JPH0357853B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は繊維強化プラスチツク製品に関するも
のである。 炭素繊維／エポキシ樹脂等繊維強化プラスチツ
ク製品、例えば、外板／骨組補強外板構造は、
桁、外板等の各々の構成部品を別々に成形した後
ボルト等によるフアスナ結合で組立てるか、各構
成部品を加熱、減圧により予備成形した後、所定
形状に組合せオートクレーブにより一体化、同時
成形を行う等により製作されている。 しかし、上記従来の繊維強化プラスチツク製品
には次のような欠点がある。 (1) 例えば、第１図Ａに示すような波形ウエブ桁
１の成形の場合、炭素繊維強化プラスチツク製
品の繊維の粗密がフランジ部１′に集中するた
め、成形後フランジ１の厚さが凸凹となる。 従つて、例えば第１図Ｂに示すように別に成
形した外板２とボルト３等によるフアスナ結合
するとき、桁１の凸凹を排除するためフランジ
１′面をザグリ加工するか特殊形状のワツシヤ
を用いる必要があり、ザグリ加工を行つた場合
繊維切断による強度低下も考慮する必要があ
る。 (2) また、一体化、同時成形する場合に於いて
は、第２図Ａに示すようなバツキング方法によ
つて成形するため、第２図Ｂに示すように成形
品１の端末部の形状が乱れａ部に於いては、別
の成形した外板（図示省略）とフアスナ結合
（図示省略）するとき上記(1)の場合と同様の理
由でザグリ加工または特殊形状ワツシヤを必要
とし、ｂ部に於いては、通常30mm程度オーバー
サイズで成形していたものを成形後正寸加工仕
上げをする必要がある。第２図Ａ，Ｂ中、第１
図Ａ，Ｂと同一符号は第１図Ａ，Ｂと同一部を
示し、４は下面外板、５はバツキング材、６は
上型、７は緩衝板、８はコールプレートであ
る。 (3) フアスナホール加工に於いては、成形品のバ
リ、眉間はく離等の不具合発生を避けるため第
３図に示すようなバツクアツププレート９が必
要である。第３図中の１０がドリルである。 従来の繊維強化プラスチツク製品では、以上に
示すような欠点を有し、これらの欠点は、成形品
が大型化すればする程、複雑化すればする程実用
上非常に重要な課題となり、コスト増となるのみ
にとどまらず、成形品によつては実施不可能なケ
ースが十分に予想される。 本発明は、炭素繊維／エポキシ樹脂等の繊維強
化プラスチツク製品が今後更に大型化、複雑化す
る傾向に鑑み、以上のような欠点を排除すべくな
されたものである。 すなわち本発明は、繊維強化プラスチツク製品
において、該製品の少なくとも一部表層に他の部
分よりも低硬化温度の繊維強化プラスチツク層が
設けられていることを特徴とする繊維強化プラス
チツク製品に関するものである。 本発明のアイデアとして新しい点は、繊維強化
プラスチツク製品に於いて、樹脂硬化温度の異な
る二種類のプリプレグ（繊維／強化プラスチツ
ク、以下同じ）を用い、成形後フアスナホール加
工する部分や仕上寸法で成形する場合の成形品端
末部分を、各構成部品の加熱、減圧による予備成
形の段階でそれらの部分に予備成形の温度条件で
硬化するプリプレグ（以下、低温硬化プリプレグ
と称す）であつて、他のプリプレグ（以下、高温
硬化プリプレグと称す）と相溶性の優れた低温硬
化プリプレグを高温硬化プリプレグと積層して適
用することにある。このようにすれば、予備成形
時に低温硬化プリプレグは硬化するため、オート
クレーブによる最終硬化成形に於いてもその部分
は平滑面が保持でき、従つて、成形後に前記した
様な二次加工等を不要とできる利点がある。ま
た、低温硬化プリプレグの種類を用途に応じて選
択することも、本発明のアイデアとして新しい点
の一つである。 本発明は、成形後フアスナ結合を要する成形品
や成形時より仕上寸法で繊維強化プラスチツク製
品すべてに応用できる。 以上、本発明を具体例をあげて説明する。 具体例 １ 骨組補強外板構造の各構成部品のうち、桁、リ
ブを第４図Ａに示すように、成形治具１に、120
℃硬化タイプの例えばガラス繊維／低温硬化エポ
キシ樹脂からなる20〓（121℃）硬化タイプＥガ
ラス／340（三菱レイヨン社製、商品名）とよばれ
るプリプレグ（すなわち低温硬化プリプレグ）２
をレイアツプし、その上に例えば炭素繊維／高温
硬化エポキシ樹脂からなる350〓（177℃）硬化タ
イプTA／410（三菱レイヨン社製、商品名）とよ
ばれるプリプレグ（すなわち高温硬化プリプレ
グ）３をレイアツプする。次いで、第４図Ｂに示
すように、シリカクロス４、バキユームフイルム
５とバキユームシーラント６を使用し、15psiの
真空圧を加圧し温度120℃で炭素繊維プリプレグ
３を半硬化の状態に予備成形する。 この予備成形した状態では、第４図Ｃに示すよ
うに炭素繊維プリプレグ３は半硬化状態である
が、ガラス繊維プリプレグ２は硬化した状態であ
る。 次に、第５図Ａに示すように第４図に予備成形
した桁またはリブ７、別に予備成形した下面外板
８をコールプレート９上にセツトし、７のフラン
ジ７′面上に緩衝板１０、上型治具１１を組付け
て、バツキング材１２でバツキングし、オートク
レーブ中で50〜100psiの加圧と180℃の加熱で硬
化成形する。 これにより第５図Ｂに示すような成形品が得ら
れる。 なお、ここで用いるガラス繊維プリプレグ２の
積層数は、成形する部品の形状、ガラス繊維プリ
プレグ２の厚さ等によつて異なるが、通常は２〜
３枚が適当である。 次に第６図に示すように第５図で成形された
桁／リブ／下面外板構造１３と別に成形された上
面外板１４をそれぞれフアスナホール加工し、ボ
ルト等でフアスナ結合１５する。 具体例 ２ 第４図Ａにおいて、高温硬化プリプレグ３とし
て120℃硬化タイプの、例えば炭素繊維プリプレ
グを用いる場合は、低温硬化プリプレグ２として
70〜80℃で硬化するタイプの、例えばガラス繊維
のプリプレグを用い、他は具体例１と同一方法で
実施すればよい。 なお、本発明において、予備成形時に硬化させ
る低温硬化プリプレグの種類は、表１に示すよう
に用途目的に応じて選択することが好ましい。そ
して、このように選択された低温硬化プリプレグ
と積層させる高温硬化プリプレグは、該低温硬化
プリプレグよりも高い温度で硬化するタイプのも
のを選択すればよい。

【表】 以上詳述した本発明による効果をまとめると次
の通りである。 (1) フランジ下面のザグリ加工及び特殊形状スペ
ーサ適用が不要となる。 すなわち、桁、リブの予備成形の段階でフラ
ンジ下面に適用したガラス繊維プリプレグ等の
低温硬化プリプレグは硬化し、その部分の形状
は保持されるためオートクレーブによる成形時
の時点ではフランジの板厚の変形が生じない。
従つて、フアスナ結合に於けるフランジ下面の
ザグリ加工やそれぞれのフアスナホール周辺の
成形品の形状に合せた特殊形状スペーサの適用
が不要となる。 (2) フアスナホール加工用のバツクアツププレー
トが不要となる。 すなわち、フランジ下面に適用したガラス繊
維プリプレグ等の低温硬化プリプレグがフアス
ナホール加工時のバツクアツププレートにもな
るので、特別に専用のバツクアツププレートは
不要となる。 (3) 成形品端面の正寸仕上加工が不要となる。 すなわち、上記(1)と同一の理由でフランジ下
面外板の端末の形状が保持されるため、成形後
の端末加工が不要となる。従つて、成形時から
仕上り正寸寸法で成形できる。 (4) ガルバニツクコロージヨンのプロテクシヨン
が不要となる。 すなわち、積層させる二種のプリプレグの繊維
の種類を適宜組合せることによつて、製品自体に
異種金属接触によるガルバニツクコロージヨンの
プロテクシヨン効果を持たせることができ、別途
該プロテクシヨンを用いる必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂは従来の炭素繊維強化プラスチツ
ク製品の一例（波形ウエブ桁）を示す図で、第１
図Ａは斜視図、第１図Ｂは断面図、第２図Ａは第
１図Ａ，Ｂに示す成形品の一成形例を示す図、第
２図Ｂは第２図Ａの例で成形する場合の欠点を説
明するための図、第３図は第１図Ａ，Ｂに示す成
形品にフアスナホール加工を施す場合の説明図、
第４図Ａ，Ｂは本発明の仮成形工程の一実施態様
例を工程順に示す図、第４図Ｃは第４図Ａ，Ｂの
工程で得られる仮成形品を示す図、第５図Ａは本
発明の本成形工程の一実施態様例を示す図、第５
図Ｂは第５図Ａの工程で得られる本成形品を示す
図、第６図は本発明で得られる成形品同志をフア
スナ結合した状態を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 繊維強化プラスチツク製品において、該製品
   の少なくとも一部表層に他の部分よりも低硬化温
   度の繊維強化プラスチツク層が設けられているこ
   とを特徴とする繊維強化プラスチツク製品。