JP7118312B1 - 積層体、積層体製造方法、及び宇宙構造物 - Google Patents
積層体、積層体製造方法、及び宇宙構造物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7118312B1 JP7118312B1 JP2022518393A JP2022518393A JP7118312B1 JP 7118312 B1 JP7118312 B1 JP 7118312B1 JP 2022518393 A JP2022518393 A JP 2022518393A JP 2022518393 A JP2022518393 A JP 2022518393A JP 7118312 B1 JP7118312 B1 JP 7118312B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- divided
- division
- laminate
- layers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
- B32B5/12—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by the relative arrangement of fibres or filaments of different layers, e.g. the fibres or filaments being parallel or perpendicular to each other
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
- B32B7/027—Thermal properties
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Description
従来、寸法安定性の高い材料として、スーパーインバー等の低熱膨張金属が存在する。しかしながら、低熱膨張金属の比重は大きい。そのため、重量の増加がコスト及び性能に大きく影響する光学観測衛星において、特に大型の支持構造体に対して低熱膨張金属を適用することは困難であるという課題があった。
そこで、支持構造体の材料としては炭素繊維強化プラスチック(Carbon Fiber Reinforced Plastics:CFRP)等の繊維強化プラスチックが使用されている。CFRPを始めとする繊維強化プラスチックは、強化繊維と母材樹脂とから成る積層体である。繊維強化プラスチックは、母材がプラスチックであるために金属材料と比較して比重が1/4程度と金属材料よりも軽量である。また、繊維強化プラスチックでは、使用する強化繊維と母材樹脂との組合せ及びその比率、並びに層毎の繊維配向等を適宜設計することにより極めて小さい熱膨張率を達成することができる。
特許文献1は、低線膨張係数繊維強化樹脂複合材料を開示している。当該低線膨張係数繊維強化樹脂複合材料において、少なくとも1つの負の線膨張係数を有する2種類以上の強化繊維を組み合わせることにより、それらから成るプリプレグシートを積層して面内疑似等方性板が形成される。
しかしながら、特許文献1が開示する低線膨張係数繊維強化樹脂複合材料には、層毎の熱膨張及び熱収縮を打ち消しあうために複数の層が必要であるという課題がある。また、当該低線膨張係数繊維強化樹脂複合材料には、他部材との関係を考慮した場合に要求される熱膨張率を有する積層体であって、繊維強化プラスチックから成る積層体を柔軟に実現することができないという課題もある。
対象方向において平面視で3つ以上に分割されていることにより3つ以上の領域を有する層である分割層を備える積層体であって、
前記分割層が有する領域のうち少なくとも1つの領域を構成する材料の前記対象方向における熱膨張率は、前記分割層が有する他の領域のうち少なくとも1つの領域を構成する材料の前記対象方向における熱膨張率と異なる。
以下、本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、実施の形態1に係る積層体1の構成例を示す斜視図である。積層体1は、複数の層で構成されている。積層体1を構成する層の半分以上は繊維強化プラスチックから成るが、他の層は繊維強化プラスチック以外の材料から成ってもよい。繊維強化プラスチックは、強化繊維と母材のプラスチックとで構成されている。積層体1は繊維強化プラスチック積層体とも呼ばれる。また、積層体1を構成する層には、非分割層11と、分割層12とがある。非分割層11は、単一の部材から成る層であり、また、層内で分割されていない層とも呼ばれる。分割層12は、複数の部材から成る層であり、また、層内で分割された層とも呼ばれる。分割層12を構成する複数の部材の各部材は領域を構成する。即ち、分割層12には複数の領域がある。なお、非分割層11と分割層12との各々は複数層存在してもよい。
分割層12において、複数の分割領域構成材料21のうち少なくとも1つと、複数の分割領域構成材料21のうち他の少なくとも1つとで、分割方向における熱膨張率が異なる。即ち、分割層12が有する領域のうち少なくとも1つの領域を構成する材料の対象方向における熱膨張率は、分割層12が有する他の領域のうち少なくとも1つの領域を構成する材料の対象方向における熱膨張率と異なる。ここで、分割領域構成材料21は、分割層12が有する領域の各領域を構成する材料である。
図2では、分割領域構成材料21bの熱膨張率は、分割領域構成材料21a及び分割領域構成材料21cの各々の熱膨張率と異なる。各分割領域構成材料21は、各分割領域構成材料21に隣接する分割領域構成材料21と突き合わされた状態で配置されている。そのため、各分割層12において、隣接する分割領域構成材料21間に隙間はない。
図3は、分割層12における分割領域構成材料21が1種類の繊維強化プラスチックから成る場合であって、分割領域を構成する繊維強化プラスチックの繊維配向が分割方向において複数存在する場合における分割層12の構成例を示す平面図である。図3において、分割層12が有する領域のうち少なくとも1つの領域を構成する材料の平面視における繊維配向は、分割層12が有する他の領域のうち少なくとも1つの領域を構成する材料の平面視における繊維配向と異なる。分割方向における繊維配向を複数種類用意することにより、分割方向において複数種類の熱膨張率を得ることができる。図3では、分割層12が長手方向において3つの領域に分割されている。また、分割層12の長手方向における左端に位置する分割領域構成材料21aと当該長手方向における右端に位置する分割領域構成材料21cと、当該長手方向において中央に位置する分割領域構成材料21bとの間で繊維配向が異なる。
ここでは一例として、ある分割層12において、炭素繊維T800S(東レ(株)製)とエポキシ樹脂とから成る繊維強化プラスチックを使用した場合について説明する。当該ある分割層12において、各分割領域構成材料21の分割方向における長さをL:L:L、即ち分割方向における長さの比を1:1:1とし、各分割領域構成材料21の繊維配向を0°:90°:0°とした場合を考える。この場合において、当該ある分割層12全体の分割方向における熱膨張率は、12.2×10-6/℃となる。ここで、繊維配向0°は長手方向を示し、繊維配向90°は短手方向を示し、図3において各分割領域構成材料21の繊維配向を線で示している。なお、当該繊維強化プラスチックを使用した場合において1つの層内で材料を分割せずに前述の熱膨張率を達成するためには、最低でも4層の繊維強化プラスチック層が必要である。一方、本例では1層の繊維強化プラスチック層のみで十分である。そのため、繊維強化プラスチック層を分割しない場合における繊維強化プラスチック層の厚さの合計は、本例に係る繊維強化プラスチック層の厚さと比較して4倍以上となる。
ここでは一例として、ある分割層12において、分割領域構成材料21a及び分割領域構成材料cとして炭素繊維T800S(東レ(株)製)とエポキシ樹脂とから成る繊維強化プラスチックを使用し、分割領域構成材料21bとして炭素繊維K13C(三菱ケミカル(株)製)とエポキシ樹脂とから成る繊維強化プラスチックを使用した場合について説明する。当該ある分割層12において、各分割領域構成材料21の分割方向における長さをL:L:L、即ち分割方向における長さの比を1:1:1とし、各分割領域構成材料21の繊維配向を0°:0°:0°とした場合を考える。この場合において、当該ある分割層12全体の分割方向における熱膨張率は0.5×10-6/℃となる。本例において、各分割領域構成材料21における繊維配向を同一にすることにより連続的に応力伝達することができる。
また、本実施の形態では、繊維強化プラスチックの強化繊維として炭素繊維、母材樹脂としてエポキシ樹脂を使用した場合について説明したが、所望の熱膨張率になるよう他の強化繊維及び母材樹脂を使用してもよい。強化繊維としては、具体例として、ガラス繊維、酸化アルミニウム繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、アラミド繊維、ケブラー(登録商標)繊維、ダイニーマ(登録商標)繊維、ザイロン(登録商標)繊維、又は麻類繊維等を用いてもよい。また、繊維の形態は、短繊維若しくは長繊維、又はそれらを用いた織物若しくは組物等いずれの形態であってもよい。母材樹脂としては、具体例として、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリカーボネート、ポリアセターアル、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミドイミド、ポリイミド、又はポリエーテルイミド等を用いてもよい。
また、分割層12を構成する材料として繊維強化プラスチックを使用した場合について説明したが、当該材料は繊維強化プラスチックでなくてもよい。当該材料としては、具体例として、ゴム、樹脂、金属、セラミック等、又はそれらの組合せを使用してもよい。
また、分割領域構成材料21の繊維配向の角度が0°と90°とのいずれかである場合について説明したが、分割領域構成材料21の繊維配向の角度は任意であってよい。繊維配向の角度としては、具体例として、0°、15°、30°、45°、60°、75°、又は90°等を使用してよい。
また、分割層12全体の分割方向における熱膨張率を制御する手法として、複数種類の材料を用いる手法と、繊維強化プラスチックの繊維配向を複数種類用意する手法とを別々に説明したが、これらの手法を併用してもよく、また、これらの手法の少なくともいずれかとその他の手法とを併用してもよい。その他の手法としては、具体例として、分割領域構成材料21の分割方向における長さの比を変えることが挙げられる。具体例として、分割層12を分割方向に3分割した場合において、分割された各領域を構成する分割領域構成材料21の分割方向における長さの比を10:1:10、5:1:5、3:1:3、2:1:2、1:2:1、1:3:1、1:5:1、又は1:10:1等にしてもよい。
また、分割方向が長手方向である場合について説明したが、分割方向は長手方向、短手方向、又はその両方向であってもよい。また、分割数が3である場合について説明したが、分割数を3に限る必要はなく、具体例として2、4、5、又は10個の領域等に分割層12が分割されていてもよい。長手方向及び短手方向の両方向に分割層12を分割する場合において、各方向における分割数は一致しなくてもよい。
また、分割層12を矩形に分割する手法について説明したが、同一層内において隣接する分割領域構成材料21を比較的容易に隙間なく配置することができる形状であれば分割層12を矩形以外の形状に分割してもよい。当該形状は、具体例として、六角形、台形、又はひし形等である。同一層内において分割領域構成材料21の形状が複数種類あってもよい。
また、積層体1の形状が平板である場合を説明したが、積層体1の断面の形状は、円筒、角筒、T型、又はI型等であってもよい。断面の形状がT型又はI型等である場合において、分割層12は、分割層12を構成する辺の少なくともいずれかにおいて、長手方向及び短手方向の少なくともいずれかの方向において分割されていればよい。
本実施の形態によれば、積層体1が備える繊維強化プラスチック層の特性を柔軟に設計することができる。
以下、主に前述した実施の形態と異なる点について、図面を参照しながら説明する。
図5は、実施の形態2に係る分割層12の構成例を示す平面図である。図5において、各分割領域構成材料21は、平面視において、構成材料及び寸法に関して各分割方向において対称状に配置されている。各分割領域構成材料21は、構成材料及び寸法に関して各分割方向において厳密に対称に配置されていなくてもよい。図5において、分割方向は長手方向及び短手方向であり、分割領域構成材料21a及び分割領域構成材料21bを使用した具体例が示されている。分割層12は、長手方向において5分割されており、短手方向において3分割されている。分割領域構成材料21a及び分割領域構成材料21bは、平面視において千鳥状に配置されている。分割領域構成材料21a及び分割領域構成材料21bは、長手方向及び短手方向の各々における熱膨張率が互いに異なる。
なお、分割領域構成材料21が平面視において千鳥状に配置されている場合を説明したが、平面視において、分割層12の分割方向における対称性が保たれていれば各分割領域構成材料21は分割層12においてどのように配置されていてもよい。そのため、分割領域構成材料21は、具体例として平面視において格子状等に配置されていてもよい。
本実施の形態によれば、分割層12が分割方向において対称な構成を有することにより、積層体1の成形時及び使用時に生じる熱変形に起因する反りを抑制することができる。また、本実施の形態によれば、分割層12内での材料特性のばらつきを抑制することができる。
以下、主に前述した実施の形態と異なる点について、図面を参照しながら説明する。
図6は、実施の形態3に係る分割層12の構成例を示す側面図である。図6において、積層体1は連続する複数の分割層12を有しており、隣接する2つの分割層12間で、各分割層12を構成する材料の分割位置が一致しない。即ち、隣接する2つの分割層12間で、隣接する2つの分割層12の各分割層12が有する領域間の境界の位置が異なる。ここでは、一例として、積層体1が有する層のうち連続する3層が分割層12であり、各分割層12は分割領域構成材料21a及び分割領域構成材料21bから成る場合について説明する。ここで、3層の分割層12のうち、最も下に位置する層を最下層12aと呼び、中間に位置する層を中間層12bと呼び、最も上に位置する層を最上層12cと呼ぶ。最下層12aにおける分割領域構成材料21間の境界の位置は、中間層12bにおける分割領域構成材料21間の境界の位置と一致しないように設計されている。また、同様に、中間層12bにおける分割領域構成材料21間の境界の位置は、最上層12cにおける分割領域構成材料21間の境界の分割位置と一致しないように設計されている。
本実施の形態によれば、隣接する分割層12間で分割箇所を一致させないことにより、積層体1において強度が低い箇所が分散する。そのため、本実施の形態によれば、積層体1の強度の低下を抑制することができる。また、本実施の形態によれば、積層体1の機械特性が向上する。
以下、主に前述した実施の形態と異なる点について、図面を参照しながら説明する。
図7は、実施の形態4に係る積層体1の構成例を示す側面図である。積層体1は、分割層12に加え、少なくとも1つの樹脂層22を有する。積層体1の最下面及び最上面の各々は、繊維強化プラスチックから成り、また、分割層12ではない、即ち非分割層11である。図7は、2層の分割層12の間に樹脂層22が存在する具体例を示している。樹脂層22の片面のみに分割層12が隣接していてもよい。
樹脂層22としては、具体例として、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、又はシアネートエステル樹脂等が用いられる。なお、樹脂層22に隣接する層が繊維強化プラスチックから成る場合、当該繊維強化プラスチックを構成する母材樹脂と同じ又は類似する樹脂を樹脂層22に使用することが好ましい。
本実施の形態によれば、分割層12を構成する分割領域構成材料21の厚みが複数種類ある場合において、樹脂層22を用いて分割領域構成材料21間の厚みの差を吸収することができる。そのため、本実施の形態によれば、積層体1の表面平滑性が保たれる。
また、本実施の形態によれば、積層体1の表層が分割層12ではないことにより、同様に積層体1の表面平滑性が保たれる。
以下、主に前述した実施の形態と異なる点について、図面を参照しながら説明する。
本開示に係る積層体1を製造する方法の具体例について、図8及び図9を参照して説明する。当該製造方法は積層体製造方法に当たる。図8は、実施の形態5に係る積層体1の製造方法の一例を示すフロー図である。また、図9は、実施の形態5に係る積層体1の製造方法の具体例を示す説明図である。
ステップS1からステップS5により、積層体1を構成する層のうち少なくとも1層において、層内に少なくとも3つの領域が存在する積層体1が作製される。ここでは、作製された積層体1において、層の総数は2N+1であり、第N+1層は分割層12であり、他の層は非分割層11である場合について説明する。また、第N+1層を構成する材料は繊維強化プラスチックであるものとする。
まず、ステップS1がN回繰り返される。その結果、図9の(a)及び(b)に示すように、非分割中間体31をN回積層することにより、N層の非分割中間体31が作製される。ここで、非分割中間体31は、非分割層11となる材料であり、また、分割されていない繊維強化プラスチック中間体とも呼ばれる。非分割中間体31としては、具体例として、炭素繊維とBステージ状のエポキシ樹脂とから成るプリプレグが使用される。
なお、本ステップは、対象方向において分割されていない層であって、繊維強化プラスチックから成る層である非分割中間体層を積層するステップに当たる。
ここでは、図9の(c)に示すように、積層体1の長手方向、短手方向、又はその両方に適宜並べて配置される少なくとも3つの分割中間体32が作製される。ここで、分割中間体32は、分割領域構成材料21となる材料であり、また、分割された繊維強化プラスチック中間体とも呼ばれる。分割中間体32の内少なくとも1つの分割方向における熱膨張率は、他の少なくとも1つの分割方向における熱膨張率と異なる。図9では、分割中間体32a及び分割中間体32cと、分割中間体32bとの間で、分割方向における熱膨張率が異なる。各分割中間体32は、全ての分割中間体32が一体化して積層体1の層を構成する際に所望の特性を発揮するように作製される。分割中間体32としては、具体例として、炭素繊維とBステージ状のエポキシ樹脂とから成るプリプレグが使用される。
なお、本ステップは、分割層12が有する3つ以上の領域の各領域を構成する材料を形成するステップに当たる。
ここでは、図9の(d)に示すように、ステップS2で作製された分割中間体32がフィルム33上に配置される。フィルム33は、具体例として離型フィルムである。分割中間体32としてプリプレグを使用する場合、プリプレグのタック性により分割中間体32はフィルム33上に保持される。少なくとも3つの分割中間体32は、分割方向において隙間なく配置され、また、一体で取り扱える形態であるものとする。なお、少なくとも3つの分割中間体32は、分割層12において、3つ以上の領域の各領域を構成する材料のうち少なくとも1つの対象方向における熱膨張率が、3つ以上の領域の各領域を構成する他の材料のうち少なくとも1つの対象方向における熱膨張率と異なるように配置される。
本ステップは、3つ以上の領域の各領域を構成する材料をフィルム33上に配置し、3つ以上の領域の各領域を構成する材料を一体化することにより分割層12となる分割中間体層を形成するステップに当たる。
ここでは、図9の(e)に示すように、N層の非分割中間体31のうち最も上に位置する非分割中間体31上にステップS3で一体化された分割中間体32が積層される。分割中間体32が配置されているフィルム33が積層体1を構成しない場合、図9の(f)に示すように、分割中間体32が積層された後にフィルム33が除去される。なお、本ステップは、分割層12を、非分割中間体層の上に積層するステップに当たる。
その後、図9の(g)に示すように、ステップS1をN回繰り返すことにより、N+2層から2N+1層の各々として非分割中間体31が積層される。その結果、2N+1層積層された集合体34が作成される。集合体34は繊維強化プラスチック中間体の集合体とも呼ばれる。
ここでは、2N+1層積層された集合体34が成形される。集合体34を成形する方法としては、具体例としてオートクレーブ法がある。オートクレーブ法を用いる場合、2N+1層積層された集合体34をバギングフィルムで覆った後、内部を真空引きし、外部から加圧及び加熱する。加圧及び加熱方法としては、具体例として3気圧下で120℃の温度を3時間保持する方法が挙げられる。
なお、本ステップは、非分割中間体層の母材樹脂を成形するステップに当たる。
また、非分割中間体31及び分割中間体32の各々としてプリプレグを使用した場合について説明したが、集合体34の成形後に繊維強化プラスチックとなれば非分割中間体31及び分割中間体32として他の材料を用いてもよい。そのため、非分割中間体31及び分割中間体32の各々として、具体例として、熱可塑性樹脂を使用したセミプレグ、繊維、繊維クロス、又はブレード等を用いてもよい。
また、分割中間体32が繊維強化プラスチックから成る場合について説明したが、分割中間体32は繊維強化プラスチックから成らなくてもよい。分割中間体32は、具体例として、ゴム、樹脂、金属、セラミック等、又はそれらの組合せから成ってもよい。
また、フィルム33として離型フィルムを単体で使用する場合について説明したが、ステップS4において少なくとも3つの分割中間体32を一体化した状態で取り扱うことができればフィルム33は他の形態であってもよい。フィルム33は、具体例として、離型フィルム上に粘着剤を塗布したもの、又は、積層体1を構成する母材樹脂から成るフィルムであってもよい。母材樹脂から成るフィルム33を使用する場合、分割中間体32を積層した後にフィルム33は除去されない。なお、分割中間体32としてタック性がない材料を使用する場合、分割中間体32を積層した後における位置ずれを抑制し、かつそのまま成形するために、積層体1を構成する母材樹脂から成るフィルム33を使用することが好ましい。また、フィルム33に分割中間体32のガイドとなる線を引いてもよい。
また、オートクレーブ法により集合体34を成形する方法を説明したが、積層体1を構成する樹脂が適切に成形されればどのような方法を用いて集合体34を成形してもよい。集合体34を成形する方法としては、具体例として、ハンドレイアップ法、プレス成形法、RTM(Resin Transfer Molding)法、又はVaRTM(Vacuum assisted Resin Transfer Molding)法等を用いてもよい。なお、加圧方法及び加熱方法は使用する母材樹脂に応じて異なる。
本実施の形態によれば、少なくとも3つの分割中間体32から成る層を比較的容易に積層することができる。
以下、主に前述した実施の形態と異なる点について、図面を参照しながら説明する。
実施の形態1から4に係る積層体1を適用した光学支持構造を備える宇宙構造物101について、図10及び図11を参照して説明する。以下、実施の形態1から4と同様である点の説明を適宜省略し、実施の形態1から4と異なる点を主に説明する。
構造物本体111は、具体例として衛星構造体である。構造物本体111は、人工衛星の各ミッションを達成するための機器を搭載している。当該機器は、具体例として望遠鏡114である。積層体1は、具体例として望遠鏡114の部材として使用される。
太陽光発電パネル112は、具体例として構造物本体111の両側に接続されている。
アンテナ113は、具体例として構造物本体111の上面及び正面に取り付けられている。
なお、宇宙構造物101が人工衛星である具体例について説明したが、宇宙構造物101は宇宙空間に存在する構造物であればよい。そのため、宇宙構造物101は、具体例として、宇宙ステーション、探査機、又は宇宙太陽光発電システム等であってもよい。
また、積層体1の適用例として人工衛星が搭載している望遠鏡114の支持構造122を説明したが、積層体1を他の構造に適用してもよい。具体例として、積層体1をアンテナ113又は太陽光発電パネル112等に適用してもよい。
本実施の形態によれば、宇宙構造物101の重量の増加を抑制しつつ、宇宙構造物101を高機能化することができる。
前述した各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
また、実施の形態は、実施の形態1から6で示したものに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜変更されてもよい。
Claims (11)
- 各々が対象方向において3つ以上に分割されていることにより3つ以上の領域を有する層である少なくとも1つの分割層を備える積層体であって、
前記積層体において、前記少なくとも1つの分割層に含まれている複数の分割層が隣接して積層されていることと、前記少なくとも1つの分割層に含まれている分割層と分割されていない層である非分割層とが隣接して積層されていることとの少なくとも一方が成り立っており、
前記積層体は、2層以上の繊維強化プラスチック積層体であり、
前記少なくとも1つの分割層のうち1つ以上の分割層において、前記分割層を構成する分割領域構成材料の厚みが複数種類あり、
前記積層体は、前記分割領域構成材料の厚みが複数種類ある分割層に隣接する樹脂層を備える 積層体。 - 前記樹脂層は、前記分割領域構成材料の厚みが複数種類ある分割層である第1分割層と、前記分割領域構成材料の厚みが複数種類ある分割層である第2分割層との間に存在する請求項1に記載の積層体。
- 前記樹脂層の厚みは、前記樹脂層に隣接する分割層を構成する分割領域構成材料のうち、最も厚い前記分割領域構成材料の厚みと、最も薄い前記分割領域構成材料の厚みとの差以上である請求項1又は2に記載の積層体。
- 前記少なくとも1つの分割層の各分割層が有する領域のうち少なくとも1つの領域を構成する材料と、前記少なくとも1つの分割層の各分割層が有する他の領域のうち少なくとも1つの領域を構成する材料とで、繊維及び母材樹脂の少なくとも一方が異なる請求項1から3のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記積層体の形状は、前記積層体の積層方向に直交する長手方向と、前記積層方向に直交し、前記長手方向に直交する短手方向とに広がる平板である請求項1から4のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記積層体の最下面及び最上面の各々は前記非分割層である請求項1から5のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記少なくとも1つの分割層の各分割層が有する領域の各領域を構成する材料が、平面視において、材料及び寸法に関して前記対象方向において対称状に配置されている請求項1から6のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記少なくとも1つの分割層の各分割層が有する領域の各領域を構成する材料が、平面視において、千鳥状又は格子状に配置されている請求項7に記載の積層体。
- 前記積層体は、隣接する2つの分割層を備え、
前記隣接する2つの分割層間で、前記隣接する2つの分割層の各分割層が有する領域間の境界の位置が異なる請求項1から8のいずれか1項に記載の積層体。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載の積層体を備える宇宙構造物。
- 請求項1から9のいずれか1項に記載の積層体を製造する積層体製造方法であって、
前記対象方向において分割されていない層であって、繊維強化プラスチックから成る層である非分割中間体層を積層するステップと、
前記3つ以上の領域の各領域を構成する材料を形成するステップと、
前記3つ以上の領域の各領域を構成する材料をフィルム上に配置し、前記3つ以上の領域の各領域を構成する材料を一体化することにより前記少なくとも1つの分割層の各分割層となる層である分割中間体層を形成するステップと、
前記分割中間体層を、前記非分割中間体層の上に積層するステップと、
前記非分割中間体層の母材樹脂を成形するステップと
を備える積層体製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/039199 WO2023073745A1 (ja) | 2021-10-25 | 2021-10-25 | 積層体、積層体製造方法、及び宇宙構造物 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP7118312B1 true JP7118312B1 (ja) | 2022-08-15 |
JPWO2023073745A1 JPWO2023073745A1 (ja) | 2023-05-04 |
JPWO2023073745A5 JPWO2023073745A5 (ja) | 2023-09-27 |
Family
ID=82847632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022518393A Active JP7118312B1 (ja) | 2021-10-25 | 2021-10-25 | 積層体、積層体製造方法、及び宇宙構造物 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7118312B1 (ja) |
WO (1) | WO2023073745A1 (ja) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5114969A (ja) * | 1974-07-26 | 1976-02-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | |
JPS5886340U (ja) * | 1981-12-08 | 1983-06-11 | 積水化学工業株式会社 | 積層材 |
JPH0345337A (ja) * | 1989-07-14 | 1991-02-26 | Hasegawa Kagaku Kogyo Kk | 積層板材 |
JPH06246855A (ja) * | 1993-02-25 | 1994-09-06 | Sky Alum Co Ltd | 剛性ボード |
JPH07241945A (ja) * | 1994-03-02 | 1995-09-19 | Akurosu:Kk | 炭素繊維炭素複合材料製シート |
WO2000064668A1 (fr) | 1999-04-23 | 2000-11-02 | Sakase Adtech Co., Ltd. | Materiau composite a base de resine renforcee par des fibres, et possedant un coefficient reduit d'expansion lineaire |
JP2020530413A (ja) * | 2017-08-11 | 2020-10-22 | ファイバ リーインフォースト サーモプラスティックス ベー.フェー. | 繊維強化積層板およびそれを含むサンドイッチ複合材 |
JP2021066143A (ja) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | ウシオ電機株式会社 | 炭素繊維強化プラスチック構造体、その製造方法および測定器 |
-
2021
- 2021-10-25 JP JP2022518393A patent/JP7118312B1/ja active Active
- 2021-10-25 WO PCT/JP2021/039199 patent/WO2023073745A1/ja active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5114969A (ja) * | 1974-07-26 | 1976-02-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | |
JPS5886340U (ja) * | 1981-12-08 | 1983-06-11 | 積水化学工業株式会社 | 積層材 |
JPH0345337A (ja) * | 1989-07-14 | 1991-02-26 | Hasegawa Kagaku Kogyo Kk | 積層板材 |
JPH06246855A (ja) * | 1993-02-25 | 1994-09-06 | Sky Alum Co Ltd | 剛性ボード |
JPH07241945A (ja) * | 1994-03-02 | 1995-09-19 | Akurosu:Kk | 炭素繊維炭素複合材料製シート |
WO2000064668A1 (fr) | 1999-04-23 | 2000-11-02 | Sakase Adtech Co., Ltd. | Materiau composite a base de resine renforcee par des fibres, et possedant un coefficient reduit d'expansion lineaire |
JP2020530413A (ja) * | 2017-08-11 | 2020-10-22 | ファイバ リーインフォースト サーモプラスティックス ベー.フェー. | 繊維強化積層板およびそれを含むサンドイッチ複合材 |
JP2021066143A (ja) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | ウシオ電機株式会社 | 炭素繊維強化プラスチック構造体、その製造方法および測定器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2023073745A1 (ja) | 2023-05-04 |
WO2023073745A1 (ja) | 2023-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2737995B1 (en) | Fiber-reinforced composite material | |
CN102343680B (zh) | 纤维增强六角蜂窝结构芯材的一体化成型模具及成型方法 | |
US8236124B1 (en) | Method for fabricating grid-stiffened composite structures | |
JP5597134B2 (ja) | 被成形材の成形方法 | |
US9409361B2 (en) | Mold, molding jig and molding method | |
US9354421B2 (en) | Method of manufacturing advanced grid structure, advanced grid structure, and space telescope using advanced grid structure | |
CN101524903A (zh) | 碳纤维金属层合板 | |
US5993934A (en) | Near zero CTE carbon fiber hybrid laminate | |
KR102189113B1 (ko) | 스티치 부재를 포함하는 섬유강화 복합 구조체 및 이의 제조 방법 | |
JP2015104895A (ja) | 繊維強化プラスチック成形体の製造方法 | |
JP7118312B1 (ja) | 積層体、積層体製造方法、及び宇宙構造物 | |
JP5574835B2 (ja) | ハニカムコアサンドイッチ構造体 | |
Schlothauer et al. | Thin-ply thermoplastic composites for foldable structures | |
JP5641260B2 (ja) | 熱防御複合材の製造方法および熱防御複合材 | |
JP4941811B2 (ja) | プリフォーム、frp成形体の製造方法 | |
CN112318895B (zh) | 一种空间用轻质高刚度有孔网格碳纤维蜂窝、制备方法及应用 | |
JP5992946B2 (ja) | ハニカム構造体及びハニカム構造体の製造方法 | |
JP6038057B2 (ja) | スパイラル積層構造の円錐及び製造方法 | |
CN108314879B (zh) | 一种平面内全方位零膨胀复合材料层压板 | |
US7083753B2 (en) | Honeycomb core composite article and method and apparatus for making same | |
JPH091713A (ja) | 繊維強化型積層構造体,円筒形状の繊維強化型積層構造体および曲率を有した繊維強化型積層構造体 | |
EP4060140A1 (en) | Core material and structure | |
Wei et al. | Ultra-high-precision reflectors-design concepts, structural optimization and zero-expansion composites | |
JP2005028966A (ja) | サンドイッチパネル及び反射鏡 | |
JPS58194517A (ja) | 炭素繊維強化プラスチツク製サンドイツチパネルの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220322 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220322 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20220322 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220426 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220620 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220705 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220802 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7118312 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |