JPH0443932B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0443932B2 JPH0443932B2 JP63325218A JP32521888A JPH0443932B2 JP H0443932 B2 JPH0443932 B2 JP H0443932B2 JP 63325218 A JP63325218 A JP 63325218A JP 32521888 A JP32521888 A JP 32521888A JP H0443932 B2 JPH0443932 B2 JP H0443932B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composite material
- fiber
- fibers
- resins
- cured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は人工衛星等の宇宙構造物、OA機器、
自動車、レジヤー用品などの構造体に用いて振
動・騒音の低減を実現す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。
自動車、レジヤー用品などの構造体に用いて振
動・騒音の低減を実現す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。
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。
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、高強度であること、及び繊維配向角
を制御すれば所望の機械特性を実現できる点で優
れている。このため、軽量化が特に要求される宇
宙構造物、航空機、自動車、レジヤー用品などの
構造材料に巾広く用いられるようになつてきてい
る。
較して軽量、高強度であること、及び繊維配向角
を制御すれば所望の機械特性を実現できる点で優
れている。このため、軽量化が特に要求される宇
宙構造物、航空機、自動車、レジヤー用品などの
構造材料に巾広く用いられるようになつてきてい
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、この種複合材料で作製した構造体の
用途の拡大に伴い、構造体の振動が問題となつて
いる。
用途の拡大に伴い、構造体の振動が問題となつて
いる。
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＝0.001〜0.1）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
摩擦による振動減衰（構造減衰）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、
構造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の問題が生じ、繊維強化複合
材料の振動減衰特性の改善は、重要な課題となつ
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＝0.001〜0.1）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
摩擦による振動減衰（構造減衰）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、
構造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の問題が生じ、繊維強化複合
材料の振動減衰特性の改善は、重要な課題となつ
ている。
これらの問題を解決する目的で、マトリツクス
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
トリツ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、振動減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
十倍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
な剛性の低下を伴うので効果的ではない。
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
トリツ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、振動減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
十倍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
な剛性の低下を伴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。
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。
上記目的を達成するため、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、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エポキシ樹脂などの樹脂に
含浸して半硬化処理した複合材料層と、半硬化状
又は未硬化状の粘弾性材料層とを積層一体化した
ものである。
合材料プリプレグシートにおいては、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エポキシ樹脂などの樹脂に
含浸して半硬化処理した複合材料層と、半硬化状
又は未硬化状の粘弾性材料層とを積層一体化した
ものである。
本発明の複合材料プリプレグシートにおいて
は、半硬化状又は未硬化状の粘弾性材料層を設け
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、オートフレーブ法や加熱プレス
法などの成形法で複合材料を試作した場合、カー
ボンや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エポキシ樹脂などの
樹脂に含浸した複合材料層と粘弾性材料層とが積
層一体化された繊維強化複合材料を実現できる。
前記複合材料は、層間の粘弾性材料の効果によ
り、大きな振動減衰特性を有する（特願昭63−
029480号（特開平１−204735号）、特願昭63−
29443号（特開平１−204733号））。
は、半硬化状又は未硬化状の粘弾性材料層を設け
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、オートフレーブ法や加熱プレス
法などの成形法で複合材料を試作した場合、カー
ボンや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エポキシ樹脂などの
樹脂に含浸した複合材料層と粘弾性材料層とが積
層一体化された繊維強化複合材料を実現できる。
前記複合材料は、層間の粘弾性材料の効果によ
り、大きな振動減衰特性を有する（特願昭63−
029480号（特開平１−204735号）、特願昭63−
29443号（特開平１−204733号））。
粘弾性材料は、ビスフエノール型エポキシ樹脂、
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、ポリイソシアネート
化合物とポリオール樹脂とを反応させて得られる
ポリウレタン系樹脂などの熱硬化性樹脂をベース
にしたもの、又は、ポリオレフイン樹脂、塩化ビ
ニル樹脂、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂をベ
ースにしたもの等公知のものが使用できる。ま
た、熱接着性を有する粘弾性材料硬化物も使用で
きる。これら材料としては、弾性率50Kgｆ／mm2以
下、好ましくは10Kgｆ／mm2以下のもの、力学的損
失tanδは0.1以上のもの、好ましくは0.5以上のも
のが使用できる。
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、ポリイソシアネート
化合物とポリオール樹脂とを反応させて得られる
ポリウレタン系樹脂などの熱硬化性樹脂をベース
にしたもの、又は、ポリオレフイン樹脂、塩化ビ
ニル樹脂、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂をベ
ースにしたもの等公知のものが使用できる。ま
た、熱接着性を有する粘弾性材料硬化物も使用で
きる。これら材料としては、弾性率50Kgｆ／mm2以
下、好ましくは10Kgｆ／mm2以下のもの、力学的損
失tanδは0.1以上のもの、好ましくは0.5以上のも
のが使用できる。
以下に本発明の実施例を図によつて説明する。
第１図に本発明繊維強化複合材料プリプレグシ
ートの断面図を示す。図において、カーボン繊維
１は一方向に配向して半硬化処理したエポキシ樹
脂２に充填したものである。この複合材料層の上
には、未硬化状の粘弾性材料３を層状に設けてい
る。粘弾性材料３には、ポリオール樹脂とポリイ
ソシアネート化合物からなる材料を用いた。前記
材料は、硬化した状態で、室温でtanδ＝1.5をも
つ。
ートの断面図を示す。図において、カーボン繊維
１は一方向に配向して半硬化処理したエポキシ樹
脂２に充填したものである。この複合材料層の上
には、未硬化状の粘弾性材料３を層状に設けてい
る。粘弾性材料３には、ポリオール樹脂とポリイ
ソシアネート化合物からなる材料を用いた。前記
材料は、硬化した状態で、室温でtanδ＝1.5をも
つ。
第２図に第１図実施例のプリプレグシートを用
いて、オートクレーブ法により作製した複合材料
の断面図を示す。この例では第１図に示したカー
ボン繊維１とエポキシ樹脂２の硬化物からなる複
合材料層４と、粘弾性材料３とを積層一体化した
ものである。
いて、オートクレーブ法により作製した複合材料
の断面図を示す。この例では第１図に示したカー
ボン繊維１とエポキシ樹脂２の硬化物からなる複
合材料層４と、粘弾性材料３とを積層一体化した
ものである。
第３図に、第２図実施例の複合材料の損失係数
と周波数との関係を示す。複合材料試験片に曲げ
振動を加え測定した。図中実線５は第２図実施例
の複合材料の特性、破線６は従来のプリプレグを
用いて作製した繊維強化複合材料の特性である。
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。図より明らかなとおり、本発明
のプリプレグを用いて作製した複合材料は従来の
ものに比較して、大きな振動減衰特性が得られ
た。
と周波数との関係を示す。複合材料試験片に曲げ
振動を加え測定した。図中実線５は第２図実施例
の複合材料の特性、破線６は従来のプリプレグを
用いて作製した繊維強化複合材料の特性である。
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。図より明らかなとおり、本発明
のプリプレグを用いて作製した複合材料は従来の
ものに比較して、大きな振動減衰特性が得られ
た。
以上実施例ではカーボン繊維を使用した例を示
したが、その他ガラス繊維などの無機強化繊維、
アラミド繊維などの有機強化繊維を用いても同効
である。
したが、その他ガラス繊維などの無機強化繊維、
アラミド繊維などの有機強化繊維を用いても同効
である。
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が可能と
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。
大きな繊維強化複合材料を実現することが可能と
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図は本発明の実施例を示す断面図、第２図
は第１図実施例のプリプレグシートを用いて作製
した複合材料の断面図、第３図は第２図実施例の
複合材料と従来のプリプレグシートを用いて作製
した複合材料の損失係数の比較を示す図である。 １……カーボン繊維、２……半硬化処理したエ
ポキシ樹脂、３……粘弾性材料、４……複合材料
層。
は第１図実施例のプリプレグシートを用いて作製
した複合材料の断面図、第３図は第２図実施例の
複合材料と従来のプリプレグシートを用いて作製
した複合材料の損失係数の比較を示す図である。 １……カーボン繊維、２……半硬化処理したエ
ポキシ樹脂、３……粘弾性材料、４……複合材料
層。
Claims (1)
- １ 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エポキシ樹
脂などの樹脂に含浸して半硬化処理した複合材料
層と、半硬化状又は未硬化状の粘弾性材料層とを
積層一体化した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 (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63325218A JPH02169634A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 繊維強化複合材料プリプレグシート |
| US07/905,222 US5487928A (en) | 1988-12-22 | 1992-06-29 | Fiber reinforced composite material and a process for the production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63325218A JPH02169634A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 繊維強化複合材料プリプレグシート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02169634A JPH02169634A (ja) | 1990-06-29 |
| JPH0443932B2 true JPH0443932B2 (ja) | 1992-07-20 |
Family
ID=18174344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63325218A Granted JPH02169634A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 繊維強化複合材料プリプレグシート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02169634A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04251714A (ja) * | 1991-01-28 | 1992-09-08 | Nec Corp | 炭素繊維強化複合材料の作製方法 |
| CN104763100B (zh) * | 2015-03-06 | 2016-09-14 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 具有雷达隐身和防弹功能的方舱大板及其制备方法 |
| US11590746B2 (en) * | 2019-07-18 | 2023-02-28 | The Boeing Company | Elimination of surfacing film and primer from composite substrates |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3472730A (en) * | 1967-12-28 | 1969-10-14 | Minnesota Mining & Mfg | Heat-curable filament-reinforced resinous sheeting and laminating process using same |
| EP0133280A3 (en) * | 1983-08-01 | 1986-03-19 | American Cyanamid Company | Thermoset interleafed resin matrix composites with improved compression properties |
| ATE58503T1 (de) * | 1984-03-30 | 1990-12-15 | American Cyanamid Co | Faserkunststoffmatrixzusammenstellungen mit hoher schlagfestigkeit. |
| JPH0692456B2 (ja) * | 1986-01-31 | 1994-11-16 | 三菱油化株式会社 | オレフイン重合用触媒 |
| JP2714655B2 (ja) * | 1986-10-15 | 1998-02-16 | 株式会社 ブリヂストン | 磁性複合型制振材 |
-
1988
- 1988-12-22 JP JP63325218A patent/JPH02169634A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02169634A (ja) | 1990-06-29 |
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