JP2000233464A - Ｆｒｐ構造体およびその製造方法 - Google Patents
Ｆｒｐ構造体およびその製造方法Info
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- JP2000233464A JP2000233464A JP11037391A JP3739199A JP2000233464A JP 2000233464 A JP2000233464 A JP 2000233464A JP 11037391 A JP11037391 A JP 11037391A JP 3739199 A JP3739199 A JP 3739199A JP 2000233464 A JP2000233464 A JP 2000233464A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コア材を用いることによりＦＲＰ構造体の強
度や剛性を確保しつつ、曲率半径の比較的小さな曲面部
分も容易に、かつ、実質的に自由な形状に成形可能な、
ＦＲＰ構造体およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 コア材と、少なくとも片面側に配置され
たＦＲＰスキン層とを有するＦＲＰ構造体において、厚
み方向に複数枚のコア材が積層されていることを特徴と
するＦＲＰ構造体、およびその製造方法。
度や剛性を確保しつつ、曲率半径の比較的小さな曲面部
分も容易に、かつ、実質的に自由な形状に成形可能な、
ＦＲＰ構造体およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 コア材と、少なくとも片面側に配置され
たＦＲＰスキン層とを有するＦＲＰ構造体において、厚
み方向に複数枚のコア材が積層されていることを特徴と
するＦＲＰ構造体、およびその製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＲＰ構造体およ
びその製造方法に関し、とくに、曲率半径の比較的小さ
な曲面部分を有する構造体に好適な、ＦＲＰ構造体およ
びその製造方法に関する。
びその製造方法に関し、とくに、曲率半径の比較的小さ
な曲面部分を有する構造体に好適な、ＦＲＰ構造体およ
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】軽量で高強度な素材として、ＦＲＰ（繊
維強化プラスチック）が各種産業分野で注目されてお
り、中でもＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）が、
その優れた機械特性等から注目されている。
維強化プラスチック）が各種産業分野で注目されてお
り、中でもＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）が、
その優れた機械特性等から注目されている。
【０００３】このようなＦＲＰ構造体においては、軽量
性を確保しながら高い強度や剛性を確保するために、軽
量のコア材とＦＲＰスキン層からなる構造を採用するこ
とが多い。ＦＲＰスキン層は、少なくともコア材の片面
側に配置されるが、通常は、コア材の両面に配置したサ
ンドイッチ構造を採ることが多い。また、コア材として
は、構造体全体の軽量性を保つために、たとえば発泡体
からなるコア材（フォームコア）を用いることが多い。
発泡体からなるコア材は、軽量性のみならず、断熱性能
等にも優れている。このようなコア材を用いてＦＲＰ構
造体を成形する場合、コア材自身を支持体として利用
し、その上に強化繊維基材を配置してそれに樹脂を含
浸、硬化させればよいので、成形を容易にかつ効率よく
行うことができる。
性を確保しながら高い強度や剛性を確保するために、軽
量のコア材とＦＲＰスキン層からなる構造を採用するこ
とが多い。ＦＲＰスキン層は、少なくともコア材の片面
側に配置されるが、通常は、コア材の両面に配置したサ
ンドイッチ構造を採ることが多い。また、コア材として
は、構造体全体の軽量性を保つために、たとえば発泡体
からなるコア材（フォームコア）を用いることが多い。
発泡体からなるコア材は、軽量性のみならず、断熱性能
等にも優れている。このようなコア材を用いてＦＲＰ構
造体を成形する場合、コア材自身を支持体として利用
し、その上に強化繊維基材を配置してそれに樹脂を含
浸、硬化させればよいので、成形を容易にかつ効率よく
行うことができる。
【０００４】上記のようなコア材は、従来、単層のコア
材として構成されており、その片面あるいは両面にＦＲ
Ｐスキン層が配置されて、全体として一体化されたＦＲ
Ｐ構造体に形成されている。この単層のコア材として
は、たとえば、発泡体の場合、構造体全体の剛性等を確
保するために、通常、２０ｍｍを超える厚みのものが使
用されている。
材として構成されており、その片面あるいは両面にＦＲ
Ｐスキン層が配置されて、全体として一体化されたＦＲ
Ｐ構造体に形成されている。この単層のコア材として
は、たとえば、発泡体の場合、構造体全体の剛性等を確
保するために、通常、２０ｍｍを超える厚みのものが使
用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な比較的厚みの大きいコア材にあっては、コア材自身を
形成するに際し、曲率半径の小さな部位を形成すること
が困難である。したがって、ＦＲＰ構造体の最終成形形
状に、比較的曲率半径の小さな曲面部分が要求される場
合には、少なくともその部分に対してコア材を用いるこ
とが困難になるか、あるいは、コア材を所望の形状に加
工するのに極端に高い加工費が必要になるという問題が
あった。したがって現実的には、コア材を用いたＦＲＰ
構造体の成形においては、成形できる形状、とくに曲面
部分の形状に限界があった。
な比較的厚みの大きいコア材にあっては、コア材自身を
形成するに際し、曲率半径の小さな部位を形成すること
が困難である。したがって、ＦＲＰ構造体の最終成形形
状に、比較的曲率半径の小さな曲面部分が要求される場
合には、少なくともその部分に対してコア材を用いるこ
とが困難になるか、あるいは、コア材を所望の形状に加
工するのに極端に高い加工費が必要になるという問題が
あった。したがって現実的には、コア材を用いたＦＲＰ
構造体の成形においては、成形できる形状、とくに曲面
部分の形状に限界があった。
【０００６】そこで本発明の課題は、コア材を用いるこ
とによりＦＲＰ構造体の強度や剛性を確保しつつ、曲率
半径の比較的小さな曲面部分も容易に、かつ、実質的に
自由な形状に成形可能な、ＦＲＰ構造体およびその製造
方法を提供することにある。
とによりＦＲＰ構造体の強度や剛性を確保しつつ、曲率
半径の比較的小さな曲面部分も容易に、かつ、実質的に
自由な形状に成形可能な、ＦＲＰ構造体およびその製造
方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のＦＲＰ構造体は、コア材と、少なくとも片
面側に配置されたＦＲＰスキン層とを有するＦＲＰ構造
体において、厚み方向に複数枚のコア材が積層されてい
ることを特徴とするものからなる。
に、本発明のＦＲＰ構造体は、コア材と、少なくとも片
面側に配置されたＦＲＰスキン層とを有するＦＲＰ構造
体において、厚み方向に複数枚のコア材が積層されてい
ることを特徴とするものからなる。
【０００８】このＦＲＰ構造体は、コア材同士が直接積
層、つまり直接接触するように積層されている部分を有
していてもよいし、積層されたコア材間にＦＲＰスキン
層が介在する部分を有していてもよい。コア材の材質は
特に限定しないが、構造体全体の軽量性を確保しつつ、
強度や剛性を向上するという面から、発泡体からなるも
のが好ましい。
層、つまり直接接触するように積層されている部分を有
していてもよいし、積層されたコア材間にＦＲＰスキン
層が介在する部分を有していてもよい。コア材の材質は
特に限定しないが、構造体全体の軽量性を確保しつつ、
強度や剛性を向上するという面から、発泡体からなるも
のが好ましい。
【０００９】そして、一枚のコア材の厚みとしては、２
０ｍｍ以下とすることが好ましい。このような比較的薄
いコア材は、それ単体としては、容易に自由な曲面形状
に形成することが可能である。コア材単体としては薄肉
であっても、それを複数枚積層することにより、コア材
の積層体としては、従来と同等あるいはそれ以上の厚み
に容易に設定できる。そして所定形状に形成された薄肉
のコア材が積層されるので、積層体としても問題なく所
望の形状に形成される。したがって、曲率半径の比較的
小さな曲面部分を有する形状であっても、容易に形成さ
れることになり、成形すべきＦＲＰ構造体の形状に実質
的に制限がなくなる。
０ｍｍ以下とすることが好ましい。このような比較的薄
いコア材は、それ単体としては、容易に自由な曲面形状
に形成することが可能である。コア材単体としては薄肉
であっても、それを複数枚積層することにより、コア材
の積層体としては、従来と同等あるいはそれ以上の厚み
に容易に設定できる。そして所定形状に形成された薄肉
のコア材が積層されるので、積層体としても問題なく所
望の形状に形成される。したがって、曲率半径の比較的
小さな曲面部分を有する形状であっても、容易に形成さ
れることになり、成形すべきＦＲＰ構造体の形状に実質
的に制限がなくなる。
【００１０】このようなコア材には、少なくとも一枚の
コア材の表面に、ＦＲＰスキン層成形時に樹脂を拡散さ
せる溝が形成されていてもよい。また、コア材の厚み方
向に延び、ＦＲＰスキン層に一体的に結合されたＦＲＰ
リブを有していてもよい。
コア材の表面に、ＦＲＰスキン層成形時に樹脂を拡散さ
せる溝が形成されていてもよい。また、コア材の厚み方
向に延び、ＦＲＰスキン層に一体的に結合されたＦＲＰ
リブを有していてもよい。
【００１１】本発明に係るＦＲＰ構造体の製造方法は、
複数枚のコア材を積層し、その少なくとも片面に強化繊
維基材を配置し、該強化繊維基材に樹脂を含浸すること
を特徴とする方法からなる。
複数枚のコア材を積層し、その少なくとも片面に強化繊
維基材を配置し、該強化繊維基材に樹脂を含浸すること
を特徴とする方法からなる。
【００１２】この製造方法においては、積層するコア材
間の少なくとも一部に強化繊維基材を介装してもよい。
また、強化繊維基材に接するコア材の表面に溝を形成し
ておき、該溝に沿って樹脂を拡散させるとともに、樹脂
を強化繊維基材に含浸するようにしてもよい。
間の少なくとも一部に強化繊維基材を介装してもよい。
また、強化繊維基材に接するコア材の表面に溝を形成し
ておき、該溝に沿って樹脂を拡散させるとともに、樹脂
を強化繊維基材に含浸するようにしてもよい。
【００１３】また、少なくとも強化繊維基材を配置した
部分をバッグ基材で覆った後該バッグ基材で覆われた内
部を真空状態にし、樹脂を注入して強化繊維基材に含浸
するようにしてもよい。
部分をバッグ基材で覆った後該バッグ基材で覆われた内
部を真空状態にし、樹脂を注入して強化繊維基材に含浸
するようにしてもよい。
【００１４】さらに、コア材の厚み方向に延びる強化繊
維基材を配置し、該強化繊維基材に樹脂を含浸してＦＲ
Ｐリブを成形するようにしてもよい。
維基材を配置し、該強化繊維基材に樹脂を含浸してＦＲ
Ｐリブを成形するようにしてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明
の一実施態様に係るＦＲＰ構造体１を示している。本実
施態様では、一枚の厚みが２０ｍｍ以下の薄肉の発泡体
からなるコア材２が、３枚直接積層されてコア材２の積
層体３に構成され、このコア材積層体３の両面にＦＲＰ
スキン層４が配置されてサンドイッチ構造のＦＲＰ構造
体１に構成されている。
形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明
の一実施態様に係るＦＲＰ構造体１を示している。本実
施態様では、一枚の厚みが２０ｍｍ以下の薄肉の発泡体
からなるコア材２が、３枚直接積層されてコア材２の積
層体３に構成され、このコア材積層体３の両面にＦＲＰ
スキン層４が配置されてサンドイッチ構造のＦＲＰ構造
体１に構成されている。
【００１６】各コア材２は、曲率半径の比較的小さな曲
面部分５を有しており、コア材積層体３、さらにはＦＲ
Ｐ構造体１としてもこの曲面部分を有している。すなわ
ち、このような曲率半径の小さな部分は、従来のコア材
では形成困難であったが、各コア材２を薄肉化すること
で、コア材２単体としては問題なく容易に形成できるよ
うになり、そのコア材２を複数枚積層することにより、
コア材積層体３、ひいてはＦＲＰ構造体１としても問題
なく容易に形成できるようになる。
面部分５を有しており、コア材積層体３、さらにはＦＲ
Ｐ構造体１としてもこの曲面部分を有している。すなわ
ち、このような曲率半径の小さな部分は、従来のコア材
では形成困難であったが、各コア材２を薄肉化すること
で、コア材２単体としては問題なく容易に形成できるよ
うになり、そのコア材２を複数枚積層することにより、
コア材積層体３、ひいてはＦＲＰ構造体１としても問題
なく容易に形成できるようになる。
【００１７】しかも、コア材積層体３は、各コア材２が
適切な枚数積層されて構成されるので、ＦＲＰ構造体１
全体としてのコア材としては目標とする厚みに容易に設
定される。所定厚みを有するコア材積層体３の両面側に
ＦＲＰスキン層４が配置され、全体として一体化された
サンドイッチ構造のＦＲＰ構造体１に成形されるので、
ＦＲＰ構造体１は、軽量性が確保されつつ、目標とする
強度、剛性が容易に確保され、かつ、断熱性等の特性も
確保されることになる。
適切な枚数積層されて構成されるので、ＦＲＰ構造体１
全体としてのコア材としては目標とする厚みに容易に設
定される。所定厚みを有するコア材積層体３の両面側に
ＦＲＰスキン層４が配置され、全体として一体化された
サンドイッチ構造のＦＲＰ構造体１に成形されるので、
ＦＲＰ構造体１は、軽量性が確保されつつ、目標とする
強度、剛性が容易に確保され、かつ、断熱性等の特性も
確保されることになる。
【００１８】図２は、別の実施態様に係るＦＲＰ構造体
１１を示している。本実施態様では、図１に示したＦＲ
Ｐ構造体１に、さらに耐火層１２が付加されている。そ
して、この耐火層１２も、一枚の厚みが比較的小さな各
耐火層単体１３の積層体に構成されている。したがっ
て、この耐火層１２もまた、前記コア材におけるのと同
様に、自由な曲面に容易に形成できる。
１１を示している。本実施態様では、図１に示したＦＲ
Ｐ構造体１に、さらに耐火層１２が付加されている。そ
して、この耐火層１２も、一枚の厚みが比較的小さな各
耐火層単体１３の積層体に構成されている。したがっ
て、この耐火層１２もまた、前記コア材におけるのと同
様に、自由な曲面に容易に形成できる。
【００１９】図３は、本発明のさらに別の実施態様に係
るＦＲＰ構造体２１を示している。本発明では、ＦＲＰ
構造体２１は２枚の比較的薄肉のコア材２２を有する
が、両コア材２２間にＦＲＰスキン層２３が介在される
とともに、ＦＲＰ構造体２１の両面側にＦＲＰスキン層
２４が配置されている。
るＦＲＰ構造体２１を示している。本発明では、ＦＲＰ
構造体２１は２枚の比較的薄肉のコア材２２を有する
が、両コア材２２間にＦＲＰスキン層２３が介在される
とともに、ＦＲＰ構造体２１の両面側にＦＲＰスキン層
２４が配置されている。
【００２０】このように、本発明においては、図１に示
したように薄肉のコア材２が直接積層された部分を有し
ていてもよいし、図３に示したように、コア材２２間に
ＦＲＰスキン層２３が介在された部分を有していてもよ
い。さらに、後述の図４に示すように、これら両部分を
両方とも含む構造としてもよい。
したように薄肉のコア材２が直接積層された部分を有し
ていてもよいし、図３に示したように、コア材２２間に
ＦＲＰスキン層２３が介在された部分を有していてもよ
い。さらに、後述の図４に示すように、これら両部分を
両方とも含む構造としてもよい。
【００２１】図４は、本発明のさらに別の実施態様に係
るＦＲＰ構造体３１を示している。本実施態様において
は、３枚のコア材３２ａ、３２ｂ、３２ｃが積層され、
コア材３２ａとコア材３２ｂの間にＦＲＰスキン層３３
が介在され、ＦＲＰ構造体３１の両面にＦＲＰスキン層
３４が配置されている。そして、各コア材の厚み方向に
延びるＦＲＰリブ３５が、各所に適宜設けられている。
各ＦＲＰリブ３５は、両側に位置するＦＲＰスキン層と
一体的に結合されており、ＦＲＰ構造体３１全体として
の強度、剛性を高めている。
るＦＲＰ構造体３１を示している。本実施態様において
は、３枚のコア材３２ａ、３２ｂ、３２ｃが積層され、
コア材３２ａとコア材３２ｂの間にＦＲＰスキン層３３
が介在され、ＦＲＰ構造体３１の両面にＦＲＰスキン層
３４が配置されている。そして、各コア材の厚み方向に
延びるＦＲＰリブ３５が、各所に適宜設けられている。
各ＦＲＰリブ３５は、両側に位置するＦＲＰスキン層と
一体的に結合されており、ＦＲＰ構造体３１全体として
の強度、剛性を高めている。
【００２２】このようなＦＲＰリブ３５は、たとえば図
５に示すような方法によって形成される。図５に示すよ
うに、一つのコア材４１の両端部に、断面コ字状のリブ
形成用の強化繊維基材４２が配置され、この強化繊維基
材４２を備えたコア材４１を所定の形態に配置、積層し
た後に、強化繊維基材４２部分に樹脂を含浸、硬化させ
てＦＲＰリブ３５を成形する。
５に示すような方法によって形成される。図５に示すよ
うに、一つのコア材４１の両端部に、断面コ字状のリブ
形成用の強化繊維基材４２が配置され、この強化繊維基
材４２を備えたコア材４１を所定の形態に配置、積層し
た後に、強化繊維基材４２部分に樹脂を含浸、硬化させ
てＦＲＰリブ３５を成形する。
【００２３】上記のように各形態に構成されるＦＲＰ構
造体は、次のように製造される。たとえば図６に示すよ
うに、コア材積層体５１の両面に強化繊維基材５２を配
置し、強化繊維基材５２を配置した部分全体をバッグ基
材５３（たとえば、バッグフィルム）で覆って内部を真
空状態（減圧状態）にし、樹脂を注入して強化繊維基材
５２に含浸する。樹脂を硬化させてＦＲＰスキン層に形
成し、ＦＲＰスキン層とコア材とが一体化されたＦＲＰ
構造体を得る。バッグ基材５３を設けなくても樹脂を十
分に良好に含浸させることができる場合には、バッグ基
材５３の設置および真空吸引は行わなくてもよい。
造体は、次のように製造される。たとえば図６に示すよ
うに、コア材積層体５１の両面に強化繊維基材５２を配
置し、強化繊維基材５２を配置した部分全体をバッグ基
材５３（たとえば、バッグフィルム）で覆って内部を真
空状態（減圧状態）にし、樹脂を注入して強化繊維基材
５２に含浸する。樹脂を硬化させてＦＲＰスキン層に形
成し、ＦＲＰスキン層とコア材とが一体化されたＦＲＰ
構造体を得る。バッグ基材５３を設けなくても樹脂を十
分に良好に含浸させることができる場合には、バッグ基
材５３の設置および真空吸引は行わなくてもよい。
【００２４】注入樹脂を十分に拡散させ、強化繊維基材
５２に良好に含浸させるためには、コア材５１の表面と
強化繊維基材５２との間に樹脂拡散媒体が介在している
ことが好ましい。
５２に良好に含浸させるためには、コア材５１の表面と
強化繊維基材５２との間に樹脂拡散媒体が介在している
ことが好ましい。
【００２５】この樹脂拡散媒体は、網状体等の別部材と
して配置することも可能であるが、コア材５１の表面に
溝を設け、その溝に樹脂拡散媒体の機能をもたせること
が好ましい。
して配置することも可能であるが、コア材５１の表面に
溝を設け、その溝に樹脂拡散媒体の機能をもたせること
が好ましい。
【００２６】たとえば図７に示すように、コア材６１の
片面（強化繊維基材に接する面）に、大溝６２と、該大
溝６２と交差する方向に延びる複数の小溝６３を刻設し
ておき、大溝６２の入口から注入した樹脂を各小溝６３
へと分散させて拡散させることができる。樹脂は、拡散
しつつ強化繊維基材に含浸されることになり、拡散が迅
速かつ均一に行われるとともに、同時に含浸も速やかに
行われる。
片面（強化繊維基材に接する面）に、大溝６２と、該大
溝６２と交差する方向に延びる複数の小溝６３を刻設し
ておき、大溝６２の入口から注入した樹脂を各小溝６３
へと分散させて拡散させることができる。樹脂は、拡散
しつつ強化繊維基材に含浸されることになり、拡散が迅
速かつ均一に行われるとともに、同時に含浸も速やかに
行われる。
【００２７】コア材の両面側に強化繊維基材が配置され
る場合には、図７に示したような溝を両面に形成すれば
よい。また、コア材の厚みが小さく、両面に大溝を形成
しにくい場合には、たとえば図８に示すように、コア材
７１の両面に、小溝７２を、各溝位置がオフセットする
ように配置することもできる。
る場合には、図７に示したような溝を両面に形成すれば
よい。また、コア材の厚みが小さく、両面に大溝を形成
しにくい場合には、たとえば図８に示すように、コア材
７１の両面に、小溝７２を、各溝位置がオフセットする
ように配置することもできる。
【００２８】なお、本発明におけるＦＲＰ材の強化繊維
としては、特に限定はないが、たとえば、炭素繊維の一
方向材、織物、マット、ストランドや、ガラス繊維の一
方向材、織物、マット、ロービングを単独あるいは混合
して使用することが好ましい。特に軽量化効果を最大限
に発揮するためには炭素繊維の使用が好ましい。そし
て、その炭素繊維も、炭素繊維糸１本のフィラメント数
が通常の１０，０００本未満のものではなく、１０，０
００〜３００，０００本の範囲、より好ましくは５０，
０００〜１５０，０００本の範囲にあるトウ状の炭素繊
維フィラメント糸を使用する方が、樹脂の含浸性、強化
繊維基材としての取扱い性、さらには強化繊維基材の経
済性において、より優れるため、好ましい。またＦＲＰ
構造体の表面に炭素繊維の織物を配置すると、表面の意
匠性が高められ、より好ましい。また、必要に応じて、
あるいは要求される機械特性等に応じて、強化繊維の層
を複数層に積層して強化繊維基材を形成し、その強化繊
維基材に樹脂を含浸する。積層する強化繊維層には、一
方向に引き揃えた繊維層や織物層を適宜積層でき、その
繊維配向方向も、要求される強度の方向に応じて適宜選
択できる。
としては、特に限定はないが、たとえば、炭素繊維の一
方向材、織物、マット、ストランドや、ガラス繊維の一
方向材、織物、マット、ロービングを単独あるいは混合
して使用することが好ましい。特に軽量化効果を最大限
に発揮するためには炭素繊維の使用が好ましい。そし
て、その炭素繊維も、炭素繊維糸１本のフィラメント数
が通常の１０，０００本未満のものではなく、１０，０
００〜３００，０００本の範囲、より好ましくは５０，
０００〜１５０，０００本の範囲にあるトウ状の炭素繊
維フィラメント糸を使用する方が、樹脂の含浸性、強化
繊維基材としての取扱い性、さらには強化繊維基材の経
済性において、より優れるため、好ましい。またＦＲＰ
構造体の表面に炭素繊維の織物を配置すると、表面の意
匠性が高められ、より好ましい。また、必要に応じて、
あるいは要求される機械特性等に応じて、強化繊維の層
を複数層に積層して強化繊維基材を形成し、その強化繊
維基材に樹脂を含浸する。積層する強化繊維層には、一
方向に引き揃えた繊維層や織物層を適宜積層でき、その
繊維配向方向も、要求される強度の方向に応じて適宜選
択できる。
【００２９】ＦＲＰの樹脂としては、エポキシ、不飽和
ポリエステル、フェノール、ビニルエステルなどの熱硬
化性樹脂が、成形性・コストの点で好ましい。ただし、
ナイロンやＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹
脂と熱可塑性樹脂の混合樹脂も使用可能である。
ポリエステル、フェノール、ビニルエステルなどの熱硬
化性樹脂が、成形性・コストの点で好ましい。ただし、
ナイロンやＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹
脂と熱可塑性樹脂の混合樹脂も使用可能である。
【００３０】コア材としては、発泡体の他木材等も使用
できるが、軽量化の点で発泡体が好ましい。発泡体の材
質としては、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ＰＶＣ、シリコンなどを用い、そ
の比重は０．０２から０．２の間で選択することが好ま
しい。ＦＲＰ構造体の要求特性、使用する樹脂の種類な
どによって、コア材の材質、比重を選ぶことができる。
比重が０．０２未満のものを用いると、十分な強度が得
られなくなる恐れが生じる。また、比重が０．２を超え
ると、強度は高くなるが、重量が嵩み軽量化という目的
に反するものになってしまう。
できるが、軽量化の点で発泡体が好ましい。発泡体の材
質としては、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ＰＶＣ、シリコンなどを用い、そ
の比重は０．０２から０．２の間で選択することが好ま
しい。ＦＲＰ構造体の要求特性、使用する樹脂の種類な
どによって、コア材の材質、比重を選ぶことができる。
比重が０．０２未満のものを用いると、十分な強度が得
られなくなる恐れが生じる。また、比重が０．２を超え
ると、強度は高くなるが、重量が嵩み軽量化という目的
に反するものになってしまう。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＦＲＰ構
造体およびその製造方法によれば、ＦＲＰ構造体のコア
材を、薄肉のコア材の積層体から構成するようにしたの
で、ＦＲＰ構造体全体としての軽量性、強度、剛性を確
保しつつ、実質的に自由な曲面部分を形成することが可
能になり、曲率半径の比較的小さな曲面部分を有するＦ
ＲＰ構造体も容易に製造することができる。
造体およびその製造方法によれば、ＦＲＰ構造体のコア
材を、薄肉のコア材の積層体から構成するようにしたの
で、ＦＲＰ構造体全体としての軽量性、強度、剛性を確
保しつつ、実質的に自由な曲面部分を形成することが可
能になり、曲率半径の比較的小さな曲面部分を有するＦ
ＲＰ構造体も容易に製造することができる。
【図１】本発明の一実施態様に係るＦＲＰ構造体の部分
斜視図である。
斜視図である。
【図２】本発明の別の実施態様に係るＦＲＰ構造体の部
分斜視図である。
分斜視図である。
【図３】本発明のさらに別の実施態様に係るＦＲＰ構造
体の部分斜視図である。
体の部分斜視図である。
【図４】本発明のさらに別の実施態様に係るＦＲＰ構造
体の部分斜視図である。
体の部分斜視図である。
【図５】ＦＲＰリブ形成方法の一例を示すコア材の部分
斜視図である。
斜視図である。
【図６】本発明の一実施態様に係るＦＲＰ構造体の製造
方法を示すコア材および強化繊維基材の部分斜視図であ
る。
方法を示すコア材および強化繊維基材の部分斜視図であ
る。
【図７】本発明の一実施態様に係る一枚のコア材の斜視
図である。
図である。
【図８】本発明の別の実施態様に係る一枚のコア材の斜
視図である。
視図である。
１、１１、２１、３１ ＦＲＰ構造体 ２、２２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、４１、６１、７１
コア材 ３、５１ コア材積層体 ４、２４、３４ ＦＲＰスキン層 ５ 曲面部分 １２ 耐火層（積層体） １３ 耐火層（単体） ２３、３３ 介在ＦＲＰスキン層 ３５ ＦＲＰリブ ４２ リブ形成用強化繊維基材 ５２ 強化繊維基材 ５３ バッグ基材 ６２ 大溝 ６３、７２ 小溝
コア材 ３、５１ コア材積層体 ４、２４、３４ ＦＲＰスキン層 ５ 曲面部分 １２ 耐火層（積層体） １３ 耐火層（単体） ２３、３３ 介在ＦＲＰスキン層 ３５ ＦＲＰリブ ４２ リブ形成用強化繊維基材 ５２ 強化繊維基材 ５３ バッグ基材 ６２ 大溝 ６３、７２ 小溝
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Claims (12)
- 【請求項１】 コア材と、少なくとも片面側に配置され
たＦＲＰスキン層とを有するＦＲＰ構造体において、厚
み方向に複数枚のコア材が積層されていることを特徴と
するＦＲＰ構造体。 - 【請求項２】 コア材同士が直接積層されている部分を
有する、請求項１に記載のＦＲＰ構造体。 - 【請求項３】 積層されたコア材間にＦＲＰスキン層が
介在する部分を有する、請求項１または２に記載のＦＲ
Ｐ構造体。 - 【請求項４】 一枚のコア材の厚みが２０ｍｍ以下であ
る、請求項１〜３のいずれかに記載のＦＲＰ構造体。 - 【請求項５】 少なくとも一枚のコア材の表面に、ＦＲ
Ｐスキン層成形時に樹脂を拡散させる溝が形成されてい
る、請求項１〜４のいずれかに記載のＦＲＰ構造体。 - 【請求項６】 コア材の厚み方向に延び、ＦＲＰスキン
層に一体的に結合されたＦＲＰリブを有する、請求項１
〜５のいずれかに記載のＦＲＰ構造体。 - 【請求項７】 コア材が発泡体からなる、請求項１〜６
のいずれかに記載のＦＲＰ構造体。 - 【請求項８】 複数枚のコア材を積層し、その少なくと
も片面に強化繊維基材を配置し、該強化繊維基材に樹脂
を含浸することを特徴とする、ＦＲＰ構造体の製造方
法。 - 【請求項９】 積層するコア材間の少なくとも一部に強
化繊維基材を介装する、請求項８に記載のＦＲＰ構造体
の製造方法。 - 【請求項１０】 強化繊維基材に接するコア材の表面に
溝を形成しておき、該溝に沿って樹脂を拡散させるとと
もに、樹脂を強化繊維基材に含浸する、請求項８または
９に記載のＦＲＰ構造体の製造方法。 - 【請求項１１】 少なくとも強化繊維基材を配置した部
分をバッグ基材で覆った後該バッグ基材で覆われた内部
を真空状態にし、樹脂を注入して強化繊維基材に含浸す
る、請求項８〜１０に記載のＦＲＰ構造体の製造方法。 - 【請求項１２】 コア材の厚み方向に延びる強化繊維基
材を配置し、該強化繊維基材に樹脂を含浸してＦＲＰリ
ブを成形する、請求項８〜１１のいずれかに記載のＦＲ
Ｐ構造体の製造方法。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP11037391A JP2000233464A (ja) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | Ｆｒｐ構造体およびその製造方法 |
| CA002362871A CA2362871A1 (en) | 1999-02-16 | 2000-02-15 | Frp structural material and process for manucfacturing the same |
| EP00902986A EP1162058A1 (en) | 1999-02-16 | 2000-02-15 | Frp structure body and production method therefor |
| KR1020017010392A KR20010102186A (ko) | 1999-02-16 | 2000-02-15 | 섬유강화플라스틱 구조체 및 그 제조방법 |
| PCT/JP2000/000838 WO2000048830A1 (fr) | 1999-02-16 | 2000-02-15 | Structure en stratifie plastique renforce et sa methode de fabrication |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11037391A JP2000233464A (ja) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | Ｆｒｐ構造体およびその製造方法 |
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ID=12496241
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|---|---|---|---|
| JP11037391A Pending JP2000233464A (ja) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | Ｆｒｐ構造体およびその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000233464A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1999
- 1999-02-16 JP JP11037391A patent/JP2000233464A/ja active Pending
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