片材以及棒状部件的制作方法

文档序号:16369952发布日期:2018-12-22 08:39阅读:159来源:国知局
片材以及棒状部件的制作方法

本发明涉及至少具有一个凸部的片材以及棒状部件。

背景技术

碳纤维复合材料,特别是碳纤维增强塑料(cfrp),由于其重量轻和强度高的特征,因此可以用于飞机、汽车、船舶、体育用品、风车叶片等部件和其他各种工业用途。另外,就碳纤维复合材料而言,基于构成碳纤维复合材料的碳纤维束的取向性而具有特征性的各向异性光泽,进一步通过对表面进行涂漆等处理,赋予其具有厚度的厚重外观,并且具有导电性、x射线透射性和电磁波屏蔽性等特性。通常,就碳纤维复合材料而言,以叠层板、蜂窝夹层板等形式用于各种工业用途。然而,由于其中大多数使用热固性树脂作为基质,为使其成形,可以使用像树脂的固化反应这样的成形时间相对较长,即以高压釜成形法所代表的不适合量产的方法。

另一方面,已经提出了许多以热塑性树脂为基质的复合材料及其成形品。例如,专利文献1所公开技术中,提出了一个方向上排列对齐的增强纤维和热塑性树脂制成的预浸料和使用该预浸料的结构材料。

另外,专利文献2记载一种树脂片材,其作为用于风车叶片的片材,是两面覆盖有增强纤维树脂片材的树脂片材,并且是在一侧的主表面上具有凸部的树脂片材。

先行技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第4324649号公报

专利文献2:日本特开2016-32929号公报



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题

但是,如专利文献2所记载的具有凸部的片材,在形成凸部时树脂组合物层和树脂浸渍纤维片材之间的粘合不充分,存在刚性和耐冲击性(耐冲击性)低下的问题。另外,专利文献2所记载的具有凸部的片材的可挠性低,与风车叶片等的曲面部分粘合时,存在凸部侧的纤维被强力牵引从而部件整体的刚性和耐冲击性降低的问题。

本发明的主要目的在于提供一种刚性和耐冲击性优异的片材及棒状部件。

解决技术问题的手段

本发明的第一片材,其为具有第一主表面以及第二主表面的片材,所述第二主表面具有至少一个凸部,

所述片材具有:

构成所述第一主表面的第一树脂浸渍纤维片材,

构成所述第二主表面的第二树脂浸渍纤维片材,以及

填充于所述第一树脂浸渍纤维片材和所述第二树脂浸渍纤维片材之间的树脂组合物层。

所述第一片材,优选:所述第一树脂浸渍纤维片材和第二树脂浸渍纤维片材所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度比所述树脂组合物层中所含有的树脂的该熔融粘度低。

所述第一片材优选:所述第一树脂浸渍纤维片材和第二树脂浸渍纤维片材中所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度比所述树脂组合物层中所含有的树脂的该熔融粘度低300pa·s以上。

所述第一片材,优选:所述凸部形成为沿第一方向延伸的线状,

所述第一树脂浸渍纤维片材含有:

沿所述第一方向延伸的第一纤维,以及

沿与所述第一方向不同的第二方向延伸的第二纤维,

所述第一纤维的纤维密度比所述第二纤维的纤维密度高。

所述第一片材,优选:将所述第一纤维的纤维密度设为a,将所述第二纤维的纤维密度设为b时,1.1≤a/b≤9.0。

所述各第一片材,优选:所述第二方向垂直于所述第一方向。

所述各第一片材,优选:,所述第一树脂浸渍纤维片材和第二树脂浸渍纤维片材中所含有选自聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯共聚物、尼龙树脂、聚甲基丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂和聚碳酸酯树脂中的至少一种树脂,

所述树脂组合物层中所含有的树脂含有选自聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯共聚物、尼龙树脂、聚甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂和聚氯乙烯树脂中的至少一种树脂。

所述各第一片材,优选:所述第二树脂浸渍纤维片材含有沿所述第一方向延伸的纤维。

所述各第一片材,优选:所述第二树脂浸渍纤维片材含有沿所述第二方向延伸的纤维。

所述各第一片材,优选具有透光性。

所述各第一片材,优选所述树脂组合物层含有纤维。

所述各第一片材,优选所述第一树脂浸渍纤维片材和第二树脂浸渍纤维片材含有热塑性树脂。

所述各第一片材,优选所述树脂组合物层的至少位于所述凸部内的部分为发泡体。

本发明的第二片材,其为具有第一主表面以及第二主表面的片材,所述第二主表面多个凸部。本发明的片材,其具有第一树脂浸渍纤维片材、第二树脂浸渍纤维片材以及树脂组合物层。第一树脂浸渍纤维片材构成了第一主表面。第二树脂浸渍纤维片材构成了第二主表面。树脂组合物层填充于第一树脂浸渍纤维片材和第二树脂浸渍纤维片材之间。第一树脂浸渍纤维片材以及第二树脂浸渍纤维片材所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度比树脂组合物层中所含有的树脂的该熔融粘度低。

需要说明的是,本发明中“树脂组合物”为含有树脂单体的物质。

本发明的第二片材,优选:第一树脂浸渍纤维片材和第二树脂浸渍纤维片材所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度比树脂组合物层中所含有的树脂的该熔融粘度低300pa·s以上。

本发明的第二片材,优选:第一树脂浸渍纤维片材和第二树脂浸渍纤维片材中所含有的树脂含有选自聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯共聚物、尼龙树脂、聚甲基丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂和聚碳酸酯树脂中的至少一种树脂。树脂组合物层中所含有的树脂含有选自聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯共聚物、尼龙树脂、聚甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂和聚氯乙烯树脂中的至少一种树脂。

本发明的第二片材,优选第一树脂浸渍纤维片材含有沿相互不同的方向延伸的多个纤维。

本发明的第二片材,优选:凸部由沿第一方向延伸的线状凸部构成,第二树脂浸渍纤维片材含有沿第一方向延伸的多个纤维。

本发明的第二片材,优选:第二树脂浸渍纤维片材所含有的纤维沿第一方向进行了延伸。

本发明的第二片材,优选:第一树脂浸渍纤维片材、第二树脂浸渍纤维片材以及树脂组合物层分别具有透光性。

需要说明的是,在本发明中,“具有透光性”指可见波长区域(450nm~650nm)的平均透光率为30%以上。

本发明的第二片材,优选:树脂组合物层含有纤维。

本发明的第二片材,优选:凸部由沿第一方向延伸的线状凸部构成,本发明的片材,在第一方向相邻的线状凸部间,进一步具有发泡体,并使其与两个线状凸部相接而配置。

本发明的第二片材,优选发泡体具有独立气泡。

本发明的第二片材,优选:发泡体包含选自聚乙烯发泡体、聚丙烯发泡体、聚苯乙烯发泡体、聚氨酯发泡体和聚丙烯酸发泡体中的至少一种树脂。

本发明的第二片材,树脂组合物层可以在位于凸部内的部分具有空腔。

本发明的第二片材,凸部由沿第一方向延伸的线状凸部构成,空腔可具有沿第一方向延伸的细长形状。

本发明的第二片材,可以设置空腔,使其从线状凸部的第一方向上从一侧的端部贯穿至另一侧的端部。

本发明的第二片材,在平面图中,凸部可以设置成格子状。

本发明的第二片材,其可以具有可挠性。

本发明的第二片材,其中,第一树脂浸渍纤维片材以及第二树脂浸渍纤维片材可以含有热塑性树脂。

本发明的第二片材,优选:树脂组合物层中至少位于凸部内的部分为发泡体。

本发明的第二片材,可以为防漏板、风车叶片或船舶用结构部件。

具有所述专利文献2所记载的凸部的片材,根据用途,可能需要能够卷绕。例如,若片材可以卷绕,可以将片材在进行了卷绕状态下使用、保存和收纳。本发明的第三片材的主要目的在于提供一种沿第一方向具有高刚性且能够卷绕的片材。

本发明的第三片材是具有第一主表面以及第二主表面的片材,所述第二主表面沿第一方向延伸的多个线状凸部。本发明的片材具有第一树脂浸渍纤维片材、第二树脂浸渍纤维片材以及树脂组合物层。第一树脂浸渍纤维片材构成第一主表面。第二树脂浸渍纤维片材构成第二主表面。树脂组合物层填充于第一树脂浸渍纤维片材和第二树脂浸渍纤维片材之间。第一树脂浸渍纤维片材含有第一纤维和第二纤维。第一纤维沿第一方向延伸。第二纤维沿与第一方向不同的第二方向延伸。第一纤维的纤维密度高于第二纤维的纤维密度。

就本发明的第三片材而言,将第一纤维的纤维密度设为a,第二纤维的纤维密度设为b时,优选1.1≤a/b≤9.0。

需要说明的是,在本发明中,“树脂组合物”含有树脂单体。

本发明的第三片材,优选第一树脂浸渍纤维片材由浸渍了树脂的单向织物、平纹织物、斜纹织物和缎纹织物中的任何一种构成。

本发明的第三片材,优选第二方向垂直于第一方向。

本发明的第三片材,优选第二树脂浸渍纤维片材含有沿第一方向延伸的纤维。

本发明的第三片材,优选第二树脂浸渍纤维片材由浸渍了树脂的单向织物构成。

本发明的第三片材,优选第二树脂浸渍纤维片材含有沿第二方向延伸的纤维。

本发明的第三片材,优选第一树脂浸渍纤维片材和第二树脂浸渍纤维片材中所含有的树脂含有选自聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯共聚物、尼龙树脂、聚甲基丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂和聚碳酸酯树脂中的至少一种树脂,树脂组合物层中所含有的树脂含有选自聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯共聚物、尼龙树脂、聚甲基丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂和聚碳酸酯树脂中的至少一种树脂。

本发明的第三片材优选具有透光性。

需要说明的是,本发明中,“具有透光性”指可见波长区域(450nm~650nm)的平均透过率为30%以上。

本发明的第三片材优选树脂组合物层含有纤维。

本发明的第三片材优选第一树脂浸渍纤维片材和第二树脂浸渍纤维片材含有热塑性树脂。

本发明的第三片材,优选树脂组合物层中至少位于线状凸部内的部分为发泡体。

本发明的第三片材可以为防漏板。

作为增强树脂片材的方法,如所述专利文献1中所记载的,考虑将棒状梁粘合至树脂片材上,来代替在树脂片材的一个主表面上设置线状凸部。可作为这种梁使用的棒状部件,有时需要高耐冲击性。

本发明的棒状部件的主要目的在于提供一种具有优异耐冲击性的棒状部件。

本发明的棒状部件具有棒状主体和树脂浸渍纤维片材。主体在侧面具有设置面。主体包含树脂组合物。树脂浸渍纤维片材与所述主体的侧面中的除所述设置面以外的部分中的至少一部分粘合。树脂浸渍纤维片材中所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度比主体中所含有的树脂的该熔融粘度低。

需要说明的是,本发明中,“树脂组合物”含有树脂单体。

本发明的棒状部件,优选树脂浸渍纤维片材中所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度比主体中所含有的树脂的该熔融粘度低300pa·s以上。

就本发明的棒状部件而言,树脂浸渍纤维片材与主体的侧面中的除设置面以外的部分整体进行了粘合。

本发明的棒状部件优选:主体为横截面为矩形的棱柱,树脂浸渍纤维片材与所述主体的四个侧面中除构成所述设置面的侧面以外的三个侧面进行了粘接。该情况下,优选1片树脂浸渍纤维片材横跨三个侧面进行了粘合。

就本发明的棒状部件而言,主体的横截面形状为半球形,树脂浸渍纤维片材可以与主体的侧面中的除设置面以外的部分进行了粘合。该情况下,优选树脂浸渍纤维片材从沿主体延伸的方向观察时,与宽度方向上横跨一侧部分和另一侧部分从主体顶部进行了粘合。

本发明的棒状部件,优选树脂浸渍纤维片材中所含有的树脂含有选自聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯共聚物、尼龙树脂、聚甲基丙烯酸树脂、及聚碳酸酯树脂中的至少一种树脂。主体中所含有的树脂含有选自聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯共聚物、尼龙树脂、聚甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂和聚氯乙烯树脂中的至少一种树脂。

本发明的棒状部件,优选树脂浸渍纤维片材含有沿沿着主体延伸的方向进行延伸的多个纤维。

就本发明的棒状部件而言,树脂浸渍纤维片材以及主体可以分别具有透光性。

需要说明的是,本发明中,“具有透光性”指可见光波长区域(450nm~650nm)的平均透光率为30%以上。

本发明的棒状部件优选主体含有纤维。

本发明的棒状部件可以具有空腔。该情况下,优选空腔在沿主体延伸的方向上具有进行延伸的细长形状。可以对空腔进行设置,使其在主体的延伸方向上从一侧的端部贯穿至另一侧的端部。

本发明的棒状部件优选树脂浸渍纤维片材含有热塑性树脂。

就本发明的棒状部件而言,主体可以是发泡体。

本发明的棒状部件可以是梁。

发明的效果

根据本发明,可以提供一种刚性或者耐冲击性优异的片材。

附图说明

图1:本发明的片材的第一实施方式的示意性立体图。

图2:沿图1的线ii-ii的示意性截面图。

图3:本发明的片材的第二实施方式的示意性立体图。

图4:沿图3的线iv-iv的示意性截面图。

图5:本发明的片材的第三实施方式的示意性平面图。

图6:本发明的片材的第四实施方式的示意性立体图。

图7:沿图6的线vii-vii的示意性截面图。

图8:本发明的片材的第五实施方式的示意性立体图。

图9:沿图8的线ix-ix的示意性截面图。

图10:本发明的棒状部件的第一实施方式的示意性立体图。

图11:沿图10的线ii-ii的示意性立体图。

图12:本发明的棒状部件的第二实施方式的示意性立体图。

图13:本发明的棒状部件的第三实施方式的示意性立体图。

图14:本发明的棒状部件的第四实施方式的示意性立体图。

图15:沿图5的线vi-vi的示意性截面图。

图16:本发明的棒状部件的第五实施方式的示意性立体图。

图17:沿图7的线viii-viii的示意性截面图。

符号说明

·图1~图9

1、1a、1b、1c、1d片材

1a第一主表面

1b第二主表面

2凸部

3发泡体

4空腔

11第一树脂浸渍纤维片材

12第二树脂浸渍纤维片材

13树脂组合物层

·图10~图17

1a、1b、1c:棒状部件

10:主体

10a:空腔

11:设置面

12:第一侧面

13:第二侧面

14:第三侧面

20:树脂浸渍纤维片材

具体实施方式

a.片材

以下,对本发明的片材的优选实施方式的一个例子进行说明。但以下实施方式仅是示例。本发明并未受以下实施方式的任何限定。

另外,在以下各实施方式等进行参照的各附图中,实质上具有相同功能的部件以相同符号表示,有时省略其说明。另外,在实施方式等中参考的附图是示意性记载的附图。在图上绘制的物体的尺寸比例等可能与实际物体的尺寸比例不同。在附图之间,物体的尺寸比例等也可能不同。具体的物体的尺寸比例等应该参考以下说明判断。

<1.第一实施方式>

图1是本发明的片材的第一实施方式的示意性立体图。图2是沿图1的线ii-ii的示意性截面图。

图1以及图2所显示的片材1,例如,是可以作为防漏板等使用的片材。

片材1具有第一主表面1a和第二主表面1b。第一主表面1a平坦地设置,另一方面第二主表面1b具有多个凸部2。多个凸部2是分别沿y轴方向延伸的线状凸部。多个凸部2分别设置于y轴方向上,且从第二主表面1b的一侧的端部到另一侧的端部。因此,片材1在y轴方向上实际不具有可挠性,在y轴方向上具有高刚性。一方面,片材1在垂直于y轴方向的x轴方向上具有可挠性。因此,片材1可以以沿y轴方向延伸的轴为中心进行卷绕。因此,片材1例如可以在进行了卷绕状态下保存。

如图2所示,片材1具有第一树脂浸渍纤维片材11、第二树脂浸渍纤维片材12、及树脂组合物层13。第一树脂浸渍纤维片材11构成第一主表面1a。第二树脂浸渍纤维片材12构成第二主表面1b。树脂组合物层13设置于第一树脂浸渍纤维片材11和第二树脂浸渍纤维片材12之间。树脂组合物层13填充于第一树脂浸渍纤维片材11和第二树脂浸渍纤维片材12之间。即,本实施方式中,第一树脂浸渍纤维片材11和第二树脂浸渍纤维片材12之间实际上不存在空隙。以下,对各部件进行详细说明。

<1-1.第一树脂浸渍纤维片材11>

第一树脂浸渍纤维片材11是浸渍有树脂的纤维片材。第一树脂浸渍纤维片材11的纤维片材只要含有纤维的片材即可,并未特别限定。

第一树脂浸渍纤维片材11的纤维片材所含的纤维,并未特别限定,可列举:碳纤维、玻璃纤维、聚酯纤维、尼龙纤维等,从片材的刚性的观点出发,优选使用碳纤维。

第一树脂浸渍纤维片材11的纤维片材,例如,可以是纺织物(纺布)、无纺布、纤维束。其中,从提高刚性的观点出发,优选纺织物。纺织物没有特别限定,例如也可以是平纹编织、斜纹编织、缎纹编织、单向编织等。

所述纤维束或纺织物使用的纤维的平均纤维直径优选为6μm以上,更优选为27μm以下。所述平均纤维直径可以通过对任意十处以上的纤维直径(最大直径)进行平均而求得。

所述纤维束和纺织物使用的纤维根数没有特别限制。所述纤维束中的纤维根数优选为1000根以上,优选50000根以下。所述纤维束的材料是碳纤维时,所述纤维束中的纤维根数优选1000根以上,优选50000根以下,所述纤维束的材料是玻璃纤维时,所述纤维束中的纤维根数优选为1000根以上,优选20000根以下。

作为纤维片材的性能指标之一,可列举单位面积(通常为1m见方)对应的重量,其性能表现为单位面积质量。纤维片材的单位面积重量优选为100g/m2以上,优选为400g/m2以下。单位面积重量在所述下限以上时,纤维束的强度进一步提高。单位面积重量在所述上限以下时,树脂的浸渍性进一步提高。

对构成纤维束的各纤维和纺织物施加张力。对纤维施加张力时,纤维之间的距离村长缩小倾向。因此,优选对纤维束的纤维间的距离进行加宽的处理。所述纤维束,优选含有对纤维之间的距离进行了加宽的间隔物粒子。如上所述,通过对纤维间的距离进行加宽,即使对其施加较高张力,由于预先使纤维之间的距离扩大,因此树脂的浸渍变得容易。另外,即使赋予纤维的张力,纤维间的距离也不易变窄。

所述间隔物粒子的材料没有特别限制。所述间隔物粒子的材料优选为不会由于在浸渍期间的温度或压力而使间隔物粒子过度变形的材料。

作为所述间隔物粒子的材料,优选萘并嗪树脂。萘并嗪树脂容易发生碳化,即使在施加高温和压力时也不易过度软化。因此,能够充分确保纤维间的距离,从而进一步提高树脂的浸渍性。

作为所述间隔物粒子的材料,优选萘并嗪树脂粒子或无机粒子。所述间隔物粒子优选无机粒子,更加优选除了金属粒子以外的无机粒子。关于所述无机粒子,可以对胶体状态下的无机粒子分散液进行盐析等处理,使粒子凝聚,从而将其调节适合作为间隔物的尺寸的粒子。

从提高片材1在y轴方向上的刚性的观点出发,第一树脂浸渍纤维片材11的纤维片材,优选含有沿作为凸部2延伸方向的y轴方向进行延伸的多个纤维。第一树脂浸渍纤维片材11的纤维片材所含有的纤维优选沿作为凸部2延伸方向的y轴方向进行延伸。

从提高片材1的x轴方向以及y轴方向各自方向上的强度的观点出发,第一树脂浸渍纤维片材11优选含有沿彼此不同的方向延伸的多个纤维。例如,第一树脂浸渍纤维片材11优选含有沿x轴方向进行延伸的多个纤维以及沿y轴方向进行延伸的多个纤维。

第一树脂浸渍纤维片材11所浸渍的树脂,虽然没有特别限定,但可以为热固化性树脂的固化物或热塑性树脂。其中,第一树脂浸渍纤维片材11所浸渍的树脂优选为热塑性树脂。通过第一树脂浸渍纤维片材11所浸渍的树脂由热塑性树脂构成,有能够提高耐冲击性的倾向。

第一树脂浸渍纤维片材11所浸渍的树脂为热固化性树脂的固化物时,第一树脂浸渍纤维片材11所浸渍的树脂,例如优选使用聚氨酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂等树脂。第一树脂浸渍纤维片材11所浸渍的树脂为热塑性性树脂时,第一树脂浸渍纤维片材11所浸渍的树脂,例如,可列举:聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚丙烯共聚物、尼龙树脂、聚甲基丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂以及聚碳酸酯树脂等树脂,优选使用聚丙烯树脂或聚丙烯共聚物。作为第一树脂浸渍纤维片材11所浸渍的树脂,这些树脂可以单独使用1种,也可以多种树脂混合使用。

<1-2.第二树脂浸渍纤维片材12>

第二树脂浸渍纤维片材12是浸渍树脂的纤维片材。第二树脂浸渍纤维片材12的纤维片材为含有纤维的片材即可,没有特别限定。

第二树脂浸渍纤维片材12的纤维片材所含有的纤维,没有特别限定,可列举:碳纤维、玻璃纤维、聚酯纤维、尼龙纤维等,从片材的刚性的观点出发,优选使用碳纤维。

第二树脂浸渍纤维片材12的纤维片材,例如,可以是纺织物(纺布)、无纺布、纤维束。其中,从提高刚性的观点出发,优选纺织物。纺织物并未特别限定,例如也可以是平纹编织、斜纹编织、缎纹编织、单向编织等。

其他,例如,关于用于树脂束和纺织物的纤维,其物性、纤维片材的物性以及间隔物粒子等,和第一树脂浸渍纤维片材11相同。

关于片材1的制备方法,后文详细介绍。例如,通过压制成形制造片材1的情况下,第二树脂浸渍纤维片材12优选单向织物,其具有沿作为线状凸部12延伸的方向的y轴方向进行延伸的纤维。在该情况下,作为单向织物中少量使用的纬纱,优选使用包含热塑性树脂的纤维,例如包含聚乙烯纤维、聚丙烯纤维等热塑性树脂的纤维。当使用以这些树脂作为纬纱的单向织物时,在进行热压成形时单向织物容易变形。因此,可以容易地进行压制成形。例如,通过挤出成形制造片材1的情况下,第二树脂浸渍纤维片材12可以是单向织物,也可以是具有沿x轴方向进行延伸的纤维的平纹织物、斜纹织物、缎纹织物等。

从进一步提高片材1的y轴方向的刚性的观点出发,第二树脂浸渍纤维片材12的纤维片材优选含有多个纤维,其沿作为凸部2延伸方向的y轴方向进行延伸。第二树脂浸渍纤维片材12的纤维片材中所含有的纤维优选沿作为凸部2的延伸方向的y轴方向进行延伸。

从进一步提高片材1的x轴方向以及y轴方向各自方向的强度的观点出发,第二树脂浸渍纤维片材12优选含有沿不同方向延伸的多个纤维。例如,第二树脂浸渍纤维片材12优选含有沿x轴方向进行延伸的多个纤维以及沿y轴方向进行延伸的多个纤维。

当然,从提高片材1的x轴方向的可挠性的观点出发,第二树脂浸渍纤维片材12优选含有沿y轴方向进行延伸的纤维。更加优选第二树脂浸渍纤维片材12所含有的纤维沿y轴方向进行延伸。更加优选,第二树脂浸渍纤维片材12为例如具有沿y轴方向进行延伸的多个纤维束的单向织物。

第二树脂浸渍纤维片材12所含有的纤维,并未特别限定,但可以为玻璃纤维、碳纤维等。

第二树脂浸渍纤维片材12所浸渍的树脂,没有特别限定,例如可以是热固化性树脂的固化物或热塑性树脂。其中,第二树脂浸渍纤维片材12所浸渍的树脂优选为热塑性树脂。由于使第二树脂浸渍纤维片材12所浸渍的树脂由热塑性树脂构成,耐冲击性得到提高。

第二树脂浸渍纤维片材12所浸渍的树脂为热固化性树脂的固化物时,第二树脂浸渍纤维片材12所浸渍的树脂例如,优选使用聚氨酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂等树脂。第二树脂浸渍纤维片材12所浸渍的树脂为热塑性树脂时,第二树脂浸渍纤维片材12所浸渍的树脂例如,优选使用聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、尼龙树脂、聚甲基丙烯酸树脂等。作为第二树脂浸渍纤维片材12所浸渍的树脂,这些树脂可单独使用一种,也可混合使用多种。

<1-3.树脂组合物层13>

树脂组合物层13填充于第一树脂浸渍纤维片材11和第二树脂浸渍纤维片材12之间。树脂组合物层13分别与第一树脂浸渍纤维片材11和第二树脂浸渍纤维片材12粘合。树脂组合物层13可以仅由树脂构成,也可以为包含含有纤维、填料等的树脂组合物。树脂组合物层13由于含有纤维、填料等,可以赋予树脂组合物层13各种功能。例如,通过使树脂组合物层13中包含短切纤维等,可以提高树脂组合物层13的强度,从而提高片材1的强度。例如,通过在树脂组合物层13中含有沿随机方向延伸的多个纤维,可以提高片材1在x轴方向和y轴方向这两个方向上的刚性。需要说明的是,短切纤维,例如,可以使对树脂浸渍纤维片材11和树脂浸渍纤维片材12的边料进行细致地粉碎时而得到。

树脂组合物层13中包含的纤维,没有特别限定,例如,可以是聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚丙烯共聚物、尼龙树脂、聚甲基丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂,从耐冲击性的观点出发,优选聚丙烯树脂或聚丙烯共聚物。作为树脂组合物层13中包含的树脂,这些树脂可单独使用一种,也可混合使用多种。

树脂组合物层13可以仅设置于凸部2的内部,除凸部2的内部,在x轴方向上相邻的凸部2之间,也可以设置于第一树脂浸渍纤维片材11和第二树脂浸渍纤维片材12之间。即,在x轴方向上相邻的凸部2之间,第一树脂浸渍纤维片材11和第二树脂浸渍纤维片材12可以接触,树脂组合物层13可以介于第一树脂浸渍纤维片材11和第二树脂浸渍纤维片材12之间。

所述第一树脂浸渍纤维片材11、第二树脂浸渍纤维片材12以及树脂组合物层13可以分别具有透光性。该情况下,可以得到具有透光性的片材1。具有透光性的片材1,例如适用于需要采光的地方等。

<1-4.片材1的制造方法>

片材1可以通过各种方法制造。例如,就片材1而言,可以如下制造片材1:对用于构成第一树脂浸渍纤维片材11和树脂组合物层13的树脂片材以及第二树脂浸渍纤维片材12进行了叠层,并在该状态下进行热压而得到。另外,可以使用挤出机对树脂组合物层13进行挤出成为片材,并夹入于第一树脂浸渍纤维片材11、和第二树脂浸渍纤维片材12之间,制造叠层体。通过热压法、挤出成形法等制造片材1时,需要使用于形成树脂组合物层13的树脂片材暂时熔化,因此需要将其加热至树脂片材熔化的温度以上。树脂片材处于熔融状态的温度根据树脂片材的材料不同而不同,但通常优选在成形时加热至250℃左右。

<1-5.特征>

在上述的片材中,例如,在凸部内产生空隙,树脂浸渍的纤维片材与树脂组合物层之间的密合性较低时,有时得到的片材的耐冲击性可能降低。对此,本实施方式的片材如下构成。

此处,本实施方式中,优选第一树脂浸渍纤维片材11以及第二树脂浸渍纤维片材12所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度低于树脂组合物层13所含有的树脂的该熔融粘度(在250℃,剪切速度100s-1下的熔融粘度)。该情况下,可以提高树脂浸渍纤维片材11、树脂浸渍纤维片材12和树脂组合物层13的密合性,并且,使树脂组合物层13内的空隙等难以产生。因此,可以实现耐冲击性优异的片材1。

从进一步提高片材1的耐冲击性的观点出发,优选第一树脂浸渍纤维片材11以及第二树脂浸渍纤维片材12中所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度比树脂组合物层13所含有的树脂的该熔融粘度低300pa·s以上,更加优选低500pa·s以上。但第一树脂浸渍纤维片材11以及第二树脂浸渍纤维片材12中所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度比与树脂组合物层13所含有的树脂的该熔融粘度相比过低时,制造的片材1的耐冲击性可能降低。因此,第一树脂浸渍纤维片材11以及第二树脂浸渍纤维片材12中所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度优选为100pa·s以上,更加优选200pa·s以上。另一方面,上限优选600pa·s以上,优选400pa·s以下,更加优选300pa·s以下。

另外,树脂组合物层13所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度优选为400pa·s以上,更加优选为800pa·s以上。另一方面,上限优选为3000pa·s以下,更加优选2000pa·s以下,进一步优选1500pa·s以下。

如上所述,使第一树脂浸渍纤维片材11以及第二树脂浸渍纤维片材12中所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度比树脂组合物层13所含有的树脂的该熔融粘度低,例如,可以如下操作。即,可以通过分别将具有数均分子量较高的聚丙烯和具有数均分子量较低的聚丙烯用于浸渍树脂片材和树脂组合物层,实现上述目的。

更具体而言,作为第一树脂浸渍纤维片材11以及第二树脂浸渍纤维片材12所含有的树脂,可列举primepolymer株式会社制造的聚丙烯j106g(在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度为200pa·s)等。

另外,作为树脂组合物层13所含有的具体树脂,可列举primepolymer株式会社制造的聚丙烯j111g(在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度为1000pa·s)等。

在第一实施方式中,将第一纤维设为纤维密度为100g/m2的碳纤维,将第二纤维设为纤维密度为20g/m2的碳纤维,并且,使用浸渍有primepolymer株式会社制造的聚丙烯j106g的第一树脂浸渍纤维片材11以及第二树脂浸渍纤维片材12,以及包含由primepolymer株式会社制造的聚丙烯j111g的树脂组合物层13制造图1所示的片材。结果,明显具有优异的刚性以及耐冲击性。

另外,本发明中,通过使多个线状凸部2(肋等)平行(包括大致平行),可以提高该方向上的强度。但线状凸部的数量可以为1。即,根据情况不同,在只具有一个线状凸部2的情况下,可以作为条状物展开应用。在该情况下,可以对具有多个线状凸部2的纤维增强片材进行切割,得到具有一个线性凸部2的纤维增强片材。即使为具有一个线状凸部2的片材时,通过使树脂或粘合剂浸渍于所述未浸渍树脂纤维束或者所述部分浸渍树脂纤维束,可以将片材牢固地附着于其他条状物上(金属条、纤维增强塑料条等)上使用。另外,凸部2并非一定是线状,可以不是线状,可以是块状。

<1-6.用途>

所述片材1,在各种用途中,可以安装于安装对象上使用。作为所述片材1的用途,可列举:风车叶片、飞机、船舶、车辆、土木工程建筑的地板、屋顶材料、管道等。所述片材1适宜作为风车叶片用以及船舶用的增强材料。另外,所述片材可以作为防漏板及天然气管道的增强部件使用。

(风车叶片)

从耐冲击性以及刚性的观点出发,所述片材1优选用于风车叶片。作为风车叶片的优选方式,具有风车叶片主体以及由所述片材1形成的纤维树脂部。即,就该风车叶片而言,将所述纤维树脂部安装于所述风车叶片主体的表面上。从有效地抑制所述纤维树脂部脱离的观点出发,就上述风车叶片而言,为了使所述片材1和风车叶片主体粘合,通过粘合剂或树脂将片材1安装于所述风车叶片主体的表面上。

(船舶用部件)

作为加强船体(壳体,hull)的结构使用帽形结构。就帽形结构而言,是在构成船体的外板上,将多个具有矩形横截面的突起设置成一体的结构。对于这种船,由于能够通过其外板和突起部之间的连接部分的加强,以及通过在船的底部使用该片材,可以长时间地维持稳定的强度,故优选。

<2.第二实施方式>

然后,参照图3和图4对本发明所涉及的片材的第二实施方式进行说明。图3是第二实施方式的片材的示意性立体图。图4是沿图3的线iv-iv的示意性截面图。但是,在下文主中,将主要对与第一实施方式的不同点进行说明。因此,如无特别说明,将省略对与第一实施方式相同的结构的说明。关于该点,下文所述第三~第七实施方式也相同。

就第一实施方式而言,以x轴方向上相邻的凸部2之间的空间为例进行说明。对此,如图3以及图4所示,第二实施方式的片材1a,在x轴方向上相邻的凸部2之间,设置有发泡体3,使其与凸部2分别相接触。通过设置发泡体3,可以提高片材1a的刚性。

发泡体3可以具有连续气泡,但优选具有独立气泡。通过设置具有独立气泡的发泡体3,可以实现与水相比比重较小的片材1a。发泡体3的孔隙率例如优选为20体积%~95体积%,更优选为40体积%~85体积%。如果发泡体3的孔隙率太高,耐冲击性可能不会充分提高。另一方面,若发泡体3的孔隙率太低,比重降低不充分,可能无法给成形体提供足够的浮力。

虽然发泡体3的材料没有特别限制,发泡体3优选含有选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸等树脂中的至少一种树脂。

在本实施方式中,由于发泡体3具有独立气泡,因此水分难以渗透到发泡体3中。本实施方式的片材1a可以在水上或水中使用。例如,片材1a也可以用作自立式防漏板。

需要说明的是,发泡体3可以与凸部2粘合,可以不粘合。发泡体3也可以与x轴方向上相邻的凸部2之间的凹部嵌合。

在本实施方式中,就矩形横截面的发泡体3的表面及矩形横截面的凸部2的表面齐平的例子进行说明。但是,对于该技术方案,本发明中并未特别限定。例如,矩形横截面的凸部2的表面可以比矩形横截面的发泡体3的表面向z轴方向突出,也可以位于第一主表面1a侧。

<3.第三实施方式>

图5是本发明的片材的第三实施方式的示意性平面图。

第一实施方式中,对凸部2为线状凸部的例子进行说明。但是,本发明对该技术方案并未限定。就图5所示片材1b而言,凸部2可以设置为格子状。通过将凸部2设置为格子状,可以提高x轴方向上的强度以及y轴方向上的强度这两者。因此,可以实现具有高刚性的片材1b。

<4.第四实施方式>

图6是本发明的片材的第四实施方式的示意性立体图。图7是沿图6的线vii-vii的示意性截面图。

第一实施方式中,对树脂组合物层13填充于凸部2的例子进行说明。即,对凸部2的内部由树脂组合物层13填实的例子进行了说明。但是,本发明并未限定于该技术方案。例如,如图6以及图7所示,凸部2内可以具有位于树脂组合物层13内的空腔4。本实施方式的片材1c中,空腔4具有沿作为凸部2延伸的方向的y轴方向进行延伸的细长形状。具体而言,空腔4从沿y轴方向延伸的线状凸部2的y轴方向的一侧端贯穿至另一端侧而设置。

如本实施方式,通过设置空腔4,可以减轻片材1c的比重。因此,例如,易于将片材1c用作自立式防漏板。另外,可以提高片材1c的整体的隔热性能。此外,可以提高片材1c的透光率。

需要说明的是,在树脂组合物层13中可以具有间隔形成空腔4的筒。

空腔4的形状没有特别限制。空腔4可以是例如横截面形状为圆形、椭圆形、椭圆形、三角形、四角形、多边形等的空腔。另外,空腔4未必需一定到达至凸部2的端面。空腔4的y轴方向的两个端部可以被树脂组合物层13封闭。

需要说明的是,具有空腔4的片材1c,例如将叠层有第一树脂浸渍纤维片材11、多张树脂片材、第二树脂浸渍纤维片材12的叠层体通过挤出成形时,将管设置于多枚树脂片材之间进行成形。另外,例如,可以对第一树脂浸渍纤维片材11、树脂片材、第二树脂浸渍纤维片材12的叠层体进行压制后,分离压模,加宽第一树脂浸渍纤维片材11和第二树脂浸渍纤维片材12之间的距离,形成片材1c。

<5.第五实施方式>

图8是本发明的片材的第五实施方式的示意性立体图。图9是沿图8的线ix-ix的示意性截面图。

如图8和9所示,本实施方式的片材1d中,树脂组合物层13的至少位于凸部2内的部分是发泡体。因此,片材1d具有低密度。

具体而言,在片材1d中,树脂组合物层13的整体是发泡体。因此,片材1d具有更低的密度。

树脂组合物层13的至少一部分是发泡体时,树脂组合物层13优选含有例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯和聚丙烯酸等树脂。树脂组合物层13可以含有这些树脂中一种树脂,也可以含有多种树脂。

<6.第六实施方式>

然后,对本发明的片材的第六实施方式进行说明。第六实施例的片材具有与第一实施方式的片材相同的层叠结构。即,第六实施方式的片材,如图1以及图2所示,具有第一树脂浸渍纤维片材11、第二树脂浸渍纤维片材12和树脂组合物层13。片材1是第一树脂浸渍纤维片材11、树脂组合物层13和第二树脂浸渍纤维片材12的叠层体。另外,外观上几乎相同,具有第一主表面1a和第二主表面1b。第一主表面1a平坦地设置,并且第二主表面1b具有沿y轴方向延伸的多个线性凸部2。多个线状凸部2分别设置于y轴方向上从第二主表面1b的一侧端部到另一侧端部。以下,就第六实施方式的片材,参考图1以及图2,以与第一实施方式的区别为中心进行说明。另外,由于制造方法也与第一实施例的制造方法基本相同,因此将省略其说明。

如上所述,第六实施例的片材,具有图1以及图2所示结构。但以下的点与第一实施方式不同。

<6-1.第一树脂浸渍纤维片材11>

第一树脂浸渍纤维片材11含有沿相互不同的方向延伸的纤维。具体而言,第一树脂浸渍纤维片材11含有沿第一方向延伸的第一纤维和沿与第一方向不同方向延伸的第二纤维。本实施方式中,具体而言,第一树脂浸渍纤维片材11含有沿y轴方向(第一方向)延伸的第一纤维,沿与y轴方向延伸垂直的x轴方向(第二方向)延伸的第二纤维。沿作为线状凸部2延伸的方向的y轴方向进行延伸的第一纤维密度比沿垂直于线状凸部2延伸方向的x轴方向进行延伸的第二纤维密度高。

<6-2.特征>

如上所述,片材1上设置有沿第一方向(y轴方向)延伸的线状凸部2。因此,片材1在第一方向(y轴方向)上具有高刚性。另外,片材1,其中,第一树脂浸渍纤维片材11含有沿第一方向延伸的第一纤维以及沿与第一方向不同的第二方向延伸的第二纤维,第一纤维的纤维密度高于第二纤维的纤维密度。因此,第一方向(y轴方向)上的刚性进一步提高。需要说明的是,第一纤维延伸的第一方向,和第二纤维延伸的第二方向,未必一定彼此垂直,可以至少以不同方向相交。

另一方面,第二纤维的纤维密度低于第一纤维的纤维密度,因此,相对于第一方向(y轴方向)倾斜(通常是垂直的)的第二方向(x轴方向)上具有高可挠性。因此,片材1沿x轴方向的刚性低,片材1可以卷绕。

如上所述,由于第一纤维的纤维密度高于第二纤维的纤维密度,因此片材1在第一方向(y轴方向)上具有高刚性,可以卷绕。

第一纤维的纤维密度通常为50g/m2以上,优选为75g/m2以上,更优选为100g/m2以上。另一方面,上限通常为1000g/m2以下,优选为700g/m2以下,更优选为500g/m2以下,进一步优选为300g/m2以下,特别优选为150g/m2以下。

另外,第二纤维的纤维密度通常为1g/m2以上,优选为5g/m2以上,更优选为10g/m2以上。另一方面,上限通常为100g/m2以下,优选为75g/m2以下,更优选为50g/m2以下。

第六实施方式中,将第一纤维设为纤维密度为100g/m2的碳纤维,将第二纤维设为纤维密度为20g/m2的碳纤维,并且使用浸渍有primepolymer株式会社制造的聚丙烯j106g的第一树脂浸渍纤维片材11以及第二树脂浸渍纤维片材12,以及由primepolymer株式会社制造的聚丙烯j111g构成的树脂组合物层13制造图1所示的片材。结果,明显具有优异的刚性以及耐冲击性。

从提高片材1在y轴方向上的刚性的观点出发,将第一纤维的纤维密度设为a,第二纤维的纤维密度设为b时,因此,优选1.1≤a/b,更加优选2.0≤a/b。但是,a/b如果过大,x轴方向上的拉伸强度可能降低。因此,优选a/b≤9.0,更优选a/b≤5.0。

从提高片材1在y轴方向上的刚性的观点出发,优选第一纤维的弯曲强度高于第二纤维的弯曲强度。更加优选第一纤维的弯曲强度是第二纤维的弯曲强度的1.1倍以上,进一步优选2.0倍以上。但是,若第一纤维的弯曲强度过高,有时x轴方向上的拉伸强度会降低。因此,优选第一纤维的弯曲强度在第二纤维的弯曲强度的9.0倍以下,更加优选5.0倍以下。作为具有高弯曲强度的纤维,可列举玻璃纤维等,第二纤维优选含有玻璃纤维等。

从提高片材1在x轴方向上的刚性的观点出发,优选树脂组合物层13优选设置成跨越x轴方向上设置多个线状凸部2的区域。更加优选树脂组合物层13设置为在片材1的x轴方向上从一侧端部延伸到另一侧端部。即,树脂组合物层13包含设置有线状凸部2的区域,优选在片材1整体连续地设置。片材1中,并未设置线状凸部2,由于使树脂组合物层13位于线状凸部2之间的部分,能够提高位于线状凸部2之间的部分的刚性。

<7.第七实施方式>

根据第七实施方式的片材与上述第五实施方式的片材的外观基本相同,但第一树脂浸渍纤维片材11、第二树脂浸渍纤维片材12以及树脂组合物层13的技术特征与第六实施方式中相同。因此,以下参照图8以及图9进行说明。

如图8和9所示,本实施方式的片材1d中,树脂组合物层13中,至少位于线性凸部2中的部分是发泡体。因此,片材1d具有低密度。

具体而言,在片材1d中,树脂组合物层整体13是发泡体。因此,片材1d具有更低的密度并且重量轻。

树脂组合物层13的至少一部分是发泡体时,树脂组合物层13优选含有例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯和聚丙烯酸等树脂。树脂组合物层13可以单独包含这些树脂中的一种树脂,也可以包含多种树脂。

b.棒状部件

下文,说明本发明的棒状部件的优选实施方式。然而,以下实施例仅是示例。本发明完全不限于以下实施例。

另外,在实施方式等中参考的附图中,实质上具有相同功能的部件以相同符号表示。另外,在实施方式等中参考的附图是示意性记载的附图。在图上绘制的对象的尺寸比例等可能与实际对象的尺寸比例不同。在附图之间,物体的尺寸比例等可能不同。具体的物体的尺寸比例等应该参考以下说明判断。

<1.第一实施方式>

图10是本发明的棒状部件的第一实施方式的示意性立体图。图11是沿图10的线ii-ii的示意性截面图。

图10和图11中所示的棒状部件1是安装于例如树脂板、木板、金属板等板状部件,是作为增强其板状部件的梁等使用的棒状部件。与上述片材1相同,在各种用途中,可以安装于安装对象上使用。例如,可以安装于例如风车叶片、飞机、船舶、车辆、土木工程建筑用地板、屋顶材料、管道等安装对象上,用于加固安装对象。

棒状部件1包括主体10和树脂浸渍纤维片材20。以下说明各部件。

<1-1.主体10>

主体10是具有安装于板状部件的设置面11的棒状部件。具体而言,本实施方式中,主体10是具有矩形横截面的棱柱。主体10具有:构成设置面11的侧面、第一侧面12、第二侧面13和第三侧面14这四个侧表面。第一侧面12和设置面11对置。第二侧面13和第三侧面14对置。

需要说明的是,主体10的角部和脊线部可以具有倒角形状或圆润形状。

设置面可以是平面,也可以是曲面。

主体10未必一定设置成直线状。例如,主体10也可以设置为曲线状。

主体10可以由树脂单独构成,也可以由含有纤维、填料等的树脂组合物构成。通过使主体10中含有纤维和填料,可以赋予主体10各种功能。例如,通过使主体10含有短切纤维等,可以提高主体10的强度,并且提高棒状部件1的强度。需要说明的是,短切纤维可以是,例如对树脂浸渍纤维片材20的边料等进行细致地粉碎时得到的短切纤维。

主体10中所含有的树脂没有特别限制,可以是例如聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、尼龙树脂、聚甲基丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂等,从耐冲击性的观点出发,优选聚丙烯树脂或聚丙烯共聚物。作为主体10所含有树脂,这些树脂中可以单独使用一种,也可以混合使用多种树脂。

<1-2.树脂浸渍纤维片材20>

树脂浸渍纤维片材20与所述主体10的侧面中的除所述设置面11以外的部分中的至少一部分进行了粘合。具体而言,本实施方式中,树脂浸渍纤维片材20与第一侧面12~第三侧面14进行了粘合。因此,进一步提高棒状部件1的强度以及耐冲击性。更具体而言,本实施方式中,一枚树脂浸渍纤维片材20设置为越过第2侧面13、第一侧面12以及第三侧面14这三个侧面。即,本实施方式中,一片树脂浸渍纤维片材20设置为夹住第一侧面12,且横跨第二侧面13以及第三侧面14。因此,可以进一步提高棒状部件1的强度和耐冲击性。

但是,在本发明中,树脂浸渍纤维片材20未必一定是一张。可以将多张树脂浸渍纤维片材粘合至主体。例如,也可设置与第一侧面12粘合的树脂浸渍纤维片材、与第二侧面粘合的树脂浸渍纤维片材、和与第三侧面粘合的树脂浸渍纤维片材。树脂浸渍纤维片材20可以由多张树脂浸渍纤维片材构成。

树脂浸渍纤维片材20是浸渍有树脂的纤维片材,可以使用与上述片材的第一实施方式所说明的第一树脂浸渍片材11相同的片材。因此,以下主要说明与所述第一树脂浸渍片材11的区别。该树脂浸渍纤维片材20优选为具有沿作为主体10延伸的方向的y轴方向进行延伸的纤维的片材。这是因为,在该情况下,可以提高棒状部件1沿y轴方向的强度和耐冲击性。从进一步提高沿棒状部件1的y轴方向的强度和耐冲击性的观点出发,树脂浸渍纤维片材20优选含有从树脂浸渍纤维片材20的y轴方向的一侧端部延伸到另一侧端部的纤维。

关于棒状部件1的制备方法,下文将详细说明,例如,通过压制成形制造棒状部件1的情况下,树脂浸渍纤维片材20优选为单向织物,其含有沿作为主体10的延伸的方向的y轴方向进行延伸的纤维。在该情况下,作为单向织物中少量使用的纬纱,优选使用包含热塑性树脂的纤维,例如包含聚乙烯纤维、聚丙烯纤维等热塑性树脂的纤维。使用以这些树脂作为纬纱的单向织物时,在热压成形时单向织物容易变形。因此,可以容易进行压制成形。例如,通过挤出成形制造片材1的情况下,树脂浸渍纤维片材20可以是单向织物,也可以是具有沿x轴方向延伸的纤维的平纹织物、斜纹织物、缎纹织物等。

主体10以及树脂浸渍纤维片材20可以分别具有透光性。在该情况下,可以得到具有透光性的棒状部件1。具有透光性的棒状部件1,例如,适宜用于需要采光的地方等。

需要说明的是,本实施方式中,说明主体10的设置面11露出的一个例子。但是,本发明并不限定于该技术方案。例如,可以将另外的部件与设置面11贴合或粘合。具体而言,例如可以将未浸渍树脂的纤维片材或部分浸渍有树脂的纤维片附接或粘合至设置面11。

<1-3.棒状部件1的制作方法>

棒状部件1可以通过各种方法制造。例如,棒状部件1可以通过热压法,挤出成形法等进行成形。

通过热压法及挤出成形法等制造棒状部件1的情况下,需要对主体10或用于构成主体10的含有树脂的部件进行暂时熔融。因此需要进行加热至主体10或含有树脂部件发生熔化的温度以上。主体10或含有树脂的部件达到熔融状态的温度根据主体10或含有树脂的部件的材料不同而变化,在成形时,通常优选将主体10或含有树脂的部件加热至250℃左右。

<1-4.特征>

如上所述的棒状部件,例如,在主体中形成空隙或者树脂浸渍纤维片材与主体之间的粘合性低的情况下,有时得到的棒状部件的耐冲击性可能降低。对此,本实施方式的棒状部件如下构成。

此处,本实施方式中,树脂浸渍纤维片材20所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度低于主体10所含有的树脂的该熔融粘度(在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度)。该情况下,可以提高树脂浸渍纤维片材20和主体10的密合性,并且不易在主体10内产生空隙等。因此,可以实现耐冲击性优异的棒状部件1。因此,本实施方式中的棒状部件1,例如,可以适宜作为梁等使用。

从进一步提高棒状部件1的耐冲击性的观点出发,优选树脂浸渍纤维片材20中所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度比主体10所含有的树脂的该熔融粘度低300pa·s以上,更加优选低500pa·s以上。但树脂浸渍纤维片材20中所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度与主体10所含有的树脂的该熔融粘度相比过低时,有时耐冲击性降低。因此,树脂浸渍纤维片材20中所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度优选为100pa·s以上,更加优选200pa·s以上。另一方面,上限优选600pa·s以下,优选400pa·s以下,更加优选300pa·s以下。

另外,主体10所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度优选为400pa·s以上,更加优选为800pa·s以上。一方面,上限优选为3000pa·s以下,更加优选2000pa·s以下,进一步优选1500pa·s以下。

使树脂浸渍纤维片材20中所含有的树脂在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度比主体10所含有的树脂的该熔融粘度低,例如,分别将使用具有数均分子量较高的聚丙烯和数均分子量较低的聚丙烯用于浸渍树脂片材20和主体10即可。

更具体而言,作为树脂浸渍纤维片材20所含有的树脂,可列举primepolymer株式会社制造的聚丙烯j106g(在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度为200pa·s)等。

另外,作为主体10所含有的具体树脂,可列举primepolymer株式会社制造的聚丙烯j111g(在250℃、剪切速度100s-1下的熔融粘度为1000pa·s)等。

在棒状部件1中,将纤维密度为20g/m2的碳纤维、primepolymer株式会社制造的聚丙烯j106g制造树脂浸渍纤维片材20作为主体10,使用primepolymer株式会社制造的聚丙烯j111g,制造图10所示的棒状部件1。结果,明显具有优异的刚性以及耐冲击性。

<2.第二实施方式>

然后,参照图12说明本发明的棒状部件的第二实施方式。图12是本发明的棒状部件的第二实施方式的示意性立体图。但,以下主要说明与第一实施方式的区别。因此,与第一实施方式相同的构成,如无特别说明,省略说明。该点,以下第三~第五实施方式也相同。

第一实施例中,对主体10是棱柱的例子进行说明。但是,在本发明中,主体是具有设置面的棒状部件即可,不限于棱柱,例如,如图12中所示的棒状部件1a,主体10可以是具有圆顶形横截面形状的柱状部件。即使在该情况下,与第一实施方式的棒状部件1相同,可以实现高强度和优异的耐冲击性。

主体10的横截面形状为圆顶形状时,就实现更高强度和更优异的耐冲击性的观点出发,从作为主体10的延伸方向的y轴方向进行观察时,树脂浸渍纤维片材20优选从主体10的顶部跨越作为宽度方向的x轴方向上的一侧部分和另一侧部分进行了粘合。

<3.第三实施方式>

图13是本发明的棒状部件的第三实施方式的示意性立体图。

就第一以及第二实施方式而言,对所述主体10的除所述设置面11以外的侧面整体与树脂浸渍纤维片材20粘合的一个例子进行了说明。如上所述,通过将树脂浸渍纤维片材20粘合至主体10的除了设置面11的侧面整体,实现更加优异的耐冲击性。

但是,本发明并不限定于上述技术方案。例如,如图13所示棒状部件1b,主体10的侧面中,树脂浸渍纤维片材20可以粘合至除了设置面的部分中的一部分。即使在该情况下,从实现高强度以及优异的耐冲击性的观点出发,优选树脂浸渍纤维片材20设置为横跨第一侧面12、第二侧面13和第三侧面14。主体10的横截面形状为圆顶形时,从作为主体10的延伸方向的y轴方向进行观察时,树脂浸渍纤维片材20优选从主体10的顶部横跨作为宽度方向的x轴方向上的一侧部分和另一侧部分进行了粘合。

<4.第四实施方式>

图14是本发明的棒状部件的第四实施方式的示意性立体图。图15是沿图14的线vi-vi的示意性截面图。

在第一~第三实施方式中,对主体10为实心的例子进行说明。但本发明并不限定于该技术方案。例如,如图14以及图15所示,主体10内可以设置有空腔10a。本实施方式中的棒状部件1c中,空腔10a具有沿作为主体10延伸方向的y轴方向进行延伸的细长形状。具体而言,对空腔10a进行设置,使其从y轴方向的线状主体10的y轴方向上的一侧端部贯穿至另一侧端部。

如本实施方式,通过设置空腔10a,可以减轻棒状部件1c的比重。另外,通过设置空腔10a可以提高棒状部件1c的透光率。

需要说明的是,棒状部件1c可以在主体10中具有间隔形成空腔10a的筒。

空腔10a的形状并未特别限定。空腔10a,例如,可以是横截面形状为圆形、椭圆形、椭圆形、三角形、正方形、多边形等的空腔。

另外,空腔10a未必一定到达主体10的端面。空腔10a的y轴方向的至少一个端部可以闭合。

需要说明的是,具有空腔10a的棒状部件1c,例如,在对叠层有树脂浸渍纤维片材20和多片含有树脂部件的叠层体进行挤出成形时,可以通过将管配置于多张含有树脂的部件之间进行成形。另外,例如,可以将树脂浸渍纤维片材20和多张含有树脂的部件的叠层体进行热压之后,分离一对压模,加宽一对压模之间的距离,形成棒状部件1c。

<5.第五实施方式>

图16是本发明的棒状部件的第五实施方式的示意性立体图。图17是沿图16的线ix-ix的示意性截面图。

如图16以及图17所示,本实施方式的棒状部件1c中,主体10为发泡体。因此,棒状部件1c具有低密度。

主体10为发泡体时,主体10优选含有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸等树脂。这些树脂中,主体10可以单独含有一种树脂,也可以含有多种树脂。

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