JP5126405B2 - 繊維強化樹脂製サンドイッチパネルの製造方法 - Google Patents
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(2)前記表皮材が、1層の層構造または複数層の積層構造を有した繊維強化樹脂であり、該繊維強化樹脂中の少なくとも1層は連続した強化繊維を含む繊維強化樹脂層であることを特徴とする(1)に記載の繊維強化樹脂製サンドイッチパネルの製造方法。
(3)前記連続した強化繊維を含む繊維強化樹脂層が一方向に引き揃えられた強化繊維を含むことを特徴とする(2)に記載の繊維強化樹脂製サンドイッチパネルの製造方法。
(4)前記連続した強化繊維を含む繊維強化樹脂層が強化繊維の織物を含むことを特徴とする(2)に記載の繊維強化樹脂製サンドイッチパネルの製造方法。
(5)前記強化繊維が炭素繊維であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の繊維強化樹脂製サンドイッチパネルの製造方法。
(6)前記マトリックス樹脂のガラス転移温度が80〜250℃の範囲内の熱硬化性樹脂であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の繊維強化樹脂製サンドイッチパネルの製造方法。
(a)引張弾性率
JISR7601炭素繊維試験方法の樹脂含浸繊維束試験方法に準じて、引張弾性率の測定を行った。試験片長は200mmとし、試験回数は5回で平均値を採用した。
(b)ガラス転移温度
JIS7121プラスチックの転移温度測定方法に準じて、ガラス転移温度の測定を行った。試験片の直径は0.5mmとし、試験回数は3回で平均値を採用した。
(c)炭素繊維含有率
JISK7071炭素繊維及びエポキシ樹脂からなるプリプレグの試験方法に準じて、炭素繊維重量含有率の測定を行った。試験片の寸法100mm×100mmとし、試験回数は3回で平均値を採用した。
図1に示すような繊維強化樹脂製サンドイッチパネルを以下の条件にて製造した。表皮材1として引張弾性率が230GPaの一方向引き揃え炭素繊維とガラス転移温度が135℃であるエポキシ樹脂で構成される、目付が180g/m2、炭素繊維含有率が70重量%、見かけ密度が1.58g/cm3のプリプレグを、ポリプロピレン発泡体(密度0.30g/cm3、厚み2.0mm)である芯材2の両面に中立面に対称に0°/90°/芯材/90°/0°で積層し、次いでこの積層体を、圧力をかけず3分間130℃で保持した後、面圧11.4kg/cm2で加圧しながら60分間130℃で保持することで繊維強化樹脂製サンドイッチパネルを同時成形、縦380mm、横450mmに切り出した。サンドイッチパネルの全体厚みは1.8mm、表皮材1の合計厚みは0.45mmであり、芯材2の見かけ密度は0.46g/cm3であり、サンドイッチパネルの投影面積は171000mm2であった。
図1に示すような繊維強化樹脂製サンドイッチパネルを以下の条件にて製造した。表皮材1として引張弾性率が230GPaの一方向引き揃え炭素繊維とガラス転移温度が135℃であるエポキシ樹脂で構成される、目付が180g/m2、炭素繊維含有率が70重量%、見かけ密度が1.58g/cm3のプリプレグを、ポリメタクリルイミド発泡体(密度0.12g/cm3、厚み1.5mm)である芯材2の両面に中立面に対称に0°/90°/芯材/90°/0°で積層し、次いでこの積層体を、圧力をかけず3分間130℃で保持した後、面圧11.4kg/cm2で加圧しながら60分間130℃で保持することで繊維強化樹脂製サンドイッチパネルを同時成形し、縦380mm、横450mmに切り出した。サンドイッチパネルの全体厚みは1.8mm、表皮材1の合計厚みは0.45mmであり、芯材2の見かけ密度は0.10g/cm3であり、サンドイッチパネルの投影面積は171000mm2であった。
図1に示すような繊維強化樹脂製サンドイッチパネルを以下の条件にて製造した。表皮材1として引張弾性率が230Gpaの一方向引き揃え炭素繊維とガラス転移温度が135℃であるエポキシ樹脂で構成される、目付が180g/m2、炭素繊維含有率が70重量%、見かけ密度が1.58g/cm3のプリプレグを、ABS樹脂(密度1.1g/cm3、厚み1.4mm)である芯材2の両面に中立面に対称に0°/90°/芯材/90°/0°で積層し、次いでこの積層体を、圧力をかけず3分間130℃で保持した後、面圧11.4kg/cm2で加圧しながら60分間130℃で保持することで繊維強化樹脂製サンドイッチパネルを同時成形し、縦380mm、横450mmに切り出した。サンドイッチパネルの全体厚みは1.8mm、表皮材1の合計厚みは0.45mmであり、芯材2の見かけ密度は1.05g/cm3であり、サンドイッチパネルの投影面積は171000mm2であった。
図1に示すような繊維強化樹脂製サンドイッチパネルを以下の条件にて製造した。表皮材1として引張弾性率が230Gpaの一方向引き揃え炭素繊維とガラス転移温度が135℃であるエポキシ樹脂で構成される、目付が180g/m2、炭素繊維含有率が70重量%、見かけ密度が1.58g/cm3のプリプレグを、ポリプロピレン発泡体(密度0.23g/cm3、厚み5.0mm)である芯材2の両面に中立面に対称に0°/90°芯材/90°/0°で積層し、次いでこの積層体を、圧力をかけず3分間130℃で保持した後、面圧11.4kg/cm2で加圧しながら60分間130℃で保持することで繊維強化樹脂製サンドイッチパネルを同時成形し、縦380mm、横450mmに切り出した。サンドイッチパネルの全体厚みは3mm、表皮材1の合計厚みは0.45mmであり、芯材2の見かけ密度は0.46g/cm3であり、サンドイッチパネルの投影面積は171000mm2であった。
図1に示すような繊維強化樹脂製サンドイッチパネルを以下の条件にて製造した。表皮材1として引張弾性率が230Gpaの一方向引き揃え炭素繊維とガラス転移温度が135℃であるエポキシ樹脂で構成される、目付が180g/m2、炭素繊維含有率が70重量%、見かけ密度が1.58g/cm3のプリプレグを、ポリプロピレン発泡体(密度0.46g/cm3、厚み1.0mm)である芯材2の両面に中立面に対称に0°/90°芯材/90°/0°で積層し、次いでこの積層体を、圧力をかけず3分間130℃で保持した後、面圧11.4kg/cm2で加圧しながら60分間130℃で保持することで繊維強化樹脂製サンドイッチパネルを同時成形し、縦380mm、横450mmに切り出した。サンドイッチパネルの全体厚みは1mm、表皮材1の合計厚みは0.45mmであり、芯材2の見かけ密度は0.46g/cm3であり、サンドイッチパネルの投影面積は171000mm2であった。
実施例1と同じ材料である引張弾性率が230Gpaの一方向引き揃え炭素繊維とガラス転移温度が135℃であるエポキシ樹脂で構成される、目付が180g/m2、炭素繊維含有率が70重量%、見かけ密度が1.58g/cm3のプリプレグを0°方向、90°方向を交互に16層(0°/90°/0°/90°/0°/90°/0°/90°/90°/0°/90°/0°/90°/0°/90°/0°)積層し、次いでその積層体を圧力をかけず3分間130℃で保持した後、面圧11.4kg/cm2で加圧しながら60分間130℃で保持することで繊維強化樹脂板材を同時成形し、縦380mm、横450mmに切り出した。板材の全体厚みは1.8mmであり、板材の投影面積は171000mm2であった。
実施例1と同じ材料である引張弾性率が230Gpaの一方向引き揃え炭素繊維とガラス転移温度が135℃であるエポキシ樹脂で構成される、目付が180g/m2、炭素繊維含有率が70重量%、見かけ密度が1.58g/cm3のプリプレグを、アルミニウム(密度2.7g/cm3、厚み1.4mm)である芯材2の両面に中立面に対称に0°/90°芯材/90°/0°で積層し、次いでその積層体を、圧力をかけず3分間130℃で保持した後、面圧11.4kg/cm2で加圧しながら60分間130℃で保持することで繊維強化樹脂製サンドイッチパネルを同時成形し、縦380mm、横450mmに切り出した。サンドイッチパネルの全体厚みは1.8mmであり、表皮材1の合計厚みは0.45mmであり、芯材2の見かけ密度は2.7g/cm3であり、サンドイッチパネルの投影面積は171000mm2であった。
芯材2に1.6mm厚、0.90g/cm3のポリプロピレンシートを使用し、その両面に0.25mm、2.7g/cm3のアルミニウムシートを対称に積層したサンドイッチパネルを成形し、縦380mm、横450mmに切り出した。サンドイッチパネルの全体厚みは2.1mmであり、サンドイッチパネルの投影面積は171000mm2であった。
2:樹脂(芯材)
Claims (6)
- 芯材と、該芯材の両面に配される強化繊維にマトリックス樹脂が含浸された繊維強化樹脂を含む表皮材とから構成されるサンドイッチパネルの製造方法において、前記表皮材中の強化繊維が引張弾性率が200〜850GPaの範囲内の強化繊維を含み、該表皮材中の強化繊維含有率が40〜80重量%の範囲内であり、前記芯材に見かけ密度が0.23〜0.46g/cm3の範囲のポリプロピレンまたは見かけ密度が0.03〜0.12g/cm3の範囲内のポリメタクリルイミドのいずれかの発泡性樹脂を使用するとともに、表皮材と芯材とを積層後、加熱、加圧同時成形することにより、サンドイッチパネルの全体厚みが0.5〜5mmの範囲内となるように製造することを特徴とする繊維強化樹脂製サンドイッチパネルの製造方法。
- 前記表皮材が、1層の層構造または複数層の積層構造を有した繊維強化樹脂であり、該繊維強化樹脂中の少なくとも1層は連続した強化繊維を含む繊維強化樹脂層であることを特徴とする請求項1に記載の繊維強化樹脂製サンドイッチパネルの製造方法。
- 前記連続した強化繊維を含む繊維強化樹脂層が一方向に引き揃えられた強化繊維を含むことを特徴とする請求項2に記載の繊維強化樹脂製サンドイッチパネルの製造方法。
- 前記連続した強化繊維を含む繊維強化樹脂層が強化繊維の織物を含むことを特徴とする請求項2に記載の繊維強化樹脂製サンドイッチパネルの製造方法。
- 前記強化繊維が炭素繊維であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の繊維強化樹脂製サンドイッチパネルの製造方法。
- 前記マトリックス樹脂のガラス転移温度が80〜250℃の範囲内の熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の繊維強化樹脂製サンドイッチパネルの製造方法。
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