JP2002302064A - 自動車用衝撃吸収材 - Google Patents

自動車用衝撃吸収材

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JP2002302064A
JP2002302064A JP2001108096A JP2001108096A JP2002302064A JP 2002302064 A JP2002302064 A JP 2002302064A JP 2001108096 A JP2001108096 A JP 2001108096A JP 2001108096 A JP2001108096 A JP 2001108096A JP 2002302064 A JP2002302064 A JP 2002302064A
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Japan
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acrylonitrile
absorbing material
foam
thermoplastic resin
automobiles
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JP2001108096A
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Masahiro Kotani
正弘 小谷
Hideaki Tokita
英明 時田
Tetsuya Kato
哲也 加藤
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Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮歪み率が30%を越えても急激な圧縮応
力の上昇のない自動車用衝撃吸収材を提供する。 【解決手段】 発泡性熱可塑性樹脂粒子を一次発泡し、
所定の密度の発泡粒子を得た後、金型に充填し、スチー
ム等の加熱媒体で加熱されることにより得られる発泡成
形品において、成形品の構造がハニカム状であり、発泡
性熱可塑性樹脂がアクリロニトリルの共重合割合が10
〜50重量%、重量平均分子量(ポリスチレン換算)が
250,000〜700,000の発泡性アクリロニト
リル・スチレン樹脂である自動車用衝撃吸収材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用衝撃吸収
材に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車の衝突安全性の向上を目的
に、車体構造の改善や衝撃吸収材の採用が行われ、自動
車用の衝撃吸収材としては、発泡ウレタンが多く採用さ
れてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、発泡ウレタン
は熱硬化性樹脂であることからリサイクル出来ないこと
や、コスト的に割高となるために、衝撃吸収材普及の支
障となっていた。他方、衝撃吸収性能を有する素材とし
ては、発泡ポリプロピレン、発泡ポリスチレン等の発泡
性熱可塑性樹脂が、包装用緩衝材として多く用いられて
いるが、発泡性熱可塑性樹脂は、繰り返し応力のかかる
緩衝材としては有効であるものの、圧縮歪み率が30%
を越えると、急激な圧縮応力の上昇が起こることから、
自動車用の衝撃吸収材に使用するには圧縮歪み率が30
%を越えるような場合でも急激な圧縮応力の上昇が起こ
らないようにする必要がある。また、自動車用部材に使
用するには、その使用環境を考慮して、耐熱性や耐油性
を有することが望まれる。本発明は、圧縮歪み率が30
%を越えても、急激な圧縮応力の上昇が起こらない、耐
熱性及び耐油性に優れる自動車用衝撃吸収材を得ること
を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、発泡性熱可塑
性樹脂粒子を一次発泡し、所定の密度の発泡粒子を得た
後、金型に充填し、スチーム等の加熱媒体で加熱される
ことにより得られる発泡成形品において、成形品の構造
がハニカム状であり、発泡性熱可塑性樹脂がアクリロニ
トリルの共重合割合が10〜50重量%、重量平均分子
量(ポリスチレン換算)が250,000〜700,0
00の発泡性アクリロニトリル・スチレン樹脂である自
動車用衝撃吸収材に関する。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の自動車用衝撃吸収材につ
いて説明する。本発明における自動車用衝撃吸収材の構
造は、ハニカム状であり、隔壁の厚さと発泡性樹脂の発
泡倍率及び成形品の厚さ等をコントロールすることで、
成形品の衝撃吸収性能を向上させることを目的としたも
のである。これにより発泡性熱可塑性樹脂成形品の欠点
である圧縮歪み率が30%を越えると急激に圧縮応力が
高くなる現象を防ぐことができる。
【0006】本発明における自動車用衝撃吸収材は、ハ
ニカム状であることを特徴としているが、ハニカムとい
えば一般に隔壁の断面形状が正六角形をした“蜂の巣
状”を意味するが、本発明においては、必ずしも正六角
形である必要はなく、nが3以上のn角形、円形又は楕
円形でもよく、これら2種類以上の組合せでもよい。
【0007】本発明に用いられる発泡性アクリロニトリ
ル・スチレン樹脂のアクリロニトリルの共重合割合は、
10〜50重量%であり、好ましくは15〜45重量%
であり、更に好ましくは20〜40重量%である。アク
リロニトリルが10重量%未満ではアクリロニトリル・
スチレン共重合体としての特徴である耐熱性、耐油性が
現れにくく、また50重量%を越えると発泡性が低下
し、成形性が悪化する。
【0008】また、本発明に用いられる発泡性アクリロ
ニトリル・スチレン樹脂の重量平均分子量(ポリスチレ
ン換算)は、250,000〜700,000であり、
好ましくは280,000〜650,000であり、よ
り好ましくは300,000〜600,000である。
重量平均分子量が250,000未満では成形品の機械
強度が低くなり、また700,000を越えると発泡性
が悪くなり美麗な成形品が得られにくい。
【0009】本発明に使用される発泡性アクリロニトリ
ル・スチレン樹脂の発泡剤としては、一般に発泡性ポリ
スチレンの製造に用いられる発泡剤が適用できる。使用
しうる発泡剤は、常温常圧下で気体又は液体であり、ア
クリロニトリル・スチレン樹脂を溶解しないような易揮
発性有機化合物が使用できる。このようなものとして
は、ブタン、プロパン、ペンタン等の脂肪族炭化水素や
シクロペンタン、シロクヘキサン等の環式脂肪族炭化水
素などが挙げられる。
【0010】また、必要に応じてアクリロニトリル・ス
チレン樹脂を溶解または膨潤させることができるエチル
ベンゼン、トルエン、スチレン、キシレン等の有機溶剤
やエポキシ化大豆油、植物油等を可塑剤として使用する
こともできる。本発明に用いられる発泡性アクリロニト
リル・スチレン樹脂は、衝撃吸収材として用いられるこ
とから適度な圧縮強度が必要であり、高すぎると衝撃の
応力に対して反発力が大きすぎて、衝撃を吸収できず、
また低すぎると衝撃の応力に耐えられず、容易に破壊さ
れてしまい、所望の特性が得られない。圧縮強度の調整
は一次発泡時に発泡倍数を変えることで任意に、しかも
容易に制御可能である。本発明者らの検討によれば、好
ましい圧縮強度の具体的な値の範囲は、JIS−Z02
35に規定される方法に準じて測定した25%圧縮強度
が0.01MPa以上2.5MPa以下であり、好まし
くは0.05MPa以上2.0MPa以下、より好まし
くは、0.1MPa以上1.5MPa以下である。25
%圧縮強度が0.01MPa未満では、成形品の圧縮強
度が低すぎて、衝撃を吸収しにくいものになってしま
い、また2.5MPaよりも高いと、圧縮強度が高すぎ
て、衝撃の応力に対して反発力が大きくなり、衝撃を吸
収しにくいものになってしまい、所望の特性が得られな
い。
【0011】本発明の自動車用衝撃吸収材は、基材樹脂
にアクリロニトリル・スチレン樹脂を用いているため、
自動車用部材に要求される耐熱性や耐油性に優れている
ため、様々な部位に使用することができる。以下、実施
例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は
これらに限定されるものではない。
【0012】[実施例1]発泡性アクリロニトリル・ス
チレン樹脂粒子(アクリロニトリルの共重合割合が28
重量%、重量平均分子量360,000)を、発泡スチ
ロール用のバッチ式発泡機(日立化成テクノプラント
(株)製発泡機:HBP−500LW)を用い、嵩密度
66.7kg/m3(発泡倍数:15倍)に予備発泡し
た後、成形までの18時間、通気性の良いサイロに保管
した。
【0013】引き続き、発泡スチロール用成形機(日立
化成工業(株)製 モルデックス15VS)に所定の金
型をセットし、型締めの後、発泡粒子の充填工程、0.
08MPaのゲージ圧を有する水蒸気で25秒加熱工
程、水冷工程、真空冷却工程を経て、図1a(概観
図)、b(断面図)に示すような、大きさが縦70m
m、横70mm、高さ50mmで隔壁の厚みが8mm
(一定)で断面形状が正方形のハニカム構造のモデル成
形品を得た。
【0014】[比較例1]実施例1と同様にして予備発
泡(嵩密度66.7kg/m3)、成形を行い、ハニカ
ム構造を持たない、大きさが縦70mm×横70mm×
高さ50mmの成形品を得た。実施例1及び比較例1に
おける成形品の圧縮特性評価(圧縮歪み率と静的圧縮応
力の関係)は、JIS−Z0235に準拠し、測定した
(圧縮速度:10mm/min)。測定結果を図2に示
す。実施例1の成形品は圧縮歪み率が30%を越えても
急激な圧縮応力の上昇がないことが示される。
【0015】
【発明の効果】本発明の自動車用衝撃吸収材は、圧縮歪
み率が30%を越えても急激な圧縮応力の上昇がなく、
衝撃吸収性能が良好であり、また基材となる発泡性熱可
塑性樹脂に発泡性アクリロニトリル・スチレン樹脂を使
用しているため、耐熱性、耐油性に優れ、かつコスト的
にも有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自動車用衝撃吸収材としての特性を評
価するためのモデル成形品を示す図である。
【図2】圧縮歪み率と静的圧縮応力の関係を示す図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F074 AA33 AB00 AB01 CA23 CA32 CC03Y DA02 DA14 DA59 4F212 AA13A AE07 AG18 AG20 AH17 UA01 UB01 UK03

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発泡性熱可塑性樹脂粒子を一次発泡し、
    所定の密度の発泡粒子を得た後、金型に充填し、スチー
    ム等の加熱媒体で加熱されることにより得られる発泡成
    形品において、成形品の構造がハニカム状であり、発泡
    性熱可塑性樹脂がアクリロニトリルの共重合割合が10
    〜50重量%、重量平均分子量(ポリスチレン換算)が
    250,000〜700,000の発泡性アクリロニト
    リル・スチレン樹脂であることを特徴とする自動車用衝
    撃吸収材。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の自動車用衝撃吸収材に
    おいてハニカムを形成する隔壁の形状がnが3以上のn
    角形、円形又は楕円形である自動車用衝撃吸収材。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007191518A (ja) * 2006-01-17 2007-08-02 Kaneka Corp 熱可塑性樹脂粒子発泡成形体

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6140335A (ja) * 1984-07-25 1986-02-26 ザ ダウ ケミカル カンパニー 発泡させた合成樹脂熱可塑性粒子およびその製法
JPH08108747A (ja) * 1994-10-11 1996-04-30 Takashimaya Nippatsu Kogyo Kk 衝撃エネルギー吸収体およびこれを用いた自動車用ドアトリム

Patent Citations (2)

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