夹层层合体、夹层结构体和使用了该夹层结构体的一体化成型品及它们的制造方法技术

技术编号:12353701 阅读:57 留言:0更新日期:2015-11-19 03:52
本发明专利技术涉及夹层层合体、使用所述夹层层合体而适当获得的夹层结构体、一体化成型品及它们的制造方法,所述夹层层合体是将在由增强纤维形成的垫片中含浸热塑性树脂而得的片状中间基材用于芯形成层、并将在由增强纤维形成的垫片或连续的增强纤维中含浸热塑性树脂而得的片状中间基材用于皮形成层而成的,其中,至少用于芯形成层的片状中间基材具有热膨胀性,构成皮形成层的热塑性树脂(A)的可使用温度区域与构成芯形成层的热塑性树脂(B)的可使用温度区域有至少5℃以上的温度范围重叠,并且热塑性树脂(A)在热塑性树脂(B)的可使用温度区域的下限处具有不熔融的温度区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用了下述片状中间基材的夹层(sandwich)层合体及夹层结构体, 所述片状中间基材通过在由增强纤维形成的垫片中含浸热塑性树脂而成;还涉及生产率、 轻质性、皮层和芯层的接合性优异的夹层结构体、一体化成型品及它们的制造方法。
技术介绍
由增强纤维和基体树脂形成的纤维增强塑料(FRP)由于轻质性、力学特性优异, 所以被广泛用于各种产业用途。其中,使用了热塑性树脂的FRP(CFRTP)除了上述轻质性、 力学特性以外,还能利用热塑性树脂特有的高速成型进行大量生产,而且,若为同一种基体 树脂则还能通过再恪融进行接合、粘接,因此,近年来特别受到关注。在这样的行情下,对于 使用了CFRTP的部件、结构体,作为市场要求,大多特别要求轻质性和生产率。因此,提出了 大量方案,即,作为具有夹层结构的层合体,芯层使用低密度的热塑性树脂来降低产品整体 的比重从而实现轻质化的手段,通过在夹层状结构体的内部设置空隙来降低产品整体的密 度、从而提供轻质性的技术;并且,正活跃地研究提供向所述具有空隙的芯层粘接、接合皮 层而成的夹层结构体的技术。 在上述具有空隙的结构体中,用于实现轻质化的空隙会形成表面凹凸,受其影响, 有时产生下述问题,即,在皮层中表面部分的强度下降、无法确保设计性等问题。作为解决 所述问题的技术,公开了下述方法,即,在使成型品内部的空隙为特定范围的纤维增强热塑 性树脂成型品的表面层合、配置含有无机填料的片材,从而改善成型品的表面外观(专利 文献1)。然而,在所述技术中,有时产生下述问题,即,由于含有无机填料的片材和作为芯层 的片材的线膨胀系数、随之所伴生的成型收缩量不同,所以对于树脂种类的选择而言,原则 上必须使芯层和含有无机填料的片材具有同一或同样的线膨胀系数,从而使得在获得良好 外观的物品时可使用的范围窄;由于必须另行制作含有无机填料的片材,并且需要将其层 合配置于芯层上,所以生产率差。另一方面,公开了利用由空隙形成的表面凹凸、并利用粘 接剂将皮层粘接、接合于由增强纤维和热塑性树脂形成的具有空隙的复合片材(芯层)的 技术(专利文献2)。对于上述技术那样在皮层和芯层的接合中使用粘接剂的接合方法而 言,由于需要粘接剂的涂布工序、而且接合强度的界限取决于粘接剂的强度,所以有时会产 生接合部的可靠性无法获得满足等问题。 专利文献1 :日本特开平4 一 232047号公报 专利文献2 :日本特表2010 - 538863号公报
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于解决上述技术课题,提供一种夹层层合体,所述夹层层合 体即使作为皮层和芯层选择使用互不相容的热塑性树脂,在它们之间仍然具有牢固的接 合,能够容易地进行一体化,此外,本专利技术的另一目的在于提供一种适于获得后述夹层结构 体的夹层层合体,进而,本专利技术的又一目的在于提供一种皮层和芯层不受构成二者的热塑 性树脂的种类所限地均具有牢固的接合、且满足轻质性的夹层结构体、一体化成型品。 为了解决所述课题,本专利技术的夹层层合体具有下述任意构成。 ?-种夹层层合体,是将在由增强纤维形成的垫片中含浸热塑性树脂而得的片状 中间基材用于皮形成层及芯形成层而成的,其中,至少用于芯形成层的片状中间基材具有 热膨胀性,构成皮形成层的热塑性树脂(A)的可使用温度区域与构成芯形成层的热塑性树 脂(B)的可使用温度区域有5°C以上的温度范围重叠,并且热塑性树脂(A)在热塑性树脂 (B)的可使用温度区域的下限处具有不熔融的温度区域。 ?-种夹层层合体,是将在由增强纤维形成的垫片中含浸热塑性树脂(B)而得的 片状中间基材用于芯形成层、并将在连续的增强纤维中含浸热塑性树脂(A)而得的片状中 间基材用于皮形成层而成的,其中,至少用于芯形成层的片状中间基材具有热膨胀性,构成 皮形成层的热塑性树脂(A)的可使用温度区域与构成芯形成层的热塑性树脂(B)的可使用 温度区域有5°C以上的温度范围重叠,并且热塑性树脂(A)在热塑性树脂(B)的可使用温度 区域的下限处具有不熔融的温度区域。 此外,为了解决所述课题,本专利技术的夹层结构体具有下述任意构成。 ?-种夹层结构体,是将在由增强纤维形成的垫片中含浸热塑性树脂而得的片状 中间基材用于皮层及芯层而成的,其中,构成皮层的热塑性树脂(A)和构成芯层的热塑性 树脂(B)以具有最大高度Ry为50ym以上、平均粗糙度Rz为30ym以上的凹凸形状的方 式形成界面层,并且,所述芯层形成以经热塑性树脂(B)被覆的增强纤维作为支承体而构 成的具有连续空隙的结构。 ?-种夹层结构体,是将在由增强纤维形成的垫片中含浸热塑性树脂而得的片状 中间基材用于芯层、并将在连续的增强纤维中含浸热塑性树脂而得的片状中间基材用于皮 层而成的,其中,构成皮层的热塑性树脂(A)和构成芯层的热塑性树脂(B)以具有最大高度 Ry为50ym以上、平均粗糙度Rz为30ym以上的凹凸形状的方式形成界面层,并且,所述芯 层形成以经热塑性树脂(B)被覆的增强纤维作为支承体而构成的具有连续空隙的结构。 -种夹层结构体,是将在由增强纤维形成的垫片中含浸热塑性树脂而得的片状中 间基材用于芯层,并将在连续的增强纤维中含浸热塑性树脂而得的片状中间基材用于皮层 而成的,其中,构成皮层的热塑性树脂(A)和构成芯层的热塑性树脂(B)以具有最大高度Ry 为50ym以上、平均粗糙度Rz为30ym以上的凹凸形状的方式形成界面层,并且,所述芯层 形成以经热塑性树脂(B)被覆的增强纤维作为支承体而构成的具有连续空隙的结构。 此外,为了解决所述课题,本专利技术的夹层结构体的制造方法具有下述任意构成。 ?-种夹层结构体的制造方法,对上述任意夹层层合体进行加热,使芯形成层以规 定膨胀倍率膨胀。 ?-种夹层结构体的制造方法,是制造上述任意夹层结构体的方法,至少具有以下 工序及, 工序:在已加热至热塑性树脂(A)及热塑性树脂(B)分别熔融或软化的温度 以上的状态下赋予压力,使热塑性树脂(A)含浸在由增强纤维形成的垫片或连续的增强纤 维中从而形成皮形成层,使热塑性树脂(B)含浸在由增强纤维形成的垫片中从而形成芯形 成层, 工序:接着,在对皮形成层及芯形成层加热的状态下调整厚度,由此使芯形成 层膨胀。 此外,为了解决所述课题,本专利技术的一体化成型品具有下述构成。 ?-种一体化成型品,是将由上述任意夹层结构体、或利用上述制造方法制造的夹 层结构体形成的第一部件和由其他成型体形成的第二部件接合而成的。 进而,为了解决所述课题,本专利技术的一体化成型品的制造方法具有下述任意构成。 ?-种一体化成型品的制造方法,是制造上述一体化成型品的方法,其中,第二部 件为利用注射成型而得的成型体,利用嵌件注塑成型或基体上注塑成型将第二部件与第一 部件接合。 ?-种一体化成型品的制造方法,是制造上述任意一体化成型品的方法,其中,第 二部件为利用加压成型而得的成型体,利用加压成型将第二部件与第一部件接合。 根据本专利技术的夹层层合体,对于用于皮形成层和芯形成层的热塑性树脂而言,即 使在并用各种缺乏粘接性的热塑性树脂的情况下,也能够以高生产率获得接合性优异的夹 层层合体。此外,所述夹层层合体可适用于获得本专利技术的夹层结构体。进而,根据本专利技术 的夹层结构体,由于满足轻质性,并且本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种夹层层合体,是将在由增强纤维形成的垫片中含浸热塑性树脂而得的片状中间基材用于皮形成层及芯形成层而成的,其中,至少用于芯形成层的片状中间基材具有热膨胀性,构成皮形成层的热塑性树脂(A)的可使用温度区域与构成芯形成层的热塑性树脂(B)的可使用温度区域有5℃以上的温度范围重叠,并且热塑性树脂(A)在热塑性树脂(B)的可使用温度区域的下限处具有不熔融的温度区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:武部佳树木原弘树平野启之
申请(专利权)人:东丽株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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