空间填充材料及空间填充结构体、以及它们的使用方法技术

本发明专利技术提供可为了各种目的而填充给定空间的空间填充材料及空间填充结构体、以及它们的使用方法。所述空间填充材料(11)由作为膨胀材料的增强纤维和树脂构成，所述增强纤维彼此具有多个交点，且该交点的至少一部分被树脂粘接，该空间填充材料在给定空间(13)内通过加热时的膨胀应力而至少在厚度方向(X)上填充。例如，所述增强纤维及所述树脂的总体积中的所述树脂的体积比率可以为15～95体积％。树脂的体积比率可以为15～95体积％。树脂的体积比率可以为15～95体积％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空间填充材料及空间填充结构体、以及它们的使用方法
[0001]相关申请
[0002]本申请主张2019年3月13日提出申请的日本特愿2019
‑
046240的优先权，通过参照引用其全部内容作为本申请的一部分。


[0003]本专利技术涉及在给定的空间内通过加热时的膨胀应力进行填充的空间填充材料及具备空间填充材料的空间填充结构体、以及它们的使用方法。

技术介绍

[0004]目前已知在加热时膨胀而发挥防火、防烟的密封功能的热膨胀性的复合材料。例如，专利文献1(日本特开平7
‑
18249号公报)中公开了一种热膨胀性无机纤维复合材料，其特征在于通过造纸法将由作为膨胀剂的酸处理石墨、作为耐热增强剂的无机纤维、作为耐热结合剂的无机结合材料、以及作为加热前的形态保持材料的有机结合材料组成的混合物成型为片状，记载了其用于防火门用密封材料。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开平7
‑
18249号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]然而，专利文献1的热膨胀性无机纤维复合材料只不过是以发挥防火、防烟等的密封功能为目的而使用的。另外，专利文献1中，使用了酸处理石墨作为膨胀剂，酸处理石墨在加热时伴随着其层间化合物的热分解、产生水蒸气等气体而发生膨胀，但无法用于不希望产生气体的用途。此外，酸处理石墨有时会产生来自于酸的SO
x
、NO/>x
等有害气体。
[0010]因此，本专利技术的目的在于解决这样的现有技术的问题，提供能够在通过加热而膨胀时不产生气体、为了各种目的填充给定空间的空间填充材料及其使用方法。
[0011]解决问题的方法
[0012]本专利技术人等为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，由作为膨胀材料的增强纤维和树脂构成、且增强纤维彼此具有多个交点、该交点的至少一部分被树脂粘接的空间填充材料通过使树脂软化使增强纤维的弯曲解除而发生膨胀，因此不产生气体，并且解除了弯曲的增强纤维的反弹力非常大，适于根据目的而填充给定空间内，从而完成了本专利技术。
[0013]即，本专利技术可以由以下的方式构成。
[0014]〔方式1〕
[0015]一种空间填充材料，其由作为膨胀材料的增强纤维和树脂构成，所述增强纤维彼此具有多个交点，且该交点的至少一部分被树脂粘接，该空间填充材料在给定的空间内通
过加热时的膨胀应力而(能够)至少在厚度方向上填充。
[0016]〔方式2〕
[0017]根据方式1所记载的空间填充材料，其中，
[0018]所述增强纤维及所述树脂的总体积中的所述树脂的体积比率为15～95体积％(优选为17～93体积％，更优选为20～90体积％，进一步优选为25～85体积％)。
[0019]〔方式3〕
[0020]根据方式1或2所记载的空间填充材料，其中，
[0021]所述增强纤维是弯曲的，该空间填充材料通过所述树脂的软化使增强纤维的弯曲解除而膨胀。
[0022]〔方式4〕
[0023]根据方式1～3中任一方式所记载的空间填充材料，其在厚度方向上恒定负荷下的膨胀率为105％以上(优选为120％以上，更优选为140％以上，进一步优选为150％以上，更进一步优选为170％以上)。
[0024]〔方式5〕
[0025]根据方式1～4中任一方式所记载的空间填充材料，其在相对于厚度方向正交的方向上的膨胀所引起的尺寸变化率为
‑
10～10％(优选为
‑
8％～8％，更优选为
‑
5％～5％)。
[0026]〔方式6〕
[0027]根据方式1～5中任一方式所记载的空间填充材料，其中，
[0028]所述树脂为热塑性树脂。
[0029]〔方式7〕
[0030]根据方式6所记载的空间填充材料，其中，
[0031]所述热塑性树脂的玻璃化转变温度为100℃以上(优选为105℃以上，更优选为110℃以上)。
[0032]〔方式8〕
[0033]根据方式6或7所记载的空间填充材料，其中，
[0034]所述热塑性树脂为选自热塑性聚酰亚胺类树脂、聚醚酮类树脂、半芳香族聚酰胺类树脂、聚碳酸酯类树脂、液晶聚酯类树脂、聚砜类树脂、以及聚四氟乙烯类树脂(优选为选自热塑性聚酰亚胺类树脂、聚醚酮类树脂、半芳香族聚酰胺类树脂、聚碳酸酯类树脂、以及聚砜类树脂)中的至少一种热塑性树脂。
[0035]〔方式9〕
[0036]根据方式1～8中任一方式所记载的空间填充材料，其中，
[0037]所述增强纤维的纤维长度为3～100mm(优选为4～80mm，更优选为5～50mm)。
[0038]〔方式10〕
[0039]根据方式1～9中任一方式所记载的空间填充材料，其中，
[0040]所述增强纤维为绝缘性纤维。
[0041]〔方式11〕
[0042]根据方式1～10中任一方式所记载的空间填充材料，其空隙率为3～75％(优选为5～70％，更优选为10～65％)。
[0043]〔方式12〕
[0044]根据方式1～11中任一方式所记载的空间填充材料，其用于在给定的空间内使被固定材料固定。
[0045]〔方式13〕
[0046]一种空间填充结构体，其具备方式12所记载的空间填充材料和被固定材料，所述被固定材料与该空间填充材料的至少一部分相接而成为一体。
[0047]〔方式14〕
[0048]根据方式13所记载的空间填充结构体，其中，
[0049]所述被固定材料被所述空间填充材料夹持。
[0050]〔方式15〕
[0051]一种使用方法，其是使用方式1～12中任一方式所记载的空间填充材料的方法，该方法包括：
[0052]通过将所述空间填充材料在所述树脂的软化温度以上进行加热，从而使所述空间填充材料在给定的空间内膨胀的工序。
[0053]〔方式16〕
[0054]根据方式15所记载的使用方法，该方法包括：
[0055]将所述空间填充材料插入给定的空间的工序。
[0056]〔方式17〕
[0057]一种使用方法，其是使用方式1～12中任一方式所记载的空间填充材料或者方式13或14所记载的空间填充结构体的方法，该方法包括以下工序：
[0058]通过将所述空间填充材料或所述空间填充结构体在所述树脂的软化温度以上进行加热，使所述空间填充材料在给定的空间内膨胀，从而将被固定材料固定。
[0059]〔方式18〕
[0060]根据方式17所记载的使用方法，该方法包括以下工序：
[0061]将所述空间填充材料和/或所述被固定材料插入给定的空间，或者
[0062]将所述空间填充结构体插入给定的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种空间填充材料，其由作为膨胀材料的增强纤维和树脂构成，所述增强纤维彼此具有多个交点，且该交点的至少一部分被树脂粘接，该空间填充材料在给定的空间内通过加热时的膨胀应力而至少在厚度方向上填充。2.根据权利要求1所述的空间填充材料，其中，所述增强纤维及所述树脂的总体积中的所述树脂的体积比率为15～95体积％。3.根据权利要求1或2所述的空间填充材料，其中，所述增强纤维是弯曲的，该空间填充材料通过所述树脂的软化使增强纤维的弯曲解除而膨胀。4.根据权利要求1～3中任一项所述的空间填充材料，其在厚度方向上恒定负荷下的膨胀率为105％以上。5.根据权利要求1～4中任一项所述的空间填充材料，其在相对于厚度方向正交的方向上的膨胀所引起的尺寸变化率为
‑
10～10％。6.根据权利要求1～5中任一项所述的空间填充材料，其中，所述树脂为热塑性树脂。7.根据权利要求6所述的空间填充材料，其中，所述热塑性树脂的玻璃化转变温度为100℃以上。8.根据权利要求6或7所述的空间填充材料，其中，所述热塑性树脂为选自热塑性聚酰亚胺类树脂、聚醚酮类树脂、半芳香族聚酰胺类树脂、聚碳酸酯类树脂、液晶聚酯类树脂、聚砜类树脂、以及聚四氟乙烯类树脂中的至少一种热塑性树脂。9.根据权利要求1～8中任一项所述的空间填充材料，其中，所述增强纤维的纤维长度为3～100mm。10.根据权利要求1～9中任一项所述的空间填充材料，其中，所述增强纤维为绝缘性纤维。11.根据权利要求1～10中任一项所述的空间填充材料，其空隙率为3～75％。12.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：胜谷乡史，远藤了庆，和志武洋祐，水光俊介，
申请(专利权)人：株式会社可乐丽，
类型：发明
国别省市：