纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體、使用了該纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體的復(fù)合材料成形體以及其 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體(6)具備：薄板(2)，其具有第一面、和具有頂面(12)并且在上述第一面上突出且規(guī)則地配置的多個(gè)凸部(11)；以及表面材料(1)，其具有第二面，且以上述第二面與上述頂面(12)接合。
【專利說明】纖維増強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體、使用了該纖維増強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體的復(fù)合材料成形體以及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輕型性、薄壁性、以及剛性優(yōu)異的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體。詳細(xì)而言，本發(fā)明的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體在由連續(xù)的增強(qiáng)纖維和矩陣樹脂形成的薄板的單面接合有由連續(xù)的增強(qiáng)纖維和矩陣樹脂形成的表面材料，尤其具有輕型性和薄壁性優(yōu)異的特性。
[0002]本申請主張基于2012年7月18日在日本申請的日本特愿2012-159553號以及于2013年4月9日在日本申請的日本特愿2013-081019號的優(yōu)先權(quán)，并在此引用其內(nèi)容。

【背景技術(shù)】
[0003]由于纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料(以下稱作“FRP”。)輕型、高強(qiáng)度并且高剛性，所以廣泛用于運(yùn)動(dòng)或者娛樂用途至汽車或者飛機(jī)等工業(yè)用途。
[0004]FRP也用于個(gè)人計(jì)算機(jī)等電氣電子設(shè)備、家電設(shè)備、以及醫(yī)療設(shè)備的機(jī)殼。因?yàn)閭€(gè)人計(jì)算機(jī)以及電話等電氣電子設(shè)備移動(dòng)化，所以構(gòu)成這些設(shè)備的部件需要小型、輕型、以及薄壁。尤其，這些設(shè)備的機(jī)殼需要高強(qiáng)度以及高剛性等，以使在從外部施加負(fù)載的情況下，不會(huì)產(chǎn)生機(jī)殼的一部分撓曲、與內(nèi)部部件接觸而內(nèi)部部件破損、或機(jī)殼本身破壞的情況。
[0005]專利文獻(xiàn)I中，公開了由芯材⑴和纖維增強(qiáng)材(II)形成的夾層構(gòu)造體(III)，芯材(I)形成蜂窩構(gòu)造、島狀構(gòu)造、或者具有沿與表面平行的方向貫通的空隙部位的構(gòu)造中的至少一個(gè)構(gòu)造，纖維增強(qiáng)材(II)配置在上述芯材(I)的兩面，且由連續(xù)的增強(qiáng)纖維和矩陣樹脂構(gòu)成。該構(gòu)造體作用輕型性、薄壁性、以及量產(chǎn)性優(yōu)異的構(gòu)造部件而有用，但由于在芯材(I)的兩面配置纖維增強(qiáng)材(II)，所以成為妨礙輕型性、薄壁性、以及量產(chǎn)性的要因。
[0006]另外，專利文獻(xiàn)I中公開了如下技術(shù)，即，為了在夾層構(gòu)造體(III)的外周形成樹脂構(gòu)造體(熱塑性樹脂組成物)作為具有凸出肋部以及鉸鏈部的框架，而在夾層構(gòu)造體
(III)的最外層設(shè)置熱塑性樹脂層，進(jìn)行注塑注射成形。專利文獻(xiàn)I中公開了如下優(yōu)點(diǎn)，即，配置有熱塑性樹脂層的部分以約5_的重疊長度接合，從而穩(wěn)固地一體化。然而，專利文獻(xiàn)I所公開的構(gòu)造體中，夾層構(gòu)造體(III)與樹脂構(gòu)造體的接合部位于樹脂構(gòu)造體的上面。即，夾層構(gòu)造體(III)與樹脂構(gòu)造體上下重合地形成了接合部，從而該重合的接合部中的夾層構(gòu)造體(III)的厚度成為妨礙機(jī)殼的薄壁化的要因。
[0007]另外，由于夾層構(gòu)造體(III)位于樹脂構(gòu)造體的上面，所以夾層構(gòu)造體(III)的側(cè)端面以位于產(chǎn)品外觀面的方式形成，從而改善產(chǎn)品外觀有限制。
[0008]專利文獻(xiàn)2中公開了如下技術(shù)，即，由板狀部件和樹脂構(gòu)造體構(gòu)成，上述板狀部件由如下部件形成:位于上面?zhèn)群拖旅鎮(zhèn)鹊谋韺踊w材料；以及位于上述上面?zhèn)鹊幕w材料與上述下面?zhèn)鹊幕w材料這兩個(gè)表層基體材料之間的芯層基體材料。并且專利文獻(xiàn)2中公開了如下復(fù)合成形品，即，上述各表層基體材料由纖維增強(qiáng)樹脂形成，上述芯層基體材料由比形成上述各表層基體材料的上述纖維增強(qiáng)樹脂軟的軟質(zhì)材料形成。專利文獻(xiàn)2中公開了該復(fù)合成形品作為輕型性、薄壁性優(yōu)異的復(fù)合成形品而有用，但由于在表層基體材料之間配置由軟質(zhì)材料形成的芯層基體材料，所以成為妨礙輕型性以及薄壁性的要因。
[0009]另外，專利文獻(xiàn)2中公開了如下復(fù)合成形品，S卩，上述板狀部件和上述樹脂構(gòu)造體具有在相互相對的側(cè)端面上接合的接合面，上述接合面的至少一部分接合面是上述各表層基體材料的側(cè)端面和上述樹脂構(gòu)造體的側(cè)端面具有凹凸形狀而接合的凹凸形狀接合面，并且在上述凹凸形狀接合面中，上述樹脂構(gòu)造體的前端部具有嵌入上述兩表層基體材料之間的樹脂構(gòu)造體嵌入前端部。專利文獻(xiàn)2中公開了這些接合面能夠得到足夠的接合強(qiáng)度。在注射成形時(shí)的樹脂的流動(dòng)性較低的情況、或者無法提高注射壓力的情況等，樹脂構(gòu)造體向芯層基體材料進(jìn)行的凸形狀的侵入不充分，從而成為妨礙板狀部件與樹脂構(gòu)造體的足夠的接合強(qiáng)度的要因。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-230235號公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)2:國際公開TO2009/034906號


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明所要解決的課題
[0015]本發(fā)明的目的在于，鑒于以往技術(shù)的問題點(diǎn)，提供輕型性以及薄壁性優(yōu)異的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體。
[0016]用于解決課題的方案
[0017]本發(fā)明的第一方案的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體具備:薄板，其具有第一面和多個(gè)凸部，上述多個(gè)凸部具有頂面，并且在上述第一面上突出且規(guī)則地配置；以及表面材料，其具有第二面，且以上述第二面與上述頂面接合。
[0018]優(yōu)選構(gòu)成為，在上述多個(gè)凸部中的一個(gè)凸部中，上述凸部的頂面的形狀以及第一區(qū)域的形狀是從如下形狀中選擇的至少一種，其中上述第一區(qū)域是，由上述凸部的與上述第一面的分界線圍成:正方形、長方形、菱形、三角形、五邊形、六邊形、圓形、橢圓形、圓角正方形、圓角長方形、圓角菱形、圓角三角形、圓角五邊形、以及圓角六邊形。
[0019]優(yōu)選構(gòu)成為，上述多個(gè)凸部具有第一凸部和第二凸部，其中有一個(gè)為上述第一凸部，與上述第一凸部相鄰的為上述第二凸部，在上述第一面垂直的方向上，上述第一凸部的中心軸和上述第二凸部的中心軸之間的間隔規(guī)定凸部間距，上述凸部間距是上述第一區(qū)域的最小徑的1.6?2.4倍。
[0020]優(yōu)選構(gòu)成為，在規(guī)則地設(shè)有上述多個(gè)凸部的第二區(qū)域中，將上述第二區(qū)域的面積定義為α，將上述多個(gè)凸部的上述頂面的面積的合計(jì)定義為β，比β/α為5%以上且不足40%。
[0021]優(yōu)選構(gòu)成為，在上述多個(gè)凸部中的一個(gè)凸部中，上述凸部的頂面的面積是上述薄板的板厚的平方的5倍以上?不足500倍。
[0022]優(yōu)選構(gòu)成為，上述多個(gè)凸部的高度是上述薄板的板厚的0.5倍以上且不足10倍。
[0023]優(yōu)選構(gòu)成為，上述薄板包含增強(qiáng)纖維，上述多個(gè)凸部的排列包括從以下排列中選擇的至少一種排列:相對于上述增強(qiáng)纖維的纖維的長度方向而在0°以及90°方向上排列的正方排列以及長方排列、或者上述多個(gè)凸部的排列方向相對于上述纖維的長度方向具有角度的交錯(cuò)排列。
[0024]優(yōu)選構(gòu)成為，在上述多個(gè)凸部的各凸部中，與上述頂面平行的方向的剖面中的最小值費(fèi)雷特直徑是上述薄板的板厚的3倍以上且不足30倍。
[0025]優(yōu)選構(gòu)成為，在上述多個(gè)凸部的各個(gè)前端部具有凹狀的凹陷。
[0026]本發(fā)明的第二方案的復(fù)合材料成形體具備:上述第一方案的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體；填充在形成于上述薄板的端部與上述表面材料的端部之間的空間的接合部；以及通過接合部而與上述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體接合的樹脂構(gòu)造體。
[0027]本發(fā)明的第二方案的復(fù)合材料成形體中，優(yōu)選構(gòu)成為，還具備凸條，該凸條在上述第一面上突出，且以包圍上述多個(gè)凸部的方式連續(xù)配置，在由上述凸條、上述薄板的上述端部、以及上述表面材料的上述端部圍起的空間，填充有上述接合部。
[0028]本發(fā)明的第二方案的復(fù)合材料成形體中，優(yōu)選構(gòu)成為，具有粘合劑層，該粘合劑層設(shè)置在上述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體與上述樹脂構(gòu)造體接合的接合界面。
[0029]上述樹脂構(gòu)造體優(yōu)選包含熱塑性樹脂。
[0030]上述樹脂構(gòu)造體優(yōu)選還包含玻璃纖維。
[0031]本發(fā)明的第三方案的復(fù)合材料成形體的制造方法構(gòu)成為，準(zhǔn)備包含增強(qiáng)纖維和熱固化性樹脂組成物的預(yù)成型料層疊體，使用具有突起或者凹陷的模具來對上述預(yù)成型料層疊體進(jìn)行加熱加壓，從而制成具有多個(gè)凸部的薄板，通過在上述薄板的上述凸部的頂面接合表面材料來制成纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體，將樹脂材料注入注射到上述薄板與上述表面材料之間，從而接合包含上述樹脂材料的樹脂構(gòu)造體和上述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體。
[0032]發(fā)明的效果如下。
[0033]本發(fā)明的第一方案的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體能夠減少在薄板的凸部的頂面粘合接合表面材料的粘合劑的量，保持足夠的剛性，并能夠薄壁化以及輕型化。并且，本發(fā)明的第一方案的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體能夠提供在與樹脂構(gòu)造體的接合強(qiáng)度方面優(yōu)異的本發(fā)明的第二方案的復(fù)合材料成形體。本發(fā)明的第二方案的復(fù)合材料成形體能夠作為個(gè)人計(jì)算機(jī)等電氣電子設(shè)備的機(jī)殼而適當(dāng)?shù)厥褂?。另外，也能夠適用于要求輕型化的飛機(jī)部件、汽車部件、建材、家電設(shè)備、以及醫(yī)療設(shè)備等。
[0034]另外，本發(fā)明的第三方案是這樣的復(fù)合材料成形體的制造方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的復(fù)合材料成形體的一個(gè)例子的剖視圖。
[0036]圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的具有用于成形薄板的突起的模具的一個(gè)例子的立體圖。
[0037]圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的使用圖2所示的模具而成形的薄板的一個(gè)例子的立體圖。
[0038]圖4A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的橫剖面形狀的一個(gè)例子的剖視圖。
[0039]圖4B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的橫剖面形狀的一個(gè)例子的剖視圖。
[0040]圖4C是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的橫剖面形狀的一個(gè)例子的剖視圖。
[0041]圖4D是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的橫剖面形狀的一個(gè)例子的剖視圖。
[0042]圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部為凸條的一個(gè)例子的立體圖。
[0043]圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部是格子狀的凸條的一個(gè)例子的立體圖。
[0044]圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的形狀的一個(gè)例子的立體圖。
[0045]圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的形狀的一個(gè)例子的立體圖。
[0046]圖9是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的形狀中混合有多個(gè)形狀或者尺寸的一個(gè)例子的立體圖。
[0047]圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部是框狀的凸條的一個(gè)例子的立體圖。
[0048]圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的復(fù)合材料成形體的一個(gè)例子的剖視圖。
[0049]圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的一個(gè)例子的立體圖。
[0050]圖13A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的橫剖面形狀的一個(gè)例子的剖視圖。
[0051]圖13B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的橫剖面形狀的一個(gè)例子的剖視圖。
[0052]圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的形狀的一個(gè)例子的立體圖。
[0053]圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的形狀的一個(gè)例子的立體圖。
[0054]圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的形狀的一個(gè)例子的立體圖。
[0055]圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的形狀的一個(gè)例子的立體圖。
[0056]圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的形狀的一個(gè)例子的立體圖。
[0057]圖19是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的形狀和排列的一個(gè)例子的俯視圖。
[0058]圖20是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的形狀和排列的一個(gè)例子的俯視圖。
[0059]圖21是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的形狀和排列的一個(gè)例子的俯視圖。
[0060]圖22是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的形狀和排列的一個(gè)例子的俯視圖。
[0061]圖23是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的形狀和排列的一個(gè)例子的俯視圖。
[0062]圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的形狀和排列的一個(gè)例子的俯視圖。
[0063]圖25是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的形狀和排列的一個(gè)例子的俯視圖。
[0064]圖26是表示本發(fā)明的實(shí)施例的復(fù)合材料成形體的剛性評價(jià)方法的一個(gè)例子的立體圖。
[0065]圖27是表示以本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行評價(jià)的薄板的形狀的一個(gè)例子的立體圖。
[0066]圖28是表示本發(fā)明的實(shí)施例的復(fù)合材料成形體的剛性評價(jià)結(jié)果的一個(gè)例子的圖表。
[0067]圖29是表示本發(fā)明的實(shí)施例的復(fù)合材料成形體的剛性評價(jià)結(jié)果的一個(gè)例子的圖表。
[0068]圖30是表示本發(fā)明的實(shí)施例的復(fù)合材料成形體的剛性評價(jià)結(jié)果的一個(gè)例子的圖表。
[0069]圖31是表示本發(fā)明的實(shí)施例的復(fù)合材料成形體的剛性評價(jià)結(jié)果的一個(gè)例子的圖表。
[0070]圖32是表示本發(fā)明的實(shí)施例的復(fù)合材料成形體的剛性評價(jià)結(jié)果的一個(gè)例子的圖表。
[0071]圖33是表示本發(fā)明的實(shí)施例的復(fù)合材料成形體的剛性評價(jià)結(jié)果的一個(gè)例子的圖表。
[0072]圖34是表示本發(fā)明的實(shí)施例的復(fù)合材料成形體的剛性評價(jià)結(jié)果的一個(gè)例子的圖表。
[0073]圖35是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄板的凸部的形狀和排列的一個(gè)例子的俯視圖。
[0074]圖36是表示本發(fā)明的實(shí)施例的復(fù)合材料成形體的剛性評價(jià)結(jié)果的一個(gè)例子的圖表。
[0075]圖37是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的凸條的間距的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0076]以下，使用附圖，詳細(xì)地對本發(fā)明的第一實(shí)施方式的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體、以及使用該纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體的復(fù)合材料成形體進(jìn)行說明。但是，本發(fā)明不限定于附圖所記載的發(fā)明。
[0077]圖1以及圖11是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的復(fù)合材料成形體7的一個(gè)例子的圖。該復(fù)合材料成形體7包括纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6 (以下，有稱作復(fù)合材料構(gòu)造體6的情況)和樹脂構(gòu)造體4。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6構(gòu)成為，包括增強(qiáng)纖維和矩陣樹脂(熱固化性樹脂等)，在具有多個(gè)凸部11的薄板2的凸側(cè)面(多個(gè)凸部11的多個(gè)頂面12)，由增強(qiáng)纖維和矩陣樹脂(熱固化性樹脂等)構(gòu)成的表面材料I通過粘合劑3而粘合接合。樹脂構(gòu)造體4的位于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6的附近的端部(樹脂構(gòu)造體4的接合部5)在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6的端部、嵌入薄板2與表面材料I之間，而與纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6接合。
[0078]此外，在使用熱塑性樹脂來作為用于表面材料I以及薄板2的制成的矩陣樹脂的情況下，也可以對表面材料I和薄板2進(jìn)行熔接接合，來代替使用粘合接合粘合劑3來對表面材料I和薄板2進(jìn)行粘合接合。
[0079]薄板2是由增強(qiáng)纖維加強(qiáng)了矩陣樹脂的材料。作為矩陣樹脂，可以舉出熱固化性樹脂以及熱塑性樹脂，其中在剛性方面，適宜使用熱固化性樹脂。作為熱固化性樹脂，例如可以舉出環(huán)氧樹脂、乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、馬來酰亞胺樹脂、或者苯酚樹脂等。在使用碳纖維作為加強(qiáng)纖維的情況下，在與碳纖維的粘合性方面，適宜使用環(huán)氧樹脂或者乙稀基醋樹脂。
[0080]表面材料I是由增強(qiáng)纖維加強(qiáng)了矩陣樹脂的材料。作為矩陣樹脂，可以舉出熱固化性樹脂以及熱塑性樹脂，其中在剛性方面，適宜使用熱固化性樹脂。作為熱固化性樹脂，例如可以舉出環(huán)氧樹脂、乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、馬來酰亞胺樹脂、或者苯酚樹脂等。在使用碳纖維作為加強(qiáng)纖維的情況下，在與碳纖維的粘合性方面，適宜使用環(huán)氧樹脂或者乙烯基酯樹脂。
[0081]作為用于薄板2和表面材料I的增強(qiáng)纖維，例如可以舉出碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、硼纖維、碳化硅纖維、高強(qiáng)度聚乙烯、PBO纖維、或者不銹鋼纖維等，其中在輕型化和剛性方面，適宜使用碳纖維。另外，作為加強(qiáng)纖維的形態(tài)，可以舉出長纖維以及短纖維，其中在剛性方面，適宜使用長纖維。
[0082]作為長纖維的形態(tài)，可以舉出將多個(gè)長纖維向一個(gè)方向?qū)R地排列而呈片狀的材料(單向性片，以下稱作UD片)、或者由長纖維形成的織物等。尤其，在剛性優(yōu)異方面，優(yōu)選以使長纖維取向?yàn)?°以及90°的方式層疊有UD片的形態(tài)、或者層疊有由長纖維形成的織物的形態(tài)。
[0083]薄板2和表面材料I的制造方法沒有特別限制，例如能夠使用如下方法:使用了熱固化性樹脂的沖壓成形法、手工鋪料成形法、噴涂成形法，真空包裝成形法、熱壓器成形法、或者樹脂傳遞成形法。尤其從量產(chǎn)性的觀點(diǎn)看，適宜使用沖壓成形法。
[0084]當(dāng)接合纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6和樹脂構(gòu)造體4而一體化時(shí)，在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6與樹脂構(gòu)造體4這兩者之間的接合界面設(shè)置具有優(yōu)異的粘合性的粘合劑層(粘合劑3的層)也可以。作為構(gòu)成粘合劑層的粘合劑，能夠使用丙烯酸系、環(huán)氧系、或者苯乙烯系等眾所周知的粘合劑，例如能夠優(yōu)選使用環(huán)氧樹脂粘合劑、聚氨酯粘合劑、或者橡膠增強(qiáng)甲基丙烯酸甲酯等。
[0085]此外，在作為用于表面材料I以及薄板2的制成的矩陣樹脂而使用了熱塑性樹脂的情況下，也可以對表面材料I和薄板2進(jìn)行熔接接合，來代替使用粘合劑3對表面材料I和薄板2進(jìn)行粘合接合。
[0086]作為用于樹脂構(gòu)造體4的樹脂，沒有特別限制，但從使用了注射成形等的接合形狀制成的觀點(diǎn)看，優(yōu)選使用熱塑性樹脂。
[0087]在樹脂構(gòu)造體4使用熱塑性樹脂的情況下，沒有特別限制，但從耐熱性、以及耐藥品性的觀點(diǎn)看更優(yōu)選使用聚苯硫醚(PPS)，從成形品外觀以及尺寸穩(wěn)定性的觀點(diǎn)看更優(yōu)選聚碳酸酯(PC)、聚苯醚(PPE)、或者苯乙烯系樹脂，從成形品的強(qiáng)度以及耐沖擊性的觀點(diǎn)看更優(yōu)選使用聚酰胺(PA)。
[0088]為了實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料成形體7的高強(qiáng)度、高剛性化，作為樹脂構(gòu)造體4的樹脂也優(yōu)選使用含有增強(qiáng)纖維的樹脂。作為增強(qiáng)纖維，舉例表示上述的增強(qiáng)纖維。在樹脂構(gòu)造體4需要電波透過性的情況下，作為增強(qiáng)纖維，優(yōu)選使用玻璃纖維。
[0089]圖3?圖9、圖12、圖13A、以及圖13B是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的形成于薄板2的多個(gè)凸部的形狀的一個(gè)例子的圖。
[0090]本發(fā)明的第一實(shí)施方式的薄板2包括基部14(薄板2中，具有作為基底面的第一面的基底部)和一個(gè)以上凸部11。凸部11由頂面部(頂面)12、以及連接頂面部12和基部14的連接面13 (凸部11的側(cè)面)形成。此外，上述第一面是指在薄板2中基部14的形成有凸部11側(cè)的一面。另外，表面材料中，將與上述頂面部(頂面)12接合的一側(cè)的面稱作第二面。
[0091]本發(fā)明的第一實(shí)施方式的形成于薄板2的多個(gè)凸部11的頂面部12的形狀沒有限定，能夠使用正方形、長方形、菱形、三角形、圓形、橢圓形、五邊形、以及六邊形等。正方形、長方形、菱形、三角形、五邊形、以及六邊形中，上述形狀的角的至少一個(gè)也可以是圓角?？梢允菑纳鲜鲂螤钪羞x擇的一種形狀，也可以混合多個(gè)形狀或者尺寸。
[0092]在上述的凸部11頂面部12的剖面形狀中，為了確保成形性以及粘合面積，在三角形、五邊形、以及六邊形中，優(yōu)選各角的角度是45°以上。另外，對于橢圓形，優(yōu)選長徑與短徑的比是1.5以下。
[0093]凸部11的排列方向沒有特別限定，但作為構(gòu)造體整體，為了得到穩(wěn)定的剛性，規(guī)則的排列是有效果的。在凸部11的頂面部12具有相同的形狀、具有規(guī)則的排列的情況下，作為構(gòu)造體整體得到穩(wěn)定的剛性。尤其，在構(gòu)成薄板2的增強(qiáng)纖維中，優(yōu)選相對于纖維的長度方向沿0°方向(纖維0°層疊方向)A以及90°方向(纖維90°層疊方向)B排列的正方排列(圖19)或者長方排列(圖35)、凸部11的排列方向與纖維的長度取向呈角度土 Θ的交錯(cuò)排列(圖20)。
[0094]凸部11的間距P(圖37)沒有特別限定，但與凸部11的尺寸Wl相比凸部11的間距P越大成形性越好，另一方面，作為構(gòu)造體的剛性降低。薄板2的凸部11的間距P可以恒定，也可以逐漸變化。例如，凸部11的間距P可以在薄板2的中央部具有間距P狹小的區(qū)域(可以是凸部11緊密形成的情況)，也可以在薄板2的外緣部具有間距P寬大的區(qū)域。
[0095]此外，凸部11的間距P規(guī)定為中心軸Gl與中心軸G2的間隔，中心軸Gl是與薄板2的基部14(薄板2的具有第一面的基底部)垂直的方向上的凸部11 (第一凸部)的中心軸(第一凸部的重心的位置)，中心軸G2是與上述凸部11 (第一凸部)相鄰的凸部11 (第二凸部)的中心軸(第二凸部的重心的位置)(圖37)。與第一凸部相鄰的凸部11 (第二凸部)是指第一凸部以外的凸部11、其中心軸(該凸部11的重心的位置)與中心軸Gl (第一凸部的中心軸)的距離最短的凸部11。
[0096]凸部11的尺寸Wl如下規(guī)定。
[0097]凸部11的尺寸Wl能夠由凸部11的底面(其為假定面即位于與頂面相反的位置的凸部的底面，亦即第一區(qū)域，其又為由凸部的與基部14(薄板2的具有第一面的基底部)的分界線圍起的第一區(qū)域)的直徑規(guī)定。對于這種情況下的凸部11的尺寸Wl而言，在凸部11的底面(第一區(qū)域)是圓形的情況下，規(guī)定為底面的直徑。例如，在凸部11的底面(第一區(qū)域)是圓形的情況下，凸部11的尺寸Wl規(guī)定為由凸部11的與薄板2的基部14(薄板2的具有第一面的基底部)的分界線圍起的區(qū)域亦即底面(第一區(qū)域)的最小徑(直徑)。
[0098]在凸部11的底面(第一區(qū)域)是橢圓形的情況下，規(guī)定為長徑和短徑的平均值。在凸部11的底面(第一區(qū)域)是正方形以及長方形的情況下，規(guī)定為對角線的長度。在凸部11的底面(第一區(qū)域)是菱形的情況下規(guī)定為兩個(gè)對角線的長度的平均值。在凸部11的底面(第一區(qū)域)是三角形、五邊形、以及六邊形的情況下，規(guī)定為最小外接圓的直徑。
[0099]為了得到具有良好的剛性的復(fù)合材料構(gòu)造體6，凸部11的間距P優(yōu)選為凸部11的尺寸Wl的1.6?2.4倍。在凸部11的尺寸比1.6倍小的情況下、以及比2.4倍大的情況下，復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性變低。但是，由于凸部11的形狀或者排列，凸部11的間距P的優(yōu)選范圍不限定于此。
[0100]連接凸部11的頂面部12和基部14的連接面13的形狀沒有特別限定，也可以是垂直地相交于頂面部12和基部14的法面(圖4D)、與基部14具有角度γ的傾斜面(圖4Α)、或者曲面形狀(圖4Β、圖4C)。與法面形狀相比傾斜面形成的成形性提高，但由于與基部14的角度γ的銳角越小而剛性越低，從而優(yōu)選斜面相對于基部14的角度γ是45°?90。。
[0101]在連接面13是相對于基部14具有角度γ的斜面的情況下，為了得到具有良好的剛性的復(fù)合材料構(gòu)造體6，凸部11的間距P也優(yōu)選為凸部11的尺寸Wl的1.6?2.4倍。在凸部11的尺寸Wl比1.6倍低的情況、以及比2.4倍大的情況下，復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性變低。但是，凸部11的間距P的優(yōu)選范圍因凸部11的形狀或者排列而不同，不限定于上述所示的范圍。
[0102]這種情況下的凸部11的間距P也規(guī)定為與薄板2的基部14(薄板2的具有第一面的基底部)垂直的方向上的凸部11的中心軸(第一凸部的中心軸)、和與上述凸部11相鄰的凸部11的中心軸(第二凸部的中心軸)的間隔。
[0103]在正方排列以及交錯(cuò)排列中，將凸部11的間距P設(shè)為當(dāng)分割為包括一個(gè)凸部11的大小相等的菱形時(shí)的菱形的一邊的長度。該情況下，為了得到具有良好的剛性的復(fù)合材料構(gòu)造體6，優(yōu)選凸部11的間距P為凸部11的尺寸Wl的1.6倍以上且2.4倍以下。在凸部11的間距P比凸部11的尺寸Wl的1.6倍小的情況、或比2.4倍大的情況下，構(gòu)造體的剛性降低。
[0104]在長方排列中，為了得到具有良好的剛性的復(fù)合材料構(gòu)造體6，分割為包括一個(gè)凸部11的大小相等的長方形時(shí)的長方形的長邊以及短邊優(yōu)選為凸部11的尺寸Wl的1.6倍以上且2.4倍以下，并且上述短邊與上述長邊的比率優(yōu)選為I以上且1.25以下。在凸部11的間距P比凸部11的尺寸Wl的1.6倍小的情況、或比2.4倍大的情況下，復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性降低。另外，在上述短邊與上述長邊的比率不足1、或1.25以上的情況下，復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性降低。
[0105]各個(gè)凸部11的頂面部12的面積S沒有特別限制，是足夠涂覆粘合劑而將表面材料I粘合于凸部11的頂面部12的大小即可。另外，若凸部11的頂面部12具有足夠涂覆粘合劑的寬度，則凸部11也可以是直線狀或者曲線狀地連續(xù)形成的或者形成為框狀或格子狀的凸條15 (具有上面16和側(cè)面17)。并且優(yōu)選在凸部11的前端部18具有凹狀的凹陷19 (圖11、圖12、圖13Α以及圖13Β)。另外，也可以在凸條的前端部20也具有凹狀的凹陷21(圖11、圖12、圖13Α以及圖13Β)。
[0106]凸部11的頂面部12的面積S或凸條15的上面16的面積的合計(jì)與薄板2的面積的比例優(yōu)選為50 %以下，更優(yōu)選為30 %以下，特別優(yōu)選為20 %以下。若超過50 %，則實(shí)際上成為表面材料I和薄板2的單純貼合，從而復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性降低。另外，上述面積的合計(jì)的比例優(yōu)選為5%以上。在上述面積的合計(jì)的比例不足5%的情況下，復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性降低，撓曲增大。
[0107]薄板2中，E由作為薄板2的基部14 二維狀地延伸的平面區(qū)域的第一 C區(qū)域(由基部14、多個(gè)凸部11的底面(第一區(qū)域)、以及多個(gè)凸條的底部(作為假定面的第一 D區(qū)域)構(gòu)成的第一面上的平面區(qū)域)的面積定義，F(xiàn)由多個(gè)第一區(qū)域以及多個(gè)第一D區(qū)域的面積的合計(jì)定義，上述E和F的比亦即F/E優(yōu)選為50%以下。面積比F/E更優(yōu)選為30%以下，特別優(yōu)選為20%以下。另外，面積比F/E優(yōu)選為5%以上。若面積比F/E超過50%，則實(shí)際上成為表面材料I和薄板2的單純貼合，從而復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性降低。在上述面積的合計(jì)的比例不足5%的情況下，復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性降低，且撓曲增大。
[0108]在薄板2中為了得到良好的剛性，在規(guī)則地設(shè)有凸部11的區(qū)域(稱作第二區(qū)域。是基部14 二維狀地延伸的平面區(qū)域，除設(shè)有凸條15的區(qū)域之外，是由基部14和多個(gè)第一區(qū)域(作為多個(gè)凸部的底部的假定面)構(gòu)成的平面區(qū)域。)中，定義為規(guī)則地設(shè)有上述凸部11的區(qū)域(第二區(qū)域)的面積的α與定義為多個(gè)凸部11的頂面部12的面積的合計(jì)的β的比亦即β/α優(yōu)選為5%以上且不足40 %。在上述β/α是40%以上的情況下，實(shí)際上成為表面材料I和薄板2的單純貼合，從而得不到復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性提高效果。在上述β/α不足5%的情況下，在凸部11的尺寸Wl變大時(shí)復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性降低，且撓曲增大。
[0109]另外，在薄板2中為了得到良好的剛性，定義為上述第二區(qū)域的面積的α與定義為多個(gè)凸部的底面(第一區(qū)域)的面積的合計(jì)的J的比亦即J/α優(yōu)選為5%以上且不足40%。在上述J/a是40%以上的情況下，實(shí)際上成為表面材料I和薄板2的單純貼合，從而得不到復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性提高效果。在上述J/a不足5%的情況下，在凸部11的尺寸Wl變大時(shí)復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性降低，且撓曲增大。
[0110]在薄板2中為了得到良好的剛性，凸部11的頂面部12的面積S優(yōu)選為薄板2的板厚的平方的5倍以上?不足500倍。在凸部11的頂面部12的面積不足薄板2的板厚的平方的5倍的情況下，復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性降低。在凸部11的頂面部12的面積S是薄板2的板厚的平方的500倍以上的情況下，復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性也降低。
[0111]在薄板2中為了得到良好的剛性，凸部11的底面(第一區(qū)域)的面積優(yōu)選為薄板2的板厚的平方的5倍以上?不足500倍。在凸部11的底面(第一區(qū)域)的面積不足薄板2的板厚的平方的5倍的情況下，則復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性降低。在凸部11的底面(第一區(qū)域)的面積是薄板2的板厚的平方的500倍以上的情況下，復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性也降低。
[0112]凸部11的高度H優(yōu)選為薄板2的厚度的0.5倍以上且不足10.0倍。若凸部的高度H不足薄板2的厚度的0.5倍，則與表面材料I和薄板2的單純貼合相比，復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性的提高較小，從而得不到輕型化的效果。當(dāng)凸部的高度H是薄板2的厚度的10.0倍以上的形狀時(shí)，成形變得困難。凸部的高度H更優(yōu)選為薄板2的厚度的1.5倍以上且不足4.0倍。凸部的高度H特別優(yōu)選為薄板2的厚度的2.0倍以上且不足4.0倍。雖然各個(gè)凸部11的高度H優(yōu)選為對齊，但只要能夠粘合接合表面材料I則也可以不同。未與表面材料I粘合接合的凸部11對于復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性的提高貢獻(xiàn)較小。
[0113]上述凸部11中，在與上述頂面12平行的方向的剖面中的最小值費(fèi)雷特直徑是上述薄板2的板厚的3倍以上且不足30倍的情況下，復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性良好。上述凸部11中，在與上述頂面12平行的方向的剖面中的最小值費(fèi)雷特直徑不足上述薄板的板厚的3倍、或30倍以上的情況下，復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性降低。
[0114]另外，凸部11優(yōu)選分布于薄板2的整個(gè)面。若凸部11的分布不平衡，則不會(huì)體現(xiàn)作為復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性所需要的剛性。優(yōu)選不在薄板2的端部、且在成為復(fù)合材料構(gòu)造體6后對樹脂構(gòu)造體4進(jìn)行注入注射的部分(設(shè)置樹脂構(gòu)造體的接合部5的部分的周邊)設(shè)置凸部。
[0115]本發(fā)明的實(shí)施方式中，在制成復(fù)合材料構(gòu)造體6后，特別優(yōu)選以能夠向復(fù)合材料構(gòu)造體6注射注入所希望量的樹脂構(gòu)造體4 (接合部5)的方式在離薄板2的端部規(guī)定的位置設(shè)置凸條15。該情況下，在由表面材料I的端部、薄板2的端部以及凸條15圍起的空間填充接合部5。通過該構(gòu)造，在通過注射成形來成形樹脂構(gòu)造體4時(shí)，由于凸條15(凸條15的側(cè)面17)作為樹脂構(gòu)造體4形成時(shí)的導(dǎo)向件而發(fā)揮功能，所以能夠精密地控制注入注射樹脂的部分的深度。
[0116]接下來對該復(fù)合材料成形體7(圖1以及圖11)的制造方法的一個(gè)例子進(jìn)行說明。
[0117]<薄板的成形>
[0118]首先，將在增強(qiáng)纖維浸入有熱固化性樹脂組成物的預(yù)成型料的層疊體配置于薄板用的下模具8表面。薄板用的下模具8的成為薄板2的凸部11或者凸條15的部分具有突起9、以及10 (圖2)或者凹陷(未圖示)。
[0119]在使用具有突起的下模具8的情況下，沖壓成形法的上模具能夠使用成為薄板2的凸部11或者凸條15的部分是凹形狀的模具。另外，在使用具有凹陷的下模具8的情況下，沖壓成形法的上模具也能夠使用成為薄板2的凸部11或者凸條15的部分是凸形狀的模具。在使用通過壓縮而沿下模具8的突起或者凹陷成為凹形狀或者凸形狀的軟質(zhì)材料的情況下，需要在上模具的成型面設(shè)置凸形狀或者凹形狀。此外，在真空包裝成形法的情況下不使用上模具。
[0120]接下來，在沖壓成形法中關(guān)閉金屬模具并利用下模具8以及上模具對預(yù)成型料的層疊體進(jìn)行加壓，并進(jìn)行加熱成形，在真空包裝成形法中施以封裝而利用真空壓對預(yù)成型料的層疊體進(jìn)行加壓，并且進(jìn)行加熱成形。在成形后，使固化的預(yù)成型料的層疊體脫模，從而得到形成有多個(gè)凸部11的薄板2(圖3以及圖12)。此外，在對預(yù)成型料層疊體進(jìn)行成形而得到的薄板2中，通過成形而變形得到的各部位稱作具有薄板2的基底面(第一面)的基部14、相對于基部14突出的凸部11。另外，凸部11由頂面部(頂面)12、以及連接頂面部12和基部14的連接面13 (凸部11的側(cè)面)構(gòu)成(圖1)。
[0121]<表面材料的成形>
[0122]與薄板2的成形相同地得到表面材料I。其中，表面材料是平面或單純的曲面，從而表面材料用的下模具8是平面形狀或單純的曲面的形狀。此外，表面材料I的形狀與PC機(jī)殼的外觀設(shè)計(jì)等對應(yīng)地也能夠是具有標(biāo)志的凹下等階梯差、角(棱線)的形狀，也可以與用途對應(yīng)地選擇。并且，也可以與表面材料I的形狀對應(yīng)地決定薄板2的形狀。
[0123]對于表面材料I和薄板2而言，由于在分別成形后接合表面材料I和薄板2，所以為了防止翹曲也可以不構(gòu)成為對稱。能夠僅在表面材料I使用織物等裝飾材料。另外，也可以在表面材料I以及薄板2適當(dāng)?shù)厥褂米枞夹詷渲牧稀?br> [0124]<薄板與表面材料的接合>
[0125]在薄板2的凸部11的頂面部12以及凸條15的上表面16、或者凸部11的前端部(頂面)18的凹狀的凹陷19以及凸條的前端(上表面)20的凹陷21涂覆粘合劑3，并在使薄板2和表面材料I合在一起之后使粘合劑3固化，從而得到纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6。
[0126]將得到的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6放置于注射成形模具內(nèi)，并進(jìn)行合模，之后對形成樹脂構(gòu)造體4的熱可塑樹脂組成物進(jìn)行注射成形，而在如圖1以及圖11所示的、形成纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6的薄板2和表面材料I的端面接合樹脂構(gòu)造體4，并且向薄板2的側(cè)端面與表面材料I的側(cè)端面之間注射注入樹脂材料，從而制造了復(fù)合材料成形體7(圖1以及圖11)。
[0127](實(shí)施例)
[0128]以下，通過實(shí)施例更加詳細(xì)地對本發(fā)明進(jìn)行說明。此外，本發(fā)明不限制于實(shí)施例。
[0129](實(shí)施例1)
[0130]本實(shí)施例中，作為單向預(yù)成型料，使用了三菱麗陽(股份有限公司)制，產(chǎn)品名:TR390E125S(熱固化性樹脂:環(huán)氧樹脂#390 (三菱麗陽(股份有限公司)制)，增強(qiáng)纖維--碳纖維(三菱麗陽(股份有限公司)制，產(chǎn)品名:TR50S))。
[0131]首先，在具有形成薄板2的凸部11的突起的薄板用下模具8的表面，配置有以成為[0° /90° /90° /0° ]的方式層疊有四層單向預(yù)成型料(單向性片)而成的層疊體。接下來，利用具有與下模具8的突起對應(yīng)的凹陷的上模具來關(guān)閉金屬模具，利用下模具8以及上模具一邊以140°C對預(yù)成型料的層疊體進(jìn)行加熱一邊以SMPa的壓力對其進(jìn)行沖壓5分鐘，而使預(yù)成型料的層疊體一體固化。在壓縮成形后，打開金屬模具，從而得到具有圖11所示的形狀的、厚度0.44mm的薄板狀的薄板2。此外，圓錐臺狀的凸部11的頂面12的形狀是直徑10.0mm的圓開$，凸部11的高度H是1.0mm,凸部11的間隔是10.0mm,凸部11的前端部18的凹狀的凹陷19的形狀是直徑9mm的圓形，凹狀的凹陷19的深度是0.1mm。直線狀的凸條15的上表面16的寬度是10.0mm,凸條15的高度H是1.0mm。
[0132]此外，上述O°是指在表面材料I或者薄板2是長方形的情況下將各自的短邊方向定義為0°方向的情況。
[0133]上述90°是指與上述0°方向正交的表面材料I或者薄板的長邊方向(90°方向
[0134]在表面材料I或者薄板2是長方形以外的情況下，將最小值費(fèi)雷特徑向定義為0°方向，90°方向是指與該0°方向正交的方向。
[0135]與此不同，在表面材料用下模具的表面使用單向預(yù)成型料，而以成為[0° /90° /90° /0° ]的配置的方式層疊四層。接下來，關(guān)閉金屬模具，并利用下模具以及上模具一邊以140°C對預(yù)成型料的層疊體進(jìn)行加熱一邊以8MPa的壓力沖壓5分鐘，而使預(yù)成型料的層疊體一體固化。在壓縮成形后，打開金屬模具，從而得到厚度0.44mm的薄板狀的表面材料I。
[0136]在得到的薄板2的凸部11的前端部18的凹狀的凹陷19，涂覆了以質(zhì)量比100:60混合有主劑(ciba-geigy公司制，產(chǎn)品名:愛牢達(dá)(Araldite)Aff 106)和固化劑(ciba-geigy公司制，產(chǎn)品名:固化劑HV953U)的樹脂粘合劑3。而且，在涂覆有粘合劑3的薄板2的凸側(cè)面(多個(gè)凸部11的多個(gè)頂面12)配置表面材料1，并以70°C保持50分鐘，而在薄板2的單面用粘合劑3粘合表面材料1，從而得到厚度1.90mm的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6具有非常高的剛性，是輕型性以及薄壁性優(yōu)異的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6。
[0137]將得到的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6放置于注射成形模具內(nèi)，并進(jìn)行合模，之后，對形成樹脂構(gòu)造體4的樹脂亦即玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺樹脂(東洋紡織(股份有限公司)制，產(chǎn)品名:GLAMIDE TY791GT，玻璃纖維含有量55質(zhì)量％ )進(jìn)行注射成形，而制造了圖1所示的復(fù)合材料成形體7 (圖1)。從而纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6和樹脂構(gòu)造體4穩(wěn)固地一體化。
[0138](實(shí)施例2)
[0139]以下的實(shí)施例中，參考實(shí)施例1的結(jié)果，進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)。
[0140]作為模擬軟件，使用Femap with NX Nastran，支承條件實(shí)施為單純支承。
[0141]本實(shí)施例的薄板2以及表面材料I通過如下方式形成，S卩，以成為[0° /90° /0° ]的配置的方式層疊三層單向預(yù)成型料三菱麗陽(股份有限公司)制，產(chǎn)品名:TR390E125S(熱固化性樹脂:環(huán)氧樹脂#390 (三菱麗陽(股份有限公司)制)，增強(qiáng)纖維:碳纖維(三菱麗陽(股份有限公司)制，產(chǎn)品名:TR50S))，并一邊以140°C加熱層疊體一邊以8MPa的壓力沖壓5分鐘，并固化。
[0142]作為薄板2，使用直徑5.0mm的圓柱形的凸部11以相鄰的凸部11的圓柱中心軸的間隔(凸部間距P)為縱橫1mm的方式規(guī)則排列、且縱寬200mm、橫寬300mm的成形板。作為表面材料1，使用縱寬和橫寬與上述薄板2相等的成形板。評價(jià)中，使用接合有上述薄板2的凸部11頂面12和上述表面材料I的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6。
[0143]本實(shí)施例的構(gòu)造體的厚度由凸部11的高度H、上述的薄板2以及表面材料I的層疊厚度、粘合劑3的厚度的和決定。決定形成層疊體的各層厚度均等，且(比較例I)的夾層構(gòu)造體與本實(shí)施例的構(gòu)造體的厚度及重量相等。通過將圓柱形的凸部11的高度H設(shè)為
0.602mm、將構(gòu)成層疊的一層的厚度設(shè)為0.125mm、將粘合劑3的厚度設(shè)為0.1mm，來得到厚度1.45mm、質(zhì)量77.9g的構(gòu)造體。
[0144]對通過在薄板2的凸部11頂面部12由粘合劑3接合具有凸部11的薄板2和表面材料I而得到的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6的剛性進(jìn)行評價(jià)。評價(jià)方法是板的彎曲試驗(yàn)，支承條件是四邊單純支承(使用支承臺Y)，負(fù)載條件是在表面材料I上的中央部施加集中負(fù)載Z，并以中央部的撓曲量進(jìn)行評價(jià)(圖26)。支承間距離是縱長160mm、橫長260mm，負(fù)載值是5kgf。對于撓曲量而言，對構(gòu)造體下面(薄板2側(cè))的中央部的最大撓曲量進(jìn)行測量。
[0145]彎曲試驗(yàn)所引起的構(gòu)造體的最大撓曲量是2.46mm。與比較例I相比，撓曲量較低，且具有較高的剛性。構(gòu)造體的重量相同，通過減少薄板2和表面材料I的層疊厚度，能夠期待與夾層構(gòu)造體相等的剛性并且輕型化。
[0146](實(shí)施例3)
[0147]決定比較例2的夾層構(gòu)造體與本實(shí)施例的構(gòu)造體的厚度以及重量相等。使用與實(shí)施例2相同的方法，通過將圓柱形的凸部11的高度H設(shè)為0.535_、將構(gòu)成層疊體的一層的厚度設(shè)為0.119mm，來得到厚度1.35mm、質(zhì)量74.4g的構(gòu)造體。
[0148]通過與實(shí)施例2相同的構(gòu)造體的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為2.98mm。是與比較例2相等的撓曲量，且具有相等的剛性。
[0149](實(shí)施例4)
[0150]決定比較例3的夾層構(gòu)造體與本實(shí)施例的構(gòu)造體的厚度以及重量相等。使用與實(shí)施例2相同的方法，通過將圓柱形的凸部11的高度H設(shè)為0.468_、將構(gòu)成層疊體的一層的厚度設(shè)為0.114mm，來得到厚度1.25mm、質(zhì)量71.0g的構(gòu)造體。
[0151]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，本實(shí)施例的構(gòu)造體的最大撓曲量成為3.66mm。
[0152](比較例I)
[0153]比較例中，以現(xiàn)有文獻(xiàn)I為首，作為實(shí)用化的構(gòu)造體，對由形成構(gòu)造體的芯材(I)和纖維增強(qiáng)材(II)形成的夾層構(gòu)造體(III)進(jìn)行了研宄，該纖維增強(qiáng)材(II)配置于上述芯材(I)的兩面、且由連續(xù)的增強(qiáng)纖維和矩陣樹脂構(gòu)成。
[0154]纖維增強(qiáng)材(II)使用與實(shí)施例2相同的材料。兩面均是雙層的層疊體，層疊體配置為上面的層疊體為[0° /90° ]，下面的層疊體為[90° /0° ]，并構(gòu)成為上面的層疊體和下面的層疊體隔著芯材(I)對稱。芯材(I)使用發(fā)泡聚丙烯(彈性率0.65GPa)。
[0155]本比較例的構(gòu)造體的厚度由芯材⑴、和配置于其兩面的纖維增強(qiáng)材(II)的層疊體(上面的層疊體以及下面的層疊體)的厚度的和決定。通過將芯材的厚度設(shè)為1.05mm、將形成層疊體的一層的厚度設(shè)為0.1mm，來得到厚度1.45mm、質(zhì)量77.9g的構(gòu)造體。
[0156]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，構(gòu)造體的撓曲量成為2.56mm。
[0157](比較例2)
[0158]比較例I的夾層構(gòu)造體中，通過將芯材的厚度設(shè)為0.95mm，來得到厚度1.35mm、質(zhì)量74.4g的構(gòu)造體。
[0159]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，構(gòu)造體的撓曲量成為2.99mm。
[0160](比較例3)
[0161]比較例I的夾層構(gòu)造體中，通過將芯材的厚度設(shè)為0.85mm，來得到厚度1.25mm、質(zhì)量71.0g的構(gòu)造體。
[0162]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，構(gòu)造體的撓曲量是3.54_。
[0163]圖28表示實(shí)施例2?4以及比較例I?3的結(jié)果。在作為本發(fā)明的實(shí)施例2?4而使用了復(fù)合材料構(gòu)造體的情況下，復(fù)合材料構(gòu)造體的厚度越厚，復(fù)合材料構(gòu)造體的撓曲量越少，從而能夠判斷與以往技術(shù)的夾層構(gòu)造體(比較例I?3的構(gòu)造體)相比剛性優(yōu)位性變高。
[0164]為了研宄利用粘合劑3對包括具有凸部11的薄板2和表面材料I的構(gòu)造體進(jìn)行粘合而成的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6的有效的形狀，對凸部11的形狀最優(yōu)化進(jìn)行研宄。實(shí)施例5?26中，對凸部11的排列和凸部11的間距P (第一凸部11的中心軸Gl與相鄰的第二凸部11的中心軸G2之間的距離)進(jìn)行研宄。
[0165](實(shí)施例5)
[0166]實(shí)施例4中，對將構(gòu)成薄板2以及表面材料I的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層疊的一層的厚度設(shè)為0.1mm、將凸部11的高度H設(shè)為0.55mm、將凸部間距P設(shè)為6mm、得到厚度1.25mm的構(gòu)造體的情況進(jìn)行研宄。
[0167]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，本實(shí)施例的構(gòu)造體的最大撓曲量成為5.40_。
[0168](實(shí)施例6)
[0169]實(shí)施例5中，將凸部間距P變更為8mm。
[0170]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，本實(shí)施例的構(gòu)造體的最大撓曲量成為4.12_。
[0171](實(shí)施例7)
[0172]實(shí)施例5中，將凸部間距P變更為10mm。
[0173]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，本實(shí)施例的構(gòu)造體的最大撓曲量成為4.05_。
[0174](實(shí)施例8)
[0175]實(shí)施例5中，將凸部間距P變更為12mm。
[0176]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，本實(shí)施例的構(gòu)造體的最大撓曲量成為4.33_。
[0177](實(shí)施例9)
[0178]實(shí)施例5中，將凸部間距P變更為14mm。
[0179]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，本實(shí)施例的構(gòu)造體的最大撓曲量成為4.83mm。
[0180](實(shí)施例10)
[0181]實(shí)施例5中，對將凸部11的排列變更為圖20所示的交錯(cuò)排列的情況進(jìn)行研宄。將構(gòu)造體的凸部11的排列設(shè)為相對于纖維方向在±30°方向上排列的交錯(cuò)排列，并將凸部間距P變更為6mm。
[0182]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，本實(shí)施例的構(gòu)造體的最大撓曲量成為6.86mm。
[0183](實(shí)施例11)
[0184]實(shí)施例10中，將凸部間距P變更為8mm。
[0185]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，本實(shí)施例的構(gòu)造體的最大撓曲量成為4.48_。
[0186](實(shí)施例12)
[0187]實(shí)施例10中，將凸部間距P變更為10mm。
[0188]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，本實(shí)施例的構(gòu)造體的最大撓曲量成為4.06_。
[0189](實(shí)施例13)
[0190]實(shí)施例10中，將凸部間距P變更為12mm。
[0191]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，本實(shí)施例的構(gòu)造體的最大撓曲量成為4.15_。
[0192](實(shí)施例14)
[0193]實(shí)施例10中，將凸部間距P變更為14mm。
[0194]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，本實(shí)施例的構(gòu)造體的最大撓曲量成為4.46_。
[0195](實(shí)施例15)
[0196]實(shí)施例10中，將凸部間距P變更為16mm。
[0197]當(dāng)進(jìn)行了與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)后，本實(shí)施例的構(gòu)造體的最大撓曲量是4.95mm0
[0198](實(shí)施例16)
[0199]實(shí)施例5中，對構(gòu)造體的凸部11的排列方向進(jìn)行變更。相對于纖維方向?qū)?gòu)造體的凸部11設(shè)為在±45°方向上排列的交錯(cuò)排列，并將凸部間距P變更為6mm。
[0200]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為7.44_。
[0201](實(shí)施例17)
[0202]實(shí)施例16中，將凸部間距P變更為8mm。
[0203]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，本實(shí)施例的構(gòu)造體的最大撓曲量成為4.67mm。
[0204](實(shí)施例18)
[0205]實(shí)施例16中，將凸部間距P變更為10mm。
[0206]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，本實(shí)施例的構(gòu)造體的最大撓曲量成為4.13mm。
[0207](實(shí)施例19)
[0208]實(shí)施例16中，將凸部間距P變更為12mm。
[0209]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，本實(shí)施例的構(gòu)造體的最大撓曲量成為4.17mm。
[0210](實(shí)施例2O)
[0211]實(shí)施例16中，將凸部間距P變更為14mm。
[0212]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，本實(shí)施例的構(gòu)造體的最大撓曲量成為4.49mm。
[0213](實(shí)施例21)
[0214]實(shí)施例16中，將凸部間距P變更為16mm。
[0215]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，本實(shí)施例的構(gòu)造體的最大撓曲量成為4.97mm。
[0216](實(shí)施例22)
[0217]實(shí)施例6中，對凸部11的排列方向進(jìn)行變更。相對于纖維方向?qū)?gòu)造體的凸部11設(shè)為在±60°方向上排列的交錯(cuò)排列，并將凸部間距P變更為8mm。
[0218]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為5.32_。
[0219](實(shí)施例23)
[0220]實(shí)施例22中，將凸部間距P變更為10mm。
[0221]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.40mm。
[0222](實(shí)施例24)
[0223]實(shí)施例22中，將凸部間距P變更為12mm。
[0224]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.23_。
[0225](實(shí)施例25)
[0226]實(shí)施例22中，將凸部間距P變更為14mm。
[0227]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.35mm。
[0228](實(shí)施例26)
[0229]實(shí)施例22中，將凸部間距變更為16mm。
[0230]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.69mm。
[0231]圖29表示實(shí)施例5?26的結(jié)果。在任一個(gè)排列中，相對于凸部11的直徑5mm，凸部間距P為10?12mm，而最大撓曲量變得最小，在其±2mm的范圍內(nèi)撓曲量穩(wěn)定。
[0232]另一方面，在凸部間距P為8mm以下以及12mm以上的情況下，撓曲量變大，剛性較大降低。
[0233]作為利用粘合劑3粘合具有凸部11的薄板2和表面材料I構(gòu)造體而成的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6，在圓柱凸部中，優(yōu)選凸部間距P是凸部尺寸Wl的1.6?2.4倍。
[0234]另外，任一個(gè)排列中，最小撓曲量均大致相同，正方排列以及交錯(cuò)排列中得到優(yōu)異的剛性效果。
[0235]另外，交錯(cuò)排列中，與正方排列相比，纖維的長度方向上的剖面長的差較短，從而提尚成形性。
[0236]以下的實(shí)施例27?50中，對凸部間距P和凸部的形狀、大小進(jìn)行研宄。
[0237]實(shí)施例27?38中，將凸部11的形狀變更為橢圓形。
[0238](實(shí)施例27)
[0239]實(shí)施例5中，將凸部11的形狀變更為橢圓形，并變更為正方排列(圖21)。
[0240]橢圓的短徑為5mm，長徑為7.5mm，凸部間距P變更為10mm。
[0241]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.68mm。
[0242](實(shí)施例28)
[0243]實(shí)施例27中，將凸部間距P變更為12mm。
[0244]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.41mm。
[0245](實(shí)施例29)
[0246]實(shí)施例27中，將凸部間距P變更為14mm。
[0247]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.60mm。
[0248](實(shí)施例30)
[0249]實(shí)施例27中，將凸部間距P變更為16mm。
[0250]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為5.00mm。
[0251](實(shí)施例31)
[0252]實(shí)施例27中，將凸部11的形狀變更為橢圓形。
[0253]短徑為5_，長徑為10_，凸部間距P為12_。
[0254]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為5.10mm。
[0255](實(shí)施例32)
[0256]實(shí)施例31中，將凸部間距P變更為14mm。
[0257]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.73mm。
[0258](實(shí)施例33)
[0259]實(shí)施例31中，將凸部間距P變更為16mm。
[0260]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.82mm。
[0261](實(shí)施例34)
[0262]實(shí)施例31中，將凸部間距P變更為18mm。
[0263]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為5.10mm。
[0264](實(shí)施例35)
[0265]實(shí)施例27中，將凸部11變更為90°旋轉(zhuǎn)后的橢圓形，并變更為正方排列(圖22)。
[0266]橢圓的短徑為5mm，長徑為7.5mm，凸部間距P為9mm。
[0267]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.33mm。
[0268](實(shí)施例加)
[0269]實(shí)施例35中，將凸部間距P變更為10mm。
[0270]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.28mm。
[0271](實(shí)施例37)
[0272]實(shí)施例35中，將凸部間距P變更為12mm。
[0273]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.29mm。
[0274](實(shí)施例刺
[0275]實(shí)施例35中，將凸部間距P變更為14mm。
[0276]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.64_。
[0277]圖30表示實(shí)施例27?38的結(jié)果。
[0278]在凸部11是橢圓形的情況下，在凸部間距P成為橢圓形的短徑與長徑的平均值的約2倍的范圍內(nèi)剛性最大，在1.6?2.4倍的范圍內(nèi)得到良好的剛性效果。
[0279]另外，若橢圓的長徑與短徑的比變大，則最大撓曲量增加，而剛性效果變差，從而橢圓形的凸部11中，長徑優(yōu)選為短徑的1.5倍以下。
[0280]以下的實(shí)施例39?46中將凸部11的形狀變更為正方形。
[0281](實(shí)施例洲)
[0282]實(shí)施例5中，將凸部11的形狀變更為正方形，并變更為正方排列(圖23)。
[0283]正方形的對角線為5mm，凸部間距P為6mm。
[0284]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.22_。
[0285](實(shí)施例40)
[0286]實(shí)施例39中，將凸部間距P變更為8mm。
[0287]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為3.84_。
[0288](實(shí)施例41)
[0289]實(shí)施例39中，將凸部間距P變更為10mm。
[0290]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.00mm。
[0291](實(shí)施例42)
[0292]實(shí)施例39中，將凸部間距P變更為12mm。
[0293]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.43mm。
[0294]圖31表示實(shí)施例39?42的結(jié)果。
[0295]在凸部11的形狀是正方形的情況下，相對于正方形的對角線5mm而凸部間距P為7?1mm的范圍內(nèi)得到優(yōu)異的剛性效果。
[0296]在凸部11是正方形的情況下，凸部間距P優(yōu)選為正方形的對角線的1.4?2.0倍。
[0297](實(shí)施例43)
[0298]實(shí)施例39中，將凸部11的形狀設(shè)為45°旋轉(zhuǎn)后的正方形(圖24)，將排列設(shè)為正方排列，并將凸部間距P變更為6mm。
[0299]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.95_。
[0300](實(shí)施例44)
[0301]實(shí)施例43中，將凸部間距P變更為8mm。
[0302]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.07mm。
[0303](實(shí)施例45)
[0304]實(shí)施例43中，將凸部間距P變更為10mm。
[0305]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.11mm。
[0306](實(shí)施例46)
[0307]實(shí)施例43中，將凸部間距P變更為12mm。
[0308]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.49mm。
[0309]圖31表示實(shí)施例43?46的結(jié)果。
[0310]在凸部11的形狀是45°傾斜的正方形的情況下，相對于正方形的對角線5mm而凸部間距P為8?1mm的范圍內(nèi)得到優(yōu)異的剛性效果。
[0311]在凸部11的形狀是45°傾斜的正方形的情況下，凸部間距P優(yōu)選為正方形的對角線的1.6?2.0倍。
[0312]以下的實(shí)施例47?50中將凸部11的形狀變更為正六邊形。
[0313](實(shí)施例47)
[0314]實(shí)施例5中，將凸部11的形狀變更為正六邊形，并變更為正方排列(圖25)。
[0315]將正六邊形的外接圓設(shè)為5mm，凸部間距P為6mm。
[0316]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.90mm。
[0317](實(shí)施例48)
[0318]實(shí)施例47中，將凸部間距P變更為8mm。
[0319]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.03mm。
[0320](實(shí)施例49)
[0321]實(shí)施例47中，將凸部間距P變更為10mm。
[0322]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.06mm。
[0323](實(shí)施例5O)
[0324]實(shí)施例47中，將凸部間距P變更為12mm。
[0325]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.41mm。
[0326]圖32表示實(shí)施例47?50的結(jié)果。
[0327]在凸部11的形狀是正六邊形的情況下，相對于外接圓5mm而凸部間距P是8?12mm的范圍內(nèi)得到有效的剛性效果。
[0328]在凸部11的形狀是正六邊形的情況下，凸部間距P優(yōu)選為正六邊形的外接圓的
1.6 ?2.4 倍。
[0329]實(shí)施例51?64中，對于利用粘合劑3在凸部11的頂面部12粘合薄板2和表面材料I而成的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體6而言，根據(jù)以規(guī)則的間距P沿長度方向一列排列薄板2的凸部11而成的長條形狀(圖27)的三點(diǎn)彎曲進(jìn)行了評價(jià)。長條形狀全長是100mm，寬度與凸部間距P相同，作為三點(diǎn)彎曲的條件，支承間距離是80mm，負(fù)載是支承間中央的線負(fù)載，相對于寬度而為2N/mm。對于構(gòu)造體的撓曲量，對構(gòu)造體下面(薄板兩側(cè))的支點(diǎn)間中央部的最大撓曲量進(jìn)行測量。
[0330]構(gòu)成薄板2和表面材料I的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與實(shí)施例5相同。
[0331]構(gòu)成薄板2以及表面材料I的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層疊體是與實(shí)施例5相同的[0° /90° /0° ]的三層層疊體，對一層的厚度為0.1mm、凸部11的高度H為0.55mm、粘合劑3的厚度為0.1mm、且厚度1.25mm的構(gòu)造體的情況進(jìn)行研宄。
[0332]凸部11變更為直徑3mm的圓柱形。凸部間距P是4mm，寬度是相同的4mm，負(fù)載成為8N。
[0333]三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)所引起的構(gòu)造體的最大撓曲量成為3.13mm。
[0334](實(shí)施例52)
[0335]實(shí)施例51中，將凸部間距P以及寬度變更為6mm，將負(fù)載變更為12N。
[0336]三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)所引起的構(gòu)造體的最大撓曲量成為2.55mm。
[0337](實(shí)施例53)
[0338]實(shí)施例51中，將凸部間距P以及寬度變更為8mm，將負(fù)載變更為16N。
[0339]三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)所引起的構(gòu)造體的最大撓曲量成為2.68mm。
[0340](實(shí)施例54)
[0341]實(shí)施例51中，將凸部間距P以及寬度變更為10mm，將負(fù)載變更為20N。
[0342]三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)所引起的構(gòu)造體的最大撓曲量成為3.08mm。
[0343](實(shí)施例55)
[0344]實(shí)施例51中，將凸部11的直徑變更為5mm，將凸部間距P以及寬度變更為6mm，將負(fù)載變更為12N。
[0345]三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)所引起的構(gòu)造體的最大撓曲量成為4.02mm。
[0346](實(shí)施例56)
[0347]實(shí)施例55中，將凸部間距P以及寬度變更為8mm，將負(fù)載變更為16N。
[0348]三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)所引起的構(gòu)造體的最大撓曲量成為2.91mm。
[0349](實(shí)施例57)
[0350]實(shí)施例55中，將凸部間距P以及寬度變更為10mm，將負(fù)載變更為20N。
[0351]三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)所引起的構(gòu)造體的最大撓曲量成為2.85mm。
[0352](實(shí)施例郵
[0353]實(shí)施例55中，將凸部間距P以及寬度變更為12mm，將負(fù)載變更為24N。
[0354]三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)所引起的構(gòu)造體的最大撓曲量成為3.12mm。
[0355](實(shí)施例郵
[0356]實(shí)施例55中，將凸部間距P以及寬度變更為14mm，將負(fù)載變更為28N。
[0357]三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)所引起的構(gòu)造體的最大撓曲量成為3.44mm。
[0358](實(shí)施例60)
[0359]實(shí)施例60中，將凸部11的直徑變更為7mm，將凸部間距P以及寬度變更為8mm，將負(fù)載變更為16N。
[0360]三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)所引起的構(gòu)造體的最大撓曲量成為4.58mm。
[0361](實(shí)施例61)
[0362]實(shí)施例60中，將凸部間距P以及寬度變更為10mm，將負(fù)載變更為20N。
[0363]三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)所引起的構(gòu)造體的最大撓曲量成為3.29mm。
[0364](實(shí)施例62)
[0365]實(shí)施例60中，將凸部間距P以及寬度變更為12mm，將負(fù)載變更為24N。
[0366]三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)所引起的構(gòu)造體的最大撓曲量成為3.12mm。
[0367](實(shí)施例63)
[0368]實(shí)施例60中，將凸部間距P以及寬度變更為14mm，將負(fù)載變更為28N。
[0369]三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)所引起的構(gòu)造體的最大撓曲量成為3.18mm。
[0370](實(shí)施例M)
[0371]實(shí)施例60中，將凸部間距P以及寬度變更為16mm，將負(fù)載變更為32N。
[0372]三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)所引起的構(gòu)造體的最大撓曲量成為3.58mm。
[0373]圖33表示實(shí)施例51?64的結(jié)果。凸部11的大小是直徑3、5、7mm中任一個(gè)情況下，當(dāng)凸部間距P是直徑的約2倍時(shí)，構(gòu)造體的撓曲量均最小，在其前后的范圍內(nèi)得到良好的剛性效果。
[0374]S卩，由凸部尺寸與凸部間距P的比率來決定剛性效果。
[0375]另外，凸部11的直徑越小，最大撓曲量的最小值越低，從而提高剛性效果。
[0376]以下的實(shí)施例65?68中，將連接凸部11的頂面部12和基部14的連接面13的形狀設(shè)為圖4A的斜面形狀。
[0377](實(shí)施例65)
[0378]實(shí)施例5的薄板2中，將連接正方排列的凸部11的頂面部12和基部14的連接面13的、與基部14的連接部設(shè)為直徑5_的圓，將連接面13設(shè)為傾斜角60°的斜面，而凸部11的頂面部12的直徑變更為4.36mm。
[0379]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.05mm。
[0380](實(shí)施例66)
[0381]實(shí)施例65中，將凸部11與基部14的連接面13設(shè)為傾斜角45°的斜面，而凸部11的頂面部12的直徑變更為3.9_。
[0382]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.11mm。
[0383](實(shí)施例67)
[0384]實(shí)施例16的薄板2中，將連接±45°交錯(cuò)排列的凸部11的頂面部12和基部14的連接面13的、與基部14的連接部設(shè)為直徑5mm的圓，將連接面13設(shè)為傾斜角60°的斜面，而凸部11的頂面部12的直徑成為4.36mm。
[0385]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.09_。
[0386](實(shí)施例68)
[0387]實(shí)施例67中，將凸部11與基部14的連接面13設(shè)為傾斜角45°的斜面，而凸部11的頂面部12的直徑成為3.9_。
[0388]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.12mm。
[0389]圖34表示實(shí)施例65、66、67、68、以及凸部11的頂面部12與基部14的連接面13是圓筒形的實(shí)施例5、16的結(jié)果。
[0390]在正方排列和交錯(cuò)排列任一個(gè)排列中，連接凸部11的頂面部12和基部14的連接面13在斜面的情況下在圓筒形的情況下?lián)锨烤笾孪嗤?，得到相等的剛性?br> [0391]作為具有凸部11的薄板2的成形例，有對實(shí)施例1的預(yù)成型料層疊體進(jìn)行加熱沖壓的方法，但通過將凸部11的頂面部12和基部14的連接面13從圓筒形設(shè)為斜面，來減少預(yù)成型料層疊體因沖壓而延伸的比例，從而提高成形性。
[0392]此外，為了確保足夠的粘合面積，斜面的傾斜角優(yōu)選為45°以上。
[0393]以下的實(shí)施例69?74中，對長方排列的凸部11的排列間隔進(jìn)行研宄。
[0394](實(shí)施例69)
[0395]實(shí)施例7的薄板2中，將凸部11的排列設(shè)為圖35所示的長方排列、將Pl (長方排列中的凸部間距I)設(shè)為6mm、將P2(長方排列中的凸部間距2)設(shè)為10mm、將構(gòu)成薄板2以及表面材料I的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層疊的一層的厚度設(shè)為0.1_、將凸部11的高度H設(shè)為0.55mm，得到厚度1.25mm的構(gòu)造體。
[0396]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.16mm。
[0397](實(shí)施例70)
[0398]實(shí)施例69中，將Pl變更為8mm。
[0399]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.05_。
[0400](實(shí)施例71)
[0401]實(shí)施例69中，將Pl變更為12mm。
[0402]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.12mm。
[0403](實(shí)施例72)
[0404]實(shí)施例69中，將Pl變更為14mm。
[0405]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.21mm。
[0406](實(shí)施例73)
[0407]實(shí)施例69中，將Pl變更為16mm。
[0408]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.33mm。
[0409](實(shí)施例74)
[0410]實(shí)施例69中，將Pl變更為18mm。
[0411]通過與實(shí)施例2相同的彎曲試驗(yàn)，最大撓曲量成為4.41mm。
[0412]圖36表示實(shí)施例69?74、以及Pl與P2相同的1mm的正方排列的實(shí)施例7的結(jié)果O
[0413]實(shí)施例7的正方排列中剛性最高，在Pl為8?12mm的范圍內(nèi)也得到優(yōu)異的剛性。
[0414]長方排列中，分割為包括一個(gè)凸部11的大小相等的長方形時(shí)的長方形的長邊以及短邊是凸部11的尺寸的1.6倍以上且2.4倍以下，并且，短邊與長邊的比率優(yōu)選為I倍以上且1.25以下。
[0415]以上，對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的技術(shù)范圍不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，能夠改變各實(shí)施方式的構(gòu)成要素的組合、對各構(gòu)成要素施加各種變更、或刪除。
[0416]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0417]本發(fā)明涉及輕型性、薄壁性、以及剛性優(yōu)異的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體、使用該纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體的復(fù)合材料成形體、以及其制造方法，能夠廣泛用于運(yùn)動(dòng)或者娛樂用途至汽車或者飛機(jī)等工業(yè)用途、個(gè)人計(jì)算機(jī)等電氣電子設(shè)備、家電設(shè)備、以及醫(yī)療設(shè)備的機(jī)殼。
[0418]符號的說明
[0419]I一表面材料，2一薄板，3一粘合劑，4一樹脂構(gòu)造體，5一接合部，6—纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體，7—復(fù)合材料成形體，8—薄板用的下模具，9一凸部用的突起，10—凸條用的突起，11—凸部，12—頂面部，13—連接面，14—基部，15—凸條，16—凸條的上面，17—凸條的側(cè)面，18—前端部，19一凹陷，20—凸條的前端，21—凸條的凹陷，P—凸部的間距，A—纖維0°層疊方向，B—纖維90°層疊方向，Y—支承臺，Z—集中負(fù)載，Pl—長方排列中的凸部間距1，P2—長方排列中的凸部間距2，W1—凸部的尺寸，W2—凸條的尺寸，Gl —第一凸部的中心軸(第一凸部的重心的位置)，G2—第二凸部的中心軸(第二凸部的重心的位置)，H—凸部的高度，S—凸部的頂面部的面積，γ —基部與連接面所成的角度。
【權(quán)利要求】
1.一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體，其特征在于，具備: 薄板，其具有第一面和多個(gè)凸部，上述凸部具有頂面，并且在上述第一面上突出且規(guī)則地配置；以及 表面材料，其具有第二面，且以上述第二面與上述頂面接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體，其特征在于， 在上述多個(gè)凸部中的一個(gè)凸部中，上述凸部的頂面的形狀以及第一區(qū)域的形狀是從如下形狀中選擇的至少一種，其中上述第一區(qū)域是，由上述凸部的與上述第一面的分界線圍成: 正方形、長方形、菱形、三角形、五邊形、六邊形、圓形、橢圓形、圓角正方形、圓角長方形、圓角菱形、圓角三角形、圓角五邊形、以及圓角六邊形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體，其特征在于， 上述多個(gè)凸部具有第一凸部和第二凸部，其中有一個(gè)為上述第一凸部，與上述第一凸部相鄰的為上述第二凸部， 在上述第一面垂直的方向上，由上述第一凸部的中心軸和上述第二凸部的中心軸之間的間隔規(guī)定凸部間距， 上述凸部間距是上述第一區(qū)域的最小徑的1.6?2.4倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)中所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體，其特征在于， 在第二區(qū)域即規(guī)則地設(shè)有上述多個(gè)凸部的區(qū)域中，將上述第二區(qū)域的面積定義為α，將上述多個(gè)凸部的上述頂面的面積的合計(jì)定義為β，比β/α為5%以上且不足40%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)中所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體，其特征在于， 在上述多個(gè)凸部中的一個(gè)凸部中，上述凸部的頂面的面積是上述薄板的板厚的平方的5倍以上?不足500倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)中所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體，其特征在于， 上述多個(gè)凸部的高度是上述薄板的板厚的0.5倍以上且不足10倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6任一項(xiàng)中所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體，其特征在于， 上述薄板包含增強(qiáng)纖維， 上述多個(gè)凸部的排列包括從以下排列中選擇的至少一種排列: 相對于上述增強(qiáng)纖維的纖維的長度方向而在0°以及90°方向上排列的正方排列以及長方排列、或者上述多個(gè)凸部的排列方向相對于上述纖維的長度方向具有角度的交錯(cuò)排列。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7任一項(xiàng)中所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體，其特征在于， 在上述多個(gè)凸部的各凸部中，與上述頂面平行的方向的剖面中的最小值費(fèi)雷特直徑是上述薄板的板厚的3倍以上且不足30倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)中所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體，其特征在于， 在上述多個(gè)凸部的各個(gè)前端部具有凹狀的凹陷。
10.一種復(fù)合材料成形體，其特征在于，具備: 權(quán)利要求1?9任一項(xiàng)中所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體； 接合部，其填充在形成于上述薄板的端部與上述表面材料的端部之間的空間；以及 樹脂構(gòu)造體，其通過上述接合部而與上述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體接合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的復(fù)合材料成形體，其特征在于， 還具備凸條，該凸條在上述第一面上突出，且以包圍上述多個(gè)凸部的方式連續(xù)配置， 在由上述凸條、上述薄板的上述端部、以及上述表面材料的上述端部圍起的空間，填充有上述接合部。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的復(fù)合材料成形體，其特征在于， 具有粘合劑層，該粘合劑層設(shè)置在上述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體與上述樹脂構(gòu)造體接合的接合界面。
13.根據(jù)權(quán)利要求10?12任一項(xiàng)中所述的復(fù)合材料成形體，其特征在于， 上述樹脂構(gòu)造體包含熱塑性樹脂。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的復(fù)合材料成形體，其特征在于， 上述樹脂構(gòu)造體還包含玻璃纖維。
15.—種復(fù)合材料成形體的制造方法，其特征在于， 準(zhǔn)備包含增強(qiáng)纖維和熱固化性樹脂組成物的預(yù)成型料層疊體， 使用具有突起或者凹陷的模具來對上述預(yù)成型料層疊體進(jìn)行加熱加壓，從而制成具有多個(gè)凸部的薄板， 通過在上述薄板的上述凸部的頂面接合表面材料來制成纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體，將樹脂材料注入注射到上述薄板與上述表面材料之間，接合包含上述樹脂材料的樹脂構(gòu)造體和上述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)造體。
【文檔編號】B32B3/30GK104470715SQ201380037941
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月18日
【發(fā)明者】高野恒男, 風(fēng)早佑二, 西村光史, 前田明宏 申請人:三菱麗陽株式會(huì)社