(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状成形品の片面に板状補強部材を配してなる成形品の製造法において、板状補強部材の面内に複数の透孔部が設けてあり、一方の金型に板状補強部材の肉厚に相当する窪みＡ、板状補強部材の外周または外周の一部に対応する窪みＢ及び板状補強部材の透孔部に対応する透孔部より大きな窪みＣを形成するとともに、前記窪みＡに前記板状補強部材を配し、この金型と前記板状成形品の肉厚に相当する均一な厚み空間を形成するようにしたもう一方の金型によりシート状成形材料を加熱加圧成形し、前記板状成形品と前記板状補強部材とを一体成形することを特徴とするＳＭＣ成形品の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のＳＭＣ成形品の製造方法により得られるＳＭＣ成形品であって、板状成形品の片面に板状補強部材を取付けてなる構造であり、肉厚が均一な板状成形品の片面に板状補強部材が一体成形されてなり、前記板状補強部材の外周の少なくとも一部および／またはその面内に設けた透孔部が前記板状成形品硬化物にて表裏連結してなり、前記板状成形品硬化物が、金型に形成された窪みＢまたは窪みＣに対応した形状を有することを特徴とするＳＭＣ成形品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）成形品及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＲＰ製品は、各種工法によって製造されるが、原料としてランダムに平面上に配向された長さ１インチ程度のガラス繊維束に増粘剤を含む熱硬化性樹脂組成物を含浸、増粘させてなるシート状成形材料（以下ＳＭＣという）を使用し、プレス成形によって加熱加圧して得られるＳＭＣ成形品は、ＦＲＰ工法の中では大量生産に適し工業的に広く用いられている。
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（鋼板品と等曲げ剛性にしたとき軽い）こと、鋼板品では板金しにくい複雑形状を比較的容易に形成できること、製品コストは高いが金型代が安価であるため、少量生産品に向いていること等がある。
【０００３】
現在、自動車用ＳＭＣ成形品はフード、フェンダー及びスポイラー等の外板の用途に使われているのが主流であるが、車体との取付部の剛性、強度は重要な特性であり、コストアップを最小限に抑えながら、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。
剛性、強度を向上させる手段としては、成形品に穴を設け、この穴にボルトを通して部品をナット締めし一体化する方法があるが、この方法では成形品の表面にボルトまたはナットが露出し外板には使用できない。また、成形品の裏面に接着剤を塗布し、これに部品を貼り付け一体化する方法があるが、接着処理に時間を要するためコスアップの要因となる。
さらに、ボルト、ナット等の締結部品を成形時に一体化する方法があり、広い面積を補強する一体化手段としては、特開平５−８４７７７号公報に見られるように、ＳＭＣ成形品の裏面に対応する金型上に板状の部材を配し成形時に一体化する方法がある。この場合、板状部材に対し成形品の肉厚が厚い場合は問題ないが、成形品の肉厚が２〜５ｍｍの範囲内で均一な肉厚を有する成形品に、肉厚が０．５〜３．５ｍｍの板状部材を埋め込み成形すると、板状部材の端部にあたる成形品表面には成形品肉厚の急激な変化に起因する皺状の凹凸が生じるため研磨する必要がありこの除去に手間と時間を要し、コストアップの一因となっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる実状に鑑みなされたもので、外観に優れ、剛性、強度を維持または向上させた構造を有するＳＭＣ成形品及びその製造方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、板状成形品の片面に板状補強部材を配してなる成形品の製造法において、板状補強部材の面内に複数の透孔部が設けてあり、一方の金型に板状補強部材の肉厚に相当する窪みＡ、板状補強部材の外周または外周の一部に対応する窪みＢ及び板状補強部材の透孔部に対応する透孔部より大きな窪みＣを形成するとともに、前記窪みＡに前記板状補強部材を配し、この金型と前記板状成形品の肉厚に相当する均一な厚み空間を形成するようにしたもう一方の金型によりシート状成形材料を加熱加圧成形し、前記板状成形品と前記板状補強部材とを一体成形することを特徴とするＳＭＣ成形品の製造方法に関する。
また本発明は、前記のＳＭＣ成形品の製造方法により得られるＳＭＣ成形品であって、板状成形品の片面に板状補強部材を取付けてなる構造であり、肉厚が均一な板状成形品の片面に板状補強部材が一体成形されてなり、前記板状補強部材の外周の少なくとも一部および／またはその面内に設けた透孔部が前記板状成形品硬化物にて表裏連結してなり、前記板状成形品硬化物が、金型に形成された窪みＢまたは窪みＣに対応した形状を有することを特徴とするＳＭＣ成形品に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
板状補強部材の材質としては金属、ＦＲＰ成形品等を用いることができるが、剛性、強度を高める用途においては鋼板が最も好ましい。鋼板としては冷間圧延鋼板や熱間圧延鋼板等を用いることができるが、外板への使用を前提とする場合は、カチオン電着塗装等の防錆処理を施したほうがよい。また、車体との取付け構造を付与する場合は、予め板状補強部材にボルト、ナット等を溶接してもよい。さらにＳＭＣ硬化物との一体化を図るため、部品の外周または外周の一部に対応する成形品裏面側の金型に窪みを設け、ＳＭＣ硬化物が板状補強部材外周の表裏面を覆うようにすることが好ましい。更に、ＳＭＣ成形品と板状補強部材の一体化を向上させる手段として、板状補強部材の面内に複数の透孔を設け、これに対応する成形品裏面側の金型に、この孔より大きな窪みを彫り込み板状補強部材の表裏面を連結するようにしてもよい。
【０００７】
本発明に用いられるＳＭＣとしては特に制限はないが、通常は低収縮性の不飽和ポリエステル樹脂とガラス短繊維や充填材を混合してシート状としたＳＭＣが用いられる。
本発明にかかるＳＭＣ成形品の成形金型は、上型、下型からなり、下型には図３にその断面を示すように、板状補強部材２の厚みに相当する窪みが形成されている。また、板状補強部材２の外周あるいはその内面にはＳＭＣ材の一部が裏面にまわり込む窪み８や、図にはないがボルトを保持するための窪み等が設けられる。板状補強部材２の表面と下型９表面はほぼ同一面とする。上型には板状成形品の厚みに相当する窪みが形成されている。
本発明にかかるＳＭＣ成形品は、所定の温度に加温された下型９に前記板状補強部材２を配置するとともにＳＭＣシートを載置し、この金型と板状成形品の肉厚に相当する均一な厚み空間を形成するようにした、上型により加圧成形する。
成形条件としては、金型温度は１００〜１７０℃とする必要があり、好ましくは１３０〜１５０℃である。１００℃より低い場合にはＳＭＣの硬化に時間を要し、１７０℃より高くなると成形時の流動性が低下するとともに成形品の表面性が損なわれる。
成形圧力は３〜１３ＭＰａであり、好ましくは８〜１０ＭＰａである。３ＭＰａより小さいと流動性が低下し、欠肉を生じやすくなり、逆に１３ＭＰａより大きくなると成形品の表面性が損なわれるからである。
成形に際しては、上型を閉じた後、２〜５分間保持し、ＳＭＣを硬化させた後、型をあけ脱型する。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１
図１に示す成形品は、トラックの運転台前面に装着され、開閉機能を有するフロントリッドである。図２にフロントリッド取付部の断面を示す。本体部１（厚み３ｍｍ）は自動車用クラスＡＳＭＣ（自家製）を用い、部材２（板状補強部材）には厚み２ｍｍの熱間圧延鋼板を用いて、その外周裏面及び内面の裏面にＳＭＣ硬化物を配した構造である。
また、車体との締結部３には、部材２内面に穴４を設け、この穴に六角ボルト５を挿入し、ＳＭＣ硬化物で六角部を覆い回り防止を施している。
図３に製造方法を示す。部材２の外周６及び内面の透孔７に対応する部位に窪み８を設けた下型９の上に成形品形状に近い部材２を置き、所定の大きさに切断されたＳＭＣシート１０群を置いた。この状態で上型温度１５０℃、下型温度１４０℃、加圧力９ＭＰａ、加圧時間３分の条件で加熱加圧成形後脱型した。
【０００９】
表１に部品接合部の引き剥がし強度、部品取付時間及び表面の修正に要する時間を比較例と対峙して示した。比較例としては、成形品に部品を接着して一体化したものである。
【表１】
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【００１０】
【発明の効果】
本発明によれば、外観並びに剛性、強度に優れた構造を有するＳＭＣ一体成形品を提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるフロントリッドの外観図。
【図２】本発明の実施例によるフロントリッドの取付部の断面図。
【図３】本発明の実施例によるＳＭＣ成形品の製造工程を示す金型の要部断面図。
【符号の説明】
１  本体部（板状成形品）       ２  部材（板状補強部材）
３  車体との締結部             ４  穴
５  ボルト                     ６  部材の外周
７  部材内面の穴               ８  窪み
９  下型                     １０  ＳＭＣシート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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