JPH0358836A - 複合成形物 - Google Patents
複合成形物Info
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- JPH0358836A JPH0358836A JP19395789A JP19395789A JPH0358836A JP H0358836 A JPH0358836 A JP H0358836A JP 19395789 A JP19395789 A JP 19395789A JP 19395789 A JP19395789 A JP 19395789A JP H0358836 A JPH0358836 A JP H0358836A
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Landscapes
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、金属板又はその成形物の飛来物が当たる側の
反対面（以下、裏面という）に高強度繊維を基材とする
熱可塑性樹脂繊維強化プラスチックを機械的方法又は接
着等の化学的方法により固定することにより、軽量で耐
衝撃性に優れた複合或形物に関するものである。
反対面（以下、裏面という）に高強度繊維を基材とする
熱可塑性樹脂繊維強化プラスチックを機械的方法又は接
着等の化学的方法により固定することにより、軽量で耐
衝撃性に優れた複合或形物に関するものである。
高所から落下する物体等の飛来物に対する耐衝撃体は、
鉄あるいはアルミニウム合金等の単一物又はそれらの多
層体、あるいは金属体の間にプラスチック又はセラミッ
クなどの層を設けた複合物が有効である。かかる耐＠撃
体は所定の特性を保持するために所要の厚みが必要であ
り、このため重量の軽減がはかれない。
鉄あるいはアルミニウム合金等の単一物又はそれらの多
層体、あるいは金属体の間にプラスチック又はセラミッ
クなどの層を設けた複合物が有効である。かかる耐＠撃
体は所定の特性を保持するために所要の厚みが必要であ
り、このため重量の軽減がはかれない。
また、金属体の間に高強度繊維を基材とする繊維強化プ
ラスチックを挿入することも研究されたが、このような
複合物は、両側から金属体で固定されているため、繊維
強化プラスチックのもっているエネルギー吸収特性を生
かしきれない欠点があった。
ラスチックを挿入することも研究されたが、このような
複合物は、両側から金属体で固定されているため、繊維
強化プラスチックのもっているエネルギー吸収特性を生
かしきれない欠点があった。
本発明者は、熱可塑性樹脂をバインダーとし、高強度繊
維を基材とする高強度繊維強化プラスチック（以下、Ａ
ＣＭという）が耐衝撃性に優れているとの知見を得、更
に、これと金属体との複合方法を種々検討した結果、Ａ
ＣＭを金属体の裏面に固定することにより、耐衝撃性の
大きな複合或形物を完戊させるに至ったものである。
維を基材とする高強度繊維強化プラスチック（以下、Ａ
ＣＭという）が耐衝撃性に優れているとの知見を得、更
に、これと金属体との複合方法を種々検討した結果、Ａ
ＣＭを金属体の裏面に固定することにより、耐衝撃性の
大きな複合或形物を完戊させるに至ったものである。
本発明は、金属板又はその成形物の裏面全面又はその一
部に、高強度繊維を基材とし、熱可塑性樹脂をバインダ
ーとする高強度繊維強化プラスチックを固定するするこ
とを特徴とする複合成形物である。
部に、高強度繊維を基材とし、熱可塑性樹脂をバインダ
ーとする高強度繊維強化プラスチックを固定するするこ
とを特徴とする複合成形物である。
本発明において用いられる高強度繊維とは、引張強度を
密度で割った比引張強度が ＩＯＸＩＯ’ｃｍ以上であ
り、弾性率を密度で割った比弾性率が２．５ＸｌＯ’Ｃ
ｍ以上のものである。具体的には、高強度ガラス繊維、
カーボン繊維、アラミド繊維、芳香族ポリエステル繊維
、高強度ポリエチレン繊維、ビニロン繊維などである。
密度で割った比引張強度が ＩＯＸＩＯ’ｃｍ以上であ
り、弾性率を密度で割った比弾性率が２．５ＸｌＯ’Ｃ
ｍ以上のものである。具体的には、高強度ガラス繊維、
カーボン繊維、アラミド繊維、芳香族ポリエステル繊維
、高強度ポリエチレン繊維、ビニロン繊維などである。
一般のガラス繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維な
どは該当しない。比引張強度あるいは比弾性率が前記値
以下では、ＡＣＭと金属体との複合成形物の耐衝撃性は
必ずしも十分ではない。
どは該当しない。比引張強度あるいは比弾性率が前記値
以下では、ＡＣＭと金属体との複合成形物の耐衝撃性は
必ずしも十分ではない。
これらの高強度繊維に塗布ないし含浸する熱可塑性樹脂
としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオ
レフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアセ
テート、ポリエーテルサルファイド、ポリフエニルサル
ファイド、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリ
ウレタン、合成ゴムなどである。
としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオ
レフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアセ
テート、ポリエーテルサルファイド、ポリフエニルサル
ファイド、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリ
ウレタン、合成ゴムなどである。
ＡＣＭを得るには、通常高強度繊維に熱可塑性樹脂の溶
液、粉末又はその分教液を含浸又は筺布してプリブレグ
を作威し、このプリプレグを複数枚重ね、加熱加圧する
圧縮成形法を採用する。この際、樹脂の含有率は５〜８
０％（重量％、以下同じ）の範囲であるが、通常は５〜
５０％、好ましくは１０〜３０％である。樹脂の含有率
が小さいほど衝撃力に対するエネルギー吸収力が大きく
なるが、５％以下ではプリブレグを作ることが困難であ
り、８０％以上でもプリブレグを作ることが困難であり
、５０％耐衝撃性が低下する傾向がある。
液、粉末又はその分教液を含浸又は筺布してプリブレグ
を作威し、このプリプレグを複数枚重ね、加熱加圧する
圧縮成形法を採用する。この際、樹脂の含有率は５〜８
０％（重量％、以下同じ）の範囲であるが、通常は５〜
５０％、好ましくは１０〜３０％である。樹脂の含有率
が小さいほど衝撃力に対するエネルギー吸収力が大きく
なるが、５％以下ではプリブレグを作ることが困難であ
り、８０％以上でもプリブレグを作ることが困難であり
、５０％耐衝撃性が低下する傾向がある。
本発明において、金属板の厚みは通常１〜３０ｍｍであ
る。１ｍｍ以下では金属板を設ける効果が小さく、３０
ｍｍ以上では軽量化の効果が得られ難い。
る。１ｍｍ以下では金属板を設ける効果が小さく、３０
ｍｍ以上では軽量化の効果が得られ難い。
好ましい厚みは１．５〜５ｍｍである。
一方、ＡＣＭの厚みは通常０−４−２５ｍｍである。０
． ４ ｍｍ以下では衝撃エネルギー吸収効果が小さ
く、２５ｍｍ以上厚くしても衝撃エネルギー吸収効果は
大差ない。好ましい厚みは１．５〜８ｍｍである。
． ４ ｍｍ以下では衝撃エネルギー吸収効果が小さ
く、２５ｍｍ以上厚くしても衝撃エネルギー吸収効果は
大差ない。好ましい厚みは１．５〜８ｍｍである。
こうして得られたＡＣＭは、金属板又はその成形物の裏
面にボルトやリベットあるいは枠材等を使用して機械的
な方法で固定する、あるいは合或ゴム系等の接着剤で接
着する、などの方法で固定する。なお、固定する際、金
属板とＡＣＭの間に間隔を設けてもよい。
面にボルトやリベットあるいは枠材等を使用して機械的
な方法で固定する、あるいは合或ゴム系等の接着剤で接
着する、などの方法で固定する。なお、固定する際、金
属板とＡＣＭの間に間隔を設けてもよい。
第１図乃至第３図に構戊例を示す。いずれの場合も飛来
物が当たるのは金属板側である。第１図は金属板とＡＣ
Ｍをボルトで固定したものである。
物が当たるのは金属板側である。第１図は金属板とＡＣ
Ｍをボルトで固定したものである。
第２図は金属板を二次元加工しＡＣＭを接着剤で固定し
たものである。第３図は金属板を三次元加工して半球状
とし、同じく半球状のＡＣＭをボルトで固定したもので
ある。
たものである。第３図は金属板を三次元加工して半球状
とし、同じく半球状のＡＣＭをボルトで固定したもので
ある。
［実施例］
以下、本発明を実施例により説明する。
実施例ｌ
比引張強度 １ ６ Ｘ ｌ Ｏ ’ａｍ，比弾性率３
．２×１０”ｃｍの高強度ガラス繊維からなる織布（厚
さ０．４５ｍｍ，坪量５００ｇ／ｍりにアクリル樹脂の
１５％ＭＥＫ溶液を含浸し、乾燥して樹脂分１８％のプ
リプレグ（６１０ｇ／ｍＱを作製した。このブリブレグ
を４枚重ね、２ ８ ０ ’０， １ ０ ０ Ｋｇ
／ｃｍ”で加熱加圧して高強度ガラス繊維強化アクリル
樹脂ＡＣＭ板を得た。
．２×１０”ｃｍの高強度ガラス繊維からなる織布（厚
さ０．４５ｍｍ，坪量５００ｇ／ｍりにアクリル樹脂の
１５％ＭＥＫ溶液を含浸し、乾燥して樹脂分１８％のプ
リプレグ（６１０ｇ／ｍＱを作製した。このブリブレグ
を４枚重ね、２ ８ ０ ’０， １ ０ ０ Ｋｇ
／ｃｍ”で加熱加圧して高強度ガラス繊維強化アクリル
樹脂ＡＣＭ板を得た。
これをサイズ３００Ｘ ３００Ｘ ３．５ｍｍの鋼板の
四隅にタップを切り、前記ＡＣＭ板を鋼板の裏面よりボ
ルトで固定し、第１図に示すような複合板を作製し Ｉ
こ。
四隅にタップを切り、前記ＡＣＭ板を鋼板の裏面よりボ
ルトで固定し、第１図に示すような複合板を作製し Ｉ
こ。
実施例２
比引張強度２ ０ Ｘ ｌ Ｏ ’ｃｍ，比弾性率４．
９×１０’ｃｍの芳香族ポリエステル繊維の織布（厚さ
０．４４ｍｍ，坪量２６０ｇ／ｍ”）に６−ナイロンの
微粉末を吹き付けて樹脂分１５％のプリプレグ（３０６
ｇ／ｍ”）を作製した。このブリプレグを６枚重ね、２
２０゜Ｃｓ ７ ０Ｋｇ／ｃｍ２で加熱加圧して芳香族
ポリエステル繊維強化ナイロンＡＣＭ板を得た。
９×１０’ｃｍの芳香族ポリエステル繊維の織布（厚さ
０．４４ｍｍ，坪量２６０ｇ／ｍ”）に６−ナイロンの
微粉末を吹き付けて樹脂分１５％のプリプレグ（３０６
ｇ／ｍ”）を作製した。このブリプレグを６枚重ね、２
２０゜Ｃｓ ７ ０Ｋｇ／ｃｍ２で加熱加圧して芳香族
ポリエステル繊維強化ナイロンＡＣＭ板を得た。
これをサイズ３００ Ｘ ３００ Ｘ ３．５ｍｍの鋼
板の四隅にタップを切り、前記ＡＣＭ板を鋼板の裏面よ
りボルトで固定し、第ｌ図に示すような複合板を作製し
Ｉこ。
板の四隅にタップを切り、前記ＡＣＭ板を鋼板の裏面よ
りボルトで固定し、第ｌ図に示すような複合板を作製し
Ｉこ。
比較例Ｉ
実施例ｌで使用したものと同質で厚さ５ｍｍの鋼板をそ
のまま使用しｔ；。
のまま使用しｔ；。
実施例３
比引張強度２ １ Ｘ １ ０ ’ａｍ，比弾性率６．
４×１０’ｃｍのアラミド繊維からなる織布（厚さ０．
４５ｍｍ，坪量５００ｇ／ｍつにＡＢＳ樹脂の１８％Ｍ
ＥＫ溶液を含浸し、乾燥して樹脂分２０％のプリブレグ
（６２５ｇ／ｍ’）を作製した。このプリプレグを６枚
重ね、二次曲面をもつ金型の中に入れ、１５０’Ｏ、ｌ
Ｏ ＯＫｇ／ｃｍ”で加熱加圧してアラミド繊維強化
ＡＢＳ樹脂ＡＣＭ板を得た。
４×１０’ｃｍのアラミド繊維からなる織布（厚さ０．
４５ｍｍ，坪量５００ｇ／ｍつにＡＢＳ樹脂の１８％Ｍ
ＥＫ溶液を含浸し、乾燥して樹脂分２０％のプリブレグ
（６２５ｇ／ｍ’）を作製した。このプリプレグを６枚
重ね、二次曲面をもつ金型の中に入れ、１５０’Ｏ、ｌ
Ｏ ＯＫｇ／ｃｍ”で加熱加圧してアラミド繊維強化
ＡＢＳ樹脂ＡＣＭ板を得た。
これを同じ曲面を有する厚さ５ｍｍのアルミニウム合金
板の裏面に合戊ゴム系接着剤で接着固定し、第２図に示
すような複合板を作製した。
板の裏面に合戊ゴム系接着剤で接着固定し、第２図に示
すような複合板を作製した。
比較例２
実施例３で使用したものと同質で厚さ８ｍｍのアルミニ
ウム合金板をそのまま使用した。
ウム合金板をそのまま使用した。
比較例３
実施例３で得られたアラミド繊維強化ＡＢＳ樹脂ＡＣＭ
板を実施例３で使用したアルミニウム合金板の表面側に
前記接着剤で接着固定した。
板を実施例３で使用したアルミニウム合金板の表面側に
前記接着剤で接着固定した。
比較例４
実施例３で得られたアラミド繊維強化ＡＢＳ樹脂ＡＣＭ
板を同じ曲面をもつ厚さ２ｍｍと３ｍｍのアルミニウム
合金板の間に挿入し、ボルト・ナットで固定した。なお
、表面側のアルミニウム合金板を２ｍｍとした。
板を同じ曲面をもつ厚さ２ｍｍと３ｍｍのアルミニウム
合金板の間に挿入し、ボルト・ナットで固定した。なお
、表面側のアルミニウム合金板を２ｍｍとした。
実施例４
実施例ｌで使用した高強度ガラス繊維の織布にポリブチ
レンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂の微粉末を吹き付け
て、樹脂分２０％のプリブレグ（６２５ｇ／ｍりを作製
した。このプリプレグを４枚重ね、半球状の金型に入れ
、ｌ ５ ０’ＯＳＩ Ｏ ＯＫｇ／ｃｍ”で加熱加圧
して高強度ガラス繊維強化ＰＢＴ樹脂ＡＣＭｔＣ形物を
得た。
レンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂の微粉末を吹き付け
て、樹脂分２０％のプリブレグ（６２５ｇ／ｍりを作製
した。このプリプレグを４枚重ね、半球状の金型に入れ
、ｌ ５ ０’ＯＳＩ Ｏ ＯＫｇ／ｃｍ”で加熱加圧
して高強度ガラス繊維強化ＰＢＴ樹脂ＡＣＭｔＣ形物を
得た。
これを厚さ１ ． ５ ｍｍの半球状鋼鉄或形体の内面
に入れ、球面のリブ状部分をボルト・ナットで固定し、
第−３図に示すような複合成形物を得た。
に入れ、球面のリブ状部分をボルト・ナットで固定し、
第−３図に示すような複合成形物を得た。
比較例５
実施例４で使用したものと同質で厚さ２ ． ５ ｍｍ
の半球状鋼鉄威形体をそのまま使用した。
の半球状鋼鉄威形体をそのまま使用した。
各例における複合或形物について、ＪＩＳ Ｔ ８１３
３に基づく耐衝撃性試験結果、成形物の厚さ及びｌｍ２
あたりの重量を測定し、その結果を第１表に示す。なお
、耐衝撃性試験は成形物の表側に対して衝撃を加えた。
３に基づく耐衝撃性試験結果、成形物の厚さ及びｌｍ２
あたりの重量を測定し、その結果を第１表に示す。なお
、耐衝撃性試験は成形物の表側に対して衝撃を加えた。
第
ｌ
表
実施例１及び２では、金属板の裏面側のみに八〇Ｍを設
けているので、比較例ｌの金属板のみの場合に比べて、
耐衝撃性が優れ、軽量化も達成できた・実施例３でも比
較例２と比べて、耐衝撃性に優れ、軽量化も達成できた
。比較例３及び４は実施例３における金属板をＡＣＭの
裏面側、あるいは表面側と裏面側に分割して設けたため
、実施例３に比べて、耐衝撃性が劣っている。実施例４
の場合も、比較例５と比べて、耐衝撃性に優れ、軽量化
も達戒できた。
けているので、比較例ｌの金属板のみの場合に比べて、
耐衝撃性が優れ、軽量化も達成できた・実施例３でも比
較例２と比べて、耐衝撃性に優れ、軽量化も達成できた
。比較例３及び４は実施例３における金属板をＡＣＭの
裏面側、あるいは表面側と裏面側に分割して設けたため
、実施例３に比べて、耐衝撃性が劣っている。実施例４
の場合も、比較例５と比べて、耐衝撃性に優れ、軽量化
も達戒できた。
以上の実施例からも明らかなように、本発明の複合成形
物は、従来の耐衝撃性金属体に対して耐衝撃性を同等以
上としたとき、その重量を２０〜６０％軽減することが
できる。
物は、従来の耐衝撃性金属体に対して耐衝撃性を同等以
上としたとき、その重量を２０〜６０％軽減することが
できる。
ＡＣＭを金属体の表面側に設けた場合、又は金属体間に
挿入した場合、ＡＣＭの耐衝撃性の効果はかなり小さく
なり、複合板にするメリットは少ない。
挿入した場合、ＡＣＭの耐衝撃性の効果はかなり小さく
なり、複合板にするメリットは少ない。
ＡＣＭを金属体の裏面側にのみ設けた場合、金属体のみ
の場合や金属体を使用しないＡＣＭの場合と比較して、
同一重量で耐衝撃性は２５〜５０％向上する。
の場合や金属体を使用しないＡＣＭの場合と比較して、
同一重量で耐衝撃性は２５〜５０％向上する。
第１図乃至第３図は本発明のＡＣＭの構戊例を示すもの
であり、第１図及び第２図は斜視図、第３図は断面図で
ある。
であり、第１図及び第２図は斜視図、第３図は断面図で
ある。
Claims (3)
- （１）高強度繊維を基材とし、熱可塑性樹脂をバインダ
ーとする繊維強化プラスチックを、金属板又はその成形
物の飛来物が当たる側の反対面全面又はその一部に固定
してなることを特徴とする複合成形物。 - （２）高強度繊維基材に熱可塑性樹脂の溶液、粉末又は
その分散液を含浸又は塗布してなるプリプレグを加熱加
圧成形して得た繊維強化プラスチックを、金属板又はそ
の成形物の、飛来物が当たる側の反対面全面又はその一
部に固定してなることを特徴とする複合成形物。 - （３）前記金属板の厚みが１〜３０ｍｍであり、前記繊
維強化プラスチックの厚みが０．４〜２５ｍｍであるこ
とを特徴とする複合成形物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1193957A JP2862138B2 (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 複合成形物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1193957A JP2862138B2 (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 複合成形物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0358836A true JPH0358836A (ja) | 1991-03-14 |
| JP2862138B2 JP2862138B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=16316574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1193957A Expired - Fee Related JP2862138B2 (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 複合成形物 |
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1989
- 1989-07-28 JP JP1193957A patent/JP2862138B2/ja not_active Expired - Fee Related
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