JPS61283625A - 繊維強化複合材料 - Google Patents
繊維強化複合材料Info
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- JPS61283625A JPS61283625A JP12471185A JP12471185A JPS61283625A JP S61283625 A JPS61283625 A JP S61283625A JP 12471185 A JP12471185 A JP 12471185A JP 12471185 A JP12471185 A JP 12471185A JP S61283625 A JPS61283625 A JP S61283625A
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- fibers
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、種々の無機、有機又は金１＃１）ａ維の１種
又は数種と、アルミテ繊、礒維を強化材として併用し、
合成樹脂、あるいはゴム類から造られたハイブリッド繊
維強化複合材料に関するものである。
又は数種と、アルミテ繊、礒維を強化材として併用し、
合成樹脂、あるいはゴム類から造られたハイブリッド繊
維強化複合材料に関するものである。
近年、航空宇宙産業、輸送機械産業を始めとする多くの
産業分野で、さらに、スポーツレジャー用などの民生分
野で、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）、がラス繊維強化
樹脂（ＧＦＲＰ ）、アルミナ繊維強化樹脂ＣＭ、ＦＲ
Ｐ）等の繊維強化樹脂（ＦＲＰ）は広く利用されており
その利用分野はさらに多岐に拡がりつつある。
産業分野で、さらに、スポーツレジャー用などの民生分
野で、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）、がラス繊維強化
樹脂（ＧＦＲＰ ）、アルミナ繊維強化樹脂ＣＭ、ＦＲ
Ｐ）等の繊維強化樹脂（ＦＲＰ）は広く利用されており
その利用分野はさらに多岐に拡がりつつある。
一般にＦＲＰは、その強化繊維の特性に従って、それぞ
れ特有の長所、欠点、特徴を有する。例えばＣＦＲＰは
軽量で高強度、高剛性という特長を有するが、電気伝導
性であるので、絶縁性を求められる用途には使用できな
いし、金属との接合物で電食という問題を生じる、又炭
素繊維は黒いので、ＦＲＰ自体への着色は不可能である
。ＧＦＲＰは、他のＦＲＰと比較すれば安価で、絶縁性
であり、着色も可能であるが、剛性がＣＦＲＰのｌ／８
と低く、圧縮強度疲働強度も低い。ＡＬＦＲＰは絶縁性
で、着色も可能で、剛性はＣＦＲＰ並であり、圧縮強度
も、ＣＦＲＰより優れるが、引張強度はＣＦＲＰよりも
劣り、比重も２゜５と、ＣＦＲＰの１，５より太き（償
い。芳香族ポリアミド繊維強化樹脂は軽量、高引張強度
で、絶縁性であるが、剛性はＣＦＲＰ。
れ特有の長所、欠点、特徴を有する。例えばＣＦＲＰは
軽量で高強度、高剛性という特長を有するが、電気伝導
性であるので、絶縁性を求められる用途には使用できな
いし、金属との接合物で電食という問題を生じる、又炭
素繊維は黒いので、ＦＲＰ自体への着色は不可能である
。ＧＦＲＰは、他のＦＲＰと比較すれば安価で、絶縁性
であり、着色も可能であるが、剛性がＣＦＲＰのｌ／８
と低く、圧縮強度疲働強度も低い。ＡＬＦＲＰは絶縁性
で、着色も可能で、剛性はＣＦＲＰ並であり、圧縮強度
も、ＣＦＲＰより優れるが、引張強度はＣＦＲＰよりも
劣り、比重も２゜５と、ＣＦＲＰの１，５より太き（償
い。芳香族ポリアミド繊維強化樹脂は軽量、高引張強度
で、絶縁性であるが、剛性はＣＦＲＰ。
ＡＬＦＲＰの１／〜２−／ と低く、圧縮強度も２．８
低く、着色もできない。
一方、多くの産業分野、民生分野の技術的発展にともな
い、ＦＲＰの利用分野も広がっていったが、この結果、
材料に要求される特性は多岐にわたるようになり、さら
に、それぞれの特性値の要求水準も、著しく高度、苛酷
となってきている。
い、ＦＲＰの利用分野も広がっていったが、この結果、
材料に要求される特性は多岐にわたるようになり、さら
に、それぞれの特性値の要求水準も、著しく高度、苛酷
となってきている。
例えば、航空宇宙産業用には、軽量でかつ高剛性高強度
な材料が求められている。この要求に最も合致する特性
を有するものはＣＦＲＰであり、実際にかなり用いられ
ている。しかしながら金属との接合物で、電食により金
属部分が劣化するという問題があり、ＣＦＲＰの特性を
有してかつ電食のない材料が求められている。又、ＣＦ
ＲＰはその＠値、高強度、高剛性という特長を生かして
、釣竿、ゴルフシャフトとして多く用いられている。し
かしながら、ＣＦＲＰは電導性であるため、高圧電線と
の釣竿、釣糸の接触、あるいは釣竿、ゴルフシャフトへ
の落雷による感電事故が起り、はなはだ°しい場合は、
死亡に至る例も報告され、問題となっている。さらに釣
竿、ゴルフシャフト等の民生用分野では、商品価値を高
めるため、塗装によらず、ＦＲＰ自体を着色したいとい
う要望があるが、これは黒色のＣＦＲＰでは望むべくも
なく、又ＧＦＲＰでは、着色は可能であるが、剛性が不
足で性 、能的に満足なものが得られない。
な材料が求められている。この要求に最も合致する特性
を有するものはＣＦＲＰであり、実際にかなり用いられ
ている。しかしながら金属との接合物で、電食により金
属部分が劣化するという問題があり、ＣＦＲＰの特性を
有してかつ電食のない材料が求められている。又、ＣＦ
ＲＰはその＠値、高強度、高剛性という特長を生かして
、釣竿、ゴルフシャフトとして多く用いられている。し
かしながら、ＣＦＲＰは電導性であるため、高圧電線と
の釣竿、釣糸の接触、あるいは釣竿、ゴルフシャフトへ
の落雷による感電事故が起り、はなはだ°しい場合は、
死亡に至る例も報告され、問題となっている。さらに釣
竿、ゴルフシャフト等の民生用分野では、商品価値を高
めるため、塗装によらず、ＦＲＰ自体を着色したいとい
う要望があるが、これは黒色のＣＦＲＰでは望むべくも
なく、又ＧＦＲＰでは、着色は可能であるが、剛性が不
足で性 、能的に満足なものが得られない。
本発明者らは、これらの材料に対する相矛盾する要求を
満たすべく、鋭意研究を重ねた結果、ＦＲＰ中の強化繊
維の一部をアルミナ質繊維に置き換えることにより、元
のＦＲＰの特性を損なうことなく、新しい別個の特性を
有する新規なＦＲＰ材料を提供し得ることを見出し、本
発明に至った。
満たすべく、鋭意研究を重ねた結果、ＦＲＰ中の強化繊
維の一部をアルミナ質繊維に置き換えることにより、元
のＦＲＰの特性を損なうことなく、新しい別個の特性を
有する新規なＦＲＰ材料を提供し得ることを見出し、本
発明に至った。
すなわち、本発明は下記ＡおよびＢの繊維を強化材とし
、合成樹脂および／またはゴム類をマトリックスとした
ことを特徴とする繊維強化複合材料 Ａ：アルミナ質繊維を除く無機繊維、有ｍ、＊維、金Ｍ
４ｍ維から選ばれた１種または２種以上 Ｂ ： ＡＨＡ ７２ ｒｉ ｆｆｉ Ｘ ９Ｊ、 上
、Ｓｉ０．２８重ｆｉ％以下の成分からなり、Ｘ線的構
造に詔いてα−ｋ１２０＊の反射を実質的に示さないア
ルミナ質繊維 を提供する。
、合成樹脂および／またはゴム類をマトリックスとした
ことを特徴とする繊維強化複合材料 Ａ：アルミナ質繊維を除く無機繊維、有ｍ、＊維、金Ｍ
４ｍ維から選ばれた１種または２種以上 Ｂ ： ＡＨＡ ７２ ｒｉ ｆｆｉ Ｘ ９Ｊ、 上
、Ｓｉ０．２８重ｆｉ％以下の成分からなり、Ｘ線的構
造に詔いてα−ｋ１２０＊の反射を実質的に示さないア
ルミナ質繊維 を提供する。
本発明によればアルミナ質繊維（繊維Ｂ）の優れた緒特
性を利用し、繊維Ａの強化材の一部をアルミナ質繊維に
置き換えることにより、繊維Ａで強化された複合材料の
緒特性を損うことなく、さらに別個のすぐれた特性を有
する新規なハイブリッド型複合材料を提供することが可
能である。
性を利用し、繊維Ａの強化材の一部をアルミナ質繊維に
置き換えることにより、繊維Ａで強化された複合材料の
緒特性を損うことなく、さらに別個のすぐれた特性を有
する新規なハイブリッド型複合材料を提供することが可
能である。
本発明について以下に詳述する。
本発明において用いられる繊維Ａとしてはアルミナ質繊
維を除く無機繊維、例えば炭素繊維、グラフディト繊維
、ボロンｍ維、シリコンカーバイト繊維、グラス繊維等
、有機繊維、例えば芳香族ポリアミド繊維、ポリエステ
ル繊維、ナイロン繊維等、および金属繊維例えばステン
レス繊維、スチール繊維等が例示される。これらは要求
性能に従って１種または２種以上が用いられる。
維を除く無機繊維、例えば炭素繊維、グラフディト繊維
、ボロンｍ維、シリコンカーバイト繊維、グラス繊維等
、有機繊維、例えば芳香族ポリアミド繊維、ポリエステ
ル繊維、ナイロン繊維等、および金属繊維例えばステン
レス繊維、スチール繊維等が例示される。これらは要求
性能に従って１種または２種以上が用いられる。
これら繊維は通常市販されているものがそのまま使用し
得る。−例をあげれば炭素繊維としてマグナイト■ＡＳ
−４（住化バーキュレス＠）、ガラス繊維としてマイク
ログラスヤーン（日本硝子繊維■）、芳香族ボリアミー
〇 ドｖＡｍとしてケブラ ４９（デュポン社）、ステン
レスａ維としてナイロンＱ（日本端線＠）等がある。
得る。−例をあげれば炭素繊維としてマグナイト■ＡＳ
−４（住化バーキュレス＠）、ガラス繊維としてマイク
ログラスヤーン（日本硝子繊維■）、芳香族ボリアミー
〇 ドｖＡｍとしてケブラ ４９（デュポン社）、ステン
レスａ維としてナイロンＱ（日本端線＠）等がある。
一方、本発明において膿１）ｋＢとして用いられるアル
ミナ質繊維はＡｇｔＯｓ ７２重量％以上、５１０１２
ｇ重看％以下０成分からなり、Ｘ線的構；！ｌｔｌζお
いてα−ｋｌｊｏ畠の反射を実質的に示さないものであ
る。詳述すればアルミナ（ＡＮｍＯｓ ）含有鎖が７２
〜１００重量％、好ましくは７６〜９８重量％であり、
シリカ６１へ）含有量がＯ〜２８重置％、好ましくは２
〜２６重量％の組成のものである。またシリカ含有量の
生繊維全重量に対して１０％以下、好ましくは６％以下
の範囲でこれをリチウム、ベリリウム、ホウ素、ナトリ
ウム、マグネシウム、ケイ素、リン、カリウム、カルシ
ウム、チタン、クロム、マンがン、イツトリウム、ジル
コニウム、ランタン、タングステン、バリウムの一種ま
たは二種以上の酸化物で置き換えてもよい。
ミナ質繊維はＡｇｔＯｓ ７２重量％以上、５１０１２
ｇ重看％以下０成分からなり、Ｘ線的構；！ｌｔｌζお
いてα−ｋｌｊｏ畠の反射を実質的に示さないものであ
る。詳述すればアルミナ（ＡＮｍＯｓ ）含有鎖が７２
〜１００重量％、好ましくは７６〜９８重量％であり、
シリカ６１へ）含有量がＯ〜２８重置％、好ましくは２
〜２６重量％の組成のものである。またシリカ含有量の
生繊維全重量に対して１０％以下、好ましくは６％以下
の範囲でこれをリチウム、ベリリウム、ホウ素、ナトリ
ウム、マグネシウム、ケイ素、リン、カリウム、カルシ
ウム、チタン、クロム、マンがン、イツトリウム、ジル
コニウム、ランタン、タングステン、バリウムの一種ま
たは二種以上の酸化物で置き換えてもよい。
また該アルミナ質繊維のＸＪｉｌ！的構造ｌど勿いてα
−アルミ力の反射を実質的に示さないものが１ましい。
−アルミ力の反射を実質的に示さないものが１ましい。
一般に無機繊維は高温において繊維内≦こ繊維を形成す
る無機物の結晶粒子が成長し、これら結晶粒子間の粒界
破壊のために繊維強度が著しく低下する。この事情は該
アルミナ質繊維において本発明者らの検討の結果によれ
ば、そのＸ線回折像にα−アルミナによる反射が現われ
ることによって特徴づけられる。従って本発明に用いら
れるアルミナ質繊維はそのＸ線回折像にα−アルミナの
反射が現われないように製造されたものでなければなら
ない。
る無機物の結晶粒子が成長し、これら結晶粒子間の粒界
破壊のために繊維強度が著しく低下する。この事情は該
アルミナ質繊維において本発明者らの検討の結果によれ
ば、そのＸ線回折像にα−アルミナによる反射が現われ
ることによって特徴づけられる。従って本発明に用いら
れるアルミナ質繊維はそのＸ線回折像にα−アルミナの
反射が現われないように製造されたものでなければなら
ない。
上記のアルミナ質繊維は引張り強度、弾性率はそれぞれ
２００す／−１２５ｔ／−以上の値を有し、繊維表面が
化学的に活性であるので、樹脂、ゴム類との接着性にす
ぐれ、従って強度、弾性率、層間剪断強度に優れた複合
材料を容易に製造し得るものである。また、このアルミ
＋＊ａ維は、電気絶縁性であり、無色透明である。
２００す／−１２５ｔ／−以上の値を有し、繊維表面が
化学的に活性であるので、樹脂、ゴム類との接着性にす
ぐれ、従って強度、弾性率、層間剪断強度に優れた複合
材料を容易に製造し得るものである。また、このアルミ
＋＊ａ維は、電気絶縁性であり、無色透明である。
上記のアルミナ質ａ維は特公昭５１−
１２７８６号公報、同５１−１８７６８号公報等に記載
された方法で製造することができる。
された方法で製造することができる。
本発明において用いられる繊維ＡおよびＢの体積比率は
要求性能によって異なるが１：１〜１００：ｌの範囲が
好ましい。また複合材料中の繊維ＡおよびＢの体積含有
率は２０〜８０％が好ましい。
要求性能によって異なるが１：１〜１００：ｌの範囲が
好ましい。また複合材料中の繊維ＡおよびＢの体積含有
率は２０〜８０％が好ましい。
また、本発明ｌこ詔いて用いられる繊維の形態は、炭素
繊維等のｇＡ繊維、アルミナ質繊維である繊維Ｂ共、そ
の使用目的により、通常のＦＲＰ成形に用いられる下記
の形態のいずれか、又はそれらを組合せたものである。
繊維等のｇＡ繊維、アルミナ質繊維である繊維Ｂ共、そ
の使用目的により、通常のＦＲＰ成形に用いられる下記
の形態のいずれか、又はそれらを組合せたものである。
すなわち、チョツプドストランド、ウィスカーなどの短
繊維形状、又はそれらを不織布としたもの、あるいはス
トランド、トウ、ヤーンなどの連続繊維、朱子織、手織
などの織物、さらには三次元織物などである。
繊維形状、又はそれらを不織布としたもの、あるいはス
トランド、トウ、ヤーンなどの連続繊維、朱子織、手織
などの織物、さらには三次元織物などである。
また本発明に用いられる合成樹脂およびゴム類としては
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、尿素
−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド
樹脂、ポリエステル樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリ
アミド−イミド樹脂、ポリエステル−イミド樹脂、ポリ
イミド樹脂、ポリベンゾチアゾール樹脂、ケイ素樹脂な
どの熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リメチルメタアクリレート、ポリスチレン（いわゆる）
−イ・インパクト・ポリスチレンも含む）、ポリ塩化ビ
ニール、ＡＢＳ樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重
合体、ポリアミド（ナイロン６．６・６．６＞１０．６
・１）．６・１２など）、ポリアセタール、ポリスルホ
ン、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポ
リエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトンなど
の熱可塑性樹脂、ポリブタジェノ、ポリインプレン、ポ
リクロロプレン、スチレン−ブタジェン共重合体（ＳＢ
Ｒ）、スチレン−アクリロニトリル共重合体（ＮＢＲ）
シリコーンゴムなどの合成ゴム類および天然ゴムをあげ
ることができる。
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、尿素
−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド
樹脂、ポリエステル樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリ
アミド−イミド樹脂、ポリエステル−イミド樹脂、ポリ
イミド樹脂、ポリベンゾチアゾール樹脂、ケイ素樹脂な
どの熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リメチルメタアクリレート、ポリスチレン（いわゆる）
−イ・インパクト・ポリスチレンも含む）、ポリ塩化ビ
ニール、ＡＢＳ樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重
合体、ポリアミド（ナイロン６．６・６．６＞１０．６
・１）．６・１２など）、ポリアセタール、ポリスルホ
ン、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポ
リエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトンなど
の熱可塑性樹脂、ポリブタジェノ、ポリインプレン、ポ
リクロロプレン、スチレン−ブタジェン共重合体（ＳＢ
Ｒ）、スチレン−アクリロニトリル共重合体（ＮＢＲ）
シリコーンゴムなどの合成ゴム類および天然ゴムをあげ
ることができる。
本発明の新規なハイブリッド複合材料を製造する方法と
しては、ＦＲＰを製造する公知であるすべての方法を用
いることができる。
しては、ＦＲＰを製造する公知であるすべての方法を用
いることができる。
たとえば、ハンドレイアップ法、スプレーアップ法、シ
ートモールデ・イングコンパウンド法、バルクモールデ
ィングコンパウンド法しジンインジェクシ重ンモールデ
４ンク法、するいは繊維シートに半硬化させた樹脂を含
浸させた連続引揃えプリプレグ織物プリプレグを用いた
、プレス成形法、オートクレーブ成形法、テープラッピ
ング成形法、さらには、フィラメントワインディング法
、プルトルージョン法、二次元織物、三次元織物を用い
たレジントランスフＴ−モールディンク法ナトがあげら
れる。
ートモールデ・イングコンパウンド法、バルクモールデ
ィングコンパウンド法しジンインジェクシ重ンモールデ
４ンク法、するいは繊維シートに半硬化させた樹脂を含
浸させた連続引揃えプリプレグ織物プリプレグを用いた
、プレス成形法、オートクレーブ成形法、テープラッピ
ング成形法、さらには、フィラメントワインディング法
、プルトルージョン法、二次元織物、三次元織物を用い
たレジントランスフＴ−モールディンク法ナトがあげら
れる。
又、本発明の新規なハイブリッド複合材料の形状は、平
板状、パイプ状、長尺ビーム状、タンク状、各種異形、
部品形状など、上記の公知な成形技術で成形し得る、す
べての形状をとることができる。
板状、パイプ状、長尺ビーム状、タンク状、各種異形、
部品形状など、上記の公知な成形技術で成形し得る、す
べての形状をとることができる。
さらに、強化繊維Ａと強化繊維Ｂは、複合材料内で均一
に分散、混合させて、使用することもできるし、複合材
料中の強化繊維Ａの一部を局部的にアルミナ質機維で置
き換えた形で使用することもできる。又これらを組合わ
せな構造とすることもできる。
に分散、混合させて、使用することもできるし、複合材
料中の強化繊維Ａの一部を局部的にアルミナ質機維で置
き換えた形で使用することもできる。又これらを組合わ
せな構造とすることもできる。
前者の複合材料中で両弾化繊維を均一に分散混合させる
方法としては、例えば下記のような方法が利用できる。
方法としては、例えば下記のような方法が利用できる。
両儂維のチ式ツブトストランド、ウィスカーなどをあら
かじめ混合した後、樹脂、ゴム類と複合化させる方法、
両繊維を樹脂、ゴム類と混練して均一にした後、賦形硬
化させて、ＦＲＰ成形体とする方法、強化ｍ維Ａの織物
、三次元織物を製造する際、その一部をアルミナ質揃維
に置き換え 。
かじめ混合した後、樹脂、ゴム類と複合化させる方法、
両繊維を樹脂、ゴム類と混練して均一にした後、賦形硬
化させて、ＦＲＰ成形体とする方法、強化ｍ維Ａの織物
、三次元織物を製造する際、その一部をアルミナ質揃維
に置き換え 。
る方法、強化繊維Ａを用いた一方向引揃えプリプレグシ
ートを作成する際、その一部をアルミナ質ｌＪＡ＃で置
き換える方法、フィラメントワインディング法、プルト
ルージ（ン法において使用する、複数本数の強化繊維ヤ
ーンの一部を、アルミｆ質繊維のヤーンで置き換える方
法、一本のヤーン中に強化繊維Ａと強化繊維Ｂとを混合
させた混合ヤーンを用いる方法、強化繊維Ａのプリプレ
グを積層、硬化成形する際、その一部をアルミナ質繊維
プリプレグに置き換える方法、などである。
ートを作成する際、その一部をアルミナ質ｌＪＡ＃で置
き換える方法、フィラメントワインディング法、プルト
ルージ（ン法において使用する、複数本数の強化繊維ヤ
ーンの一部を、アルミｆ質繊維のヤーンで置き換える方
法、一本のヤーン中に強化繊維Ａと強化繊維Ｂとを混合
させた混合ヤーンを用いる方法、強化繊維Ａのプリプレ
グを積層、硬化成形する際、その一部をアルミナ質繊維
プリプレグに置き換える方法、などである。
これらの方法により、その一部にアルミナ質繊維を用い
たハイブリッドＦＲＰとすることにより、元の強化樹脂
ＡのみのＦＲＰの特性を損うことなく、以下のような新
しい特性を兼ねそなえた新規なＦＲＰを製造することが
できる。
たハイブリッドＦＲＰとすることにより、元の強化樹脂
ＡのみのＦＲＰの特性を損うことなく、以下のような新
しい特性を兼ねそなえた新規なＦＲＰを製造することが
できる。
まず、構造要素として使用するＣＦＲＰにおいて、ボル
ト結合部分、ブッシング部分をアルミナ質ｌｌＡＭｋの
ＦＲＰとしたものは、ボルト、ブッシング部分の電食を
起こさず、耐水性、耐塩水性に優れたものとなる。上述
のアルミナ質繊維ＦＲＰに使用した部分にＧＦＲＰ。
ト結合部分、ブッシング部分をアルミナ質ｌｌＡＭｋの
ＦＲＰとしたものは、ボルト、ブッシング部分の電食を
起こさず、耐水性、耐塩水性に優れたものとなる。上述
のアルミナ質繊維ＦＲＰに使用した部分にＧＦＲＰ。
ケブラー等の有機繊維を使用したものは、電食は起さな
いが、いずれも繊維の弾性率が低いため、変形しやす＜
、ＣＦＲＰｆＪのベアリング強度が得られない。本発明
の特徴である高強度、高弾性でかつ電気絶縁性である、
アルミナ質繊維のＦＲＰを用いることにより、軽逝、高
強関、高剛性というＣＦＲＰの特長を損うことなく、電
食を示さないＦＲＰ構造要素を得ることができるのであ
る。次に釣竿、ゴルフシャフト等に用いられるパイプ状
ＣＦＲＰの外層１０〜３０％をＡＬＦＲＰで置きかえた
ハイブリッドＦＲＰパイプは、実質上電気絶縁性であり
、又、ＡＬＦＲＰのマトリックス樹脂に顔料を混合する
ことにより、所要の色に着色することが可能であり、こ
の色は、表面に塗装したものと異なり、使用中憂こはげ
ることがない、又、パイプの曲げ強度伸性率も、１００
％ＣＦＲＰのものと同様のものが得られる。従って、安
全で商品価値の高いＦＲＰパイプを提供し得るのである
。
いが、いずれも繊維の弾性率が低いため、変形しやす＜
、ＣＦＲＰｆＪのベアリング強度が得られない。本発明
の特徴である高強度、高弾性でかつ電気絶縁性である、
アルミナ質繊維のＦＲＰを用いることにより、軽逝、高
強関、高剛性というＣＦＲＰの特長を損うことなく、電
食を示さないＦＲＰ構造要素を得ることができるのであ
る。次に釣竿、ゴルフシャフト等に用いられるパイプ状
ＣＦＲＰの外層１０〜３０％をＡＬＦＲＰで置きかえた
ハイブリッドＦＲＰパイプは、実質上電気絶縁性であり
、又、ＡＬＦＲＰのマトリックス樹脂に顔料を混合する
ことにより、所要の色に着色することが可能であり、こ
の色は、表面に塗装したものと異なり、使用中憂こはげ
ることがない、又、パイプの曲げ強度伸性率も、１００
％ＣＦＲＰのものと同様のものが得られる。従って、安
全で商品価値の高いＦＲＰパイプを提供し得るのである
。
次に本発明を実施例についてさらに詳しく説明するが、
本発明はこれらによって限定されるものではない。
本発明はこれらによって限定されるものではない。
実施例１
アルミナ繊維（Ａ４０ｓ含有率８５重糧％、ＳｉＯ雪含
有率１６重量％、ｌＩＡ＃径１５μ、引張強度２５０
Ｋｆ／ｄ、引張弾性素２５ｔ／ｗＪ）を１０００本束ね
た連続ストランドを用いて目付５００ｆ／ｎ／の朱子織
織布を作成した。この織布にエポキシ樹脂を含浸し、織
物プリプレグ偉）を作成した。これと炭素繊維織物プリ
プレグ（ｂ）（マグナマイト”Ａ３７Ｏ−５Ｈ／１９０
８）および炭素繊維引揃えプリプレグ（Ｃ）（マグナマ
イト＠ ＡＳ−４／１９０８ＵＤテープ）（いずれも住
化ハーキュレン社ＩＩりを用いて通常のオートクレーブ
成形により第１図に示すピンジ式インドを作成した。
有率１６重量％、ｌＩＡ＃径１５μ、引張強度２５０
Ｋｆ／ｄ、引張弾性素２５ｔ／ｗＪ）を１０００本束ね
た連続ストランドを用いて目付５００ｆ／ｎ／の朱子織
織布を作成した。この織布にエポキシ樹脂を含浸し、織
物プリプレグ偉）を作成した。これと炭素繊維織物プリ
プレグ（ｂ）（マグナマイト”Ａ３７Ｏ−５Ｈ／１９０
８）および炭素繊維引揃えプリプレグ（Ｃ）（マグナマ
イト＠ ＡＳ−４／１９０８ＵＤテープ）（いずれも住
化ハーキュレン社ＩＩりを用いて通常のオートクレーブ
成形により第１図に示すピンジ式インドを作成した。
上記（ａｌを１の胴部、（ｂ）を２のラダー（Ｃ）を８
の周囲部に使用した。尚、ピンジヨイントの厚みは２２
ｗ１．幅は７６ｍ、胴部長さ１７０則、ピン間距！？１
２５０Ｍ、周囲部厚み５■でピン穴には内径４０關ｔ、
外径４４■ｄの屑鉄製ブッシングを使用した。
の周囲部に使用した。尚、ピンジヨイントの厚みは２２
ｗ１．幅は７６ｍ、胴部長さ１７０則、ピン間距！？１
２５０Ｍ、周囲部厚み５■でピン穴には内径４０關ｔ、
外径４４■ｄの屑鉄製ブッシングを使用した。
このものを、ＡＳＴＭ、夷９５Ｂに準じた方法でベアリ
ング強度を測定したところ、１９Ｋｔ／、−であった。
ング強度を測定したところ、１９Ｋｔ／、−であった。
さらにこれを１％食塩水中に１ｊ月浸漬させた後のベア
リング強度はｌ ８ Ｋｆ／ 、１ｊであり、保持率は
９６％であった。
リング強度はｌ ８ Ｋｆ／ 、１ｊであり、保持率は
９６％であった。
実施例２
実施例１と同−形状のピンジヨイントを、先述の炭素ｗ
４維プリプレグＡ８７ Ｑ−５Ｈ／１９０８を胴部、ラ
グ部にＡｓ−４／１９０８ ＵＤテープを周囲部に用
いて、同様にオートクレーブ成形にて作成した。
４維プリプレグＡ８７ Ｑ−５Ｈ／１９０８を胴部、ラ
グ部にＡｓ−４／１９０８ ＵＤテープを周囲部に用
いて、同様にオートクレーブ成形にて作成した。
このものをＡ Ｓ Ｔ Ｍの方法でベアリング強度を測
定したところ、２０Ｋｆ／−であった。
定したところ、２０Ｋｆ／−であった。
さらに１％食塩水中に１ｊ月浸漬させた後のベアリング
強度は８ＫＩｉ／−であり、保持率は４０％であった。
強度は８ＫＩｉ／−であり、保持率は４０％であった。
実゛施例８
実施例１と同一形状のピンジ式インドを同様に作成した
。ただしアルミナ繊維プリプレグの代わりに、朱子織Ｇ
Ｆ繊物５ＬＳ２１０（旭ファイバーグラス）にエポキシ
樹脂を含浸させた、ＧＦプリプレグを使用した。このも
ののベアリング強度は、１０に４／−であり、１％食塩
水中に１ｊ月浸漬させた後のベアリング強度は８障／−
であり、保持率は８０％であった。
。ただしアルミナ繊維プリプレグの代わりに、朱子織Ｇ
Ｆ繊物５ＬＳ２１０（旭ファイバーグラス）にエポキシ
樹脂を含浸させた、ＧＦプリプレグを使用した。このも
ののベアリング強度は、１０に４／−であり、１％食塩
水中に１ｊ月浸漬させた後のベアリング強度は８障／−
であり、保持率は８０％であった。
実施例４
引揃え炭素繊維ブリプレグマグナマイト［相］Ａｓ−４
／１９０８、ＰＡ４０１ （ＣＦ目付？／ゴ 樹脂金ｆ
ｆ１８８ｗｔ％住化バーキュレス社製）を径１６闘、長
さ１２００ｍ。
／１９０８、ＰＡ４０１ （ＣＦ目付？／ゴ 樹脂金ｆ
ｆ１８８ｗｔ％住化バーキュレス社製）を径１６闘、長
さ１２００ｍ。
テーパ１．５／１０００のマンドレルに４回巻きつけ、
テープラッピング成形して外径１６ｕ、長さ１０００ｍ
、厚み０．５１のパイプを成形した。このパイプの曲げ
強度は８０Ｋｆ／−曲げ弾性率を１２ｔ／−であり表面
抵抗は、く１００Ωであり実質的に電導性であった。又
、色は黒色であった。
テープラッピング成形して外径１６ｕ、長さ１０００ｍ
、厚み０．５１のパイプを成形した。このパイプの曲げ
強度は８０Ｋｆ／−曲げ弾性率を１２ｔ／−であり表面
抵抗は、く１００Ωであり実質的に電導性であった。又
、色は黒色であった。
実施例５
炭素繊維ブリプレグマグナマイ）”Ａ Ｓ−４／１９．
０８ ＰＡ４０１を、実施例４と同一のマンドレルに
同様に８回巻きつけた後、注文アルミナ繊維引揃えプリ
プレグ（ＡＬＦ目付２８５ ｆ／−樹脂含量８０ｗｔ％
）を１回巻きつけて、テープラッピング成形し、外径１
６關、長さ１０００■、厚さ０．５ ｍのパイプを成形
した。この／ｆイブの曲げ強度は、７５障／−曲げ弾性
率は１２ｔ／−であり、表面抵抗は１０１５Ωであり、
実質的に絶縁性であった。色は黒色であった。
０８ ＰＡ４０１を、実施例４と同一のマンドレルに
同様に８回巻きつけた後、注文アルミナ繊維引揃えプリ
プレグ（ＡＬＦ目付２８５ ｆ／−樹脂含量８０ｗｔ％
）を１回巻きつけて、テープラッピング成形し、外径１
６關、長さ１０００■、厚さ０．５ ｍのパイプを成形
した。この／ｆイブの曲げ強度は、７５障／−曲げ弾性
率は１２ｔ／−であり、表面抵抗は１０１５Ωであり、
実質的に絶縁性であった。色は黒色であった。
実施例６
実施例で用いたＡＬＦプリプレグのマトリックス（至）
脂と同様のエポキシ樹脂に、青色の顔料を４．５ｗｔ％
混合したものをマトリックス樹脂として、着色引揃えＡ
ＬＦプリプレグを作成した。このものを実施例６と同様
にＣＦプリプレグをマンドレルに８回巻きつけた上に１
回巻きつけた後、テープラッピング成形し外径１６Ｎ、
長さ１０００闘、厚さ０．６關のパイプを成形した。こ
のパイプの曲げ強度は７５ ｈ Ａｐｌであり、曲げ弾
性率は１２ｔ／−であり、表面抵抗は１０里５Ωであり
実質的に絶縁性であった。色調はサファイアブルーであ
った。
脂と同様のエポキシ樹脂に、青色の顔料を４．５ｗｔ％
混合したものをマトリックス樹脂として、着色引揃えＡ
ＬＦプリプレグを作成した。このものを実施例６と同様
にＣＦプリプレグをマンドレルに８回巻きつけた上に１
回巻きつけた後、テープラッピング成形し外径１６Ｎ、
長さ１０００闘、厚さ０．６關のパイプを成形した。こ
のパイプの曲げ強度は７５ ｈ Ａｐｌであり、曲げ弾
性率は１２ｔ／−であり、表面抵抗は１０里５Ωであり
実質的に絶縁性であった。色調はサファイアブルーであ
った。
第１図は実施例に用いたピンジ目インドの平面図を示す
０ １・・・・・・胴部 ２・・・・・・ラグ部、 ８
、周囲部、 ４、ブッシング
０ １・・・・・・胴部 ２・・・・・・ラグ部、 ８
、周囲部、 ４、ブッシング
Claims (3)
- （１）下記ＡおよびＢの繊維を強化材とし、合成樹脂お
よび／またはゴム類をマトリックスとしたことを特徴と
する繊維強化複合材料 Ａ：アルミナ質繊維を除く無機繊維、有機繊維、金属繊
維から選ばれた１種または２種以上 Ｂ：Ａｌ＿２Ｏ＿３７２重量％以上、ＳｉＯ＿２２８重
量％以下の成分からなり、Ｘ線的構造においてα−Ａｌ
＿２Ｏ＿３の反射を実質的に示さないアルミナ質繊維 - （２）複合材料中の繊維Ａと繊維Ｂの体積含有率の比が
１：１〜１００：１である特許請求の範囲第１項に記載
の繊維強化複合材料 - （３）複合材料中の繊維Ａおよび繊維Ｂの合計体積含有
率が２０〜８０％である特許請求の範囲第２項に記載の
繊維強化複合材料
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12471185A JPS61283625A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 繊維強化複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12471185A JPS61283625A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 繊維強化複合材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61283625A true JPS61283625A (ja) | 1986-12-13 |
| JPH0374691B2 JPH0374691B2 (ja) | 1991-11-27 |
Family
ID=14892212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12471185A Granted JPS61283625A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 繊維強化複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61283625A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988001630A1 (en) * | 1986-09-04 | 1988-03-10 | Nikkiso Co., Ltd. | Whisker-reinforced composite material |
| KR100499073B1 (ko) * | 2002-09-19 | 2005-07-01 | 한국과학기술원 | 튜브형 복합재 구조의 하중 지지용 조인트 제조방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5082170A (ja) * | 1973-11-22 | 1975-07-03 | ||
| JPS58139490A (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-18 | 株式会社トクヤマ | アルミナ繊維を利用した複合材 |
-
1985
- 1985-06-07 JP JP12471185A patent/JPS61283625A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5082170A (ja) * | 1973-11-22 | 1975-07-03 | ||
| JPS58139490A (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-18 | 株式会社トクヤマ | アルミナ繊維を利用した複合材 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988001630A1 (en) * | 1986-09-04 | 1988-03-10 | Nikkiso Co., Ltd. | Whisker-reinforced composite material |
| KR100499073B1 (ko) * | 2002-09-19 | 2005-07-01 | 한국과학기술원 | 튜브형 복합재 구조의 하중 지지용 조인트 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0374691B2 (ja) | 1991-11-27 |
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