JPH07207460A - 炭素繊維強化プラスチックの機械的強度補強製品およびその製法 - Google Patents
炭素繊維強化プラスチックの機械的強度補強製品およびその製法Info
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- JPH07207460A JPH07207460A JP385394A JP385394A JPH07207460A JP H07207460 A JPH07207460 A JP H07207460A JP 385394 A JP385394 A JP 385394A JP 385394 A JP385394 A JP 385394A JP H07207460 A JPH07207460 A JP H07207460A
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- plating
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）の表
面硬度、耐磨耗性等の機械的強度を補強する。 【構成】 ＣＦＲＰの脱脂処理を充分に行い、導電性を
チェックして導電性が不十分な場合には導電性処理を行
い、ＣＦＲＰと密着性が良く、比較的硬度が低く、ＣＦ
ＲＰ−クロムメッキ間でクッションになり、熱膨張係数
がＣＦＲＰに近いものとして鉄メッキを施し、さらに上
層メッキとしてクロムメッキ或いはニッケルメッキの上
にクロムメッキを施し、表面研磨する。
面硬度、耐磨耗性等の機械的強度を補強する。 【構成】 ＣＦＲＰの脱脂処理を充分に行い、導電性を
チェックして導電性が不十分な場合には導電性処理を行
い、ＣＦＲＰと密着性が良く、比較的硬度が低く、ＣＦ
ＲＰ−クロムメッキ間でクッションになり、熱膨張係数
がＣＦＲＰに近いものとして鉄メッキを施し、さらに上
層メッキとしてクロムメッキ或いはニッケルメッキの上
にクロムメッキを施し、表面研磨する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭素繊維強化プラスチッ
クの表面硬度、耐磨耗性等の機械的強度を補強した炭素
繊維強化プラスチックの機械的強度補強製品およびその
製法に関するものである。
クの表面硬度、耐磨耗性等の機械的強度を補強した炭素
繊維強化プラスチックの機械的強度補強製品およびその
製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、設備材料の軽量化が進む中で、炭
素繊維強化プラスチック（以下ＣＦＲＰとする。）が各
分野で注目され、実用化されつつある。
素繊維強化プラスチック（以下ＣＦＲＰとする。）が各
分野で注目され、実用化されつつある。
【０００３】しかしＣＦＲＰの剛性特性は汎用の鋼材、
アルミ材等に匹敵する性能レベルにまで達しているが、
表面硬度、耐磨耗性等の機械的強度は遙に劣り、ＣＦＲ
Ｐ単独では設備材料に使用されることは少なかった。
アルミ材等に匹敵する性能レベルにまで達しているが、
表面硬度、耐磨耗性等の機械的強度は遙に劣り、ＣＦＲ
Ｐ単独では設備材料に使用されることは少なかった。
【０００４】また従来のＣＦＲＰの表面改質方法には、
例えばパイプ形状の場合に限れば、以下の三種類の方法
がある。
例えばパイプ形状の場合に限れば、以下の三種類の方法
がある。
【０００５】その一つの方法は鋼材パイプが外側になる
ように、鋼材パイプにＣＦＲＰパイプを圧入し、鋼材パ
イプ上へクロムメッキ等を施すものである。
ように、鋼材パイプにＣＦＲＰパイプを圧入し、鋼材パ
イプ上へクロムメッキ等を施すものである。
【０００６】その第二の方法はＣＦＲＰパイプ上に銅ま
たはニッケルを無電解或いは電解メッキすることにより
直接施し、この素地上へさらにクロムメッキ等を施すも
のである。
たはニッケルを無電解或いは電解メッキすることにより
直接施し、この素地上へさらにクロムメッキ等を施すも
のである。
【０００７】その第三の方法はＣＦＲＰの表面に金属溶
射を行い、ＣＦＲＰの表面に溶融した金属を付着する、
いわゆるメタリコンである。
射を行い、ＣＦＲＰの表面に溶融した金属を付着する、
いわゆるメタリコンである。
【０００８】さらにＣＦＲＰを設備材料として使用した
ものに、特公平５−７３６６５号公報のＦＲＰ製メタル
コートロールも開示されている。
ものに、特公平５−７３６６５号公報のＦＲＰ製メタル
コートロールも開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術の第一の
方法では、ＣＦＲＰパイプを鋼材パイプに圧入するか
ら、加工上鋼材パイプの肉厚を薄くすることが難しく、
軽量化を目的とするＣＦＲＰ製品の重量増加となる欠点
がある。
方法では、ＣＦＲＰパイプを鋼材パイプに圧入するか
ら、加工上鋼材パイプの肉厚を薄くすることが難しく、
軽量化を目的とするＣＦＲＰ製品の重量増加となる欠点
がある。
【００１０】またＣＦＲＰパイプと鋼材パイプ間の密着
は接着剤によって補うが、充分で均一な密着力は得難
く、使用中に振動等が掛かると剥離する危険性があっ
た。
は接着剤によって補うが、充分で均一な密着力は得難
く、使用中に振動等が掛かると剥離する危険性があっ
た。
【００１１】次に第二の方法では、ＣＦＲＰ上へ銅メッ
キするものではＣＦＲＰ−銅メッキ間、銅メッキ−クロ
ムメッキ間との密着力は充分強いものではなく、ＣＦＲ
Ｐ−銅間の熱膨張係数の差が大きく、例えばロールとし
て使用する場合に、ロール温度の昇温・降下の繰り返し
により、界面剥離の原因となる問題点があった。
キするものではＣＦＲＰ−銅メッキ間、銅メッキ−クロ
ムメッキ間との密着力は充分強いものではなく、ＣＦＲ
Ｐ−銅間の熱膨張係数の差が大きく、例えばロールとし
て使用する場合に、ロール温度の昇温・降下の繰り返し
により、界面剥離の原因となる問題点があった。
【００１２】また第二の方法でのＣＦＲＰ上へニッケル
メッキするものではＣＦＲＰ−ニッケルメッキ間、ニッ
ケルメッキ−クロムメッキ間との密着力はほぼ充分強い
が、例えばロールとして使用する場合にロールに繰り返
し応力が作用すると、ニッケルの硬度が高いため、硬度
の低いＣＦＲＰの界面で応力が動的に繰り返されること
になり、比較的早期に界面剥離を生じる問題点があっ
た。
メッキするものではＣＦＲＰ−ニッケルメッキ間、ニッ
ケルメッキ−クロムメッキ間との密着力はほぼ充分強い
が、例えばロールとして使用する場合にロールに繰り返
し応力が作用すると、ニッケルの硬度が高いため、硬度
の低いＣＦＲＰの界面で応力が動的に繰り返されること
になり、比較的早期に界面剥離を生じる問題点があっ
た。
【００１３】さらに第三のＣＦＲＰの表面に金属溶射を
行う方法は、メタリコンにより付着された金属は元来Ｃ
ＦＲＰとの密着力が充分でなく、実用化されていない。
行う方法は、メタリコンにより付着された金属は元来Ｃ
ＦＲＰとの密着力が充分でなく、実用化されていない。
【００１４】また特公平５−７３６６５号公報のＦＲＰ
製メタルコートロールは、ＦＲＰの上に銅又はニッケル
層をメッキし、最外層に硬質クロム層をメッキしてなる
メタルコートの外周端部よりメッキ層の剥離と前記層間
の電蝕を防止し、耐久性、性能安定性を向上するもの
で、本発明のように直接ＣＦＲＰの表面硬度、耐磨耗性
等の機械的強度を補強するものでない。
製メタルコートロールは、ＦＲＰの上に銅又はニッケル
層をメッキし、最外層に硬質クロム層をメッキしてなる
メタルコートの外周端部よりメッキ層の剥離と前記層間
の電蝕を防止し、耐久性、性能安定性を向上するもの
で、本発明のように直接ＣＦＲＰの表面硬度、耐磨耗性
等の機械的強度を補強するものでない。
【００１５】本発明は前記ＣＦＲＰの欠点を改良、改質
し、表面硬度と耐磨耗性等の向上を図り、炭素繊維強化
プラスチックの機械的強度補強製品およびその製法を提
供することを目的とする。
し、表面硬度と耐磨耗性等の向上を図り、炭素繊維強化
プラスチックの機械的強度補強製品およびその製法を提
供することを目的とする。
【００１６】本発明はさらにＣＦＲＰの用途分野拡大に
寄与する技術を提供することを目的とするものである。
寄与する技術を提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、発明者等は種々検討をした結果、上記諸欠点を解決
するために必要とされるＣＦＲＰと密着性の良いメッキ
金属で、比較的硬度が低く、ＣＦＲＰ−クロムメッキ間
でクッション的役割を持ち、熱膨張係数ができるかぎり
ＣＦＲＰに近い値を持つものとして鉄メッキを見出し
た。
に、発明者等は種々検討をした結果、上記諸欠点を解決
するために必要とされるＣＦＲＰと密着性の良いメッキ
金属で、比較的硬度が低く、ＣＦＲＰ−クロムメッキ間
でクッション的役割を持ち、熱膨張係数ができるかぎり
ＣＦＲＰに近い値を持つものとして鉄メッキを見出し
た。
【００１８】そしてＣＦＲＰの脱脂処理を充分に行い、
導電性をチェックし、適宜導電処理を行い、鉄メッキ浴
にて鉄メッキを行うことにより、表面硬度と耐磨耗性等
を向上したほぼ満足した性能のＣＦＲＰを得ることがで
きた。
導電性をチェックし、適宜導電処理を行い、鉄メッキ浴
にて鉄メッキを行うことにより、表面硬度と耐磨耗性等
を向上したほぼ満足した性能のＣＦＲＰを得ることがで
きた。
【００１９】また鉄メッキ後表面加工し、さらに上層に
クロムメッキ或いは防蝕が必要な場合はニッケルメッキ
の上にクロムメッキし、いずれもクロムメッキした後表
面研磨した。
クロムメッキ或いは防蝕が必要な場合はニッケルメッキ
の上にクロムメッキし、いずれもクロムメッキした後表
面研磨した。
【００２０】
【作用】炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）のメッ
キ前処理として通常実施されている脱脂処理を充分に行
ったから、ＣＦＲＰは製作過程で種々の油分に接してお
り、金属表面と比べてＣＦＲＰ表面は微小な凹凸を有す
るが、ほぼ完全に脱脂を行うことができる。
キ前処理として通常実施されている脱脂処理を充分に行
ったから、ＣＦＲＰは製作過程で種々の油分に接してお
り、金属表面と比べてＣＦＲＰ表面は微小な凹凸を有す
るが、ほぼ完全に脱脂を行うことができる。
【００２１】そしてＣＦＲＰ表面の導電性はＣＦＲＰの
製作方法によって大幅に差があるが、テスターで調べる
ことによって簡易に判定ができ、導電性が不十分であれ
ば、適宜導電処理を行うことができる。
製作方法によって大幅に差があるが、テスターで調べる
ことによって簡易に判定ができ、導電性が不十分であれ
ば、適宜導電処理を行うことができる。
【００２２】その後、鉄メッキ浴にて鉄メッキを行うか
ら、鉄はＣＦＲＰと密着性が良く、比較的硬度が低く、
ＣＦＲＰ−クロムメッキ間でクッション的役割を持ち、
熱膨張係数がＣＦＲＰに近い値を持つもので、ＣＦＲＰ
の欠点を改良、改質し、表面硬度と耐磨耗性等の向上を
図り、ほぼ満足のできる結果が得られる。
ら、鉄はＣＦＲＰと密着性が良く、比較的硬度が低く、
ＣＦＲＰ−クロムメッキ間でクッション的役割を持ち、
熱膨張係数がＣＦＲＰに近い値を持つもので、ＣＦＲＰ
の欠点を改良、改質し、表面硬度と耐磨耗性等の向上を
図り、ほぼ満足のできる結果が得られる。
【００２３】鉄メッキ後さらに上層メッキを施すため
に、旋盤により切削して平面加工し、クロムメッキ或い
はニッケルメッキの上にクロムメッキを施すから、鉄メ
ッキの表面は保護され、酸化防止や防蝕効果を付与する
ことができる。
に、旋盤により切削して平面加工し、クロムメッキ或い
はニッケルメッキの上にクロムメッキを施すから、鉄メ
ッキの表面は保護され、酸化防止や防蝕効果を付与する
ことができる。
【００２４】また前記クロムメッキ或いはニッケルメッ
キは素地が鉄になるため、極く普通の処理法の適用が可
能となり、ＣＦＲＰに対するクロムメッキ或いはニッケ
ルメッキの密着度は良好となる。
キは素地が鉄になるため、極く普通の処理法の適用が可
能となり、ＣＦＲＰに対するクロムメッキ或いはニッケ
ルメッキの密着度は良好となる。
【００２５】
【実施例】本実施例では直径約１００〜１５０mmφ、長
さ１５００〜２０００mm、肉厚５〜１０mmのものをＣＦ
ＲＰ素管として用いた。
さ１５００〜２０００mm、肉厚５〜１０mmのものをＣＦ
ＲＰ素管として用いた。
【００２６】そして脱脂はＣＦＲＰ素管の汚染程度によ
り変える必要があるが、ここでは界面活性剤溶液による
洗浄、水洗を行い、最終に温水洗をした。
り変える必要があるが、ここでは界面活性剤溶液による
洗浄、水洗を行い、最終に温水洗をした。
【００２７】温水洗後のＣＦＲＰ素管を乾燥し、ＣＦＲ
Ｐ表面の導電処理をした。この導電処理はＣＦＲＰ素管
およびその後の加工法によって必要な場合と必要でない
場合がある。
Ｐ表面の導電処理をした。この導電処理はＣＦＲＰ素管
およびその後の加工法によって必要な場合と必要でない
場合がある。
【００２８】このＣＦＲＰ表面の導電性はテスターで簡
易に調べることができ、ＣＦＲＰ表面の導電性をほぼ判
定できる。
易に調べることができ、ＣＦＲＰ表面の導電性をほぼ判
定できる。
【００２９】導電性が不十分な場合には、カーボン含有
導電性塗料（例えば神東塗料（株）製シントロンＤ−４
３５６）をスプレー塗装し、塗膜厚さが１０〜５０μｍ
になるようにした。
導電性塗料（例えば神東塗料（株）製シントロンＤ−４
３５６）をスプレー塗装し、塗膜厚さが１０〜５０μｍ
になるようにした。
【００３０】導電性が確認されたＣＦＲＰ素管を例えば
塩化第一鉄１５０〜３００ｇ／ｌ、硫酸第一鉄５０〜２
００ｇ／ｌおよび３価の鉄の悪影響を除去するためにフ
ッ化ナトリウム又はホウフッ化ナトリウム又はホウフッ
化アンモニウムを５〜５０ｇ／ｌ、酸化防止のためにア
スコルビン酸０．５〜５ｇ／ｌ又は蟻酸１〜１０ｇ／
ｌ、その他有機還元剤としてクエン酸５〜５０ｇ／ｌ又
はピロガロール０．１〜１０ｇ／ｌから成る鉄メッキ浴
において、電流密度１〜１５A/dm2 のメッキ条件で、メ
ッキ厚さ０．３〜１．０mmの均一な鉄メッキを行った。
塩化第一鉄１５０〜３００ｇ／ｌ、硫酸第一鉄５０〜２
００ｇ／ｌおよび３価の鉄の悪影響を除去するためにフ
ッ化ナトリウム又はホウフッ化ナトリウム又はホウフッ
化アンモニウムを５〜５０ｇ／ｌ、酸化防止のためにア
スコルビン酸０．５〜５ｇ／ｌ又は蟻酸１〜１０ｇ／
ｌ、その他有機還元剤としてクエン酸５〜５０ｇ／ｌ又
はピロガロール０．１〜１０ｇ／ｌから成る鉄メッキ浴
において、電流密度１〜１５A/dm2 のメッキ条件で、メ
ッキ厚さ０．３〜１．０mmの均一な鉄メッキを行った。
【００３１】鉄メッキ後、鉄皮膜厚さが約０．３〜０．
４mmになるように旋盤で表面加工し、さらにその上層へ
クロムメッキを膜圧０．０４〜０．０５mmになるように
メッキし、クロムメッキ後その表面を研磨してクロムメ
ッキ厚さを０．０３mmとして製品にした。
４mmになるように旋盤で表面加工し、さらにその上層へ
クロムメッキを膜圧０．０４〜０．０５mmになるように
メッキし、クロムメッキ後その表面を研磨してクロムメ
ッキ厚さを０．０３mmとして製品にした。
【００３２】この製法による製品のＣＦＲＰ−金属
（鉄）間の密着はサーマルテスト（−４０〜８０℃の各
温度で各１時間放置する工程を３回繰り返す）を行った
が何等異常が発生しなかった。
（鉄）間の密着はサーマルテスト（−４０〜８０℃の各
温度で各１時間放置する工程を３回繰り返す）を行った
が何等異常が発生しなかった。
【００３３】またＣＦＲＰ−金属（鉄）間の剥離テスト
では、剥離界面はＣＦＲＰ内部で起こり、ＣＦＲＰ−金
属（鉄）間界面の剥離ではなかった。
では、剥離界面はＣＦＲＰ内部で起こり、ＣＦＲＰ−金
属（鉄）間界面の剥離ではなかった。
【００３４】さらに振動させたり等の動的な実用テスト
おいても剥離することなく、充分実用に耐え、例えば従
来のＣＦＲＰに銅メッキしたものに較べ遙に優れたもの
であり、ＣＦＲＰの表面硬度、耐磨耗性を向上したもの
で、ＣＦＲＰ単独で設備材料として使用可能となる。
おいても剥離することなく、充分実用に耐え、例えば従
来のＣＦＲＰに銅メッキしたものに較べ遙に優れたもの
であり、ＣＦＲＰの表面硬度、耐磨耗性を向上したもの
で、ＣＦＲＰ単独で設備材料として使用可能となる。
【００３５】
【発明の効果】本発明は以上のような構成で、ＣＦＲＰ
の表面に鉄メッキを施すことにより、ＣＦＲＰの表面硬
度、耐磨耗性を向上し得るから、設備材料にそのまま使
用することができ、ＣＦＲＰの用途分野拡大に寄与する
ことができる。
の表面に鉄メッキを施すことにより、ＣＦＲＰの表面硬
度、耐磨耗性を向上し得るから、設備材料にそのまま使
用することができ、ＣＦＲＰの用途分野拡大に寄与する
ことができる。
【００３６】またＣＦＲＰの表面に鉄メッキ後さらに上
層メッキを施すが、上層メッキとしてのクロムメッキ或
いはニッケルメッキは素地が鉄になるため、極く普通の
処理法の適用が可能となり、メッキの密着性も良好とな
る。
層メッキを施すが、上層メッキとしてのクロムメッキ或
いはニッケルメッキは素地が鉄になるため、極く普通の
処理法の適用が可能となり、メッキの密着性も良好とな
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 半田 菊二郎 兵庫県尼崎市次屋３丁目16番20号 フソー 株式会社内 (72)発明者 吉岡 秀浩 兵庫県尼崎市次屋３丁目16番20号 フソー 株式会社内 (72)発明者 河上 真一 兵庫県尼崎市次屋３丁目16番20号 フソー 株式会社内 (72)発明者 高山 順一 兵庫県尼崎市次屋３丁目16番20号 フソー 株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）
の表面に鉄メッキ層を設け、さらにその上にニッケル、
クロム等の上層メッキ層を設けて成る炭素繊維強化プラ
スチックの機械的強度補強製品。 - 【請求項２】 炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）
の脱脂処理を充分に行い、導電性をチェックし、導電性
が不十分な場合は導電処理を行い、鉄メッキ浴にて鉄メ
ッキし、鉄メッキ後表面加工し、上層にクロムメッキ又
はニッケルメッキし、ニッケルメッキの場合はさらにそ
の上にクロムメッキし、いずれもクロムメッキ後表面研
磨することを特徴とする炭素繊維強化プラスチックの機
械的強度補強製品の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP385394A JPH07207460A (ja) | 1994-01-19 | 1994-01-19 | 炭素繊維強化プラスチックの機械的強度補強製品およびその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP385394A JPH07207460A (ja) | 1994-01-19 | 1994-01-19 | 炭素繊維強化プラスチックの機械的強度補強製品およびその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07207460A true JPH07207460A (ja) | 1995-08-08 |
Family
ID=11568748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP385394A Pending JPH07207460A (ja) | 1994-01-19 | 1994-01-19 | 炭素繊維強化プラスチックの機械的強度補強製品およびその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07207460A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009285043A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Nhk Spring Co Ltd | ゴルフシャフト、ゴルフクラブおよびゴルフシャフトの製造方法 |
| KR101461179B1 (ko) * | 2013-11-29 | 2014-11-18 | 유니테크 주식회사 | 비도전성 표면에 도금층을 형성한 산업용 롤 및 그 제조방법 |
| KR101481143B1 (ko) * | 2013-05-02 | 2015-01-15 | (주)보령기계 | 탄소섬유강화플라스틱의 도금방법 및 그 도금 롤러 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6314896A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-22 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 繊維強化樹脂成形品 |
-
1994
- 1994-01-19 JP JP385394A patent/JPH07207460A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6314896A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-22 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 繊維強化樹脂成形品 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009285043A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Nhk Spring Co Ltd | ゴルフシャフト、ゴルフクラブおよびゴルフシャフトの製造方法 |
| KR101481143B1 (ko) * | 2013-05-02 | 2015-01-15 | (주)보령기계 | 탄소섬유강화플라스틱의 도금방법 및 그 도금 롤러 |
| KR101461179B1 (ko) * | 2013-11-29 | 2014-11-18 | 유니테크 주식회사 | 비도전성 표면에 도금층을 형성한 산업용 롤 및 그 제조방법 |
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