JPH044233A - 繊維強化複合材料プリプレグシート - Google Patents
繊維強化複合材料プリプレグシートInfo
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- JPH044233A JPH044233A JP2106868A JP10686890A JPH044233A JP H044233 A JPH044233 A JP H044233A JP 2106868 A JP2106868 A JP 2106868A JP 10686890 A JP10686890 A JP 10686890A JP H044233 A JPH044233 A JP H044233A
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Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、割振構造体の素材として用いられる繊維強化
複合材料プリプレグシートに関するものである。
複合材料プリプレグシートに関するものである。
ＣＦＲＰなどの繊維強化複合材料は、カーボンやガラス
繊維などの無機繊維又はアラミド繊維などの有機繊維を
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテル
ケトン樹脂などの樹脂で固型化したものである。
繊維などの無機繊維又はアラミド繊維などの有機繊維を
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテル
ケトン樹脂などの樹脂で固型化したものである。
繊維強化複合材料は、従来の金属構造材料に比較して軽
量・高強度であり、繊維配向角を制御することにより所
望の機械特性を実現できる点で優れている。このため、
強く軽量化が要求される人工衛星等宇宙構造物・航空機
・自動車・ＯＡ機器・レジャー用品などの構造体に幅広
く用いられ、構造物、機器類の振動・騒音の低減が図ら
れている。
量・高強度であり、繊維配向角を制御することにより所
望の機械特性を実現できる点で優れている。このため、
強く軽量化が要求される人工衛星等宇宙構造物・航空機
・自動車・ＯＡ機器・レジャー用品などの構造体に幅広
く用いられ、構造物、機器類の振動・騒音の低減が図ら
れている。
この種の複合材料で作製した横遺体の用途の拡大に伴い
、構造体の振動が問題となっている。
、構造体の振動が問題となっている。
すなわち、繊維強化複合材料は軽量であり、従来の金属
構造材料と同程度の小さな振動減衰特性（損失係数η＝
ｏ、 ｏｏｉ〜０．０１）をもつため、振動を生じ易
い、また、構造物を一体成型で作製することが多く、従
来の金属構造材料とは異なり、接続部での牽擦による振
動減衰（梢造減表）を期待できない。このため、人工衛
星などの宇宙構造物では、横遺体の振動による搭載機器
の故障、アンテナの位置精度の低下などが生じている。
構造材料と同程度の小さな振動減衰特性（損失係数η＝
ｏ、 ｏｏｉ〜０．０１）をもつため、振動を生じ易
い、また、構造物を一体成型で作製することが多く、従
来の金属構造材料とは異なり、接続部での牽擦による振
動減衰（梢造減表）を期待できない。このため、人工衛
星などの宇宙構造物では、横遺体の振動による搭載機器
の故障、アンテナの位置精度の低下などが生じている。
このため、繊維強化複合材料の振動減衰特性の増加は、
重要な課題となっている。
重要な課題となっている。
これらの問題を解決する目的で、マトリックス樹脂の振
動減衰を増加させて複合材料の振動減衰を増加させる手
法が検討されている。これは、マトリックス樹脂にポリ
エチレングリコール・ポリプロピレングリコール・液状
ゴムなどの可撓性付与剤を添加し、振動′＄Ｌ衰特性を
増加させた樹脂を用いて複合材料を作製する手法である
。しかし可撓性付与剤の添加により樹脂の振動減衰特性
を数十的程度に改善できるものの、複合材料の振動減衰
特性は数倍程度の増加しか得られず、また大きな剛性の
低下をともなうので、効果的ではない。
動減衰を増加させて複合材料の振動減衰を増加させる手
法が検討されている。これは、マトリックス樹脂にポリ
エチレングリコール・ポリプロピレングリコール・液状
ゴムなどの可撓性付与剤を添加し、振動′＄Ｌ衰特性を
増加させた樹脂を用いて複合材料を作製する手法である
。しかし可撓性付与剤の添加により樹脂の振動減衰特性
を数十的程度に改善できるものの、複合材料の振動減衰
特性は数倍程度の増加しか得られず、また大きな剛性の
低下をともなうので、効果的ではない。
本発明は前記問題点を解決するものであり、その目的と
するところは大きな振動減衰特性を有する繊維強化複合
材料プリプレグシートを提供することにある。
するところは大きな振動減衰特性を有する繊維強化複合
材料プリプレグシートを提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明に係る繊維強化複合材
料プリプレグシートにおいては、拘束型制振材料樹脂に
、カーボン、カラス繊維なとの無機強化繊維又はアラミ
ド繊維などの有機強化＃１１維を含む繊維強化複合材料
プリプレグシートであって、 拘束型制振材料樹脂は半硬化状態であるものである。
料プリプレグシートにおいては、拘束型制振材料樹脂に
、カーボン、カラス繊維なとの無機強化繊維又はアラミ
ド繊維などの有機強化＃１１維を含む繊維強化複合材料
プリプレグシートであって、 拘束型制振材料樹脂は半硬化状態であるものである。
本発明の繊維強化複合材料プリプレグシートにおいては
、マトリックス樹脂に拘束型制振材料を用いている。こ
のため、本発明の複合材料プリプレグシートを用いて、
オートクレーブ法や加熱プレス法などの成形方法で試作
した繊維強化複合材料は、拘束型制振材料樹脂のもつ振
動減衰降下により、大きな振動減衰特性を有する。また
、エポキシ樹脂などのマトリックス樹脂と強化繊維とか
らなる従来の複合材料プリプレグシートに組み合わせて
成形しても良い。
、マトリックス樹脂に拘束型制振材料を用いている。こ
のため、本発明の複合材料プリプレグシートを用いて、
オートクレーブ法や加熱プレス法などの成形方法で試作
した繊維強化複合材料は、拘束型制振材料樹脂のもつ振
動減衰降下により、大きな振動減衰特性を有する。また
、エポキシ樹脂などのマトリックス樹脂と強化繊維とか
らなる従来の複合材料プリプレグシートに組み合わせて
成形しても良い。
拘束型制振材料樹脂としては、エポキシ樹脂を基材とす
る制振材用組成物を用いる。具体的には、ｉａ）エポキ
シ系樹脂と、（ｂ）硬化剤と、ｆｃ）エポキシ系樹脂の
エポキシ基と反応しうる、カルボキシル基、酸無水物基
、アミノ基、アミド基、メルカプト基から選ばれる少な
くとも１種以上の官能基を１分子中に平均１．６個以上
有し、かつカラス転移温度か０℃以下の液状重合体とを
含む樹脂組成物（特願昭６２−１８９１２号）や、ｆａ
）ポリオールまたはその重合体のポリグリシジルエーテ
ルであるエポキシ樹脂と、（１））硬化剤と、ｆｃ）芳
香族炭化水素類、フェノール類またはこれらの内の少な
くとも１種類を主成分とする重合体であって、がつ軟化
点か２５°Ｃ以下の化合物とからなる樹脂組成物（特願
昭６２−９２６８９号）その他の樹脂組成物を用いる（
特願昭６２−１８９１３号、６２−０５９８６６号、６
２−９２６８８号、６３−３１４１５号参照）また、こ
れらの材料としては、弾性＄１０ｋｇ／關 以下、好ま
しくは１に「／１ｌ１１２以下のもの、力学的損失ｔａ
ｎδは、０．１以上のもの、好ましくは０．５以上のも
のか使用できる。
る制振材用組成物を用いる。具体的には、ｉａ）エポキ
シ系樹脂と、（ｂ）硬化剤と、ｆｃ）エポキシ系樹脂の
エポキシ基と反応しうる、カルボキシル基、酸無水物基
、アミノ基、アミド基、メルカプト基から選ばれる少な
くとも１種以上の官能基を１分子中に平均１．６個以上
有し、かつカラス転移温度か０℃以下の液状重合体とを
含む樹脂組成物（特願昭６２−１８９１２号）や、ｆａ
）ポリオールまたはその重合体のポリグリシジルエーテ
ルであるエポキシ樹脂と、（１））硬化剤と、ｆｃ）芳
香族炭化水素類、フェノール類またはこれらの内の少な
くとも１種類を主成分とする重合体であって、がつ軟化
点か２５°Ｃ以下の化合物とからなる樹脂組成物（特願
昭６２−９２６８９号）その他の樹脂組成物を用いる（
特願昭６２−１８９１３号、６２−０５９８６６号、６
２−９２６８８号、６３−３１４１５号参照）また、こ
れらの材料としては、弾性＄１０ｋｇ／關 以下、好ま
しくは１に「／１ｌ１１２以下のもの、力学的損失ｔａ
ｎδは、０．１以上のもの、好ましくは０．５以上のも
のか使用できる。
強化繊維は、公知のものが使用でき、炭素繊維、アルミ
ナ繊維、炭素ゲイ素繊維、ガラス繊維などの無機１１１
Ｍ、アラミド繊維、テクミロンなどの有機１ａＮか使用
できる。これら繊維の形態としては一方向に引きそろえ
たもの、側ｅＩ（平織、あや織、しゅす織など）や切断
した短繊維、繊維かがらみあったマット状の織物が使用
できる。
ナ繊維、炭素ゲイ素繊維、ガラス繊維などの無機１１１
Ｍ、アラミド繊維、テクミロンなどの有機１ａＮか使用
できる。これら繊維の形態としては一方向に引きそろえ
たもの、側ｅＩ（平織、あや織、しゅす織など）や切断
した短繊維、繊維かがらみあったマット状の織物が使用
できる。
以下、本発明の実施例を図により説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。
図において、実施例は、ポリエーテル型エポキシ樹脂を
基材とした拘束型制振材料樹脂３に、カーボン繊維の平
織りクロス材２を浸し、これを半硬化処理してシート状
に加工したものである。
基材とした拘束型制振材料樹脂３に、カーボン繊維の平
織りクロス材２を浸し、これを半硬化処理してシート状
に加工したものである。
得られたプリプレグシート１は、硬化した状態で、室温
において ｔａｎδ＝１．５をもつ。
において ｔａｎδ＝１．５をもつ。
次に、上記プリプレグシートを用いて繊維強化複合材料
を構成した実施例を第２図、第３図に基いて説明する。
を構成した実施例を第２図、第３図に基いて説明する。
第２図、第３図において、４は、カーボン繊維の平織り
クロス材とエポキシ樹脂からなる従来のプリプレグシー
トて゛あって、５は、カーボン繊維の平織りクロス材を
半硬化の拘束型制振材料樹脂中に含む本発明のプリプレ
グシートである。
クロス材とエポキシ樹脂からなる従来のプリプレグシー
トて゛あって、５は、カーボン繊維の平織りクロス材を
半硬化の拘束型制振材料樹脂中に含む本発明のプリプレ
グシートである。
第２図に示す実施例は、本発明のプリプレグシート５を
上下に２層積層し、その上下に従来のプリプレグシート
４を３層ずつ積層して繊維強化複合材料積層体Ｃ１を形
成し、オートクレーブ法により硬化して一体成型したも
のである。
上下に２層積層し、その上下に従来のプリプレグシート
４を３層ずつ積層して繊維強化複合材料積層体Ｃ１を形
成し、オートクレーブ法により硬化して一体成型したも
のである。
また、第３図に示す実施例は、従来のプリプレグシート
６を６層積層して、その上下に本発明のプリプレグシー
ト５を１層ずつ積層して繊維強化複合材料積層体Ｃ２を
形成し、オートクレーブ法により硬化して一体成型した
ものである。
６を６層積層して、その上下に本発明のプリプレグシー
ト５を１層ずつ積層して繊維強化複合材料積層体Ｃ２を
形成し、オートクレーブ法により硬化して一体成型した
ものである。
第４図は、第２図および第３図に示す実施例の複合材料
積層体ＣＩ、 Ｃｘの損失係数と周波数の関係を示す、
複合材料積層体Ｃ＋ 、 Ｃ２の試験片に曲げ振動を加
え測定した０図中、実１１６は第２図に示す実施例の複
合材料積層体Ｃ１の特性、破線７は第３図に示す実施例
の複合材料積層体Ｃ２の特性、−点破線８は従来の繊維
強化複合材料積層体の特性である。いずれも固有振動数
での自由減衰カーブより損失係数を求めた。図により明
らかな通り、本発明のプリプレグシートを用いた複合材
料積層体は、従来のものに比較して、大きな振動減衰特
性が得られている。
積層体ＣＩ、 Ｃｘの損失係数と周波数の関係を示す、
複合材料積層体Ｃ＋ 、 Ｃ２の試験片に曲げ振動を加
え測定した０図中、実１１６は第２図に示す実施例の複
合材料積層体Ｃ１の特性、破線７は第３図に示す実施例
の複合材料積層体Ｃ２の特性、−点破線８は従来の繊維
強化複合材料積層体の特性である。いずれも固有振動数
での自由減衰カーブより損失係数を求めた。図により明
らかな通り、本発明のプリプレグシートを用いた複合材
料積層体は、従来のものに比較して、大きな振動減衰特
性が得られている。
以上のように本発明によれば、振動減衰特性の大きな繊
維強化複合材料を実現することか可能となり、人工衛星
などの宇宙構造物における搭載機器の故障やアンテナの
位置精度の低下、自動車などの騒音問題を解決できる効
果を有するものである。
維強化複合材料を実現することか可能となり、人工衛星
などの宇宙構造物における搭載機器の故障やアンテナの
位置精度の低下、自動車などの騒音問題を解決できる効
果を有するものである。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図および
第３図は第１図に示す実施例のプリプレグシートを用い
て作製した複合材料積層体を示す断面図、第４図は第２
図および第３図に示す実施例の複合材料積層体と従来の
複合材料積層体の損失係数の比較を示す図である。 １・・・プリプレグシート ２・・・カーボン繊維の乎織りクロス材３・・・拘束型
制振材料樹脂 ／ブリプ１グンーと ？
第３図は第１図に示す実施例のプリプレグシートを用い
て作製した複合材料積層体を示す断面図、第４図は第２
図および第３図に示す実施例の複合材料積層体と従来の
複合材料積層体の損失係数の比較を示す図である。 １・・・プリプレグシート ２・・・カーボン繊維の乎織りクロス材３・・・拘束型
制振材料樹脂 ／ブリプ１グンーと ？
Claims (1)
- （１）拘束型制振材料樹脂に、カーボン、ガラス繊維な
どの無機強化繊維又はアラミド繊維などの有機強化繊維
を含む繊維強化複合材料プリプレグシートであつて、 拘束型制振材料樹脂は半硬化状態であることを特徴とす
る繊維強化複合材料プリプレグシート。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2106868A JPH044233A (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 繊維強化複合材料プリプレグシート |
| EP91101000A EP0439197B1 (en) | 1990-01-26 | 1991-01-25 | A fiber reinforced composite material |
| DE69131081T DE69131081T2 (de) | 1990-01-26 | 1991-01-25 | Faserverstärkter Verbundwerkstoff |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2106868A JPH044233A (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 繊維強化複合材料プリプレグシート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH044233A true JPH044233A (ja) | 1992-01-08 |
Family
ID=14444524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2106868A Pending JPH044233A (ja) | 1990-01-26 | 1990-04-23 | 繊維強化複合材料プリプレグシート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH044233A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009160685A (ja) * | 2008-01-04 | 2009-07-23 | Nippon Oil Corp | Ｃｆｒｐ製搬送用部材及びそれを用いたロボットハンド |
-
1990
- 1990-04-23 JP JP2106868A patent/JPH044233A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009160685A (ja) * | 2008-01-04 | 2009-07-23 | Nippon Oil Corp | Ｃｆｒｐ製搬送用部材及びそれを用いたロボットハンド |
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