JP3299617B2 - 繊維強化樹脂材 - Google Patents
繊維強化樹脂材Info
- Publication number
- JP3299617B2 JP3299617B2 JP34730793A JP34730793A JP3299617B2 JP 3299617 B2 JP3299617 B2 JP 3299617B2 JP 34730793 A JP34730793 A JP 34730793A JP 34730793 A JP34730793 A JP 34730793A JP 3299617 B2 JP3299617 B2 JP 3299617B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- resin material
- reinforced resin
- hole
- fibers
- 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 - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/737—Articles provided with holes, e.g. grids, sieves
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動二輪車のカウリン
グや小型船舶の船体等の材料として使用される繊維強化
樹脂材に関し、特に、加熱されて先端の尖った加工部材
により強化繊維を押し分けるように加工部材の周辺に移
動させながら孔開け加工を施すのに適した繊維強化樹脂
材に関する。
グや小型船舶の船体等の材料として使用される繊維強化
樹脂材に関し、特に、加熱されて先端の尖った加工部材
により強化繊維を押し分けるように加工部材の周辺に移
動させながら孔開け加工を施すのに適した繊維強化樹脂
材に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動二輪車のカウリングや小型船舶の船
体を形成するための材料としては、一般的に熱硬化性樹
脂の方が熱可塑性樹脂よりも成形が容易で、成形時の粘
度が低いので含浸性が良く強度を出しやすいため、熱硬
化性樹脂をマトリクスとして炭素繊維，ガラス繊維，有
機繊維等の強化繊維の短繊維で補強した繊維強化樹脂材
が従来から多く使用されている。
体を形成するための材料としては、一般的に熱硬化性樹
脂の方が熱可塑性樹脂よりも成形が容易で、成形時の粘
度が低いので含浸性が良く強度を出しやすいため、熱硬
化性樹脂をマトリクスとして炭素繊維，ガラス繊維，有
機繊維等の強化繊維の短繊維で補強した繊維強化樹脂材
が従来から多く使用されている。
【０００３】しかしながら、近年、資源問題や環境問題
と関連して資源の再利用が考慮されており、このような
観点からみると熱可塑性樹脂の方が熱硬化性樹脂よりも
再利用が可能であるため、上記のような用途においても
熱可塑性樹脂をマトリクスとする繊維強化樹脂材の使用
が考えられている。その場合、樹脂材の強度を熱硬化性
樹脂の場合に近く高めるために、強化繊維としては連続
繊維を平面視でクロス状に配置したようなものが使用さ
れることとなる。
と関連して資源の再利用が考慮されており、このような
観点からみると熱可塑性樹脂の方が熱硬化性樹脂よりも
再利用が可能であるため、上記のような用途においても
熱可塑性樹脂をマトリクスとする繊維強化樹脂材の使用
が考えられている。その場合、樹脂材の強度を熱硬化性
樹脂の場合に近く高めるために、強化繊維としては連続
繊維を平面視でクロス状に配置したようなものが使用さ
れることとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の短繊
維を強化繊維とし熱硬化性樹脂をマトリクスとする繊維
強化樹脂材において、その孔開け加工は、通常、ドリル
等の刃具を用いて穿孔することによって行われており、
そのような加工方法によっても、マトリクスが比較的強
度の高い熱硬化性樹脂であり、強化繊維が短繊維である
ため、単に穿孔部分付近の短繊維が少し抜け落ちるとい
うだけで、意匠的にも強度的にも格別問題は生じなかっ
た。
維を強化繊維とし熱硬化性樹脂をマトリクスとする繊維
強化樹脂材において、その孔開け加工は、通常、ドリル
等の刃具を用いて穿孔することによって行われており、
そのような加工方法によっても、マトリクスが比較的強
度の高い熱硬化性樹脂であり、強化繊維が短繊維である
ため、単に穿孔部分付近の短繊維が少し抜け落ちるとい
うだけで、意匠的にも強度的にも格別問題は生じなかっ
た。
【０００５】ところが、熱可塑性樹脂をマトリクスとし
連続した状態の繊維が強化繊維として使用される繊維強
化樹脂材では、刃具を用いて穿孔する孔開け加工を行う
と、穿孔によって連続した繊維が切断されて毟られ、こ
の毟られた繊維が引っ張られたりすると連続繊維である
が故に製品の奥のほうまで繊維の剥離が進行することと
なり、それによる強度の低下は製品の致命的な欠陥にな
りかねないという問題が生じることとなる。
連続した状態の繊維が強化繊維として使用される繊維強
化樹脂材では、刃具を用いて穿孔する孔開け加工を行う
と、穿孔によって連続した繊維が切断されて毟られ、こ
の毟られた繊維が引っ張られたりすると連続繊維である
が故に製品の奥のほうまで繊維の剥離が進行することと
なり、それによる強度の低下は製品の致命的な欠陥にな
りかねないという問題が生じることとなる。
【０００６】そのため、そのような繊維強化樹脂材で
は、加熱されて先端の尖った加工部材により、強化繊維
を押し分けるように加工部材の周辺に移動させながら、
熱可塑性樹脂を溶融させて穿孔するというような孔開け
加工を行うことが好ましいが、そのような孔開け加工に
よっても、加工する孔が大きい場合には、孔の周辺に繊
維が充分に押し退けられることなく、繊維が切れてしま
うこととなって、やはり上記のような問題が生じること
となる。
は、加熱されて先端の尖った加工部材により、強化繊維
を押し分けるように加工部材の周辺に移動させながら、
熱可塑性樹脂を溶融させて穿孔するというような孔開け
加工を行うことが好ましいが、そのような孔開け加工に
よっても、加工する孔が大きい場合には、孔の周辺に繊
維が充分に押し退けられることなく、繊維が切れてしま
うこととなって、やはり上記のような問題が生じること
となる。
【０００７】本発明は、上記のような問題の解消を課題
とするものであり、具体的には、連続した強化繊維と熱
可塑性樹脂のマトリクスとからなる繊維強化樹脂材につ
いて、強化繊維を押し分けるように孔開け加工を施すの
に際して、加工する孔が大きい場合でも、繊維が切れる
ことなく孔の周辺に連続して集中するようにすることを
課題とするものである。
とするものであり、具体的には、連続した強化繊維と熱
可塑性樹脂のマトリクスとからなる繊維強化樹脂材につ
いて、強化繊維を押し分けるように孔開け加工を施すの
に際して、加工する孔が大きい場合でも、繊維が切れる
ことなく孔の周辺に連続して集中するようにすることを
課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決するために、連続した強化繊維と熱可塑性樹
脂のマトリクスとからなる繊維強化樹脂材において、平
面視でクロス状に配置された強化繊維のそれぞれが、フ
ィラメントの撚り方向が交互に変えられたストランドか
らなることを特徴とするものである。
課題を解決するために、連続した強化繊維と熱可塑性樹
脂のマトリクスとからなる繊維強化樹脂材において、平
面視でクロス状に配置された強化繊維のそれぞれが、フ
ィラメントの撚り方向が交互に変えられたストランドか
らなることを特徴とするものである。
【０００９】
【作 用】上記のような構成によれば、マトリクスを溶
融させて強化繊維を押し分けるように穿孔したときに、
孔の周辺に押し退けられる繊維は、そのフィラメントの
撚りが戻ることで充分に伸ばされるため、加工する孔が
大きくても、孔の部分にある繊維は切断されることなく
孔の周辺に押し退けられる。その結果、樹脂内において
孔の周辺に連続した繊維が集中された状態となるため、
この部分の強度が向上され、耐クリープ性も向上される
こととなる。
融させて強化繊維を押し分けるように穿孔したときに、
孔の周辺に押し退けられる繊維は、そのフィラメントの
撚りが戻ることで充分に伸ばされるため、加工する孔が
大きくても、孔の部分にある繊維は切断されることなく
孔の周辺に押し退けられる。その結果、樹脂内において
孔の周辺に連続した繊維が集中された状態となるため、
この部分の強度が向上され、耐クリープ性も向上される
こととなる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の繊維強化樹脂材の実施例につ
いて図面に基づいて説明する。
いて図面に基づいて説明する。
【００１１】図１（Ａ），（Ｂ）は、本実施例の繊維強
化樹脂材を平面視により示すものであって、孔開け加工
が施される前の繊維強化樹脂材１は、図１（Ａ）に示す
ように、長く連続した炭素繊維，ガラス繊維等の強化繊
維３を平面クロス状に配置し、これをポリエーテルエー
テルケトン，ポリエーテルケトン，ポリフェニレンサル
ファイド，ポリアミドイミド，熱可塑性ポリイミド等の
スーパーエンプラとも言われる耐熱性エンジニアリング
プラスチックである熱可塑性樹脂のマトリクス２により
固めてシート状とし、このシートを複数枚重ね合わせマ
トリクス２を溶融させて一枚の板状に積層したもので、
マトリクス２の板体の内部に平面クロス状に配置された
強化繊維３が複数層埋設されているものである。
化樹脂材を平面視により示すものであって、孔開け加工
が施される前の繊維強化樹脂材１は、図１（Ａ）に示す
ように、長く連続した炭素繊維，ガラス繊維等の強化繊
維３を平面クロス状に配置し、これをポリエーテルエー
テルケトン，ポリエーテルケトン，ポリフェニレンサル
ファイド，ポリアミドイミド，熱可塑性ポリイミド等の
スーパーエンプラとも言われる耐熱性エンジニアリング
プラスチックである熱可塑性樹脂のマトリクス２により
固めてシート状とし、このシートを複数枚重ね合わせマ
トリクス２を溶融させて一枚の板状に積層したもので、
マトリクス２の板体の内部に平面クロス状に配置された
強化繊維３が複数層埋設されているものである。
【００１２】このような繊維強化樹脂材１に対する孔開
け加工については、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、
先の鋭いキリのような加工部材５をマトリクス２を溶融
できる程度に加熱し、加工部材５の尖った先端をクロス
状に配置されている強化繊維３の間を通過させるように
マトリクス２を溶融させながら突き刺して、強化繊維３
の間隔を押し広げるようにしながらマトリクス２を溶融
させて孔４を形成するものであり、それによって、図１
（Ｃ）および図２（Ｃ）に示すように、孔４の周辺のマ
トリクス２内に強化繊維３が集中して配置されることと
なる。
け加工については、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、
先の鋭いキリのような加工部材５をマトリクス２を溶融
できる程度に加熱し、加工部材５の尖った先端をクロス
状に配置されている強化繊維３の間を通過させるように
マトリクス２を溶融させながら突き刺して、強化繊維３
の間隔を押し広げるようにしながらマトリクス２を溶融
させて孔４を形成するものであり、それによって、図１
（Ｃ）および図２（Ｃ）に示すように、孔４の周辺のマ
トリクス２内に強化繊維３が集中して配置されることと
なる。
【００１３】上記のような孔開け加工方法によって形成
された孔４は、その周辺がその他の部分よりも強化繊維
の集中によって補強されていることから、耐クリープ性
が向上されており、ボルトによって締めつけられるよう
な使用に充分耐えられるものとなっている。
された孔４は、その周辺がその他の部分よりも強化繊維
の集中によって補強されていることから、耐クリープ性
が向上されており、ボルトによって締めつけられるよう
な使用に充分耐えられるものとなっている。
【００１４】図３は、上記のような孔開け加工方法によ
り孔開け加工される本実施例の繊維強化樹脂材につい
て、それに使用されている強化繊維３自体を示すもの
で、強化繊維３は、フィラメント３０の撚りをＳ撚りと
Ｚ撚りを交互に繰り返すことによりそれぞれのストラン
ドが形成されているものである。
り孔開け加工される本実施例の繊維強化樹脂材につい
て、それに使用されている強化繊維３自体を示すもの
で、強化繊維３は、フィラメント３０の撚りをＳ撚りと
Ｚ撚りを交互に繰り返すことによりそれぞれのストラン
ドが形成されているものである。
【００１５】このような強化繊維３の撚り方について
は、ストランド全体を一方向に撚ってその適当間隔の箇
所で撚りを固定してからそれぞれの固定箇所の間で逆方
向に撚って固定したり、或いは、一定間隔を撚って固定
しては逆方向に一定間隔を撚って固定するということを
繰り返したり、適宜の方法によれば良いが、何れにして
も、撚りを固定するための結束剤としては、繊維強化樹
脂材のマトリクス樹脂や孔開け加工時の加工温度により
消失してしまうようなものを使用することが必要であ
る。
は、ストランド全体を一方向に撚ってその適当間隔の箇
所で撚りを固定してからそれぞれの固定箇所の間で逆方
向に撚って固定したり、或いは、一定間隔を撚って固定
しては逆方向に一定間隔を撚って固定するということを
繰り返したり、適宜の方法によれば良いが、何れにして
も、撚りを固定するための結束剤としては、繊維強化樹
脂材のマトリクス樹脂や孔開け加工時の加工温度により
消失してしまうようなものを使用することが必要であ
る。
【００１６】上記の実施例に示したような強化繊維を使
用した本発明の繊維強化樹脂材によれば、強化繊維の間
隔を押し広げるようにしながらマトリクスを溶融させて
孔を形成するように孔開け加工を施す場合に、孔の周辺
に押し退けられる繊維は、そのフィラメントの撚りが戻
ることによって充分に伸ばされるため、加工する孔を大
きなものとした場合でも、繊維が切れることなく孔の周
辺に退けられて強化繊維が孔周辺に集中した状態とな
る。
用した本発明の繊維強化樹脂材によれば、強化繊維の間
隔を押し広げるようにしながらマトリクスを溶融させて
孔を形成するように孔開け加工を施す場合に、孔の周辺
に押し退けられる繊維は、そのフィラメントの撚りが戻
ることによって充分に伸ばされるため、加工する孔を大
きなものとした場合でも、繊維が切れることなく孔の周
辺に退けられて強化繊維が孔周辺に集中した状態とな
る。
【００１７】なお、上記の実施例に示したような強化繊
維を使用した本発明の繊維強化樹脂材は、孔開け加工に
適するのみでなく、例えば、繊維強化樹脂材の賦形のた
めに深絞り加工を行うような場合にも好適なものであ
り、強化繊維自体が賦形のために力を受けた部分で充分
に伸びることができるため、強化繊維を織物として配置
しても深絞り加工が可能となり、絞り皺も発生しにくい
ものである。
維を使用した本発明の繊維強化樹脂材は、孔開け加工に
適するのみでなく、例えば、繊維強化樹脂材の賦形のた
めに深絞り加工を行うような場合にも好適なものであ
り、強化繊維自体が賦形のために力を受けた部分で充分
に伸びることができるため、強化繊維を織物として配置
しても深絞り加工が可能となり、絞り皺も発生しにくい
ものである。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したような本発明の繊維強化樹
脂材によれば、強化繊維を押し分けるように孔開け加工
を施すのに際して、加工する孔が大きなものであって
も、強化繊維を切断することなく孔の周辺に集中させる
ことができて、孔開け加工を効果的に実施することがで
き、意匠的にも強度的にも問題のない状態に孔を形成す
ることができる。
脂材によれば、強化繊維を押し分けるように孔開け加工
を施すのに際して、加工する孔が大きなものであって
も、強化繊維を切断することなく孔の周辺に集中させる
ことができて、孔開け加工を効果的に実施することがで
き、意匠的にも強度的にも問題のない状態に孔を形成す
ることができる。
【図１】本発明の繊維強化樹脂材の一実施例について、
（Ａ）孔開け加工前の状態を示す平面図、および、
（Ｂ）孔開け加工後の状態を示す平面図。
（Ａ）孔開け加工前の状態を示す平面図、および、
（Ｂ）孔開け加工後の状態を示す平面図。
【図２】本発明の繊維強化樹脂材の一実施例について、
（Ａ）、（Ｂ）孔開け加工時の状態を示す断面図、およ
び、（Ｃ）孔開け加工後の状態を示す断面図。
（Ａ）、（Ｂ）孔開け加工時の状態を示す断面図、およ
び、（Ｃ）孔開け加工後の状態を示す断面図。
【図３】本発明の繊維強化樹脂材における強化繊維自体
の一部を示す斜視図。
の一部を示す斜視図。
１ 繊維強化樹脂材 ２ マトリクス樹脂 ３ 強化繊維 ４ 孔 ５ 加工部材 ３０ フィラメント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−264896（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−86496（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−91400（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B26F 1/00 - 1/46 B29C 67/14
Claims (1)
- 【請求項１】 連続した強化繊維と熱可塑性樹脂のマト
リクスとからなる繊維強化樹脂材において、平面視でク
ロス状に配置された強化繊維のそれぞれが、フィラメン
トの撚り方向が交互に変えられたストランドからなるこ
とを特徴とする繊維強化樹脂材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34730793A JP3299617B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 繊維強化樹脂材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34730793A JP3299617B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 繊維強化樹脂材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07186100A JPH07186100A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3299617B2 true JP3299617B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=18389335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34730793A Expired - Fee Related JP3299617B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 繊維強化樹脂材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3299617B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040209041A1 (en) * | 2001-07-03 | 2004-10-21 | Mathias Muth | Non-woven fabric perforating device and method therefor |
| JP5599646B2 (ja) * | 2010-04-30 | 2014-10-01 | 株式会社Ｒｏｓｅｃｃ | ワークの穿孔方法 |
| US20150102517A1 (en) * | 2012-05-22 | 2015-04-16 | Yamasei Corporation | Metal mold for carbon fiber reinforced plastic component and method of manufacturing carbon fiber reinforced plastic component |
| FR3068912B1 (fr) * | 2017-07-11 | 2019-08-23 | Faurecia Automotive Industrie | Procede de fabrication d'une piece d'equipement de vehicule automobile et piece d'equipement associee |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP34730793A patent/JP3299617B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07186100A (ja) | 1995-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0314353B1 (en) | Method for manufacturing composite material | |
| CA2259705C (en) | Reinforcing member for composite workpieces and associated methods | |
| US4486372A (en) | Method for fabricating contoured perforated composite laminate structure | |
| JP2007511391A (ja) | 複合積層体にｚ軸補強繊維を挿入する方法 | |
| JP2008254191A (ja) | 炭素繊維複合材料製造装置、これを用いた炭素繊維複合材料製造方法および炭素繊維複合材料 | |
| EP0384653A2 (en) | Method for manufacturing composite material | |
| EP0397506A2 (en) | Method and apparatus for manufacturing fibre-reinforced material | |
| JP3299617B2 (ja) | 繊維強化樹脂材 | |
| EP3318483B1 (en) | Reinforced propeller blade | |
| EP3034280B1 (en) | A metallic-composite joint | |
| JP3335666B2 (ja) | 炭素繊維強化プラスチック積層板の端面切削方法 | |
| CA2723565C (en) | Section reinforcement for sandwich structures | |
| KR101836584B1 (ko) | 관통홀이 형성된 복합재 및 제조방법 | |
| WO2021138751A1 (zh) | 纤维复合材料连接孔周边的增强及其制备方案 | |
| DE2944371A1 (de) | Verfahren zur herstellung von loechern in faserverstaerkten bauteilen | |
| JP2008207522A (ja) | 炭素繊維強化プラスチック製支持バーおよびその成形方法 | |
| US5073683A (en) | Edge repair and reinforcement of flexible flat cables | |
| EP0622160B1 (en) | Method for cutting fabrics, especially fabrics for reinforcing composite materials | |
| JP5357586B2 (ja) | Ｆｒｐ成形物 | |
| EP1023986B2 (en) | Reinforcing member of composite workpieces and associated methods | |
| WO2012038747A1 (en) | Net edge method | |
| JPH05269909A (ja) | 繊維強化樹脂成形品 | |
| IL164075A (en) | Method for the production of resin prepregs with liquid reinforcer for non-woven or textile material and components made from said resin prepregs | |
| EP2055451B1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Zuschnitts aus einem kunststoffgebundenen Fasergelege | |
| JP6685752B2 (ja) | 積層板及び積層板の加工方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |