纤维增强塑料成型体制造技术

纤维增强塑料成型体，特征是由包含纤维增强树脂的面状结构体即层叠体(A)和与层叠体(A)的外周侧面部的一部分或整个区域接合的树脂部件(B)构成，层叠体(A)具有在芯层(C)的两表面层叠有1层或2层以上的由单向性连续纤维和基体树脂构成的单向性纤维增强树脂(D)的夹层结构部件(E)和在单向性纤维增强树脂(D)的设计面侧表面层叠有1层或2层以上的由织物纤维和基体树脂构成的织物纤维增强树脂(F)的构成，在从织物纤维增强树脂(F)侧的投影面中树脂部件(B)实质上不露出。提供可提高外观设计性且为非对称层叠结构的情况下，既能抑制成型体发生翘曲而实现平滑性又能实现薄壁化和高强度

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维增强塑料成型体


[0001]本专利技术涉及适于用作例如个人电脑、OA设备、移动电话等的部件、壳体部分的、要求轻质、高强度
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高刚性及薄壁化的用途的纤维增强塑料成型体。

技术介绍

[0002]当前，随着个人电脑、OA设备、AV设备、移动电话、固定电话、传真机、家电制品、玩具用品等电气
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电子设备的便携化的发展，要求进一步小型化、轻质化。为了实现该要求，需要在从外部对构成设备的部件(尤其是壳体)施加负荷的情况下避免壳体大幅度弯曲而与内部部件接触、引起破坏，因此，在实现高强度
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高刚性化的同时还要求薄壁化。
[0003]另外，在笔记本型个人电脑等的、内部收纳电子设备的壳体由于是人眼可见、使用者直接以手触及的部件，因此设计性、表面的外观品质备受重视。因此，壳体通常通过外观涂装来进行装饰加工，表面品质以严格的外观基准受到管理。近年来，透明金属系涂装、珠光透明系涂装等设计性的多样化取得进展，为了满足表面品质而需要高度的涂装技术，并且对成型品表面要求的品质也变得严苛。尤其使作为纤维增强基材的碳纤维的织物的形状花纹醒目而以崭新的表面花纹作为卖点被认为是对于促进销售而言重要的要素。
[0004]在专利文献1中记载了一种纤维增强塑料层叠体，其是至少在由具有独立发泡小室的树脂发泡体构成的芯材上层叠有由增强纤维和基体树脂形成的表皮材料的纤维增强塑料层叠体，所述纤维增强塑料层叠体的构成中，在板厚度薄的表皮材料的至少1层配置单向纤维增强塑料层，板厚度厚的表皮材料具备层叠结构，在至少1层配置织物纤维增强塑料层，作为上表面表皮材料3，在最表层层叠1层由织物碳纤维和环氧树脂构成的预浸料坯A，在其下层叠4层由单向碳纤维和环氧树脂构成的预浸料坯B，并且公开了由此获得的下述效果：在保持刚性、轻质性的状态下抑制因在结构体内部产生的气泡空隙、即气泡孔隙的发生所致的表面外观不良，能够保持设计性优异的良好外观的表面状态。
[0005]另外，专利文献2中记载了在具有框架形状的部件(B)的内侧，与所述部件(B)隔开至少一部分而将单侧表面为设计面的板材(A)配置于模具内，通过将接合树脂(C)在前述板材(A)与前述部件(B)之间的空隙中进行注射成型，从而至少在前述板材(A)的外周缘部使前述板材(A)与前述部件(B)接合一体化的构成，并且公开了由此获得的下述效果：多个结构体以高接合强度接合，其接合边界部具有良好的平滑性，即使成型体具有板材的构成部件，也可实现翘曲降低，能够实现轻质
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薄壁化。
[0006]另外，专利文献3中记载了“复合成型品(I)，其是具有夹层结构的层叠部件(II)与在该层叠部件(II)的板端部周围的至少一部分配置树脂部件(III)的复合成型品，所述复合成型品的构成中，该夹层结构具有硬质部件层(IIa)和软质部件层(IIb)，在层叠部件(II)与树脂部件(III)的接合部中，树脂部件(III)相对软质部件层(IIb)而言至少一部分形成凸形状”，并且公开了由此能够实现轻质、高刚性
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高强度且薄壁化的效果。
[0007]另外，专利文献4中记载了一种夹层结构体，其由皮层和芯层构成，所述芯层包含由不连续纤维与基体树脂(C)形成的流动芯层，所述夹层结构体的构成中，皮层是由连续纤
维和基体树脂(A)形成的纤维增强树脂层(X)，将单向纤维增强树脂层和织物纤维增强树脂层分别层叠1层以上，并且公开了由此获得的下述效果：为轻质、高强度
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高刚性，能够用一步(one
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shot)成型等简易方法得到在皮层的面外方向形成高强度的肋条等复杂形状的竖立部。
[0008]另外，专利文献5中记载了“夹层面板的制造方法，所述夹层面板由芯材和配置于该芯材的两面的、包含在增强纤维中含浸基体树脂而成的纤维增强树脂的表皮材料构成，所述夹层面板的构成中，表皮材料是具有1层的层结构或多层的层叠结构的纤维增强树脂，该纤维增强树脂中的至少1层是包含连续增强纤维的纤维增强树脂层，包含连续增强纤维的纤维增强树脂层包含增强纤维的织物”，并且公开了由此获得的下述效果：表皮材料由刚性高的纤维增强树脂构成，芯材由表观密度比表皮材料小的树脂构成，由于减小了整体厚度，因此在保持刚性的状态下轻质性及X射线透过性优异。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本特开2015
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193119号公报
[0012]专利文献2：国际公开2018/110293号小册子
[0013]专利文献3：日本特开昭61
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24439号公报
[0014]专利文献4：国际公开2017/115640号小册子
[0015]专利文献5：日本特开2012
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76464号公报

技术实现思路

[0016]专利技术要解决的课题
[0017]对于电气
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电子设备等中所使用的壳体的表面、壳体等构成设备的部件，要求高外观设计性和平滑性。例如尝试了将织物等片状纤维增强基材配置于纤维增强塑料成型体的表面而赋予特有的表面形态来提高外观设计性。但是，在纤维增强塑料成型体中，若在表层使用多轴织物等片状织物纤维增强基材，则能够将织物花纹配置于表面，但是由于织物的碳纤维为如波浪那样的形态，因此有时弯曲刚性等强度下降。
[0018]因此，通过将纤维增强塑料设为多层结构，并且由增强基材和织物、多轴织物等片状织物纤维增强基材构成，从而能够确保一定的强度
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刚性，但是，成型体在厚度方向上成为非对称层叠结构，有时在成型后因热收缩的影响使成型体本身发生翘曲。
[0019]另外，为了消除该问题，公开了将模具的型腔预先形成为能抵消因线膨胀系数之差而产生的纤维增强树脂板材的翘曲变形的形状的方法(例如日本特开2015
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98173号公报、日本特开2003
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158143号公报)。但是，需要将模具制成特别订制模，并且需要进行多次试作来确认形状是否适当，成为导致成本增大的主要因素。
[0020]对于这样的问题，在上述专利文献1中，通过在芯材的两面配置单向增强纤维塑料的表皮材料，可弥补刚性的下降，另外，通过在表皮材料的最外层配置织物，能够保持高刚性，并且还能提高外观设计性，但关于降低因形成非对称层叠结构而发生可能性高的成型体的翘曲，专利文献1中并没有认识到与此有关的问题，也没有与对策有关的启示，尚有改善的余地。
[0021]另外，在专利文献2中，在板材(A)的外周缘部所注射的接合树脂(C)旨在将板材
(A)与部件(B)以高强度接合，另外，虽然记载有在板材(A)的外表面设置热塑性树脂层(D)、并经由热塑性树脂层(D)使板材(A)与接合树脂(C)接合的非对称层叠结构，但是关于设置热塑性树脂层(D)而成为非对称层叠时可能发生的成型体的翘曲，专利文献2中并没有认识到与此有关的问题，也没有与对策有关的启示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.纤维增强塑料成型体，其特征在于，其为由作为包含纤维增强树脂的面状结构体的层叠体(A)、和与所述层叠体(A)的外周侧面部的一部分或整个区域接合的树脂部件(B)构成的纤维增强塑料成型体，其中，所述层叠体(A)具有在芯层(C)的两表面层叠有1层或2层以上的由单向性连续纤维和基体树脂构成的单向性纤维增强树脂(D)的夹层结构部件(E)、和在所述单向性纤维增强树脂(D)的设计面侧表面层叠有1层或2层以上的由织物纤维和基体树脂构成的织物纤维增强树脂(F)的构成，在从所述织物纤维增强树脂(F)侧的投影面中，所述树脂部件(B)实质上不露出。2.根据权利要求1所述的纤维增强塑料成型体，其特征在于，所述织物纤维增强树脂(F)、或者所述织物纤维增强树脂(F)及层叠有所述织物纤维增强树脂(F)的所述单向性纤维增强树脂(D)具有超出所述芯层(C)的总宽度的延伸部，所述延伸部被覆所述树脂部件(B)。3.根据权利要求2所述的纤维增强塑料成型体，其特征在于，具有使所述延伸部弯曲而被覆所述树脂部件(B)的第1弯曲部。4.根据权利要求1所述的纤维增强塑料成型体，其特征在于，具有所述层叠体(A)的端部被覆所述树脂部件(B)的第2弯曲部。5.根据权利要求3或4所述的纤维增强塑料成型体，其中，所述第1弯曲部或所述第2弯曲部被覆所述树脂部件(B)的外缘的至少一部分。6.根据权利要求1～5中任一项所述的纤维增强塑料成型体，其特征在于，将所述层叠体(A)在壁厚方向上二等分，存在于与分割出的中心线相比靠所述设计面侧的区域(R1)中的所述树脂部件(B)的重量Am1、与存在于靠非设计面侧的区域(R2)中的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：盐崎佳祐，冈田贤也，福西勇志，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：