JPWO2018142648A1 - インサート用フィルムの樹脂層の厚さ決定方法、インサート用フィルム付き樹脂成形品の製造方法、及びインサート用フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2017年1月31日に、日本に出願された特願2017−015043号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
樹脂成形品の材料としては、例えば、高い強度を有し、かつ軽量な繊維強化プラスチックが用いられている。繊維強化プラスチックを構成する樹脂としては、熱硬化性樹脂が用いられている。
繊維強化プラスチックを構成する樹脂として熱可塑性樹脂を用いる場合には、特許文献1に開示されたフィルムインサート成形法を用いて、樹脂成形品の表面に、高い導電性を有す導電性メッシュ層を設けることが好ましい。
この場合のインサート用フィルムとしては、例えば、樹脂成形品の表面に融着される第1の樹脂層と、導電性メッシュ層と、第2の樹脂層と、が順次積層され、かつ導電性メッシュ層と第1及び第2の樹脂層とが仮固定されたものを用いる。
これにより、樹脂成形品の表面に、インサート用フィルムが融着されたインサート用フィルム付き樹脂成形品が製造される。
さらに、この場合、第2の樹脂層の厚さによっては、第2の樹脂層が再溶融しない恐れがあり、第2の樹脂層と導電性メッシュ層とが熱融着しない可能性があった。
T=f1(λ1,ρ1,Cp1)ln(t1)+f2(λ2,ρ2,Cp2)ln(t2)+C
={λ1/(ρ1・Cp1)}∂2T/∂x2+{λ2/(ρ2・Cp2)}∂2T/∂x2+C
={λ1/(ρ1・Cp1)}・{(TP n+1+TP n−1−2TP n)/(2・Δx)2}+{λ2/(ρ2・Cp2)}・{(TP n+1+TP n−1−2TP n)/(2・Δx)2}+C・・・(1)
但し、上記(1)式において、ln(t1)は前記第1の樹脂層の厚さt1の自然対数、ln(t2)は前記第2の樹脂層の厚さt2の自然対数、前記第1及び第2の樹脂層の熱伝導率をλ1(W/m・K)、前記第1及び第2の樹脂層の密度をρ1(kg/m3)、前記第1及び第2の樹脂層の比熱をCp1(J/kg・K)、前記導電性メッシュ層の密度をρ2(kg/m3)、前記導電性メッシュ層の比熱をCp2(J/kg・K)、前記導電性メッシュ層の熱伝導率をλ2(W/m・K)とする。
また、上記(1)式において、Tに添えられたn、n+1、及びn−1は、前記第1の樹脂層の厚さ、前記第2の樹脂層の厚さ、及び前記導電性メッシュの厚さを合計した合計厚さをm(≦n+1)分割した際の前記金型と接触する前記第2の樹脂層の面からの位置、Tに添えられたPは時間(sec)をそれぞれ示している。
また、上記(1)式において、時間Pでかつ位置がn+1のときの温度をTP n+1、時間Pでかつ位置がn−1のときの温度をTP n−1、時間Pでかつ位置がnのときの温度をTP nとする。
また、上記(1)式において、2・Δxはn−1からn+1までの距離(m)、Cは前記第1及び第2の樹脂層の厚さ及び材料に基づき得られる定数をそれぞれ示している。
これにより、導電性メッシュ層と接触する部分の第1及び第2の樹脂層を十分に溶融させた後に硬化させることが可能となるので、導電性メッシュ層と第1及び第2の樹脂層との間の接合強度を高めることができる。
また、溶融した繊維強化プラスチックと接触する第1の樹脂層の厚さを第2の樹脂層の厚さよりも薄くすることで、導電性メッシュ層を介して、溶融した繊維強化プラスチックの熱を、導電性メッシュ層と接触する部分の第2の樹脂層に伝えやすくなる。これにより、導電性メッシュ層と接触する部分の第2の樹脂層の温度が、第2の樹脂層の溶融温度よりも低くなることを抑制可能となる。
したがって、導電性メッシュ層と第2の樹脂層との間の接合強度をさらに高めることができる。
これにより、第1及び第2の樹脂層のうち、導電性メッシュ層と接触する部分を十分に溶融させることが可能となるので、導電性メッシュ層と第1及び第2の樹脂層との間の接合強度を高めることができる。
これにより、導電性メッシュ層と接触する部分の第2の樹脂層の温度が第2の樹脂層の溶融温度よりも低くなることを抑制可能となるので、導電性メッシュ層と第2の樹脂層との間における接合強度を高めることができる。
また、導電性メッシュ層の材料として高い導電性を有する材料であるCuまたはAlを用いることで、インサート用フィルム付き樹脂成形品に雷電流が流れた際、雷電流を導電性メッシュ層に容易に導くことができる。
また、溶融した繊維強化プラスチックと接触する第1の樹脂層の厚さを第2の樹脂層の厚さよりも薄くすることで、導電性メッシュ層を介して、溶融した繊維強化プラスチックの熱を、導電性メッシュ層と接触する部分の第2の樹脂層に伝えやすくなる。これにより、第1の樹脂層全体の温度、及び導電性メッシュ層と接触する部分の第2の樹脂層の温度が、第1及び第2の樹脂層の溶融温度よりも低くなることを抑制可能となる。
したがって、導電性メッシュ層と第1及び第2の樹脂層との間の接合強度を高めることができる。
これにより、導電性メッシュ層と第2の樹脂層との境界部分の温度が第2の樹脂層の溶融温度よりも低くなることを抑制可能となるので、導電性メッシュ層と第2の樹脂層との間における接合強度を高めることができる。
また、導電性メッシュ層の材料として高い導電性を有する材料であるCuまたはAlを用いることで、インサート用フィルム付き樹脂成形品に雷電流が流れた際、雷電流を導電性メッシュ層に容易に導くことができる。
図1は、本発明の実施形態に係るインサート用フィルム付き樹脂成形品の断面図である。図2は、図1に示すインサート用フィルム付き樹脂成形品のうち、領域Aで囲んだ部分を拡大した断面図である。図2において、t1は第1の樹脂層14の厚さ(以下、「厚さt1」という)、t2は第2の樹脂層16の厚さ(以下、「厚さt2」という)、t3は導電性メッシュ層15の厚さ(以下、「厚さt3」)をそれぞれ示している。図2において、図1に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
また、図1及び図2では、導電性メッシュ層15の断面をメッシュ状に図示することが難しいため、導電性メッシュ層15をシート状の断面として図示する。
繊維強化プラスチック12としては、例えば、強化繊維として炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等を用いることが可能である。
繊維強化プラスチック12に含まれる熱可塑性樹脂としては、例えば、PPS樹脂、ナイロン樹脂、及びPEEK樹脂等の樹脂を用いることが可能である。
樹脂成形品11の表面11aに融着される前のインサート用フィルム13は、第1及び第2の樹脂層14,16と導電性メッシュ層15とが仮固定されている。このため、樹脂成形品11の表面11aに融着される前のインサート用フィルム13は、第1及び第2の樹脂層14,16と導電性メッシュ層15との間の接合強度が弱い。
第1及び第2の樹脂層14,16と導電性メッシュ層15とを仮固定する方法としては、例えば、熱プレスを用いた仮固定方法やスポット融着等の手法を用いることが可能である。
第1の面14aは、樹脂成形品11の表面11aと接触している。第1の面14aは、フィルムインサート成形法を用いて、インサート用フィルム13と樹脂成形品11とを一体化する場合において、金型内に導入される溶融した繊維強化プラスチック12と接触する。
第2の面14bは、第1の面14aの反対側に配置されている。第2の面14bは、導電性メッシュ層15と接触している。第1の樹脂層14は、導電性メッシュ層15に対して融着されている。
第1の面15aは、第1の樹脂層14の第2の面14bと接触している。第2の面15bは、第1の面15aの反対側に配置されている。
このため、導電性メッシュ層15の材料としては、高い導電性を有する金属材料を用いることが好ましい。このような金属材料としては、例えば、CuまたはAlを用いるとよい。
このような熱伝導率の高い、CuまたはAlを導電性メッシュ層15の材料として用いることで、導電性メッシュ層15により、溶融した繊維強化プラスチック12の温度が低下することを抑制可能となる。
これにより、導電性メッシュ層15と接触する部分の第2の樹脂層16の温度が第2の樹脂層16の溶融温度よりも低くなることが抑制されるので、導電性メッシュ層15と第2の樹脂層16との間の接合強度を高めることができる。
第1の面16aは、導電性メッシュ層15の第2の面15bと接触している。第2の面16bは、第1の面16aの反対側に配置されている。第2の面16bは、フィルムインサート成形法を用いて、インサート用フィルム13と樹脂成形品11とを一体化する場合において、金型(後述する図3、及び図6〜8に示す第1の金型21)と接触する。
このように、金型と接触する第2の樹脂層16の厚さt2を第1の樹脂層の厚さt1よりも厚くすることで、フィルムインサート成形法を用いて、インサート用フィルム13と樹脂成形品11とを一体化する場合において、金型内に導入される溶融した繊維強化プラスチック12の温度よりも低い温度とされた金型の熱により、導電性メッシュ層15と接触する部分の第2の樹脂層16の温度が第2の樹脂層16の溶融温度よりも低くなることを抑制可能となる。
これにより、導電性メッシュ層15と接触する部分の第2の樹脂層16を十分に溶融させることが可能となるので、導電性メッシュ層15と第2の樹脂層15との接合強度を高めることができる。
これにより、導電性メッシュ層15と接触する部分の第1の樹脂層14を十分に溶融させることが可能となるので、第1の樹脂層14と導電性メッシュ層15との接合強度を高めることができる。
これにより、導電性メッシュ層15と接触する部分の第2の樹脂層16を十分に溶融させることが可能となるので、導電性メッシュ層15と第2の樹脂層15との接合強度を高めることができる。
図3及び図4では、フィルムインサート成形法を用いて、溶融した繊維強化プラスチック12を金型内に導入するときのインサート用フィルム13の状態を模式的に示している。図3及び図4に示す状態では、第1の金型21の内面21aと第2の樹脂層16の第2の面16bとが接触している。
図3及び図4において、図1及び図2に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。図4では、後述する下記(2)式と同じ符号を付す。また、図4では、一例として、n−1が6、nが7、n+1が8の場合を図示している。
={λ1/(ρ1・Cp1)}∂2T/∂x2+{λ2/(ρ2・Cp2)}∂2T/∂x2+C
={λ1/(ρ1・Cp1)}・{(TP n+1+TP n−1−2TP n)/(2・Δx)2}+{λ2/(ρ2・Cp2)}・{(TP n+1+TP n−1−2TP n)/(2・Δx)2}+C・・・(2)
本実施形態では、Tの添え字であるP,nを用いて、時間tをP・Δtとし、位置をn・Δxとし、TP nを数値解における温度(節点値)とする。なお、Δtは、時間の区切りであり、任意に設定可能である。
この場合において、Δx=2(mm)、10mmの位置における1sec後の温度は、T10 2となる。
したがって、第1の金型21(後述する図8に示す金型20)の温度をtm(℃)は、TP mとなり、溶融した繊維強化プラスチック12の温度をtr(℃)は、TP 0となる。
図5は、第1及び第2の樹脂層の材料としてポリアミド9T樹脂(PA9T樹脂)を用いるとともに、導電性メッシュ層の材料としてCuを用いた場合の第1の樹脂層の厚さt1(μm)と第2の樹脂層の厚さt2(μm)との関係を示すグラフである。
これにより、導電性メッシュ層15と接触する部分の第1及び第2の樹脂層14,16を十分に溶融させることが可能となるので、導電性メッシュ層15と第1及び第2の樹脂層14,16との間の接合強度を高めることができる。
初めに、第1及び第2の樹脂層14,16の材料、導電性メッシュ層15の材料、繊維強化プラスチック12を構成する熱可塑性樹脂の種類、第1及び第2の樹脂層14,16の厚さの合計(=t1+t2)、及び導電性メッシュ層15の厚さt3を決定する。
先に説明した理由により、導電性メッシュ層15の材料としては、例えば、CuまたはAlが好ましい。
この段階のインサート用フィルム13は、第1及び第2の樹脂層14,16と導電性メッシュ層15との間が仮固定された状態であるため、第1及び第2の樹脂層14,16と導電性メッシュ層15との間の接合強度は弱い。
金型20は、第1の金型21と、第2の金型22と、を有する。第1の金型21は、金型本体21Aと、内面21aと、複数の吸引孔21Bと、を有する。金型本体21Aは、金属製の部材であり、第2の金型22と対向する内側が図1に示す樹脂成形品11の形状に対応している。
内面21aは、インサート用フィルム13の第2の樹脂層16の第2の面16b(図8参照)が当接される面である。
複数の吸引孔21Bは、金型本体21Aのうち、内面21aに対応する部分を貫通するように設けられている。複数の吸引孔21Bは、インサート用フィルム13の第2の樹脂層16の第2の面16bを吸着させるための孔である。
樹脂導入口22Bは、金型本体22Aを貫通し、かつ金型本体21Aの内側と対向するように設けられている。樹脂導入口22Bは、溶融した繊維強化プラスチック12(図9参照)を金型20内に導入するための開口部である。
上記構成とされた金型20は、溶融した繊維強化プラスチック12に含まれる熱可塑性樹脂を固化させることの可能な所定の温度となるように温度制御されている。
このとき、複数の吸引孔21を用いた吸引により、金型本体21Aの内面21aにインサート用フィルム13を吸着させる。これにより、金型本体21Aに対するインサート用フィルム13の位置が規制される。
これにより、第1の金型21と第2の金型22との間に形成された空間20A内に、第2の面16bと第1の内面21aとが接触した状態でインサート用フィルム13が配置される(第2工程)。
繊維強化プラスチック12として、例えば、炭素繊維強化プラスチックやガラス繊維強化プラスチック等を用いることが可能である。
炭素繊維強化プラスチックを用いる場合、熱可塑性樹脂としては、例えば、PPS樹脂、ナイロン樹脂、PEEK樹脂等の樹脂を用いることが可能である。この場合、樹脂導入口22Bに導入する繊維強化プラスチック12の温度は、第1及び第2の樹脂層14,16が溶融可能な温度に設定する。熱可塑性樹脂として炭素繊維強化ポリアミド9T樹脂(PA9T−CF樹脂)を用いる場合、溶融した繊維強化プラスチック12の温は、例えば、330℃にすることが可能である。
これにより、導電性メッシュ層15と接触する部分の第2の樹脂層16を溶融させることが可能となる。
これにより、導電メッシュ層15と接触する部分の第2の樹脂層16の温度が溶融温度未満になることを抑制可能となるので、第2の樹脂層16のうち、導電性メッシュ層15と接触する部分を溶融させることが可能となる。
このように、樹脂導入口22Bへの溶融した繊維強化プラスチック12の導入初期段階における導電性メッシュ層15の温度を、第1及び第2の樹脂層14,16の溶融温度よりも高くすることで、第1及び第2の樹脂層14,16のうち、導電性メッシュ層15と接触する部分を確実に溶融させることが可能となる。
これにより、導電性メッシュ層15と第1及び第2の樹脂層14,16との間の接合強度をさらに高めることができる。
10a,11a 表面
11 樹脂成形品
11A 1次樹脂成形品
12 繊維強化プラスチック
13 インサート用フィルム
14 第1の樹脂層
14a,15a,16a 第1の面
14b,15b,16b 第2の面
15 導電性メッシュ層
16 第2の樹脂層
20 金型
20A 空間
21 第1の金型
21a 内面
21A,22A 金型本体
21B 吸引孔
22 第2の金型
22B 樹脂導入口
25,26 不要部分
A 領域
t1〜t3,tA 厚さ
Claims (7)
- 熱可塑性樹脂及び強化繊維を含む繊維強化プラスチックよりなる樹脂成形品の表面に熱融着された第1の樹脂層と、導電性メッシュ層と、前記第1の樹脂層と同じ樹脂材料で構成されており、かつ前記樹脂成形品の成形時に金型と接触する第2の樹脂層と、が順次積層されたインサート用フィルムの樹脂層の厚さ決定方法であって、
前記第2の樹脂層と接触する前記導電性メッシュ層の面の温度T(℃)と、前記第1の樹脂層の厚さt1(μm)、前記第2の樹脂層の厚さt2(μm)と、が下記(1)式を満たすインサート用フィルムの樹脂層の厚さ決定方法。
T=f1(λ1,ρ1,Cp1)ln(t1)+f2(λ2,ρ2,Cp2)ln(t2)+C
={λ1/(ρ1・Cp1)}∂2T/∂x2+{λ2/(ρ2・Cp2)}∂2T/∂x2+C
={λ1/(ρ1・Cp1)}・{(TP n+1+TP n−1−2TP n)/(2・Δx)2}+{λ2/(ρ2・Cp2)}・{(TP n+1+TP n−1−2TP n)/(2・Δx)2}+C・・・(1)
但し、上記(1)式において、ln(t1)は前記第1の樹脂層の厚さt1の自然対数、ln(t2)は前記第2の樹脂層の厚さt2の自然対数、前記第1及び第2の樹脂層の熱伝導率をλ1(W/m・K)、前記第1及び第2の樹脂層の密度をρ1(kg/m3)、前記第1及び第2の樹脂層の比熱をCp1(J/kg・K)、前記導電性メッシュ層の密度をρ2(kg/m3)、前記導電性メッシュ層の比熱をCp2(J/kg・K)、前記導電性メッシュ層の熱伝導率をλ2(W/m・K)とする。
また、上記(1)式において、Tに添えられたn、n+1、及びn−1は、前記第1の樹脂層の厚さ、前記第2の樹脂層の厚さ、及び前記導電性メッシュの厚さを合計した合計厚さをm(≦n+1)分割した際の前記金型と接触する前記第2の樹脂層の面からの位置、Tに添えられたPは時間(sec)をそれぞれ示している。
また、上記(1)式において、時間Pでかつ位置がn+1のときの温度をTP n+1、時間Pでかつ位置がn−1のときの温度をTP n−1、時間Pでかつ位置がnのときの温度をTP nとする。
また、上記(1)式において、2・Δxはn−1からn+1までの距離(m)、Cは前記第1及び第2の樹脂層の厚さ及び材料に基づき得られる定数をそれぞれ示している。 - 前記第2の樹脂層の厚さを前記第1の樹脂層の厚さよりも厚くする請求項1記載のインサート用フィルムの樹脂層の厚さ決定方法。
- 請求項1または2記載のインサート用フィルムの樹脂層の厚さ決定方法に基づいて決定された厚さとされた前記第1及び第2の樹脂層を含む前記インサート用フィルムを準備する第1工程と、
第1の金型と樹脂導入口が設けられた第2の金型との間に形成された空間内に、前記第2の樹脂層と前記第1の金型の内面とを接触させて前記インサート用フィルムを配置する第2工程と、
前記樹脂導入口を介して、該空間内に溶融した前記繊維強化プラスチックを導入し、前記溶融した繊維強化プラスチックの熱により、少なくとも前記第1の樹脂層、及び前記第2の樹脂層のうち、前記導電性メッシュ層と接触する部分を溶融させ、その後、前記熱可塑性樹脂が硬化可能な温度とされた前記第1及び第2の金型により、前記溶融した繊維強化プラスチックを硬化させることで、前記樹脂成型品を含む1次樹脂成形品を成形するとともに、該樹脂成形品の表面に前記インサート用フィルムを融着させる第3工程と、
前記1次樹脂成形品から不要部分を除去して、前記インサート用フィルムが融着された前記樹脂成形品を形成する第4工程と、
を含むインサート用フィルム付き樹脂成形品の製造方法。 - 前記第3工程では、前記樹脂導入口への前記溶融した繊維強化プラスチックの導入初期段階における前記導電性メッシュ層の温度を、前記第1及び第2の樹脂層の溶融温度よりも高くする請求項3記載のインサート用フィルム付き樹脂成形品の製造方法。
- 前記導電性メッシュ層の材料として、CuまたはAlを用いる請求項3または4記載のインサート用フィルム付き樹脂成形品の製造方法。
- 熱可塑性樹脂を含む繊維強化プラスチックよりなる樹脂成形品の表面に配置される第1の樹脂層、導電性メッシュ層、及び前記第1の樹脂層と同じ樹脂材料で構成された第2の樹脂層の順に積層されたインサート用フィルムであって、
前記第2の樹脂層の厚さは、前記第1の樹脂層の厚さよりも厚いインサート用フィルム。 - 前記導電性メッシュ層の材料は、CuまたはAlである請求項6記載のインサート用フィルム。
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JP2006219078A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Honda Motor Co Ltd | 航空機用複合体及び航空機の複合体構造部の製造方法 |
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