JP2009083767A - Exterior plate member for vehicle - Google Patents

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宏 池田
Masayasu Ito
正康 伊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exterior plate member enabling the weight saving of a vehicle body and having a shock-absorbing function. <P>SOLUTION: The exterior plate member for vehicle is composed of a finely-foamed plastic having the average cell diameter of ≤10 μm, so that the weight reduction of a vehicle body is achieved while maintaining the strength thereof and further, the plate member is provided with the function of absorbing a shock by crushing of its finely-foamed plastic when receiving the shock such as collision. Besides, it is possible to obtain the plate member having higher tensile strength as well as shock-absorbing ability by alternately laminating the finely-foamed plastic and a fiber layer comprising glass or carbon fiber in such a way that adjacent fiber layers cross to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車や鉄道車両等の各種車両に使用可能な車両用外板部材に関し、特に軽量化及び衝撃吸収性に優れた車両用外板部材に関する。   The present invention relates to a vehicle outer plate member that can be used for various vehicles such as automobiles and railway vehicles, and more particularly to a vehicle outer plate member that is excellent in weight reduction and shock absorption.

現在、自動車等の車両の外板部材として、鋼板やアルミ等からなる薄板や、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）が使用されている。これらの車両用外板部材、特に自動車の外板部材においては、衝突時における安全性を高めることが求められており、衝突等の衝撃的な外力が加わった際に、事故に巻き込まれた歩行者や乗員等の安全を確保するために、高い衝撃吸収機能が求められている。これらの要求を満たすため、鋼板やアルミ等の薄板を外板部材として使用している場合には、衝突した際の衝撃を車体変形、すなわち外板部材の変形によって吸収し、衝撃による人体へのダメージを緩和するようにしている。自動車のボンネットのように、車両先端部は、車両の進行方向からの大きな衝撃を吸収して、歩行者や乗務員を保護する必要があるために、特に高い衝撃吸収特性が求められている。   Currently, a thin plate made of a steel plate, aluminum or the like, or FRP (fiber reinforced plastic) is used as an outer plate member of a vehicle such as an automobile. These vehicle outer plate members, particularly automobile outer plate members, are required to improve safety in the event of a collision, and walking involved in an accident when an external impact such as a collision is applied. In order to ensure the safety of passengers and passengers, a high shock absorbing function is required. In order to satisfy these requirements, when a thin plate such as a steel plate or aluminum is used as the outer plate member, the impact at the time of collision is absorbed by the vehicle body deformation, that is, the deformation of the outer plate member, and the human body due to the impact is absorbed. I try to mitigate damage. Like the hood of an automobile, the front end of the vehicle needs to absorb a large impact from the traveling direction of the vehicle to protect pedestrians and crew members, and therefore, particularly high impact absorption characteristics are required.

このような車両外板部材に加わる衝撃を吸収する手段として、上述のような外板の変形による衝撃吸収機能に加えて、外板部材の内側に衝撃吸収部材と吸音部材を重ね合わせて貼り合わせた衝撃吸収吸音部材が提案されている（特許文献１参照）。また、ポリオレフィン系樹脂発泡体からなる車両外装部材の衝撃吸収部材も提案されている（特許文献２参照）。
特開２００６−３１５４４３号公報 特開２００２−０９６７０３号公報 As means for absorbing the impact applied to the vehicle outer plate member, in addition to the shock absorbing function by the deformation of the outer plate as described above, the impact absorbing member and the sound absorbing member are overlapped and bonded inside the outer plate member. A shock absorbing sound absorbing member has been proposed (see Patent Document 1). An impact absorbing member for a vehicle exterior member made of a polyolefin resin foam has also been proposed (see Patent Document 2).
JP 2006-315443 A JP 2002-096703 A

しかし、特許文献１の衝撃吸収吸音材は、外板部材の内側に吸音材とハニカム状の衝撃吸収材を積層するという２種類の機能部材の重ね合わせた構造とであるため、衝撃吸収力等は優れているが、製造及び加工が煩雑である。さらに、厚みが衝撃吸収部材の厚みだけでも１５ｍｍ〜２５ｍｍと相当厚みのあるもので、車体の内部空間の専有面積が大きくなってしまうのみならず、重量も増えてしまう。また、特許文献２に記載の衝撃吸収部材も基本的には外装部材の内側に貼り付けるものである。   However, since the shock absorbing sound absorbing material of Patent Document 1 has a structure in which two kinds of functional members are laminated, that is, a sound absorbing material and a honeycomb-shaped shock absorbing material are laminated inside the outer plate member, Is excellent, but complicated to manufacture and process. Furthermore, the thickness of the shock absorbing member is only 15 mm to 25 mm, which not only increases the area occupied by the interior space of the vehicle body, but also increases the weight. Further, the impact absorbing member described in Patent Document 2 is basically attached to the inside of the exterior member.

このように従来技術による衝撃吸収材は、発泡体を基本的に衝撃の吸収を目的として外板部材の内面側に貼り付けて使用するものであり、車両用外板部材の外側に積層するものではなかった。また、車両用外板部材そのものが衝撃吸収機能を有するものではなかったため、外板部材と衝撃吸収部材は、外板部材とは別個のものとして外板部材の内側に接着して使用されていた。   As described above, the shock absorbing material according to the prior art is used by sticking the foam to the inner surface side of the outer plate member for the purpose of absorbing the shock and is laminated on the outer side of the outer plate member for the vehicle. It wasn't. Further, since the vehicle outer plate member itself did not have a shock absorbing function, the outer plate member and the shock absorbing member were used by being bonded to the inside of the outer plate member as being separate from the outer plate member. .

さらに、社会的要請として、原油の高騰や地球環境の保護の観点から、エネルギー消費量の低減することも強く求められている。車両の外板部材の重量は、燃費に直接影響を及ぼすことから、車両の安全性は確保しつつ車両用外板部材を軽量化することが求められる。   Furthermore, as a social demand, reduction of energy consumption is strongly demanded from the viewpoint of soaring crude oil and protecting the global environment. Since the weight of the vehicle outer plate member directly affects fuel consumption, it is required to reduce the weight of the vehicle outer plate member while ensuring the safety of the vehicle.

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、所定の強度を維持しつつ、衝撃吸収力を備えかつ軽量な車両用外板部材を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a lightweight vehicle outer plate member that has a shock absorbing force while maintaining a predetermined strength. To do.

尚、本明細書において、車両用外板部材とは、自動車等の車両のボンネット、ドア等の外装部品を構成するための薄板部材のみならず、該薄板部材を各種材料の層（シート）を複数積層して形成する場合には、これらの各層を形成する積層部材をも含む概念として使用する。   In the present specification, the vehicle outer plate member is not only a thin plate member for constituting exterior parts such as a bonnet and a door of a vehicle such as an automobile, but the thin plate member is made of various material layers (sheets). When forming by laminating a plurality of layers, it is used as a concept including a laminated member for forming each of these layers.

上記課題を解決するために、請求項１に記載の車両用外板部材は、平均気泡径が１０μｍ以下の微細発泡プラスチックからなるシート部材を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problem, the vehicle outer plate member according to claim 1 is provided with a sheet member made of a fine foam plastic having an average bubble diameter of 10 μm or less.

ここで、「平均気泡径が１０μｍ以下の微細発泡プラスチック」とは、発泡体の断面観察から大多数の気泡の平均的な直径が１０μｍ以下であるような発泡体を指す。   Here, the “finely foamed plastic having an average cell diameter of 10 μm or less” refers to a foam in which the average diameter of the majority of cells is 10 μm or less based on cross-sectional observation of the foam.

請求項１に記載の車両用外板部材では、平均気泡径が１０μｍ以下の気泡を有する微細発泡プラスチックにより外板部材が構成されるので、外表面の平滑性が良く、外板部材の強度を維持しつつ軽量化することが可能となる。また、微細発泡プラスチックは多くの気泡を有しているので、衝撃吸収機能も備えている。   In the vehicle outer plate member according to claim 1, since the outer plate member is made of fine foamed plastic having bubbles having an average bubble diameter of 10 μm or less, the outer surface has good smoothness and the strength of the outer plate member is increased. It becomes possible to reduce weight while maintaining. Moreover, since the fine foam plastic has many bubbles, it also has an impact absorbing function.

請求項２に記載の車両用外板部材は、前記シート部材を、金属または繊維強化プラスチックの表面に積層したことを特徴とする。   The vehicle outer plate member according to claim 2 is characterized in that the seat member is laminated on a surface of metal or fiber reinforced plastic.

請求項２に記載の発明によると、従来の外板部材に微細発泡プラスチックを積層することにより、基本となる外装部材を薄くすることができるため、軽量化が可能となる他、強度を増やすこと、衝撃吸収機能を付加することが可能となる。
請求項３に記載車両用外板部材は、前記シート部材と、カーボンその他の繊維部材からなる繊維層とを交互に積層して接着したことを特徴とする。これにより、内部に微細発泡プラスチックを有する繊維強化プラスチック構造となり、強度が増す他、衝撃吸収機能を付与することが可能となり、また、軽量化することも可能となる。 According to the invention described in claim 2, by laminating the fine foamed plastic on the conventional outer plate member, the basic exterior member can be thinned, so that the weight can be reduced and the strength is increased. It is possible to add an impact absorbing function.
The vehicle outer plate member according to claim 3 is characterized in that the seat member and fiber layers made of carbon or other fiber members are alternately laminated and bonded. As a result, a fiber reinforced plastic structure having a finely foamed plastic inside is obtained, and the strength can be increased, an impact absorbing function can be provided, and the weight can be reduced.

請求項４に記載の車両用外板部材は、前記シート部材に金属または繊維強化プラスチック製の補強用リブを備えることを特徴する。これにより、車両用外板部材の強度を補完しつつ、衝撃吸収機能を維持することが可能となる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle outer plate member, the seat member includes a reinforcing rib made of metal or fiber reinforced plastic. Thereby, it is possible to maintain the shock absorbing function while complementing the strength of the vehicle outer plate member.

請求項５に記載の車両用外板部材は、前記補強用リブに、所定の人体損傷衝撃力以上の力を受けたときに予め定められた所定の位置で変形しまたは予め定められた所定の位置で折れる脆弱部が備わっていることを特徴とする。これにより、補強用リブの選択の自由度を増加させつつ、人体の安全をより確実に確保することが可能となる。また、衝撃を受けたときの変形部位を指定することが可能となり、衝撃吸収機能の制御や、変形形状を規定することが可能となるため、変形による搭乗者等へ危険を回避する等の設計が容易となる。   The vehicle outer plate member according to claim 5 is deformed at a predetermined position when the reinforcing rib receives a force equal to or greater than a predetermined human body damage impact force, or has a predetermined predetermined value. It is characterized by a weak part that can be folded at a position. Thereby, it becomes possible to ensure the safety of the human body more reliably while increasing the degree of freedom in selecting the reinforcing rib. In addition, it is possible to specify the deformation part when receiving an impact, and it is possible to control the shock absorption function and to define the deformation shape, so that it is possible to avoid danger to passengers due to deformation, etc. Becomes easy.

請求項６に記載の車両用外板部材は、前記微細発泡プラスチックのプラスチック材料に所望の顔料が添加されていることを特徴とする。微細発泡プラスチックは、外表面が平滑で反射率が高いため、外表面の塗装が不要となり、塗装コストの削減を図ることや、軽量化、環境保全等に資することが可能となる。   The vehicle outer plate member according to claim 6 is characterized in that a desired pigment is added to the plastic material of the fine foam plastic. Since the fine foam plastic has a smooth outer surface and high reflectance, it is not necessary to paint the outer surface, and it is possible to reduce the coating cost, reduce the weight, protect the environment, and the like.

本発明によれば、車両の外側を形成する車両外板部材を微細発泡プラスチック（ＭＳＰ：微細発泡プラスチック）からなるプラスチック材料で形成することにより、車体の軽量化を可能とし、かつ、衝突時における衝撃吸収機能を付与した。また、プラスチックに所望の顔料を添加することにより、塗装を不要とすることも可能となる。 According to the present invention, the vehicle outer plate member that forms the outside of the vehicle is formed of a plastic material made of fine foamed plastic (MSP: fine foamed plastic), thereby making it possible to reduce the weight of the vehicle body and at the time of a collision. Added shock absorbing function. Further, it is possible to eliminate the need for coating by adding a desired pigment to the plastic.

本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。ここでは一例として、図５に概念図を示すような自動車のボンネットを想定して説明する。    Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, as an example, an explanation will be given assuming a hood of an automobile whose conceptual diagram is shown in FIG.

なお、各実施形態の説明において同様の部位には同一の符号を付すこととする。尚、以下の説明では、代表的な例として自動車の外板部材について説明するが、本発明の車両用外板部材は、鉄道等のその他の車両にも使用可能である。その場合には、求められる強度に応じて、厚みや補強部材等を適宜変形して使用することができる。   In the description of each embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals. In the following description, an automobile outer plate member will be described as a representative example, but the vehicle outer plate member of the present invention can also be used for other vehicles such as railways. In that case, the thickness, the reinforcing member, and the like can be appropriately modified and used according to the required strength.

（第１の実施形態）
本発明にかかる車両用外板部材の第１の実施形態は、図１に示すように、気泡径が１０μｍ以下の微細発泡プラスチックからなるシート部材（以下、「ＭＣＰシート部材」称する）１０を備えている。ここで、本明細書、及び請求の範囲において使用する「平均気泡径が１０μｍ以下の微細発泡プラスチック」とは、含まれる気泡の殆どが気泡径１０μｍ以下である。
図１（ａ）は、本発明にかかる車両用外板部材を一枚のシート部材として示している。また、図１（ｂ）に、そのシートの一部断面を拡大して模式的に示している。図中、Ｔはシート部材の厚さを示している。 (First embodiment)
As shown in FIG. 1, a first embodiment of a vehicle outer plate member according to the present invention includes a sheet member (hereinafter referred to as “MCP sheet member”) 10 made of a fine foam plastic having a bubble diameter of 10 μm or less. ing. Here, “the finely foamed plastic having an average bubble diameter of 10 μm or less” used in the present specification and claims means that most of the contained bubbles have a bubble diameter of 10 μm or less.
FIG. 1A shows a vehicle outer plate member according to the present invention as a single sheet member. FIG. 1B schematically shows an enlarged partial cross section of the sheet. In the figure, T indicates the thickness of the sheet member.

ＭＣＰシート部材１０は、内部に微細な独立気泡を多数有するプラスチック発泡体で、その密度は、求められる特性に応じて発泡倍率でコントロールする。発泡倍率としては、１．０１倍から１０倍程度が好ましい。更に好ましくは、１．１倍から５倍、更には１．２倍から４倍が好ましい。特に強度をより重視する場合は発泡倍率を低く、軽量化を重視する場合には発泡倍率を高くとることが好ましい。発泡倍率が１０倍以上では、強度が弱くなるため好ましくない。また、発泡倍率が１．０１倍より低いと軽量効果が小さくなる。発泡倍率とは、発泡前の樹脂の密度ρβと発泡体の密度ρＳの比（ρβ／ρＳ）であらわされる。よって、たとえばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂をベースとして微細発泡させた場合、ＰＥＴ樹脂の密度は１．３４ｇ／ｃｍ３程度であるため、４倍発泡させた微細発泡体の密度は０．３３５ｇ／ｃｍ３程度となる。
ＭＣＰシート部材１０は、気泡を有するため、材料本来の強度を維持しつつ軽量化することが可能となる。また、多数の気泡を有しており、衝撃力を受けた際に気泡が座屈することにより衝撃を吸収するため、人に衝突した場合などの衝撃吸収力に優れている。 The MCP sheet member 10 is a plastic foam having a large number of fine closed cells inside, and the density is controlled by the expansion ratio according to the required characteristics. The expansion ratio is preferably about 1.01 to 10 times. More preferably, 1.1 times to 5 times, further 1.2 times to 4 times are preferable. In particular, when the strength is more important, the expansion ratio is preferably low, and when the weight reduction is important, it is preferable to increase the expansion ratio. An expansion ratio of 10 times or more is not preferable because the strength becomes weak. Moreover, when the expansion ratio is lower than 1.01, the light weight effect is reduced. The expansion ratio is expressed as a ratio (ρ β / ρ S ) between the density ρ β of the resin before foaming and the density ρ S of the foam. Therefore, for example, when finely foamed based on polyethylene terephthalate (PET) resin, the density of the PET resin is about 1.34 g / cm 3 , and therefore the density of the fine foam foamed four times is 0.335 g / cm 3. 3 or so.
Since the MCP sheet member 10 has air bubbles, it is possible to reduce the weight while maintaining the original strength of the material. Moreover, since it has many air bubbles and absorbs an impact by the buckling of the air bubbles when it receives an impact force, it has an excellent impact absorption force when it collides with a person.

本発明では、車両用外板部材として、気泡１１の気泡径ｒ（図１（ｂ）参照）が１０μｍ以下のものを使用することを特徴とする。このように細かい気泡の微細発泡プラスチックを用いることにより、表面平滑性を得ることができ光反射率が高くなるので、外板部材の表面としても使用することが可能となる。さらに微細発泡プラスチックを外板部材の表面に露出する構成とする場合、プラスチック材料に顔料を添加することで、塗装がなくともメタリック調に仕上げることが可能となる。このように塗装が不要となることにより、塗装コストが不要となる他、環境保全にも資することができる。   In the present invention, a vehicle outer plate member having a bubble diameter r (see FIG. 1B) of the bubbles 11 of 10 μm or less is used. By using the fine foamed plastic with fine bubbles as described above, the surface smoothness can be obtained and the light reflectance is increased, so that it can also be used as the surface of the outer plate member. Furthermore, when it is set as the structure which exposes a fine foam plastic on the surface of an outer plate member, it becomes possible by adding a pigment to a plastic material to finish it in a metallic tone, even if there is no painting. By eliminating the need for coating in this way, the coating cost is unnecessary and it can contribute to environmental conservation.

平均気泡径が１０μｍ以下でないと、十分な強度を実現させにくくなる。強度が不十分であると、強度確保のためにシート部材が厚くなり過ぎて望ましくない。   If the average bubble diameter is not 10 μm or less, it will be difficult to achieve sufficient strength. Insufficient strength is not desirable because the sheet member becomes too thick to ensure strength.

また、ＭＣＰシート部材１０に用いる樹脂としては、コストや信頼性からＰＥＴ樹脂やポリカーボネード（ＰＣ）樹脂が好適である。その他、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）の各種樹脂も適用でき、車の外装に使われることを勘案して材料は選定できる。   Moreover, as resin used for the MCP sheet member 10, PET resin and polycarbonate (PC) resin are suitable from the viewpoint of cost and reliability. In addition, polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene terephthalate (PBT), polybutylene naphthalate (PBN), polymethyl methacrylate (PMMA), polyacetal (POM), polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES), Various resins of polyetherimide (PEI) can also be applied, and materials can be selected considering that they are used for car exteriors.

図１（ａ）には、車両用外板部材１０を補強するための補強リブ１５を例示している。補強リブ１５は、ボンネットその他の広い平面が連続する部分等のように一定の形状を保つために補強が必要な位置に適宜設けることができる。補強リブ１５は金属またはその他の強度の高い材料により構成することができる。しかし、補強リブ１５も、人体安全の観点から、人体を損傷する衝撃より小さい衝撃力により、変形または折れるような材料で構成されることが好ましい。従って、図１（ａ）に示すように、人体を損傷する衝撃より小さい衝撃力により折れ曲がりまたは破損するような脆弱部１６を複数設けることが好ましい。   FIG. 1A illustrates a reinforcing rib 15 for reinforcing the vehicle outer plate member 10. The reinforcing rib 15 can be appropriately provided at a position where reinforcement is necessary in order to maintain a certain shape, such as a portion where a bonnet or other wide flat surface is continuous. The reinforcing rib 15 can be made of metal or other high-strength material. However, the reinforcing rib 15 is also preferably made of a material that can be deformed or broken by an impact force smaller than an impact that damages the human body from the viewpoint of human safety. Accordingly, as shown in FIG. 1 (a), it is preferable to provide a plurality of fragile portions 16 that are bent or broken by an impact force smaller than an impact that damages the human body.

マイクロ発泡プラスチックは、全反射率、拡散反射率ともに９５％以上の反射率を備えている。反射率についてさらに詳細に説明するために、図２（ａ）及び（ｂ）に、それぞれ全反射率と拡散反射率を、本願発明で使用する平均気泡径１０μｍ以下の微細発泡プラスチックと金属を比較したグラフを示す。グラフ中、「α」は本発明の車両用外板部材に使用する微細発泡プラスチック（車両用ＭＣＰと称する）の反射率を示し、「β」は、金属鏡面反射板の反射率を示している。   Microfoamed plastics have a reflectance of 95% or more for both total reflectance and diffuse reflectance. In order to explain the reflectivity in more detail, in FIGS. 2 (a) and (b), the total reflectivity and diffuse reflectivity are compared, respectively, with a fine foam plastic having an average cell diameter of 10 μm or less used in the present invention and a metal. The graph is shown. In the graph, “α” represents the reflectance of the fine foam plastic (referred to as vehicle MCP) used for the vehicle outer plate member of the present invention, and “β” represents the reflectance of the metal mirror reflector. .

図２（ａ）からわかるように、金属鏡面反射板βは、最大でも全反射率９０パーセント以下である。これに対して、車両用ＭＣＰαは、波長４００ｎｍの青色から波長７００ｎｍの赤色まで、全反射率がほぼ１００％に近い。図２（ｂ）に示す拡散反射率についても、車両用ＭＦＰαは、９７％程度の拡散反射率であるが、金属鏡面反射板βは、５％程度である。従って、本願発明の微細発泡プラスチックを車両の外表面に使用することにより、塗装を施さなくともメタリック調に仕上げることも可能であり、拡散反射が主であるので、ギラギラ感がない。塗装が不要となることにより、塗装費用コストが不要となるほか、塗料が無くなるため、さらに軽量化が可能となり、また、塗装レスによる環境保全性、及びリサイクルによる再利用がし易くなるという利点も有する。尚、車体の色は、プラスチック材料に顔料を添加することにより、所望の色を得ることができる。   As can be seen from FIG. 2 (a), the metal mirror reflector β has a total reflectance of 90% or less at the maximum. On the other hand, the MCPα for vehicles has a total reflectance of almost 100% from blue having a wavelength of 400 nm to red having a wavelength of 700 nm. As for the diffuse reflectance shown in FIG. 2B, the vehicle MFP α has a diffuse reflectance of about 97%, while the metal mirror reflector β is about 5%. Therefore, by using the finely foamed plastic of the present invention on the outer surface of the vehicle, it is possible to finish it in a metallic tone without painting, and since there is mainly diffuse reflection, there is no glare. By eliminating the need for painting, the cost of painting is not necessary, and since there is no paint, the weight can be further reduced. In addition, the environment can be saved without painting, and the advantages of being easy to reuse by recycling. Have. In addition, the color of a vehicle body can obtain a desired color by adding a pigment to a plastic material.

次に本発明にかかる微細発泡プラスチックの製造方法について、簡単に説明する。
本発明の微細発泡プラスチックの製造方法は、樹脂シートとセパレータとを重ねて巻くことによりロールを形成し、該ロールを加圧不活性ガス雰囲気中に保持して樹脂シートに不活性ガスを含有させる工程（以下第１工程という）と、不活性ガスを含有させた樹脂シートを常圧下で加熱して発泡させる工程（以下、第２工程という）とを具備したことを特徴とするものである。 Next, the manufacturing method of the fine foam plastic concerning this invention is demonstrated easily.
In the method for producing a microfoamed plastic of the present invention, a roll is formed by winding a resin sheet and a separator, and the roll is held in a pressurized inert gas atmosphere so that the resin sheet contains an inert gas. The method includes a step (hereinafter referred to as a first step) and a step of heating and foaming a resin sheet containing an inert gas under normal pressure (hereinafter referred to as a second step).

以下、発明の方法をより詳細に説明する。本発明の第１工程ではまず、樹脂シートとセパレータとを重ね合わせて巻くことによりロールを形成する。   Hereinafter, the method of the invention will be described in more detail. In the first step of the present invention, first, a roll is formed by overlapping and winding a resin sheet and a separator.

本発明において用いられる樹脂シートとしては、たとえばポリエチレンテレフタレートやポリカーボネードからなるもの、またはこれらの樹脂をベースとして例えばポリカーボネードなどをブレンドした各種のポリマーアロイからなるものなどが挙げられる。本発明においては、樹脂シートに、樹脂本来の特性を損なわない範囲で、結晶化核剤、結晶化促進剤、気泡化核剤、抗酸化剤、帯電防止剤、紫外線防止剤、顔料、染料、滑剤などの各種添加剤を配合してもよい。   Examples of the resin sheet used in the present invention include those made of polyethylene terephthalate or polycarbonate, or those made of various polymer alloys blended with, for example, polycarbonate based on these resins. In the present invention, the resin sheet has a crystallization nucleating agent, a crystallization accelerator, a bubble nucleating agent, an antioxidant, an antistatic agent, an anti-ultraviolet agent, a pigment, a dye, as long as the original properties of the resin are not impaired. Various additives such as a lubricant may be blended.

本発明の第１工程においては、以上のようにして形成されたロールを圧力容器に入れ加圧不活性ガス雰囲気中に保持して樹脂シートに不活性ガスを含有させる。   In the first step of the present invention, the roll formed as described above is placed in a pressure vessel and held in a pressurized inert gas atmosphere to cause the resin sheet to contain an inert gas.

本発明において発泡剤として用いられる不活性ガスとしては、ヘリウム、窒素、二酸化炭素、アルゴンなどが挙げられる。これらのうち、樹脂シートでの含有量が多くなる二酸化炭素が好ましい。不活性ガスの浸透条件は、圧力が３０ｋｇ／ｃｍ２以上、好ましくは５０ｋｇ／ｃｍ２以上である。 Examples of the inert gas used as the foaming agent in the present invention include helium, nitrogen, carbon dioxide, and argon. Among these, carbon dioxide that increases the content in the resin sheet is preferable. As for the permeation condition of the inert gas, the pressure is 30 kg / cm 2 or more, preferably 50 kg / cm 2 or more.

本発明の第２工程においては、第１工程において不活性ガスが含有された樹脂シートを常圧下でその樹脂の軟化温度以上に加熱することにより発泡させる。第2工程における加熱手段としては、熱風循環式発泡炉、オイルバス、溶融塩バスなどが挙げられる。   In the second step of the present invention, the resin sheet containing the inert gas in the first step is foamed by heating to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the resin under normal pressure. Examples of the heating means in the second step include a hot air circulation type foaming furnace, an oil bath, a molten salt bath, and the like.

より具体的には、例えば圧力容器から取り出したロールを樹脂シートとセパレータとを分離させながら、樹脂シートだけを熱風循環式発泡炉中を通過させる方法が用いられる。その後、炉からでた発泡シートを直ちに成形ロールで平らに成形する。さらに、これを冷却することにより所望の発泡シートを得る。   More specifically, for example, a method in which only a resin sheet is passed through a hot-air circulating foaming furnace while a roll taken out from a pressure vessel is separated from a resin sheet and a separator is used. Thereafter, the foamed sheet from the furnace is immediately formed flat with a forming roll. Furthermore, a desired foam sheet is obtained by cooling this.

以上のように本発明の方法では、微細な気泡を含有する発泡体を製造する方法として、例えばポリエチレンテレフタレートのシートに加圧下で不活性ガスを含有させ、そのシートに掛かっている圧力を開放してガスを過飽和状態にした後、ガラス転移点以上に加熱することにより気泡を成長させ、その後冷却することにより気泡を固定するものである。   As described above, in the method of the present invention, as a method for producing a foam containing fine bubbles, for example, a polyethylene terephthalate sheet is allowed to contain an inert gas under pressure, and the pressure applied to the sheet is released. After the gas is brought into a supersaturated state, bubbles are grown by heating above the glass transition point, and then the bubbles are fixed by cooling.

以下、本発明の車両用外板部材の実施例を示す。
５５０ｍｍ幅×６０ｍ長さ×４ｍｍ厚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートのロール（ユニチカ（株）製）と、セパレータとして５５０ｍｍ幅×６０ｍ長さ×１６０μｍ厚、目付量５５ｇ／ｍ２のオレフィン系不織布のロール（ＦＴ３００グレード、日本バイリーン(株)製）とを用意した。両者を重ねて、ＰＥＴシートの表面同士が接触する部分がないように巻いて新たにロールを作製した。このロールを圧力容器内部にて６０ｋｇ／ｃｍ２の炭酸ガスを４０時間浸透させ、ロールを高圧容器から取出した。このとき、ＰＥＴシート中のガス含有量は６．３重量％であった。また、ガスを含有するＰＥＴシートの結晶化度を示差走査型熱量分析計（ＤＳＣ）による測定から求めたところ３３％であった。次に、圧力容器からロールを取り出し、オレフィン系不織布を取り除きながらＰＥＴシートだけを２４０℃に設定した熱風循環式発泡炉に発泡時間が１分になるように連続的に供給して発泡させた。 Examples of the vehicle outer plate member of the present invention will be described below.
550 mm wide x 60 m long x 4 mm thick polyethylene terephthalate (PET) sheet roll (manufactured by Unitika Ltd.) and 550 mm wide x 60 m long x 160 μm thick as separator and olefin-based non-woven fabric of 55 g / m 2 A roll (FT300 grade, manufactured by Japan Vilene Co., Ltd.) was prepared. Both rolls were overlapped and wound so that there was no portion where the surfaces of the PET sheet contacted each other, and a new roll was produced. This roll was impregnated with 60 kg / cm 2 of carbon dioxide gas for 40 hours inside the pressure vessel, and the roll was taken out from the high-pressure vessel. At this time, the gas content in the PET sheet was 6.3 wt%. Further, the degree of crystallinity of the PET sheet containing gas was determined to be 33% from the measurement with a differential scanning calorimeter (DSC). Next, the roll was taken out from the pressure vessel, and while removing the olefin-based non-woven fabric, only the PET sheet was continuously supplied to a hot-air circulating foaming furnace set at 240 ° C. so that the foaming time was 1 minute, and foamed.

得られた発泡シートの気泡サイズは１０μｍ以下で均一に発泡しており、発泡倍率が３．５倍であり、表面光沢のある良好なものであった。この発泡プラスチックシートを真空式成型機により所望の形状（図５参照）し、車両用外板部材を得た。   The obtained foamed sheet had a cell size of 10 μm or less and foamed uniformly, the foaming ratio was 3.5 times, and the surface gloss was good. This foamed plastic sheet was formed into a desired shape (see FIG. 5) using a vacuum molding machine to obtain a vehicle outer plate member.

（第２の実施形態）
図３に本発明にかかる車両用外板部材の第２の実施形態を示す。第２の実施形態では、鋼板、アルミ、またはＦＲＰ等からなる薄板部材３０の外側に、上記した微細発泡プラスチックシート部材２０（ＭＣＰシート部材２０）を積層接着した構造となっている。この場合、薄板部材３０の厚さを従来よりも薄くすることが可能となる。従来、外板部材として鋼板を使用する場合、０．８ｍｍ程度の厚さのものが使用されるが、図３のような構成とすることにより、０．４ｍｍ程度の鋼板を薄板部材３０とすることも可能となる。また、このように、薄板部材３０を積層する場合には、ＭＣＰシート部材２０の厚みも、実施形態１のような単体の場合よりも薄くすることができる。ＭＣＰシート部材２０の厚みをどの程度とするかは、求められる強度と、使用される薄板部材３０の材料や厚さ等に応じて決められる。 (Second Embodiment)
FIG. 3 shows a second embodiment of a vehicle outer plate member according to the present invention. In the second embodiment, the fine foam plastic sheet member 20 (MCP sheet member 20) is laminated and bonded to the outside of the thin plate member 30 made of steel plate, aluminum, FRP, or the like. In this case, the thickness of the thin plate member 30 can be made thinner than before. Conventionally, when a steel plate is used as the outer plate member, a member having a thickness of about 0.8 mm is used. It is also possible. In this way, when the thin plate members 30 are stacked, the thickness of the MCP sheet member 20 can be made thinner than that of the single body as in the first embodiment. The degree of thickness of the MCP sheet member 20 is determined according to the required strength and the material and thickness of the thin plate member 30 used.

このように、薄板部材３０の外側にＭＣＰシート部材２０を接着して積層する構成の場合には、薄板部材３０とＭＣＰシート部材２０とを全面接着せずに部分的に接着して、または両者の接着強度を低くして、所定値以上の衝撃を受けたときに両者が部分的剥がれるようにして衝撃を吸収し易くする構成とすることも可能である。   As described above, in the case where the MCP sheet member 20 is laminated on the outside of the thin plate member 30, the thin plate member 30 and the MCP sheet member 20 are partially bonded without being bonded together, or both. It is also possible to reduce the adhesive strength of the resin so that the two parts are partially peeled when subjected to an impact of a predetermined value or more so that the impact is easily absorbed.

さらに、図３に破線で示すように、薄板部材３０の内側に、従来技術による衝撃吸収部材や消音部材のような補助部材４０を接着することも可能である。この場合には、ＭＣＰシート部材２０、及び薄板部材３０の厚さをさらに薄くすることが可能となる。   Further, as indicated by a broken line in FIG. 3, an auxiliary member 40 such as a shock absorbing member or a muffler member according to the prior art can be bonded inside the thin plate member 30. In this case, the thickness of the MCP sheet member 20 and the thin plate member 30 can be further reduced.

（第３の実施形態）
図４に本発明にかかる車両用外板部材の第３の実施形態を示す。図４（ａ）は、第３の実施形態にかかる車両用外板部材の部分拡大断面図であり、図４（ｂ）は、第３の実施形態にかかる車両用外板部材の分解斜視図である。 (Third embodiment)
FIG. 4 shows a third embodiment of a vehicle outer plate member according to the present invention. FIG. 4A is a partial enlarged cross-sectional view of the vehicle outer plate member according to the third embodiment, and FIG. 4B is an exploded perspective view of the vehicle outer plate member according to the third embodiment. It is.

第３の実施形態は、いわゆるＦＲＰを構成するプラスチック層に代えて、１０μｍ以下の気泡径の微細発泡プラスチックシート層（ＭＣＰシート層）を積層した構造の車両用外板部材５０である。すなわち、ＭＣＰシート層２１ａ〜２１ｃの間に、ガラス繊維、カーボン繊維等の繊維により形成された薄い繊維層３１ａ、３１ｂが接着されている。   The third embodiment is a vehicle outer plate member 50 having a structure in which a microfoamed plastic sheet layer (MCP sheet layer) having a cell diameter of 10 μm or less is laminated instead of a plastic layer constituting a so-called FRP. That is, thin fiber layers 31a and 31b formed of fibers such as glass fibers and carbon fibers are bonded between the MCP sheet layers 21a to 21c.

積層する各繊維層３１ａ、３１ｂは、それぞれ繊維の向きを一方向に揃えた状態で配置した薄層である。繊維層を積層する場合、上下の繊維層３１ａと３１ｂは、両者の間にＭＣＰシート層２１ｂを挟んだ状態で、繊維層３１ａと３１ｂの繊維の向きが交わるような方向（図４（ｂ）では直交する方向）に積層され、接着される。このように、繊維層３１ａ、３１ｂをクロスして積層し接着することにより、車両用外板部材５０の強度が各段に増す。また、各ＭＣＰシート層２１ａ乃至２１ｃは、気泡を多数有するので、衝撃吸収機能、消音機能、耐熱機能を備えている。図４においては、繊維層を２枚、ＭＣＰシート層を３枚積層する例を示したが、これより多い枚数積層しても、より少ない枚数積層しても良い。   The fiber layers 31a and 31b to be stacked are thin layers arranged in a state where the directions of the fibers are aligned in one direction. When laminating the fiber layers, the upper and lower fiber layers 31a and 31b are arranged in such a direction that the fibers of the fiber layers 31a and 31b intersect with each other with the MCP sheet layer 21b sandwiched therebetween (FIG. 4B). Are laminated in a direction orthogonal to each other and bonded. Thus, the strength of the vehicle outer plate member 50 is increased in each step by crossing and laminating the fiber layers 31a and 31b. Further, each of the MCP sheet layers 21a to 21c has a large number of bubbles, and thus has an impact absorbing function, a sound deadening function, and a heat resistance function. FIG. 4 shows an example in which two fiber layers and three MCP sheet layers are stacked. However, a larger number or a smaller number may be stacked.

（ａ）は、本発明の一実施形態にかかる車両用外板部材の一部の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、本発明にかかる車両用外板部材に使用するプラスチックの微細発泡体の内部構造をイメージとして示す断面図である。(A) is a perspective view which shows the one part external appearance of the outer plate member for vehicles concerning one Embodiment of this invention, (b) is the fineness of the plastic used for the outer plate member for vehicles concerning this invention. It is sectional drawing which shows the internal structure of a foam as an image. プラスチック微細発泡体の光学特性を示すグラフである。（ａ）は、全反射特性を示し、（ｂ）は拡散反射特性を示す。It is a graph which shows the optical characteristic of a plastic fine foam. (A) shows total reflection characteristics, and (b) shows diffuse reflection characteristics. 本発明にかかる車両用外板部材の第２の実施形態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows 2nd Embodiment of the outer plate member for vehicles concerning this invention. 本発明にかかる車両用外板部材の第３の実施形態を示す部分拡大図及び分解斜視図である。It is the elements on larger scale and the exploded perspective view showing a 3rd embodiment of the outer board member for vehicles concerning the present invention. 本発明の車両用外板部材をボンネットに適用した例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example which applied the vehicle outer plate member of this invention to the bonnet.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 微細発泡プラスチックからなるシート部材（ＭＣＰシート部材）
１１ 気泡
１５ 補強リブ
１６ 脆弱部
２０ 第２の実施形態にかかる微細発泡プラスチックシート部材
２１ａ〜２１ｃ 微細発泡プラスチックシート層（ＭＣＰシート層）
３０ 薄板部材
３１ａ、３１ｂ 繊維層
４０ 補助部材
５０ 第３の実施形態にかかる車両用外板部材
Ｔ シート部材の厚さ
ｒ 気泡径 10 Sheet member made of fine foam plastic (MCP sheet member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Bubble 15 Reinforcement rib 16 Fragile part 20 Fine foam plastic sheet member 21a-21c concerning 2nd Embodiment Fine foam plastic sheet layer (MCP sheet layer)
30 Thin plate member 31a, 31b Fiber layer 40 Auxiliary member 50 Vehicle outer plate member according to the third embodiment T Seat member thickness r Bubble diameter

Claims (6)

平均気泡径が１０μｍ以下の微細発泡プラスチックからなるシート部材を備えることを特徴とする車両用外板部材。   A vehicle outer plate member comprising a sheet member made of fine foamed plastic having an average cell diameter of 10 μm or less. 前記シート部材を、金属板または繊維強化プラスチック板に積層したことを特徴とする請求項１に記載の車両用外板部材。   The vehicle outer plate member according to claim 1, wherein the seat member is laminated on a metal plate or a fiber reinforced plastic plate. 前記シート部材と、カーボンその他の繊維部材からなる繊維層とを交互に積層して接着したことを特徴とする請求項１に記載の車両用外板部材。   The vehicle outer plate member according to claim 1, wherein the sheet member and a fiber layer made of carbon or other fiber member are alternately laminated and bonded. 前記シート部材に金属または繊維強化プラスチック板製の補強用リブを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用外板部材。   The vehicle outer plate member according to any one of claims 1 to 3, wherein the seat member includes a reinforcing rib made of a metal or a fiber-reinforced plastic plate. 前記補強用リブに、所定の人体損傷衝撃力以上の力を受けたときに予め定められた所定の位置で変形しまたは予め定められた所定の位置で折れる脆弱部が備わっている、請求項４に記載の車両用外板部材。   5. The reinforcing rib includes a fragile portion that deforms at a predetermined position or bends at a predetermined position when receiving a force greater than a predetermined human body damage impact force. The vehicle outer plate member according to claim 1. 前記シート部材に所望の顔料が添加されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用外板部材。






The vehicle outer plate member according to any one of claims 1 to 3, wherein a desired pigment is added to the seat member.






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