JP2004082957A - バンパー芯材 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、４０ｋｍ／時の比較的速い速度で歩行者と衝突した場合であっても、歩行者の脚を回復不能な状態まで破壊してしまうほどの衝撃力を生ずることなく、衝突のエネルギーを吸収できる衝撃吸収バンパーのバンパー芯材を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明のバンパー芯材は、密度０．０４５〜０．２０ｇ／ｃｍ３のポリオレフィン系樹脂発泡体からなり、該芯材の前後方向における最大厚みが１５ｃｍ以下であり、直径７０ｍｍのパイプによる圧縮試験（試験速度：５００ｍｍ／分）を行った場合に、２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ２０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０であり、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ６０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０である。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明のバンパー芯材は、密度０．０４５〜０．２０ｇ／ｃｍ３のポリオレフィン系樹脂発泡体からなり、該芯材の前後方向における最大厚みが１５ｃｍ以下であり、直径７０ｍｍのパイプによる圧縮試験（試験速度：５００ｍｍ／分）を行った場合に、２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ２０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０であり、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ６０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０である。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車等の車両に使用される衝撃吸収バンパーの芯材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の衝撃吸収バンパーは、車が外部の物体や歩行者と接触した際に衝撃を緩和したり、車本体の損傷を防ぐ等の役割を有する。しかしながら、従来のバンパーは、速度４又は８ｋｍ／時での衝突を想定して製造されており、該速度で衝突した場合に車体自体が大きく破壊されないことを衝撃吸収性の基準としているので、歩行者の保護という点では十分なものではなかった。そこで、近年歩行者保護に重点を置いたバンパーの設計が行われるようになり、歩行者へ与えるダメージを極力抑えることがバンパー芯材に要求されるようになった。具体的には、４０ｋｍ／時の比較的速い速度で歩行者と衝突した場合であっても、歩行者の脚を回復不能な状態まで破壊してしまうほどの衝撃力を生ずることなく、衝突のエネルギーを吸収できることが、バンパー芯材に要求されるようになった。
【０００３】
しかしながら、このような特性を有する軽量で、製造が容易、且つ安価なバンパー芯材は従来存在しなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、４０ｋｍ／時の比較的速い速度で歩行者と衝突した場合であっても、歩行者の脚を回復不能な状態まで破壊してしまうほどの衝撃力を生ずることなく、衝突のエネルギーを吸収できる衝撃吸収バンパーのバンパー芯材を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を進めた結果、歩行者を保護するという観点から優れたバンパー芯材として、圧縮試験を行った場合に得られる歪−圧縮荷重曲線（以下、圧縮曲線ともいう。）において、圧縮が始まると急激に圧縮荷重が立ち上がり、脚が破壊される圧縮荷重に達する前にフラットになり、このフラットな状態が長く続くようにすることにより上記課題を解決できることを見出し本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明によれば、以下に示すバンパー芯材が提供される。
［１］密度０．０４５〜０．２０ｇ／ｃｍ３のポリオレフィン系樹脂発泡体からなるバンパー芯材であって、該芯材の前後方向における最大厚みが１５ｃｍ以下であり、直径７０ｍｍのパイプによる圧縮試験（試験速度：５００ｍｍ／分）を行った場合に、２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ２０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０であり、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ６０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０であることを特徴とするバンパー芯材。
［２］前記ポリオレフィン系樹脂発泡体が、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体であることを特徴とする前記［１］に記載のバンパー芯材。
［３］前記４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）が１〜３ｋＮであることを特徴とする前記［１］又は［２］に記載のバンパー芯材。
［４］バンパー芯材の真の体積ＶＴ（ｃｍ３）と肉盗み部分の容積ＶＶ（ｃｍ３）との関係が、下記（１）式を満足することを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載のバンパー芯材。
【数２】
０．２０≦ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）≦０．５０ （１）
［５］バンパー芯材の左右方向に亘る突出部が２以上形成されており、該突出部において、該芯材前後方向に対応する方向の高さＨ（ｍｍ）と該芯材の上下方向に対応する方向の厚さＴ（ｍｍ）との比Ｈ／Ｔが２〜１０であり、該突出部を構成する発泡体の曲げ荷重が３５〜４００Ｎであることを特徴とする前記［１］〜［４］のいずれかに記載のバンパー芯材。
［６］バンパー芯材の左右方向に亘る突出部が２以上形成されており、該突出部そのものの曲げ荷重が５〜１５０Ｎであることを特徴とする前記［１］〜［５］のいずれかに記載のバンパー芯材。
［７］前記ポリオレフィン系樹脂発泡体が、引張弾性率１２００ＭＰａ以上のポリプロピレン系樹脂からなることを特徴とする前記［１］〜［６］のいずれかに記載のバンパー芯材。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のバンパー芯材においては、該芯材の前後方向における最大厚みが１５ｃｍ以下、好ましくは５〜１２ｃｍである。尚、該芯材の前後方向における最大厚みの下限は３ｃｍである。該最大厚みが１５ｃｍを超えると、バンパーが前に出すぎるので車体が不必要に大きくなるので好ましくない。尚、本明細書においてバンパー芯材の前後方向とは、該芯材を車両の所定位置に取り付けた時の車両の前後方向と一致する方向のことである。
【０００７】
本発明のバンパー芯材においては、直径７０ｍｍのパイプによる圧縮試験（速度：５００ｍｍ／分）を行った場合に、２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ２０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０であり、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ６０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０である。本発明のバンパー芯材は、このような特性を有するので、圧縮曲線において、圧縮荷重が早期に立ち上がり、おおよそ歪２０〜６０％の範囲において、図１中の曲線ａで示すような圧縮荷重が殆ど一定の値を示すフラット部が存在する。従って、このフラット部において衝突の衝撃エネルギーを吸収することができると共に、フラット部の圧縮荷重が４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）を大きく超えることがない。
【０００８】
本発明のバンパー芯材は、前後方向における最大厚みが１５ｃｍ以下であり、且つ、上記Ｆ２０とＦ４０とＦ６０とが上記の関係を満足する、従来得ることの出来なかったものである。
【０００９】
本発明のバンパー芯材について圧縮試験を行って得られた、圧縮曲線の一例を図１に示す。尚、図１において、曲線ａは本発明のバンパー芯材についてのもので、曲線ｂは従来のバンパー芯材についてのものである。
【００１０】
該比Ｆ２０／Ｆ４０が０．７５未満の場合は、圧縮荷重が早期に立ち上がらないので、図１に示す従来の曲線ｂに近くなって衝撃エネルギーを充分に吸収できない虞がある。一方、比Ｆ２０／Ｆ４０が１．３０を超える場合は、圧縮曲線の圧縮初期においてピークが発生し、該ピーク高さが高くなりすぎて（曲線ｃ）、脚を充分に保護することができない虞があり、該ピーク高さを低くすれば衝撃エネルギーを充分に吸収できなくなり、脚を保護できなくなる虞がある。脚を充分に保護し、圧縮初期の衝撃エネルギーを充分に吸収するという観点からは、比Ｆ２０／Ｆ４０は０．８０〜１．２０が好ましく、０．８５〜１．１０がより好ましい。
【００１１】
上記比Ｆ６０／Ｆ４０が０．７５未満の場合は、圧縮曲線の圧縮荷重が比較的早期に下がることを意味し、衝撃エネルギーを充分に吸収できない虞がある。このような場合は、バンパー芯材に加えられた全衝撃エネルギーにより圧縮曲線が最終的に急激に立ち上がるので、脚を充分に保護できない虞がある。一方、比Ｆ６０／Ｆ４０が１．３０を超える場合は、圧縮曲線が歪４０〜６０％の間で急激に立ち上がるので、脚を充分に保護できなくなる虞がある。脚を充分に保護し、衝撃エネルギーを充分に吸収するという観点からは、比Ｆ６０／Ｆ４０は０．８０〜１．２０が好ましく、０．８５〜１．１０がより好ましい。
【００１２】
本発明においては、前記４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）が１〜３ｋＮであることが好ましい。４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）が１ｋＮ未満の場合は、衝撃エネルギーを充分に吸収できなくなる虞があり、３ｋＮを超える場合は、バンパーが脚と接触した時点で脚を充分に保護することができない虞がある。また、同様の理由により、Ｆ２０は０．７〜３ｋＮであることが好ましく、Ｆ６０は１〜４ｋＮであることが好ましい。
【００１３】
本明細書におけるパイプによる圧縮試験は、温度２３℃、相対湿度５０％の条件下、圧縮治具として直径７０ｍｍの剛体パイプを用い、試験速度５００ｍｍ／分で圧縮して行うものとする。尚、直径７０ｍｍの剛体パイプは人間の脛の大きさを想定したものである。
【００１４】
上記圧縮試験方法について、図２に基づいて詳しく説明する。
尚、図２（ａ）は圧縮試験方法の正面図、同（ｂ）は側面図であり、図２において、１は試験片、２は直径７０ｍｍのパイプ、３は剛体からなる試験片の保持台、４は圧縮装置をそれぞれ示す。
【００１５】
図２に示す通り、試験片１の長さ：ｄは、１７ｃｍとし、高さｈはバンパー芯材の上下方向のレインフォースメントの高さとし、厚みｔはバンパー芯材の前後方向の厚みとする。試験片１の長さ：ｄが１７ｃｍより短くなると得られる圧縮荷重が影響を受けて正しい値を示さなくなる虞がある。圧縮試験は、車両に装着されているバンパーが立っている人間と衝突する場合を想定し、バンパー芯材の車両取付時の前面側から、図２に示すように、パイプ２の貫通孔の貫通方向が試験片１の長さ方向（バンパー芯材の左右方向）に対して直角になるようにしてバンパー芯材の前後方向に、圧縮して行う。尚、本明細書においてバンパー芯材の左右方向とは、該芯材を車両の所定位置に取り付けた時の車両の幅方向と一致する方向のことである。また、バンパー芯材の上下方向とは、該芯材を車両の所定位置に取り付けた時の車両の上下方向と一致する方向のことである。
【００１６】
試験片をバンパー芯材から採取する場合、該芯材の左右方向の長さに対して各々の両側から１５％までの部分と、ウインカーやライトを取り付ける特殊な形状の部分とを除いた任意の部分（以下、バンパー芯材有効部分とも言う。）から左右方向の長さ１７ｃｍ、高さ：バンパー芯材の上下方向のレインフォースメントの高さ、厚み：バンパー芯材の前後方向の厚みの試験片をできるだけ多く採取するものとする。尚、この左右方向の長さ１７ｃｍが、前記試験片１の長さ：ｄに相当する。
【００１７】
上記の各試験片について７０％以上の圧縮歪が生ずるまで圧縮試験を行い、各試験片についての圧縮曲線から２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）を読み取り、それらの平均値を芯材の２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）とし、更にこれらの値から比Ｆ２０／Ｆ４０、比Ｆ６０／Ｆ４０を算出するものとする。
【００１８】
前述した圧縮特性を有するバンパー芯材の好ましい態様としては、肉盗み部分が設けられたバンパー芯材が挙げられる。該肉盗み部分が設けられたバンパー芯材の一例を図３、図４に示す。
図３、図４に示すバンパー芯材は、該芯材の前面部の裏面に複数の突出部が左右方向に平行して設けられている。該前面部はバンパー表皮成形体の形状に合わせて該芯材の前面に相当する表面を湾曲形状、凹凸形状、或いは肉盗み部分として複数の穴を設けた形状とすることができ、主に裏面に設けられた複数の突出部の連結材としての役割を果す。また、該突出部は平板状のものが図３、図４に示されているが、該突出部の形状は平板状のものに限らず、前後方向の後方へ行くに従いバンパー芯材の上下方向と対応する方向の厚さが薄くなる形状のもの等、圧縮荷重の初期の立ち上がりや、発泡体成形時の離型性を考慮した設計が可能である。
尚、図３（ａ）はバンパー芯材有効部分の裏面図、同（ｂ）はバンパー芯材有効部分の左右方向に対する垂直断面であり、図３において、１０はバンパー芯材を、１１はバンパー芯材の前面部を、１２はバンパー芯材の突出部を、１３は肉盗み部分をそれぞれ示す。また図４は図３（ｂ）の一部拡大図であり、図４において、１７は突出部１２の根元を示す。
【００１９】
上記肉盗み部分１３とは、例えば図３に示すように、バンパー芯材の内部に形成された空間（空洞）、即ち空気が存在するだけの部分をいう。かかる肉盗み部分１３が形成されていると、突出部１２と肉盗み部分１３とから構成される部分の圧縮荷重が前面部１１より小さいので、バンパー芯材が前後方向に圧縮されると、突出部１２が最初に撓み、或いは座屈し始める。バンパー芯材が更に圧縮されると、突出部１２は更に座屈し、上記空間（空洞）が破壊された突出部１２で埋まるように変形され続ける。このように、突出部１２が座屈し、破壊されている間は、圧縮荷重は大きく上昇することがないので、前記圧縮曲線において歪の変化に対して圧縮荷重が殆ど変化しないフラット部が現れる。従って、突出部１２の強度を大きくすれば前記４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）も大きくなり、突出部１２の強度に応じて、前記４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）等を調整することができ、前記肉盗み部分１３の容積を大きくすることと、突出部の曲げに対する強さを調整することにより、前記圧縮曲線のフラット部分の長さを長く調整することができる。このように構成されているバンパー芯材を用いたバンパーを装着した自動車は、歩行者と衝突した場合であっても、歩行者の脚を回復不能になるまで破壊することなく、衝突のエネルギーを吸収することができる。
【００２０】
本発明においては、バンパー芯材の真の体積ＶＴ（ｃｍ３）と上記肉盗み部分１３の容積ＶＶ（ｃｍ３）との関係が、下記（１）式を満足することが好ましい。
【数３】
０．２０≦ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）≦０．５０ （１）
【００２１】
上記ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）が０．２０未満の場合は、肉盗み部分１３の容積ＶＶが大きすぎることを意味し、突出部１２の厚さＴが薄すぎる態様と、突出部１２の高さＨが長すぎる態様がある。突出部１２の厚さが薄すぎる場合や、突出部１２の高さが長すぎる場合は、突出部が圧縮時に折れる際に飛び散る虞があり、例えば４０〜６０％の低歪時の圧縮荷重が極端に低下する虞もある。また、衝撃エネルギーの吸収が不十分となり圧縮曲線において圧縮荷重が十分な歪量（例えば７０％歪以降）に到達する前に急激に立ち上がってしまう虞もある。
【００２２】
上記ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）が０．５０を超える場合は、肉盗み部分１３の容積ＶＶが小さすぎることを意味し、突出部１２の厚さＴが厚すぎる態様と、突出部１２の高さＨが短すぎる態様がある。突出部１２の厚さが厚すぎる場合や、突出部１２の高さが短すぎる場合は、図１の曲線ｂに示すような圧縮曲線を示すものとなり、全衝撃エネルギーを吸収する前に、圧縮荷重が、歩行者の脚部を回復不能になるまで破壊する大きさを超えてしまう虞がある。本発明において、特に上記ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）が０．２５〜０．４５であることが更に好ましい。
【００２３】
尚、バンパー芯材の真の体積ＶＴは寸法から算出してもよければ、浸漬法によって求めてもよい。肉盗み部分１３の容積ＶＶは寸法から算出してもよければ、寸法から算出した体積（ＶＴ＋ＶＶ）から浸漬法によって求めた真の体積ＶＴを引き算することによって求めてもよい。但し、本明細書においてバンパー芯材のＶＴ及びＶＶを求める対象部分は、バンパー芯材を自動車に装着した場合のレインフォースメントから上下にはみ出した部分は除き、正面から見たレインフォースメントの形状と重なっている部分のみ、即ち、前記のバンパー芯材有効部分について求めるものとする。具体的には図５において、バンパー芯材有効部分１０ａ（図５中の二重斜線部分）のみに基づいてバンパー芯材の真の体積ＶＴを求め、レインフォースメントから上下にはみ出したバンパー芯材のはみ出し部分１０ｂは除くものとする。尚、図５は本発明のバンパー芯材を用いたバンパーが、レインフォースメントに取り付けられた一例を示す横断面図である。図５において、１６はバンパーの表皮を、１８はバンパー芯材有効部分１０ａとはみ出し部分１０ｂの境界線をそれぞれ示す。
【００２４】
又、肉盗み部分１３の容積ＶＶは、正面から見たレインフォースメントの形状と重なっている部分のみが仮想的に表皮で覆われているとした場合に、内部に存在する空間（空洞）の容積に相当する。
【００２５】
次に、上記（１）式を満足するようなバンパー芯材の好ましい形態について具体的に説明する。
本発明のバンパー芯材においては、図３に示すように、突出部１２がバンパー芯材の左右方向に亘って形成されていることが好ましい。このように突出部１２が形成されていると、バンパーのどの部分であっても加えられた衝撃を均一に吸収することができる。但し、本発明はこのような形状に限定するものではなく、例えば、突出部１２を円柱状や角柱状に形成してもよい。
【００２６】
また、上記突出部１２はバンパー芯材の左右方向に亘って、２以上形成されていることが好ましく、２〜１０がより好ましく、２〜６が更に好ましく、３〜６が特に好ましい。突出部１２が１つ形成されているだけでは、肉盗み部分１３を形成することはできても、前述した圧縮曲線において長いフラット部が安定して現れるバンパー芯材を得ることができない虞がある。
【００２７】
また、本発明においては、突出部１３のバンパー芯材前後方向に対応する方向の高さＨ（ｍｍ）と、突出部１２のバンパー芯材上下方向に対応する方向の厚さＴ（ｍｍ）との比Ｈ／Ｔが２〜１０であることが好ましく、３〜８がより好ましく、３〜６が更に好ましい。該比Ｈ／Ｔが２未満の場合は、突出部１２の厚さＴが厚すぎるか、又は突出部１３の高さＨが短すぎることを意味する。突出部１２の厚さＴが厚すぎる場合や、突出部１２の高さＨが短すぎる場合は、図１の曲線ｂに示すような圧縮曲線を示すものとなり、全衝撃エネルギーを吸収する前に、圧縮荷重が、歩行者の脚部を回復不能になるまで破壊する大きさを超えてしまう虞がある。
【００２８】
一方、比Ｈ／Ｔが１０を超える場合は、突出部１２の厚さＴが薄すぎるか、又は突出部１２の高さＨが長すぎることを意味する。突出部１２の厚さＴが薄すぎる場合や、突出部１２の高さＨが長すぎる場合は、突出部が圧縮時に折れる際に飛び散る虞があり、例えば４０〜６０％の低歪時の圧縮荷重が極端に低下する虞もある。また、衝撃エネルギーの吸収が不十分となり圧縮曲線において圧縮荷重が十分な歪量（例えば７０％歪以降）に到達する前に急激に立ち上がってしまう虞もある。尚、図４に示す通り、上記突出部の高さＨは、バンパー芯材有効部分における突出部の根元１７から最後部までの前後方向の最大高さであり、上記突出部の厚さＴはバンパー芯材有効部分におけるバンパー芯材の左右方向に対する垂直断面の突出部の断面積Ｓ（ｍｍ２）（図４中二重斜線部にて示される部分の面積）を前記突出部の高さＨにて割り算することにより求められる値（Ｔ＝Ｓ／Ｈ）である。また、突出部の高さＨ及び／又は厚さＴが、バンパー芯材の左右方向に対する任意の垂直断面を比較した際に変化している部分が存在する場合は、バンパー芯材有効部分の左右方向の長さの７０％以上において上記Ｈ／Ｔの関係を満足していれば良い。
【００２９】
本発明においては、上記Ｈ／Ｔの構成に加えて、バンパー芯材の突出部を構成する発泡体の曲げ荷重が３５〜４００Ｎ、更に３５〜２００Ｎ、特に７０〜２００Ｎであることが好ましい。該曲げ荷重が３５Ｎ未満の場合は、前記圧縮試験において、圧縮荷重が早期に立ち上がらず、前記比Ｆ２０／Ｆ４０が０．７未満になる虞がある。一方、曲げ荷重が４００Ｎを超える場合は、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）が大きくなりすぎる虞がある。
【００３０】
尚、突出部を構成する発泡体の曲げ荷重を測定する場合は、バンパー芯材有効部分の突出部から長さ１２０ｍｍ、幅２５ｍｍ、高さ２０ｍｍの試験片を採取して、ＪＩＳ Ｋ ７２２１（１９８４）の測定方法および測定条件に従って測定した最大曲げ荷重を該曲げ荷重とする。
【００３１】
一方、本発明においては、単に、突出部そのものの曲げ荷重が５〜１５０Ｎ、更に１５〜７５Ｎ、特に２０〜５０Ｎであることが好ましい。該曲げ荷重が５Ｎ未満の場合は、前記圧縮試験において、圧縮荷重が早期に立ち上がらず、前記比Ｆ２０／Ｆ４０が０．７未満になる虞がある。一方、曲げ荷重が１５０Ｎを超える場合は、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）が大きくなりすぎる虞がある。
【００３２】
尚、突出部そのものについての曲げ荷重を測定する場合は、バンパー芯材有効部分の突出部の根元１７から突出部をバンパー芯材の左右方向に１２０ｍｍの長さで切断したものを試験片として、ＪＩＳ Ｋ ７２２１（１９８４）の測定方法および測定条件に従って測定した最大曲げ荷重を該曲げ荷重とする。ただし、試験片は、試験片の長さを上記試験片の該左右方向の１２０ｍｍの長さとしＪＩＳ Ｋ ７２２１（１９８４）に従って３点曲げ試験を行うこととする。テーパーを取っている突出部も支持台に載せて同様に測定する。
【００３３】
本発明のバンパー芯材は、密度０．０４５〜０．２０ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．０６〜０．１９ｇ／ｃｍ３、より好ましくは０．０７５〜０．１９ｇ／ｃｍ３のポリオレフィン系樹脂発泡体からなる。該密度が０．０４５ｇ／ｃｍ３未満の場合は、前記圧縮曲線にフラット部分は発現するものの、該フラット部分だけでは目的とするエネルギー吸収量を得ることができない虞があり、０．２０ｇ／ｃｍ３を超える場合は、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）が大きすぎる虞がある。
【００３４】
本明細書においてバンパー芯材の密度は、試験片の重量を、該試験片を水没させることにより、水位上昇分から求められる体積（浸漬法により求められる体積）にて割り算することにより求めることができる。
【００３５】
上記ポリオレフィン系樹脂発泡体を構成するポリオレフィン系樹脂としては、例えばプロピレン−ブテンランダムコポリマー、プロピレン−ブテンブロックコポリマー、エチレン−プロピレンブロックコポリマー、エチレン−プロピレンランダムコポリマー、エチレン−プロピレン−ブテンランダムターポリマー、ホモポリプロピレンなどのポリプロピレン系樹脂、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−メチルメタクリレートコポリマー、エチレン−メタクリル酸コポリマーの分子間を金属イオンで架橋したアイオノマー系樹脂などのポリエチレン系樹脂やポリブテン−１、ポリペンテン、エチレン−アクリル酸−無水マレイン酸ターポリマーなどが挙げられる。尚、本発明のポリオレフィン系樹脂発泡体には、プロピレン成分等のオレフィン成分を３０重量％以上含むポリオレフィン系樹脂からなる発泡体も含まれる。
【００３６】
上記ポリオレフィン系樹脂の中でも、本発明においては、剛性に優れるという点でプロピレン成分を３０重量％以上、更に５０重量％以上、特に８０重量％以上含むポリプロピレン系樹脂が好ましい。また、剛性に優れると共に軽量なバンパー芯材を得ることができるという点で引張弾性率が１２００ＭＰａ以上、更に１３５０ＭＰａ以上、特に１５００ＭＰａ以上のポリプロピレン系樹脂が最も好ましい。尚、該引張弾性率の上限は概ね３０００ＭＰａである。又、本発明のバンパー芯材はこれらのポリプロピレン系樹脂を用いて形成されたポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体であることが好ましい。かかるポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体は、軽量性に富み、衝撃吸収特性に優れるのでバンパーの体積を低減することができる。尚、該ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体は、従来公知の方法により発泡粒子を製造し、該発泡粒子を用いて従来公知の型内成形方法等により製造することができる。
【００３７】
上記引張弾性率が１２００ＭＰａ以上の高剛性のポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンの単独重合体が概ねそのような高剛性を示し、プロピレンと他のコモノマーとの共重合体であっても、そのコモノマー成分含有割合が極端に少ないものはそのような高剛性を示す傾向にある。
【００３８】
尚、上記ポリプロピレン系樹脂の引張弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ７１６１（１９９４）に従って以下の条件にて測定して求められた値である。
試験片 ＪＩＳ Ｋ ７１６２（１９９４）記載の試験片１Ａ形（射出成形で直接成形）
試験速度 １ｍｍ／分
【００３９】
【実施例】
次に、本発明を図面によって更に詳細に説明する。
【００４０】
実施例１
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．１４ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に２本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み３８ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：３２ｍｍ、厚さＴ：８ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。
【００４１】
該バンパー芯材のバンパー芯材有効部分から左右方向長さ１７０ｍｍ、上下方向長さ１００ｍｍ、前後方向の最大厚み３８ｍｍの試験片を切り出し（図６参照）、２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）、比Ｆ２０／Ｆ４０、比Ｆ６０／Ｆ４０、ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）、突出部材そのもの自体の曲げ荷重等を測定した結果を表１に示す。
【００４２】
実施例２
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．１４ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に４本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み３８ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：３２ｍｍ、厚さＴ：８ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。
【００４３】
該バンパー芯材のバンパー芯材有効部分から左右方向長さ１７０ｍｍ、上下方向長さ１００ｍｍ、前後方向の最大厚み３８ｍｍの試験片を切り出し（図６参照）、２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）、比Ｆ２０／Ｆ４０、比Ｆ６０／Ｆ４０、ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）、突出部材そのもの自体の曲げ荷重等を測定した結果を表１に示す。
【００４４】
実施例３
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．１４ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に５本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み３８ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：３２ｍｍ、厚さＴ：８ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。
【００４５】
該バンパー芯材について、実施例１と同様に各種物性を測定した結果を表１に示す。
【００４６】
実施例４
引張弾性率１１２０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．０７６ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に４本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み３８ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：３２ｍｍ、厚さＴ：８ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。
該バンパー芯材について、実施例１と同様に各種物性を測定した結果を表１に示す。
【００４７】
比較例１
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．１３ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を用いて、縦１００ｍｍ、横１７０ｍｍ、厚み３８ｍｍのポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体を得た（図６参照）。
【００４８】
該成形体について、実施例１と同様に各種物性を測定した結果を表１に示す。尚、表１に示す圧縮荷重については、該成形体の厚み方向を試験片の上下方向とし、パイプの貫通孔の貫通方向が該成形体の縦方向となるようにして測定を行った。
【００４９】
比較例２
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．０５９ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を用いて、縦１００ｍｍ、横１７０ｍｍ、厚み３８ｍｍのポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体を得た（図６参照）。
該成形体について、実施例１と同様に各種物性を測定した結果を表１に示す。尚、表１に示す圧縮荷重については、該成形体の厚み方向を試験片の上下方向とし、パイプの貫通孔の貫通方向が該成形体の縦方向となるようにして測定を行った。
【００５０】
比較例３
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．１４ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に４本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み３８ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：３２ｍｍ、厚さＴ：１２ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。
該バンパー芯材について、実施例１と同様に各種物性を測定した結果を表１に示す。
【００５１】
比較例４
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．１４ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に２本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み３８ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：３２ｍｍ、厚さＴ：２０ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。
該バンパー芯材について、実施例１と同様に各種物性を測定した結果を表１に示す。
【００５２】
比較例５
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．１４ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に４本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み１００ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：９４ｍｍ、厚さＴ：８ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。
該バンパー芯材のバンパー芯材有効部分から左右方向長さ１７０ｍｍ、上下方向長さ１００ｍｍ、前後方向の最大厚み１００ｍｍの試験片を切り出し（図６参照）、２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）、比Ｆ２０／Ｆ４０、比Ｆ６０／Ｆ４０、ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）、突出部材そのもの自体の曲げ荷重等を測定した結果を表１に示す。
【００５３】
比較例６
引張弾性率１１２０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．０５９ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に４本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み３８ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：３２ｍｍ、厚さＴ：８ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。
該バンパー芯材について、実施例１と同様に各種物性を測定した結果を表１に示す。
【００５４】
比較例７
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．１４ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に２本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み３８ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：３８ｍｍ、厚さＴ：８ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。また、バンパー芯材の前面部に左右方向１５０ｍｍ、上下方向８４ｍｍの長方形の空洞（肉盗み部分）を左右方向４０ｍｍ間隔で設けた。
該バンパー芯材について、実施例１と同様に各種物性を測定した結果を表１に示す。
【００５５】
尚、上記実施例及び比較例において発泡粒子の見掛け密度は、２３℃の水の入ったメスシリンダーを用意し、該メスシリンダーに相対湿度５０％、２３℃、１ａｔｍの条件にて２日放置した５００個以上の発泡粒子（発泡粒子群の重量Ｗ１）を金網などを使用して沈めて、水の水位上昇分から読み取ることができる発泡粒子群の容積Ｖ１（ｃｍ３）にてメスシリンダーに入れた発泡粒子群の重量Ｗ１（ｇ）を割り算することにより求めた（Ｗ１／Ｖ１）。
【００５６】
【表１】
【００５７】
【発明の効果】
本発明のバンパー芯材は、特定条件の圧縮試験において、２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ２０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０であり、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ６０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０なので、車両が比較的速い速度で歩行者と衝突した場合であっても、歩行者の脚を回復することができない状態まで破壊するほどの衝撃力を生ずることなく、衝突のエネルギーを吸収できる。
【００５８】
本発明のバンパー芯材は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる場合、前記特性がより優れたすぐれたものとなり、引張弾性率１２００ＭＰａ以上のポリプロピレン系樹脂からなる場合、更に軽量なものや、更に体積の小さなものとなる。
【００５９】
本発明のバンパー芯材においては、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）が１〜３ｋＮの場合、歩行者の脚をより確実に保護することができる。
【００６０】
本発明のバンパー芯材においては、バンパー芯材の真の体積ＶＴ（ｃｍ３）と肉盗み部分の容積ＶＶ（ｃｍ３）によって定まる比率ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）が特定範囲内の場合、又特定範囲内の寸法の突出部材が設けられている場合、歩行者の脚を更に確実に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バンパー芯材の圧縮歪―圧縮荷重曲線の説明図である。
【図２】本発明のバンパー芯材の圧縮試験の説明図である。
【図３】（ａ）はバンパー芯材有効部分の裏面図、（ｂ）はバンパー芯材有効部分の左右方向に対する垂直断面である。
【図４】バンパー芯材有効部分の左右方向に対する垂直断面の突出部の拡大図である。
【図５】本発明のバンパー芯材を用いたバンパーが、レインフォースメントに取り付けられた一例を示す垂直断面である。
【図６】本発明の実施例および比較例におけるバンパー芯材試験片形状の説明図である。
【符号の説明】
ａ、ｂ、ｃ 圧縮曲線
１ 試験片
２ 直径７０ｍｍのパイプ
３ 試験片の支持台
４ 圧縮装置
１０ バンパー芯材
１１ バンパー芯材の前面部
１２ バンパー芯材の突出部
１３ 肉盗み部分
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車等の車両に使用される衝撃吸収バンパーの芯材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の衝撃吸収バンパーは、車が外部の物体や歩行者と接触した際に衝撃を緩和したり、車本体の損傷を防ぐ等の役割を有する。しかしながら、従来のバンパーは、速度４又は８ｋｍ／時での衝突を想定して製造されており、該速度で衝突した場合に車体自体が大きく破壊されないことを衝撃吸収性の基準としているので、歩行者の保護という点では十分なものではなかった。そこで、近年歩行者保護に重点を置いたバンパーの設計が行われるようになり、歩行者へ与えるダメージを極力抑えることがバンパー芯材に要求されるようになった。具体的には、４０ｋｍ／時の比較的速い速度で歩行者と衝突した場合であっても、歩行者の脚を回復不能な状態まで破壊してしまうほどの衝撃力を生ずることなく、衝突のエネルギーを吸収できることが、バンパー芯材に要求されるようになった。
【０００３】
しかしながら、このような特性を有する軽量で、製造が容易、且つ安価なバンパー芯材は従来存在しなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、４０ｋｍ／時の比較的速い速度で歩行者と衝突した場合であっても、歩行者の脚を回復不能な状態まで破壊してしまうほどの衝撃力を生ずることなく、衝突のエネルギーを吸収できる衝撃吸収バンパーのバンパー芯材を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を進めた結果、歩行者を保護するという観点から優れたバンパー芯材として、圧縮試験を行った場合に得られる歪−圧縮荷重曲線（以下、圧縮曲線ともいう。）において、圧縮が始まると急激に圧縮荷重が立ち上がり、脚が破壊される圧縮荷重に達する前にフラットになり、このフラットな状態が長く続くようにすることにより上記課題を解決できることを見出し本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明によれば、以下に示すバンパー芯材が提供される。
［１］密度０．０４５〜０．２０ｇ／ｃｍ３のポリオレフィン系樹脂発泡体からなるバンパー芯材であって、該芯材の前後方向における最大厚みが１５ｃｍ以下であり、直径７０ｍｍのパイプによる圧縮試験（試験速度：５００ｍｍ／分）を行った場合に、２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ２０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０であり、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ６０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０であることを特徴とするバンパー芯材。
［２］前記ポリオレフィン系樹脂発泡体が、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体であることを特徴とする前記［１］に記載のバンパー芯材。
［３］前記４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）が１〜３ｋＮであることを特徴とする前記［１］又は［２］に記載のバンパー芯材。
［４］バンパー芯材の真の体積ＶＴ（ｃｍ３）と肉盗み部分の容積ＶＶ（ｃｍ３）との関係が、下記（１）式を満足することを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載のバンパー芯材。
【数２】
０．２０≦ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）≦０．５０ （１）
［５］バンパー芯材の左右方向に亘る突出部が２以上形成されており、該突出部において、該芯材前後方向に対応する方向の高さＨ（ｍｍ）と該芯材の上下方向に対応する方向の厚さＴ（ｍｍ）との比Ｈ／Ｔが２〜１０であり、該突出部を構成する発泡体の曲げ荷重が３５〜４００Ｎであることを特徴とする前記［１］〜［４］のいずれかに記載のバンパー芯材。
［６］バンパー芯材の左右方向に亘る突出部が２以上形成されており、該突出部そのものの曲げ荷重が５〜１５０Ｎであることを特徴とする前記［１］〜［５］のいずれかに記載のバンパー芯材。
［７］前記ポリオレフィン系樹脂発泡体が、引張弾性率１２００ＭＰａ以上のポリプロピレン系樹脂からなることを特徴とする前記［１］〜［６］のいずれかに記載のバンパー芯材。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のバンパー芯材においては、該芯材の前後方向における最大厚みが１５ｃｍ以下、好ましくは５〜１２ｃｍである。尚、該芯材の前後方向における最大厚みの下限は３ｃｍである。該最大厚みが１５ｃｍを超えると、バンパーが前に出すぎるので車体が不必要に大きくなるので好ましくない。尚、本明細書においてバンパー芯材の前後方向とは、該芯材を車両の所定位置に取り付けた時の車両の前後方向と一致する方向のことである。
【０００７】
本発明のバンパー芯材においては、直径７０ｍｍのパイプによる圧縮試験（速度：５００ｍｍ／分）を行った場合に、２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ２０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０であり、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ６０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０である。本発明のバンパー芯材は、このような特性を有するので、圧縮曲線において、圧縮荷重が早期に立ち上がり、おおよそ歪２０〜６０％の範囲において、図１中の曲線ａで示すような圧縮荷重が殆ど一定の値を示すフラット部が存在する。従って、このフラット部において衝突の衝撃エネルギーを吸収することができると共に、フラット部の圧縮荷重が４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）を大きく超えることがない。
【０００８】
本発明のバンパー芯材は、前後方向における最大厚みが１５ｃｍ以下であり、且つ、上記Ｆ２０とＦ４０とＦ６０とが上記の関係を満足する、従来得ることの出来なかったものである。
【０００９】
本発明のバンパー芯材について圧縮試験を行って得られた、圧縮曲線の一例を図１に示す。尚、図１において、曲線ａは本発明のバンパー芯材についてのもので、曲線ｂは従来のバンパー芯材についてのものである。
【００１０】
該比Ｆ２０／Ｆ４０が０．７５未満の場合は、圧縮荷重が早期に立ち上がらないので、図１に示す従来の曲線ｂに近くなって衝撃エネルギーを充分に吸収できない虞がある。一方、比Ｆ２０／Ｆ４０が１．３０を超える場合は、圧縮曲線の圧縮初期においてピークが発生し、該ピーク高さが高くなりすぎて（曲線ｃ）、脚を充分に保護することができない虞があり、該ピーク高さを低くすれば衝撃エネルギーを充分に吸収できなくなり、脚を保護できなくなる虞がある。脚を充分に保護し、圧縮初期の衝撃エネルギーを充分に吸収するという観点からは、比Ｆ２０／Ｆ４０は０．８０〜１．２０が好ましく、０．８５〜１．１０がより好ましい。
【００１１】
上記比Ｆ６０／Ｆ４０が０．７５未満の場合は、圧縮曲線の圧縮荷重が比較的早期に下がることを意味し、衝撃エネルギーを充分に吸収できない虞がある。このような場合は、バンパー芯材に加えられた全衝撃エネルギーにより圧縮曲線が最終的に急激に立ち上がるので、脚を充分に保護できない虞がある。一方、比Ｆ６０／Ｆ４０が１．３０を超える場合は、圧縮曲線が歪４０〜６０％の間で急激に立ち上がるので、脚を充分に保護できなくなる虞がある。脚を充分に保護し、衝撃エネルギーを充分に吸収するという観点からは、比Ｆ６０／Ｆ４０は０．８０〜１．２０が好ましく、０．８５〜１．１０がより好ましい。
【００１２】
本発明においては、前記４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）が１〜３ｋＮであることが好ましい。４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）が１ｋＮ未満の場合は、衝撃エネルギーを充分に吸収できなくなる虞があり、３ｋＮを超える場合は、バンパーが脚と接触した時点で脚を充分に保護することができない虞がある。また、同様の理由により、Ｆ２０は０．７〜３ｋＮであることが好ましく、Ｆ６０は１〜４ｋＮであることが好ましい。
【００１３】
本明細書におけるパイプによる圧縮試験は、温度２３℃、相対湿度５０％の条件下、圧縮治具として直径７０ｍｍの剛体パイプを用い、試験速度５００ｍｍ／分で圧縮して行うものとする。尚、直径７０ｍｍの剛体パイプは人間の脛の大きさを想定したものである。
【００１４】
上記圧縮試験方法について、図２に基づいて詳しく説明する。
尚、図２（ａ）は圧縮試験方法の正面図、同（ｂ）は側面図であり、図２において、１は試験片、２は直径７０ｍｍのパイプ、３は剛体からなる試験片の保持台、４は圧縮装置をそれぞれ示す。
【００１５】
図２に示す通り、試験片１の長さ：ｄは、１７ｃｍとし、高さｈはバンパー芯材の上下方向のレインフォースメントの高さとし、厚みｔはバンパー芯材の前後方向の厚みとする。試験片１の長さ：ｄが１７ｃｍより短くなると得られる圧縮荷重が影響を受けて正しい値を示さなくなる虞がある。圧縮試験は、車両に装着されているバンパーが立っている人間と衝突する場合を想定し、バンパー芯材の車両取付時の前面側から、図２に示すように、パイプ２の貫通孔の貫通方向が試験片１の長さ方向（バンパー芯材の左右方向）に対して直角になるようにしてバンパー芯材の前後方向に、圧縮して行う。尚、本明細書においてバンパー芯材の左右方向とは、該芯材を車両の所定位置に取り付けた時の車両の幅方向と一致する方向のことである。また、バンパー芯材の上下方向とは、該芯材を車両の所定位置に取り付けた時の車両の上下方向と一致する方向のことである。
【００１６】
試験片をバンパー芯材から採取する場合、該芯材の左右方向の長さに対して各々の両側から１５％までの部分と、ウインカーやライトを取り付ける特殊な形状の部分とを除いた任意の部分（以下、バンパー芯材有効部分とも言う。）から左右方向の長さ１７ｃｍ、高さ：バンパー芯材の上下方向のレインフォースメントの高さ、厚み：バンパー芯材の前後方向の厚みの試験片をできるだけ多く採取するものとする。尚、この左右方向の長さ１７ｃｍが、前記試験片１の長さ：ｄに相当する。
【００１７】
上記の各試験片について７０％以上の圧縮歪が生ずるまで圧縮試験を行い、各試験片についての圧縮曲線から２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）を読み取り、それらの平均値を芯材の２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）とし、更にこれらの値から比Ｆ２０／Ｆ４０、比Ｆ６０／Ｆ４０を算出するものとする。
【００１８】
前述した圧縮特性を有するバンパー芯材の好ましい態様としては、肉盗み部分が設けられたバンパー芯材が挙げられる。該肉盗み部分が設けられたバンパー芯材の一例を図３、図４に示す。
図３、図４に示すバンパー芯材は、該芯材の前面部の裏面に複数の突出部が左右方向に平行して設けられている。該前面部はバンパー表皮成形体の形状に合わせて該芯材の前面に相当する表面を湾曲形状、凹凸形状、或いは肉盗み部分として複数の穴を設けた形状とすることができ、主に裏面に設けられた複数の突出部の連結材としての役割を果す。また、該突出部は平板状のものが図３、図４に示されているが、該突出部の形状は平板状のものに限らず、前後方向の後方へ行くに従いバンパー芯材の上下方向と対応する方向の厚さが薄くなる形状のもの等、圧縮荷重の初期の立ち上がりや、発泡体成形時の離型性を考慮した設計が可能である。
尚、図３（ａ）はバンパー芯材有効部分の裏面図、同（ｂ）はバンパー芯材有効部分の左右方向に対する垂直断面であり、図３において、１０はバンパー芯材を、１１はバンパー芯材の前面部を、１２はバンパー芯材の突出部を、１３は肉盗み部分をそれぞれ示す。また図４は図３（ｂ）の一部拡大図であり、図４において、１７は突出部１２の根元を示す。
【００１９】
上記肉盗み部分１３とは、例えば図３に示すように、バンパー芯材の内部に形成された空間（空洞）、即ち空気が存在するだけの部分をいう。かかる肉盗み部分１３が形成されていると、突出部１２と肉盗み部分１３とから構成される部分の圧縮荷重が前面部１１より小さいので、バンパー芯材が前後方向に圧縮されると、突出部１２が最初に撓み、或いは座屈し始める。バンパー芯材が更に圧縮されると、突出部１２は更に座屈し、上記空間（空洞）が破壊された突出部１２で埋まるように変形され続ける。このように、突出部１２が座屈し、破壊されている間は、圧縮荷重は大きく上昇することがないので、前記圧縮曲線において歪の変化に対して圧縮荷重が殆ど変化しないフラット部が現れる。従って、突出部１２の強度を大きくすれば前記４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）も大きくなり、突出部１２の強度に応じて、前記４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）等を調整することができ、前記肉盗み部分１３の容積を大きくすることと、突出部の曲げに対する強さを調整することにより、前記圧縮曲線のフラット部分の長さを長く調整することができる。このように構成されているバンパー芯材を用いたバンパーを装着した自動車は、歩行者と衝突した場合であっても、歩行者の脚を回復不能になるまで破壊することなく、衝突のエネルギーを吸収することができる。
【００２０】
本発明においては、バンパー芯材の真の体積ＶＴ（ｃｍ３）と上記肉盗み部分１３の容積ＶＶ（ｃｍ３）との関係が、下記（１）式を満足することが好ましい。
【数３】
０．２０≦ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）≦０．５０ （１）
【００２１】
上記ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）が０．２０未満の場合は、肉盗み部分１３の容積ＶＶが大きすぎることを意味し、突出部１２の厚さＴが薄すぎる態様と、突出部１２の高さＨが長すぎる態様がある。突出部１２の厚さが薄すぎる場合や、突出部１２の高さが長すぎる場合は、突出部が圧縮時に折れる際に飛び散る虞があり、例えば４０〜６０％の低歪時の圧縮荷重が極端に低下する虞もある。また、衝撃エネルギーの吸収が不十分となり圧縮曲線において圧縮荷重が十分な歪量（例えば７０％歪以降）に到達する前に急激に立ち上がってしまう虞もある。
【００２２】
上記ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）が０．５０を超える場合は、肉盗み部分１３の容積ＶＶが小さすぎることを意味し、突出部１２の厚さＴが厚すぎる態様と、突出部１２の高さＨが短すぎる態様がある。突出部１２の厚さが厚すぎる場合や、突出部１２の高さが短すぎる場合は、図１の曲線ｂに示すような圧縮曲線を示すものとなり、全衝撃エネルギーを吸収する前に、圧縮荷重が、歩行者の脚部を回復不能になるまで破壊する大きさを超えてしまう虞がある。本発明において、特に上記ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）が０．２５〜０．４５であることが更に好ましい。
【００２３】
尚、バンパー芯材の真の体積ＶＴは寸法から算出してもよければ、浸漬法によって求めてもよい。肉盗み部分１３の容積ＶＶは寸法から算出してもよければ、寸法から算出した体積（ＶＴ＋ＶＶ）から浸漬法によって求めた真の体積ＶＴを引き算することによって求めてもよい。但し、本明細書においてバンパー芯材のＶＴ及びＶＶを求める対象部分は、バンパー芯材を自動車に装着した場合のレインフォースメントから上下にはみ出した部分は除き、正面から見たレインフォースメントの形状と重なっている部分のみ、即ち、前記のバンパー芯材有効部分について求めるものとする。具体的には図５において、バンパー芯材有効部分１０ａ（図５中の二重斜線部分）のみに基づいてバンパー芯材の真の体積ＶＴを求め、レインフォースメントから上下にはみ出したバンパー芯材のはみ出し部分１０ｂは除くものとする。尚、図５は本発明のバンパー芯材を用いたバンパーが、レインフォースメントに取り付けられた一例を示す横断面図である。図５において、１６はバンパーの表皮を、１８はバンパー芯材有効部分１０ａとはみ出し部分１０ｂの境界線をそれぞれ示す。
【００２４】
又、肉盗み部分１３の容積ＶＶは、正面から見たレインフォースメントの形状と重なっている部分のみが仮想的に表皮で覆われているとした場合に、内部に存在する空間（空洞）の容積に相当する。
【００２５】
次に、上記（１）式を満足するようなバンパー芯材の好ましい形態について具体的に説明する。
本発明のバンパー芯材においては、図３に示すように、突出部１２がバンパー芯材の左右方向に亘って形成されていることが好ましい。このように突出部１２が形成されていると、バンパーのどの部分であっても加えられた衝撃を均一に吸収することができる。但し、本発明はこのような形状に限定するものではなく、例えば、突出部１２を円柱状や角柱状に形成してもよい。
【００２６】
また、上記突出部１２はバンパー芯材の左右方向に亘って、２以上形成されていることが好ましく、２〜１０がより好ましく、２〜６が更に好ましく、３〜６が特に好ましい。突出部１２が１つ形成されているだけでは、肉盗み部分１３を形成することはできても、前述した圧縮曲線において長いフラット部が安定して現れるバンパー芯材を得ることができない虞がある。
【００２７】
また、本発明においては、突出部１３のバンパー芯材前後方向に対応する方向の高さＨ（ｍｍ）と、突出部１２のバンパー芯材上下方向に対応する方向の厚さＴ（ｍｍ）との比Ｈ／Ｔが２〜１０であることが好ましく、３〜８がより好ましく、３〜６が更に好ましい。該比Ｈ／Ｔが２未満の場合は、突出部１２の厚さＴが厚すぎるか、又は突出部１３の高さＨが短すぎることを意味する。突出部１２の厚さＴが厚すぎる場合や、突出部１２の高さＨが短すぎる場合は、図１の曲線ｂに示すような圧縮曲線を示すものとなり、全衝撃エネルギーを吸収する前に、圧縮荷重が、歩行者の脚部を回復不能になるまで破壊する大きさを超えてしまう虞がある。
【００２８】
一方、比Ｈ／Ｔが１０を超える場合は、突出部１２の厚さＴが薄すぎるか、又は突出部１２の高さＨが長すぎることを意味する。突出部１２の厚さＴが薄すぎる場合や、突出部１２の高さＨが長すぎる場合は、突出部が圧縮時に折れる際に飛び散る虞があり、例えば４０〜６０％の低歪時の圧縮荷重が極端に低下する虞もある。また、衝撃エネルギーの吸収が不十分となり圧縮曲線において圧縮荷重が十分な歪量（例えば７０％歪以降）に到達する前に急激に立ち上がってしまう虞もある。尚、図４に示す通り、上記突出部の高さＨは、バンパー芯材有効部分における突出部の根元１７から最後部までの前後方向の最大高さであり、上記突出部の厚さＴはバンパー芯材有効部分におけるバンパー芯材の左右方向に対する垂直断面の突出部の断面積Ｓ（ｍｍ２）（図４中二重斜線部にて示される部分の面積）を前記突出部の高さＨにて割り算することにより求められる値（Ｔ＝Ｓ／Ｈ）である。また、突出部の高さＨ及び／又は厚さＴが、バンパー芯材の左右方向に対する任意の垂直断面を比較した際に変化している部分が存在する場合は、バンパー芯材有効部分の左右方向の長さの７０％以上において上記Ｈ／Ｔの関係を満足していれば良い。
【００２９】
本発明においては、上記Ｈ／Ｔの構成に加えて、バンパー芯材の突出部を構成する発泡体の曲げ荷重が３５〜４００Ｎ、更に３５〜２００Ｎ、特に７０〜２００Ｎであることが好ましい。該曲げ荷重が３５Ｎ未満の場合は、前記圧縮試験において、圧縮荷重が早期に立ち上がらず、前記比Ｆ２０／Ｆ４０が０．７未満になる虞がある。一方、曲げ荷重が４００Ｎを超える場合は、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）が大きくなりすぎる虞がある。
【００３０】
尚、突出部を構成する発泡体の曲げ荷重を測定する場合は、バンパー芯材有効部分の突出部から長さ１２０ｍｍ、幅２５ｍｍ、高さ２０ｍｍの試験片を採取して、ＪＩＳ Ｋ ７２２１（１９８４）の測定方法および測定条件に従って測定した最大曲げ荷重を該曲げ荷重とする。
【００３１】
一方、本発明においては、単に、突出部そのものの曲げ荷重が５〜１５０Ｎ、更に１５〜７５Ｎ、特に２０〜５０Ｎであることが好ましい。該曲げ荷重が５Ｎ未満の場合は、前記圧縮試験において、圧縮荷重が早期に立ち上がらず、前記比Ｆ２０／Ｆ４０が０．７未満になる虞がある。一方、曲げ荷重が１５０Ｎを超える場合は、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）が大きくなりすぎる虞がある。
【００３２】
尚、突出部そのものについての曲げ荷重を測定する場合は、バンパー芯材有効部分の突出部の根元１７から突出部をバンパー芯材の左右方向に１２０ｍｍの長さで切断したものを試験片として、ＪＩＳ Ｋ ７２２１（１９８４）の測定方法および測定条件に従って測定した最大曲げ荷重を該曲げ荷重とする。ただし、試験片は、試験片の長さを上記試験片の該左右方向の１２０ｍｍの長さとしＪＩＳ Ｋ ７２２１（１９８４）に従って３点曲げ試験を行うこととする。テーパーを取っている突出部も支持台に載せて同様に測定する。
【００３３】
本発明のバンパー芯材は、密度０．０４５〜０．２０ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．０６〜０．１９ｇ／ｃｍ３、より好ましくは０．０７５〜０．１９ｇ／ｃｍ３のポリオレフィン系樹脂発泡体からなる。該密度が０．０４５ｇ／ｃｍ３未満の場合は、前記圧縮曲線にフラット部分は発現するものの、該フラット部分だけでは目的とするエネルギー吸収量を得ることができない虞があり、０．２０ｇ／ｃｍ３を超える場合は、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）が大きすぎる虞がある。
【００３４】
本明細書においてバンパー芯材の密度は、試験片の重量を、該試験片を水没させることにより、水位上昇分から求められる体積（浸漬法により求められる体積）にて割り算することにより求めることができる。
【００３５】
上記ポリオレフィン系樹脂発泡体を構成するポリオレフィン系樹脂としては、例えばプロピレン−ブテンランダムコポリマー、プロピレン−ブテンブロックコポリマー、エチレン−プロピレンブロックコポリマー、エチレン−プロピレンランダムコポリマー、エチレン−プロピレン−ブテンランダムターポリマー、ホモポリプロピレンなどのポリプロピレン系樹脂、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−メチルメタクリレートコポリマー、エチレン−メタクリル酸コポリマーの分子間を金属イオンで架橋したアイオノマー系樹脂などのポリエチレン系樹脂やポリブテン−１、ポリペンテン、エチレン−アクリル酸−無水マレイン酸ターポリマーなどが挙げられる。尚、本発明のポリオレフィン系樹脂発泡体には、プロピレン成分等のオレフィン成分を３０重量％以上含むポリオレフィン系樹脂からなる発泡体も含まれる。
【００３６】
上記ポリオレフィン系樹脂の中でも、本発明においては、剛性に優れるという点でプロピレン成分を３０重量％以上、更に５０重量％以上、特に８０重量％以上含むポリプロピレン系樹脂が好ましい。また、剛性に優れると共に軽量なバンパー芯材を得ることができるという点で引張弾性率が１２００ＭＰａ以上、更に１３５０ＭＰａ以上、特に１５００ＭＰａ以上のポリプロピレン系樹脂が最も好ましい。尚、該引張弾性率の上限は概ね３０００ＭＰａである。又、本発明のバンパー芯材はこれらのポリプロピレン系樹脂を用いて形成されたポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体であることが好ましい。かかるポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体は、軽量性に富み、衝撃吸収特性に優れるのでバンパーの体積を低減することができる。尚、該ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体は、従来公知の方法により発泡粒子を製造し、該発泡粒子を用いて従来公知の型内成形方法等により製造することができる。
【００３７】
上記引張弾性率が１２００ＭＰａ以上の高剛性のポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンの単独重合体が概ねそのような高剛性を示し、プロピレンと他のコモノマーとの共重合体であっても、そのコモノマー成分含有割合が極端に少ないものはそのような高剛性を示す傾向にある。
【００３８】
尚、上記ポリプロピレン系樹脂の引張弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ７１６１（１９９４）に従って以下の条件にて測定して求められた値である。
試験片 ＪＩＳ Ｋ ７１６２（１９９４）記載の試験片１Ａ形（射出成形で直接成形）
試験速度 １ｍｍ／分
【００３９】
【実施例】
次に、本発明を図面によって更に詳細に説明する。
【００４０】
実施例１
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．１４ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に２本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み３８ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：３２ｍｍ、厚さＴ：８ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。
【００４１】
該バンパー芯材のバンパー芯材有効部分から左右方向長さ１７０ｍｍ、上下方向長さ１００ｍｍ、前後方向の最大厚み３８ｍｍの試験片を切り出し（図６参照）、２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）、比Ｆ２０／Ｆ４０、比Ｆ６０／Ｆ４０、ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）、突出部材そのもの自体の曲げ荷重等を測定した結果を表１に示す。
【００４２】
実施例２
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．１４ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に４本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み３８ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：３２ｍｍ、厚さＴ：８ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。
【００４３】
該バンパー芯材のバンパー芯材有効部分から左右方向長さ１７０ｍｍ、上下方向長さ１００ｍｍ、前後方向の最大厚み３８ｍｍの試験片を切り出し（図６参照）、２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）、比Ｆ２０／Ｆ４０、比Ｆ６０／Ｆ４０、ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）、突出部材そのもの自体の曲げ荷重等を測定した結果を表１に示す。
【００４４】
実施例３
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．１４ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に５本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み３８ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：３２ｍｍ、厚さＴ：８ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。
【００４５】
該バンパー芯材について、実施例１と同様に各種物性を測定した結果を表１に示す。
【００４６】
実施例４
引張弾性率１１２０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．０７６ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に４本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み３８ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：３２ｍｍ、厚さＴ：８ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。
該バンパー芯材について、実施例１と同様に各種物性を測定した結果を表１に示す。
【００４７】
比較例１
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．１３ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を用いて、縦１００ｍｍ、横１７０ｍｍ、厚み３８ｍｍのポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体を得た（図６参照）。
【００４８】
該成形体について、実施例１と同様に各種物性を測定した結果を表１に示す。尚、表１に示す圧縮荷重については、該成形体の厚み方向を試験片の上下方向とし、パイプの貫通孔の貫通方向が該成形体の縦方向となるようにして測定を行った。
【００４９】
比較例２
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．０５９ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を用いて、縦１００ｍｍ、横１７０ｍｍ、厚み３８ｍｍのポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体を得た（図６参照）。
該成形体について、実施例１と同様に各種物性を測定した結果を表１に示す。尚、表１に示す圧縮荷重については、該成形体の厚み方向を試験片の上下方向とし、パイプの貫通孔の貫通方向が該成形体の縦方向となるようにして測定を行った。
【００５０】
比較例３
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．１４ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に４本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み３８ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：３２ｍｍ、厚さＴ：１２ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。
該バンパー芯材について、実施例１と同様に各種物性を測定した結果を表１に示す。
【００５１】
比較例４
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．１４ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に２本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み３８ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：３２ｍｍ、厚さＴ：２０ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。
該バンパー芯材について、実施例１と同様に各種物性を測定した結果を表１に示す。
【００５２】
比較例５
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．１４ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に４本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み１００ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：９４ｍｍ、厚さＴ：８ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。
該バンパー芯材のバンパー芯材有効部分から左右方向長さ１７０ｍｍ、上下方向長さ１００ｍｍ、前後方向の最大厚み１００ｍｍの試験片を切り出し（図６参照）、２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）、比Ｆ２０／Ｆ４０、比Ｆ６０／Ｆ４０、ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）、突出部材そのもの自体の曲げ荷重等を測定した結果を表１に示す。
【００５３】
比較例６
引張弾性率１１２０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．０５９ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に４本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み３８ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：３２ｍｍ、厚さＴ：８ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。
該バンパー芯材について、実施例１と同様に各種物性を測定した結果を表１に示す。
【００５４】
比較例７
引張弾性率１４４０ＭＰａのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度０．１４ｇ／ｃｍ３のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、突出部がバンパーの左右方向に亘って平行に２本形成されている表１に示す密度のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる前後方向の最大厚み３８ｍｍのバンパー芯材を成形した。該突出部は、高さＨ：３８ｍｍ、厚さＴ：８ｍｍで、バンパー芯材の左右方向に対する垂直断面形状が長方形である。また、バンパー芯材の前面部に左右方向１５０ｍｍ、上下方向８４ｍｍの長方形の空洞（肉盗み部分）を左右方向４０ｍｍ間隔で設けた。
該バンパー芯材について、実施例１と同様に各種物性を測定した結果を表１に示す。
【００５５】
尚、上記実施例及び比較例において発泡粒子の見掛け密度は、２３℃の水の入ったメスシリンダーを用意し、該メスシリンダーに相対湿度５０％、２３℃、１ａｔｍの条件にて２日放置した５００個以上の発泡粒子（発泡粒子群の重量Ｗ１）を金網などを使用して沈めて、水の水位上昇分から読み取ることができる発泡粒子群の容積Ｖ１（ｃｍ３）にてメスシリンダーに入れた発泡粒子群の重量Ｗ１（ｇ）を割り算することにより求めた（Ｗ１／Ｖ１）。
【００５６】
【表１】
【発明の効果】
本発明のバンパー芯材は、特定条件の圧縮試験において、２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ２０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０であり、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ６０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０なので、車両が比較的速い速度で歩行者と衝突した場合であっても、歩行者の脚を回復することができない状態まで破壊するほどの衝撃力を生ずることなく、衝突のエネルギーを吸収できる。
【００５８】
本発明のバンパー芯材は、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体からなる場合、前記特性がより優れたすぐれたものとなり、引張弾性率１２００ＭＰａ以上のポリプロピレン系樹脂からなる場合、更に軽量なものや、更に体積の小さなものとなる。
【００５９】
本発明のバンパー芯材においては、４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）が１〜３ｋＮの場合、歩行者の脚をより確実に保護することができる。
【００６０】
本発明のバンパー芯材においては、バンパー芯材の真の体積ＶＴ（ｃｍ３）と肉盗み部分の容積ＶＶ（ｃｍ３）によって定まる比率ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）が特定範囲内の場合、又特定範囲内の寸法の突出部材が設けられている場合、歩行者の脚を更に確実に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バンパー芯材の圧縮歪―圧縮荷重曲線の説明図である。
【図２】本発明のバンパー芯材の圧縮試験の説明図である。
【図３】（ａ）はバンパー芯材有効部分の裏面図、（ｂ）はバンパー芯材有効部分の左右方向に対する垂直断面である。
【図４】バンパー芯材有効部分の左右方向に対する垂直断面の突出部の拡大図である。
【図５】本発明のバンパー芯材を用いたバンパーが、レインフォースメントに取り付けられた一例を示す垂直断面である。
【図６】本発明の実施例および比較例におけるバンパー芯材試験片形状の説明図である。
【符号の説明】
ａ、ｂ、ｃ 圧縮曲線
１ 試験片
２ 直径７０ｍｍのパイプ
３ 試験片の支持台
４ 圧縮装置
１０ バンパー芯材
１１ バンパー芯材の前面部
１２ バンパー芯材の突出部
１３ 肉盗み部分
Claims (7)
- 密度０．０４５〜０．２０ｇ／ｃｍ３のポリオレフィン系樹脂発泡体からなるバンパー芯材であって、該芯材の前後方向における最大厚みが１５ｃｍ以下であり、直径７０ｍｍのパイプによる圧縮試験（試験速度：５００ｍｍ／分）を行った場合に、２０％歪時圧縮荷重（Ｆ２０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ２０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０であり、６０％歪時圧縮荷重（Ｆ６０）と４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）との比Ｆ６０／Ｆ４０が０．７５〜１．３０であることを特徴とするバンパー芯材。
- 該ポリオレフィン系樹脂発泡体が、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体であることを特徴とする請求項１に記載のバンパー芯材。
- 該４０％歪時圧縮荷重（Ｆ４０）が１〜３ｋＮであることを特徴とする請求項１又は２に記載のバンパー芯材。
- バンパー芯材の真の体積ＶＴ（ｃｍ３）と肉盗み部分の容積ＶＶ（ｃｍ３）との関係が、下記（１）式を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバンパー芯材。
【数１】
０．２０≦ＶＴ／（ＶＴ＋ＶＶ）≦０．５０ （１） - バンパー芯材の左右方向に亘る突出部が２以上形成されており、該突出部において、該芯材前後方向に対応する方向の高さＨ（ｍｍ）と該芯材の上下方向に対応する方向の厚さＴ（ｍｍ）との比Ｈ／Ｔが２〜１０であり、該突出部を構成する発泡体の曲げ荷重が３５〜４００Ｎであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のバンパー芯材。
- バンパー芯材の左右方向に亘る突出部が２以上形成されており、該突出部そのものの曲げ荷重が５〜１５０Ｎであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のバンパー芯材。
- 該ポリオレフィン系樹脂発泡体が、引張弾性率１２００ＭＰａ以上のポリプロピレン系樹脂からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のバンパー芯材。
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