JPH01110943A - Ｆｒｐ構造体とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はＦＲＰ　（強化プラスチックス）構造体および
その製造方法に関するものである。

従来の技術 ＦＲＰを構造体として利用する場合は何らかの補強がな
される。

補強対策として例えば特開昭５７−２７７４６号公報の
開示する複合材料は面積層された繊維層に対しＦＲＰニ
ードルを貫通させるようにしている。

また、特開昭５９−１３３０４２号公報で例示されるよ
うに、複合積層材の厚さ方向に繊維を通して縫合するこ
とにより補強を行なうこともある。

さらに特開昭６０−１８９４３６号公報、実開昭６１−
１８８３１号公報で示されるように、形状効果を狙い、
軽量芯材をインサートすることも試みられている。

発明が解決しようとする問題点 特開昭５７−２７７４６号のものは形状効果によって強
度を上げようとすれば繊維層を厚くしなければならない
。そのためコストツブを来すという欠点がある。

特開昭５９−１３３０４２号公報のものも同様な問題を
有している。

特開昭６０−１８９４３６号、実開昭６１−ｔ　８８３
　を号の複合材は中間に軽量芯材を挟んだサンドイッチ
構造であるから、形状効果を得て構造体の補強を行なう
ことができる。しかし、前者の軽量芯材をウレタンコア
とする方式にあってはウレタンコアの剛性が低く、また
外層との接合はウレタンの自己接着性によるので大きな
ねじり力、剪断力が加わると層間が剥離するという問題
がある。

後者の軽量芯材をハニカムとする方式はハニカム自体の
剛性が高いものの、表面材との接合部に層間剥離を生じ
易いという前者におけると同様な問題がある。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、ＦＲＰ構造体とし
て、ＦＲＰからなる上、下層が設けられており、前記上
、下層の間にはバルーン状軽量強化材を含有するところ
の前記ＦＲＰにおけるマトリックスと同種の樹脂からな
る中間層が挟まれており、かつ前記上、下層および中間
層が、これらの各層を貫く結合糸構造で一体に結合され
た構成を採用し、またその製造方法として上下の繊維基
材層の間にバルーン状軽量強化材を挟み、次いでこれら
三者を貫く結合糸構造で三者を一体に結合してプリフォ
ーム体を形成し、しかる後該プリフォーム体に樹脂を含
浸させて該樹脂を固化させるという手順を採用している
。

上記ＦＲＰの繊維基材としては、ガラス繊維。

炭素繊維等の無機繊維またはアラミツド繊維等の有機繊
維をクロス状、チョップ・マット状またはスワール・マ
ット状等に形成したものを用いることができる。

上記バルーン状軽量強化材の材質としてはガラスまたは
シラス等を用いることができる。

上記ＦＲＰのマトリックスおよびバルーン状軽量強化材
を含有する樹脂としては、熱可塑性または熱硬化性樹脂
のいずれでも用いることができる。

上記結合糸構造は糸の縫い込みまたは編み込みによって
形成することができる。

その糸としてはトウ状、ヤーン状、ロービング状または
フィラメント群状等の繊維束またはそれを撚った糸を用
いることができ、その材質としては前記繊維基材におけ
ると同様な無機繊維または有機繊維とすることができる
。

作　　　用 中間層はバルーン状軽量強化材を含有する樹脂で形成し
ているので、その重量をある程度以下に抑えて厚くする
ことができる。

従って、ＦＲＰ構造体の形状効果を高め、ねじり１曲げ
等に対する強度の向上を図ることができる。また、中間
層の厚さを得るのに高価な繊維を多量に用いないので、
コストアップを回避しうる。

ＦＲＰのマトリックスとバルーン状軽量強化材を含有す
る樹脂は同種ものに設定されているので、上、下層と中
間層との間に剥離を生じ難く、従って大きなねじり力等
が掛る箇所に使用することができる。またこの性質は上
、下層および中間層が結合糸構造で一体化されているこ
とからさらに高められることとなる。

実施例 以下に本発明の詳細な説明する。

実施例１ 第１図において符号１．２はそれぞれＦＲＰからなる上
、下層を示し、符号３は中間層を示し、符号４はこれら
の各層１，２．３を貫いて縫い込まれた糸を示している
。

前記ＦＲＰの繊維基材６はガラス繊維で出来たクロスマ
ットであり、そのマトリックスはエポキシ樹脂で出来て
いる。

前記中間層３はバルーン状軽量強化材５を含有するエポ
キシ樹脂で形成されている。

バルーン状軽量強化材５はこの場合微小なガラスバルー
ンである。

前記糸４はアセテート繊維からなる繊維束であり、第１
図で示されるような縫い目形式でミシン縫いされている
。糸４はＦＲＰの層１，２内に埋没しており、ＦＲＰの
表面と面−化されている。

このように上、下層１．２および中間層３はサンドイッ
チ状に積層されているが、上、下層１．２のマトリック
スと中間層３の樹脂が同じエポキシ樹脂でできているこ
とから層１，２゜３間が強固に結合されることになる。

また各層１．２．３間は繊維束で結合されるので、層１
゜２．３間の結合力はさらに高められている。さらに、
中間層３はガラスバルーンの含有によって厚く形成され
ているのでさほど重量増を来すことなく形状効果が高め
られている。

前記ＦＲＰ構遺体は第２図で示されるような工程を経て
作られる。

まず繊維基材６となるマットを２枚用意し、それらの間
にバルーン状軽量強化材５たるガラスバルーンを挟み込
む［第２図（Ａ）］。

次いで、これら三者を糸４で縫って一体に結合しプリフ
ォーム体７を形成する［同図（Ｂ）］。

このようなプリフォーム体７に対し液状のエポキシ樹脂
８を注入し［同図（Ｃ）］、平滑板（図示せず）を上下
から宛てがい、該樹脂８を固化させる。。

これにより第１図で示されるようなＦＲＰ構造体が得ら
れる。

実施例２ 第３図は本発明に係るＦＲＰ構造体の他の実施例を示し
ており、この場合糸４は撚られた糸が用いられ、三層１
，２．．３間を貫通するごとくプリフォーム体７に編み
込まれている。

発明の効果 本発明に係るＦＲＰ構造体は以上のような構成からなり
、ＦＲＰのマトリックスと中間層の使用樹脂を同種のも
のとし、かつ各層を貫く結合糸構造で各層を一体化して
いるので、眉間の剥離を防止し、全体の剛性を高め、曲
げ、ねじりに対し強い抵抗力を示すものとすることがで
きる。

また中間層にはバルーン状軽量強化材を含有せしめて語
順の厚肉化を図っているので、コストアップを来すこと
なく形状効果を得ることができるものである。

また本発明に係るＦＲＰ構造体の製造方法は、前記のご
とく、まずプリフォーム体を作った後、樹脂を含浸させ
るので、粉状のバルーン状軽量強化材を用いるものであ
っても所望の厚さ、形状の構造体を簡便に得ることがで
きる。

さらに本発明の製造方法は上、下層のＦＲＰの形成と、
中間層の形成を樹脂の含浸という工程で一度に行なうの
で、製造工程の簡易化、迅速化を図ってコストダウンを
達成することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＦＲＰ構造体の一実施例の部分切
欠垂直断面図、第２図は本発明に係るＦＲＰ構造体の製
造方法の１例の各ステップを示し、同図（Ａ）はバルー
ン状軽量強化材を繊維基材で挟んだものの垂直断面図、
同図ＣＢ）はさらに糸で縫った状態の垂直断面図、同図
（Ｃ）はさらに樹脂を含浸させつつある状態の垂直断面
図、第３図は本発明の他の実施例に係るＦＲＰ構造体の
部分切欠斜視図である。 １：上層、２：下層、３：中間層、４；糸、５：バルー
ン状軽量強化材、６：繊維基材、７：ブリフオーム体、
８：樹脂。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＦＲＰからなる上、下層が設けられており、前記
   上、下層の間にはバルーン状軽量強化材を含有するとこ
   ろの前記ＦＲＰにおけるマトリックスと同種の樹脂から
   なる中間層が挟まれており、かつ前記上、下層および中
   間層が、これらの各層を貫く結合糸構造で一体に結合さ
   れていることを特徴とするＦＲＰ構造体。
2. （２）上下の繊維基材層の間にバルーン状軽量強化材を
   挟み、次いでこれら三者を貫く結合糸構造で三者を一体
   に結合してプリフォーム体を形成し、しかる後該プリフ
   ォーム体に樹脂を含浸させて該樹脂を固化させることを
   特徴とするＦＲＰ構造体の製造方法。