WO2009104646A1 - 複合板および複合成形体、複合成形体の製造方法 - Google Patents

複合板および複合成形体、複合成形体の製造方法 Download PDF

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plate
metal plate
irregularities
molded body
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明男 杉本
裕信 中西
繁信 安永
直人 高橋
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株式会社神戸製鋼所
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Definitions

  • the present invention relates to a lightweight composite plate and composite molded body suitable for automobile bodies and parts, having excellent bending rigidity, and a method for manufacturing the composite molded body.
  • a lightweight composite plate or a lightweight composite molded panel in which foamed resin is used as a core material and sandwiched between two aluminum alloy plates has been proposed.
  • Such a lightweight composite molded panel can be made lighter than using an aluminum alloy plate alone, and can also be provided with vibration damping performance, sound insulation performance, and the like.
  • a foamable resin (foamable resin) is laminated as a core material between two flat aluminum alloy plates via an adhesive resin. It is made into a plate, and it is bonded and integrated. Thereafter, the material laminate is formed into a desired shape by plastic working such as pressing or roll forming. After the molding or before the molding, the foamable resin is foamed by heating at a foaming temperature of the foamable resin higher than that at the time of adhesion.
  • the foamable resin means a resin that foams by heating or a resin that can be foamed by heating.
  • the foaming ratio of the foamed resin is controlled, It has also been proposed to laminate foamed resins having different foaming ratios. In addition, in order to suppress peeling of the foamable resin layer after foaming, it has been proposed to interpose an adhesive layer and a non-foamable resin layer between the aluminum alloy plate and the foamable resin layer.
  • automobile body panels include outer panels such as hoods and doors, inner panels, roof panels, undercover panels, deck boards, and bulkheads. As is well known, these have a relatively large area of 2 m 2 or more, and have a complicated outer peripheral shape, a curved surface, or a large molding area. For this reason, even steel plates that are actually used as automotive body panel materials and aluminum alloy plates that are inferior in formability to steel plates are relatively difficult to perform press forming such as stretch forming and draw forming. There is a case.
  • a lightweight composite molded panel made of foamed resin can be molded if the shape is relatively simple and the molding area is small, such as a sound absorbing member or a vibration damping member of an automobile.
  • a vehicle body panel having a relatively large area as described above it is necessary to be able to form a panel having a large area without causing wrinkles or cracks. For this reason, there exists a subject which improves the moldability to the above-mentioned various automotive body panels of the predetermined shape of the laminated board which laminated
  • the laminate is thin as a whole, has good plastic workability such as press work, and has sufficient damping performance in the final use state after the heating and foaming process.
  • a lightweight composite molded panel (foamed resin laminated soundproof board) that exhibits soundproof performance has been proposed.
  • the sectional moment of inertia can be increased and the bending rigidity can be increased.
  • this material laminated plate can reduce the thickness of the laminated plate. Therefore, it is possible to increase the thickness by forming a predetermined panel shape by press molding or the like in the state of the material laminate, and then heating the composite panel to set the foaming resin as the foaming resin as the resin foaming temperature. .
  • a lightweight composite molded panel that is lightweight and highly rigid can be obtained. The same applies to a panel obtained by embossing the surface of an aluminum alloy plate laminated on a foamable resin.
  • the above-described automotive body panel having a relatively large area is required to be lightweight, and is required to have durability as a structural material and bending rigidity for collision safety.
  • it is necessary to increase the thickness of the foamed resin layer having a lower density than the aluminum alloy plate and to relatively reduce the thickness of the aluminum alloy plate. is there.
  • the conventional lightweight composite molded panel described above still satisfies the required bending rigidity with respect to such an automobile body panel.
  • the metal plate to be laminated to the foamable resin is thinned as described above, and furthermore, since aluminum alloy materials and steel materials having good formability and relatively high elongation are used, material lamination is performed during molding and handling. There is also a problem that the surface of the plate or composite molded panel is likely to be dented or scratched.
  • the foamed resin on the back of the metal plate acts as a cushion and deforms such as a dent. There is a problem that it becomes easier to do.
  • the present invention increases the thickness of the foamed resin layer as compared to the metal plates to be laminated, and even if the metal plate is relatively thin, the bending rigidity is excellent, and
  • An object of the present invention is to provide a light-weight composite molded panel and a material laminate that are not easily dented or scratched.
  • the gist of the composite plate according to the present invention for achieving the above object is a composite plate in which a metal plate having a large number of irregularities on its surface is bonded to both surfaces of the core foam resin, and the irregularities in these metal plates are Among them, the concave portions and the convex portions facing each other in the same direction are matched with each other on both surfaces of the core material foamed resin.
  • the shape and pitch are substantially the same.
  • the unevenness has a corrugated shape.
  • the ratio R between R and t is R. / T is preferably in the range of 1 to 25.
  • an unfoamed foamable resin is used. It is a material laminate laminated between metal plates via an adhesive resin, and a number of irregularities are formed on the surface of the metal plate by plastic working on the material laminate, and among the irregularities in these metal plates.
  • the concave-convex material laminated board in which the concave portions and the convex portions facing each other in the same direction are made to coincide with each other on both surfaces of the foamable resin, and the foamable resin of the concave-convex material laminate board is heated. It is preferable that the composite plate is formed by using a core material foamed resin.
  • the gist of the composite molded body of the present invention is a composite molding in which a metal plate having a large number of irregularities on the surface is bonded to both surfaces of the core material foamed resin and plastic processed into a predetermined shape. It is a body, Comprising: Among the unevenness
  • the shape and pitch of the concave and convex portions of the metal plate of the composite molded body are substantially the same.
  • corrugation is a waveform shape.
  • the ratio R / t of R to t is preferably in the range of 1 to 25.
  • the composite molded body is a material laminated plate in which an unfoamed foamable resin is laminated between metal plates via an adhesive resin, and the metal plate is formed by plastic working on the material laminated plate.
  • the foamable resin of the material laminate with unevenness is plastically processed into the predetermined shape before being heated to be a core foam resin.
  • the composite molded body is a material laminated plate in which an unfoamed foamable resin is laminated between metal plates via an adhesive resin, and the metal plate is formed by plastic working on the material laminated plate.
  • a concave and convex material laminated plate in which a large number of irregularities are formed on the surface and the concave and convex portions facing each other in the same direction among the irregularities in these metal plates and the opposing positions of the convex portions are matched on both sides of the foamable resin, respectively.
  • the foamable resin of the material laminate with unevenness is plastically processed into the predetermined shape after being heated to be a core foamed resin.
  • the gist of the method for producing a composite molded body of the present invention is that a foamed resin in an unfoamed state is laminated between metal plates via an adhesive resin to form a material laminate.
  • the material laminated plate is subjected to plastic working to form a large number of irregularities on the surface of the metal plate, and the concave and convex portions facing each other in the same direction among the irregularities on the metal plate Is formed into a material laminate with projections and depressions that are respectively matched on both surfaces of the foamable resin, and the material laminate with projections and depressions is shaped into a predetermined shape before heating the foamable resin into a core foam resin.
  • a foamed resin in an unfoamed state is laminated between metal plates via an adhesive resin to form a material laminated plate, and plastic processing is performed on the material laminated plate to obtain a surface of the metal plate.
  • a concave-convex material laminate is formed by forming a plurality of concaves and convexes on the both sides of the foamable resin so that the concave and convex portions facing each other in the same direction among the concaves and convexes on these metal plates are matched on both sides of the foamable resin.
  • the material laminated plate with unevenness is heated to form a core material foamed resin by heating the foamable resin, and then plastically processed into a predetermined molded body shape.
  • a composite molded body that is bonded to both surfaces and plastically processed into a predetermined shape, and among the concaves and convexes in these metal plates, the positions of the concaves and convexes facing each other in the same direction are set as the core foamed resin. of It is to produce a molded composite article obtained by each match in the plane.
  • the upward convex portion of the unevenness in the metal plate is convex or not, regardless of the position of the metal plate on either the upper or lower side with respect to the foamable resin or the foamed resin.
  • the convex part is called a convex part
  • the downward convex part is called a concave part or a concave part.
  • each convex or convex portion is commonly (absolutely) upwardly convex
  • each concave or concave portion is commonly (absolutely) downwardly convex. It is.
  • the upward convex portion is common ( Both are convex or convex portions referred to in the present invention, and the downwardly convex portions are commonly referred to as concave or concave portions referred to in the present invention.
  • the surface of the metal plate laminated on the foamable resin is provided with a large number of irregularities, the metal plate is thinned, and the metal plate has good moldability and has a relatively high elongation. Even if a steel material is used, the bending rigidity of the composite plate or composite molded body is made excellent. In addition, the surface of the material laminate, composite plate, or composite molded body is less likely to be dented or scratched during molding or handling.
  • the present inventors when providing a large number of unevenness on the surface of the metal plate laminated on the foamable resin, the effect of improving the bending rigidity of the composite plate or the composite molded body decreases depending on how the unevenness is provided. I found out. For example, in a horizontal composite plate or composite molded body, it is assumed that the concave or concave portion of the upper metal plate of the foam resin and the convex or convex portion of the lower metal plate of the foam resin (the convex or convex portion of the upper metal plate of the foam resin). When the portions and the concave or concave portions of the lower metal plate of the foamed resin are made to coincide with each other, the panel plate thickness is reduced at the coincident portion.
  • the valley portions where the panel plate thickness becomes thin are arranged in a straight line, so that they are easily folded or bent at the arrangement portion of the valley portions. Become. Therefore, in the method of providing such unevenness, the bending rigidity of the composite plate or composite molded body is decreased.
  • the opposing positions of the concavities and convexities in the metal plate laminated on the foamable resin are matched on both sides of the foamable resin.
  • the concave positions (concave areas that are convex downward) and the convex sections (convex areas that are convex upward) facing each other are made to coincide with each other. . That is, as will be described later, in each metal plate, the upward direction is the same in the upward direction (the convex portions that are convex upward), and the downward direction is the downward direction (the concave portions that are convex in the downward direction).
  • the positions of the protrusions and the recesses facing each other in different directions on each metal plate are opposite on both sides of the foamable resin. Do not match.
  • the thickness of the core foam resin layer is increased, and the thickness of the laminated metal plates is relatively reduced, and the weight reduction effect is exhibited (exemplified), and the surface of the composite plate or composite molded body is maintained. It is difficult for dents and scratches to form on the surface, and the bending rigidity can be improved.
  • FIG. 2 foam It is a perspective view which illustrates the aspect of the raw material laminated board with an unevenness
  • corrugation which is a raw material of this invention composite molded object. It is a perspective view which shows the raw material laminated body with an unevenness
  • FIGS. 1 to 3 show a basic structure of a composite or laminate, which is a premise of the composite plate or composite molded body of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a material laminated plate with projections and depressions provided with projections and depressions on a metal plate, which is a material of the composite plate or composite molded body of the present invention.
  • a material laminated plate with unevenness as shown in FIG. 1, it means a laminated plate with a number of unevenness on the surface of the metal plate, and when simply saying a material laminated plate, the surface of the metal plate This refers to a laminated board without many irregularities.
  • the material laminated plate 1 with unevenness which is a material of the composite plate or composite molded body of the present invention, is an adhesive resin (in order from the top of the figure) between two metal plates 2 a and 2 b.
  • the resin layer 4a, the foamable resin (non-foamed resin layer) 3a, and the adhesive resin (resin layer) 4b are stacked and sandwiched. That is, the adhesive resin 4a is interposed between the metal plate 2a and the foamable resin (resin layer) 3a, and the adhesive resin 4b is interposed between the metal plate 2b and the foamable resin 3a. Yes.
  • the surface of these two metal plates 2a and 2b is made into the uneven
  • FIG. 2 is a perspective view showing an uneven material laminate 1a obtained by plastic processing (molding) the uneven material laminate 1 of FIG. 1 into a desired shape.
  • the foamable resin 3a is still unfoamed.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of the composite molded body 1b in which the foamable resin 3a of the material laminated molded body 1a with unevenness of FIG. 2 is foamed by heating to form a core foamed resin 3b.
  • 1 is a composite sheet of the present invention, which is obtained by foaming the foamable resin 3a and forming the core material foamed resin 3b without plastic processing the material laminate 1a with unevenness of FIG. 1 into a desired shape.
  • FIG. 4 shows a composite plate (after foaming of the foamable resin as the core material) or a composite molded body (after foaming of the foamable resin as the core material) and after panel molding of the present invention, with the metal plate surface having irregularities. ) Is partially shown.
  • FIG. 6 is a material laminated plate with unevenness on the surface of the metal plate, which is the material of the composite plate or composite molded body of FIG. 4 of the present invention example (panel foaming before foaming of the foamable resin as the core material) A part of the cross-section of the previous part is shown. On the other hand, FIG.
  • FIG. 5 shows a composite plate (after foaming of a foamable resin as a core material) or a composite molded body (after foaming of a foamable resin as a core material) provided with unevenness on the surface of a metal plate in a comparative example.
  • FIG. 2 partially shows a cross section after panel forming.
  • FIG. 7 is the raw material of the composite molded body of FIG. 5 of the comparative example, and a material laminated board with unevenness provided with unevenness on the surface of the metal plate (before foaming of the foamable resin as the core material, before panel molding) The cross section of is partially shown.
  • the unevenness 6 on the surfaces of the metal plates 2a and 2b is such that the protrusions 6a and the recesses 6b exist continuously and alternately on the surfaces of the metal plates 2a and 2b. It is uneven.
  • the convex portions 6a and the concave portions 6b have substantially the same shape and substantially the same pitch in the metal plates 2a and 2b.
  • each projection or projection 6a of the projections 6 of the metal plates 2a and 2b is commonly projected upward, and each recess or recess 6b is commonly deployed downward. The description will be made assuming that it is convex.
  • the composite molded body 1b (which may be a composite plate) is the same in the upward or downward direction in each of the metal plates 2a and 2b, sandwiching the core material foamed resin (resin after foaming) 3b.
  • the concave positions and the convex positions facing each other are made to coincide with each other. More specifically, the opposing positions of the convex portion 6a of the metal plate 2a and the convex portion 6a of the metal plate 2b that are directed in the same upward direction are made to coincide with each other. Furthermore, the opposing positions of the concave portion 6b of the metal plate 2a and the concave portion 6b of the metal plate 2b that are directed in the same downward direction are made to coincide with each other.
  • the distance t2 between the convex portion 6a of the metal plate 2a and the convex portion 6a of the metal plate 2b and the distance t1 between the concave portion 6b of the metal plate 2a and the concave portion 6b of the metal plate 2b are substantially the same. It is. In other words, the convex portions and the convex portions of both metal plates, and the opposing positions of the concave portions and the concave portions are made to coincide with each other.
  • the distance between the metal plates 2a and 2b the thickness of the foamed resin (resin after foaming) becomes uniform over the entire composite molded body 1b (composite plate), and the entire composite molded body 1b (composite plate).
  • the thickness becomes uniform.
  • the bending rigidity over the entire composite molded body 1b (composite plate) is improved.
  • the composite molded body 20 b (or a composite plate) is placed in the same direction in the upward or downward direction in each of the metal plates 2 a and 2 b sandwiching the foamed resin (resin after foaming) 3 b.
  • the opposing positions of the concavities and convexities facing each other are not matched. More specifically, the opposing positions of the convex portion 6a directed upward in the metal plate 2a and the concave portion 6b directed downward in the metal plate 2b are made to coincide with each other. In addition, the opposing positions of the concave portion 6b directed downward of the metal plate 2a and the convex portion 6a directed upward of the metal plate 2b are made to coincide with each other.
  • the distance t3 between the convex portion 6a of the metal plate 2a and the concave portion 6b of the metal plate 2b and the distance t4 between the concave portion 6b of the metal plate 2a and the convex portion 6a of the metal plate 2b are as follows. They are greatly different from each other, and t4 is significantly smaller than t3. That is, at the distance t4, the thickness (plate thickness) of the composite molded body 20b (composite plate) is reduced.
  • the distance between the metal plates 2a and 2b the thickness of the foamed resin (resin after foaming) becomes non-uniform throughout the composite molded body 20b (composite plate).
  • the thickness of the entire 20b (composite plate) is not uniform.
  • the bending rigidity is reduced at the portion of the thin distance, the distance t4 between the concave portion 6b of the metal plate 2a and the convex portion 6a of the metal plate 2b, and the bending rigidity over the entire composite molded body 1b is reduced.
  • the valley portions (t4 portion) where the panel plate thickness becomes thin are arranged in a straight line. It is easy to bend or bend at the arrangement part of the part.
  • Such an uneven arrangement state is each material of the composite molded body (FIGS. 4 and 5), and the laminated sheets with unevenness of the invention examples of FIGS. 6 and 7 and the comparative example (before resin foaming, before panel molding) ) Is the same.
  • the material laminated plate 1 with unevenness is made to match the opposing positions of the unevenness in the same direction in the metal plates 2 a and 2 b sandwiching the foamable resin (resin before foaming) 3 a. . More specifically, the opposing positions of the convex portion 6a that is convex on the metal plate 2a and the convex portion 6a that is convex on the metal plate 2b are made to coincide with each other.
  • the opposing positions of the concave portion 6b that protrudes below the metal plate 2a and the concave portion 6b that protrudes below the metal plate 2b are made to coincide with each other.
  • the distance t2 between the convex portion 6a of the metal plate 2a and the convex portion 6a of the metal plate 2b and the distance t1 between the concave portion 6b of the metal plate 2a and the concave portion 6b of the metal plate 2b are substantially the same.
  • the convex portions and the convex portions of both metal plates, and the opposing positions of the concave portions and the concave portions are made to coincide with each other.
  • the thickness between the metal plates 2a and 2b is equal to the thickness of the foamable resin (resin before foaming), and the thickness is uniform throughout the material laminate 1 with unevenness. It becomes.
  • the uneven laminated material plate 20 has the same positions of the concavities and convexities in the same direction in the metal plates 2 a and 2 b sandwiching the foamable resin (resin before foaming) 3 a. I have not let it. That is, the convex and concave (the convex part that is convex upward and the concave part that is convex downward) facing each other are made to coincide with each other. More specifically, the opposing positions of the convex portion 6a that is convex above the metal plate 2a and the concave portion 6b that is convex below the metal plate 2b are made to coincide with each other.
  • the opposing positions of the concave portion 6b that is convex below the metal plate 2a and the convex portion 6a that is convex above the metal plate 2b are made to coincide with each other.
  • the distance t4 between the convex portion 6a of the metal plate 2a and the concave portion 6b of the metal plate 2b and the distance t3 between the concave portion 6b of the metal plate 2a and the convex portion 6a of the metal plate 2b are greatly different from each other, compared with t4.
  • the corrugations 6 on the surfaces of the metal plates 2 a and 2 b are corrugated when viewed in cross section.
  • the shape of the irregularities is not a waveform, but has a concave shape that is a recess having a semicircular, triangular, quadrangular, or polygonal edge shape, and a circular, triangular, quadrangular, or polygonal mountain shape. It may be a convex shape that is a bulge, an irregular edge shape in which these are combined, or an uneven shape having a mountain shape.
  • FIG. 8 shows R and t of the corrugation 6 of this waveform.
  • the composite molded body 1b in FIG. 4 the enlarged view of the unevenness
  • the radius of curvature of the convex portion 6a of the corrugated irregularity 6 is indicated as R
  • the thickness of the metal plate 2a is indicated as t.
  • t is within a predetermined range (for example, 0.05 to 0.6 mm)
  • R / t is less than 1
  • R is small and the unevenness is too small.
  • the effect of imparting strain is small, and the effect of improving the bending rigidity of corrugated irregularities does not appear.
  • R / t exceeds 25
  • R is too large and the unevenness is too large, so that it is difficult to form the unevenness on the metal plate.
  • the process of providing a large number of irregularities on the surface of the metal plate imparts strain by plastic processing of the metal plate.
  • the yield strength of the metal plate is usually improved. How much the proof stress of the metal plate is improved depends on the shape of the unevenness and the composition and physical properties of the metal plate, but if the proof stress of the metal plate can be improved by processing when providing unevenness on the surface of the metal plate, it can be hard and hard to be damaged. .
  • a pressure such as finger pressure by the fingertip is applied from above (in the direction of the arrow).
  • the curvature radius R is set to be 25 times the metal plate thickness t.
  • the R / t is 2 or more as a shape in which the radius of curvature R is twice the thickness t of the metal plate.
  • the preferred height of the convex and concave portions 6a (depth of the concave portions 6b) and the pitch between the concave and convex portions (between the concave and convex portions, between the convex and concave portions, and the pitch between the concave and convex portions) depend on the thickness of a metal plate such as an aluminum alloy plate.
  • the height of the convex portion 6a (the depth of the concave portion 6b) is h
  • the width (pitch) between the convex portions 6a (the concave portions 6b) is w.
  • the thickness of the metal plate is in the range of 0.05 to 0.6 mm
  • h is in the range of 0.1 to 0.5 mm
  • the pitch w is in order to increase the bending rigidity.
  • a range of 0.1 to 0.5 mm is preferable.
  • Such an air pocket 20 remains even when the foamable resin 3a of the material laminate plate 1 with unevenness is foamed to form a composite molded body 1b. Therefore, the adhesion between the metal plates 2a, 2b and the foamed resin 3b is improved. To lose.
  • the metal plates 2a, 2b and the foamable resin 3a are peeled off during the molding of the uneven material laminated plate 1, or the metal plates 2a, 2b and the foamed resin 3b are peeled off during use. There is also. Further, the effect of improving the bending rigidity of the composite plate or composite molded body due to the unevenness on the surface of the metal plate is also impaired.
  • foaming resin is the up-down direction (one direction) of a board also by foaming of foaming resin. Since the concavo-convex portions that are aligned with each other only expand, the relative positions of the aligned irregularities are difficult to shift.
  • FIG. 9 and 10 exemplify a mode in which formation of a large number of irregularities on the surface of each metal plate and processing for matching the positions where the irregularities face each other are performed simultaneously.
  • FIG. 9 shows an embodiment using the press 10.
  • FIG. 10 shows an embodiment using rolls.
  • the press 10 laminates the foamable resin 3a and the metal plates 2a and 2b via an adhesive resin (not shown), and forms a large number of irregularities 6 on the surfaces of the metal plates 2a and 2b.
  • the processing for making the opposing positions of the projections 6 facing the same direction coincide with each other is performed at the same time. That is, irregularities 13 and 14 for forming irregularities 6 are provided in advance on the surfaces of the upper mold 11 and the lower mold 12 of the press 10.
  • the irregularities on the mold surface irregularities 13, 14 are relative to each other between the convex part 13 a of the upper mold 11 and the convex part 14 a of the lower mold 12, and the concave part 13 b of the upper mold 11 and the concave part 14 b of the lower mold 12.
  • the positions to be matched are provided.
  • the foamable resin 3a, the adhesive resin, and the metal plates 2a and 2b are respectively laminated and pressed in these molds, and are integrated as the material laminate 1 with unevenness.
  • the opposite positions of each other are matched.
  • adhesion of the metal plates 2a and 2b, the adhesive resin, and the foamable resin 3a and the processing of the irregularities 6a and 6b on the surface of the metal plate may be simultaneously performed using a hot press.
  • each unevenness on the roll surface unevenness 18, 19 is a position where the convex part of the upper roll 16 and the convex part of the lower roll 17, the concave part of the upper roll 16 and the concave part of the lower roll 17 are opposed to each other.
  • roll processing is performed so as to be sandwiched between the upper roll 16 and the lower roll 17 of the roll 15.
  • it is integrated as the material laminate 1 with unevenness.
  • the adhesion between the metal plates 2a and 2b and the resin for bonding and the foamable resin 3a and the processing of the irregularities 6a and 6b on the surface of the metal plate may be performed at the same time.
  • the expansion ratio of the core material foamed resin 3b is in the range of 2 to 10 times, and the thickness after foaming is preferably at least twice the thickness of the metal plates 2a and 2b.
  • the foaming ratio is set in this range in order to satisfy both weight reduction and improvement in bending rigidity.
  • the resin constituting the foamable resin 3a preferably has a melting point of 100 ° C. to 260 ° C. When the melting point is within this range, the foamable resin 3a can be foamed by heating at 120 ° C. to 300 ° C. to obtain the core material foamed resin 3b.
  • a polyolefin-based resin is preferably used as the core foam resin. However, it can be changed to other resins depending on the use temperature.
  • foamable resin for example, a heat-decomposable foaming agent is blended into the resin and kneaded.
  • polypropylene such as homo PP
  • polyethylene such as polyethylene
  • a mixture thereof such as random PP
  • polystyrene polystyrene
  • polyester vinyl, etc.
  • polymer blend obtained by mixing these, or a blend of inorganic or metal fillers.
  • thermoplastic resin preferable as the foamable resin examples include polyolefin, polyethylene, polyester, and nylon (registered trademark).
  • polyolefin, polypropylene, polyethylene, and a mixed system thereof are preferable because they are not polar and hardly cause chemical reaction.
  • Polypropylene has a melting point of 160 ° C to 170 ° C
  • polyethylene has a melting point of 100 ° C to 140 ° C
  • polyester terephthalate (PET) has a melting point of 250 ° C to 260 ° C
  • nylon registered trademark
  • these resins may be used alone, or mixed or laminated as appropriate to adjust the melting point as the foamable resin.
  • the foaming temperature is preferably set to 120 ° C to 300 ° C. Since the foamable resin is easily deteriorated when heated at a temperature about 40 to 50 ° C. higher than its melting point, it is necessary to set the foaming temperature to a temperature that is 40 to 50 ° C. higher than the melting point of the foamable resin. Then, by heating at 120 ° C. to 300 ° C., the foamable resin 3a can be foamed without deteriorating.
  • the adhesive resin 4 is made of an adhesive resin capable of bonding the foamable resin 3a and the metal plates 2a and 2b.
  • a polyolefin-based resin is used as the main component as the core material foamed resin 3b
  • a thermoplastic resin having a good compatibility and having polyethylene or polypropylene as the main component is preferably used as the adhesive resin 4.
  • foamable resins and adhesive resins are not limited to films and sheets. Either foamed resin or adhesive resin (in this case, the other may be a film or sheet), or both of which are melted or dissolved in a solvent, are applied with a roll or spray. It is also possible. In this application, it is preferable that there is a step of drying after the application.
  • the properties of the composite molded body can be made to have higher functions and more functions. For example, if a highly vibration-damping resin is used as the foamable resin or the adhesive resin, the vibration damping performance and sound insulation performance are enhanced. Moreover, if a conductive substance is used, welding performance will increase. When a metal powder is added as a conductive substance to the foamable resin 3a or the adhesive resin 4, the resin has a high density. For this reason, the sound insulation performance is enhanced and the weldability can be improved by using a conductive material.
  • the plate thickness of the metal plates 2a and 2b laminated with the foamable resin is preferably in the range of 0.05 to 0.6 mm.
  • the thickness of the metal plate is less than 0.05 mm, the bending rigidity of the composite plate or the composite molded body having the relatively large area is remarkably lowered.
  • the thickness of the metal plate exceeds 0.6 mm, the weight becomes heavy and the weight reduction is sacrificed.
  • any sheet thickness that can be processed with unevenness can be applied.
  • the metal plate a commonly used aluminum alloy plate or steel plate is used.
  • these aluminum alloy plates and steel plates materials that are generally used for this kind of structural member application, materials specified in AA standards or JIS standards, or materials similar to these rules can be used as appropriate.
  • Examples of the aluminum alloy plate include alloy plates of 1000 series, 3000 series, 5000 series, 6000 series, and the like.
  • a mild steel plate is exemplified as the steel plate, and it is not particularly necessary to select a material having high strength, high yield strength, or high tension.
  • an age-hardening type material that is baked and hardened in the heat treatment for foaming the core foam resin is preferable.
  • an age-hardening material a commonly used alloy plate such as 6000 series is suitably used for the aluminum alloy plate.
  • the steel plate a dual phase steel plate or the like is preferably used.
  • Foamable resin First, the resin material constituting the foamable resin 3a is kneaded.
  • This material contains a resin and a pyrolytic foaming agent, and a substance imparting adhesive strength, vibration damping strength, and lubricity, or metal powder is added as necessary. These materials are sufficiently kneaded and then formed into a film or a sheet. When the resin material is made into a film, it is wound in a coil shape. At this time, the melting point of the resin contained in the material is preferably set to 20 ° C. to 30 ° C. lower than the decomposition temperature of the foaming agent. If it does so, even if the temperature of resin rises by kneading
  • Adhesive resin First, the resin material constituting the adhesive resin 4 is kneaded. This material is added with a material for imparting adhesive strength and vibration damping properties or a metal powder for imparting conductivity, as required. These materials are sufficiently kneaded and then formed into a film or a sheet. In the case of film formation, it is wound in a coil shape and laminated separately or applied to the surface of a metal plate. The foamable resin film or sheet and the adhesive resin may be heat-sealed and integrated into a coil shape. In the case where the foamable resin film and the adhesive resin film are already separate coils, by stretching each of these two coils, the metal plate 2 has a film-like adhesive resin 4; The film-shaped foamable resin 3a can be laminated simultaneously.
  • the method of laminating the metal plates 2a and 2b, which are cut plates, and the film-like adhesive resin 4 and the film-like foamable resin 3a, which are also cut plates, in order, is the simplest method. . However, it may be laminated continuously if possible in terms of equipment. That is, either one or both of the metal plates 2a and 2b are unwound from the coil, while the film-like adhesive resin 4 and the film-like foamable resin 3a are each unwound from the coil and stretched. You may laminate
  • attachments are not limited to the thing by a heat
  • Concavity and convexity processing method As described above with reference to FIGS. 9 and 10, the laminated plate manufactured in this manner matches the formation of a large number of irregularities on the surface of each metal plate and the opposing positions of the irregularities on both sides of the foamable resin. For this reason, the material laminated plate 1 with unevenness is made simultaneously.
  • the manufactured uneven material laminate 1 is plastically formed (molded) as a whole, and formed into a predetermined shape as illustrated in FIG.
  • the As the forming method known press forming or bending such as bulging forming, drawing forming or bending forming can be used.
  • FIG. 11 includes the core material foamed resin 3b, and includes concave portions and convex portions such as the convex portion 6a of the metal plate 2a and the convex portion 6a of the metal plate 2b, and the concave portion 6b of the metal plate 2a and the concave portion 6b of the metal plate 2b.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a HAT type composite molded body 1b in which the opposing positions are matched on both sides of the core foam resin.
  • the composite molded body 1b may be obtained by first foaming the manufactured material laminate 1 with unevenness and molding the composite plate after foaming. That is, the laminate 1 may be either heated and foamed after being molded, or heated and foamed before being molded. Furthermore, the composite molded body 1b can also be obtained by performing press molding and heat foaming simultaneously or continuously on the material laminate 1 with unevenness in a mold using a hot press.
  • the present invention can provide a lightweight composite molded body having excellent bending rigidity and capable of forming a material laminate into these composite molded bodies.
  • the present invention is suitable for automobile body panels having a relatively large area, such as outer panels such as hoods and doors, inner panels, roof panels, undercover panels, deck boards, and bulkheads.

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Abstract

 本発明は、自動車車体パネルなどの比較的大きな面積を有するパネルでも曲げ剛性が優れた、軽量な複合成形体を提供する。本発明の複合成形体は、芯材発泡樹脂3bの両面に、表面に多数の凹凸6を有する金属板2a、2bが各々接合され、これら積層された芯材発泡樹脂3bと金属板2a、2bとが一体として所定のパネル形状に成形されている。これら金属板2a、2bにおける凹凸6のうち、互いに同じ方向に向かう凹部6b、6b同士、および、凸部6a、6a同士の相対する位置を各々一致させる。

Description

複合板および複合成形体、複合成形体の製造方法
 本発明は、自動車車体や部品などに適し、曲げ剛性が優れた、軽量な複合板および複合成形体、並びに複合成形体の製造方法に関する。
 従来、発泡樹脂を芯材として、2枚のアルミニウム合金板間に挟んで積層した軽量複合板または軽量複合成形パネルが提案されている。このような軽量複合成形パネルは、アルミニウム合金板を単体で用いるよりも軽量化することができ、また、制振性能・遮音性能などを付与することができる。
 これらの軽量複合成形パネルを作成するには、まず、芯材として発泡性樹脂(発泡可能樹脂)を、接着用樹脂を介して2枚の平坦なアルミニウム合金板間に挟んで積層して素材積層板とし、接着、一体化させる。その後、素材積層板を、プレスまたはロールフォーミングなどの塑性加工により、所望の成形体形状に成形する。この成形後あるいは成形前に、接着時よりも高い、発泡性樹脂の発泡温度で加熱することにより、発泡性樹脂を発泡させる。ここで、発泡性樹脂とは、加熱により発泡する樹脂、または加熱により発泡が可能な樹脂を意味する。
 この基本構造に対して、軽量複合成形パネルの外観性、軽量性、耐衝撃性、耐熱性、保温性、耐久性などの諸特性を向上させるために、発泡樹脂の発泡倍率を制御して、異なる発泡倍率の発泡樹脂を積層することなども提案されている。また、発泡性樹脂層の発泡後の剥離を抑制するために、アルミニウム合金板と発泡性樹脂層との間に、接着剤層と非発泡性樹脂層とを介在させることも提案されている。
 具体的な用途として、自動車車体用パネルの分野にもこのような軽量複合成形パネルが適用できれば、軽量化が図れ、燃費や操縦性を向上させることができる。しかし、自動車車体用パネルは、フード、ドアなどのアウタパネルや、インナパネル、ルーフパネル、アンダーカバーパネル、あるいは、デッキボード、バルクヘッドなどがある。これらは周知の通り、2m以上という比較的大きな面積を有し、また複雑な外周形状や曲面あるいは大きな成形面積を有する。このため、これら自動車車体用パネル材料として実際に使用されている鋼板単体や、鋼板よりも成形性が劣るアルミニウム合金板単体であっても、張出成形や絞り成形などのプレス成形が比較的難しい場合がある。
 この点、前記発泡樹脂による軽量複合成形パネルであっても、自動車の吸音部材や制振部材などのように、形状が比較的単純であり成形面積が小さい場合には、成形できる。しかし、前記した比較的大きな面積を有する自動車車体用パネルの場合には、しわや割れが発生することなく、大きな面積を有するパネルが成形できることが必要となる。このため、未発泡状態の発泡性樹脂を積層した積層板の、前記した所定形状の各種自動車車体用パネルへの成形性を向上させる課題がある。
 これに対して、形状・施工場所・重量に制限を受けることがなく、積層板全体として薄く、プレス加工などの塑性加工性がよく、加熱発泡工程を経た最終の使用状態で十分な制振性能などを備え、防音性能を発揮する、軽量複合成形パネル(発泡樹脂積層防音板)も提案されている。
 また、一般には、鋼板に比して成形性の低いアルミニウム合金板のプレス成形性を向上させるために、アルミニウム合金板にエンボス加工を施して、板表面に多数の凹凸を設けた軽量成形パネルも提案されている。
 前記した従来技術によれば、素材積層板を加熱して、発泡性樹脂シートを板厚方向に膨張させることによって、断面二次モーメントが増大して、曲げ剛性を高めることができる。この素材積層板は、発泡性樹脂が未発泡状態では、積層板の厚さを薄くできる。したがって、この素材積層板の状態でプレス成形などにより所定のパネル形状とし、その後、この複合パネルを加熱し、樹脂発泡温度として、発泡性樹脂を発泡樹脂とし、厚みを増大させることが可能である。この結果、軽量で高剛性な軽量複合成形パネルを得ることができる。これは、発泡性樹脂に積層するアルミニウム合金板表面にエンボス加工を施したパネルでも同様である。
 ただ、前記した比較的大きな面積を有する自動車車体用パネルには、軽量であることが要求されるとともに、構造材としての耐久性や衝突安全性のための曲げ剛性が要求される。このような要求に対応して曲げ剛性を向上させるためには、アルミニウム合金板に比べて密度の低い発泡樹脂層の厚さを増大させ、アルミニウム合金板の板厚を相対的に薄くする必要がある。しかし、このような自動車車体用パネルに対して、前記した従来の軽量複合成形パネルは、未だ要求される曲げ剛性を満足するとは言い難い。
 また、発泡性樹脂に積層する金属板は、上記したように薄肉化され、さらに、成形性が良く伸びが比較的高いアルミニウム合金材や鋼材が用いられるので、成形やハンドリングの際に、素材積層板や複合成形パネルの表面に凹みや傷がつきやすいという問題もある。
 特に樹脂が発泡した状態では、軽量複合成形パネル表面に衝撃や力が負荷されて、金属板が押えられた際、この金属板の裏にある発泡樹脂がクッションの役割を果たして、凹みなどの変形が更にしやすくなるという問題がある。
 これらの点に鑑み、本発明は、積層する金属板に比べて発泡樹脂層の厚さを増大させ、金属板の板厚を相対的に薄くしても、曲げ剛性が優れ、かつ、表面に凹みや傷がつきにくい軽量な複合成形パネルおよび素材積層板を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するための本発明に係る複合板の要旨は、表面に多数の凹凸を有する金属板が芯材発泡樹脂の両面に各々接合された複合板であって、これら金属板における凹凸のうち、互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記芯材発泡樹脂の両面において各々一致させたことである。
 ここで、前記複合板の、前記金属板における凹凸のうち、互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記芯材発泡樹脂の両面において各々一致させるためには、前記凹凸の形状、ピッチを略同じとすることが好ましい。また、複合板の曲げ剛性向上のためには、前記凹凸が波形形状であることが好ましい。また、この波形形状の凹凸加工による金属板の加工硬化を促進させるためには、前記波形形状の曲率半径をR、前記金属板の板厚をtとした時、このRとtとの比R/tが1~25の範囲であることが好ましい。また、前記複合板の、前記金属板における凹凸のうち、互いに同じ方向に向かう凹凸同士の相対する位置を前記芯材発泡樹脂の両面において各々一致させるためには、未発泡状態の発泡性樹脂が接着用樹脂を介して金属板同士の間に積層された素材積層板とされるとともに、この素材積層板に対する塑性加工によって前記金属板表面に多数の凹凸が形成されかつこれら金属板における凹凸のうち互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記発泡性樹脂の両面において各々一致させた凹凸付き素材積層板とされるとともに、この凹凸付き素材積層板の発泡性樹脂が加熱されて芯材発泡樹脂とされることにより、前記複合板が形成されることが好ましい。
 更に、上記目的を達成するための、本発明複合成形体の要旨は、表面に多数の凹凸を有する金属板が芯材発泡樹脂の両面に各々接合されて所定形状に塑性加工されている複合成形体であって、これら金属板における凹凸の内、互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記芯材発泡樹脂の両面において各々一致させたことである。
 ここで、前記複合成形体の、前記金属板の前記凹凸の形状、ピッチを略同じとすることが好ましい。また、前記凹凸が波形形状であることが好ましい。また、前記波形形状の曲率半径をR、前記金属板の板厚をtとした時、このRとtとの比R/tが1~25の範囲であることが好ましい。また、前記複合成形体が、未発泡状態の発泡性樹脂が接着用樹脂を介して金属板同士の間に積層された素材積層板とされるとともに、この素材積層板に対する塑性加工によって前記金属板表面に多数の凹凸が形成されかつこれら金属板における凹凸のうち互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記発泡性樹脂の両面において各々一致させた凹凸付き素材積層板とされるとともに、この凹凸付き素材積層板の前記発泡性樹脂が加熱されて芯材発泡樹脂とされる前に前記所定形状に塑性加工されていることが好ましい。また、前記複合成形体が、未発泡状態の発泡性樹脂が接着用樹脂を介して金属板同士の間に積層された素材積層板とされるとともに、この素材積層板に対する塑性加工によって前記金属板表面に多数の凹凸が形成されかつこれら金属板における凹凸のうち互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記発泡性樹脂の両面において各々一致させた凹凸付き素材積層板とされるとともに、この凹凸付き素材積層板の前記発泡性樹脂が加熱されて芯材発泡樹脂とされた後に前記所定形状に塑性加工されていることが好ましい。
 更に、上記目的を達成するための、本発明複合成形体の製造方法の要旨は、未発泡状態の発泡性樹脂を接着用樹脂を介して金属板同士の間に積層して素材積層板とするとともに、この素材積層板に対して塑性加工を施して、前記金属板の表面に多数の凹凸を形成しかつこれら金属板における凹凸のうち互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記発泡性樹脂の両面において各々一致させた凹凸付き素材積層板とされるとともに、この凹凸付き素材積層板を、前記発泡性樹脂を加熱して芯材発泡樹脂とする前に所定成形体形状に塑性加工して、表面に多数の凹凸を有する金属板が芯材発泡樹脂の両面に各々接合されて所定形状に塑性加工されている複合成形体であって、これら金属板における凹凸の内、互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記芯材発泡樹脂の両面において各々一致させた複合成形体を製造することである。また、未発泡状態の発泡性樹脂を接着用樹脂を介して金属板同士の間に積層して素材積層板とするとともに、この素材積層板に対して塑性加工を施して、前記金属板の表面に多数の凹凸を形成しかつこれら金属板における凹凸のうち互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記発泡性樹脂の両面において各々一致させた凹凸付き素材積層板とされるとともに、この凹凸付き素材積層板を、前記発泡性樹脂を加熱して芯材発泡樹脂とした後に所定成形体形状に塑性加工して、表面に多数の凹凸を有する金属板が芯材発泡樹脂の両面に各々接合されて所定形状に塑性加工されている複合成形体であって、これら金属板における凹凸の内、互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記芯材発泡樹脂の両面において各々一致させた複合成形体を製造することである。
 本発明では、金属板における凹凸について、発泡性樹脂あるいは発泡樹脂に対する、上下のいずれかの側かの金属板の位置によらず、金属板における凹凸の内、上方向に凸な部分を凸あるいは凸部と称し、下方向に凸な部分を凹あるいは凹部と称する。言い換えると、各金属板における凹凸において、各々の凸あるいは凸部は、共通して(絶対的に)上に凸であり、各々の凹あるいは凹部は、共通して(絶対的に)下に凸である。したがって、例えば、水平な複合板あるいは複合成形体において、発泡性樹脂あるいは発泡樹脂の上下のいずれの側に位置する金属板の凹凸部分であっても、上方向に凸な部分は共通して(いずれも)本発明で言う凸または凸部であり、下方向に凸な部分は共通して本発明で言う凹または凹部である。
 本発明では、発泡性樹脂に積層する金属板表面に多数の凹凸を設けて、この金属板が薄肉化され、かつ、この金属板に、成形性の良い、伸びが比較的高いアルミニウム合金材や鋼材が用いられても、複合板あるいは複合成形体の曲げ剛性が優れるようにする。かつ、素材積層板や複合板あるいは複合成形体の表面に、成形やハンドリングの際に凹みや傷がつきにくくする。
 但し、本発明者らは、発泡性樹脂に積層する金属板表面に前記多数の凹凸を設けた場合、凹凸の設け方によっては、複合板あるいは複合成形体の曲げ剛性の向上効果が却って低下することを知見した。例えば、水平な複合板あるいは複合成形体において、仮に発泡樹脂の上側金属板の凹または凹部と、発泡樹脂の下側金属板の凸または凸部との(発泡樹脂の上側金属板の凸または凸部と、発泡樹脂の下側金属板の凹または凹部との)、相対する位置を各々一致させた場合、この一致する部分ではパネル板厚が薄くなる。更に、互いに隣接する凸または凸部間の距離が一定である場合、このパネル板厚が薄くなる谷部が一直線上に並ぶようになるために、この谷部の配列部分で折れるか、折れ曲がりやすくなる。したがって、このような凹凸の設け方では、複合板あるいは複合成形体の曲げ剛性が却って低下する。
 即ち、発泡樹脂層の厚さを増大させ、金属板の板厚を相対的に薄くした、複合板あるいは複合成形体の場合、発泡性樹脂に積層する金属板表面に前記多数の凹凸を設ける場合には、表面の凹みや傷つき防止と、曲げ剛性向上とが相矛盾する技術的な課題となる。
 この矛盾を解決するために、本発明では、発泡性樹脂に積層する金属板における凹凸同士の相対する位置を発泡性樹脂の両面において各々一致させる。本発明においては、これら金属板における凹凸のうち、互いに同じ方向に向かう凹部(下に凸である凹部)同士、及び凸部(上に凸である凸部)同士の相対する位置を各々一致させる。即ち、後述する通り、各金属板において、上方向なら上方向同士(上に凸である凸部同士)、下方向なら下方向同士(下に凸である凹部同士)の、互いに同じ方向に向かう各凹と各凹同士や、互いに同じ方向に向かう各凸と各凸同士の相対する位置をそれぞれ一致させる。これは、言い換えると、各金属板における、互いに違う方向を向く、凸と凹同士の(上に凸である凸部と下に凸である凹部との)相対する位置を発泡性樹脂の両面で一致させないことである。
 これによって、芯材発泡樹脂層の厚さを増大させるとともに、積層した金属板の板厚を相対的に薄くして軽量化効果は有した(発揮した)ままで、複合板あるいは複合成形体表面に凹みや傷がつきにくく、曲げ剛性を向上させることができる。
本発明複合成形体の素材である凹凸付き素材積層板の態様を例示する斜視図である。 図1の凹凸付き素材積層板を成形した凹凸付き素材積層成形体を示す斜視図である。 図2の成形体を発泡させた本発明の複合成形体の一実施形態を示す斜視図である。 本発明の複合成形体の互いの凹凸の位置状態を示す断面図である。 比較例の複合成形体の互いの凹凸の位置状態を示す断面図である。 図4に示す本発明の複合成形体の素材となる、凹凸付き素材積層成形板の凹凸の位置状態を示す断面図である。 図5に示す本発明の複合成形体の素材となる、凹凸付き素材積層成形板の凹凸の位置状態を示す断面図である。 図4の凹凸を拡大して示す説明図である。 本発明の複合成形体の素材となる、凹凸付き素材積層成形板の、凹凸の成形工程の態様を示す説明図である。 本発明の複合成形体の素材となる、凹凸付き素材積層成形板の、凹凸の成形工程の態様を示す説明図である。 本発明の複合成形体の一例を示す斜視図である。 比較例の複合成形体の断面を示す断面図である。
符号の説明
 1:凹凸付き素材積層板
 1a:凹凸付き素材積層成形体(未発泡)
 1b:複合成形体(発泡後)
 2:金属板
 3a:発泡性樹脂(発泡前の樹脂)
 3b:芯材発泡樹脂(発泡後の樹脂)
 4a、4b:接着用樹脂フィルム
 6:凹凸
 6a:凸部(図面上で上に凸)
 6b:凹部(図面上で下に凸)
(基本構造)
 以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。図1~3は、本発明の複合板あるいは複合成形体の前提となる、複合または積層の基本構造を示す。図1は、本発明複合板あるいは複合成形体の素材である、金属板に凹凸を設けた凹凸付き素材積層板を示す斜視図である。ここで、凹凸付き素材積層板と言う場合は、図1に示す通り、金属板表面に多数の凹凸が付いた状態の積層板のことを言い、単に素材積層板と言う場合は、金属板表面に多数の凹凸が付いていない状態の積層板のことを言う。
 図1に示すように、本発明複合板または複合成形体の素材である、凹凸付き素材積層板1は、2枚の金属板2a、2bの間に、図の上から順に、接着用樹脂(樹脂層)4a、発泡性樹脂(未発泡の樹脂層)3a、接着用樹脂(樹脂層)4bを積層した形で、挟み込んでいる。即ち、接着用樹脂4aは、金属板2aと発泡性樹脂(樹脂層)3aとの間に介装され、接着用樹脂4bは、金属板2bと発泡性樹脂3aとの間に介装されている。そして、これら2枚の金属板2a、2bの表面は、凹凸加工によって凹凸6が表面に設けられた、凹凸付き素材積層板1とされている。
 図2は、図1の凹凸付き素材積層板1を、所望形状に塑性加工(成形加工)した、凹凸付き素材積層成形体1aを示す斜視図である。この図2の凹凸付き素材積層成形体1aでは、発泡性樹脂3aはまだ未発泡状態である。
 図3は、図2の凹凸付き素材積層成形体1aの発泡性樹脂3aを加熱により発泡させて芯材発泡樹脂3bとした、複合成形体1bの実施態様を示す斜視図である。なお、図1の凹凸付き素材積層板1aを所望形状に塑性加工せずに、発泡性樹脂3aを発泡させて芯材発泡樹脂3bとした平板状の複合板は、本発明複合板である。
 このように、2枚の金属板2a、2bを用い、この2枚の金属板2a、2b間に、未発泡状態の発泡性樹脂3aと接着用樹脂4bとを積層した(挟み込む)場合には、金属板が2aまたは2bだけの片側1枚のみ(単一)の態様に比して、プレス成形性向上効果や、樹脂発泡後の複合板あるいは複合成形体の曲げ剛性向上効果が大きい。
(金属板表面の凹凸)
 以上の複合板あるいは複合成形体、あるいは凹凸付き素材積層板の複合または積層の基本構造を前提として、本発明の特徴的な構成である、金属板における凹凸の相対する位置を各々一致させる態様につき、図4~図7を用いて以下に説明する。
 図4は、本発明例の、金属板表面に凹凸を設けた複合板(芯材となる発泡性樹脂の発泡後)あるいは複合成形体(芯材となる発泡性樹脂の発泡後、パネル成形後)の断面を部分的に示す。図6は、本発明例の図4の複合板あるいは複合成形体の素材である、金属板表面に凹凸を設けた、凹凸付き素材積層板(芯材となる発泡性樹脂の発泡前、パネル成形前)の断面を部分的に示す。これに対して、図5は、比較例の、金属板表面に凹凸を設けた複合板(芯材となる発泡性樹脂の発泡後)あるいは複合成形体(芯材となる発泡性樹脂の発泡後、パネル成形後)の断面を部分的に示す。また、図7は、比較例の図5の複合成形体の素材である、金属板表面に凹凸を設けた、凹凸付き素材積層板(芯材となる発泡性樹脂の発泡前、パネル成形前)の断面を部分的に示す。
 この図4~図7の態様では、金属板2a、2b表面の凹凸6は、凸部6aと凹部6bとが、金属板2a、2b表面に、連続的しかも交互に存在しており、波形の凹凸となっている。しかも、この凸部6aと凹部6bとは、金属板2a、2bとも、略同じ形状、略同じピッチとしている。
 ここで、本発明では、発泡性樹脂3aあるいは芯材発泡樹脂3bに対して上下のいずれの側にある金属板2a、2bであっても、これらの凹凸6のうち、図面上で上に凸である部分を凸または凸部6aと言い、図面上で下に凸である部分を凹または凹部6bと言う。このように、本発明の説明および図面において、金属板2a、2bの凹凸6における各々の凸あるいは凸部6aは共通して上に凸であり、各々の凹あるいは凹部6bは共通して下に凸であるものとして説明する。
 図4の発明例において、複合成形体1b(複合板でも良い)は、芯材発泡樹脂(発泡後の樹脂)3bを挟む、各金属板2a、2bにおいて、上方向か下方向かの同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を各々一致させている。より具体的には、互いに上方向の同じ方向に向かう、金属板2aの凸部6aと、金属板2bの凸部6aとの相対する位置を各々一致させている。また、更に、互いに下方向の同じ方向に向かう、金属板2aの凹部6bと、金属板2bの凹部6bとの相対する位置を各々一致させている。
 この結果、図4の通り、金属板2aの凸部6aと金属板2bの凸部6aとの距離t2と、金属板2aの凹部6bと金属板2bの凹部6b同士の距離t1とが略同一である。即ち、両金属板の凸部と凸部同士、凹部と凹部同士の相対する位置を各々一致させている。このため、複合成形体1b(複合板)の全体にわたって、金属板2aと2b間の間隔=発泡樹脂(発泡後の樹脂)の厚みが均一となり、複合成形体1b(複合板)の全体にわたっての厚みが均一となる。この結果、複合成形体1b(複合板)全体にわたっての曲げ剛性が向上する。
 一方、図5の比較例においては、複合成形体20b(複合板でも良い)は、発泡樹脂(発泡後の樹脂)3bを挟む各金属板2a、2bにおいて、上方向または下方向の同じ方向に向かう凹凸同士の相対する位置を各々一致させていない。より具体的には、金属板2aの上方向に向かう凸部6aと、金属板2bの下方向に向かう凹部6bとの相対する位置を各々一致させている。また、金属板2aの下方向に向かう凹部6bと、金属板2bの上方向に向かう凸部6aとの相対する位置を各々一致させている。この結果、これらの一致する部分では、金属板2aの凸部6aと金属板2bの凹部6bとの距離t3と、金属板2aの凹部6bと金属板2bの凸部6aとの距離t4とが互いに大きく異なり、t3に比してt4が著しく小さくなる。即ち、距離t4の部分では、複合成形体20b(複合板)の厚み(板厚)が薄くなる。
 このため、図5の比較例においては、複合成形体20b(複合板)の全体にわたって、金属板2aと2b間の間隔=発泡樹脂(発泡後の樹脂)の厚みが不均一となり、複合成形体20b(複合板)の全体にわたっての厚みが不均一となる。この結果、厚みの薄い、金属板2aの凹部6bと金属板2bの凸部6aとの距離t4の部分では、曲げ剛性が低下し、複合成形体1b全体にわたっての曲げ剛性が低下する。更に、互いに隣接する凸部6aと凸部6aとの間(距離)が一定である場合、このパネル板厚が薄くなる谷部(t4部分)が一直線上に並ぶようになるために、この谷部の配列部分で折れるか、折れ曲がりやすくなる。
 このような凹凸の配列状態は、複合成形体(図4、図5)の各素材である、図6と図7の発明例と比較例の凹凸付き素材積層板(樹脂発泡前、パネル成形前)でも同様である。図6の発明例において、凹凸付き素材積層板1は、発泡性樹脂(発泡前の樹脂)3aを挟む金属板2a、2bにおける、同じ方向に向かう凹凸同士の相対する位置を各々一致させている。より具体的には、金属板2aの上に凸である凸部6aと、金属板2bの上に凸である凸部6aとの相対する位置を各々一致させている。また、金属板2aの下に凸である凹部6bと、金属板2bの下に凸である凹部6bとの相対する位置を各々一致させている。この結果、金属板2aの凸部6aと金属板2bの凸部6aとの距離t2と、金属板2aの凹部6bと金属板2bの凹部6bとの距離t1とが略同一である。即ち、両金属板の凸部と凸部同士、凹部と凹部同士の相対する位置を各々一致させている。このため、凹凸付き素材積層板1の全体にわたって、金属板2aと2b間の間隔=発泡性樹脂(発泡前の樹脂)の厚みが均一となり、凹凸付き素材積層板1の全体にわたっての厚みが均一となる。
 一方、図7の比較例では、凹凸付き素材積層板20は、発泡性樹脂(発泡前の樹脂)3aを挟む、金属板2a、2bにおける、同じ方向に向かう凹凸同士の相対する位置を各々一致させていない。即ち、互いに違う方向を向く、凸と凹との(上に凸である凸部と、下に凸である凹部との)相対する位置をそれぞれ一致させている。より具体的には、互いに反対方向を向く、金属板2aの上に凸である凸部6aと、金属板2bの下に凸である凹部6bとの相対する位置を各々一致させている。また、金属板2aの下に凸である凹部6bと、金属板2bの上に凸である凸部6aとの相対する位置を各々一致させている。この結果、金属板2aの凸部6aと金属板2bの凹部6bとの距離t4と、金属板2aの凹部6bと金属板2bの凸部6aとの距離t3とが互いに大きく異なり、t4に比して、t3が著しく小さくなる。このため、凹凸付き素材積層板20の全体にわたって、金属板2aと2b間の間隔=発泡性樹脂(発泡前の樹脂)の厚みが不均一となり、凹凸付き素材積層板20の全体にわたっての厚みが不均一となる。
(凹凸形状)
 前記した図4、図6の態様では、金属板2a、2bの表面の凹凸6を板の断面でみると、波形の凹凸としている。しかしながら、凹凸の形状(断面形状)は波形でなくても、半円形、三角形、四角形、多角形の縁形状を有する凹みである凹部形状と、円形、三角形、四角形、多角形の山形状を有する膨らみである凸部形状、これらが各々組み合わされた不定形の縁形状または山形状を有する凹凸形状などであっても良い。
 ただ、金属板表面に設ける多数の凹凸は、金属板2a、2b表面全体にわたって、規則的あるいは均一な配列、規則的あるいは均一な凹凸パターンで、略同じ形状、略同じピッチが、繰り返されるように設けられることが好ましい。これらが金属板2a、2b表面全体にわたって異なると、各金属板2a、2b表面に形成された、同じ方向を向く凹凸6同士、即ち、金属板2aの凸部6aと金属板2bの凸部6a同士、金属板2aの凹部6bと金属板2bの凹部6b同士、の相対する位置を各々一致させることが困難となる。このため、前記した図4、図6の態様では、金属板2a、2b表面全体にわたって、凸部6aと凹部6bとは、略同じ形状、略同じピッチとしている。
(凹凸の曲率半径R)
 ここで、代表的な波形の凹凸について述べる。波形の凹凸の曲げ剛性向上効果を大きくするためには、前記波形の凹凸の曲率半径をR、前記金属板の板厚をtとしたとき、このRとtとの比R/tが1~25の範囲であることが好ましい。
 図8に、この波形の凹凸6のR及びtを示す。図8には、図4における複合成形体1bと、この複合成形体1bの金属板2aの側の凹凸6の拡大図と、凸部6aの拡大図とを、同時に示している。凸部6aの拡大図において、波形の凹凸6の凸部6aの曲率半径をR、金属板2aの板厚をtとして示している。
 ここで、tが所定の範囲(例えば0.05~0.6mm)であるとすると、前記R/tが1未満では、Rが小さく、凹凸が小さすぎるため、金属板に対する凹凸加工の際のひずみ付与効果が小さく、波形の凹凸の曲げ剛性向上効果が出ない。一方、前記R/tが25を超えると、Rが大きすぎて凹凸が大きすぎるため、金属板に対する凹凸の形成自体が困難となる。
 後述する、金属板表面に多数の凹凸を設ける加工は、金属板を塑性加工してひずみを付与することとなる。ひずみが付与された場合には、通常、金属板の耐力が向上する。金属板の耐力がどの程度向上するかは、凹凸の形状や金属板の組成と物性によるが、金属板表面に凹凸を設ける際の加工によって、金属板の耐力を向上できれば、硬く、傷つきにくくできる。これにより、図8の右側の図のように、指先による指圧などの圧力が、図の上方から(矢印方向に)負荷された際にも、複合成形体1bを凹みにくくすることができる。
 例えば、波形の凹凸を加工する場合、ひずみを2%付与するには、曲率半径Rが金属板板厚tの25倍となるような形状とする。一方、ひずみを25%付与するには、曲率半径Rが金属板板厚tの2倍となるような形状として、前記R/tが2以上の形状とする。
(凹凸の大きさ、ピッチ)
 好適な凹凸の凸部6aの高さ(凹部6bの深さ)、凹凸同士のピッチ(凹凸間、凸凸間、凹凹間のピッチ) は、アルミニウム合金板など金属板の板厚にもよる。ここで、凸部6aの高さ(凹部6bの深さ)をh、凸部6a(凹部6b)同士の幅(ピッチ) をwとする。この場合、金属板の板厚が、前記0.05~0.6mmの範囲であるとすると、曲げ剛性向上効果を出すためには、hは0.1~0.5mmの範囲、ピッチwは0.1~0.5mmの範囲とすることが好ましい。
 金属板の板厚に対して、この凸部6a(凹部6b)の高さhが小さ過ぎる場合、あるいはピッチwが大き過ぎる場合には、前記成形性向上や曲げ剛性向上の効果が小さくなる。また、金属板の板厚に対して、このhが大き過ぎる場合あるいはピッチwが小さ過ぎる場合には、板の凹凸加工自体が困難となる。
(凹凸同士を一致させる方法) 
 金属板表面に形成された、同じ方向を向く凹凸同士の相対する位置を発泡性樹脂の両面において各々一致させるためには、予め、表面が平坦な金属板同士の間に発泡性樹脂と接着用樹脂とが各々積層された素材積層板として、その後に、金属板表面への多数の凹凸の形成と、同じ方向を向く凹凸同士の相対する位置を各々一致させるための加工を、同時に施すことが好ましい。この際、加工方法によって、発泡性樹脂、接着用樹脂と金属板との積層が、前記凹凸の形成と同時であっても良い。
 これに対して、予め各金属板表面に多数の凹凸を形成して、この凹凸を形成した金属板と、発泡性樹脂と接着用樹脂とを積層した場合には、凹凸が細かく(小さく) 、多数になるほど、同じ方向を向く凹凸同士の相対する位置を各々一致させることが非常に難しくなる。このため、金属板表面の凹凸による、凹凸付き素材積層板、複合成形体や複合板の曲げ剛性向上効果を損なうこととなる。
 また、予め多数の凹凸を表面に形成した金属板と、発泡性樹脂と接着用樹脂とを積層する製法の場合には、金属板と発泡性樹脂との界面に空気溜まりができ、金属板と発泡後の樹脂との密着性を損なう。即ち、図12に、比較例である凹凸付き素材積層板1と複合成形体1bとの断面を示すように、予め多数の凹凸6を表面に形成した金属板2a、2bを、発泡性樹脂3aと積層すると、凹凸6の大きさにもよるが、図面の上側となる金属板2aの凸部6a内の空間は、図面の上側となる金属板2bの凹部6b内の空間とともに、空気溜まり20となる。このような空気溜まり20は、凹凸付き素材積層板1の発泡性樹脂3aを発泡させて複合成形体1bとした際にも残留するため、金属板2a、2bと発泡樹脂3bとの密着性を損なう。
 このため、凹凸付き素材積層板1の成形中に、金属板2a、2bと発泡性樹脂3aとが剥離したり、使用中に金属板2a、2bと発泡樹脂3bとが剥離するような可能性もある。また、金属板表面の凹凸による複合板や複合成形体の曲げ剛性向上効果も損なうこととなる。
 したがって、金属板表面に形成された、同じ方向を向く凹凸同士の相対する位置を各々一致させるためにも、また、金属板と発泡後の樹脂との密着性を確保するためにも、予め、表面が平坦な金属板同士の間に発泡性樹脂と接着用樹脂とを各々積層した素材積層板とし、その後に、各金属板表面への多数の凹凸の形成と、凹凸同士の相対する位置を各々一致させるための加工を、同時に施すことが好ましい。
 なお、各金属板表面に形成された、同じ方向を向く凹凸同士の相対する位置を各々一致させた後は、発泡性樹脂の発泡によっても、発泡性樹脂は、板の上下方向(一方向)に膨張するだけなので、位置合わせされた凹凸同士の相対する位置はズレにくい。
(凹凸加工方法)
 図9、10に、各金属板表面への多数の凹凸の形成と、凹凸同士の相対する位置を各々一致させるための加工とを、同時に施す態様を例示する。図9はプレス10を用いた態様を示している。また、図10はロールを用いた態様を示している。
 図9においては、プレス10によって、接着用樹脂(図示せず)を介して発泡性樹脂3aと金属板2a、2bとを積層と、金属板2a、2b表面への多数の凹凸6の形成と、同じ方向を向く凹凸6同士の相対する位置を各々一致させるための加工を、同時に施している。即ち、プレス10の上型11と、下型12との各表面に、凹凸6を形成するための凹凸13、14を予め設けておく。この際、型表面の凹凸13、14における各凹凸は、上型11の凸部13aと下型12の凸部14a同士、上型11の凹部13bと下型12の凹部14b同士との、相対する位置を各々一致させるように設ける。そして、これら型内に、発泡性樹脂3a、接着用樹脂と金属板2a、2bとを各々積層してプレスし、凹凸付き素材積層板1として一体化させる。そして、この際に、凹凸付き素材積層板1の、同じ方向を向いた、金属板2aの凸部6aと金属板2bの凸部6a同士、金属板2aの凹部6bと金属板2bの凹部6b同士、の相対する位置を各々一致させる。この際、熱プレスを用いて、金属板2a、2b、接着用樹脂、発泡性樹脂3aの接着と、金属板表面への凹凸6a、6bの加工を同時に実施しても良い。
 図10においては、一対のロール15によって、接着用樹脂(図示せず)を介した発泡性樹脂3aと金属板2a、2bとの積層と、各金属板2a、2b表面への多数の凹凸6(6a、6b)の形成と、同じ方向を向く凹凸6(6a、6b)同士の相対する位置を各々一致させるための加工とを、同時に施している。即ち、ロール15の、上ロール16と下ロール17との各表面に、凹凸6を形成するための凹凸18、19を予め設けておく。この際、ロール表面の凹凸18、19における各凹凸は、上ロール16の凸部と下ロール17の凸部同士、上ロール16の凹部と下ロール17の凹部同士との、相対する位置を各々一致させるように設ける。そして、これら型内に、発泡性樹脂3a、接着用樹脂と金属板2a、2bとを各々積層した上で、ロール15の上ロール16と下ロール17とで、挟むようにロール加工を施すことにより、凹凸付き素材積層板1として一体化させる。そして、この際に、凹凸付き素材積層板1の、同じ方向を向く、金属板2aの凸部6aと金属板2bの凸部6a同士、金属板2aの凹部6bと金属板2bの凹部6b同士、の相対する位置を各々一致させる。なお、加熱しながら加工することによって、金属板2a、2bと、接着用樹脂、発泡性樹脂3aとの接着と、金属板表面への凹凸6a、6bの加工を同時に実施しても良い。
(芯材発泡樹脂)
 芯材発泡樹脂3bの発泡倍率は2倍~10倍の範囲であるとともに、その発泡後の厚みが金属板2a、2bの板厚の2倍以上であることが好ましい。前記自動車車体パネルなどの比較的大きな面積を有する複合成形体や複合板の場合、軽量化と曲げ剛性向上とを両方満足させるためには、この範囲の発泡倍率とする。
(発泡性樹脂の種類)
 発泡性樹脂3aを構成する樹脂は、熱可塑性樹脂の場合には、融点が100℃~260℃であることが好ましい。融点がこの範囲であると、120℃~300℃で加熱することで、発泡性樹脂3aを発泡させて、芯材発泡樹脂3bとすることができる。芯材発泡樹脂としてはポリオレフィン系を用いることが好ましい。ただ、使用温度によってその他の樹脂に変更可能である。
 発泡性樹脂としては、例えば、樹脂に加熱分解型の発泡剤を配合し混練したものであって、ポリオレフィン系として、ポリプロピレン(ホモPPなど)、ポリエチレン、あるいはこれらの混合物(ランダムPPなど)、更には、ポリスチレン系、ポリエステル系、ビニール系などをそれぞれ単体で用いても良いし、これらを混ぜ合わせたポリマーブレンドや、無機系や金属系のフィラーを配合したものであってもよい。
 また、発泡性樹脂として好ましい熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系、ポリエチレン系、ポリエステル系、ナイロン(登録商標)系等が挙げられる。この中でも、極性がなく、化学反応がしにくい、ポリオレフィン系、ポリプロピレン系、ポリエチレン系、これらの混合系が好ましい。ポリプロピレンの融点は160℃~170℃、ポリエチレンの融点は100℃~140℃、ポリエステルテレフタレート(PET)の融点は250℃~260℃、ナイロン(登録商標)の融点は179℃~260℃である。このため、これらの樹脂を単独、あるいは適宜混合または積層して使用し、発泡性樹脂としての融点を調整しても良い。
 熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂ともに、発泡性樹脂3aとして使用する場合、上記発泡温度は120℃~300℃に設定されていることが好ましい。発泡性樹脂はその融点より40~50℃程度高温で加熱すると劣化しやすいため、発泡温度は発泡性樹脂の融点より最大40~50℃高い温度以下に設定しておく必要がある。そうすると、120℃~300℃で加熱することで、発泡性樹脂3aを劣化させることなく発泡させることができる。
(接着用樹脂)
 接着用樹脂4は、発泡性樹脂3aと金属板2a、2bとの接着が可能な接着用樹脂からなる。芯材発泡樹脂3bとしてポリオレフィン系樹脂を主成分として用いた場合には、接着用樹脂4として、相溶性の良い、ポリエチレンやポリプロピレンを主成分とする熱可塑性樹脂が好適に用いられる。
(樹脂形状)
 これら発泡性樹脂、接着用樹脂は、フィルム・シートであるものに限らない。発泡性樹脂、接着用樹脂のうち、何れか一方(この場合、他方はフィルム・シートでよい)、または両方を、溶融状態または溶媒に溶解させた状態のものを、ロールやスプレーなどで塗布することによっても可能である。なお、この塗布の場合には、塗布後に乾燥する工程があることが好ましい。
(樹脂応用例)
 樹脂応用例として、樹脂の種類を選択するか添加剤を含有させることで、複合成形体の特性をより高機能、多機能とすることができる。例えば、発泡性樹脂、接着用樹脂として、制振性の高い樹脂を用いれば、制振性能や遮音性能が高まる。また、導電性物質を用いれば溶接性能が高まる。上記の発泡性樹脂3aや接着用樹脂4に導電性物質として金属粉末が添加されると、樹脂は高密度となる。このため、遮音性能が高まるとともに、導電性物質を用いれば溶接性が向上できる。
(金属板)
 発泡性樹脂と積層される金属板2a、2bの板厚は、好適には0.05~0.6mmの範囲とする。金属板の板厚が0.05mm未満では、前記比較的大きな面積を有する複合板や複合成形体の曲げ剛性が著しく低下する。一方、金属板の板厚が0.6mmを超えると、重量が重くなり、軽量化が犠牲となるため、軽量化が主目的の用途には好ましくない。但し、軽量化が主目的でない用途の場合、凹凸加工が可能な板厚であれば適用できる。
 金属板としては、汎用されるアルミニウム合金板や鋼板などが使用される。これらアルミニウム合金板や鋼板としては、通常、この種構造部材用途に汎用されるような、AA規格またはJIS 規格に規定された材料、あるいはこれらの規定に類似の材料が適宜使用できる。アルミニウム合金板としては、1000系、3000系、5000系、6000系などの合金板が例示される。鋼板としては軟鋼板が例示され、特に、高強度や高耐力、あるいは高張力な材料を選択する必要はない。
 アルミニウム合金板でも、鋼板でも、芯材発泡樹脂を発泡させる加熱処理においてベークハードする時効硬化型の材料が好ましい。この時効硬化型の材料として、アルミニウム合金板では、汎用される6000系などの合金板が好適に用いられる。また、鋼板ではディアルフェーズ鋼板などが好適に用いられる。
(製造方法)
 次に、凹凸付き素材積層板、複合板、複合成形体の製造方法の一例について、前記した図1~3を用いて、以下に説明する。
 発泡性樹脂:
 まず、発泡性樹脂3aを構成する樹脂材料を混練する。この材料は、樹脂と熱分解型発泡剤とを含んでおり、必要に応じて、接着強度、制振強度、潤滑性を付与する物質や、金属粉末が添加される。これらの材料は、十分混練された後、フィルム化あるいはシート化される。樹脂材料はフィルム化される場合にはコイル状に巻かれる。このとき、上記材料に含まれる樹脂の融点が、発泡剤の分解温度よりも20℃~30℃低く設定されていることが好ましい。そうすると、混練されることで樹脂の温度が上昇しても、発泡が起こることを防止することができる。
 接着用樹脂:
 接着用樹脂4を構成する樹脂材料をまず混練する。この材料は、樹脂に、必要に応じて、接着強度、制振性を付与する材質や、導電性を付与するための金属粉末が添加されている。これらの材料は、十分混練された後、フィルム化あるいはシート化される。フィルム化の場合には、コイル状に巻かれて別途積層されるか、金属板の表面に塗布される。なお、上記の発泡性樹脂のフィルムあるいはシートと接着用樹脂が熱融着されて、一体化された後にコイル状に巻かれてもよい。既に発泡性樹脂フィルムと接着用樹脂フィルムとが、それぞれ別のコイルとされている場合には、これら2つのコイルから各々引き伸ばすことで、金属板2に、フィルム状とした接着用樹脂4と、フィルム状とした発泡性樹脂3aとを同時に積層させることができる。
 素材積層板の製作:
 切り板とされた金属板2a、2bと、同じく切り板とされた、フィルム状接着用樹脂4とフィルム状発泡性樹脂3aとを、順に積層して、積層板となす方法が最も簡便である。ただ、設備的に可能であれば、連続的に積層してもよい。即ち、金属板2a、2bのいずれか一方か両方をコイルから巻き出し、一方で、上記フィルム状接着用樹脂4とフィルム状発泡性樹脂3aとを、各々コイルから巻き出して、引き伸ばしながら、金属板2a、2bのいずれか一方からか、金属板2a、2bの間に同時に積層してもよい。
 これらの積層後、例えば熱ロールなどにより挟み込んで加熱すれば、図1における金属板2と発泡性樹脂3aとが、接着用樹脂を介して、一体に接着され、素材積層板1が製作できる。この熱ロールの温度は、発泡性樹脂3aの発泡温度よりも低く設定する。なお、これらの接着は、熱によるものに限定されず、例えば、フィルム状接着用樹脂4を貼ることや、あるいは接着用樹脂4を塗ることによって、発泡性樹脂3aとの間、および接着用樹脂4と金属板2とを、例えば室温で加圧することにより互いに接着してもよい。
 凹凸加工方法:
 このように製作された積層板は、前記図9、10で説明したように、各金属板表面への多数の凹凸の形成と、凹凸同士の相対する位置を発泡性樹脂の両面において各々一致させるための加工を、同時に施されて、凹凸付き素材積層板1とされる。
(塑性加工)
 製造された凹凸付き素材積層板1は、全体的に塑性加工(成形加工)されて、図2に例示するような所定形状に成形されることにより、凹凸付き素材積層板の成形体1aとされる。この成形加工の方法としては、張出成形、絞り成形、曲げ成形などの、公知のプレス成形や曲げ加工を用いることができる。
(加熱、発泡)
 成形加工によって所定形状とされた凹凸付き素材積層成形体1aは、発泡温度まで加熱されることで、発泡性樹脂3aが発泡し、芯材発泡樹脂3bを有する複合成形体1bとされる。図11は、芯材発泡樹脂3bを有し、金属板2aの凸部6aと金属板2bの凸部6aや、金属板2aの凹部6bと金属板2bの凹部6bなど、凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記芯材発泡樹脂の両面において各々一致させた、HAT型の複合成形体1bを斜視図で示す。
 なお、ここで、前記製造された凹凸付き素材積層板1をまず発泡させ、この発泡後の複合板を成形加工することにより複合成形体1bを得ても良い。即ち、積層板1は、成形加工した後で加熱発泡させても、成形加工する前に加熱発泡させても、どちらでも良い。更に、ホットプレスを用いて、金型内で凹凸付き素材積層板1に対しプレス成形と加熱発泡とを同時に又は連続して行うことにより、複合成形体1bを得ることもできる。
 以上のように、本発明は、曲げ剛性が優れ、かつ、素材積層板のこれら複合成形体への成形が可能である軽量な複合成形体を提供することができる。特に、本発明は、フード、ドアなどのアウタパネルやインナパネル、ルーフパネル、アンダーカバーパネル、デッキボード、バルクヘッドなどの、比較的大きな面積を有する自動車車体用パネルに好適である。
 以上のとおり、本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は2008年2月18日出願の日本特許出願(特願2008-036027)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (13)

  1.  表面に多数の凹凸を有する金属板が芯材発泡樹脂の両面に各々接合された複合板であって、
     これら金属板における凹凸のうち、互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記芯材発泡樹脂の両面において各々一致させたことを特徴とする複合板。
  2.  前記金属板の前記凹凸の形状及びピッチを略同じとした請求項1に記載の複合板。
  3.  前記金属板の前記凹凸が波形形状である請求項1または2に記載の複合板。
  4.  前記波形形状の曲率半径をR、前記金属板の板厚をtとした時、このRとtとの比R/tが1~25の範囲である請求項3に記載の複合板。
  5.  未発泡状態の発泡性樹脂が接着用樹脂を介して金属板同士の間に積層された素材積層板とされるとともに、この素材積層板に対する塑性加工によって前記金属板の表面に多数の凹凸が形成されかつこれら金属板における凹凸のうち互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記発泡性樹脂の両面において各々一致させた凹凸付き素材積層板とされるとともに、この凹凸付き素材積層板の前記発泡性樹脂が加熱されて芯材発泡樹脂とされることにより形成される請求項1から4のいずれか1項に記載の複合板。
  6.  表面に多数の凹凸を有する金属板が芯材発泡樹脂の両面に各々接合されて所定形状に塑性加工されている複合成形体であって、
     これら金属板における凹凸の内、互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記芯材発泡樹脂の両面において各々一致させたことを特徴とする複合成形体。
  7.  前記金属板の前記凹凸の形状及びピッチを略同じとした請求項6に記載の複合成形体。
  8.  前記金属板の前記凹凸が波形形状である請求項6または7に記載の複合成形体。
  9.  前記波形形状の曲率半径をR、前記金属板の板厚をtとした時、このRとtとの比R/tが1~25の範囲である請求項6から8のいずれか1項に記載の複合成形体。
  10.  未発泡状態の発泡性樹脂が接着用樹脂を介して金属板同士の間に積層された素材積層板とされるとともに、この素材積層板に対する塑性加工によって前記金属板の表面に多数の凹凸が形成されかつこれら金属板における凹凸のうち互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記発泡性樹脂の両面において各々一致させた凹凸付き素材積層板とされるとともに、この凹凸付き素材積層板の前記発泡性樹脂が加熱されて芯材発泡樹脂とされる前に前記所定形状に塑性加工される請求項6から9のいずれか1項に記載の複合成形体。
  11.  未発泡状態の発泡性樹脂が接着用樹脂を介して金属板同士の間に積層された素材積層板とされるとともに、この素材積層板に対する塑性加工によって前記金属板の表面に多数の凹凸が形成されかつこれら金属板における凹凸のうち互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記発泡性樹脂の両面において各々一致させた凹凸付き素材積層板とされるとともに、この凹凸付き素材積層板の前記発泡性樹脂が加熱されて芯材発泡樹脂とされた後に前記所定形状に塑性加工される請求項6から9のいずれか1項に記載の複合成形体。
  12.  未発泡状態の発泡性樹脂を接着用樹脂を介して金属板同士の間に積層して素材積層板とするとともに、
     この素材積層板に対して塑性加工を施して、前記金属板の表面に多数の凹凸を形成しかつこれら金属板における凹凸のうち互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記発泡性樹脂の両面において各々一致させた凹凸付き素材積層板とされるとともに、
     この凹凸付き素材積層板を、前記発泡性樹脂を加熱して芯材発泡樹脂とする前に所定成形体形状に塑性加工して、
     表面に多数の凹凸を有する金属板が芯材発泡樹脂の両面に各々接合されて所定形状に塑性加工されている複合成形体であって、これら金属板における凹凸の内、互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記芯材発泡樹脂の両面において各々一致させた複合成形体を製造することを特徴とする複合成形体の製造方法。
  13.  未発泡状態の発泡性樹脂を接着用樹脂を介して金属板同士の間に積層して素材積層板とするとともに、
     この素材積層板に対して塑性加工を施して、前記金属板の表面に多数の凹凸を形成しかつこれら金属板における凹凸のうち互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記発泡性樹脂の両面において各々一致させた凹凸付き素材積層板とされるとともに、
     この凹凸付き素材積層板を、前記発泡性樹脂を加熱して芯材発泡樹脂とした後に所定成形体形状に塑性加工して、
     表面に多数の凹凸を有する金属板が芯材発泡樹脂の両面に各々接合されて所定形状に塑性加工されている複合成形体であって、これら金属板における凹凸の内、互いに同じ方向に向かう凹部同士及び凸部同士の相対する位置を前記芯材発泡樹脂の両面において各々一致させた複合成形体を製造することを特徴とする複合成形体の製造方法。
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