JPH0798365B2 - 繊維強化複合材料の作製方法 - Google Patents
繊維強化複合材料の作製方法Info
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- JPH0798365B2 JPH0798365B2 JP1307956A JP30795689A JPH0798365B2 JP H0798365 B2 JPH0798365 B2 JP H0798365B2 JP 1307956 A JP1307956 A JP 1307956A JP 30795689 A JP30795689 A JP 30795689A JP H0798365 B2 JPH0798365 B2 JP H0798365B2
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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、人工衛星等宇宙構造物、OA機器、自動車・レ
ジャ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の作製方法に関するものであ
る。
ジャ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の作製方法に関するものであ
る。
（従来の技術） 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。
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、従来の金属系構造材料に比較して
軽量・高強度である、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宇宙構造物・航空機・自動
車・レジャー用品などの構造材料に巾広く用いられるよ
うになった。
軽量・高強度である、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宇宙構造物・航空機・自動
車・レジャー用品などの構造材料に巾広く用いられるよ
うになった。
（発明が解決しようとする課題） この種の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っている。
い、構造体の振動が問題となっている。
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＝0.0001〜
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、接続部での摩擦により振動減衰（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。
と同程度の小さな振動減衰特性（損失係数η＝0.0001〜
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、接続部での摩擦により振動減衰（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。
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
ゴムなどの可とう性付与剤を添加し、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。
しかし可とう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を提供すること
にある。
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
ゴムなどの可とう性付与剤を添加し、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。
しかし可とう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を提供すること
にある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、エポキシ樹脂などの樹脂が含浸したカーボン
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
機繊維を金型に巻き付ける工程と前記繊維を巻き付けた
ものの一部または全面に粘弾性材料シートを設ける工程
と、粘弾性材料シートを設けた上にさらに前記繊維の巻
き付け工程と前記粘弾性材料シートを設ける工程とを繰
り返し行う工程と、前記繰り返し工程後熱硬化する工程
と、硬化後に金型をはずす脱型工程からなることを特徴
とする繊維強化複合材料の作製方法を提供することにあ
る。
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
機繊維を金型に巻き付ける工程と前記繊維を巻き付けた
ものの一部または全面に粘弾性材料シートを設ける工程
と、粘弾性材料シートを設けた上にさらに前記繊維の巻
き付け工程と前記粘弾性材料シートを設ける工程とを繰
り返し行う工程と、前記繰り返し工程後熱硬化する工程
と、硬化後に金型をはずす脱型工程からなることを特徴
とする繊維強化複合材料の作製方法を提供することにあ
る。
（作用） 本発明の作製方法では、樹脂を含浸した強化繊維と粘弾
性材料シートを金型に巻き付け硬化させるため、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
どの有機強化繊維と樹脂からなる複合材料層と粘弾性層
が一体化した繊維強化複合材料を実現できる。前記複合
材料は、層間の粘弾性シートの振動減衰硬化により大き
な振動減衰特性を有する。
性材料シートを金型に巻き付け硬化させるため、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
どの有機強化繊維と樹脂からなる複合材料層と粘弾性層
が一体化した繊維強化複合材料を実現できる。前記複合
材料は、層間の粘弾性シートの振動減衰硬化により大き
な振動減衰特性を有する。
強化繊維に含浸する樹脂としては、ジクリシジルエーテ
ルビスフェノールＡやポリグリシジルエーテル化ノボラ
ックなどの多官能エポキシ樹脂と硬化剤とを組み合わせ
たエポキシ樹脂、付加硬化型ポリイミド、縮合型ポリイ
ミド、およびポリエーテルエーテルケトンなどの熱可塑
性樹脂が好適である。また、粘弾性シートとしては、シ
ート状半硬化物（Ｂステージ状）または硬化物、ポリオ
レフィンやポリエーテルなどの熱可塑性エラストマーシ
ート、シリコーンゴムシートなども公知のものが使用で
きる。
ルビスフェノールＡやポリグリシジルエーテル化ノボラ
ックなどの多官能エポキシ樹脂と硬化剤とを組み合わせ
たエポキシ樹脂、付加硬化型ポリイミド、縮合型ポリイ
ミド、およびポリエーテルエーテルケトンなどの熱可塑
性樹脂が好適である。また、粘弾性シートとしては、シ
ート状半硬化物（Ｂステージ状）または硬化物、ポリオ
レフィンやポリエーテルなどの熱可塑性エラストマーシ
ート、シリコーンゴムシートなども公知のものが使用で
きる。
（実施例） 以下に本発明の実施例を図によって説明する。第１図に
本発明繊維強化複合材料の作製方法のフローを示す。樹
脂含浸槽を通過させた強化繊維を金型（マンドレル）に
巻き付ける。適当な厚みに達した時点で、粘弾性材料シ
ートを前記繊維の表面の一部または全面に設ける。その
後再び、樹脂含浸槽を通過させた強化繊維を巻き付け
る。以上の工程を要求される構成が実現されるまで繰り
返した後、熱を加え硬化させ、脱型する。
本発明繊維強化複合材料の作製方法のフローを示す。樹
脂含浸槽を通過させた強化繊維を金型（マンドレル）に
巻き付ける。適当な厚みに達した時点で、粘弾性材料シ
ートを前記繊維の表面の一部または全面に設ける。その
後再び、樹脂含浸槽を通過させた強化繊維を巻き付け
る。以上の工程を要求される構成が実現されるまで繰り
返した後、熱を加え硬化させ、脱型する。
第２図に実施例の作製方法を用いて作製した複合材料の
断面および側面図を示す。実施例は円筒パイプのマンド
レルに、エポキシ樹脂を含浸したカーボン樹脂３をヘリ
カル巻きして作製したものである。粘弾性材料シートに
は、ポリオレフィンフィルム６を用いた。カーボン繊維
３とエポキシ樹脂からなるCFRP層１とポリオレフィンシ
ート２が積層一体化した構造をもつ。
断面および側面図を示す。実施例は円筒パイプのマンド
レルに、エポキシ樹脂を含浸したカーボン樹脂３をヘリ
カル巻きして作製したものである。粘弾性材料シートに
は、ポリオレフィンフィルム６を用いた。カーボン繊維
３とエポキシ樹脂からなるCFRP層１とポリオレフィンシ
ート２が積層一体化した構造をもつ。
第３図に、実施例の複合材料の損失係数と周波数の関係
を示す。複合材料試験片に曲げ振動を加え測定した。図
中実線は実施例の複合材料の特性、破線は、従来の作製
方法で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。図により明らかな通り、本発明の作製方法による複
合材料は、従来のものに比較して、大きな振動減衰特性
が得られている。
を示す。複合材料試験片に曲げ振動を加え測定した。図
中実線は実施例の複合材料の特性、破線は、従来の作製
方法で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。図により明らかな通り、本発明の作製方法による複
合材料は、従来のものに比較して、大きな振動減衰特性
が得られている。
（発明の効果） 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。
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作製方法のフロー図、第２図
は第１図実施例の作製方法を用いて作製した複合材料の
断面図、第３図は複合材料の損失係数を示す図である。 １……CFRP、２……ポリオレフィンフィルム、３……カ
ーボン繊維。
は第１図実施例の作製方法を用いて作製した複合材料の
断面図、第３図は複合材料の損失係数を示す図である。 １……CFRP、２……ポリオレフィンフィルム、３……カ
ーボン繊維。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 庸平 千葉県市原市桜台３―11―12 (56)参考文献 特開 昭54−124168（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−170124（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】樹脂を含浸させた無機強化繊維又は有機強
化繊維を金型に巻き付ける工程と、前記繊維を巻き付け
たものの一部または全面に粘弾性材料シートを設ける工
程と、前記粘弾性材料シートを設けた上にさらに前記繊
維の巻き付け工程と前記粘弾性材料シートを設ける工程
とを繰り返し行う工程と、前記繰り返し工程後熱硬化す
る工程と、硬化後に前記金型をはずす脱型工程からなる
ことを特徴とする繊維強化複合材料の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1307956A JPH0798365B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 繊維強化複合材料の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1307956A JPH0798365B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 繊維強化複合材料の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03166921A JPH03166921A (ja) | 1991-07-18 |
| JPH0798365B2 true JPH0798365B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=17975196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1307956A Expired - Fee Related JPH0798365B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 繊維強化複合材料の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0798365B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0558395A (ja) * | 1991-08-31 | 1993-03-09 | Nec Corp | スラストチユーブ |
| US5507477A (en) * | 1994-07-28 | 1996-04-16 | Trw Inc. | Composite damping structures and related method |
| JPH10693A (ja) * | 1996-06-13 | 1998-01-06 | Fuji Heavy Ind Ltd | 繊維強化樹脂複合材製円筒部品およびその製造方法 |
| FR2939406B1 (fr) * | 2008-12-05 | 2013-07-12 | Eurocopter France | Panneau insonorisant a coeur souple, procede de fabrication d'un tel panneau insonorisant |
| JP5369026B2 (ja) * | 2010-03-04 | 2013-12-18 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | ロボットハンド |
| WO2011108676A1 (ja) * | 2010-03-04 | 2011-09-09 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | ロボットハンド |
| JP5373667B2 (ja) * | 2010-03-04 | 2013-12-18 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | ロボットハンド |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4196926A (en) * | 1978-02-27 | 1980-04-08 | The Budd Company | Energy attenuator and method of manufacturing thereof |
| JPS63170124U (ja) * | 1987-04-22 | 1988-11-07 |
-
1989
- 1989-11-27 JP JP1307956A patent/JPH0798365B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03166921A (ja) | 1991-07-18 |
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