JPH0776051A - Ｆｒｐ製パネル及びその製造方法 - Google Patents
Ｆｒｐ製パネル及びその製造方法Info
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- JPH0776051A JPH0776051A JP5172157A JP17215793A JPH0776051A JP H0776051 A JPH0776051 A JP H0776051A JP 5172157 A JP5172157 A JP 5172157A JP 17215793 A JP17215793 A JP 17215793A JP H0776051 A JPH0776051 A JP H0776051A
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- reinforcing fiber
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 軽量で強度、剛性が高く、かつ、スキン部と
リブ部との間で層間剥離が生じにくいＦＲＰ製パネルを
提供する。 【構成】 スキン部と、このスキン部に、互いに並行す
るように設けられているリブとを有するＦＲＰ製パネル
において、リブの延設方向を０°としたとき、スキン部
の強化繊維が、少なくとも、配向角が０°のものと±３
０°〜±６０°のものと９０°のものとの３種類を有
し、各配向角の強化繊維の含有比率が、配向角０°のも
のは４０〜７０％、±３０°〜±６０°のものは２０〜
５０％、９０°のものは５〜２０％となるように構成さ
れている、ＦＲＰ製パネル、およびその製造方法。
リブ部との間で層間剥離が生じにくいＦＲＰ製パネルを
提供する。 【構成】 スキン部と、このスキン部に、互いに並行す
るように設けられているリブとを有するＦＲＰ製パネル
において、リブの延設方向を０°としたとき、スキン部
の強化繊維が、少なくとも、配向角が０°のものと±３
０°〜±６０°のものと９０°のものとの３種類を有
し、各配向角の強化繊維の含有比率が、配向角０°のも
のは４０〜７０％、±３０°〜±６０°のものは２０〜
５０％、９０°のものは５〜２０％となるように構成さ
れている、ＦＲＰ製パネル、およびその製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＦＲＰ製パネル及びそ
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】航空機体、船体、車両等の応力外皮構造
をとっている外板や床板には、一般にリブ付パネルが用
いられており、アルミ合金や、繊維強化プラスチック
（ＦＲＰ）、とくに炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲ
Ｐ）等を材料として採用し、軽量化が図られている。
をとっている外板や床板には、一般にリブ付パネルが用
いられており、アルミ合金や、繊維強化プラスチック
（ＦＲＰ）、とくに炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲ
Ｐ）等を材料として採用し、軽量化が図られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】リブ付パネルは、軽量
化が目的で使用されている構造であり、軽ければ軽いほ
ど望ましい。アルミ合金製パネルでは、ＦＲＰ製パネ
ル、とくにＣＦＲＰ製パネルに比べて比重が約１．８倍
あり、軽量化に限界がある。また、ＦＲＰ製パネルにお
いては、比重は小さいが、ＦＲＰが異方性材料であるた
め、その積層構成をうまく設計しなければ、十分な力学
物性を得ることができない。また、ＦＲＰ製パネルは、
通常、スキン部とリブ部の強化繊維が不連続なもので構
成され、両者は樹脂で結合されているパネルがあるが、
特に曲げモーメントが負荷された時に、スキン部とリブ
部との層間で剥離が生じやすいという問題がある。
化が目的で使用されている構造であり、軽ければ軽いほ
ど望ましい。アルミ合金製パネルでは、ＦＲＰ製パネ
ル、とくにＣＦＲＰ製パネルに比べて比重が約１．８倍
あり、軽量化に限界がある。また、ＦＲＰ製パネルにお
いては、比重は小さいが、ＦＲＰが異方性材料であるた
め、その積層構成をうまく設計しなければ、十分な力学
物性を得ることができない。また、ＦＲＰ製パネルは、
通常、スキン部とリブ部の強化繊維が不連続なもので構
成され、両者は樹脂で結合されているパネルがあるが、
特に曲げモーメントが負荷された時に、スキン部とリブ
部との層間で剥離が生じやすいという問題がある。
【０００４】そこで本発明は、軽量で強度、剛性が高
く、かつ、スキン部とリブ部との間で層間剥離が生じに
くいＦＲＰ製パネル、およびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
く、かつ、スキン部とリブ部との間で層間剥離が生じに
くいＦＲＰ製パネル、およびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
ＦＲＰ製パネルは、スキン部と、このスキン部に、互い
に並行するように設けられているリブとを有するＦＲＰ
製パネルにおいて、リブの延設方向を０°としたとき、
スキン部の強化繊維が、少なくとも、配向角が０°のも
のと±３０°〜±６０°のものと９０°のものとの３種
類を有し、各配向角の強化繊維の含有比率が、配向角０
°のものは４０〜７０％、±３０°〜±６０°のものは
２０〜５０％、９０°のものは５〜２０％となるように
構成されていることを特徴とするものからなる。
ＦＲＰ製パネルは、スキン部と、このスキン部に、互い
に並行するように設けられているリブとを有するＦＲＰ
製パネルにおいて、リブの延設方向を０°としたとき、
スキン部の強化繊維が、少なくとも、配向角が０°のも
のと±３０°〜±６０°のものと９０°のものとの３種
類を有し、各配向角の強化繊維の含有比率が、配向角０
°のものは４０〜７０％、±３０°〜±６０°のものは
２０〜５０％、９０°のものは５〜２０％となるように
構成されていることを特徴とするものからなる。
【０００６】そして、上記パネルは、０°方向引張弾性
率が、６，０００ｋｇｆ／ｍｍ2 以上、０°方向引張強
度が４０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上、９０°方向引張強度が１
５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上、剪断弾性率が１，０００ｋｇｆ
／ｍｍ2 以上の力学物性を有していることが好ましい。
率が、６，０００ｋｇｆ／ｍｍ2 以上、０°方向引張強
度が４０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上、９０°方向引張強度が１
５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上、剪断弾性率が１，０００ｋｇｆ
／ｍｍ2 以上の力学物性を有していることが好ましい。
【０００７】ここで、０°方向の強化繊維は、リブに平
行な方向のパネルの強度、剛性を担うものである。リブ
付パネルは、リブを設けることにより、形状効果として
リブの延設方向におけるパネルの曲げ剛性を向上させて
いるが、同時に材料そのもののリブの方向の剛性も重要
である。本発明における強化繊維配向構成は、リブの方
向、すなわち０°方向に重点的に配向し、０°方向の引
張強度、弾性率を向上させているのが特徴である。
行な方向のパネルの強度、剛性を担うものである。リブ
付パネルは、リブを設けることにより、形状効果として
リブの延設方向におけるパネルの曲げ剛性を向上させて
いるが、同時に材料そのもののリブの方向の剛性も重要
である。本発明における強化繊維配向構成は、リブの方
向、すなわち０°方向に重点的に配向し、０°方向の引
張強度、弾性率を向上させているのが特徴である。
【０００８】リブ付パネルを用いて構造体を形成する場
合、一般に、骨材となるビーム材を、例えば格子状に組
立て、そのビーム材にパネルを接合して構造体を構成し
ているが、剪断応力を担うのはパネルであり、その材料
に必要な力学物性が剪断弾性率である。本発明の強化繊
維積層構成においては、この物性を満たすために、配向
角±３０°〜±６０°のものを０°のものに続いて２番
目に重点的に配向させている。
合、一般に、骨材となるビーム材を、例えば格子状に組
立て、そのビーム材にパネルを接合して構造体を構成し
ているが、剪断応力を担うのはパネルであり、その材料
に必要な力学物性が剪断弾性率である。本発明の強化繊
維積層構成においては、この物性を満たすために、配向
角±３０°〜±６０°のものを０°のものに続いて２番
目に重点的に配向させている。
【０００９】また、ビーム材とリブ付パネルで構成され
た構造体において、内圧または外圧が負荷された時に、
ビーム材の変位がほとんどなくビーム材が略完全な支持
材として考えられる場合には、パネル材は周辺を支持さ
れた状態になるので、パネルとしての曲げ強度はリブ方
向の一方向にのみ強化されていれば、９０°方向の強度
はほとんど必要がない。しかしながら、支持材の変位が
無視できない場合には、パネル材に曲げ応力が負荷され
るだけでなく、面内の引張荷重または圧縮荷重が負荷さ
れ、リブに平行な方向はもちろん９０°方向に対しても
パネル材の強度が要求される。この方向における必要な
力学物性を満たすために、本発明のリブ付パネルでは、
９０°方向の強化繊維も配されている。
た構造体において、内圧または外圧が負荷された時に、
ビーム材の変位がほとんどなくビーム材が略完全な支持
材として考えられる場合には、パネル材は周辺を支持さ
れた状態になるので、パネルとしての曲げ強度はリブ方
向の一方向にのみ強化されていれば、９０°方向の強度
はほとんど必要がない。しかしながら、支持材の変位が
無視できない場合には、パネル材に曲げ応力が負荷され
るだけでなく、面内の引張荷重または圧縮荷重が負荷さ
れ、リブに平行な方向はもちろん９０°方向に対しても
パネル材の強度が要求される。この方向における必要な
力学物性を満たすために、本発明のリブ付パネルでは、
９０°方向の強化繊維も配されている。
【００１０】剪断応力がパネル材に負荷されたときに
は、±３０°〜±６０°の強化繊維が厚み方向のどの位
置に配置されていても効果は同じであるが、曲げ応力が
負荷された時には、最外層に９０°方向の強化繊維を配
向させるのが、曲げ剛性、曲げ強度を向上させるのに最
も効果的である。すなわち、本発明のリブ付パネルは、
経糸と緯糸が互いに直交している０°／９０°の強化繊
維織物を両最外層に配し、その間に０°／（３０°〜６
０°）と０°／（−３０°〜−６０°）のバイアス強化
繊維織物を配して構成されたリブ付パネルであることを
特徴とする。
は、±３０°〜±６０°の強化繊維が厚み方向のどの位
置に配置されていても効果は同じであるが、曲げ応力が
負荷された時には、最外層に９０°方向の強化繊維を配
向させるのが、曲げ剛性、曲げ強度を向上させるのに最
も効果的である。すなわち、本発明のリブ付パネルは、
経糸と緯糸が互いに直交している０°／９０°の強化繊
維織物を両最外層に配し、その間に０°／（３０°〜６
０°）と０°／（−３０°〜−６０°）のバイアス強化
繊維織物を配して構成されたリブ付パネルであることを
特徴とする。
【００１１】そして、上記のような力学物性について
は、０°方向引張弾性率が６，０００ｋｇｆ／ｍｍ2 以
上、０°方向引張強度が４０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上、９０
°方向引張強度が１５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上、剪断弾性率
１，０００ｋｇｆ／ｍｍ2 以上であることが望ましい。
このような力学物性を効率よく達成するために、とくに
スキン部の各配向角の強化繊維の含有比率が、前述の如
き範囲に設定される。すなわち、配向角０°のものが４
０〜７０％、±３０°〜±６０°のものが２０〜５０
％、９０°のものが５〜２０％となるように含有され
る。
は、０°方向引張弾性率が６，０００ｋｇｆ／ｍｍ2 以
上、０°方向引張強度が４０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上、９０
°方向引張強度が１５ｋｇｆ／ｍｍ2 以上、剪断弾性率
１，０００ｋｇｆ／ｍｍ2 以上であることが望ましい。
このような力学物性を効率よく達成するために、とくに
スキン部の各配向角の強化繊維の含有比率が、前述の如
き範囲に設定される。すなわち、配向角０°のものが４
０〜７０％、±３０°〜±６０°のものが２０〜５０
％、９０°のものが５〜２０％となるように含有され
る。
【００１２】本発明のパネルは、プリプレグを用いたオ
ートクレーブ成形でも製造できるが、所定の、かつ一定
の断面形状がより容易に得られる、引抜き成形によって
製造することが好ましい。オートクレーブ成形は、一部
品ごとにプリプレグを積層し、真空パックしなければな
らないバッチ式の成形方法であり、製造コストが高くな
る。これに対して、引抜き成形は、樹脂を含浸させた強
化繊維を連続的に金型に供給して硬化させる方法で、長
尺物が大量に安価に製造できるのが特徴である。
ートクレーブ成形でも製造できるが、所定の、かつ一定
の断面形状がより容易に得られる、引抜き成形によって
製造することが好ましい。オートクレーブ成形は、一部
品ごとにプリプレグを積層し、真空パックしなければな
らないバッチ式の成形方法であり、製造コストが高くな
る。これに対して、引抜き成形は、樹脂を含浸させた強
化繊維を連続的に金型に供給して硬化させる方法で、長
尺物が大量に安価に製造できるのが特徴である。
【００１３】本発明に係るＦＲＰ製パネルを引抜き成形
するに際しては、強化繊維からなるプリフォームを連続
的に安定して供給できるようにするために、次のような
方法によることが好ましい。すなわち、本発明に係るＦ
ＲＰ製パネルの製造方法は、パネルのスキン部とリブ部
とを形成するように、かつ、リブの延設方向を０°とし
たとき、スキン部の強化繊維が、少なくとも、配向角が
０°のものと±３０〜±６０°のものと９０°のものと
の３種類を有するように、複数枚の強化繊維織物を重ね
合わせてプリフォームを形成し、該プリフォームに樹脂
を含浸した後、所定形状の金型に通して引抜き成形する
ことを特徴とする方法からなる。
するに際しては、強化繊維からなるプリフォームを連続
的に安定して供給できるようにするために、次のような
方法によることが好ましい。すなわち、本発明に係るＦ
ＲＰ製パネルの製造方法は、パネルのスキン部とリブ部
とを形成するように、かつ、リブの延設方向を０°とし
たとき、スキン部の強化繊維が、少なくとも、配向角が
０°のものと±３０〜±６０°のものと９０°のものと
の３種類を有するように、複数枚の強化繊維織物を重ね
合わせてプリフォームを形成し、該プリフォームに樹脂
を含浸した後、所定形状の金型に通して引抜き成形する
ことを特徴とする方法からなる。
【００１４】上記方法においては、複数枚の強化繊維織
物を重ね合わせ、強化繊維糸で一体に縫合した後、折り
曲げてリブ部形成用プリフォームを作成し、複数枚の強
化繊維織物を重ね合わせ、強化繊維糸で一体に縫合して
スキン部形成用プリフォームを作成し、前記リブ部形成
用プリフォームと前記スキン部形成用プリフォームとを
重ね合わせてパネルのプリフォームを形成することが好
ましい。
物を重ね合わせ、強化繊維糸で一体に縫合した後、折り
曲げてリブ部形成用プリフォームを作成し、複数枚の強
化繊維織物を重ね合わせ、強化繊維糸で一体に縫合して
スキン部形成用プリフォームを作成し、前記リブ部形成
用プリフォームと前記スキン部形成用プリフォームとを
重ね合わせてパネルのプリフォームを形成することが好
ましい。
【００１５】このプリフォーム形成においては、スキン
部は、経糸と緯糸とが互いに直交している０°／９０°
の強化繊維織物を両最外層に配し、その間に０°／（３
０°〜６０°）と０°／（−３０°〜−６０°）のバイ
アス強化繊維織物を配した、強化繊維織物の層状構成を
有していることが好ましい。
部は、経糸と緯糸とが互いに直交している０°／９０°
の強化繊維織物を両最外層に配し、その間に０°／（３
０°〜６０°）と０°／（−３０°〜−６０°）のバイ
アス強化繊維織物を配した、強化繊維織物の層状構成を
有していることが好ましい。
【００１６】０°／（３０°〜６０°）や０°／（−３
０°〜−６０°）のバイアス強化繊維織物は、単層では
織物組織が不安定であるが、積層角度のプラスマイナス
の符号が互いに異なるバイアス強化繊維織物を一体に、
あるいは、０°／９０°の強化繊維織物と一体に縫合す
ることにより、織物組織を安定化することができる。ま
た、上記のような強化繊維織物の層状構成においては、
リブ部に隣接するスキン部の強化繊維織物の強化繊維配
向方向と、スキン部に隣接するリブ部の強化繊維織物の
強化繊維配向方向とを、容易に同一方向とすることが可
能になる。このようにすることにより、リブ部の強化繊
維とスキン部の強化繊維が実質的に連続してつながって
いることになり、パネルに曲げ応力が負荷されたとき
に、リブ部がスキン部と剥離する問題を解決できる。
０°〜−６０°）のバイアス強化繊維織物は、単層では
織物組織が不安定であるが、積層角度のプラスマイナス
の符号が互いに異なるバイアス強化繊維織物を一体に、
あるいは、０°／９０°の強化繊維織物と一体に縫合す
ることにより、織物組織を安定化することができる。ま
た、上記のような強化繊維織物の層状構成においては、
リブ部に隣接するスキン部の強化繊維織物の強化繊維配
向方向と、スキン部に隣接するリブ部の強化繊維織物の
強化繊維配向方向とを、容易に同一方向とすることが可
能になる。このようにすることにより、リブ部の強化繊
維とスキン部の強化繊維が実質的に連続してつながって
いることになり、パネルに曲げ応力が負荷されたとき
に、リブ部がスキン部と剥離する問題を解決できる。
【００１７】本発明のパネルにおける強化繊維として
は、好ましくは炭素繊維であるが、ガラス繊維やポリア
ラミド繊維も可能であり、また、これらの併用も可能で
ある。また、本発明のパネルにおけるマトリクス樹脂と
しては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂などの熱硬化性樹脂が使用できるが、とく
に、リブ付パネルに不燃性が要求される場合には、フェ
ノール樹脂が好ましい。
は、好ましくは炭素繊維であるが、ガラス繊維やポリア
ラミド繊維も可能であり、また、これらの併用も可能で
ある。また、本発明のパネルにおけるマトリクス樹脂と
しては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂などの熱硬化性樹脂が使用できるが、とく
に、リブ付パネルに不燃性が要求される場合には、フェ
ノール樹脂が好ましい。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の一実施態様を図１を用いて具
体的に説明する。強化繊維はすべて炭素繊維を用いた。
図１、２に示すように、ＣＦＲＰ製リブ付パネルのフリ
フォーム１のスキン部２、リブ部３を構成する強化繊維
織物は、それぞれ５プライで、外層側から、（０°／９
０°）の層４ａ、（０°／４５°）の層４ｂ、（０°／
−４５°）の層４ｃ、（０°／−４５°）の層４ｄ、
（０°／４５°）の層４ｅの順で積層されている。各層
の織物の目付は２００ｇ／ｍで、経糸と緯糸の比率は
１：１である。この５プライを重ね合わせ、１４２０ｄ
のケブラーの強化繊維糸５を用いて、２５ｍｍ間隔で一
体に縫合している。このように縫合、一体化されたもの
で、かつ、幅１４４ｍｍのプリフォーム（６）４セット
を、図１のようにコの字状に折り曲げてその幅を１００
ｍｍ（リブ高さ２２ｍｍ）とし、図１のように並べるこ
とにより、コの字状プリフォーム（６）の両翼部でリブ
部３を形成している。また、両端部は、幅１２２ｍｍの
同じ積層構成のプリフォーム（７）をＬ字状に折り曲
げ、その幅を１００ｍｍ（リブ高さ２２ｍｍ）として並
べている。スキン部２を構成するプリフォームは、リブ
部を構成する強化繊維織物と同じ積層構成で、上記プリ
フォームと同様に５プライを重ね合わせ、ケブラーを用
いて２５ｍｍ間隔で一体に縫合している。そして、上記
４セットのコの字状プリフォームおよび２セットのＬ字
状プリフォーム７のトータル幅と同じ幅である、６００
ｍｍの幅を有するプリフォーム８に形成されている。
体的に説明する。強化繊維はすべて炭素繊維を用いた。
図１、２に示すように、ＣＦＲＰ製リブ付パネルのフリ
フォーム１のスキン部２、リブ部３を構成する強化繊維
織物は、それぞれ５プライで、外層側から、（０°／９
０°）の層４ａ、（０°／４５°）の層４ｂ、（０°／
−４５°）の層４ｃ、（０°／−４５°）の層４ｄ、
（０°／４５°）の層４ｅの順で積層されている。各層
の織物の目付は２００ｇ／ｍで、経糸と緯糸の比率は
１：１である。この５プライを重ね合わせ、１４２０ｄ
のケブラーの強化繊維糸５を用いて、２５ｍｍ間隔で一
体に縫合している。このように縫合、一体化されたもの
で、かつ、幅１４４ｍｍのプリフォーム（６）４セット
を、図１のようにコの字状に折り曲げてその幅を１００
ｍｍ（リブ高さ２２ｍｍ）とし、図１のように並べるこ
とにより、コの字状プリフォーム（６）の両翼部でリブ
部３を形成している。また、両端部は、幅１２２ｍｍの
同じ積層構成のプリフォーム（７）をＬ字状に折り曲
げ、その幅を１００ｍｍ（リブ高さ２２ｍｍ）として並
べている。スキン部２を構成するプリフォームは、リブ
部を構成する強化繊維織物と同じ積層構成で、上記プリ
フォームと同様に５プライを重ね合わせ、ケブラーを用
いて２５ｍｍ間隔で一体に縫合している。そして、上記
４セットのコの字状プリフォームおよび２セットのＬ字
状プリフォーム７のトータル幅と同じ幅である、６００
ｍｍの幅を有するプリフォーム８に形成されている。
【００１９】上記７セットのプリフォーム６、７、８か
らなるプリフォーム１にフェノール樹脂を含浸して、図
３のようなスリット断面形状９をした引抜き成形金型に
投入し、樹脂を硬化させ連続的に引抜いて成形した。得
られた材料の力学物性は、それぞれ、０°方向引張弾性
率が７，０００ｋｇｆ／ｍｍ2 、０°方向引張強度が５
５ｋｇｆ／ｍｍ2 、９０°方向引張強度が２０ｋｇｆ／
ｍｍ2 、剪断弾性率が１，４００ｋｇｆ／ｍｍ2 であ
り、優れた力学物性が得られた。
らなるプリフォーム１にフェノール樹脂を含浸して、図
３のようなスリット断面形状９をした引抜き成形金型に
投入し、樹脂を硬化させ連続的に引抜いて成形した。得
られた材料の力学物性は、それぞれ、０°方向引張弾性
率が７，０００ｋｇｆ／ｍｍ2 、０°方向引張強度が５
５ｋｇｆ／ｍｍ2 、９０°方向引張強度が２０ｋｇｆ／
ｍｍ2 、剪断弾性率が１，４００ｋｇｆ／ｍｍ2 であ
り、優れた力学物性が得られた。
【００２０】なお、上記実施例においては、リブの横断
面形状を、スキン部から平板状に立ち上がるだけの単純
な形状に形成したが、必要に応じて、他の自由な横断面
形状とすることができる。たとえば、図４に示すよう
に、先端が直角にＬ字状に折れ曲がった鉤形横断面形状
のリブ１０、あるいは図５に示すように、先端が直角以
外の角度で折れ曲がった鉤形横断面形状のリブ１１に形
成することもできる。さらに、図６に示すように、先端
部がＴ字状の横断面形状のリブ１２に形成することもで
きる。
面形状を、スキン部から平板状に立ち上がるだけの単純
な形状に形成したが、必要に応じて、他の自由な横断面
形状とすることができる。たとえば、図４に示すよう
に、先端が直角にＬ字状に折れ曲がった鉤形横断面形状
のリブ１０、あるいは図５に示すように、先端が直角以
外の角度で折れ曲がった鉤形横断面形状のリブ１１に形
成することもできる。さらに、図６に示すように、先端
部がＴ字状の横断面形状のリブ１２に形成することもで
きる。
【００２１】本発明のＦＲＰ製パネルは、軽量で高剛性
が要求される、あらゆる用途に適用可能である。たとえ
ば、航空機体、船体、車両等の外板や床板構成部材に用
いて好適である。
が要求される、あらゆる用途に適用可能である。たとえ
ば、航空機体、船体、車両等の外板や床板構成部材に用
いて好適である。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＦＲＰ製
パネルおよびその製造方法によるときは、とくにスキン
部の強化繊維層を、リブ延設方向に対する強化繊維配向
角が特定の範囲のものを特定の含有率にて積層すること
によって形成するようにしたので、ＦＲＰ製パネル特有
の軽量特性を活かしつつ、剛性が高く、他の力学物性に
も極めて優れた、しかもスキン部とリブ部との間で層間
剥離が生じない、航空機体や船体、車両等の外板や床板
構成部材に用いて好適なＦＲＰ製パネルを得ることがで
きる。
パネルおよびその製造方法によるときは、とくにスキン
部の強化繊維層を、リブ延設方向に対する強化繊維配向
角が特定の範囲のものを特定の含有率にて積層すること
によって形成するようにしたので、ＦＲＰ製パネル特有
の軽量特性を活かしつつ、剛性が高く、他の力学物性に
も極めて優れた、しかもスキン部とリブ部との間で層間
剥離が生じない、航空機体や船体、車両等の外板や床板
構成部材に用いて好適なＦＲＰ製パネルを得ることがで
きる。
【図１】本発明の一実施態様に係るＦＲＰ製パネルのプ
リフォームの分解斜視図である。
リフォームの分解斜視図である。
【図２】図１のパネル形成用のプリフォーム形成用積層
強化繊維織物の一部破断平面図である。
強化繊維織物の一部破断平面図である。
【図３】図１のプリフォームを用いてパネルを引抜き成
形する金型のスリット形状を示す正面図である。
形する金型のスリット形状を示す正面図である。
【図４】図１とは別のリブ形状を示すパネルの断面図で
ある。
ある。
【図５】さらに別のリブ形状を示すパネルの断面図であ
る。
る。
【図６】さらに別のリブ形状を示すパネルの断面図であ
る。
る。
１ ＦＲＰ製パネルのプリフォーム ２ スキン部 ３ リブ部 ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ 強化繊維織物の層 ５ 縫合用強化繊維糸 ６ リブ部形成用プリフォーム ７ 端部リブ形成用プリフォーム ８ スキン部形成用プリフォーム ９ 成形金型のスリット断面形状 １０、１１、１２ リブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 61:04 105:08
Claims (10)
- 【請求項１】 スキン部と、このスキン部に、互いに並
行するように設けられているリブとを有するＦＲＰ製パ
ネルにおいて、リブの延設方向を０°としたとき、スキ
ン部の強化繊維が、少なくとも、配向角が０°のものと
±３０°〜±６０°のものと９０°のものとの３種類を
有し、各配向角の強化繊維の含有比率が、配向角０°の
ものは４０〜７０％、±３０°〜±６０°のものは２０
〜５０％、９０°のものは５〜２０％となるように構成
されていることを特徴とするＦＲＰ製パネル。 - 【請求項２】 前記スキン部は、経糸と緯糸とが互いに
直交している０°／９０°の強化繊維織物を両最外層に
配し、その間に０°／（３０°〜６０°）と０°／（−
３０°〜−６０°）のバイアス強化繊維織物を配した、
強化繊維織物の層状構成を有している、請求項１のＦＲ
Ｐ製パネル。 - 【請求項３】 複数枚の強化繊維織物が重ね合わされ、
強化繊維糸で一体に縫合され、コの字状に折り曲げられ
た複数個の基材を、各基材のコの字状両翼部がリブを形
成するように並べて配置されたものと、それら基材とは
別の、強化繊維糸で一体に縫合された複数枚の強化繊維
織物からなる平板状基材との、重ね合わせ構成を有す
る、請求項１又は２のＦＲＰ製パネル。 - 【請求項４】 前記リブが、平板を立てただけの単純横
断面形状、あるいは鉤形のごとく先端部がＬ字状に折れ
曲った横断面形状、あるいは先端部がＴ字状の横断面形
状を有する、請求項１ないし３のいずれかに記載のＦＲ
Ｐ製パネル。 - 【請求項５】 強化繊維が炭素繊維であり、マトリクス
樹脂がフェノール樹脂である、請求項１ないし４のいず
れかに記載のＦＲＰ製パネル。 - 【請求項６】 前記パネルが、０°方向引張弾性率が、
６，０００ｋｇｆ／ｍｍ2 以上、０°方向引張強度が４
０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上、９０°方向引張強度が１５ｋｇ
ｆ／ｍｍ2 以上、剪断弾性率が１，０００ｋｇｆ／ｍｍ
2 以上の力学物性を有している、請求項１ないし５のい
ずれかに記載のＦＲＰ製パネル。 - 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載のＦ
ＲＰ製パネルを用いて構成した車両用外板。 - 【請求項８】 請求項１ないし６のいずれかに記載のＦ
ＲＰ製パネルを用いて構成した車両用床板。 - 【請求項９】 パネルのスキン部とリブ部とを形成する
ように、かつ、リブの延設方向を０°としたとき、スキ
ン部の強化繊維が、少なくとも、配向角が０°のものと
±３０〜±６０°のものと９０°のものとの３種類を有
するように、複数枚の強化繊維織物を重ね合わせてプリ
フォームを形成し、該プリフォームに樹脂を含浸した
後、所定形状の金型に通して引抜き成形することを特徴
とする、ＦＲＰ製パネルの製造方法。 - 【請求項１０】 複数枚の強化繊維織物を重ね合わせ、
強化繊維糸で一体に縫合した後、折り曲げてリブ部形成
用プリフォームを作成し、複数枚の強化繊維織物を重ね
合わせ、強化繊維糸で一体に縫合してスキン部形成用プ
リフォームを作成し、前記リブ部形成用プリフォームと
前記スキン部形成用プリフォームとを重ね合わせてパネ
ルのプリフォームを形成する、請求項９のＦＲＰ製パネ
ルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5172157A JPH0776051A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Ｆｒｐ製パネル及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5172157A JPH0776051A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Ｆｒｐ製パネル及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0776051A true JPH0776051A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=15936631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5172157A Pending JPH0776051A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Ｆｒｐ製パネル及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0776051A (ja) |
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-
1993
- 1993-06-18 JP JP5172157A patent/JPH0776051A/ja active Pending
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