CN111356582A - 加强结构体和加强结构体的制造方法 - Google Patents

加强结构体和加强结构体的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111356582A
CN111356582A CN201880074577.3A CN201880074577A CN111356582A CN 111356582 A CN111356582 A CN 111356582A CN 201880074577 A CN201880074577 A CN 201880074577A CN 111356582 A CN111356582 A CN 111356582A
Authority
CN
China
Prior art keywords
face
layer
corner
surface layer
adherend
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
CN201880074577.3A
Other languages
English (en)
Inventor
福家一浩
古曾将嗣
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.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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 Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Publication of CN111356582A publication Critical patent/CN111356582A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/48Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
    • B29C65/50Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding using adhesive tape, e.g. thermoplastic tape; using threads or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/18Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/36Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/13Single flanged joints; Fin-type joints; Single hem joints; Edge joints; Interpenetrating fingered joints; Other specific particular designs of joint cross-sections not provided for in groups B29C66/11 - B29C66/12
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/74Joining plastics material to non-plastics material
    • B29C66/742Joining plastics material to non-plastics material to metals or their alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00Layered products having a non-planar shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/18Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10807Making laminated safety glass or glazing; Apparatus therefor
    • B32B17/10816Making laminated safety glass or glazing; Apparatus therefor by pressing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/28Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer impregnated with or embedded in a plastic substance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/48Plasticising screw and injection screw comprising two separate screws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/48Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10Inorganic fibres
    • B32B2262/101Glass fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

加强结构体具备被粘物和粘接于被粘物而将被粘物进行加强的加强片,被粘物具备在第一方向上延伸的第一面、在与第一方向交叉的第二方向上延伸的第二面、以及将第一面与第二面连结的第一角部,加强片具备:含有多个纤维,且相对于第一面、第二面及第一角部隔开间隔而定位的表层;以及含有树脂,且配置在表层与被粘物之间的芯材层。表层具备:相对于第一面在第二方向上隔开间隔而定位,并且在第一方向上延伸的第一表层部分;相对于第二面在第一方向上隔开间隔而定位,并且在第二方向上延伸的第二表层部分;相对于第一角部在与第一方向及第二方向这两个方向交叉的第三方向上隔开间隔而定位,并且将第一表层部分和第二表层部分连结的第三表层部分。第二方向上的第一面与第三表层部分之间的间隔随着在第一方向上接近第一角部而相对于第二方向上的第一面与第一表层部分之间的间隔逐渐变大,并且,第一方向上的第二面与第三表层部分之间的间隔随着在第二方向上接近第一角部而相对于第一方向上的第二面与第二表层部分之间的间隔逐渐变大。

Description

加强结构体和加强结构体的制造方法
技术领域
本发明涉及加强结构体及加强结构体的制造方法。
背景技术
以往,已知将各种产业制品所使用的金属板等被粘物用加强片进行加强。
作为这种加强片,提出了例如具备玻璃布和层叠于玻璃布的热固化性树脂层的铜板加强片(例如参照专利文献1。)。
这种铜板加强片通过将热固化性树脂层沿着被粘物表面那样地进行粘贴,使玻璃布与被粘物的表面之间隔开固定(相同宽度)的间隔而定位,然后将热固化性树脂层进行加热固化,由此将被粘物进行加强。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-58394号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,被粘物具有与产业制品相符的各种形状,例如有时具有在不同方向上延伸的第一面及第二面、以及将第一面及第二面连结的角部。该情况下,若对被粘物施加外力,则应力集中于角部。于是,研究了对以被粘物的角部为重点进行加强。
然而,对于专利文献1所记载的铜板加强片而言,在粘贴于被粘物的状态下,由于玻璃布与被粘物的表面之间隔开固定(相同宽度)的间隔而定位,因此无法以角部为重点进行加强,对于谋求被粘物的强度提高而言是有限的。
本发明提供加强片能够以被粘物的第一角部为重点进行加强,能够谋求强度提高的加强结构体及加强结构体的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明[1]包括一种加强结构体,其具备被粘物和粘接于所述被粘物而将所述被粘物进行加强的加强片,所述被粘物具备在第一方向上延伸的第一面、在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸的第二面、以及将所述第一面与所述第二面连结的第一角部,所述加强片具备:含有多个纤维,且相对于所述第一面、所述第二面及所述第一角部隔开间隔而定位的表层;以及含有树脂,且配置在所述表层与所述被粘物之间的芯材层,所述表层具备:相对于所述第一面在所述第二方向上隔开间隔而定位,并且在所述第一方向上延伸的第一表层部分;相对于所述第二面在所述第一方向上隔开间隔而定位,并且在所述第二方向上延伸的第二表层部分;相对于所述第一角部在与所述第一方向及所述第二方向这两个方向交叉的第三方向上隔开间隔而定位,并且将所述第一表层部分和所述第二表层部分连结的第三表层部分,所述第二方向上的所述第一面与所述第三表层部分之间的间隔随着在所述第一方向上接近所述第一角部而相对于所述第二方向上的所述第一面与所述第一表层部分之间的间隔逐渐变大,并且,所述第一方向上的所述第二面与所述第三表层部分之间的间隔随着在所述第二方向上接近所述第一角部而相对于所述第一方向上的所述第二面与所述第二表层部分之间的间隔逐渐变大。
根据这样的构成,表层的第三表层部分相对于第一角部在第三方向上隔开间隔而定位,第二方向上的第一面与第三表层部分之间的间隔随着在第一方向上接近第一角部而相对于第二方向上的第一面与第一表层部分之间的间隔逐渐变大,并且,第一方向上的第二面与第三表层部分之间的间隔随着在第二方向上接近第一角部而相对于第一方向上的第二面与第二表层部分之间的间隔逐渐变大。
因此,较之被粘物的表面与第三表层部分之间的间隔为固定(相同宽度)的情况,加强片能够以被粘物的第一角部为重点进行加强,进而能够谋求加强结构体的强度提高。
本发明[2]包括上述[1]所述的加强结构体,其中,所述芯材层具备沿着所述第一面的第一部分、沿着所述第二面的第二部分、以及沿着所述第一角部的第三部分,所述第三部分的沿着所述第二方向的厚度比所述第一部分的沿着所述第二方向的厚度更厚,且所述第三部分的沿着所述第一方向的厚度比所述第二部分的沿着所述第一方向的厚度更厚。
根据这样的构成,芯材层的第三部分沿着第一角部,第三部分的沿着第二方向的厚度比第一部分的沿着第二方向的厚度更厚,且第三部分的沿着第一方向的厚度比第二部分的沿着第一方向的厚度更厚。
即,位于第一角部附近的第三部分比沿着第一面的第一部分及沿着第二面的第二部分这两部分更厚。
因此,加强片能够更加以被粘物的第一角部为重点进行加强,进而能够可靠地谋求加强结构体的强度提高。
本发明[3]包括上述[2]所述的加强结构体,其中,所述第一部分、所述第二部分及所述第三部分是一体的。
根据这样的构成,由于第一部分、第二部分及第三部分是一体的,因此与它们是分体的情况相比,能够谋求部件数量的减少。另外,能够谋求第一部分、第二部分及第三部分的相对的位置精度的提高,加强片能够更稳定地以第一角部为重点进行加强。
本发明[4]包括上述[2]或[3]所述的加强结构体,其中,所述被粘物具备在所述第二方向上与所述第一面隔开间隔地对置的第三面、以及将所述第三面与所述第二面连结的第二角部,所述芯材层还具备沿着所述第三面的第四部分和沿着所述第二角部的第五部分,所述第五部分的沿着所述第二方向的厚度比所述第四部分的沿着所述第二方向的厚度更厚,且所述第五部分的沿着所述第一方向的厚度比所述第二部分的沿着所述第一方向的厚度更厚。
根据这样的构成,芯材层的第五部分沿着第二角部,第五部分的沿着第二方向的厚度比第四部分的沿着第二方向的厚度更厚,且第五部分的沿着第一方向的厚度比第二部分的沿着第一方向的厚度更厚。
即,位于第二角部附近的第五部分比沿着第三面的第四部分及沿着第二面的第二部分这两部分更厚。
因此,即使在被粘物具有第一角部及第二角部的情况下,加强片也能够以第一角部及第二角部这两者为重点进行加强,进而能够进一步可靠地谋求加强结构体的强度提高。
本发明[5]包括上述[1]~[4]中任一项所述的加强结构体,其还具备配置在所述芯材层与所述被粘物之间的粘接剂层。
根据这样的构成,由于粘接剂层配置在芯材层与被粘物之间,因此能够将芯材层可靠地粘接于被粘物。因此,加强片能够稳定地对被粘物进行加强。
本发明[6]包括上述[1]~[4]中任一项所述的加强结构体,其中,所述芯材层与所述第一面、所述第二面及所述第一角部分别直接接触。
根据这样的构成,由于芯材层与第一面、第二面及第一角部分别直接接触,因此与具备粘接剂层的构成相比,能够谋求部件数量的减少,并且,第一部分、第二部分及第三部分能够以可靠地沿着第一面、第二面及第一角部的方式进行配置。
本发明[7]包括加强结构体的制造方法,包括以下工序:准备具备含有树脂的芯材层和配置在所述芯材层的厚度方向的一侧且含有多个纤维的表层的加强片的工序;准备具备在第一方向上延伸的第一面、在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸的第二面、以及将所述第一面与所述第二面连结的第一角部的被粘物的工序;以及以所述芯材层位于所述被粘物与所述表层之间,且所述表层相对于所述第一面、所述第二面及所述第一角部隔开间隔地定位的方式,将所述加强片粘贴于所述被粘物的工序,在将所述加强片粘贴于所述被粘物的工序中,将所述表层中的第一表层部分以相对于所述第一面在所述第二方向上隔开间隔地定位并且在所述第一方向上延伸的方式配置,将所述表层中的第二表层部分以相对于所述第二面在所述第一方向上隔开间隔地定位并且在所述第二方向上延伸的方式配置,将所述表层中的第三表层部分相对于所述第一角部在与所述第一方向及所述第二方向这两方向交叉的第三方向上隔开间隔地配置,并且以所述第二方向上的所述第一面与所述第三表层部分之间的间隔随着在所述第一方向上接近所述第一角部而相对于所述第二方向上的所述第一面与所述第一表层部分之间的间隔逐渐变大,且所述第一方向上的所述第二面与所述第三表层部分之间的间隔随着在所述第二方向上接近所述第一角部而相对于所述第一方向上的所述第二面与所述第二表层部分之间的间隔逐渐变大的方式,配置所述第三表层部分。
根据这样的方法,在将加强片粘贴于被粘物的工序中,以第二方向上的第一面与第三表层部分之间的间隔随着在第一方向上接近第一角部而相对于第二方向上的第一面与第一表层部分之间的间隔逐渐变大,且第一方向上的第二面与第三表层部分之间的间隔随着在第二方向上接近第一角部而相对于第一方向上的第二面与第二表层部分之间的间隔逐渐变大的方式,配置第三表层部分。
即,在将加强片粘贴于被粘物的工序中,由于能够将表层的第三表层部分如上所述地进行配置,因此能够顺利地制造强度提高的加强结构体。
本发明[8]包括上述[7]所述的加强结构体的制造方法,其中,在将所述加强片粘贴于所述被粘物的工序中,以所述芯材层中的沿着所述第一角部的第三部分的沿着所述第二方向的厚度比沿着所述第一面的第一部分的沿着所述第二方向的厚度更厚,且所述第三部分的沿着所述第一方向的厚度比沿着所述第二面的第二部分的沿着所述第一方向的厚度更厚的方式,使所述芯材层流动。
根据这样的方法,在将加强片粘贴于被粘物的工序中,使含有树脂的芯材层流动,使沿着第一角部的第三部分的沿着第二方向的厚度比沿着第一面的第一部分的沿着第二方向的厚度更厚,且第三部分的沿着第一方向的厚度比沿着第二面的第二部分的沿着第一方向的厚度更厚。
因此,本发明的方法简单,并且能够将芯材层的第三部分以具有上述厚度的方式顺利地形成。
本发明[9]包括上述[7]或[8]所述的加强结构体的制造方法,其中,在将所述加强片粘贴于所述被粘物的工序中,将所述加强片利用具有与所述被粘物对应形状的模具朝向所述被粘物进行按压,所述模具具备与所述第一面对应并在所述第一方向上延伸的第一模具面、与所述第二面对应并在所述第二方向上延伸的第二模具面、以及将所述第一模具面与所述第二模具面连结并且在与所述第三方向交叉的方向上延伸的第三模具面。
根据这样的方法,模具的第三模具面将第一模具面与第二模具面连结,并且在与第三方向交叉的方向上延伸。
因此,在将加强片利用模具朝向被粘物进行按压时,能够在第一角部与第三模具面之间确保用于配置芯材层的第三表层部分的间隔。其结果是,在将加强片粘贴于被粘物的工序中,能够将第三表层部分如上所述地顺利地进行配置。
发明的效果
对于本发明的加强结构体而言,加强片能够以被粘物的第一角部为重点进行加强,能够谋求强度的提高。
对于本发明的加强结构体的制造方法而言,能够顺利地制造强度提高的加强结构体。
附图说明
图1示出了本发明的加强结构体的第一实施方式的截面图。
图2A是用于说明本发明的加强结构体的制造方法的一个实施方式的说明图,示出了准备加强片的工序。图2B接续图2A,示出了对加强片进行预备赋形的工序。图2C接续图2B,示出了准备金属板的工序。
图3A接续图2C,示出了将加强片粘贴于金属板的工序。图3B接续图3A,示出了从加强结构体取下模具的工序。
图4示出本发明的加强结构体的第二实施方式的截面图。
图5示出本发明的加强结构体的第三实施方式的截面图。
图6示出本发明的加强结构体的第四实施方式的截面图。
图7示出图2A所示的加强片的变形例(粘接前芯材层具有厚壁部的方式)的侧截面图。
具体实施方式
<第一实施方式>
1.加强结构体的概要构成
针对作为本发明的加强结构体的第一实施方式的加强结构体1,参照图1进行说明。
如图1所示地,加强结构体1具备作为被粘物的一例的金属板2、以及加强片3,其由利用加强片3进行加强的金属板2构成。
图1中,将纸面上下方向作为第一方向,将纸面上侧作为第一方向的一侧,将纸面下侧作为第一方向的另一侧。另外,在图1中,将纸面左右方向设为与第一方向正交的第二方向,将纸面左侧作为第二方向的一侧,将纸面右侧作为第二方向的另一侧。
对于金属板2而言,在第一方向及第二方向上切断时的截面形状具有帽形状,一体地具备凹部20和凸缘部21。
对于凹部20而言,在第一方向及第二方向上切断时的截面形状具有朝向第一方向一侧敞开的凹形状。凹部20的内表面具有第一面20A、第二面20B、第三面20C、第一角部20D和第二角部20E。
第一面20A为凹部20的内侧面,在凹部20的内表面中位于第二方向的一端部。第一面20A在第一方向上延伸。
第二面20B为凹部20的底面,在凹部20的内表面中位于第一方向的另一端部。第二面20B在第二方向上延伸。
第三面20C为凹部20的内侧面,在凹部20的内表面中位于第二方向的另一端部。第三面20C在第二方向上与第一面20A隔开间隔地对置。第三面20C在第一方向上延伸。
第一角部20D将第一面20A与第二面20B连结。详细而言,第一角部20D为第一面20A的第一方向的另一端部、与第二面20B的第二方向的一端部的连续部分。在第一角部20D中,第一面20A的第一方向的另一端部与第二面20B的第二方向的一端部形成大致90°的角。
第二角部20E将第二面20B与第三面20C连结。详细而言,第二角部20E是第二面20B的第二方向的另一端部、与第三面20C的第一方向的另一端部的连续部分。在第二角部20E中,第二面20B的第二方向的另一端部与第三面20C的第一方向的另一端部形成大致90°的角。第二角部20E相对于第一角部20D在第二方向的另一侧隔开间隔地定位。
凸缘部21从凹部20的外表面中的第一方向的一端部连续,朝向第二方向的外侧延伸。
这样的金属板2是各种产业制品中使用的金属板,没有特别限制。作为金属板2,可列举出例如运输机械所使用的金属板(例如,汽车的立柱(A柱、B柱、C柱)、下纵梁、上边梁、车顶、挡泥板、发动机罩、后货厢、后侧围板、车门等)、家电制品所使用的金属板等,可优选列举出运输机械所使用的金属板。
加强片3粘接于金属板2,对金属板2进行加强。加强片3配置在金属板2的凹部20内,沿着凹部20的内表面进行粘接。加强片3具备芯材层30、表层31和粘接剂层32,优选由它们构成。
芯材层30配置在凹部20的内表面与表层31之间,沿着第一面20A、第一角部20D、第二面20B、第二角部20E及第三面20C。就芯材层30而言,在第一方向及第二方向上切断时的截面形状具有朝向第一方向的一侧敞开的U字形状。芯材层30至少含有树脂,优选含有填充材料。需要说明的是,以下将芯材层30所含有的树脂作为芯材树脂。
作为芯材树脂,可列举出例如聚烯烃树脂、聚酰胺树脂、聚缩醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚硫醚树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚醚酮树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、液晶聚合物、氟树脂、环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯、热固化性聚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、苯并噁嗪树脂等,可优选列举出环氧树脂。
作为环氧树脂,具体而言,可列举出未改性环氧树脂、橡胶改性环氧树脂、氨基甲酸酯改性环氧树脂、硅酮改性环氧树脂等。芯材树脂可以单独使用或组合使用2种以上。
芯材树脂之中,可优选列举出未改性环氧树脂及橡胶改性环氧树脂。
未改性环氧树脂是未利用具有与环氧基发生反应的官能团的改性剂(例如橡胶成分(后述)等)进行改性的环氧树脂。作为未改性环氧树脂,可列举出例如双酚型环氧树脂(例如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂等)、酚醛型环氧树脂(例如苯酚酚醛型环氧树脂、甲酚酚醛型环氧树脂等)、芳香族系环氧树脂(例如联苯型环氧树脂、萘型环氧树脂等)、含氮环环氧树脂(例如异氰脲酸三缩水甘油酯、乙内酰脲环氧树脂等)、脂环式环氧树脂(例如二环环型环氧树脂等)、缩水甘油醚型环氧树脂、脂肪族系环氧树脂等。未改性环氧树脂可以单独使用或组合使用2种以上。
未改性环氧树脂之中,可优选列举出双酚型环氧树脂,可进一步优选列举出双酚A型环氧树脂。
橡胶改性环氧树脂是含有橡胶成分的环氧树脂,是环氧树脂与橡胶成分的反应物。
作为橡胶改性环氧树脂所使用的环氧树脂,可列举出例如上述未改性环氧树脂等,可优选列举出双酚型环氧树脂,可进一步优选列举出双酚A型环氧树脂及双酚F型环氧树脂。
橡胶成分具有与环氧基发生反应的官能团。作为橡胶成分,可列举出例如末端羧基丁二烯·丙烯腈共聚物(CTBN)、丁二烯系橡胶、丙烯酸系橡胶、苯乙烯·丁二烯系弹性体等。橡胶成分可以单独使用或组合使用2种以上。
橡胶成分之中,可优选列举出末端羧基丁二烯·丙烯腈共聚物(CTBN)。即,作为橡胶改性环氧树脂,可优选列举出利用CTBN进行改性的CTBN改性环氧树脂。
为了制备橡胶改性环氧树脂,例如将上述未改性环氧树脂与上述橡胶成分混合,根据需要添加催化剂,例如在100℃~180℃下进行反应(改性)。由此,橡胶成分的官能团与环氧基发生反应,制备了橡胶改性环氧树脂。
未改性环氧树脂及橡胶改性环氧树脂优选组合使用,进一步优选芯材树脂由未改性环氧树脂及橡胶改性环氧树脂构成。未改性环氧树脂与橡胶改性环氧树脂组合使用的情况下,与未改性环氧树脂和合成橡胶(例如聚丁烯橡胶等)混合的情况相比,能够谋求芯材树脂的相容性及密合性的提高。
未改性环氧树脂与橡胶改性环氧树脂组合使用的情况下,橡胶改性环氧树脂与未改性环氧树脂的质量比(橡胶改性环氧树脂:未改性环氧树脂)例如为0.1:99.9~99.9:0.1、优选为1:99~99:1、进一步优选为10:90~90:10、尤其优选为60:40~40:60。
填充材料为硬质填充材料,例如在芯材层30中均匀地分散。作为填充材料,可列举出例如碳酸钙(例如重质碳酸钙、轻质碳酸钙、胶质碳酸钙等)、氧化钙、滑石、云母、粘土、云母粉、膨润土、二氧化硅(例如疏水性二氧化硅等)、氧化铝、硅酸铝、氢氧化铝、氧化钛、钛酸钡、铁素体、炭黑、乙炔黑、铝粉、玻璃粉、玻璃球、短切原丝(例如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等)等。填充材料可以单独使用或组合使用2种以上。
填充材料之中,可优选列举出碳酸钙,可进一步优选列举出重质碳酸钙。
芯材层30中的填充材料的含有比例例如为15质量%以上、优选为40质量%以上、进一步优选为50质量%以上、尤其优选为60质量%以上、特别优选为70质量%以上,例如小于85质量%、优选为80质量%以下。
若芯材层30中的填充材料的含有比例为上述下限以上,则能够将芯材层30的杨氏模量调整为合适的范围(后述),能够谋求加强结构体1的最大弯曲试验力的提高。如芯材层30中的填充材料的含有比例小于上述上限,则能够使填充材料在芯材层30中均匀地分散,能够可靠地形成芯材层30。
芯材层30中,作为任选成分,优选还含有潜在性固化剂。
潜在性固化剂在室温(23℃)下为固体,在规定温度下使芯材树脂固化。潜在性固化剂例如在80℃以上且200℃以下具有活性。
作为潜在性固化剂,可列举出例如脲系化合物、胺系化合物、酸酐系化合物、酰胺系化合物、氰基化合物、二酰肼系化合物、咪唑系化合物、咪唑啉系化合物等。
作为脲系化合物,可列举出例如3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲(DCMU)、N’-苯基-N,N-二甲基脲、1,1’-(甲基-间亚苯基)双(3,3’-二甲基脲)等。
作为胺系化合物,可列举出例如乙二胺、丙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、它们的胺加成物、间苯二胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜等。
作为酸酐系化合物,可列举出例如邻苯二甲酸酐、马来酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐、二氯琥珀酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、氯桥酸酐等。
作为酰胺系化合物,可列举出例如聚酰胺等。
作为氰基系化合物,可列举出例如双氰胺等。
作为酰肼系化合物,可列举出例如己二酸二酰肼等二酰肼等。
作为咪唑系化合物,可列举出例如甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、乙基咪唑、异丙基咪唑、2,4-二甲基咪唑、苯基咪唑、十一烷基咪唑、十七烷基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑等。
作为咪唑啉系化合物,可列举出例如甲基咪唑啉、2-乙基-4-甲基咪唑啉、乙基咪唑啉、异丙基咪唑啉、2,4-二甲基咪唑啉、苯基咪唑啉、十一烷基咪唑啉、十七烷基咪唑啉、2-苯基-4-甲基咪唑啉等。
潜在性固化剂可以单独使用或组合使用2种以上。
潜在性固化剂之中,可优选列举出脲系化合物及氰基系化合物,可进一步优选列举出脲系化合物及氰基系化合物的组合使用,可尤其优选列举出DCMU及双氰胺的组合使用。
潜在性固化剂的含有比例相对于芯材树脂100质量份,例如为0.5质量份以上、优选为1质量份以上,并且例如为30质量份以下、优选为20质量份以下、进一步优选为15质量份以下。
进而,芯材层30中,在上述成分的基础上,作为任选成分,也可以以适宜的比例添加例如韧性赋予剂(例如橡胶、弹性体、聚氨酯、聚酰胺等热塑性树脂、核壳型丙烯酸聚合物橡胶粒子等)、增粘剂(例如松香系树脂、萜烯系树脂、香豆酮茚系树脂、石油系树脂等)、润滑剂(例如硬脂酸等)、稳定剂、抗老化剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、着色剂、阻燃剂、抗静电剂、导电性赋予剂、滑动性赋予剂、表面活性剂等公知的添加剂。
对于这样的芯材层30的杨氏模量,在芯材树脂为固化状态时,例如为600MPa以上、优选为1000MPa以上、进一步优选为2000MPa以上,并且例如为7000MPa以下。需要说明的是,杨氏模量可以使用通过下述拉伸试验而测定的结果,通过下述式(1)而算出(以下同样)。
拉伸试验:将样品(芯材层)切出宽度10mm×长度100mm的尺寸。然后,测定样品的中央部分的最小厚度。接下来,在下述试验条件下,测定样品。
试验条件:夹具间距离50mm、拉伸速度1mm/min、室温23℃
[数学式1]
Figure BDA0002496351800000121
ΔF:负载增加(0.1→0.4mm位移)、S:截面积(厚度×宽度)、L:初始长度(50mm)、ΔL:长度增加量
若芯材层30的杨氏模量为上述下限以上,则能够可靠地谋求加强片3对于金属板2的加强性的提高,能够可靠地谋求加强结构体1的最大弯曲试验力的提高。因此,即使在将芯材层30进行薄层化、具体而言将芯材层30的厚度设为下述范围,也能够充分地确保加强结构体1的最大弯曲试验力。
表层31相对于芯材层30位于凹部20的内表面的相反侧,相对于第一面20A、第一角部20D、第二面20B、第二角部20E及第三面20C隔开间隔地定位。表层31配置在芯材层30的表面。
表层31至少含有多个纤维,优选还含有树脂。需要说明的是,以下将表层31所含有的树脂作为表层树脂。
作为纤维,可列举出例如碳纤维、玻璃纤维等。纤维可以单独使用或组合使用2种以上。纤维之中,可优选列举出碳纤维。
表层31中的多个纤维的每单位面积的质量(纤维单位面积重量)例如为10g/m2以上、优选为80g/m2以上,并且例如为500g/m2以下、优选为200g/m2以下。
表层树脂没有特别限定,可列举出例如热固化性树脂。作为热固化性树脂,具体而言,可列举出环氧树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂等。表层树脂可以单独使用或组合使用2种以上。
表层树脂之中,可优选列举出环氧树脂。作为表层树脂所使用的环氧树脂,可列举出例如与芯材树脂所使用的环氧树脂同样的环氧树脂等。环氧树脂可以单独使用或组合使用2种以上。
表层31中的表层树脂的含有比例(树脂含有率)例如为10质量%以上、优选为20质量%以上,并且例如为60质量%以下、优选为40质量%以下。
另外,表层31中,作为任选成分,优选以适宜的比例含有上述潜在性固化剂。
这样的表层31优选包含多个单向纤维树脂复合片,进一步优选由多个单向纤维树脂复合片构成。
各单向纤维树脂复合片含有上述多个纤维及上述表层树脂,将表层树脂对由多个纤维构成的纤维基材进行浸渗处理而形成。
如图2A所示地,在将加强片3粘接于金属板2之前在加强片3具有平板形状的状态下,对于各单向纤维树脂复合片而言,多个纤维在与加强片3的厚度方向正交的同一方向(以下称为纤维方向)上延伸。多个纤维在各单向纤维树脂复合片中以相互大致平行的方式,在与纤维方向正交的方向排列。
并且,多个单向纤维树脂复合片以彼此相邻的单向纤维树脂复合片的纤维方向交叉(例如正交)的方式层叠。
对于这样的单向纤维树脂复合片的每1层的拉伸强度,在纤维方向在拉伸方向上取向的状态时,例如为100MPa以上、优选为300MPa以上,并且例如为7000MPa以下。需要说明的是,拉伸强度可以根据上述拉伸试验,测定样品(单向纤维树脂复合片)的最大试验力(拉伸试验中的负载的最大值),根据最大试验力除以样品的截面积(厚度×宽度)来算出(以下同样)。
若各单向纤维树脂复合片的拉伸强度为上述下限以上,则能够更可靠地谋求加强片3对于金属板2的加强性的提高,能够更可靠地谋求加强结构体1的最大弯曲试验力的提高。
各单向纤维树脂复合片的厚度例如为0.01mm以上、优选为0.05mm以上,并且例如为0.5mm以下、优选为0.3mm以下。
多个单向纤维树脂复合片的个数(层叠数)例如为2个以上、优选为3个以上,并且例如小于10。
若多个单向纤维树脂复合片的个数(层叠数)为上述下限以上,则能够确保加强片3对于金属板2的加强性。若多个单向纤维树脂复合片的个数(层叠数)为上述上限以下,则能够减少多个单向纤维树脂复合片的层叠数,能够谋求表层31的制造成本的减少。
如图1所示地,粘接剂层32配置在芯材层30与凹部20的内表面之间。粘接剂层32将芯材层30粘接于凹部20的内表面。即,芯材层30借助粘接剂层32粘接于凹部20。粘接剂层32与第一面20A、第一角部20D、第二面20B、第二角部20E及第三面20C直接接触,沿着它们进行设置。粘接剂层32例如由公知的粘接剂或双面胶带形成。
作为形成粘接剂层32的粘接剂,可列举出例如环氧系粘接剂、聚氨酯系粘接剂、丙烯酸系粘接剂等。粘接剂可以单独使用或组合使用2种以上。
形成粘接剂层32的双面胶带例如具备基材和层叠于基材两面的上述粘接剂。作为形成粘接剂层32双面胶带,可列举出例如日东电工公司制的热固化双面胶带NA590等。粘接剂层32优选由双面胶带形成。
2.芯材层及表层的详细
接下来,对于芯材层30及表层31的详情进行说明。
芯材层30一体地具备沿着第一面20A的第一部分30A、沿着第二面20B的第二部分30B、沿着第一角部20D的第三部分30C、沿着第三面20C的第四部分30D、以及沿着第二角部20E的第五部分30E。即,第一部分30A、第二部分30B、第三部分30C、第四部分30D和第五部分30E是一体的。
第一部分30A相对于粘接剂层32位于第一面20A的相反侧。第一部分30A位于第一面20A与第一表层部分31A(后述)之间。第一部分30A是利用粘接剂层32粘接于第一面20A的芯材层30之中第一方向的一侧的部分,是在第二方向投影时与第一表层部分31A(后述)重叠的部分。
第二部分30B相对于粘接剂层32位于第二面20B的相反侧。第二部分30B位于第二面20B与第二表层部分31B(后述)之间。第二部分30B是利用粘接剂层32粘接于第二面20B的芯材层30之中第二方向的中央部分,是在第一方向投影时与第二表层部分31B(后述)重叠的部分。
第三部分30C配置在第一部分30A与第二部分30B之间。需要说明的是,在图1的扩大图中,为了方便,利用假想线区分第一部分30A、第二部分30B和第三部分30C。第三部分30C与第一部分30A和第二部分30B连续,更具体而言,与第一部分30A的第一方向的另一端部和第二部分30B的第二方向的一端部连续。第三部分30C在第一方向上位于比第一部分30A更靠近第一角部20D的附近,在第二方向上位于比第二部分30B更靠近第一角部20D的附近。第三部分30C位于第一角部20D与第三表层部分31C(后述)之间。
第三部分30C的沿着第二方向的厚度比第一部分30A的沿着第二方向的厚度更厚。更详细而言,第三部分30C的沿着第二方向的厚度在第一方向上,随着从第一部分30A的连续部分朝向第一方向的另一侧而变厚,然后,到达与第二部分30B的连续部分时成为固定。需要说明的是,第三部分30C的沿着第二方向的厚度是指:将加强结构体1在第一方向及第二方向上切断时的截面中的第三部分30C的第二方向的尺寸。
另外,第三部分30C的沿着第一方向的厚度比第二部分30B的沿着第一方向的厚度更厚。更详细而言,第三部分30C的沿着第一方向的厚度随着从第二部分30B的连续部分朝向第二方向的一侧而变厚,然后,到达与第一部分30A的连续部分时成为固定。需要说明的是,第三部分30C的沿着第一方向的厚度是指:将加强结构体1在第一方向及第二方向切断时的截面中的、第三部分30C的第一方向的尺寸。
第四部分30D相对于粘接剂层32位于第三面20C的相反侧。第四部分30D位于第三面20C与第四表层部分31D(后述)之间。第四部分30D相对于第一部分30A在第二方向的另一侧隔开间隔地定位。第四部分30D是利用粘接剂层32粘接于第三面20C的芯材层30之中第一方向的一侧的部分,是在第二方向投影时与第四表层部分31D(后述)重叠的部分。
第五部分30E配置在第二部分30B与第四部分30D之间。第五部分30E与第二部分30B和第四部分30D连续,更具体而言,与第二部分30B的第二方向的另一端部和第四部分30D的第一方向的另一端部连续。第五部分30E在第一方向上位于比第四部分30D更靠近第二角部20E的附近,在第二方向上位于比第二部分30B更靠近第二角部20E的附近。第五部分30E位于第二角部20E与第五表层部分31E(后述)之间。
第五部分30E的沿着第二方向的厚度比第四部分30D的沿着第二方向的厚度更厚。更详细而言,第五部分30E的沿着第二方向的厚度随着从第四部分30D的连续部分朝向第一方向的另一侧而变厚,然后,到达与第二部分30B的连续部分时成为固定。
另外,第五部分30E的沿着第一方向的厚度比第二部分30B的沿着第一方向的厚度更厚。更详细而言,第五部分30E的沿着第一方向的厚度随着从第二部分30B的连续部分朝向第二方向的另一侧而变厚,然后,到达与第四部分30D的连续部分时成为固定。第五部分30E具有与第三部分30C线对称的形状。
表层31一体地具备第一表层部分31A、第二表层部分31B、第三表层部分31C、第四表层部分31D、以及第五表层部分31E。
第一表层部分31A相对于第一面20A在第二方向上隔开间隔地定位。第一表层部分31A相对于第一部分30A位于第一面20A的相反侧,并配置在第一部分30A上。
第一表层部分31A在第一方向上延伸。需要说明的是,第一表层部分31A在第一方向上延伸包括:第一表层部分31A的延伸的方向与第一方向平行的情况;以及第一表层部分31A的延伸的方向相对于第一方向倾斜例如1°以上且30°以下的情况。即,第一表层部分31A的延伸的方向与第一方向所成的角的角度例如为0°以上且30°以下。
第二表层部分31B相对于第二面20B在第一方向上隔开间隔地定位。第二表层部分31B相对于第二部分30B位于第二面20B的相反侧,并配置在第二部分30B上。
第二表层部分31B在第二方向上延伸。需要说明的是,第二表层部分31B在第二方向上延伸包括:第二表层部分31B的延伸的方向与第二方向平行的情况;以及第二表层部分31B的延伸的方向相对于第二方向倾斜例如1°以上且30°以下的情况。即,第二表层部分31B的延伸的方向与第二方向所成的角的角度例如为0°以上且30°以下。
第三表层部分31C相对于第一角部20D在与第一方向及第二方向这两方向交叉的第三方向上隔开间隔地定位。第三表层部分31C相对于第三部分30C位于第一角部20D的相反侧,并配置在第三部分30C上。第三表层部分31C将第一表层部分31A与第二表层部分31B连结。更具体而言,第三表层部分31C将第一表层部分31A的第一方向的另一端部与第二表层部分31B的第二方向的一端部连结。
第三表层部分31C以从第三方向观察时跨越第一角部20D的方式在与第三方向正交的方向上延伸。详细而言,第三表层部分31C随着从第一方向的一侧朝向另一侧而从第二方向的一侧朝向另一侧倾斜。
第三表层部分31C的延伸的方向相对于第一方向比第一表层部分31A的延伸的方向显著倾斜。第三表层部分31C的延伸的方向与第一方向所成的角的角度例如为20°以上、优选为超过30°,并且例如小于90°。
另外,第三表层部分31C的延伸的方向相对于第二方向比第二表层部分31B的延伸的方向显著倾斜。第三表层部分31C的延伸的方向与第二方向所成的角的角度例如为20°以上、优选为超过30°,并且例如小于90°。
第二方向上的第一面20A与第三表层部分31C之间的间隔随着在第一方向上接近第一角部20D而相对于第二方向上的第一面20A与第一表层部分31A之间的间隔逐渐变大。
需要说明的是,第二方向上的第一面20A与第三表层部分31C之间的间隔是指:将加强结构体1在第一方向及第二方向切断时的截面中的、第一面20A与第三表层部分31C之间的间隔的尺寸。
第一方向上的第二面20B与第三表层部分31C之间的间隔随着在第二方向上靠近第一角部20D而相对于第一方向上的第二面20B与第二表层部分31B之间的间隔逐渐变大。
需要说明的是,第一方向上的第二面20B与第三表层部分31C之间的间隔是指:将加强结构体1在第一方向及第二方向切断时的截面中的、第二面20B与第三表层部分31C之间的间隔的尺寸。
第四表层部分31D相对于第三面20C在第二方向上隔开间隔地定位。第四表层部分31D相对于第四部分30D位于第三面20C的相反侧,并且配置在第四部分30D上。第四表层部分31D相对于第一表层部分31A在第二方向的另一侧隔开间隔地配置。
第四表层部分31D在第一方向上延伸。需要说明的是,第四表层部分31D在第一方向上延伸包括:第四表层部分31D的延伸的方向与第一方向平行的情况;以及第四表层部分31D的延伸的方向相对于第一方向倾斜例如1°以上且30°以下的情况。即,第四表层部分31D的延伸的方向与第一方向所成的角的角度例如为0°以上且30°以下。
第五表层部分31E相对于第二角部20E在与第一方向及第二方向这两方向交叉的方向上隔开间隔地定位。第五表层部分31E相对于第五部分30E位于第二角部20E的相反侧,并且配置在第五部分30E上。第五表层部分31E将第四表层部分31D与第二表层部分31B连结。更具体而言,第五表层部分31E将第四表层部分31D的第一方向的另一端部与第二表层部分31B的第二方向的另一端部连结。第五表层部分31E具有与第三表层部分31C线对称的形状。
第五表层部分31E的延伸的方向相对于第一方向比第四表层部分31D的延伸的方向显著倾斜。第五表层部分31E的延伸的方向与第一方向所成的角的角度例如为20°以上、优选超过30°,并且例如小于90°。
另外,第五表层部分31E的延伸的方向相对于第二方向比第二表层部分31B的延伸的方向显著倾斜。第五表层部分31E的延伸的方向与第二方向所成的角的角度例如为20°以上、优选为超过30°,并且例如小于90°。
3.加强结构体的制造方法
接下来,参照图2A~图3B,针对作为本发明的加强结构体的制造方法的第一实施方式的加强结构体1的制造方法进行说明。需要说明的是,图1的加强结构体1与图2A~图3B中制造的加强结构体1的方向相反。因此,图2A~图3B中,纸面下侧为第一方向的一侧,纸面上侧为第一方向的另一侧,纸面右侧为第二方向的一侧,纸面左侧为第二方向的另一侧。
加强结构体1的制造方法包括:准备加强片3的工序(图2A及图2B);准备金属板2的工序(图2C);将加强片3粘贴于金属板2的工序(图3A);以及将模具4从加强结构体1脱模的工序(图3B)。
在这样的加强结构体1的制造方法中,首先,如图2A所示地,准备具备芯材层30及表层31的加强片3。需要说明的是,将粘接于金属板2之前的加强片3作为粘接前加强片3X,与粘接于金属板2之后的加强片3相区分。另外,将粘接前加强片3X所具备的芯材层30作为粘接前芯材层30X,将粘接前加强片3X所具备的表层31作为粘接前表层31X。
粘接前加强片3X具有平板形状,具体而言,具有规定的厚度,在与所述厚度方向正交的规定方向上延伸,具有平坦的表面及平坦的背面。
粘接前加强片3X具备粘接前芯材层30X、粘接前表层31X、以及上述的粘接剂层32。另外,粘接前加强片3X优选为还具备脱模层33。
粘接前芯材层30X具有薄层形状,具有平坦的表面及平坦的背面。芯材层30至少含有上述的芯材树脂,优选为还含有上述的填充材料,根据需要还含有上述的任选成分。需要说明的是,粘接前芯材层30X所含的芯材树脂为热固化性树脂的情况下,期望为未固化状态。
粘接前芯材层30X其整体具有一定的厚度。粘接前芯材层30X的厚度例如为0.1mm以上、优选为1mm以上,并且例如为20mm以下、优选为10mm以下、进一步优选为2mm以下。
粘接前表层31X配置在粘接前芯材层30X的第一方向的一侧(厚度方向的一侧)。粘接前表层31X具有薄层形状,具有平坦的表面及平坦的背面。粘接前表层31X至少含有上述的多个纤维,优选为还含有上述的表层树脂,根据需要还含有上述的任选成分。需要说明的是,粘接前表层31X所含的表层树脂为热固化性树脂的情况下,期望为未固化状态。
粘接前表层31X的厚度例如为0.02mm以上、优选为0.15mm以上,并且例如为5mm以下、优选为1mm以下、进一步优选为0.5mm以下。
粘接剂层32配置在粘接前芯材层30X的第一方向的另一侧(厚度方向的另一侧)。
粘接剂层32的厚度例如为0.05mm以上、优选为0.1mm以上,并且例如为1mm以下、优选为0.5mm以下。
脱模层33相对于粘接前表层31X配置在粘接剂层32的相反侧。脱模层33在粘接前加强片3X用于制造加强结构体1的期间,为了保护粘接剂层32而可剥离地贴合于粘接剂层32的表面。
脱模层33的贴合面根据需要进行剥离处理。作为脱模层33的材料,可列举出例如聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等)、聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯等)、氟系树脂(例如聚四氟乙烯(PTFE)等)等树脂材料、树脂涂布纸等,可优选列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯。
需要说明的是,脱模层33也可以不设置于粘接剂层32的表面。该情况下,粘接剂层32露出。
另外,虽然未图示,但在粘接前表层31X的表面也可以设置脱模层。
接下来,如图2B所示地,根据需要,对粘接前加强片3X进行预备赋形。例如,利用具有对应于金属板2的形状的模具4,对粘接前加强片3X进行预备赋形。
模具4一体地具备基部40和突出部41。
基部40具有在第二方向上延伸的平板形状。突出部41从基部40朝向第一方向的另一侧突出。突出部41具有可插入金属板2的凹部20的形状,并且具有第一模具面41A、第二模具面41B、第三模具面41C、第四模具面41D、以及第五模具面41E。
第一模具面41A是突出部41的第二方向的一端面,与第一面20A对应在第一方向上延伸。第二模具面41B是突出部41的第一方向的另一端面,与第二面20B对应在第二方向上延伸。
第三模具面41C将第一模具面41A与第二模具面41B连结,在与第三方向(参照图1)正交的方向上延伸。详细而言,第三模具面41C将第一模具面41A的第一方向的另一端部和第二模具面41B的第二方向的一端部连结,随着从第一方向的另一侧朝向一侧而从第二方向的另一侧向一侧倾斜。
第四模具面41D是突出部41的第二方向的另一端面,与第三面20C对应在第一方向上延伸。第五模具面41E将第四模具面41D和第二模具面41B连结,在与第一方向及第二方向这两方向交叉的方向上延伸。详细而言,第五模具面41E将第四模具面41D的第一方向的另一端部和第二模具面41B的第二方向的另一端部连结,随着从第一方向的一侧朝向另一侧而从第二方向的另一侧向一侧倾斜。
并且,为了利用模具4对粘接前加强片3X进行预备赋形,以表层31位于突出部41侧的方式,将加强片3沿着突出部41按压,进行预备加热。
预备加热温度例如为30℃以上、优选为40℃以上,并且例如为120℃以下、优选为80℃以下。预备加热时间例如为15秒以上,并且例如为5分钟以下。
由此,加强片3被预备赋形为朝向第一方向的一侧开放的大致U字状。
然后,将脱模层33从粘接剂层32剥离,使粘接剂层32露出。
接下来,如图2C所示地,准备上述的金属板2。
接下来,如图3A所示地,以芯材层30位于凹部20的内表面(第一面20A、第一角部20D、第二面20B、第二角部20E及第三面20C)与表层31之间,并且表层31相对于凹部20的内表面(第一面20A、第一角部20D、第二面20B、第二角部20E及第三面20C)隔开间隔地定位的方式,将加强片3粘贴于金属板2。
更具体而言,首先,将加强片3加热至粘贴温度。
粘贴温度是潜在性固化剂实质上发生反应的温度以上,例如为80℃以上、优选为120℃以上,并且例如为250℃以下、优选为200℃以下。
然后,以加强片3及突出部41嵌入凹部20的方式,将金属板2朝向模具4按压。换言之,将加强片3利用具有与金属板2对应的形状的模具4朝向金属板2按压。
此时,粘接剂层32粘接于凹部20的内表面,并且芯材层30被金属板2按压,从而沿着凹部20的内表面(第一面20A、第一角部20D、第二面20B、第二角部20E及第三面20C)流动。
由此,在第一模具面41A与第一面20A之间形成第一部分30A,在第二模具面41B与第二面20B之间形成第二部分30B,在第一角部20D与第三模具面41C之间形成第三部分30C,在第四模具面41D与第三面20C之间形成第四部分30D,在第二角部20E与第五模具面41E之间形成第五部分30E。
换言之,以芯材层30中的、沿着第一角部20D的第三部分30C的沿着第二方向的厚度,比沿着第一面20A的第一部分30A的沿着第二方向的厚度更厚,且第三部分30C的沿着第一方向的厚度比沿着第二面20B的第二部分30B的沿着第一方向的厚度更厚的方式,芯材层30进行流动。
另外,第一表层部分31A以相对于第一面20A在第二方向上隔开间隔地定位,并在第一方向上延伸的方式配置,第二表层部分31B以相对于第二面20B在第一方向上隔开间隔地定位,并在第二方向上延伸的方式配置,第三表层部分31C相对于第一角部20D隔开间隔地配置,第四表层部分31D以相对于第三面20C在第二方向上隔开间隔地定位,并在第一方向上延伸的方式配置,第五表层部分31E相对于第二角部20E隔开间隔地配置。
并且,第二方向上的第一面20A与第三表层部分31C之间的间隔以随着在第一方向上接近第一角部20D而相对于第二方向上的第一面20A与第一部分30A之间的间隔逐渐变大的方式形成。
另外,第一方向上的第二面20B与第三表层部分31C之间的间隔以随着在第二方向上接近第一角部20D而相对于第一方向上的第二面20B与第二表层部分31B之间的间隔逐渐变大的方式形成。
换言之,以第二方向上的第一面20A与第三表层部分31C之间的间隔、以及、第一方向上的第二面20B与第三表层部分31C之间的间隔成为上述那样的方式来配置第三表层部分31C。
然后,将上述的粘贴温度保持规定的粘贴时间。
粘贴时间例如为1秒以上、优选为10秒以上,并且例如为60分钟以下、优选为30分钟以下。
由此,在粘接剂层32发生固化,并且芯材层30的芯材树脂及表层31的表层树脂分别在加热前为未固化状态的情况下,进行固化(成为固化状态)。
由此,将加强片3粘接于金属板2对金属板2进行加强,制造出具备金属板2和加强片3的加强结构体1。
然后,如图3B所示地,根据需要在将加强结构体1冷却后,从加强结构体1将模具4脱模。
在这种加强结构体1中,如图1所示地,表层31的第三表层部分31C相对于第一角部20D在第三方向上隔开间隔地定位,第二方向上的第一面20A与第三表层部分31C之间的间隔随着在第一方向上接近第一角部20D而相对于第二方向上的第一面20A与第一表层部分31A之间的间隔逐渐变大,并且,第一方向上的第二面20B与第三表层部分31C之间的间隔随着在第二方向上接近第一角部20D而相对于第一方向上的第二面20B与第二表层部分31B之间的间隔逐渐变大。
因此,加强片3能够以金属板2的第一角部20D为重点进行加强,进而能够谋求加强结构体1的强度的提高。
具体而言,加强结构体1的室温(23℃)中的最大弯曲试验力例如为10kN以上、优选为12kN以上。需要说明的是,最大弯曲试验力可以根据实施例所记载的方法来测定(以下同样)。
另外,芯材层30的第三部分30C沿着第一角部20D,第三部分30C的沿着第二方向的厚度比第一部分30A的沿着第二方向的厚度更厚,且第三部分30C的沿着第一方向的厚度比第二部分30B的沿着第一方向的厚度更厚。
即,位于第一角部20D的附近的第三部分30C比沿着第一面20A的第一部分30A及沿着第二面20B的第二部分30B这两部分更厚。
因此,加强片3能够更加以金属板2的第一角部20D为重点进行加强,进而能够可靠地谋求加强结构体1的强度的提高。
另外,芯材层30中,第一部分30A、第二部分30B、第三部分30C、第四部分30D及第五部分30E是一体的。因此,与芯材层30的各部分为分体的情况相比,能够谋求部件数量的减少。另外,能够谋求芯材层30的各部分的相对位置精度的提高,能够更稳定地以第一角部20D为重点进行加强。
另外,芯材层30的第五部分30E沿着第二角部20E,第五部分30E的沿着第二方向的厚度比第四部分30D的沿着第二方向的厚度更厚,且第五部分30E的沿着第一方向的厚度比第二部分30B的沿着第一方向的厚度更厚。
即,位于第二角部20E的附近的第五部分30E比沿着第三面20C的第四部分30D及沿着第二面20B的第二部分30B这两部分更厚。
因此,即使在金属板2具有第一角部20D及第二角部20E的情况下,加强片3也能够以第一角部20D及第二角部20E这两者为重点进行加强,进而能够进一步可靠地谋求加强结构体1的强度的提高。
另外,粘接剂层32配置在芯材层30与金属板2之间。因此,能够将芯材层30可靠地粘接于金属板2。其结果是,加强片3能够稳定地对金属板2进行加强。
另外,加强结构体1的制造方法中,如图3A所示地,在将加强片3粘贴于金属板2的工序中,以第二方向上的第一面20A与第三表层部分31C之间的间隔随着在第一方向上接近第一角部20D而相对于第二方向上的第一面20A与第一表层部分31A之间的间隔逐渐变大,且第一方向上的第二面20B与第三表层部分31C之间的间隔随着在第二方向上接近第一角部20D而相对于第一方向上的第二面20B与第二表层部分31B之间的间隔逐渐变大的方式,配置第三表层部分31C。
即,在将加强片3粘贴于金属板2的工序中,能够将表层31的第三表层部分31C如上所述地配置,因此能够顺利地制造强度得以提高的加强结构体1。
另外,在将加强片3粘贴于金属板2的工序中,使含有树脂的芯材层30流动,使沿着第一角部20D的第三部分30C的沿着第二方向的厚度比沿着第一面20A的第一部分30A的沿着第二方向的厚度更厚,且使第三部分30C的沿着第一方向的厚度比沿着第二面20B的第二部分30B的沿着第一方向的厚度更厚。
因此,本发明的方法简单,并且能够将芯材层30的第三部分30C以具有上述厚度的方式顺利地形成。
另外,模具4的第三模具面41C将第一模具面41A与第二模具面41B连结,在与第一角部20D和第三表层部分31C对置的第三方向交叉的方向上延伸。
因此,利用模具4将加强片3朝向金属板2按压时,在第一角部20D与第三模具面41C之间能够确保用于配置第三表层部分31C的间隔。其结果,在将加强片3粘贴于金属板2的工序中,能够将第三表层部分31C如上所述地顺利地配置。
<第二实施方式>
接下来,参照图4,对于作为本发明的加强结构体的第二实施方式的加强结构体10进行说明。需要说明的是,对于与上述第一实施方式同样的构件及工序,标注相同的参照符号,并省略其详细说明。
加强结构体1中,如图1所示地具备粘接剂层32,但本发明的加强结构体也可以不具备粘接剂层。对于加强结构体10,如图4所示地,不具备粘接剂层32,芯材层30与凹部20的内表面(第一面20A、第一角部20D、第二面20B、第二角部20E及第三面20C的各自)直接接触。
根据这样的第二实施方式,芯材层30与凹部20的内表面直接接触,因此,与具备粘接剂层32的构成相比,能够谋求部件数量的减少,并且,能够以芯材层30(第一部分30A、第二部分30B、第三部分30C、第四部分30D及第五部分30E的各自)可靠地沿着凹部20的内表面(第一面20A、第二面20B、第一角部20D、第三面20C及第二角部20E的各自)的方式配置。
根据这样的第二实施方式,也能够发挥与第一实施方式同样的作用效果。
<第三实施方式>
接下来,参照图5,对作为本发明的加强结构体的第三实施方式的加强结构体11进行说明。需要说明的是,对于与上述第一实施方式同样的构件及工序,标注相同的参照符号,并省略其详细说明。
在加强结构体1中,如图1所示地,在第一角部20D处,第一面20A的第一方向的另一端部与第二面20B的第二方向的一端部形成大致90°的角,但第一角部的构成不限于此。
在加强结构体11中,如图5所示地,第一角部20D具有圆弧形状。详细而言,第一角部20D从第一面20A的第一方向的另一端部连续,随着朝向第一方向的另一侧而朝向第二方向的另一侧弯曲,并与第二面20B的第二方向的一端部连接。另外,与第一角部20D同样地,第二角部20E也可以具有圆弧形状。
根据这样的第三实施方式,也能够发挥与第一实施方式同样的作用效果。
<第四实施方式>
接下来,参照图6,对作为本发明的加强结构体的第四实施方式的加强结构体12进行说明。需要说明的是,对于与上述第一实施方式同样的构件及工序,标注相同的参照符号,并省略其详细说明。
在第一实施方式~第三实施方式中,第三部分30C沿着第一角部20D,第三部分30C借助粘接剂层32而密合于第一角部20D,但本发明不限于此。
第四实施方式中,第三部分30C不沿着第一角部20D,在第一角部20D与第三部分30C(详细而言,为粘接剂层32)之间形成间隔S。另外,第三部分30C的厚度(第三方向上的厚度)与第一部分30A的第二方向上的厚度、及、第二部分30B的第一方向上的厚度大致相同。
即使是这样的第四实施方式,如上所述地,若以第二方向上的第一面20A与第三表层部分31C之间的间隔、及、第一方向上的第二面20B与第三表层部分31C之间的间隔各自随着接近第一角部20D而逐渐变大的方式构成,则能够发挥与上述第一实施方式同样的作用效果。需要说明的是,从加强结构体1的强度提高的观点出发,更优选第一实施方式。
另外,与上述同样地,也可以在第二角部20E与第五部分30E之间形成间隔。
<变形例>
在以下的各变形例中,对于与上述第一实施方式同样的构件及工序,标注相同的参照符号,并省略其详细说明。
第一实施方式中,如图2A所示地,粘接前芯材层30X在其整体中具有固定的厚度,但粘接前芯材层30X不限于此。
如图7所示地,粘接前芯材层30X也可以具备厚壁部35、以及薄壁部36。
厚壁部35位于粘接前芯材层30X中的第二方向的中央。厚壁部35的厚度比薄壁部36更厚。薄壁部36相对于厚壁部35位于第二方向的两侧。
粘接前加强片3X具备这样的粘接前芯材层30X的情况下,在将加强片3粘贴于金属板2的工序中,如参照图3A那样地,厚壁部35被凹部20的第二面20B与突出部41的第二模具面41B夹持,厚壁部35的一部分顺利地朝向第一角部20D与第三模具面41C之间的间隔、及/或、第二角部20E与第五模具面41E之间的间隔流动。
由此,能够顺利地形成第三部分30C和/或第五部分30E。
另外,在第一实施方式中,第一面20A、第二面20B及第三面20C沿直线状延伸,但这些各面的形状不限于此,也可以弯曲。
另外,第一实施方式中,第一表层部分31A、第二表层部分31B、第三表层部分31C、第四表层部分31D及第五表层部分31E沿直线状延伸,但这些各部分的形状不限于此,也可以弯曲。
另外,第一实施方式中,加强片3与凹部20的内表面的整体粘接,但加强片3的粘接区域不限于此,也可以以凹部20的内表面的一部分(例如,第一面20A和/或第三面20C的第一方向的一侧部分等)露出的方式,将加强片3粘接于凹部20的内表面。例如,第一实施方式中,加强片3的端面与凸缘部21的第一方向的一个面是共面,但加强片3的端面也可以相对于凸缘部21的第一方向的一个面位于第一方向的另一侧。
另外,第一实施方式中,金属板2具有截面帽形状,但金属板2的形状不限于此,也可以为仅具有第一面20A、第二面20B及第一角部20D的截面L字形状。
另外,第一实施方式~第四实施方式中,作为被粘物的一例可列举出金属板2,但被粘物不限于此,可列举出例如混凝土等。
另外,也可以在表层31与芯材层30之间、及/或、粘接剂层32与芯材层30之间配置基材。作为基材,可列举出例如玻璃布、碳布、合成树脂无纺布(例如,聚丙烯树脂无纺布、聚乙烯树脂无纺布、酯系树脂无纺布等)、金属箔、短纤维的碳纤维、短纤维的玻璃纤维、聚酯膜等。
另外,也可以在表层31与芯材层30之间配置与粘接剂层32同样地构成的粘接剂层。
根据这些变形例,也可以发挥与第一实施方式同样的作用效果。
另外,第一实施方式~第四实施方式及变形例可以适宜组合。
实施例
以下示出实施例及比较例,对本发明更具体地进行说明。需要说明的是,本发明不受实施例及比较例的任何限定。另外,以下的记载中所用的配合比例(含有比例)、物性值、参数等具体的数值可以替换为在上述的“具体实施方式”中记载的、与它们对应的配合比例(含有比例)、物性值、参数等相应记载的上限(以“以下”、“小于”的形式定义的数值)或下限(以“以上”、“超过”的形式定义的数值)。
(实施例1)
1.表层的准备
准备4张具备以在相同的纤维方向上延伸且相互大致平行的方式在与纤维方向正交的方向上排列的多个碳纤维(CFUD、纤维单位面积重量100g/m2)、以及浸渗至多个碳纤维的环氧树脂(表层树脂,含有比例为33质量%)的单向纤维树脂复合片(东丽公司制、厚度0.10mm)。需要说明的是,各单向纤维树脂复合片的拉伸强度在表层树脂为固化状态时为2500MPa。
然后,将多个单向纤维树脂复合片以彼此相邻的单向纤维树脂复合片的纤维方向正交的方式层叠。然后,以从厚度方向的外侧夹持多个单向纤维树脂复合片的方式进行压制,制备表层(粘接前表层)。
2.芯材层的准备
将未改性环氧树脂(芯材树脂、未固化状态、商品名:JER 828、环氧当量184g/eq~194g/eq、三菱化学公司制)40质量份、第一CTBN改性环氧树脂(芯材树脂、未固化状态、商品名:EPR2000、环氧当量215g/eq、ADEKA公司制)23质量份、第二CTBN改性环氧树脂(芯材树脂、未固化状态、商品名:HypoxRA840、环氧当量350g/eq、CVCSpecialty Chemicals公司制)37质量份、填充材料(碳酸钙)321质量份、第一潜在性固化剂(脲系化合物、商品名:DCMU-99、保土谷化学工业公司制)2质量份、以及第二潜在性固化剂(双氰胺、商品名:DDA-50、CVCSpecialty Chemicals公司制)5质量份利用混合辊进行混炼,制备树脂组合物。
然后,将树脂组合物形成为图7所示的具有厚壁部的芯材层(粘接前芯材层)。芯材层具备位于第二方向的中央的厚壁部、以及位于其周围的薄壁部。需要说明的是,芯材层中的芯材树脂为未固化状态。
3.粘接剂层的准备
将以下各成分进行配合,利用混合辊进行混炼,由此制备混炼物(热固化性树脂组合物)。需要说明的是,该混炼中,首先将环氧树脂、橡胶改性环氧树脂、填充材料、韧性赋予剂用被加热至120℃的混合辊进行混炼,然后,将该混炼物冷却至60~100℃,进而加入潜在性固化剂,利用混合辊进行混炼,得到混炼物。
双酚A型环氧树脂(商品名:Epikote(注册商标)#834、环氧当量270g/eq.、三菱化学公司制)···50质量份、
液状CTBN改性环氧树脂(商品名:EPR1415-1、环氧当量400g/eq.、ADEKA公司制)···35质量份、
固形CTBN改性环氧树脂(商品名:HypoxRK84L、环氧当量1200~1800g/eq.、CVCSpecialty Chemicals公司制)···15质量份、脲系化合物:3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲(商品名:DCMU、保土谷化学公司制)···2质量份、
双氰胺(商品名:DDA-50、CVC Specialty Chemicals公司制)···5质量份、
疏水性二氧化硅:二甲基硅油表面处理二氧化硅(商品名:AEROJIL RY200、平均粒径12μm、日本Aerosil公司制)···2质量份、
玻璃粉末:玻璃粉(商品名:PF70E-001、比重2.58、平均纤维长度10.5μm、日东纺公司制)···20质量份
接下来,将所得的混炼物在用剥离纸夹持的状态下通过压制成形而压延至厚度0.1mm来形成热固化树脂层。
然后,将热固化树脂层的一个面的剥离纸剥离,在厚度130μm的无纺布(商品名:8004,日精公司制)的两面,利用热压(50℃)来贴合热固化树脂层,使热固化树脂层及基材的合计厚度成为0.2mm,由此准备双面胶带。
4.表层及粘接剂层对于芯材层的粘贴
接下来,在芯材层的表面配置表层,以表层朝向芯材层的方式进行压制。由此,将表层粘贴于芯材层。
另外,在芯材层的背面配置双面胶带,以双面胶带朝向芯材层的方式进行压制。由此,将双面胶带粘贴于芯材层,形成粘接剂层。
通过以上,准备了具备芯材层、表层、以及粘接剂层的加强片(粘接前加强片)。
5.金属板的准备
另外,准备具有图2C所示的截面帽形状的金属板。金属板的厚度为0.8mm。另外,金属板的第一方向的尺寸(凹部的深度方向的尺寸)为20mm,金属板的第二方向的尺寸(包含凸缘部及凹部的尺寸)为60mm,金属板的与第一方向及第二方向这两方向正交的方向的尺寸为150mm。另外,金属板的凹部的第二方向的尺寸为30mm。
6.加强片对于金属板的粘贴
首先,如图2B所示地,将加强片加热至60℃(预备加热温度),利用具有与凹部对应形状的模具进行预备赋形。模具具有图2B所示的形状,具有第一模具面、第二模具面、第三模具面、第四模具面及第五模具面。
接下来,如图3A所示地,将经预备赋形的加强片加热至175℃(粘贴温度)后,以加强片嵌入凹部的方式,将金属板朝向模具按压。
接下来,将175℃(粘贴温度)保持150秒钟,利用热风干燥机以175℃加热35分钟,使粘接剂、芯材树脂、以及表层树脂固化。
由此,将加强片粘接至凹部的内表面(第一面、第二面、第三面、第一角部及第二角部),制造加强结构体。然后,从加强结构体将模具脱模。
实施例1的加强结构体具有与图1所示的第一实施方式相同的构成。
(实施例2)
如图2A所示地,除了芯材层(粘接前芯材层)在其整体中具有固定的厚度,不具有厚壁部以外,与实施例1同样地制造加强结构体。需要说明的是,芯材层的厚度与实施例1中的芯材层的薄壁部的厚度相同。
实施例2的加强结构体具有与图6所示的第四实施方式相同的构成。
(比较例1)
模具不具有第三模具面及第五模具面,第一模具面与第二模具面直接连接,第二模具面与第四模具面直接连接,除此以外,与实施例1同样地制造加强结构体。
在比较例1的加强结构体中,表层的整体相对于凹部的内表面(第一面、第二面及第三面)隔开固定(相同宽度)的间隔地定位。
(比较例2)
准备12张上述单向纤维树脂复合片,将这些单向纤维树脂复合片以彼此相邻的单向纤维树脂复合片的纤维方向正交的方式层叠。然后,将多个单向纤维树脂复合片以从厚度方向的外侧夹持的方式进行压制,制备表层。
接下来,将上述双面胶带粘贴于表层,准备具备表层和粘接剂层但不具备芯材层的加强片。
接下来,与实施例1同样地,将加强片粘接于凹部的内表面,制造加强结构体。
评价
(最大弯曲试验力的测定)
将在各实施例及各比较例中得到的加强结构体的最大弯曲试验力(弯曲试验中的负载的最大值)利用弯曲试验机(商品名:TECHNOGRAPH TG-100kN(测压元件:TC3D-100kN)、Minebea公司制)在下述试验条件下进行测定。
试验条件:3点弯曲方式,支点间距离=100mm、试验速度5mm/min、室温(23℃)
其结果示于以下。
实施例1:12.7kN、实施例2:11.9kN、比较例1:9.9kN、比较例2:7.8kN
需要说明的是,上述发明作为本发明的例示的实施方式而提供,其只不过是例示,并不做限定性解释。对于本技术领域的本领域技术人员显而易见的本发明的变形例也包括在后述权利要求的范围中。
产业上的可利用性
本发明的加强结构体能够应用于各种产业制品所使用的被粘物的加强,例如,合适地用于运输机械所用的金属板、家电制品所用的金属板等的加强。本发明的加强结构体的制造方法能够应用于各种产业制品,例如,合适地用于运输机械、家电制品等。
附图标记说明
1 加强结构体
2 金属板
3 加强片
4 模具
10 加强结构体
11 加强结构体
12 加强结构体
20A 第一面
20B 第二面
20C 第三面
20D 第一角部
20E 第二角部
30 芯材层
30A 第一部分
30B 第二部分
30C 第三部分
30D 第四部分
30E 第五部分
31 表层
31A 第一表层部分
31B 第二表层部分
31C 第三表层部分
32 粘接剂层
41A 第一模具面
41B 第二模具面
41C 第三模具面

Claims (9)

1.一种加强结构体,其特征在于,其具备:
被粘物;以及
粘接于所述被粘物而将所述被粘物进行加强的加强片,
所述被粘物具备:
在第一方向上延伸的第一面;
在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸的第二面;以及
将所述第一面与所述第二面连结的第一角部,
所述加强片具备:
含有多个纤维,且相对于所述第一面、所述第二面及所述第一角部隔开间隔而定位的表层;以及
含有树脂,且配置在所述表层与所述被粘物之间的芯材层,
所述表层具备:
相对于所述第一面在所述第二方向上隔开间隔而定位,并且在所述第一方向上延伸的第一表层部分;
相对于所述第二面在所述第一方向上隔开间隔而定位,并且在所述第二方向上延伸的第二表层部分;
相对于所述第一角部在与所述第一方向及所述第二方向这两个方向交叉的第三方向上隔开间隔而定位,并且将所述第一表层部分和所述第二表层部分连结的第三表层部分,
所述第二方向上的所述第一面与所述第三表层部分之间的间隔随着在所述第一方向上接近所述第一角部而相对于所述第二方向上的所述第一面与所述第一表层部分之间的间隔逐渐变大,并且
所述第一方向上的所述第二面与所述第三表层部分之间的间隔随着在所述第二方向上接近所述第一角部而相对于所述第一方向上的所述第二面与所述第二表层部分之间的间隔逐渐变大。
2.根据权利要求1所述的加强结构体,其特征在于,所述芯材层具备:
沿着所述第一面的第一部分;
沿着所述第二面的第二部分;以及
沿着所述第一角部的第三部分,
所述第三部分的沿着所述第二方向的厚度比所述第一部分的沿着所述第二方向的厚度更厚,且所述第三部分的沿着所述第一方向的厚度比所述第二部分的沿着所述第一方向的厚度更厚。
3.根据权利要求2所述的加强结构体,其特征在于,所述第一部分、所述第二部分及所述第三部分是一体的。
4.根据权利要求2或3所述的加强结构体,其特征在于,所述被粘物还具备:
在所述第二方向上与所述第一面隔开间隔地对置的第三面;以及
将所述第三面与所述第二面连结的第二角部,
所述芯材层还具备:
沿着所述第三面的第四部分;以及
沿着所述第二角部的第五部分,
所述第五部分的沿着所述第二方向的厚度比所述第四部分的沿着所述第二方向的厚度更厚,且所述第五部分的沿着所述第一方向的厚度比所述第二部分的沿着所述第一方向的厚度更厚。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的加强结构体,其特征在于,还具备配置在所述芯材层与所述被粘物之间的粘接剂层。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的加强结构体,其特征在于,所述芯材层与所述第一面、所述第二面及所述第一角部分别直接接触。
7.一种加强结构体的制造方法,其特征在于,包括以下工序:
准备具备含有树脂的芯材层和配置在所述芯材层的厚度方向的一侧且含有多个纤维的表层的加强片的工序;
准备具备在第一方向上延伸的第一面、在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸的第二面、以及将所述第一面与所述第二面连结的第一角部的被粘物的工序;以及
以所述芯材层位于所述被粘物与所述表层之间,且所述表层相对于所述第一面、所述第二面及所述第一角部隔开间隔地定位的方式,将所述加强片粘贴于所述被粘物的工序,
在将所述加强片粘贴于所述被粘物的工序中,
将所述表层中的第一表层部分以相对于所述第一面在所述第二方向上隔开间隔地定位并且在所述第一方向上延伸的方式配置,
将所述表层中的第二表层部分以相对于所述第二面在所述第一方向上隔开间隔地定位并且在所述第二方向上延伸的方式配置,
将所述表层中的第三表层部分相对于所述第一角部在与所述第一方向及所述第二方向这两个方向交叉的第三方向上隔开间隔地配置,
按照所述第二方向上的所述第一面与所述第三表层部分之间的间隔随着在所述第一方向上接近所述第一角部而相对于所述第二方向上的所述第一面与所述第一表层部分之间的间隔逐渐变大,且所述第一方向上的所述第二面与所述第三表层部分之间的间隔随着在所述第二方向上接近所述第一角部而相对于所述第一方向上的所述第二面与所述第二表层部分之间的间隔逐渐变大的方式,配置所述第三表层部分。
8.根据权利要求7所述的加强结构体的制造方法,其特征在于,在将所述加强片粘贴于所述被粘物的工序中,
以所述芯材层中的沿着所述第一角部的第三部分的沿着所述第二方向的厚度比沿着所述第一面的第一部分的沿着所述第二方向的厚度更厚,且所述第三部分的沿着所述第一方向的厚度比沿着所述第二面的第二部分的沿着所述第一方向的厚度更厚的方式,使所述芯材层流动。
9.根据权利要求7或8所述的加强结构体的制造方法,其特征在于,在将所述加强片粘贴于所述被粘物的工序中,将所述加强片利用具有与所述被粘物相对应的形状的模具朝向所述被粘物进行按压,
所述模具具备:
与所述第一面对应并在所述第一方向上延伸的第一模具面;
与所述第二面对应并在所述第二方向上延伸的第二模具面;以及
将所述第一模具面与所述第二模具面连结并且在与所述第三方向交叉的方向上延伸的第三模具面。
CN201880074577.3A 2017-11-27 2018-10-31 加强结构体和加强结构体的制造方法 Pending CN111356582A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-226984 2017-11-27
JP2017226984 2017-11-27
PCT/JP2018/040562 WO2019102810A1 (ja) 2017-11-27 2018-10-31 補強構造体および補強構造体の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111356582A true CN111356582A (zh) 2020-06-30

Family

ID=66631488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880074577.3A Pending CN111356582A (zh) 2017-11-27 2018-10-31 加强结构体和加强结构体的制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11964439B2 (zh)
EP (1) EP3718758A4 (zh)
JP (1) JP7083356B2 (zh)
CN (1) CN111356582A (zh)
WO (1) WO2019102810A1 (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008168489A (ja) * 2007-01-10 2008-07-24 Toyota Motor Corp Frp中空構造体の製造方法
CN102712172A (zh) * 2010-01-18 2012-10-03 住友电气工业株式会社 复合构件
CN103085293A (zh) * 2011-10-28 2013-05-08 本特勒尔汽车技术有限公司 用于制造汽车混合构件的方法和汽车混合构件
JP2015048042A (ja) * 2013-09-04 2015-03-16 本田技研工業株式会社 Cfrp製筒状部材およびcfrp製筒状部材の製造方法
CN104708890A (zh) * 2013-12-17 2015-06-17 波音公司 接合组件的系统和方法
WO2016129360A1 (ja) * 2015-02-12 2016-08-18 本田技研工業株式会社 樹脂補強金属部品
CN106103060A (zh) * 2014-03-13 2016-11-09 爱信高丘株式会社 复合结构及其制造方法
CN106132672A (zh) * 2014-04-14 2016-11-16 三菱丽阳株式会社 长条结构构件以及使用了其的结构构件复合体
CN106132696A (zh) * 2014-03-13 2016-11-16 爱信高丘株式会社 复合结构及其制造方法
CN106414066A (zh) * 2014-06-04 2017-02-15 布莱特利特结构公司 增强复合结构

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5043127A (en) * 1986-10-22 1991-08-27 Schreiner Luchtvaart Groep B.V. Method of making a shaped article from a sandwich construction
FR2664852B1 (fr) 1990-07-17 1994-05-13 Propulsion Ste Europeenne Procede de realisation de preformes fibreuses formees par un empilement de strates comportant de petits rayons de courbure pour la fabrication de pieces en materiau composite.
CA2445930C (en) * 2001-11-27 2009-09-29 Kikuchi Co., Ltd. Press molding and its high frequency quenching method and its high frequency quenching system
NL1033895C2 (nl) 2007-05-25 2008-11-28 Fits Holding B V Werkwijze voor het vervaardigen van een voorwerp uit een sandwichstructuur met een verstevigde hoek en een dergelijk voorwerp.
JP2010058394A (ja) 2008-09-04 2010-03-18 Nitto Denko Corp 鋼板補強シートおよびその製造方法
JP5272623B2 (ja) 2008-09-30 2013-08-28 マツダ株式会社 自動車車体の製造方法
US8074694B2 (en) * 2009-05-28 2011-12-13 The Boeing Company Stringer transition method
US8714485B2 (en) * 2009-12-15 2014-05-06 The Boeing Company Method of fabricating a hat stringer
EP2617509B1 (en) 2010-09-16 2023-04-26 Nippon Steel Corporation Formed member and manufacturing method thereof
JP5574534B2 (ja) * 2010-12-28 2014-08-20 株式会社Sumco 複合ルツボ
US8771575B2 (en) * 2011-07-27 2014-07-08 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Methods and systems for forming reinforced composite articles having variable thickness corners
EP2752442A4 (en) 2011-08-31 2015-01-28 Teijin Ltd MOLDED BODY HAVING SURFACE SURFACE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
US9120276B2 (en) * 2012-07-25 2015-09-01 The Boeing Company Laminated composite bending and stiffening members with reinforcement by inter-laminar metal sheets
WO2014069124A1 (ja) * 2012-11-02 2014-05-08 旭有機材工業株式会社 樹脂組成物及びそれを用いて得られる、炭素繊維強化複合材料の前駆体、炭素繊維強化複合材料並びに炭素繊維強化炭素材料
US9284035B2 (en) * 2012-12-28 2016-03-15 Embraer S.A. Composite tubular-reinforced integrated structural panels with mutually intersecting stiffeners and fabrication processes
JP5810201B2 (ja) * 2013-09-27 2015-11-11 積水化成品工業株式会社 繊維強化複合体、輸送機器構成用部材及び繊維強化複合体の製造方法
JP5975058B2 (ja) * 2014-04-15 2016-08-23 トヨタ自動車株式会社 ピラー構造及び車両側部構造
JP6344126B2 (ja) 2014-08-05 2018-06-20 スズキ株式会社 センターピラー構造
CN107405863B (zh) 2015-04-08 2020-01-21 日东电工株式会社 片材、使用该片材的被粘物的防潮方法和使用该片材的金属板的防腐蚀方法
US9926066B2 (en) * 2015-10-14 2018-03-27 The Boeing Company Corner tension fitting
US10717240B2 (en) * 2017-10-19 2020-07-21 The Boeing Company Method for making a hat stiffener pre-form with under-cut chamfered flange

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008168489A (ja) * 2007-01-10 2008-07-24 Toyota Motor Corp Frp中空構造体の製造方法
CN102712172A (zh) * 2010-01-18 2012-10-03 住友电气工业株式会社 复合构件
CN103085293A (zh) * 2011-10-28 2013-05-08 本特勒尔汽车技术有限公司 用于制造汽车混合构件的方法和汽车混合构件
JP2015048042A (ja) * 2013-09-04 2015-03-16 本田技研工業株式会社 Cfrp製筒状部材およびcfrp製筒状部材の製造方法
CN104708890A (zh) * 2013-12-17 2015-06-17 波音公司 接合组件的系统和方法
CN106103060A (zh) * 2014-03-13 2016-11-09 爱信高丘株式会社 复合结构及其制造方法
CN106132696A (zh) * 2014-03-13 2016-11-16 爱信高丘株式会社 复合结构及其制造方法
CN106132672A (zh) * 2014-04-14 2016-11-16 三菱丽阳株式会社 长条结构构件以及使用了其的结构构件复合体
US20170030079A1 (en) * 2014-04-14 2017-02-02 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Long structural member and structural member complex using same
CN106414066A (zh) * 2014-06-04 2017-02-15 布莱特利特结构公司 增强复合结构
WO2016129360A1 (ja) * 2015-02-12 2016-08-18 本田技研工業株式会社 樹脂補強金属部品

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨文彬: "《机械结构设计准则及实例》", 31 December 1997, 机械工业出版社 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP7083356B2 (ja) 2022-06-10
EP3718758A4 (en) 2021-07-28
US20200298501A1 (en) 2020-09-24
US11964439B2 (en) 2024-04-23
JPWO2019102810A1 (ja) 2020-12-17
WO2019102810A1 (ja) 2019-05-31
EP3718758A1 (en) 2020-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018124215A1 (ja) 金属-繊維強化樹脂材料複合体、その製造方法及び接着シート
US9783704B2 (en) Double-sided adhesive tape
WO2012073775A1 (ja) 金属複合体の製造方法および電子機器筐体
KR20190134621A (ko) 금속-섬유 강화 수지 재료 복합체 및 그의 제조 방법
JP2012183820A (ja) 電子機器筐体
US11453199B2 (en) Laminate and reinforcing sheet
EP3974465A1 (en) Fiber-reinforced resin substrate, integrated molded article, and method for manufacturing fiber-reinforced resin substrate
CN111356582A (zh) 加强结构体和加强结构体的制造方法
CN113825788A (zh) 预浸料坯、层叠体及成型品
JP7287894B2 (ja) 補強シート、補強部材、補強キット、補強シートの製造方法および補強部材の製造方法
KR20210144717A (ko) 경화형 점접착 시트, 및 경화형 점접착 시트의 제조 방법
JP7088433B1 (ja) プリプレグ、成形体および一体化成形体
JP6158991B2 (ja) 両面接着テープ
CN114761468A (zh) 预浸料坯、层叠体及一体化成型品
CN114787252A (zh) 预浸料坯、层叠体及一体化成型品

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200630

RJ01 Rejection of invention patent application after publication