ES2443169T3

ES2443169T3 - Estructura de tipo sándwich y artículo formado integrado que la utiliza

Info

Publication number: ES2443169T3
Application number: ES12005970T
Authority: ES
Inventors: Masato Honma; Atsuki Tsuchiya; Yoshiki Takebe; Syuji Ishikawa
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2004-09-07
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2014-02-18
Anticipated expiration: 2025-09-07
Also published as: US20090117366A1; TWI353303B; KR101204351B1; JPWO2006028107A1; TW200621499A; CN101010188A; EP1803551A4; KR20070049639A; WO2006028107A1; EP2527139B1; ES2435073T3; CN101010188B; EP1803551B1; EP2527139A1; EP1803551A1; JP5034502B2

Abstract

Estructura de tipo sándwich (III) (8), que comprende un componente de núcleo (I) (6, 11) y un componentereforzado con fibras (II) (7, 12) compuesto por fibras de refuerzo continuas (A) (15) y una resina de matriz (B) (16), ydispuesto en ambas superficies de dicho componente de núcleo (I) (6, 11), en la que dicho componente de núcleo (I)(6, 11) tiene huecos, un grosor comprendido entre 0,1 mm y 1,5 mm y un peso específico comprendido entre 0,01 y1,2; y la fuerza adhesiva entre dicho componente de núcleo (I) (6, 11) y dichos componentes reforzados con fibra (II)(7, 12), medida según la norma ASTM D 3846, es de 1 MPa o mayor, en la que dicho componente de núcleo (I) (6,11) está formado por una resina poliolefínica, y en la que se dispone una capa de resina poliolefínica modificada (14)entre dicho componente de núcleo (I) (6, 11) y dichos componentes reforzados con fibra (II) (7, 12), y en la que,además, una resina poliolefínica modificada que constituye dicha capa de resina poliolefínica modificada (14) seimpregna en haces de dichas fibras de refuerzo (A) (15) utilizadas en dicho componente reforzado con fibras (II) (7,12).

Description

Estructura de tipo sándwich y artículo formado integrado que la utiliza

SECTOR TÉCNICO

La presente invención se refiere a un estructura de tipo sándwich con una ligereza, delgadez y rigidez excelentes. Más concretamente, una estructura de tipo sándwich, según la presente invención, presenta un componente reforzado con fibra dispuesto sobre cada una de las dos superficies de un determinado componente de núcleo y tiene propiedades especialmente excelentes de ligereza y delgadez.

Además, la presente invención se refiere a un artículo formado integralmente, en el que se integran un miembro que tiene forma plana y que comprende la estructura de tipo sándwich, y otro miembro con una forma que varía en la dirección del grosor. El artículo formado integralmente se puede utilizar preferentemente para aparatos eléctricos y electrónicos, equipos de ofimática, electrodomésticos, equipos médicos, piezas de automóvil, piezas de avión, materiales de construcción, etc.

TÉCNICA ANTERIOR

Con frecuencia se utilizan plásticos reforzados con fibra (PRF), reforzados con un grupo de fibras de refuerzo continuas, como materiales de estructuras que requieren ligereza y propiedades mecánicas para aplicaciones como aparatos de transporte, incluidos aviones, automóviles, vehículos de dos ruedas y bicicletas, artículos deportivos, incluidos raquetas, palos de golf y cañas de pescar, estructuras arquitectónicas, incluidos materiales de refuerzo a prueba de terremotos, etc.

Como estructura ligera con propiedades mecánicas suficientes, se conoce una estructura de tipo sándwich en la que se dispone un componente de PRF sobre cada una de las superficies de un componente de núcleo ligero. Para reducir el peso de la estructura, se utiliza selectivamente un componente ligero de núcleo, utilizándose con frecuencia, como componente de núcleo, un núcleo de balsa, un núcleo de nido de abeja, un núcleo de espuma de uretano, etc. Además, dichas estructuras de tipo sándwich están diseñadas para satisfacer las propiedades mecánicas requeridas en la práctica y son ampliamente utilizadas como materiales estructurales secundarios de aviones y también como elementos de automóvil, elementos arquitectónicos, elementos de paneles, etc.

El documento de patente 1 da a conocer una estructura de tipo sándwich que presenta una espuma de resina termoendurecible como núcleo, considerándose dicha estructura útil como material arquitectónico ligero y de rigidez elevada. El documento de patente 2 da a conocer un panel de automóvil que comprende un panel de tipo sándwich y un refuerzo. El documento de patente 3 da a conocer un cuerpo para un aparato eléctrico o electrónico que se obtiene mediante la formación de una lámina multicapa de tipo sándwich.

Sin embargo, en estas estructuras de tipo sándwich, resulta difícil satisfacer los requisitos de delgadez y ligereza, y existe un límite para la producción en masa de un artículo de forma compleja con paredes delgadas. La estructura de tipo sándwich del documento de patente 1 no se puede utilizar para formar un artículo de forma compleja, ya que es una placa conformada. El panel de automóvil del documento de patente 2 puede tener cierta forma uniéndole un refuerzo, pero su aplicación a artículos moldeados grandes está limitada y no resulta adecuado para la producción en masa de un artículo de forma compleja con paredes delgadas.

La delgadez de una estructura de tipo sándwich se ve muy afectada por el grosor de su núcleo. Sin embargo, en una estructura de tipo sándwich convencional, el componente de núcleo generalmente tiene cierto grosor para potenciar el efecto de aumento de la rigidez, y todavía no se ha propuesto ningún componente de núcleo que satisfaga a la vez los requisitos de ligereza y delgadez y que tenga un excelente carácter práctico. En los componentes de núcleo convencionales conocidos, tales como un núcleo de balsa, un núcleo de nido de abeja o un núcleo de espuma de uretano, no resulta fácil producir un núcleo delgado, e incluso en el caso de que pueda producirse, los materiales mencionados presentan los inconvenientes de que, cuando son conformados en preformas, es fácil que se rompan, y de que no pueden resistir la deformación necesaria para el conformado, presentando un límite a la delgadez.

El documento de patente 3 da a conocer un cuerpo de aparato electrónico con una estructura de tipo sándwich, en la que se utiliza como componente de núcleo una lámina fibrosa no tejida impregnada con partículas huecas y una resina que más tarde se solidifica. En dicha estructura de tipo sándwich, la parte de núcleo tiene una estructura compacta impregnada con una resina que más tarde se solidifica. Por consiguiente, no tiene suficiente ligereza. Además, debido a la producción por lotes, esta técnica es económicamente desventajosa y no resulta adecuada para la producción en masa o para la producción de un artículo de forma compleja. Un elemento de forma compleja tiene, por ejemplo, una parte de bisagra dispuesta sobre una parte de pared levantada, una parte saliente o de nervadura, etc., y formar dichas partes con esta estructura resulta difícil en términos realistas.

Por otro lado, entre las aplicaciones de los PRF se incluyen cuerpos de aparatos eléctricos y electrónicos, tales como ordenadores personales, equipos de ofimática, equipos audiovisuales, teléfonos móviles, teléfonos, faxes,

electrodomésticos y juguetes. Estas aplicaciones requieren capacidad de producción en masa, capacidad de moldeo, productividad y eficiencia económica, y en los últimos años, además, delgadez y ligereza. Para satisfacer estos requisitos, se utilizan aleaciones de magnesio con una delgadez y una rigidez excelentes, pero, dado que los materiales metálicos tienen pesos específicos elevados, no son enteramente satisfactorios en cuanto a su ligereza. El documento de patente 4 da a conocer un cuerpo de aparato electrónico obtenido mediante la integración de un miembro de PRF plano y un miembro termoplástico, que garantiza la capacidad de producción en masa y tiene una delgadez, una rigidez y una ligereza excelentes. Se prevé que los aparatos electrónicos, tales como los ordenadores personales de tipo portátil, los teléfonos y los terminales informáticos, se harán cada vez más portátiles y que los usuarios de edad avanzada aumentarán más en el futuro. Por consiguiente, cada vez se exige más que estas cuerpos de aparatos electrónicos reduzcan aún más su peso.

Documento de patente 1: JP 5-138797 A, página 2, línea 1

Documento de patente 2: JP 2002-284038 A, página 2, línea 1

Documento de patente 3: JP 5-42620 A, página 2, línea 1

Documento de patente 4: JP 2004-140255 A, página 2, línea 1

El documento JP 11 300870 A da a conocer un tablero de tipo sándwich de plástico reforzado con fibra (PRF) que tiene una capa de material de núcleo y una capa de material de superficie, en el que un material de refuerzo de fibra de carbono se impregna con una resina y la zona individual de una parte defectuosa calculada por un método de ensayo no destructivo es inferior al 5% de la superficie del tablero de tipo sándwich, y el área total sumada de las partes defectuosas es inferior al 50% de la superficie del tablero de tipo sándwich.

El documento JP 7 112501 A da a conocer un cuerpo estructural laminado compuesto que tiene una capa de aislamiento térmico, por ejemplo de resina de polipropileno, entre un cuerpo laminado y una espuma de resina en un artículo moldeado.

El documento JP 2003 080648 da a conocer un procedimiento para producir un laminado de polipropileno. En dicho procedimiento, una película de polipropileno no orientado y una lámina espumada o de relleno formada principalmente a partir de polipropileno se someten a laminación térmica a través de una capa intermedia, que contiene una resina de polipropileno modificada con ácido, con un índice de acidez de 10-150 mg KOH/g y un peso molecular promedio en peso de 5.000-200.000.

El documento EP 0 259 121 A2 da a conocer un material compuesto que tiene una estructura laminada que puede comprender una capa de fibra porosa constituida por fibras cortas de refuerzo que se distribuyen en direcciones aleatorias y se combinan entre sí principalmente en sus intersecciones mediante un aglutinante carbonizado, y dos capas de plástico reforzado con fibra que comprenden fibras de refuerzo y una resina de matriz.

El documento EP 1 072 396 A2 da a conocer una estructura de tipo sándwich que incluye un núcleo formado por un material plástico de espuma de celdas cerradas y placas de superficie formadas por un material compuesto reforzado con fibras que contienen fibras inorgánicas hidrófobas como fibras de refuerzo y que están unidas a las superficies opuestas del núcleo. Además, se da a conocer un procedimiento para la reparación de dicha estructura de tipo sándwich.

El documento JP 10 316 771 da a conocer un material laminar para el moldeo de material compuesto reforzado con fibra y una pieza moldeada a partir del mismo. El material se obtiene preparando hebras cortadas revestidas con resina, dispersando las hebras por un transportador desplazable para formar una estera y sometiendo dicha estera a prensado en caliente.

DESCRIPCIÓN DE LA PRESENTE INVENCIÓN

Problemas que pretende resolver la invención

Un objeto de la presente invención consiste en dar a conocer una estructura de tipo sándwich con ligereza y delgadez excelentes, teniendo en cuenta la técnica anterior, mencionada anteriormente. Otro objeto de la presente invención consiste en integrar la estructura de tipo sándwich con otro miembro con el fin de obtener un artículo formado integralmente que puede producirse en masa y tiene una ligereza y una delgadez excelentes. Otro objeto de la presente invención consiste en dar a conocer un procedimiento para producir la estructura de tipo sándwich, según la presente invención, y en dar a conocer un procedimiento para producir el artículo formado integralmente, según la presente invención.

Medios para resolver los problemas

Una estructura de tipo sándwich según la presente invención es una estructura de tipo sándwich (III) que comprende un componente de núcleo (I) y un componente reforzado con fibras (II), compuesto por fibras de refuerzo continuas

(A) y una resina de matriz (B), que se dispone sobre ambas superficies de dicho componente de núcleo (I), en la que dicho componente de núcleo (I) tiene huecos, un grosor comprendido entre 0,1 mm y 1,5 mm y un peso específico comprendido entre 0,01 y 1,2; y la fuerza adhesiva entre dicho componente de núcleo (I) y el componente reforzado con fibras (II), medida según la norma ASTM D 3846, es de 1 MPa o mayor.

En la estructura de tipo sándwich de la presente invención, resulta preferente que el componente de núcleo (I) comprenda un cuerpo esponjoso con celdas cerradas.

En la estructura de tipo sándwich de la presente invención, resulta preferente que el componente de núcleo (I) esté formado por una resina poliolefínica.

En la estructura de tipo sándwich de la presente invención, resulta preferente disponer una capa de resina poliolefínica modificada entre una capa del componente de núcleo (I) y una capa del componente reforzado con fibras (II).

En la estructura de tipo sándwich de la presente invención, resulta preferente que la viscosidad de fusión de la resina poliolefínica modificada, medida a 160ºC, esté comprendida entre 10 Pa·s y 500 Pa·s.

En la estructura de tipo sándwich de la presente invención, resulta preferente que la resina poliolefínica modificada contenga el 20% en peso o más de una resina poliolefínica modificada con ácido, con un índice de acidez de 10 o mayor.

En la estructura de tipo sándwich de la presente invención, resulta preferente que la resina poliolefínica modificada se impregne en haces de las fibras de refuerzo utilizadas en los componentes reforzados con fibra (II), y que la profundidad de impregnación de la resina poliolefínica modificada sea de 10 !m o mayor.

Otra realización de la estructura de tipo sándwich, según la presente invención, es una estructura de tipo sándwich

(III) que comprende un componente de núcleo (I) y un componente reforzado con fibras (II), compuesto por fibras de refuerzo continuas (A) y una resina de matriz (B), que se dispone en ambas superficies de dicho componente de núcleo (I), en la que el componente de núcleo (I) está compuesto por fibras de refuerzo discontinuas y una resina termoplástica; filamentos de dichas fibras de refuerzo discontinuas se cruzan entre sí formando una estructura hueca; la resina termoplástica está dispuesta en las zonas de cruce de las fibras de refuerzo discontinuas; y el componente de núcleo (I) tiene un grosor comprendido entre 0,1 mm y 1,5 mm, y un peso específico comprendido entre 0,1 y 1,0.

En la estructura de tipo sándwich de la presente invención, resulta preferente que las zonas de cruce de los filamentos en el componente de núcleo (I) recubiertos con dicha resina termoplástica supongan el 50% o más de todas las zonas de cruce.

En la estructura de tipo sándwich de la presente invención, resulta preferente que la resina termoplástica tenga un punto de fusión o una temperatura de deformación bajo carga de 160ºC o superior.

En la estructura de tipo sándwich de la presente invención, resulta preferente disponer una capa de resina termoplástica entre una capa del componente de núcleo (I) y una capa del componente reforzado con fibras (II); y que una resina termoplástica, que constituye dicha capa de resina termoplástica, tenga un punto de fusión o una temperatura de deformación bajo carga de 160ºC o inferior.

En la estructura de tipo sándwich de la presente invención, resulta preferente que la resina termoplástica que constituye la capa de resina termoplástica se impregne en haces de las fibras de refuerzo utilizadas en los componentes reforzados con fibra (II), y que la profundidad de impregnación de la resina termoplástica sea de 10 !m

o mayor.

En la estructura de tipo sándwich de la presente invención, resulta preferente que las fibras de refuerzo (A) sean fibras de carbono.

En la estructura de tipo sándwich de la presente invención, resulta preferente que la resina de matriz (B) sea una resina termoendurecible.

Un artículo formado integralmente de la presente invención, en el que una estructura de tipo sándwich (III), según la presente invención, como primer miembro y otro miembro estructural como segundo miembro están unidos entre sí; el primer miembro tiene una forma plana; y el segundo miembro varía de forma en la dirección del grosor.

En el artículo formado integralmente de la presente invención, resulta preferente que el primer miembro y el segundo miembro estén unidos entre sí mediante una capa adhesiva.

En el artículo formado integralmente de la presente invención, resulta preferente que la capa adhesiva esté formada 5 por una resina termoplástica.

En el artículo formado integralmente de la presente invención, resulta preferente que la capa adhesiva esté unida al componente reforzado con fibras (II) y que la resina termoplástica que constituye la capa adhesiva y la resina de matriz (B) que se utiliza en el componente reforzado con fibras (II) estén unidos entre sí con una rugosidad formada

10 en la interfaz de unión.

En el artículo formado integralmente de la presente invención, resulta preferente que la resina termoplástica que constituye la capa de resina termoplástica se impregne en haces de las fibras de refuerzo utilizadas en los componentes reforzados con fibra (II), y que la profundidad de impregnación sea de 10 !m o mayor.

15 En el artículo formado integralmente de la presente invención, resulta preferente que el segundo miembro sea un miembro constituido por una composición de resina termoplástica.

El artículo formado integralmente, según la presente invención, se puede utilizar preferentemente como pieza, 20 miembro o cuerpo de un aparato eléctrico o electrónico.

Un procedimiento para preparar una estructura de tipo sándwich, según la presente invención, para preparar la estructura de tipo sándwich, según la presente invención, comprende una etapa de laminación que consiste en disponer un substrato térmicamente adhesivo (m) formado por una resina termoplástica en ambas superficies de un 25 componente de núcleo (I), y en laminar y disponer un componente preimpregnado, obtenido por impregnación de una resina termoendurecible como resina de matriz (B), en haces de fibras de refuerzo continuas (A), sobre dichos substratos térmicamente adhesivos (m), y una etapa de moldeo, que consiste en disponer un laminado, obtenido en la etapa de laminación, en un molde y dejar que actúen el calor y la presión para el moldeo, en el que la resina termoplástica de los substratos térmicamente adhesivos (m) se impregna en los haces de las fibras de refuerzo

30 durante la reacción de curado de la resina termoendurecible, o durante el precalentamiento anterior a la reacción de curado de la etapa de moldeo.

En el procedimiento para preparar una estructura de tipo sándwich, según la presente invención, resulta preferente llevar a cabo la etapa que consiste en disponer un substrato térmicamente adhesivo (n) formado por una resina

35 termoplástica adicionalmente sobre una superficie de un laminado obtenido mediante dicha etapa de laminación; posteriormente, el laminado cubierto con el substrato térmicamente adhesivo (n) se suministra a la etapa de moldeo; y la resina termoplástica del substrato térmicamente adhesivo (n) se impregna en los haces de las fibras de refuerzo durante la reacción de curado de la resina termoendurecible, o durante el precalentamiento anterior a la reacción de curado.

40 Un procedimiento para producir un artículo formado integralmente, según la presente invención, para producir el artículo formado integralmente, según la presente invención, se caracteriza porque una estructura de tipo sándwich (III), según la presente invención, como primer miembro, y otro miembro estructural como segundo miembro, se unen entre sí, como mínimo, por un método de integración que se selecciona entre el grupo formado por soldadura

45 térmica, soldadura por vibración, soldadura por ultrasonidos, soldadura por láser, moldeo por inyección con inserciones y moldeo por inyección con incrustaciones (“outsert”).

Efectos de la presente invención

50 La estructura de tipo sándwich, según la presente invención, tiene unas propiedades mecánicas, una ligereza y una delgadez excelentes basadas en su estructura característica. El procedimiento para producir la estructura de tipo sándwich, según la presente invención, tiene una excelente capacidad de producción en masa, y la producción se puede llevar a cabo de una forma muy económica en comparación con la producción convencional. El artículo formado integralmente, que tiene una estructura de tipo sándwich, según la presente invención, se puede utilizar

55 adecuadamente como pieza, miembro o cuerpo de un aparato eléctrico o electrónico, tal como un ordenador personal de tipo portátil.

Breve descripción de los dibujos

60 La figura 1 es una vista en perspectiva con las piezas desmontadas que muestra un ejemplo del artículo formado integralmente de la presente invención.

La figura 2 es una vista en perspectiva con las piezas desmontadas que muestra un ejemplo de la estructura de tipo sándwich de la presente invención. 65

La figura 3 es una vista en sección que muestra una parte de unión para explicar un estado de unión entre un componente de núcleo y un componente reforzado con fibras en un ejemplo de la estructura de tipo sándwich de la presente invención.

5 La figura 4 es una vista en planta para explicar una estructura de un ejemplo de un componente de núcleo en otro ejemplo de la estructura de tipo sándwich de la presente invención.

La figura 5 es una vista en sección que muestra una parte de unión para explicar un estado de unión entre un primer miembro y un segundo miembro en un ejemplo del artículo formado integralmente de la presente invención.

10 La figura 6 es una vista en sección que muestra un resultado de observación de un estado de unión entre un primer miembro y un segundo miembro en un ejemplo del artículo formado integralmente de la presente invención.

La figura 7 es una vista en sección que muestra otro resultado de observación de un estado de unión entre un primer 15 miembro y un segundo miembro en un ejemplo del artículo formado integralmente de la presente invención.

La figura 8 es una vista en perspectiva de una muestra que se utiliza para observar un estado de unión entre un primer miembro y un segundo miembro en un ejemplo del artículo formado integralmente de la presente invención.

20 La figura 9 es una vista en perspectiva de una muestra que se utiliza para medir un estado de unión entre un componente de núcleo y un componente reforzado con fibras en un ejemplo de la estructura de tipo sándwich de la presente invención.

La figura 10 es una vista en perspectiva de una muestra que se utiliza para medir un estado de unión entre un primer 25 miembro y un segundo miembro en un ejemplo del artículo formado integralmente de la presente invención.

La figura 11 es una fotografía de microscopio electrónico de barrido que muestra una superficie de un componente de núcleo producido en un ejemplo correspondiente a una vista típica para explicar la estructura del componente de núcleo mostrado en la figura 4.

30 La figura 12 es una fotografía de microscopio electrónico de barrido que muestra una superficie de un componente de núcleo producido en otro ejemplo correspondiente a una vista típica para explicar la estructura del componente de núcleo mostrado en la figura 4.

35 Significado de los símbolos

1 primer miembro

2 segundo miembro 40 3 artículo formado integralmente

4 parte saliente

45 5 parte de bisagra

6 componente de núcleo

7 componente reforzado con fibras 50 8 estructura de tipo sándwich

11 componente de núcleo

55 12 componente reforzado con fibras

13 interfaz de unión

14 capa de resina poliolefínica modificada 60 15, 15a fibra de refuerzo

16 resina de matriz

65 17 interfaz de límite

18 profundidad de impregnación

19 línea exterior

5: 20 posición de impregnación

41 fibra de refuerzo

42 zona de cruce

43 resina termoplástica

44 estructura de red

15: 51 primer miembro

52 segundo miembro

53 interfaz de unión

54 capa adhesiva

55, 55a fibra de refuerzo

25: 56 parte superior de la resina que forma la capa adhesiva

57 grosor máximo de la resina

58 grosor máximo de la capa adhesiva

58a línea exterior

59 resina de matriz

35: 61 primer miembro

62 segundo miembro

63 capa adhesiva

64 grupo de fibras de refuerzo

64a, 64b fibra de refuerzo

45: 65 resina de matriz

66 interfaz de límite

71 primer miembro

72 segundo miembro

73 capa adhesiva

55: 74 resina de matriz

75 grupo de fibras de refuerzo

75a, 75b fibra de refuerzo

76 interfaz de límite

77 hueco

65: 81 segundo miembro

82 parte de unión

83 material restante

91 muestra

92 componente de núcleo

93 componente reforzado con fibras

94a, 94b entalladura

101 muestra

102 primer miembro

103 segundo miembro

Mejores modos de llevar a cabo la invención

A continuación, haciendo referencia a realizaciones, se describen una estructura de tipo sándwich, según la presente invención, y un artículo formado integralmente que comprende la estructura de tipo sándwich.

Una primera realización de la estructura de tipo sándwich, según la presente invención:

La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra un ejemplo del artículo formado integralmente de la presente invención, en el que un ejemplo de la estructura de tipo sándwich, según la presente invención, se utiliza como un primer miembro. En la figura 1, el artículo formado integralmente -3- se ilustra con las piezas desmontadas. El artículo formado integralmente -3- de la figura 1 pretende mostrar un cuerpo de un ordenador personal de tipo portátil, que comprende un primer miembro (placa superior) -1- y un segundo miembro (bastidor) -2- que tiene una parte saliente -4- y una parte de bisagra -5-.

La figura 2 es una vista en perspectiva que muestra un ejemplo de la estructura de tipo sándwich (III), según la presente invención. En la figura 2, la estructura de tipo sándwich -8- de la presente invención se ilustra con las piezas desmontadas. En la figura 2, la estructura de tipo sándwich (III) -8- de la presente invención comprende un componente de núcleo (I) -6- y componentes reforzados con fibras (II) -7-, cada uno de los cuales se dispone respectivamente en ambas superficies del componente de núcleo (I) -6-. Cada uno de los componentes reforzados con fibras (II) -7- está compuesto por fibras de refuerzo continuas (A) y una resina de matriz (B). El componente de núcleo (I) -6- y los componentes reforzados con fibras (II) -7- están unidos entre sí, formando la estructura de tipo sándwich (III) -8-.

Para reducir el peso de la estructura de tipo sándwich -8-, el peso específico del componente de núcleo -6- se selecciona dentro de un intervalo comprendido entre 0,01 y 1,2. Preferentemente, el peso específico del componente de núcleo -6- está comprendido entre 0,1 y 0,8. Un intervalo más preferente es entre 0,1 y 0,5.

Para que la estructura de tipo sándwich -8- pueda ser satisfactoria en cuanto a rigidez y ligereza, es importante que el peso específico del componente de núcleo -6- sea menor que el de los componentes reforzados con fibras -7-. Si el peso específico del componente de núcleo -6- es menor, se puede obtener un efecto de ligereza más alto. Si el peso específico del componente de núcleo -6- es mayor de 1,2, la estructura de tipo sándwich -8- puede no ser suficientemente ligera.

Para hacer que la estructura de tipo sándwich -8- sea satisfactoriamente delgada, el grosor del componente de núcleo -6- se selecciona dentro de un intervalo comprendido entre 0,1 mm y 1,5 mm. Preferentemente, el grosor del componente de núcleo -6- está comprendido entre 0,1 mm y 1,0 mm. Un intervalo más preferente es entre 0,1 mm y 0,8 mm.

Para alcanzar el valor de peso específico satisfactorio, resulta preferente que el componente de núcleo -6- esté formado por un cuerpo esponjoso. Resulta más preferente que las celdas existentes en el cuerpo esponjoso sean celdas cerradas. Resulta preferente que el cuerpo esponjoso sea una lámina.

Una de las características de la estructura de tipo sándwich -8- de la presente invención es que sea delgada. Cuando la estructura de tipo sándwich -8- se produce por un método de moldeo económico, tal como moldeo por compresión, si el componente de núcleo -6- está formado por un cuerpo esponjoso con celdas cerradas, se puede reducir la deformación durante la compresión para producir la estructura de tipo sándwich -8-. Si el componente de núcleo -6- está formado por una lámina de un cuerpo esponjoso, el grosor del componente de núcleo -6- se puede mantener uniforme. Estas circunstancias pueden mejorar la productividad de la estructura de tipo sándwich -8-.

Resulta preferente que el material que forma el componente de núcleo -6- sea una resina termoendurecible seleccionada entre el grupo de resinas termoendurecibles que se enumeran a continuación, o una resina termoplástica seleccionada entre el grupo de resinas termoplásticas que se enumeran a continuación.

Para controlar con precisión que el grosor del componente de núcleo -6- sea delgado, resulta preferente que el componente de núcleo -6- esté formado por una resina termoplástica. En todo caso, se puede utilizar preferentemente una resina poliolefínica con el fin de obtener ligereza en el cuerpo esponjoso, dado que el material tiene de por sí un peso específico bajo.

Si se utiliza una resina poliolefínica, resulta preferente que la temperatura del proceso de producción de la estructura de tipo sándwich -8- por moldeo sea de 160ºC o inferior. Más preferentemente, la temperatura es de 155ºC o inferior.

Además, si se utiliza una resina poliolefínica, resulta preferente disponer una resina poliolefínica modificada entre una capa del componente de núcleo (I) y las capas de los componentes reforzados con fibra (II), con el objetivo de mejorar la adherencia entre el componente de núcleo (I) -6- y los componentes reforzados con fibras (miembros superficiales) (II) -7-, dispuestos sobre ambas superficies del componente de núcleo (I) -6-. Particularmente, resulta más preferente que la resina poliolefínica modificada se pueda fundir para que fluya, como mínimo, a 160ºC, a fin de obtener el tipo preferente de unión entre el componente de núcleo (I) y los componentes reforzados con fibras (II) que se describen a continuación. En este caso, la viscosidad de fusión está comprendida preferentemente entre 10 Pa·s y 500 Pa·s. Un intervalo más preferente es entre 50 Pa·s y 300 Pa·s. El método para medir la viscosidad de fusión no está particularmente limitado, y a continuación, en los ejemplos, se describe un ejemplo particular de método de medición.

Para una mayor adherencia, resulta preferente que el número de grupos funcionales de la resina poliolefínica modificada debidos a la modificación sea mayor. El procedimiento para modificar la resina poliolefínica no está particularmente limitado, y se pueden mencionar, a modo de ejemplo, una reacción de injerto de un compuesto que contiene un grupo funcional, una reacción de adición a los extremos, una copolimerización de un bloque que contiene un grupo funcional, etc. Entre estos, para aumentar los grupos funcionales resulta más preferente una técnica de modificación mediante una reacción de injerto de un compuesto que contiene un grupo funcional con un doble enlace en una poliolefina insaturada.

Son ejemplos preferentes de los grupos funcionales los grupos carboxilo, los grupos anhídrido de ácido, los grupos hidroxilo, los grupos epoxi y los grupos amino. Correspondientemente, el número de grupos funcionales se puede confirmar utilizando como indicador el índice de acidez, el índice de OH, el índice de epoxi, el índice de amina o similares. Entre las resinas de poliolefina modificada, resulta particularmente preferente una resina poliolefínica modificada con ácido para una mayor facilidad de manejo y de modificación.

La resina poliolefínica modificada se puede utilizar como mezcla con una resina poliolefínica no modificada. Para una mayor comodidad de manejo, resulta preferente que la cantidad de resina poliolefínica modificada con ácido que se mezcla sea del 20% en peso o mayor. Un intervalo más preferente es del 30% al 70% en peso. En este caso, resulta preferente que el índice de acidez de la resina poliolefínica modificada con ácido sea de 10 o mayor. Más preferentemente, es de 20 o mayor, y de forma especialmente preferente, de 30 o mayor.

Como primera realización de la estructura de tipo sándwich de la presente invención, la fuerza adhesiva entre el componente de núcleo (I) y los componentes reforzados con fibra (II) de la estructura de tipo sándwich, medida según la norma ASTM D 3846, es de 1 MPa o mayor. Preferentemente, es de 2 MPa o mayor, y más preferentemente es de 3 MPa o mayor. En esta medición, si no se produce deslaminación entre el componente de núcleo (I) y los componentes reforzados con fibras (II), y si el componente de núcleo (I) se rompe, se considera que la fuerza adhesiva es mayor que la resistencia a la rotura. Si la fuerza adhesiva es menor de 1 MPa, puede producirse una deslaminación entre el componente de núcleo (I) y los componentes reforzados con fibras (II) cuando la estructura de tipo sándwich (III) se procesa, se transporta o se integra con el otro miembro.

Haciendo referencia a la figura 3, se describe un tipo de unión preferente entre el componente de núcleo y los componentes reforzados con fibras (II). La figura 3 es una vista en sección ampliada que muestra una parte de una interfaz de unión que se forma cuando uno de los componentes reforzados con fibras (II) está unido a una superficie (superficie superior) del componente de núcleo (I) de la estructura de tipo sándwich (III).

En la figura 3, el componente reforzado con fibras (miembro superficial) -12- está unido a la superficie superior del componente de núcleo -11- por adherencia, formando una interfaz de unión -13-. La adherencia se alcanza mediante una capa de resina poliolefínica modificada -14- dispuesta entre la capa del componente de núcleo -11- y la capa del componente reforzado con fibras -12-. La resina poliolefínica modificada que forma la capa de resina poliolefínica modificada -14- se impregna en los espacios libres formados entre las numerosas fibras de refuerzo continuas (A) -15- situadas en el componente reforzado con fibras -12-.

Cuando se utiliza una resina termoendurecible (por ejemplo, una resina epoxi) como resina de matriz (B) -16- en el componente reforzado con fibras -12-, el tipo de unión preferente es tal que la rugosidad se forma en la interfaz de límite -17- entre la capa de resina poliolefínica modificada -14- y la resina de matriz -16-, y que muchas fibras de refuerzo -15a- de entre las numerosas fibras de refuerzo continuas -15- están integradas en la capa adhesiva que se forma como capa de resina poliolefínica modificada -14-, a fin de alcanzar una mayor fuerza adhesiva.

En cuanto al estado de impregnación de la resina poliolefínica modificada de la capa de resina poliolefínica modificada -14- entre las fibras de refuerzo -15a-, resulta preferente, teniendo en cuenta la fuerza adhesiva, que la profundidad de impregnación -18-, es decir, la distancia -18- entre la línea externa -19- de las fibras de refuerzo -15a- y la posición de impregnación -20-, sea de 10 !m o mayor. Más preferentemente, es de 15 !m o mayor. El método para medir la profundidad de impregnación -18- no está particularmente limitado, y se pueden utilizar los mismos métodos que se utilizan para confirmar la estructura de unión del artículo formado integralmente, y que se describen a continuación. En los siguientes ejemplos se ilustran métodos concretos.

Una segunda realización de la estructura de tipo sándwich de la presente invención:

A continuación se describe otra realización, que se muestra en la figura 2, diferente de la primera, para reducir el peso de la estructura de tipo sándwich (III) -8-. En esta realización, el componente de núcleo (I) -6- comprende numerosas fibras de refuerzo discontinuas y una resina termoplástica. En el componente de núcleo -6- se forma una configuración (estructura de red) en la que las numerosas fibras de refuerzo están colocadas de modo que se cruzan entre sí, formando una estructura hueca, y la resina termoplástica del componente de núcleo -6- se dispone en las zonas de cruce en que se cruzan las fibras de refuerzo.

La figura 4 es una vista típica para explicar un ejemplo de la estructura de red. En la figura 4, la resina termoplástica -43- se deposita en las zonas de cruce -42- de las fibras de refuerzo -41-, y las fibras de refuerzo -41- situadas en las zonas de cruce -42- están fijadas entre sí por la resina termoplástica -43-, formándose la estructura de red -44-. Dicha fijación se refiere a un estado en el que la resina termoplástica -43- se deposita de modo que cubra simultáneamente las superficies de dos o más fibras de refuerzo -41- situadas en las zonas de cruce -42- formadas con las dos o más fibras de refuerzo (filamentos) -41-.

Si la resina termoplástica -43- no se dispone en las zonas de cruce -42- de las fibras de refuerzo -41-, cuando el componente de núcleo -6- se monta para formar la estructura de tipo sándwich -8-, la presión durante el moldeo por compresión o similar puede destruir el propio componente de núcleo -6-, impidiendo la uniformidad de grosor del componente de núcleo -6-. Las zonas de cruce -42- se pueden fijar, por ejemplo, por un método de calentamiento y fusión de la resina termoplástica a fin de llevar a cabo una soldadura, o por un método de aplicación o pulverización de una solución de resina termoplástica y eliminación del disolvente, etc. De entre estos, para una mayor simplicidad del proceso se puede utilizar preferentemente el método de soldadura.

El refuerzo de la estructura de red -44- resulta preferente teniendo en cuenta la ligereza, ya que el componente de núcleo -6- se puede formar utilizando cantidades menores de fibras de refuerzo -41- y de resina termoplástica -43-. Por consiguiente, en el componente de núcleo (I), resulta preferente que las zonas de cruce de las fibras de refuerzo

(A) recubiertas con la resina termoplástica supongan el 50% o más de todas las zonas de cruce. Más preferentemente, suponen el 70% o más, y de forma especialmente preferente, suponen el 90% o más. Este porcentaje se puede confirmar por observación visual al microscopio de más de 100 zonas de cruce de una región seleccionada al azar del componente de núcleo (I).

Para reducir el peso de la estructura de tipo sándwich (III) -8-, según la segunda realización, el peso específico del componente de núcleo (I) -6- se selecciona dentro de un intervalo comprendido entre 0,01 y 1,0. Preferentemente, el peso específico del componente de núcleo (I) -6- está comprendido entre 0,1 y 0,8, y más preferentemente entre 0,1 y 0,5. Para hacer que la estructura de tipo sándwich (III) -8- tenga una delgadez satisfactoria, el grosor del componente de núcleo (I) -6- se selecciona dentro de un intervalo comprendido entre 0,1 mm y 1,5 mm. Preferentemente, el grosor del componente de núcleo (I) -6- está comprendido entre 0,1 mm y 1,0 mm, y más preferentemente entre 0,1 mm y 0,8 mm. Un intervalo más preferente es entre 0,1 mm y 0,5 mm. Si el peso específico del componente de núcleo (I) -6- es mayor de 1,0 y el grosor del componente de núcleo (I) -6- es mayor de 1,5 mm, puede ocurrir que no se alcancen la ligereza y la delgadez deseadas para la estructura de tipo sándwich.

En cuanto a las fibras de refuerzo discontinuas -41- utilizadas en el componente de núcleo (I), se pueden utilizar fibras de refuerzo de un tipo seleccionado entre el grupo de tipos de fibras de refuerzo que se describe a continuación. Con el fin de formar una estructura de red resistente, resulta particularmente preferente utilizar fibras de carbono con una resistencia específica y una rigidez específica excelentes. Según sea necesario, se pueden mezclar fibras orgánicas, fibras naturales, fibras de basalto, etc.

La longitud de fibra de las fibras de refuerzo discontinuas -41- no está especialmente limitada, y se pueden utilizar las obtenidas mediante el corte de fibras de refuerzo continuas a una longitud predeterminada. Para la formación de la estructura de red, resulta preferente que la relación de aspecto (relación entre la longitud de la fibra y el diámetro de la fibra) de las fibras de refuerzo discontinuas -41- sea mayor, pero unas fibras de refuerzo discontinuas de este

tipo no son apropiadas en cuanto a su facilidad de manejo. Por consiguiente, en general, se utilizan preferentemente fibras de refuerzo discontinuas con una longitud de fibra comprendida entre 2 mm y 50 mm. Para una mayor capacidad de procesamiento, resulta más preferente que la longitud de la fibra esté comprendida entre 3 mm y 30 mm. Preferentemente, la relación de aspecto de las fibras de refuerzo discontinuas -41- está comprendida entre 200 y 50.000. Un intervalo más preferente es entre 400 y 20.000, y un intervalo aún más preferente es entre 700 y

10.000.

La estructura de red -44- del componente de núcleo (I) tiene la función de formar numerosos huecos en el componente de núcleo (I). De este modo, se reduce el peso del componente de núcleo (I). Preferentemente, la proporción en volumen de huecos (porcentaje de huecos) está comprendida entre el 20% y el 80%, a fin de alcanzar un equilibrio entre la ligereza y la resistencia del componente de núcleo (I). Un intervalo más preferente es del 25% al 70% en volumen.

El porcentaje de huecos se calcula utilizando el volumen Vc (cm3) y el peso Wc (g) del componente de núcleo, el peso Wf (g) y la densidad pf (g/cm3) de las fibras de refuerzo que forman el componente de núcleo, y el peso Wp (g) y la densidad pp (g/cm3) de la resina termoplástica, a partir de la siguiente fórmula:

Porcentaje de huecos = [1 - (Vf + Vp)/Vc] x 100

donde el volumen de las fibras de refuerzo, Vf = Wf/pf, y el volumen de resina termoplástica, Vp = Wp/pp.

El porcentaje en peso de las fibras de refuerzo -41- que se utilizan en el componente de núcleo (I) no está particularmente limitado. Sin embargo, resulta preferente que el porcentaje en peso de las fibras de refuerzo -41esté comprendido entre el 10% y el 80% en peso, y más preferentemente entre el 30% y el 60% en peso.

Como resina termoplástica -43- para el componente de núcleo (I), se puede utilizar una resina termoplástica seleccionada entre el grupo de resinas termoplásticas que se enumeran a continuación. Especialmente cuando la estructura de tipo sándwich (III) se produce mediante moldeo por compresión, resulta preferente, teniendo en cuenta la uniformidad del grosor alcanzada por calentamiento y compresión, que el punto de fusión o temperatura de deformación bajo carga de la resina termoplástica -43- sea de 160ºC o superior. Más preferentemente, dicha temperatura es de 180ºC o superior. Una resina termoplástica -43- particularmente preferente es una resina de poliamida.

Además, con el fin de proteger la estructura de huecos del componente de núcleo (I), resulta preferente que la estructura de tipo sándwich (III), según la presente invención, tenga sendas capas de resina termoplástica dispuestas entre la capa del componente de núcleo (I) y las capas de los componentes reforzados con fibras (II). Además, con el fin de evitar que la resina de matriz (B) que se utiliza en los componentes reforzados con fibra (II) fluya hacia la estructura de huecos del componente de núcleo (I), resulta más preferente que las capas de resina termoplástica se formen como capas continuas en la dirección de la cara.

En la segunda realización de la estructura de tipo sándwich (III), según la presente invención, como en la primera, con el fin de mejorar la adherencia entre el miembro de núcleo (I) y los componentes reforzados con fibras (II), resulta preferente que la resina termoplástica que constituye las capas de resina termoplástica tenga un punto de fusión o una temperatura de deformación bajo carga de 160ºC o inferior. Más preferentemente, la temperatura es de 150ºC o inferior.

En la segunda realización de la estructura de tipo sándwich (III), según la presente invención, como en la primera, resulta preferente que la fuerza adhesiva entre el componente de núcleo (I) y los componentes reforzados con fibra

(II) de la estructura de tipo sándwich (III), medida según la norma ASTM D 3846, sea de 1 MPa o mayor. Más preferentemente, es de 2 MPa o mayor.

Un tipo de unión más preferente entre el componente de núcleo (I) y los componentes reforzados con fibra (II) en la segunda realización de la estructura de tipo sándwich (III), según la presente invención, como en la primera, es una estructura en la que la resina termoplástica que forma las capas de resina termoplástica entre la capa del componente de núcleo (I) y las capas de los componentes reforzados con fibra (II) se impregna en los espacios libres formados entre las numerosas fibras de refuerzo que se utilizan en los componentes reforzados con fibras (II). Resulta preferente que la profundidad de impregnación de la resina termoplástica sea de 10 !m o mayor. Más preferentemente, es de 15 !m o mayor. En este caso, la resina termoplástica se puede impregnar también en la estructura de red en un grado tal que la estructura de huecos del componente de núcleo (I) no se vea afectada.

En la primera y la segunda realizaciones de la estructura de tipo sándwich (III), según la presente invención, los componentes reforzados con fibras (II) que forman las zonas superficiales de la estructura de tipo sándwich (III) comprenden fibras de refuerzo continuas (A) y una resina de matriz (B). Las fibras de refuerzo continuas se refieren a numerosos filamentos continuos durante una longitud de 10 mm o más, como mínimo, en una dirección. No es necesario que todos los filamentos sean continuos en todas las anchuras de los componentes reforzados con fibras (II), y algunos filamentos se pueden cortar a mitad de camino.

Como fibras de refuerzo (A) para los componentes reforzados con fibras (II), se pueden utilizar fibras de refuerzo del tipo seleccionado entre el grupo de tipos de fibras de refuerzo que se describen a continuación. De entre todos estos tipos, teniendo en cuenta las propiedades mecánicas de la estructura de tipo sándwich (III), resulta preferente utilizar fibras de carbono con un peso específico y una rigidez específica excelentes. Entre los ejemplos de modalidades de fibras de refuerzo (A) se incluyen haces de filamentos que comprenden a su vez numerosos filamentos, telas compuestas de dichos haces de filamentos, haces de filamentos unidireccionales en los que numerosos filamentos están dispuestos en una dirección, y telas unidireccionales compuestas por dichos haces de filamentos unidireccionales. Teniendo en cuenta las propiedades mecánicas, el diseño y la productividad, resultan especialmente preferentes las telas o haces de filamentos unidireccionales. Las fibras de refuerzo (A) pueden estar compuestas por diversos haces de filamentos de la misma modalidad, o por diversos haces de filamentos de diferentes modalidades.

A continuación se enumera un grupo de tipos de fibras de refuerzo (A) que se utilizan en la estructura de tipo sándwich (III), según la presente invención: fibras metálicas, tales como fibras de aluminio, fibras de latón y fibras de acero inoxidable, fibras de vidrio, fibras de carbono, tales como fibras de carbono obtenidas de poliacrilonitrilo, fibras de carbono obtenidas de rayón, fibras de carbono obtenidas de lignina y fibras de carbono obtenidas de brea, fibras de grafito, fibras orgánicas, tales como fibras de poliamidas aromáticas, fibras de poliaramida, fibras de PBO, fibras de sulfuro de polifenileno, fibras de poliéster, fibras acrílicas, fibras de nylon y fibras de polietileno, fibras de carburo de silicio, fibras de nitruro de silicio, fibras de alúmina, fibras de boro, etc. Se puede utilizar individualmente cualquiera de estos tipos de fibras, o también se pueden utilizar conjuntamente dos o más tipos de las mismas. Estos materiales fibrosos también pueden someterse a tratamientos de superficie. Algunos ejemplos de dichos tratamientos de superficie son un tratamiento de recubrimiento metálico, un tratamiento con un agente de acoplamiento, un tratamiento con un agente de encolado, un tratamiento de depósito de un aditivo, etc.

Como resina de matriz (B) de los componentes reforzados con fibras (II), se puede utilizar una resina termoendurecible seleccionada entre el grupo de resinas termoendurecibles que se enumeran a continuación o una resina termoplástica seleccionada entre el grupo de resinas termoplásticas que se enumeran a continuación. Teniendo en cuenta propiedades como la rigidez, la resistencia y la resistencia térmica de la estructura de tipo sándwich (III) y la facilidad de manejo del preimpregnado que se utiliza como material para moldear, resulta preferente utilizar una resina termoendurecible. Entre estas, resulta más preferente una resina epoxi. Además, resulta preferente mezclar un retardador de llama con la resina de matriz (B), ya que de este modo se puede proporcionar el retardo de llama necesario para la aplicación a aparatos eléctricos y electrónicos.

A continuación se enumera un grupo de resinas termoendurecibles que se utilizan en la estructura de tipo sándwich (III), según la presente invención. Se pueden utilizar preferentemente resinas de poliéster insaturado, resinas de éster de vinilo, resinas epoxi, resinas fenólicas (tipo resol), resinas de melamina y urea, resinas de poliimida, etc. También se pueden utilizar sus copolímeros, productos de modificación y/o resinas mixtas, compuestas por dos o más tipos de entre los anteriores. Entre ellas, resulta especialmente preferente una resina epoxi teniendo en cuenta las propiedades mecánicas y la resistencia térmica del artículo formado. Preferentemente, un componente principal de la resina que se utiliza es una resina epoxi, a fin de que la misma tenga excelentes propiedades mecánicas. Resulta particularmente preferente que la composición de la resina que se utiliza contenga un 60% en peso o más de una resina epoxi.

A continuación se enumera un grupo de fibras termoplásticas que se utilizan en la estructura de tipo sándwich (III), según la presente invención: resinas de poliéster, tales como resinas de tereftalato de polietileno (PET), resinas de tereftalato de polibutileno (PBT), resinas de tereftalato de politrimetileno (PTT), resinas de naftalato de polietileno (PENp) y poliésteres de cristal líquido, resinas de poliolefina, tales como resinas de polietileno (PE), resinas de polipropileno (PP) y resinas de polibutileno, resinas de estireno, resinas de uretano, resinas de polioximetileno (POM), resinas de poliamida (PA), resinas de policarbonato (PC), resinas de metacrilato de polimetilo (PMMA), resinas de cloruro de polivinilo (PVC), resinas de sulfuro de polifenileno (PPS), resinas de éter de polifenileno (PPE), resinas de PPE modificadas, resinas de poliimida (PI), resinas de poliamidaimida (PAI), resinas de polieterimida (PEI), resinas de polisulfona (PSU), resinas de PSU modificadas, resinas de polietersulfona (PES), resinas de policetona (PK), resinas de polietercetona (PEK), resinas de polieteretercetona (PEEK), resinas de polietercetonacetona (PEKK), resinas de polialilato (PAR), resinas de polieternitrilo (PEN), resinas fenólicas, resinas fenoxi, resinas fluoradas, tales como politetrafluoroetileno, sus copolímeros, productos de modificación, resinas mixtas compuestas por dos o más de las anteriores, etc. De entre todas ellas, teniendo en cuenta la resistencia térmica y la resistencia a los productos químicos, se puede utilizar más preferentemente una resina de PPS. Teniendo en cuenta el aspecto y la estabilidad dimensional del artículo formado, se pueden utilizar más preferentemente resinas de policarbonato y resinas de estireno. Teniendo en cuenta la resistencia y la resistencia al impacto del artículo formado, se pueden utilizar más preferentemente resinas de poliamida.

Cualquiera de las resinas termoendurecibles y resinas termoplásticas enumeradas en los grupos anteriores puede contener un agente de mejora de la resistencia al impacto, una sustancia de carga y otros aditivos utilizados como ingredientes de los elastómeros y gomas, siempre y cuando no se vea afectado el objeto de la presente invención. Son ejemplos de los mismos una sustancia de carga inorgánica, un retardador de llama, un aditivo de conductividad,

un agente de nucleación cristalina, un absorbente de luz ultravioleta, un antioxidante, un material de amortiguación, un agente antimicrobiano, un insecticida, un desodorante, un agente anticoloración, un estabilizador térmico, un agente de desmoldeo, un agente antiestático, un plastificante, un agente de deslizamiento, un colorante, un pigmento, un tinte, un agente espumante, un estabilizador de espuma y un agente de acoplamiento.

Teniendo en cuenta la aplicabilidad a la utilización prevista para la presente invención, resulta preferente que el grosor de la estructura de tipo sándwich (III), según la presente invención, esté comprendida entre 0,2 mm y 4 mm como grosor sustancial. Un intervalo más preferente es entre 0,2 mm y 2 mm, y un intervalo particularmente preferente es entre 0,2 mm y 1 mm. El grosor sustancial se refiere al grosor que representa la estructura de tipo sándwich (III), y se refiere al grosor de la región que ocupa, como mínimo, el 40% del área proyectada de la estructura de tipo sándwich, quedando excluidas las partes añadidas intencionadamente, tales como partes de nervaduras, partes proyectadas, partes hundidas y partes salientes. Si la estructura de tipo sándwich (III) tiene subidas y bajadas suaves, debe utilizarse como grosor sustancial el grosor de la parte que ocupa el área máxima, y si hay dos o más grosores sustanciales, debe utilizarse como grosor sustancial el mayor de estos grosores.

En la estructura de tipo sándwich (III), según la presente invención, el módulo de elasticidad a flexión, basado en la norma ISO 178, de la parte plana que presenta el grosor sustancial es preferentemente de 20 GPa o mayor. Más preferentemente, es de 25 GPa o mayor.

El artículo formado integralmente, según la presente invención, se puede utilizar como material que constituye una pieza de un aparato eléctrico o electrónico, un aparato de ofimática, un electrodoméstico, un equipo médico, un automóvil, un edificio o similar. Teniendo en cuenta estas aplicaciones, resulta preferente que la estructura de tipo sándwich (III) tenga un módulo de elasticidad a flexión de 20 GPa o mayor. Si el módulo de elasticidad a flexión está dentro de este intervalo, el artículo formado integralmente se puede hacer más delgado. A continuación, en los ejemplos se describe un método particular para medir el módulo de elasticidad a flexión de la estructura de tipo sándwich (III).

Tal como se muestra en la figura 1, el artículo formado integralmente -3- de la presente invención comprende la estructura de tipo sándwich (III) como primer miembro -1- y un segundo miembro -2- unido al primer miembro -1-. Con el propósito de obtener un artículo formado integralmente -3- con una forma compleja y una capacidad de producción en masa satisfactorias, la estructura de tipo sándwich (III) como primer miembro -1- tiene forma plana, y el segundo miembro -2- varía de forma en la dirección del grosor. Forma plana significa que la mayor parte del área proyectada del artículo formado integralmente -3- tiene una forma llana o una forma suavemente curvada, tal como se muestra típicamente en la figura 1. Por ejemplo, puede tener una superficie curvada con un radio de curvatura dentro de unos 1.000 m. Pueden estar contenidas intermitentemente diversas superficies curvas de este tipo en una superficie del artículo formado integralmente -3-. Cada superficie del artículo formado integralmente -3- puede contener también una contracción de área con un radio de curvatura de 5 mm o más. Una forma plana también puede ser una forma generalmente tridimensional que contiene estas formas complejas de cara.

Por otro lado, el segundo miembro -2- está integrado con el primer miembro -1-, con el fin de permitir que el artículo formado integralmente -3- tenga una forma compleja. Una forma compleja se refiere a una forma en la que el grosor varía en las respectivas direcciones de longitud, anchura y altura, e incluye partes de mecanismo estructural, partes de diseño geométrico y salientes formados intencionadamente, depresiones, etc. Dichas partes corresponden a la parte de bastidor, la parte de pared erigida, la parte de bisagra, la parte de nervadura saliente, etc. , tal como se muestra típicamente en el segundo miembro -2- de la figura 1. Resulta preferente que el segundo miembro -2- se produzca por un procedimiento relativamente más excelente en cuanto a la capacidad de producción en masa que el primer miembro -1-.

El material del segundo miembro -2- no está particularmente limitado. Preferentemente, se utiliza un material conocido públicamente, tal como una resina termoendurecible que se selecciona entre el grupo de resinas termoendurecibles enumeradas anteriormente, una resina termoplástica que se selecciona entre el grupo de resinas termoplásticas enumeradas anteriormente, cemento, hormigón, cualquiera de estos materiales reforzados por fibras, madera, material metálico o material de papel. Teniendo en cuenta la capacidad de moldeo, se puede utilizar preferentemente una resina termoplástica. Con el propósito de mejorar las propiedades mecánicas, se puede utilizar preferentemente una resina termoplástica reforzada con fibras. Con el propósito de mejorar aún más las propiedades mecánicas de un artículo formado, se puede utilizar preferentemente un material metálico, aunque no resulta deseable por lo que se refiere a la ligereza. Resulta particularmente preferente una composición de resina termoplástica en la que se dispersan homogéneamente fibras de refuerzo discontinuas en una resina termoplástica, ya que de este modo se pueden satisfacer todos los requisitos de capacidad de producción en masa, capacidad de moldeo, ligereza y propiedades mecánicas. En este caso, teniendo en cuenta el equilibrio entre capacidad de moldeo, resistencia y ligereza, resulta preferente que, si las fibras de refuerzo son fibras de carbono, la proporción de mezcla de las fibras de refuerzo esté comprendida entre el 5% y el 75% en peso con respecto al peso de la composición de resina termoplástica. Un intervalo más preferente es del 15% al 65% en peso.

En la presente invención, resulta preferente que el primer miembro -1- sea un miembro principal del artículo formado integralmente -3-. Resulta preferente que el primer miembro -1- ocupe un 50% o más del área proyectada del

artículo formado integralmente -3-. Resulta preferente que el primer miembro -1- ocupe un 70% o más del área proyectada.

En el artículo formado integralmente -3- de la presente invención, si el primer miembro -1- y el segundo miembro -2están unidos entre sí para su integración, resulta preferente que exista una adherencia excelente entre los miembros. Por consiguiente, resulta preferente que intervenga una capa adhesiva en la interfaz de unión entre el primer miembro -1- y el segundo miembro -2-. Como capa adhesiva, se puede utilizar un adhesivo conocido, tal como un adhesivo acrílico, un adhesivo epoxi, un adhesivo de estireno o similar, a fin de formar una capa adhesiva independiente del primer y el segundo miembros. Además, para mejorar la productividad de la integración, resulta preferente formar una capa de resina termoplástica como capa más externa del primer miembro.

Especialmente cuando se utiliza una resina termoendurecible (por ejemplo, una resina epoxi) como resina de matriz

(B) del primer miembro -1- y se aplica una composición de resina termoplástica como segundo miembro -2-, si se forma una capa de resina termoplástica con buena afinidad por la composición de resina termoplástica que constituye el segundo miembro -2- como capa más externa del primer miembro -1-, las resinas termoplásticas que se utilizan en la interfaz de unión entre el primer miembro -1- y el segundo miembro -2- se pueden soldar térmicamente entre sí. En este caso, no es necesario formar otra capa adhesiva en la interfaz de unión.

Si la capa adhesiva formada como la capa más externa del primer miembro -1- está constituida por el mismo material que la resina termoplástica del segundo miembro -2-, se puede mejorar también la fuerza de la unión. La resina formada como la capa más externa del primer miembro -1- no está especialmente limitada si es compatible con la resina termoplástica que constituye el segundo miembro -2-, aunque no sea la misma, pero preferentemente se selecciona una resina de lo más adecuada para la resina termoplástica que constituye el segundo miembro -2-.

En el componente reforzado con fibras (II) que forma la superficie a unir del primer miembro -1-, si se utiliza una resina termoendurecible (por ejemplo, una resina epoxi) como resina de matriz (B), resulta preferente que la resina termoplástica de la capa adhesiva tenga una forma rugosa en la interfaz con la resina de matriz (B) cuando se une al componente de fibra reforzada. Especialmente cuando el tipo de unión es tal que muchas fibras de refuerzo entre las fibras de refuerzo continuas (A) se integran en la capa adhesiva formada por la resina termoplástica, se puede obtener una excelente resistencia adhesiva.

La figura 5 es una vista en sección que muestra la parte de unión entre el primer miembro y el segundo miembro en el artículo formado integralmente, según la presente invención, para explicar un ejemplo del estado de unión entre los dos miembros. En la figura 5, la estructura de tipo sándwich (III), según la presente invención, se compone de un primer miembro -51- y un segundo miembro -52- unidos entre sí en la interfaz de unión -53-. En la interfaz de unión -53- hay una capa adhesiva -54- formada por una resina. La resina que forma la capa adhesiva -54- penetra en los espacios libres existentes entre las numerosas fibras de refuerzo -55a- situadas cerca de la interfaz de unión -53- de entre las numerosas fibras de refuerzo -55- del primer miembro -51-. El primer miembro -51- comprende las numerosas fibras de refuerzo -55- y una resina de matriz -59-.

La parte superior -56- de la resina que penetra y forma la capa adhesiva -54- tiene una forma rugosa. Resulta preferente que el máximo grosor -57- de la resina que penetra esté comprendido entre 0,01 !m y 1.000 !m. Un intervalo más preferente es entre 0,1 !m y 200 !m, y un intervalo aún más preferente es entre 1 !m y 100 !m. El máximo grosor -58- de la capa adhesiva -54-, que contiene las fibras de refuerzo -55a-, se refiere a la distancia tomando como referencia la línea exterior -58a- de las fibras de refuerzo más exteriores (en el lado del segundo miembro) que están en contacto con la resina de la capa adhesiva -54-. Teniendo en cuenta la resistencia adhesiva, resulta preferente que el máximo grosor -58- esté comprendido entre 1 !m y 80 !m.

La estructura de unión de la parte de unión entre el primer miembro -1- o -51- y el segundo miembro -2- o -52- del artículo formado integralmente, según la presente invención, se puede verificar, por ejemplo, por los métodos de ensayo que se describen a continuación.

Primer método de ensayo:

Se observa una sección de la parte de capa superficial de la parte de unión mediante un microscopio electrónico de barrido (SEM) o un microscopio electrónico de transmisión (TEM). La observación de dicha sección se puede llevar a cabo según convenga a partir de una fotografía de la sección. La muestra que se observa es una sección delgada que se prepara utilizando un corte de la parte de capa superficial del miembro. Cuando se prepara dicha sección, puede ocurrir que se desprendan algunas fibras de refuerzo del grupo de fibras de refuerzo, pero eso no supone ningún problema siempre y cuando se desprendan en una medida que no afecte a la observación. La muestra también se pueden teñir, según convenga, para ajustar el contraste de la observación.

Generalmente, las fibras de refuerzo que constituyen el grupo de fibras de refuerzo observado tienen una sección de forma circular. Normalmente, si se desprende una fibra de refuerzo, se puede observar la marca circular que queda. En la parte que no es aquella donde se encuentran las fibras de refuerzo que constituyen el grupo de fibras de

refuerzo, la capa de resina de matriz (B) y la capa de resina termoplástica se pueden observar como dos regiones diferentes en contraste.

En la figura 6 se muestra un ejemplo del resultado de la observación por este primer método. Dicha figura 6 muestra una sección ampliada de la parte de unión de un artículo formado integralmente que comprende un primer miembro -61- y un segundo miembro -62-. El dibujo muestra un estado en el que la resina termoplástica de la capa adhesiva -63- penetra en los espacios libres formados entre las numerosas fibras de refuerzo --64a-- y -64b- existentes entre el grupo de fibras de refuerzo -64-, y también muestra un estado en el que la interfaz de límite -66- situada entre la capa de la resina de matriz (B) -65- y la capa adhesiva -63- tiene forma rugosa.

Segundo método de ensayo:

Se observa con un microscopio electrónico de barrido (SEM) o un microscopio electrónico de transmisión (TEM) una sección en la que se extrae y se elimina mediante un disolvente la capa adhesiva formada por una resina termoplástica situada en la parte de capa superficial de la parte de unión. La observación de dicha sección se puede llevar a cabo según convenga a partir de una fotografía de la sección. Se obtiene una muestra de aproximadamente 10 mm de longitud y aproximadamente 10 mm de anchura cortando el miembro. La capa adhesiva se lava suficientemente con un buen disolvente de la resina termoplástica que constituye la capa adhesiva a fin de eliminar dicha resina termoplástica para preparar una muestra para su observación. Se observa la sección de la muestra preparada con un SEM (o TEM).

En la figura 7 se muestra un ejemplo del resultado de la observación por este segundo método. La figura 7 es una vista en sección ampliada que muestra la interfaz de unión de un artículo formado integralmente que comprende un primer miembro -71- y un segundo miembro -72-, en el que se han eliminado el segundo miembro -72- y la capa adhesiva -73-, formada por una resina termoplástica. En la figura 7, la resina de matriz (B) -74- existe y contiene las fibras de refuerzo -75a- presentes entre el grupo de fibras de refuerzo -75-, pero no existe la capa de resina termoplástica (capa adhesiva) -73- que tenía una interfaz de límite -76- rugosa con la resina de matriz (B) -74-, ya que ha sido eliminada por el disolvente al prepararse la muestra. Se puede observar la forma rugosa de la interfaz de límite -76-, así como las fibras de refuerzo -75b- existentes entre el grupo de fibras de refuerzo -75- en la ubicación en la que se encontraba la capa adhesiva -73-. Entre estas fibras de refuerzo, se pueden observar los huecos -77-. Esto demuestra que las fibras de refuerzo -75b- existentes entre el grupo de fibras de refuerzo -75estaban integradas en la capa adhesiva formada por la resina termoplástica.

Cuando se observa la parte de unión entre los miembros en un artículo formado integralmente mediante el primer o el segundo métodos de ensayo, la parte de unión se puede tratar, por ejemplo, por un método en el que dicha parte de unión se calienta hasta una temperatura capaz de plastificar la resina termoplástica de la capa adhesiva, a fin de separarla, o por un método en el que el segundo miembro se extrae mecánicamente.

Tercer método de ensayo:

En un artículo formado integralmente, un miembro se separa por fuerza del otro miembro para observar el estado separado. En este método de ensayo, el artículo formado integralmente se separa por fuerza a temperatura ambiente, de tal modo que se destruye la unión entre el primer y el segundo miembros. La capa superficial del primer miembro puede permanecer parcialmente adherida al segundo miembro separado. Este material restante se observa con un microscopio.

En la figura 8 se expone un ejemplo que ilustra el estado de la muestra que se obtiene al llevar a cabo este tercer método de ensayo. En la figura 8, el segundo miembro -81- muestra una parte de unión -82- a la que se ha unido la superficie del primer miembro. En algún lugar de la parte de unión -82- se puede observar que la porción de capa superficial del primer miembro permanece parcialmente como un material restante -83-. Se puede observar que en dicho material restante -83- existen diversas fibras de refuerzo que se desprenden del grupo de fibras de refuerzo situado en la capa superficial del primer miembro.

El tipo de unión del artículo formado integralmente, según la presente invención, se puede verificar, como mínimo, mediante uno cualquiera de los métodos de ensayo mencionados anteriormente.

El procedimiento para producir la estructura de tipo sándwich (III), según la presente invención, no está particularmente limitado. Un procedimiento comprende las etapas de disponer un material intermedio (preimpregnado) que comprende fibras de refuerzo continuas (A) impregnadas con una resina de matriz (B) en ambas superficies de un componente de núcleo (I) y moldearlos integralmente. Otro procedimiento comprende las etapas de inyectar una resina líquida en un material intermedio (preforma) que comprende fibras continuas de refuerzo (A) y un componente de núcleo (I), y moldearlos integralmente. Otro procedimiento comprende además las etapas de someter a premoldeo los componentes reforzados con fibras (II) y un componente de núcleo (I) para unirlos a continuación. Como procedimiento para producir la estructura de tipo sándwich (III), según la presente invención, teniendo en cuenta la productividad y el control preciso del grosor de la estructura de tipo sándwich (III), se utiliza preferentemente un procedimiento que comprende la etapa de calentar y someter a prensado un laminado

que comprende un material preimpregnado y un componente de núcleo (I) a una temperatura no mayor que el punto de fusión del componente de núcleo (I) para su moldeo integral. A continuación se describe un procedimiento de producción más preferente teniendo en cuenta la adherencia y la uniformidad de grosor de la estructura de tipo sándwich.

Un procedimiento para producir una estructura de tipo sándwich, según la presente invención, comprende una etapa de laminación que consiste en disponer un substrato térmicamente adhesivo (m) formado por una resina termoplástica en ambas superficies del componente de núcleo (I), y laminar y disponer un componente preimpregnado, obtenido por impregnación de una resina termoendurecible como resina de matriz (B), en haces de fibras de refuerzo continuas (A), sobre dichos substratos térmicamente adhesivos (m), y una etapa de moldeo que consiste en disponer un laminado, obtenido en la etapa de laminación, en un molde y dejar que actúen el calor y la presión para el moldeo, en el que la resina termoplástica de los substratos térmicamente adhesivos (m) se impregna en los haces de las fibras de refuerzo (A) durante la reacción de curado de la resina termoendurecible, o durante el precalentamiento anterior a la reacción de curado de la etapa de moldeo.

En la etapa de moldeo, resulta preferente que la temperatura del procedimiento no sea más alta que el punto de fusión o la temperatura de deformación bajo carga de la resina termoplástica utilizada en el componente de núcleo (I).

A continuación se describe un método de producción especialmente preferente, teniendo en cuenta la integración de la estructura de tipo sándwich con una elevada productividad.

En el procedimiento para preparar una estructura de tipo sándwich, según la presente invención, resulta preferente llevar a cabo una etapa que consiste en disponer un substrato térmicamente adhesivo (n) formado por una resina termoplástica adicionalmente sobre una superficie de un laminado obtenido mediante dicha etapa de laminación; posteriormente, el laminado cubierto con el substrato térmicamente adhesivo (n) se suministra a la etapa de moldeo; y la resina termoplástica del substrato térmicamente adhesivo (n) se impregna en los haces de las fibras de refuerzo durante la reacción de curado de la resina termoendurecible, o durante el precalentamiento anterior a la reacción de curado.

En la etapa de moldeo, resulta preferente precalentar el molde, ya que de este modo se puede aumentar aún más la productividad.

El procedimiento de integración utilizado para producir el artículo formado integralmente, según la presente invención, tampoco está particularmente limitado. Por ejemplo, existen un procedimiento de utilización de un adhesivo para la integración y un procedimiento de utilización de pernos y tornillos para la misma. Para la integración con un miembro termoplástico, se pueden utilizar preferentemente soldadura térmica, soldadura por vibración, soldadura por ultrasonidos, soldadura por láser, moldeo por inyección con inserciones, moldeo por inyección con incrustaciones (“outsert”), etc. Teniendo en cuenta el ciclo de moldeo, se pueden utilizar preferentemente el moldeo con incrustaciones (“outsert”) y el moldeo con inserciones.

La estructura de tipo sándwich y el artículo formado integralmente que utiliza dicha estructura de tipo sándwich, respectivamente, según la presente invención, se pueden utilizar, por ejemplo, para las siguientes aplicaciones: piezas, miembros y cuerpos de aparatos eléctricos y electrónicos, tales como diversos engranajes, diversas cajas, sensores, lámparas LED, conectores, zócalos, resistencias, cajas de relés, interruptores, bobinas, condensadores, lectores ópticos, vibradores, diversas placas de bornes, transformadores, enchufes, placas de circuito impreso, sintonizadores, altavoces, micrófonos, auriculares, motores pequeños, bases de cabezal magnético, módulos de potencia, semiconductores, pantallas, soportes de FDD, chasis, HDD, MO, portaescobillas de motor, antenas parabólicas, ordenadores personales de tipo portátil, teléfonos móviles, cámaras fotográficas digitales, PDA, minidisc portátiles y pantallas de plasma, piezas, miembros y cuerpos de productos domésticos y de oficina, tales como teléfonos, faxes, magnetoscopios, fotocopiadoras, televisores, planchas, secadores de pelo, ollas para arroz, hornos electrónicos, aparatos acústicos, limpiadores, artículos de tocador, discos láser, discos compactos, equipos de iluminación, neveras, acondicionadores de aire, máquinas de escribir y procesadores de texto, piezas, miembros y cuerpos de productos de juego y diversión, tales como máquinas de millón, tragaperras y máquinas de videojuegos, piezas, miembros y cuerpos de aparatos ópticos y máquinas de precisión, tales como microscopios, binoculares, cámaras y relojes, equipos médicos, tales como casetes de rayos X, piezas, miembros y placas exteriores de vehículos de motor y de dos ruedas, tales como piezas de motor, terminales de alternador, conectores de alternador, reguladores de CI, bases de potenciómetro, piezas de suspensión, diversas válvulas, tales como válvulas de gases de escape, diversos conductos para combustible, gases de escape y aspiración, tubo de ventilación de caja de aspiración, colectores de admisión, diversas palancas, diversos bastidores, diversas bisagras, diversos rodamientos, bombas de combustible, depósitos de gasolina, depósitos de GNC, juntas de agua de refrigeración del motor, cuerpos principales del carburador, espaciadores de carburador, sensores de gases de escape, sensores de agua de refrigeración, sensores de temperatura de aceite, sensores de desgaste de las pastillas de freno, sensores de posición del acelerador, sensores de posición del cigüeñal, medidores del flujo de aire, bases de termostato del aire acondicionado, válvulas de control del flujo de aire caliente de calefacción, portaescobillas del radiador, impulsores de la bomba de agua, palas de turbina, piezas del motor del limpiaparabrisas, distribuidores, interruptores de

encendido, relés de encendido, arneses de cables de transmisión, boquillas de limpiaparabrisas, tableros de mandos del aire acondicionado, serpentines de válvula electromagnética de combustible, conectores de fusibles, compartimentos de baterías, soportes de transmisión automática, soportes de faros, cajas de pedales, volantes, largueros de las puertas, protectores, chasis, bastidores, apoyabrazos, terminales de bocina, rotores de motor paso a paso, portalámparas, reflectores de luces, cajas de luces, pistones de freno, pantallas antisonoras, soportes de radiador, tapas de rueda de repuesto, estructuras de asiento, bobinas de solenoide, filtros de aceite del motor, cajas de dispositivos de encendido, cubiertas, placas de rozamiento, revestimientos de montantes, árboles de transmisión, ruedas, guardabarros, tableros de instrumentos, parachoques, barras de parachoques, capós, piezas aerodinámicas, plataformas, rejillas de carenado, techos, cuadros de instrumentos, spoilers y diversos módulos, piezas, miembros y placas exteriores de aviones, tales como compartimientos para el tren de aterrizaje, aletas, spoilers, bordes, timones, elevadores, carenados y nervaduras, piezas y miembros de artículos deportivos, tales como diversas raquetas, ejes de palos de golf, yates, tablas, artículos de esquí, cañas de pescar y bicicletas, piezas de satélites artificiales, materiales arquitectónicos, tales como paneles, etc.

Entre las aplicaciones anteriores, los productos de la presente invención se pueden utilizar preferentemente para aparatos eléctricos y electrónicos y equipos de ofimática, tales como ordenadores personales, monitores, teléfonos móviles y terminales informáticos portátiles, electrodomésticos y equipos médicos. Entre las aplicaciones anteriores, la estructura de tipo sándwich, según la presente invención, se utiliza de forma particularmente preferente en una parte de la cara superior (placa superior) de un cuerpo, una de cuyas superficies presenta una amplia proporción de parte plana, ya que puede exhibir en grado suficiente características como delgadez, ligereza y rigidez elevada.

La presente invención se describe a continuación con más detalle a partir de ejemplos. En los siguientes ejemplos, todas las proporciones de mezcla (%), a menos que se indique lo contrario, son valores en % en peso.

Los métodos de evaluación del objeto que se utilizan en los ejemplos son los siguientes.

(1) Módulo de elasticidad a flexión de una estructura de tipo sándwich

Se utilizó un equipo “Instron” (marca registrada) 5565 Universal Testing Machine (fabricado por Instron Japan Co., Ltd.) para medir el módulo de elasticidad a flexión a una velocidad de ensayo de 1,27 mm/min sobre la base de la norma ISO 178.

Se cortaron cuatro tipos de muestras con diferente ángulo (0 grados, 45 grados, 90 grados y 135 grados con respecto a la dirección longitudinal de la estructura de tipo sándwich) de la parte plana de la estructura de tipo sándwich. Se prepararon cinco muestras para cada tipo. El valor promedio del módulo de flexión de cuatro tipos de muestras con diferente ángulo se utilizó como módulo de elasticidad a flexión de la estructura de tipo sándwich.

(2) Fuerza adhesiva entre el componente de núcleo (I) y los componentes reforzados con fibras (II) de una estructura de tipo sándwich

Se utilizó un equipo “Instron” (marca registrada) 5565 Universal Testing Machine (fabricado por Instron Japan Co., Ltd.) para medir la fuerza adhesiva a una velocidad de ensayo de 1,27 mm/min sobre la base de la norma ASTM D 3846.

La figura 9 muestra la forma y las dimensiones (en mm) de una muestra -91-. Dicha muestra -91- tiene un componente de núcleo (I) -92- y componentes reforzados con fibras (II) -93- unidos por ambas superficies del componente de núcleo (I) -92-, y presenta unas entalladuras -94a- y -94b-, tal como se muestra en el dibujo. Si la muestra del tamaño especificado no se puede recortar de la estructura de tipo sándwich, se puede utilizar, en sustitución, una muestra de menor tamaño proporcional en forma a la muestra que se ilustra en la figura 9. La fuerza adhesiva (en MPa) se puede calcular a partir de la siguiente fórmula:

Fuerza adhesiva (MPa) = carga de rotura (N) / área de superposición (mm2)

Área de superposición (mm2) = anchura (mm) x longitud de superposición (mm)

(3) Fuerza adhesiva de un artículo formado integralmente

Se utilizó un equipo “Instron” (marca registrada) 5565 Universal Testing Machine (fabricado por Instron Japan Co., Ltd.) para medir la fuerza adhesiva a una velocidad de ensayo de 1,27 mm/min sobre la base de la norma ISO 4587.

La figura 10 muestra la forma y las dimensiones (en mm) de una muestra -101-. La muestra -101- tiene un primer miembro -102- y un segundo miembro -103- unido a la cara inferior del primer miembro. Si la muestra del tamaño especificado no se puede recortar del artículo formado integralmente, se puede utilizar, en sustitución, una muestra de menor tamaño proporcional en forma a la muestra que se ilustra en la figura 10. La fuerza adhesiva (en MPa) se puede calcular a partir de la siguiente fórmula:

Fuerza adhesiva (MPa) = carga de rotura (N) / área de superposición (mm2)

Área de superposición (mm2) = anchura (mm) x longitud de superposición (mm)

Se puede utilizar el siguiente método más sencillo. Se recorta en el artículo formado integralmente una muestra que incluye la parte de unión entre el primer miembro y el segundo miembro; el primer miembro se fija mediante una abrazadera y el segundo miembro se fija mediante la otra abrazadera. A continuación, se lleva a cabo un ensayo de tracción tirando en paralelo a la interfaz de unión, y la fuerza obtenida se divide por el área de adherencia a fin de utilizar el cociente como valor sustitutivo.

A continuación se describen ejemplos de la preparación de los materiales que se utilizan en los ejemplos siguientes.

Ejemplo de referencia 1-1

Se procesaron gránulos de una resina de poliamida (copoliamida cuaternaria CM8000 6/66/610/12, punto de fusión de 130ºC, fabricada por Toray Industries, Inc.) para obtener una película (F-1) con un tamaño de 350 x 350 mm y un peso unitario de 50 g/m2.

Ejemplo de referencia 1-2

Se procesaron gránulos obtenidos mediante amasado en fusión de un 30% en peso de una resina de polipropileno modificada con ácido (YUMEX 1010, índice de acidez de aproximadamente 52, punto de fusión de 142ºC, fabricada por Sanyo Chemical Industries, Ltd.) y un 70% en peso de resina de polipropileno (J229E, punto de fusión de 155ºC, fabricada por Mitsui Chemicals, Inc.) a 200ºC utilizando una extrusora de doble husillo (TEX-30a) fabricada por The Japan Steel Works, Ltd., a fin de obtener una película (F-2) con un tamaño de 350 x 350 mm y un peso unitario de 30 g/m2.

Entretanto, los gránulos se precalentaron a 160ºC durante 8 minutos y se midió su viscosidad de fusión a una carga de 10 kgf mediante un reómetro capilar CFT-500D, fabricado por Shimadzu Corporation, y se determinó que era de 185 Pa·s.

Ejemplo 1

A partir de un preimpregnado en el que un grupo de fibras de carbono dispuestas unidireccionalmente se impregnó con una resina epoxi (resina termoendurecible) (se utilizaron “Torayca (marca registrada)” Prepreg P3052S-12, fabricada por Toray Industries, Inc. y “Torayca (marca registrada)” T700S, contenido de fibra de carbono del 67% en peso, peso de la fibra 125 g/m2), se recortaron cuatro láminas preimpregnadas con un tamaño de 350 x 350 mm y una forma predeterminada. Dichas láminas se utilizaron para obtener un laminado que comprendía 0 grados/90 grados/película (F-2)/componente de núcleo/película (F-2)/90 grados/0 grados/película (F-1) con respecto a la dirección de la fibra. Como componente de núcleo se utilizó “EFCELL (marca registrada)” RC2010 (espuma de polipropileno de celdas cerradas, con un grosor de 1 mm y un peso específico de 0,48), fabricado por Showa Denko

K. K.

A continuación, como película de protección adhesiva, se dispusieron sendas películas “Tedlar (marca registrada)”, fabricada por Du-Pont Toray Co., Ltd. en la parte superior y la parte inferior del laminado, y el laminado se fijó en una placa plana SUS para su moldeo por prensado y se calentó a 150ºC durante 10 minutos, y a continuación a 130ºC durante 20 minutos, a una presión frontal de 1 MPa, para el curado de la resina epoxi. Después de terminar el curado, el laminado se enfrió a temperatura ambiente y a continuación se extrajeron las películas de protección adhesiva a fin de obtener una tabla de tipo sándwich. En esta tabla de tipo sándwich se recortó una placa superior -1- con un tamaño de 300 x 280 mm, con la dirección de la fibra como dirección longitudinal de la placa superior, para su utilización como estructura de tipo sándwich (III).

La estructura de tipo sándwich (III) -8- tenía un grosor de 1,4 mm y, tras haberse visto afectada por el calor y la presión durante el moldeo, el componente de núcleo (I) -6- redujo su grosor a 0,8 mm. El módulo de elasticidad a flexión fue de 35 GPa. Se midió la fuerza adhesiva entre el componente de núcleo (I) -6- y los componentes reforzados con fibras (II) -7-. No se produjo ninguna deslaminación interfacial, y el componente de núcleo (I) -6- se rompió a una fuerza de tracción de 3 MPa. Se recortó la parte de unión entre el componente de núcleo (I) -6- y los componentes reforzados con fibras (II) -7- de la estructura de tipo sándwich (III) -8- y se observó su sección con un microscopio óptico. Tal como se muestra en la figura 3, la resina termoplástica que constituye las películas (F-2) se observó como unas regiones de diferente contraste en los componentes reforzados con fibras. Se observaron las regiones de las capas de resina poliolefínica modificada impregnadas en la dirección del grosor de los haces de fibras de refuerzo, y se puso de manifiesto que la profundidad de impregnación -18- era de 20 !m.

La estructura de tipo sándwich (III) -8- obtenida se introdujo en un molde para su moldeo por inyección, se utilizaron gránulos de fibra largos (TLP1146S, contenido de fibra de carbono del 20% en peso, matriz de resina de poliamida, fabricados por Toray Industries, Inc.) para llevar a cabo un moldeo por inyección con incrustaciones (“outsert”) a fin de formar un segundo miembro -2- como bastidor con una parte de nervadura saliente -4-y una parte de bisagra -5- alrededor de la circunferencia exterior de la estructura de tipo sándwich (III) -8-. Para el moldeo por inyección, se

utilizó la máquina de moldeo por inyección J350EIII, fabricada por The Japan Steel Works, Ltd., y se ajustó la temperatura del cilindro a 280ºC. El artículo formado integralmente -3- obtenido tenía los dos miembros unidos entre sí con una longitud de superposición de aproximadamente 5 mm, como mínimo, en la parte provista de la película (F-1), y estaba fuertemente integrado.

El artículo formado integralmente que se obtuvo tenía un peso de 144 g y se confirmó que estaba formado integralmente como un cuerpo con una ligereza y una rigidez excelentes. Cuando se midió la fuerza adhesiva del artículo formado integralmente, no se produjo ninguna deslaminación interfacial, y el miembro de bastidor se rompió a una fuerza de tracción de 10 MPa. En el artículo formado integralmente, la parte de unión entre el componente reforzado con fibras (II) correspondiente de la estructura de tipo sándwich y el miembro de bastidor se recortó y se disolvió en ácido fórmico durante 12 horas para eliminar la parte de resina termoplástica, a fin de preparar una muestra para la observación de la sección. La muestra se observó con un microscopio electrónico de barrido (SEM) y, tal como se muestra en la figura 5, se observó un estado en el que el grupo de fibras de carbono quedaban expuestas. Además, se observó una estructura de doble capa con un grupo de fibras de carbono con huecos en la dirección de la interfaz de unión y un grupo de fibras de carbono sin huecos en la dirección opuesta, y se confirmó que la interfaz de límite entre la resina de matriz reforzada por el grupo de fibras de refuerzo continuas y la capa adhesiva formada por una resina termoplástica tenía forma rugosa. La parte hueca del grupo de fibras de carbono es la región en la que estaba presente la capa de resina termoplástica con las fibras de refuerzo integradas. A partir de su grosor, se estimó que el grosor máximo de impregnación -57- era de 40 !m.

Ejemplo 2

Se recortó el “EFCELL” RC2010 de modo que tuviera un grosor constante de 0,8 mm y se utilizó como componente de núcleo (I). Se formó la estructura de tipo sándwich (III) sometiendo a curado la resina epoxi a 130ºC y a una presión frontal de 1 MPa durante 30 minutos. Se obtuvieron la estructura de tipo sándwich (III) y un artículo formado integralmente por los mismos procedimientos que en el ejemplo 1.

La estructura de tipo sándwich, como placa superior, tenía un grosor de 1,3 mm y un módulo de elasticidad a flexión de 35 GPa. La fuerza adhesiva entre el componente de núcleo (I) y los componentes reforzados con fibras (II) era de 2 MPa, y se confirmó que sus interfases de unión tenían la misma estructura de impregnación que en el ejemplo 1. La profundidad de impregnación -18- fue de 15 !m.

El artículo formado integralmente que se obtuvo tenía un peso de 136 g y se confirmó que estaba formado integralmente como un cuerpo con una ligereza y una rigidez excelentes. Cuando se midió la fuerza adhesiva del artículo formado integralmente, no se produjo ninguna deslaminación interfacial, y el miembro de bastidor se rompió a una fuerza de tracción de 10 MPa. La profundidad de impregnación -57- fue de 30 !m.

Ejemplo 3

Se obtuvo una estructura de tipo sándwich (III) según el mismo procedimiento que en el ejemplo 2, excepto porque no se utilizó la película (F-1).

Se sometieron por separado a moldeo por inyección gránulos de fibra largos (TLP1146S, contenido de fibra de carbono del 20% en peso, matriz de resina de poliamida, fabricados por Toray Industries, Inc.) para obtener un segundo miembro -2- como bastidor con una parte de nervadura saliente -4- y una parte de bisagra -5-.

La estructura de tipo sándwich (III) y el segundo miembro obtenidos respectivamente se lavaron con alcohol en sus caras de unión y se unieron entre sí utilizando un adhesivo de dos componentes 3921/3926, fabricado por Three Bond Co., Ltd., para obtener un artículo formado integralmente -3-. Tras la terminación de la unión, el artículo se dejó reposar a temperatura ambiente durante 24 horas.

El artículo formado integralmente que se obtuvo tenía un peso de 139 g y se confirmó que estaba formado integralmente como un cuerpo con una ligereza y una rigidez excelentes. Además, la fuerza adhesiva del artículo formado integralmente fue de 7 MPa.

Ejemplo 4

A partir de un preimpregnado en el que una tela de fibras de carbono impregnada con una resina epoxi (resina termoendurecible) (se utilizaron “Torayca (marca registrada)” Prepreg F6142-05, fabricada por Toray Industries, Inc., y “Torayca T300, fabricada por Toray Industries, Inc., contenido de fibra de carbono del 60% en peso, peso de la fibra 119 g/m2), se recortaron dos láminas preimpregnadas con un tamaño de 350 x 350 mm y una forma predeterminada. Estas láminas se utilizaron para obtener un laminado que comprendía (0 grados/90 grados)/película (F-2)/componente de núcleo/película (F-2)/(0 grados/90 grados) con respecto a la dirección de la fibra, y dicho laminado se utilizó para producir una estructura de tipo sándwich (III) según el mismo procedimiento que en el ejemplo 1.

La estructura de tipo sándwich (III), como placa superior, tenía un grosor de 1,2 mm y un módulo de elasticidad a flexión de 32 GPa. Cuando se midió la fuerza adhesiva entre el componente de núcleo (I) y los componentes reforzados con fibras (II), no se produjo ninguna deslaminación interfacial y el componente de núcleo se rompió a una fuerza de tracción de 3 MPa.

En sus interfases de unión se confirmó la misma estructura de impregnación que en el ejemplo 1, y la profundidad de impregnación -18- fue de 20 !m. Según el mismo procedimiento que en el ejemplo 3, se produjo un segundo miembro -2- por moldeo por inyección y un artículo formado integralmente -3- con la estructura de tipo sándwich (III).

El artículo formado integralmente que se obtuvo tenía un peso de 113 g y se confirmó que estaba formado integralmente como un cuerpo con una ligereza y una rigidez excelentes.

Ejemplo 5

Se produjo un artículo formado integralmente -3- según el mismo procedimiento que en el ejemplo 1, excepto porque como componentes de núcleo se utilizó “Ohfan (marca registrada)” P23 (lámina de polipropileno, grosor de 0,3 mm, peso específico de 0,91), fabricado por Osaka Jushi Kako K. K.

La estructura de tipo sándwich, como placa superior, tenía un grosor de 0.8 mm y un módulo de elasticidad a flexión de 38 GPa. Cuando se midió la fuerza adhesiva entre el componente de núcleo (I) y los componentes reforzados con fibras (II), no se produjo ninguna deslaminación interfacial y el componente de núcleo se rompió a una fuerza de tracción de 6 MPa. En sus interfases de unión se confirmó la misma estructura de impregnación que en el ejemplo 1, y la profundidad de impregnación -18- fue de 20 !m.

El artículo formado integralmente que se obtuvo tenía un peso de 127 g y se confirmó que estaba formado integralmente como un cuerpo con una ligereza y una rigidez excelentes. Cuando se midió la fuerza adhesiva del artículo formado integralmente, no se produjo ninguna deslaminación interfacial, y el miembro de bastidor se rompió a una fuerza de tracción de 10 MPa. La profundidad de impregnación -57- fue de 30 !m.

Ejemplo 6

Se produjo un artículo formado integralmente -3- según el mismo procedimiento que en el ejemplo 4, excepto porque como componente de núcleo se utilizó una lámina de 1 mm de grosor obtenida cortando en rodajas “Toraypef (marca registrada)” 30060 (espuma de polietileno de celdas cerradas, grosor de 6 mm, peso específico de 0,03), fabricado por Toray Industries, Inc.

La estructura de tipo sándwich, como placa superior, tenía un grosor de 1,4 mm y un módulo de elasticidad a flexión de 30 GPa. Cuando se midió la fuerza adhesiva entre el componente de núcleo (I) y los componentes reforzados con fibras (II), no se produjo ninguna deslaminación interfacial y el componente de núcleo se rompió a una fuerza de tracción de 1 MPa. En sus interfases de unión se confirmó la misma estructura de impregnación que en el ejemplo 1, y la profundidad de impregnación -18-, en este caso, fue de 20 !m.

El artículo formado integralmente que se obtuvo tenía un peso de 84 g y se confirmó que estaba formado integralmente como un cuerpo con una ligereza y una rigidez excelentes. Cuando se midió la fuerza adhesiva del artículo formado integralmente, no se produjo ninguna deslaminación interfacial, y el miembro de bastidor se rompió a una fuerza de tracción de 10 MPa. La profundidad de impregnación -57- fue de 30 !m.

A continuación se describen ejemplos de la preparación de los materiales que se utilizan en los siguientes ejemplos.

Ejemplo de referencia 2-1

Se hiló y carbonizó un copolímero compuesto principalmente por poliacrilonitrilo, a fin de obtener fibras de carbono compuestas por un total de 24.000 filamentos. Las propiedades de las fibras de carbono fueron las siguientes.

Masa por unidad de longitud 1,7 g/m Peso específico 1,8 g/cm3 Resistencia a la tracción 5 GPa Módulo de elasticidad a tracción 235 GPa

Las fibras de carbono obtenidas se trataron superficialmente mediante electrólisis a razón de 3 culombios por 1 g de las fibras de carbono en una solución acuosa que contenía ácido sulfúrico como electrolito, y además se depositó un agente de encolado. Primero se preparó una solución acuosa que contenía un 4% de éter oleico de polioxietileno, representado por la siguiente fórmula química:

C18H35O-(CH2CH2O)8-H y que presentaba un peso molecular promedio en número de 600 y un HLB de 11,3, y las fibras de carbono se sumergieron en la solución acuosa, de tal modo que se depositó un 1,5% en peso de éter oleico de polioxietileno en las fibras de carbono. Las fibras de carbono se secaron a 200ºC durante 2 minutos utilizando un secador de aire caliente y se cortaron a una longitud de 6,4 mm utilizando un cortador de cartucho, a fin de obtener fibras de carbono

5 cortadas.

Con las cantidades respectivamente predeterminadas de las fibras de carbono cortadas obtenidas y un polvo obtenido por criotrituración de resina de poliamida 6 (CM1001, punto de fusión de 215ºC, fabricado por Toray Industries, Inc.) a un tamaño medio de partículas de 300 !m, se formó una red por un método de fabricación de

10 papel, y dicha red se secó a 140ºC para eliminar el agua. La red obtenida se calentó y se prensó a 240ºC y a una presión frontal de 0,5 MPa durante 8 minutos, y se enfrió a temperatura ambiente a fin de obtener un componente de núcleo (C-1) con un grosor de 0,6 mm, un peso unitario de 150 g/m2, un peso específico de 0,25 y un contenido de fibra de carbono del 33% en peso.

15 La figura 11 es una fotografía de microscopio electrónico de barrido que muestra la superficie del componente de núcleo (I). Como se puede ver en las figuras 4 y 11, los filamentos de fibra de carbono -41- se cruzan entre sí para formar una estructura de vacío (estructura de red) -44-. Tal como se puede observar en las figuras 4 y 11, casi todas las zonas de cruce -42- están cubiertas con la resina de poliamida 6 -43-.

20 Ejemplo de referencia 2-2

Una red obtenida según el mismo procedimiento que en el ejemplo de referencia 2-1 se calentó y se prensó a 240ºC y a una presión frontal de 0,5 MPa durante 2 minutos, y se enfrió a temperatura ambiente a fin de obtener un componente de núcleo (C-2) con un grosor de 1,5 mm, un peso unitario de 400 g/m2, un peso específico de 0,27 y

25 un contenido de fibra de carbono del 33% en peso.

La figura 12 es una fotografía de microscopio electrónico de barrido que muestra la superficie del componente de núcleo (I). Se puede observar que las zonas de cruce -42- de los filamentos de fibra de carbono -41- cubiertos con la resina de poliamida 6 -43- representan menos del 50% de todas las zonas de cruce -42-.

30 Ejemplo de referencia 2-3

Se procesaron gránulos de una resina de policarbonato (Lexan 121R, temperatura de deformación bajo carga de 130ºC, fabricado por Japan GE Plastics Co., Ltd.) hasta obtener una película (F-3) con un tamaño de 350 x 350 mm

35 y un peso unitario de 30 g/m2.

Ejemplo 7

El componente de núcleo (C-1) preparado en el ejemplo de referencia 2-1 se utilizó como componente de núcleo (I)

40 para preparar un laminado que comprendía 0 grados/90 grados/película (F-3)/componente de núcleo/película (F3)/90 grados/0 grados/película (F-1), y se obtuvieron una estructura de tipo sándwich (III) y un artículo formado integralmente por los mismos procedimientos que en el ejemplo 1.

La estructura de tipo sándwich (III), como placa superior, tenía un grosor de 1,1 mm y un módulo de elasticidad a

45 flexión de 36 GPa. La fuerza adhesiva entre el componente de núcleo (I) y los componentes reforzados con fibras (II) era de 2 MPa, y se confirmó que sus interfases de unión tenían la misma estructura de impregnación que en el ejemplo 1. La profundidad de impregnación -18- fue de 15 !m.

El artículo formado integralmente que se obtuvo tenía un peso de 117 g y se confirmó que estaba formado

50 integralmente como un cuerpo con una ligereza y una rigidez excelentes. Cuando se midió la fuerza adhesiva del artículo formado integralmente, no se produjo ninguna deslaminación interfacial, y el miembro de bastidor se rompió a una fuerza de tracción de 10 MPa. La profundidad de impregnación -57- fue de 30 !m.

Ejemplo 8

55 El componente de núcleo (C-2) preparado en el ejemplo de referencia 2-2 se utilizó como componente de núcleo (I), y se obtuvieron una estructura de tipo sándwich (III) y un artículo formado integralmente según los procedimientos del ejemplo 7.

60 La estructura de tipo sándwich (III), como placa superior, tenía un grosor de 1,5 mm y el componente de núcleo (I) se adelgazó hasta 1,0 mm debido al efecto del calor y la presión durante la formación. El módulo de elasticidad a flexión fue de 32 GPa. La fuerza adhesiva entre el componente de núcleo (I) y los componentes reforzados con fibras (II) fue de 0,5 MPa. En sus interfases de unión se confirmó la misma estructura de impregnación que en el ejemplo 1, y la profundidad de impregnación -18- fue de 15 !m.

65 El artículo formado integralmente que se obtuvo tenía un peso de 138 g y se confirmó que estaba formado integralmente como un cuerpo con una ligereza y una rigidez excelentes. Cuando se midió la fuerza adhesiva del artículo formado integralmente, no se produjo ninguna deslaminación interfacial, y el miembro de bastidor se rompió a una fuerza de tracción de 10 MPa. La profundidad de impregnación -57- fue de 30 !m.

5 Aplicabilidad industrial

La estructura de tipo sándwich, según la presente invención, tiene unas propiedades mecánicas, una ligereza y una delgadez excelentes sobre la base de su estructura característica. El procedimiento para producir una estructura de

10 tipo sándwich, según la presente invención, tiene una excelente capacidad de producción en masa, y la producción se puede llevar a cabo de una forma muy económica en comparación con la producción convencional. El artículo formado integralmente, que tiene la estructura de tipo sándwich según la presente invención, se puede utilizar adecuadamente como pieza, miembro o cuerpo de un aparato eléctrico o electrónico, tal como un ordenador personal de tipo portátil.

Claims

REIVINDICACIONES

1.

Estructura de tipo sándwich (III) (8), que comprende un componente de núcleo (I) (6, 11) y un componente reforzado con fibras (II) (7, 12) compuesto por fibras de refuerzo continuas (A) (15) y una resina de matriz (B) (16), y dispuesto en ambas superficies de dicho componente de núcleo (I) (6, 11), en la que dicho componente de núcleo (I) (6, 11) tiene huecos, un grosor comprendido entre 0,1 mm y 1,5 mm y un peso específico comprendido entre 0,01 y 1,2; y la fuerza adhesiva entre dicho componente de núcleo (I) (6, 11) y dichos componentes reforzados con fibra (II) (7, 12), medida según la norma ASTM D 3846, es de 1 MPa o mayor, en la que dicho componente de núcleo (I) (6, 11) está formado por una resina poliolefínica, y en la que se dispone una capa de resina poliolefínica modificada (14) entre dicho componente de núcleo (I) (6, 11) y dichos componentes reforzados con fibra (II) (7, 12), y en la que, además, una resina poliolefínica modificada que constituye dicha capa de resina poliolefínica modificada (14) se impregna en haces de dichas fibras de refuerzo (A) (15) utilizadas en dicho componente reforzado con fibras (II) (7, 12).
2.

Estructura de tipo sándwich (III) (8), según la reivindicación 1, en la que dicho componente de núcleo (I) (6, 11) comprende un cuerpo esponjoso con celdas cerradas.
3.

Estructura de tipo sándwich (III) (8), según la reivindicación 1 o 2, en la que la viscosidad en fusión de dicha resina poliolefínica modificada, medida a 160ºC, está comprendida entre 10 Pa·s y 500 Pa·s.
4.

Estructura de tipo sándwich (III) (8), según la reivindicación 1, 2 o 3, en la que dicha resina poliolefínica modificada contiene el 20% en peso o más de una resina poliolefínica modificada con ácido con un índice de acidez de 10 o mayor.
5.

Estructura de tipo sándwich (III) (8), que comprende un componente de núcleo (I) (6, 11) y un componente reforzado con fibras (II) (7, 12) compuesto por fibras de refuerzo continuas (A) (15) y una resina de matriz (B) (16), y dispuesto en ambas superficies de dicho componente de núcleo (I) (6, 11), en la que dicho componente de núcleo (I) (6, 11) está compuesto por fibras de refuerzo discontinuas (41) y una resina termoplástica (43); filamentos de dichas fibras de refuerzo discontinuas (41) se cruzan entre sí para formar una estructura hueca; dicha resina termoplástica

(43) está dispuesta en zonas de cruce (42) de las fibras de refuerzo discontinuas (41); y dicho componente de núcleo (I) (6, 11) tiene un grosor comprendido entre 0,1 mm y 1,5 mm y un peso específico comprendido entre 0,1 y 1,0, en la que se dispone una capa de resina termoplástica entre una capa de dicho núcleo (I) (6, 11) y una capa de dichos componentes reforzados con fibras (II) (7, 12); y una resina termoplástica, que constituye dicha capa de resina termoplástica, tiene un punto de fusión o una temperatura de deformación bajo carga de 160ºC o inferior, y en la que dicha resina termoplástica que constituye dicha capa de resina termoplástica se impregna en haces de dichas fibras de refuerzo (A) (15) utilizadas en dicho componente reforzado con fibras (II) (7, 12).
6.

Estructura de tipo sándwich (III) (8), según la reivindicación 5, en la que las zonas de cruce (42) de los filamentos de dicho componente de núcleo (I) (6, 11) recubiertos con dicha resina termoplástica (43) representan el 50% o más de todas las zonas de cruce (42).
7.

Estructura de tipo sándwich (III) (8), según la reivindicación 5 o 6, en la que dicha resina termoplástica (43) tiene un punto de fusión o una temperatura de deformación bajo carga de 160ºC o superior.
8.

Estructura de tipo sándwich (III) (8), según la reivindicación 1 o 5, en la que dichas fibras de refuerzo (A) (15) son fibras de carbono.
9.

Estructura de tipo sándwich (III) (8), según la reivindicación 1 o 5, en la que dicha resina de matriz (B) (16) es una resina termoendurecible.
10.

Artículo formado integralmente (3), en el que una estructura de tipo sándwich (III) (8), tal como se describe en la reivindicación 1 o 5, como primer miembro (1, 51), y otro miembro estructural como segundo miembro (2, 52), están unidos entre sí; dicho primer miembro (1, 51) tiene una forma plana; y dicho segundo miembro (2, 52) tiene una forma que varía en la dirección del grosor.
11.

Artículo formado integralmente (3), según la reivindicación 10, en el que dicho primer miembro (1, 51) y dicho segundo miembro (2, 52) están unidos entre sí mediante una capa adhesiva (54).
12.

Artículo formado integralmente (3), según la reivindicación 11, en el que dicha capa adhesiva (54) está formada por una resina termoplástica.
13.

Artículo formado integralmente (3), según la reivindicación 12, en el que dicha capa adhesiva (54) está unida a dicho componente reforzado con fibras (II) (7, 12); y dicha resina termoplástica que constituye dicha capa adhesiva (54), y dicha resina de matriz (B) (16, 59), que se utiliza en dicho componente reforzado con fibras (II) (7, 12) están unidos entre sí con una rugosidad formada en la interfaz de unión.
14.

Artículo formado integralmente (3), según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en el que dicho segundo miembro (2, 52) es un miembro constituido por una composición de resina termoplástica.
15.

Aparato eléctrico o electrónico, en el que se utiliza un artículo formado integralmente (3), tal como se describe en 5 cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, para formar una pieza, un miembro o un cuerpo del mismo.
16.

Procedimiento para preparar una estructura de tipo sándwich, tal como se describe en la reivindicación 1 o 5, que comprende una etapa de laminación que consiste en disponer un substrato térmicamente adhesivo (m) formado por una resina termoplástica en ambas superficies de un componente de núcleo (I), y laminar y disponer un 10 componente preimpregnado, obtenido por impregnación de una resina termoendurecible como resina de matriz (B), en haces de las fibras de refuerzo continuas (A), sobre dichos substratos térmicamente adhesivos (m), y una etapa de moldeo que consiste en disponer un laminado, obtenido en dicha etapa de laminación, en un molde y dejar que actúen el calor y la presión para el moldeo, en el que dicha resina termoplástica de dichos substratos térmicamente adhesivos (m) se impregna en dichos haces de dichas fibras de refuerzo (A) durante la reacción de curado de dicha

15 resina termoendurecible, o durante el precalentamiento anterior a la reacción de curado de dicha etapa de moldeo.
17. Procedimiento para preparar la estructura de tipo sándwich, según la reivindicación 16, en el que se lleva a cabo una etapa que consiste en disponer un substrato térmicamente adhesivo (n) formado por una resina termoplástica adicionalmente sobre una superficie de un laminado obtenido mediante dicha etapa de laminación; posteriormente,

20 dicho laminado cubierto con dicho substrato térmicamente adhesivo (n) se suministra a dicha etapa de moldeo; y dicha resina termoplástica de dicho substrato térmicamente adhesivo (n) se impregna en dichos haces de dichas fibras de refuerzo durante dicha reacción de curado de dicha resina termoendurecible, o durante el precalentamiento anterior a dicha reacción de curado.

25 18. Procedimiento para preparar un artículo formado integralmente, tal como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado porque una estructura de tipo sándwich (III), tal como se describe en la reivindicación 1 o 5, como primer miembro, y otro miembro estructural como segundo miembro, se unen entre sí, como mínimo, por un método de integración que se selecciona entre el grupo formado por soldadura térmica, soldadura por vibración, soldadura por ultrasonidos, soldadura por láser, moldeo por inyección con inserciones y

30 moldeo por inyección con incrustaciones (“outsert”).