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公開番号2025065610
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-22
出願番号2023174915
出願日2023-10-10
発明の名称複数の孔を有する成形品
出願人帝人株式会社
代理人個人
主分類B29C 43/58 20060101AFI20250415BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】従来の穴あけパンチング手法を用いて複合材料に孔を設けると、孔周辺に含まれる強化繊維が切断されてしまい、孔周辺の強度が低下する。
【解決手段】
不連続な強化繊維と、樹脂とを含む成形品であって、
前記成形品は、複数の孔hと、ベース部とを備え、
ベース部は孔h_i=kと孔h_i=k+1に挟まれたブリッジ部を有し、
前記ブリッジ部には、ブリッジ部を挟む前記孔h_i=kと前記孔h_i=k+1とを接続するように、強化繊維が連続的に配置されている領域を有し、
孔hの内壁周面Cに露出している強化繊維の断面を観察したときの面積割合Cfの値は、成形品全体に含まれる繊維体積割合Vfの値よりも小さい、
成形品。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
不連続な強化繊維と、樹脂とを含む成形品であって、
前記成形品は、複数の孔ｈと、ベース部とを備え、
ベース部は孔ｈ
ｉ＝ｋ
と孔ｈ
ｉ＝ｋ＋１
に挟まれたブリッジ部を有し、
前記ブリッジ部には、ブリッジ部を挟む前記孔ｈ
ｉ＝ｋ
と前記孔ｈ
ｉ＝ｋ＋１
とを接続するように、強化繊維が連続的に配置されている領域を有し、
孔ｈの内壁周面Ｃに露出している強化繊維の断面を観察したときの面積割合Ｃｆの値は、成形品全体に含まれる繊維体積割合Ｖｆの値よりも小さい、
成形品。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
ベース部は、孔ｈの周縁沿った周縁部を備え、
周縁部において、前記ブリッジ部を挟む前記孔ｈ
ｉ＝ｋ
と前記孔ｈ
ｉ＝ｋ＋１
を接続するように配置された強化繊維の末端が、成形品の一面側に向かって配向しているものを含む、
請求項１に記載の成形品。
【請求項３】
前記周縁部は突起部を有し、突起部は成形品の一面側に突起している、
請求項１又は２のいずれか１項に記載の成形品。
【請求項４】
前記ベース部の平均厚みｔ１と、前記突起部の平均厚みｔ２とが、ｔ１×１．０５≦ｔ２である、請求項３に記載の成形品。
【請求項５】
前記ベース部における厚み方向の線膨張係数ｘ１と、前記周縁部における厚み方向の線膨張係数ｘ２とが、ｘ１＞ｘ２である、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の成形品。
【請求項６】
前記孔ｈ
ｉ＝ｋ
と前記孔ｈ
ｉ＝ｋ＋１
との最短距離が３．０ｍｍ以上８.０ｍｍ以下である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の成形品。
【請求項７】
成形品の引張破壊応力は等方性を示す、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の成形品。
【請求項８】
強化繊維の重量平均繊維長Ｌｗが１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であって、
成形品は、前記ブリッジ部の橋幅の最短幅よりも長い強化繊維を含み、
樹脂は熱可塑性樹脂である、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の成形品。
【請求項９】
Ｓ２＞Ｓ１である、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の成形品。
Ｓ１：ベース部の投影面積
Ｓ２：下記式（Ａ）で示される孔ｈ
ｉ＝ｋ
の投影面積Ｓiの総和
JPEG
2025065610000005.jpg
8
93
【請求項１０】
孔ｈの配置が蜂の巣配置である、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の成形品。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の孔を有する成形品、およびその製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
成形品に孔を設ける場合、プレス機を用いたパンチングマシンやドリルなどにより穴が開けられる。孔の形や大きさは多種多様であり、一般的には規則正しい間隔で開けられることが多い。
【０００３】
特許文献１では、切断刃の形状が閉ループ構造であっても、効率よく切断体を製造する方法、およびその製造装置が提供されている。連続して複合材料を切断しても、切断刃の位置精度を高いまま維持することができ、形状が閉ループ構造の切断刃を用いても、切断小片を円滑に排出でき、連続して複合材料を切断し、切断体を製造することができることが記載されている。
【０００４】
特許文献２では、一枚の板に複数の穴開け加工されて作られるパンチング板の製造方法が記載されている。パンチング孔の裏側の表面にバリが発生せず、表側と裏側が同様の光沢となるようなパンチング孔が提案されている。
【０００５】
特許文献３では、ボス部に圧入された軸の堅固な圧入状態を良好に維持できるプレス加工品が提供されている。平板状の素材におけるボス部に対応する部分に、孔部と、該孔部の周縁に突出する突出部とを有する一次ボスを形成する一次ボス形成工程と、突出部を突出長さ方向に押圧変形させて前記ボス部を形成するボス部形成工程とを備えている。
【０００６】
特許文献４では、強化繊維を含有する樹脂からなる複数の基材が積層されることにより構成されている樹脂構造体において、層間剥離の発生を抑制することを目的に、締結貫通部周辺の繊維配向角を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
国際公開第２０１７／１１０５９６号
特開２０１９－２０２３６３号公報
特開２００６－７２５３号公報
特開２０２０－２０３４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の切断装置では、トムソン刃を用いて押切で孔をあけているため、複合材料を押し広げて孔を設けている。このため、孔と孔との最短距離を短くするのが難しい。孔と孔との最短距離を短くし、かつ複数の孔を設けた成形品を製造しようとすると、孔の内面にクラックが入って孔強度を低下し、更には複合材料が割れてしまう恐れがある。
【０００９】
特許文献２に記載の発明では、パンチング板には連続繊維が含まれている。そのため、複数の孔をパンチング板に設けた際、引張方向によっては極端に機械的強度が弱くなってしまう。
【００１０】
特許文献３には圧延鋼板を素材としてボス部を有する形状にプレス成形される検討がなされているが、強化繊維と樹脂を含む複合材料を用いた検討は全くされていない。また、孔周辺部に突出部が設けられているが、この突出部はボスを設けるためのものであり、孔の大きさが小さすぎる。より大きな孔を、強化繊維と樹脂を含む複合材料を用いた検討は全くなされていない。
（【００１１】以降は省略されています）

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