JP3853760B2

JP3853760B2 - Vehicle components

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Publication number: JP3853760B2
Application number: JP2003183612A
Authority: JP
Inventors: 敏和竹田; 政紀島田; 聡大島; 謙一栗田
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2023-06-26
Also published as: JP2005014449A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車やモノレールなどの車両用部材に関するものであり、特に、耐着火性の判定基準を定めた国土交通省令第１５１号第５節車輌の火災対策等第８３条（本明細書では単に「国土交通省令第１５１号」という。）に準拠した試験で着火を起こさない着火特性をもった車両用部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、列車などの車両用部材としては、鉄、アルミニウム、ステンレススチールなどの金属材料が一般に使用されている。最近では、軽量化のニーズから、一部、内装用などとして、ガラス繊維或いは炭素繊維を強化繊維として使用した繊維強化複合材、即ち、ガラス繊維強化プラスチック或いは炭素繊維強化プラスチックが採用されている。
【０００３】
このような車両用部材は、基本的に燃えにくい材料が採用され、使用部位によってその難燃性レベルを選択して使用されている。そのために、ガラス繊維や炭素繊維を用いた繊維強化プラスチックの場合には、使用する樹脂（マトリックス樹脂）に、燃えにくい樹脂を使用することで対応している。
【０００４】
例えば、特許文献１には、触媒として２価金属水酸化物とアンモニアを併用して合成された含窒素結合を持つ特定のレゾール型フェノール樹脂の固形分に対しポリビニルブチラール樹脂の変性率が５〜１５重量％であるポリビニルブチラール変性フェノール樹脂と、炭素繊維とからなる鉄道車両用複合成型物が記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、ハロゲンを含有しないエポキシ樹脂、金属酸化物、ガラス転移温度が１２０℃以上の熱可塑性樹脂、及びエポキシ樹脂硬化剤を必須として含有するマトリックス樹脂と、炭素繊維とからなる繊維強化樹脂複合材料が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−２０２２０１号公報
【特許文献２】
特開平１１−１４７９６５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１、２に記載するように車両用として炭素繊維プラスチック材料が開発されても、成形性での難しさや、コスト的に高くつくこと等の理由から、従来はほとんど使用されず、実際は、耐熱を強化した厚肉のガラス繊維強化プラスチックが使用されていたのが実態である。
【０００８】
しかしながら、最近は、車両高速化の要求が大となり、軌道等のインフラへの影響が無視できなくなってきた。その対応として車両の軽量化ニーズが大きく高まり、又環境保全の課題からリサイクル可能な材料への転換ニーズが高まり、重量的に重く、且つリサイクルが難しいガラス繊維強化プラスチックから、炭素繊維強化プラスチックへの転換が開始されている。
【０００９】
炭素繊維強化プラスチックの特徴は、ガラス繊維強化プラスチックに対して、比重が小さく、単位面積当たりの強度、弾性率の高い材料が選択できることにより、非常に軽量化の設計が可能となること、及び、廃棄処理の際、炭素部分は鉄鋼材料としての再利用が可能であることである。
【００１０】
更に、炭素繊維は、ガラス繊維に比較し高価であるが、熱伝導率がよいことから、不燃等を要求される材料に向いているという特徴を持っている。
【００１１】
しかし、従来は、不燃性を達成するために、樹脂の改善を中心に進めてきたために炭素繊維の高い強度、弾性率などの十分な性能を発揮できず、そのため炭素繊維の性能をフルに発揮できるような薄肉の材料を提供できなかった。
【００１２】
また、上記理由からコスト高となり、実際の採用へは至らなかった。
【００１３】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決するためになされたものであり、低コストで、薄肉において良好な不燃性を維持し、難燃材料、極難燃材料、或いは、不燃材料として好適に使用することができ、しかも、強度低下をも回避することができる、一部又は全部が繊維強化複合材とされる、国土交通省令第１５１号に準拠した試験で着火を起こさない車両用部材を提供することである。
【００１４】
本発明の他の目的は、低コストで、薄肉において良好な不燃性を維持し、難燃材料、極難燃材料、或いは、不燃材料として好適に使用することができ、しかも、強度低下をも回避することができると共に、更に、耐衝撃性及び傷付き難い特性を有した、一部又は全部が繊維強化複合材とされる、国土交通省令第１５１号に準拠した試験で着火を起こさない車両用部材を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る車両用部材にて達成される。
【００１７】
第１の本発明によれば、一部若しくは全部が繊維強化複合材で形成された車両用部材において、
少なくとも一側の面に表面層として、熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ未満の繊維を用いた繊維強化複合材を厚さ０．１ｍｍ〜１．０ｍｍで配置し、且つ、その内層に熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の炭素繊維若しくは金属繊維にマトリックス樹脂を含浸させて形成した繊維強化複合材を配置し、前記内層としての繊維強化複合材の層の厚みが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする、国土交通省令第１５１号に準拠した試験で着火を起こさない車両用部材が提供される。
【００１８】
第１の本発明の一実施態様によれば、前記表面層の熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ未満の繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、ポリビニールアルコール繊維、若しくは、ベンズアゾール繊維であり、前記繊維強化複合材の繊維体積含有率は３０％〜７０％である。また、前記内層としての炭素繊維は、ピッチ系炭素繊維であり、前記金属繊維は、アルミニウム繊維若しくは銅繊維であり、前記繊維強化複合材の繊維体積含有率は３０％〜７０％とし得る。
【００１９】
第１の本発明の他の実施態様によれば、前記表面層及び前記内層のマトリックス樹脂は、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、若しくは、メラニン樹脂である。更に、前記表面層のマトリックス樹脂として、難燃性或いは極難燃性の樹脂である、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、水酸化アルミニウム等の充填剤を添加したエポキシ樹脂、又は、ハロゲン化合物、リン化合物等の添加物を配合したエポキシ樹脂を用い、更に不燃性を高めることができる。
【００２２】
上記各本発明の車両用部材は、板状、棒状、或いは、パイプ状とすることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用部材を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２４】
参考実施例１
図１（Ａ）に、本発明の車両用部材の一参考実施例の概略構成を示す。本実施例にて、車両用部材１は、平らな板状部材とされ、一部若しくは全部が繊維強化複合材で形成される。
【００２５】
本実施例にて、車輌用部材の不燃性の評価は「国土交通省令第１５１号に準拠した試験」に基づき行なった。「国土交通省令第１５１号に準拠した試験」は当業者には周知であるので、これ以上の説明は省略する。
【００２６】
本実施例では、板状部材とされる車両用部材１の片側の面に、即ち、板厚方向で表面領域に位置する表面層２として繊維強化複合材が配置され、板厚方向の表面より内部領域に位置した残余の層厚部分３は、繊維強化複合材、又は、ハニカム材若しくは発泡材などの軽量部材などで形成される基材とされる。
【００２７】
表面層繊維強化複合材２は、強化繊維として熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の炭素繊維若しくは金属繊維に、マトリックス樹脂を含浸して形成される。
【００２８】
熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の炭素繊維としては、ピッチ系の炭素繊維、例えば、日本グラファイトファイバー株式会社製の「ＸＮ４０」（商品名）、「ＸＮ６０」（商品名）などが好適に使用され、また、金属繊維としては、アルミニウム繊維若しくは銅繊維が好適に使用される。これら炭素繊維或いは金属繊維は、長繊維を一方向に揃えたものが好ましく、場合によってはクロス、或いは、短繊維による不織布、など種々の形態とすることができる。
【００２９】
また、マトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、若しくは、メラニン樹脂を使用することができる。このとき、繊維強化複合材の繊維体積含有率は３０％〜７０％とされ、通常、５０％〜６０％とされる。
【００３０】
上記構成の表面層繊維強化複合材２を、車両用部材１の表面に、好ましくは、厚さ（ｔ）＝０．１ｍｍ〜１．０ｍｍにて設けることにより、車両用部材１に「不燃性」を付与することができる。
【００３１】
表面層繊維強化複合材２の厚さ（ｔ）が０．１ｍｍより小さい場合には、車両用部材１に「不燃性」を付与することが困難となり、厚さ（ｔ）が１．０ｍｍを越えると、「不燃性」特性は増大するものの、表面層繊維強化複合材２の使用量が増大し、経済的な面から好ましくない。
【００３２】
車両用部材１の全体の厚さ（Ｔ）は、任意に設計することができるが、通常２．０〜１５．０ｍｍとされる。
【００３３】
車両用部材１の残余の基材部分３は、繊維強化複合材とすることができ、強化繊維としては、例えば、熱伝導率３〜１０Ｗ／ｍ・Ｋ程度とされる一般の炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、ポリビニールアルコール繊維、若しくは、ベンズアゾール繊維であり、これら繊維を単独で、或いは、複数種混入してハイブリッドにて使用することができる。また、マトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、若しくは、メラニン樹脂を使用することができる。このとき、基材３としての繊維強化複合材の繊維体積含有率は３０％〜７０％とされ、通常、５０〜６０％とされる。
【００３４】
基材部分３としては、軽量部材、例えば、通常使用されるアルミニウム或いはアラミド樹脂などで作製したハニカム構造体、例えば、ディーアイシーヘクセル株式会社製の「ノーメックスハニカムコア（ＨＲＨ−７８）」(商品名）などを使用することもできる。場合によっては、ウレタンフォームなどの発泡材なども使用可能である。
【００３５】
又、基材部分３として上記の熱伝導率３〜１０Ｗ／ｍ・Ｋ程度の炭素繊維若しくはガラス繊維等を用いた繊維強化複合材とハニカム構造体等の軽量部材の組み合わせでも使用可能である。
【００３６】
上記構成の車両用部材１の製造方法について説明すると、車両用部材１は、一例によれば、先ず、強化繊維にマトリックス樹脂を含浸或いは加熱浸透させてプリプレグ形態の表面層繊維強化複合材２を成形し、次いで、このプリプレグ状表面層繊維強化複合材２を、基材３として準備された繊維強化複合材、又は、ハニカム構造体若しくはウレタンフォームなどの発泡材にて形成された軽量部材３の表面に接着剤にて貼着し、硬化することによって作製される。
【００３７】
勿論、表面層繊維強化複合材２は、プリプレグ形態ではなく、完全に硬化した後、基材３の表面に一体に貼着しても良い。
【００３８】
本実施例の上記構成とされる車両用部材１によれば、表面層繊維強化複合材２は、強化繊維として、極めて熱伝導性の良い、熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の炭素繊維が使用されていることにより、車両用部材表面に加えられた熱は、表面層繊維強化複合材２により平面的に拡散し、部材１の内部にまで伝わることが防止される。従って、本実施例によれば、マトリックス樹脂としては、特に、難燃性或いは極難燃性の樹脂を使用する必要はない。
【００３９】
また、本実施例にて車両用部材１の残余の基材部分３として、繊維強化複合材を使用した場合には、この基材層繊維強化複合材３の強化繊維としては、上述のように、熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の炭素繊維を使用する必要はなく、また、マトリックス樹脂としても、特に、難燃性或いは極難燃性の樹脂を使用する必要はない。
【００４０】
次に、本実施例の車両用部材１の作用効果を立証するために行った実験例について説明する。
【００４１】
図１（Ａ）に示す構成の車両用部材１にて、表面層繊維強化複合材２の繊維の熱伝導率を種々変更したときの車両用部材の着火特性を表１に示し、又、表２に、表面層繊維強化複合材２の表面厚さ（ｔ）を種々変更したときの車両用部材の着火特性を示す。着火特性、即ち、不燃性の評価は、国土交通省令第１５１号に準拠した試験に基づいて行った。
【００４２】
尚、国土交通省令第１５１号によれば、不燃性の評価は、Ａ：可燃、Ｂ：難燃、Ｃ：極難燃、Ｄ：不燃の４レベルで示されている。本発明においては、「Ｄ：不燃」レベルのものを「不燃性」であると評価した。
【００４３】
本実施例の評価試験において、表１に示す試験結果は、車両用部材１の表面層繊維強化複合材２の厚さ（ｔ）は、０．２ｍｍの一定とした。また、基材部分３は、熱伝導率３〜１０Ｗ／ｍ・Ｋ程度とされるＰＡＮ系炭素繊維である東レ株式会社製の「Ｔ７００」（商品名）に、エポキシ樹脂を含浸させた繊維強化複合材３を使用した。このときの繊維強化複合材３の繊維体積含有率は６０％であり、厚さ（Ｔ−ｔ）は、１．８ｍｍとした。
【００４４】
尚、表中の炭素繊維「Ｍ４６Ｊ」、「Ｍ５０」及び「Ｍ５５」は、東レ株式会社製の炭素繊維の商品名である。
【００４５】
また、表２に示す試験結果は、車両用部材１の表面層繊維強化複合材２のマトリックス樹脂はエポキシ樹脂を使用し、繊維体積含有率は６０％とした。また、基材部分３は、熱伝導率３〜１０Ｗ／ｍ・Ｋ程度とされるＰＡＮ系炭素繊維である東レ株式会社製の「Ｔ７００」（商品名）に、エポキシ樹脂を含浸させた繊維強化複合材３を使用した。このときの繊維強化複合材３の繊維体積含有率は６０％であり、厚さは、２．０ｍｍとした。
【００４６】
表１、表２にて、実験例６、７、１０、１１、１８、２０、２１、２３は、本実施例の構成を有する車両用部材１であり、熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の炭素繊維或いは金属繊維を強化繊維として有する繊維強化複合材を、車両用部材１の表面に、好ましくは、厚さ（ｔ）＝０．１〜１．０ｍｍにて設けることにより、車両用部材１に「不燃性」を付与し得ることが分かる。
【００４７】
【表１】

【００４８】
【表２】

【００４９】
上記参考実施例にて表面層繊維強化複合材２は、車両用部材１の一側の表面に厚さ（ｔ）＝０．１ｍｍ〜１．０ｍｍにて配置した場合について説明したが、図１（Ｂ）に示すように、表面層繊維強化複合材２は、車両用部材１の両側の表面に厚さ（ｔ）＝０．１ｍｍ〜１．０ｍｍにて配置することもできる。
【００５０】
実施例１
図２（Ａ）に本発明の一実施例を示す。参考実施例１では、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の炭素繊維或いは金属繊維を強化繊維として使用した表面層繊維強化複合材２を、車両用部材１の片側の面或いは両側の面に表面層として、好ましくは、厚さ（ｔ）＝０．１ｍｍ〜１．０ｍｍにて形成することにより、車両用部材１に「不燃性」を付与する構成とした。
【００５１】
斯かる構成の車両用部材１は、不燃性の点では極めて好ましい特性を有するものであるが、表面が傷付き易く、又、耐衝撃性の点で若干問題がある。
【００５２】
そこで、本実施例では、図２（Ａ）に示すように、車両用部材１の表面層部分４は、強化繊維として熱伝導率は１００Ｗ／ｍ・Ｋ未満ではあるが、強度、弾性率においてより優れている繊維を使用し、この繊維にマトリックス樹脂を含浸させて形成した繊維強化複合材を厚さ（Ｔ０）＝０．１ｍｍ〜１．０ｍｍで配置し、その内層５として、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の炭素繊維若しくは金属繊維にマトリックス樹脂を含浸させて形成した繊維強化複合材を配置した構成とされる。
【００５３】
本実施例においても、国土交通省令第１５１号に準拠した試験で着火を起こさない車両用部材１を得ることができると共に、表面層として耐衝撃性に優れた繊維強化複合材４を配置することにより、車両用部材１に、耐衝撃性、及び、傷付き難い特性をも与えることができる。
【００５４】
従って、本実施例にて、表面層繊維強化複合材４の熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ未満の強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、ポリビニールアルコール繊維、若しくは、ベンズアゾール繊維を使用することができる。また、表面層繊維強化複合材４のマトリックス樹脂は、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、若しくは、メラニン樹脂が使用可能であり、繊維体積含有率は３０％〜７０％、通常、５０％〜６０％である。
【００５５】
本実施例の車両用部材１にて、表面層繊維強化複合材４の厚さ（Ｔ０）が０．１ｍｍより小さい場合には、車両用部材１に、耐衝撃性などを付与することが困難となり、厚さ（Ｔ０）が１．０ｍｍを越えると、車両用部材１の着火特性が劣化するので好ましくない。
【００５６】
内層を形成する繊維強化複合材５は、参考実施例１で説明した表面層繊維強化複合材２と同様の構成とされる。
【００５７】
つまり、内層繊維強化複合材５としての熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の炭素繊維としては、ピッチ系の炭素繊維、例えば、日本グラファイトファイバー株式会社製の「ＸＮ４０」（商品名）、「ＸＮ６０」（商品名）などが好適に使用される。金属繊維としては、アルミニウム繊維若しくは銅繊維を好適に使用し得る。これら炭素繊維或いは金属繊維は、長繊維を一方向に揃えたものが好ましく、場合によってはクロス、或いは、短繊維による不織布、など種々の形態とすることができる。
【００５８】
また、マトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、若しくは、メラニン樹脂を使用することができる。このとき、繊維強化複合材の繊維体積含有率は３０％〜７０％とされ、通常、５０％〜６０％とされる。
【００５９】
本実施例においても、内層繊維強化複合材５を、車両用部材１の表面層４の内層として、好ましくは、厚さ（ｔ）＝０．１ｍｍ〜１．０ｍｍにて設けることにより、車両用部材１に「不燃性」を付与することができる。
【００６０】
内層繊維強化複合材５の厚さ（ｔ）が０．１ｍｍより小さい場合には、車両用部材１に「不燃性」を付与することが困難となり、厚さ（ｔ）が１．０ｍｍを越えると、「不燃性」特性は増大するものの、内層繊維強化複合材５の使用量が増大し、経済的な面から好ましくない。
【００６１】
車両用部材１の全体の厚さ（Ｔ）は、任意に設計することができるが、通常２．０〜１５．０ｍｍとされる。
【００６２】
車両用部材１の残余の基材部分３は、参考実施例１と同様に構成することができる。従って、再度の説明は省略する。
【００６３】
上記構成の車両用部材１は、一実施例によれば、先ず、強化繊維にマトリックス樹脂を含浸或いは加熱浸透させてプリプレグ形態の表面層繊維強化複合材４及び内層繊維強化複合材５を成形し、次いで、このプリプレグ状の表面層繊維強化複合材４及び内層繊維強化複合材５を、基材３として準備された繊維強化複合材、又は、ハニカム構造体若しくはウレタンフォームなどの発泡材にて形成された軽量部材の表面に接着剤にて貼着し、硬化することによって作製される。勿論、基材３として準備された繊維強化複合材とハニカム構造体若しくはウレタンフォームとの組合せ材を用いることも可能である。
【００６４】
又、表面層繊維強化複合材４及び内層繊維強化複合材５は、プリプレグ形態ではなく、完全に硬化した後、基材３の表面に一体に貼着しても良い。
【００６５】
本実施例の上記構成とされる車両用部材１によれば、上述のように、耐衝撃性に優れた表面層繊維強化複合材４を設けることにより、車両用部材１に、耐衝撃性、及び、傷付き難い特性を与え、しかも、内層繊維強化複合材５は、強化繊維として、極めて熱伝導性の良い、熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の炭素繊維或いは金属繊維を使用していることにより、車両用部材表面に加えられた熱は、内層繊維強化複合材５により平面的に拡散し、車両用部材１の内部にまで伝わることが防止される。従って、本実施例によれば、マトリックス樹脂としては、特に、難燃性或いは極難燃性の樹脂を使用する必要はない。
【００６６】
また、本実施例においても、車両用部材１の残余の基材部分３として、繊維強化複合材を使用した場合には、この基材層繊維強化複合材の強化繊維としては、上述のように、熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の炭素繊維を使用する必要はなく、また、マトリックス樹脂としても、特に、難燃性或いは極難燃性の樹脂を使用する必要はない。
【００６７】
次に、本実施例の車両用部材１の作用効果を立証するために行った実験例について説明する。
【００６８】
図２（Ａ）に示す構成の車両用部材１にて、表面層４として、熱伝導率３〜１０Ｗ／ｍ・Ｋ程度とされるＰＡＮ系炭素繊維である東レ株式会社製の「Ｔ７００」（商品名）、ガラス繊維、及びアラミド繊維にマトリックス樹脂を含浸させた繊維強化複合材を使用し、内層繊維強化複合材５の繊維の熱伝導率を種々変更したときの車両用部材の着火特性を調べた。表面層４としてＰＡＮ系炭素繊維「Ｔ７００」（商品名）を使用した場合を表３に示した。表面層４としてガラス繊維及びアラミド繊維を使用した場合も、ＰＡＮ系炭素繊維「Ｔ７００」（商品名）の場合と同様の結果を示したので、表としては示さなかった。
【００６９】
又、表４及び表５に、表面層繊維複合材４の表面厚さ（Ｔ０）を種々変更したときの車両用部材の着火特性を示し、更に、表６に、内層繊維強化複合材５の厚さ（ｔ）を種々変更したときの、車両用部材１の着火特性を示す。
【００７０】
表３、４、５、６における着火特性の評価は、国土交通省令第１５１号に準拠した試験に基づいて行った。
【００７１】
表３に示す評価試験では、表面層繊維強化複合材４及び内層繊維強化複合材５のマトリックス樹脂はエポキシ樹脂であり、繊維体積含有率は６０％であった。また、表面層繊維強化複合材４及び内層繊維強化複合材５の厚さ（Ｔ０、ｔ）は共に０．２ｍｍとした。また、基材部分３は、熱伝導率３〜１０Ｗ／ｍ・Ｋ程度とされるＰＡＮ系炭素繊維である東レ株式会社製の「Ｔ７００」（商品名）に、エポキシ樹脂を含浸させた繊維強化複合材３を使用した。このときの繊維強化複合材３の繊維体積含有率は６０％であり、厚さは、２．６ｍｍとした。
【００７２】
また、表４に示す評価試験では、車両用部材１の表面層繊維強化複合材４は、熱伝導率３〜１０Ｗ／ｍ・Ｋ程度とされるＰＡＮ系炭素繊維である東レ株式会社製の「Ｔ７００」（商品名）にマトリックス樹脂を含浸させた繊維強化複合材を使用した。マトリックス樹脂はエポキシ樹脂を使用し、繊維体積含有率は６０％とした。内層繊維強化複合材５は、強化繊維として熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上のピッチ系の炭素繊維である、日本グラファイトファイバー株式会社製の「ＸＮ４０」を使用した。また、基材部分３は、熱伝導率３〜１０Ｗ／ｍ・Ｋ程度とされるＰＡＮ系炭素繊維である東レ株式会社製の「Ｔ７００」（商品名）に、エポキシ樹脂を含浸させた繊維強化複合材３を使用し、繊維体積含有率は６０％であった。このときの内層繊維強化複合材５の厚さは１．０ｍｍであり、繊維強化複合材３の厚さは、１．０ｍｍとした。
【００７３】
表５に示す評価試験では、車両用部材１の表面層繊維強化複合材４は、熱伝導率３〜１０Ｗ／ｍ・Ｋ程度とされるＰＡＮ系炭素繊維である東レ株式会社製の「Ｔ７００」（商品名）にマトリックス樹脂を含浸させた繊維強化複合材を使用した。マトリックス樹脂はエポキシ樹脂を使用し、繊維体積含有率は６０％とした。内層繊維強化複合材５は、強化繊維として熱伝導率３８０Ｗ／ｍ・Ｋの銅繊維を使用した。また、基材部分３は、熱伝導率３〜１０Ｗ／ｍ・Ｋ程度とされるＰＡＮ系炭素繊維である東レ株式会社製の「Ｔ７００」（商品名）に、エポキシ樹脂を含浸させた繊維強化複合材３を使用し、繊維体積含有率は６０％であった。このときの内層繊維強化複合材５の厚さは０．２ｍｍであり、繊維強化複合材３の厚さは、１．５ｍｍとした。
【００７４】
更に、表６に示す評価試験では、車両用部材１の表面層繊維強化複合材４は、熱伝導率３〜１０Ｗ／ｍ・Ｋ程度とされるＰＡＮ系炭素繊維である東レ株式会社製の「Ｔ７００」（商品名）にマトリックス樹脂を含浸させた繊維強化複合材を使用した。マトリックス樹脂はエポキシ樹脂を使用し、繊維体積含有率は６０％とし、表面層４の厚さ（ｔ）は０．１ｍｍとした。内層繊維強化複合材５は、強化繊維として熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上のピッチ系の炭素繊維である、日本グラファイトファイバー株式会社製の「ＸＮ４０」を使用した。また、基材部分３は、熱伝導率３〜１０Ｗ／ｍ・Ｋ程度とされるＰＡＮ系炭素繊維である東レ株式会社製の「Ｔ７００」（商品名）に、エポキシ樹脂を含浸させた繊維強化複合材３を使用し、繊維体積含有率は６０％であった。この実験では、内層繊維強化複合材５の厚さを種々に変更したが、繊維強化複合材３の厚さ（Ｔ−Ｔ０−ｔ）は、２．０ｍｍとした。
【００７５】
表３、表４、表５、表６にて、実験例２８、２９、３１、３２、３４、３７、３８、４１は、本実施例の構成を有する車両用部材１であり、耐衝撃性及び傷付き難い特性を与えるために熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ未満の繊維を有した繊維強化複合材４を車両用部材１の表面に表面層として厚さ（Ｔ０）＝０．１ｍｍ〜１．０ｍｍで配置しても、熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の炭素繊維或いは金属繊維を強化繊維として有する繊維強化複合材５を、内層として厚さ（ｔ）＝０．１〜１．０ｍｍにて設けることにより、車両用部材１に「不燃性」を付与し得ることが分かる。
【００７６】
【表３】

【００７７】
【表４】

【００７８】
【表５】

【００７９】
【表６】

【００８０】
上記実施例にて表面層繊維強化複合材４及び内層繊維強化複合材５は、車両用部材１の一側の表面に配置した場合について説明したが、図２（Ｂ）に示すように、表面層繊維強化複合材４及び内層繊維強化複合材５は、車両用部材１の両側の表面に配置することもできる。
【００８１】
実施例２
図３（Ａ）に本発明の他の実施例を示す。参考実施例１では、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の炭素繊維を強化繊維として使用した表面層繊維強化複合材２を、車両用部材１の片側の面或いは両側の面に形成することにより、車両用部材１に「難燃性」を付与する構成とした。又、実施例１では、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、車両用部材１の表面層部分４は、強化繊維として熱伝導率は１００Ｗ／ｍ・Ｋ未満ではあるが、強度、弾性率においてより優れている繊維を使用し、この繊維にマトリックス樹脂を含浸させて形成した繊維強化複合材を厚さ（Ｔ０）＝０．１ｍｍ〜１．０ｍｍで配置し、その内層５として、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の炭素繊維若しくは金属繊維にマトリックス樹脂を含浸させて形成した繊維強化複合材が配置される構成とされた。
【００８２】
本実施例では、強化繊維としては、熱伝導率が８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、１００Ｗ／ｍ・Ｋ未満の炭素繊維を使用し、マトリックス樹脂として、難燃性或いは極難燃性の樹脂を使用した表面層繊維強化複合材６を、車両用部材１の片側の面或いは両側の面に表面層として、好ましくは、厚さ（ｔ）＝０．２〜１．０ｍｍにて形成することにより、車両用部材に「不燃性」を付与する構成とした。
【００８３】
本実施例では、表面層繊維強化複合材６の強化繊維としては、熱伝導率８０Ｗ／ｍ・Ｋ程度とされる一般のピッチ系炭素繊維を使用することができる。炭素繊維は、長繊維を一方向に揃えたもの、クロス、或いは、不織布、など種々の形態とすることができる。
【００８４】
又、本実施例では、表面層繊維強化複合材６の難燃性或いは極難燃性マトリックス樹脂としては、フェノール樹脂；ポリイミド樹脂；水酸化アルミニウムなどの充填剤を添加したエポキシ樹脂；又は、ハロゲン化合物若しくはリン化合物などの添加物を配合したエポキシ樹脂を好適に使用し得る。このとき、繊維強化複合材６の繊維体積含有率は３０％〜７０％とされ、通常、５０％〜６０％とされる。
【００８５】
上記構成の表面層繊維強化複合材６を、車両用部材１の表面に厚さ（ｔ）＝０．２〜１．０ｍｍにて設けることにより、車両用部材１に「不燃性」を付与することができる。つまり、表面層繊維強化複合材６の厚さ（ｔ）が０．２ｍｍより小さい場合には、車両用部材１に「不燃性」を付与することが困難となり、厚さ（ｔ）が１．０ｍｍを越えると、「不燃性」は増大するものの、表面層繊維強化複合材６の使用量が増大し、経済的な面から好ましくない。
【００８６】
車両用部材１の全体の厚さ（Ｔ）は、任意に設計することができるが、通常２．０〜１５．０ｍｍとされる。
【００８７】
車両用部材１の残余の基材部分３は、参考実施例１と同様に構成することができる。従って、再度の説明は省略する。
【００８８】
次に、本実施例の車両用部材１の作用効果を立証するために行った実験例について説明する。
【００８９】
表７には、図３（Ａ）に示す構成の車両用部材１にて、表面層６として、熱伝導率８０Ｗ／ｍ・Ｋ程度とされるピッチ系炭素繊維である日本グラファイトファイバー株式会社製の「ＸＮ３５」（商品名）に、種々のマトリックス樹脂を含浸させた繊維強化複合材を使用し、表面層繊維強化複合材６の表面厚さ（ｔ）を種々変更したときの車両用部材の着火特性を示す。繊維体積含有率は６０％とした。
【００９０】
上記実験例における着火特性、即ち、不燃性の評価は、国土交通省令第１５１号に準拠した試験に基づいて行った。
【００９１】
本実施例の評価試験において、基材部分３は、熱伝導率３〜１０Ｗ／ｍ・Ｋ程度とされるＰＡＮ系炭素繊維である東レ株式会社製の「Ｔ７００」（商品名）に、エポキシ樹脂を含浸させた繊維強化複合材３を使用した。このときの繊維強化複合材３の繊維体積含有率は６０％であり、厚さ（Ｔ−ｔ）は、２．０ｍｍとした。
【００９２】
表７にて、実験例４３、４４、４６、４７、４９、５０、５２、５３は、本実施例の構成を有する車両用部材１であり、強化繊維としては、炭素繊維を使用し、マトリックス樹脂として、難燃性或いは極難燃性の樹脂を使用した表面層繊維強化複合材６を、車両用部材１の片側の面或いは両側の面に表面層として厚さ（ｔ）＝０．２〜１．０ｍｍにて形成することにより、車両用部材に「不燃性」を付与し得ることが分かる。
【００９３】
【表７】

【００９４】
上記実施例にて表面層繊維強化複合材６は、車両用部材１の片側の表面に厚さ（ｔ）＝０．２〜１．０ｍｍにて設ける場合について説明したが、図３（Ｂ）に示すように、表面層繊維強化複合材６は、車両用部材１の両側の表面に厚さ（ｔ）＝０．２〜１．０ｍｍにて設けることができる。
【００９５】
実施例３
上記実施例１では、表面層繊維強化複合材４のマトリックス樹脂は、難燃性或いは極難燃性の樹脂ではない樹脂を使用するものとした。
【００９６】
しかしながら、上記実施例１における表面層繊維強化複合材４のマトリックス樹脂として、難燃性或いは極難燃性の樹脂、即ち、フェノール樹脂；ポリイミド樹脂；水酸化アルミニウムなどの充填剤を添加したエポキシ樹脂；又は、ハロゲン化合物若しくはリン化合物などの添加物を配合したエポキシ樹脂を使用することもできる。
【００９７】
この場合には、実施例１に記載の構成の車両用部材１の不燃性を更に向上させることができる。
【００９８】
実施例４
上記参考実施例１、及び、実施例１〜３において、車両用部材１は、板厚（Ｔ）とされる板状部材であるとして説明したが、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、外径（Ｄ）を有した細長中実状のロッド材とすることもできる。断面形状は、円形、多角形、その他種々の形状とし得る。外径（Ｄ）は、通常５〜１００ｃｍとされる。
【００９９】
つまり、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すロッド状車両用部材１は、それぞれ参考実施例１、及び実施例１、２と同様の構成とされ、同じ部材には同じ参照番号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１００】
尚、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す車両用部材１はロッド状（棒状）とされ、中心部は、基材３とされているが、本発明の車両用部材１は、図示してはいないが、中心部に貫通穴を備えた円筒状（パイプ状）部材とすることもできる。この場合には、外周表面のみでなく、必要に応じて内周表面にもまた、外周表面と同様の「難燃性」構造とすることができる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の一部又は全部が繊維強化複合材とされる車両用部材は、低コストで、良好な「不燃性」を維持し、難燃材料、極難燃材料、或いは、不燃材料として好適に使用することができ、しかも、強度低下をも回避することができ、更には、耐衝撃性及び傷付き難い特性を有することもできる、国土交通省令第１５１号に準拠した試験で着火を起こすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用部材の一参考実施例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る車両用部材の一実施例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る車両用部材の他の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明に係る車両用部材の他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１車両用部材
２表面層繊維強化複合材
３基材
４表面層繊維強化複合材
５内層繊維強化複合材
６表面層繊維強化複合材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle member such as a train or a monorail. In particular, the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 151 Section 5 which defines a criterion for ignition resistance, etc., Article 83 (in this specification) It simply relates to a vehicle member having ignition characteristics that do not cause ignition in a test based on “Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 151”).
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, metal materials such as iron, aluminum, and stainless steel are generally used as members for vehicles such as trains. In recent years, fiber-reinforced composite materials using glass fibers or carbon fibers as reinforcing fibers, that is, glass fiber reinforced plastics or carbon fiber reinforced plastics, have been adopted in part for interior use due to the need for weight reduction.
[0003]
Such a vehicle member is basically made of a material that does not easily burn, and is used with its flame retardancy level selected according to the site of use. Therefore, in the case of a fiber reinforced plastic using glass fiber or carbon fiber, the resin (matrix resin) to be used is handled by using a resin that does not easily burn.
[0004]
For example, Patent Document 1 discloses that the modification rate of polyvinyl butyral resin is 5 to 5 with respect to the solid content of a specific resol-type phenol resin having a nitrogen-containing bond synthesized using a divalent metal hydroxide and ammonia in combination as a catalyst. There is described a composite molded article for railway vehicles comprising 15% by weight of polyvinyl butyral modified phenolic resin and carbon fiber.
[0005]
Patent Document 2 includes an epoxy resin that does not contain halogen, a metal oxide, a thermoplastic resin having a glass transition temperature of 120 ° C. or higher, and a matrix resin that essentially contains an epoxy resin curing agent, and carbon fiber. A fiber reinforced resin composite material is described.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-202201
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-147965
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if a carbon fiber plastic material is developed for a vehicle as described in Patent Documents 1 and 2, due to difficulties in formability and high cost, etc., it is rarely used in the past. Actually, a thick glass fiber reinforced plastic with enhanced heat resistance was used.
[0008]
However, recently, the demand for speeding up the vehicle has increased, and the influence on the infrastructure such as the track cannot be ignored. As a response to this, the need for lighter vehicles has greatly increased, and the need to switch to recyclable materials has increased due to environmental conservation issues. From heavy glass fibers that are difficult to recycle to carbon fiber reinforced plastics, which are difficult to recycle. Conversion has begun.
[0009]
The characteristics of carbon fiber reinforced plastics are that the specific gravity is small compared to glass fiber reinforced plastics, and a material with high strength per unit area and high elastic modulus can be selected. In the disposal process, the carbon part can be reused as a steel material.
[0010]
Furthermore, although carbon fiber is more expensive than glass fiber, it has a feature that it is suitable for materials that require nonflammability because of its good thermal conductivity.
[0011]
However, conventionally, in order to achieve nonflammability, the improvement of resin has been focused on, so the carbon fiber's high strength, elastic modulus, etc. cannot be fully demonstrated, so the carbon fiber's performance is fully demonstrated. We couldn't provide such a thin material as possible.
[0012]
In addition, the cost has increased due to the above reasons, and actual adoption has not been achieved.
[0013]
Accordingly, the object of the present invention is to solve the above problems, and is suitable as a flame-retardant material, an extremely flame-retardant material, or a non-flammable material at low cost and maintaining good non-flammability in a thin wall. A vehicle member that can be used in a vehicle and that can prevent a decrease in strength, and that is partially or wholly made of a fiber reinforced composite material, and that does not cause ignition in a test in accordance with Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 151. Is to provide.
[0014]
Another object of the present invention is low cost, maintains good nonflammability in a thin wall, can be suitably used as a flame retardant material, an extremely flame retardant material, or a non-flammable material, and also reduces strength. A vehicle that can be avoided, and has impact resistance and scratch-resistant characteristics, part or all of which is a fiber-reinforced composite material, and does not cause ignition in a test in accordance with Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 151 It is to provide a member.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  The above object is achieved by a vehicle member according to the present invention..
[0017]
  According to the first aspect of the present invention, in the vehicle member partly or entirely formed of the fiber-reinforced composite material,
  A fiber reinforced composite material using fibers having a thermal conductivity of less than 100 W / m · K as a surface layer on at least one surface is disposed with a thickness of 0.1 mm to 1.0 mm, and the inner layer has a thermal conductivity. A fiber reinforced composite material formed by impregnating a matrix resin into carbon fiber or metal fiber of 100 W / m · K or more is placed.The thickness of the fiber-reinforced composite material layer as the inner layer is 0.1 mm to 1.0 mmA vehicle member that does not cause ignition in a test based on the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 151 is provided.The
[0018]
  First1According to one embodiment of the present invention, the fibers having a thermal conductivity of less than 100 W / m · K of the surface layer are carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, polyethylene fibers, polyarylate fibers, polyvinyl alcohol fibers, or , Benzazole fiber, and the fiber volume content of the fiber-reinforced composite material is 30% to 70%. The carbon fiber as the inner layer may be pitch-based carbon fiber, the metal fiber may be aluminum fiber or copper fiber, and the fiber volume content of the fiber reinforced composite material may be 30% to 70%.
[0019]
  First1According to another embodiment of the present invention, the matrix resin of the surface layer and the inner layer is an epoxy resin, vinyl ester resin, unsaturated polyester resin, MMA resin, acrylic resin, urethane resin, or melanin resin. . Furthermore, as the matrix resin of the surface layer, a flame retardant or extremely flame retardant resin, an epoxy resin to which a filler such as phenol resin, polyimide resin, aluminum hydroxide is added, or halogen compound, phosphorus compound, etc. The nonflammability can be further increased by using an epoxy resin containing the additive.
[0022]
Each of the above-described vehicle members according to the present invention can be plate-shaped, rod-shaped, or pipe-shaped.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the vehicle member according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
[0024]
  referenceExample 1
  FIG. 1A shows one example of the vehicle member of the present invention.referenceThe schematic structure of an Example is shown. In this embodiment, the vehicle member 1 is a flat plate-like member, and a part or all of it is formed of a fiber reinforced composite material.
[0025]
In this example, the evaluation of the nonflammability of the vehicle member was performed based on “Tests in accordance with Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 151”. Since “the test based on the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 151” is well known to those skilled in the art, further explanation is omitted.
[0026]
In this embodiment, a fiber reinforced composite material is disposed as a surface layer 2 located on the surface region in the plate thickness direction on one side of the vehicle member 1 that is a plate-like member, and from the surface in the plate thickness direction. The remaining layer thickness portion 3 located in the inner region is a substrate formed of a fiber reinforced composite material or a lightweight member such as a honeycomb material or a foam material.
[0027]
The surface layer fiber reinforced composite material 2 is formed by impregnating a matrix fiber into carbon fibers or metal fibers having a thermal conductivity of 100 W / m · K or more as reinforcing fibers.
[0028]
As the carbon fiber having a thermal conductivity of 100 W / m · K or more, pitch-based carbon fibers such as “XN40” (trade name) and “XN60” (trade name) manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd. are preferably used. In addition, aluminum fibers or copper fibers are preferably used as the metal fibers. These carbon fibers or metal fibers are preferably those in which long fibers are aligned in one direction, and in some cases, various forms such as cloth or non-woven fabric using short fibers can be used.
[0029]
Moreover, as a matrix resin, an epoxy resin, vinyl ester resin, unsaturated polyester resin, MMA resin, acrylic resin, urethane resin, or melanin resin can be used. At this time, the fiber volume content of the fiber reinforced composite material is 30% to 70%, and is usually 50% to 60%.
[0030]
By providing the surface layer fiber-reinforced composite material 2 having the above-described structure on the surface of the vehicle member 1, preferably with a thickness (t) = 0.1 mm to 1.0 mm, the vehicle member 1 is “nonflammable. Can be given.
[0031]
When the thickness (t) of the surface layer fiber reinforced composite material 2 is smaller than 0.1 mm, it becomes difficult to impart “nonflammability” to the vehicle member 1, and the thickness (t) is 1.0 mm. If it exceeds, the “nonflammability” characteristic increases, but the amount of the surface layer fiber-reinforced composite material 2 increases, which is not preferable from the economical viewpoint.
[0032]
Although the total thickness (T) of the vehicle member 1 can be arbitrarily designed, it is normally set to 2.0 to 15.0 mm.
[0033]
The remaining base material portion 3 of the vehicle member 1 can be a fiber-reinforced composite material. Examples of the reinforcing fibers include general carbon fibers and glass having a thermal conductivity of about 3 to 10 W / m · K. They are fiber, aramid fiber, polyethylene fiber, polyarylate fiber, polyvinyl alcohol fiber, or benzazole fiber, and these fibers can be used alone or in a hybrid mixed with a plurality of types. Moreover, as a matrix resin, an epoxy resin, vinyl ester resin, unsaturated polyester resin, MMA resin, acrylic resin, urethane resin, or melanin resin can be used. At this time, the fiber volume content of the fiber reinforced composite material as the base material 3 is 30% to 70%, and is usually 50% to 60%.
[0034]
As the base material portion 3, a lightweight member, for example, a honeycomb structure made of a commonly used aluminum or aramid resin, for example, “Nomex Honeycomb Core (HRH-78)” manufactured by DIC Hexel Co., Ltd. Name) can also be used. In some cases, foam materials such as urethane foam can be used.
[0035]
Further, a combination of a fiber reinforced composite material using carbon fiber or glass fiber having a thermal conductivity of about 3 to 10 W / m · K as described above and a lightweight member such as a honeycomb structure can also be used.
[0036]
  When the manufacturing method of the member 1 for vehicles of the said structure is demonstrated, the member 1 for vehicles is the following.One caseFirst, the reinforcing fiber is impregnated with a matrix resin or heated and infiltrated to form the prepreg-shaped surface layer fiber reinforced composite material 2, and then the prepreg-shaped surface layer fiber reinforced composite material 2 is used as the base material 3. It is manufactured by adhering to the surface of the lightweight member 3 formed of a prepared fiber-reinforced composite material or a foamed material such as a honeycomb structure or urethane foam, and curing.
[0037]
Of course, the surface layer fiber reinforced composite material 2 may not be in the form of a prepreg, but may be adhered to the surface of the substrate 3 integrally after being completely cured.
[0038]
According to the vehicle member 1 having the above-described configuration of the present embodiment, the surface layer fiber-reinforced composite material 2 is made of carbon fiber having a very good thermal conductivity and a thermal conductivity of 100 W / m · K or more as the reinforcing fiber. By being used, the heat applied to the surface of the vehicle member is diffused in a plane by the surface layer fiber reinforced composite material 2 and is prevented from being transmitted to the inside of the member 1. Therefore, according to the present embodiment, it is not particularly necessary to use a flame retardant or extremely flame retardant resin as the matrix resin.
[0039]
Moreover, when a fiber reinforced composite material is used as the remaining base material portion 3 of the vehicle member 1 in this embodiment, the reinforcing fiber of the base material layer fiber reinforced composite material 3 is as described above. Further, it is not necessary to use carbon fibers having a thermal conductivity of 100 W / m · K or more, and it is not particularly necessary to use a flame retardant or extremely flame retardant resin as the matrix resin.
[0040]
Next, a description will be given of an experimental example performed to prove the operation and effect of the vehicle member 1 of the present embodiment.
[0041]
Table 1 shows ignition characteristics of the vehicle member when the thermal conductivity of the fiber of the surface layer fiber-reinforced composite material 2 is variously changed in the vehicle member 1 having the configuration shown in FIG. FIG. 2 shows the ignition characteristics of the vehicle member when the surface thickness (t) of the surface layer fiber-reinforced composite material 2 is variously changed. Ignition characteristics, that is, non-flammability was evaluated based on a test based on the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 151.
[0042]
According to the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 151, the evaluation of nonflammability is indicated by four levels: A: flammable, B: flame retardant, C: extreme flame retardant, D: nonflammable. In the present invention, the “D: non-combustible” level was evaluated as “non-combustible”.
[0043]
In the evaluation test of this example, the test result shown in Table 1 shows that the thickness (t) of the surface layer fiber reinforced composite material 2 of the vehicle member 1 is constant at 0.2 mm. In addition, the base material portion 3 is a fiber reinforcement obtained by impregnating an epoxy resin with “T700” (trade name) manufactured by Toray Industries, Inc., which is a PAN-based carbon fiber having a thermal conductivity of about 3 to 10 W / m · K. Composite material 3 was used. The fiber volume content of the fiber reinforced composite material 3 at this time was 60%, and the thickness (T−t) was 1.8 mm.
[0044]
The carbon fibers “M46J”, “M50” and “M55” in the table are trade names of carbon fibers manufactured by Toray Industries, Inc.
[0045]
The test results shown in Table 2 show that the matrix resin of the surface layer fiber reinforced composite material 2 of the vehicle member 1 uses an epoxy resin, and the fiber volume content is 60%. In addition, the base material portion 3 is a fiber reinforcement obtained by impregnating an epoxy resin with “T700” (trade name) manufactured by Toray Industries, Inc., which is a PAN-based carbon fiber having a thermal conductivity of about 3 to 10 W / m · K. Composite material 3 was used. The fiber volume content of the fiber reinforced composite material 3 at this time was 60%, and the thickness was 2.0 mm.
[0046]
In Tables 1 and 2, Experimental Examples 6, 7, 10, 11, 18, 20, 21, and 23 are vehicle members 1 having the configuration of this example, and have a thermal conductivity of 100 W / m · K or more. By providing a fiber reinforced composite material having carbon fibers or metal fibers as reinforcing fibers on the surface of the vehicle member 1, preferably at a thickness (t) of 0.1 to 1.0 mm, the vehicle member It can be seen that “1” can be imparted with “nonflammability”.
[0047]
[Table 1]

[0048]
[Table 2]

[0049]
  the abovereferenceAlthough the surface layer fiber reinforced composite material 2 demonstrated the case where it arrange | positioned by thickness (t) = 0.1mm-1.0mm on the surface of the one side of the member 1 for vehicles in the Example, FIG. ), The surface layer fiber reinforced composite material 2 can be arranged on the surfaces on both sides of the vehicle member 1 with a thickness (t) of 0.1 mm to 1.0 mm.
[0050]
  Example1
  FIG. 2A illustrates the present invention.oneAn example is shown.referenceIn Example 1, as shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), a surface layer fiber reinforced composite material 2 using carbon fibers or metal fibers having a thermal conductivity of 100 W / m · K or more as reinforcing fibers is used for a vehicle. As a surface layer on one side surface or both side surfaces of the vehicle member 1, it is preferable that the thickness (t) = 0.1 mm to 1.0 mm to impart “nonflammability” to the vehicle member 1. It was set as the structure to do.
[0051]
The vehicular member 1 having such a configuration has extremely favorable characteristics in terms of nonflammability, but the surface is easily damaged and there are some problems in terms of impact resistance.
[0052]
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2A, the surface layer portion 4 of the vehicle member 1 has a thermal conductivity of less than 100 W / m · K as a reinforcing fiber, but in terms of strength and elastic modulus. A fiber reinforced composite material formed by impregnating the fiber with a matrix resin is used at a thickness (T0) = 0.1 mm to 1.0 mm, and the inner layer 5 has a thermal conductivity. Is a structure in which a fiber reinforced composite material formed by impregnating a matrix resin into carbon fiber or metal fiber of 100 W / m · K or more is disposed.
[0053]
Also in this embodiment, it is possible to obtain the vehicle member 1 that does not cause ignition in the test based on the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 151, and to dispose the fiber reinforced composite material 4 excellent in impact resistance as a surface layer. Thus, the vehicle member 1 can be provided with impact resistance and characteristics that are not easily damaged.
[0054]
Therefore, in this embodiment, the reinforcing fibers having a thermal conductivity of less than 100 W / m · K of the surface layer fiber reinforced composite material 4 include carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, polyethylene fiber, polyarylate fiber, and polyvinyl alcohol. Fibers or benzazole fibers can be used. The matrix resin of the surface layer fiber reinforced composite material 4 can be an epoxy resin, vinyl ester resin, unsaturated polyester resin, MMA resin, acrylic resin, urethane resin, or melanin resin, and the fiber volume content is 30% to 70%, usually 50% to 60%.
[0055]
In the vehicle member 1 of this embodiment, when the thickness (T0) of the surface layer fiber reinforced composite material 4 is smaller than 0.1 mm, it is difficult to impart impact resistance to the vehicle member 1. If the thickness (T0) exceeds 1.0 mm, the ignition characteristics of the vehicle member 1 deteriorate, which is not preferable.
[0056]
  The fiber reinforced composite material 5 forming the inner layer is:referenceThe structure is the same as that of the surface layer fiber-reinforced composite material 2 described in the first embodiment.
[0057]
That is, as the carbon fiber having a thermal conductivity of 100 W / m · K or more as the inner layer fiber reinforced composite material 5, pitch-type carbon fiber, for example, “XN40” (trade name), “XN60” manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd. "(Trade name)" is preferably used. As the metal fiber, aluminum fiber or copper fiber can be preferably used. These carbon fibers or metal fibers are preferably those in which long fibers are aligned in one direction, and in some cases, various forms such as cloth or non-woven fabric using short fibers can be used.
[0058]
Moreover, as a matrix resin, an epoxy resin, vinyl ester resin, unsaturated polyester resin, MMA resin, acrylic resin, urethane resin, or melanin resin can be used. At this time, the fiber volume content of the fiber reinforced composite material is 30% to 70%, and is usually 50% to 60%.
[0059]
Also in the present embodiment, the inner layer fiber reinforced composite material 5 is preferably used as the inner layer of the surface layer 4 of the vehicle member 1 by providing the inner layer fiber reinforced composite material 5 at a thickness (t) = 0.1 mm to 1.0 mm. “Nonflammability” can be imparted to the member 1.
[0060]
When the thickness (t) of the inner layer fiber reinforced composite material 5 is smaller than 0.1 mm, it becomes difficult to impart “nonflammability” to the vehicle member 1, and the thickness (t) exceeds 1.0 mm. However, although the “nonflammability” characteristic is increased, the amount of the inner-layer fiber reinforced composite material 5 used is increased, which is not preferable from an economical viewpoint.
[0061]
Although the total thickness (T) of the vehicle member 1 can be arbitrarily designed, it is normally set to 2.0 to 15.0 mm.
[0062]
  The remaining base material portion 3 of the vehicle member 1 is:referenceThe configuration can be the same as in the first embodiment. Therefore, the re-explanation is omitted.
[0063]
According to one embodiment, the vehicle member 1 having the above-described configuration is formed by first impregnating or heating and infiltrating the reinforcing fibers with a matrix resin to form the prepreg-shaped surface layer fiber reinforced composite material 4 and the inner layer fiber reinforced composite material 5. Then, the prepreg-shaped surface layer fiber reinforced composite material 4 and the inner layer fiber reinforced composite material 5 are formed of a fiber reinforced composite material prepared as the base material 3 or a foamed material such as a honeycomb structure or urethane foam. It is produced by sticking to the surface of the light weight member made with an adhesive and curing. Of course, it is also possible to use a combination material of a fiber reinforced composite material prepared as the base material 3 and a honeycomb structure or urethane foam.
[0064]
In addition, the surface layer fiber reinforced composite material 4 and the inner layer fiber reinforced composite material 5 may not be in the form of a prepreg but may be bonded together on the surface of the substrate 3 after being completely cured.
[0065]
According to the vehicle member 1 having the above-described configuration of the present embodiment, as described above, by providing the surface layer fiber-reinforced composite material 4 excellent in impact resistance, the vehicle member 1 is provided with impact resistance, The inner layer fiber reinforced composite material 5 uses carbon fiber or metal fiber having extremely good thermal conductivity and thermal conductivity of 100 W / m · K or more as the reinforcing fiber. Thus, the heat applied to the surface of the vehicle member is prevented from being diffused in a plane by the inner-layer fiber reinforced composite material 5 and transmitted to the interior of the vehicle member 1. Therefore, according to the present embodiment, it is not particularly necessary to use a flame retardant or extremely flame retardant resin as the matrix resin.
[0066]
Also in this embodiment, when a fiber reinforced composite material is used as the remaining base material portion 3 of the vehicle member 1, the reinforcing fiber of the base material layer fiber reinforced composite material is as described above. Further, it is not necessary to use carbon fibers having a thermal conductivity of 100 W / m · K or more, and it is not particularly necessary to use a flame retardant or extremely flame retardant resin as the matrix resin.
[0067]
Next, a description will be given of an experimental example performed to prove the operation and effect of the vehicle member 1 of the present embodiment.
[0068]
In the vehicle member 1 having the configuration shown in FIG. 2A, as the surface layer 4, “T700” (manufactured by Toray Industries, Inc.), which is a PAN-based carbon fiber having a thermal conductivity of about 3 to 10 W / m · K. Ignition characteristics of a vehicle member when using a fiber reinforced composite material in which a matrix resin is impregnated with glass fiber and aramid fiber and changing the thermal conductivity of the fiber of the inner layer fiber reinforced composite material 5 in various ways Examined. Table 3 shows the case where PAN-based carbon fiber “T700” (trade name) is used as the surface layer 4. Even when glass fibers and aramid fibers were used as the surface layer 4, the same results as in the case of the PAN-based carbon fiber “T700” (trade name) were shown, so they were not shown in the table.
[0069]
Tables 4 and 5 show the ignition characteristics of the vehicle member when the surface thickness (T0) of the surface layer fiber composite material 4 is variously changed. Further, Table 6 shows the inner layer fiber reinforced composite material 5 The ignition characteristics of the vehicle member 1 when the thickness (t) is variously changed are shown.
[0070]
The evaluation of the ignition characteristics in Tables 3, 4, 5, and 6 was performed based on a test based on Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 151.
[0071]
In the evaluation test shown in Table 3, the matrix resin of the surface layer fiber reinforced composite material 4 and the inner layer fiber reinforced composite material 5 was an epoxy resin, and the fiber volume content was 60%. The thicknesses (T0, t) of the surface layer fiber reinforced composite material 4 and the inner layer fiber reinforced composite material 5 were both 0.2 mm. In addition, the base material portion 3 is a fiber reinforcement obtained by impregnating an epoxy resin with “T700” (trade name) manufactured by Toray Industries, Inc., which is a PAN-based carbon fiber having a thermal conductivity of about 3 to 10 W / m · K. Composite material 3 was used. The fiber volume content of the fiber reinforced composite material 3 at this time was 60%, and the thickness was 2.6 mm.
[0072]
In the evaluation test shown in Table 4, the surface layer fiber reinforced composite material 4 of the vehicle member 1 is a PAN-based carbon fiber having a thermal conductivity of about 3 to 10 W / m · K. A fiber reinforced composite material in which a matrix resin was impregnated with “T700” (trade name) was used. The matrix resin was an epoxy resin and the fiber volume content was 60%. The inner-layer fiber-reinforced composite material 5 used was “XN40” manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd., which is a pitch-based carbon fiber having a thermal conductivity of 100 W / m · K or more as the reinforcing fiber. In addition, the base material portion 3 is a fiber reinforcement obtained by impregnating epoxy resin with “T700” (trade name) manufactured by Toray Industries, Inc., which is a PAN-based carbon fiber having a thermal conductivity of about 3 to 10 W / m · K. The composite material 3 was used, and the fiber volume content was 60%. At this time, the thickness of the inner-layer fiber-reinforced composite material 5 was 1.0 mm, and the thickness of the fiber-reinforced composite material 3 was 1.0 mm.
[0073]
In the evaluation test shown in Table 5, the surface layer fiber reinforced composite material 4 of the vehicle member 1 is a PAN-based carbon fiber having a thermal conductivity of about 3 to 10 W / m · K, “T700” manufactured by Toray Industries, Inc. A fiber reinforced composite material impregnated with a matrix resin was used in (trade name). The matrix resin was an epoxy resin and the fiber volume content was 60%. The inner-layer fiber-reinforced composite material 5 used copper fibers having a thermal conductivity of 380 W / m · K as reinforcing fibers. In addition, the base material portion 3 is a fiber reinforcement obtained by impregnating an epoxy resin with “T700” (trade name) manufactured by Toray Industries, Inc., which is a PAN-based carbon fiber having a thermal conductivity of about 3 to 10 W / m · K. The composite material 3 was used, and the fiber volume content was 60%. At this time, the thickness of the inner-layer fiber-reinforced composite material 5 was 0.2 mm, and the thickness of the fiber-reinforced composite material 3 was 1.5 mm.
[0074]
Furthermore, in the evaluation test shown in Table 6, the surface layer fiber reinforced composite material 4 of the vehicle member 1 is a PAN-based carbon fiber having a thermal conductivity of about 3 to 10 W / m · K. A fiber reinforced composite material in which a matrix resin was impregnated with “T700” (trade name) was used. The matrix resin was an epoxy resin, the fiber volume content was 60%, and the thickness (t) of the surface layer 4 was 0.1 mm. The inner-layer fiber-reinforced composite material 5 used was “XN40” manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd., which is a pitch-based carbon fiber having a thermal conductivity of 100 W / m · K or more as the reinforcing fiber. In addition, the base material portion 3 is a fiber reinforcement obtained by impregnating epoxy resin with “T700” (trade name) manufactured by Toray Industries, Inc., which is a PAN-based carbon fiber having a thermal conductivity of about 3 to 10 W / m · K. The composite material 3 was used, and the fiber volume content was 60%. In this experiment, the thickness of the inner-layer fiber-reinforced composite material 5 was variously changed, but the thickness (T-T0-t) of the fiber-reinforced composite material 3 was set to 2.0 mm.
[0075]
In Table 3, Table 4, Table 5, and Table 6, Experimental Examples 28, 29, 31, 32, 34, 37, 38, and 41 are vehicle members 1 having the configuration of this example, and are impact resistant. In addition, a fiber reinforced composite material 4 having fibers with a thermal conductivity of less than 100 W / m · K to give scratch-resistant characteristics is used as a surface layer on the surface of the vehicle member 1 (T0) = 0.1 mm to 1 mm. Even when arranged at 0.0 mm, the fiber reinforced composite material 5 having carbon fibers or metal fibers having a thermal conductivity of 100 W / m · K or more as reinforcing fibers is used as the inner layer, and the thickness (t) = 0.1 to 1.0 mm. It can be seen that “non-combustibility” can be imparted to the vehicle member 1 by providing the above.
[0076]
[Table 3]

[0077]
[Table 4]

[0078]
[Table 5]

[0079]
[Table 6]

[0080]
In the above embodiment, the surface layer fiber reinforced composite material 4 and the inner layer fiber reinforced composite material 5 have been described on the case where they are arranged on the surface of one side of the vehicle member 1, but as shown in FIG. The layer fiber reinforced composite material 4 and the inner layer fiber reinforced composite material 5 can also be disposed on both surfaces of the vehicle member 1.
[0081]
  Example2
  FIG. 3A shows another embodiment of the present invention.referenceIn Example 1, as shown in FIGS. 1A and 1B, a surface layer fiber-reinforced composite material 2 using carbon fibers having a thermal conductivity of 100 W / m · K or more as reinforcing fibers is used as a vehicle member 1. By forming it on one side surface or both side surfaces, the vehicle member 1 is imparted with “flame resistance”. Examples1Then, as shown in FIGS. 2A and 2B, the surface layer portion 4 of the vehicle member 1 has a thermal conductivity of less than 100 W / m · K as a reinforcing fiber. An excellent fiber is used, and a fiber reinforced composite material formed by impregnating the fiber with a matrix resin is disposed at a thickness (T0) = 0.1 mm to 1.0 mm, and the inner layer 5 has a thermal conductivity. A fiber reinforced composite material formed by impregnating a carbon fiber or metal fiber of 100 W / m · K or higher with a matrix resin was arranged.
[0082]
In this example, carbon fiber having a thermal conductivity of 80 W / m · K or more and less than 100 W / m · K is used as the reinforcing fiber, and a flame retardant or extremely flame retardant resin is used as the matrix resin. By forming the surface layer fiber reinforced composite material 6 as a surface layer on one or both surfaces of the vehicle member 1, preferably with a thickness (t) of 0.2 to 1.0 mm, It was set as the structure which provides "nonflammability" to the member for vehicles.
[0083]
In this example, as the reinforcing fiber of the surface layer fiber-reinforced composite material 6, a general pitch-based carbon fiber having a thermal conductivity of about 80 W / m · K can be used. The carbon fiber can be in various forms such as one in which long fibers are aligned in one direction, cloth, or non-woven fabric.
[0084]
In the present embodiment, the flame retardant or extremely flame retardant matrix resin of the surface layer fiber reinforced composite material 6 is phenol resin; polyimide resin; epoxy resin to which a filler such as aluminum hydroxide is added; or halogen Epoxy resins containing additives such as compounds or phosphorus compounds can be suitably used. At this time, the fiber volume content of the fiber reinforced composite material 6 is 30% to 70%, and is usually 50% to 60%.
[0085]
By providing the surface layer fiber-reinforced composite material 6 having the above configuration on the surface of the vehicle member 1 with a thickness (t) = 0.2 to 1.0 mm, the vehicle member 1 is imparted with “nonflammability”. be able to. That is, when the thickness (t) of the surface layer fiber-reinforced composite material 6 is smaller than 0.2 mm, it becomes difficult to impart “nonflammability” to the vehicle member 1, and the thickness (t) is 1. If it exceeds 0 mm, the “nonflammability” increases, but the amount of the surface layer fiber-reinforced composite material 6 increases, which is not preferable from an economical viewpoint.
[0086]
Although the total thickness (T) of the vehicle member 1 can be arbitrarily designed, it is normally set to 2.0 to 15.0 mm.
[0087]
  The remaining base material portion 3 of the vehicle member 1 is:referenceThe configuration can be the same as in the first embodiment. Therefore, the re-explanation is omitted.
[0088]
Next, a description will be given of an experimental example performed to prove the operation and effect of the vehicle member 1 of the present embodiment.
[0089]
Table 7 shows a product made by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd., which is a pitch-based carbon fiber having a thermal conductivity of about 80 W / m · K as the surface layer 6 in the vehicle member 1 having the configuration shown in FIG. Of “XN35” (trade name) of the vehicle member when the surface thickness (t) of the surface layer fiber reinforced composite material 6 is variously changed by using a fiber reinforced composite material impregnated with various matrix resins. Shows ignition characteristics. The fiber volume content was 60%.
[0090]
The ignition characteristics in the above experimental example, that is, the evaluation of nonflammability was performed based on a test based on Ordinance No. 151 of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism.
[0091]
In the evaluation test of this example, the base material portion 3 is an epoxy resin to “T700” (trade name) manufactured by Toray Industries, Inc., which is a PAN-based carbon fiber having a thermal conductivity of about 3 to 10 W / m · K. The fiber reinforced composite material 3 impregnated with was used. The fiber volume content of the fiber reinforced composite material 3 at this time was 60%, and the thickness (T−t) was 2.0 mm.
[0092]
In Table 7, Experimental Examples 43, 44, 46, 47, 49, 50, 52, and 53 are vehicle members 1 having the configuration of this example, and carbon fibers are used as the reinforcing fibers, and the matrix is used. A surface layer fiber reinforced composite material 6 using a flame retardant or extremely flame retardant resin as a resin has a thickness (t) = 0.2 as a surface layer on one or both surfaces of the vehicle member 1. It turns out that "nonflammability" can be provided to the member for vehicles by forming in -1.0mm.
[0093]
[Table 7]

[0094]
In the above embodiment, the surface layer fiber reinforced composite material 6 has been described on the case where it is provided on the surface of one side of the vehicle member 1 with a thickness (t) = 0.2 to 1.0 mm, but FIG. As shown in FIG. 2, the surface layer fiber-reinforced composite material 6 can be provided on the surfaces on both sides of the vehicle member 1 at a thickness (t) of 0.2 to 1.0 mm.
[0095]
  Example3
  Example above1, Surface layer fiber reinforced compositeMaterial 4As the matrix resin, a resin that is not a flame retardant or extremely flame retardant resin is used.
[0096]
  However, the above example1Surface layer fiber reinforced compositeMaterial 4As a matrix resin, a flame retardant or extremely flame retardant resin, that is, a phenol resin; a polyimide resin; an epoxy resin added with a filler such as aluminum hydroxide; or an additive such as a halogen compound or a phosphorus compound Epoxy resin can also be used.
[0097]
  In this case, the example1The nonflammability of the vehicle member 1 having the described configuration can be further improved.
[0098]
  Example4
  the aboveReference Example 1 andExample 13In FIG. 4, the vehicle member 1 is described as a plate-like member having a thickness (T). However, as shown in FIGS. 4 (A), (B), and (C), the outer diameter (D) is reduced. It can also be an elongated solid rod material. The cross-sectional shape may be circular, polygonal, or other various shapes. The outer diameter (D) is usually 5 to 100 cm.
[0099]
  That is, the rod-shaped vehicle member 1 shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C is respectivelyreferenceExample 1,Examples 1 and 2The same members are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0100]
The vehicle member 1 shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C has a rod shape (rod shape) and the center portion is the base material 3, but the vehicle member 1 of the present invention. Although not shown in the figure, a cylindrical (pipe-shaped) member having a through hole at the center can also be used. In this case, not only the outer peripheral surface but also the inner peripheral surface as required can have a “flame retardant” structure similar to the outer peripheral surface.
[0101]
【The invention's effect】
As described above, a vehicle member in which a part or all of the present invention is a fiber-reinforced composite material is low-cost and maintains good “non-flammability”. In accordance with the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 151, which can be suitably used as a non-combustible material, can also prevent a decrease in strength, and can also have impact resistance and resistance to scratches. There is no ignition in the test.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a vehicle member according to the present invention.referenceIt is sectional drawing which shows an Example.
FIG. 2 shows a vehicle member according to the present invention.oneIt is sectional drawing which shows an Example.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the vehicle member according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the vehicle member according to the present invention.
[Explanation of symbols]
  1 Vehicle components
  2 Surface layer fiber reinforced composite
  3 Base material
  4 Surface layer fiber reinforced composite material
  5 Inner layer fiber reinforced composite material
  6 Surface layer fiber reinforced composite material

Claims

一部若しくは全部が繊維強化複合材で形成された車両用部材において、
少なくとも一側の面に表面層として、熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ未満の繊維を用いた繊維強化複合材を厚さ０．１ｍｍ〜１．０ｍｍで配置し、且つ、その内層に熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の炭素繊維若しくは金属繊維にマトリックス樹脂を含浸させて形成した繊維強化複合材を配置し、前記内層としての繊維強化複合材の層の厚みが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする、国土交通省令第１５１号に準拠した試験で着火を起こさない車両用部材。In a vehicle member partially or wholly formed of a fiber reinforced composite material,
A fiber reinforced composite material using fibers having a thermal conductivity of less than 100 W / m · K as a surface layer on at least one surface is disposed at a thickness of 0.1 mm to 1.0 mm, and the inner layer has a thermal conductivity. A fiber reinforced composite material formed by impregnating a carbon fiber or metal fiber of 100 W / m · K or more with a matrix resin is disposed, and the thickness of the fiber reinforced composite material as the inner layer is 0.1 mm to 1.0 mm A member for a vehicle that does not cause ignition in a test based on Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 151, characterized by being.

前記表面層の熱伝導率１００Ｗ／ｍ・Ｋ未満の繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、ポリビニールアルコール繊維、若しくは、ベンズアゾール繊維であり、前記繊維強化複合材の繊維体積含有率は３０％〜７０％であることを特徴とする請求項１の車両用部材。The fiber having a thermal conductivity of less than 100 W / m · K in the surface layer is carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, polyethylene fiber, polyarylate fiber, polyvinyl alcohol fiber, or benzazole fiber, and the fiber-reinforced composite 2. The vehicle member according to claim 1 , wherein the fiber volume content of the material is 30% to 70%.

前記内層としての炭素繊維は、ピッチ系炭素繊維であり、前記金属繊維は、アルミニウム繊維若しくは銅繊維であり、前記繊維強化複合材の繊維体積含有率は３０％〜７０％であることを特徴とする請求項１又は２の車両用部材。The carbon fiber as the inner layer is pitch-based carbon fiber, the metal fiber is aluminum fiber or copper fiber, and the fiber volume content of the fiber reinforced composite material is 30% to 70%. The vehicle member according to claim 1 or 2 .

前記内層のマトリックス樹脂は、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、若しくは、メラニン樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の車両用部材。The matrix resin of the inner layer is an epoxy resin, vinyl ester resin, unsaturated polyester resin, MMA resin, acrylic resin, urethane resin, or melanin resin, according to any one of claims 1 to 3. The vehicle member as described.

前記表面層のマトリックス樹脂は、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、若しくは、メラニン樹脂であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の車両用部材。Matrix resin of the surface layer, an epoxy resin, vinyl ester resin, unsaturated polyester resin, MMA resin, acrylic resin, urethane resin, or any one of claims 1-4, characterized in that the melamine resins The member for vehicles as described in.

請求項１、２、３又は４に記載の車輌両部材であって、
前記表面層のマトリックス樹脂として、難燃性或いは極難燃性の樹脂である、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、水酸化アルミニウム等の充填剤を添加したエポキシ樹脂、又は、ハロゲン化合物、リン化合物等の添加物を配合したエポキシ樹脂を用いることを特徴とする、国土交通省令第１５１号に準拠した試験で着火を起こさない車両用部材。The vehicle both members according to claim 1, 2, 3, or 4 ,
Addition of epoxy resin added with filler such as phenol resin, polyimide resin, aluminum hydroxide, halogen compound, phosphorus compound, etc., which is flame retardant or extremely flame retardant resin as matrix resin of the surface layer A vehicle member that does not cause ignition in a test based on Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Ordinance No. 151, characterized by using an epoxy resin mixed with a product.

前記車両用部材は、板状、棒状、或いは、パイプ状とされることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の車両用部材。The vehicle member is plate-like, rod-like, or a vehicle component according to any one of claims 1-6, characterized in that which is pipe-shaped.