JP2002307568A - 長繊維強化樹脂複合材及び該長繊維強化樹脂複合材の製造方法 - Google Patents
長繊維強化樹脂複合材及び該長繊維強化樹脂複合材の製造方法Info
- Publication number
- JP2002307568A JP2002307568A JP2001120065A JP2001120065A JP2002307568A JP 2002307568 A JP2002307568 A JP 2002307568A JP 2001120065 A JP2001120065 A JP 2001120065A JP 2001120065 A JP2001120065 A JP 2001120065A JP 2002307568 A JP2002307568 A JP 2002307568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- long
- long fibers
- composite material
- stock solution
- long fiber
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 密度を高めずとも、曲げ強度を高め得る長繊
維強化樹脂複合材を得る。 【解決手段】 複数本の長繊維２ａ，２ｂからなる長繊
維束と、該長繊維束に含浸され、硬化・発泡された発泡
樹脂３とからなる長繊維強化樹脂複合材１であって、横
断面の中心側に位置している長繊維２ａに比べて、外周
近傍に配置されている長繊維２ｂの平均繊維径が大きく
されており、かつ外周近傍における長繊維の平均密度
が、中心側における長繊維の平均密度以上である長繊維
強化樹脂複合材。
維強化樹脂複合材を得る。 【解決手段】 複数本の長繊維２ａ，２ｂからなる長繊
維束と、該長繊維束に含浸され、硬化・発泡された発泡
樹脂３とからなる長繊維強化樹脂複合材１であって、横
断面の中心側に位置している長繊維２ａに比べて、外周
近傍に配置されている長繊維２ｂの平均繊維径が大きく
されており、かつ外周近傍における長繊維の平均密度
が、中心側における長繊維の平均密度以上である長繊維
強化樹脂複合材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、長繊維で強化され
た樹脂複合材及びその製造方法に関し、より詳細には、
長繊維束と発泡樹脂とからなる長繊維強化樹脂複合材及
びその製造方法に関する。
た樹脂複合材及びその製造方法に関し、より詳細には、
長繊維束と発泡樹脂とからなる長繊維強化樹脂複合材及
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、繊維で補強された発泡樹脂成
形体が種々提案されている。例えば、特公昭５５−１５
２９０号公報には、発泡樹脂中に一方向に配向している
多数の長繊維が均等に分散している長尺体からなる長繊
維補強発泡体の製造方法が開示されている。
形体が種々提案されている。例えば、特公昭５５−１５
２９０号公報には、発泡樹脂中に一方向に配向している
多数の長繊維が均等に分散している長尺体からなる長繊
維補強発泡体の製造方法が開示されている。
【０００３】上記先行技術によれば、発泡した合成樹脂
中に、一方向に配向している多数の長繊維、例えばガラ
ス繊維が均一に分散されている長繊維補強発泡体が得ら
れる。この長繊維補強発泡体では、曲げ弾性率は長繊維
の量及び発泡樹脂の密度に依存する。従って、曲げ弾性
率を高めようとした場合には、長繊維の量を増加させる
必要がある。そのため、長繊維補強発泡体全体としての
密度が必然的に高くならざるを得なかった。すなわち、
低密度でかつ高曲げ弾性率の複合材を得るには限界があ
った。
中に、一方向に配向している多数の長繊維、例えばガラ
ス繊維が均一に分散されている長繊維補強発泡体が得ら
れる。この長繊維補強発泡体では、曲げ弾性率は長繊維
の量及び発泡樹脂の密度に依存する。従って、曲げ弾性
率を高めようとした場合には、長繊維の量を増加させる
必要がある。そのため、長繊維補強発泡体全体としての
密度が必然的に高くならざるを得なかった。すなわち、
低密度でかつ高曲げ弾性率の複合材を得るには限界があ
った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術の欠点を解消し、より低密度でありながら、高い
弾性率を実現し得る長繊維強化樹脂複合材及びその製造
方法を提供することにある。
来技術の欠点を解消し、より低密度でありながら、高い
弾性率を実現し得る長繊維強化樹脂複合材及びその製造
方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る長繊維強化
樹脂複合材は、複数本の長繊維からなる長繊維束と、該
長繊維束に含浸され、硬化・発泡された発泡樹脂とから
なる長繊維強化樹脂複合材であって、横断面の中心側に
位置している長繊維に比べて、外周近傍に配置されてい
る長繊維の平均繊維径が大きくされており、かつ外周近
傍における長繊維の平均密度が、中心側における長繊維
の平均密度以上であることを特徴とする。
樹脂複合材は、複数本の長繊維からなる長繊維束と、該
長繊維束に含浸され、硬化・発泡された発泡樹脂とから
なる長繊維強化樹脂複合材であって、横断面の中心側に
位置している長繊維に比べて、外周近傍に配置されてい
る長繊維の平均繊維径が大きくされており、かつ外周近
傍における長繊維の平均密度が、中心側における長繊維
の平均密度以上であることを特徴とする。
【０００６】すなわち、本発明に係る長繊維強化樹脂複
合材では、横断面の中心側に比べて外周近傍に配置され
ている長繊維の平均繊維径を大きくし、かつ外周近傍の
長繊維の平均密度を中心側における長繊維の平均密度以
上とすることにより、複合材全体としての弾性率が高め
られている。しかも、中心側における長繊維の平均密度
が外周近傍における長繊維の平均密度よりも低いため、
複合材全体としての密度をさほど高くすることなく、上
記のように高い弾性率を実現することができる。
合材では、横断面の中心側に比べて外周近傍に配置され
ている長繊維の平均繊維径を大きくし、かつ外周近傍の
長繊維の平均密度を中心側における長繊維の平均密度以
上とすることにより、複合材全体としての弾性率が高め
られている。しかも、中心側における長繊維の平均密度
が外周近傍における長繊維の平均密度よりも低いため、
複合材全体としての密度をさほど高くすることなく、上
記のように高い弾性率を実現することができる。
【０００７】本発明に係る長繊維強化樹脂複合材の製造
方法は、長繊維束に発泡性樹脂原液を含浸させ、成形
し、請求項１に記載の長繊維強化樹脂複合材を製造する
方法であって、中心側に位置している長繊維よりも外周
近傍に位置している長繊維の平均径が大きくなるように
かつ外周近傍における長繊維の平均密度が、中心側にお
ける長繊維の平均密度以上となるように複数本の長繊維
を筒状の空間に導き、前記複数本の長繊維が導かれた筒
状の空間の横断面の中心側から該筒状空間に発泡性樹脂
原液を吐出し、長繊維に発泡性樹脂原液を付着させる工
程と、前記発泡性樹脂原液が付着された長繊維を束ね、
筒状の空間から発泡性樹脂原液が含浸された長繊維束を
引き出す工程と、前記発泡性樹脂原液が含浸された長繊
維束において発泡性樹脂原液を発泡し、硬化させること
により長繊維強化複合材を得る工程とを備える。
方法は、長繊維束に発泡性樹脂原液を含浸させ、成形
し、請求項１に記載の長繊維強化樹脂複合材を製造する
方法であって、中心側に位置している長繊維よりも外周
近傍に位置している長繊維の平均径が大きくなるように
かつ外周近傍における長繊維の平均密度が、中心側にお
ける長繊維の平均密度以上となるように複数本の長繊維
を筒状の空間に導き、前記複数本の長繊維が導かれた筒
状の空間の横断面の中心側から該筒状空間に発泡性樹脂
原液を吐出し、長繊維に発泡性樹脂原液を付着させる工
程と、前記発泡性樹脂原液が付着された長繊維を束ね、
筒状の空間から発泡性樹脂原液が含浸された長繊維束を
引き出す工程と、前記発泡性樹脂原液が含浸された長繊
維束において発泡性樹脂原液を発泡し、硬化させること
により長繊維強化複合材を得る工程とを備える。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明
らかにする。
の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明
らかにする。
【０００９】（長繊維）本発明において長繊維束を構成
するための長繊維としては、特に限定されないが、例え
ばロービングやヤーンのようにストランドをバインダー
で軽く付着させて紐状としたものが好適に用いられる。
中でも、発泡性樹脂原液の含浸が容易であり、成形が容
易であり、かつ成形体の機械的物性に優れているため、
ロービングが好ましく用いられる。
するための長繊維としては、特に限定されないが、例え
ばロービングやヤーンのようにストランドをバインダー
で軽く付着させて紐状としたものが好適に用いられる。
中でも、発泡性樹脂原液の含浸が容易であり、成形が容
易であり、かつ成形体の機械的物性に優れているため、
ロービングが好ましく用いられる。
【００１０】上記ストランドを構成するフィラメント
は、モノフィラメントであってもよく、フィブリル（髭
状に繊維が突き出たもの）化繊維であってもよい。上記
長繊維の材質についても特に限定されず、ガラス繊維、
炭素繊維、有機繊維（合成繊維もしくは天然繊維）など
が用いられる。中でも、機械的強度を効果的に高め得る
ため、ガラス繊維や炭素繊維が好ましく用いられる。な
お、上記合成繊維としては、例えば、ビニロン、ポリア
ミド、ポリエステル、ポリオレフィン、レーヨンなどが
挙げられる。
は、モノフィラメントであってもよく、フィブリル（髭
状に繊維が突き出たもの）化繊維であってもよい。上記
長繊維の材質についても特に限定されず、ガラス繊維、
炭素繊維、有機繊維（合成繊維もしくは天然繊維）など
が用いられる。中でも、機械的強度を効果的に高め得る
ため、ガラス繊維や炭素繊維が好ましく用いられる。な
お、上記合成繊維としては、例えば、ビニロン、ポリア
ミド、ポリエステル、ポリオレフィン、レーヨンなどが
挙げられる。
【００１１】（発泡樹脂）本発明で用いられる発泡樹脂
としては、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂のいずれをも
用いることができる。熱硬化性樹脂としては、反応前に
液状である熱硬化性樹脂が用いられ、熱硬化性樹脂と発
泡剤とを含む発泡性樹脂原液を硬化・発泡させることに
より発泡樹脂が構成される。上記熱硬化性樹脂として
は、ウレタン系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキ
シ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂など
が挙げられる。
としては、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂のいずれをも
用いることができる。熱硬化性樹脂としては、反応前に
液状である熱硬化性樹脂が用いられ、熱硬化性樹脂と発
泡剤とを含む発泡性樹脂原液を硬化・発泡させることに
より発泡樹脂が構成される。上記熱硬化性樹脂として
は、ウレタン系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキ
シ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂など
が挙げられる。
【００１２】また、上記発泡樹脂を構成し得る熱可塑性
樹脂としては、溶融状態で流動性が１００００ｃｐｓ以
下である熱可塑性樹脂が用いられ、このような熱可塑性
樹脂と発泡剤とを含む発泡性樹脂原液を冷却により硬化
し、かつ硬化に際して発泡させることにより発泡樹脂を
構成することができる。
樹脂としては、溶融状態で流動性が１００００ｃｐｓ以
下である熱可塑性樹脂が用いられ、このような熱可塑性
樹脂と発泡剤とを含む発泡性樹脂原液を冷却により硬化
し、かつ硬化に際して発泡させることにより発泡樹脂を
構成することができる。
【００１３】図１は、本発明により得られる長繊維強化
樹脂複合材の一実施形態の横断面図を示す。長繊維強化
樹脂複合材１では、複数本の長繊維２ａ，２ｂと、発泡
樹脂３とを有する。ここで、横断面の中心部に位置して
いる長繊維２ａに比べて、外周近傍に配置されている長
繊維２ｂの平均繊維径が大きくされている。また、外周
近傍における長繊維の平均密度が、中心側における長繊
維の平均密度以上とされている。このように、補強材と
しての長繊維が横断面の外周近傍において高い密度で配
置されているので、全体の長繊維含有率が同じである場
合、均一に長繊維が配置されている複合材に比べて、高
い弾性率を実現することができる。
樹脂複合材の一実施形態の横断面図を示す。長繊維強化
樹脂複合材１では、複数本の長繊維２ａ，２ｂと、発泡
樹脂３とを有する。ここで、横断面の中心部に位置して
いる長繊維２ａに比べて、外周近傍に配置されている長
繊維２ｂの平均繊維径が大きくされている。また、外周
近傍における長繊維の平均密度が、中心側における長繊
維の平均密度以上とされている。このように、補強材と
しての長繊維が横断面の外周近傍において高い密度で配
置されているので、全体の長繊維含有率が同じである場
合、均一に長繊維が配置されている複合材に比べて、高
い弾性率を実現することができる。
【００１４】上記のような長繊維強化樹脂複合材の製造
にあたっては、例えば図２（ａ），（ｂ）に示す装置を
用いることができる。ここでは、略図的に示されている
が、中心側に位置する長繊維よりも外周近傍に位置する
長繊維の平均径が大きくなるように、複数本の長繊維１
２が、筒状の空間１３に導かれる。筒状の空間１３は、
円柱状の内型１４と円筒状の外型１５とにより構成され
ている。すなわち、外型１５内に、円柱状の内型１４が
挿入されており、内型１４の外周面と外型１５の内周面
との間に筒状の空間１３が形成されている。
にあたっては、例えば図２（ａ），（ｂ）に示す装置を
用いることができる。ここでは、略図的に示されている
が、中心側に位置する長繊維よりも外周近傍に位置する
長繊維の平均径が大きくなるように、複数本の長繊維１
２が、筒状の空間１３に導かれる。筒状の空間１３は、
円柱状の内型１４と円筒状の外型１５とにより構成され
ている。すなわち、外型１５内に、円柱状の内型１４が
挿入されており、内型１４の外周面と外型１５の内周面
との間に筒状の空間１３が形成されている。
【００１５】他方、内型１４には、発泡性樹脂原液を注
入するための樹脂原液注入経路１４ａが形成されてい
る。樹脂原液注入経路１４ａは図示しない樹脂注入器に
連結されている。また、樹脂原液注入経路１４ａは、図
２（ｂ）に示すように、中間高さ位置において、内型１
４の外周面に至る複数本の分岐路１４ｂを有する。分岐
路１４ｂは、内型１４の外周面に開いた樹脂原液吐出口
１４ｃに連なっている。
入するための樹脂原液注入経路１４ａが形成されてい
る。樹脂原液注入経路１４ａは図示しない樹脂注入器に
連結されている。また、樹脂原液注入経路１４ａは、図
２（ｂ）に示すように、中間高さ位置において、内型１
４の外周面に至る複数本の分岐路１４ｂを有する。分岐
路１４ｂは、内型１４の外周面に開いた樹脂原液吐出口
１４ｃに連なっている。
【００１６】本実施例では、分岐路１４ｂが、図２
（ｂ）の横断面において中心から径方向外側に向かって
延びている。従って、発泡性樹脂原液１６が、樹脂原液
吐出口１４ｃから径方向外側に吐出される。このように
して、複数本の長繊維１２に発泡性樹脂原液１６が付着
される。ここでは、樹脂原液が径方向外側に吐出される
ので、発泡性樹脂原液１６は筒状の空間１３内に滞留し
難い。
（ｂ）の横断面において中心から径方向外側に向かって
延びている。従って、発泡性樹脂原液１６が、樹脂原液
吐出口１４ｃから径方向外側に吐出される。このように
して、複数本の長繊維１２に発泡性樹脂原液１６が付着
される。ここでは、樹脂原液が径方向外側に吐出される
ので、発泡性樹脂原液１６は筒状の空間１３内に滞留し
難い。
【００１７】次に、樹脂原液が付着された複数本の長繊
維が、筒状の空間１３の下方部分で束ねられ、筒状の空
間１３から引き出される。複数本の長繊維１２が束ねら
れることにより、発泡性樹脂原液が含浸された長繊維束
１７が得られる。この場合、前述したように、外周近傍
における長繊維の平均繊維径が中心部に位置している長
繊維の平均繊維径よりも大きくなるように、複数本の長
繊維が筒状の空間１３に供給される。また、長繊維束を
束ねる際に、外周近傍の長繊維の平均密度が、中心側に
おける長繊維の平均密度以上となるように長繊維束が形
成される。
維が、筒状の空間１３の下方部分で束ねられ、筒状の空
間１３から引き出される。複数本の長繊維１２が束ねら
れることにより、発泡性樹脂原液が含浸された長繊維束
１７が得られる。この場合、前述したように、外周近傍
における長繊維の平均繊維径が中心部に位置している長
繊維の平均繊維径よりも大きくなるように、複数本の長
繊維が筒状の空間１３に供給される。また、長繊維束を
束ねる際に、外周近傍の長繊維の平均密度が、中心側に
おける長繊維の平均密度以上となるように長繊維束が形
成される。
【００１８】なお、上記樹脂原液吐出口１４ｃから発泡
性樹脂原液を吐出するにあたっては、単位体積あたりの
発泡樹脂原液と、長繊維との比率が０．８：１〜１．
３：１となるように、かつ吐出空間すなわち筒状の空間
の体積のうち０〜３０％の体積を含むように発泡性樹脂
原液１６を吐出することが望ましい。上記範囲よりも発
泡性樹脂原液１６の割合が小さい場合には、長繊維束に
発泡性樹脂原液を均一に含浸することが困難となること
があり、上記範囲よりも発泡性樹脂原液１６が多い場合
には、筒状の空間１３内において余剰の発泡性樹脂原液
が下方に垂れるおそれがある。
性樹脂原液を吐出するにあたっては、単位体積あたりの
発泡樹脂原液と、長繊維との比率が０．８：１〜１．
３：１となるように、かつ吐出空間すなわち筒状の空間
の体積のうち０〜３０％の体積を含むように発泡性樹脂
原液１６を吐出することが望ましい。上記範囲よりも発
泡性樹脂原液１６の割合が小さい場合には、長繊維束に
発泡性樹脂原液を均一に含浸することが困難となること
があり、上記範囲よりも発泡性樹脂原液１６が多い場合
には、筒状の空間１３内において余剰の発泡性樹脂原液
が下方に垂れるおそれがある。
【００１９】上記のようにして、発泡性樹脂原液が含浸
された長繊維束１７は、適宜の金型内で、連続的に硬化
・発泡され、それによって本発明に係る長繊維強化樹脂
複合材が得られる。この金型としては、特に限定され
ず、長繊維束の長さ方向に沿って移動するエンドレスベ
ルトのような可動金型を用い、横断面が目的とする複合
材の横断面に応じた成形空間を有するように複数のエン
ドレスベルトを配置した可動金型を用いてもよく、ある
いは横断面が所望とする複合材の横断面に応じた成形空
間を有する筒状の固定金型と引取機とを用いて複合材の
硬化・発泡を行ってもよい。このような可動金型の一例
は、特開平５−２３７９４７号公報などに開示されてい
る。
された長繊維束１７は、適宜の金型内で、連続的に硬化
・発泡され、それによって本発明に係る長繊維強化樹脂
複合材が得られる。この金型としては、特に限定され
ず、長繊維束の長さ方向に沿って移動するエンドレスベ
ルトのような可動金型を用い、横断面が目的とする複合
材の横断面に応じた成形空間を有するように複数のエン
ドレスベルトを配置した可動金型を用いてもよく、ある
いは横断面が所望とする複合材の横断面に応じた成形空
間を有する筒状の固定金型と引取機とを用いて複合材の
硬化・発泡を行ってもよい。このような可動金型の一例
は、特開平５−２３７９４７号公報などに開示されてい
る。
【００２０】次に、具体的な実施例及び比較例を説明す
る。 （実施例） 長繊維Ａ：直径１７μｍの１４００番手Ｅガラス繊維
を撚り、弱く巻き取った物を１本のロービングとし、巻
き取った物を長繊維Ａとして用意した。
る。 （実施例） 長繊維Ａ：直径１７μｍの１４００番手Ｅガラス繊維
を撚り、弱く巻き取った物を１本のロービングとし、巻
き取った物を長繊維Ａとして用意した。
【００２１】長繊維Ｂ：直径１３μｍの１４００番手
Ｅガラス繊維を撚り、弱く巻き取った物を１本のロービ
ングとし、巻き取った物を長繊維Ｂとして用意した。 発泡性樹脂原液：ウレタン樹脂原料として、多官能ジ
フェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ、住化バイエ
ルウレタン（株）社製、品番：４４Ｖ２０、２０℃にお
ける粘度５００ｃｐｓ）１１０重量部と、ポリエーテル
ポリオール（住化バイエルウレタン（株）社製、品番：
スミジュール０４８７、２０℃における粘度２０００ｃ
ｐｓ）１００重量部に、発泡剤として水０．８重量部を
含む発泡性樹脂原液を用意した。
Ｅガラス繊維を撚り、弱く巻き取った物を１本のロービ
ングとし、巻き取った物を長繊維Ｂとして用意した。 発泡性樹脂原液：ウレタン樹脂原料として、多官能ジ
フェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ、住化バイエ
ルウレタン（株）社製、品番：４４Ｖ２０、２０℃にお
ける粘度５００ｃｐｓ）１１０重量部と、ポリエーテル
ポリオール（住化バイエルウレタン（株）社製、品番：
スミジュール０４８７、２０℃における粘度２０００ｃ
ｐｓ）１００重量部に、発泡剤として水０．８重量部を
含む発泡性樹脂原液を用意した。
【００２２】複合材の製造…上記長繊維Ａを外周側に
２４本と、長繊維Ａの内側に長繊維Ｂを２４本とを図２
（ａ）に示した金型に送り込み、発泡性樹脂原液を樹脂
原液吐出口から樹脂原液と長繊維の体積割合が１：１と
なるように吐出し、長繊維Ａ，Ｂに樹脂原液を付着さ
せ、しかる後、樹脂原液が付着した長繊維Ａ，Ｂを束
ね、１ｍ／分で引き取りつつ、横断面が４０×１００ｍ
ｍの寸法の矩形の成形空間を有する可動金型内において
硬化・発泡させ、長繊維強化樹脂複合材を得た。
２４本と、長繊維Ａの内側に長繊維Ｂを２４本とを図２
（ａ）に示した金型に送り込み、発泡性樹脂原液を樹脂
原液吐出口から樹脂原液と長繊維の体積割合が１：１と
なるように吐出し、長繊維Ａ，Ｂに樹脂原液を付着さ
せ、しかる後、樹脂原液が付着した長繊維Ａ，Ｂを束
ね、１ｍ／分で引き取りつつ、横断面が４０×１００ｍ
ｍの寸法の矩形の成形空間を有する可動金型内において
硬化・発泡させ、長繊維強化樹脂複合材を得た。
【００２３】得られた長繊維強化樹脂複合材の全体とし
ての密度は０．７４ｇ／ｃｍ3であり、長繊維含有率は
０．３７ｇ／ｃｍ3であった。上記長繊維強化樹脂複合
材（横断面が４０ｍｍ×１００ｍｍの矩形形状）を長さ
方向と直交する方向に切断し、図３に略図的に示す外周
近傍部分Ｘと中心部分Ｙとを長さ２０ｍｍにわたり切り
出した。なお、外周部分Ｘは、横断面が５ｍｍ×３５ｍ
ｍであり、中心部分Ｙは表面から中心側に厚み方向にお
いて約１５ｍｍ隔てられた部分であり、外周部分Ｘと同
様に横断面が５ｍｍ×３５ｍｍの寸法を有する。
ての密度は０．７４ｇ／ｃｍ3であり、長繊維含有率は
０．３７ｇ／ｃｍ3であった。上記長繊維強化樹脂複合
材（横断面が４０ｍｍ×１００ｍｍの矩形形状）を長さ
方向と直交する方向に切断し、図３に略図的に示す外周
近傍部分Ｘと中心部分Ｙとを長さ２０ｍｍにわたり切り
出した。なお、外周部分Ｘは、横断面が５ｍｍ×３５ｍ
ｍであり、中心部分Ｙは表面から中心側に厚み方向にお
いて約１５ｍｍ隔てられた部分であり、外周部分Ｘと同
様に横断面が５ｍｍ×３５ｍｍの寸法を有する。
【００２４】上記のようにして得られた外周部分Ｘ及び
中心部分Ｙのサンプルについて、長繊維の含有量を重量
を計測することにより、また長繊維の平均径を走査型電
子顕微鏡で観察することにより測定した。
中心部分Ｙのサンプルについて、長繊維の含有量を重量
を計測することにより、また長繊維の平均径を走査型電
子顕微鏡で観察することにより測定した。
【００２５】その結果、外周部分Ｘでは、長繊維密度は
０．４０ｇ／ｃｍ3であり、含有されている長繊維の平
均径は１７μｍであった。他方、中心部分Ｙでは、長繊
維密度は０．３４ｇ／ｃｍ3、含有されている長繊維の
平均径は１３μｍであった。
０．４０ｇ／ｃｍ3であり、含有されている長繊維の平
均径は１７μｍであった。他方、中心部分Ｙでは、長繊
維密度は０．３４ｇ／ｃｍ3、含有されている長繊維の
平均径は１３μｍであった。
【００２６】（比較例）実施例で用いた長繊維Ｂと、発
泡性樹脂原液とを用いた。すなわち、長繊維Ａを用いず
に、４８本の長繊維Ｂを用い、複合材中に長繊維Ｂが均
一に配置されるように、特開平５−２３７９４７号公報
に記載の製法に準じて、長繊維Ｂが横断面において均一
に分散されている長繊維強化樹脂複合材を作製した。得
られた複合材では横断面において切った長繊維が分散し
ており、その密度は０．７４ｇ／ｃｍ3であった。
泡性樹脂原液とを用いた。すなわち、長繊維Ａを用いず
に、４８本の長繊維Ｂを用い、複合材中に長繊維Ｂが均
一に配置されるように、特開平５−２３７９４７号公報
に記載の製法に準じて、長繊維Ｂが横断面において均一
に分散されている長繊維強化樹脂複合材を作製した。得
られた複合材では横断面において切った長繊維が分散し
ており、その密度は０．７４ｇ／ｃｍ3であった。
【００２７】（実施例及び比較例の評価）実施例及び比
較例で得られた長繊維強化樹脂複合材につき、曲げ弾性
率をＪＩＳ Ｚ２１０１木材の試験方法９．曲げ強度試
験に従って測定した。その結果、実施例の長繊維強化樹
脂複合材では曲げ弾性率は１２００ＭＰａであり、比較
例の長繊維強化樹脂複合材では曲げ弾性率は１０８０Ｍ
Ｐａであった。
較例で得られた長繊維強化樹脂複合材につき、曲げ弾性
率をＪＩＳ Ｚ２１０１木材の試験方法９．曲げ強度試
験に従って測定した。その結果、実施例の長繊維強化樹
脂複合材では曲げ弾性率は１２００ＭＰａであり、比較
例の長繊維強化樹脂複合材では曲げ弾性率は１０８０Ｍ
Ｐａであった。
【００２８】
【発明の効果】本発明に係る長繊維強化樹脂複合材で
は、横断面の中心側に位置している長繊維に比べて、外
周近傍に位置している長繊維の平均繊維径が大きく、か
つ外周近傍における長繊維の平均密度が中心側における
長繊維の平均密度以上であるため、複合材の横断面の中
心側に比べて外周側の強度が高められるので、複合材全
体の密度をさほど高めることなく、曲げ弾性率を効果的
に高めることができる。従って、従来の複合材に比べて
軽量でありかつ曲げ強度に優れた長繊維強化樹脂複合材
を提供することが可能となる。
は、横断面の中心側に位置している長繊維に比べて、外
周近傍に位置している長繊維の平均繊維径が大きく、か
つ外周近傍における長繊維の平均密度が中心側における
長繊維の平均密度以上であるため、複合材の横断面の中
心側に比べて外周側の強度が高められるので、複合材全
体の密度をさほど高めることなく、曲げ弾性率を効果的
に高めることができる。従って、従来の複合材に比べて
軽量でありかつ曲げ強度に優れた長繊維強化樹脂複合材
を提供することが可能となる。
【００２９】本発明に係る製造方法では、中心側に位置
する長繊維よりも外周近傍に位置する長繊維の平均径が
大きくなるように複数本の長繊維を筒状の空間に導き、
筒状の空間の横断面の中心側から該筒状空間に発泡性樹
脂原液を吐出し、複数本の長繊維に発泡性樹脂原液を付
着させ、該長繊維を束ね、発泡性樹脂原液が含浸された
長繊維束において発泡性樹脂原液を発泡し、硬化させる
ことにより、本発明に係る長繊維強化樹脂複合材が得ら
れる。従って、本発明に従って、軽量であり、曲げ強度
の大きな長繊維強化樹脂複合材を得ることができる。
する長繊維よりも外周近傍に位置する長繊維の平均径が
大きくなるように複数本の長繊維を筒状の空間に導き、
筒状の空間の横断面の中心側から該筒状空間に発泡性樹
脂原液を吐出し、複数本の長繊維に発泡性樹脂原液を付
着させ、該長繊維を束ね、発泡性樹脂原液が含浸された
長繊維束において発泡性樹脂原液を発泡し、硬化させる
ことにより、本発明に係る長繊維強化樹脂複合材が得ら
れる。従って、本発明に従って、軽量であり、曲げ強度
の大きな長繊維強化樹脂複合材を得ることができる。
【００３０】また、本発明にかかる長繊維強化樹脂複合
材の製造方法では、発泡性樹脂原液は、筒状の空間の横
断面の中心側から該筒状空間に発泡性樹脂原液が吐出さ
れるので、筒状の空間内に発泡性樹脂原液が滞留し難
い。従って、例えば熱硬化性樹脂を主成分とする発泡性
樹脂原液を用いた場合であっても、樹脂原液の滞留及び
堆積物による筒状の空間内の汚染が生じ難いので、長期
間にわたり本発明に係る長繊維強化樹脂複合材を連続的
に製造することができる。
材の製造方法では、発泡性樹脂原液は、筒状の空間の横
断面の中心側から該筒状空間に発泡性樹脂原液が吐出さ
れるので、筒状の空間内に発泡性樹脂原液が滞留し難
い。従って、例えば熱硬化性樹脂を主成分とする発泡性
樹脂原液を用いた場合であっても、樹脂原液の滞留及び
堆積物による筒状の空間内の汚染が生じ難いので、長期
間にわたり本発明に係る長繊維強化樹脂複合材を連続的
に製造することができる。
【図１】本発明に係る長繊維強化樹脂複合材の一実施形
態を説明するための横断面図。
態を説明するための横断面図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明に係る長繊維強化
樹脂複合材を製造するための金型の一例を示す縦断面図
及び横断面図。
樹脂複合材を製造するための金型の一例を示す縦断面図
及び横断面図。
【図３】実施例で切り出された長繊維強化樹脂複合材の
サンプルを説明するための横断面図。
サンプルを説明するための横断面図。
１…長繊維強化樹脂複合材 ２ａ…外周側の長繊維 ２ｂ…中心側の長繊維 ３…発泡樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F072 AA04 AA07 AB09 AB24 AB34 AD43 AD56 AG06 4F205 AA36 AA42 AB02 AD16 HA05 HA27 HA33 HA34 HA37 HA46 HB02 HF05 HK05 HK12 HM04
Claims (2)
- 【請求項１】 複数本の長繊維からなる長繊維束と、該
長繊維束に含浸され、硬化・発泡された発泡樹脂とから
なる長繊維強化樹脂複合材であって、 横断面の中心側に位置している長繊維に比べて、外周近
傍に配置されている長繊維の平均繊維径が大きくされて
おり、かつ外周近傍における長繊維の平均密度が、中心
側における長繊維の平均密度以上であることを特徴とす
る長繊維強化樹脂複合材。 - 【請求項２】 長繊維束に発泡性樹脂原液を含浸させ、
成形し、請求項１に記載の長繊維強化樹脂複合材を製造
する方法であって、中心側に位置している長繊維よりも
外周近傍に位置している長繊維の平均径が大きくなるよ
うにかつ外周近傍における長繊維の平均密度が、中心側
における長繊維の平均密度以上となるように複数本の長
繊維を筒状の空間に導き、 前記複数本の長繊維が導かれた筒状の空間の横断面の中
心側から該筒状空間に発泡性樹脂原液を吐出し、長繊維
に発泡性樹脂原液を付着させる工程と、 前記発泡性樹脂原液が付着された長繊維を束ね、筒状の
空間から発泡性樹脂原液が含浸された長繊維束を引き出
す工程と、 前記発泡性樹脂原液が含浸された長繊維束において発泡
性樹脂原液を発泡し、硬化させることにより長繊維強化
複合材を得る工程とを備える、長繊維強化樹脂複合材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001120065A JP4568450B2 (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | 長繊維強化樹脂複合材及び該長繊維強化樹脂複合材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001120065A JP4568450B2 (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | 長繊維強化樹脂複合材及び該長繊維強化樹脂複合材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002307568A true JP2002307568A (ja) | 2002-10-23 |
| JP4568450B2 JP4568450B2 (ja) | 2010-10-27 |
Family
ID=18970178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001120065A Expired - Lifetime JP4568450B2 (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | 長繊維強化樹脂複合材及び該長繊維強化樹脂複合材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4568450B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10596737B2 (en) | 2017-03-13 | 2020-03-24 | Panasonic Corporation | Molded article and molding method thereof |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6319230A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-27 | Shimizu Constr Co Ltd | Ｆｒｐ部材 |
| JPH06198758A (ja) * | 1992-07-22 | 1994-07-19 | Sekisui Chem Co Ltd | 板状成形体及びその製造方法 |
| JPH10119141A (ja) * | 1996-10-17 | 1998-05-12 | Sanyo Chem Ind Ltd | 繊維補強樹脂成形品製造装置及び製造方法 |
| JP2000167966A (ja) * | 1998-12-04 | 2000-06-20 | Sekisui Chem Co Ltd | 複合材料及び枕木 |
| JP2000296519A (ja) * | 1999-02-08 | 2000-10-24 | Sekisui Chem Co Ltd | 長繊維束への硬化性樹脂含浸方法及びその含浸装置 |
| JP2000309062A (ja) * | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Sekisui Chem Co Ltd | 複合材料、この複合材料を用いた合成枕木および複合材料の製造方法 |
-
2001
- 2001-04-18 JP JP2001120065A patent/JP4568450B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6319230A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-27 | Shimizu Constr Co Ltd | Ｆｒｐ部材 |
| JPH06198758A (ja) * | 1992-07-22 | 1994-07-19 | Sekisui Chem Co Ltd | 板状成形体及びその製造方法 |
| JPH10119141A (ja) * | 1996-10-17 | 1998-05-12 | Sanyo Chem Ind Ltd | 繊維補強樹脂成形品製造装置及び製造方法 |
| JP2000167966A (ja) * | 1998-12-04 | 2000-06-20 | Sekisui Chem Co Ltd | 複合材料及び枕木 |
| JP2000296519A (ja) * | 1999-02-08 | 2000-10-24 | Sekisui Chem Co Ltd | 長繊維束への硬化性樹脂含浸方法及びその含浸装置 |
| JP2000309062A (ja) * | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Sekisui Chem Co Ltd | 複合材料、この複合材料を用いた合成枕木および複合材料の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10596737B2 (en) | 2017-03-13 | 2020-03-24 | Panasonic Corporation | Molded article and molding method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4568450B2 (ja) | 2010-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100366756B1 (ko) | 강화용 섬유-함유 성형재료, 이를 사용한 성형품의제조방법 및 안전화 토우 캡 | |
| US4983453A (en) | Hybrid pultruded products and method for their manufacture | |
| EP3408077B1 (en) | A composites product; a pultrusion continuous method for manufacturing thereof | |
| JP4876377B2 (ja) | 扁平ガラス繊維含有ペレットの製造方法 | |
| US5520867A (en) | Method of manufaturing a resin structure reinforced with long fibers | |
| KR19990023333A (ko) | 탄소섬유직물, 그 직물을 사용하는 섬유강화 플라스틱 성형품, 및 그 성형품의 제조방법 | |
| WO1999065661A1 (en) | Coated, long fiber reinforcing composite structure and process of preparation thereof | |
| JP3620103B2 (ja) | 樹脂被覆補強繊維糸の製造方法 | |
| US3898113A (en) | Method of making a continuous strand sheet molding compound | |
| JP2002307568A (ja) | 長繊維強化樹脂複合材及び該長繊維強化樹脂複合材の製造方法 | |
| JP2659110B2 (ja) | 繊維強化樹脂複合管及びその製造方法 | |
| WO1991018741A1 (en) | Method for manufacturing a composite article and composite article | |
| JP3724067B2 (ja) | 複合材の製造方法及びマット状複合材 | |
| CN1646443A (zh) | 掺加丝线粘合剂的纤维玻璃制品 | |
| JP3060581B2 (ja) | 熱可塑性樹脂含浸型複合補強繊維材料 | |
| JPH06143273A (ja) | 成形材料及びフィラメントワインディング成形品 | |
| JP3317358B2 (ja) | 熱可塑性樹脂含浸型複合補強繊維材料 | |
| KR102483485B1 (ko) | 장섬유 강화 열가소성 플라스틱 및 이를 이용하여 제조된 성형품 | |
| JP2002347131A (ja) | 繊維補強樹脂成形品の製造方法及び製造装置 | |
| JP3119685B2 (ja) | 繊維強化熱可塑性樹脂構造体およびその製造法 | |
| JPH0564810A (ja) | 繊維強化複合材料の製造方法 | |
| JP6677392B2 (ja) | 車両シート用長繊維強化熱可塑性樹脂線状物 | |
| Kamaya et al. | Micro-braided yarn as intermediate material System for continuous fiber reinforced thermoplastic composite | |
| JPH06322144A (ja) | 薄肉高剛性炭素繊維強化合成樹脂射出圧縮成形品 | |
| JPH06262622A (ja) | 長繊維強化合成樹脂ペレットおよび長繊維強化合成樹脂成形品の射出もしくは射出圧縮成形方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080218 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100709 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100714 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100809 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4568450 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130813 Year of fee payment: 3 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |