JPH0538774A - 複合材とその製造方法 - Google Patents

複合材とその製造方法

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JPH0538774A
JPH0538774A JP4006977A JP697792A JPH0538774A JP H0538774 A JPH0538774 A JP H0538774A JP 4006977 A JP4006977 A JP 4006977A JP 697792 A JP697792 A JP 697792A JP H0538774 A JPH0538774 A JP H0538774A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂材料部に網状金属板を埋設・一体化して
なる複合材の強度を向上させる。 【構成】 繊維10を混入した樹脂材料部8又はSMC
15に網状金属板9を埋設・一体化する。又、繊維10
を混入した樹脂材料部8或いはSMCに、複数の網状金
属板9をその伸縮方向を交錯させて多層に埋設して一体
化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、造船、橋梁、土木、建
設工事現場等で使用される足場用資材や仮設歩道、仮囲
い、各種屋外設置施設、住宅の屋根材、壁材、床材、
柱、梁、その他の付属部品類、或いは、船舶、車両、航
空機等の主要構造部品や付属部品類その他の分野で二次
部材として利用可能な合成樹脂と金属とを合成した複合
材とその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、鋼製部品は、機械的強度が優れ
ている反面、重くて錆びるという短所があり、又、合成
樹脂部品は、軽くて錆びない長所があるが、機械的強度
に難点がある。そこで、本出願人は、両者を合成し、各
長所を合わせて短所を克服した複合材を既に提案(特願
平2−64632号参照)しており、その一例を図9及
び図10を参照して示す。
【0003】上記複合材(1)は樹脂材料部(2)と網
状金属板(3)とを具備する。上記樹脂材料部(2)
は、シート状に成形され、その片面に、網状金属板
(3)が表面を露出させた状態で一体的に埋設される。
この埋設深さは、網状金属板(3)の厚さの1/2以上
とし、好ましくは2/3程度とし、深い程、一体化が強
大となるが、表面の滑り止め作用が低下する。尚、網状
金属板(3)は、表面を樹脂材料部(2)と同一レベル
で露出させて一体的に埋設してもよい。又、その樹脂材
料としては、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボ
ネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテ
レフタレート等のエンジニアリングプラスチックスと称
する高性能樹脂を使用するのが好ましいが、用途によっ
ては、汎用プラスチックスを用いてもよい。
【0004】又、網状金属板(3)は、金網、ラス、パ
ンチングメタル、エキスパンドメタルの何れを用いても
よいが、滑り止め作用の大きいエキスパンドメタルを用
いるのが望ましい。
【0005】エキスパンドメタルとは、金属板に細かい
切り目を交互に入れたものを、切り目の方向と直角方向
に引っ張って金網状に広げたもので、上下面に山形凹凸
が形成され、これが滑り止め作用を生じる。これら網状
金属板(3)が軟鋼板製の場合は、予め亜鉛メッキした
ものを使用することによって発錆防止ができ、又、ステ
ンレスやアルミ合金、その他の材質であってもよい。
【0006】上記シート状複合材(1)を製造するに際
しては、図11に示すように、成形金型(4)(5)の
一方(通常、下型)に、網状金属板(3)を、その表面
を金型の形成型面より若干沈下させた状態又は、同一レ
ベルでセットしておき、この状態で金型(4)(5)内
に樹脂を供給して成形する。この場合、成形金型(4)
(5)の一方の成形型面には、網状金属板(3)を沈下
セットするために、予め凹凸部(6)を形成しておく
か、又は、平坦面のままで同一面にセットしておくもの
である。又、成形金型(4)(5)内への樹脂の供給及
び成形手段は、射出、圧縮、積層等の手段で行なう。
【0007】上記凹凸部(6)に網状金属板(3)を沈
下セットして樹脂を供給し、成形を行なうと、凹凸部
(6)に沈下している部分だけが突出・露出した状態で
網状金属板(3)が樹脂材料部(2)に一体的に埋設さ
れた複合材(1)を得る。又、沈下させず、同一レベル
でセットすると、網状金属板(3)の表面を樹脂材料部
(2)との同一面に露出させた状態で一体的に埋設され
た複合材(1)を得る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、網状金属板(3)として主にエキスパンドメタルを
用いているため、その引っ張り方向(伸縮方向)、即ち
切り目と直角方向に変形し易く、複合材(1)の強度が
未だ不足している点である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る複合材は、
所定形状に成形された樹脂材料部と、この樹脂材料部の
片面に表面を突出又は同一レベルに露出させた状態で埋
設して一体化した網状金属板と、上記樹脂材料部に混入
した繊維とで構成したことを特徴とし、その製造方法
は、金型内に、網状金属板をその表面を金型の成形型面
より若干沈下させた状態又は同一レベルでセットすると
共に、繊維を網状金属板と混在させ、この状態で金型内
に樹脂を供給して成形することを特徴とする。
【0010】又、本発明に係る他の複合材は、所定形状
に成形された樹脂材料部と、上記樹脂材料部に、その片
面に一層の表面を突出又は同一レベルに露出させた状態
で多層に、且つ、各層の伸縮方向を交錯させて埋設・一
体化した複数の網状金属板と、上記樹脂材料部に混入し
た繊維とで構成したことを特徴とし、その製造方法は、
先の複合材を複数枚重合し、且つ、各複合材の網状金属
板の伸縮方向を交錯させて貼り合わせて構成すること、
又は、金型内に、複数の網状金属板をその内の一枚の表
面を金型の成形型面より若干沈下させた状態又は同一レ
ベルとして多層に、且つ、各層の伸縮方向を交錯させて
セットすると共に、繊維を上記各網状金属板と混在さ
せ、この状態で金型内に樹脂を供給して成形することを
特徴とする。
【0011】さらに、本発明の複合材は、網状金属板を
SMCで両側からサンドイッチ状に挟んでパネル形状に
一体化したこと、及び伸縮方向を交互に交錯させて積層
した偶数枚の網状金属板を各網状金属板の間及び積層体
の両側にSMCを配置してパネル形状に一体化したこと
を特徴としている。
【0012】また、本発明の複合材の製造方法は、単数
又は複数の網状金属板とSMCとを金型内に交互に積層
し、加熱加圧して一体のパネル形状に同時成形したこと
を特徴としている。
【0013】
【作用】上記技術的手段によれば、樹脂材料部に繊維を
混入してその強度を高め、又、複数の網状金属板をその
各伸縮方向を交錯させて多層に重ね合わせ、全方向につ
いて強度が低下しないようにする。
【0014】
【実施例】本発明に係る複合材とその製造方法の実施例
を図1乃至図6を参照して以下に説明する。まず図1乃
至図2は本発明に係る複合材(7)の部分平面図とその
側面図で、(8)は樹脂材料部、(9)は網状金属板、
(10)は繊維である。上記樹脂材料部(8)は、従来
と同じく、シート状に成形され、その片面に、網状金属
板(9)が表面を露出させた状態で一体的に埋設され
る。この埋設深さは、網状金属板(9)の厚さの1/2
以上とし、好ましくは2/3程度とし、深い程、一体化
が強大となるが、表面の滑り止め作用が低下する。尚、
網状金属板(9)は、表面を樹脂材料部(8)と同一レ
ベルで露出させて一体的に埋設してもよい。又、その樹
脂材料も従来と同様で、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂
(例えばフェノール樹脂)等の汎用プラスチックス、又
はポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、変
性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレー
ト等のエンジニアリングプラスチックスと称する高性能
樹脂を使用するのが好ましいが、用途によっては、難燃
性のものを用いてもよい。網状金属板(9)も、従来と
同様、ラス、パンチングメタル、エキスパンドメタル、
或いはワイヤメッシュ、例えば金網、又は多数の長いワ
イヤを平行又は交叉させたもの、又は短いカットワイヤ
をランダムに配したものの何れを用いてもよいが、滑り
止め作用の大きいエキスパンドメタルを用いるのが望ま
しい。
【0015】繊維(10)は樹脂材料部(8)に混入さ
れ、例えば図に示すように、長繊維(10a)をその長
手方向をエキスパンドメタル(9)の引っ張り方向(伸
縮方向)、即ち切り目方向と直角に、且つ、離隔的に積
層して層状に混入する。そうすると、強度的に弱い上記
引っ張り方向に対して樹脂材料部(8)の強度が上が
り、複合材(7)として強化される。上記長繊維(10
a)の材料としては、ガラス繊維やカーボン繊維、或い
はポリアミド繊維、その他各種繊維の単独又は組合せに
よる撚糸、モノフィラメント、マルチフィラメント、テ
ープ状、リボン状等がある。又、長繊維(10a)に代
えて短繊維やチョップ状としたものを混入してもよく、
更に、織布でもよい。
【0016】上記複合材(7)を製造するに際しては、
図3に示すように、成形金型(11)(12)の一方
(通常、下型)に、網状金属板(9)をその表面を金型
の成形型面より若干沈下させた状態又は、同一レベルで
セットする。同時に、繊維(10)(図示例では長繊維
(10a))をその両端部を金型にて保持する等により
網状金属板(9)に対して離隔的、且つ、層状に積層し
ておき、この状態で金型(11)(12)内に樹脂を供
給して成形する。この場合も、従来と同じく、成形金型
(11)(12)の一方の成形型面には、網状金属板
(9)を沈下セットするために、予め凹凸部(13)を
形成しておくか、又は、平坦面のままで同一面にセット
しておく。又、繊維(10)が織布の場合、金型内で長
繊維(10a)と入れ替えればよく、更に、短繊維では
供給前の樹脂に予め混入しておけばよい。
【0017】又、図4に示すように、成形金型(11)
(12)内でその中間に網状金属板(9)をセットする
と共に、2層の層状長繊維(10a)を網状金属板
(9)を挾んでサンドイッチ状に、且つ、離隔的に積層
しておき、この状態で金型(11)(12)内に樹脂を
供給して成形してもよい。
【0018】次に、本発明の他の実施例を図5及び図6
を参照して説明する。まず図5は本発明に係る複合材
(14)の部分平面図で、(8)は樹脂材料部、(9)
は網状金属板、(10)は繊維である。先の実施例に係
る複合材(7)と相違する点は、網状金属板(9)を多
層(例えば2層)に、且つ、各層の伸縮方向を交錯させ
て樹脂材料部(8)に埋設・一体化したことで、繊維
(10)の混入については図示例では、層状長繊維を網
状金属板(9)の各層と交互に、且つ、離隔的に積層し
て混入しており、その長手方向を網状金属板(9)の伸
縮方向に交叉させる。更に、先の実施例と同様、長繊維
に代えて短繊維、或いは織布でもよい。又、最上層の網
状金属板(9)についてはその表面を樹脂材料部(8)
の片面に対し突出又は同一レベルに露出させており、後
者の場合を図示する。
【0019】上記複合材(14)を製造するに際して
は、先の実施例に係る複合材(7)においてその網状金
属板(9)の表面を樹脂材料部(8)の片面と同一レベ
ルに露出したものを複数枚(例えば2枚)用意する。そ
して、それらを重合し、且つ、各複合材(14)の網状
金属板(9)の伸縮方向を交錯させて貼り合わせる。
【0020】又は、図6に示すように、成形金型(1
1)(12)に、複数枚(例えば2枚)の網状金属板
(9)をその内の一枚の表面を金型の一方(通常、下
型)に、金型の成形型面より若干沈下させた状態又は、
同一レベルとしてセットし、他の一枚をその端部を金型
にて保持すること等により2層にセットする。そして、
各層の伸縮方向を交錯させておく。同時に、繊維(1
0)(図示例では長繊維)をその両端部を金型にて保持
する等により網状金属板(9)に対して離隔的、且つ、
2層に積層・混在しておき、この状態で金型(11)
(12)内に樹脂を供給して成形する。この場合も、従
来と同じく、成形金型(11)(12)の一方の成形型
面には、網状金属板(9)を沈下セットするために、予
め凹凸部(13)を形成しておくか、又は、平坦面のま
まで同一面にセットしておく。
【0021】さらに、図7に示すように、網状金属板
(9)をSMC(15)で両側からサンドイッチ状に挟
んでパネル形状に一体化した複合材(16)としてもよ
い。
【0022】SMC(15)とは、 Sheet Molding Com
pound の頭文字をとったもので、具体的には、ガラス繊
維、炭素繊維等の補強繊維ロービングを所定長(例え
ば、約25mm)に切断し、分散したストランドに熱硬化性
樹脂と増粘剤、充填材、内部離型剤、顔料等を混合した
樹脂液を含浸し、薄いポリエチレン等によるシートで両
面を覆い、巻き取って増粘のための熟成工程を経て得ら
れるシート状の成形材料であって、これを所望形状に裁
断し、ホットプレス等で150゜c程度の温度に加熱加圧し
て所定形状に硬化させることによって使用されているも
のである。
【0023】図8は、図7の複合材(16)の製造方法
を示すもので、網状金属板(9)とSMC(15)とを
下金型(19)内に交互に積層し、上金型(18)で加
圧しつつ加熱してSMC(15)を網状金属板(9)の
網目部より食い込ませて両側のSMC(15)を圧着さ
せて一体的に硬化させてパネル形状の複合材(16)を
製造するものである。この場合、網状金属板(9)は、
1枚だけでもよく、また、複数枚使用してもよい。1枚
だけの場合は、両側にSMC(15)を配置して加熱加
圧することにより一体化するものであり、また、複数枚
使用する場合では、網状金属板(9)の伸縮方向を交互
に交錯させ、各網状金属板(9)の間及び積層体の両側
にSMC(15)を配置して加熱加圧することにより一
体化するものである。
【0024】上記複合材(7)(14)又は(16)
は、工事現場の仮囲い等の壁材や屋根材等の万能建材に
好適である。この場合、断熱や吸音、防音作用を持たせ
るため、断熱材や吸音、防音材を一対の複合材(7)
(14)又は(16)にてサンドイッチ式に挾んで一体
化すればよい。又、複合材(7)(14)の場合は、最
上層の網状金属板(9)の表面を樹脂材料部(8)の片
面に対し突出させて滑り止め作用を施しておき、且つ、
指定色を自在に着色することによりカラー鉄板に代わる
瓦材等にも応用できる。更に、立体駐車場の堅牢なエキ
スパンドメタル製床材の下面に、この発明の複合材を貼
り付けて、下側階へ駐車される車両に上側階の車両の泥
水やオイル等が落下付着することを防止させることもで
きる。勿論、滑り止めが不要な用途には、網状金属板
(9)を樹脂材料部(8)内に埋没させておくものであ
る。
【0025】上記立体駐車場の床材に使用する場合、左
右の車輪の間、各車体の駐車スペース間等の車体重量支
持部分以外の部分に使用することにより、鉄板のような
発錆がなく、防錆塗料の剥落等もなく、半永久的に使用
できる。また、遠洋漁業等における収穫魚類の収納用コ
ンテナに使用し、上述と同様な効果が期待できる。この
場合、断熱性をもたせるために、2枚の複合材からなる
パネル材の間に断熱材を介在させて一体化したもので上
記コンテナを構成するものである。さらに、網状金属板
には、ジュラルミン等の軽合金製のものを使用し、全体
を軽量化させて、航空機用材や航空貨物用コンテナ等に
も使用することができ、また、自動車用材として使用す
ることにより、車体の軽量化、燃費向上等が図れるもの
である。尚、本発明の複合材は、射出/プレス成形法
(SPモールド)で製造することも可能である。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、繊維を混入した樹脂材
料部に、網状金属板を埋設・一体化し、又は、複数の網
状金属板をその各伸縮方向を交錯させて多層に重ね合わ
せて埋設・一体化し、複合材を形成したから、網状金属
板の伸縮方向によらず複合材の強度が向上し、軽量で取
り扱いが容易、且つ、堅牢な板材を提供できる。
【0027】また、SMCを使用することにより、複合
材の製造が簡単容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る複合材の実施例を示す部分平面図
である。
【図2】図1に示す複合材の部分側面図である。
【図3】図1及び図2に示す複合材の製造方法の実施例
を示す成形金型による成形要領の説明断面図である。
【図4】本発明に係る複合材の製造方法の他の実施例を
示す成形金型による成形要領の説明断面図である。
【図5】本発明に係る複合材の他の実施例を示す部分平
面図である。
【図6】図5に示す複合材の製造方法の実施例を示す成
形金型による成形要領の説明断面図である。
【図7】本発明の複合材のさらに別の実施例を示す部分
側面図である。
【図8】図7に示す複合材の製造方法の実施例を示す成
形金型による成形要領の説明断面図である。
【図9】従来の複合材の部分側面図である。
【図10】図7に示す複合材の部分側面図である。
【図11】図9及び図10に示す複合材の製造方法の具
体例を示す成形金型による成形要領の説明断面図であ
る。
【符号の説明】
7、14、16 複合材 8 樹脂材料部 9 網状金属板 10 繊維 15 SMC
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B32B 15/02 7148−4F

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定形状に成形された樹脂材料部と、こ
    の樹脂材料部の片面に表面を突出又は同一レベルに露出
    させた状態で埋設して一体化した網状金属板と、上記樹
    脂材料部に混入した繊維とで構成したことを特徴とする
    複合材。
  2. 【請求項2】 金型内に、網状金属板をその表面を金型
    の成形型面より若干沈下させた状態又は同一レベルでセ
    ットすると共に、繊維を網状金属板と混在させ、この状
    態で金型内に樹脂を供給して成形することを特徴とする
    請求項1記載の複合材の製造方法。
  3. 【請求項3】 所定形状に成形された樹脂材料部と、上
    記樹脂材料部に、その片面に一層の表面を突出又は同一
    レベルに露出させた状態で多層に、且つ、各層の伸縮方
    向を交錯させて埋設・一体化した複数の網状金属板と、
    上記樹脂材料部に混入した繊維とで構成したことを特徴
    とする複合材。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の複合材を複数枚重合し、
    且つ、各複合材の網状金属板の伸縮方向を交錯させて貼
    り合わせて構成することを特徴とする請求項3記載の複
    合材の製造方法。
  5. 【請求項5】 金型内に、複数の網状金属板をその内の
    一枚の表面を金型の成形型面より若干沈下させた状態又
    は同一レベルとして多層に、且つ、各層の伸縮方向を交
    錯させてセットすると共に、繊維を上記各網状金属板と
    混在させ、この状態で金型内に樹脂を供給して成形する
    ことを特徴とする請求項3記載の複合材の製造方法。
  6. 【請求項6】 網状金属板をSMCで両側からサンドイ
    ッチ状に挟んでパネル形状に一体化されていることを特
    徴とする複合材。
  7. 【請求項7】 伸縮方向を交互に交錯させて積層した偶
    数枚の網状金属板を各網状金属板の間及び積層体の両側
    にSMCを配置してパネル形状に一体化されていること
    を特徴とする複合材。
  8. 【請求項8】 単数又は複数の網状金属板とSMCとを
    金型内に交互に積層し、加熱加圧して一体のパネル形状
    に同時成形したことを特徴とする複合材の製造方法。
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