｌ［ｍｍ］から次式により与えられる。
εｂ＝（６×ｈ×ｓｂ×１００）／（Ｌ２）
このような特性を有する熱可塑性樹脂として、具体的には、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、フェニレンエーテル系樹脂、及び、前記樹脂とスチレン系樹脂の混合物が挙げられる。また、前記樹脂を構成する単量体と無水マレイン酸、Ｎ−アルキル置換マレイミド等との共重合体、芳香族ビニルと無水マレイン酸、Ｎ−アルキル置換マレイミド等との共重合体、芳香族ビニル−シアン化ビニル共重合体、及びこれらの樹脂からなる樹脂組成物などが挙げられる。中でも、芳香族ビニル、不飽和ジカルボン酸無水物およびＮ−アルキル置換マレイミドからなる共重合体と芳香族ビニル−シアン化ビニル共重合体を混合してなる熱可塑性樹脂組成物、またはポリスチレン系樹脂が好ましい。
【００３６】
本発明の熱可塑性樹脂発泡体は、圧縮試験に基づく６０％歪時応力（以下、Ｓ６０％と表記する）と１０％歪時の荷重（以下、Ｓ１０％と表記する）の荷重比（Ｓ６０％）／（Ｓ１０％）の値は、０．７０以上１．３０以下であることが好ましい。発生する最大荷重をできるだけ抑えてエネルギーを吸収するためには０．７５以上１．２０以下がより好ましい。
【００３７】
圧縮試験は、ＡＳＴＭ  Ｄ１６２１に準じて行なう。試料を一定速度で圧縮し、（応力）＝（圧縮荷重）／（試料断面積）、歪＝（圧縮変形量）／（試料初期厚さ）により算出する。
【００３８】
なお、本発明においては、前記熱可塑性樹脂組成物に必要に応じて、造核剤、安定剤、滑剤、難燃剤、帯電防止剤、可塑剤、吸水剤、輻射抑制剤等の添加剤を配合してもよい。
【００３９】
本発明の熱可塑性樹脂発泡体を得るための発泡剤としては、物理型発泡剤および化学型発泡剤からなる群から選ばれた１種または２種以上混合して使用することができる。
【００４０】
物理型発泡剤の具体例としては、例えば、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン等の炭化水素；１，１−ジフルオロエタン、１，２−ジフルオロエタン、１，１，１−トリフルオロエタン、１，１，２−トリフルオロエタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、１，１，２，２−テトラフルオロエタン、１，１，１，２，２−ペンタフルオロエタン、ジフルオロメタン、トリフルオロメタン等のフッ素化炭化水素；二酸化炭素、窒素、水、アルゴン、ヘリウム等の無機ガス；ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、イソプロピルエーテル、ｎ−ブチルエーテル、ジイソアミルエーテル等のエーテル類等が挙げられる。これらは、単独で、または２種以上混合して使用することができる。
【００４１】
化学型発泡剤の具体例としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ｐ，ｐ’−オキシビス−ベンゼンスルホニルヒドラジド、ヒドラゾジカルボンアミド、炭酸ナトリウム、アゾジカルボンアミド、テレフタルアジド、５−フェニルテトラゾール、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド等が挙げられる。これらは、単独で、または２種以上混合して使用することができる。
【００４２】
本発明のエネルギー吸収部材を構成する熱可塑性樹脂発泡体の密度については、良好なエネルギー吸収特性が得られるという点から、１１ｋｇ／ｍ３以上１１０ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましく、１５ｋｇ／ｍ３以上１００ｋｇ／ｃｍ３以下であることが更に好ましく、この範囲で所望の衝撃荷重に応じ密度を調整することができる。
【００４３】
本発明のエネルギー吸収部材に用いる熱可塑性樹脂発泡体は、耐熱性を有していることが好ましい。本発明で言う耐熱性とは、８０℃に保った熱風循環乾燥機内に１６８時間暴露した場合の体積変化率が３％以下であることを言う。
【００４４】
本発明のエネルギー吸収部材は、優れた衝撃吸収性能を有しているため、自動車の側突パッド、バンパーの芯材等に好適に用いられる。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明のエネルギー吸収部材を具体的な実施例により詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００４６】
（試験方法）
（圧縮変形挙動の観察）
発泡体から厚さ２５ｍｍの直方体形状、或いは、円柱形状を切り出して試験片とし、厚さ方向に垂直な線を発泡体側面に３ｍｍ間隔で描き、厚さ方向に一定速度２．５ｍｍ／分の速度で圧縮歪８８％まで圧縮する試験を行ない、圧縮変形挙動を観察した。
【００４７】
（平均セル径）
発泡体断面写真の縦／横に線を引き、それぞれの線を横切るセルの数を数え、線の長さをセルの数で割って縦、横それぞれの方向におけるセル１個あたりの幅を算出する。次式に従ってそれぞれの方向のセル径を算出する。
【００４８】
セル径＝１．５×セル１個あたりの幅
始めの断面に直交する１断面の写真上に、先ほどセル径を算出した２方向のどちらに対しても直行する方向の線を引き、セル径を同じ方法で算出する。このようにして求めた、発泡体内の互いに直交する３つの方向のセル径を、大きな順に、最大主寸法Ｄ１、中間主寸法Ｄ２、最小主寸法Ｄ３とする。次式に従って平均セル径Ｄを算出した。
【００４９】
Ｄ＝（Ｄ１×Ｄ２×Ｄ３）１／３
（異方性因子）
セル形状の異方性因子Ｒ１を次式
Ｒ１＝Ｄ１／Ｄ２
により算出し、セル形状の異方性因子Ｒ２を
Ｒ２＝Ｄ１／Ｄ３
により算出した。
【００５０】
（圧縮特性）
ＡＳＴＭ  Ｄ１６２１に準じて測定し、応力歪曲線を算出した。なお、応力は（圧縮荷重）／（試料断面積）、圧縮歪は（圧縮変形量）／（試料初期厚さ）により算出した。
【００５１】
（実施例１）
共重合体Ａとして、スチレン４９重量％、Ｎ−フェニルマレイミド５０％、無水マレイン酸１重量％の共重合体である電気化学工業（株）製、商品名：デンカＩＰ  ＭＳ−ＮＡ、共重合体Ｂとして、アクリロニトリル２５重量％、スチレン７５重量％の共重合体である電気化学工業（株）製、ＡＳ−ＸＧＳを使用し、共重合体Ａ／共重合体Ｂを６０重量％／４０重量％の比率にて混合し、熱可塑性樹脂組成物とした。熱可塑性樹脂塑性物の曲げ破断歪は０．４９％であった。この熱可塑性樹脂組成物を、口径６５ｍｍの一段目押出機と口径９０ｍｍの二段目押出機とを直列に連結した二段連結型押出機へ５０ｋｇ／時間の割合で供給した。前記口径６５ｍｍの押出機に供給した熱可塑性樹脂組成物を、約２６０℃に加熱して溶融混練した後、一段目押出機の先端付近において、熱可塑性樹脂組成物１００重量部に対し、発泡剤としてジメチルエーテル２．５重量部およびｎ−ブタン３．５重量部を溶融された熱可塑性樹脂組成物に圧入した。その後、これに連結された口径９０ｍｍの押出機で樹脂温度が１８０℃になるように冷却して、口径９０ｍｍの押出機の先端に設けた矩形スリットダイから大気中に押出し、密度３９．２ｋｇ／ｍ３である板状の発泡体を得た。顕微鏡により得られた発泡体のセル構造を観察してセル径の最大主寸法Ｄ１、中間主寸法Ｄ２，最小主寸法Ｄ３を算出し、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３から平均セル径Ｄ、セルの異方性因子Ｒ１、Ｒ２を算出して表１に示す。最大主寸法を与える方向１は板状発泡体の厚さ方向であった。この発泡体から縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ２５ｍｍの直方体形状を切り出して試験片とし、厚さ方向に垂直な線を発泡体側面に３ｍｍ間隔で描き、厚さ方向に一定速度２．５ｍｍ／分の速度で圧縮歪８８％まで圧縮する試験を行ない、圧縮変形挙動を観察した。圧縮歪４％までは全体が均等に圧縮され、その後上底面から破壊され始め、上から順次破壊されていった。圧縮中は、直線の間隔が明らかに狭くなった破壊された部位と直線の間隔が圧縮前とほとんど変わらない破壊されていない部位を明確に区別することができた。破壊された部位は圧縮方向にほぼ垂直に層状をなしていた。順次破壊が起こっている間、圧縮力はほぼ一定であった。圧縮歪８３％に達するとほぼ全体が破壊されたように見え、ここから圧縮力が急激に上昇した。圧縮試験の応力歪曲線から算出した応力比＝（Ｓ６０％）／（Ｓ１０％）を表１に示す。圧縮変形挙動の過程の写真を図１に示す。
【００５２】
【表１】
2009292919.tif 000003
【００５３】
（実施例２）
共重合体Ａとして、スチレン４９重量％、Ｎ−フェニルマレイミド５０重量％、無水マレイン酸１重量％の共重合体である電気化学工業（株）製、商品名：デンカＩＰ  ＭＳ−ＮＡ、共重合体Ｂとして、アクリロニトリル２５重量％、スチレン７５重量％の共重合体である電気化学工業（株）製、ＡＳ−ＸＧＳを使用し、共重合体Ａ／共重合体Ｂを３０重量％／７０重量％の比率にて混合し、熱可塑性樹脂組成物とした。熱可塑性樹脂塑性物の曲げ破断歪は０．７４％であった。口径６５ｍｍの一段目押出機と口径９０ｍｍの二段目押出機とを直列に連結した二段連結型押出機へ５０ｋｇ／時間の割合で供給した。前記口径６０ｍｍの押出機に供給した樹脂組成物を、約２４０℃に加熱して溶融混練した後、一段目押出機の先端付近において、熱可塑性樹脂組成物１００重量部に対して、発泡剤としてジメチルエーテル２．５重量部およびｎ−ブタン３．５重量部を溶融された熱可塑性樹脂組成物に圧入した。その後、これに連結された口径９０ｍｍの押出機で樹脂温度が１４０℃になるように冷却して、口径９０ｍｍの押出機の先端に設けた矩形スリットダイのダイリップから大気中に押出し、密度２８．８ｋｇ／ｍ３の板状の発泡体を得た。顕微鏡により得られた発泡体のセル構造を観察してセル径Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、平均セル径Ｄ、セルの異方性比Ｒ１、Ｒ２を表１に示す。最も大きなセル径となる方向１は板状発泡体の厚さ方向であった。この発泡体から切り出した縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ２５ｍｍの直方体を試験片とし、実施例１と同様に圧縮試験を行ない、圧縮変形挙動を観察した。このとき発泡体は中央から順次破壊される挙動を示し、圧縮中は破壊された部位と破壊されていない部位を明確に区別することができた。破壊された部位は圧縮方向にほぼ垂直な層状であった。応力歪曲線から算出した荷重比＝（Ｓ６０％）／（Ｓ１０％）を表１に示す。
【００５４】
（実施例３）
実施例２と同じ熱可塑性樹脂組成物を、口径４０ｍｍの一段目押出機と口径５０ｍｍの二段目押出機とを直列に連結した二段連結型押出機へ１２ｋｇ／時間の割合で供給した。前記口径４０ｍｍの押出機に供給した樹脂組成物を、約２５０℃に加熱して溶融混練した後、一段目押出機の先端付近において、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、発泡剤としてジメチルエーテル４．０重量部およびｎ−ブタン２．０重量部を溶融された熱可塑性樹脂組成物に圧入した。その後、これに連結された口径５０ｍｍの押出機で樹脂温度が１８０℃になるように冷却して、口径５０ｍｍの押出機の先端に設けた丸棒ダイから大気中に押出し、密度６７．６ｋｇ／ｍ３である棒状の発泡体を得た。顕微鏡により得られた発泡体のセル構造を観察してセル径の最大主寸法Ｄ１、中間主寸法Ｄ２，最小主寸法Ｄ３を算出し、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３から平均セル径Ｄ、セルの異方性因子Ｒ１、Ｒ２を算出して表１に示す。Ｒ１、Ｒ２とも１．１８以下であり、実質的に異方性はなかった。直径２５ｍｍ、高さ２５ｍｍの円柱形状を試験片とし、実施例１と同様に圧縮試験を行ない、圧縮変形挙動を観察した。このとき発泡体は下底面から順次破壊されていく挙動を示し、圧縮中は直線の間隔が明らかに狭くなった破壊された部位と直線の間隔が圧縮前とほとんど変わらない破壊されていない部位を明確に区別することができた。破壊された部位は圧縮方向にほぼ垂直な層状であった。圧縮試験の応力歪曲線から算出した応力比＝（Ｓ６０％）／（Ｓ１０％）を表１に示す。
【００５５】
（実施例４）
実施例２と同じ熱可塑性樹脂組成物を口径４０ｍｍでの加熱混練温度を２５０℃、口径５０ｍｍでの冷却温度を２００℃、発泡剤としてジメチルエーテル４．０重量部と変更した以外は、実施例１と同様の条件にて密度９５．８ｋｇ／ｍ３の棒状の発泡体を得た。顕微鏡により得られた発泡体のセル構造を観察してセル径の最大主寸法Ｄ１、中間主寸法Ｄ２，最小主寸法Ｄ３を算出し、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３から平均セル径Ｄ、セルの異方性因子Ｒ１、Ｒ２を算出して表１に示す。Ｒ１、Ｒ２とも１．１８以下であり、実質的に異方性はなかった。直径２５ｍｍ、高さ２５ｍｍの円筒形状を試験片とし、実施例１と同様に圧縮試験を行ない、圧縮変形挙動を観察した。このとき発泡体は上底面から順次破壊されていく挙動を示し、圧縮中は破壊された部位と破壊されていない部位を明確に区別することができた。破壊された部位は圧縮方向にほぼ垂直な層状であった。応力歪曲線から算出した応力比＝（Ｓ６０％）／（Ｓ１０％）を表１に示す。
【００５６】
（実施例５）
曲げ破断歪が０．９２％であるＰＳジャパン製ポリスチレン樹脂  製品名：Ｇ９４０１を、口径６５ｍｍの一段目押出機と口径９０ｍｍの二段目押出機とを直列に連結した二段連結型押出機へ５０ｋｇ／時間の割合で供給した。前記口径６０ｍｍの押出機に供給した熱可塑性樹脂組成物を、約２００℃に加熱して溶融混練した後、一段目押出機の先端付近において、熱可塑性樹脂組成物１００重量部に対し、発泡剤としてジメチルエーテル４．０重量部およびｉ−ブタン３．０重量部を溶融された熱可塑性樹脂組成物に圧入した。その後、これに連結された口径９０ｍｍの押出機で樹脂温度が１３０℃になるように冷却して、口径９０ｍｍの押出機の先端に設けた矩形スリットダイのダイリップから大気中に押出し、密度３２．１ｋｇ／ｍ３の板状の発泡体を得た。顕微鏡により得られた発泡体のセル構造を観察してセル径Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、平均セル径Ｄ、セルの異方性比Ｒ１、Ｒ２を表１に示す。最も大きなセル径となる方向１は板状発泡体の厚さ方向であった。この発泡体から切り出した縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ２５ｍｍの直方体を試験片とし、実施例１と同様に圧縮試験を行ない、圧縮変形挙動を観察した。このとき発泡体は中央から順次破壊されていく挙動を示し、圧縮中は破壊された部位と破壊されていない部位を明確に区別することができた。破壊された部位は圧縮方向にほぼ垂直な層状であった。応力歪曲線から算出した荷重比＝（Ｓ６０％）／（Ｓ１０％）を表１に示す。
【００５７】
（比較例１）
実施例１と同じ方法で得た熱可塑性樹脂塑性物１００重量部を単軸押出機に供給し、溶融混練して１粒あたり重量０．８ｍｇの樹脂粒子を得た。攪拌機のついた６Ｌオートクレーブに、得られた熱可塑性樹脂粒子１００重量部、水１００重量部、リン酸カルシウム０．２重量部、α−オレフィンスルホン酸塩０．００６重量部を仕込んだ。次に、ノルマルブタンを１０重量部加え、攪拌しながら１２５℃に昇温し、その温度を９．５時間保って熱可塑性樹脂粒子中に発泡剤を含浸させ、発泡性熱可塑性樹脂粒子を得た。
【００５８】
過熱水蒸気発生装置により発生させた１９０℃の水蒸気で２分４０秒間加熱し、嵩倍率２５倍の予備発泡粒子を得た。得られた予備発泡粒子を縦４５０ｍｍ×横３５０ｍｍ×厚さ４０ｍｍの金型内に充填し、０．３８ＭＰａの飽和水蒸気で１０秒間加熱して融着させて成形し、冷却して密度４５ｋｇ／ｃｍ３の発泡成形体を得た。顕微鏡により得られた発泡体のセル構造を観察したところ、約３０〜１００μｍの大セルと約２〜１０μｍの小セルが混在する複合セル構造であった。実質的に異方性はなかった。この発泡体から切り出した縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ２５ｍｍの直方体を試験片とし、厚さ方向に垂直な線を発泡体側面に３ｍｍ間隔で描き、実施例１と同様に圧縮試験を行ない、圧縮変形挙動を観察した。圧縮歪５％までは全体が均等に圧縮され、その後破壊に由来すると思われる、直線がゆがんだ部分が発泡体中にランダムに生じ、上部、下部、中央部ともほぼ同時に圧縮されていった。この間圧縮力は徐々に上昇し、歪６０％を越えたあたりから圧縮力上昇の傾きが急になっていった。実施例１のように層状に破壊されるのとは明らかに異なった、全体圧縮と言える圧縮変形挙動を示した。応力歪曲線から算出した荷重比＝（Ｓ６０％）／（Ｓ１０％）を表１に示す。圧縮変形挙動の過程の写真を図２に示す。
【００５９】
（比較例２）
実施例３と同じ熱可塑性樹脂塑性物を口径４０ｍｍでの加熱混練温度を２５０℃、口径５０ｍｍでの冷却温度を１６０℃、熱可塑性樹脂組成物１００重量部に対し、発泡剤としてジメチルエーテル４．０重量部とｎ−ブタン３．５重量部とした以外は実施例３と同様の条件にて密度３３．８ｋｇ／ｍ３の棒状の発泡体を得た。顕微鏡により得られた発泡体のセル構造を観察して算出したセル径Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、平均セル径Ｄ、セルの異方性比Ｒ１、Ｒ２を表１に示す。実質的に異方性はなかった。直径２５ｍｍ、高さ２５ｍｍの円筒形状を試験片とし、実施例１と同じ方法で圧縮試験を行ない、圧縮変形挙動を観察した。全体にわたりほぼ均等に圧縮されていった。算出した荷重比＝（Ｓ６０％）／（Ｓ１０％）を表１に示す。
【００６０】
（比較例３）
実施例５と同じ熱可塑性樹脂組成物を口径６５ｍｍの一段目押出機と口径９０ｍｍの二段目押出機とを直列に連結した二段連結型押出機へ５０ｋｇ／時間の割合で供給した。前記口径６０ｍｍの押出機に供給した熱可塑性樹脂組成物を、約２００℃に加熱して溶融混練した後、一段目押出機の先端付近において、熱可塑性樹脂組成物１００重量部に対して、発泡剤としてジメチルエーテル２．５重量部およびｉ−ブタン４．５重量部を溶融された熱可塑性樹脂組成物に圧入した。その後、これに連結された口径９０ｍｍの押出機で樹脂温度が１３０℃になるように冷却して、口径９０ｍｍの押出機の先端に設けた矩形スリットダイのダイリップから大気中に押出し、密度３１．４ｋｇ／ｍ３の板状の発泡体を得た。顕微鏡により得られた発泡体のセル構造を観察してセル径Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、平均セル径Ｄ、セルの異方性比Ｒ１、Ｒ２を表１に示す。実質的に異方性はなかった。この発泡体から切り出した縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ２５ｍｍの直方体を試験片とし、実施例１と同様な圧縮試験を行い、圧縮変形挙動を観察した。このとき発泡体は全体にわたりほぼ均等に圧縮されていった。応力歪曲線から算出した荷重比＝（Ｓ６０％）／（Ｓ１０％）を表１に示す。
【００６１】
表１に示すごとく、本発明のエネルギー吸収部材は、圧縮時の応力比（Ｓ６０％）／（Ｓ１０％）の値が０．７５〜１．２０の範囲にあり、良好なエネルギー吸収特性を示す。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施例１の発泡体の圧縮変形挙動の過程を示した図である。上段左より順に、圧縮歪０％、１０％、２０％、中段左より圧縮歪３０％、４０％、５０％、下段左より圧縮歪６０％、７０％、８０％のときの発泡体の状態を示している。
【図２】比較例１の発泡体の圧縮変形挙動の過程を示した図である。上段左より順に、圧縮歪０％、１０％、２０％、中段左より圧縮歪３０％、４０％、５０％、下段左より圧縮歪６０％、７０％、８０％のときの発泡体の状態を示している。
【図１】
2009292919.tif 000004
【図２】
2009292919.tif 000005