JPH0712644B2 - 繊維強化複合材料の作製方法 - Google Patents
繊維強化複合材料の作製方法Info
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- JPH0712644B2 JPH0712644B2 JP1259130A JP25913089A JPH0712644B2 JP H0712644 B2 JPH0712644 B2 JP H0712644B2 JP 1259130 A JP1259130 A JP 1259130A JP 25913089 A JP25913089 A JP 25913089A JP H0712644 B2 JPH0712644 B2 JP H0712644B2
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- composite material
- reinforced composite
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、人工衛星等宇宙構造物、OA機器、自動車・レ
ジャー用品などの構造体に用いて振動・騒音の低減を実
現する繊維強化複合材料の作製方法に関するものであ
る。
ジャー用品などの構造体に用いて振動・騒音の低減を実
現する繊維強化複合材料の作製方法に関するものであ
る。
（従来の技術） CFRPなどの繊維強化複合材料は、カーボンやガラス繊維
などの無機繊維又はアラミド繊維などの有機繊維をエポ
キシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケト
ン樹脂などの樹脂で固型化したものである。
などの無機繊維又はアラミド繊維などの有機繊維をエポ
キシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケト
ン樹脂などの樹脂で固型化したものである。
繊維強化複合材料は、従来の金属系構造材料に比較して
軽量・高強度である、繊維配向角を制御することにより
所望の機械特性を実現できる点で優れている。このた
め、強く軽量化が要求される宇宙構造物・航空機・自動
車・レジャー用品などの構造材料に巾広く用いられるよ
うになった。
軽量・高強度である、繊維配向角を制御することにより
所望の機械特性を実現できる点で優れている。このた
め、強く軽量化が要求される宇宙構造物・航空機・自動
車・レジャー用品などの構造材料に巾広く用いられるよ
うになった。
（発明が解決しようとする課題） この種の複合材料で作製した構造体の用途の拡大に伴
い、構造体の振動が問題となっている。
い、構造体の振動が問題となっている。
繊維強化複合材料は、軽量であり、従来の金属構造材料
と同程度の小さな振動減衰特性（損失係数η＝0.001〜
0.01）をもつため、振動を生じ易い。また、構造物を一
体成型で作製することが多く、従来の金属構造材料とは
異なり、接続部での摩擦による振動減衰（構造減衰）を
期待できない。このため、人工衛星などの宇宙構造物で
は、構造体の振動による搭載機器の故障、アンテナの位
置精度の低下などが生じている。このため、繊維強化複
合材料の振動減衰特性の増加は、重要な課題となってい
る。
と同程度の小さな振動減衰特性（損失係数η＝0.001〜
0.01）をもつため、振動を生じ易い。また、構造物を一
体成型で作製することが多く、従来の金属構造材料とは
異なり、接続部での摩擦による振動減衰（構造減衰）を
期待できない。このため、人工衛星などの宇宙構造物で
は、構造体の振動による搭載機器の故障、アンテナの位
置精度の低下などが生じている。このため、繊維強化複
合材料の振動減衰特性の増加は、重要な課題となってい
る。
これらの問題を解決する目的で、マトリックス樹脂の振
動減衰を増加させて複合材料の振動減衰を増加させる手
法が検討されている。これは、マトリックス樹脂にポリ
エチレングリコール・ポリプロピレングリコール・液状
ゴムなどの可とう性付与剤を添加し、振動減衰特性を増
加させた樹脂を用いて複合材料を作製する手法である。
しかし可とう性付与剤の添加により樹脂の振動減衰特性
を数十倍程度に改善できるものの、複合材料の振動減衰
特性は数倍程度の増加しか得られず、また大きな剛性の
低下をともなうので効果的ではない。本発明は前記問題
点を解決するものであり、その目的とするところは大き
な振動減衰特性を有する繊維強化複合材料を提供するこ
とにある。
動減衰を増加させて複合材料の振動減衰を増加させる手
法が検討されている。これは、マトリックス樹脂にポリ
エチレングリコール・ポリプロピレングリコール・液状
ゴムなどの可とう性付与剤を添加し、振動減衰特性を増
加させた樹脂を用いて複合材料を作製する手法である。
しかし可とう性付与剤の添加により樹脂の振動減衰特性
を数十倍程度に改善できるものの、複合材料の振動減衰
特性は数倍程度の増加しか得られず、また大きな剛性の
低下をともなうので効果的ではない。本発明は前記問題
点を解決するものであり、その目的とするところは大き
な振動減衰特性を有する繊維強化複合材料を提供するこ
とにある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、カーボンやガラス繊維などの無機強化繊維又
はアラミド繊維などの有機強化繊維からなるシート又は
マット状強化材を型の上に敷き並べてエポキシ樹脂や不
飽和ポリエステル樹脂などのマトリックス樹脂を含浸さ
せながら積み重ねる工程、又は予めマトリックス樹脂を
含浸させた前記強化材を型の上に敷き並べて積み重ねる
工程と前記マトリックス樹脂を含浸させた強化材の一部
または全面に粘弾性材料を設ける工程からなることを特
徴とする繊維強化複合材料の作製方法を提供することに
ある。
はアラミド繊維などの有機強化繊維からなるシート又は
マット状強化材を型の上に敷き並べてエポキシ樹脂や不
飽和ポリエステル樹脂などのマトリックス樹脂を含浸さ
せながら積み重ねる工程、又は予めマトリックス樹脂を
含浸させた前記強化材を型の上に敷き並べて積み重ねる
工程と前記マトリックス樹脂を含浸させた強化材の一部
または全面に粘弾性材料を設ける工程からなることを特
徴とする繊維強化複合材料の作製方法を提供することに
ある。
（作用） 本発明の作製方法では、樹脂を含浸したシート又はマッ
ト状強化繊材と粘弾性材料を型に積み重ね硬化させるた
め、カーボンやガラス繊維などの無機強化繊維又はアラ
ミド繊維などの有機強化繊維と樹脂からなる複合材料層
と粘弾性層が一体化した繊維強化複合材料を実現でき
る。前記複合材料は、層間の粘弾性材料の振動減衰効果
により大きな振動減衰特性を有する。
ト状強化繊材と粘弾性材料を型に積み重ね硬化させるた
め、カーボンやガラス繊維などの無機強化繊維又はアラ
ミド繊維などの有機強化繊維と樹脂からなる複合材料層
と粘弾性層が一体化した繊維強化複合材料を実現でき
る。前記複合材料は、層間の粘弾性材料の振動減衰効果
により大きな振動減衰特性を有する。
強化繊維に含浸する樹脂としては、ジグリシジルエーテ
ルビスフェノールＡやポリグリシジルエーテル化ノボラ
ックなどの多官能エポキシ樹脂と硬化材とを組み合わせ
たエポキシ樹脂、付加硬化型ポリイミド、縮合型ポリイ
ミド、不飽和ポリエステル樹脂およびポリエーテルエー
テルケトンなどの熱可塑性樹脂が好適である。また、粘
弾性材料としては、未硬化物や半硬化物（Ｂステージ
状）および硬化物、ポリオレフィンやポリエーテルなど
の熱可塑性エラストマーシート、シリコーンゴムシート
など公知のものが使用できる。
ルビスフェノールＡやポリグリシジルエーテル化ノボラ
ックなどの多官能エポキシ樹脂と硬化材とを組み合わせ
たエポキシ樹脂、付加硬化型ポリイミド、縮合型ポリイ
ミド、不飽和ポリエステル樹脂およびポリエーテルエー
テルケトンなどの熱可塑性樹脂が好適である。また、粘
弾性材料としては、未硬化物や半硬化物（Ｂステージ
状）および硬化物、ポリオレフィンやポリエーテルなど
の熱可塑性エラストマーシート、シリコーンゴムシート
など公知のものが使用できる。
（実施例） 以下に本発明の実施例を図によって説明する。第１図に
本発明繊維強化複合材料の作製方法のフローを示す。所
望の形状の型に、シートやマット形状の強化材を敷き並
べマトリックス樹脂を含浸しながら積層する。積層が適
当な厚みに達した時点で、粘弾性材を強化材の一部また
は全面に設ける。その後再び、強化材を敷き並べマトリ
ックス樹脂を含浸しながら積層を行う。以上の工程を要
求される構成が実現されるまで繰り返した後、硬化さ
せ、脱型および整形を行う。
本発明繊維強化複合材料の作製方法のフローを示す。所
望の形状の型に、シートやマット形状の強化材を敷き並
べマトリックス樹脂を含浸しながら積層する。積層が適
当な厚みに達した時点で、粘弾性材を強化材の一部また
は全面に設ける。その後再び、強化材を敷き並べマトリ
ックス樹脂を含浸しながら積層を行う。以上の工程を要
求される構成が実現されるまで繰り返した後、硬化さ
せ、脱型および整形を行う。
本実施例では、マトリック樹脂を含浸していない強化材
を用いたが、予め強化繊維にマトリックス樹脂を含浸し
た、例えばプリプレグシートなどを用いても良い。
を用いたが、予め強化繊維にマトリックス樹脂を含浸し
た、例えばプリプレグシートなどを用いても良い。
第２図に第１図実施例の作製方法を用いて作製した構造
物の断面を示す。実施例は、カーボン繊維のランダム配
向マットを図の様なお椀形状の型に敷き並べ、作製した
ものである。マトリックス樹脂にはアミン系の硬化剤を
混合したエポキシ樹脂（未硬化状態）を、また粘弾性材
料にはポリオレフィンシート使用した。図より明らかな
様に、カーボン繊維とエポキシ樹脂からなるCFRP層１と
ポリオレフィンシート２が積層一体化した構造をもつ。
物の断面を示す。実施例は、カーボン繊維のランダム配
向マットを図の様なお椀形状の型に敷き並べ、作製した
ものである。マトリックス樹脂にはアミン系の硬化剤を
混合したエポキシ樹脂（未硬化状態）を、また粘弾性材
料にはポリオレフィンシート使用した。図より明らかな
様に、カーボン繊維とエポキシ樹脂からなるCFRP層１と
ポリオレフィンシート２が積層一体化した構造をもつ。
第３図に、実施例の複合材料の損失係数と周波数の関係
を示す。複合材料試験片に曲げ振動を加え測定した。図
中実線は実施例の複合材料の特性、破線は、従来の作製
方法で作製した繊維強化複合材料の特性である。いずれ
も固有振動数での自由減衰カーブより損失係数を求め
た。図により明らかな通り、本発明の作製方法による複
合材料は、従来のものに比較して、大きな振動減衰特性
が得られている。
を示す。複合材料試験片に曲げ振動を加え測定した。図
中実線は実施例の複合材料の特性、破線は、従来の作製
方法で作製した繊維強化複合材料の特性である。いずれ
も固有振動数での自由減衰カーブより損失係数を求め
た。図により明らかな通り、本発明の作製方法による複
合材料は、従来のものに比較して、大きな振動減衰特性
が得られている。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、振動減衰特性の大きな繊
維強化複合材料を実現することが可能となり、人工衛星
などの宇宙構造物における搭載機器の故障やアンテナの
位置精度の低下、自動車などの騒音問題を解決できる効
果を有するものである。
維強化複合材料を実現することが可能となり、人工衛星
などの宇宙構造物における搭載機器の故障やアンテナの
位置精度の低下、自動車などの騒音問題を解決できる効
果を有するものである。
第１図は本発明の実施例を作製方法のフロー図、第２図
は実施例の作製方法を用いて作製した複合材料の断面
図、第３図は複合材料の損失係数を示す図である。 １……CFRP層、２……ポリオレフィンシート
は実施例の作製方法を用いて作製した複合材料の断面
図、第３図は複合材料の損失係数を示す図である。 １……CFRP層、２……ポリオレフィンシート
Claims (1)
- 【請求項１】無機強化繊維又は有機強化繊維からなるシ
ート又はマット状強化状を型の上に敷き並べてマトリッ
クス樹脂を含浸させながら積み重ねる工程、又は予めマ
トリックス樹脂を含浸させた前記強化材を型の上に敷き
並べて積み重ねる工程と、前記マトリックス樹脂を含浸
させた強化材の一部または全面に粘弾性材料を設ける工
程からなることを特徴とする繊維強化複合材料の作製方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1259130A JPH0712644B2 (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | 繊維強化複合材料の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1259130A JPH0712644B2 (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | 繊維強化複合材料の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03120036A JPH03120036A (ja) | 1991-05-22 |
| JPH0712644B2 true JPH0712644B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=17329736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1259130A Expired - Lifetime JPH0712644B2 (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | 繊維強化複合材料の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712644B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4430961A1 (de) * | 1994-08-31 | 1996-03-07 | Christoph Dr Ing Freist | Verfahren zur Herstellung eines Dämmelements sowie ein Dämmelement |
| WO2010079322A1 (en) * | 2009-01-06 | 2010-07-15 | Cytec Technology Corp. | Structural composite material with improved acoustic and vibrational damping properties |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0653405B2 (ja) * | 1987-09-09 | 1994-07-20 | 住友化学工業株式会社 | 高制振性繊維強化プラスチック |
-
1989
- 1989-10-03 JP JP1259130A patent/JPH0712644B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03120036A (ja) | 1991-05-22 |
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