JPH04341837A - Ｆｒｐ積層板 - Google Patents
Ｆｒｐ積層板Info
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- JPH04341837A JPH04341837A JP14062191A JP14062191A JPH04341837A JP H04341837 A JPH04341837 A JP H04341837A JP 14062191 A JP14062191 A JP 14062191A JP 14062191 A JP14062191 A JP 14062191A JP H04341837 A JPH04341837 A JP H04341837A
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- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は航空機のジェットエンジ
ンの部品等の如き航空機構造部材等として用いるＦＲＰ
積層板に関するものである。
ンの部品等の如き航空機構造部材等として用いるＦＲＰ
積層板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、航空機のジェットエンジンの
部品等の成形材料として用いられる複合材には異物が衝
突しても層間の割れが生じにくいものが要求されるが、
従来のこの種材料としては、図３に示す如く、強化繊維
２にマトリックス樹脂を含浸させてなる材料としてのＦ
ＲＰ素材１を、繊維２の方向が上下の層で相異なるよう
に積層すると共に、該積層角の異なる層間を接着させて
、積層板Ｉとした構成のものを用いるようにしている。
部品等の成形材料として用いられる複合材には異物が衝
突しても層間の割れが生じにくいものが要求されるが、
従来のこの種材料としては、図３に示す如く、強化繊維
２にマトリックス樹脂を含浸させてなる材料としてのＦ
ＲＰ素材１を、繊維２の方向が上下の層で相異なるよう
に積層すると共に、該積層角の異なる層間を接着させて
、積層板Ｉとした構成のものを用いるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した積
層板Ｉに図４に示す如く矢印Ａ方向より衝撃を加えると
、該衝撃を加えた位置より離れた遠いところで割れ目３
が生じ、且つ積層板Ｉは積層角を異にするようにＦＲＰ
素材１を積層していて上下の層では強さの方向が違うこ
とから、層間では複雑な応力が働くこと、層間は直線状
になっていて剥離し易いこと、等に起因して層間剥離４
が生じることが実験により確認されている。層間剥離４
が生じると、積層板Ｉの圧縮強度等が低下する問題があ
る。
層板Ｉに図４に示す如く矢印Ａ方向より衝撃を加えると
、該衝撃を加えた位置より離れた遠いところで割れ目３
が生じ、且つ積層板Ｉは積層角を異にするようにＦＲＰ
素材１を積層していて上下の層では強さの方向が違うこ
とから、層間では複雑な応力が働くこと、層間は直線状
になっていて剥離し易いこと、等に起因して層間剥離４
が生じることが実験により確認されている。層間剥離４
が生じると、積層板Ｉの圧縮強度等が低下する問題があ
る。
【０００４】そこで、本発明は、積層角を異にしてＦＲ
Ｐ素材を上下に積層するときに層間の結合を強くして層
間剥離を起こしにくいようなＦＲＰ積層板を提供しよう
とするものである。
Ｐ素材を上下に積層するときに層間の結合を強くして層
間剥離を起こしにくいようなＦＲＰ積層板を提供しよう
とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、ＦＲＰ素材を積層角を異にして積層し層
間を接着させてなる積層板において、積層角を異にする
上下のＦＲＰ素材間に、該ＦＲＰ素材の樹脂と同じ材質
の糸又はテープを経方向と緯方向に織ってなる織物を挿
入させ、該織物を介して上下のＦＲＰ素材を接合させる
構成とする。
決するために、ＦＲＰ素材を積層角を異にして積層し層
間を接着させてなる積層板において、積層角を異にする
上下のＦＲＰ素材間に、該ＦＲＰ素材の樹脂と同じ材質
の糸又はテープを経方向と緯方向に織ってなる織物を挿
入させ、該織物を介して上下のＦＲＰ素材を接合させる
構成とする。
【０００６】
【作用】積層角の異なる上下のＦＲＰ素材の層間に織物
を挿入して接合させると、上下のＦＲＰ素材の界面が織
物を構成する経方向の糸又はテープの上下変位と緯方向
の糸又はテープの上下変位により複雑な層間が形成され
ると共に、上層と下層の各ＦＲＰ素材の繊維方向と同じ
方向の糸又はテープを織物がもっているので、織物と上
下の各ＦＲＰ素材との結合力が高められる。これにより
層間剥離の起こりにくい積層板が得られる。
を挿入して接合させると、上下のＦＲＰ素材の界面が織
物を構成する経方向の糸又はテープの上下変位と緯方向
の糸又はテープの上下変位により複雑な層間が形成され
ると共に、上層と下層の各ＦＲＰ素材の繊維方向と同じ
方向の糸又はテープを織物がもっているので、織物と上
下の各ＦＲＰ素材との結合力が高められる。これにより
層間剥離の起こりにくい積層板が得られる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【０００８】図１及び図２は本発明のＦＲＰ積層板の一
実施例を示すもので、図３に示す場合と同様に、一方向
にのみ繊維２を配列させて樹脂を含浸してなるＦＲＰ素
材１を、繊維２の方向が交互に直角方向となるように上
下方向に積層して、層間を接着する場合において、ＦＲ
Ｐ素材１を成形する樹脂と同じ材質とした経糸６と緯糸
７とを織ってなる織物５を、上記積層角の異なるＦＲＰ
素材１の層間に挿入して積層させた後、熱成形により硬
化させる。
実施例を示すもので、図３に示す場合と同様に、一方向
にのみ繊維２を配列させて樹脂を含浸してなるＦＲＰ素
材１を、繊維２の方向が交互に直角方向となるように上
下方向に積層して、層間を接着する場合において、ＦＲ
Ｐ素材１を成形する樹脂と同じ材質とした経糸６と緯糸
７とを織ってなる織物５を、上記積層角の異なるＦＲＰ
素材１の層間に挿入して積層させた後、熱成形により硬
化させる。
【０００９】上下のＦＲＰ素材１の積層角の異なってい
る層間では、たとえば、織物５の経方向の糸６が、上層
のＦＲＰ素材１の繊維２の方向と同じであるとすると、
織物５の緯方向の糸７が下層のＦＲＰ素材１の繊維の方
向と同じになるので、上層のＦＲＰ素材１と織物５との
間、及び下層のＦＲＰ素材１と織物５との間の結合力が
高められることになり、又、経糸６も緯糸７も織られる
ことにより上下方向へ波状に変位しているので、上下の
ＦＲＰ素材１の層間では境界面の位置が上ったり下がっ
たりすることになって複雑な層間が形成されることにな
り、したがって、従来方式における如き層間の境界面が
直線状ではっきりした状態の場合に比して、層間の接合
力が強められ、しかも上下のＦＲＰ素材１と織物５との
間では繊維２と糸６，７の方向が同じでこれらの間に複
雑な応力が働くようなこともない結果、衝撃力を受けた
場合にも、積層方向へは割れ目が生じても層間に沿う方
向に割れが入るようなことがなく、積層角の異なってい
るＦＲＰ素材１の層間剥離を起こしにくいものとするこ
とができる。
る層間では、たとえば、織物５の経方向の糸６が、上層
のＦＲＰ素材１の繊維２の方向と同じであるとすると、
織物５の緯方向の糸７が下層のＦＲＰ素材１の繊維の方
向と同じになるので、上層のＦＲＰ素材１と織物５との
間、及び下層のＦＲＰ素材１と織物５との間の結合力が
高められることになり、又、経糸６も緯糸７も織られる
ことにより上下方向へ波状に変位しているので、上下の
ＦＲＰ素材１の層間では境界面の位置が上ったり下がっ
たりすることになって複雑な層間が形成されることにな
り、したがって、従来方式における如き層間の境界面が
直線状ではっきりした状態の場合に比して、層間の接合
力が強められ、しかも上下のＦＲＰ素材１と織物５との
間では繊維２と糸６，７の方向が同じでこれらの間に複
雑な応力が働くようなこともない結果、衝撃力を受けた
場合にも、積層方向へは割れ目が生じても層間に沿う方
向に割れが入るようなことがなく、積層角の異なってい
るＦＲＰ素材１の層間剥離を起こしにくいものとするこ
とができる。
【００１０】上記において、織物５の厚さは、経糸６及
び緯糸７の太さや織り方の大小によって異なり、糸６，
７は太い方が層間に占める領域が拡大し、又、織り方が
大きいほどＦＲＰ素材の境界面をより複雑な面にするこ
とが顕著に表われて有利であるが、糸６，７は細くても
よく、又、織り方も小さくてよい。又、織り方のスタイ
ルとしては、平織、朱子織、その他のあらゆる織り方の
ものでも同様の効果が得られる。
び緯糸７の太さや織り方の大小によって異なり、糸６，
７は太い方が層間に占める領域が拡大し、又、織り方が
大きいほどＦＲＰ素材の境界面をより複雑な面にするこ
とが顕著に表われて有利であるが、糸６，７は細くても
よく、又、織り方も小さくてよい。又、織り方のスタイ
ルとしては、平織、朱子織、その他のあらゆる織り方の
ものでも同様の効果が得られる。
【００１１】次に、本発明者等の行った実験結果につい
て示す。
て示す。
【００１２】図５は実験要領を示すもので、試験片とし
て１００×１００ｍｍのＦＲＰ素材を３層に積層してな
る積層板Ｉをクランプ装置８でクランプして水平にセッ
トし、重量２．５Ｋｇの重錘９を１秒間に２．１ｍ の
速さで落下させて衝撃実験を実施した。又、試験片とし
ての積層板Ｉとしては、図３に示す如く、繊維２の方向
が層ごとに９０度角度を異にしたものと、図１の如く積
層角が９０度異なる層間すべてにピッチ５ｍｍの平織の
織物を挿入したものを用いた。
て１００×１００ｍｍのＦＲＰ素材を３層に積層してな
る積層板Ｉをクランプ装置８でクランプして水平にセッ
トし、重量２．５Ｋｇの重錘９を１秒間に２．１ｍ の
速さで落下させて衝撃実験を実施した。又、試験片とし
ての積層板Ｉとしては、図３に示す如く、繊維２の方向
が層ごとに９０度角度を異にしたものと、図１の如く積
層角が９０度異なる層間すべてにピッチ５ｍｍの平織の
織物を挿入したものを用いた。
【００１３】実験の結果、積層板Ｉの第２層と第３層の
層間に剥離が生じ、剥離面積を超音波探傷した結果（探
傷面積８０×８０ｍｍ）、図３に示す従来の積層板の場
合は、図６のように積層板の中央部に大きな剥離領域イ
が確認されたが、図１のように積層角の異なる層間に上
記条件の織物を挿入して成形した積層板の場合は、図７
に示す如く、中央部分に小さな剥離領域ロが確認された
だけであった。
層間に剥離が生じ、剥離面積を超音波探傷した結果（探
傷面積８０×８０ｍｍ）、図３に示す従来の積層板の場
合は、図６のように積層板の中央部に大きな剥離領域イ
が確認されたが、図１のように積層角の異なる層間に上
記条件の織物を挿入して成形した積層板の場合は、図７
に示す如く、中央部分に小さな剥離領域ロが確認された
だけであった。
【００１４】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、たとえば、織物５としては経糸６と緯
糸７を織ったものについて示したが、糸に代えてテープ
状のものを織ったものでもよいこと、その他本発明の要
旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること
は勿論である。
るものではなく、たとえば、織物５としては経糸６と緯
糸７を織ったものについて示したが、糸に代えてテープ
状のものを織ったものでもよいこと、その他本発明の要
旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること
は勿論である。
【００１５】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明のＦＲＰ積層板
によれば、繊維の方向を交互に異にして積層するＦＲＰ
素材の層間に、該ＦＲＰ素材の樹脂と同じ材質の樹脂か
らなる経方向と緯方向に延びる糸又はテープで織られた
織物を挿入して接合させてあるので、上下ＦＲＰ素材の
層間では織物の経方向と緯方向へ波状になって延びてい
る糸又はテープによって境界面が作られることになるた
め、複雑な層間が形成されることになり、しかも上層の
ＦＲＰ素材と織物との間、及び下層のＦＲＰ素材と織物
との間では、各ＦＲＰ素材の繊維の方向に対し織物の経
又は緯のいずれかの糸又はテープが同じ方向となって、
ＦＲＰ素材と織物との結合力が高められると共に層間熱
応力の緩和が図れるため、上層のＦＲＰ素材と下層のＦ
ＲＰ素材との接合力が強化されることになると共に層間
に沿い方向に割れが入るようなことがなくなり、これに
より衝撃力を加えても上下のＦＲＰ素材の層間で剥離を
起こしにくいものとなる、という優れた効果を奏し得る
。
によれば、繊維の方向を交互に異にして積層するＦＲＰ
素材の層間に、該ＦＲＰ素材の樹脂と同じ材質の樹脂か
らなる経方向と緯方向に延びる糸又はテープで織られた
織物を挿入して接合させてあるので、上下ＦＲＰ素材の
層間では織物の経方向と緯方向へ波状になって延びてい
る糸又はテープによって境界面が作られることになるた
め、複雑な層間が形成されることになり、しかも上層の
ＦＲＰ素材と織物との間、及び下層のＦＲＰ素材と織物
との間では、各ＦＲＰ素材の繊維の方向に対し織物の経
又は緯のいずれかの糸又はテープが同じ方向となって、
ＦＲＰ素材と織物との結合力が高められると共に層間熱
応力の緩和が図れるため、上層のＦＲＰ素材と下層のＦ
ＲＰ素材との接合力が強化されることになると共に層間
に沿い方向に割れが入るようなことがなくなり、これに
より衝撃力を加えても上下のＦＲＰ素材の層間で剥離を
起こしにくいものとなる、という優れた効果を奏し得る
。
【図１】本発明のＦＲＰ積層板の積層状態を示す概略斜
視図である。
視図である。
【図２】図１の詳細を示す断面図である。
【図３】従来のＦＲＰ積層板の概略図である。
【図４】層間剥離が生じる状態を示す断面図である。
【図５】衝撃実験要領を示す概要図である。
【図６】図３に示す従来の積層板の場合の層間剥離の領
域を示す図である。
域を示す図である。
【図７】図１に示す本発明の積層板の場合の層間剥離の
領域を示す図である。
領域を示す図である。
【符号の説明】
Ｉ 積層板
１ ＦＲＰ素材
２ 繊維
３ 割れ目
４ 層間剥離
５ 織物
６ 経糸
７ 緯糸
Claims (1)
- 【請求項１】 繊維の方向が交互に異なるようにＦＲ
Ｐ素材を積層し、各層間を接着させてなるＦＲＰ積層板
において、上記ＦＲＰ素材の積層角が異なる層間に、上
層のＦＲＰ素材と下層のＦＲＰ素材の各繊維方向と同じ
方向に延びる糸又はテープを有している織物を挿入し、
且つ該織物の糸又はテープを上記ＦＲＰ素材の樹脂と同
じ材質とし、上下のＦＲＰ素材と織物を接合してなるこ
とを特徴とするＦＲＰ積層板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14062191A JPH04341837A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Ｆｒｐ積層板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14062191A JPH04341837A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Ｆｒｐ積層板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04341837A true JPH04341837A (ja) | 1992-11-27 |
Family
ID=15272967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14062191A Pending JPH04341837A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | Ｆｒｐ積層板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04341837A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970702195A (ko) * | 1994-04-06 | 1997-05-13 | 버나드 에이. 도나휴 | 반경질, 경량 유리 섬유/폴리이미드 포움 샌드위치 절연체 블랭킷(Semi-Rigid, Light Weight Fiber Glass/Polyimide Foam Sandwich Blanket Insulation) |
| JP2010516512A (ja) * | 2007-01-23 | 2010-05-20 | ザ・ボーイング・カンパニー | 減衰中間層を有する複合積層板及びその作製方法 |
| JP2013220609A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Nippon Steel & Sumikin Materials Co Ltd | 繊維強化プラスチック構造物成型方法、ＶａＲＴＭ用強化繊維シート及び繊維強化プラスチック構造物 |
| JP2013541660A (ja) * | 2010-08-04 | 2013-11-14 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ファンケース収納システムおよび作製方法 |
| JP2016020206A (ja) * | 2009-03-10 | 2016-02-04 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | 準等方性ラミネート材を用いた複合構造 |
| US10519965B2 (en) | 2016-01-15 | 2019-12-31 | General Electric Company | Method and system for fiber reinforced composite panels |
-
1991
- 1991-05-17 JP JP14062191A patent/JPH04341837A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970702195A (ko) * | 1994-04-06 | 1997-05-13 | 버나드 에이. 도나휴 | 반경질, 경량 유리 섬유/폴리이미드 포움 샌드위치 절연체 블랭킷(Semi-Rigid, Light Weight Fiber Glass/Polyimide Foam Sandwich Blanket Insulation) |
| JP2010516512A (ja) * | 2007-01-23 | 2010-05-20 | ザ・ボーイング・カンパニー | 減衰中間層を有する複合積層板及びその作製方法 |
| JP2016020206A (ja) * | 2009-03-10 | 2016-02-04 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | 準等方性ラミネート材を用いた複合構造 |
| JP2013541660A (ja) * | 2010-08-04 | 2013-11-14 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ファンケース収納システムおよび作製方法 |
| JP2013220609A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Nippon Steel & Sumikin Materials Co Ltd | 繊維強化プラスチック構造物成型方法、ＶａＲＴＭ用強化繊維シート及び繊維強化プラスチック構造物 |
| US10519965B2 (en) | 2016-01-15 | 2019-12-31 | General Electric Company | Method and system for fiber reinforced composite panels |
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