JP2005169813A - 複合成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】 静電シールド性や導電性等の更なる機能を得ることができ且つボイドの発生を抑制することができる複合成形品を提供する。
【解決手段】 合成樹脂１ａに発泡アルミ１ｂが接合されるため、合成樹脂１ａの基本的機能に、発泡アルミ１ｂのもつ静電シールド性、導電性、防音性、保温性、衝撃吸収性等の機能を付加をすることができる。成形時に、発泡アルミ１ｂが溶融樹脂の熱を奪うため、樹脂の固化速度が高まり、ボイドの発生を抑制することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車の車体構成部品として好適な複合成形品に関するものである。

自動車の車体構成部品として、成形性が良く軽量な材料として、従来より合成樹脂部品が使用されている。合成樹脂は、一種類の材料を単層体で使用する場合もあり、複数の種類の材料を積層体として使用する場合もある。樹脂中に繊維等の強化フィラーが混合される場合もある（例えば、特許文献１。）。
特開平６−２５４８８７号公報

しかしながら、合成樹脂だけで成形される部品では、得られる機能に限りがあり、例えば静電シールド性や導電性等の更なる機能を求めることができない。また、合成樹脂層の場合は、厚さを増すことにより、ボイド（空孔）が発生しやすくなるという問題もある。

本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、静電シールド性や導電性等の更なる機能を得ることができ且つボイドの発生を抑制することができる複合成形品を提供するものである。

請求項１に記載の発明は、合成樹脂に発泡アルミを接合した構造であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、合成樹脂が強化フィラーを含んでいることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、合成樹脂と発泡アルミの接合が、射出成形、スタンピングプレス成形、射出プレス成形の何れか又は組み合わせにより行われていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、合成樹脂と発泡アルミから成る二層構造であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、合成樹脂の間に発泡アルミを挟んだ三層構造であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、発泡アルミの間に合成樹脂を挟んだ三層構造であることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、合成樹脂が、成形時の樹脂圧により、発泡アルミのセルを突き破り、発泡アルミの内部へ浸透した状態になっていることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、合成樹脂が、成形時の樹脂圧により、発泡アルミのセルを突き破り、発泡アルミの反対側の面まで達してることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、合成樹脂が、成形時の樹脂圧により、発泡アルミのセルを突き破り、セル破壊部が貫通して二層の合成樹脂同士が連通した状態になっていることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、合成樹脂の表面に光触媒層が形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、合成樹脂に発泡アルミが接合されるため、合成樹脂の基本的機能に、発泡アルミのもつ静電シールド性、導電性、防音性、保温性、衝撃吸収性等の機能を付加をすることができる。成形時に、発泡アルミが溶融樹脂の熱を奪うため、樹脂の固化速度が高まり、ボイドの発生を抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、合成樹脂が強化フィラーを含んでいるため、樹脂部分の強度が高まる。

請求項３に記載の発明によれば、合成樹脂と発泡アルミの接合が、発泡アルミをインサートした状態での、合成樹脂の射出成形、スタンピングプレス成形、射出プレス成形の何れか又は組み合わせにより行われているため、発泡アルミと合成樹脂との確実な接合状態が得られる。

請求項４に記載の発明によれば、合成樹脂と発泡アルミから成る二層構造であるため、構造が単純で、二次加工が容易である。

請求項５に記載の発明によれば、合成樹脂の間に発泡アルミを挟んだ三層構造であるため、発泡アルミの両面が合成樹脂により覆われるため、発泡アルミの酸化防止効果がある。

請求項６に記載の発明によれば、発泡アルミの間に合成樹脂を挟んだ三層構造であるため、二層の発泡アルミが中間の合成樹脂により結合され、発泡アルミだけで全部を構成する場合に比べて強度が向上する。

請求項７に記載の発明によれば、合成樹脂が、成形時の樹脂圧により、発泡アルミのセルを突き破り、発泡アルミの内部へ浸透した状態になっているため、合成樹脂と発泡アルミとの接合強度が高まる。

請求項８に記載の発明によれば、合成樹脂が、成形時の樹脂圧により、発泡アルミのセルを突き破り、発泡アルミの反対側の面まで達してるため、合成樹脂と発泡アルミとの接合強度が更に高まる。

請求項９に記載の発明によれば、合成樹脂の間に発泡アルミを挟んだ三層構造にした場合に、合成樹脂が、成形時の樹脂圧により、発泡アルミのセルを突き破り、セル破壊部が貫通して二層の合成樹脂同士が連通した状態になっているため、三層間の接合強度が更に高まる。

請求項１０に記載の発明によれば、合成樹脂の表面に光触媒層が形成されているため、合成樹脂表面の防汚・抗菌効果が得られる。

静電シールド性や導電性等の更なる機能を得ることができ且つボイドの発生を抑制することができる複合成形品を提供する、という目的を、合成樹脂に発泡アルミを接合した構造であることにより、実現した。以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２は、本発明の第１実施例を示す図である。第１実施例は、基本的に合成樹脂１ａ、２ａと発泡アルミ１ｂ、２ｂとの二層構造から成る複合成形品１、２を示している。合成樹脂１ａ、２ａの表面には図示せぬ光触媒層が形成されている。図１は、成形時の樹脂圧が通常な場合の複合成形品１を示し、図２は樹脂圧を高めた場合の複合成形品２を示している。

発泡アルミ１ｂ、２ｂは、軽量、比重０．３（０．２〜０．８の範囲で可変）であり、静電シールド性、導電性、防音性、保温性、衝撃吸収性がある。発泡アルミ１ｂ、２ｂの大きさは、２５００ｍｍ×６５０ｍｍ×４５０ｍｍの物を必要に応じて切出し又はスライス加工して使用する。

切り出し、又はスライス加工した物の断面切口は、発泡アルミ１ｂ、２ｂのセル断面が露出している。切出し又はスライス加工した発泡アルミ１ｂ、２ｂをプレス圧縮又はローラープレスすることでヤング率を高めることが可能である。圧縮することで体積が減るため、比重は大きくなる。

この発泡アルミ１ｂ、２ｂを、金型にインサート又はインモールドした状態で、合成樹脂１ａ、２ａの成形を行う。成形方法は、通常の射出成形、スタンピング成形、射出プレス成形のでも良く、それらの組み合わせでも良い。発泡アルミ１ｂ、２ｂをインサート又はインモールドするため、成形時に発泡アルミ１ｂ、２ｂが溶融樹脂の熱を奪い、合成樹脂１ａ、２ａの固化速度が高まることとなり、合成樹脂１ａ、２ａ側におけるボイドの発生が抑制される。

合成樹脂１ａ、２ａは、前記の成形方法に使用できる材料であれば何でも良い（例えばポリプロピレン）。また、合成樹脂１ａ、２ａ中に、強度を高めるための強化フィラーを混合しても良い。

強化フィラーとしては、短繊維のガラスフィラー（ＧＦ）、長繊維のガラスフィラー（ＬＧＦ）、ランダム長繊維のガラスフィラー（ＲＧＦ・ＧＭＴガラスマットサーモプラスチック）、ガラス繊維織物（ＴＧＦ）、短繊維の炭素繊維（ＣＦ）、長繊維の炭素繊維（ＬＣＦ）、ランダム長繊維の炭素繊維（ＲＣＦ）、炭素繊維織物（ＴＣＦ）、ステンレスの短繊維（ＳＦ）、ステンレスの長繊維（ＬＳＦ）などの強化繊維を使用することができる。他にも、タルク、マイカ（雲母）、貝殻紛、植物繊維が使用でき、上記フィラーとのランダムな組み合わせが容易で使用用途に応じた物性値（曲げ弾性率、引っ張り破断点強度、Ｉｚｏｄ衝撃値）が得られる。

成形時の樹脂圧が通常でも、合成樹脂１ａが発泡アルミ１ｂのセルを突き破り、発泡アルミ１ｂの内部へ部分的に浸透した状態となる（図１参照）。従って、発泡アルミ１ｂに対する合成樹脂１ａのアンカー効果により、合成樹脂１ａと発泡アルミ１ｂとの接合強度が高まる。

成形時の樹脂圧が高い場合には、合成樹脂２ａが発泡アルミ２ｂのセルを突き破って反対側の面まで達した状態となる（図２参照）。従って、合成樹脂２ａと発泡アルミ２ｂとの接合強度が更に高まる。

この実施形態によれば、合成樹脂１ａ、２ａに発泡アルミ１ｂ、２ｂが接合されるため、合成樹脂１ａ、２ａの基本的機能に、発泡アルミ１ｂ、２ｂのもつ静電シールド性、導電性、防音性、保温性、衝撃吸収性等の機能を付加をすることができる。

また、この実施形態では、合成樹脂１ａ、２ａと発泡アルミ１ｂ、２ｂから成る二層構造であるため、構造が単純で、二次加工が容易である。

更に、合成樹脂１ａ、２ａの表面に光触媒層（図示せぬ）が形成されているため、合成樹脂１ａ、２ａの表面の防汚・抗菌効果が得られる。

図３及び図４は、本発明の第２実施例を示す図である。第２実施例は、基本的に合成樹脂３ａ、４ａの間に、発泡アルミ３ｂ、４ｂを挟んだ三層構造からなる複合成形品３、４を示している。図３は、成形時の樹脂圧が通常な場合の複合成形品３を示し、図４は樹脂圧を高めた場合の複合成形品４を示している。

図３の樹脂圧が通常の場合は、合成樹脂３ａが発泡アルミ３ｂのセルを突き破り、発泡アルミ３ｂの内部へ部分的に浸透した状態となる。図４の樹脂圧が高い場合には、合成樹脂４ａが発泡アルミ４ｂのセルを突き破り、セル破壊部が貫通して二層の合成樹脂４ａ同士が連通した状態になっている。従って、合成樹脂４ａと発泡アルミ４ｂから成る三層間の接合強度が更に高まる。

また、発泡アルミ３ｂ、４ｂを合成樹脂３ａ、４ａの間に挟んだ三層構造は、発泡アルミ３ｂ、４ｂの両面が合成樹脂３ａ、４ａにより覆われるため、発泡アルミ３ｂ、４ｂの酸化防止効果がある。

図５及び図６は、本発明の第３実施例を示す図である。第３実施例は、基本的に発泡アルミ５ｂ、６ｂの間に、合成樹脂５ａ、６ａを挟んだ三層構造からなる複合成形品５、６を示している。図５は、成形時の樹脂圧が通常な場合の複合成形品５を示し、図６は樹脂圧を高めた場合の複合成形品６を示している。

図５の樹脂圧が通常の場合は、合成樹脂５ａが発泡アルミ５ｂのセルを突き破り、発泡アルミ５ｂの内部へ部分的に浸透した状態となる。図６の樹脂圧が高い場合には、合成樹脂６ａが発泡アルミ６ｂのセルを突き破って反対側の面まで達した状態となる。従って、合成樹脂６ａと発泡アルミ６ｂとの接合強度が更に高まる。

発泡アルミ５ｂ、６ｂの間に合成樹脂５ａ、６ａを挟んだ三層構造であるため、二層の発泡アルミ５ｂ、６ｂが中間の合成樹脂５ａ、６ａにより結合され、発泡アルミ５ｂ、６ｂだけで全部を構成する場合に比べて強度が向上する。

本発明に係る複合成形品１〜６は、自動車のドア、バックドア（リヤゲート）、クォータパネルの外板部品、フロントエンド骨格部品等に使用することができる。また、衝撃吸収性もあるため、バンパービーム（バンパーアーマチャー）や、フロントエンドモジュール、ボンネット、トランク、アンダーカバー、バックパネル、トランクフロア等にも採用可能である。

この発明の第１実施例に係る複合成形品（通常樹脂圧成形品）を示す部分断面図。 この発明の第１実施例に係る複合成形品（高樹脂圧成形品）を示す部分断面図。 この発明の第２実施例に係る複合成形品（通常樹脂圧成形品）を示す部分断面図。 この発明の第２実施例に係る複合成形品（高樹脂圧成形品）を示す部分断面図。 この発明の第３実施例に係る複合成形品（通常樹脂圧成形品）を示す部分断面図。 この発明の第３実施例に係る複合成形品（高樹脂圧成形品）を示す部分断面図。

符号の説明

１、２、３、４、５、６ 複合成形品
１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａ 合成樹脂
１ｂ、２ｂ、３ｂ ４ｂ、５ｂ、６ｂ 発泡アルミ

Claims (10)

1. 合成樹脂（１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａ）に発泡アルミ（１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ）を接合した構造であることを特徴とする複合成形品。
2. 請求項１に記載の複合成形品（１、２、３、４、５、６）であって、
   合成樹脂（１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａ）が強化フィラーを含んでいることを特徴とする複合成形品。
3. 請求項１又は請求項２に記載の複合成形品（１、２、３、４、５、６）であって、
   合成樹脂（１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａ）と発泡アルミ（１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ）の接合が、射出成形、スタンピングプレス成形、射出プレス成形の何れか又は組み合わせにより行われていることを特徴とする複合成形品。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合成形品（１、２）であって、
   合成樹脂（１ａ、２ａ）と発泡アルミ（１ｂ、２ｂ）から成る二層構造であることを特徴とする複合成形品。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合成形品（３、４）であって、
   合成樹脂（３ａ、４ａ）の間に発泡アルミ（３ｂ、４ｂ）を挟んだ三層構造であることを特徴とする複合成形品。
6. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合成形品（５、６）であって、
   発泡アルミ（５ｂ、６ｂ）の間に合成樹脂（５ａ、６ａ）を挟んだ三層構造であることを特徴とする複合成形品。
7. 請求項４〜６のいずれか１項に記載の複合成形品（１、３、５）であって、
   合成樹脂（１ａ、３ａ、５ａ）が、成形時の樹脂圧により、発泡アルミ（１ｂ、３ｂ、５ｂ）のセルを突き破り、発泡アルミ（１ｂ、３ｂ、５ｂ）の内部へ浸透した状態になっていることを特徴とする複合成形品。
8. 請求項４又は請求項６に記載の複合成形品（２、６）であって、
   合成樹脂（２ａ、６ａ）が、成形時の樹脂圧により、発泡アルミ（２ｂ、６ｂ）のセルを突き破り、発泡アルミ（２ｂ、６ｂ）の反対側の面まで達してることを特徴とする複合成形品。
9. 請求項５に記載の複合成形品（４）であって、
   合成樹脂（４ａ）が、成形時の樹脂圧により、発泡アルミ（４ｂ）のセルを突き破り、セル破壊部が貫通して二層の合成樹脂（４ａ）同士が連通した状態になっていることを特徴とする複合成形品。
10. 請求項４又は請求項５に記載の複合成形品（１、２、３、４）であって、
    合成樹脂（１ａ、２ａ、３ａ、４ａ）の表面に光触媒層が形成されていることを特徴とする複合成形品。

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