JPH07314467A - Structure - Google Patents

Structure

Info

Publication number
JPH07314467A
JPH07314467A JP6110804A JP11080494A JPH07314467A JP H07314467 A JPH07314467 A JP H07314467A JP 6110804 A JP6110804 A JP 6110804A JP 11080494 A JP11080494 A JP 11080494A JP H07314467 A JPH07314467 A JP H07314467A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
thermoplastic resin
bumper beam
sectional shape
cross
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
Application number
JP6110804A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Kishi
智 岸
Koji Miyasaka
好治 宮坂
Hiroshi Unno
博 海野
Ryutaro Katsuta
隆太郎 勝田
Hiroaki Tomimoto
裕昭 冨本
Hiroshi Tanabe
浩史 田邉
Hideo Sakai
英男 坂井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Toatsu Chemicals Inc filed Critical Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority to JP6110804A priority Critical patent/JPH07314467A/en
Publication of JPH07314467A publication Critical patent/JPH07314467A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To provide a lightweight and high-strength structure by specifying the dimensional ratio of a sectional shape forming a closed space. CONSTITUTION:A structure is constituted, so that the closed space is formed by a section which is cut by a plane vertical to a face receiving bending load and the material forming the closed space is comprised of thermoplastic resin 1 containing continuous fiber oriented in one direction at 40-80wt.%. The distance between the neutral axis of the figure of a sectional shape forming the closed space and a face receiving load is defined as E1, and the distance between the neutral axis and the face in the side opposite to the face receiving load is defined as E2. When the sectional shape is same in each part of the structure, E2/E1 is 1.5-2.4. Further, when the sectional shape differs in each part of the structure, the mean value of the maximum value and the minimum value of E2/E1 is 1.5-2.4. Thereby strength of the material is effectively shown and the structure is made more lightweight and resistance to impact is increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、軽量で機械的強度に優
れた構造体、特にバンパービーム用構造体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lightweight structure having excellent mechanical strength, and more particularly to a structure for a bumper beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車には衝突時の衝撃を緩衝す
る目的で金属製のバンパービームが用いられていた。こ
れらのバンパービームは、自動車の衝突時の車体の損傷
を防ぐため比較的肉厚の金属が使用されていることから
重く燃料効率が悪かった。この欠点を解決するために繊
維強化プラスッチクを使用したものが最近上市されてい
る。その中でもポリプロピレン樹脂をマット状ガラス繊
維に浸み込ませた板状材料をスタンピング成形してバン
パービームとする製造方法が生産性が高く有望であると
言われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a bumper beam made of metal has been used in an automobile for the purpose of cushioning a shock at the time of a collision. These bumper beams are heavy and poor in fuel efficiency because a relatively thick metal is used to prevent damage to the vehicle body in the event of an automobile collision. The one using fiber reinforced plastic to solve this drawback has recently been put on the market. Among them, it is said that a manufacturing method in which a plate-shaped material in which a polypropylene resin is impregnated in a mat-shaped glass fiber is stamped to form a bumper beam has high productivity and is promising.

【0003】しかしながら、この板状材料を使用したス
タンピング成形では樹脂の流動にマット状の補強繊維が
完全に追従しないので、形状よっては繊維が少ない部分
が存在するためその部分の強度が弱くなる。このため、
衝撃が加わった場合に大きな変形や破壊がおこりやす
く、バンパービームとして使用する場合に金属材料に比
べて信頼性に問題があるという指摘がある。その強度の
弱い部分を基準として部品設計を行えば、その他の部分
は過剰品質になり、部品重量の増大、更にはコストアッ
プになり合理的ではない。この様な成形材料は100k
g/cm2以上の高圧力での成形が必要で、金型及び成
形機等の設備費負担が大きくなるとの問題点が指摘され
ている。また、通常のポリプロピレン樹脂は曲げ弾性率
が低く、このような曲げ弾性率が低い樹脂を使用した場
合、バンパービームは加わった衝撃をバンパービーム構
造中に伝播する能力に劣るため、衝撃の加わった点で局
部的に圧縮座屈破壊をおこし、構造材料として使用する
場合、衝撃エネルギー吸収能力が小さく、大きな問題で
あると指摘されている。
However, in stamping molding using this plate-shaped material, the mat-shaped reinforcing fibers do not completely follow the flow of the resin, so that there is a portion with few fibers depending on the shape, and the strength of that portion becomes weak. For this reason,
It has been pointed out that large shocks are likely to cause large deformation and breakage, and when used as a bumper beam, there is a problem with reliability compared to metal materials. If the parts are designed based on the weak parts, the other parts will be of excessive quality, the weight of the parts will increase, and the cost will increase, which is not rational. Such a molding material is 100k
It has been pointed out that there is a problem that molding at a high pressure of g / cm 2 or more is required, and the burden of equipment costs such as a mold and a molding machine becomes large. In addition, ordinary polypropylene resin has a low flexural modulus, and when a resin having such a low flexural modulus is used, the bumper beam is inferior in the ability to propagate the impact applied to the structure of the bumper beam. It is pointed out that this is a major problem because it causes a compressive buckling failure locally and is used as a structural material because of its small impact energy absorption capacity.

【0004】また、一般的に繊維補強された樹脂複合材
は金属材料と異なり圧縮強度が引張強度に比べて弱い。
そのために、金属材料で製造されているバンパーバック
アップビームと同じ様な形状、即ち、曲げ荷重を受ける
面に垂直な平面で切断した時の断面形状が、閉じた空間
を形成しない場合、すなわち、開断面形状である場合、
衝撃荷重を受ける面に加わる圧縮荷重に対して材料の圧
縮強度が耐えられず破断し、衝撃荷重を受ける面の反対
側は引張荷重が加わるにもかかわらず材料の引張強度に
余裕あるために破断しないという現象が見られ、材料強
度を有効に発現することができない。
Further, generally, a fiber-reinforced resin composite material has a compressive strength weaker than a tensile strength, unlike a metal material.
Therefore, when the bumper backup beam made of a metal material has the same shape, that is, when the cross-sectional shape when cut along a plane perpendicular to the surface subject to bending load does not form a closed space, that is, when it is open. If it is a cross-sectional shape,
The material's compressive strength cannot withstand the compressive load applied to the surface subjected to the impact load, and it ruptures. The phenomenon that it does not occur is observed, and the material strength cannot be effectively expressed.

【0005】[0005]

【発明が達成しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑み、設備費負担が少ない低圧で成形が可能で、強度む
らの原因となる繊維の不均一分布がなく、荷重伝播能力
に優れた高剛性で衝撃エネルギ吸収能力の高いバンパー
ビーム用構造体を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention is capable of molding at a low pressure with a low facility cost burden, has no uneven distribution of fibers which causes strength unevenness, and has an excellent load transmission capability. It is an object of the present invention to provide a bumper beam structure having high rigidity and high impact energy absorption capability.

【0006】[0006]

【問題点を解決するための手段】即ち、本発明者らは、
曲げ荷重を受ける面に垂直な平面で切断した断面が閉じ
た空間を形成し、閉じた空間を形成する材料が重量含有
率40〜80%の一方向に配列した連続繊維を含有した
熱可塑性樹脂から成り、閉じた空間を形成する断面形状
の中立軸と荷重を受ける面との距離をE1、中立軸と荷
重を受ける面と反対側の面との距離をE2としたとき、
断面形状が構造体の各部で同じときはE2/E1が1.
5〜2.4であり、断面形状が構造体の各部で異なると
きはE2/E1の最大値と最小値との平均値が1.5〜
2.4とすることにより、目的を達成しうることを見い
だした。
[Means for Solving the Problems] That is, the present inventors
Thermoplastic resin containing continuous fibers in which a cross-section cut by a plane perpendicular to a surface receiving a bending load forms a closed space, and the material forming the closed space contains unidirectionally arranged continuous fibers having a weight content of 40 to 80%. When the distance between the neutral axis of the cross-sectional shape forming the closed space and the surface receiving the load is E1, and the distance between the neutral axis and the surface opposite to the surface receiving the load is E2,
When the cross-sectional shape is the same in each part of the structure, E2 / E1 is 1.
5 to 2.4, and when the cross-sectional shape is different in each part of the structure, the average value of the maximum value and the minimum value of E2 / E1 is 1.5 to
It was found that the objective can be achieved by setting 2.4.

【0007】バンパービームのような構造体が曲げ荷重
を受ける場合、荷重を受ける面は圧縮を受け、それに対
し、荷重を受ける面と反対側の面は引張りを受けること
になる。このとき、この2面の間に圧縮も引張りも受け
ない面が存在する。この面を中立面という。曲げ荷重を
受ける面に垂直な平面で切断したとき、中立面にあたる
線がある。この線を中立軸という。従って、この曲げ荷
重を受ける面に垂直な平面で切断した面で見た場合、曲
げ荷重を受けたとき、曲げ荷重を受ける面から中立軸ま
では圧縮荷重を受けることになり、中立軸から曲げ荷重
を受ける面と反対側の面までは引張り荷重を受けること
になる。
When a structure such as a bumper beam is subjected to a bending load, the load-bearing surface is subject to compression, while the face opposite the load-bearing surface is subject to tension. At this time, there is a surface which is neither compressed nor stretched between these two surfaces. This plane is called the neutral plane. There is a line that corresponds to the neutral plane when cut in a plane perpendicular to the plane that receives the bending load. This line is called the neutral axis. Therefore, when viewed from a plane cut by a plane perpendicular to the plane receiving this bending load, when a bending load is applied, a compressive load is applied from the surface receiving the bending load to the neutral axis, and the bending from the neutral axis A tensile load is applied to the surface opposite to the surface receiving the load.

【0008】曲げ荷重を受ける面に垂直な平面で切断し
た断面は、圧縮側と引張側が同時に破断するような断面
形状であれば、材料強度を有効に発現させることがで
き、より軽量で耐衝撃性を向上させることができる。そ
のためには、断面の形状は、曲げ荷重を受ける面に垂直
な平面で切断した時の形状が、閉じた空間を形成し、断
面形状の中立軸に近い方の面を荷重面とすることが好ま
しい。特に、この閉じた空間を形成する断面形状図形の
中立軸と荷重を受ける面との距離をE1、中立軸と荷重
を受ける面と反対側の面との距離をE2とした時に、E
2/E1が断面形状が構造体の各部で同じときはE2/
E1が1.5〜2.4が好ましく、2.0〜2.4がよ
り好ましい。また、断面形状が構造体の各部で異なると
きはE2/E1の最大値と最小値との平均値が1.5〜
2.4であることが好ましく、2.0〜2.4がより好
ましい。E2/E1が1.5未満であると、圧縮側が破
断するのに対し、引張側が破断せず、E2/E1が2.
4を超えると、圧縮側で破断せず引張側で破断し、材料
の強度を有効に使いきってないことになる。E2/E1
が1.5〜2.4であれば、引張側と圧縮側がほぼ同時
に破断し、材料強度を有効に使用することが可能にな
る。
If the cross section cut by a plane perpendicular to the surface receiving the bending load has a cross sectional shape in which the compression side and the tension side are fractured at the same time, the material strength can be effectively exhibited, the weight is lighter and the impact resistance is higher. It is possible to improve the sex. For that purpose, the shape of the cross section, when cut along a plane perpendicular to the surface that receives the bending load, forms a closed space, and the surface closer to the neutral axis of the cross section may be the load surface. preferable. In particular, when the distance between the neutral axis of the cross-sectional shape forming the closed space and the surface receiving the load is E1 and the distance between the neutral axis and the surface opposite to the surface receiving the load is E2, E
2 / E1 is E2 / when the cross-sectional shape is the same in each part of the structure
E1 is preferably 1.5 to 2.4, and more preferably 2.0 to 2.4. Further, when the cross-sectional shape is different in each part of the structure, the average value of the maximum value and the minimum value of E2 / E1 is 1.5 to
It is preferably 2.4, and more preferably 2.0 to 2.4. When E2 / E1 is less than 1.5, the compression side is broken, whereas the tensile side is not broken, and E2 / E1 is 2.
When it exceeds 4, the material does not break on the compression side but on the tensile side, and the strength of the material is not used up effectively. E2 / E1
Is 1.5 to 2.4, the tensile side and the compression side are fractured almost simultaneously, and the material strength can be effectively used.

【0009】閉断面形状を成形するためには、接合部分
に接着剤等の材料を使用せずに、溶融状態にある熱可塑
性樹脂の融着接合が低圧で実行出来ることが望ましくこ
の様な材料として、一方向に配列した連続繊維を含有す
る熱可塑性樹脂板の積層体、すなわち、プリプレグが有
効である。
In order to form a closed cross-sectional shape, it is desirable that fusion bonding of a thermoplastic resin in a molten state can be carried out at a low pressure without using a material such as an adhesive at the joint portion. As the above, a laminated body of thermoplastic resin plates containing continuous fibers arranged in one direction, that is, a prepreg is effective.

【0010】一方向に配列した連続繊維を含有させる熱
可塑性樹脂は、曲げ弾性率の高い樹脂がよく、曲げ弾性
率の高いのポリプレン樹脂がより好ましい。曲げ弾性率
の高いのポリプロピレン樹脂とは、プロピレンの単独重
合体、プロピレンとエチレン、ブテン等のα−オレフィ
ンとの共重合体等であり、結晶性を有するものならばい
ずれでもよい。熱可塑性樹脂の曲げ弾性率は、その適切
な成形条件で射出成形した時、120〜350kg/m
2がよく、150〜300kg/mm2がより好まし
い。曲げ弾性率が120kg/mm2未満であると、構
造体が受けた荷重が構造全体に伝搬せず、荷重が加わっ
た部分だけが局部的に変形し耐荷重性能が低下する。ま
た、350kg/mm2を超えると、樹脂が脆くなり衝
撃荷重に対して耐久性が低下する。
The thermoplastic resin containing continuous fibers arranged in one direction is preferably a resin having a high flexural modulus, and more preferably a polypropylene resin having a high flexural modulus. The polypropylene resin having a high flexural modulus is a homopolymer of propylene, a copolymer of propylene and an α-olefin such as ethylene or butene, and may be any one having crystallinity. The flexural modulus of the thermoplastic resin is 120 to 350 kg / m when injection-molded under the appropriate molding conditions.
m 2 is good, and 150 to 300 kg / mm 2 is more preferable. If the bending elastic modulus is less than 120 kg / mm 2 , the load received by the structure does not propagate to the entire structure, and only the part to which the load is applied is locally deformed, and the load bearing performance is deteriorated. On the other hand, if it exceeds 350 kg / mm 2 , the resin becomes brittle and the durability against impact load decreases.

【0011】曲げ弾性率の高いの熱可塑性樹脂の製造方
法は特に限定はないが、一例として四塩化チタンをジエ
チルアルミニウムクロライドで還元した後、ジイソアミ
ルエーテルで処理し、更に四塩化チタンで処理した三塩
化チタン組成物触媒と有機アルミニウム化合物(例え
ば、ジエチルアルミニウムクロライド)及び必要により
第三成分(例えば、エーテル、エステル、ホスファイト
化合物等)とからなる組み合せの触媒系を用いて重合し
たものが挙げられる。更に必要に応じて結晶核剤(例え
ば、ソルビトール誘導体、ジアリルホスフェート金属塩
等)を添加してもよい。
The method for producing a thermoplastic resin having a high flexural modulus is not particularly limited, but as an example, titanium tetrachloride is reduced with diethyl aluminum chloride, then treated with diisoamyl ether, and further treated with titanium tetrachloride. Polymerized using a combination catalyst system consisting of a titanium trichloride composition catalyst, an organoaluminum compound (eg, diethylaluminum chloride), and optionally a third component (eg, ether, ester, phosphite compound, etc.). To be Further, if necessary, a crystal nucleating agent (eg, sorbitol derivative, diallyl phosphate metal salt, etc.) may be added.

【0012】一方向に配列した連続繊維と熱可塑性樹脂
との密着性を向上させるために、グラフト化熱可塑性樹
脂を用いることができる。グラフト化熱可塑性樹脂と
は、結晶性ポリプロピレン樹脂を炭化水素溶媒中有機過
酸化物触媒によりラジカル重合性不飽和化合物をグラフ
ト重合させたグラフト化ポリプロピレンを熱可塑性樹脂
に添加したもので、グラフト化ポリプロピレンの添加量
は0.005重量部〜3重量部が好ましく、0.2〜2
重量部がより好ましい。添加量が0.005重量部以下
であると、ガラス繊維との密着性が不十分で強度が発現
せず、3重量部以上の場合は樹脂が脆くなり耐衝撃性が
低下する。
A grafted thermoplastic resin can be used to improve the adhesion between the continuous fibers arranged in one direction and the thermoplastic resin. Grafted thermoplastic resin refers to a crystalline polypropylene resin obtained by graft-polymerizing a radically polymerizable unsaturated compound with an organic peroxide catalyst in a hydrocarbon solvent and adding the grafted polypropylene to the thermoplastic resin. 0.005 to 3 parts by weight is preferable, and the addition amount of 0.2 to 2
More preferably parts by weight. When the addition amount is 0.005 parts by weight or less, the adhesion to the glass fiber is insufficient and the strength is not exhibited, and when it is 3 parts by weight or more, the resin becomes brittle and the impact resistance decreases.

【0013】グラフト化されるラジカル重合性不飽和化
合物としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水
シトラコン酸、無水グルタコン酸等があげられる。無水
マレイン酸は通常、2〜10重量部をポリプロピレンに
対してグラフト化する。グラフト化ポリプロピレン樹脂
の曲げ弾性率は120〜350kg/mm2がよく、1
50〜300kg/mm2がより好ましい。
Examples of the radically polymerizable unsaturated compound to be grafted include maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, glutaconic anhydride and the like. Maleic anhydride is usually grafted to polypropylene in an amount of 2 to 10 parts by weight. The flexural modulus of the grafted polypropylene resin is preferably 120-350 kg / mm 2 .
50 to 300 kg / mm 2 is more preferable.

【0014】一方向に配列した連続繊維は、ガラス繊維
が好ましい。連続繊維を一方向に配列するとは、通常太
さ3〜25μmのモノフィラメントを200〜1200
0本集束したヤーンもしくは、ロービングを、所定本数
一方向に並べることで、これに熱可塑性樹脂を含浸させ
る。ガラス繊維は、シラン系、チタネート系、ジルコニ
ウム系のカップリング剤で処理し、樹脂との密着性を向
上させたものを用いる。ガラス繊維の場合のカップリン
グ剤はポリプロピレン樹脂との密着性を向上させるもの
を選択することが必要である。
The continuous fibers arranged in one direction are preferably glass fibers. When arranging continuous fibers in one direction, a monofilament having a thickness of 3 to 25 μm is usually 200 to 1200
A predetermined number of yarns or rovings having 0 bundles are arranged in one direction to impregnate them with the thermoplastic resin. The glass fiber used is one that is treated with a silane-based, titanate-based, or zirconium-based coupling agent to improve the adhesion to the resin. In the case of glass fiber, it is necessary to select a coupling agent that improves the adhesion to the polypropylene resin.

【0015】そのようなカップリング剤としては例え
ば、γ−アミノプロピル−トリメトキシシラン、N−β
−(アミノエチル)−γ−アミノプロピル−トリメトキ
シシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エ
チル−トリメトキシシラン、γ−グリシドキシ−プロピ
ルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピル−トリエト
キシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル−トリ
ス−(2−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロ
キシ−プロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノ
エチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン、p−アミノフ
ェニルトリエトキシシラン、イソプロピル−トリイソス
テアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベン
ゼンスルフォニルチタネート、イソプロピルトリス(ジ
オクチルパイロホスフェート)チタネート、テトラオク
チルビス(ジトリデシルフォスファイト)チタネート、
テトラ(2、2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)
ビス(ジトリデシルフォスファイト)オキシアセテート
チタネート、ビス(ジオクチルパイロフォスフェート)
エチレンチタネート等があげられる。
Examples of such coupling agents include γ-aminopropyl-trimethoxysilane and N-β.
-(Aminoethyl) -γ-aminopropyl-trimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl-trimethoxysilane, γ-glycidoxy-propyltrimethoxysilane, γ-aminopropyl-triethoxysilane, vinyl Trimethoxysilane, vinyl-tris- (2-methoxyethoxy) silane, γ-methacryloxy-propyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-
Mercaptopropyltrimethoxysilane, p-aminophenyltriethoxysilane, isopropyl-triisostearoyl titanate, isopropyl tridodecylbenzene sulfonyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, tetraoctyl bis (ditridecyl phosphite) titanate,
Tetra (2,2-diallyloxymethyl-1-butyl)
Bis (ditridecyl phosphite) oxyacetate titanate, bis (dioctyl pyrophosphate)
Examples include ethylene titanate.

【0016】カップリング剤を繊維表面に施す方法は次
の通りである。即ち、繊維表面に、カップリング剤を
0.1〜3重量%溶解した液を、浸漬、噴霧塗布等の手
段により完全に濡らす。このカップリング剤溶液を含ん
だ繊維を60〜120゜Cで乾燥し、カップリング剤を
繊維表面に反応させる。乾燥時間は溶媒が揮散してしま
う時間で充分で15〜20分程度である。 カップリン
グ剤を溶解する溶媒は、使用する表面処理剤に応じて、
pH2.0〜12.0位に調整した水溶液を用いる場合
と、エタノール、トルエンアセトン、キシレン等の有機
溶剤を単独で、或は混合して使用する場合とがある。
The method of applying the coupling agent to the fiber surface is as follows. That is, a liquid in which 0.1 to 3% by weight of the coupling agent is dissolved on the fiber surface is completely wetted by means such as dipping or spray coating. The fiber containing the coupling agent solution is dried at 60 to 120 ° C to allow the coupling agent to react with the surface of the fiber. The drying time is sufficient to evaporate the solvent, which is about 15 to 20 minutes. The solvent that dissolves the coupling agent, depending on the surface treatment agent used,
There are cases where an aqueous solution adjusted to a pH of about 2.0 to 12.0 is used and cases where an organic solvent such as ethanol, tolueneacetone, xylene, etc. is used alone or in a mixture.

【0017】一方向に配列した連続繊維に熱可塑性樹脂
を含浸させる方法としては種々の手段があるが、最も一
般的な方法は以下の通りである。一つは、溶剤に可溶な
樹脂であれば、その樹脂を溶液化して補強繊維に含浸さ
せ、その後脱泡しながら溶媒を除去する方法である。更
に一つは、樹脂を加熱溶融して補強繊維に含浸し、脱泡
し、冷却する方法である。この様にして製造した一方向
に配列した連続繊維を含有する熱可塑性樹脂は、繊維と
熱可塑性樹脂の密着性に優れており、繊維含有率も30
〜90%と要求に応じて変えることができ、厚みも0.
1〜1.0mmと薄く製造することができる。
There are various means for impregnating continuous fibers arranged in one direction with a thermoplastic resin, but the most general method is as follows. One is a method of dissolving a resin soluble in a solvent, impregnating the reinforcing fiber with the resin, and then removing the solvent while defoaming. The other is a method in which a resin is heated and melted to impregnate reinforcing fibers, followed by defoaming and cooling. The thermoplastic resin containing continuous fibers arranged in one direction manufactured in this manner has excellent adhesion between the fibers and the thermoplastic resin, and the fiber content rate is 30%.
The thickness can be changed according to the requirement from ~ 90%, and the thickness is 0.
It can be manufactured as thin as 1 to 1.0 mm.

【0018】また、閉断面の空間に芯材を入れれば、衝
撃荷重が加わった部分の局部的な破断が防止され、構造
体の耐衝撃性がより一段と向上する。芯材としては、熱
可塑性樹脂発泡体が好ましい。熱可塑性樹脂発泡体とし
ては、発泡倍率が2〜50倍のポリプロピレン発泡体、
又はポリプロピレン発泡体を外層に有するポリスチレン
発泡体等が挙げられるが、必ずしもこれらに限定される
ものではない。
If a core material is placed in the space of the closed cross section, local breakage of the portion to which an impact load is applied is prevented, and the impact resistance of the structure is further improved. A thermoplastic resin foam is preferable as the core material. As the thermoplastic resin foam, a polypropylene foam having an expansion ratio of 2 to 50 times,
Alternatively, a polystyrene foam having a polypropylene foam as an outer layer may be used, but the invention is not limited thereto.

【0019】熱可塑性樹脂発泡体を繊維を含有した熱可
塑性樹脂と一体化させることにより、構造体の衝撃荷重
をさらに向上させることができる。プリプレグと熱可塑
性樹脂発泡体を一体化するには、プリプレグの熱可塑性
樹脂が溶融状態にある一体以上の積層体を、所望の外形
を有する発泡樹脂体の表面に重ね合わせて密着させ、積
層体の保有する熱で発泡樹脂体の表面を溶融させ、積層
体と熱可塑性樹脂発泡体とを互いに溶着させるとことに
より、接着剤を使用することなく、プリプレグ積層体と
熱可塑性樹脂発泡体を一体化させることが出来る。熱可
塑性樹脂発泡体は必ずしも閉断面の全空間に充填されて
いる必要はなく荷重を負担する率の低い所は発泡体がな
くても差し支えはない。一体化は、繊維を含有した熱可
塑性樹脂板が溶融状態にある間に、3kg/cm2以下
の低圧下で一体化させる。圧力が3kg/cm2以上で
あると、繊維を含有した熱可塑性樹脂板の樹脂が流動す
るので繊維の配列が乱れて強度低下の原因となり、ま
た、樹脂発泡体が圧壊して構造体としての強度が低下す
る等の問題を発生する。
The impact load of the structure can be further improved by integrating the thermoplastic resin foam with the thermoplastic resin containing fibers. In order to integrate the prepreg and the thermoplastic resin foam, the thermoplastic resin of the prepreg is in a molten state and one or more laminated bodies are superposed on and closely adhered to the surface of the foamed resin body having a desired outer shape to form a laminated body. By melting the surface of the foamed resin body with the heat of the machine and fusing the laminate and the thermoplastic resin foam to each other, the prepreg laminate and the thermoplastic resin foam can be integrated without using an adhesive. Can be turned into. The thermoplastic resin foam does not necessarily have to be filled in the entire space of the closed cross section, and there is no problem even if the foam is not provided in a place where the load bearing rate is low. The integration is performed under a low pressure of 3 kg / cm 2 or less while the thermoplastic resin plate containing fibers is in a molten state. When the pressure is 3 kg / cm 2 or more, the resin of the thermoplastic resin plate containing the fibers flows, and the arrangement of the fibers is disturbed, which causes a decrease in strength. Further, the resin foam is crushed to cause a structural failure. It causes problems such as a decrease in strength.

【0020】また、バンパービームが衝撃荷重を受けた
場合、バンパービームが車体側に変形して、衝撃エネル
ギーを緩衝して、車体及び車内にいる搭乗者を保護す
る。車体側に変形する量が大きいほどエネルギー吸収量
が多くなり安全性が向上する。従って、バンパービーム
の荷重を受ける面が荷重を受ける方向に向かって弓形に
膨らんだ形状であることが好ましい。最初に衝撃荷重を
受ける面が破壊すると直接車体で衝撃荷重を受けること
になり、安全性の点で問題である。その対策として、最
初に荷重を受ける部分の板厚を他の部分に比べて部分的
に厚くすることは安全性の向上に好ましいことである。
また、衝撃荷重を受ける面の側は荷重を受けない面に比
べ発泡倍率の低い発泡体を使用すると、荷重をバンパー
ビーム全体に伝播させて、耐荷重性能を向上させる上で
有効な手段となる。
When the bumper beam receives an impact load, the bumper beam is deformed toward the vehicle body to buffer the impact energy and protect the vehicle body and passengers inside the vehicle. The greater the amount of deformation toward the vehicle body, the greater the amount of energy absorbed and the greater the safety. Therefore, it is preferable that the load-bearing surface of the bumper beam bulges in an arcuate shape in the load-bearing direction. If the surface that receives the impact load is destroyed first, the impact load is directly applied to the vehicle body, which is a safety issue. As a countermeasure, it is preferable to partially increase the plate thickness of the portion that first receives the load as compared with the other portions in order to improve safety.
In addition, using a foam that has a lower expansion ratio on the side that receives the impact load than the surface that does not receive the load is an effective means for propagating the load to the entire bumper beam and improving load bearing performance. .

【0021】以下、図面を参照しつつ本発明を具体的に
説明する。図1は、バンパービームの形状である。10
Aは、従来のバンパービームで、断面が閉断面構造でな
い。図1の10B及び図2は、本発明に係る製造方法に
よって得られるバンパービーム用構造体の断面形状の例
を示したものであるが、必ずしも、この形状に限定され
るわけでは無い。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the shape of the bumper beam. 10
A is a conventional bumper beam, whose cross section is not a closed cross section structure. 10B and FIG. 2 of FIG. 1 show examples of the sectional shape of the bumper beam structure obtained by the manufacturing method according to the present invention, but the shape is not necessarily limited to this.

【0022】図3は、本発明に係る製造方法によって得
られるバンパービーム用構造体の外観斜視図の一例を示
したものである。但し、断面の形状は、必ずしもこの形
状に限定されるわけではない。30Aは長さ1.4mの
直状のバンパービーム用構造体を示し、30Bは長さ
1.4mのバンパービーム用構造体で、衝撃荷重を受け
る面側に対して凸になるように、荷重面側及び荷重面側
の対面共に曲率を付けたアーチ形状のバンパービーム用
構造体、30Cは長さ1.4mで衝撃荷重面側に対して
凸になるように、荷重面側だけに曲率を付け、荷重面側
の対面は直状であるバンパービーム用構造体を示す。こ
の様にアーチを付けることにより剛性を増し、破断時の
たわみを少なくするという効果がある。30Dは直状ビ
ームの中央部に板厚みを増した部分を付加したものでバ
ンパービーム用構造体の剛性、耐荷重性能を向上させる
効果がある。
FIG. 3 shows an example of an external perspective view of a bumper beam structure obtained by the manufacturing method according to the present invention. However, the shape of the cross section is not necessarily limited to this shape. Reference numeral 30A denotes a 1.4 m long straight bumper beam structure, and 30B denotes a 1.4 m long bumper beam structure, so that a load is applied so as to be convex toward a surface subjected to an impact load. The arch-shaped bumper beam structure with curvature on both the face side and the load face side, 30C has a curvature of 1.4 m in length so that it is convex to the impact load face side. The facing surface on the load surface side shows a structure for a bumper beam which is straight. By attaching the arch in this way, it is possible to increase the rigidity and reduce the flexure at the time of breaking. Reference numeral 30D is a straight beam added with a portion having an increased plate thickness in the central portion thereof, and is effective in improving the rigidity and load bearing performance of the bumper beam structure.

【0023】図4は、本発明に係わるバンパービーム用
構造体の断面形状の詳細を示したものである。1はプリ
プレグ積層体を示し、2は発泡体を示している。それぞ
れの積層体は、その樹脂の溶融温度以上に予熱されてい
る状態で相互に熱融着され、接着剤を使用せずに一体化
されている。発泡体と積層体は、積層体を構成する樹脂
の溶融温度以上に予熱された積層体の熱で、発泡体の表
面樹脂が溶かされ積層体表面の樹脂と混ざり合い一体化
し、その後冷却されるので、接着剤を使用せずに強固に
接合されている。
FIG. 4 shows details of the sectional shape of the bumper beam structure according to the present invention. Reference numeral 1 indicates a prepreg laminate, and 2 indicates a foam. The respective laminates are heat-sealed to each other in a state of being preheated to the melting temperature of the resin or higher, and are integrated without using an adhesive. The foam and the laminated body are heated by the heat of the laminated body preheated to the melting temperature of the resin constituting the laminated body, the surface resin of the foamed body is melted and mixed with the resin on the surface of the laminated body to be integrated, and then cooled. So it is firmly bonded without using an adhesive.

【0024】図5は、本発明に係るバンパービーム用構
造体の製造方法を示す概略図である。まずプリプレグ積
層体を、ポリプロピレン樹脂の溶融温度以上に加熱した
予熱装置3内で所定時間予熱する。予熱装置としては熱
板を装着したプレス式の直接加熱できる装置が、熱伝導
性がよく望ましいが、遠赤外線を熱源とする間接加熱式
でも使用可能である。プレス式予熱装置の場合、熱板と
積層体の離型性を良くするために、ポリテトラフロロエ
チレンフィルム、ガラスクロス又はガラスネットにポリ
テトラフロロエチレンを含浸したシート、ポリイミドフ
ィルム等の離型膜4を熱板表面に適用することが望まし
い。プリプレグ積層体を予熱するときのプレス圧力は、
樹脂が流動により積層体の繊維の直線性が乱れない範囲
内で通常は3kg/cm2以下で行う。予熱が終了した
プリプレグ積層体1を取り出し、Bに示した様に、断熱
された定盤5上に積層体1を置き、次いで、その上に発
泡体2を置く。 発泡体2の周囲の面に、積層体1を押
し付けながらBに示す様に押し込み板6により発泡体2
の切り込み部分の内部に沿わせながら、順次Cに示す様
に発泡体の外側面に巻き付けた後、押え板7により溶融
状態にある積層体を発泡体2の面に押し付ける。押え板
7は、斜め上方8から移動してくるのでバンパービーム
用構造体の側面と底面を均一に加圧することができる。
FIG. 5 is a schematic view showing a method for manufacturing a bumper beam structure according to the present invention. First, the prepreg laminate is preheated for a predetermined time in the preheating device 3 heated to the melting temperature of the polypropylene resin or higher. As a preheating device, a press-type device capable of directly heating with a heating plate is preferable because it has good thermal conductivity, but an indirect heating type using far infrared rays as a heat source can also be used. In the case of a press type preheating device, in order to improve the releasability of the hot plate and the laminate, a polytetrafluoroethylene film, a sheet of glass cloth or a glass net impregnated with polytetrafluoroethylene, a release film such as a polyimide film. It is desirable to apply 4 to the hot plate surface. The press pressure when preheating the prepreg laminate is
It is usually performed at 3 kg / cm 2 or less within a range in which the linearity of the fibers of the laminate is not disturbed by the flow of the resin. The prepreg laminate 1 which has been preheated is taken out, and as shown in B, the laminate 1 is placed on the heat-insulated surface plate 5, and then the foam 2 is placed thereon. While pressing the laminated body 1 against the peripheral surface of the foamed body 2, the foamed body 2 is pressed by the pushing plate 6 as shown in B.
After being wound around the outside surface of the foamed body in sequence as indicated by C, along the inside of the cut portion, the molten laminate is pressed against the surface of the foamed body 2 by the holding plate 7. Since the holding plate 7 moves obliquely from above, the side surface and the bottom surface of the bumper beam structure can be uniformly pressed.

【0025】次いで、Dに示す様に、反転させて巻き残
りの積層体を荷重を受ける面に重ね合わせて押え板9で
押えて、溶融状態の積層体1を発泡体2に密着させる。
最後に、冷却を行い積層体同志、積層体と発泡体を密着
固化させバンパービーム用構造体を得ることができる。
この工程で、積層体と積層体、発泡体と積層体を溶融密
着させる時の圧力は、予熱工程と同様3kg/cm2
下で行うことが望ましい。この様にして得られたバンパ
ービーム用構造体の耐衝撃性能の評価は図6に示した様
に両端を固定した3点曲げ試験により行うことが出来
る。性能判断の基準は破断荷重が高く、破断時のたわみ
量が少ないことである。
Next, as shown in D, the laminated body 1 which is turned over and is left unwound is superposed on the load receiving surface and pressed by the pressing plate 9 to bring the molten laminated body 1 into close contact with the foam 2.
Finally, cooling is performed, and the laminated body and the laminated body and the foamed body are adhered and solidified to obtain a bumper beam structure.
In this step, the pressure for melt-adhering the laminated body and the laminated body and the foamed body and the laminated body is preferably 3 kg / cm 2 or less as in the preheating step. The impact resistance performance of the bumper beam structure thus obtained can be evaluated by a three-point bending test with both ends fixed as shown in FIG. The criteria for performance judgment are that the breaking load is high and the amount of bending at break is small.

【0026】図6は、バンパービーム用構造体の曲げ荷
重試験を行っている概略図である。荷重面のフランジ部
分を固定治具11にボルト12で固定し、バンパービー
ム用構造体中央部に緩衝材として厚さ30mmの15倍
発泡のポリプロピレン樹脂発泡体13を置き、直径18
0mmの円柱を縦に半割りした鉄製の載荷治具14を介
して荷重を加え、破断時のたわみ量と荷重を測定するも
のである。
FIG. 6 is a schematic view of a bending load test of the bumper beam structure. The flange portion of the load surface is fixed to the fixing jig 11 with the bolts 12, and the polypropylene resin foam 13 having a thickness of 30 mm and having a thickness of 30 mm is used as a cushioning material at the center of the bumper beam structure, and the diameter is
A load is applied through an iron loading jig 14 obtained by vertically dividing a 0 mm cylinder in half, and the deflection amount and load at break are measured.

【0027】[0027]

【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により更に詳
細に説明する。本発明の実施例に使用する一方向に配列
した繊維を用いたシート状プリプレグは特公平04−4
2168号に記載されている様に、γ−メタクリロキシ
−プロピルトリメトキシシランを表面処理した13μの
モノフィラメントが1800集束されているヤーンを均
一張力で 引っ張りながら一方向にに引き揃えて、引張
りながら熱溶融した熱可塑性樹脂に接触させて熱ロール
で樹脂をしごきながら含浸し製造した。プリプレグに使
用したポリプロピレン樹脂に繊維との密着性を向上させ
るために添加したグラフト化ポリプロピレン樹脂は特開
昭61−276846号に記載されている様に炭化水素
溶媒であるクロルベンゼン中で有機過酸化物触媒である
ジ−t−ブチルパーオキサイドを使用し、ラジカル重合
性不飽和化合物としては無水マレイン酸を使用して結晶
性ポリプロピレン樹脂(MI=30のポリプロピレンホ
モポリマー)をグラフト重合させたて製造した。このグ
ラフト化ポリプロピレン樹脂をプリプレグ用樹脂に添加
してプリプレグを製造した。本発明で使用するプリプレ
グで使用したマトリックス樹脂の曲げ弾性率、グラフト
化ポリプロピレン樹脂添加量、ガラス繊維の形態及びプ
リプレグ中の繊維の含有率を表1に示す。本実施例、比
較例で成形した、バンパービーム用構造体は実施例3、
4及び5以外は重量が、だいたい3kgになるように成
形した。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. The sheet-like prepreg using the unidirectionally arranged fibers used in the examples of the present invention is disclosed in Japanese Patent Publication No. 04-4.
As described in No. 2168, 1800 yarns of 13μ monofilaments surface-treated with γ-methacryloxy-propyltrimethoxysilane are bundled in one direction while pulling the yarn in one direction while pulling it with uniform tension, and heat melting while pulling. It was manufactured by contacting the above-mentioned thermoplastic resin and impregnating the resin with a hot roll while squeezing. The grafted polypropylene resin added to the polypropylene resin used for the prepreg in order to improve the adhesion to the fiber is an organic peroxide in chlorobenzene which is a hydrocarbon solvent as described in JP-A-61-276846. Produced by graft-polymerizing a crystalline polypropylene resin (polypropylene homopolymer with MI = 30) using di-t-butyl peroxide which is a physical catalyst and maleic anhydride as a radically polymerizable unsaturated compound. did. This grafted polypropylene resin was added to a prepreg resin to produce a prepreg. Table 1 shows the flexural modulus of the matrix resin used in the prepreg used in the present invention, the amount of the grafted polypropylene resin added, the form of the glass fiber, and the fiber content in the prepreg. The bumper beam structures formed in the present example and the comparative example are the same as those in Example 3,
Except for Nos. 4 and 5, the weight was approximately 3 kg.

【0028】〔実施例1〕プリプレグAを使用して、プ
リプレグの繊維方向を0度としたときに、上から90
度、0度、90度、0度、0度、90度、0度、90度
と上下の層が直交する様に8枚積み重ねた積層体1を準
備した。積層体1は縦1400mm幅580mmで、長
辺1400mmの方向が0度となるように積層体を準備
した。さらに、長さ1400mmの15倍発泡のポリプ
ロピレン樹脂発泡体を準備した。積層体1を200℃で
図5中の3に示す予熱装置で0.2kg/cm2の圧力
で2分間予熱し、前記した図4に示した手順により0.
2kg/cm2の成形圧力で、図2中20Aの断面形状
で、図3、30Aに示す直状バンパービーム用構造体を
成形した。このバンパービーム用構造体を図6に示すよ
うに、上面フランジ部をボルトで固定して曲げ荷重試験
を行った。試験条件は、図2の20Aに示した断面形状
の上側面を荷重面とし、試験機としてインストロン11
20型万能試験機を使用し、両端固定の曲げ試験で固定
ボルト間の距離は1000mm、載荷速度は20mm/
分とした。E2/E1及びバンパービーム用構造体の重
量、曲げ試験結果表2に示した。
[Example 1] Using prepreg A, when the fiber direction of the prepreg was set to 0 degree, 90 from the top.
A laminated body 1 was prepared in which eight layers were stacked so that the upper and lower layers were orthogonal to each other at 0 degree, 0 degree, 90 degree, 0 degree, 0 degree, 90 degree, 0 degree, 90 degree. The laminate 1 was 1400 mm long and 580 mm wide, and was prepared so that the direction of the long side 1400 mm was 0 degrees. Furthermore, a polypropylene resin foam having a length of 1400 mm and a 15-fold expansion was prepared. The laminate 1 was preheated at 200 ° C. for 2 minutes at a pressure of 0.2 kg / cm 2 by a preheating device shown by 3 in FIG.
A straight bumper beam structure shown in FIGS. 3 and 30A was molded with a molding pressure of 2 kg / cm 2 and a sectional shape of 20A in FIG. As shown in FIG. 6, the bumper beam structure was subjected to a bending load test by fixing the upper surface flange portion with bolts. The test conditions were that the upper surface of the cross-sectional shape shown in 20A of FIG.
Using a 20 type universal testing machine, in a bending test with both ends fixed, the distance between the fixing bolts is 1000 mm, and the loading speed is 20 mm /
Minutes The weight of the E2 / E1 and the structure for the bumper beam and the bending test result are shown in Table 2.

【0029】〔実施例2〕実施例1と同様にして、バン
パービーム用構造体を成形した。但し、このバンパービ
ーム用構造体の全体形状は、図3中の30Bに示すアー
チ形状である。アーチの高さは、荷重面の両端部を通る
平面に対して50mm上側に凸になっているものであ
る。実施例1と同様にして、バンパービーム用構造体重
量の測定と曲げ荷重試験を行った。結果を表2に示し
た。
Example 2 A bumper beam structure was formed in the same manner as in Example 1. However, the entire shape of the bumper beam structure is an arch shape shown by 30B in FIG. The height of the arch is convex to the upper side by 50 mm with respect to the plane passing through both ends of the load surface. In the same manner as in Example 1, the weight of the bumper beam structure and the bending load test were performed. The results are shown in Table 2.

【0030】〔実施例3〕実施例1と同様にして、バン
パービーム用構造体を成形した。但し、このバンパービ
ーム用構造体の全体形状は、図3中の30Cに示すアー
チ形状である。アーチの高さは、荷重面の両端部を通る
平面に対して50mm上側に凸になっているものであ
る。実施例1と同様にして、バンパービーム用構造体重
量の測定と曲げ荷重試験を行った。結果を表2に示し
た。
Example 3 A bumper beam structure was formed in the same manner as in Example 1. However, the overall shape of the bumper beam structure is an arch shape shown at 30C in FIG. The height of the arch is convex to the upper side by 50 mm with respect to the plane passing through both ends of the load surface. In the same manner as in Example 1, the weight of the bumper beam structure and the bending load test were performed. The results are shown in Table 2.

【0031】〔実施例4〕実施例1と同様にして、バン
パービーム用構造体を成形した。但し、このバンパービ
ーム用構造体の形状は中央部の300mmが図3中の3
0Dに示した様にバンパービーム用構造体中央部分の周
囲にだけ厚さ1.5mmの積層体を巻き付けたものであ
る。実施例1と同様にして、バンパービーム用構造体重
量の測定と曲げ荷重試験を行った。結果を表2に示し
た。
Example 4 A bumper beam structure was formed in the same manner as in Example 1. However, the shape of this bumper beam structure is 300 mm in the central portion as shown in FIG.
As shown in 0D, a laminated body having a thickness of 1.5 mm is wound only around the central portion of the bumper beam structure. In the same manner as in Example 1, the weight of the bumper beam structure and the bending load test were performed. The results are shown in Table 2.

【0032】〔実施例5〕15倍発泡のポリプロピレン
樹脂発泡体の代りに30倍発泡のポリスチレン樹脂発泡
体を使用する以外は実施例1と同様にしてバンパービー
ム用構造体を成形した。このバンパービーム用構造体内
部のポリスチレン樹脂発泡体をアセトンを滴下すること
により、溶解除去して発泡体のない中空断面形状のバン
パービーム用構造体とした。実施例1と同様にして重量
測定と曲げ荷重試験を行った。その結果を表2に示し
た。
Example 5 A bumper beam structure was formed in the same manner as in Example 1 except that a 30-fold expanded polystyrene resin foam was used instead of the 15-fold expanded polypropylene resin foam. The polystyrene resin foam inside the structure for a bumper beam was dissolved and removed by dropping acetone to obtain a structure for a bumper beam having a hollow cross-section without a foam. The weight measurement and the bending load test were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

【0033】〔比較例1〕プリプレグBを使用する以外
は実施例1と同様にしてバンパービーム用構造体を成形
した。実施例1と同様にして、バンパービーム用構造体
重量の測定と曲げ荷重試験を行った。結果を表2に示し
た。
Comparative Example 1 A bumper beam structure was formed in the same manner as in Example 1 except that prepreg B was used. In the same manner as in Example 1, the weight of the bumper beam structure and the bending load test were performed. The results are shown in Table 2.

【0034】〔比較例2〕成形圧力を0.2kg/cm
2でなく5kg/cm2とした以外は実施例1と同様にし
てバンパービーム用構造体を成形した。しかしながら、
発泡体が圧壊して正常なバンパービーム用構造体が成形
できなかった。
Comparative Example 2 A molding pressure of 0.2 kg / cm
Except for using 5 kg / cm 2 instead of 2 was molded bumper beam structure in the same manner as in Example 1. However,
The foam collapsed and a normal bumper beam structure could not be molded.

【0035】〔比較例3〕プリプレグAを使用し、図1
中の10Aに示す断面形状の長さ1400mmの直状ビ
ームを成形した。実施例1と同様にして、バンパービー
ム用構造体重量の測定と曲げ荷重試験を行った。結果を
表2に示した。
Comparative Example 3 Prepreg A was used, and FIG.
A straight beam having a cross section of 1400 mm and having a length of 1400 mm was molded. In the same manner as in Example 1, the weight of the bumper beam structure and the bending load test were performed. The results are shown in Table 2.

【0036】〔比較例4〕プリプレグAを使用し、図1
中の10Bに示す断面形状の長さ1400mmの直状ビ
ームを成形した。実施例1と同様にして、バンパービー
ム用構造体重量の測定と曲げ荷重試験を行った。結果を
表2に示した。
COMPARATIVE EXAMPLE 4 Using prepreg A, FIG.
A straight beam having a cross-sectional shape shown in 10B and having a length of 1400 mm was molded. In the same manner as in Example 1, the weight of the bumper beam structure and the bending load test were performed. The results are shown in Table 2.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明に係わる連続繊維を含有してな
る、熱可塑性樹脂板からなる構造体は低圧成形が可能
で、閉じた断面形状が簡便に成形できる。この方法によ
り、繊維強化熱可塑性樹脂の材料物性値を有効に生かし
た設計通りの形状が容易に得られるので、軽量かつ高強
度のバンパービーム用構造体を供給することが可能とな
った。
EFFECTS OF THE INVENTION A structure made of a thermoplastic resin plate containing continuous fibers according to the present invention can be molded by low pressure, and a closed cross-sectional shape can be easily molded. By this method, it is possible to easily obtain a shape as designed by effectively utilizing the material property values of the fiber-reinforced thermoplastic resin, so that it is possible to supply a lightweight and high-strength bumper beam structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来の製造法によるバンパービーム用構造体の
断面図。
FIG. 1 is a sectional view of a bumper beam structure manufactured by a conventional manufacturing method.

【図2】本発明の製造方法によるバンパービーム用構造
体の断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a bumper beam structure according to the manufacturing method of the present invention.

【図3】本発明の製造方法によるバンパービーム用構造
体の外観斜視図。
FIG. 3 is an external perspective view of a bumper beam structure according to the manufacturing method of the present invention.

【図4】本発明の製造方法によるバンパービーム用構造
体の断面詳細図。
FIG. 4 is a detailed cross-sectional view of a bumper beam structure according to the manufacturing method of the present invention.

【図5】バンパービーム用構造体の製造方法の概略図。FIG. 5 is a schematic view of a method for manufacturing a bumper beam structure.

【図6】バンパービーム用構造体の曲げ荷重試験の概略
図。
FIG. 6 is a schematic view of a bending load test of a bumper beam structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 積層体 2 発泡体 3 プレス式予熱装置 4 離型用シート 5 断熱処理された定盤 6 押し込み板 7 側面底面押え板 8 押え板移動方向 9 上面押え板 10A バンパービーム用構造体断面形状 10B バンパービーム用構造体断面形状 11 バンパービーム用構造体固定部分 12 バンパービーム用構造体固定用ボルト 13 緩衝材 14 載荷治具 15 バンパービーム用構造体中央部の板厚み増厚部分 16 バンパービーム用構造体中の空間 20A バンパービーム用構造体の断面形状 20B バンパービーム用構造体の断面形状 20C バンパービーム用構造体の断面形状 20D バンパービーム用構造体の断面形状 20E バンパービーム用構造体の断面形状 20F バンパービーム用構造体の断面形状 20G バンパービーム用構造体の断面形状 20H バンパービーム用構造体の断面形状 30A 直状バンパービーム用構造体 30B アーチ状バンパービーム用構造体 30C アーチ状バンパービーム用構造体 30D 中央部増厚直状バンパービーム用構造体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laminated body 2 Foamed body 3 Press type preheating device 4 Release sheet 5 Heat-insulated surface plate 6 Push plate 7 Side bottom face plate 8 Presser plate moving direction 9 Top face plate 10A Bumper beam structure cross section 10B Bumper Beam structure cross-sectional shape 11 Bumper beam structure fixing portion 12 Bumper beam structure fixing bolt 13 Cushioning material 14 Loading jig 15 Bumper beam structure center thickened portion 16 Bumper beam structure Medium space 20A Cross-sectional shape of bumper beam structure 20B Cross-sectional shape of bumper beam structure 20C Cross-sectional shape of bumper beam structure 20D Cross-sectional shape of bumper beam structure 20E Cross-sectional shape of bumper beam structure 20F Bumper Cross-sectional shape of beam structure 20G Bumper Beam structure cross-section Jo 20H bumper beam structure cross section 30A straight bumper beam structure 30B arched bumper beam structure 30C arched bumper beam structure 30D central sensitization Atsujika shaped bumper beam structure

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年6月24日[Submission date] June 24, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0021】以下、図面を参照しつつ本発明を具体的に
説明する。図1は、従来の製造法によるバンパービーム
用構造体の断面図である。図2は、本発明の製造方法に
よるバンパービーム用構造体の断面図であるが、必ずし
も、この形状に限定されるわけでは無い。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a bumper beam structure manufactured by a conventional manufacturing method. FIG. 2 is a cross-sectional view of the bumper beam structure according to the manufacturing method of the present invention, but it is not necessarily limited to this shape.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08J 5/24 CES // B29K 23:00 105:08 (72)発明者 勝田 隆太郎 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 (72)発明者 冨本 裕昭 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 (72)発明者 田邉 浩史 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 (72)発明者 坂井 英男 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location C08J 5/24 CES // B29K 23:00 105: 08 (72) Inventor Ryutaro Katsuta Sakae, Yokohama-shi, Kanagawa 1190 Kasama-machi, Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Hiroaki Tomimoto 1190 Kasama-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd. (72) Hiroshi Tanabe 1190, Kasama-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Address Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Hideo Sakai 1190 Kasama-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】曲げ荷重を受ける面に垂直な平面で切断し
た断面が閉じた空間を形成し、閉じた空間を形成する材
料が重量含有率40〜80%の一方向に配列した連続繊
維を含有した熱可塑性樹脂から成り、閉じた空間を形成
する断面形状の中立軸と荷重を受ける面との距離をE
1、中立軸と荷重を受ける面と反対側の面との距離をE
2としたとき、断面形状が構造体の各部で同じときはE
2/E1が1.5〜2.4であり、断面形状が構造体の
各部で異なるときはE2/E1の最大値と最小値との平
均値が1.5〜2.4である構造体。
1. A continuous fiber in which a cross section taken along a plane perpendicular to a surface receiving a bending load forms a closed space, and a material forming the closed space is a unidirectional array of 40 to 80% by weight. The distance between the neutral axis of the cross-sectional shape that forms the closed space and the surface that receives the load is E
1. E is the distance between the neutral axis and the surface on the opposite side of the load-bearing surface
If the cross-sectional shape is the same in each part of the structure when it is set to 2, E
2 / E1 is 1.5 to 2.4, and when the cross-sectional shape is different in each part of the structure, the average value of the maximum value and the minimum value of E2 / E1 is 1.5 to 2.4. .
【請求項2】発泡倍率2〜50倍で発泡させた熱可塑性
樹脂発泡体を閉じた空間内に存在させ、連続繊維を含有
した熱可塑性樹脂と発泡体を一体化することを特徴とす
る請求項1又は2記載の構造体。
2. A thermoplastic resin foam foamed at a foaming ratio of 2 to 50 times is present in a closed space to integrate the thermoplastic resin containing continuous fibers with the foam. Item 1. The structure according to Item 1 or 2.
【請求項3】繊維を含有する熱可塑性樹脂の弾性率が1
20〜350kg/mm2である請求項1又は2記載の
構造体。
3. An elastic modulus of a thermoplastic resin containing fibers is 1
The structure according to claim 1 or 2, which has a weight of 20 to 350 kg / mm 2 .
【請求項4】熱可塑性樹脂が、ポリプロピレン樹脂であ
る請求項1〜3記載の構造体。
4. The structure according to claim 1, wherein the thermoplastic resin is a polypropylene resin.
【請求項5】繊維がガラス繊維である請求項1〜4に記
載の構造体。
5. The structure according to claim 1, wherein the fibers are glass fibers.
【請求項6】熱可塑性樹脂としてラジカル重合性不飽和
化合物でグラフト重合させたグラフト化ポリプロピレン
を0.005〜3.0重量部添加したグラフト化熱可塑
性樹脂を使用する請求項1〜5記載の構造体。
6. A grafted thermoplastic resin containing 0.005 to 3.0 parts by weight of grafted polypropylene graft-polymerized with a radically polymerizable unsaturated compound is used as the thermoplastic resin. Structure.
【請求項7】曲げ荷重を受ける面が、荷重を受ける方向
に向かって弓形に膨らんだ形状である請求項1〜6に記
載の構造体。
7. The structure according to claim 1, wherein the surface that receives the bending load has a shape that bulges in an arcuate shape in the direction of receiving the load.
【請求項8】曲げ荷重を受ける面の板厚みを部分的に厚
くしたことを特徴とする請求項1〜6に記載の構造体。
8. The structure according to claim 1, wherein a plate thickness of a surface which receives a bending load is partially thickened.
JP6110804A 1994-05-25 1994-05-25 Structure Pending JPH07314467A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6110804A JPH07314467A (en) 1994-05-25 1994-05-25 Structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6110804A JPH07314467A (en) 1994-05-25 1994-05-25 Structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07314467A true JPH07314467A (en) 1995-12-05

Family

ID=14545083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6110804A Pending JPH07314467A (en) 1994-05-25 1994-05-25 Structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07314467A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005225364A (en) * 2004-02-13 2005-08-25 Honda Motor Co Ltd Impact absorbing member for automobile
JP5915780B2 (en) * 2013-12-06 2016-05-11 三菱レイヨン株式会社 Laminated substrate using fiber reinforced thermoplastics

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005225364A (en) * 2004-02-13 2005-08-25 Honda Motor Co Ltd Impact absorbing member for automobile
JP4583775B2 (en) * 2004-02-13 2010-11-17 本田技研工業株式会社 Shock absorber for automobile
JP5915780B2 (en) * 2013-12-06 2016-05-11 三菱レイヨン株式会社 Laminated substrate using fiber reinforced thermoplastics
JPWO2015083820A1 (en) * 2013-12-06 2017-03-16 三菱レイヨン株式会社 Laminated substrate using fiber reinforced thermoplastics
US10919259B2 (en) 2013-12-06 2021-02-16 Mitsubishi Chemical Corporation Laminated substrate using fiber-reinforced thermoplastic plastic, and molded product manufacturing method using same
US11752728B2 (en) 2013-12-06 2023-09-12 Mitsubishi Chemical Corporation Laminated substrate using fiber-reinforced thermoplastic plastic, and molded product manufacturing method using same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5725940A (en) Composite molded article and method for making same
JP4407964B2 (en) Composite honeycomb sandwich structure
US6004650A (en) Fiber reinforced composite part and method of making same
EP0765737B1 (en) Sound absorbing component
TWI697398B (en) Manufacturing method of structure
EP0743632B1 (en) Acoustic absorbing component and production process thereof
CA2030418C (en) Method of making an article from a thermoplastic sandwich material
CN113272108A (en) Method for producing preform, method for producing composite material molded article, and mold
JP3272519B2 (en) Laminated body and method for producing the same
JPS6076409A (en) Fiber reinforced resin suspension arm
EP0580423B1 (en) Laminated molding
JPH07314467A (en) Structure
US11926141B2 (en) Structural member consisting of dissimilar polymer materials
JPH081691A (en) Long structure
JPH04259515A (en) Structure
JPH06344477A (en) Laminated molded product and production thereof
US20230021569A1 (en) Fiber-reinforced resin hollow molded body and method for producing same
JP3109197B2 (en) Automobile part molded product by laminate
JPH0978848A (en) Reinforcing method of concrete structure and reinforcing sheet for concrete structure
JP3056610B2 (en) Laminated molded article and molding method
JP7288798B2 (en) Laminate manufacturing method
JPH06238659A (en) Stampable sheet expanded product excellent in bending yield strength
JPH06234129A (en) Preparation of composite
JPH03138136A (en) Intermediate material for fiber reinforced composite material and fiber reinforced light-weight composite molded material manufactured from the same intermediate material
JP3012416B2 (en) Plate for concrete formwork