TW202041360A - 纖維強化塑膠成形體 - Google Patents

纖維強化塑膠成形體 Download PDF

Info

Publication number
TW202041360A
TW202041360A TW109108125A TW109108125A TW202041360A TW 202041360 A TW202041360 A TW 202041360A TW 109108125 A TW109108125 A TW 109108125A TW 109108125 A TW109108125 A TW 109108125A TW 202041360 A TW202041360 A TW 202041360A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
resin
fiber
fiber reinforced
molded body
plastic molded
Prior art date
Application number
TW109108125A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI812852B (zh
Inventor
鹽崎佳祐
中山裕之
志保孝介
Original Assignee
日商東麗股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商東麗股份有限公司 filed Critical 日商東麗股份有限公司
Publication of TW202041360A publication Critical patent/TW202041360A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI812852B publication Critical patent/TWI812852B/zh

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
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/08—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers
    • B29C70/086—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers and with one or more layers of pure plastics material, e.g. foam layers
    • 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
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/22—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length
    • B29C43/30—Making multilayered or multicoloured 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
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0005—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fibre reinforcements
    • 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
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/08—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers
    • B29C70/081—Combinations of fibres of continuous or substantial length and short 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
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B29C70/345—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using matched moulds
    • 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
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
    • 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
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
    • B32B3/08—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions characterised by added members at particular parts
    • 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
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
    • B32B3/08—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions characterised by added members at particular parts
    • B32B3/085—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions characterised by added members at particular parts spaced apart pieces on the surface of a 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
    • B32B5/024—Woven fabric
    • 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
    • B32B5/18—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 features of a layer of foamed material
    • 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
    • B32B5/245—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 another layer next to it being a foam 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
    • B32B5/22—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
    • B32B5/26—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 another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B32B5/262—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 another layer next to it also being fibrous or filamentary characterised by one fibrous or filamentary layer being a woven fabric layer
    • 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
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/08—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers
    • B29C70/083—Combinations of continuous fibres or fibrous profiled structures oriented in one direction and reinforcements forming a two dimensional structure, e.g. mats
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/10—Polymers of propylene
    • B29K2023/12—PP, i.e. polypropylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • B29K2105/0872—Prepregs
    • B29K2105/0881—Prepregs unidirectional
    • 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
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/20—All layers being fibrous or filamentary
    • 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
    • B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
    • B32B2260/023—Two or more layers
    • 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
    • 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
    • B32B2262/101—Glass 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
    • 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
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0221—Vinyl resin
    • B32B2266/0228—Aromatic vinyl resin, e.g. styrenic (co)polymers
    • 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
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0221—Vinyl resin
    • B32B2266/0235—Vinyl halide, e.g. PVC, PVDC, PVF, PVDF
    • 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
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0242—Acrylic 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
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/025—Polyolefin
    • 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
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0278—Polyurethane
    • 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
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0285—Condensation resins of aldehydes, e.g. with phenols, ureas, melamines
    • 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
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/546—Flexural strength; Flexion stiffness
    • 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
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/732—Dimensional properties
    • 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
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

一種纖維強化塑膠成形體，其係至少由包含纖維強化樹脂的面狀構造體之積層體(A)與接合於前述積層體(A)之外周側面部及/或外周緣部的一部分區域或全部區域之樹脂構件(B)所構成之纖維強化塑膠成形體，其中積層體(A)係積層有由單向性連續纖維與基質樹脂所構成之單向性纖維強化樹脂(D)夾住芯層(C)的兩表面之夾心構造構件(E)，與在纖維強化樹脂(D)之任一表面上由織物纖維與基質樹脂所構成之織物纖維強化樹脂(F)之構成，將積層體(A)在壁厚方向中分割成半等分，將所分割的中央線起織物纖維強化樹脂(F)積層之側的區域(R1)中存在的樹脂構件(B)之量設為Am1，將織物纖維強化樹脂(F)未積層之側的區域(R2)中存在的樹脂構件(B)之量設為Am2時，Am2/Am1在2～25之範圍。可提高纖維強化塑膠成形體之外觀設計性，同時雖然是非對稱積層構造，但是可抑制成形體之翹曲的發生，實現平滑性，同時可實現薄壁化與高強度・高剛性化。

Description

纖維強化塑膠成形體
本發明關於纖維強化塑膠成形體，其例如適合作為個人電腦或OA(辦公室自動化)機器、行動電話等之零件或殼體部分使用之要求輕量、高強度・高剛性且薄壁化之用途。
目前，隨著個人電腦、OA機器、AV(視聽)機器、行動電話、電話機、傳真機、家電製品、玩具用品等之電氣・電子機器之攜帶化進展，要求更小型、輕量化。為了達成該要求，對於構成機器的零件尤其殼體，從外部施加荷重時，由於必須不因殼體大幅彎曲而與內部零件發生接觸、破壞，故要求達成高強度・高剛性化，而且薄壁化。
又，在內部收容筆記型個人電腦等電子機器之殼體，由於是可以看見、直接接觸使用者的手之零件，而重視設計性或表面的外觀品質。因此，殼體一般係藉由外觀塗裝而裝飾加工，以表面品質嚴格的外觀基準被管理。近年來，透明金屬系塗裝或珠光透明系塗裝等設計性的多樣化進展，為了滿足表面品質而要求高度的塗裝技術，同時對於成形品表面要求的品質亦變嚴苛。特別地，使纖維強化基材的碳纖維之織物的形狀花樣顯眼，以嶄新的表面花樣作為銷售點者，被認為是促進銷售的重要要素。
專利文獻1中記載「一種纖維強化塑膠積層體，其係至少在由具有獨立發泡單元的樹脂發泡體所構成之芯材上，積層有由強化纖維與基質樹脂所成的表皮材之纖維強化塑膠積層體，其中於板厚度薄的表皮材之至少1層，配置單向纖維強化塑膠層，板厚度厚的表皮材具備積層構造，於至少1層配置織物纖維強化塑膠層，作為上面表皮材，在最表層積層1層的以織物碳纖維與環氧樹脂所構成之預浸漬物A，在其下積層4層的以單向碳纖維與環氧樹脂所構成之預浸漬物B之構成」，揭示藉此而保持著剛性、輕量性，抑制構造體內部發生的氣泡空隙，即抑制因所謂的氣泡空隙之發生而造成的表面外觀不良，能保持設計性優異的良好外觀之表面狀態之效果。
又，專利文獻2中記載「於具有框架形狀的構件(B)之內側，與前述構件(B)隔開至少一部分而將單側表面為設計面之板材(A)配置於模具內，藉由在前述板材(A)與前述構件(B)之間的空隙，將接合樹脂(C)射出成形，至少在前述板材(A)的外周緣部使前述板材(A)與前述構件(B)接合一體化之構成」，揭示藉此而複數的構造體係以高的接合強度接合，其接合邊界部具有良好的平滑性，即使成形體具有板材的構成構件，也可謀求翹曲減低，可實現輕量・薄壁化之效果。
另外，專利文獻3中記載「一種具有夾心構造的積層構件(II)與在該積層構件(II)之板端部周圍的至少一部分配置有樹脂構件(III)之複合成形品(I)，其中該夾心構造具有硬質構件層(IIa)與軟質構件層(IIb)，於積層構件(II)與樹脂構件(III)之接合部中，樹脂構件(III)係對於軟質構件層(IIb)，至少一部分形成凸形狀之構成」，揭示藉此而輕量、高剛性・高強度，可謀求薄壁化之效果。
還有，專利文獻4中記載「一種夾心構造體，其係由皮層與芯層所構成，該芯層包含由不連續纖維與基質樹脂(C)所成之流動芯層，皮層係由連續纖維與基質樹脂(A)所成之纖維強化樹脂層(X)，將單向纖維強化樹脂層與織物纖維強化樹脂層分別積層1層以上之構成」，揭示其係輕量、高強度・高剛性，可以一步(one-shot)成形等之簡易方法得到在皮層的面外方向(out-of-plane direction)中形成高強度的肋條等複雜形狀之豎立部之效果。
又，專利文獻5中記載「一種夾心面板之製造方法，該夾心面板係由芯材與配置於該芯材之兩面且由包含在強化纖維中含浸有基質樹脂的纖維強化樹脂之表皮材所構成，其中表皮材係具有1層的層構造或複數層的積層構造之纖維強化樹脂，該纖維強化樹脂中之至少1層係包含連續的強化纖維之纖維強化樹脂層，包含連續的強化纖維之纖維強化樹脂層係包含強化纖維的織物之構成」，揭示藉此而表皮材係剛性高的纖維強化樹脂所構成，芯材係以表觀密度比表皮材小的樹脂所構成，由於減小全體厚度，故保持著剛性，輕量性及X射線穿透性優異之效果。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2015-193119號公報 [專利文獻2]國際公開2018/110293號 [專利文獻3]日本特開昭61-24439號公報 [專利文獻4]國際公開2017/115640號 [專利文獻5]日本特開2012-76464號公報
[發明欲解決之課題]
於電氣・電子機器等所用的殼體之表面，對於殼體等之構成機器的構件，要求高的外觀設計性以及平滑性。例如，嘗試將織物等片狀的纖維強化基材配置於纖維強化塑膠成形體之表面，賦予特有的表面形態而提高外觀設計性。然而，於纖維強化塑膠成形體中，若在表層使用多軸織物等片狀的織物纖維強化基材，雖然可將織物花樣配置於表面，但由於織物係碳纖維為如波浪之形態，有彎曲剛性等強度降低之情況。
因此，藉由將纖維強化塑膠設為多層構造，以補強基材與織物、多軸織物等片狀的織物纖維強化基材所構成，可確保一定的強度・剛性，但是成形體係在厚度方向中成為非對稱積層構造，於成形後有因熱收縮之影響而在成形體本身發生翹曲之情況。
又，為了消除該問題，已揭示預先形成模具之模腔，使其形狀為能抵消因線膨脹係數之差所發生的纖維強化樹脂板材之翹曲變形之方法(例如，日本特開2015-98173號公報、日本特開2003-158143號公報)。然而，必須將模具作成製注模，且必須進行複數的試作而確認形狀是否適當，而成為導致成本增大之主要因素。
對於如此的問題，於上述專利文獻1中，藉由在芯材之兩面配置單向強化纖維塑膠的表皮材，可彌補剛性之降低，另外藉由在表皮材之最外層配置織物，可保持高剛性，同時亦可提高外觀設計性，但關於減少因非對稱積層構造而發生可能性高的成形體之翹曲，並沒有與該問題認識或對策有關的教示，而有改善之餘地。
又，於專利文獻2中，在板材(A)的外周緣部所射出的接合樹脂(C)係目的為以高強度接合板材(A)與構件(B)，另外雖然有記載在板材(A)之外表面設置熱塑性樹脂層(D)，透過熱塑性樹脂層(D)接合板材(A)與接合樹脂(C)之非對稱積層構造，但是關於設置熱塑性樹脂層(D)而成為非對稱積層時有發生可能性的成形體之翹曲，並沒有與該問題認識或其對策有關的教示，而有改善之餘地。
另外，於專利文獻3中，硬質構件層(IIa)使用包含單向排列的連續強化纖維之片材或包含連續強化纖維織物之片材，另外記載在積層構件(II)之板端部周圍，將樹脂構件(III)射出成形之構成，但是沒有將積層構件(II)設為非對稱積層構造之記載，亦無教示射出成形的樹脂構件(III)與成形體的翹曲之關係的記載，關於成形體之翹曲，並沒有與該問題認識或其對策有關的教示，而有改善之餘地。
還有，於專利文獻4中，記載皮層係由連續纖維與基質樹脂(A)所成之纖維強化樹脂層(X)，藉由成為將單向纖維強化樹脂層與織物纖維強化樹脂層分別積層1層以上之構成，可得到輕量、高強度・高剛性的特性之宗旨，但是關於在表皮材之表層配置織物纖維強化樹脂層而成為非對稱積層構造時有發生可能性的成形體之翹曲，並沒有與該問題認識或其對策有關的教示，而有改善之餘地。
再者，於專利文獻5中，記載表皮材係具有包含經單向並絲的強化纖維或織物的強化纖維之纖維強化樹脂層，因此可更高效率地設計強度、彈性模數，但是關於在表皮材之表層配置織物纖維強化樹脂層而成為非對稱積層構造時有發生可能性的成形體之翹曲，並沒有與該問題認識或其對策有關的暗示，而有改善之餘地。
本發明之課題係鑒於如此的習知技術之問題點，而提供一種纖維強化塑膠成形體，其係將片狀的織物纖維強化基材配置於纖維強化塑膠成形體之表面，賦予特有的表面形態而提高外觀設計性，同時雖然是非對稱積層構造，但是可抑制成形體之翹曲的發生而實現平滑性，同時可達成薄壁化與高強度・高剛性化。 [用以解決課題之手段]
為了解決上述課題，本發明採用以下之手段。即： (1)一種纖維強化塑膠成形體，其係至少由包含纖維強化樹脂的面狀構造體之積層體(A)、與樹脂構件(B)所構成之纖維強化塑膠成形體，其中該樹脂構件(B)係接合於前述積層體(A)之外周側面部及/或外周緣部的一部分區域或全部區域，其特徵為： 前述積層體(A)係積層有夾心構造構件(E)與1層或2層以上的織物纖維強化樹脂(F)之構成，該夾心構造構件(E)係以由單向性連續纖維與基質樹脂所構成之1層或2層以上的單向性纖維強化樹脂(D)夾住芯層(C)的兩表面者，該織物纖維強化樹脂(F)係積層於前述纖維強化樹脂(D)之任一表面且由織物纖維與基質樹脂所構成者，將前述積層體(A)在壁厚方向中分割成半等分，將所分割的中央線起前述織物纖維強化樹脂(F)積層之側的區域(R1)中存在的前述樹脂構件(B)之量設為Am1，將前述織物纖維強化樹脂(F)未積層之側的區域(R2)中存在的前述樹脂構件(B)之量設為Am2時，Am2/Am1在2～25之範圍。 (2)如(1)記載之纖維強化塑膠成形體，其中前述夾心構造構件(E)之彎曲剛性係大於前述織物纖維強化樹脂(F)之彎曲剛性。 (3)如(1)記載之纖維強化塑膠成形體，其中將前述單向性纖維強化樹脂(D)之彎曲彈性模數設為Md(GPa)，將前述織物纖維強化樹脂(F)之彎曲彈性模數設為Mf(GPa)時，Md/Mf在1.2～17之範圍。 (4)如(1)記載之纖維強化塑膠成形體，其中前述單向性纖維強化樹脂(D)之彎曲彈性模數Md為100～500GPa，前述織物纖維強化樹脂(F)之彎曲彈性模數Mf在30～80GPa之範圍。 (5)如(1)記載之纖維強化塑膠成形體，其中將前述夾心構造構件(E)之壁厚設為Te(mm)，將前述織物纖維強化樹脂(F)之壁厚設為Tf(mm)時，Te/Tf在1.2～40之範圍。 (6)如(1)記載之纖維強化塑膠成形體，其中前述夾心構造構件(E)之壁厚Te為0.6～2mm，前述織物纖維強化樹脂(F)之壁厚Tf在0.05～0.5mm之範圍。 (7)如(1)記載之纖維強化塑膠成形體，其中前述織物纖維強化樹脂(F)係配置作為纖維強化塑膠成形體之設計面側最外層。 (8)如(1)記載之纖維強化塑膠成形體，其中前述樹脂構件(B)係接合形成於前述積層體(A)之外周側面部及/或外周緣部之全周。 (9)如(1)記載之纖維強化塑膠成形體，其中前述樹脂構件(B)係在前述織物纖維強化樹脂(F)未積層之側的前述積層體(A)的外周緣部之平面部的一部分區域或全部區域，隔著接合層(G)與前述積層體(A)接合。 (10)如(1)記載之纖維強化塑膠成形體，其中前述芯層由樹脂發泡體製成或由不連續纖維與熱塑性樹脂而成之多孔質基材製成。 (11)如(1)～(10)中任一項記載之纖維強化塑膠成形體，其中纖維強化塑膠成形體之翹曲為2%以下。 [發明之效果]
依照本發明之纖維強化塑膠成形體，可將織物等片狀的纖維強化基材配置於纖維強化塑膠成形體之表面，賦予特有的表面形態而提高外觀設計性，同時雖然是非對稱積層構造，但是可抑制成形體之翹曲的發生而實現平滑性，同時可實現薄壁化與高強度・高剛性化。
[用以實施發明的形態]
以下，對於本發明，與實施形態一起，使用圖式進行詳細說明。再者，本發明完全不受此等圖式或後述的實施例所限定。
邊參照圖1～5邊說明，本發明之纖維強化塑膠成形體1係至少由包含纖維強化樹脂的面狀構造體之積層體(A)2與接合於積層體(A)2之外周側面部及/或外周緣部的一部分區域或全部區域之樹脂構件(B)3所構成之纖維強化塑膠成形體1，其特徵為：積層體(A)2係積層有夾心構造構件(E)6與織物纖維強化樹脂(F)7之構成，該夾心構造構件(E)6係以由單向性連續纖維與基質樹脂所構成之1層或2層以上的單向性纖維強化樹脂(D)5夾住芯層(C)4的兩表面者，該織物纖維強化樹脂(F)7係積層於單向性纖維強化樹脂(D)5之任一表面且由織物纖維與基質樹脂所構成者，將積層體(A)2在壁厚11之方向中分割成半等分，將所分割的中央線12起織物纖維強化樹脂(F)7積層之側的區域(R1)13中存在的樹脂構件(B)3之量設為Am1，將織物纖維強化樹脂(F)7未積層之側的區域(R2)14中存在的樹脂構件(B)3之量設為Am2時，Am2/Am1為2～25。
如圖1所示，本發明之纖維強化塑膠成形體1係積層體(A)2，與在積層體(A)2的外周緣部及/或外周緣部的一部分區域或全部區域，接合有由強化纖維與熱塑性樹脂所構成之樹脂構件(B)3之構成，具有在積層體(A)2之任一表面，積層有使用如圖2所例示的織物纖維7a之織物纖維強化樹脂(F)7之構成。藉由在積層體(A)2之表層配置織物纖維強化樹脂(F)7，可使織物的形狀花樣顯眼，賦予特有之表面形態而提高外觀設計性。
接著，如圖3(A)所示，以單向性纖維強化樹脂(D)5夾住芯層(C)4的兩表面，再者，於任一表面上積層織物纖維強化樹脂(F)7，藉由加壓成形而作成面狀構造體之積層體(A)2之際，在加壓成形完成後不久，雖然沒有翹曲而形成略平坦的形狀，但是其後，因冷卻所造成的熱收縮，積層體(A)2係如圖3(B)所示，有中央為凹陷，向下變形成凸狀之情況。茲認為此係因為積層體(A)2成為非對稱積層構造，故受到織物纖維強化樹脂(F)7之熱收縮的影響，向下彎成凸狀。於此狀態下使用於電氣機器裝置之殼體等時，有與內部的電子零件等接觸而發生不良狀況之情況。
因此，為了抑制該變形，於本案發明中，如圖4或圖5所示，使樹脂構件(B)3接合於藉由加壓成形所作成的積層體(A)2之外周側面部及/或外周緣部。此時，將積層體(A)2在壁厚方向中分割成半等分，成為使其所分割的中央線12起織物纖維強化樹脂(F)7未積層之側的區域(R2)14中存在的樹脂構件(B)3之量為以一定的比例多於織物纖維強化樹脂(F)7積層之側的區域(R1)13中存在的樹脂構件(B)3之量的構成。藉由使接合於如此之成形體1的外周緣部及/或外周側面部之樹脂構件(B)3的接合量具有偏差，因樹脂構件(B)3之收縮而發生朝向與積層體(A)2之翹曲反方向的應力，全體地抵消翹曲。結果即使為非對稱積層，也可抑制成形時之翹曲的發生。於圖4或圖5中，中央線12表示積層體(A)2之壁厚11的半等分之中央部的位置之線。
若上述Am2/Am1小於2，則有難以發揮抵消翹曲的效果之情況。若Am2/Am1超過25，則成形體本身之板厚變厚，有薄壁化的實現變困難之情況。Am2/Am1較佳為5～22，Am2/Am1更佳為8～20，尤佳為10～18。樹脂構件(B)3較佳為藉由射出成形而接合至積層體(A)2之外周側面部。又，上述樹脂構件(B)3之量係以體積規定。
又，作為圖4或圖5所示的單向性纖維強化樹脂(D)5之單向性連續纖維，較佳為積層2層以上的纖維配向角度為45度或90度互相不同的連續纖維基材之構成，藉此可成形體的薄壁・輕量化，同時可賦予一定以上的剛性・強度。
所謂積層體(A)2的外周緣部，就是面狀構造體的積層體(A)2之外周部附近的平面部區域，較佳為相對於積層體(A)2的1邊長度，從外周端部起0～15%的長度之範圍內。所謂外周側面部，就是對於面狀構造體的積層體(A)2之外周部的平面部，具有垂直面的端面部。
於此積層體(A)2之外周側面部及/或外周緣部的一部分區域或全部區域，以樹脂構件(B)3接合之方式配置。於圖4所示的形態中，顯示樹脂構件(B)3之一部分與積層體(A)2之外周側面部接合之狀態，於圖5所示的形態中，顯示樹脂構件(B)3之一部分接合於積層體(A)2之外周側面部及外周緣部的一部分區域之狀態。
作為單向性纖維強化樹脂(D)5或織物纖維強化樹脂(F)7中使用的強化纖維，可舉出碳纖維、玻璃纖維、氧化鋁纖維、矽碳化物纖維、硼纖維、碳化矽纖維等之高強度、高彈性模數纖維等。為了保持著高剛性且確保輕量性，較佳為使用彈性模數與密度之比的比彈性模數高之碳纖維，例如可使用聚丙烯腈(PAN)系、瀝青系、纖維素系、烴的氣相成長系碳纖維、石墨纖維等，可併用2種類以上的此等。較佳可為剛性與價格之平衡優異的PAN系碳纖維。又，於本發明中，較佳為夾心構造構件(E)6之彎曲剛性大於織物纖維強化樹脂(F)7之彎曲剛性的構成。
藉由積層彎曲剛性大的夾心構造構件(E)6，可確保成形體1的強度，同時即使為非對稱積層構造，也能將翹曲之發生抑制在少。
彎曲剛性係以剛性=彈性模數×剖面慣性矩(moment of inertia of area)表示，表示對於彎曲或扭轉，構件之變形的困難度。因此，藉由規定該彎曲剛性，可以考慮基材的厚度或形狀之形式表現與翹曲之關連性。
又，於本發明中，將單向性纖維強化樹脂(D)5之彎曲彈性模數設為Md(GPa)，將織物纖維強化樹脂(F)7之彎曲彈性模數設為Mf(GPa)時，Md/Mf較佳為1.2～17。藉此，可確保成形體的強度，同時可得到抵消翹曲之效果。
若Md/Mf小於1.2，則有翹曲減低的效果變弱之情況。若Md/Mf超過17，則有翹曲減低的效果變弱之情。Md/Mf較佳為3～16，更佳為5～15，尤佳為7～14。
又，於本發明中，單向性纖維強化樹脂(D)5之彎曲彈性模數Md較佳為100～500GPa，織物纖維強化樹脂(F)7之彎曲彈性模數Mf較佳為30～80GPa。
若Md小於100GPa，則有積層體(A)2過度翹曲之情況，於將樹脂構件(B)3射出成形之際，有與樹脂構件(B)3的接合變不充分之情況。若Md超過500GPa，則作為基材操作係困難，且有影響材料成本而商品競争力降低之情況。
若Mf小於30GPa，則有無法充分確保成形體1的強度之情況。若Mf超過80GPa，則有積層體(A)2過度翹曲之情況，於將樹脂構件(B)3射出成形之際，有與樹脂構件(B)3的接合變不充分之情況。
Md較佳為120～480GPa，更佳為180～400GPa，尤佳為220～320GPa。又，Mf較佳為35～75GPa，更佳為45～65GPa，尤佳為50～60GPa。
又，於本發明中，將以單向性纖維強化樹脂(D)5夾住芯層(C)4的兩表面而成之夾心構造構件(E)6之壁厚設為Te(mm)，將織物纖維強化樹脂(F)7之壁厚設為Tf(mm)時，Te/Tf較佳為1.2～40。
藉由相對於織物纖維強化樹脂(F)7之壁厚，增加包含單向性纖維強化樹脂(D)5的夾心構造構件(E)6之壁厚，可減少織物纖維強化樹脂(F)7的熱收縮之影響。
若Te/Tf小於1.2，則有難以發揮抵消翹曲的效果之情況。若Te/Tf超過40，則成形體本身的板厚變厚，有薄壁化的實現變困難之情況。Te/Tf較佳為2～35，更佳為5～32，尤佳為8～30。
又，於本發明中，夾心構造構件(E)6之壁厚Te較佳為0.6～2mm，織物纖維強化樹脂(F)7之壁厚Tf較佳為0.05～0.5mm。其為可兼顧抵消翹曲的效果與薄壁化的實現之範圍。
若Te小於0.6mm，則有成形體本身的強度降低之情況。若Te超過2mm，則成形體本身的板厚變厚，有薄壁化的實現變困難之情況。若Tf小於0.05mm，則有外觀不良發生之情況。若Tf超過0.5mm，則成形體本身的板厚變厚，有薄壁化的實現變困難之情況。
較佳為Te是0.7～1.8mm，Tf是0.06～0.4mm，更佳為Te是0.9～1.6mm，Tf是0.08～0.3mm，尤佳為Te是1～1.4mm，Tf是0.1～0.2mm。
又，於本發明中，織物纖維強化樹脂(F)7較佳為配置於纖維強化塑膠成形體1的式樣設計面側最外層。織物纖維強化樹脂(F)7之特徵為具有纖維花樣，故可使其特徵的纖維花樣引人注目，藉由在最外層使用織物纖維基材，可使碳纖維的織物之形狀花樣顯眼，可展現嶄新的表面花樣。
另外，於本發明中，樹脂構件(B)3較佳為接合形成於積層體(A)2之外周側面部及/或外周緣部之全周。如圖1、圖4或圖5所示，藉由在積層體(A)2之外周側面部全周與樹脂構件(B)3接合，成形體1全體可實現高的接合強度與薄壁化。
還有，於本發明中，樹脂構件(B)3較佳為在織物纖維強化樹脂(F)7未積層之側的積層體(A)2的外周緣部之平面部的一部分區域或全部區域，隔著接合層(G)8與積層體(A)2接合之構成。
如圖5所示，在積層體(A)2之與積層織物纖維強化樹脂(F)7之面側相反側的面上，預先附著接合層(G)8，然後將樹脂構件(B)3射出成形。藉此，積層體(A)2係隔著接合層(G)8與經熔融的樹脂構件(B)3接合，成形體1可實現高的接合強度。於圖5中，顯示在積層體(A)2的外周緣部之平面部，樹脂構件(B)9係隔著接合層(G)8接合之狀態。作為接合層(G)8，可適當地使用熱塑性樹脂薄膜或熱塑性樹脂之不織布。
又，於本發明中，芯層(C)4較佳為由樹脂發泡體製成或由不連續纖維與熱塑性樹脂而成之多孔質基材製成。於如此的構成中，由於芯層(C)4係因多孔質而具有空隙，可實現成形體1的輕量化與高剛性化。
作為發泡體，可適宜使用聚胺甲酸酯樹脂、酚樹脂、三聚氰胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂、聚醚醯亞胺樹脂或聚甲基丙烯醯亞胺樹脂。具體而言，為了確保輕量性，較佳為使用表觀密度比皮層小的樹脂，特佳可使用聚胺甲酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚醚醯亞胺樹脂或聚甲基丙烯醯亞胺樹脂。
又，使用包含熱塑性樹脂與不連續纖維之複合體作為芯層(C)4時，較佳為準備包含不連續纖維與熱塑性樹脂之芯層前驅物，在熱塑性樹脂之軟化點或熔點以上加熱及加壓後，解除加壓，藉由不連續纖維之殘留應力解放時回到原來的復原力，即所謂回彈，使其在厚度方向中膨脹而形成空隙，成為複合體。
作為芯層(C)4所用的不連續纖維，可使用與前述連續纖維同樣種類的強化纖維。不連續纖維之纖維長度較佳為1mm以上且小於150mm。小於1mm時，難以作為不連續纖維的基材使用，另一方面，若纖維長度為150mm以上，則有成形體1的板厚之偏差變大的情況。芯層(C)4所用的熱塑性樹脂亦可使用與前述熱塑性樹脂同樣種類的樹脂。
又，於本發明中，纖維強化塑膠成形體1之翹曲較佳為2.0%以下。藉此，使用本發明之成形體1作為電子機器的殼體時，可保持高的平坦性，不與內部的電子零件接觸，可實現薄壁化與高強度。
另外，於本發明中，單向性纖維強化樹脂(D)5或織物纖維強化樹脂(F)7係為了確保高的剛性，其強化纖維的拉伸彈性模數，從成形體1的剛性之點來看，較佳為使用200～850GPa之範圍內者。強化纖維的拉伸彈性模數小於200GPa時，有無法保持著輕量性而確保必要的高剛性之情況，大於850GPa時，強化纖維的壓縮強度變弱而容易折斷，故於強化纖維中含浸基質樹脂，成形為纖維強化樹脂者係困難。若強化纖維之拉伸彈性模數為前述範圍內，則在積層體的進一步剛性提升、強化纖維的製造性提升之點上較宜。
還有，於本發明中，從積層體(A)2的成形性、強度之觀點來看，單向性纖維強化樹脂(D)5之纖維重量含有率較佳為50～80重量%，織物纖維強化樹脂(F)7之纖維重量含有率較佳為40～70重量%。
若單向性纖維強化樹脂(D)5之纖維重量含有率小於50重量%，則有積層體(A)2的強度展現變困難之情況。若單向性纖維強化樹脂(D)5之纖維重量含有率超過80重量%，則有因纖維量過多而作為預浸漬物的操作變困難之情況。較佳為55～75重量%，更佳為60～70重量%。
若織物纖維強化樹脂(F)7之纖維重量含有率小於40重量%，則有積層體(A)2的強度展現變困難之情況。若織物纖維強化樹脂(F)7之纖維重量含有率超過70重量%，則有因樹脂不足而損害成形後的設計性之情況。較佳為45～65重量%，更佳為50～60重量%。
又，於本發明中，織物纖維強化樹脂(F)7中所含有的纖維織物較佳為由平織、斜紋織、緞織及緞紋織所選出的至少1種織物。
另外，於本發明中，單向性纖維強化樹脂(D)5或織物纖維強化樹脂(F)7之基質樹脂較佳為由熱硬化性樹脂所成。
作為熱硬化性樹脂，可較宜使用不飽和聚酯樹脂、乙烯酯樹脂、環氧樹脂、酚(可溶酚醛型)樹脂、尿素・三聚氰胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、馬來醯亞胺樹脂、苯并
Figure 109108125-A0304-12-0059-1
Figure 109108125-A0304-12-0000-4
樹脂等之熱硬化性樹脂等。特別地，環氧樹脂係從成形體的力學特性或耐熱性之觀點來看較宜。環氧樹脂係為了展現其優異的力學特性，較佳為作為所使用的樹脂之主成分被含有，具體而言每樹脂組成物較佳為含有60重量%以上。
又，於本發明中，單向性纖維強化樹脂(D)5或織物纖維強化樹脂(F)7之基質樹脂較佳為由熱塑性樹脂所成。
作為熱塑性樹脂，較佳為由聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚乙烯樹脂及聚丙烯樹脂所選出的至少1種熱塑性樹脂，可使樹脂成分熔融而將積層體(A)2一體化，同時得到與樹脂構件強固的接合強度。
又，其它的熱塑性樹脂亦可適用。例如，可舉出聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)樹脂、聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)樹脂、液晶聚酯樹脂等之聚酯樹脂，或聚丁烯樹脂等之聚烯烴樹脂，或聚甲醛(POM)樹脂、聚苯硫(PPS)樹脂等之聚芳硫樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹脂、聚氯乙烯(PVC)樹脂、聚伸苯基醚(PPE)樹脂、聚醯亞胺(PI)樹脂、聚醯胺醯亞胺(PAI)樹脂、聚醚醯亞胺(PEI)樹脂、聚碸(PSU)樹脂、聚醚碸樹脂、聚芳酯(PAR)樹脂等之非晶性樹脂，以及酚系樹脂、苯氧基樹脂，更且聚苯乙烯系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚胺甲酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚丁二烯系樹脂、聚異戊二烯系樹脂、氟系樹脂，及丙烯腈系樹脂等之熱塑彈性體等，或由此等之共聚物及改質體等所選出的熱塑性樹脂。其中，從所得之成形品的輕量性之觀點來看，較佳為聚烯烴樹脂，從強度之觀點來看，較佳為聚醯胺樹脂，從表面外觀之觀點來看，較佳為聚碳酸酯樹脂或苯乙烯系樹脂、改質聚伸苯基醚系樹脂般的非晶性樹脂。
又，於本發明中，樹脂構件(B)3較佳為由不連續碳纖維或玻璃纖維與熱塑性樹脂所構成。藉此，構成成形體1的積層體(A)2與樹脂構件(B)3係以高的接合強度接合，同時可謀求成形體1之翹曲減低。
作為熱塑性樹脂，較佳為由前述聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚乙烯樹脂及聚丙烯樹脂所選出的至少1種熱塑性樹脂，可使樹脂成分熔融而將積層體(A)2一體化，同時得到與樹脂構件(B)3的強固接合強度。
另外，樹脂構件(B)3之纖維重量含有率較佳為5～30重量%。藉此，可提高接合強度，同時謀求成形體1之翹曲減低。若小於5重量%，則有成形體1的強度確保變困難之情況，若超過30重量%，則於射出成形中，有樹脂構件(B)3的填充變一部分不充分之情況。纖維重量含有率更佳為8～28重量%，尤佳為12～25重量%。
還有，不連續碳纖維或玻璃纖維之重量平均纖維長度較佳為0.3～3mm。在此，定義連續纖維與不連續纖維。所謂連續纖維，就是指成形體1所含有的強化纖維係在成形體1的全長或全寬中實質上連續配置之態樣，所謂不連續纖維，就是指斷續地分割強化纖維而配置之態樣。一般而言，於經單向並絲的強化纖維中含浸有樹脂的單向纖維強化樹脂係相當於連續纖維，加壓成形所用的SMC(片狀模塑複合物)基材、射出成形所用的強化纖維所含有的丸粒材料等係相當於不連續纖維。
於不連續纖維之中，作為射出成形所用的丸粒材料，可分類為長纖維丸粒與短纖維丸粒之2種，本發明所處理的長纖維係指成形體1之中，以不連續纖維所構成的構件中殘存的重量平均纖維長度為0.3mm以上者，將小於0.3mm者定義為短纖維。
由於樹脂構件(B)3中殘存的強化纖維為長纖維，可提高成形體1之翹曲的抵消效果。於重量平均纖維長度小於0.3mm的短纖維時，有樹脂構件(B)3的強度降低之傾向的情況。若重量平均纖維長度超過3mm，則樹脂黏度變高，在射出成形時有難以將樹脂構件(B)3均勻地填充至成形模具的角落部分之情況。不連續碳纖維或玻璃纖維之重量平均纖維長度較佳為0.4～2.8mm，更佳為0.7～1.5mm，尤佳為0.9～1.2mm。
又，於本發明中，樹脂構件(B)3較佳為在至少一部分具有立壁形狀部。在圖4或圖5所示的成形體1之側面部所配置的樹脂構件(B)3係可在其下方以延伸的形式具備立壁形狀部10，而使成形體1成為箱型形狀體。
接著，一邊參圖式，一邊說明本發明之纖維強化塑膠成形體之製造方法。 圖6～圖8中例示圖4所示的纖維強化塑膠成形體1之製造方法。如圖6所示，於加壓成形下模具21上，依序積層配置經預先準備的織物纖維強化樹脂(F)7、單向性纖維強化樹脂(D)5、芯層(C)4及單向性纖維強化樹脂(D)5，形成積層體(A)2之前驅物。織物纖維強化樹脂(F)7及單向性纖維強化樹脂(D)5較佳成為在強化纖維中含浸有熱硬化性樹脂的預浸漬物之形態，或包含熱塑性樹脂的UD膠帶或織物之形態。
然後，如圖7所示，使加壓成形上模具22下降到與單向性纖維強化樹脂(D)5相接的位置為止，藉由一定的加壓將積層體(A)2的前驅物壓縮成形，生成積層體(A)2。此時，在模具與積層體(A)2的前驅物之間使脫模薄膜存在，亦有效於輔助脫模性。
接著，如圖8(A)所示，在具有形成樹脂構件(B)3的空間26之射出成形下模具23與射出成形上模具24之間，配置積層體(A)2。隨後，如圖8(B)所示，將由強化纖維與熱塑性樹脂所構成的樹脂構件(B)3從射出澆口25來射出成形。藉此，樹脂構件(B)3係與積層體(A)2之側面部接合一體化。
又，圖9～圖11中例示：設置圖5中所示的接合層(G)8，在積層體(A)2的外周緣部之平面部亦接合有樹脂構件(B)9的纖維強化塑膠成形體之製法。如圖9所示，於加壓成形下模具21上，依序積層配置經預先準備的織物纖維強化樹脂(F)7、單向性纖維強化樹脂(D)5、芯層(C)4、單向性纖維強化樹脂(D)5及接合層(G)8。
然後，如圖10所示，使加壓成形上模具22下降到與接合層(G)8相接的位置為止，藉由一定的加壓將積層體(A)2壓縮成形，生成積層體(A)2。
接著，如圖11(A)所示，在具有形成樹脂構件(B)3的空間26之射出成形下模具23與射出成形上模具24之間，配置積層體(A)2。隨後，如圖11(B)所示，將由強化纖維與熱塑性樹脂所構成的樹脂構件(B)3從射出澆口25來射出成形。藉此，樹脂構件(B)3係與積層體(A)2之側面部接合一體化，同時積層體(A)2的外周緣部之平面部與樹脂構件(B)9係隔著接合層(G)8而接合一體化。 [實施例]
以下，藉由實施例來具體地說明本發明之纖維強化塑膠成形體1，惟下述之實施例係不限制本發明。首先，說明本發明的特性之測定方法與成形體1的各部位之材料組成例。
(1)數量平均纖維長度之測定 測定樹脂構件(B)3或芯層(C)4中所含有的強化纖維之數量平均纖維長度Ln。從一體化成形體1切出所測定的樹脂構件(B)3或芯層(C)4之一部分，以電爐在空氣中500℃加熱60分鐘，充分燒掉去除樹脂而分離出僅強化纖維。從所分離的強化纖維中隨意地抽出400條以上。此等抽出之強化纖維的纖維長度之測定係使用光學顯微鏡進行，測定400條的纖維長度到1μm單位，使用下式算出數量平均纖維長度Ln。 數量平均纖維長度Ln=(ΣLi)/400 Li：纖維長度(mm)
(2)纖維重量含有率之測定 構成積層體(A)2的織物纖維強化樹脂(F)7、單向性纖維強化樹脂(D)5、芯層(C)4或樹脂構件(B)3之纖維重量含有率係藉由以下之方法測定。從成形體1切出所測定之織物纖維強化樹脂(F)7、單向性纖維強化樹脂(D)5、芯層(C)4或樹脂構件(B)3，測定其重量w0(g)。接著，將所切出的樣品在空氣中500℃×1小時加熱，充分燒掉去除樹脂成分，測定殘存的強化纖維之重量w1(g)。使用下式，求出纖維重量含有率(wt%)。測定係以n=3進行，使用其平均值。 纖維重量含有率(wt%)=(強化纖維之重量w1/所切出的樣品之重量w0)×100
(3)彎曲剛性、彎曲彈性模數之測定 單向性纖維強化樹脂(D)5之彎曲彈性模數Md及織物纖維強化樹脂(F)7之彎曲彈性模數Mf係根據JIS K 7171進行測定。各構件之彎曲剛性係藉由前述彎曲彈性模數之測定所得的彎曲彈性模數×剖面慣性矩/板寬而算出。
(4)翹曲之測定 圖12中顯示測定纖維強化塑膠成形體1之翹曲的狀態之方法。成形體1之翹曲係使用BOSCH公司的雷射距離計進行測定。首先，將成形體1載置於經保持水平的平板30上。於在成形體1之上方準備雷射距離計31能移動之基準面32。
首先，藉由雷射距離計31測定基準面32與成形體1的兩最端部33、34之距離，將連接其端部33與34之線設為翹曲下基準線35。成形體1例如若為長方形，則各自測定4邊。測定地方係在積層體(A)2的4邊之外周端部附近，進行照射雷射。該端部係積層體(A)2之端部，不含樹脂構件(B)3。
其次，使雷射31在兩端部33及34之間以一定的等間隔移動，測定各處之基準面32與成形體1之距離。圖12中例示奇數點的7點。於基準面32與成形體1之距離為最短的地方，將與翹曲下基準線35平行的切線設為翹曲上基準線36。將兩端部33及34之間的距離設為L(mm)，將翹曲下基準線35與翹曲上基準線36的距離設為A(mm)時，以下式規定： 翹曲=(A/L)＊100[%]
(材料組成例1-1)單向性纖維強化樹脂(D)5之調製 作為使PAN系碳纖維束單向地排列成片狀且含浸環氧樹脂而成之單向性纖維強化樹脂(D)5，準備單向預浸漬物(D-1)(東麗股份有限公司製P3452S-15，碳纖維之重量含有率67%、碳纖維之拉伸彈性模數235GPa、厚度0.15mm)、單向預浸漬物(D-2)(東麗股份有限公司製P3452S-10，碳纖維之重量含有率67%、碳纖維之拉伸彈性模數235GPa、厚度0.10mm)、單向預浸漬物(D-3)(東麗股份有限公司製P12453F-16，碳纖維之重量含有率67%、碳纖維之拉伸彈性模數550GPa、厚度0.15mm)。又，準備單向預浸漬物(D-4)(東麗股份有限公司製P12453F-11，碳纖維之重量含有率67%、碳纖維之拉伸彈性模數550GPa、厚度0.10mm)。
(材料組成例1-2)織物纖維強化樹脂(F)7之調製 作為織物纖維強化樹脂(F)7，準備以拉伸彈性模數為230GPa的織物碳纖維與玻璃轉移溫度為135℃的環氧樹脂所構成之單位面積重量為198g/m2 、碳纖維含有率56重量%、厚度0.10mm的織物預浸漬物(F-1)。
(材料組成例2-1)芯層(C)4之調製 準備由發泡聚丙烯(東麗股份有限公司製RC2012W)所構成之芯層(C-1)4。
(材料組成例2-2)芯層(C)4之調製 作為多孔質基材，準備由不連續纖維(東麗股份有限公司製T700S，碳纖維的數量平均纖維長度5mm)與熱塑性樹脂(聚丙烯)、不連續纖維的重量含量30重量%所成之芯層(C-2)4。
(材料組成例3)樹脂構件(B)3之調製 準備射出成形用玻璃纖維丸粒(帝人股份有限公司製GXV3540-UI，玻璃纖維、數量平均纖維長度0.2mm、聚碳酸酯樹脂、纖維重量含有率40重量%)，作為樹脂構件(B-1)3。
準備射出成形用玻璃纖維丸粒(東麗股份有限公司製A503-F1，玻璃纖維、數量平均纖維長度0.2mm)、PPS樹脂、纖維重量含有率30重量%)，作為樹脂構件(B-2)3。
(材料組成例4)接合層(G)8之調製 將聚酯樹脂(東麗-杜邦(股)公司製「Hytrel」(註冊商標)4057)從雙軸擠壓機的料斗投入，於擠壓機中熔融混煉後，從T字模擠出。然後，藉由60℃的冷卻輥牽引而使其冷卻固化，得到厚度0.05mm的聚酯樹脂薄膜。將此使用作為熱塑接合層(G)8。
(實施例1) 使用材料組成例1-1所準備的單向預浸漬物與材料組成例2-1所準備的發泡聚丙烯，準備依[單向預浸漬物(D-1)0°/單向預浸漬物(D-2)90°/發泡聚丙烯/單向預浸漬物(D-2)90°/單向預浸漬物(D-1)0°]之順序所積層的300mm×300mm之長方形夾心構造構件(E)6的前驅物。接著，將材料組成例1-2所準備的300mm×300mm×0.1mmt之織物預浸漬物(F-1)7的2ply積層於夾心構造構件(E)6的前驅物之單面，準備積層體(A)2的前驅物。單向性纖維強化樹脂(D)5之彎曲彈性模數Md係測定在芯層(C)5上所積層的「單向預浸漬物(D-1)0°/單向預浸漬物(D-2)90°」積層的預浸漬物硬化物之彈性模數。
接著，如圖6所示，以未圖示的脫模薄膜夾住該積層體(A)2的前驅物，載置於300mm×300mm的長方形加壓成形下模具21。隨後，如圖7所示，設置加壓成形上模具22後，配置於盤面溫度150℃的盤面之上，關閉盤面，以3MPa加熱加壓。從加壓起經過5分鐘後，打開盤面，得到成為厚度0.5mm、300mm×300mm的長方形平板形狀之碳纖維強化樹脂板之積層體(A-1)2。
接著，如圖8(A)所示，於射出成形下模具23與射出成形上模具24所形成的空間內，配置積層體(A-1)2，如圖8(B)所示，將材料組成例3所得之樹脂構件(B-1)3以Am1/Am2成為20之方式，從射出澆口25來射出成形，製造纖維強化塑膠成形體1。測定所得之纖維強化塑膠成形體1之翹曲量，結果長方形的4邊皆相對於邊的長度而言翹曲為0.5%以內，為實際使用上無問題之水準。彙總纖維強化塑膠成形體1之材料組成、物性特性等，顯示於表1中。表1中所示的翹曲之量表示4邊的翹曲量之中最大值。關於以後的實施例，亦同樣。
(實施例2) 實施例2係除了以表1所示的材料配方或尺寸進行，作為單向性纖維強化樹脂(D)5，準備單向預浸漬物(D-3)與單向預浸漬物(D-4)依[單向預浸漬物(D-3)0°/單向預浸漬物(D-4)90°/發泡聚丙烯/單向預浸漬物(D-4)90°/單向預浸漬物(D-3)0°]之順序所積層的300mm×300mm之長方形夾心構造構件(E)6的前驅物以外，於與實施例1同樣之條件下進行。所得之纖維強化塑膠成形體1之翹曲小，為實際使用上無問題之水準。彙總結果而顯示於表1中。
(實施例3) 實施例3係除了以Tf、Am1、Am2為表1所示之材料配方或尺寸進行以外，於與實施例1同樣之條件下進行。所得之纖維強化塑膠成形體1之翹曲小，為實際使用上無問題之水準。彙總結果而顯示於表1中。
(實施例4) 實施例2係除了以表1所示的材料配方或尺寸進行，於積層體(A)2之前驅物中，積層有材料組成例4所準備的接合層(G)8以外，以與實施例2同樣之配方準備。
如圖9及圖10所示，將此積層體(A)2的前驅物載置於模具21，於與實施例1同樣之條件下加熱加壓，得到成為厚度0.5mm、300mm×300mm的長方形平板形狀之碳纖維強化樹脂板之積層體(A-4)2。
接著，如圖11(A)所示，於射出成形下模具23與射出成形上模具24所形成的空間內，配置積層體(A-4)2，如圖11(B)所示，將材料組成例3所得之樹脂構件(B-1)3以Am1/Am2成為25之方式，從射出澆口25來射出成形，製造纖維強化塑膠成形體1。所得之纖維強化塑膠成形體1之翹曲小，為實際使用上無問題之水準。彙總結果而顯示於表1中。
(比較例1) 比較例1係以表1所示的材料配方或尺寸進行。為Am2/Am1低的成形體，所得之纖維強化塑膠成形體1之翹曲大，實際使用上有問題。彙總結果而顯示於表1中。
(比較例2) 比較例2係以表1所示的材料配方或尺寸進行。為Am2/Am1高的成形體，所得之纖維強化塑膠成形體1之壁厚變大，還有成形體1之翹曲大，實際使用上有問題。彙總結果而顯示於表1中。
[表1]
記載符號 單位 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 比較例1 比較例2
彎曲彈性模數 單向性纖維強化樹脂(D) Md GPa 100 300 100 300 100 100
織物纖維強化樹脂(F) Mf GPa 80 80 80 80 80 80
Md/Mf 1.3 3.8 1.3 3.8 1.3 1.3
厚度 夾心構造體(E) Te mm 1.2 0.8 2.0 0.8 1.8 1.15
織物纖維強化樹脂(F) Tf mm 0.1 0.4 0.05 0.4 0.1 0.1
Te/Tf 12.0 2.0 40.0 2.0 18.0 11.5
樹脂量 R1中存在的樹脂量 Am1 mm3 12 40 10 10 10 10
R2中存在的樹脂量 Am2 mm3 240 80 100 250 18 260
Am2/Am1 20 2 10 25 1.8 26
翹曲 % 0.5 1 0.8 0.6 5 3
[產業上利用之可能性]
本發明之纖維強化塑膠成形體係可有效地使用於汽車內外裝、電氣・電子機器殼體、自行車、運動用品用構造材、航空機內裝材、運輸用箱體等。
1:纖維強化塑膠成形體 2:積層體(A) 3:樹脂構件(B) 4:芯材(C) 5:單向性纖維強化樹脂(D) 6:夾心構造構件(E) 7:織物纖維強化樹脂(F) 7a:織物纖維的基材 8:接合層(G) 9:接合於積層體(A)的外周緣部之平面部的樹脂構件(B) 10:立壁形狀部 11:積層體(A)2之壁厚 12:所分割的中央線 13:織物纖維強化樹脂(F)積層之側的區域(R1) 14:織物纖維強化樹脂(F)未積層之側的區域(R2) 21:加壓成形下模具 22:加壓成形上模具 23:射出成形下模具 24:射出成形上模具 25:射出澆口 26:形成樹脂構件(B)之空間 30:平板 31:雷射距離計 32:基準面 33,34:成形體之兩最端部 35:翹曲下基準線 36:翹曲上基準線
圖1係本發明之一實施態樣的纖維強化塑膠成形體之斜視圖。 圖2係顯示本發明中的織物纖維的基材之一例之平面圖。 圖3係顯示本發明中的積層體(A)之一例之剖面圖(A)，顯示於積層體(A)的加壓成形後，因熱收縮而發生翹曲的狀態之一例之剖面圖(B)。 圖4係顯示沿著圖1之A-A’線觀看的在積層體(A)之側面部，接合有樹脂構件(B)之狀態的本發明之纖維強化塑膠成形體之一例之剖面圖。 圖5係顯示在積層體(A)的單向性纖維強化樹脂(D)之表面上形成接合層，在積層體(A)之側面部及外周緣部之平面部，接合有樹脂構件(B)之狀態的本發明之纖維強化塑膠成形體之一例之剖面圖。 圖6係顯示於積層體(A)之製造步驟中，在加壓成形下模具中配置積層體(A)的各構件之前的狀態之剖面圖。 圖7係顯示閉合加壓成形下模具與加壓成形上模具，藉由加壓成形而形成有積層體(A)之狀態之剖面圖。 圖8係顯示纖維強化塑膠成形體之製造步驟之程序圖，(A)係顯示在射出成形模具內配置有積層體(A)之狀態之剖面圖，(B)係顯示將樹脂構件(B)從射出澆口來射出注入，成形有纖維強化塑膠成形體之狀態之剖面圖。 圖9係顯示設置接合層(G)，在積層體(A)的外周緣部之平面部亦接合有樹脂構件(B)的纖維強化塑膠成形體之製造步驟之程序圖，顯示於加壓成形下模具中配置積層體(A)的各構件之前的狀態之剖面圖。 圖10係顯示圖9之步驟的後續步驟之程序圖，顯示閉合加壓成形下模具與加壓成形上模具，藉由加壓成形而形成有積層體(A)之狀態之剖面圖。 圖11係顯示於積層體(A)的外周緣部之平面部亦接合有樹脂構件(B)的纖維強化塑膠成形體之製造步驟之程序圖，(A)係顯示在射出成形模具內配置有積層體(A)之剖面圖，(B)係顯示樹脂構件(B)從射出澆口來射出注入，成形有纖維強化塑膠成形體之狀態之剖面圖。 圖12係顯示本發明中的纖維強化塑膠成形體之翹曲量測定方法之概略說明圖。
2:積層體(A)
3:樹脂構件(B)
4:芯材(C)
5:單向性纖維強化樹脂(D)
6:夾心構造構件(E)
7:織物纖維強化樹脂(F)
10:立壁形狀部
11:積層體(A)2之壁厚
12:所分割的中央線
13:織物纖維強化樹脂(F)積層之側的區域(R1)
14:織物纖維強化樹脂(F)未積層之側的區域(R2)

Claims (11)

  1. 一種纖維強化塑膠成形體，其係至少由包含纖維強化樹脂的面狀構造體之積層體(A)與接合於該積層體(A)之外周側面部及/或外周緣部的一部分區域或全部區域之樹脂構件(B)所構成之纖維強化塑膠成形體，其特徵為： 該積層體(A)係積層有夾心構造構件(E)與1層或2層以上的織物纖維強化樹脂(F)之構成，該夾心構造構件(E)係以由單向性連續纖維與基質樹脂所構成之1層或2層以上的單向性纖維強化樹脂(D)夾住芯層(C)的兩表面者，該織物纖維強化樹脂(F)係積層於該纖維強化樹脂(D)之任一表面且由織物纖維與基質樹脂所構成者，將該積層體(A)在壁厚方向中分割成半等分，將所分割的中央線起該織物纖維強化樹脂(F)積層之側的區域(R1)中存在的該樹脂構件(B)之量設為Am1，將該織物纖維強化樹脂(F)未積層之側的區域(R2)中存在的該樹脂構件(B)之量設為Am2時，Am2/Am1在2～25之範圍。
  2. 如請求項1之纖維強化塑膠成形體，其中該夾心構造構件(E)之彎曲剛性係大於該織物纖維強化樹脂(F)之彎曲剛性。
  3. 如請求項1之纖維強化塑膠成形體，其中將該單向性纖維強化樹脂(D)之彎曲彈性模數設為Md(GPa)，將該織物纖維強化樹脂(F)之彎曲彈性模數設為Mf(GPa)時，Md/Mf在1.2～17之範圍。
  4. 如請求項1之纖維強化塑膠成形體，其中該單向性纖維強化樹脂(D)之彎曲彈性模數Md為100～500GPa，該織物纖維強化樹脂(F)之彎曲彈性模數Mf在30～80GPa之範圍。
  5. 如請求項1之纖維強化塑膠成形體，其中將該夾心構造構件(E)之壁厚設為Te(mm)，將該織物纖維強化樹脂(F)之壁厚設為Tf(mm)時，Te/Tf在1.2～40之範圍。
  6. 如請求項1之纖維強化塑膠成形體，其中該夾心構造構件(E)之壁厚Te為0.6～2mm，該織物纖維強化樹脂(F)之壁厚Tf在0.05～0.5mm之範圍。
  7. 如請求項1之纖維強化塑膠成形體，其中該織物纖維強化樹脂(F)係配置作為纖維強化塑膠成形體之設計面側最外層。
  8. 如請求項1之纖維強化塑膠成形體，其中該樹脂構件(B)係接合形成於該積層體(A)之外周側面部及/或外周緣部之全周。
  9. 如請求項1之纖維強化塑膠成形體，其中該樹脂構件(B)係在該織物纖維強化樹脂(F)未積層之側的該積層體(A)的外周緣部之平面部的一部分區域或全部區域，隔著接合層(G)與該積層體(A)接合。
  10. 如請求項1之纖維強化塑膠成形體，其中該芯層由樹脂發泡體製成或由不連續纖維與熱塑性樹脂而成之多孔質基材製成。
  11. 如請求項1至10中任一項之纖維強化塑膠成形體，其中纖維強化塑膠成形體之翹曲為2%以下。
TW109108125A 2019-03-29 2020-03-12 纖維強化塑膠成形體 TWI812852B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019065921 2019-03-29
JP2019-065921 2019-03-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202041360A true TW202041360A (zh) 2020-11-16
TWI812852B TWI812852B (zh) 2023-08-21

Family

ID=72668346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109108125A TWI812852B (zh) 2019-03-29 2020-03-12 纖維強化塑膠成形體

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11833803B2 (zh)
JP (1) JP7153253B2 (zh)
CN (1) CN113365812B (zh)
TW (1) TWI812852B (zh)
WO (1) WO2020202903A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115298021A (zh) 2020-03-31 2022-11-04 东丽株式会社 纤维增强塑料成型体
WO2024116786A1 (ja) * 2022-11-29 2024-06-06 パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社 パネル体、表示装置、およびパネル体の製造方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6124439A (ja) 1984-07-13 1986-02-03 旭コンポジツト株式会社 サンドイツチパネル
US5529826A (en) * 1994-02-15 1996-06-25 Tailor; Dilip K. Fabric-faced thermoplastic composite panel
JP3661194B2 (ja) * 1997-07-11 2005-06-15 東レ株式会社 織物プリプレグおよびハニカムサンドイッチパネル
JP3879823B2 (ja) 2001-11-22 2007-02-14 ソニー株式会社 薄型半導体装置のモールド方法及びそのモールド金型
JP5126405B2 (ja) 2004-03-29 2013-01-23 東レ株式会社 繊維強化樹脂製サンドイッチパネルの製造方法
JP2006137179A (ja) * 2004-10-14 2006-06-01 Olympus Corp 射出成形品
JP2006130862A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Toray Ind Inc 複合成形品および複合成形品の製造方法
JP4670532B2 (ja) 2005-08-03 2011-04-13 東レ株式会社 複合成形品
JP2008230238A (ja) * 2007-02-22 2008-10-02 Toray Ind Inc 繊維強化複合材料板、およびそれを用いた成形品
JP2009173027A (ja) * 2007-12-26 2009-08-06 Toray Ind Inc 複合成形品の製造方法
JP5458529B2 (ja) * 2008-08-22 2014-04-02 東レ株式会社 接合方法および一体化成形品
JP2010046939A (ja) * 2008-08-22 2010-03-04 Toray Ind Inc 一体化成形品の製造方法
JP2010131804A (ja) * 2008-12-03 2010-06-17 Toray Ind Inc 複合成形品およびその製造方法
JP5115645B2 (ja) * 2010-11-18 2013-01-09 住友ベークライト株式会社 絶縁性基板、金属張積層板、プリント配線板、及び半導体装置
JP6051868B2 (ja) * 2011-08-11 2016-12-27 東レ株式会社 積層シートおよびその製造方法
WO2015029634A1 (ja) * 2013-08-30 2015-03-05 東レ株式会社 サンドイッチ構造体、それを用いた一体化成形品およびそれらの製造方法
JP6357834B2 (ja) 2014-03-31 2018-07-18 東レ株式会社 繊維強化プラスチック積層体及びその製造方法
JP2016088061A (ja) * 2014-11-11 2016-05-23 トヨタ自動車株式会社 繊維強化複合材の製造方法
JP5958569B2 (ja) 2015-01-26 2016-08-02 三菱レイヨン株式会社 繊維強化樹脂板材の製造方法
WO2017115640A1 (ja) 2015-12-28 2017-07-06 東レ株式会社 サンドイッチ構造体および成形体、並びにそれらの製造方法
JP6992512B2 (ja) 2016-12-12 2022-01-13 東レ株式会社 一体化成形体及びその製造方法
WO2019235299A1 (ja) * 2018-06-07 2019-12-12 東レ株式会社 一体化成形体及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI812852B (zh) 2023-08-21
CN113365812B (zh) 2023-03-21
JP7153253B2 (ja) 2022-10-14
US20220168993A1 (en) 2022-06-02
WO2020202903A1 (ja) 2020-10-08
JPWO2020202903A1 (zh) 2020-10-08
CN113365812A (zh) 2021-09-07
US11833803B2 (en) 2023-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI781970B (zh) 一體成形體及其製造方法
JP6325193B2 (ja) 炭素繊維強化複合材及びその製造方法
EP3166787B1 (en) Thinwall composites for electronic enclosures and other devices
US10908651B2 (en) Electronic device housing
JP6269826B2 (ja) 成形体及びその製造方法
US10571963B2 (en) Housing
US20180270967A1 (en) Housing
US10509443B2 (en) Housing
TW202041360A (zh) 纖維強化塑膠成形體
JP2020163674A (ja) 繊維強化プラスチック成形体
TW202144168A (zh) 纖維強化塑膠成形體
JP2020131459A (ja) 一体化成形体
WO2020250151A1 (en) Portable electronic device housings comprising an asymmetric fiber-reinforced laminate and a sidewall including a polymeric body and methods of making the same
JP2021142671A (ja) 一体化成形体及びその製造方法
JP6736859B2 (ja) 電子機器筐体
JP2021030616A (ja) 繊維強化樹脂複合成形体とその製造方法
KR20200111534A (ko) 자동차용 부품 및 그 제조 방법