JPH0240549B2 - Jidoshayoitazainohokyozai - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は自動車用板材、特に自動車のドアパ
ネル、ルーフパネル等の車体外板その他に使用さ
れる板材、に貼着して発泡硬化せしめ板材と一体
化した補強リブを形成するための補強材に関す
る。

従来、第１図イ，ロ，ハで示すように、自動車
のドア１の外板であるドアアウタパネル２すなわ
ち金属製の板材２ａの内面へ、予めガラス繊維、
不織布等の強化材料３を添着した熱硬化性の樹脂
材４を貼着し、この樹脂材４を加熱硬化すること
によつて板材を補強することが知られている（実
開昭55―101659号）。尚、図中５はドアインナパ
ネル、６はドアウインドサツシユ、７はサイドウ
インドガラス、８はアウトサイドドアハンドルで
ある。

しかしながら、この従来例にあつては、樹脂材
４はその厚さ寸法を相当大きくしなければ所定の
補強効果が得られず、使用する樹脂材料の量も多
くその分生産原価が高くなり且つ重量も増加する
という問題点があつた。又他の従来例として、予
め成形硬化した補強材を板材へ接着することも知
られている。しかしこの場合板材の形状に完全に
合致するよう補強材を成形することが必要である
が、このような成形は難しく、しかも通常、板材
はプレス加工されたものが多く、プレス加工の条
件により板材のスプリングバツク量にバラツキが
あること等により補強材料と板材の両者の接点を
完全に行なうのは非常に困難であるという問題点
があつた。

そこで、本出願人は第２図イ，ロで示すよう
に、ドアアウタパネル２である金属製の板材２ａ
の内面又は防錆用の被膜９上へ、ガラス繊維その
他の強化材料１０が予め添加された熱硬化性の樹
脂部１１と発泡部１２とからなる補強リブ１３を
一体に形成する自動車板材及びその製造方法を先
に提案した（特願昭54―114731号）。この提案し
た発明によれば上記従来の問題点は全て解消す
る。

ところで、この補強リブ１３を形成するには、
第３図イで示すような補強材１４を使用するよう
にしている。この補強材１４は、加熱すれば発泡
する未発泡の発泡材１５〔例えば発泡性ポリエチ
レンシート、発泡性エポキシシート等の帯状の発
泡材〕に、上記強化材料１０が添加された未硬化
状の樹脂材１６〔例えば未硬化状のエポキシシー
ト〕を予め積層したものである。

そして、この補強材１４を板材２ａの補強必要部
位に、その補強材１４自身の粘着性により第３図
ロの如く貼着し、次いで加熱することにより第２
図ロの如き補リブ１３を板材２ａにしつかりと形
成するようにしている。

しかしこの場合、樹脂材１６は板材２ａに貼着
した状態で、発泡材１５全体を覆い包み発泡材１
５を外部に露出させないような状態となつている
ため、補強材１４のコストの中で大きな割合を占
める樹脂材１６の使用量が増大し、それだけコス
トも高くなるものである。

そこで、補強上影響を及ぼさない範囲で樹脂材
１６の板材２ａに対する貼着部分を削除し、即ち
樹脂材１６の端部の一部を、発泡材１５の端部位
置に相応させ、その樹脂材１６の端部で発泡材１
５の端部を露出させることでコスト削減を図るこ
とも考えられるが、このようにすると、今度は発
泡杆１５の端部においては外気に晒らされている
ので発泡材１５が特にエポキシ樹脂のような水を
吸収する性質のある材料でつくられている場合発
泡材１５内に水分が吸収されて滞留し、この水分
が次第に樹脂材１６側に浸透して樹脂材１６を硬
化させ補強効果を低下させるおそれがあり、その
点での改良が望まれていたものである。

この発明は、叙上の点の着目してなされたもの
で、未硬化シート状の樹脂材の片側面に、板材へ
の貼着面を残して未発泡シート状の発泡材を添着
一体化させてなり且つ該発泡材の端部が樹脂材の
端部で外気に接触するような構造の自動車用板材
の補強材においてこの発泡材の外気に晒されてい
る端部を耐水・耐湿性の樹脂フイルムで被覆する
ことにより、上記の点を解決することを目的とし
ている。

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第４図〜第９図は、この発明の一実施例を示す
図である。図中２０が板材で、この板材２０の補
強を必要とする部位に補強材２１が貼着される。
この場合、補強を必要とする部位として、板材２
０の横方向部位が選定され、そこに補強材２１が
貼着されている。補強材２１は主として未硬化シ
ート状の樹脂材２２と、未発泡シート状の発泡材
２３とから構成される。

補強材２１を構成する未硬化シート状の樹脂材
２２としては熱硬化性のエポキシ樹脂材が好適で
あるが、これに限定されず、例えば車体塗装工程
における乾燥炉の焼付温度（120℃〜180℃）にお
いて硬化し、且つ常温において柔軟で粘着性、貼
着性を有するものであればよくメラミン系、フエ
ノール系、ウレア系の樹脂材その他でも採用でき
る。なお、これら樹脂材２２が常温で粘着性、貼
着性に欠けるか若しくは粘着性、貼着性が弱い場
合板材２０に対応する片側面２４に粘着性、貼着
性を富む素材を予め添加しておくことも十分可能
である。

熱硬化性のエポキシ樹脂材としては、例えばビ
スフエノールＡ型エポキシ樹脂であるエピコート
＃828、＃1004（共に油化シエル社製）に熱可塑性
ポリエステル樹脂バイロン＃500（東洋紡績社製）
を混合したもの、あるいは前記エピコート＃828、
＃1004に共重合ナイロン樹脂であるプラタミド
H103P（日本リルサン社製）を各々ジシアンジア
ミドの如き硬化剤と共に混合したものが良い。

樹脂材２２の表面又は表面部にはガラス繊維そ
の他の強化材２５を予め添加することができる。
この強化材２５としてはガラスクロスが好適であ
るが、これ以外にもガラス繊維、ガラス繊維不織
布、カーボンフアイバー、ポリエステル不織布、
ポリプロピレン不織布、クラフト紙等を採用して
もよい。又、このような強化材２５は樹脂材２２
の表面を覆う状態、同表面部に埋設された状態
等、樹脂材２２に対する添加の態様は自由であ
る。

なお、ガラスクロスとしては、例えば厚さ0.22
mm、製織密度たて糸19本／25mm、よこ糸18本／25
mmのもの（日東紡績社製WF230100N）が良好な
性能を示した。

発泡材２３としては、発泡エポキシ樹脂シート
が好適であるがこれに限らず前記塗装工程の焼付
温度（120℃〜180℃）で樹脂材２２の硬化に先駆
けて発泡し、適当な倍率で体積膨張を行ない、且
つ前記焼付温度に十分耐えられる耐熱性を有し、
加えて軽量なものであればどのような素材でも採
用でき、独立気泡、連続気泡を問わない。

なお、発泡材として例えば発泡エポキシ樹脂シ
ートを用いる場合に、その組成としては、前述の
エピコート＃1004にカルボキシル基含有ニトリル
ゴムであるハイカーCTBN（B.F.グツドリツチ社
製）を加え、さらにジシアンジアミド系硬化剤を
添加してなるエポキシ系樹脂組成物に発泡剤とし
て、例えばビニホールAK＃２（氷和化成社製）
を添加したものが良い。

そして、これら樹脂材２２及び発泡材２３を含
む補強材２１は、全体が薄いシート状を呈するよ
うに形成される。即ち、樹脂材２２は発泡材２３
上へ発泡材２３を覆う状態で添着されている。従
つて、樹脂材２２の片側面２４〔板材２０に対応
せしめる面〕にはその中央部２４ａの長手方向に
亘つて発泡材２３が位置することになり、残りの
両側部が板材２０に対する貼着面２４ｂとなつて
いる。また、樹脂材２２の長手方向（横方向）の
両端部２２ａは、発泡材２３の長手方向の端部２
３ａと相応せしめられており、この発泡材２３の
端部２３ａが樹脂材２２の端部２２ａで露出し、
外気に晒されている。そして、発泡材２３の両端
部２３ａを露出させたままにしておくと、補強材
２１の発泡・硬化後発泡材２３の露出両端部２３
ａから発泡材２３内に水分が浸入・滞留し且つこ
の発泡材２３内の水分が樹脂材２２に浸透して硬
化状態の樹脂材２２を軟化させることとなるた
め、発泡材２３の露出両端部２３ａを耐水・耐湿
性の樹脂フイルム２６で被覆するようにしてい
る。樹脂フイルム２６としては、例えばポリエス
テルフイルムを採用することができる。また、樹
脂フイルム２６は発泡材２３が発泡した場合にも
その膨張に追従し得るような十分な大きさのもの
とされ、発泡硬化後にも確実に発泡材２３の端部
２３ａを被覆し得るようにされる。具体的には、
例えば第８図イで示すように筒状の樹脂フイルム
２６の一端開口２７側を熱融着して袋状に形成
し、他端開口２８側より発泡材２３の端部２３ａ
を挿入した後樹脂フイルム２６の両側部２９を発
泡材２３の形状に沿つて折曲するようにしても良
く、または第８図ロで示すように筒状の樹脂フイ
ルム２６の一端開口２７をそのままにして他端開
口２８側より発泡材２３の端部２３ａを樹脂フイ
ルム２６の途中まで挿入した後、一端開口２７側
及び両側部２９を順次発泡材２３の形状に沿つて
折曲げるようにしても良い。

そして、このような補強材２１を用いて板材２
０を補強するには、まず補強材２１を樹脂材２２
の貼着面２４ｂにて例えば自動車の外板に貼着し
た後、例えば塗装工程に於けるオーブンを利用し
て加熱処理する。すると樹脂材２２の軟化と共に
発泡材２３が発泡して膨張し、更に加熱を続ける
と樹脂材２２が硬化して高さのある補強リブ１３
が板材２０上に一体的に形成されるのである。こ
の場合樹脂フイルム２６は予め大きめに形成され
ているため発泡材２３の発泡・膨張時に破れるこ
とはなく発泡材２３の発泡・膨張に追従し、発泡
材２３の硬化時には確実に発泡材２３の露出両端
部２３ａを被覆し、発泡材２３への水分の浸入滞
留を防止するのである。

次に、このように樹脂フイルム２６にて発泡材
２３の露出両端部２３ａを被覆した補強材２１
と、発泡材２３の露出両端部２３ａを被覆せぬ補
強材とを準備し、各補強材を試験片に貼着して発
泡・硬化せしめた後、これらを温度50℃、相対湿
度98％RHの条件で加湿し日を異にして曲げ強度
保持率を調べたところ第９図のように結果が得ら
れた。尚、この場合樹脂フイルム２６として厚さ
6μのポリエステルフイルムを用いた。第９図中
Ａが樹脂フイルムで被覆した場合、Ｂが樹脂フイ
ルムで被覆しない場合を示す。このようにＢは曲
げ強度保持率が60％前後に低下するのに対しＡは
70％以上を維持することができた。従つて発泡材
２３の露出両端部２３ａを樹脂フイルム２６で被
覆すると、被覆しない場合に比し、曲げ強度保持
率を10％以上向上させることが可能となる。ま
た、この試験は50℃、98％RHという高温・多湿
の条件下でのものであり、自動車外板等を補強し
て通常の温度及び湿度条件で用いた場合には90％
程度の曲げ強度保持率が期待できるものである。

第１０図及び第１１図には、他の実施例を示
す。この実施例では、自動車ドア外板のように補
強必要部位が上下方向に存し且つ水分の流通経路
が上方から下方へと一方向に特定される板材３０
を補強する場合を示す。補強材２１は板材３０の
上下方向に亘つて貼着してあり、発泡材２３の露
出両端部２３ａは板材３０の上下に存する。この
場合発泡材２３に水分が浸入するおそれがあるの
は上方に露出する端部２３ａのみであるため、こ
の上方の露出端部２３ａのみを樹脂フイルム２６
で被覆するようにしている。他の構成及び作用は
前記実施例と同様につき、説明を省略する。

尚発泡材２３の端面と補強材２１の端面が同一
面上にある場合について説明したが、発泡材２３
の端部が補強材２１の端部より外に突出している
場合は勿論のこと発泡材２３の端面が補強材２１
の端面より内方に位置する場合でも、発泡材２３
の端部が外気に晒らされている場合にも同様の作
用効果を有する。

以上説明してきたように、この発明によれば、
その構成を、未硬化シート状の樹脂材の片側面
に、板材への貼着面を残して未発泡シート状の発
泡材を添着一体化してなり且つ該発泡材の端部が
樹脂材の端部で外気に接触あるいは晒らされる自
動車用板材の補強材において、この発泡材の該端
部を耐水・耐湿性の樹脂フイルムで被覆すること
としたため、補強材を構成する部材のうち、その
大きなコストの割合を占める樹脂材の使用量を減
少させてコストを削減できるにも拘らず、発泡材
への水分の浸入及び滞留を確実に防止でき、その
結果発泡材から樹脂材への水分の浸透による樹脂
材の軟化を防止して補強材の補強効果を確実に維
持することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図イは従来例を示す自動車のドアの正面説
明図、同ロは第１図イのロ―ロ線に沿う断面説明
図、同ハは第１図ロのハ部拡大断面説明図、第２
図イは従来例の解決手段として既に提案済みのド
アアウタパネルの要部斜視説明図、同ロは第２図
イの―線に沿う断面図、第３図イ，ロは第２
図ロに到る前の補強材を示すもので、第３図イは
板材への貼着前、第３図ロは板材への貼着後の各
断面説明図、第４図はこの発明の一実施例を示す
斜視図、第５図イは第４図―線に沿う拡大断
面図、同ロはその発泡・硬化後の状態を示す断面
図、第６図は第４図―線に沿う拡大断面図、
同ロはその発泡・硬化後の状態を示す断面図、第
７図は樹脂材と発泡材との貼着時の状態を示す斜
視図、第８図イ，ロは各々樹脂フイルムによる発
泡材端部の被覆状態を示す部分斜視図、第９図は
補強材を用いて補強した板材の曲げ強度保持率を
示す特性図、第１０図は他の実施例を示す斜視
図、そして第１１図は第１０図の樹脂材と発泡材
との貼着時の状態を示す斜視図である。 ２０，３０…板材、２１…補強材、２２…樹脂
材、２３…発泡材、２４…片側面、２４ａ…中央
部、２４ｂ…貼着面、２５…強化材、２２ａ…樹
脂材の両端部、２３ａ…発泡材の露出両端部、２
６…樹脂フイルム、２７，２８…樹脂フイルムの
開口、２９…樹脂フイルムの両側部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 未硬化シート状の樹脂材の片側面に、板材へ
   の貼着面を残して未発泡シート状の発泡材を添着
   一体化させてなり、該発泡材の端部が樹脂材の端
   部で外気に晒される自動車用板材の補強材におい
   て、この発泡材の該端部を耐水・耐湿性の樹脂フ
   イルムで被覆したことを特徴とする自動車用板材
   の補強材。