JPS6061247A - 繊維強化樹脂板 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は繊維強化樹脂板に関し、さらに詳しくは、繊
維強化樹脂製の、たとえばＸｔａ撮影装置用密着板やパ
ラボラアンテナなど、−面側にのみ凸であり、しかもそ
の凸面の中心から端縁に向かって厚みが減少している繊
維強化樹脂板に関する。

繊維強化樹脂（以下、ＦＲＰという）の板は、１１１に
平板状のもののみならず、用途に応じているいろな形を
したものが作られている。

たとえば、人の診断に使用するＸ線連続撮影装置におい
ては、１秒間に、たとえば６コマという高速で間歇的に
送られてくるフィルムを、撮影位置において増感紙に押
しイ１けるためのＦＲＰ製密着板が使われているが、そ
の密着板は、平板状だと押し付ける際にフィルムと増感
紙の間に空気を抱き込み、両者の良好な密着状態を現出
できないので、押（１面側にのみやや凸で、かつその凸
面の中心から端縁に向かって厚みが徐々に減少するよう
に作られいる。このような密着板は、補強繊維の、たと
えば織物プリプレグを、大きいものから小さいものへと
順に重ね合わせ、加熱加圧して成形されるが、厚み中心
からみた形が平板のように対称ではないので、成形後凸
面側に反ってくる。

この反りの発生を防止しようとして、凸でない他面に近
い部分の樹脂量を凸面に近い部分よりも多くすることが
試みられている。すなわち、これは、樹脂の収縮力を利
用して、成形後凸面側に反ろうとする力に対してそれを
引き戻そうとする力を作用させ、両者の力をバランスさ
せて反りの発生を防止しようとするものである。しかし
ながら、この密着板もまた、成形後長時間経つと樹脂過
多層に応力緩和が起こり、やはり凸面側に反り返ってく
る。また、そのように厚み方向で樹脂量の異なる密着板
を成形するためには、樹脂含有量の異なる多種類のプリ
プレグを用意し、樹脂含有量の多いものから少ないもの
へと順に重ね合わせてゆく必要があるが、そのようなプ
リプレグを用意するのは極めて面倒であるばかりか、そ
の順序を間違えないように順に重ね合わせること自体極
めて繁雑である。

一方、本発明者らは、先に特願昭５７−２２６３８１号
発明を提案した。この発明は、補強ｒａ維の連続４１組
のシートを複数枚重ね合わせてなる積層体と、この積層
体を包含し、一体化している樹脂からなるＦＲＰ板であ
って、その板は一面側にのみ凸であり、かつ凸面と対応
する他面側においてシートの積層面間に補強繊維のミル
ドファイバまたは短繊維を介在させたものである。つま
り、この発明のＦＲＰ板は、ミルドファイバまたは短ｔ
！　ｅｌｆを上記他面側のシート積層面間に介在させる
ことＪ：ってその他面側の樹脂量を多くし、樹脂の収縮
力を凸面側に反ろうとする力に対抗させるとともに、ミ
ルドファイバまたは短繊維によって樹脂過多層に応力緩
和が起こるのを防止し、もって反りの発生を防止しよう
とするものである。しかしながら、シート積層面間にミ
ルドファイバや短繊維を介在させて樹脂過多層を形成し
ても、その両側がシートで規制されているから樹脂の収
縮は大きく妨げられる。もっとも、大量のミルドファイ
バや短繊維を使用し、樹脂過多層の厚みを厚くずればあ
る程度の効果が期待できょう。しかしながら、そうする
と、樹脂は温湿度の影響を受けやすいから、ＦＲＰ板の
寸法変化が大きくなるという別の問題がでて（る。

本発明の［１的は、従来のＦＲＰ板の上記欠点を解決し
、成形後の反り、特にその経時変化を防止することがで
きるばかりか、成形が容易で、しがも寸法安定性に優れ
、Ｘ線撮影装置用密着板やパラボラアンテナ用として好
適なＦＲＰ板を提供するにある。

上記目的を達成するために、この本発明においては、補
強繊維の連続繊維のシートを複数枚重ね合わせてなる積
層体と、この積層体を包含し、一体化している樹脂から
なる板であって、その板は一面側にのみ凸であるととも
にその凸面の中心から端縁に向かって厚みが減少してお
り、かつ前記板の少なくとも他面側の樹脂中には、その
面に最も近接して位置する前記シートよりも外側に補強
繊維のミルドファイバおよび／または短！ｌ維が存在し
ていることを特徴とするｌＩＡＭ強化樹脂板が提供され
る。

この発明のＦＲＰ板の一実施態様を説明するに、図面（
Ｗ！略略語断面図において、ＦＲＰ板１は、補強ｔｔａ
ｔｔ＜ｔの連続！１ｔＩ１１からなる複数枚のシート２
を大きいものから小さいものへと順に重ね合わせてなる
Ｖ４層体と、この積層体を包含し、一体化している樹脂
（図示せず）を有する。外層部分には、上記積層体を覆
うようにさらに別のシート３が重ね合わされているが、
これは必ずしも必要なわけではない。上記ＦＲＰ板１は
、全体としてみると一面側（図面上方）にのみ凸であり
、かつその凸面の中心から端縁に向かってなだらかな正
規分布曲線を描いて厚みが減少している。そして、上記
ＦＲＰ板の凸面側の樹脂中には、その凸面に最も近接し
て位置するシートよりも外側に補強Ｉ！ｉ雑のミルドフ
ァイバ（以下、ＭＦという）４が、また凸面と対応する
他面側の樹脂中には、同様に上記ＭＦ４と補強繊維の知
謀＃ｆ１５がそれぞれ存在せしめられている。なお、Ｆ
ＲＰ板１は、それを上記密９着板として使用する場合、
上記他面が上記凸面側にわずかに凸であってもよい。ま
た、パラボラアンブナとして使用する場合には、上記他
面が回転放物面を形成している。

上記補強繊維は、たとえば炭素ｉｌ維、ガラス繊維、有
機高弾性ｍ維（たとえば、ポリアラミド繊組なと）等の
高強度、高弾性繊維である。上述した密着板を構成する
場合には、Ｘ線を透過しやすいために人体に対する被爆
線量を少なくすることができ、また最も高強度、高弾性
であるために補強効果の大きい炭素繊維が最も好ましい
。また、パラボラアンテナの場合は、電波反射面が導電
性であることが要求されるから炭素繊維を使用する。

もっとも、上記補強ｌ！ｉ１Ｆは、同一のＦＲＰ板につ
いて異なる種類のものが使われていてもよい。たとえば
、パラボラアンテナの場合、厚み中心からみて、電波反
射面を形成する上記他面側に炭素繊維を使用し、凸面側
には安価なガラス繊維や有機高弾性綴紐を使用すること
ができる。

上記シートは、上記補強繊維を一方向に互に平行かつシ
ート状に引き揃えたものや、織物からなっている。つま
り、シートは補強繊維の連続繊維で構成されている。そ
して、シートが上記一方向引揃体である場合、そのｍＩ
ｆｃ軸が互に交差、たとえば直交するように積層されて
いるのが好ましい。

これに対して、ＭＦは長さ０．’０１〜０．４ｍｍの極
めて短いものである。アスペクト比では１０〜４０程度
である。また、短繊維は１〜５０ｍｍの長さを右し、通
常、紙やマットの形態で用いる。

これらＭＦや短！ｌ紐は、ＦＲＰ板に樹脂過多の層を形
成１゛るとともに、主として、その樹脂過多層に応ノ〕
緩和が起こるのを防止する。そのため、これらは剛直で
あるのが好ましく、炭素ａｉｍが最も好都合である。そ
して、ＭＦを用いる場合、そのｆｆ１はＦＲＰ板全体の
０．０５〜１０重量％であるのが好ま１ノい。つまり、
０．０５重量％未満では樹脂過多層を作る効果が小さい
し、１０重量％を越えるとＦＲＰ中にボイドが残存しゃ
すくなる。

短繊維を紙やマットの形態で用いる場合、それらはＭＦ
よりも樹脂過多層を作る効果が大きいので、目付１０−
５００／ｍ’、好ましくは１０〜３０ｇ／　ｒｎ２のも
のを使用するのがよく、またＦＲＰ板の厚みが厚くなら
ないように極力薄いものを使用するのが好ましい。なお
、ＭＦや短繊維はそれぞれ単独で使用してもよいし、適
宜組み合わせて使用してもよいものである。

ＭＦや短１１ｉ　Ｉｆｆは、ＦＲＰ板が凸面側に反ろう
とするするのを抑制するため、少なくとも凸面と対応す
る他面側の、しかもその他面側に最も近接して位置する
シートよりも外側の樹脂中に存在していなければならな
い。しかしながら、実施態様辷示したように凸面側にも
存在させてもよいし、シートの積層面間にあわせ存在さ
せてもよい。

以上説明したように、この発明のＦＲＰ板は、凸面と対
応する他面側の樹脂中に、しかもその他面側に最も近接
して位置するシートよりも外側にＭＦおよび／または短
繊維を存在せしめているからして、その部分が樹脂過多
になっていて、その樹脂の収縮力が凸面側に反ろうとす
る力に対抗するとともに、ＭＦや短ｉＩ維によって樹脂
過多層の応力緩和が防止される。そのため、成形後の反
り、特にぞの経時変化が極めて少ない。また、従来のＦ
ＲＰ板のように、成形に際して樹脂含有量が異なる多種
類のプリプレグを用意する必要がなく、またそのような
プリプレグを樹脂含有量の大きいものから小さいものへ
と順に重ね合わせることも必要ないので、本発明のＦＲ
Ｐ板は成形作業が極めて簡単である。

実施例 東し株式会社装炭素繊維平織物＃６３４３　（目付２０
０　Ｑ　／　ＴＩ＋２）に、東し株式会社製プリプレグ
用エポキシ樹脂＃２５００をその含有量が４２重惜％に
なるように含浸した織物プリプレグを準備した。このプ
リプレグから、層数が１７である図面に示すようなＦＲ
Ｐ板を成形するため、１〜９層用および１６．１７層用
として３５０Ｘ３５０ｍｍに裁断したものと、１０〜１
５層用として成形後のＦＲＰ板をその頂点から０．２ｍ
ｍ厚みで輪切りした場合に得られるものと同様の形に裁
断したものどを用意した。

次に、」−記プリプレグを１層用から１７層用まで順に
重ね合わせて積層体を得た。さらに、その積層体の凸面
側表面に、２ｏの米国ユニオン・カーバイド社製炭素ｉ
Ｊｉ（ｔＭＦ（タイプＶＭＯＯ４５）をはぽ一様な分布
になるように散布した。また、凸面と対応する他面側表
面には、同量の上記ＭＦと、東し株式会社製炭素繊維マ
ット＃ＢＯ０３０（目付３０　Ｑ　／　ｒｎ２）を剥が
して目付１’５Ｑ／Ｔｎ２まで下げたものを一緒に置い
た。

次に、上記積層体を金型に入れ、１３０’Ｃｌ８ＫＯ／
ｃｍ２という条件で１時間加熱加圧し、−面側にのみ凸
であり、かつその凸面の中心から端縁に向かって厚みが
徐々に減少している本発明のＦＲＰ板を得た。このＦＲ
Ｐ板は、長さおよび幅がともに３５０ｍｍであり、最大
高さが３．７４ｍｍであった。

上記ＦＲＰ板を定盤上に置いたところ、凸面と対応する
他面が定盤の而に接し、浮き上がりはみられなかった。

また、成形後５０日経過後における定盤の面とＦＲＰ板
の他面との最大すき間は、わずかに０．３８ｍｍであっ
た。

比較例 実施例と同様の方法によってはいるが、凸面およびその
凸面と対応する他面側にＭＦやマットを存在させること
なく、上記他面側から数えて第１、第２のシート間に実
施例で使用したマットを、また第２、第３のシート間と
第３、第４のシート間に２ｇの上記ＭＦを介在させてＦ
ＲＰ板を作った。

１ｑられたＦＲＰ板を実施例と同様に定盤上に置いたと
ころ、定盤の面との間に最大０．２７ｍ’ｍのすき間が
あり、しかもそのすぎ間は、１か月放置後には０．０９
ｍｍまで下がった。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明のＦＲＰ板の一実施態様を示す概略縦
断面図である。 １：ＦＲＰ板 ２．３：補強繊維の連続繊維からなるシート／Ｉ：補強
繊維のミルドアイバ ５：補強ｔＪＡ雑の類１雑 特許出願人　東し株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 補強［１の連続繊細のシートを複数枚重ね合わせてなる
   積層体と、この積層体を包含し、一体化している樹脂か
   らなる板であって、その板は一面側にのみ凸であるとと
   もにその凸面の中心から端縁に向かって厚みが減少して
   おり、かつ前記板の少なくとも他面側の樹脂中には、そ
   の面に最も近接して位置する前記シートよりも外側に補
   強繊維のミルドファイバおよび／または短繊維が存在し
   ていることを特徴とする繊維強化樹脂板。