JPS5953167B2 - 繊維強化プラスチツクの製造方法 - Google Patents

繊維強化プラスチツクの製造方法

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JPS5953167B2
JPS5953167B2 JP52120642A JP12064277A JPS5953167B2 JP S5953167 B2 JPS5953167 B2 JP S5953167B2 JP 52120642 A JP52120642 A JP 52120642A JP 12064277 A JP12064277 A JP 12064277A JP S5953167 B2 JPS5953167 B2 JP S5953167B2
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tape
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fiber bundle
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達夫 北川
修 藤沢
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な繊維強化プラスチックの製造方法に関す
る。
さらに詳しくは、フィラメントワインディング法または
テープワインディング法を用いてマンドレルにあらかじ
め樹脂を含浸させたフィラメント繊維束またはテープを
それらの幅と同じ間隔を有するように巻回するにあたり
、巻回された該繊維束またはテープの重なり部分に短繊
維を互いにからみ合うように散布することにより、以下
に詳述するように引張り強さ、とくにせん断強さにきわ
めてすぐれた厚肉用の繊維強化プラスチックの製造方法
に関するものである。
従来よりフライホィール用材料として、鉄鋼が多く用い
られているが、電気エネルギーを回転運動エネルギーの
形でフライホィールに効率よく貯蔵するには高速回転を
必要とし、そのため前記鉄鋼製のフライホィールでは高
速回転によつて生ずる引張力に耐えられず、そのためフ
ライホィールが破壊してしまうという欠点を有している
しかしながら近年の材料技術の進歩により、引張応力に
耐えうる各種のすぐれた材料が開発されるようになり、
とくにガラス繊維、炭素繊維またはケプラー繊維などを
用いてえられる繊維強化プラスチックは重量当りの引張
応力が鉄鋼類のそれよりも4〜5倍以上となり、そのた
め大容量のエネルギー貯蔵が可能になりつつある。
しかしながら現在のおもな問題点の1つは、これら新材
料によるフライホイールの製作および加工技術の確立と
され、該技術が確立されればその他のフライホイールを
真空中で回転させる技術などは従来技術で充分に対処で
きるとみられている。
そのため現時点では、通常のフイラメントワインデイン
グ法または積層法によつてえられた繊維強化プラスチツ
クを加工して小形のフライホイールに使用されているに
すぎない。しかしながら電力エネルギー貯蔵量が 100MWHなどの大容量プラント用フライホイールで
は、ロータ寸法が直径8m、重量が300トン、回転数
が最高3000rpmにもなり、到底前記繊維強化プラ
スチツクでは該フライホイールの高速回転に耐えること
ができない。
すなわち通常のFRP積層板においては高速回転により
生ずる遠心力に対して引張強度が充分でなく、また通常
のフイラメントワインデイング材料ではホイールの自重
または回転時の遠心力に対して層間せん断強埠や曲げ強
度ダ充分でないなどのためである。本尭鴫者゛らは叙上
め各問題点を克服し、引張強,度お上“びW藺せん断力
にすぐれた繊維強化プラスチツクをうるべく種々研究を
重ねた結果、フイラメントワインデイング法またはテー
プワインデイング法を用いてマンドレルにあらかじめ樹
脂を含浸させたフイラメント繊維束またはテープをそれ
ノらの幅と同じ間隔を有するように巻回するにあたり、
巻回された該繊維束またはテープの重なり部◆に短繊維
を互いにからみ合うように散布することにより、えられ
る繊維強化プラスチツクは叙上の各問題点を排除ししか
も前記目的を達しうるとjいうまつたく新規な事実を見
出し、本発明を完成するにいたつた。本発明によつてえ
られる繊維強化プラスチツクを図面によつて説明する。
第1図は本発明によつてえられる繊維強化プラスチツク
の一実施例を示.す概略平面図、第2図図は第1図のX
−X線片面省略断面図である。すなわち本発明は、第1
図に示されるごとく、あらかじめ樹脂を含浸させたフイ
ラメント繊維束またはテープ1をマンドレル2にある角
度、好ましくは55〜85゜の角度で、かつそれらの幅
と同じ間隔を有するように、該フイラメントまたはテー
プ1が切れない程度の張力をかけて巻回せしめる。
ついで巻回したフイラメント繊維束またはテープ1に短
繊維3を適当に散布し、第2図に示されるごとくとくに
該繊維束またはテープ1の重なり部分Aには樹脂だまり
が形成されるので、該重なり部分Aに短繊維3を多く含
有させる。マンドレル2の端部まで巻回後、折り返し逆
方向に、かつその前に巻回した繊維束またはテープ1と
交差するように同一角度で巻回せしめて、第1図のごと
き特定配列に巻回された繊維強化プラスチツクをうる。
かかる操作を繰り返し、順次フイラメント繊維束または
テープ1を巻回せしめることにより、最終的に所望の物
性値を有する繊維強化プラスチツクがえられる。なお第
2回目以降の巻回においては、その前に巻回した同方向
の繊維束またテープ1と重ならないように、それらの間
隔部上に巻回せしめることが必要である。しかしてえら
れた繊維強化プラスチツクは通常の積層板を切り出し所
定の形状に加工したものに比べて高速回転時の遠心力に
よる引張応力がきわめてすぐれており、しかもフイラメ
ント繊維束またはテープ1がその表面において凹凸を有
するように配置され、かつ重なり部分Aの樹脂だまりに
短繊維3が混入されることにより、従来のフイラメント
ワインデイング法によつてえられる繊維強化プラスチツ
クに比べてきわめてすぐれたせん断力を有し、かつ短繊
維の混入により樹脂層4が薄くなり、樹脂の接着力が向
上するという長所を有している。
なおフイラメント繊維束またはテープ1をマンドレル2
に巻回せしめるにあたつては、その巻回数はマンドレル
径およびフイラメント繊維束またはテープ1の厚さから
適宜決定される。
本発明に用いるフイラメント繊維束1としては、繊維径
5〜30μのガラス繊維、炭素繊維またはケプラー繊維
(有機繊維)のローピング糸からなる繊維束が好ましく
、またテープ1としては、繊維径5〜(資)μの糸を撚
り引き揃えたものに樹脂の含浸したプリプレグテープ、
または織布をテープ状に加工したプリプレグテープが好
ましい。
該テープを形成する糸としては、たとえば150〜25
00tex程度の糸が好適に用いられる。またテープ状
に加工される織布としては、一方向ローピング朱子織な
どからなる織布が好ましく、該織布をテープ状に裁断す
ることにより好適に用いられる。これらフイラメント繊
維束またはテープ1の幅は、適用されるマンドレル2の
大きさに応じて適宜決定されるが、通常5〜20mmの
範囲が好ましく、これ以下では巻き付け作業の効率上好
ましくなく、またこれ以上ではえられる繊維強化プラス
チツクのせん断力が劣る。さらにフイラメント繊維束ま
たはテープ1の厚さは巻き付け作業に支障をきたすこと
のない程度でよく、このため厚さとしては、通常0.5
〜2mmの範囲にあるのが好ましい。しかし用いる繊維
束またはテープ1の厚さがこの範囲以下のばあいには、
同一場所に2回巻回せしめて、該範囲内の厚さとなるよ
うにしてもよい〜 本発明に用いる樹脂としては、たとえば従来より繊維強
化プラスチツタの製造に用いられているポリエステル樹
脂またはエポキシ樹脂などの低粘度で含浸可能な熱硬化
性樹脂またはBステージ化が可能な熱硬化性樹脂が好ま
しい。
かかるポリエステル樹脂としては、たとえば大日本イン
キ化学工業(株)製の商品名ポリライト、日本触媒化学
工業(株)製の商品名エポラツク、日立化成工業(株)
製の商品名ポリセツトまたは武田薬品工業(株)製の商
品名ポリマール(たとえばポリマール3202L)など
の不飽和ポリエステル樹脂がいずれも好適に用いられる
。またエポキシ樹脂としては、たとえばビスフエノール
型エポキシ樹脂であるDER332(タウケミカル社製
)、エピコート826、828、または1001(以上
、シエル化学社製)、ノボラツク型エポキシ樹脂である
アラルダイトLY558(チバ社製)またはDEN43
8(タウケミカル社製)または環状脂肪族系エポキシ樹
脂であるCY−175(チバ社製)などが用いられる。
これら樹脂と共に用いられる硬化剤としては、ジアミノ
ジフエニルメタンなどの芳香族アミンやベンゾイルパー
オキサイドなどの過酸化物、さらに酸無水物や潜在性硬
化剤などが用いられるが、必要に応じてこれに粘度低下
剤として反応性希釈剤を添加してもよい。
これら各組成物を配合してえられた樹脂液は、デイピン
グ法によりフイラメント繊維束またはテープに含浸され
るが、その際繊維と樹脂との割合は、繊維量が全体の6
5〜80重量%程度であることが好ましい。
また本発明に用いる短繊維3としては、たとえば繊維径
が5〜30μで、繊維長が3〜50mmの短繊維3が好
適に用いられる。
短繊維3の長さが3mmより短かいばあいには短繊維3
の混入による補強効果が低下し、また50mmより長い
ばあいには繊維が充分からみ合わず、すぐれたせん断力
がえられないなどのため、いずれも好ましくない。つぎ
に実施例および比較例をあげて本発明の方法を説明する
実施例 1 ビスフエノール系エポキシ樹脂であるエピコート828
の100部(重量部、以下同様)にジアミノジフエニル
メタン27部を溶解して樹脂液を調製した。
ガラスローピングであるグラスロンT−30(旭フアイ
バーグラス(株)製)を10本束ねてえたフイラメント
繊維束に前記樹脂液を含浸させたのち、該繊維束に10
kgのテンシヨンをかけながら、直径900mmのマン
ドレルに60゜の角度で巻きつけていつた。その際ロー
ピング束の幅の間隔を有するように一度巻回したのち、
さらにもう一度その上に巻回し、ついで逆方向から同様
にして、かつ一回目と交差するようにし、さらに繊維長
20〜30mmの短繊維を散布しながら巻回する操作を
順次繰り返し、厚さ5mm程度にまで巻回した。ついで
これを90℃で10時間加熱して硬化させ、さらに16
0℃で8時間加熱して後硬化したのち、所定の大きさに
切り出し、試料とした。実施例 2 オルソフタル酸ポリエステル樹脂であるポリマール32
02Lの100部にベンゾイルパーオキサイド2部を添
加して樹脂液を調製した。
これに実施例1と同じガラスローピング束を含浸し、つ
いで該ローピング束を直径900mmのマンドレルに実
施例1と同様にして巻回し、80℃で1時間、さらに1
00℃で1時間加熱硬化させて、試料をえた。実施例
3 ビスフエノール系エポキシ樹脂であるエピコート828
の65部とエピコート1001の35部との混合物に硬
化剤であるBF3−400(橋本化成(株)製)の3部
を添加し、これらをアセトンリトルエンが50:50の
溶剤に溶解させた。
ついで一方向ローピング朱子織テープに含浸させて、溶
剤を除去し、プリプレグの状態にした。しかしてえられ
たテープを実施例1と同様にして、直径900mmのマ
ンドレルに巻回し、150℃で16時間加熱硬化させて
、試料をえた。比較例 1 ビスフエノール系エポキシ樹脂であるエピコート828
の100部にジアミノジフエニルメタン27部を溶解し
て、樹脂液を調製した。
ガラスローピングを10本束ねてえたフイラメント繊維
束に前記樹脂液を含浸させたのち、該繊維束に10kg
のテンシヨンをかけて、直径900mmのマンドレルに
60℃の角度で厚さが5mm程度になるまで巻きつけた
。これを90℃で10時間加熱硬化して、試料をえた。
実施例1〜3および比較例1でえられたそれぞれの試料
の試験結果を第1表に示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法によつてえられる繊維強化プラス
チツクの一実施例を示す概略平面図、第2図は第1図の
X−X線片面省略概略断面図である。 (図面の符号)、1:フイラメント繊維束またはテープ
、2:マンドレル、3:短繊維、4:樹脂層、A:重な
り部分。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 フィラメントワインディング法またはテープワイン
    ディング法を用いてマンドレルにあらかじめ樹脂を含浸
    させたフィラメント繊維束またはテープをそれらの幅と
    同じ間隔を有するように巻回するにあたり、巻回された
    該繊維束またはテープの重なり部分に短繊維を互いにか
    らみ合うように散布することを特徴とする繊維強化プラ
    スチックの製造方法。 2 フィラメント繊維束が、繊維径5〜30μのガラス
    繊維、炭素繊維またはケプラー繊維(有機繊維)のロー
    ピング糸繊維束である特許請求の範囲第1項記載の方法
    。 3 テープが、繊維径5〜30μの糸を撚り引き揃えた
    ものに樹脂を含浸したプリプレグテープまたは織布をテ
    ープ状に加工したプリプレグテープである特許請求の範
    囲第1項記載の方法。 4 樹脂が低粘度で含浸可能な熱硬化性樹脂またはBス
    テージ化が可能な熱硬化性樹脂である特許請求の範囲第
    1項、第2項または第3項記載記載の方法。 5 熱硬化性樹脂がポリエステル樹脂またはエポキシ樹
    脂である特許請求の範囲第4項記載の方法。 6 短繊維が繊維長3〜50mmの繊維である特許請求
    の範囲第1項、第2項、第3項、第4項または第5項記
    載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS57210849A (en) * 1981-06-22 1982-12-24 Hitachi Chemical Co Ltd Fiber reinforced plastic laminate
JPS6334296A (ja) * 1987-03-12 1988-02-13 Toho Rayon Co Ltd セ−ルボ−トのスピンネ−カポ−ルエンド部品
US20030186038A1 (en) 1999-11-18 2003-10-02 Ashton Larry J. Multi orientation composite material impregnated with non-liquid resin
FR2836652B1 (fr) * 2002-03-04 2005-02-11 Solvay Procede de soudage de bandes multicouches en matiere plastique a l'aide d'un rayonnement electromagnetique et tube composite en resultant
GB201223001D0 (en) * 2012-12-20 2013-01-30 Williams Hybrid Power Ltd Magnetically loaded composite rotor and methods of making the same
JP6764052B1 (ja) * 2019-11-01 2020-09-30 デザインアンドイノベーション株式会社 繊維強化プラスチック成形品、低比重部材、及び木質系建築物

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