JPH03103452A - 無機繊維強化プラスチック複合材料 - 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、主として炭素、珪素、酸素からなる、無機繊
維を強化材とする機械的性質の優れた無機織維強化プラ
スチック複合材料（以下、複合材料ど略記する）に関す
るものである。

（従来の技術及びその問題点） これまでにエボキシ樹脂、変性エボキシ樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリイミド樹脂等のプラスチック類を強化す
る繊維としては、炭素繊維が広く用いられている。しか
しながら炭素繊維を用いる場合は、樹脂との濡れ性が劣
るため繊維の表面処理が必要である。しかし、表面処理
した炭素繊維を強化材として用いたプラスチック複合材
料であっても、眉間剪断強度は最高約８ｋｇ／ｍｍ”で
あり、繊維に垂直方向の引張強度は約４．　５　ｋｇ／
Ｍ”である。即ち、樹脂と繊維との間の結合強度が弱く
、繊維は樹脂から剥離し易い。このため、例えば長期間
の使用による繊維と樹脂との剥離あるいは曲げ衝撃値が
低いことによる瞬間的な衝撃による破壊という実用上の
問題を生じている。

また、ポリカルボシランと呼ばれる有機珪素重合体を紡
糸、不融化、焼威して得られる炭化珪素繊維は樹脂との
複合材料において、樹脂との濡れ性が良く、表面処理な
しで強化材として利用できることが特開昭５２−１４６
８７号公報に開示されている。しかし、上記無機繊維は
高価であり、このことが同繊維の複合材への使用の妨げ
の一つとなっている。

（問題点を解決するための手段） 本発明の目的は、上記問題点を解決し、機械的性質に優
れ、且つ安価な複合材料の提供にある。

本発明の他の目的は、プラスチックからなるマトリック
スと強化材である無機繊維との結合強さに優れた複合材
料の提供にある。

本発明の他の目的は、マトリックスと無機繊維との間の
適合性に優れ、無機繊維による強化効率に優れた複合材
料の提供にある。

本発明の他の目的は、疲労強度低下率の少ない複合材料
の提供にある。

本発明の他の目的は、安価にして、大量生産に適した複
合材料の提供にある。

さらに、本発明は、層間剪断強度が最高約８．５ｋｇ　
／　ｍｍ　”以上、繊維に垂直方向の引張強度及び曲げ
強度がそれぞれ約６ｋｇ／ｍｍ”以上及び約８ｋｇ／飾
２以上であり、ｄｔ＋げ衝撃値が２　０　０　ｋｇ　−
　ｃｍ／ｃｎｉ以上である無機繊維強化プラスチック複
合材料を提供する。

本発明の複合材料は、無機繊維を強化材とし、プラスチ
ックをマトリックスとし、 ａ）前記無機繊維が珪素含有多環状芳香族重合体から得
られる無機繊維であって、その構成或分が、 ｉ）該重合体を構戒するメソフエーズ状態にある多環状
芳香族化合物から導かれるラジアル構造、オニオン構造
、ランダム構造、コアラジアル構造、スキンオニオン構
造及びモザイク構造からなる群から選ばれる少なくとも
一種の結晶配列状態を示す炭素質、 ｉｉ）該重合体を構戊する有機溶媒不溶分を含む光学的
等方性の多環状芳香族化合物から導かれる、無配向状態
の結晶質炭素及び／又は非晶質炭素、及び ｉｉｉ）Ｓｉ，Ｃ及び○から実質的になる非晶質相及び
／又は粒径が５００人以下の実質的にβ一ＳｉＣからな
る結晶質超微粒子と非晶質のＳｉ（ｈ（０＜ｘ≦２）か
らなる集合体であり、 構成元素の割合が、Ｓｉ　；３０〜７０重量％、Ｃ；２
０〜６０重量％及びＯ　；　０．　５〜１０重量％であ
るＳｉ−Ｃ−○物質 よりなる高強度・高弾性率無機繊維であり、ｂ）前記複
合材料中の上記無機繊維含有率が１０〜８０体積％、 であることを特徴とする無機繊維強化プラスチック複合
材料である。

本発明における無機繊維についてまず説明する。

なお、以下の記載において、「部」はすべて「重量部」
であり、「％」はすべて「重量％」である。

本発明における無機繊維は前述した構成成分ｉ）、ｉｉ
）及び市）からなっており、Ｓｉ；０．０１〜２９％、
Ｃ：７０〜９９．９％及びｏ　．　ｏ．　ｏ　ｏ１〜１
０％、好ましくはＳｉ；０．１〜２５％、Ｃ；７４〜９
９．８％及びＯ　．　０．　０　１〜８％から実質的に
構成されている。

この無機繊維の１．′：成成分である結晶質炭素は５０
０人以下の結晶子サイズを有し、１．５人の分解能を有
する高分解能電子顕微鏡において、繊維軸方向に配向し
た３．２人の（００２）面に相当する微細なラティスイ
メージ像が観察されうる超微粒子のグラファイト結晶で
ある。無機繊維中の結晶質炭素は、ラジアル構造、オニ
オン構造、ランダム構造、コアラジアル構造、スキンオ
ニオン構造、モザイク構造及び一部ラジアル構造を含む
ランダム構造等をとることができる。これは、原料中に
メソフェーズ多環状芳香族化合物（２）が存在すること
に起因する。

この無機繊維における構戒或分ｉ）及びｉｉ）の総和１
００部に対する構成成分ｉｉｉ）の割合は０．０１５〜
２００部であり、且つ構成戒分ｉ）とｉｉ）との比率は
１：０．０２〜４である。

構戒成分ｉ）及びｉｉ）の総和１００部に対する構成或
分ｉｉｉ）の割合が０．　０　１　５未満の場合は、ほ
とんどピッチ繊維と変わらず、耐酸化性や濡れ性の向上
は望めず、上記割合が２００部を越えた場合はグラファ
イトの微細結晶が効果的には生戒せず、高弾性率の繊維
が得られない。

この無機繊維では、層間隔が小さく三次元的配列が付与
された微結晶が効果的に生戒している。

また、珪素の分布状態は、焼或時の雰囲気や原料中のメ
ソフェーズの大きさ、濃度によっても制御することがで
きる。例えば、メソフエーズを大きく或長させた場合、
珪素含有ポリマーは繊維表面相に押し出され易く、焼或
後繊維表面に珪素に冨む層が生或する。

本発明における無機繊維は、 ｉ）結合単位（Ｓ　ｉ　　ＣＨｚ　）　、または結合単
位（Ｓｉ−ＣＨ２）と結合単位（Ｓｔ−Ｓｉ）から主と
してなり、珪素原子の側鎖に水素原子、低級アルキル基
、フエニル基及びシリル基からなる群から選ばれる側鎖
基を有し、結合単位（Ｓ　ｉ　　Ｃ　Ｈｚ　）の全数対
結合単位（Ｓｉ−Ｓｉ）の全数の比が１二〇〜２０の範
囲にある有機珪素重合体の珪素原子の少なくとも一部が
、石油系又は石炭系のピッチあるいはその熱処理物の芳
香族環と珪素一炭素連結基を介して結合したランダム共
重合体（１）　１　０　０重量部、及びｉｉ）石油系又
は石炭系ピッチを熱処理して得られるメソフェーズ状態
又はメソフエーズと光学的等方相との両相からなる多環
状芳香族化合物（以下両者を総称してメソフェーズ多環
状芳香族化合物（２）と言うことがある。）５〜５００
００重量部を、 ２００〜５　０　０　’Ｃの範囲の温度で加熱反応及び
／又は加熱溶融して、珪素含有多環状芳香族重合体を得
る第１工程、 上記珪素含有多環状芳香族重合体の紡糸原液を調製して
紡糸する第２工程、 該紡糸原糸を張力下あるいは無張力下で不融化する第３
工程、及び 不融化した前記紡糸繊維を真空中あるいは不活性ガス雰
囲気中で８００〜３０００゜Ｃの範囲の温度で焼或する
第４工程 からなる方法で製造することができる。

上記の各工程について説明する。

第１工程： 出発原料の一つである結合単位（Ｓｔ　　ＣＨｚ）、ま
たは結合単位（Ｓｔ　　ＣＨｚ）と結合単位（Ｓｉ−Ｓ
ｉ）からなる有機珪素重合体は、例えば、ジメチルジク
ロロシランと金属ナトリウムの反応により得られるポリ
メチルシランを不活性ガス中で４００゜Ｃ以上に加熱す
ることにより得られる。この有機珪素重合体の重量平均
分子ｉ（Ｍ，）は、一般的には３００〜１０００で、Ｍ
，が４００〜８００のものが、優れた炭素系無機繊維を
得るための中間原料であるランダ，ム共重合体（１）を
調製するために特に好ましい。

もう一つの出発原料である多環状芳香族化合物は石油類
及び／又は石炭類から得られるピッチで、特に石油類の
流動接触分解により得られる重質油、その重質油を蒸留
して得た留出戒分又は残渣油及びそれらを熱処理して得
られるピッチが好ましい。

上記ピッチ中には、ベンゼン、トルエン、キシレン、テ
トラヒドロフランなどの有機溶媒に不溶の戒分が５〜９
８％含まれていることが好ましく、５％未満のビンーｆ
−と原料として用いた場合、強度、弾性率共に優れた無
機質繊維は得られず、また、９８重景％より多いピッチ
をを原料として用いた場合、共重合体の分子量上昇が激
しく、一部コーキングの起こる場合もあり、紡糸困難な
状態になる。

このピッチの重量平均分子量（Ｍ，）は、１００〜３０
００である。

重量平均分子量は以下のようにして求めた値である。即
ち、ピッチが有機溶媒不溶分を含有しない場合はそのま
まゲルパーξユエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）測
定し、ピッチが有機溶媒不溶分を含有する場合は、温和
な条件で水添処理し、有機溶媒不溶分を有機溶媒可溶な
成分に変えて後ＧＰＣ測定する。有機溶媒不溶分を含有
する重合体の重量平均分子量は、上記と同様の処理を施
し求めた値である。

ランダム共重合体（１）は、有機珪素重合体に、石油系
又は石炭系ピッチを添加し、不活性ガス中で好ましくは
２５０〜５００゜Ｃの範囲の温度で加熱反応させること
により調製される。

ピッチの使用割合は、有機珪素重合体１００部当たり８
３〜４９００部であることが好ましい。

ピッチの使用割合が過度に小さい場合は、得られる無機
繊維中の炭化珪素成分が多くなり、高弾性率を有する無
機繊維が得られなくなり、また、その割合が過度に多い
場合は、炭化珪素或分が少なくなり、マトリックスに対
する濡れ性や耐酸化性に優れた無機繊維が得られなくな
る。

上記反応の反応温度が過度に低いと、珪素原子と芳香族
炭素の結合が生威しにくくなり、反応温度が過度に高い
と、生或したランダム共重合体（１）の分解及び高分子
量化が激しく起こり好ましくない． メソフェーズ多環状芳香族化合物（２）は、例えば、石
油系又は石炭系ピッチを不活性ガス中で３００〜５００
゜Ｃに加熱し、生或する軟質留分を除去しながら縮重合
することによって調製することができる。

上記縮重合反応温度が過度に低いと縮金環の戒長が充分
でなく、またその温度が過度に高いとコーキングにより
不融化物の生成が激しくなる。

上記のメソフェーズ多環状芳香族化合物（２）は、融点
が２００〜４００℃の範囲にあり、また、重量平均分子
量（Ｍ，　）　カ２　０　０−１　０　０　０　０テ．
！＞る。

メソフェーズ多環状芳香族化合物（２）の中でも、２０
〜１００％、特に４０〜１００％の光学的異方性度を有
し、３０〜１００％のベンゼン、トルエン、キシレン又
はテトラヒドロフランに対する不溶分を含むものが、機
械的性能上優れた無機繊維を得るために好ましい。

第１工程では、ランダム共重合体（１）とメソフェーズ
多環状芳香族化合物（２）を２００〜５００″Ｃの温度
範囲で加熱溶融及び／又は加熱反応し、珪素含有多環状
芳香族重合体からなる紡糸ボリマーを調製する。

メソフエーズ多環状芳香族化合物（２）の使用割合はラ
ンダム共重合体（１）　１　０　０部当たり５〜５００
００部であることが好ましく、５部未満では、生或物に
おけるメソフェーズ含有量が不足するため、高弾性の焼
或糸が得られず、また、５００００部より多い場合は、
珪素或分の不足のため焼或糸のマトリックスに対する濡
れ性、耐酸化性に優れた無機繊維が得られなくなる。

上記珪素含有多環状芳香族重合体の重量平均分子量（Ｍ
，）は２００−１１０００で、融点が２００〜４　０　
０　’Ｃである。

第２工程： 第１工程で得られる珪素含有多環状芳香族重合体である
紡糸ボリマーを加熱溶融させて、場合によってはこれを
濾過して５クロゲル、不純物等の紡糸に際して有害とな
る物質を除去し、これを通常用いられる合或繊維紡糸装
置により紡糸する。

紡糸する際の紡糸原液の温度は原料ポリマーの軟化温度
によって異なるが、２２０〜４２０゜Ｃの範囲の温度が
有利である。

前記紡糸装置において、必要に応じて紡糸筒を取付け、
該紡糸筒内の雰囲気を空気、不活性ガス、熱空気、熱不
活性ガス、スチーム、及びアンモニアガスからなる群か
ら選ばれる一種以上の雰囲気とした後、巻取り速度を大
きくすることにより細い直径の繊維を得ることができる
。前記溶融紡糸における紡糸速度は原料の平均分子量、
分子量分布、分子構造によって異なるが、５０〜５００
０ｍ／分の範囲であることが好ましい。

第３王程： 第２工程で得られる紡糸繊維を張力又は無張力の作用も
とて不融化する。

代表的な不融化方法は、紡糸繊維を酸化性雰囲気中で加
熱する方法である。不融化の温度は好ましくは５０〜４
００゜Ｃの範囲の温度である。不融化温度が過度に低い
と紡糸原糸を構成するポリマーのはしかけが起こらず、
また、この温度が過度に高いとポリマーが燃焼する。

不融化の目的は、紡糸繊維を構成するボリマーを三次元
構造の不融・不溶のはしかけ状態にし、次工程の焼戊の
際に熔融せず、且つ隣接した繊維と融着しないようにす
ることである。不融化の際の酸化性雰囲気を構戒するガ
スとしては、空気、オソン、酸素、塩素ガス、臭素ガス
、アンモニアガス、及びこれらの混合ガスが挙げられる
。

上記とは別の不融化方法として、紡糸繊維に酸化性雰囲
気あるいは非酸化性雰囲気で、張力あるいは無張力で必
要に応じて低温加熱しながら、γ線照射、あるいは電子
線照射して不融化する方法も採用することができる。

このγ線あるいは電子線を照射する目的は、紡糸繊維を
形戒するボリマーを、さらに重合させることによって、
紡糸原糸が融解し、繊維形状を失うことを防ぐことにあ
る。

γ線あるいは電子線の照射線量は１０６〜１０１０ラン
ドが適当である。

照射は真空、不活性ガス雰囲気下、あるいは空気、オゾ
ン、酸素、塩素ガス、臭素ガス、アンモニアガス及びこ
れらの混合ガスのような酸化性ガス雰囲気で行うことが
できる。

照射による不融化は室温で行うこともでき、必要であれ
ば５０〜２００゜Ｃの温度範囲で加熱しながら行うこと
によって不融化をより短時間で達威させることもできる
。

不融化は、無張力下で行うと、前記紡糸繊維は収縮のた
め波状の形を呈するようになるが、次工程の焼或工程で
矯正できる場合もあり、張力は必ずしも必要ないが、張
力を作用させる場合には、その張力の大きさは不融化時
に紡糸繊維が収縮して波状となることを少なくとも防止
できる以上の張力を作用させると良い結果が得られる。

不融化の際に、作用させる張力としては、１〜５　０　
０　ｇ　／ｍｍ２の範囲が好ましく、Ｉｇ／ｍｍ”以下
の張力を作用させても繊維をたるませないような緊張を
与えることができず、５　０　０　ｇ　／ｍｍ”以上の
張力を作用させると繊維が切断することがある。

第４王程： 第３工程で得られる不融化糸を、真空あるいは不活性ガ
ス雰囲気中で８００〜３０００゜Ｃの範囲の温度で焼或
することによって、主として炭素、珪素、酸素からなる
無機繊維が得られる。

焼或工程において、張力を作用させることは必ずしも必
要ないが０．００１〜１００ｋｇ／恥２の範囲で張力を
作用させながら高温焼或すると屈曲を少なくした強度の
高い無機繊維を得ることができる。

加熱過程において、約７　０　０　’Ｃから無機化が激
しくなり、約８００℃でほぼ無機化が完了するものと推
定される。従って、焼或は、８００℃以上の温度で行う
ことが好ましい。また、３０００″Ｃより高い温度を得
るには高価な装置を必要とするため、３０００″Ｃより
高温での焼或は、コスト面から見て実際的でない。

上記無機繊維は繊維そのものを単軸方向、多軸方向に配
合させる方法、あるいは平織、朱子織、模紗織、綾織、
からみ織、螺旋織、三次元織物などの各種織物にして使
用する方法、あるいはチョップドファイバーとして使用
する方法等がある。

本発明におけるプラスチックとしてはエポキシ系樹脂、
ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ボリイξド樹脂、
ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート
樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、ナイロン１Ｍ脂、ポ
リフェニレンサルファイド、ポリプチレンテレフタレー
ト、超高分子量ポリエチレン、ポロプロピレン、変性ポ
リフェニレンオキサイド、ポリスナレン、ＡＢＳ樹脂、
塩化ビニル樹脂、ポリエーテル・エーテルケトン樹脂、
ビスマレイ壽ド樹脂等が挙げられる。

これらのプラスチック複合材料はそれ自体公知の方法で
製造することができ、例えば（１）ハンドレイアップ法
、（２）マッチドメタルダイ法、（３）プレークアウェ
イ法、（４）フィラメント・ワインディング法、（５）
ホットプレス法、（６）オートクレープ法、（７）連続
引抜き法等の方法を採用することができる。

（１）ハンドレイアップ法によれば、まず無機繊維を裁
断して型の上に敷き詰め、触媒を加えたプラスチックを
はけやローラでその上に塗り込めた後自然に硬化させ、
脱型して複合材料とすることができる。

（２）マッチドメタルダイ法によれば、あらかじめ無機
繊維にプラスチックと硬化剤、充填材、増粘剤を加えて
含浸したものを加熱加圧戒形して複合材料とすることが
できる。戒形時の材料の形態によりＳＭＣ法（Ｓｈｅｅ
ｔ　Ｍｏｌｄｉｉｉｇ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）　、Ｂ　Ｍ
　Ｃ法（Ｂｕｌｋ　Ｍｏｌｄｉｉｉｇ　Ｃｏｍｐｏｕｎ
ｄ　）のどちらかを選択して用いることができる。

（３）プレークアウェイ法によれば、無機繊維のシート
にあらかじめプラスチックを含浸させ、予備硬化させた
プリプレグ（ｐｒｅｐｒｅｇ　）を作り、これをテーパ
ー付きの心金に巻付けて、硬化後に抜取り複合材料とす
ることができる。複雑な中空製品はこの方法で作られる
。

（４）フィラメント・ワインディング法によれば、エボ
キシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂のような熱硬化性樹
脂を含浸した無機繊維をマンドレルに巻付け、樹脂を硬
化させた後、脱型して複合材料とすることができる。こ
の方法には、湿式法、乾式法（ブリプレグテープを使う
方法）などがある。

（５）ホットプレス法によれば、ブリプレグシ一トを一
方向又は任意の角度に積層後、ホットプレスで加圧、加
熱して板状の複合材料とすることができる。

（６）オートクレープ法によれば、ブリプレグを戒形金
型に積層し、特殊ラバーで包み、真空状態にして、高圧
釜に入れ、加熱、加圧して硬化させ複合材料とすること
ができる。複雑な戒形に適している。

（７）連続引抜き法によれば、無機繊維とブラスチック
とを別々に分けて、戒形機に供給し、戒形金型の手前で
混合させ、途中で加熱炉のなかを通過させて連続的に長
尺な複合材料とすることができる。

無機繊維とプラスチックマトリックスとから製造された
複合材料の引張強度（σＣ）は下記式で表される。

（ｌｃ　＝（１１　Ｖｆ＋　σ　ＭＶ　ＭσＣ　＝複合
材料の引張強度 σｆ　：無機繊維の引張強度 σＨ＝プラスチックマトリックスの引張強度■ｆ　：無
機繊維の体積百分率 ｖ８：プラスチックマトリックスの体積百分率 上記式で示されるように、複合材料の強度は、複合材料
中の無ｍ繊維の体積割合が、多くなるにしたがって大き
くなる。従って、強度の大きい複合材料を製造するため
には、複合させる無機繊維の体積割合を多くする必要が
ある。しかしながら、無機繊維の体積割合が８０％を超
えると、プラスチックマトリックスの量が少ないため、
無機繊維の間隙を充分にプラスチックマトリックスで充
填することができなくなるため、複合材料を製造しても
前記式で示されるような強度が発揮されなくなる。また
、繊維の体積割合を低くしていくと前記弐で示されるよ
うに複合材料の強度は低下するから、実用性のある複合
材料とするためには１０％以上の無機繊維を複合させる
ことが必要である。

従って、本発明の無機繊維強化プラスチック複合材料の
製造において、複合させる無機繊維の体積割合を１０〜
８０％、さらに好ましくは３０〜６０％とすると最も良
い効果が得られる。

明細書における各種機械的特性は下記の測定法に従って
求めた。

（ａ）層間剪断強度 層間剪断応力を求めるための試験法で曲率半径６鴫φの
２コのピン（長さ２０ｍｍ）の上に１０×１２Ｘ２ｍｍ
の無機繊維を一軸方向に配向させた複合材料を置き、先
端曲率半径３．　５　ｍｍ　Ｒの圧子で圧縮、所謂３点
曲げ方式で試験を行い、層間剪断応力を測定する。剪断
応力（ｋｇ／ｍｍ”　）により表示する。

（ｂ）繊維垂直方向の引張強度及び引張弾性率厚さ２ｍ
ｍの一軸方向繊維強化複合材料を製造し、これより試験
片の軸方向が繊維配列方向と直交するように１９Ｘ１２
７ｍｍの試験片を採取する。試験片の厚さは２ｍｍで中
央部の板厚方向に１２５順Ｒの曲率を付け、厚さ約１印
に仕上げる。引張速度は１ｍｍ／分で行った。引張強度
（ｋｇ／ｍｍ”　）及び引張弾性率（ｔ／ｍｍ”）によ
り表示する。

（ｃ）繊維垂直方向の曲げ強度及び曲げ弾性率厚さ２ｎ
＋＋ｎの一軸方向繊維強化複合材料を製造し、これより
試験片の軸方向が繊維配列方向と直交するように１　２
．　７　Ｘ　８　５　＋ｎｍの試験片を採取する。試験
片の厚さは２Ｍで中央部の板厚方向に１２５ｍｍＲの曲
率を付け、厚さ約ＩＩｌ！Ｉｎに仕上げる。３点曲げ方
式で試験を行い、曲げ強度（ｋｇ／ｍｍ”　）及び曲げ
弾性率（ｔ／ｍｍ”）により表示する。

層間剪断強度、繊維垂直方向の引張強度及び繊維垂直方
向の曲げ強度はマトリックスと繊維との結合の強さを表
示する指標である。

（ｄ）引張強度及び引張弾性率 厚さ２閣の一軸方向繊維強化複合材料を製造し、これよ
り試験片の軸方向が繊維配列方向と直交するように１２
．７Ｘ８５ｍｍの試験片を採取する。試験片の厚さは２
肋で中央部の板厚方向に１２５ｍｍＲの曲率を付け、厚
さ約１ｍｍに仕上げる。引張強度の測定は１ｍｍ／分の
引張速度で行った。引張強度（ｋｇ／ｍａｄ”　）及び
引張弾性率（ｔ／ｍｍ”）により表示する。

（ｅ）曲げ強度及び曲げ弾性率 厚さ２［ｌｍの一軸方向繊維強化複合材料を製造し、こ
れより試験片の軸方向が繊維配列方向と直交するように
１　２．　７　Ｘ　８　５　ｍｍの試験片を採取する。

試験片の厚さは２ＩＩＩＩｌ１で中央部の板厚方向に１
２５ｍｍＲＯ曲率を付け、厚さ約ＩＩＩＩＩ１に仕上げ
る。３点曲げ方式で試験を行い、曲げ強度（ｋｇ／ｍ”
　）及び曲げ弾性率（ｔ／ｍｍ”）により表示する。

（ｆ）曲げ衝撃値 ３点曲げによるシャルピー試験法（ＪＩＳ　　Ｋ７１ｉ
ｉ）により曲げ衝撃値を測定した。曲げ衝撃値（ｋｇ　
−　ｃｍ／ｃｍ”　）により表示する。

曲げ衝撃値はプラスチックと繊維との間の結合の強さを
表示する指標であり、特に瞬間的な衝撃に対する抵抗の
強さを表示する指標である。曲げ衝撃値が低いと、樹脂
と繊維が剥がれやすく、瞬間的な衝撃による破壊が生し
やすい。

本発明のプラスチック複合材料は、 ａ）層間剪断強度が８．５ｋｇ／ｍｍ２以上であり、ｂ
）繊維垂直方向の引張強度が６ｋｇ／ｍｍ”以上であり
、 Ｃ）繊維垂直方向の曲げ強度が８ｋｇ／ｅｌｍ”以上で
あり、 ｄ）曲げ衝撃値が２　０　０　ｋｇ−ｃｍ／ｃｍ”以上
である。

（発明の効果） 本発明の無機繊維強化プラスチック複合材料は、本発明
で使用する無ｉ１ｆｔＮ維がプラスチックに対する濡れ
性に優れているため、無機繊維を特に表面処理する必要
はなく、さらにプラスチックとの間の結合強さに優れて
いる。このため、本発明は層間剪断強度、繊維垂直方向
の引張強度及び曲げ強度、曲げ衝撃値に優れた複合材料
を提供する。

一方、本発明における無機繊維は結晶配列状態にある炭
素質を含むため、アモルファス無機繊維に比べ高弾性で
ある。このため、本発明の無機繊維強化プラスチック複
合材料は、引張弾性率及び曲げ弾性率において優れた値
を示す。

また、本発明における無機繊維は、高価な有機珪素化合
物の使用が軽減されるため、従来の炭化珪素系繊維に比
べ安価に製造される。

以上のように、本発明に使用する無機繊維は、プラスチ
ック複合材料においてその強化効率に優れ、得られたプ
ラスチック複合材料は各種の機械的特性が優れ、長期間
の苛酷な環境下での使用に耐えるものである。このため
、従来の無機繊維強化プラスチック複合材料では満足に
使用しえなかった各種分野で使用することができる。例
えば、合威繊維用材料、合戒化学用材料、機械工業用材
料、建築機械用材料、海洋開発（含宇宙）用材料、自動
車用材料、食品用材料、電気材料、スポーツ用品、音響
用機器材料等における各分野における優れた機械的特性
を要求される分野である。

（実施例） 以下実施例によって本発明を説明する。

参考例ｌ（有機珪素重合体の製法） ５１．の三口フラスコに無水キシレン２．５ｌ及びナト
リウム４００ｇを入れ、窒素ガス気流下でキシレンの沸
点まで加熱し、ジメチルジクロロシランｌｆｆｉを１時
間で滴下した。滴下終了後、１０時間加熱還流し沈澱物
を生或させた。沈澱を濾過し、メタノールついで水で洗
浄して、白色粉末のポリジメチルシラン４２０ｇを得た
。

このボリジメチルシラン４００ｇを、ガス導入管、攪拌
機、冷却器及び留出管を備えた３ｌの三口フラスコに仕
込み、攪拌しながら５０ｄ／分の窒素気流下に４２０℃
で加熱処理して、留出受器に３５０ｇの無色透明な少し
粘性のある液体を得た。

この液体の数平均分子量は蒸気圧浸透法で測定したとこ
ろ４７０であった。

この物質の赤外線吸収スペクトルを測定したところ、６
　５　０　〜９　０　０ｃｍ−’と１２５０ｃｍ−’に
Ｓｉ−ＣＨ，の吸収、２１００Ｃ１＋１−’にＳｉ−Ｈ
の吸収、１０２０ｃｍ−’付近と１　３　５　５ｃｍ−
’にＳｉ　　ＣＨｚ−Ｓｔの吸収、２９００ｃｍ−’と
２９５０ｃｍ−’にＣ−Ｈの吸収が認められ、またこの
物質の遠赤外線吸収スペクトルを測定したところ、３８
０ｃｍ−’にＳｔ−Ｓｉの吸収が認められることから、
得られた液状物質は、主として（Ｓ　ｉ　　ＣＨｚ　）
結合単位及び（Ｓｉ−Ｓｉ）結合単位からなり、珪素の
側鎖に水素原子及びメチル基を有する有機珪素重合体で
あることが判明した。

核磁気共鳴分析及び赤外線吸収分析の測定結果から、こ
の有機珪素重合体は（Ｓｉ　　ＣＨｚ）結合単位の全数
対（Ｓｉ−Ｓｉ）結合単位の全数の比率がほぼ１：３で
ある重合体であることが確認された。

上記有機珪素重合体３００ｇをエタノールで処理して低
分子量物を除去して、数平均分子量が１２００の重合体
４０ｇを得た。

この物質の赤外線吸収スペクトルを測定したところ、上
記と同様の吸収ピークが認められ、この物質は主として
（Ｓｉ　　ＣＨ２）結合単位及び（Ｓｉ−Ｓｔ）結合単
位からなり、珪素の側鎖に水素原子及びメチル基を有す
る有機珪素重合体であることが判明した。

核磁気共鳴分析及び赤外線吸収分析の測定結果から、こ
の有機珪素重合体は（Ｓｉ　　ＣＨ２）結合単位の全数
対（Ｓｉ−Ｓｉ）結合単位の全数の比率がほぼ７：１で
ある重合体であることが確認された。

参考例２（無機繊維Ｉの製法） 石油留分のうち、軽油以上の高沸点物をシリカ・アルミ
ナ系分解触媒の存在下、５００゜Ｃの温度で流動接触分
解・精留を行い、その塔底より残渣を得た。以下、この
残渣をＦＣＣスラリーオイルと呼ぶ。

このＦＣＣスラリーオイルは、元素分析の結果、炭素原
子対水素原子の原子比（Ｃ／Ｈ）が０．７５で、核磁気
共鳴分析による芳香炭素率が０．５５であった。

上記のＦＣＣスラリーオイル１３０ｇをｉｆ／分の窒素
ガス気流下４５０″Ｃで１時間加熱し、同温度における
留出分を留去後、残渣を２００゜Ｃにて熱時濾過を行い
、同温度における不融部を除去し、軽質分除去ピッチ５
７ｇを得た。

この軽質分除去ピッチは６０％のキシレン不溶分を含ん
でいた。

この軽質分除去ピッチ５７ｇに参考例１で得た有機珪素
重合体２５ｇ及びキシレン２０ｍｆｌを加え、攪拌しな
がら昇温し、キシレンを留去後、４００゜Ｃで６時間反
応させ４６ｇのランダム共重合体を得た。

この反応生戒物は赤外線吸収スペクトル測定の結果、有
機珪素重合体中に存在するＳｉ−Ｈ結合（ＩＲ：２１０
０ＣＩＩ１−’）の減少、及び新たなＳｉ−Ｃ（ベンゼ
ン環の炭素）結合（ＩＲ：１１３５ｃｍ−’）の生或が
認められることより有機珪素重合体の珪素原子の一部が
多環状芳香族環と直接結合した部分を有する共重合体で
あることがわかった。

また、この共重合体は、キシレン不溶部を含まず重量平
均分子量は１４００、融点は２６５゜Ｃであった。

これを、３　０　０　’Ｃで加熱溶融静置し、比重差に
より軽質部分を除去した残部４０ｇを得た。これをボリ
マー（ａ）と呼ぶ。

これと並行して、ＦＣＣスラリーオイル４００ｇを、窒
素ガス気流下４５０″Ｃに加熱し、同温度における留出
分を留去後、残渣を２００℃にて熱時濾過を行い、同温
度における不融部を除去し、軽質分除去ピッチ１８０ｇ
を得た。得られた軽質分除去ピッチ１８０ｇを窒素気流
下、反応により生或する軽質分を除去しなから４００゜
Ｃで８時間縮重合を行い、熱処理ピッチ８０．３ｇを得
た。

この熱処理ピッチは融点３１０゜Ｃ、キシレン不溶分９
７％、キノリン不溶分２０％を含有しており、研磨面の
偏光顕微鏡観察による光学的異方性が９５％のメソフェ
ーズ多環状芳香族化合物（２）であった。

これを再び、３５０℃に加熱溶融静置し、比重差により
軽質分を分離除去し、残部８０ｇを得た。

これと、ボリマー（ａ）３０ｇを混合し、窒素雰囲気下
、３５０″Ｃで一時間溶融加熱し、均一な状態にある珪
素含有多環状芳香族重合体を得た。この重合体は、融点
が２９０℃で、７０％のキシレン不溶分を含んでいた。

上記高分子量物を紡糸用原料とし、ノズル径０．１５閣
の金属製ノズルを用い、３　６　０　”Ｃで溶融紡糸を
行い、得られた紡糸原糸を空気中、３００゜ＣＯＯ″Ｃ
で焼戒を行い、直径１０μの無機繊維Ｉを得た。

この無機繊維■は引張強度が３００ｋｇ／ａｍ”、引張
弾性率３０ｔ／ｍｍｚであり、破壊面の観察よりあきら
かにラジアル構造であった。

参考例３（無機繊維■の製法） 参考例２で得られたＦＣＣスラリーオイル２０Ｏｇを２
１７分の窒素ガス気流下４５０℃で０．　５時間加熱し
、同温度における留出分を留去後、残渣を２００″Ｃに
て熱時濾過を行い、同温度における不融部を除去し、軽
質分除去ピッチ５７ｇを得た。

この軽質分除去ピッチは２５％のキシレン不溶分を含ん
でいた。

この軽質分除去ピッチ５７ｇに参考例１で得た有機珪素
重合体２５ｇ及びキシレン２０成を加え、攪拌しながら
昇温し、キシレンを留去後、４００゜Ｃで６時間反応さ
せ５１ｇのランダム共重合体（１）を得た。

この反応生戒物は赤外線吸収スペクトル測定の結果、有
機珪素重合体中に存在するＳｉ−Ｈ結合（ＩＲ：２１０
０ｃｍ−’）の減少、及び新たなＳｔ−Ｃ＜ベンゼン環
の炭素）結合（ＩＲ：１１３５ｃｍ−’）の生戒が認め
られることより有機珪素重合体の珪素原子の一部が多環
状芳香族環と直接結合した部分を有する共重合体である
ことがわかった。

また、この共重合体は、キシレン不溶部を含まず重量平
均分子量が１４００、融点が２６５゜Ｃ、軟化点が３１
０゜Ｃであった。

一方、前記軽質分除去ピッチ１８０ｇを窒素気流下、反
応にまり生或する軽質分を除去しながら４００″Ｃで８
時間縮重合を行い、熱処理ピッチ９７．２ｇを得た。

この熱処理ピッチは融点２６３゜Ｃ、軟化点３０８゜Ｃ
、キシレン不溶分７７％、キノリン不溶分３ｌ％を含有
しており、研磨面の偏光顕微鏡観察にこのメソフヱーズ
多環状芳香族化合物（２）　９　０　ｇと前記ランダム
共重合体（１）６．４ｇを混合し、窒素雰囲気下、３８
０゜Ｃで一時間溶融加熱し、均一な状態にある珪素含有
多環状芳香族重合体を得た。

この重合体は、融点が２６７℃で、軟化点３１５゜Ｃ、
７０％のキシレン不溶分を含んでいた。

上記高分子量物を紡糸用原料とし、ノズル径０．１５ｍ
ｍの金属製ノズルを用い、３６０゜Ｃで溶融紡糸を行い
、得られた紡糸原糸を空気中、３００℃で酸化、不融化
し、更にアルゴン雰囲気中、１３００℃で焼戒を行い、
直径８μの無機繊維■を得た。

この無機繊維■は引張強度が３　２　０ｋｇ／１１１１
１１”、引張弾性率２６ｔ／ｍａｄ”であり、破壊面の
観察よりあきらかにラジアル構造であった。

この無機繊維■を粉砕後アルカリ溶融、塩酸処理を施し
水溶液とした後、高周波プラズマ発光分光分析を行った
結果、この無機繊維■中の珪素含有率は０．９５％であ
ることがわかった。

参考例４（無機繊維■の製法） メソフェーズ多環状芳香族化合物（２）　９　７　ｇと
ランダム共重合体（１）３ｇを混合し、４００℃で溶融
加熱した以外は参考例３と同様にして珪素含有多環状芳
香族重合体を得た。この重合体は、融点が３７２℃で、
軟化点３１９゜Ｃ、７１％のキシレン不溶分を含んでい
た。

上記高分子量物を紡糸用原料とし、ノズル径０．　１５
１ＩＩＩ１の金属製ノズルを用い、３６０″Ｃで溶融紡
糸を行い、得られた紡糸原糸を空気中、３００゜Ｃで酸
化、不融化し、更にアルゴン雰囲気中、２０００℃で焼
或を行い、直径７．３μの無機繊維■を得た。

この無機繊維■は引張強度が３　２　５ｋｇ／１１１１
１１”　、引張弾性率が４１ｔ／ｍｍ”の高弾性繊維で
あった。

この無機繊維■を粉砕後アルカリ溶融、塩酸処理を施し
水溶液とした後、高周波プラズマ発光分光分析を行った
結果、この無機繊維■中の珪素含有率は０．４７％であ
ることがわかった。

実施例ｌ アミド硬化剤（チバガイギー社製ＸＢ２８７９Ｂ）２０
部を均一に混合した後に、混合物を重量比で１：１のメ
チルセロソルブとアセトンとの混合溶媒に溶解して、上
記混合物の２８％溶液を調製した。

参考例２で得られた無機繊維Ｉに上記溶液を含浸した後
に、ドラムワイングーを用いて一方向に引き取り、熱循
環オーブン中１　０　０　”Ｃで１４分間加熱すること
によって、半硬化状態の一方向に引き揃えられた無機繊
維プリプレグを調製した。このプリブレグの繊維含有率
は６０体積％、厚み０．１５ｍｍであった。

上記ブリプレグ１０枚を繊維方向を合わせて重ね、１　
７　０　’Ｃ、７ｋｇ／Ｃ１ａで４時間プレス或形する
ことによって、２５０ｍｍＸ２５０（１）の大きさの一
方向強化エボキシ樹脂複合材料を得た。

上記複合材料から幅１　２．　７　ｒＩａ、長さ８５ｍ
ｍ、厚み２Ｍの曲げ強度測定用のサンプルを切り出し、
スパン／幅＝３２の三点曲げ試験を試験速度２ＩＴＩＩ
Ｉｌ／分で行った。上記複合材料の機械的特性を以下に
示す。

引張強度（ｋｇ／ｆｆＲ２）　　　　　　　　　　１　
６　０引張弾性率（む／ｍｍ”　）　　　　　　　　　
　１　８曲げ強度（ｋｇ／閣”　）　　　　　　　　　
２２０曲げ弾性率（１／閣２）　　　　　　　　　１７
繊維垂直方向引張強度（ｋｇ／ｍｍ”）　　　　６．３
繊維垂直方向引張弾性率（ｔ　／ｍｍ”　）　　　５．
　１繊維垂直方向曲げ強度（ｋｇ／ｏｎ”）　　　　８
．９繊維垂直方向曲げ弾性率（ｔ／ｍｍ２）　　　５．
０層間剪断強度（ｋｇ／ＩＩＩｍ”）　　　　　　　　
８．６曲げ衝撃値（ｋｇ−ｃｍ／ｆｆＩ１”　）　　　
　　　２　４　０比較例１ 本発明に使用する無機繊維のかわりに、引張強度２　８
　０ｋｇ／ｍｍ”　、引張弾性率５　５　ｔ，　／ａｎ
”　、繊維径１０μの高弾性ピッチ系炭素繊維を用いた
他は実施例１と同様にして炭素繊維強化エポキシ複合材
料を製造した。この複合材料の繊維含有率は６０体積％
であり、得られた複合材料の機械的特性を以下に示す。

引張強度（ｋｇ／閣”）　　　　　　　　　　１５０）
１張弾性率（１／が）２８ 曲げ強度（ｋｇ／ｍｍ２）　　　　　　　　　１　０　
０曲げ弾性率（１／閣２）　　　　　　　　ｌ２繊維垂
直方向引張強度（ｋｇ／ｍｍ”）　　　　３．０繊維垂
直方向引張弾性率（ｔ／ｍｍ２）　　　０．５繊維垂直
方向曲げ強ｔ；＝　（ｋｇ／ｍｍ”　）　　　　３．　
５繊維垂直方向曲げ弥性率（ｔ／ｆｆＩＩＩ１”）　　
　０．５層間剪断強度（ｋｇ／ｃｍ”）　　　　　　　
　７．５曲げ衝撃値（ｋｇ−１／Ｗ”　）　　　　　　
　　７　０比較例２ 無機繊維Ｉのかわりに、引張強度３００ｋｇ／ｍｍχ、
引張弾性率２１ｔ／ｍＩＩ１２、繊維径１．５ａのポリ
アクリロニトリル系高強度炭素繊維を表面処理した繊維
を用いた他は実施例１と同様にして炭素繊維強化エボキ
シ複合材料を製造した。この複合材料の繊維含有率は６
０体積％であり、得られた複合材料の機械的特性を以下
に示す。

引張強度（　ｋｇ　／閣Ｍ　　　　　　　　　　１７２
引張弾性率（ｔ／ｍｍ”）　　　　　　　　　　１４曲
ケ強度（ｋｇ／ｍａｎ”　）１　７　０曲げ弾性率（１
／論２）　　　　　　　　　１３繊維垂直方向引張強度
（ｋｇ／ａｍ＋”）　　　　４．５繊維垂直方向引張弾
性率（ｔ／ｍｍ”）　　０．８８ｍ維垂直方向曲Ｖ強度
（ｋｇ／ｍｍ”　）　　　　６．　２繊維垂直方向曲げ
弾性率（ｔ／ｍ＋＋＋２）　　０．８　７層間剪断強度
（ｋｇ／閣”）　　　　　　　　８．１曲げ衝撃値（ｋ
ｇ　−　ｃｒｎ／ｒＭ１”　）　　　　　　　１　５　
０実施例２ マトリックスとしてエボキシ樹脂のかわりに、市販不飽
和ポリエステル樹脂を用いた以外は実施例１と同様にし
て無機繊維■の繊維含有量が５８体積％の無機繊維強化
ポリエステル複合材料を製造した。

上記複合材料の機械的特性を以下に示す。

引張強度（ｋｇ／ｍｍ”　）　　　　　　　　　　１　
５　０引張弾性率（１／鵬２）　　　　　　　　　１８
曲げ強度（ｋｇ／閣”　）　　　　　　　　　　２１Ｂ
曲げ弾性率（１／閣”）　　　　　　　　　１６．８繊
維垂直方向引張強度（ｋｇ／ｍｍ”　）　　　　６．　
０繊維垂直方向引張弾性率（ｔ／ｉｌｍ”）　　　４．
８繊維垂直方向曲げ強度（ｋｇ／ｍｍ”　）　　　　８
．　７繊維垂直方向曲げ弾性率（ｔ／ｍｍ”）　　　８
．５層間剪断強度（ｋｇ／ｍＩＩ１”　）　　　　　　
　　８．６曲げ衝撃値（ｋｇ−ｃｍ／ｍｏ＋”　）　　
　　　　　２　３　８実施例３ マトリックスとしてエボキシ樹脂のかわりに、ポリイミ
ド樹脂Ｃ宇部興産（株）Ｍ〕を用いた以外は実施例１と
同様にして無機繊維Ｉの繊維含有量が６０体積％の無機
繊維強化ポリイ逅ド複合材料を製造した。

製造された複合材料の機械的特性を以下に示す。

引張強度（ｋｇ／圓Ｍ　　　　　　　　　　１５１引張
弾性率（ｔ／ｍｍ”）　　　　　　　　　　１８曲げ強
度（ｋｇ／即”　）　　　　　　　　　２１７曲げ弾性
率（ｔ／ｍｍ２）　　　　　　　　　１６．６繊維垂直
方向引張強度（ｋｇ／ｍｎ＋”　）　　　　６．　１繊
維垂直方向引張弾性率（ｔ／ｍｍｚ）　　　４．９繊維
垂直方向曲げ強度（ｋｇ／ｍｍ”　）　　　　８．　８
繊維垂直方向曲げ弾性率（ｔ／［”）　　　５．０層間
剪断強度（ｋｇ／　ｍｍ２）　　　　　　’　　　８．
　６曲げ衝撃値（ｋｇ　−　ｃｎ＋／ｍｍ”　）　　　
　　　　２　３　Ｂ実施例４ ビスフェノールＡ型エボキシ樹脂（チバガイギー社製Ｘ
８２８７９Ａ）１００部及びジシアンジアミド硬化剤（
ヂバガイギ−社製Ｘ８２８７９Ｂ）２０部を均一に混合
した後に、混合物を重量比で１：１のメチルセロソルブ
とアセトンとの混合溶媒に溶解して、上記混合物の２８
％溶液を調製した。

参考例３で得られた無機繊維■に上記溶液を含浸した後
に、ドラムヮインダーを用いて一方向に引き取り、熱循
環オーブン中１　０　０　’Ｃでｌ４分間加熱すること
によって、半硬化状態の一方向に引き揃えられた無機繊
維プリブレグを調製した。このブリプレグの繊維含有率
は６０体積％、厚み０．１５ｍｍであった。

上記プリプレグ１０枚を繊維方向を合わせて重ね、１　
７　０　’Ｃ、７　ｋｇ　／　ｃｉで４時間プレス戒形
することによって、２５０印Ｘ２５０ｍｍの大きさの一
方向強化エポキシ樹脂複合材料を得た。

上記複合材料から幅１　２．　７　ｍｍ、長さ８５ｍｍ
、厚み２　ｍｍの曲げ強度測定用のサンプルを切り出し
、スバン／幅＝３２の三点曲げ試験を試験速度２ｎｍ／
分で行った。上記複合材料のａ械的特性を以下に示す。

引張強度（ｋｇ／ｍｍ”　）　　　　　　　　　　１　
７　０引張弾性率（１／鴫２）　　　　　　　　　ｌ６
曲げ強度（ｋｇ／ｍｍ”　）　　　　　　　　　　２　
３　２曲げ弾性率（ｔ／ｍｍ”）　　　　　　　　　　
１６繊維垂直方向引張強度（ｋｇ／ｍｍ”）　　　　６
．７繊維垂直方向引張弾性率（ｔ／ｍｍ”）　　　５．
１繊維垂直方向曲げ強度（ｋｇ／ｍｍ”　）　　　　９
．２繊維垂直方向曲げ弾性率（ｔ／ｍｍ”）　　　５．
０層間剪断強度（｝Ｃｇ／１１＋１１”）　　　　　　
　　９．０曲げ衝ｗｉ値（ｋｇ−ｃｍ／ｍｍ”　）　　
　　　　２　５　５実施例５ 無機繊維■のかわりに、無機繊維■を用い、エボキシ樹
脂のかわりに、市販不飽和ポリエステル樹脂を用いた以
外は実施例４と同様にして繊維含有量が５８体積％の無
機繊維強化ポリエステル複合材料を製造した。上記複合
材料の機械的特性を以下に示す。

引張強度（ｋｇ／鴫２）　　　　　　　　　　１６１引
張弾性率（ｔ／ｍｍ”）　　　　　　　　　２１曲げ強
度（ｋｇ／ｍｍ”）　　　　　　　　　２３４曲げ弾性
率（ｔ／１１１１”）　　　　　　　　２０．５繊維垂
直方向引張強度（ｋｇ／ＩＩＩｍ”）　　　　６．２繊
維垂直方向引張弾性率（ｔ，／ｍ”）　　　５．５繊維
垂直方向曲げ強度（ｋｇ／ｍｍ”　）　　　　９．　１
繊維垂直方向曲げ弾性率（ｔ／ｍｍ”）　　　８．７層
間剪断強度（ｋｇ／ｍｍ”）　　　　　　　　９．０曲
げ衝撃値（ｋｇ−Ｃｍ／ａｎ”　）　　　　　　２　５
　１実施例６ エボキシ樹脂のかわりに、ポリイミド樹脂〔宇部興産（
株）製〕を用いた以外は実施例４と同様にして無機繊維
■の繊維含有量が６０体積％の無機繊維強化ポリイミド
複合材料を製造した。

製造された複合材料の機械的特性を以下に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 無機繊維を強化材とし、プラスチックをマトリックスと
   する無機繊維強化プラスチック複合材料において、 ａ）前記無機繊維が珪素含有多環状芳香族重合体から得
   られる無機繊維であって、その構成成分が、 ｉ）該重合体を構成するメソフェーズ状態にある多環状
   芳香族化合物から導かれるラジアル構造、オニオン構造
   、ランダム構造、コアラジアル構造、スキンオニオン構
   造及びモザイク構造からなる群から選ばれる少なくとも
   一種の結晶配列状態を示す炭素質、 ｉｉ）該重合体を構成する有機溶媒不溶分を含む光学的
   等方性の多環状芳香族化合物から導かれる、無配向状態
   の結晶質炭素及び／又は非晶質炭素、及び ｉｉｉ）Ｓｉ、Ｃ及びＯから実質的になる非晶質相及び
   ／又は粒径が５００Å以下の実質的にβ−ＳｉＣからな
   る結晶質超微粒子と非晶質の ＳｉＯ＿ｘ（０＜ｘ≦２）からなる集合体であり、 構成元素の割合が、Ｓｉ；３０〜７０重量％、Ｃ；２０
   〜６０重量％及びＯ；０．５〜１０重量％であるＳｉ−
   Ｃ−Ｏ物質 よりなる高強度・高弾性率無機繊維であり、ｂ）前記複
   合材料中の上記無機繊維含有率が１０〜８０体積％、 であることを特徴とする無機繊維強化プラスチック複合
   材料。