JPH0698624B2 - 繊維強化プラスチツク材料の製造方法 - Google Patents
繊維強化プラスチツク材料の製造方法Info
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- JPH0698624B2 JPH0698624B2 JP13030786A JP13030786A JPH0698624B2 JP H0698624 B2 JPH0698624 B2 JP H0698624B2 JP 13030786 A JP13030786 A JP 13030786A JP 13030786 A JP13030786 A JP 13030786A JP H0698624 B2 JPH0698624 B2 JP H0698624B2
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- metal coating
- coating
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、表面に金属被膜をもつ繊維強化プラスチッ
ク材料を製造する方法に関する。
ク材料を製造する方法に関する。
従来の技術 樹脂と補強繊維とを複合してなる繊維強化プラスチック
（FRP）は、樹脂のみからなるものにくらべて比強度や
比弾性率が高いことから、いろいろな分野で広く用いら
れている。
（FRP）は、樹脂のみからなるものにくらべて比強度や
比弾性率が高いことから、いろいろな分野で広く用いら
れている。
ところで、そのようなFRPにおいて、意匠効果を与えた
り、耐摩耗性を向上させたり、導電性を与えるなどの目
的で、表面に金属メッキの被膜を形成することがよくあ
る。しかしながら、一般にFRPへのメッキは極めて難し
く、被膜は容易に剥がれてしまう。そのため、たとえば
特開昭61-12872号公報に記載されているように、表面に
金属粉末を埋没する如く分散せしめておき、その表面を
エッチング処理して露出している金属粉末を溶出せしめ
た後、そのエッチング処理面にメッキを施すなどの方法
が採られている。すなわち、金属粉末を溶出させること
によって表面に凹凸を作り、その凹部による、いわゆる
アンカー効果を期待するものである。しかしながら、こ
の従来の方法は、エッチング処理によって溶出されるの
が表面に露出している金属粉末のみであるから、アンカ
ー効果はそれほど大きくはない。
り、耐摩耗性を向上させたり、導電性を与えるなどの目
的で、表面に金属メッキの被膜を形成することがよくあ
る。しかしながら、一般にFRPへのメッキは極めて難し
く、被膜は容易に剥がれてしまう。そのため、たとえば
特開昭61-12872号公報に記載されているように、表面に
金属粉末を埋没する如く分散せしめておき、その表面を
エッチング処理して露出している金属粉末を溶出せしめ
た後、そのエッチング処理面にメッキを施すなどの方法
が採られている。すなわち、金属粉末を溶出させること
によって表面に凹凸を作り、その凹部による、いわゆる
アンカー効果を期待するものである。しかしながら、こ
の従来の方法は、エッチング処理によって溶出されるの
が表面に露出している金属粉末のみであるから、アンカ
ー効果はそれほど大きくはない。
発明が解決しようとする問題点 この発明の目的は、従来の方法の上記欠点を解決し、金
属被膜が堅固で剥がれにくいばかりか、金属被膜によっ
て意匠効果を発現させたり、耐摩耗性などの機械的特性
を向上させたり、導電性を与えたりすることができるFR
P材料の製造方法を提供するにある。
属被膜が堅固で剥がれにくいばかりか、金属被膜によっ
て意匠効果を発現させたり、耐摩耗性などの機械的特性
を向上させたり、導電性を与えたりすることができるFR
P材料の製造方法を提供するにある。
問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、この発明においては、金属
被覆を有する補強繊維を少なくとも表層部に配置してな
る繊維強化プラスチックの表面を研磨または研削し、少
なくとも一部の金属被覆補強繊維を露出させる工程と、
研磨または研削した表面をエッチング処理し、露出した
金属被覆補強繊維についてその少なくとも一部の金属被
覆を溶出せしめる工程と、エッチング処理を施した面に
金属被膜を形成する工程とを含む繊維強化プラスチック
材料の製造方法が提供される。
被覆を有する補強繊維を少なくとも表層部に配置してな
る繊維強化プラスチックの表面を研磨または研削し、少
なくとも一部の金属被覆補強繊維を露出させる工程と、
研磨または研削した表面をエッチング処理し、露出した
金属被覆補強繊維についてその少なくとも一部の金属被
覆を溶出せしめる工程と、エッチング処理を施した面に
金属被膜を形成する工程とを含む繊維強化プラスチック
材料の製造方法が提供される。
この発明によって得られるFRP材料は、本質的には樹脂
と補強繊維との複合材料であり、この点では通常のFRP
と変わるところがないが、表面に金属被膜をもち、その
金属被膜が意匠効果を発現させたり、耐摩耗性を向上さ
せたり、あるいは導電性を与えたりすることができるも
のである。
と補強繊維との複合材料であり、この点では通常のFRP
と変わるところがないが、表面に金属被膜をもち、その
金属被膜が意匠効果を発現させたり、耐摩耗性を向上さ
せたり、あるいは導電性を与えたりすることができるも
のである。
以下、この発明をその製造工程順にさらに詳細に説明す
るに、この発明においては、まず、第１図に示すよう
な、樹脂１と、補強繊維２と、補強繊維２に金属被覆３
を施した金属被覆補強繊維４とを複合してなるFRP5を得
る。このFRP5の製造自体は、従来周知のいかなる方法に
よってもよいが、重要なことは、金属被覆補強繊維４が
FRP5の表層部に配置されるようにすることである。しか
して、この状態では表面が樹脂１で覆われていて、金属
被覆補強繊維４は露出していない。
るに、この発明においては、まず、第１図に示すよう
な、樹脂１と、補強繊維２と、補強繊維２に金属被覆３
を施した金属被覆補強繊維４とを複合してなるFRP5を得
る。このFRP5の製造自体は、従来周知のいかなる方法に
よってもよいが、重要なことは、金属被覆補強繊維４が
FRP5の表層部に配置されるようにすることである。しか
して、この状態では表面が樹脂１で覆われていて、金属
被覆補強繊維４は露出していない。
上記において、樹脂は、FRPの、いわゆるマトリクス樹
脂として通常使用されている、たとえばエポキシ樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノ
ール樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリ
フェニレンサルファイド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリ
エーテルスルホン樹脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂、ABS樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂な
どの熱可塑性樹脂である。
脂として通常使用されている、たとえばエポキシ樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノ
ール樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリ
フェニレンサルファイド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリ
エーテルスルホン樹脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂、ABS樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂な
どの熱可塑性樹脂である。
また、補強繊維もまた、FRPにおいて通常使用されてい
る、たとえば炭素繊維、ガラス繊維、有機高弾性繊維
（たとえば、アラミド繊維）、アルミナ繊維、アルミナ
ーシリカ繊維、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維などの高強
度、高弾性繊維である。これらの補強繊維は、連続繊
維、長繊維、短繊維など、いずれの形態であってもよ
く、またマルチフィラメントであってもモノフィラメン
トであってもよい。繊維やマットなどの布帛形態で使用
することもできる。
る、たとえば炭素繊維、ガラス繊維、有機高弾性繊維
（たとえば、アラミド繊維）、アルミナ繊維、アルミナ
ーシリカ繊維、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維などの高強
度、高弾性繊維である。これらの補強繊維は、連続繊
維、長繊維、短繊維など、いずれの形態であってもよ
く、またマルチフィラメントであってもモノフィラメン
トであってもよい。繊維やマットなどの布帛形態で使用
することもできる。
補強繊維の金属被覆に使われている金属は、たとえば
銅、ニッケル、鉛、コバルト、アルミニウム、亜鉛、
錫、クロム、鉄などの単体金属や、これら単体金属の少
なくとも１種を主成分とする合金などである。また、そ
のような金属の補強繊維への被覆は、電気メッキ、無電
解メッキ、溶射、蒸着、イオンプレーティングなど、周
知の方法によればよい。なお、被覆厚みは0.1〜２μｍ
程度である。
銅、ニッケル、鉛、コバルト、アルミニウム、亜鉛、
錫、クロム、鉄などの単体金属や、これら単体金属の少
なくとも１種を主成分とする合金などである。また、そ
のような金属の補強繊維への被覆は、電気メッキ、無電
解メッキ、溶射、蒸着、イオンプレーティングなど、周
知の方法によればよい。なお、被覆厚みは0.1〜２μｍ
程度である。
この発明においては、次に、第２図に示すように、上記
FRP5の表面を研磨し、あるいは研削して、表層部の、少
なくとも一部の金属被覆補強繊維４を露出させる。
FRP5の表面を研磨し、あるいは研削して、表層部の、少
なくとも一部の金属被覆補強繊維４を露出させる。
次に、FRP5の、研磨または研削した表面を、硝酸、塩
酸、硫酸などの酸や、水酸化ナトリウムなどのアルカリ
でエッチング処理する。すると、第３図に示すように、
表面に露出している金属被覆補強繊維４の金属被覆３が
溶出され、その溶出部分に凹部ができる。なお、溶出
は、金属被覆補強繊維の形態等に応じ、第３図に示すよ
うに、表面に露出した金属被覆補強繊維の、金属被覆の
一部のみについて行うことであってもよいし、全部につ
いて行うことであってもよい。しかして、どの程度溶出
させるかは、エッチング液の濃度やテッチング時間によ
って制御することができる。
酸、硫酸などの酸や、水酸化ナトリウムなどのアルカリ
でエッチング処理する。すると、第３図に示すように、
表面に露出している金属被覆補強繊維４の金属被覆３が
溶出され、その溶出部分に凹部ができる。なお、溶出
は、金属被覆補強繊維の形態等に応じ、第３図に示すよ
うに、表面に露出した金属被覆補強繊維の、金属被覆の
一部のみについて行うことであってもよいし、全部につ
いて行うことであってもよい。しかして、どの程度溶出
させるかは、エッチング液の濃度やテッチング時間によ
って制御することができる。
この発明においては、次に、第４図に示すように、エッ
チング処理を施した面に金属の被膜６を形成する。この
被膜６は、金属被覆３の、エッチング処理による溶出部
分の凹部に入り込み、大きな、いわゆるアンカー効果に
よりFRP5に強固に接合する。
チング処理を施した面に金属の被膜６を形成する。この
被膜６は、金属被覆３の、エッチング処理による溶出部
分の凹部に入り込み、大きな、いわゆるアンカー効果に
よりFRP5に強固に接合する。
表面の金属被膜を形成する金属は、金属被覆補強繊維の
金属被覆に使用するのと同様のものでよいが、それ以外
に、金、銀、チタンなどを使用することもできる。その
種類は、金属被覆に使用するのと同じであっても、異な
っていてもよい。要するに、意匠効果をもたせたいの
か、耐摩耗性を向上させたいのか、あるいは導電性を付
与もしくは向上させたいのかといった要求に応じて金属
の種類を選定すればよい。被膜の形成もまた、金属被覆
補強繊維を得る場合と同様の方法によればよい。被膜の
厚みは任意でよいが、通常、５μｍから2mm程度であ
る。
金属被覆に使用するのと同様のものでよいが、それ以外
に、金、銀、チタンなどを使用することもできる。その
種類は、金属被覆に使用するのと同じであっても、異な
っていてもよい。要するに、意匠効果をもたせたいの
か、耐摩耗性を向上させたいのか、あるいは導電性を付
与もしくは向上させたいのかといった要求に応じて金属
の種類を選定すればよい。被膜の形成もまた、金属被覆
補強繊維を得る場合と同様の方法によればよい。被膜の
厚みは任意でよいが、通常、５μｍから2mm程度であ
る。
以上においては、FRPの表層部のみに金属被覆補強繊維
を使用し、その他の部分には金属被覆を有しない補強繊
維を使用する場合について説明したが、すべての部分に
金属被覆補強繊維を使用することも可能である。しかし
ながら、金属被覆補強繊維は、金属被覆を有しないもの
にくらべて高価であり、また比重が大きいから、表層部
のみに用いてFRPのコストを下げ、また比強度や比弾性
率が低下しないようにするのが好ましい。
を使用し、その他の部分には金属被覆を有しない補強繊
維を使用する場合について説明したが、すべての部分に
金属被覆補強繊維を使用することも可能である。しかし
ながら、金属被覆補強繊維は、金属被覆を有しないもの
にくらべて高価であり、また比重が大きいから、表層部
のみに用いてFRPのコストを下げ、また比強度や比弾性
率が低下しないようにするのが好ましい。
以下、この発明を実施例および比較例に基いてさらに詳
細に説明する。
細に説明する。
実施例 東レ株式会社製炭素繊維“トレカ"T-300を一方向に互い
に並行かつシート状に引き揃え、Ｂステージのエポキシ
樹脂を含浸してなる第１の一方向性プリプレグと、上記
炭素繊維に銅を電気メッキして厚み0.3μｍの銅被覆を
形成してなる銅被覆炭素繊維を、一方向に互いに並行か
つシート状に引き揃え、同様にＢステージのエポキシ樹
脂を含浸してなる第２の一方向性プリプレグとを用意し
た。
に並行かつシート状に引き揃え、Ｂステージのエポキシ
樹脂を含浸してなる第１の一方向性プリプレグと、上記
炭素繊維に銅を電気メッキして厚み0.3μｍの銅被覆を
形成してなる銅被覆炭素繊維を、一方向に互いに並行か
つシート状に引き揃え、同様にＢステージのエポキシ樹
脂を含浸してなる第２の一方向性プリプレグとを用意し
た。
次に、テーパー付マンドレルに、上記第１のプリプレグ
をその炭素繊維の方向がマンドレルの円周方向になるよ
うに２層に巻き付け、さらにその上に、上記第２のプリ
プレグをその銅被覆炭素繊維の方向がマンドレルの長手
方向になるように３層巻き付け、さらにその上に熱収縮
性ラッピングテープを巻き付けた。
をその炭素繊維の方向がマンドレルの円周方向になるよ
うに２層に巻き付け、さらにその上に、上記第２のプリ
プレグをその銅被覆炭素繊維の方向がマンドレルの長手
方向になるように３層巻き付け、さらにその上に熱収縮
性ラッピングテープを巻き付けた。
次に、上記プレプレグ巻回体をオーブンに入れ、120℃
で３分間予熱した後120℃で１時間加熱してエポキシ樹
脂を硬化させ、さらに130℃で２時間アフターキュアし
て取り出し、マンドレルを引き抜いて管状のFRPを得
た。
で３分間予熱した後120℃で１時間加熱してエポキシ樹
脂を硬化させ、さらに130℃で２時間アフターキュアし
て取り出し、マンドレルを引き抜いて管状のFRPを得
た。
次に、上記FRPの表面を円筒研削盤で研削して一部の銅
被覆炭素繊維を部分的に露出せしめた後、その研磨表面
を1Nの硝酸溶液で５分間エッチング処理して銅を溶出
し、表面に凹凸を形成した。
被覆炭素繊維を部分的に露出せしめた後、その研磨表面
を1Nの硝酸溶液で５分間エッチング処理して銅を溶出
し、表面に凹凸を形成した。
次に、無電解メッキによって上記エッチング処理面に厚
み約５μｍの銅の被膜を形成した。かくして、この発明
に係るFRP材料を得た。
み約５μｍの銅の被膜を形成した。かくして、この発明
に係るFRP材料を得た。
上記FRP材料は、銅被膜による光沢のある銅色を呈し、
意匠効果の高いものであった。また、10か所に粘着テー
プを貼り付け、引き剥がすことによる剥離試験をした
が、10か所とも被膜が剥離することはなかった。
意匠効果の高いものであった。また、10か所に粘着テー
プを貼り付け、引き剥がすことによる剥離試験をした
が、10か所とも被膜が剥離することはなかった。
比較例 エッチング処理を施さないで、研削面にそのまま銅の被
膜を形成したほかは上記実施例と同様にしてFRP材料を
得た。
膜を形成したほかは上記実施例と同様にしてFRP材料を
得た。
このFRP材料について実施例と同様の剥離試験をしたと
ころ、10か所のうちの３か所について粘着テープととも
に被膜が剥がれた。
ころ、10か所のうちの３か所について粘着テープととも
に被膜が剥がれた。
発明の効果 この発明は、金属被覆を有する補強繊維を少なくとも表
層部に配置してなる繊維強化プラスチックの表面を研磨
または研削し、少なくとも一部の金属被覆補強繊維を露
出させる工程と、研磨または研削した表面をエッチング
処理し、露出した金属被覆補強繊維についてその少なく
とも一部の金属被覆を溶出せしめる工程と、エッチング
処理を施した面に金属被膜を形成する工程とを含むか
ら、金属被覆の溶出により形成された凹部による大きな
アンカー効果が得られ、金属被膜が堅固で剥がれにく
い。また、金属被膜を形成する金属の種類を選ぶことに
よって、その金属に固有の意匠効果を発現させたり、耐
摩耗性などの機械的特性を向上させたり、あるいは導電
性を付与または向上させたりすることができるようにな
る。
層部に配置してなる繊維強化プラスチックの表面を研磨
または研削し、少なくとも一部の金属被覆補強繊維を露
出させる工程と、研磨または研削した表面をエッチング
処理し、露出した金属被覆補強繊維についてその少なく
とも一部の金属被覆を溶出せしめる工程と、エッチング
処理を施した面に金属被膜を形成する工程とを含むか
ら、金属被覆の溶出により形成された凹部による大きな
アンカー効果が得られ、金属被膜が堅固で剥がれにく
い。また、金属被膜を形成する金属の種類を選ぶことに
よって、その金属に固有の意匠効果を発現させたり、耐
摩耗性などの機械的特性を向上させたり、あるいは導電
性を付与または向上させたりすることができるようにな
る。
第１〜４図は、この発明を製造工程を追って示す概略縦
断面モデル図である。 1:樹脂 2:補強繊維 3:補強繊維の金属被覆 4:金属被覆補強繊維 5:FRP 6:FRP表面の金属被膜
断面モデル図である。 1:樹脂 2:補強繊維 3:補強繊維の金属被覆 4:金属被覆補強繊維 5:FRP 6:FRP表面の金属被膜
Claims (1)
- 【請求項１】金属被覆を有する補強繊維を少なくとも表
層部に配置してなる繊維強化プラスチックの表面を研磨
または研削し、少なくとも一部の金属被覆補強繊維を露
出させる工程と、研磨または研削した表面をエッチング
処理し、露出した金属被覆補強繊維についてその少なく
とも一部の金属被覆を溶出せしめる工程と、エッチング
処理を施した面に金属被膜を形成する工程とを含む繊維
強化プラスチック材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13030786A JPH0698624B2 (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 繊維強化プラスチツク材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13030786A JPH0698624B2 (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 繊維強化プラスチツク材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62286711A JPS62286711A (ja) | 1987-12-12 |
| JPH0698624B2 true JPH0698624B2 (ja) | 1994-12-07 |
Family
ID=15031190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13030786A Expired - Lifetime JPH0698624B2 (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 繊維強化プラスチツク材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0698624B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3971632B2 (ja) * | 2002-03-22 | 2007-09-05 | 東邦テナックス株式会社 | 炭素繊維強化樹脂シート及びその製造方法 |
-
1986
- 1986-06-06 JP JP13030786A patent/JPH0698624B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62286711A (ja) | 1987-12-12 |
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