JPS62196134A - 複合材料 - Google Patents
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- JPS62196134A JPS62196134A JP3801486A JP3801486A JPS62196134A JP S62196134 A JPS62196134 A JP S62196134A JP 3801486 A JP3801486 A JP 3801486A JP 3801486 A JP3801486 A JP 3801486A JP S62196134 A JPS62196134 A JP S62196134A
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Landscapes
- 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〕
本発明は合成樹脂と繊維とを主体とする複合材料ｔこ関
するものである。
するものである。
従来からガラス繊維、炭素繊維等の繊維と不飽和ボリエ
ヌテル、ヌチロール、ジアリルフタレート等の合成樹脂
原料とを混合し、該合成樹脂原料を硬化せしめた複合材
料、即ち繊維強化プラスチック（ＦＴＬＰ、ＦＲＴＰ）
あるいは繊維強化ゴム（ＦＲ几）が提供されている。
ヌテル、ヌチロール、ジアリルフタレート等の合成樹脂
原料とを混合し、該合成樹脂原料を硬化せしめた複合材
料、即ち繊維強化プラスチック（ＦＴＬＰ、ＦＲＴＰ）
あるいは繊維強化ゴム（ＦＲ几）が提供されている。
該複合材料において繊維は、直線形状２編織布形状、フ
ィラメントワインディング法によるヘリカル形状、また
は渦巻状マ、）の形態で用いられており、該繊維はその
強度によって合成樹脂を強化している。
ィラメントワインディング法によるヘリカル形状、また
は渦巻状マ、）の形態で用いられており、該繊維はその
強度によって合成樹脂を強化している。
しかしながら一般に高剛性・高強度繊維は伸び率が低い
ため、従来の複合材料は引張りに対する靭性および＃撃
強度が充分でないと言う欠点を有するものである。これ
は、繊維を直線形状で用いた場合、繊維自体の伸び率に
よって複合材料の伸びが規定され、また繊維を璃織布形
状、ヘリカル形状または渦巻状形態で用いた場合でも、
異なる方向に配列した隣接繊維によって該繊維の伸びが
抑制されるためである。
ため、従来の複合材料は引張りに対する靭性および＃撃
強度が充分でないと言う欠点を有するものである。これ
は、繊維を直線形状で用いた場合、繊維自体の伸び率に
よって複合材料の伸びが規定され、また繊維を璃織布形
状、ヘリカル形状または渦巻状形態で用いた場合でも、
異なる方向に配列した隣接繊維によって該繊維の伸びが
抑制されるためである。
本発明は上記従来の問題点を解決する手段として、合成
樹脂内の繊維を波形状とし、かつ各繊維の波形状の波長
の方向を整合せしめるものである。
樹脂内の繊維を波形状とし、かつ各繊維の波形状の波長
の方向を整合せしめるものである。
本発明を以下に詳細に説明すれば、本発明に用いられる
合成樹脂原料としては従来の繊維複合材料に通常用いら
れている不飽和ポリエステル、スチロール、ジアリルフ
タレート、フェノ−／’ｍｌ 脂。
合成樹脂原料としては従来の繊維複合材料に通常用いら
れている不飽和ポリエステル、スチロール、ジアリルフ
タレート、フェノ−／’ｍｌ 脂。
エポキシ樹脂等の他メラミン樹脂、尿素樹脂、ウレタン
樹脂、ポリイミド等の熱軟化性合成樹脂やポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン。
樹脂、ポリイミド等の熱軟化性合成樹脂やポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン。
ポリ弗化エチレン、ポリ弗化ビニリデン、ポリアミド、
ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
フ、ニセンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリ
エーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド等の熱可塑
性合成樹脂全般を対象とするものである。
ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ
フ、ニセンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリ
エーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド等の熱可塑
性合成樹脂全般を対象とするものである。
上記例示は本発明を限定するものではない。
本発明に用いられる繊維としては従来の繊維複合材料に
通常用いられる繊維を対象とし、これを例示すればガラ
ス繊維、炭素繊維、ポロン繊維。
通常用いられる繊維を対象とし、これを例示すればガラ
ス繊維、炭素繊維、ポロン繊維。
アルミナ繊維、チタン酸、カリウム繊維、ンリカ繊維、
タングステン繊維、ステンレス繊維、セラミック繊維、
金属繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエステ
ル繊維、木綿等の無機金属あるいは有機質繊維である。
タングステン繊維、ステンレス繊維、セラミック繊維、
金属繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポリエステ
ル繊維、木綿等の無機金属あるいは有機質繊維である。
上記例示は本発明を限定するものではない。
本発明においては上記合成樹脂内において上記繊維は波
形状をなしかつ各繊維について該波形状の波長の方向が
整合せしめられる。即ち第１図に示すように各繊維（１
）は合成樹脂相（２）内において同一形状、即ち同一の
波長と波高を有するサインカーブを画き、かつ各繊維（
１）のサインカーブ間の位相差は０である。
形状をなしかつ各繊維について該波形状の波長の方向が
整合せしめられる。即ち第１図に示すように各繊維（１
）は合成樹脂相（２）内において同一形状、即ち同一の
波長と波高を有するサインカーブを画き、かつ各繊維（
１）のサインカーブ間の位相差は０である。
第３図では各１＆維は合成樹脂内において同一形状を有
するサインカーブを画き、かつ各繊維のサインカーブ間
の位相差はランダムである。さらに第１図、第３図は本
発明を限定するものではなく本発明の複合材料では各繊
維の波長と波高および各繊維間の位相差は任意であり、
波長、波高９位相差の異った繊維の組合せた複合材料も
本発明に含まれる。又、本発明においては波形状連続繊
維の波長の方向が整合していれば波形状連続繊維の波高
方向が異っていても同様の作用効果が得られる。
するサインカーブを画き、かつ各繊維のサインカーブ間
の位相差はランダムである。さらに第１図、第３図は本
発明を限定するものではなく本発明の複合材料では各繊
維の波長と波高および各繊維間の位相差は任意であり、
波長、波高９位相差の異った繊維の組合せた複合材料も
本発明に含まれる。又、本発明においては波形状連続繊
維の波長の方向が整合していれば波形状連続繊維の波高
方向が異っていても同様の作用効果が得られる。
本発明に言う繊維（１）とは単繊維は勿論のこと該単繊
維を数本から数百本懲り合せたストランド、更に該スト
ランドを数本〜数十本集束したロービング等を包含する
ものである。
維を数本から数百本懲り合せたストランド、更に該スト
ランドを数本〜数十本集束したロービング等を包含する
ものである。
本発明の複合材料を繊維の波形の波長の方向（第１図工
方向）に沿った方向において引張ると合成樹脂相自体は
伸び変形を生ずるか繊維は波形が伸び形態的に変形する
だけで繊維自体の変形は極めて少ない。繊維の波形が直
線に近づくに従って繊維自体の伸びと応力が著しく増大
する。
方向）に沿った方向において引張ると合成樹脂相自体は
伸び変形を生ずるか繊維は波形が伸び形態的に変形する
だけで繊維自体の変形は極めて少ない。繊維の波形が直
線に近づくに従って繊維自体の伸びと応力が著しく増大
する。
したがって本発明においては繊維の波形が伸びる分だけ
従来の繊維複合材料に比して伸び方向の靭性が向上し衝
撃強度も大巾に向上する。
従来の繊維複合材料に比して伸び方向の靭性が向上し衝
撃強度も大巾に向上する。
実施例１
第２図はアクリロニトリル・ブタジェン命スチレン樹脂
−ガラス繊維複合体の応力−歪曲線である。図中ａ／λ
のλは波長、ａは振幅を示す。即ちａ／λが大穴いこと
は繊維の屈曲度が大きいことを示すものである。図中実
線は第１図に示すように波形繊維（１）の位相を同じに
した場合（同位相モデ／ｌ／）で、破線は第３図に示す
ように位相をランダムにずらせた場合（ランダム位相モ
デ）ｖ）である。同位相モデルはランダム位相モデルよ
りも初期の剛性は低いが高い伸び率を示し、いずれも従
来の直線形状の繊維を用いた場合、即ち第２図でａ／λ
＝Ｏの場合よりもはるかに高い伸び率を示す。繊維の屈
曲度ａ／λが大きくなると複合体の縦弾性係数は低下す
るが伸びは向上する。ａ／λ＝０．１の場合において本
発明の複合材料はグラフの傾斜が漸増する。これは繊維
が形態的に次第に伸びて縦弾性係数が増大１７ていくこ
とを示すものである。また第２図で、応力−歪曲線の下
側面積（図中の斜線部分）は靭性を測る尺度となるもの
であるが、同位相モデルはａ／λ＝Ｏの場合よりもはる
かに高い靭性を示すことが明らかである。
−ガラス繊維複合体の応力−歪曲線である。図中ａ／λ
のλは波長、ａは振幅を示す。即ちａ／λが大穴いこと
は繊維の屈曲度が大きいことを示すものである。図中実
線は第１図に示すように波形繊維（１）の位相を同じに
した場合（同位相モデ／ｌ／）で、破線は第３図に示す
ように位相をランダムにずらせた場合（ランダム位相モ
デ）ｖ）である。同位相モデルはランダム位相モデルよ
りも初期の剛性は低いが高い伸び率を示し、いずれも従
来の直線形状の繊維を用いた場合、即ち第２図でａ／λ
＝Ｏの場合よりもはるかに高い伸び率を示す。繊維の屈
曲度ａ／λが大きくなると複合体の縦弾性係数は低下す
るが伸びは向上する。ａ／λ＝０．１の場合において本
発明の複合材料はグラフの傾斜が漸増する。これは繊維
が形態的に次第に伸びて縦弾性係数が増大１７ていくこ
とを示すものである。また第２図で、応力−歪曲線の下
側面積（図中の斜線部分）は靭性を測る尺度となるもの
であるが、同位相モデルはａ／λ＝Ｏの場合よりもはる
かに高い靭性を示すことが明らかである。
実施例２
第４図はアクリロニトリル・ブタジェン・スチレン樹脂
−アラミド繊維複合体の応力−歪曲線である。図中実線
は第１図の同位相モデル、破線は第３図のランダム位相
モデルを示す。図において、実施例１の場合と同様にａ
／λ〉０の本発明の複合材料はａ／λ＝００複合材料に
比して高い伸び率と靭性を示す。またａ／λ＝０．１の
グラフにおける傾斜の漸増は実施例１と同様に繊維が形
態的に次第に伸びて行くことを示している。ランダム位
相モデｐでは、位相の異なる隣接繊維によって繊維波形
の形態的伸びが抑制されるため、縦弾性係数は高いが伸
び率が小さい。
−アラミド繊維複合体の応力−歪曲線である。図中実線
は第１図の同位相モデル、破線は第３図のランダム位相
モデルを示す。図において、実施例１の場合と同様にａ
／λ〉０の本発明の複合材料はａ／λ＝００複合材料に
比して高い伸び率と靭性を示す。またａ／λ＝０．１の
グラフにおける傾斜の漸増は実施例１と同様に繊維が形
態的に次第に伸びて行くことを示している。ランダム位
相モデｐでは、位相の異なる隣接繊維によって繊維波形
の形態的伸びが抑制されるため、縦弾性係数は高いが伸
び率が小さい。
以上の実施例は波形状繊維の波形の波長と波高がほぼ同
じで、波形状繊維の位相差をＯにした場合と位相をラン
ダムにずらせた場合の例であるが、波形状繊維の波長と
波高を適宜選択することをこより、複合材料の伸び率は
調節可能であり、使用目的により、波長、波高は適宜選
択可能である。
じで、波形状繊維の位相差をＯにした場合と位相をラン
ダムにずらせた場合の例であるが、波形状繊維の波長と
波高を適宜選択することをこより、複合材料の伸び率は
調節可能であり、使用目的により、波長、波高は適宜選
択可能である。
又、単一の平面内においては波長と波高がほぼ同じ波形
状繊維を用いた複合材料を積層した積層複合材料も本願
発明と同様効果を得ることができ。
状繊維を用いた複合材料を積層した積層複合材料も本願
発明と同様効果を得ることができ。
さらに波長と波高の異なる数種の複合材料を組せて積層
することにより積層複合材料の伸び率を調節することも
可能である。
することにより積層複合材料の伸び率を調節することも
可能である。
さらに波形状連続繊維の波長の方向が整合していれば繊
維の波高の方向が異っていても本願発明と同様の効果を
得ることができる。又、波形状繊維を同一平面内に配列
することにより、複合材料の厚さを小さくすることが可
能になる。
維の波高の方向が異っていても本願発明と同様の効果を
得ることができる。又、波形状繊維を同一平面内に配列
することにより、複合材料の厚さを小さくすることが可
能になる。
第１図は同位相モデル、第２図は実施例１の応力−歪曲
線、第３図はランダム位相モデルの内部構造の模式図、
第４図は実施例２の応力−歪曲線である。
線、第３図はランダム位相モデルの内部構造の模式図、
第４図は実施例２の応力−歪曲線である。
Claims (1)
- 合成樹脂と繊維とを主体とする複合材料であって、該繊
維は合成樹脂内において波形状をなし、各繊維の波形状
の波長の方向を整合せしめたことを特徴とする複合材料
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3801486A JPS62196134A (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | 複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3801486A JPS62196134A (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | 複合材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62196134A true JPS62196134A (ja) | 1987-08-29 |
Family
ID=12513718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3801486A Pending JPS62196134A (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | 複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62196134A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10227464B2 (en) | 2014-03-20 | 2019-03-12 | Teijin Limited | Fiber-reinforced plastic shaped product |
-
1986
- 1986-02-21 JP JP3801486A patent/JPS62196134A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10227464B2 (en) | 2014-03-20 | 2019-03-12 | Teijin Limited | Fiber-reinforced plastic shaped product |
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