JP2010526261A - コルゲート押出しにより作製された揺動バンパー - Google Patents

Abstract

本発明は、車両サスペンションシステム、特に、コルゲート押出しにより作製された揺動バンパーを提供する。

Description

本発明は、車両サスペンションシステム、特に、揺動バンパーの分野に関する。

揺動バンパー（バンプストップ、エンド・オブ・トラベルバンパー、ストライク−アウトバンパー、サスペンションバンパーまたはコンプレッションバンパーとも呼ばれる）は、車両サスペンションの上部にある衝撃吸収部である。モーター車両サスペンションシステムに用いる揺動バンパーは、２つのサスペンションシステムコンポーネント、例えば、アクセルとフレームの一部との間の衝撃を緩衝し、乗員の乗り心地のために雑音と振動を抑えるべく長いこと用いられている。車両シャシーの変位により、ストラットも変位するため、ストラットは、車両シャシーの変位に応答して、圧縮と拡張のサイクルを受ける。サスペンションの過度な変位につながる、道路の激しい凹凸による揺動からストラットアセンブリおよび車体を保護するための対策を講じなければならない。このため、異常な走行条件で生じる力を衝撃吸収材が吸収できなかったときに衝撃が生じやすい場所で、サスペンションシステムに揺動バンパーが取り付けられている。特に、ストラットの揺動中、ダンパーが「底につき」、揺動バンパーは、揺動バンパープレートと接触するように動いて、圧縮されてエネルギーが消失される結果、衝撃を和らげ、雑音を減じ、乗客の衝撃感を減じ、車両サスペンションシステムへのダメージの可能性を減じる。揺動バンパーは、ピストンロッド周囲に延在する圧縮性およびエラストマー材料で作製されたコンボリュートのある、またはない、細長い、通常は円筒形の部材である。この用途に好適な材料は、弾性、すなわち、永久歪みまたは破壊なしに、衝撃に耐え得るものでなければならず、優れた曲げ寿命を有していなければならない。従来の揺動バンパーは、ポリウレタンおよびコポリエステルポリマーから作製されている。エラストマー材料で作製された典型的な揺動バンパーを図１に示す。

揺動バンパーは、従来、ポリウレタン、特に、マイクロセルラーポリウレタン（ＭＣＵ）で形成されている。マイクロセルラーポリウレタン揺動バンパーは、揺動バンパー鋳型においてポリウレタン前駆体を成形することにより作製される。マイクロセルラー発泡体は、ジイソシアネートグリコールと、発泡用の二酸化炭素ガスを生成する発泡剤または水との反応により得られる。二酸化炭素は徐放されるため、発泡には、鋳型において、長い時間が必要であるため、この技術は時間がかかるものである。発泡ポリウレタンで作製された揺動バンパーは、良好な乗車特性を有するが、時間のかかる技術が必要であるため、製造に費用がかかる。

耐久性、自動車流体に対する不活性さ、揺動バンパーを形成するのに用いる材料の引き裂き伝播に対する抵抗性を改善するために、米国特許第５１９２０５７号明細書には、エラストマー、好ましくは、コポリエーテルエステルポリマーで形成された細長い中空体が開示されている。かかるピースは、ブロー成形技術により製造される。

ブロー成形は、中空プラスチック物品を製造するのに用いる従来の技術である。典型的に、押出しまたは射出成形により製造され、熱成形可能な状態にあるプラスチック材料のパリソンを、製造する物品の必要な外側形状に適した形状の鋳型キャビティを有する二等分の開いたブロー鋳型間に配置する。パリソンは、重力の影響下、徐々に降下し、伸長する。パリソンが適正な長さに達すると、鋳型の半分をその周囲で閉じ、加圧空気またはその他圧縮ガスを、パリソン内部に導入して、鋳型の形状まで膨らます、または鋳型キャビティの側部に対して膨張させる。冷却期間後、鋳型を開き、最終物品を取り出す。

押出しブロー成形においては、パリソンは押出し機により製造される。押出しブロー成形は、発泡／鋳造より安価であるが、正確な寸法になり難く、部品の壁厚さの制限にもつながる。揺動バンパーの剛性は、その厚さに直接関係する。このように、例えば、０．２ｍｍといった厚さの小さな変動（ワンショットで作製された揺動バンパーの長手方向軸に沿った、または単一の揺動バンパーで作製された揺動バンパーのコンボリュート半径に沿った、物品毎の変動）が、揺動バンパーの剛性ならびにそのエネルギー吸収能および減衰性能を大きく変える。

射出ブロー成形は、押出しブロー成形よりも正確な寸法を与える。この技術において、パリソンは射出成形により形成され、鋳型の内核が除去され、パリソンは即時に膨らむ。このとき、押出しブロー成形と同様に、二等分された鋳型に密閉されたままである。パリソンを射出成形すると、一定でない断面が得られ、押出しブロー成形よりも最終部品の壁厚均一性が良好となる。射出ブロー成形によって、最終ブローン構造に、より正確な細部が得られるが、押出しブロー成形より高価である。

揺動バンパーを効率的かつ経済的に容易に製造する方法を見出すことが現在必要とされている。

本発明者らは、明確な制御された寸法および優れた性能特性を有する揺動バンパーを、コルゲート押出しにより経済的に作製できることを見出した。

第１の態様において、本発明は、１０００ｓ^-1の剪断速度およびポリマー融点またはそれより約３０℃高い処理温度のもとでＩＳＯ １１４４３：２００５（Ｅ）に準拠して測定された２７５Ｐａ・ｓを超える見かけ粘度を有する熱可塑性エラストマーで作製された揺動バンパーを提供する。

第２の態様において、本発明は、コルゲート押出しを用いて揺動バンパーを製造するプロセスを提供する。

揺動バンパーの概略破断図である。線Ａ−Ｂは、揺動バンパーの対称軸を示している。 揺動バンパーを表わす全てのパラメータを含む揺動バンパーの概略破断図である。線Ａ−Ｂは、揺動バンパーの対称軸を示し、Ｔは厚さを示し、Ｐはピッチを示し、ａ）は山を示し、ｂ）は谷を示し、Ｒ_intは谷の直径を示し、Ｒ_outは山の直径を示し、ｒｃはベローズの最低外径でのフィレット半径を示し、ｒｓはベローズの最大外径でのフィレット半径を示す。 多層揺動バンパーの概略破断図である。線Ａ−Ｂは、多層揺動バンパーの対称軸を示し、ａは多層揺動バンパーの外側層を示し、ｂは多層揺動バンパーの内側層を示す。 コルゲート押出しにより製造されたコポリエーテルエステルで作製された揺動バンパーの圧縮曲線である。ｘ軸はｍｍでの偏位（Ｄ）であり、ｙ軸はＮでの力（Ｆ）である。

本明細書で参照した文献は全て、参考文献として援用される。

コルゲート押出しとは、材料の中空管を、押出しダイから押出し、中空管を、通常、鋳型において操作して、周囲コルゲート加工、ベローズまたはコンボリュートを形成するものである。材料の中空管は、鋳型キャビティの表面に対する、熱風か、真空膨張のいずれかにより、揺動バンパー物品へと成形される。本発明による揺動バンパーを製造するプロセスは、
ａ）溶融プラスチック材料を押出し機に供給する工程と、
ｂ）熱成形可能な状態にあるプラスチック材料を、押出しヘッドのピンおよびダイを通して押出して、中空連続管を形成する工程と、
ｃ）中空連続管をコルゲート加工する工程と、
ｄ）鎖状につながった多数の揺動バンパーを切断して、単一の不連続な揺動バンパーを形成する工程、
または、保管のために、多数の揺動バンパーの連続コルゲート管を巻き上げて、後の段階で切断する工程と
を含む。

コルゲート押出しの好ましい方法は、
ａ）溶融プラスチック材料を押出し機に供給する工程と、
ｂ）熱成形可能な状態にあるプラスチック材料を、押出しヘッドのピンおよびダイを通して押出して、中空連続管を形成する工程と、
ｃ）中空連続管を鋳型ブロックに通し、溶融材料を、鋳型キャビティ表面またはコルゲータに対して引き上げ、真空膨張する工程と、
ｄ）多数の揺動バンパーの連続コルゲート管を交差方向に切断して、単一の不連続な揺動バンパーを形成する工程、
または、保管のために、多数の揺動バンパーの連続コルゲート管を巻き上げて、後の段階で切断する工程と
からなる真空コルゲート押出しである。

コルゲート加工機は、連続的に水冷される一連の相互接続鋳型ブロックを含む２組の交換可能な相補的鋳型組立て品で作製された鋳型トンネルを含む。鋳型ブロックは、ピンおよびダイヘッドに対して、コンベヤートラック上を連続的に動き、やや高速で揺動バンパーを連続的に製造することができる。例えば、ブロー成形法では、１分当たり約４つの揺動バンパーが製造できるが、コルゲート押出しだと、はるかに速い速度（例えば、１分当たり２０、３０または４０を超える）で製造できる。コルゲート押出しは、Ｃｏｒｅｌｃｏ（Ｆｒａｎｃｅ）製の機械を用いることにより行える。機械および方法は、参考文献として援用される欧州特許公開第０９０９６２９号明細書および欧州特許公開第０７３４ ８３５号明細書に開示されている。

押出し／射出ブロー成形といった従来の技術により作製された揺動バンパーに比べて、本発明により作製された物品は、連続プロセスで製造するのに単純で費用効率が高いばかりでなく、明確に制御された寸法および優れた性能特性という点で高品質でもある。さらに、本発明によるコルゲート押出しにより作製された揺動バンパーの設計可能性、例えば、コンボリュートの高さ、外径寸法または内径寸法を、容易に変更でき、従来の技術と比較して、再設計の場合に開始プロセスがより早くなる。本発明による揺動バンパーの幾何形状を修正して、特定の用途について、機械的特性およびエネルギー吸収性能を微調整してもよい。好ましくは、本発明による揺動バンパーは、１０〜２０ｋＮまたは約１０〜約２０ｋＮの最大圧縮軸力を有する。また、好ましくは、本発明による揺動バンパーは、（圧縮高さ／未圧縮高さ）×１００％で測定すると、最大圧縮軸力下で３０％〜９０％または約３０％〜約９０％、好ましくは７０％〜８０％または約７０％〜約８０％の圧縮率を有する。本発明による揺動バンパーの修正には、例えば、揺動バンパーの壁厚（図２、Ｔ）を均一にする、または不均一にすること、山の直径／半径（図２、Ｒ_ext）および谷の直径／半径（図２、Ｒ_int）を変えることにより、ベローズ／コンボリュートの数を変えることにより、ピッチを変えることにより、ベローズの最低外径でのフィレット半径（図２、ｒｃ）およびベローズの最大外径でのフィレット半径（図２、ｒｓ）を変えることにより、山の直径対谷の直径の比を変えることが含まれる。これらの変更はいずれも、本発明のコルゲート押出し技術により比較的容易に行うことができる。本発明による揺動バンパーの断面形状は特に限定されず、好ましい形状は円形および／または楕円形である。本発明による揺動バンパーは、全長に沿って周囲コルゲート加工、ベローズまたはコンボリュートを含む、または、平滑な領域で中断されたコルゲート加工、ベローズまたはコンボリュートを含むことができる。

本発明の揺動バンパーは、いくつかの方法で、従来の（例えば、鋳造またはブロー成形）揺動バンパーと見分けることができる。

ａ）壁厚均一性および比直径
必要であれば、材料を揺動バンパーの形状へとコルゲート押出しすると、厚さの均一な側壁を有するピースとなる。均一な厚さとは、揺動バンパー毎の揺動バンパーの壁厚さが均一であること（プロセスの再現性）、例えば、コンボリュートの全周囲に沿った単一の揺動バンパー内の壁厚さが均一であること、物品の全長に沿った揺動バンパーの壁厚さが均一であること（揺動バンパーが、ピースの全長に沿って均一な壁厚さを有するとき）を意味する。揺動バンパーの壁厚さが極めて均一であると、使用の際の変形が良好に均一となり、例えば、良好な機械的特性、より均一な剛性および寿命の増大等揺動バンパーの特性が改善される。単一の揺動バンパーのコンボリュートの全周囲に沿って、あるいは物品の全長に沿って不均一な壁厚が必要なときは、コルゲート押出しによって厚さの高レベルの制御が行える。

揺動バンパーは、間隔をあけた複数の谷と山（図２、ａ）山およびｂ）谷、を参照）を周囲に有するベローズ形態で作製される。コルゲート押出しによって山の直径対谷の直径の比が特に高い、すなわち、１．２または約１．２より高い比を有する揺動バンパーが製造できる。かかる高い比によって、コンボリュートが深くなり、高度の可撓性が可能となる。かかる比と、壁厚の均質な均一性の組み合わせは、従来の技術では得られない。

ｂ）様々な材料
ブロー成形等の従来の技術では、溶融ポリマーは、１０００ｓ^-1の剪断速度およびポリマー融点またはそれより約３０℃高い処理温度のもとでＩＳＯ １１４４３：２００５（Ｅ）に準拠して測定された３５０Ｐａ・ｓを超える見かけ粘度を有していなければならない。かかる高い見かけ粘度がブロー成形には必要である。パリソンは、ダイから出てくると自由懸垂されていて、このフェーズの最中に、制御できずに伸長または垂下することなく、自重に耐えなければならないからである。このことで、ブロー成形揺動バンパーの製造に用いることのできる材料が限定される。これとは対照的に、本発明の方法による揺動バンパーの製造には、様々な材料を選ぶことができる。

本発明の方法に用いることのできる材料は、可撓性および耐疲労性を必要とする。本発明に用いる材料の好適な例としては、熱可塑性エラストマーが挙げられる。溶融処理性の利便性に加えて、再利用できることから、環境上の理由からも熱可塑性エラストマーは好ましい。これとは対照的に、揺動バンパーを作製するのに従来から用いられている熱硬化材、特に、架橋ポリウレタンまたは架橋ゴムは再利用できない。

本発明に有用な熱可塑性エラストマーとしては、ＩＳＯ １８０６４：２００３（Ｅ）に定義されているものが挙げられ、例えば、熱可塑性ポリオレフィンエラストマー（ＴＰＯ）、スチレン熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、熱可塑性ポリエーテルまたはポリエステルポリウレタン（ＴＰＵ）、熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）、熱可塑性ポリアミドブロックコポリマー（ＴＰＡ）、コポリエステル熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、例えば、コポリエーテルエステルまたはコポリエステルエステルおよびこれらの混合物が挙げられ、同じく好適な材料は、熱可塑性ポリエステルおよびこれらの混合物である。

本発明による揺動バンパーはまた、１０００ｓ^-1の剪断速度およびポリマー融点またはそれより約３０℃高い処理温度のもとでＩＳＯ １１４４３：２００５（Ｅ）に準拠して測定された２７５Ｐａ・ｓを超える見かけ粘度を有する熱可塑性エラストマーで作製してもよい。好ましくは、熱可塑性エラストマーは、１０００ｓ^-1の剪断速度およびポリマー融点またはそれより約３０℃高い処理温度のもとでＩＳＯ １１４４３：２００５（Ｅ）に準拠して測定された３００Ｐａ・ｓを超える見かけ粘度を有する。

熱可塑性ポリオレフィンエラストマー（ＴＰＯ）は、オレフィンタイプ、例えば、ゴムと、ポリプロピレンまたはポリエチレンからなる。一般的なゴムとしては、ＥＰＲ（エチレン−プロピレンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、エチレン−ヘキサン、エチレン−オクテン（例えば、Ｄｏｗより市販されているＥｎｇａｇｅ（登録商標））およびエチレン−ブタジエンが挙げられる。

スチレン熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）は、ポリスチレンとゴム状ポリマー材料、例えば、ポリブタジエン、水素化ポリブタジエンとポリブタジエンの混合物、ポリ（エチレン−プロピレンおよび水素化ポリイソプレン、のブロックコポリマーからなる。

熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）は、一般式

で表わされるジイソシアネートと短鎖グリコールを含む硬質およびジイソシアネートと長鎖ポリオールを含む軟質セグメントで構成された鎖状セグメントブロックコポリマーからなる。

式中、「Ｘ」はジイソシアネートと短鎖グリコールを含む硬質セグメントを表わし、「Ｚ」はジイソシアネートと長鎖ポリオールを含む軟質セグメントを表わし、「Ｙ」はＸおよびＺセグメントをつなぐウレタン結合のジイソシアネート化合物の残基を表わす。長鎖ポリオールには、ポリ（アルキレンオキシド）グリコール等のポリエーテルタイプのもの、またはポリエステルタイプのものが含まれる。

熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）は、加硫エラストマー相が分散された連続熱可塑性相からなる。本明細書で用いる加硫物および「加硫物ゴム」という言い回しは、硬化または部分硬化架橋または架橋可能ゴム、架橋ゴムの硬化可能前駆体の総称であり、それ自体が、エラストマー、ガムゴムおよびいわゆる軟質加硫物を含む。ＴＰＶは、架橋ゴムの多くの望ましい特性を、熱可塑性エラストマーの処理性等いくつかの特性と共に兼ね備えている。いくつかの市販のＴＰＶがあり、例えば、Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ（登録商標）およびＳａｒｌｉｎｋ（登録商標）（エチレン−プロピレン−ジエンコポリマーおよびポリプロピレン系ＴＰＶ）、それぞれ、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ’ｓ ａｎｄ ＤＳＭより市販、Ｎｅｘｔｒｉｌｅ（登録商標）（ニトリルゴムおよびポリプロピレン系ＴＰＶ）、Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｒｕｂｂｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓより入手可能、Ｚｅｏｔｈｅｒｍ（登録商標）（アクリレートエラストマーおよびポリアミド系ＴＰＶ）、Ｚｅｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓより市販、およびＥ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ製ＤｕＰｏｎｔ（登録商標）ＥＴＰＶ、国際特許出願第２００４０２９１５５号明細書に記載されている（１５〜６０重量％のポリアルキレンフタレートポリエステルポリマーまたはコポリマーおよび４０〜８５重量％の架橋可能ポリ（メタ）アクリレートまたはポリエチレン／（メタ）アクリレートゴム分散相を含む熱可塑性ブレンドで、ゴムは、過酸化物フリーラジカル開始剤および有機ジエン助剤と動的に架橋される）。

熱可塑性ポリアミドブロックコポリマー（ＴＰＡ）は、一般式

で表わされるポリアミドセグメントおよび可撓性ポリエーテルまたはポリエステルセグメントまたはエーテルとエステル結合の両方を備えた軟性セグメントの鎖状および通常鎖からなる。

式中、「ＰＡ」は鎖状飽和脂肪族ポリアミドシーケンスを表わし、「ＰＥ」は例えば、鎖状または分岐脂肪族ポリオキシアルキレングリコールまたはエーテルかエステルまたは両結合を有する長鎖ポリオールおよびこれらの混合物またはそれから誘導されたコポリエーテルコポリエステルから形成されたポリオキシアルキレンシーケンスを表わす。コポリエーテルアミドまたはコポリエステルアミドブロックコポリマーの軟性は、ポリアミド単位の相対量が増大するにつれ、概して、減少する。

本発明に用いる熱可塑性ポリアミドブロックコポリマーの好適な例は、ＡｒｋｅｍａまたはＥｌｆ Ａｔｏｃｈｅｍより、Ｐｅｂａｘ（登録商標）という商品名で市販されている。

耐油性、高温耐久性および低温可撓性の優れた釣り合いのために、本発明による揺動バンパーは、熱可塑性ポリエステル組成物から作製してもよい。好ましい熱可塑性ポリエステルは、典型的に、１種類以上のジカルボン酸（本明細書で用いる「ジカルボン酸」という用語はまた、エステル等のジカルボン酸誘導体も指す）および１種類以上のジオールから誘導される。好ましいポリエステルにおいて、ジカルボン酸は、テレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸のうち１つ以上を含み、ジオール成分は、ＨＯ（ＣＨ₂）_nＯＨ（Ｉ）、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ＨＯ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_mＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ（ＩＩ）およびＨＯ（ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_zＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ（ＩＩＩ）（式中、ｎは２〜１０の整数、ｍは平均で１〜４、ｚは平均で約７〜約４０）のうち１つ以上を含む。（ＩＩ）および（ＩＩＩ）は、化合物の混合物であってもよく、ｍおよびｚはそれぞれ異なっていてもよく、ｍおよびｚは平均であるため、整数とはならないことに注意する。熱可塑性ポリエステルを形成するのに用いてよい他のジカルボン酸としては、セバシンおよびアジピン酸が挙げられる。ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸をコモノマーとして用いてもよい。好ましいポリエステルとしては、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）（ＰＴＴ）、ポリ（１，４−ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）、ポリ（エチレン２，６−ナフトアート）およびポリ（１，４−シクロヘキシルジメチレンテレフタレート）（ＰＣＴ）が具体的に挙げられる。好ましくは、本発明に有用な熱可塑性ポリエステルは、衝撃改質剤および／または可塑剤をさらに含有する。

コポリエステル熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、例えば、コポリエーテルエステルまたはコポリエステルエステルは、エステル結合により頭−尾がつながれた多数の繰り返し長鎖エステル単位および短鎖エステル単位を有するコポリマーであり、該長鎖エステル単位は、式（Ａ）

で表わされ、該短鎖エステル単位は、式（Ｂ）

で表わされる。

式中、Ｇは、好ましくは、数平均分子量が約４００〜約６０００のポリ（アルキレンオキシド）グリコールから末端ヒドロキシル基が除去された後に残った二価のラジカルであり、Ｒは、分子量が約３００未満のジカルボン酸からカルボキシル基が除去された後に残った二価のラジカルであり、Ｄは、分子量が約２５０未満のジオールからヒドロキシル基が除去された後に残った二価のラジカルであり、該コポリエーテルエステルは、好ましくは、約１５〜約９９重量％の短鎖エステル単位と、約１〜約８５重量％の長鎖エステル単位を含有する。

本明細書において、ポリマー鎖において単位に適用される「長鎖エステル単位」とは、長鎖グリコールとジカルボン酸の反応生成物のことを指す。好適な長鎖グリコールは、末端（またはできる限りほぼ末端）ヒドロキシル基を有し、数平均分子量が約４００〜約６０００、好ましくは約６００〜約３０００のポリ（アルキレンオキシド）グリコールである。好ましいポリ（アルキレンオキシド）グリコールとしては、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、ポリ（トリメチレンオキシド）グリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコール、ポリ（エチレンオキシド）グリコール、これらのアルキレンオキシドのコポリマーグリコールおよびブロックコポリマー、例えば、エチレンオキシド−キャップドポリ（プロピレンオキシド）グリコールが挙げられる。これらのグリコールの２種類以上の混合物を用いることができる。

コポリエーテルエステルのポリマー鎖の単位に適用される「短鎖エステル単位」という用語は、低分子量化合物またはポリマー鎖単位のことを指す。それらは、低分子量ジオールまたはジオールの混合物を、ジカルボン酸と反応させて、上式（Ｂ）で表わされるエステル単位を形成することにより作製される。コポリエーテルエステルを調製するのに用いるのに好適な短鎖エステル単位を形成するのに反応させる低分子量ジオールとしては、非環式、脂環式および芳香族ジヒドロキシ化合物がある。好ましい化合物は、約２〜１５個の炭素原子を有するジオール、例えば、エチレン、プロピレン、イソブチレン、テトラメチレン、１，４−ペンタメチレン、２，２−ジメチルトリメチレン、ヘキサメチレンおよびデカメチレングリコール、ジヒドロキシシクロヘキサン、シクロヘキサンジメタノール、レゾルシノール、ヒドロキノン、１，５−ジヒドロキシナフタレン等である。特に好ましいジオールは、２〜８個の炭素原子を含有する脂肪族ジオールであり、より好ましいジオールは、１，４−ブタンジオールである。

本発明の揺動バンパーの製造に有利に用いられるコポリエーテルエステルは、Ｅ．Ｉ． ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）よりＨｙｔｒｅｌ（登録商標）という商品名で市販されている。

好ましい実施形態によれば、本発明による揺動バンパーは、コポリエステル熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、例えば、コポリエーテルエステルまたはコポリエステルエステルおよびこれらの混合物で作製されている。

本発明による揺動バンパーを製造するのに用いる材料は、可塑剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解安定剤、帯電防止剤、染料または顔料、フィラー、難燃剤、潤滑剤、補強材、例えば、繊維、フレークまたはガラスの粒子、鉱物、セラミックス、カーボン、特に、ナノスケール粒子、処理助剤、例えば、離型剤および／またはこれらの混合物をはじめとする他の添加剤を含む。これらの添加剤の好適なレベルおよびこれらの添加剤をポリマー組成物に組み込む方法は当業者に知られている。

ｃ）表面真空スロット
表面真空スロットによる節目（ｍａｒｋ）は、真空コルゲート加工により作製された部品の外側表面で、周囲または螺旋隆起リッジとして、目視される。真空スロットは、鋳型の内側表面に存在していて、溶融材料を、真空により、鋳型の形状まで吸い上げる。

本発明の方法により、多層揺動バンパーを製造することができる（図３参照）。押出し管をまず、同心層において２つ以上の所望の材料の共押出しにより形成する。プロセスは、部品の壁厚に材料の数枚の層を分配するよう押出しヘッドが設計されている以外は、単層構造について上述したプロセスと同様である。プラスチック材料は、押出しヘッドのピンおよびダイを通して熱成形可能な状態で押出される。ピンおよびダイは、コルゲート加工機の鋳型ブロックの二等分の内側に配置される。押出しヘッドから出てくる溶融材料が、鋳型ブロックに達すると、真空により鋳型の形状へと引き上げられる（吸い上げられる）。鋳型ブロックは、ピンおよびダイヘッドに対して動き、やや高速で多層揺動バンパーを連続的に製造することができる。

多層構造は、構造自体を利用するだけでなく、部品の最適な位置に異なる材料を配置することによって、揺動バンパーの特性を最適化するように設計されている。

多層構造で作製された揺動バンパーを製造するのに用いる材料の選択は、層間における接着要件、剛性要件、耐疲労性、コスト製造要件、揺動バンパーの外的環境による耐化学または物理要件およびダスト保護等の追加機能の統合に関する。各層の厚さは、材料自体によるばかりでなく、材料に関係する上述した同じ要件によっても選択される。

本発明による多層構造揺動バンパーは、少なくとも２つ（すなわち、２つ、３つ、４つ等）の層を含む。２つまたは３つの層の揺動バンパーにおいて、少なくとも１層は、好ましくは上述した熱可塑性エラストマーのリストの熱可塑性エラストマーから作製されている。熱可塑性エラストマーで作製されたその少なくとも１つの層を、他の層に近接する層として用いてもよく、あるいは熱可塑性エラストマーで作製された１つ以上の中間層を挟む少なくとも２つの他の層からなる多層構造につながる内側層と外側層との間に含まれる中間層として用いてもよく、あるいは他の層に近接する外側層として用いてもよい。多層構造の他の層を、弾性および／または剛性またはその他機能を最終構造に与えるために用いてもよい。

本発明による揺動バンパーの好ましい構造において、多層構造は、１つ以上の剛性ポリマー層を挟む前述した変形可能なエラストマーで作製された内側層および外側層からなる少なくとも３つの層で作製されている。３層を有する揺動バンパーの一例は、（外側／中間／内側）４０％／２０％／４０％または３０％／４０％／３０％の壁厚配分を有している。内側および外側層は、変形可能なエラストマーで作製されており、中間層は、外側層に用いるものよりも剛性のポリマーで作製されている。

ポリマー層間の接着力が不十分な場合には、１つ以上の接着層をポリマー層間に加えることができる。

実施例
本発明による単層揺動バンパーを作製するのに以下の材料を用いた。
以下のコポリエーテルエステル組成物を重合した。ポリエーテルブロックセグメントとして、平均分子量約１０００の３５重量％のポリ（テトラメチレンオキシド）を含んでいた。重量パーセンテージは、コポリエーテルエステル組成物の総重量に基づいている。短鎖エステル単位は、ポリブチレンテレフタレートセグメントであった。コポリエーテルエステル組成物の融点は２００℃であり、硬さは５５ショアＤであった。かかる製品は、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，ＵＳＡ）より市販されている。

上述したコポリエーテルエステルで作製された５つの揺動バンパーを次のようにして製造した。
コポリエーテルエステルポリマーのペレットを、約２２０℃〜約２４０℃に設定したバレル温度を有する単一押出し機（Ｍａｉｌｅｆｅｒ ＳＡ（Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ））に供給した。管状ダイ（ダイの直径：２２．４ｍｍ、ピンの直径：１３．７ｍｍ）および接続管を２４０℃に設定した。押出し後、溶融プラスチック押出し管を、真空（０．８バール）コルゲータ（Ｃｏｒｅｌｃｏ（Ｆｒａｎｃｅ））において、４ｍ／分のライン速度でコルゲート加工した（これは、１分当たりに製造された約４０の揺動バンパーに対応している。比較として、ブロー成形によって、１分当たり約４の揺動バンパーを製造できる。）。鋳型ブロックを含む鋳型トンネルを、１０〜１２℃で水冷した。多数の揺動バンパーの鎖を、カッターに連続的に供給し、鎖を単一の不連続な揺動バンパーへと切断した。

鋳型寸法を表１に示す。

ピース毎の変動（プロセスの再現性）を求めるために、本発明による５つの揺動バンパーの壁厚を測定した。揺動バンパーは、上述した熱可塑性エラストマーを用いて、表１に示した設計で作製した。５つの揺動バンパーのそれぞれでの第１の押出しコンボリュートについて、壁厚を測定した。壁厚は、２．８５ｍｍの平均壁について、±０．０５ｍｍ変動した（１．７５％の変動）。

本発明による押出し揺動バンパーを、上述した熱可塑性エラストマーを用いて、表１に記載した設計により作製した。平均壁厚は２．２ｍｍであった。以下の手順を用いて試験した。揺動バンパーを、引張−圧縮機の２つの板の間に置いた。試料を２３℃、５０ｍｍ／分の定速で圧縮した。１０ｋＮの上部荷重レベルは、サスペンションの極端な変位の間に揺動バンパーにかかる典型的な力に対応する。力対偏位の変動を測定した。測定された圧縮曲線を図４に示す。曲線の形状が、揺動バンパーに求められる性能を示している。

Claims (18)

1. １０００ｓ^-1の剪断速度およびポリマー融点またはそれより約３０℃高い処理温度のもとでＩＳＯ １１４４３：２００５（Ｅ）に準拠して測定された２７５Ｐａ・ｓを超える見かけ粘度を有する熱可塑性エラストマーで作製された揺動バンパー。
2. 前記熱可塑性エラストマーが、１０００ｓ^-1の剪断速度およびポリマー融点またはそれより約３０℃高い処理温度のもとでＩＳＯ １１４４３：２００５（Ｅ）に準拠して測定された３００Ｐａ・ｓを超える見かけ粘度を有する請求項１に記載の揺動バンパー。
3. １０〜２０ｋＮまたは約１０〜約２０ｋＮの最大圧縮軸力を有する請求項１に記載の揺動バンパー。
4. 最大圧縮軸力下で３０％〜９０％または約３０％〜約９０％の圧縮率を有する請求項１に記載の揺動バンパー。
5. 表面に真空スロットによる節目を有する請求項１に記載の揺動バンパー。
6. 異なる材料の多数の同心層を含む揺動バンパー。
7. 少なくとも２つの層を含む請求項６に記載の揺動バンパー。
8. 少なくとも３つの層を含む請求項６に記載の揺動バンパー。
9. 熱可塑性エラストマー層で作製された１つの内側層および１つの外側層と、その間に挟まれた１つ以上の剛性エラストマーポリマー中間層とを含む多層を含む請求項６に記載の揺動バンパー。
10. 多数の層と１つ以上の接着層とを含む請求項６に記載の揺動バンパー。
11. ａ）溶融プラスチック材料を押出し機に供給する工程と、
    ｂ）熱成形可能な状態にある前記プラスチック材料を、押出しヘッドのピンおよびダイを通して押出して、中空連続管を形成する工程と、
    ｃ）前記中空連続管をコルゲート加工する工程と、
    ｄ）鎖状につながった多数の揺動バンパーを切断して、単一の不連続な揺動バンパーを形成する工程と
    を含む揺動バンパーを製造する方法。
12. 前記コルゲート加工工程が、真空コルゲート加工である請求項１１に記載の方法。
13. 前記押出しが、熱可塑性エラストマーにより実施される請求項１１に記載の方法。
14. 押出しが、熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）、スチレン熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、熱可塑性ポリエーテルまたはポリエステルポリウレタン（ＴＰＵ）、熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）、熱可塑性ポリアミドブロックコポリマー（ＴＰＡ）、コポリエステル熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、熱可塑性ポリエステルおよびこれらの混合物の中から選択される熱可塑性エラストマーにより実施される請求項１１に記載の方法。
15. 前記押出しが、コポリエーテルエステルまたはコポリエステルエステルおよびこれらの混合物の中から選択される熱可塑性エラストマーにより実施される請求項１１に記載の方法。
16. 前記揺動バンパーが、１０〜２０ｋＮまたは約１０〜約２０ｋＮの最大圧縮軸力を有する請求項１１に記載の方法。
17. 前記揺動バンパーが、最大圧縮軸力下で３０％〜９０％または約３０％〜約９０％の圧縮率を有する請求項１１に記載の方法。
18. 前記押出しが、少なくとも２つの同心層を押出すことを含む請求項１１に記載の方法。

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