本發明涉及纖維強化樹脂層與遮蔽層的一體成型體及其制造方法。
背景技術:
1、關于使用金屬和樹脂來遮蔽電場的技術,以往進行了各種研究。
2、在專利文獻1中,記載了金屬箔與塑料薄膜的層疊體的碎片隨機地相互粘接并分散的帶有箔狀金屬碎片的樹脂成型體。
3、在專利文獻2中,記載了一種電磁屏蔽性樹脂外板的成型方法,在用于成型外板背面的模具上形成凹凸,并在該模具上重疊設置鋁箔和smc(片狀模塑料),進行加溫加壓成型而將上述鋁箔接合于樹脂。
4、在專利文獻3中,提供一種車輛結構體,通過對具有凹部的電池箱的構成元件設置不追隨電磁波遮蔽層的部位,從而簡化制造工序,并且具有電磁波遮蔽效果。
5、在專利文獻4中記載了一種電磁波屏蔽材料,其通過將由樹脂制彈性纖維構成的至少兩層彈性體層和夾入其間的粒狀或薄片狀磁性材料的屏蔽層一體成型,從而將彈性纖維部分地熔融、固化,使磁性材料纏繞于彈性纖維而以半浮動狀態保持。在專利文獻4記載的電磁波屏蔽材料中,各粒子或薄片能夠在某種程度上自由移動,即使屏蔽材料因外部負載或沖擊而變形,各粒子或薄片也不會變形,屏蔽特性不會降低。
6、專利文獻5中記載的電磁波遮蔽體能夠通過加熱成型而制成箱狀等高加工度的電磁波遮蔽體,在加工時不會發生導電性組合物層的破壞,而是保持穩定的電磁波遮蔽性能。
7、在專利文獻6所記載的發明中,公開了層疊有含有碳纖維和基體樹脂的纖維強化樹脂成型體部分和金屬層部分而成的電磁波遮蔽用復合材料。
8、現有技術文獻
9、專利文獻
10、專利文獻1:日本特開昭58-84856號公報
11、專利文獻2:日本特開平4-110278號公報
12、專利文獻3:國際公開第2021/125386號
13、專利文獻4:日本特開平09-292480號公報
14、專利文獻5:日本特開平06-021683號公報
15、專利文獻6:日本特開2012-109454號公報
技術實現思路
1、發明欲解決的技術問題
2、車輛結構體有時要求遮蔽性,以用于阻斷電波或磁波。
3、然而,專利文獻1所記載的帶有箔狀金屬碎片的樹脂成型體由于只是將金屬碎片混合于樹脂成型體,因此對電波或磁場的遮蔽性有可能較低。通常,導電率越高的材料,對電場或磁場的遮蔽性越高。在專利文獻1所記載的帶有箔狀金屬碎片的樹脂成型體中,由于金屬碎片被樹脂覆蓋,因此金屬碎片彼此不接觸。因此,專利文獻1中記載的樹脂成型體的導電率不高,對電場或磁場的遮蔽性不充分。
4、在專利文獻2中,雖然嘗試使鋁箔凹凸以進行賦形,但只公開了平板那樣的簡單形狀的成型方法。在專利文獻2所記載的成型方法中,即使想要制作具有頂面部和立面部的例如帽形狀那樣的一體成型體,也無法使鋁箔追隨樹脂而賦形。
5、在專利文獻3中,不使電磁波遮蔽層追隨具有凹部的電池箱的構成元件。完全沒有研究即使有凹部、深成型部也使遮蔽層追隨的技術。為了使遮蔽層追隨具有復雜賦形形狀的成型體并設置于該成型體中,需要對遮蔽層進行預賦形并與成型體粘接,這導致組裝工時增加。另外,為了抑制工時增加,在不事先賦形(預賦形)而嘗試了將遮蔽層前體(平板)和成型材料同時成型的情況下,存在遮蔽層偏移的問題。
6、專利文獻4記載的電磁波屏蔽材料中,屏蔽層中使用的薄片狀磁性材料過重。另外,由于僅溶解兩種樹脂中的一個而成為半浮動狀態,因此未被固定。
7、在專利文獻5所記載的電磁波遮蔽體中使用金屬纖維,因此會產生縫隙。
8、在專利文獻6所記載的電磁波遮蔽用復合材料中,由于使用金屬板,因此在向復雜形狀的成型體一體成型時,金屬板無法追隨。
9、用于解決問題的技術手段
10、本發明人等進行了深入研究,結果發現,通過以下所示的手段,能夠解決上述課題,從而完成了本發明。
11、1.一種一體成型體,其特征在于,
12、是纖維強化樹脂層與遮蔽層的一體成型體,上述纖維強化樹脂層包含強化纖維和第一基體樹脂,
13、上述遮蔽層是包含金屬帶的集合體和第二基體樹脂的層,且遮蔽電場或磁場中的至少一者,
14、上述金屬帶的集合體包含在上述遮蔽層的面內分散的多個金屬帶。
15、2.根據上述1所述的一體成型體,其中,
16、上述一體成型體具有頂面部和立面部。
17、3.根據上述1或2所述的一體成型體,其中,
18、上述一體成型體具有在將上述遮蔽層的厚度設為tx、將上述金屬帶的厚度設為ty時滿足2≤tx/ty的部分。
19、4.根據上述1至3中任一項所述的一體成型體,其中,
20、上述屏蔽層中的上述金屬帶的集合體的質量比例w(metal)為30%以上。
21、5.根據上述1至4中任一項所述的一體成型體,其中,
22、上述金屬帶的寬度為1mm以上且40mm以下,長度為1mm以上且100mm以下,厚度為100μm以下。
23、6.根據上述1至5中任一項所述的一體成型體,其中,
24、上述強化纖維為不連續纖維,且在纖維強化樹脂層的面內方向分散。
25、7.根據上述1至6中任一項所述的一體成型體,其中,
26、上述遮蔽層在大于0mhz且3000mhz以下的區域的至少一部分區域中,電場或磁場的遮蔽性為10分貝以上。
27、8.根據上述1至6中任一項所述的一體成型體,其中,
28、上述遮蔽層在大于0mhz且100mhz以下的區域的至少一部分區域中,電場或磁場的遮蔽性為10分貝以上。
29、9.根據上述2所述的一體成型體,其中,
30、上述立面部的厚度ta和上述頂面部的厚度tb為ta≤tb。
31、10.根據上述9所述的一體成型體,其中,
32、在將上述立面部中的遮蔽層的厚度設為txa、將上述立面部中的上述纖維強化樹脂層的厚度設為ta-txa、將上述頂面部中的遮蔽層的厚度設為txb、將上述頂面部中的上述纖維強化樹脂層的厚度設為tb-txb時,滿足txa≤txb和ta-txa≥tb-txb。
33、11.一種車輛結構體,其特征在于,
34、具有上述1至10中任一項所述的一體成型體。
35、12.一種電池箱的構成元件,其特征在于,
36、具有上述1至10中任一項所述的一體成型體,
37、上述電池箱的構成元件配置于車身下部。
38、13.一種制造一體成型體的方法,其特征在于,
39、該一體成型體是上述1至10中任一項所述的一體成型體,
40、上述方法中,將包含強化纖維和第一基體樹脂的纖維強化樹脂與遮蔽層前體進行層疊,使用成型上模和成型下模進行壓制成型。
41、14.根據上述13所述的制造一體成型體的方法,其中,
42、以纖維強化樹脂與成型下模接觸的方式層疊纖維強化樹脂和遮蔽層前體,并配置于成型下模而進行壓制成型。
43、15.根據上述13或14所述的制造一體成型體的方法,其中,
44、纖維強化樹脂的延展性e1與纖維強化樹脂和遮蔽層前體的層疊體的延展性e2的關系為0.9<e1/e2<50。
45、16.根據上述13至15中任一項所述的制造一體成型體的方法,其中,
46、第一基體樹脂和第二基體樹脂為熱塑性樹脂。
47、發明效果
48、通過使用金屬帶的集合體,能夠與具有復雜三維形狀的纖維強化樹脂層一體成型,能夠簡化對金屬的遮蔽層進行預賦形并與纖維強化樹脂層粘接的工序。