JPH1158428A - Smc成形品及びその製造方法 - Google Patents
Smc成形品及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH1158428A JPH1158428A JP9223650A JP22365097A JPH1158428A JP H1158428 A JPH1158428 A JP H1158428A JP 9223650 A JP9223650 A JP 9223650A JP 22365097 A JP22365097 A JP 22365097A JP H1158428 A JPH1158428 A JP H1158428A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- smc
- molded product
- long fiber
- fiber bundle
- fabric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Laminated Bodies (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】SMC成形品の軽量化を図りながら剛性と強度
を向上させる。 【解決手段】平板もしくはそれに類似する形状のSMC
成形品において、断面形状を3層に分け、その中間層に
SMC硬化物3、その両側層に炭素繊維束で編んだ織物
4a,4bを配し、且つ成形品の外縁部の全周または一
部にはガラス繊維硬化物6を配した。この成形品は、こ
れらの素材を金型7,8に挟んだ状態で加熱及び加圧し
て成形する。
を向上させる。 【解決手段】平板もしくはそれに類似する形状のSMC
成形品において、断面形状を3層に分け、その中間層に
SMC硬化物3、その両側層に炭素繊維束で編んだ織物
4a,4bを配し、且つ成形品の外縁部の全周または一
部にはガラス繊維硬化物6を配した。この成形品は、こ
れらの素材を金型7,8に挟んだ状態で加熱及び加圧し
て成形する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、SMC成形品及び
その製造方法に関するものである。
その製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】FRP製品は、各種の工法によって製造
されるが、原料として、ランダムに平面状に配向した長
さ2.5cm程度のガラス繊維束に増粘剤を含む樹脂組
成物を含浸及び増粘させてなるSMCシートを使用し、
プレス成形によって加熱加圧する方法が、FRP工法の
中では大量生産に適していることから、工業的に広く用
いられている。
されるが、原料として、ランダムに平面状に配向した長
さ2.5cm程度のガラス繊維束に増粘剤を含む樹脂組
成物を含浸及び増粘させてなるSMCシートを使用し、
プレス成形によって加熱加圧する方法が、FRP工法の
中では大量生産に適していることから、工業的に広く用
いられている。
【0003】SMC成形品の用途としては、主に住宅用
と自動車用とがあるが、自動車用SMC成形品の特徴と
して、鋼板品と比べると、比剛性が高い(鋼板品と等し
い曲げ剛性にしたときに軽い)こと、鋼板品では板金し
にくい複雑な形状を比較的容易に形成できること、材料
原価は高いが金型代が安価であるために少量生産品に向
いていること等がある。
と自動車用とがあるが、自動車用SMC成形品の特徴と
して、鋼板品と比べると、比剛性が高い(鋼板品と等し
い曲げ剛性にしたときに軽い)こと、鋼板品では板金し
にくい複雑な形状を比較的容易に形成できること、材料
原価は高いが金型代が安価であるために少量生産品に向
いていること等がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】現在、自動車用のSM
C成形品は、主として、フード,フェンダー,スポイラ
ー等の外板部品に使われているが、徐々に、構造部品や
エンジン部品にも使われつつある。その中で、構造部品
は、剛性,強度が重要な特性であり、軽量化を損なわな
いでこれらの特性を維持あるいは向上させることが必要
である。
C成形品は、主として、フード,フェンダー,スポイラ
ー等の外板部品に使われているが、徐々に、構造部品や
エンジン部品にも使われつつある。その中で、構造部品
は、剛性,強度が重要な特性であり、軽量化を損なわな
いでこれらの特性を維持あるいは向上させることが必要
である。
【0005】剛性,強度を向上させる方法として、単純
に肉厚を厚くすることが考えられるが、この方法では重
量は単純比例で重くなる。また、高強度タイプのSMC
硬化物は、強度は一般タイプのSMC硬化物に比べて
1.5〜2倍に向上するが、曲げ弾性率はほぼ同じであ
るために剛性は向上しない。
に肉厚を厚くすることが考えられるが、この方法では重
量は単純比例で重くなる。また、高強度タイプのSMC
硬化物は、強度は一般タイプのSMC硬化物に比べて
1.5〜2倍に向上するが、曲げ弾性率はほぼ同じであ
るために剛性は向上しない。
【0006】そこで、本発明は、重量を軽量化し、且つ
剛性,強度を向上させることができるSMC成形品とそ
の製造方法を提案しようとするものである。
剛性,強度を向上させることができるSMC成形品とそ
の製造方法を提案しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、平板もしくは
それに類似する形状のSMC成形品において、3層の断
面構造をなし、その中間層にSMC硬化物を配し、その
両側層に長繊維束で編んだ織物を配し、且つ成形品の外
縁部の全周または一部に長繊維束を配したことを特徴と
するものであり、長繊維束を金型周辺に配し、SMCシ
ートの両側を織物で挟んだ状態で金型に配して加熱及び
加圧して成形することにより製造するものである。
それに類似する形状のSMC成形品において、3層の断
面構造をなし、その中間層にSMC硬化物を配し、その
両側層に長繊維束で編んだ織物を配し、且つ成形品の外
縁部の全周または一部に長繊維束を配したことを特徴と
するものであり、長繊維束を金型周辺に配し、SMCシ
ートの両側を織物で挟んだ状態で金型に配して加熱及び
加圧して成形することにより製造するものである。
【0008】SMC硬化物の表面層に長繊維束で編んだ
織物を配置する、すなわちサンドイッチ構造にすること
で曲げ剛性を高めると共に、長繊維束を使用することで
強度も向上させることができる。織物の材質としては、
剛性,強度を最も高める素材としては炭素繊維が好まし
い。
織物を配置する、すなわちサンドイッチ構造にすること
で曲げ剛性を高めると共に、長繊維束を使用することで
強度も向上させることができる。織物の材質としては、
剛性,強度を最も高める素材としては炭素繊維が好まし
い。
【0009】成形品の外縁部の全周に長繊維束を配する
ことで、剛性,強度は更に向上する。成形品に加わる荷
重を考慮して、補強したい部分にのみ長繊維束を配する
ようにしても良い。
ことで、剛性,強度は更に向上する。成形品に加わる荷
重を考慮して、補強したい部分にのみ長繊維束を配する
ようにしても良い。
【0010】SMC成形品は、通常、所定の温度に加温
された金型の下型に所定の大きさに切断したSMCシー
トを置いて、上型を締めて加圧して成形する。本発明
は、所望の大きさのSMCシートの上下に織物を配して
いる。まず、下型に織物を置き、次にSMCシート、更
にその上にも織物を置く。
された金型の下型に所定の大きさに切断したSMCシー
トを置いて、上型を締めて加圧して成形する。本発明
は、所望の大きさのSMCシートの上下に織物を配して
いる。まず、下型に織物を置き、次にSMCシート、更
にその上にも織物を置く。
【0011】長繊維束は、下型の所望の外縁部にそのま
ま配しても良いが、成形後の長繊維束の乱れをなくすた
めには、配備する長繊維束に、予め樹脂を含浸させて半
硬化または完全硬化させたものを用いるのが好ましい。
ま配しても良いが、成形後の長繊維束の乱れをなくすた
めには、配備する長繊維束に、予め樹脂を含浸させて半
硬化または完全硬化させたものを用いるのが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。
る。
【0013】図1は、レーシングカーやスポーツカーの
座席として使用されるバケットシートの外皮をはぎ取っ
た心材部品(成形品)である。本体部1は、図2に示す
ように、SMC硬化物(シート)3として自動車用クラ
スAのSMC硬化物を用い、その両側に炭素繊維織物
(東レ製トレカCO−6343の平織り物)4a,4b
を配した断面構造である。織物4a,4bの材質として
は、ガラス繊維やアラミド繊維を用いることもできる
が、剛性,強度を最も高める素材としては炭素繊維が好
ましい。織り方は、平織り,綾織り,朱子織りの何れを
用いても良いが、成形時にSMCシート3から流れ出る
樹脂を織物へ良く含浸させるためには、織り密度は粗の
方がよい。また、織物4a,4bに予め樹脂を含浸させ
て半硬化状態にしたものや完全硬化状態にしたものを用
いても良い。
座席として使用されるバケットシートの外皮をはぎ取っ
た心材部品(成形品)である。本体部1は、図2に示す
ように、SMC硬化物(シート)3として自動車用クラ
スAのSMC硬化物を用い、その両側に炭素繊維織物
(東レ製トレカCO−6343の平織り物)4a,4b
を配した断面構造である。織物4a,4bの材質として
は、ガラス繊維やアラミド繊維を用いることもできる
が、剛性,強度を最も高める素材としては炭素繊維が好
ましい。織り方は、平織り,綾織り,朱子織りの何れを
用いても良いが、成形時にSMCシート3から流れ出る
樹脂を織物へ良く含浸させるためには、織り密度は粗の
方がよい。また、織物4a,4bに予め樹脂を含浸させ
て半硬化状態にしたものや完全硬化状態にしたものを用
いても良い。
【0014】表1は、このような断面構造の平板品(実
施例)の機械的性質を示している。比較例としては、ク
ラスAのSMC硬化物単独での特性を記述した。この結
果から、実施例は、剛性,強度ともに2倍以上に向上し
ていることが分かる。
施例)の機械的性質を示している。比較例としては、ク
ラスAのSMC硬化物単独での特性を記述した。この結
果から、実施例は、剛性,強度ともに2倍以上に向上し
ていることが分かる。
【0015】
【表1】
【0016】また、本体部1の斜線を施した外縁部2に
は、ガラス繊維束(セントラル硝子製ERS−232
1)を配置した。この部分にガラス繊維束を配したの
は、座面が固定された状態で背もたれ部に静的もしくは
衝撃荷重が加わったときに、バケットシートが大きく変
形するのを防止し、且つ破壊しないように設計的に考慮
したためである。このガラス繊維束は、アラミド繊維束
や炭素繊維束に変えても良い。
は、ガラス繊維束(セントラル硝子製ERS−232
1)を配置した。この部分にガラス繊維束を配したの
は、座面が固定された状態で背もたれ部に静的もしくは
衝撃荷重が加わったときに、バケットシートが大きく変
形するのを防止し、且つ破壊しないように設計的に考慮
したためである。このガラス繊維束は、アラミド繊維束
や炭素繊維束に変えても良い。
【0017】図3は、この心材部品の製造方法を示して
いる。下型7の上に成形品形状に編んだ炭素繊維織物4
aを置き、その上に所定の大きさに切断したSMC硬化
物(シート)3の群5を製品形状に近い形状に配し、更
にその上に同じ炭素繊維織物4bを置く。このとき、S
MCシート3を置く面積(シート群3の配置形状)は金
型の成形品の面積にほぼ等しくするのが好ましい。これ
は、SMCシート3を置く面積を成形品の面積より小さ
くすると、流動によって織物4a,4bが乱れやすくな
るからである。また、織物4a,4bも成形品の面積に
ほぼ等しくし、且つ織物形状は、作業性への配慮と成形
後の織物の乱れを小さくするために、予め成形品に近い
形状に編んでおくのが好ましい。
いる。下型7の上に成形品形状に編んだ炭素繊維織物4
aを置き、その上に所定の大きさに切断したSMC硬化
物(シート)3の群5を製品形状に近い形状に配し、更
にその上に同じ炭素繊維織物4bを置く。このとき、S
MCシート3を置く面積(シート群3の配置形状)は金
型の成形品の面積にほぼ等しくするのが好ましい。これ
は、SMCシート3を置く面積を成形品の面積より小さ
くすると、流動によって織物4a,4bが乱れやすくな
るからである。また、織物4a,4bも成形品の面積に
ほぼ等しくし、且つ織物形状は、作業性への配慮と成形
後の織物の乱れを小さくするために、予め成形品に近い
形状に編んでおくのが好ましい。
【0018】また、斜線で示した外縁部2の位置には、
ガラス繊維束をエポキシ材脂で固めたガラス繊維硬化物
6を配置する。
ガラス繊維束をエポキシ材脂で固めたガラス繊維硬化物
6を配置する。
【0019】そして、これらに上型8を被せ、加熱及び
加圧して成形する。成形条件は、上型8の温度を150
℃,下型7の温度を140℃,製品圧100kgf/c
m2,加圧時間2.5分とした。
加圧して成形する。成形条件は、上型8の温度を150
℃,下型7の温度を140℃,製品圧100kgf/c
m2,加圧時間2.5分とした。
【0020】このようにして成形したバケットシートの
心材部品は、SMC成形品の軽量化と剛性及び強度の向
上を実現することができる。例えば、クラスAのSMC
硬化物を単独で成形して必要な剛性と強度を確保しよう
とすると、5mmの肉厚が必要で、7.5kgの重量に
なるところを、3mmの肉厚に薄くして4.5kgの重
量に軽量化することができる。
心材部品は、SMC成形品の軽量化と剛性及び強度の向
上を実現することができる。例えば、クラスAのSMC
硬化物を単独で成形して必要な剛性と強度を確保しよう
とすると、5mmの肉厚が必要で、7.5kgの重量に
なるところを、3mmの肉厚に薄くして4.5kgの重
量に軽量化することができる。
【0021】本発明は、この実施形態に限定されるもの
ではなく、適用製品に応じて種々の形態で実施すること
ができる。
ではなく、適用製品に応じて種々の形態で実施すること
ができる。
【0022】
【発明の効果】本発明は、中間層にSMC硬化物を配置
し、その両側層に長繊維束で編んだ織物を配置し、且つ
成形品の外縁部の全周または一部に長繊維束を配置した
断面3層構造とすることにより、重量を軽量化し、且つ
剛性,強度を向上させることができるSMC成形品を得
ることができる。
し、その両側層に長繊維束で編んだ織物を配置し、且つ
成形品の外縁部の全周または一部に長繊維束を配置した
断面3層構造とすることにより、重量を軽量化し、且つ
剛性,強度を向上させることができるSMC成形品を得
ることができる。
【図1】本発明の一実施形態であるバケットシートの心
材部品の外観図である。
材部品の外観図である。
【図2】図1に示したバケットシートの心材部品の本体
部の断面構造図である。
部の断面構造図である。
【図3】本発明の一実施形態であるバケットシートの心
材部品の製造方法を示す工程図である。
材部品の製造方法を示す工程図である。
1…本体部品、2…外縁部、3…SMC硬化物(シー
ト)、4a,4b…炭素繊維織物、5…SMCシート
群、6…ガラス繊維硬化物、7…下型、8…上型。
ト)、4a,4b…炭素繊維織物、5…SMCシート
群、6…ガラス繊維硬化物、7…下型、8…上型。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B29K 307:04 309:08 B29L 31:30
Claims (5)
- 【請求項1】平板もしくはそれに類似する形状のSMC
成形品において、 3層の断面構造をなし、その中間層にSMC硬化物を配
し、その両側層に長繊維束で編んだ織物を配し、且つ成
形品の外縁部の全周または一部に長繊維束を配したこと
を特徴とするSMC成形品。 - 【請求項2】請求項1において、前記繊物として炭素繊
維織物を用いたことを特徴とするSMC成形品。 - 【請求項3】長繊維束を金型周辺に配し、SMCシート
の両側を織物で挟んだ状態で金型に配して加熱及び加圧
して成形することを特徴とするSMC成形品の製造方
法。 - 【請求項4】請求項3において、前記長繊維束は、予め
樹脂を含浸させて半硬化または完全に硬化させた長繊維
束硬化物を使用することを特徴とするSMC成形品の製
造方法。 - 【請求項5】請求項3または4において、前記織物は、
予め成形品形状に近い形状にすることを特徴とするSM
C成形品の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9223650A JPH1158428A (ja) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | Smc成形品及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9223650A JPH1158428A (ja) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | Smc成形品及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1158428A true JPH1158428A (ja) | 1999-03-02 |
Family
ID=16801516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9223650A Pending JPH1158428A (ja) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | Smc成形品及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1158428A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002127944A (ja) * | 2000-08-18 | 2002-05-09 | Toray Ind Inc | Frp製自動車パネル |
JP2012148568A (ja) * | 2006-11-22 | 2012-08-09 | Fukui Prefecture | 熱可塑性樹脂補強シート材、熱可塑性樹脂多層補強シート材及びその製造方法、並びに熱可塑性樹脂多層補強成型品 |
-
1997
- 1997-08-20 JP JP9223650A patent/JPH1158428A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002127944A (ja) * | 2000-08-18 | 2002-05-09 | Toray Ind Inc | Frp製自動車パネル |
JP2012148568A (ja) * | 2006-11-22 | 2012-08-09 | Fukui Prefecture | 熱可塑性樹脂補強シート材、熱可塑性樹脂多層補強シート材及びその製造方法、並びに熱可塑性樹脂多層補強成型品 |
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