KR20140001987A - 탄소섬유 강화 복합재료의 접합체 - Google Patents

탄소섬유 강화 복합재료의 접합체 Download PDF

Info

Publication number
KR20140001987A
KR20140001987A KR1020137019923A KR20137019923A KR20140001987A KR 20140001987 A KR20140001987 A KR 20140001987A KR 1020137019923 A KR1020137019923 A KR 1020137019923A KR 20137019923 A KR20137019923 A KR 20137019923A KR 20140001987 A KR20140001987 A KR 20140001987A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
random
thermoplastic resin
carbon fiber
unidirectional
Prior art date
Application number
KR1020137019923A
Other languages
English (en)
Inventor
마사토모 테시마
타다시 야마지
코지 스즈키
유타카 야기
Original Assignee
데이진 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=46580879&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20140001987(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 데이진 가부시키가이샤 filed Critical 데이진 가부시키가이샤
Publication of KR20140001987A publication Critical patent/KR20140001987A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/06—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/04—Layered products comprising a layer of synthetic resin as impregnant, bonding, or embedding substance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/13—Single flanged joints; Fin-type joints; Single hem joints; Edge joints; Interpenetrating fingered joints; Other specific particular designs of joint cross-sections not provided for in groups B29C66/11 - B29C66/12
    • B29C66/131—Single flanged joints, i.e. one of the parts to be joined being rigid and flanged in the joint area
    • B29C66/1312—Single flange to flange joints, the parts to be joined being rigid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/301—Three-dimensional joints, i.e. the joined area being substantially non-flat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/54—Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/54—Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles
    • B29C66/545—Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles one hollow-preform being placed inside the other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721—Fibre-reinforced materials
    • B29C66/7212—Fibre-reinforced materials characterised by the composition of the fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721—Fibre-reinforced materials
    • B29C66/7214—Fibre-reinforced materials characterised by the length of the fibres
    • B29C66/72141—Fibres of continuous length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721—Fibre-reinforced materials
    • B29C66/7214—Fibre-reinforced materials characterised by the length of the fibres
    • B29C66/72143—Fibres of discontinuous lengths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/723—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B32B27/20—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/12—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by the relative arrangement of fibres or filaments of different layers, e.g. the fibres or filaments being parallel or perpendicular to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/28—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer impregnated with or embedded in a plastic substance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
    • B29C65/4805—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding characterised by the type of adhesives
    • B29C65/483—Reactive adhesives, e.g. chemically curing adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • B29C65/562—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits using extra joining elements, i.e. which are not integral with the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3055—Cars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3076—Aircrafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046—Synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/003—Interior finishings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/47—Molded joint
    • Y10T403/477—Fusion bond, e.g., weld, etc.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

열가소성 수지에 촙트 탄소섬유가 랜덤하게 배향되어 있는 랜덤층과, 연속 탄소섬유가 열가소성 수지 중에 일방향으로 나란히 배치되어 있는 일방향재층을, 각각 적어도 1층씩 갖는 보강재가, 랜덤층 및 일방향재층으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개를 가지는, 개(開) 단면 형상의 피보강재와, 중공 폐(閉) 단면을 만들도록 진동 용착된 접합체.

Description

탄소섬유 강화 복합재료의 접합체{JOINED BODY OF CARBON FIBER REINFORCED COMPOSITE MATERIAL}
본 발명은, 탄소섬유와 열가소성 수지를 포함하는 적층구조를 가진 보강재와, 탄소섬유와 열가소성 수지를 포함하는 피보강재를 진동 용착시킨 탄소섬유 강화 복합재료의 접합체에 관한 것이다.
최근, 기계 분야에 있어서, 매트릭스 수지와, 탄소섬유 등의 강화 섬유를 포함하는, 소위 섬유 강화 복합재료가 주목받고 있다. 부품과 구조체의 제조에 필요한 섬유 강화 복합재료 간 접합에 있어서, 폐(閉) 단면을 만드는 것에 의하여 강성을 높이는 방법이 일반적으로 이용되고 있다. 매트릭스로서 열가소성 수지를 이용한 섬유 복합재료끼리를 접합할 때는 기계적인 접합인 볼트·너트, 리벳 등이나, 접착제를 이용한 접합이 이용되고 있지만, 볼트·너트 등에 의한 기계적인 접합은 일반적으로 중량 증가가 많아지는 것 이외에, 특히 복합재료에서는 접합점에 응력이 집중되어, 최악의 경우에는 최초의 응력 집중점을 기점으로 하여 차례차례 파괴가 진행될 우려가 있다. 접착제를 사용한 접합에서는 일반적으로 강도를 확보하기 위해, 일정 두께의 접착제층을 확보할 필요가 있으며, 특히 대형 부재를 접합하는 경우에는 상당량의 접착제를 필요로 하여, 결과로서 얻어진 부재의 대폭적인 중량 증가가 우려되는 것 이외에, 그 강도도 접착제만으로는 반드시 충분하지 않다는 결점이 있었다. 나아가, 접착제를 사용하는 경우에, 일반적으로 실용 강도를 얻기까지 시간이 걸리므로, 양생 공정(접착제에 의한 접착 효과가 충분히 발현되어 안정화될 때까지 놓아두는 공정)을 필요로 하는 것도 문제이다.
한편, 접합체 자체의 강도를 향상시키기 위해서는, 특허문헌 1과 같이 폐(閉) 단면 내부에 발포제와 보강시트를 밀착 상태로 두는 등의 대책이 이루어지고 있지만, 내부에 부재를 넣는 것에 의하여 양산성이 떨어진다는 문제가 있다. 또한, 특허문헌 1에서 구체적으로 나타내고 있는 보강시트는, 탄소섬유와 열경화성 수지로 이루어지는 섬유 강화 복합재료에 의한 것인 것과 같이, 탄소섬유와 열가소성 수지로 이루어진 섬유 강화 복합재료의 접합에 관해서는 충분히 기술이 확립되어 있지 않다.
일본 특개 2000-38157호 공보
본 발명은 열가소성 수지를 매트릭스로 한 탄소섬유 강화 복합재료의 접합체로서, 강도·강성·경량성, 양산성이 뛰어난 접합체를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명자들은 상기 과제의 해결에 대해서 예의 검토한 결과, 특정 구성의, 탄소섬유와 열가소성 수지를 포함하는 적층구조를 가진 보강재와, 탄소섬유와 열가소성 수지를 포함하는 피보강재를 진동 용착시킨 접합체가 두드러지게 뛰어난 특성을 가지는 것을 찾아내어, 본 발명을 완성시켰다. 본 발명의 요지는 아래와 같다.
1. 열가소성 수지에 촙트(Chopped) 탄소섬유가 랜덤 배향(配向)해 있는 랜덤층(random layer)과, 연속 탄소섬유가 열가소성 수지 중에 일방향으로 나란히 배치되어 있는 일방향재층(一方向材層)을 각각 적어도 1층씩 갖는 보강재가,
랜덤층 및 일방향재층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개를 갖는 개(開) 단면 형상의 피보강재와,
중공 폐(閉) 단면을 만들도록 진동 용착된 접합체.
2. 랜덤층을 코어재로 하고, 일방향재층을 스킨층(skin layer)으로 한 적층구조를 가지는 보강재를 사용한 상기 1. 항에 기재한 접합체.
3. 일방향재층을 코어재로 하고, 랜덤층을 스킨층으로 한 적층구조를 가지는 보강재를 사용한 상기 1. 항에 기재한 접합체.
4. 열가소성 수지에 촙트 탄소섬유가 랜덤 배향해 있는 랜덤 탄소섬유 강화 복합재료와,
연속 탄소섬유가 열가소성 수지 중에 일방향으로 나란히 배치된 연속 탄소섬유 강화 복합재료를 맞추어 형(型) 내에서 프레스 하는 것에 의해, 각각을 랜덤층, 일방향재층으로 한 입체 형상인 보강재를 사용한 상기 1-3. 중 어느 하나에 기재한 접합체.
5. 랜덤층에 포함되는 촙트 탄소섬유의 섬유길이가 10∼100㎜인 상기 1.∼4. 항 중 어느 하나에 기재한 접합체.
6. 랜덤층의 전(全) 체적에 대해서, 일방향재층이 5∼100Vol%의 체적으로 존재하는 보강재를 사용한 상기 1.∼5. 항 중 어느 하나에 기재한 접합체.
7. 랜덤층에서의 열가소성 수지의 존재량이, 촙트 탄소섬유 100 중량부에 대해서, 50∼1000 중량부인 것을 특징으로 하는 보강재를 사용한 상기 1.∼6.항 중의 어느 하나에 기재한 접합체.
8. 일방향재층에서의 열가소성 수지의 존재량이, 연속 탄소섬유 100 중량부에 대해, 30∼200 중량부인 것을 특징으로 하는 보강재를 사용한 상기 1.∼7.항의 어느 하나에 기재한 접합체.
9. 일방향재층이, 연속 탄소섬유를 일방향으로 맞춘 일방향재에 열가소성 수지를 함침 또는 반(半) 함침시킨 것인 것을 특징으로 하는 상기 1-8.항의 어느 하나에 기재한 접합체.
본 발명의 접합체는, 랜덤층과 일방향재층을 가지는 보강재를 이용하는 것에 의하여, 랜덤층만을 가지는 보강재를 이용한 접합체보다 경량이고 동등한 강도·강성을 달성할 수 있으며, 일방향재층만을 가지는 보강재를 이용한 접합체와 비교해서, 섬유 방향 이외의 강성·강도가 매우 뛰어나다. 또한 진동 용착으로 피보강재에 접합되어 있으므로, 통상적인 접착제에 의한 접합보다 높은 양산성과 접합 강도를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 접합체 구조예를 나타내는 모식도.
도 2는 본 발명의 접합체에 포함되는 보강재의 구조예를 나타내는 모식도.
도 3은 본 발명의 접합체에 포함되는 보강재의 구조예를 나타내는 모식도.
본 발명은, 열가소성 수지에 촙트 탄소섬유가 랜덤하게 배향되어 있는 랜덤층과, 연속 탄소섬유가 열가소성 수지(랜덤층에 포함되는 열가소성 수지와 같은 것이라도 다른 것이라도 상관없다) 중에 일방향으로 나란히 배치되어 있는 일방향재층을 각각 적어도 1층씩 갖는 보강재가,
랜덤층(촙트 탄소섬유 및 열가소성 수지는, 보강재의 랜덤층에 포함되는 것과 같은 것이라도, 다른 것이라도 상관없다) 및 일방향재층(연속 탄소섬유 및 열가소성 수지는, 보강재의 일방향재층에 포함되는 것과 같은 것이라도 다른 것이라도 상관없다)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개를 가지는, 개(開) 단면 형상의 피보강재와,
중공 폐(閉) 단면을 만들도록 진동 용착된 접합체로, 간략하게 말하면, 탄소섬유 강화 복합재료의 접합체이다.
이하, 본 발명인 접합체의 실시 형태에 대해서 나타내며, 본 발명인 접합체 일예를 도 1에 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 구성하는 각 요소에 대하여 아래에서 설명한다.
[보강재]
본 발명인 접합체에 포함되는 보강재는, 열가소성 수지에 촙트 탄소섬유가 랜덤하게 배향된 랜덤층과, 연속 탄소섬유가 열가소성 수지(랜덤층에 포함된 열가소성 수지와 같은 것이라도 다른 것이라도 상관없다) 중에 일방향으로 나란히 배치되어 있는 일방향재층을 각각 적어도 1층씩 가진 것으로, 그 구체적인 예에 대해서는 도 2에 나타낸다.
본 발명인 접합체에 포함되는 보강재가 모자 모양의 것인 경우, 적층 형태로서는, 어느 층의 내측 전체나 일부, 외측 전체나 일부, 외측 및 내측 각각의 전체, 외측 및 내측 각각의 일부, 또는 외측 및 내측 중 어느 한쪽의 일부와 다른쪽의 전부 등에, 다른 층이 적층되어 있는 것도 바람직하다. 그리고, "다른 층"은, 복수로 분할된 형태로 적층되어도 좋다. 구체적인 예로서, 랜덤층과 일방향재층의 각각 1층씩으로 구성된 여러가지 적층 형태의, 모자 형상의 보강재 구조예에 대해서 도 3에 나타낸다. 말할 필요도 없이, 도 3에 예시하는 각 적층 형태에 있어서, 랜덤층과 일방향재층을 바꿔치기한 구조의 보강재도 본 발명인 접합체에 적합한 것으로서 사용할 수 있다.
상기 보강재로서는, 랜덤층을 코어재로 하고, 일방향재층을 스킨층으로 한 적층구조를 가지는 보강재, 또는 일방향재층을 코어재로 하고, 랜덤층을 스킨층으로 한 적층구조를 가진 보강재가 바람직하다.
또한, 상기 보강재로서는, 열가소성 수지에 촙트 탄소섬유가 랜덤하게 배향되어 있는 랜덤 탄소섬유 강화 복합재료와, 연속 탄소섬유가 열가소성 수지(랜덤 탄소섬유 강화 복합재료에 포함되는 열가소성 수지와 같은 것이라도 다른 것이라도 상관없다) 중에 일방향으로 나란히 배치된 연속 탄소섬유 강화 복합재료를 맞추어 형(型) 내에서 프레스하는 것에 의하여, 각각을 랜덤층, 일방향재층으로 한 입체 형상인 보강재가 바람직하다.
그리고, 상기 보강재로서는, 랜덤층의 전체 체적에 대해서, 일방향재층이 5∼100Vol%의 체적으로 존재하는 것, 바꾸어 말하면, 랜덤층의 전 체적을 100 체적부로 한 경우에, 일방향재층의 체적이 5∼100 체적부인 것이 바람직하다.
[피(被)보강재]
본 발명의 접합체에 포함되는 피보강재는, 랜덤층(촙트 탄소섬유 및 열가소성 수지는, 보강재의 랜덤층에 포함되는 것과 같은 것이라도, 다른 것이라도 상관없다) 및 일방향재층(연속 탄소섬유 및 열가소성 수지는, 보강재의 일방향재층에 포함되는 것과 같은 것이라도, 다른 것이라도 상관없다)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개를 가지면서, 또한 개(開) 단면 형상을 가지는 것이다. 여기서 「개(開) 단면 형상」이란 부재의 단면(斷面)이, 상자 단면과 같이 닫힌 것이 아닌 형상을 말하며, 구체예를 도 1에 나타낸다.
[랜덤층]
본 발명인 접합체의 보강재와 피보강재가 가지는 랜덤층이란, 열가소성 수지에 촙트 탄소섬유가 랜덤하게 배향된 층을 말한다. 이 랜덤층으로서는, 촙트 탄소섬유가 섬유길이 10∼100㎜인 것이 바람직하고, 또한 이 촙트 탄소섬유가 25∼3000g/m2 정도로 실질적으로 2차원 랜덤하게 배향되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 이 촙트 탄소섬유가, 실질적으로 2차원 랜덤하게 배향되어 있는 것이란, 그 촙트 탄소섬유가, 이 랜덤층의 접촉 표면 내에 섬유축의 주 배향 방향이면서, 그 면 내에서 서로 직교하는 두 방향으로 측정한 인장 탄성률의 값 중에서 큰 것을 작은 것으로 나눈 비(比)가 2를 넘지 않는 것을 말한다.
상기 랜덤층은, 개섬(開纖) 정도가 컨트롤 되어, 특정 본수 이상의 촙트 탄소섬유가 다발로 된 상태의 것과, 그 이외의 개섬(開纖)된 촙트 탄소섬유를 특정 비율로 포함하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 이 랜덤층으로서는, 열가소성 수지의 존재량이, 촙트 탄소섬유 100 중량부에 대해서, 50∼1000 중량부인 것이 바람직하며, 50∼400 중량부인 것이 바람직하며, 50∼100 중량부인 것이 더욱 바람직하다. 촙트 탄소섬유 100 중량부에 대해 열가소성 수지가 50 중량부 미만에서는 건조한(dry) 촙트 탄소섬유가 증가해 버리는 경우가 있고, 또한, 1000 중량부를 넘으면 촙트 탄소섬유가 너무 적어서 구조 재료로서 부적절하게 되는 우려가 있다.
이 랜덤층으로서는, 열가소성 수지에 촙트 탄소섬유가 랜덤하게 배향되어 있는 랜덤 탄소섬유 강화 복합재료를 층상(層狀)으로 성형한 것이 바람직하다.
또한, 이 랜덤층은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 것이라면, 촙트 탄소섬유, 열가소성 수지 이외의 제3성분(풀러렌(fullerene)과 카본 나노튜브와 같은 다른 탄소재료, 열경화성 수지, 금속, 세라믹, 유리 등의 다른 소재, 각종 첨가제 등)을 포함하여도 좋다.
본 발명인 접합체의 보강재나 피보강재가 복수의 랜덤층을 가지는 경우, 그 중 상기 바람직한 양태를 만족시키는 것은 1층뿐이어도 좋고, 복수라도 좋으며, 모두라도 좋다.
[일방향재층]
본 발명인 접합체의 보강재와 피보강재가 가지는 일방향재층이란, 연속 탄소섬유가 열가소성 수지(랜덤층에 포함되는 열가소성 수지와 같은 것이라도 다른 것이라도 상관없다) 중에 일방향으로 나란히 배치되어 있는 것을 말하며, 본 발명에서, 일방향재란 연속 탄소섬유를 가리킨다.
본 발명에 이용되는 일방향재는 복수의 연속 탄소섬유를 적층한 것이어도 좋고, 연속 탄소섬유의 다발을 시트 상태로 만들어 각도를 바꾸어 적층 한 것(다축 직물 기재)을, 나일론 실(nylon yarn), 폴리에스테르 실(polyester yarn), 유리섬유 실 등의 스티치 실로서, 이 적층체를 두께방향으로 관통하여, 적층체의 표면과 이면 사이를 표면방향을 따라 왕복하며 스티치한 것과 같은 다축(多軸) 직물이어도 좋다.
상기 일방향재층을 구성하는 연속 탄소섬유의 평균 섬유지름은 바람직하게는 3∼12㎛이며, 보다 바람직하게는 5∼7㎛이다.
본 발명인 접합체의 보강재나 피보강재가 가지는 일방향재층에서는, 열가소성 수지의 존재량이, 탄소섬유 100 중량부에 대해서, 30∼200 중량부이면 바람직하고, 40∼100 중량부이면 더 바람직하다.
또한, 상기 일방향재층으로서는, 연속 탄소섬유를 일방향으로 나란히 배치한 일방향재에 열가소성 수지를 함침 또는 반 함침시키는 등으로, 연속 탄소섬유가 열가소성 수지 중에 일방향으로 나란히 배치되어 있는 연속 탄소섬유 강화 복합재료가 층상으로 성형된 것이 바람직하다.
또한, 상기 일방향재층은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 것이라면, 연속 탄소섬유, 열가소성 수지 이외의 제3성분(풀러렌과 카본 나노튜브와 같은 다른 탄소재료, 열경화성 수지, 금속, 세라믹, 유리 등의 다른 소재, 각종 첨가제 등)을 포함하여도 좋다.
본 발명인 접합체의 보강재나 피보강재가 복수의 일방향재층을 가지는 경우, 그 중 상기 바람직한 양태를 충족시키는 것은 1층뿐이어도 좋고, 복수이어도 좋고, 모두라도 좋다.
[열가소성 수지]
본 발명인 접합체의 보강재와 피보강재가 가지는 랜덤층이나 일방향재층은 열가소성 수지를 매트릭스(수지)로 하는 것이다. 이 열가소성 수지로서는, 폴리아미드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리페닐렌 에테르(polyphenylene ether), 변성 폴리페닐렌 에테르(modified polyphenylene ether), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리메틸메타클릴레이트(polymethylmethacrylate), AS수지, ABS수지 등 및 이들 2종류 이상의 수지 조성물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직한 것으로 꼽힌다. 특히, 비용과 물성의 균형으로부터 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 설파이드, 및 이들 2종류 이상의 수지조성물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 더 바람직하다.
본 발명의 접합체에 있어서, 보강재와 피보강재가 가지는 랜덤층과 일방향재층의 각(各) 층에 포함되는 각각의 열가소성 수지는 같은 것이라도 다른 것이라도 좋다.
본 발명에 있어서, 상기 열가소성 수지와, 상기 촙트 탄소섬유나 연속 탄소섬유를 혼합하여, 상기 랜덤층과 일방향재층을 형성하는 방법으로서는 공지의 혼련(混練), 함침(含浸), 성형 기술을 적용할 수 있다.
[촙트 탄소섬유]
본 발명에서, 상기 랜덤층에 포함되는 촙트 탄소섬유란, 탄소섬유를 짧게 자른 것으로, 사이즈제(sizing agent)를 사용하여 집속한 것도 포함한 공지의 것을 사용할 수 있으며, 복수의 종류·상표의 것을 사용해도 된다. 본 발명에서 이용되는 촙트 탄소섬유의 바람직한 것에 대해서는, 랜덤층에 관하여 앞에 기재한 것과 같다.
또한, 본 발명에서, 피보강재가 랜덤층을 가지는 경우, 그 랜덤층이 함유하는 촙트 탄소섬유는, 보강재의 랜덤층에 포함되는 것과 같은 것이어도 다른 것이어도 좋다.
[연속 탄소섬유]
본 발명에서 상기 일방향재층에 포함되는 연속 탄소섬유란, 촙핑(chopping), 밀링(milling), 분쇄 등의 단섬유(短纖維) 가공을 하지 않은 탄소섬유이며, 또한 위스커상도 아닌(non-whisker) 장섬유의 것을 가리킨다.
본 발명에 있어서는, 공지의 연속 탄소섬유를 사용할 수 있으며, 여러 종류·상표의 것을 사용해도 된다. 본 발명에서 이용되는 연속 탄소섬유의 바람직한 것에 대해서는, 랜덤층에 관하여 앞에서 기재한 것과 같다.
또한, 본 발명에서, 피보강재가 일방향재층을 가지는 경우, 그 일방향재층이 함유하는 연속 탄소섬유는, 보강재의 일방향재층에 포함되는 것과 같은 것이라도 다른 것이라도 좋다.
[진동 용착]
본 발명의 접합체를 얻기 위해 이용되는, 진동 용착이란 2개의 부재를 가압에 의해 접촉시킨 상태에서, 주기적으로 진동시킴으로써 2 부재 사이에 발생하는 마찰열에 의해 수지를 용융시켜 접합하는 방법으로, 공지의 진동 용착기를 이용하여 실시할 수 있다.
본 발명의 접합체는, 항공우주, 수송기계, 전기·전자기기, 공작·산업·일반·정밀기계 등 광범위하게 이용할 수 있으며, 특히 자동차용 부품, 차량 구조에 적합하다.
1 보강재
2 피보강재
3 랜덤층
4 일방향재층

Claims (9)

  1. 열가소성 수지에 촙트(Chopped) 탄소섬유가 랜덤 배향해 있는 랜덤층(random layer)과, 연속 탄소섬유가 열가소성 수지 중에 일방향으로 나란히 배치되어 있는 일방향재층(一方向材層)을 각각 적어도 1층씩 갖는 보강재가,
    랜덤층 및 일방향재층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개를 갖는, 개(開) 단면 형상의 피보강재와,
    중공 폐(閉) 단면을 만들도록 진동 용착된 접합체.
  2. 제1항에 있어서,
    랜덤층을 코어재로 하고, 일방향재층을 스킨층으로 한 적층구조를 가지는 보강재를 사용한 접합체.
  3. 제1항에 있어서,
    일방향재층을 코어재로 하고, 랜덤층을 스킨층으로 한 적층구조를 가지는 보강재를 사용한 접합체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    열가소성 수지에 촙트 탄소섬유가 랜덤 배향해 있는 랜덤 탄소섬유 강화 복합재료와, 연속 탄소섬유가 열가소성 수지 중에 일방향으로 나란히 배치된 연속 탄소섬유 강화 복합재료를 맞춰 형(型) 내에서 프레스 하는 것에 의해, 각각을 랜덤층, 일방향재층으로 한 입체 형상인 보강재를 사용한 접합체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    랜덤층에 포함되는 촙트 탄소섬유가 섬유길이 10∼100㎜의 것인 접합체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    랜덤층의 전(全) 체적에 대해서, 일방향재층이 5∼100Vol%의 체적으로 존재하는 보강재를 사용한 접합체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    랜덤층에 있어서의 열가소성 수지의 존재량이, 촙트 탄소섬유 100 중량부에 대해서, 50∼1000 중량부인 것을 특징으로 하는 보강재를 사용한 접합체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    일방향재층에 있어서의 열가소성 수지의 존재량이, 연속 탄소섬유 100 중량부에 대해, 30∼200 중량부인 것을 특징으로 하는 보강재를 사용한 접합체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    일방향재층이, 연속 탄소섬유를 일방향으로 맞춘 일방향재에 열가소성 수지를 함침 또는 반(半) 함침시킨 것인 것을 특징으로 하는 접합체.
KR1020137019923A 2011-01-28 2012-01-26 탄소섬유 강화 복합재료의 접합체 KR20140001987A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011016507 2011-01-28
JPJP-P-2011-016507 2011-01-28
PCT/JP2012/051584 WO2012102315A1 (ja) 2011-01-28 2012-01-26 炭素繊維強化複合材料の接合体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140001987A true KR20140001987A (ko) 2014-01-07

Family

ID=46580879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137019923A KR20140001987A (ko) 2011-01-28 2012-01-26 탄소섬유 강화 복합재료의 접합체

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20130309001A1 (ko)
EP (1) EP2669081B1 (ko)
JP (2) JP5694386B2 (ko)
KR (1) KR20140001987A (ko)
CN (1) CN103402753B (ko)
WO (1) WO2012102315A1 (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2527703C1 (ru) 2011-02-01 2014-09-10 Тейдзин Лимитед Холст с хаотической ориентацией волокон и композитный материал, армированный волокном
CN103402858A (zh) * 2011-02-03 2013-11-20 帝人株式会社 车辆框架部件
EP2754685B1 (en) 2011-09-06 2017-07-26 Teijin Limited Molded body with excellent surface designability and composed of fiber-reinforced composite material
US20160101543A1 (en) * 2013-12-03 2016-04-14 The Boeing Company Hybrid Laminate and Molded Composite Structures
US9650003B2 (en) 2014-07-02 2017-05-16 GM Global Technology Operations LLC Impact resistant component for a vehicle
US9592853B2 (en) 2014-07-02 2017-03-14 GM Global Technology Operations LLC Corrugation designs
WO2016017080A1 (ja) * 2014-07-31 2016-02-04 小松精練株式会社 成形体及びその製造方法
US10160172B2 (en) 2014-08-06 2018-12-25 GM Global Technology Operations LLC Mechanical interlocking realized through induction heating for polymeric composite repair
US9878489B2 (en) 2014-12-18 2018-01-30 GM Global Technology Operations LLC Spin-welding of polymeric components having large surface area or non-complementary weld interfaces
JP6782582B2 (ja) * 2015-08-28 2020-11-11 帝人株式会社 繊維強化複合材料成形体およびその製造方法
JP6704229B2 (ja) * 2015-09-14 2020-06-03 リンテック オブ アメリカ インコーポレーテッドＬｉｎｔｅｃ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ， Ｉｎｃ． 柔軟性シート、熱伝導部材、導電性部材、帯電防止部材、発熱体、電磁波遮蔽体、及び柔軟性シートの製造方法
US10695993B2 (en) 2016-01-15 2020-06-30 GM Global Technology Operations LLC In-situ polymerization of polyamides for composite part repair
US10589477B2 (en) 2016-05-02 2020-03-17 GM Global Technology Operations LLC Cosmetic repair of a thermoplastic carbon fiber composite
GB2550355A (en) * 2016-05-16 2017-11-22 Hexcel Reinforcements Uk Ltd Moulding materials
US20180099479A1 (en) * 2016-10-07 2018-04-12 Dell Products L.P. Thermoplastic carbon fiber laminate with a randomly oriented fiber reinforced core layer
US11091217B2 (en) * 2017-01-26 2021-08-17 Giant Manufacturing Co., Ltd. Joint structure of a composite bicycle frame and manufacturing method thereof
FR3063672B1 (fr) * 2017-03-13 2022-07-01 Arkema France Procede de fabrication de pieces en composite polymere thermoplastique, et objet obtenu par ledit procede
GB2564927B (en) * 2017-05-18 2020-06-17 Bae Systems Plc Stiffening structure for an aircraft door or panel
US10611104B2 (en) 2017-06-15 2020-04-07 GM Global Technology Operations LLC Heating elements for repair of molding defects for carbon fiber thermoplastic composites
JP2019104033A (ja) * 2017-12-13 2019-06-27 株式会社エイチアンドエフ 補強ブランク板材の製造方法
EP3587477B1 (en) 2018-06-21 2023-08-23 Tape Weaving Sweden AB Ultra-thin pre-preg sheets and composite materials thereof
US11230090B2 (en) 2019-07-31 2022-01-25 Dell Products L.P. Thermoplastic carbon fiber laminate with a randomly oriented fiber core layer

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6360743A (ja) * 1986-09-02 1988-03-16 東レ株式会社 軽量複合材料
JPH04366627A (ja) * 1991-06-14 1992-12-18 Sekisui Chem Co Ltd 繊維強化シート
US5418035A (en) * 1991-09-12 1995-05-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Thermoplastic composite fabrics and formed article produced therefrom
JPH08294970A (ja) * 1995-04-26 1996-11-12 Mitsubishi Eng Plast Kk ポリアミド樹脂組成物製振動溶着中空体成形品
US5902935A (en) * 1996-09-03 1999-05-11 Georgeson; Gary E. Nondestructive evaluation of composite bonds, especially thermoplastic induction welds
JPH1080982A (ja) * 1996-09-06 1998-03-31 Meiwa Ind Co Ltd 内装部品及びその製造方法
JP2976913B2 (ja) * 1997-01-13 1999-11-10 日本板硝子株式会社 複合長繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシート及びそれを成形してなるバンパービーム
JP2000038157A (ja) 1998-07-21 2000-02-08 Mazda Motor Corp 車体の補強構造及びその形成方法
JP2002127944A (ja) * 2000-08-18 2002-05-09 Toray Ind Inc Ｆｒｐ製自動車パネル
JP2007110138A (ja) * 2002-12-27 2007-04-26 Toray Ind Inc 電磁波シールド成形品、および、その製造方法
CN101085865B (zh) * 2002-12-27 2012-10-10 东丽株式会社 用于热结合的基材及用其制造层压品的方法
JP5153052B2 (ja) * 2004-05-12 2013-02-27 本田技研工業株式会社 繊維強化プラスチックおよび、その製造方法
EP1607272B1 (de) * 2004-06-16 2008-08-13 Jacob Composite GmbH Bauteil zur Energieaufnahme bei einem Aufprall
JP2006044262A (ja) * 2004-07-08 2006-02-16 Toray Ind Inc 中空成形体およびその製造方法
TWI353303B (en) * 2004-09-07 2011-12-01 Toray Industries Sandwich structure and integrated molding using th
JP2009523083A (ja) * 2006-09-06 2009-06-18 ポリストランド インコーポレイティッド 複合積層板とその製法
US7507310B2 (en) * 2006-12-29 2009-03-24 General Electric Company Friction stir welding of fiber reinforced thermoplastics
WO2009142291A1 (ja) * 2008-05-22 2009-11-26 東洋紡績株式会社 繊維強化熱可塑性樹脂成形体
JP4862913B2 (ja) * 2009-03-31 2012-01-25 東レ株式会社 プリプレグおよびプリフォーム
JP2010254276A (ja) * 2008-09-08 2010-11-11 Mitsubishi Chemicals Corp 自動車外装用の積層体、及び自動車水平外板部品
JP5844967B2 (ja) * 2010-12-13 2016-01-20 三菱レイヨン株式会社 繊維強化熱可塑性樹脂成形品とその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2669081A1 (en) 2013-12-04
CN103402753B (zh) 2016-10-05
EP2669081A4 (en) 2017-03-15
WO2012102315A1 (ja) 2012-08-02
JP5694386B2 (ja) 2015-04-01
CN103402753A (zh) 2013-11-20
US20130309001A1 (en) 2013-11-21
JP2015120355A (ja) 2015-07-02
JPWO2012102315A1 (ja) 2014-06-30
EP2669081B1 (en) 2019-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140001987A (ko) 탄소섬유 강화 복합재료의 접합체
KR101886897B1 (ko) 차량 골격 부재
KR101764463B1 (ko) 차량용 플로어 구조
JP5968600B2 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂成形品とその製造方法、および複合体とその製造方法
JP5844967B2 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂成形品とその製造方法
KR20140043318A (ko) 차량 골격부재
JP2020056149A (ja) 平面状複合材料
KR102206337B1 (ko) 중공 구조체 및 차량용 부품
WO2015163218A1 (ja) 繊維強化プラスチック接合体、繊維強化プラスチック接合体の製造方法、および繊維強化成形体
JP2015178241A (ja) 繊維強化樹脂材の製造方法
JP2015175430A (ja) 樹脂製衝撃吸収部材
US20180216695A1 (en) Damping member and damping member fabrication process
JP2976913B2 (ja) 複合長繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシート及びそれを成形してなるバンパービーム
KR101804661B1 (ko) 수지 접합체, 수지 접합체의 제조 방법 및 차량용 구조체
JP2012158141A (ja) 繊維強化プラスチック接合体および接合方法
JP5787150B2 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂の接合方法
JP5002922B2 (ja) アーム状応力伝達部材
JP6749012B2 (ja) 繊維強化樹脂部材及びその製造方法
JP5689695B2 (ja) 樹脂部品接合構造体
ICHIKAWA et al. Mechanical Properties of Needle Punched Chopped Strand Mat Composites
JP6418104B2 (ja) 樹脂接合体の製造方法
KR20150136799A (ko) 단방향섬유체를 이용한 차량용 휠 제조방법 및 이에 의해 제조된 차량용 휠
JP2008254268A (ja) 基材と複合材の接着構造
Crane Development of a high-performance intralaminar-hybrid composite material
JP2014098096A (ja) 構造体

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application