JP2001018654A - 自動車ドアモジュール用基盤 - Google Patents

自動車ドアモジュール用基盤

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JP2001018654A
JP2001018654A JP11188553A JP18855399A JP2001018654A JP 2001018654 A JP2001018654 A JP 2001018654A JP 11188553 A JP11188553 A JP 11188553A JP 18855399 A JP18855399 A JP 18855399A JP 2001018654 A JP2001018654 A JP 2001018654A
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automobile door
glass fiber
polypropylene
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徹 真壁
Masahiro Sora
正浩 空
Osamu Kajita
修 梶田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コスト、軽量性、耐衝撃性、機械的強度、さ
らにリサイクル性に優れた自動車ドアモジュール用基盤
を提供することを目的とする。 【解決手段】 長繊維ガラス繊維−ポリプロピレンペレ
ットを射出成形してなる自動車ドアモジュール用基盤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車ドアモジュ
ール用基盤に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車ドアは通常、図4に示されるよう
に、鋼製のアウターパネルA、さまざまな機器B’及び
パネルワイヤーハーネスW等を備え、これらを支持する
インナーパネルB、及び、樹脂製の化粧板Cから構成さ
れている。
【0003】このうち、インナーパネルはドアモジュー
ル等の重量のある機器B’を支え、かつ、側方衝突時に
はアウターパネルAと共に乗員保護に寄与する程度の強
度が必要であるため、図5(a)に示すように金属製の
メインパネルB1に、図5(b)に示すように樹脂から
なるサブパネルB2を一体成形し、次いで図5(c)に
示すように各種機器B’及び、これら各種機器等を接続
するパネルワイヤーハーネスW等を付属させて形成され
ている。
【0004】しかしながら、上記の鋼−樹脂一体成形の
インナーパネルは廃車後のリサイクル、資源回収が困難
になるのみならず、自動車自体の軽量化の妨げとなる等
の問題があった。
【0005】ここで、上記問題点を解決するため、樹脂
のガスアシスト射出成形によりガラス繊維30重量%含
有のPC/PBT(ポリカーボネート/ポリブチレンテ
レフタレート)樹脂アロイ材料からなるインナーパネル
が提案された。
【0006】このPC/PBT樹脂アロイ材料は耐薬品
性、耐応力亀裂性を兼ね備えた優れた材料ではあるが、
ポリカーボネート樹脂もポリブチレンテレフタレート樹
脂も共に高価な素材であり、また比重が大きく、比強
度、すなわち単位重量あたりの強度が低いため、軽量化
への寄与が小さい等の欠点がある。さらにこのPC/P
BT樹脂アロイ材料は成形時にエステル交換反応が生じ
て変質しやすく、同時に発泡する等の解決すべき問題点
が山積している。ここで、ポリブチレンテレフタレート
の代わりに、ポリエチレンテレフタレートを用いること
により、耐熱性及びコストに関しての問題点は解決する
ものの、低温時に耐衝撃性に劣ると云う問題がある。
【0007】さらに、上記ガスアシスト射出成形は設備
が大がかりである上、成形条件・金型条件によりガスチ
ャンネル部から一般板厚面へのガスのはみ出しによる強
度低下や外観不良等の発生が問題となり、高度のノウハ
ウが必要である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来の問題点を改善する、すなわち、コスト、軽量性、耐
衝撃性、機械的強度さらにリサイクル性に優れた自動車
ドアモジュール用基盤を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の自動車ドアモジ
ュール用基盤は上記課題を解決するため、請求項1に記
載の通り、長繊維ガラス繊維−ポリプロピレンペレット
を射出成形してなる自動車ドアモジュール用基盤であ
る。
【0010】また、本発明の自動車ドアモジュール用基
盤は請求項2に記載の通り、長繊維ガラス繊維・ポリプ
ロピレン複合材料からなる自動車ドアモジュール用基盤
である。本発明の自動車ドアモジュール用基盤は、ま
た、請求項3に記載の通り、長繊維ガラス繊維−ポリプ
ロピレンスタンパブルシートにより形成された自動車ド
アモジュール用基盤である。
【0011】
【発明の実施の形態】
【0012】本発明の自動車ドアモジュール用基盤の形
成に当たって用いられる長繊維ガラス繊維−ポリプロピ
レンペレット中の長繊維ガラス繊維は、その平均繊維長
が4mm以上12mm以下であることが望ましい。4m
m未満であると、自動車ドアモジュール用基盤として求
められる各種機械的性能が急激に悪化する。また、12
mm超、特に連続繊維では成形性が著しく低下し、射出
成形が困難となる。
【0013】本発明ではマトリックスである樹脂として
はポリプロピレンであることが必要である。ポリプロピ
レン以外の樹脂では、成形性、耐薬品性、耐熱性、軽量
性、耐衝撃性などの特性が充分なものとならない。さら
にポリプロピレンは汎用樹脂であるため、コストも極め
て低廉であり、また、自動車においても使用量が多く、
熱可塑性樹脂であることもあって、リサイクル性が極め
て高い。さらにポリプロピレンはゴムや無機フィラーの
添加による改質により、物性の向上が容易であると云う
長所を有する。
【0014】本発明の自動車ドアモジュール用基盤にお
いてガラス繊維の含有率は30重量%以上であることが
望ましく、さらに望ましい範囲は40重量%以上であ
る。このとき密度は1.2(g/cm3)と比較的低く
することができ、曲げ弾性率も5000MPaを越える
ものとすることができ、同じ曲げ弾性率の鋼材と比べた
場合に重量比で48〜55%となり、著しい軽量化が可
能となる。
【0015】なお、近年の車両においては側突事故から
の乗員の安全を確保するためにサイドインパクトバー
(クロスメンバー)が標準装備されているため、インナ
ーパネル材料としては通常の強度よりも耐衝撃性の方が
重要視されている。
【0016】ここで、本発明の自動車ドアモジュール用
基盤は長繊維ガラス繊維補強ポリプロピレンからなるた
め、粘りのある、割れの発生しにくい樹脂材料であり、
サイドインパクトバーを備えた車両での自動車ドアモジ
ュール用基盤として用いた場合、衝突時にも自動車ドア
モジュール用基盤の破片が生じにくいため、乗員への障
害(裂傷)のおそれが低く最適である。
【0017】ここで従来射出成形で用いられていた、短
繊維ガラス繊維ポリプロピレンペレットの一例を図1
(a)に示す。短繊維ガラス繊維ポリプロピレンペレッ
ト中のガラス繊維はペレット長(ここでは3mm)より
短い(通常0.5mm程度以下)。
【0018】図1(b)に示すような長繊維ガラス繊維
ポリプロピレンペレットを用いる射出により、長繊維ガ
ラス繊維強化ポリプロピレン製品を得ることができる。
この長繊維ガラス繊維ポリプロピレンペレットはペレッ
ト長(この例では8mm)と同じ長さのガラス繊維を有
しているものである。
【0019】本発明の自動車ドアモジュール用基盤は、
上記長繊維ガラス繊維ポリプロピレンペレットを射出成
形して得ることができる。このとき、ペレット長(繊維
長)が8mm程度のものを用いることが望ましい。ここ
で、ペレット長が8mmのものはそれより長いペレット
に比べ、コンパクトな荷姿とすることができ、物流面で
有利である。
【0020】これらペレット内のガラス繊維は射出成形
時にはある程度短くなる(一般的な部位の平均繊維長は
2mm程度となる)。特に、ワイヤーハーネスや各種コ
ネクタを固定するためのホルダやスルーなどの細かい各
種係止構造(0.5mm〜2mmの薄い肉厚の箇所を有
する)の薄肉部分を一体成形した際には、これら部分の
金型キャビティが狭いため、射出圧自体がこの部分での
ショートショットを防止するために高いものとなり、そ
の影響及び樹脂の流動等により強化材のガラス繊維が他
の部分より短く(0.3mm〜0.6mm程度)なっ
て、結果として長繊維ガラス繊維により補強されている
自動車ドアモジュール用基盤と一体成形された短繊維ガ
ラス繊維に補強されたこれら各種係止構造部分は求めら
れる可撓性等(撓み性、曲げ柔軟性)を満足することが
できる。
【0021】本発明の自動車ドアモジュール用基盤はこ
のような長繊維ガラス繊維補強ポリプロピレンからなる
ため、軽量、ドアモジュール等の重量のある機器の取り
付けにも充分対応でき、コスト、軽量性、耐熱性、耐衝
撃性、機械的強度さらにリサイクル性を満たし、同時に
ガスアシスト射出成形をおこなうことが必ずしも必要で
ないため、製造を容易とすることができる。ただし、ガ
スアシスト射出成形をおこなうことも可能であり、さら
に、この場合、長繊維ガラス繊維を有するため、射出充
填後、成形品内部が固化する前に金型コアをバックさ
せ、その長繊維ガラス繊維のスプリングバック力により
樹脂を膨張させる射出膨張成形(IEM/Inject
ion Expanded Molding)をおこな
うことも可能であり、その結果、同重量でありながら剛
性の高い製品が成形可能となる。
【0022】一方、射出成形において、ペレット長(繊
維長)があまりに長いと、ゲートつまり等が頻発し、射
出成形が困難となったり、あるいは、成形できてもガラ
ス繊維の分布にむらができて、部分的に機械的強度の弱
い箇所が生じる、また、ワイヤーハーネスや各種コネク
タを固定するためのホルダやスルーなどの細かい各種係
止構造の一体成形ができないなどの不都合が生じる。
【0023】また、自動車ドアモジュール用基盤は、上
記長繊維ガラス繊維ポリプロピレンペレットを原料とす
る射出成形の他、長繊維ガラス繊維ポリプロピレンスタ
ンパブルシートを用いることにより形成することができ
る。この場合は、細部の成形性が長繊維ガラス繊維ポリ
プロピレンペレットを原料とする射出成形に比して大幅
に劣るものの、全体の強度を向上させることは容易であ
る。すなわち、自動車ドアモジュール用基盤を射出成形
で作製するか、あるいはスタンパブルシートで作製する
かは、求められる構造形態に応じ、成形性(スピードあ
るいはコストなど)を加味して選択することができる。
【0024】なお、スタンパブルシートからなる場合に
はその中の長繊維ガラス繊維の繊維長としては、長繊維
ガラス繊維ポリプロピレンペレットの長繊維ガラス繊維
の繊維長より長いことが一般的に望ましい。このように
長繊維ガラス繊維・ポリプロピレン複合材料からなる自
動車ドアモジュール用基盤はコスト、軽量性、耐衝撃
性、充分な機械的強度さらにリサイクル性に優れたもの
であり、長繊維ガラス繊維ポリプロピレンペレットを原
料として射出成形によって作られた場合には細部の成形
性に優れ、一方、スタンパブルシートからなる場合に
は、細部の成形性には劣るものの、全体としての強度及
び耐衝撃性は向上する。
【0025】ここで、ガラス繊維を強化材として有する
ものとして、連続繊維強化構造体などが知られている
が、これら技術では、自動車ドアモジュール用基盤とし
て求められる細部の形成性が満たされず、例えば、ワイ
ヤーハーネスや各種コネクタを固定するためのホルダや
スルーなどの細かい各種係止構造の一体成形などができ
ず、成形性が非常に劣る上、コストの点でも自動車用に
用いるに適したものとすることができない。
【0026】
【実施例】以下に本発明の自動車ドアモジュール用基盤
について具体的に説明する。図2にここで試作される自
動車ドアモジュール用基盤(インナーパネル)の使用方
法を示した。符号2を付して示される自動車ドアモジュ
ール用基盤は各種機器3及びこれら機器3と接続するワ
イヤハーネスW等が設置された後、アウタパネル1に組
み込まれて使用される。
【0027】図3にこのような本発明に係る自動車ドア
モジュール用基盤(モデル図)を示した。このものはペ
レット長(繊維長)8mmの長繊維ガラス繊維−ポリプ
ロピレンペレット(繊維含有量:40重量%、出光石油
化学製モストロンL)を射出成形して作製されたもので
ある。図中符号2aを付して示されるのはドア組み込み
に関与するベルトライン部、符号2cはパワーウィンド
機器取り付け部、2bにはその他ワイヤーハーネスWを
取り付るためのホルダー部及びスルー部であり、これら
はこの自動車ドアモジュール用基盤に一体に設けられて
いる。なお、上記ホルダー部及びスルー部は可撓性に富
み、ワイヤーハーネスWの取り付けが容易であった。
【0028】この自動車ドアモジュール用基盤からホル
ダー部及びスルー部を切断・採取し、燃焼させてそのガ
ラス繊維の繊維長を調べたところ、平均繊維長が0.5
〜1mmであり、同様に評価したこの自動車ドアモジュ
ール用基盤の他の部分のガラス繊維の平均繊維長(3m
m)より短いことが判った。
【0029】また、同様に作製した自動車ドアモジュー
ル用基盤の中央部に鋼球をぶつけ、一部を破壊した。ま
た、平均繊維長0.6mmの短繊維ガラス繊維を有する
ポリプロピレンペレットを用いて、上記と同じ金型を用
いて自動車ドアモジュール用基盤を作製し、同様にその
中央部に鋼球をぶつけ、一部を破壊した。両者の破壊箇
所を比較したところ、本発明に係る長繊維ガラス繊維−
ポリプロピレンペレットを射出成形してなる自動車ドア
モジュール用基盤では、殆どの破片が本体とつながって
いたが、短繊維ガラス繊維を有するポリプロピレンペレ
ットによって形成された短繊維ガラス繊維を有するポリ
プロピレンペレットではその破片が飛散していた。
【0030】
【発明の効果】本発明の自動車ドアモジュール用基盤
は、低コストで製造が可能で、軽量であり、耐衝撃性、
機械的強度、さらにリサイクル性に優れた自動車ドアモ
ジュール用基盤である。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)短繊維ガラス繊維−ポリプロピレンペレ
ットを示すモデル図である。 (b)長繊維ガラス繊維−ポリプロピレンペレットを示
すモデル図である。
【図2】本発明の自動車ドアモジュール用基盤の使用例
を示す図である。
【図3】本発明の自動車ドアモジュール用基盤の一例を
示すモデル図である。
【図4】自動車ドアの構成を示すモデル分解図である。
【図5】従来のインナーパネル(自動車ドアモジュール
用基盤)の構成を示すモデル分解図である。
【符号の説明】
1 アウタパネル 2 自動車ドアモジュール用基盤(インナーパネル) 2a ベルトライン部 2b ホルダー部・スルー部 2c パワーウィンド固定部 3 各種機器 W ワイヤハーネス
フロントページの続き (72)発明者 梶田 修 広島県広島市南区仁保新町2丁目1−25 矢崎部品株式会社内 Fターム(参考) 4F206 AA11 AB25 AC01 AH18 JA07

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長繊維ガラス繊維−ポリプロピレンペレ
    ットを射出成形してなることを特徴とする自動車ドアモ
    ジュール用基盤。
  2. 【請求項2】 長繊維ガラス繊維・ポリプロピレン複合
    材料からなることを特徴とする自動車ドアモジュール用
    基盤。
  3. 【請求項3】 長繊維ガラス繊維−ポリプロピレンスタ
    ンパブルシートにより形成されたことを特徴とする自動
    車ドアモジュール用基盤。
JP11188553A 1999-07-02 1999-07-02 自動車ドアモジュール用基盤 Abandoned JP2001018654A (ja)

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