JP6880706B2 - Aircraft structure - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂と強化繊維と空隙からなる航空機用構造体に関するものである。 The present invention relates to an aircraft structure composed of a resin, reinforcing fibers and voids.

近年、航空機用製品に対する市場要求は、従来からの力学特性の向上に加えて、燃費向上の観点から軽量化にも向けられている。このため、市場要求に応えるべく、軽量であり、力学特性に優れる繊維強化樹脂が、航空機用製品に幅広く利用されるようになっている。他方、航空機分野に用いられる製品には、乗客の安全性の確保のために、高い燃焼特性(燃えにくさ)も求められる。すなわち、航空機分野では、軽量性を満足しつつ燃焼性及び力学特性に優れる材料や構造が必須である。 In recent years, the market demand for aircraft products has been directed toward weight reduction from the viewpoint of improving fuel efficiency, in addition to the conventional improvement of mechanical properties. Therefore, in order to meet the market demand, fiber reinforced plastics, which are lightweight and have excellent mechanical properties, are widely used in aircraft products. On the other hand, products used in the aircraft field are also required to have high combustion characteristics (difficulty in burning) in order to ensure the safety of passengers. That is, in the field of aircraft, materials and structures that are excellent in flammability and mechanical properties while satisfying light weight are indispensable.

特許第3754313号公報Japanese Patent No. 3754313 特表2014−503694号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-503964

しかしながら、軽量性、燃焼性、及び力学特性の全てを満足する技術は限られており、未だ種々の取り組みがなされているのが現状である(特許文献1,2参照)。特に上述した特性の中でも、軽量性は飛行時の燃費の観点から、燃焼性に関しては乗客の安全性の観点から最も重要視されており、市場要求はます傾向にある。なお、特許文献1には、コア材に難燃性樹脂を用いる構造体が開示されているが、コア材が繊維強化系樹脂でないために、構造体は力学特性に劣ると推察される。また、特許文献2には、強化繊維、ポリイミド繊維、及び高分子バインダー繊維を含む航空機用材料が開示されているが、強化繊維がガラス繊維であるために、航空機用材料は圧縮強度に劣ると推察される。また、数種類の繊維を併用しているために、製品設計が煩雑になり、経済性に劣る。 However, the technology that satisfies all of the lightness, flammability, and mechanical properties is limited, and various efforts are still being made (see Patent Documents 1 and 2). In particular, among the above-mentioned characteristics, light weight is regarded as the most important from the viewpoint of fuel efficiency during flight, and combustibility is regarded as the most important from the viewpoint of passenger safety, and market demand is increasing. Although Patent Document 1 discloses a structure in which a flame-retardant resin is used as the core material, it is presumed that the structure is inferior in mechanical properties because the core material is not a fiber-reinforced resin. Further, Patent Document 2 discloses an aircraft material containing a reinforcing fiber, a polyimide fiber, and a polymer binder fiber. However, since the reinforcing fiber is a glass fiber, the aircraft material is inferior in compressive strength. Inferred. In addition, since several types of fibers are used in combination, product design becomes complicated and the economy is inferior.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、軽量性、燃焼性、及び力学特性に優れる航空機用構造体を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an aircraft structure having excellent lightness, flammability, and mechanical properties.

本発明に係る航空機用構造体は、樹脂と強化繊維と空隙からなる航空機用構造体であって、前記樹脂の体積含有率が2.5体積%以上、85体積%以下の範囲内にあり、前記強化繊維の体積含有量が0.5体積%以上、55体積%以下の範囲内にあり、前記空隙が10体積%以上、99体積%以下の範囲内の割合で前記航空機用構造体中に含有され、前記強化繊維の長さをLf、前記航空機用構造体の断面方向における前記強化繊維の配向角度をθfとしたとき、前記航空機用構造体の厚みStが条件式:St≧Lf・(1−cos(θf))を満足し、Advisory Circular(AC)25.853−1a(1)iで測定される航空機用構造体の着火元消化後の燃焼時間が30秒以下であることを特徴とする。 The aircraft structure according to the present invention is an aircraft structure composed of a resin, reinforcing fibers, and voids, and the volume content of the resin is within the range of 2.5% by volume or more and 85% by volume or less. The volume content of the reinforcing fibers is in the range of 0.5% by volume or more and 55% by volume or less, and the voids are in the range of 10% by volume or more and 99% by volume or less in the aircraft structure. When the length of the reinforcing fiber contained is Lf and the orientation angle of the reinforcing fiber in the cross-sectional direction of the aircraft structure is θf, the thickness St of the aircraft structure is a conditional expression: St ≧ Lf 2. Satisfying (1-cos (θf)) and measuring the combustion time of the aircraft structure after ignition source digestion measured by Advisory Volume (AC) 25.853-1a (1) i is 30 seconds or less. It is a feature.

本発明に係る航空機用構造体は、上記発明において、Advisory Circular(AC)25.853−1a(1)iで測定される航空機用構造体の着火元消化後の燃焼時間が15秒以下であることを特徴とする。 In the above invention, the aircraft structure according to the present invention has a combustion time of 15 seconds or less after ignition source digestion of the aircraft structure measured by Advisory Circular (AC) 25.853-1a (1) i. It is characterized by that.

本発明に係る航空機用構造体は、上記発明において、前記航空機用構造体の曲げ弾性率をEc、前記航空機用構造体の比重をρとしたとき、Ec1/3・ρ−1より表される前記航空機用構造体の比曲げ弾性率が3以上、20以下の範囲内にあり、且つ、前記航空機用構造体の曲げ弾性率Ecが3GPa以上であることを特徴とする。 The aircraft structure according to the present invention is represented by Ec 1/3 · ρ -1 when the flexural modulus of the aircraft structure is Ec and the specific gravity of the aircraft structure is ρ in the above invention. The specific flexural modulus of the aircraft structure is in the range of 3 or more and 20 or less, and the flexural modulus Ec of the aircraft structure is 3 GPa or more.

本発明に係る航空機用構造体は、上記発明において、前記航空機用構造体の比重ρが0.9g/cm以下であることを特徴とする。 The aircraft structure according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the specific gravity ρ of the aircraft structure is 0.9 g / cm 3 or less.

本発明に係る航空機用構造体は、上記発明において、前記強化繊維が樹脂に被覆されており、前記樹脂の厚みが1μm以上、15μm以下の範囲内にあることを特徴とする。 The aircraft structure according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the reinforcing fibers are coated with a resin, and the thickness of the resin is within the range of 1 μm or more and 15 μm or less.

本発明に係る航空機用構造体は、上記発明において、前記強化繊維が、不連続であり、略モノフィラメント状、且つ、ランダムに分散していることを特徴とする。 The aircraft structure according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the reinforcing fibers are discontinuous, substantially monofilament-like, and randomly dispersed.

本発明に係る航空機用構造体は、上記発明において、前記航空機用構造体中における強化繊維の配向角度θfが3°以上であることを特徴とする。 The aircraft structure according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the orientation angle θf of the reinforcing fibers in the aircraft structure is 3 ° or more.

本発明に係る航空機用構造体は、上記発明において、前記強化繊維の質量平均繊維長が1mm以上、15mm以下の範囲内にあることを特徴とする。 The aircraft structure according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the mass average fiber length of the reinforcing fibers is within the range of 1 mm or more and 15 mm or less.

本発明に係る航空機用構造体は、上記発明において、前記強化繊維が炭素繊維であることを特徴とする。 The aircraft structure according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the reinforcing fiber is a carbon fiber.

本発明に係る航空機用構造体は、上記発明において、前記樹脂が、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、及びフェノール樹脂の群から選択される少なくとも1種類以上の樹脂を含むことを特徴とする。 In the above-mentioned invention, the structure for an aircraft according to the present invention includes at least one kind of resin selected from the group of polyetherimide resin, polyetheretherketone resin, polyimide resin, and phenol resin. It is characterized by.

本発明に係る航空機用構造体は、上記発明において、前記航空機用構造体がスキン層を有することを特徴とする。 The aircraft structure according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the aircraft structure has a skin layer.

本発明に係る航空機用構造体によれば、軽量性、燃焼性、及び力学特性に優れる航空機用構造体を提供できる。 According to the aircraft structure according to the present invention, it is possible to provide an aircraft structure having excellent lightness, flammability, and mechanical properties.

図1は、本発明に係る航空機用構造体の断面構造を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing a cross-sectional structure of an aircraft structure according to the present invention. 図2は、本発明で用いる強化繊維マットにおける強化繊維の分散状態の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing an example of a dispersed state of reinforcing fibers in the reinforcing fiber mat used in the present invention. 図3は、本発明に係る航空機用構造体の面方向及び厚み方向の断面構造の一例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic view showing an example of a cross-sectional structure in the plane direction and the thickness direction of the aircraft structure according to the present invention. 図4は、構造体の表面から厚み方向の中点位置までの30%以内の部分と残りの部分とを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a portion within 30% from the surface of the structure to the midpoint position in the thickness direction and the remaining portion. 図5は、図4に示す構成の変形例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a modified example of the configuration shown in FIG. 図6は、強化繊維マットの製造装置の一例を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing an example of a reinforcing fiber mat manufacturing apparatus.

以下、本発明に係る航空機用構造体について説明する。 Hereinafter, the aircraft structure according to the present invention will be described.

図1は、本発明に係る航空機用構造体の断面構造を示す模式図である。図1に示すように、本発明に係る航空機用構造体1は、樹脂2と強化繊維3と空隙4から構成されている。航空機用構造体としては、ランディングギアポッド、ウィングレット、スポイラー、エッジ、ラダー、エレベーター、フェイリング、リブ、シート等を例示できる。 FIG. 1 is a schematic view showing a cross-sectional structure of an aircraft structure according to the present invention. As shown in FIG. 1, the aircraft structure 1 according to the present invention is composed of a resin 2, reinforcing fibers 3, and voids 4. Examples of aircraft structures include landing gear pods, winglets, spoilers, edges, rudder, elevators, failing, ribs, seats and the like.

ここで、樹脂2としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を例示できる。また、本発明においては、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とがブレンドされていてもよく、その場合は、樹脂を構成する成分のうち、50質量%を超える量を占める成分を樹脂の名称とする。 Here, examples of the resin 2 include thermoplastic resins and thermosetting resins. Further, in the present invention, the thermosetting resin and the thermoplastic resin may be blended, and in that case, the component occupying an amount exceeding 50% by mass among the components constituting the resin is referred to as the name of the resin. To do.

本発明における1つの形態において、樹脂2は、少なくとも1種類以上の熱可塑性樹脂を含むことが望ましい。熱可塑性樹脂としては、「ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂(PTT)、ポリエチレンナフタレート樹脂(PEN)、液晶ポリエステル樹脂等のポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂(PE)、ポリプロピレン樹脂(PP)、ポリブチレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、ポリオキシメチレン樹脂(POM)、ポリアミド樹脂(PA)、ポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS)等のポリアリーレンスルフィド樹脂、ポリケトン樹脂(PK)、ポリエーテルケトン樹脂(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)、ポリエーテルケトンケトン樹脂(PEKK)、ポリエーテルニトリル樹脂(PEN)、ポリテトラフルオロエチレン樹脂等のフッ素樹脂、液晶ポリマー樹脂(LCP)」等の結晶性樹脂、「スチレン樹脂の他、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA)、ポリ塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリフェニレンエーテル樹脂(PPE)、ポリイミド樹脂(PI)、ポリアミドイミド樹脂(PAI)、ポリエーテルイミド樹脂(PEI)、ポリサルホン樹脂(PSU)、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアリレート樹脂(PAR)」等の非晶性樹脂、その他、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、更にポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、フッ素系樹脂、及びアクリロニトリル系等の熱可塑エラストマー等や、これらの共重合体及び変性体等から選ばれる熱可塑性樹脂を例示できる。中でも、得られる航空機用構造体の軽量性の観点からはポリオレフィンが望ましく、強度の観点からはポリアミドが望ましく、表面外観の観点からはポリカーボネートやスチレン樹脂のような非晶性樹脂が望ましく、燃焼性の観点からはポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)、ポリイミド樹脂(PI)、ポリエーテルイミド樹脂(PEI)が望ましく、連続使用温度の観点からはポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂が望ましく用いられる。 In one embodiment of the present invention, the resin 2 preferably contains at least one or more thermoplastic resins. Examples of the thermoplastic resin include "polyethylene terephthalate resin (PET), polybutylene terephthalate resin (PBT), polytrimethylene terephthalate resin (PTT), polyethylene naphthalate resin (PEN), polyester resin such as liquid crystal polyester resin, and polyethylene resin ( PE), polyolefin resin such as polypropylene resin (PP), polybutylene resin, polyarylene sulfide resin such as polyoxymethylene resin (POM), polyamide resin (PA), polyphenylene sulfide resin (PPS), polyetherene sulfide resin (PK), poly Etherketone resin (PEK), polyetheretherketone resin (PEEK), polyetherketoneketone resin (PEKK), polyethernitrile resin (PEN), fluororesin such as polytetrafluoroethylene resin, liquid crystal polymer resin (LCP) " Crystalline resins such as "styrene resin, polycarbonate resin (PC), polymethylmethacrylate resin (PMMA), polyvinyl chloride resin (PVC), polyphenylene ether resin (PPE), polyimide resin (PI), polyamideimide resin" (PAI), polyetherimide resin (PEI), polysalphon resin (PSU), polyethersalphon resin, polyarylate resin (PAR) "and other amorphous resins, other phenol resins, phenoxy resins, and polystyrene-based resins. Thermoplastic elastomers such as polyolefin-based, polyurethane-based, polyester-based, polyamide-based, polybutadiene-based, polyisoprene-based, fluorine-based resin, and acrylonitrile-based, and thermoplastic resins selected from these copolymers and modified products. It can be exemplified. Among them, polyolefin is desirable from the viewpoint of lightness of the obtained aircraft structure, polyamide is desirable from the viewpoint of strength, and amorphous resin such as polycarbonate or styrene resin is desirable from the viewpoint of surface appearance, and flammability is desired. From the viewpoint of continuous use, polyetheretherketone resin (PEEK), polyimide resin (PI), and polyetherimide resin (PEI) are desirable, and from the viewpoint of continuous use temperature, polyetheretherketone resin and polyetherimide resin are preferably used. ..

本発明における1つの形態において、樹脂2は、少なくとも1種類以上の熱硬化性樹脂を含むことが望ましい。熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、これらの共重合体、変性体、及びこれらの少なくとも2種類をブレンドした樹脂を例示できる。 In one embodiment of the present invention, the resin 2 preferably contains at least one type of thermosetting resin. As the thermosetting resin, unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, thermosetting polyimide resin, copolymers and modified products thereof, and at least two kinds thereof are used. A blended resin can be exemplified.

上記、航空機用構造体に用いる熱可塑性樹脂や熱可塑性樹脂のなかでも、とりわけ望ましい樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイミド樹脂等を使用できる。これらの中でも、樹脂として幅広い温度条件で高い強度と弾性率を有する観点から、フェノール樹脂又はポリイミド樹脂を用いることが好ましい。 Among the above-mentioned thermoplastic resins and thermoplastic resins used for aircraft structures, phenol resins, epoxy resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, polyimide resins and the like can be used as particularly desirable resins. Among these, it is preferable to use a phenol resin or a polyimide resin from the viewpoint of having high strength and elastic modulus under a wide range of temperature conditions as the resin.

本発明において、フェノール樹脂とは、フェノール類にアルデヒド類を縮合させて得られる樹脂である。フェノール樹脂として、例えばフェノール・ホルマリン樹脂、クレゾール・ホルマリン樹脂又はレゾルシノール樹脂等が挙げられる。前記フェノール類として、例えばフェノール、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、ブチルフェノール、ノニルフェノール又はオクチルフェノール等のアルキルフェノール類、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、レゾルシン又はカテコール等の多価フェノール類、ハロゲン化フェノール、フェニルフェノール、アミノフェノール又はナフトール等が挙げられる。前記アルデヒド類として、例えばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、テレフタルアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、パラホルムアルデヒド、ヘキサメチレンテトラミン、フルフラール又はトリオキサン等が挙げられる。 In the present invention, the phenol resin is a resin obtained by condensing aldehydes with phenols. Examples of the phenol resin include phenol / formalin resin, cresol / formalin resin, resorcinol resin and the like. Examples of the phenols include alkylphenols such as phenol, cresol, xylenol, ethylphenol, butylphenol, nonylphenol or octylphenol, polyhydric phenols such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, resorcin or catechol, halogenated phenol and phenylphenol. , Aminophenol, naphthol and the like. Examples of the aldehydes include formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, terephthalaldehyde, hydroxybenzaldehyde, paraformaldehyde, hexamethylenetetramine, furfural and trioxane.

また、フェノール樹脂としては、ノボラック型フェノール樹脂やレゾール型フェノール樹脂が挙げられ、これらは単独又は併用して用いることができる。ノボラック型フェノール樹脂は、シュウ酸等の酸触媒存在下で、フェノール類とホルムアルデヒド類とを同量又はフェノール過剰の条件で反応させることで得られる。ノボラック型フェノール樹脂を硬化させる場合は、通常、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンが使用される。ヘキサメチレンテトラミンの配合量は、ノボラック型フェノール樹脂100重量部に対し、10〜20重量部が好ましい。レゾール型フェノール樹脂は、水酸化ナトリウム、アンモニア、又は有機アミン等の塩基触媒の存在下で、フェノール類とホルムアルデヒド類とを同量、又はホルムアルデヒド過剰の条件で反応させることにより得られる。レゾール型フェノール樹脂は、自硬化性の樹脂のために、ヘキサメチレンテトラミン等の触媒を用いることなく硬化させることができる。本発明において、フェノール樹脂としては、強化繊維への被覆性や熱硬化特性に優れることからレゾール型フェノール樹脂を用いることが好ましい。 Examples of the phenol resin include novolak type phenol resin and resol type phenol resin, which can be used alone or in combination. The novolak-type phenol resin can be obtained by reacting phenols and formaldehydes in the presence of an acid catalyst such as oxalic acid in the same amount or under the condition of excess phenol. When curing a novolak type phenol resin, hexamethylenetetramine is usually used as a curing agent. The blending amount of hexamethylenetetramine is preferably 10 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the novolak type phenol resin. The resole-type phenol resin can be obtained by reacting phenols and formaldehyde in the same amount or under the condition of excess formaldehyde in the presence of a base catalyst such as sodium hydroxide, ammonia, or organic amine. Since the resole-type phenol resin is a self-curing resin, it can be cured without using a catalyst such as hexamethylenetetramine. In the present invention, as the phenol resin, it is preferable to use a resol type phenol resin because it is excellent in coating property on reinforcing fibers and thermosetting properties.

また、フェノール樹脂の市販品としては、“AVライト(登録商標)”(旭有機材工業(株)製)、“オタライト(登録商標)”(オタライト(株)製)、“コウベライト(登録商標)”(新神戸電機(株)製)、“スミコンPM(登録商標)”(住友ベークライト(株)製)、“ニッカライト(登録商標)”(日本合成化工(株)製)、“スタンドライト(登録商標)”(日立化成工業(株)製)、“フドウライト(登録商標)”(フドー(株)製)、“メイコン(登録商標)”(明和化成(株)製)、“フェノライト(登録商標)”(DIC(株)製)、“タマノル(登録商標)”(荒川化学工業(株)製)等が挙げられる。さらに、本発明の目的を損なわない範囲で、本発明に係る航空機用構造体は、エラストマー又はゴム成分等の耐衝撃性向上剤、他の充填材や添加剤を含有してもよい。充填材や添加剤の例としては、無機充填材、難燃剤、導電性付与剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、制振剤、抗菌剤、防虫剤、防臭剤、着色防止剤、熱安定剤、離型剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、着色剤、顔料、染料、発泡剤、制泡剤、又は、カップリング剤を例示できる。 Commercially available phenolic resins include "AV Light (registered trademark)" (manufactured by Asahi Organic Materials Industry Co., Ltd.), "Otalite (registered trademark)" (manufactured by Otarite Co., Ltd.), and "Kouberite (registered trademark). ) ”(Made by Shin-Kobe Electric Co., Ltd.),“ Sumikon PM (registered trademark) ”(Made by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.),“ Nikkalite (registered trademark) ”(Made by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.),“ Stand Light ( "Registered trademark" (manufactured by Hitachi Kasei Kogyo Co., Ltd.), "Fudolite (registered trademark)" (manufactured by Fudo Co., Ltd.), "Macon (registered trademark)" (manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.), "Phenolite (manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.)" Examples include "registered trademark" (manufactured by DIC Co., Ltd.) and "Tamanor (registered trademark)" (manufactured by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd.). Further, the aircraft structure according to the present invention may contain an impact resistance improver such as an elastomer or a rubber component, and other fillers and additives as long as the object of the present invention is not impaired. Examples of fillers and additives include inorganic fillers, flame retardants, conductivity-imparting agents, crystal nucleating agents, UV absorbers, antioxidants, anti-vibration agents, antibacterial agents, insect repellents, deodorants, and anti-coloring agents. , Heat stabilizers, mold release agents, antistatic agents, plasticizers, lubricants, colorants, pigments, dyes, foaming agents, antifoaming agents, or coupling agents can be exemplified.

樹脂2の体積含有率は、2.5体積%以上、85体積%以下の範囲内にある。樹脂2の体積含有率が2.5体積%未満である場合、航空機用構造体1中の強化繊維3同士を結着し、強化繊維3の補強効果を十分なものとすることができず、航空機用構造体の力学特性、とりわけ曲げ特性を満足できなくなるので望ましくない。一方、樹脂2の体積含有率が85体積%より大きい場合には、樹脂量が多すぎることから、空隙構造をとることが困難となるので望ましくない。 The volume content of the resin 2 is in the range of 2.5% by volume or more and 85% by volume or less. When the volume content of the resin 2 is less than 2.5% by volume, the reinforcing fibers 3 in the aircraft structure 1 cannot be bound to each other, and the reinforcing effect of the reinforcing fibers 3 cannot be made sufficient. It is not desirable because the mechanical properties of the aircraft structure, especially the bending properties, cannot be satisfied. On the other hand, when the volume content of the resin 2 is larger than 85% by volume, the amount of the resin is too large and it becomes difficult to form a void structure, which is not desirable.

強化繊維3としては、アルミニウム、黄銅、ステンレス等の金属繊維、PAN系、レーヨン系、リグニン系、ピッチ系の炭素繊維、黒鉛繊維、ガラス等の絶縁性繊維、アラミド、PBO、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステル、アクリル、ナイロン、ポリエチレン等の有機繊維、シリコンカーバイト、シリコンナイトライド等の無機繊維を例示できる。また、これらの繊維に表面処理が施されているものであってもよい。表面処理としては、導電体として金属の被着処理の他に、カップリング剤による処理、サイジング剤による処理、結束剤による処理、添加剤の付着処理等がある。また、これらの繊維は1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。中でも、軽量化効果の観点から、比強度、比剛性に優れるPAN系、ピッチ系、レーヨン系等の炭素繊維が望ましく用いられる。また、得られる航空機用構造体の経済性を高める観点からは、ガラス繊維が望ましく用いられ、とりわけ力学特性と経済性とのバランスから炭素繊維とガラス繊維とを併用することが望ましい。さらに、得られる航空機用構造体の衝撃吸収性や賦形性を高める観点からは、アラミド繊維が望ましく用いられ、とりわけ力学特性と衝撃吸収性とのバランスから炭素繊維とアラミド繊維とを併用することが望ましい。また、得られる航空機用構造体の導電性を高める観点からは、ニッケルや銅やイッテルビウム等の金属を被覆した強化繊維を用いることもできる。これらの中で、強度と弾性率等の力学的特性に優れるPAN系の炭素繊維をより望ましく用いることができる。 The reinforcing fibers 3 include metal fibers such as aluminum, brass and stainless steel, insulating fibers such as PAN-based, rayon-based, lignin-based and pitch-based carbon fibers, graphite fibers and glass, aramid, PBO, polyphenylene sulfide and polyester. Examples thereof include organic fibers such as acrylic, nylon and polyethylene, and inorganic fibers such as silicon carbide and silicon nitride. Further, these fibers may be surface-treated. The surface treatment includes a treatment with a coupling agent, a treatment with a sizing agent, a treatment with a binding agent, a treatment with an additive, and the like, in addition to the treatment with a metal as a conductor. Further, one type of these fibers may be used alone, or two or more types may be used in combination. Among them, PAN-based, pitch-based, rayon-based and other carbon fibers having excellent specific strength and specific rigidity are preferably used from the viewpoint of weight reduction effect. Further, from the viewpoint of enhancing the economic efficiency of the obtained aircraft structure, glass fiber is preferably used, and in particular, it is desirable to use carbon fiber and glass fiber in combination from the viewpoint of the balance between mechanical properties and economic efficiency. Furthermore, aramid fibers are preferably used from the viewpoint of enhancing the shock absorption and shapeability of the obtained aircraft structure, and in particular, carbon fibers and aramid fibers should be used in combination from the viewpoint of the balance between mechanical properties and shock absorption. Is desirable. Further, from the viewpoint of increasing the conductivity of the obtained aircraft structure, reinforcing fibers coated with a metal such as nickel, copper or ytterbium can also be used. Among these, PAN-based carbon fibers having excellent mechanical properties such as strength and elastic modulus can be more preferably used.

強化繊維3が、不連続であり、略モノフィラメント状、且つ、ランダムに分散していることが望ましい。強化繊維3をかかる態様とすることで、シート状の航空機用構造体の前駆体ないし航空機用構造体を、外力を加えて成形する場合に、複雑形状への賦型が容易となる。また、強化繊維3をかかる態様とすることで、強化繊維3によって形成された空隙が緻密化し、航空機用構造体1中における強化繊維3の繊維束端における弱部が極小化できるため、優れた補強効率及び信頼性に加えて、等方性も付与される。ここで、略モノフィラメントとは、強化繊維単糸が500本未満の細繊度ストランドにて存在することを指す。さらに望ましくは、モノフィラメント状に分散していることである。 It is desirable that the reinforcing fibers 3 are discontinuous, substantially monofilament-like, and randomly dispersed. By adopting the reinforcing fiber 3 in such an embodiment, molding into a complicated shape becomes easy when a precursor of a sheet-shaped aircraft structure or an aircraft structure is molded by applying an external force. Further, by adopting the reinforcing fiber 3 in such an embodiment, the voids formed by the reinforcing fiber 3 are densified, and the weak portion at the fiber bundle end of the reinforcing fiber 3 in the aircraft structure 1 can be minimized, which is excellent. In addition to reinforcement efficiency and reliability, isotropic is also imparted. Here, the substantially monofilament means that the reinforcing fiber single yarn is present in the fineness strands of less than 500 threads. More preferably, it is dispersed in a monofilament form.

ここで、略モノフィラメント状、又は、モノフィラメント状に分散しているとは、航空機用構造体1中にて任意に選択した強化繊維3について、その二次元接触角が1°以上である単繊維の割合(以下、繊維分散率とも称す)が80%以上であることを指し、言い換えれば、航空機用構造体1中において単繊維の2本以上が接触して平行した束が20%未満であることをいう。従って、ここでは、少なくとも強化繊維3におけるフィラメント数100本以下の繊維束の質量分率が100%に該当するものが特に好ましい。 Here, substantially monofilament-like or monofilament-like dispersion means that the reinforcing fibers 3 arbitrarily selected in the aircraft structure 1 have a two-dimensional contact angle of 1 ° or more. It means that the ratio (hereinafter, also referred to as fiber dispersion rate) is 80% or more, in other words, the number of bundles in which two or more single fibers are in contact with each other and parallel to each other in the aircraft structure 1 is less than 20%. To say. Therefore, here, it is particularly preferable that the mass fraction of the fiber bundle having 100 or less filaments in at least the reinforcing fiber 3 corresponds to 100%.

二次元接触角とは、不連続な強化繊維の場合、単繊維とこの単繊維が接触する単繊維とで形成される角度のことであり、接触する単繊維同士が形成する角度のうち、0°以上、90°以下の範囲内にある鋭角側の角度と定義する。この二次元接触角について、図面を用いてさらに説明する。図2は、面方向(図2(a))及び厚み方向(図2(b))から観察した時の強化繊維マットにおける強化繊維の分散状態の一例を示す模式図である。単繊維11aを基準とすると、単繊維11aは図2(a)では単繊維11b〜11fと交わって観察されるが、図2(b)では単繊維11aは単繊維11e,11fとは接触していない。この場合、基準となる単繊維11aについて、二次元接触角の評価対象となるのは単繊維11b〜11dであり、接触する2つの単繊維が形成する2つの角度のうち、0°以上90°以下の範囲内にある鋭角側の角度Aである。 The two-dimensional contact angle is an angle formed by a single fiber and a single fiber in contact with the single fiber in the case of a discontinuous reinforcing fiber, and is 0 among the angles formed by the contacting single fibers. It is defined as the angle on the acute angle side within the range of ° or more and 90 ° or less. This two-dimensional contact angle will be further described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic view showing an example of the dispersed state of the reinforcing fibers in the reinforcing fiber mat when observed from the plane direction (FIG. 2 (a)) and the thickness direction (FIG. 2 (b)). With the single fiber 11a as a reference, the single fiber 11a is observed intersecting with the single fibers 11b to 11f in FIG. 2A, but in FIG. 2B, the single fiber 11a is in contact with the single fibers 11e and 11f. Not. In this case, with respect to the reference single fiber 11a, the two-dimensional contact angles are evaluated for the single fibers 11b to 11d, and of the two angles formed by the two contacting single fibers, 0 ° or more and 90 °. The angle A on the acute angle side within the following range.

二次元接触角を測定する方法としては、特に制限はないが、例えば航空機用構造体1の表面から強化繊維3の配向を観察する方法を例示できる。この場合、航空機用構造体1の表面を研磨して強化繊維3を露出させることで、強化繊維3をより観察しやすくなる。また、X線CT透過観察を行って強化繊維3の配向画像を撮影する方法も例示できる。X線透過性の高い強化繊維3の場合には、強化繊維3にトレーサ用の繊維を混合しておく、又は、強化繊維3にトレーサ用の薬剤を塗布しておくと、強化繊維3を観察しやすくなるため望ましい。また、上記方法で測定が困難な場合には、加熱炉等により航空機用構造体1を高温下において樹脂成分を焼失させた後、光学顕微鏡又は電子顕微鏡を用いて取り出した強化繊維3から強化繊維3の配向を観察する方法を例示できる。 The method for measuring the two-dimensional contact angle is not particularly limited, and for example, a method of observing the orientation of the reinforcing fibers 3 from the surface of the aircraft structure 1 can be exemplified. In this case, by polishing the surface of the aircraft structure 1 to expose the reinforcing fibers 3, the reinforcing fibers 3 can be more easily observed. Further, a method of taking an orientation image of the reinforcing fiber 3 by performing X-ray CT transmission observation can also be exemplified. In the case of the reinforcing fiber 3 having high X-ray transparency, if the reinforcing fiber 3 is mixed with the tracer fiber or the reinforcing fiber 3 is coated with the tracer chemical, the reinforcing fiber 3 is observed. It is desirable because it makes it easier to do. If measurement is difficult by the above method, the resin component of the aircraft structure 1 is burned down at a high temperature by a heating furnace or the like, and then the reinforcing fibers 3 taken out using an optical microscope or an electron microscope are used as reinforcing fibers. A method of observing the orientation of 3 can be exemplified.

上述した観察方法に基づいて繊維分散率は次の手順で測定する。すなわち、無作為に選択した単繊維(図2における単繊維11a)に対して接触している全ての単繊維(図2における単繊維11b〜11d)との二次元接触角を測定する。これを100本の単繊維について行い、二次元接触角を測定した全ての単繊維の総本数と二次元接触角が1°以上である単繊維の本数との比率から割合を算出する。 The fiber dispersion rate is measured by the following procedure based on the above-mentioned observation method. That is, the two-dimensional contact angles with all the single fibers (single fibers 11b to 11d in FIG. 2) in contact with the randomly selected single fibers (single fibers 11a in FIG. 2) are measured. This is performed for 100 single fibers, and the ratio is calculated from the ratio of the total number of all single fibers whose two-dimensional contact angles have been measured to the number of single fibers having a two-dimensional contact angle of 1 ° or more.

さらに、強化繊維3はランダムに分散していることが、とりわけ望ましい。ここで、強化繊維3がランダムに分散しているとは、航空機用構造体1における任意に選択した強化繊維3の二次元配向角の算術平均値が30°以上、60°以下の範囲内にあることをいう。かかる二次元配向角とは、強化繊維3の単繊維とこの単繊維と交差する単繊維とで形成される角度のことであり、交差する単繊維同士が形成する角度のうち、0°以上、90°以下の範囲内にある鋭角側の角度と定義する。 Further, it is particularly desirable that the reinforcing fibers 3 are randomly dispersed. Here, the fact that the reinforcing fibers 3 are randomly dispersed means that the arithmetic mean value of the two-dimensional orientation angles of the arbitrarily selected reinforcing fibers 3 in the aircraft structure 1 is within the range of 30 ° or more and 60 ° or less. Say something. The two-dimensional orientation angle is an angle formed by the single fiber of the reinforcing fiber 3 and the single fiber intersecting the single fiber, and is 0 ° or more among the angles formed by the intersecting single fibers. It is defined as the angle on the acute angle side within the range of 90 ° or less.

この二次元配向角について、図面を用いてさらに説明する。図2(a),(b)において、単繊維11aを基準とすると、単繊維11aは他の単繊維11b〜11fと交差している。ここで、交差とは、観察する二次元平面において、基準とする単繊維が他の単繊維と交わって観察される状態のことを意味し、単繊維11aと単繊維11b〜11fとが必ずしも接触している必要はなく、投影して見た場合に交わって観察される状態についても例外ではない。つまり、基準となる単繊維11aについて見た場合、単繊維11b〜11fの全てが二次元配向角の評価対象であり、図2(a)中において二次元配向角は交差する2つの単繊維が形成する2つの角度のうち、0度以上、90度以下の範囲内にある鋭角側の角度Aである。 This two-dimensional orientation angle will be further described with reference to the drawings. In FIGS. 2A and 2B, with the single fiber 11a as a reference, the single fiber 11a intersects with other single fibers 11b to 11f. Here, the crossing means a state in which the reference single fiber is observed intersecting with other single fibers in the two-dimensional plane to be observed, and the single fibers 11a and the single fibers 11b to 11f are not necessarily in contact with each other. It does not have to be, and the state of being observed at the same time when projected and viewed is no exception. That is, when looking at the reference single fiber 11a, all of the single fibers 11b to 11f are the evaluation targets of the two-dimensional orientation angles, and in FIG. 2A, the two single fibers whose two-dimensional orientation angles intersect are Of the two angles to be formed, the angle A on the acute angle side is within the range of 0 degrees or more and 90 degrees or less.

二次元配向角を測定する方法としては、特に制限はないが、例えば、構成要素の表面から強化繊維3の配向を観察する方法を例示でき、上述した二次元接触角の測定方法と同様の手段を取ることができる。二次元配向角の平均値は、次の手順で測定する。すなわち、無作為に選択した単繊維(図2における単繊維11a)に対して交差している全ての単繊維(図2における単繊維11b〜11f)との二次元配向角の平均値を測定する。例えば、ある単繊維に交差する別の単繊維が多数の場合には、交差する別の単繊維を無作為に20本選び測定した算術平均値を代用してもよい。この測定を別の単繊維を基準として合計5回繰り返し、その算術平均値を二次元配向角の算術平均値として算出する。 The method for measuring the two-dimensional orientation angle is not particularly limited, but for example, a method for observing the orientation of the reinforcing fibers 3 from the surface of the component can be exemplified, and the same means as the above-mentioned method for measuring the two-dimensional contact angle. Can be taken. The average value of the two-dimensional orientation angles is measured by the following procedure. That is, the average value of the two-dimensional orientation angles with all the single fibers (single fibers 11b to 11f in FIG. 2) intersecting with the randomly selected single fibers (single fibers 11a in FIG. 2) is measured. .. For example, when there are a large number of other single fibers intersecting one single fiber, the arithmetic mean value measured by randomly selecting 20 other intersecting single fibers may be substituted. This measurement is repeated a total of 5 times with respect to another single fiber, and the arithmetic mean value is calculated as the arithmetic mean value of the two-dimensional orientation angle.

強化繊維3が略モノフィラメント状、且つ、ランダムに分散していることで、上述した略モノフィラメント状に分散した強化繊維3により与えられる性能を最大限まで高めることができる。また、航空機用構造体1において力学特性に等方性を付与できる。かかる観点から、強化繊維3の繊維分散率は90%以上であることが望ましく、100%に近づくほどより望ましい。また、強化繊維3の二次元配向角の算術平均値は、40°以上、50°以下の範囲内にあることが望ましく、理想的な角度である45°に近づくほど望ましい。 Since the reinforcing fibers 3 are substantially monofilament-like and randomly dispersed, the performance provided by the reinforcing fibers 3 dispersed in the substantially monofilament shape described above can be maximized. Further, in the aircraft structure 1, isotropic properties can be imparted to the mechanical properties. From this point of view, it is desirable that the fiber dispersion ratio of the reinforcing fiber 3 is 90% or more, and the closer it is to 100%, the more desirable. Further, it is desirable that the arithmetic mean value of the two-dimensional orientation angle of the reinforcing fiber 3 is within the range of 40 ° or more and 50 ° or less, and it is desirable that the angle approaches the ideal angle of 45 °.

一方、強化繊維3が不織布の形態をとらない例としては、強化繊維3が一方向に配列されてなるシート基材、織物基材、及びノンクリンプ基材等がある。これらの形態は、強化繊維3が規則的に密に配置されるため、航空機用構造体1中の空隙4が少なくなってしまい、樹脂2の含浸が極めて困難となり、未含浸部を形成したり、含浸手段や樹脂種の選択肢を大きく制限したりする場合がある。 On the other hand, as an example in which the reinforcing fibers 3 do not take the form of a non-woven fabric, there are a sheet base material, a woven base material, a non-crimp base material, etc. in which the reinforcing fibers 3 are arranged in one direction. In these forms, since the reinforcing fibers 3 are regularly and densely arranged, the voids 4 in the aircraft structure 1 are reduced, the impregnation of the resin 2 becomes extremely difficult, and an unimpregnated portion is formed. , The choice of impregnation means and resin type may be greatly restricted.

強化繊維3の形態としては、航空機用構造体1と同程度の長さの連続性強化繊維、又は、所定長に切断された有限長の不連続性強化繊維のいずれであってもよいが、樹脂2を容易に含浸させたり、その量を容易に調整できたりする観点からは、不連続性強化繊維であることが望ましい。 The form of the reinforcing fiber 3 may be either a continuous reinforcing fiber having the same length as that of the aircraft structure 1 or a discontinuous reinforcing fiber having a finite length cut to a predetermined length. From the viewpoint that the resin 2 can be easily impregnated and the amount thereof can be easily adjusted, the discontinuous reinforcing fiber is desirable.

強化繊維3の体積含有率は、0.5体積%以上、55体積%以下の範囲内にある。強化繊維3の体積含有率が0.5体積%未満である場合、強化繊維3に由来する補強効果を十分なものとすることができないので望ましくない。一方、強化繊維3の体積含有率が2.5体積%より大きい場合には、強化繊維3に対する樹脂2の体積含有率が相対的に少なくなるため、航空機用構造体1中の強化繊維3同士を結着し、強化繊維3の補強効果を十分なものとすることができず、航空機用構造体1の力学特性、とりわけ曲げ特性を満足できなくなるので望ましくない。 The volume content of the reinforcing fiber 3 is in the range of 0.5% by volume or more and 55% by volume or less. When the volume content of the reinforcing fiber 3 is less than 0.5% by volume, the reinforcing effect derived from the reinforcing fiber 3 cannot be made sufficient, which is not desirable. On the other hand, when the volume content of the reinforcing fibers 3 is larger than 2.5% by volume, the volume content of the resin 2 with respect to the reinforcing fibers 3 is relatively small, so that the reinforcing fibers 3 in the aircraft structure 1 are used with each other. It is not desirable because the reinforcing effect of the reinforcing fiber 3 cannot be made sufficient and the mechanical properties of the aircraft structure 1, particularly the bending property, cannot be satisfied.

強化繊維3は樹脂2に被覆されており、樹脂2の厚みが1μm以上、15μm以下の範囲内にあることが望ましい。樹脂2に被覆された強化繊維3の被覆状態は、少なくとも航空機用構造体1を構成する強化繊維3の単繊維同士の交差する点が被覆されていれば、航空機用構造体1の形状安定性や、厚み制御の容易さ及び自由度の観点から十分であるが、さらに望ましい態様とすれば、樹脂2は、強化繊維3の周囲に、上述の厚みで被覆された状態であることが望ましい。この状態は、強化繊維3の表面が樹脂2によって露出していない、言い換えれば、強化繊維3が樹脂2により電線状の皮膜を形成していることを意味する。このことにより、航空機用構造体1は、さらに、形状の安定性を有すると共に、力学特性の発現を十分なものとする。また、樹脂2に被覆された強化繊維3の被覆状態は、その強化繊維3の全てにおいて被覆されている必要は無く、本発明に係る航空機用構造体1の形状安定性や、曲げ弾性率、曲げ強度を損なわない範囲内であればよい。 The reinforcing fiber 3 is coated with the resin 2, and it is desirable that the thickness of the resin 2 is within the range of 1 μm or more and 15 μm or less. The state of coating of the reinforcing fibers 3 coated with the resin 2 is such that the shape stability of the aircraft structure 1 is as long as the intersections of the single fibers of the reinforcing fibers 3 constituting the aircraft structure 1 are covered. It is sufficient from the viewpoint of ease of thickness control and degree of freedom, but in a more desirable embodiment, it is desirable that the resin 2 is coated with the above-mentioned thickness around the reinforcing fibers 3. This state means that the surface of the reinforcing fiber 3 is not exposed by the resin 2, in other words, the reinforcing fiber 3 forms an electric wire-like film by the resin 2. As a result, the aircraft structure 1 further has shape stability and sufficient expression of mechanical properties. Further, the coating state of the reinforcing fibers 3 coated with the resin 2 does not have to be coated with all of the reinforcing fibers 3, and the shape stability of the aircraft structure 1 according to the present invention, the flexural modulus, and the like. It may be within the range that does not impair the bending strength.

強化繊維3の質量平均繊維長が1mm以上、15mm以下の範囲内にあることが望ましい。これにより、強化繊維3の補強効率を高めることができ、航空機用構造体1に優れた力学特性を与えられる。強化繊維3の質量平均繊維長が1mm未満である場合、航空機用構造体1中の空隙4を効率よく形成できないため、比重が高くなる場合があり、言い換えれば、同一質量でありながら所望する厚さの航空機用構造体1を得ることが困難となるので望ましくない。一方、強化繊維3の質量平均繊維長が15mmより長い場合には、航空機用構造体1中で強化繊維3が、自重により屈曲しやすくなり、力学特性の発現を阻害する要因となるので望ましくない。質量平均繊維長は、航空機用構造体1の樹脂成分を焼失や溶出等の方法により取り除き、残った強化繊維3から無作為に400本を選択し、その長さを10μm単位まで測定し、それらの平均長さとして算出できる。 It is desirable that the mass average fiber length of the reinforcing fiber 3 is within the range of 1 mm or more and 15 mm or less. As a result, the reinforcing efficiency of the reinforcing fibers 3 can be increased, and excellent mechanical properties can be given to the aircraft structure 1. If the mass average fiber length of the reinforcing fibers 3 is less than 1 mm, the voids 4 in the aircraft structure 1 cannot be efficiently formed, so that the specific gravity may increase. In other words, the desired thickness may be obtained even though the mass is the same. It is not desirable because it becomes difficult to obtain the aircraft structure 1. On the other hand, when the mass average fiber length of the reinforcing fiber 3 is longer than 15 mm, the reinforcing fiber 3 is likely to be bent by its own weight in the aircraft structure 1, which is not desirable because it becomes a factor that hinders the development of mechanical properties. .. For the mass average fiber length, the resin component of the aircraft structure 1 was removed by a method such as burning or elution, 400 fibers were randomly selected from the remaining reinforcing fibers 3, and the length was measured up to 10 μm units, and these were measured. Can be calculated as the average length of.

本発明における空隙4とは、樹脂2により被覆された強化繊維3が柱状の支持体となり、それが重なり合い、または、交差することにより形成された空間のことを指す。例えば強化繊維3に樹脂2が予め含浸された航空機用構造体前駆体を加熱して航空機用構造体を得る場合、加熱に伴う樹脂2の溶融ないしは軟化により、強化繊維3が起毛することで空隙4が形成される。これは、航空機用構造体前駆体において、加圧により圧縮状態とされていた内部の強化繊維3が、その弾性率に由来する起毛力によって起毛する性質に基づく。また、航空機用構造体1中における空隙4の含有率は、10体積%以上、99体積%以下の範囲内にある。空隙4の含有率が10体積%未満である場合、航空機用構造体1の比重が高くなるため軽量性を満足できないため望ましくない。一方、空隙4の含有率が99体積%より大きい場合には、言い換えれば、強化繊維3の周囲に被覆された樹脂2の厚みが薄くなるため、航空機用構造体1中における強化繊維3同士の補強が十分に行われないために、力学特性が低くなるので望ましくない。空隙4の含有率の上限値は97体積%であることが望ましい。本発明において、体積含有率は航空機用構造体1を構成する樹脂2と強化繊維3と空隙4のそれぞれの体積含有率の合計を100体積%とする。 The void 4 in the present invention refers to a space formed by the reinforcing fibers 3 coated with the resin 2 forming a columnar support, which are overlapped or intersected with each other. For example, when an aircraft structure precursor in which the reinforcing fibers 3 are pre-impregnated with the resin 2 is heated to obtain an aircraft structure, the reinforcing fibers 3 are raised due to the melting or softening of the resin 2 due to the heating, resulting in voids. 4 is formed. This is based on the property that the internal reinforcing fibers 3 that have been compressed by pressurization in the aircraft structure precursor are raised by the raising force derived from the elastic modulus. Further, the content of the void 4 in the aircraft structure 1 is within the range of 10% by volume or more and 99% by volume or less. If the content of the voids 4 is less than 10% by volume, the specific gravity of the aircraft structure 1 becomes high and the lightness cannot be satisfied, which is not desirable. On the other hand, when the content of the voids 4 is larger than 99% by volume, in other words, the thickness of the resin 2 coated around the reinforcing fibers 3 becomes thin, so that the reinforcing fibers 3 in the aircraft structure 1 become thin. It is not desirable because the mechanical properties are low due to insufficient reinforcement. The upper limit of the content of the void 4 is preferably 97% by volume. In the present invention, the total volume content of the resin 2, the reinforcing fibers 3, and the voids 4 constituting the aircraft structure 1 is 100% by volume.

強化繊維3の長さをLf、航空機用構造体1の断面方向における強化繊維3の配向角度をθfとしたとき、航空機用構造体1の厚みStは条件式:St≧Lf・(1−cos(θf))を満足する。航空機用構造体1の厚みStが上記条件式を満足しない場合、航空機用構造体1中における強化繊維3が屈曲している、ないし、得たい厚みの航空機用構造体1と繊維長さとのバランスが劣るということを示す。これにより、航空機用構造体1は、投入した強化繊維3の特徴を十分に発揮できないために厚み設計の自由度が劣ることを示し、さらには、航空機用構造体1の力学特性のうち、強化繊維3の引張強度や引張弾性率を利用する特性については、強化繊維3の直進性が失われていることにより、効率的な補強効果を得ることができないため望ましくない。上記条件式において、強化繊維3の長さLfとその配向角度θfが形成する航空機用構造体1の特性である曲げ弾性率と比曲げ弾性率とのバランスが得られることや、また、航空機用構造体1中の繊維長さとその配向角度により、成形工程中の固化ないしは硬化以前の状態での変形がしやすく、所望する航空機用構造体1の成形が行いやすいことから、航空機用構造体1の厚みStの2%以上、20%以下の値の範囲内が好ましく、とりわけ5%以上、18%以下の値の範囲内が好ましい。なお、条件式に使用する単位は、St[mm]、Lf[mm]、θf[°]である。 When the length of the reinforcing fiber 3 is Lf and the orientation angle of the reinforcing fiber 3 in the cross-sectional direction of the aircraft structure 1 is θf, the thickness St of the aircraft structure 1 is the conditional expression: St ≧ Lf 2 · (1-). cos (θf)) is satisfied. When the thickness St of the aircraft structure 1 does not satisfy the above conditional expression, the reinforcing fibers 3 in the aircraft structure 1 are bent, or the balance between the aircraft structure 1 having the desired thickness and the fiber length is obtained. Indicates that is inferior. As a result, the aircraft structure 1 is inferior in the degree of freedom in thickness design because the characteristics of the introduced reinforcing fibers 3 cannot be fully exhibited, and further, among the mechanical properties of the aircraft structure 1, it is reinforced. The property of utilizing the tensile strength and tensile elastic modulus of the fiber 3 is not desirable because the straightness of the reinforcing fiber 3 is lost and an efficient reinforcing effect cannot be obtained. In the above conditional expression, the balance between the flexural modulus and the specific flexural modulus, which are the characteristics of the aircraft structure 1 formed by the length Lf of the reinforcing fiber 3 and the orientation angle θf thereof, can be obtained, and for aircraft. Depending on the fiber length in the structure 1 and its orientation angle, it is easy to deform in the state before solidification or hardening during the molding process, and it is easy to mold the desired aircraft structure 1. Therefore, the aircraft structure 1 The thickness St is preferably in the range of 2% or more and 20% or less, and particularly preferably in the range of 5% or more and 18% or less. The units used in the conditional expression are St [mm], Lf [mm], and θf [°].

ここで、強化繊維3の長さLfは、航空機用構造体1の樹脂成分を焼失や溶出等の方法により取り除き、残った強化繊維3から無作為に400本を選択し、その長さを10μm単位まで測定し、それらの長さから算出した質量平均繊維長として算出できる。また、航空機用構造体1の断面方向における強化繊維3の配向角度θfとは、航空機用構造体1の断面方向に対する傾き度合いであって、言い換えれば、厚さ方向に対する強化繊維3の傾き度合いである。値が大きいほど厚み方向に立って傾いていることを示し、0°以上、90°以下の範囲で与えられる。すなわち、強化繊維3の配向角度θfをかかる範囲内とすることで、航空機用構造体1における補強機能をより効果的に発現できる。強化繊維3の配向角度θfの上限値は特に制限ないが、航空機用構造体1とした際の曲げ弾性率の発現に鑑みて、60°以下であることが望ましく、さらには45°以下であることがより望ましい。また、強化繊維3の配向角度θfが3°未満である場合、航空機用構造体1中の強化繊維3が平面状、言い換えれば2次元に配向した状態となるので、航空機用構造体1の厚みの自由度が減少し、軽量性を満足できないため望ましくない。そのため強化繊維3の配向角度θfは3°以上であることが好ましい。 Here, for the length Lf of the reinforcing fibers 3, 400 fibers were randomly selected from the remaining reinforcing fibers 3 after removing the resin component of the aircraft structure 1 by a method such as burning or elution, and the length was 10 μm. It can be measured up to the unit and calculated as the mass average fiber length calculated from those lengths. Further, the orientation angle θf of the reinforcing fiber 3 in the cross-sectional direction of the aircraft structure 1 is the degree of inclination of the aircraft structure 1 with respect to the cross-sectional direction, in other words, the degree of inclination of the reinforcing fiber 3 with respect to the thickness direction. is there. The larger the value, the more it stands and tilts in the thickness direction, and it is given in the range of 0 ° or more and 90 ° or less. That is, by setting the orientation angle θf of the reinforcing fibers 3 within such a range, the reinforcing function in the aircraft structure 1 can be more effectively exhibited. The upper limit of the orientation angle θf of the reinforcing fiber 3 is not particularly limited, but it is preferably 60 ° or less, and further 45 ° or less in view of the development of the flexural modulus when the structure for aircraft 1 is used. Is more desirable. Further, when the orientation angle θf of the reinforcing fibers 3 is less than 3 °, the reinforcing fibers 3 in the aircraft structure 1 are in a planar, in other words, two-dimensionally oriented state, so that the thickness of the aircraft structure 1 is increased. It is not desirable because the degree of freedom of the aircraft is reduced and the lightness cannot be satisfied. Therefore, the orientation angle θf of the reinforcing fibers 3 is preferably 3 ° or more.

強化繊維3の配向角度θfは、航空機用構造体1の面方向に対する垂直断面の観察に基づいて測定できる。図3は、本発明に係る航空機用構造体の面方向(図3(a))及び厚み方向(図3(b))の断面構造の一例を示す模式図である。図3(a)において、強化繊維3a,3bの断面は、測定を簡便にするため楕円形状に近似されている。ここで、強化繊維3aの断面は、楕円アスペクト比(=楕円長軸/楕円短軸)が小さく見られ、対して強化繊維3bの断面は、楕円アスペクト比が大きく見られる。一方、図3(b)によると、強化繊維3aは、厚み方向Yに対してほぼ平行な傾きを持ち、強化繊維3bは、厚み方向Yに対して一定量の傾きを持っている。この場合、強化繊維3bについては、航空機用構造体1の面方向Xと繊維主軸(楕円における長軸方向)αとがなす角度θxが、強化繊維3bの面外角度θfとほぼ等しくなる。一方、強化繊維3aについては、角度θxと配向角度θfの示す角度に大きな乖離があり、角度θxが配向角度θfを反映しているとはいえない。従って、航空機用構造体1の面方向に対する垂直断面から配向角度θfを読み取る場合、繊維断面の楕円アスペクト比が一定値以上のものを抽出することで配向角度θfの検出精度を高めることができる。 The orientation angle θf of the reinforcing fibers 3 can be measured based on the observation of the vertical cross section of the aircraft structure 1 with respect to the plane direction. FIG. 3 is a schematic view showing an example of a cross-sectional structure of the aircraft structure according to the present invention in the plane direction (FIG. 3 (a)) and the thickness direction (FIG. 3 (b)). In FIG. 3A, the cross sections of the reinforcing fibers 3a and 3b are approximated to an elliptical shape for simplification of measurement. Here, the cross section of the reinforcing fiber 3a has a small elliptical aspect ratio (= elliptical major axis / elliptical minor axis), whereas the cross section of the reinforcing fiber 3b has a large elliptical aspect ratio. On the other hand, according to FIG. 3B, the reinforcing fibers 3a have an inclination substantially parallel to the thickness direction Y, and the reinforcing fibers 3b have an inclination of a certain amount with respect to the thickness direction Y. In this case, for the reinforcing fibers 3b, the angle θx formed by the plane direction X of the aircraft structure 1 and the fiber main axis (long axis direction in the ellipse) α is substantially equal to the out-of-plane angle θf of the reinforcing fibers 3b. On the other hand, with respect to the reinforcing fiber 3a, there is a large discrepancy between the angle θx and the angle indicated by the orientation angle θf, and it cannot be said that the angle θx reflects the orientation angle θf. Therefore, when the orientation angle θf is read from the cross section perpendicular to the plane direction of the aircraft structure 1, the detection accuracy of the orientation angle θf can be improved by extracting those having an elliptical aspect ratio of the fiber cross section of a certain value or more.

抽出対象となる楕円アスペクト比の指標としては、単繊維の断面形状が真円に近い、すなわち強化繊維の長尺方向に垂直な断面における繊維アスペクト比が1.1以下である場合、楕円アスペクト比が20以上の強化繊維3についてX方向と繊維主軸αとのなす角度を測定し、これを配向角度θfとして採用する方法を利用できる。一方、単繊維の断面形状が楕円形や繭形等であり、繊維アスペクト比が1.1より大きい場合には、より大きな楕円アスペクト比を持つ強化繊維3に注目し、配向角度θfを測定した方がよく、繊維アスペクト比が1.1以上、1.8未満の場合には楕円アスペクト比が30以上、繊維アスペクト比が1.8以上、2.5未満の場合には楕円アスペクト比が40以上、繊維アスペクト比が2.5以上の場合には楕円アスペクト比が50以上の強化繊維3を選び、配向角度θfを測定するとよい。 As an index of the elliptical aspect ratio to be extracted, when the cross-sectional shape of the single fiber is close to a perfect circle, that is, the fiber aspect ratio in the cross section perpendicular to the long direction of the reinforcing fiber is 1.1 or less, the elliptical aspect ratio A method of measuring the angle formed by the X direction and the fiber principal axis α for the reinforcing fibers 3 having an aspect ratio of 20 or more and adopting this as the orientation angle θf can be used. On the other hand, when the cross-sectional shape of the single fiber is elliptical or cocoon-shaped and the fiber aspect ratio is larger than 1.1, the reinforcing fiber 3 having a larger elliptical aspect ratio is focused on and the orientation angle θf is measured. It is better to have an elliptical aspect ratio of 30 or more when the fiber aspect ratio is 1.1 or more and less than 1.8, and an elliptical aspect ratio of 40 when the fiber aspect ratio is 1.8 or more and less than 2.5. As described above, when the fiber aspect ratio is 2.5 or more, the reinforcing fiber 3 having an elliptical aspect ratio of 50 or more may be selected and the orientation angle θf may be measured.

本発明に係る航空機用構造体における、燃焼性については、FAR25.853Appendix Fに従い、燃焼時間を測定できる。また、その燃焼時間に関する優劣については、Federal Aviation Administration発行の、Advisory Circular(AC)25.853−1a(1)i「Flammability Requirements for Aircraft Seat Cushions」に基づいて判断され、着火元消化後の航空機用構造体1の燃焼時間は30秒以下、好ましくは15秒以下である。航空機用構造体の燃焼時間は30秒より長い場合、燃焼性が悪い、すなわち燃焼してしまうと言うことであり、安全性の観点から望ましくない。航空機用構造体の燃焼時間の短さについては、短ければ短いほど燃焼性に優れると言うことであるため制限を設けない。上記、米国連邦航空規則(FAR)のFAR25.853Appendix Fは、試験片を長辺が垂直な状態で固定し、試験片の底辺中央部に真下からバーナーを用いて火炎を当て、燃焼させることで測定、評価される。かかる評価手法においては、バーナーから試験片の距離は19mmとし、試験片を60秒の間、炙った後に試験片から炎が発する時間を燃焼時間として測定される。 Regarding the flammability of the aircraft structure according to the present invention, the burning time can be measured according to FAR25.853 Appendix F. In addition, the superiority or inferiority of the burning time is based on the Advisory Circular (AC) 25.853-1a (1) i "Flamability Requirements for Aircraft After Ignition Second Aircraft" published by Federal Aviation Adminition. The burning time of the structure 1 is 30 seconds or less, preferably 15 seconds or less. If the burning time of the aircraft structure is longer than 30 seconds, it means that the combustibility is poor, that is, it burns, which is not desirable from the viewpoint of safety. There is no limitation on the short burning time of the aircraft structure because the shorter the burning time, the better the combustibility. The above-mentioned FAR25.853 Appendix F of the US Federal Aviation Regulations (FAR) is to fix the test piece with the long side vertical, and apply a flame to the center of the bottom of the test piece from directly below using a burner to burn it. Measured and evaluated. In such an evaluation method, the distance from the burner to the test piece is 19 mm, and the time during which the test piece is roasted for 60 seconds and then the flame is emitted from the test piece is measured as the burning time.

航空機用構造体1の曲げ弾性率をEc、航空機用構造体1の比重をρとしたとき、Ec1/3・ρ−1として表される航空機用構造体1の比曲げ弾性率は3以上、20以下の範囲内にある。航空機用構造体1の比曲げ弾性率が3未満である場合、曲げ弾性率が高く、比重も高い状態であり、所望する軽量化効果が得られないので望ましくない。一方、航空機用構造体1の比曲げ弾性率が20より大きい場合には、軽量化効果は十分であるものの、曲げ弾性率が低いことを指し示しており、航空機用構造体1として所望される形状を保持することが困難であることや、航空機用構造体1自身の曲げ弾性率が劣ることから望ましくない。一般的に鋼材やアルミニウムの比曲げ弾性率は1.5以下であり、これらの金属材料よりも極めて優れた比曲げ弾性率の領域となる。さらには、軽量化効果に着目される炭素繊維強化樹脂複合材料の一般的な比曲げ弾性率である2.3を超える3以上であること、さらに望ましくは5以上である。 When the flexural modulus of the aircraft structure 1 is Ec and the specific gravity of the aircraft structure 1 is ρ, the specific flexural modulus of the aircraft structure 1 represented as Ec 1/3 · ρ -1 is 3 or more. , 20 or less. When the specific flexural modulus of the aircraft structure 1 is less than 3, the flexural modulus is high and the specific gravity is also high, which is not desirable because the desired weight reduction effect cannot be obtained. On the other hand, when the specific flexural modulus of the aircraft structure 1 is larger than 20, it indicates that the flexural modulus is low although the weight reduction effect is sufficient, and the shape desired as the aircraft structure 1 It is not desirable because it is difficult to hold the structure and the flexural modulus of the aircraft structure 1 itself is inferior. Generally, the specific flexural modulus of steel or aluminum is 1.5 or less, which is a region of the specific flexural modulus extremely superior to those of these metal materials. Furthermore, it is 3 or more, more preferably 5 or more, which exceeds 2.3, which is the general specific bending elastic modulus of the carbon fiber reinforced resin composite material, which is focused on the weight reduction effect.

航空機用構造体1の曲げ弾性率Ecは、3GPa以上、望ましくは6GPa以上であるとよい。航空機用構造体1の曲げ弾性率Ecが3GPa未満である場合、航空機用構造体1として使用する範囲に制限が生じるため望ましくない。また、航空機用構造体1の設計を容易にするために、曲げ弾性率は等方性を有していることが望ましい。曲げ弾性率の上限については制限を設けないが、一般的に強化繊維と樹脂からなる構造体では、その構成成分である強化繊維及び樹脂それぞれの弾性率から算出される値が上限となり得る。本発明に係る航空機用構造体においては、航空機用構造体を単独で使用する場合においても、他の部材とあわせて使用する場合においても、航空機用構造体自身の曲げ弾性率を用いて部材の設計を行い、実用に供するためには、50GPaもあれば望ましい。 The flexural modulus Ec of the aircraft structure 1 is preferably 3 GPa or more, preferably 6 GPa or more. When the flexural modulus Ec of the aircraft structure 1 is less than 3 GPa, the range of use as the aircraft structure 1 is limited, which is not desirable. Further, in order to facilitate the design of the aircraft structure 1, it is desirable that the flexural modulus has isotropic property. The upper limit of the flexural modulus is not limited, but in general, in a structure composed of reinforcing fibers and resin, the upper limit can be a value calculated from the elastic moduli of the reinforcing fibers and the resin, which are the constituents thereof. In the aircraft structure according to the present invention, whether the aircraft structure is used alone or in combination with other members, the bending elastic modulus of the aircraft structure itself is used to form the member. In order to design and put it into practical use, 50 GPa is desirable.

航空機用構造体1の比重ρは0.9g/cm以下であることが望ましい。航空機用構造体1の比重ρが0.9g/cmより大きい場合、航空機用構造体1とした場合の質量が増すことを意味し、結果、製品とした場合の質量の増加を招くこととなるので望ましくない。比重の下限については制限を設けないが、一般的に強化繊維と樹脂からなる構造体では、その構成成分である強化繊維、樹脂、及び空隙のそれぞれの体積割合から算出される値が下限となり得る。本発明に係る航空機用構造体においては、航空機用構造体を単独で使用する場合においても、他の部材とあわせて使用する場合においても、航空機用構造体自身の比重は、使用する強化繊維や樹脂により異なるが、航空機用構造体の力学特性を保持するという観点から、0.03g/cm以上が望ましい範囲である。 The specific gravity ρ of the aircraft structure 1 is preferably 0.9 g / cm 3 or less. When the specific gravity ρ of the aircraft structure 1 is larger than 0.9 g / cm 3 , it means that the mass of the aircraft structure 1 increases, and as a result, the mass of the product increases. It is not desirable because it becomes. There is no limit to the lower limit of the specific gravity, but in general, in a structure composed of reinforcing fibers and resin, the lower limit can be a value calculated from the volume ratios of the reinforcing fibers, the resin, and the voids, which are the constituents thereof. .. In the aircraft structure according to the present invention, whether the aircraft structure is used alone or in combination with other members, the specific gravity of the aircraft structure itself is determined by the reinforcing fibers used or the like. Although it depends on the resin, 0.03 g / cm 3 or more is a desirable range from the viewpoint of maintaining the mechanical properties of the aircraft structure.

本発明に係る航空機用構造体では、任意の厚みで航空機用部材を作製できるが、その軽量性と曲げ剛性の両立及び燃焼性の向上の観点から、以下の構造を採用することができる。具体的には、航空機用構造体1の表面から厚み方向の中点位置までの30%以内の部分における空隙率が0体積%以上、10体積%未満の範囲内にあり、残りの部分の空隙率が10体積%以上、99体積%以下の範囲内にあることが望ましい。かかる空隙率は小さいほど力学特性に優れ、また、大きいほど軽量性に優れる。航空機用構造体1に言い換えれば、航空機用構造体1が同一構成の材料からなる場合、航空機用構造体1の表面から厚み方向の中点位置までの30%以内の部分における空隙率が0体積%以上、10体積%未満であることにより、航空機用構造体1の力学特性を担保し、残りの部分の空隙率が10体積%以上、99体積%以下の範囲内にあることにより軽量特性を満足させることができるため望ましい。残りの部分の空隙率の上限値は97体積%であることが望ましい。 In the aircraft structure according to the present invention, an aircraft member can be manufactured with an arbitrary thickness, but the following structure can be adopted from the viewpoint of achieving both light weight and flexural rigidity and improving flammability. Specifically, the porosity in the portion within 30% from the surface of the aircraft structure 1 to the midpoint position in the thickness direction is within the range of 0% by volume or more and less than 10% by volume, and the voids in the remaining portion. It is desirable that the ratio is within the range of 10% by volume or more and 99% by volume or less. The smaller the porosity, the better the mechanical properties, and the larger the porosity, the better the lightness. In other words, when the aircraft structure 1 is made of the same material, the porosity in the portion within 30% from the surface of the aircraft structure 1 to the midpoint position in the thickness direction is 0 volume. % Or more and less than 10% by volume ensures the mechanical properties of the aircraft structure 1, and the porosity of the remaining portion is within the range of 10% by volume or more and 99% by volume or less to ensure lightweight characteristics. It is desirable because it can be satisfied. The upper limit of the porosity of the remaining portion is preferably 97% by volume.

本発明において航空機用構造体1の厚みは、厚みを求めたい表面上の1点とその裏側の表面とを結ぶ最短の距離から求めることができる。厚み方向の中点とは航空機用構造体1の厚みの中間点を意味する。航空機用構造体の表面から厚み方向の中点位置までの30%以内の部分とは、航空機用構造体1の表面とその厚み方向の中点までの距離を100%とした際に、航空機用構造体1の一方の表面から30%の距離までを含めた部分のことを意味する。ここでの残りの部分とは、航空機用構造体1の一方の表面から厚み方向の中点位置までの30%以内の部分及び航空機用構造体1の他方の表面から厚み方向の中点位置までの30%以内の部分を除いた残りの部分を意味する。図4に示すように、航空機用構造体1の表面から厚み方向の中点位置までの30%以内の部分R1及び残りの部分R2は、航空機用構造体1の厚み方向の異なる位置に存在してもよいし、図5に示すように、面方向の異なる位置に存在してもよい。 In the present invention, the thickness of the aircraft structure 1 can be obtained from the shortest distance connecting one point on the surface for which the thickness is desired and the surface on the back side thereof. The midpoint in the thickness direction means the midpoint of the thickness of the aircraft structure 1. The portion within 30% from the surface of the aircraft structure to the midpoint position in the thickness direction is for aircraft when the distance between the surface of the aircraft structure 1 and the midpoint in the thickness direction is 100%. It means a portion including a distance of 30% from one surface of the structure 1. The remaining portion here is a portion within 30% from one surface of the aircraft structure 1 to the midpoint position in the thickness direction and from the other surface of the aircraft structure 1 to the midpoint position in the thickness direction. It means the remaining part excluding the part within 30% of. As shown in FIG. 4, the portion R1 within 30% from the surface of the aircraft structure 1 to the midpoint position in the thickness direction and the remaining portion R2 exist at different positions in the thickness direction of the aircraft structure 1. It may be present at different positions in the plane direction as shown in FIG.

本発明における強化繊維3は不織布状の形態をとることが、強化繊維3への樹脂2の含浸の容易さの観点から望ましい。さらに、強化繊維3が、不織布状の形態を有していることにより、不織布自体のハンドリング性の容易さに加え、一般的に高粘度とされる熱可塑性樹脂の場合においても含浸を容易なものとできるため望ましい。ここで、不織布状の形態とは、強化繊維3のストランド及び/又はモノフィラメントが規則性なく面状に分散した形態を指し、チョップドストランドマット、コンティニュアンスストランドマット、抄紙マット、カーディングマット、エアレイドマット等を例示できる(以下、これらをまとめて強化繊維マットと称す)。 It is desirable that the reinforcing fiber 3 in the present invention takes the form of a non-woven fabric from the viewpoint of easiness of impregnating the reinforcing fiber 3 with the resin 2. Further, since the reinforcing fiber 3 has a non-woven fabric-like form, in addition to the ease of handling of the non-woven fabric itself, impregnation is easy even in the case of a thermoplastic resin generally having a high viscosity. It is desirable because it can be done. Here, the non-woven fabric-like form refers to a form in which the strands and / or monofilaments of the reinforcing fibers 3 are dispersed in a plane without regularity, and is a chopped strand mat, a continuance strand mat, a papermaking mat, a carding mat, or an airlaid mat. Etc. (hereinafter, these are collectively referred to as a reinforcing fiber mat).

航空機用構造体1を構成する強化繊維マットの製造方法としては、例えば強化繊維3を予めストランド及び/又は略モノフィラメント状に分散して強化繊維マットを製造する方法がある。強化繊維マットの製造方法としては、強化繊維3を空気流にて分散シート化するエアレイド法や、強化繊維3を機械的に櫛削りながら形状を整えシート化するカーディング法等の乾式プロセス、強化繊維3を水中にて攪拌して抄紙するラドライト法による湿式プロセスを公知技術として挙げることができる。強化繊維3をよりモノフィラメント状に近づける手段としては、乾式プロセスにおいては、開繊バーを設ける方法やさらに開繊バーを振動させる方法、さらにカードの目をファインにする方法や、カードの回転速度を調整する方法等を例示できる。湿式プロセスにおいては、強化繊維3の攪拌条件を調整する方法、分散液の強化繊維濃度を希薄化する方法、分散液の粘度を調整する方法、分散液を移送させる際に渦流を抑制する方法等を例示できる。特に、強化繊維マットは湿式法で製造することが望ましく、投入繊維の濃度を増やしたり、分散液の流速(流量)とメッシュコンベアの速度を調整したりすることで強化繊維マットの強化繊維3の割合を容易に調整できる。例えば、分散液の流速に対してメッシュコンベアの速度を遅くすることで、得られる強化繊維マット中の繊維の配向が引き取り方向に向き難くなり、嵩高い強化繊維マットを製造可能である。強化繊維マットは、強化繊維3単体から構成されていてもよく、強化繊維3が粉末形状や繊維形状のマトリックス樹脂成分と混合されていたり、強化繊維3が有機化合物や無機化合物と混合されていたり、強化繊維3同士が樹脂成分で目留めされていてもよい。 As a method for manufacturing a reinforcing fiber mat constituting an aircraft structure 1, for example, there is a method in which reinforcing fibers 3 are dispersed in advance in a strand and / or substantially monofilament form to manufacture a reinforcing fiber mat. As a method for manufacturing the reinforcing fiber mat, a dry process such as an air-laid method in which the reinforcing fibers 3 are dispersed and sheeted by an air flow, a carding method in which the reinforcing fibers 3 are mechanically combed to form a sheet, and the like are used for reinforcement. As a known technique, a wet process by the Radrite method in which fibers 3 are stirred in water to make paper can be mentioned. As a means for bringing the reinforcing fiber 3 closer to a monofilament shape, in the dry process, a method of providing a fiber-spreading bar, a method of further vibrating the fiber-spreading bar, a method of finening the eyes of the card, and a method of rotating the card are used. An example of the method of adjustment can be given. In the wet process, a method of adjusting the stirring conditions of the reinforcing fibers 3, a method of diluting the reinforcing fiber concentration of the dispersion liquid, a method of adjusting the viscosity of the dispersion liquid, a method of suppressing vortex flow when transferring the dispersion liquid, etc. Can be exemplified. In particular, it is desirable that the reinforcing fiber mat is manufactured by a wet method, and the reinforcing fiber 3 of the reinforcing fiber mat can be manufactured by increasing the concentration of the input fiber or adjusting the flow velocity (flow rate) of the dispersion liquid and the speed of the mesh conveyor. The ratio can be easily adjusted. For example, by slowing the speed of the mesh conveyor with respect to the flow velocity of the dispersion liquid, the orientation of the fibers in the obtained reinforcing fiber mat becomes difficult to be oriented in the picking direction, and a bulky reinforcing fiber mat can be manufactured. The reinforcing fiber mat may be composed of a single reinforcing fiber 3, and the reinforcing fiber 3 may be mixed with a powder-shaped or fiber-shaped matrix resin component, or the reinforcing fiber 3 may be mixed with an organic compound or an inorganic compound. , Reinforcing fibers 3 may be sealed with a resin component.

さらに、強化繊維マットには予め樹脂2を含浸させておき、航空機用構造体前駆体としておくこともできる。本発明に係る航空機用構造体前駆体を製造する方法としては、強化繊維マットに樹脂2を溶融ないし軟化する温度以上に加熱された状態で圧力を付与し、強化繊維マットに含浸させる方法を用いることが、製造の容易さの観点から望ましい。具体的には、強化繊維マットの厚み方向の両側から樹脂2を配置した積層物を溶融含浸させる方法が望ましく例示できる。一方、樹脂を溶融ないし軟化させる方法においては、加熱以外にも樹脂成分が可溶な溶媒にて希釈することで見かけ上の粘度を低下させた後、強化繊維マットにしみこませ、その後、溶媒のみを揮発ないし蒸発により取り除く方法を例示できる。 Further, the reinforcing fiber mat may be impregnated with the resin 2 in advance to serve as a structural precursor for an aircraft. As a method for producing the structure precursor for an aircraft according to the present invention, a method is used in which a reinforcing fiber mat is impregnated with a reinforcing fiber mat by applying pressure to the reinforcing fiber mat in a state of being heated to a temperature higher than the temperature at which the resin 2 is melted or softened. It is desirable from the viewpoint of ease of manufacture. Specifically, a method of melt-impregnating the laminate in which the resin 2 is arranged from both sides in the thickness direction of the reinforcing fiber mat can be preferably exemplified. On the other hand, in the method of melting or softening the resin, in addition to heating, the resin component is diluted with a soluble solvent to reduce the apparent viscosity, and then impregnated into the reinforcing fiber mat, and then only the solvent is used. Can be exemplified by a method of removing the solvent by volatilization or evaporation.

上記各方法を実現するための設備としては、圧縮成形機やダブルベルトプレスを好適に用いることができる。バッチ式の場合は前者であり、加熱用と冷却用との2機以上を並列した間欠式プレスシステムとすることで生産性の向上が図れる。連続式の場合は後者であり、連続的な加工を容易に行うことができるので連続生産性に優れる。 As equipment for realizing each of the above methods, a compression molding machine or a double belt press can be preferably used. In the case of the batch type, it is the former, and productivity can be improved by using an intermittent press system in which two or more machines for heating and cooling are arranged in parallel. In the case of the continuous type, it is the latter, and continuous processing can be easily performed, so that continuous productivity is excellent.

本発明に係る航空機用構造体1を製造する際には、少なくとも以下の工程[1]及び[2]により製造される方法を採用することが、製造の容易さの観点から好ましい。 When manufacturing the aircraft structure 1 according to the present invention, it is preferable to adopt the method manufactured by at least the following steps [1] and [2] from the viewpoint of ease of manufacture.

工程[1]:樹脂2が溶融ないし軟化する温度以上に加熱された状態で圧力を付与し、樹脂2を強化繊維マットに含浸せしめて航空機用構造体前駆体を作製する工程。
工程[2]:航空機用構造体前駆体を加熱された状態で厚み調整をすることにより膨張させる工程。
Step [1]: A step of applying pressure in a state of being heated to a temperature higher than the temperature at which the resin 2 melts or softens, and impregnating the reinforcing fiber mat with the resin 2 to prepare a structural precursor for an aircraft.
Step [2]: A step of expanding the aircraft structure precursor by adjusting the thickness in a heated state.

工程[2]は工程[1]にて得られた航空機用構造体前駆体を加熱された状態で厚み調整をすることにより膨張させる工程である。このとき加熱される温度は航空機用構造体1を構成する樹脂2が熱可塑性樹脂である場合、溶融ないし軟化せしめるに十分な熱量を与えることが、製造される航空機用構造体1の厚み制御及び製造速度の観点から好ましく、具体的には、溶融温度に対し10℃以上高く、且つ、熱可塑性樹脂が熱分解温度以下の温度を付与することが好ましい。また、樹脂2として熱硬化性樹脂を用いる場合、架橋構造を形成して硬化する前の熱硬化性樹脂原料を溶融ないし軟化せしめるに十分な熱量を与えることが、製造される航空機用構造体1の厚み制御及び製造速度の観点から好ましい。 The step [2] is a step of expanding the aircraft structure precursor obtained in the step [1] by adjusting the thickness in a heated state. At this time, when the resin 2 constituting the aircraft structure 1 is a thermoplastic resin, the heating temperature can be determined by giving a sufficient amount of heat to melt or soften the thickness of the manufactured aircraft structure 1 and control the thickness of the manufactured aircraft structure 1. It is preferable from the viewpoint of the production speed, and specifically, it is preferable that the temperature is 10 ° C. or higher with respect to the melting temperature and the temperature is not higher than the thermal decomposition temperature of the thermoplastic resin. Further, when a thermosetting resin is used as the resin 2, it is possible to provide a sufficient amount of heat to melt or soften the thermosetting resin raw material before forming a crosslinked structure and curing the structure 1 for an aircraft. It is preferable from the viewpoint of thickness control and manufacturing speed.

厚み制御を行う方法としては、加熱される航空機用構造体前駆体を目的の厚みに制御できれば方法によらないが、金属板等を用いて厚みを拘束する方法、航空機用構造体前駆体に付与する圧力により厚み制御する方法等が製造の簡便さの観点から好ましい方法として例示される。上記方法を実現するための設備としては、圧縮成形機やダブルベルトプレスを好適に用いることができる。バッチ式の場合は前者であり、加熱用と冷却用の2機以上を並列した間欠式プレスシステムとすることで生産性の向上が図れる。連続式の場合は後者であり、連続的な加工を容易に行うことができるため連続生産性に優れる。 The thickness control method does not depend on the method as long as the heated aircraft structure precursor can be controlled to the desired thickness, but a method of constraining the thickness using a metal plate or the like, or applying the thickness to the aircraft structure precursor. A method of controlling the thickness according to the pressure applied is exemplified as a preferable method from the viewpoint of ease of production. As the equipment for realizing the above method, a compression molding machine or a double belt press can be preferably used. In the case of the batch type, it is the former, and productivity can be improved by using an intermittent press system in which two or more machines for heating and cooling are arranged in parallel. In the case of the continuous type, it is the latter, and continuous processing can be easily performed, so that continuous productivity is excellent.

強化繊維マットが不織布の形態をとらない例としては、強化繊維3が一方向に配列されてなるシート基材、織物基材、及びノンクリンプ基材等がある。これらの形態は、強化繊維3が規則的に密に配置されるため、強化繊維マット中の空隙部が少なく、熱可塑性樹脂が十分なアンカリング構造を形成しないため、それをコア形成層にすると接合能力が低下する。また、樹脂2が熱可塑性樹脂の場合、含浸が極めて困難となり、未含浸部を形成したり、含浸手段や樹脂種の選択肢を大きく制限したりする。 Examples of the reinforcing fiber mat that does not take the form of a non-woven fabric include a sheet base material, a woven base material, and a non-crimp base material in which the reinforcing fibers 3 are arranged in one direction. In these forms, since the reinforcing fibers 3 are regularly and densely arranged, there are few voids in the reinforcing fiber mat, and the thermoplastic resin does not form a sufficient anchoring structure. Joining ability is reduced. Further, when the resin 2 is a thermoplastic resin, impregnation becomes extremely difficult, an unimpregnated portion is formed, and the choice of impregnation means and resin type is greatly restricted.

本発明においては、本発明の特徴を損なわない範囲において、航空機用構造体1又は航空機用構造体前駆体をコア層に用い、且つ、連続した強化繊維3に樹脂を含浸せしめたシート状中間基材をスキン層に用いたサンドイッチ構造体とすることもできる。ここで、連続した強化繊維3とは、少なくとも一方向に100mm以上の長さで連続したものであり、その多数本が一方向に配列した集合体、いわゆる強化繊維束は、サンドイッチ構造体の全長にわたり連続している。連続した強化繊維3からなるシート状中間基材の形態としては、多数本の連続した強化繊維3からなる強化繊維束から構成されたクロス、多数本の連続した強化繊維3が一方向に配列された強化繊維束(一方向性繊維束)、この一方向性繊維束から構成された一方向性クロス等である。強化繊維3は、同一の形態の複数本の繊維束から構成されていても、又は、異なる形態の複数本の繊維束から構成されていてもよい。一つの強化繊維束を構成する強化繊維数は、通常、300〜48,000本であるが、プリプレグの製造やクロスの製造を考慮すると、望ましくは300〜24,000本であり、より望ましくは1,000〜12,000本である。 In the present invention, a sheet-like intermediate group in which the aircraft structure 1 or the aircraft structure precursor is used for the core layer and the continuous reinforcing fibers 3 are impregnated with the resin as long as the characteristics of the present invention are not impaired. It is also possible to make a sandwich structure in which the material is used for the skin layer. Here, the continuous reinforcing fibers 3 are continuous in at least one direction with a length of 100 mm or more, and an aggregate in which a large number of the continuous reinforcing fibers 3 are arranged in one direction, a so-called reinforcing fiber bundle, is the total length of the sandwich structure. It is continuous over. As a form of the sheet-like intermediate base material composed of continuous reinforcing fibers 3, a cloth composed of a reinforcing fiber bundle composed of a large number of continuous reinforcing fibers 3 and a large number of continuous reinforcing fibers 3 are arranged in one direction. Reinforcing fiber bundles (unidirectional fiber bundles), unidirectional cloths composed of these unidirectional fiber bundles, and the like. The reinforcing fiber 3 may be composed of a plurality of fiber bundles having the same form, or may be composed of a plurality of fiber bundles having different forms. The number of reinforcing fibers constituting one reinforcing fiber bundle is usually 300 to 48,000, but it is preferably 300 to 24,000, more preferably, considering the production of prepreg and the production of cloth. The number is 1,000 to 12,000.

曲げ弾性率をコントロールするために、強化繊維3の方向を変えて積層する形態が望ましく用いられる。特に、サンドイッチ構造体の弾性率や強度を効率的に高める上で、繊維束を一方向に引きそろえた連続した強化繊維(UDと称する)を使用することが望ましい。 In order to control the flexural modulus, a form in which the reinforcing fibers 3 are laminated by changing the direction is preferably used. In particular, in order to efficiently increase the elastic modulus and strength of the sandwich structure, it is desirable to use continuous reinforcing fibers (referred to as UD) in which the fiber bundles are aligned in one direction.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

(1)航空機用構造体における強化繊維の体積含有率Vf
航空機用構造体の質量Wsを測定した後、航空機用構造体を粉砕し、JIS K0061法(2001)に従って体積Vsを測定し、次式より算出した。
(1) Volume content of reinforcing fibers in aircraft structures Vf
After measuring the mass Ws of the aircraft structure, the aircraft structure was crushed, the volume Vs was measured according to the JIS K0061 method (2001), and the volume Vs was calculated from the following equation.

Vf(体積%)=100/(Vs/ρf+(100−Vs)/ρf)
ρf:強化繊維の密度[g/cm
ρr:樹脂の密度[g/cm
Vf (volume%) = 100 / (Vs / ρf + (100-Vs) / ρf)
ρf: Density of reinforcing fibers [g / cm 3 ]
ρr: Resin density [g / cm 3 ]

(2)航空機用構造体の曲げ試験
航空機用構造体から試験片を切り出し、ISO178法(1993)に従い曲げ弾性率を測定した。試験片は、任意の方向を0°方向とした場合に+45°、−45°、90°方向の4方向について切り出した試験片を作製し、それぞれの方向について測定数n=5とし、算術平均値を曲げ弾性率Ecとした。測定装置としては“インストロン(登録商標)”5565型万能材料試験機(インストロン・ジャパン(株)製)を使用した。得られた結果より次式により、航空機用構造体の比曲げ弾性率を算出した。
(2) Bending test of aircraft structure A test piece was cut out from the aircraft structure, and the flexural modulus was measured according to the ISO178 method (1993). As the test piece, when the arbitrary direction is the 0 ° direction, a test piece cut out in four directions of + 45 °, -45 °, and 90 ° is prepared, and the number of measurements n = 5 in each direction, and the arithmetic mean. The value was defined as the flexural modulus Ec. As a measuring device, an "Instron (registered trademark)" 5565 type universal material testing machine (manufactured by Instron Japan Co., Ltd.) was used. From the obtained results, the specific flexural modulus of the aircraft structure was calculated by the following formula.

比曲げ弾性率=Ec1/3/ρ Specific flexural modulus = Ec 1/3 / ρ

(3)航空機用構造体における強化繊維の配向角度θf
航空機用構造体から幅25mmの小片を切り出し、エポキシ樹脂に包埋した上で、シート厚み方向の垂直断面が観察面となるように研磨して試料を作製した。試料をレーザー顕微鏡(キーエンス(株)製、VK−9510)で400倍に拡大し、繊維断面形状の観察を行った。観察画像を汎用画像解析ソフトウェア上に展開し、ソフトウェアに組み込まれたプログラムを利用して観察画像中に見える個々の繊維断面を抽出し、繊維断面に内接する楕円を設け、繊維断面の形状を近似した(以降、繊維楕円と呼ぶ)。さらに、繊維楕円の長軸長さα/短軸長さβで表されるアスペクト比が20以上の繊維楕円に対し、X軸方向と繊維楕円の長軸方向とのなす角を求めた。構造体の異なる部位から抽出した観察試料について上記操作を繰り返すことにより、計600本の強化繊維について配向角度を測定し、その算術平均値を強化繊維の配向角度θfとして求めた。
(3) Orientation angle θf of reinforcing fibers in aircraft structures
A small piece having a width of 25 mm was cut out from the aircraft structure, embedded in epoxy resin, and polished so that the vertical cross section in the sheet thickness direction became the observation surface to prepare a sample. The sample was magnified 400 times with a laser microscope (VK-9510 manufactured by KEYENCE CORPORATION), and the cross-sectional shape of the fiber was observed. The observation image is developed on general-purpose image analysis software, the individual fiber cross sections visible in the observation image are extracted using the program built into the software, an ellipse inscribed in the fiber cross section is provided, and the shape of the fiber cross section is approximated. (Hereafter referred to as fiber ellipse). Further, the angle formed by the X-axis direction and the major axis direction of the fiber ellipse was determined for the fiber ellipse having an aspect ratio of 20 or more represented by the major axis length α / minor axis length β of the fiber ellipse. By repeating the above operation for the observation samples extracted from different parts of the structure, the orientation angles of a total of 600 reinforcing fibers were measured, and the arithmetic mean value was obtained as the orientation angle θf of the reinforcing fibers.

(4)航空機用構造体の比重ρ
航空機用構造体から試験片を切り出し、JIS K7222(2005)を参考にして航空機用構造体の見かけ比重を測定した。試験片の寸法は縦100mm、横100mmとした。試験片の縦、横、厚みをマイクロメーターで測定し、得られた値より試験片の体積Vを算出した。また、切り出した試験片の質量Mを電子天秤で測定した。得られた質量M及び体積Vを次式に代入することによってより航空機用構造体の比重ρを算出した。
(4) Specific gravity of aircraft structure ρ
A test piece was cut out from the aircraft structure, and the apparent density of the aircraft structure was measured with reference to JIS K7222 (2005). The dimensions of the test piece were 100 mm in length and 100 mm in width. The length, width, and thickness of the test piece were measured with a micrometer, and the volume V of the test piece was calculated from the obtained values. Moreover, the mass M of the cut-out test piece was measured with an electronic balance. By substituting the obtained mass M and volume V into the following equation, the specific gravity ρ of the aircraft structure was calculated.

ρ[g/cm]=10×M[g]/V[mmρ [g / cm 3 ] = 10 3 x M [g] / V [mm 3 ]

(5)航空機用構造体の空隙の体積含有率
航空機用構造体から縦10mm、横10mmに試験片を切り出し、断面を走査型電子顕微鏡(SEM)((株)日立ハイテクノロジーズ製 S−4800型)により観察し、航空機用構造体の表面から、等間隔に10箇所を1000倍の倍率で撮影した。それぞれの画像について、画像内の空隙の面積Aを求めた。さらに、空隙の面積Aを画像全体の面積で除算することにより空隙率を算出した。航空機用構造体の空隙の体積含有率は、5枚の試験片でそれぞれ10箇所ずつ撮影した合計50箇所の空隙率から算術平均により求めた。
(5) Volume content of voids in the aircraft structure A test piece is cut out from the aircraft structure to a length of 10 mm and a width of 10 mm, and the cross section is scanned electron microscope (SEM) (S-4800 type manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). ), And 10 places were photographed at equal intervals from the surface of the aircraft structure at a magnification of 1000 times. For each image to determine the area A a void in the image. Moreover, to calculate the porosity by dividing the area A a void in the area of the entire image. The volume content of the voids in the aircraft structure was determined by arithmetic mean from the porosities of a total of 50 locations taken at 10 locations each with 5 test pieces.

(6)航空機用構造体中の強化繊維を被覆した樹脂の厚み
航空機用構造体を縦10mm、横10mmに試験片を切り出し、断面を走査型電子顕微鏡(SEM)((株)日立ハイテクノロジーズ製 S−4800型)により観察し、任意の10箇所を3000倍の倍率で撮影した。得られた画像の強化繊維の断面がカットされた任意の50ヶ所から、強化繊維に被覆している樹脂の被覆厚さを測定した。強化繊維を被覆した樹脂の厚みとしては、かかる50ヶ所の測定結果の算術平均値を用いた。
(6) Thickness of resin coated with reinforcing fibers in aircraft structure A test piece is cut out from the aircraft structure to a length of 10 mm and a width of 10 mm, and the cross section is scanned by a scanning electron microscope (SEM) (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). It was observed with an S-4800 type), and arbitrary 10 points were photographed at a magnification of 3000 times. The coating thickness of the resin coated on the reinforcing fibers was measured from any 50 places where the cross section of the reinforcing fibers in the obtained image was cut. As the thickness of the resin coated with the reinforcing fibers, the arithmetic mean value of the measurement results at these 50 locations was used.

(7)航空機用構造体の燃焼性評価
航空機用構造体から試験片を切り出し、FAR25.853Appendix Fに従い、燃焼時間を測定した。試験片を長辺が垂直な状態で固定し、試験片の底辺中央部に真下からバーナーを用いて火を当てた。バーナーから試験片の距離は19mmとし、試験片を60秒炙った後に試験片から炎が発する時間を燃焼時間として測定し、燃焼性を求めた。燃焼時間の優劣については、Advisory Circular(AC)25.853−1a(1)iに準拠した。測定数はn=3とし、燃焼時間の算術平均値を用いた。
(7) Evaluation of Combustibility of Aircraft Structure A test piece was cut out from the aircraft structure, and the combustion time was measured according to FAR25.853 Appendix F. The test piece was fixed with its long side vertical, and the center of the bottom of the test piece was lit from directly below using a burner. The distance from the burner to the test piece was 19 mm, and the time during which the test piece was roasted for 60 seconds and then the flame was emitted from the test piece was measured as the burning time to determine the flammability. The superiority or inferiority of the burning time was based on Advisory Circular (AC) 25.853-1a (1) i. The number of measurements was n = 3, and the arithmetic mean value of the burning time was used.

[炭素繊維1]
ポリアクリロニトリルを主成分とする共重合体から紡糸、焼成処理、及び表面酸化処理を行い、総単糸数12,000本の連続炭素繊維を得た。この連続炭素繊維の特性は次に示す通りであった。
[Carbon fiber 1]
A copolymer containing polyacrylonitrile as a main component was spun, fired, and surface-oxidized to obtain continuous carbon fibers having a total number of single yarns of 12,000. The characteristics of this continuous carbon fiber were as shown below.

単繊維径:7μm
比重:1.8
引張強度:4600MPa
引張弾性率:220GPa
Single fiber diameter: 7 μm
Relative density: 1.8
Tensile strength: 4600 MPa
Tensile modulus: 220 GPa

[PEI樹脂]
非晶性熱可塑性ポリエーテルイミド樹脂(SABICイノベーティブプラスチックス(株)製“ULTEM”(登録商標)1010R)からなる目付63g/mの樹脂フィルムを用いた。得られた樹脂シートの特性を表1に示す。
[PEI resin]
A resin film having a grain size of 63 g / m 2 made of an amorphous thermoplastic polyetherimide resin (“ULTEM” (registered trademark) 1010R manufactured by SABIC Innovative Plastics Co., Ltd.) was used. The characteristics of the obtained resin sheet are shown in Table 1.

[フェノール樹脂]
液状ノボラック型フェノール樹脂(DIC(株)製“PHENOLITE”(登録商標)5592)を用いた。
[Phenol resin]
A liquid novolak type phenol resin (“PHENOLITE” (registered trademark) 5592 manufactured by DIC Corporation) was used.

[PP樹脂]
未変性ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー(株)製“プライムポリプロ”(登録商標)J105G)80質量%と、酸変性ポリプロピレン樹脂(三井化学(株)製“アドマー”QB510)20質量%とからなる目付100g/mのシートを作製した。得られた樹脂シートの特性を表1に示す。
[PP resin]
100g of unmodified polypropylene resin ("Prime Polypro" (registered trademark) J105G manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.) and 20% by mass of acid-modified polypropylene resin ("Admer" QB510 manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) A sheet of / m 2 was prepared. The characteristics of the obtained resin sheet are shown in Table 1.

[PA樹脂]
ナイロン6樹脂(東レ(株)製“アミラン”(登録商標)CM1021T)からなる目付124g/mの樹脂フィルムを作製した。得られた樹脂シートの特性を表1に示す。
[PA resin]
A resin film having a basis weight of 124 g / m 2 made of nylon 6 resin (“Amilan” (registered trademark) CM1021T manufactured by Toray Industries, Inc.) was produced. The characteristics of the obtained resin sheet are shown in Table 1.

[PPS樹脂]
ポリフェニレンサルファイド樹脂(東レ(株)製“トレリナ”(登録商標)M2888)からなる目付147g/mの樹脂不織布を作製した。得られた樹脂シートの特性を表1に示す。
[PPS resin]
A resin non-woven fabric having a basis weight of 147 g / m 2 made of polyphenylene sulfide resin (“Trelina” (registered trademark) M2888 manufactured by Toray Industries, Inc.) was produced. The characteristics of the obtained resin sheet are shown in Table 1.

[強化繊維マット1]
炭素繊維1をカートリッジカッターで6mmにカットし、チョップド炭素繊維を得た。水と界面活性剤(ナカライテクス(株)製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(商品名))とからなる濃度0.1質量%の分散液を作製し、この分散液とチョップド炭素繊維とを用いて図6に示す強化繊維マットの製造装置を用いて、強化繊維マットを製造した。図6に示す製造装置は、分散槽としての容器下部に開口コックを有する直径1000mmの円筒形状の容器、分散槽と抄紙槽とを接続する直線状の輸送部(傾斜角30°)を備えている。分散槽の上面の開口部には撹拌機が付属し、開口部からチョップド炭素繊維及び分散液(分散媒体)を投入可能である。抄紙槽が、底部に幅500mmの抄紙面を有するメッシュコンベアを備える槽である点、及び炭素繊維基材(抄紙基材)を運搬可能なコンベアをメッシュコンベアに接続している。抄紙は分散液中の炭素繊維濃度を0.05質量%として行った。抄紙した炭素繊維基材は200℃の乾燥炉で30分間乾燥し、強化繊維マット1を得た。得られた目付は50g/mであった。得られた強化繊維マット1の特性を表2に示す。
[Reinforced fiber mat 1]
Carbon fiber 1 was cut to 6 mm with a cartridge cutter to obtain chopped carbon fiber. A dispersion liquid having a concentration of 0.1% by mass consisting of water and a surfactant (polyoxyethylene lauryl ether (trade name) manufactured by Nakaraitex Co., Ltd.) was prepared, and this dispersion liquid and chopped carbon fiber were used. A reinforcing fiber mat was manufactured using the reinforcing fiber mat manufacturing apparatus shown in FIG. The manufacturing apparatus shown in FIG. 6 is provided with a cylindrical container having a diameter of 1000 mm having an opening cock at the bottom of the container as a dispersion tank, and a linear transport portion (inclination angle of 30 °) connecting the dispersion tank and the paper making tank. There is. A stirrer is attached to the opening on the upper surface of the dispersion tank, and chopped carbon fibers and a dispersion liquid (dispersion medium) can be charged through the opening. The papermaking tank is a tank provided with a mesh conveyor having a papermaking surface having a width of 500 mm at the bottom, and a conveyor capable of transporting a carbon fiber base material (papermaking base material) is connected to the mesh conveyor. Papermaking was carried out with the carbon fiber concentration in the dispersion liquid being 0.05% by mass. The paper-made carbon fiber base material was dried in a drying oven at 200 ° C. for 30 minutes to obtain a reinforcing fiber mat 1. The basis weight obtained was 50 g / m 2 . The characteristics of the obtained reinforcing fiber mat 1 are shown in Table 2.

[強化繊維マット2]
炭素繊維1をカートリッジカッターで0.5mmにカットし、チョップド炭素繊維を得た以外は、強化繊維マット1と同様にして強化繊維マット2を得た。得られた強化繊維マット2の特性を表2に示す。
[Reinforced fiber mat 2]
A reinforcing fiber mat 2 was obtained in the same manner as the reinforcing fiber mat 1 except that the carbon fiber 1 was cut to 0.5 mm with a cartridge cutter to obtain chopped carbon fibers. The characteristics of the obtained reinforcing fiber mat 2 are shown in Table 2.

Figure 0006880706
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(実施例1)
強化繊維マットとして強化繊維マット1、樹脂シートとしてPEI樹脂を、[樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート]の順番に配置した積層物を作製した。次いで、以下の工程(I)〜(V)を経ることにより航空機用構造体を得た。得られた航空機用構造体では、断面観察から強化繊維を柱状の支持体とした空隙が確認された。得られた航空機用構造体の特性を表3に示す。
(Example 1)
Reinforced fiber mat 1 as a reinforcing fiber mat, PEI resin as a resin sheet, [resin sheet / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / A laminate in which the resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / resin sheet] was arranged in this order was produced. Next, an aircraft structure was obtained through the following steps (I) to (V). In the obtained aircraft structure, gaps with reinforcing fibers as columnar supports were confirmed by cross-sectional observation. The characteristics of the obtained aircraft structure are shown in Table 3.

(I)積層物を280℃に予熱したプレス成形用金型キャビティ内に配置して金型を閉じる。
(II)次いで、120秒間保持した後、5MPaの圧力を付与してさらに60秒間保持する。
(III)工程(II)の後、金型キャビティを開放し、その末端に金属スペーサーを挿入し、航空機用構造体を得る際の厚みが1.2mmとなるように調整する。
(IV)その後、再度、金型キャビティを締結し、圧力を保持した状態でキャビティ温度を50℃まで冷却する。
(V)金型を開いて航空機用構造体を取り出す。
(I) The laminate is placed in a press molding die cavity preheated to 280 ° C. and the die is closed.
(II) Next, after holding for 120 seconds, a pressure of 5 MPa is applied to hold for another 60 seconds.
(III) After the step (II), the mold cavity is opened, a metal spacer is inserted at the end thereof, and the thickness at the time of obtaining the aircraft structure is adjusted to 1.2 mm.
(IV) After that, the mold cavity is fastened again, and the cavity temperature is cooled to 50 ° C. while maintaining the pressure.
(V) Open the mold and take out the aircraft structure.

(実施例2)
強化繊維マットとして強化繊維マット1、樹脂シートとしてPEI樹脂を、[樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート]の順番に配置した積層物を作製した以外は、実施例1と同様にして航空機用構造体を得た。得られた航空機用構造体の特性を表3に示す。
(Example 2)
Reinforced fiber mat 1 as a reinforcing fiber mat, PEI resin as a resin sheet, [Resin sheet / Reinforced fiber mat / Resin sheet / Resin sheet / Reinforced fiber mat / Resin sheet / Reinforced fiber mat / Resin sheet / Resin sheet / Reinforced fiber mat A structure for an aircraft was obtained in the same manner as in Example 1 except that the laminates arranged in the order of [/ resin sheet] were produced. The characteristics of the obtained aircraft structure are shown in Table 3.

(実施例3)
フェノール樹脂をアセトン中にフェノール樹脂の質量が20%となるまで投入し樹脂混合液を調製した。樹脂混合液を強化繊維マット1に樹脂混合液が総合重量の95%となるまで塗付し、50℃で8時間加熱し、アセトンを蒸発させ、航空機用構造体を得た。得られた航空機用構造体の特性を表3に示す。
(Example 3)
The phenol resin was added to acetone until the mass of the phenol resin became 20% to prepare a resin mixture. The resin mixture was applied to the reinforcing fiber mat 1 until the resin mixture reached 95% of the total weight, and the mixture was heated at 50 ° C. for 8 hours to evaporate acetone to obtain an aircraft structure. The characteristics of the obtained aircraft structure are shown in Table 3.

(実施例4)
強化繊維マットとして強化繊維マット1、樹脂シートとしてPEI樹脂を、[樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート]の順番に配置した積層物を作製した以外は、実施例1と同様にして航空機用構造体を得た。得られた航空機用構造体の特性を表3に示す。
(Example 4)
A laminate was prepared in which the reinforcing fiber mat 1 was arranged as the reinforcing fiber mat and the PEI resin was arranged as the resin sheet in the order of [resin sheet / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / resin sheet]. A structure for an aircraft was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above. The characteristics of the obtained aircraft structure are shown in Table 3.

(実施例5)
強化繊維マットとして強化繊維マット1、樹脂シートとしてPEI樹脂を、[樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート]の順番に配置した積層物を作製した以外は、実施例1と同様にして航空機用構造体を得た。得られた航空機用構造体の特性を表3に示す。
(Example 5)
Reinforced fiber mat 1 as a reinforcing fiber mat, PEI resin as a resin sheet, [resin sheet / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / Reinforcing fiber mat / resin sheet / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / resin sheet] Obtained an aircraft structure. The characteristics of the obtained aircraft structure are shown in Table 3.

(実施例6)
強化繊維マットとして強化繊維マット1、樹脂シートとしてPA樹脂を、[樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/強化繊維マット]の順番に配置した積層物を作製した以外は、実施例1と同様にして航空機用構造体を得た。得られた航空機用構造体の特性を表3に示す。
(Example 6)
Reinforcing fiber mat 1 was arranged as a reinforcing fiber mat, and PA resin was arranged as a resin sheet in the order of [resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / reinforcing fiber mat]. An aircraft structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that a laminate was produced. The characteristics of the obtained aircraft structure are shown in Table 3.

(実施例7)
強化繊維マットとして強化繊維マット1、樹脂シートとしてPPS樹脂を、[樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/強化繊維マット]の順番に配置した積層物を作製した以外は、実施例1と同様にして航空機用構造体を得た。得られた航空機用構造体の特性を表3に示す。
(Example 7)
Except for producing a laminate in which reinforcing fiber mat 1 is arranged as a reinforcing fiber mat and PPS resin is arranged as a resin sheet in the order of [resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / reinforcing fiber mat]. , An aircraft structure was obtained in the same manner as in Example 1. The characteristics of the obtained aircraft structure are shown in Table 3.

(比較例1)
強化繊維マットとして強化繊維マット1、樹脂シートとしてPEI樹脂を、[樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート]の順番に配置した積層物を作製した以外は、実施例1と同様にして航空機用構造体を得た。得られた航空機用構造体の特性を表4に示す。
(Comparative Example 1)
Reinforced fiber mat 1 as a reinforcing fiber mat, PEI resin as a resin sheet, [resin sheet / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / Resin sheet / Reinforced fiber mat / Resin sheet / Resin sheet / Resin sheet / Reinforced fiber mat / Resin sheet / Resin sheet / Reinforced fiber mat / Resin sheet / Resin sheet / Reinforced fiber mat / Resin sheet / Resin sheet / Reinforced fiber mat / A structure for an aircraft was obtained in the same manner as in Example 1 except that a laminate in which [resin sheet / resin sheet] was arranged was produced. The characteristics of the obtained aircraft structure are shown in Table 4.

(比較例2)
強化繊維マットとして強化繊維マット1、樹脂シートとしてPEI樹脂を、[強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット/強化繊維マット]の順番に配置した積層物を作製した以外は、実施例1と同様にして航空機用構造体を得た。得られた航空機用構造体の特性を表4に示す。
(Comparative Example 2)
Reinforced fiber mat 1 as a reinforcing fiber mat, PEI resin as a resin sheet, [Reinforced fiber mat / Reinforced fiber mat / Reinforced fiber mat / Reinforced fiber mat / Reinforced fiber mat / Reinforced fiber mat / Reinforced fiber mat / Reinforced fiber mat / Reinforced Fiber mat / Reinforced fiber mat / Reinforced fiber mat / Reinforced fiber mat / Resin sheet / Reinforced fiber mat / Resin sheet / Reinforced fiber mat / Reinforced fiber mat / Reinforced fiber mat / Reinforced fiber mat / Reinforced fiber mat / Reinforced fiber mat / Reinforced An aircraft structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that a laminate in which fiber mat / reinforcing fiber mat / reinforcing fiber mat / reinforcing fiber mat / reinforcing fiber mat / reinforcing fiber mat] was arranged in this order was produced. .. The characteristics of the obtained aircraft structure are shown in Table 4.

(比較例3)
強化繊維マットとして強化繊維マット1、樹脂シートとしてPEI樹脂を、[樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート]の順番に配置した積層物を作製した以外は、実施例1と同様にして航空機用構造体を得た。得られた航空機用構造体の特性を表4に示す。
(Comparative Example 3)
Example 1 and Example 1 except that a laminate was prepared in which the reinforcing fiber mat 1 was arranged as the reinforcing fiber mat and the PEI resin was arranged as the resin sheet in the order of [resin sheet / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / resin sheet]. In the same way, an aircraft structure was obtained. The characteristics of the obtained aircraft structure are shown in Table 4.

(比較例4)
強化繊維マットとして強化繊維マット2、樹脂シートとしてPEI樹脂を、[樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート]の順番に配置した積層物を作製した。次いで、実施例1における工程(I)〜(V)を経ることにより構造体を得た以外は、実施例1と同様にして航空機用構造体を得た。得られた航空機用構造体の特性を表4に示す。
(Comparative Example 4)
Reinforcing fiber mat 2 as a reinforcing fiber mat, PEI resin as a resin sheet, [resin sheet / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / resin sheet] in this order. The arranged laminate was prepared. Next, an aircraft structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that the structure was obtained through the steps (I) to (V) in Example 1. The characteristics of the obtained aircraft structure are shown in Table 4.

(比較例5)
強化繊維マットとして強化繊維マット1、樹脂シートとしてPP樹脂を、[樹脂シート/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/強化繊維マット/樹脂シート/樹脂シート]の順番に配置した積層物を作製した以外は、実施例1と同様にして航空機用構造体を得た。得られた航空機用構造体の特性を表4に示す。
(Comparative Example 5)
A laminate was prepared in which the reinforcing fiber mat 1 was arranged as the reinforcing fiber mat and the PP resin was arranged as the resin sheet in the order of [resin sheet / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / reinforcing fiber mat / resin sheet / resin sheet]. A structure for an aircraft was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above. The characteristics of the obtained aircraft structure are shown in Table 4.

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〔検討〕
本実施例が、航空機用構造体の厚みStが条件式:St≧Lf・(1−cos(θf))を満足することにより、比曲げ弾性率と曲げ弾性率の絶対値とのバランスに優れることが明確である。また、燃焼性を示す燃焼時間において、極めて優れた特性を示すことも明確である。これは、樹脂の燃焼性に由来していることのみならず、強化繊維の周囲を樹脂が被覆することにより、とりわけ性能の向上がなされていると予測された。さらに、樹脂種を変更した実施例3についても同様のことが言える。一方、比較例1においては、強化繊維マットと樹脂を実施例1と同様にしたが、空隙が無いことにより、比曲げ弾性率を満足できなかった。比較例2においては、樹脂種及び空隙の体積割合を調整したが、強化繊維マットと樹脂の体積割合とのバランスが悪く、曲げ弾性率が低いものとなったばかりか、燃焼性を満足することができなかった。これは、強化繊維の周囲への樹脂による被覆が形成されなかったためと推察する。比較例3においては、所望の形状を得ることが困難であった。これは、強化繊維マットの体積含有率が低いためであると推察された。比較例4においては、強化繊維マットに使用する強化繊維の長さが短いものを使用した。これにより、比曲げ弾性率を満足することができなかった。これは、条件式:St≧Lf・(1−cos(θf))を満足することができなかったことにより、航空機用構造体中の強化繊維の粗密に偏りが出てしまったためと推察される。比較例5においては、樹脂種をより比重の低い樹脂に変更したが、PP樹脂由来の燃焼性の低さにより、燃焼特性を満足することができなかった。
〔Consideration〕
In this embodiment, the thickness St of the aircraft structure satisfies the conditional expression: St ≧ Lf 2 · (1-cos (θf)), thereby achieving a balance between the specific flexural modulus and the absolute value of the flexural modulus. It is clear that it is excellent. It is also clear that it exhibits extremely excellent characteristics in the burning time showing flammability. It was predicted that this is not only due to the flammability of the resin, but also that the performance is particularly improved by coating the reinforcing fibers with the resin. Further, the same can be said for Example 3 in which the resin type is changed. On the other hand, in Comparative Example 1, the reinforcing fiber mat and the resin were the same as in Example 1, but the specific flexural modulus could not be satisfied due to the absence of voids. In Comparative Example 2, the volume ratio of the resin type and the voids was adjusted, but the balance between the volume ratio of the reinforcing fiber mat and the resin was poor, and not only the flexural modulus was low, but also the flammability was satisfied. could not. It is presumed that this is because the resin coating around the reinforcing fibers was not formed. In Comparative Example 3, it was difficult to obtain a desired shape. It was presumed that this was because the volume content of the reinforcing fiber mat was low. In Comparative Example 4, the reinforcing fibers used for the reinforcing fiber mat had a short length. As a result, the specific flexural modulus could not be satisfied. It is presumed that this is because the conditional expression: St ≧ Lf 2 · (1-cos (θf)) could not be satisfied, so that the reinforcing fibers in the aircraft structure were unevenly biased. To. In Comparative Example 5, the resin type was changed to a resin having a lower specific density, but the combustion characteristics could not be satisfied due to the low flammability derived from the PP resin.

1 航空機用構造体
2 樹脂
3 強化繊維
4 空隙
1 Aircraft structure 2 Resin 3 Reinforcing fiber 4 Void

Claims (9)

樹脂と強化繊維と空隙からなる航空機用構造体であって、
前記樹脂の体積含有率が2.5体積%以上、85体積%以下の範囲内にあり、
前記強化繊維の体積含有量が0.5体積%以上、55体積%以下の範囲内にあり、
前記空隙が10体積%以上、9体積%以下の範囲内の割合で前記航空機用構造体中に含有され、
前記強化繊維の長さをLf、前記航空機用構造体の断面方向における前記強化繊維の配向角度をθfとしたとき、前記航空機用構造体の厚みStが条件式:St≧Lf・(1−cos(θf))を満足し、
Advisory Circular(AC)25.853−1a(1)iで測定される航空機用構造体の着火元消化後の燃焼時間が30秒以下であり、
前記強化繊維が樹脂に被覆されており、前記樹脂の厚みが1μm以上、15μm以下の範囲内にあり、
前記樹脂が、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、及びフェノール樹脂の群から選択される少なくとも1種類以上の樹脂を含む
ことを特徴とする航空機用構造体。
An aircraft structure consisting of resin, reinforcing fibers, and voids.
The volume content of the resin is in the range of 2.5% by volume or more and 85% by volume or less.
The volume content of the reinforcing fiber is in the range of 0.5% by volume or more and 55% by volume or less.
The gap is 10% by volume or more, is contained in said aircraft structure at a ratio in the range of 9 7 vol% or less,
When the length of the reinforcing fiber is Lf and the orientation angle of the reinforcing fiber in the cross-sectional direction of the aircraft structure is θf, the thickness St of the aircraft structure is the conditional expression: St ≧ Lf 2 · (1-). Satisfying cos (θf))
Advisory Circular (AC) 25.853-1a (1 ) der burning time less than 30 seconds after the ignition source digestion of aircraft structure to be measured by the i is,
The reinforcing fiber is coated with a resin, and the thickness of the resin is within the range of 1 μm or more and 15 μm or less.
An aircraft structure, wherein the resin contains at least one resin selected from the group of polyetherimide resin, polyetheretherketone resin, polyimide resin, and phenol resin.
Advisory Circular(AC)25.853−1a(1)iで測定される航空機用構造体の着火元消化後の燃焼時間が15秒以下であることを特徴とする請求項1に記載の航空機用構造体。 The aircraft structure according to claim 1, wherein the combustion time after the ignition source digestion of the aircraft structure measured by Advisory Circular (AC) 25.853-1a (1) i is 15 seconds or less. body. 前記航空機用構造体の曲げ弾性率をEc、前記航空機用構造体の比重をρとしたとき、Ec1/3・ρ−1より表される前記航空機用構造体の比曲げ弾性率が3以上、20以下の範囲内にあり、且つ、前記航空機用構造体の曲げ弾性率Ecが3GPa以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の航空機用構造体。 When the flexural modulus of the aircraft structure is Ec and the specific gravity of the aircraft structure is ρ, the specific flexural modulus of the aircraft structure represented by Ec 1/3 · ρ -1 is 3 or more. , 20 or less, and the aircraft structure according to claim 1 or 2, wherein the aircraft structure has a flexural modulus Ec of 3 GPa or more. 前記航空機用構造体の比重ρが0.9g/cm以下であることを特徴とする請求項1〜3のうち、いずれか1項に記載の航空機用構造体。 The aircraft structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the specific gravity ρ of the aircraft structure is 0.9 g / cm 3 or less. 前記強化繊維が、不連続であり、略モノフィラメント状、且つ、ランダムに分散していることを特徴とする請求項1〜のうち、いずれか1項に記載の航空機用構造体。 The aircraft structure according to any one of claims 1 to 4 , wherein the reinforcing fibers are discontinuous, substantially monofilament-like, and randomly dispersed. 前記航空機用構造体中における強化繊維の配向角度θfが3°以上であることを特徴とする請求項1〜のうち、いずれか1項に記載の航空機用構造体。 The aircraft structure according to any one of claims 1 to 5 , wherein the orientation angle θf of the reinforcing fibers in the aircraft structure is 3 ° or more. 前記強化繊維の質量平均繊維長が1mm以上、15mm以下の範囲内にあることを特徴とする請求項1〜のうち、いずれか1項に記載の航空機用構造体。 The aircraft structure according to any one of claims 1 to 6 , wherein the mass average fiber length of the reinforcing fibers is within the range of 1 mm or more and 15 mm or less. 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〜のうち、いずれか1項に記載の航空機用構造体。 The aircraft structure according to any one of claims 1 to 7 , wherein the reinforcing fiber is a carbon fiber. 前記航空機用構造体がスキン層を有することを特徴とする請求項1〜のうち、いずれか1項に記載の航空機用構造体。 The aircraft structure according to any one of claims 1 to 8 , wherein the aircraft structure has a skin layer.
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