本发明专利技术为了提供对三维形状的成形性优异、并且容易制造的复合材料，在具备芯材层(20)与层叠于芯材层(20)的表皮材料(31)的层叠材料(30)中，芯材层(20)具有沿表皮材料(31)的表面排列的多个板状片(13)，在芯材层(20)中，相邻的板状片(13)隔着间隙(16)或通过切口(40)而成为单体，在多个板状片(13)中，通过形成于外周的切割痕(13c、13d)判别的厚度方向上的切割朝向彼此相同。朝向彼此相同。朝向彼此相同。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层叠材料、中间片材的制造方法以及复合材料的制造方法
[0001]本专利技术涉及具有芯材层的复合材料等。
技术介绍
[0002]形成为所谓三明治结构的结构材料(例如参照专利文献1～专利文献2)的一般特征在于轻量且高刚度。该特征的本质在于单位密度的刚度高。在复合材料产生弯曲应力时，表皮材料的应力负担变大，芯材的应力负担变得相对较小。因此，在芯材层的芯材使用低密度且在一定程度上刚度较高的材料。
[0003]作为以单一材料形成的轻量的结构材料，提供了被称为I型梁的型材。该I型梁例如用作建筑结构物的梁。I型梁由在上下对置配置的宽度较宽的翼缘板(板材)与将它们连接对位的宽度较窄的腹板(板材)构成，被广泛用作以单一材料形成的轻量且能够实现高刚度的结构。三明治结构及I型梁结构均能够通过增加板材的厚度来指数级地提高刚度。
[0004]三明治结构的复合材料典型地被用作预制装配式住宅的墙壁材料。该情况下，例如，使用铝板作为表皮材料，使用发泡聚苯乙烯作为芯材。三明治结构的复合材料也被用于航空器和铁道车辆等。该情况下，例如，使用纤维增强塑料材料(FRP)作为表皮材料，使用由铝或含浸有树脂的芳纶纸形成的蜂巢结构材料作为芯材。三明治结构的复合材料也被用作捆包箱。该情况下，例如表皮材料由纸构成，芯材也一样由纸构成。芯材使用成形为波形的桁架(truss)结构。
[0005]三明治结构的芯材的密度比表皮材料小。因此，由于与芯材的轻量化程度对应地来增加芯材的厚度，其结果为，作为三明治结构能够增加比刚度(单位比重(密度)的刚度)，实现轻量且高刚度。已知结构材料的弯曲刚度通过增加其截面的弯曲方向的厚度而指数级地提高，在四边形截面的情况下，弯曲刚度与厚度的立方成正比提高。在三明治结构中，若芯材的密度比表皮材料更低，则即使不采用树脂发泡体作为芯材，比刚度也会增加。这在采用金属材料或木质材料等任何材料作为芯材的情况下都是同样的。这是因为，一般来说在考察结构材料的弯曲刚度的情况下，相对于弯曲方向越靠近厚度的中心部分，弯曲变形越少，对结构材料的刚度的贡献越少。从而，降低该中心部分的密度对于确保了刚度的状态下的轻量化来说变得有益。
[0006]在此，专利文献1的图9公开了芯材、由配置于芯材的两面的纤维增强材料构成的三明治结构体、以及芯材的岛状结构。该芯材是对将聚丙烯树脂压制成形而得的薄膜进行冲压加工，制成圆板状板以后，将圆板状板以形成规定的间隔的方式配置而成的。
[0007]此外，专利文献2公开了由片材状的基底材料制成的加强结构。在该加强结构中，具有将基底材料分割为多个材料岛的材料衰减部。材料岛被材料衰减部分开，但相互连接。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本专利第5151535号公报
[0011]专利文献2：美国专利申请公开第2019/0099964A1号公报
技术实现思路
[0012]专利技术要解决的技术问题
[0013]另外，在专利文献1所记载的三明治结构体中，为了将芯材的岛状结构设置在纤维增强材料上，将通过冲压加工制成的多个圆板状板逐个地配置于纤维增强材料上。然而，将圆板状板逐个配置并不容易。
[0014]另一方面，在专利文献2所记载的加强结构中，多个材料岛相互连接而一体化。因此，将加强结构层叠于覆盖层相对较容易。然而，在将复合材料成形为三维形状的情况下，由于存在材料岛彼此的连接部，因此将加强结构弯曲的范围受到限制。此外，在将复合材料成形为复杂的三维形状的情况下，各材料岛的变形无法被容错，还有连接部周边发生破损的风险。在专利文献2所记载的加强结构中，随着对复合材料的需求提高，难以提供对三维形状的成形性优异的复合材料。
[0015]本专利技术是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供对三维形状的成形性优异、并且容易制造的复合材料。
[0016]用于解决上述技术问题的方案
[0017]为了解决上述技术问题，本申请专利技术人想到了一种方法，在将成为多个板状片的原料的材料片材粘贴于基材片材的状态下，对材料片材进行切割加工，制作将多个板状片粘贴于基材片材而得的中间片材，利用该中间片材作为后述的转印片材、粘接用芯材片材或复合材料制造用片材等来制造复合材料。作为通过该制造方法得到的复合材料或中间片材，第1专利技术是一种层叠材料，具备芯材层、层叠于芯材层的表皮材料，芯材层具有沿表皮材料的表面排列的多个板状片，在芯材层中，相邻的板状片隔着间隙或通过切口而成为单体，在多个板状片中，通过形成于外周的切割痕判别的厚度方向上的切割朝向彼此相同。另外，在本说明书中，“中间片材(中间材料)”是指在复合材料的制造过程中的中间工序制成的片材。此外，“芯材层”是指形成三明治结构的中心层的部件。其中，在成形为复合材料前的层叠材料中，即使在处于叠层(Canap
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)结构的情况下，也将与成形后的复合材料中的中心层对应的部件称为“芯材层”。
[0018]第2专利技术是在第1专利技术中，在芯材层中，在俯视下，板状片的合计面积相对于总面积的比例为50％以上。
[0019]第3专利技术是在第1或第2专利技术中，在层叠于板状片的主面中的、位于切割的推进侧作为厚度方向上的切割朝向的主面的表皮材料中，在芯材层侧的面不存在假如在表皮材料上通过切割加工使多个板状片成形就会形成的切割伤。
[0020]第4专利技术是在第1～第3的任一项专利技术中，多个板状片各自由硬质发泡体构成。
[0021]第5专利技术是在第1～第3的任一项专利技术中，多个板状片各自由木材构成。
[0022]第6专利技术是在第1～第5的任一项专利技术中，以表皮材料作为第1表皮材料，进一步具备第2表皮材料，配置在芯材层中的第1表皮材料的相反侧，与第1表皮材料一起夹着芯材层。
[0023]第7专利技术是在第6专利技术中，以芯材层作为第1芯材层，进一步具备：第2芯材层，具有沿第2表皮材料的表面排列的多个板状片；中间粘接层，配置于第1芯材层与第2芯材层之间并将第1芯材层与第2芯材层粘接，依次对第1表皮材料、第1芯材层、中间粘接层、第2芯材层、第2表皮材料进行层叠。
[0024]第8专利技术是在第7专利技术中，中间粘接层由片材状粘接剂形成。
[0025]第9专利技术是在第1～第8的任一项专利技术中，中间粘接层由片材状粘接剂形成。
[0026]第10专利技术是在第6～第9的任一项专利技术中，在相邻的板状片之间的间隙填埋有固化的树脂。
[0027]第11专利技术是在第1～第5的任一项专利技术中，表皮材料为片材状粘接剂。
[0028]第12专利技术是在第1～第5的任一项专利技术中，表皮材料为半固化状态的预浸料。
[0029]第13专利技术是在第1、第2、第4或第5专利技术中，多个板状片相对于表皮材料可剥离地粘贴，被用作能够将多个板状片从表皮材料向其他结构材料转印的转印片材。
[0030]第14专利技术是在第13专利技术中，多个板状片被感温性粘合剂粘贴于表皮材料。
[0031]第15专利技术是在第1～第13的任一项专利技术中，在表皮材料与板状本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种层叠材料，具备芯材层与层叠于所述芯材层的表皮材料，其特征在于，所述芯材层具有沿所述表皮材料的表面排列的多个板状片，在所述芯材层中，相邻的板状片隔着间隙或通过切口成为单体，在所述多个板状片中，通过形成于外周的切割痕判别的厚度方向上的切割朝向彼此相同。2.如权利要求1所述的层叠材料，其特征在于，在所述芯材层中，在俯视下所述板状片的合计面积相对于总面积的比例为50％以上。3.如权利要求1或2所述的层叠材料，其特征在于，在层叠于所述板状片的主面中的、位于切割的推进侧作为所述厚度方向上的切割朝向的主面的所述表皮材料中，在所述芯材层侧的面不存在假如在所述表皮材料上通过切割加工使所述多个板状片成形就会形成的切割伤。4.如权利要求1～3的任一项所述的层叠材料，其特征在于，所述多个板状片各自由硬质发泡体构成。5.如权利要求1～3的任一项所述的层叠材料，其特征在于，所述多个板状片各自由木材构成。6.如权利要求1～5的任一项所述的层叠材料，其特征在于，以所述表皮材料作为第1表皮材料，进一步具备第2表皮材料，配置在所述芯材层中的所述第1表皮材料的相反侧，与所述第1表皮材料一起夹着所述芯材层。7.如权利要求6所述的层叠材料，其特征在于，以所述芯材层作为第1芯材层，进一步具备：第2芯材层，具有沿所述第2表皮材料的表面排列的多个板状片；中间粘接层，配置于所述第1芯材层与所述第2芯材层之间并将所述第1芯材层与所述第2芯材层粘接，所述第1表皮材料、所述第1芯材层、所述中间粘接层、所述第2芯材层、所述第2表皮材料依次层叠。8.如权利要求7所述的层叠材料，其特征在于，所述中间粘接层由片材状粘接剂形成。9.如权利要求1～8的任一项所述的层叠材料，其特征在于，作为复合材料，被用于结构材料。10.如权利要求6～9的任一项所述的层叠材料，其特征在于，在所述相邻的板状片之间的间隙填埋有固化的树脂。11.如权利要求1～5的任一项所述的层叠材料，其特征在于，所述表皮材料为片材状粘接剂。12.如权利要求1～5的任一项所述的层叠材料，其特征在于，所述表皮材料为半固化状态的预浸料。13.如权利要求1、2、4或5所述的层叠材料，其特征在于，所述多个板状片相对于所述表皮材料可剥离地粘贴，被用作能够将所述多个板状片从所述表皮材料向其他结...
【专利技术属性】
技术研发人员：米岛智哉，
申请(专利权)人：米岛毛毡产业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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