JPS6314895A - 繊維強化樹脂成形品 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は１例えば油空圧用シリンダのチューブ、ロッド
或いは油空圧用バルブのスプール等の油空圧機器用摺動
部材等に用いて好適な繊維強化樹脂成形品に関する。

〔従来技術〕

従来、例えば油空圧機器の摺動部材には鋳鉄、鋼鉄等の
金属材料が用いられているが、等方性材料である金属材
料では油空圧ａ器の軽量化、高性能化を進める上で設計
の自由度が少なく、又、金属材料の重量が重いことは設
計上の限界になっていた。

そこで、特定の繊維材料に接着性の樹脂を含浸させたｍ
維強化樹脂によって軽量かつ高強度の油空圧ａ器を製作
することが考えられた。第３図は該繊維強化樹脂を用い
て成形した油圧用シリンダのロッドを示す。該ロッド１
は糸状繊維材料２に樹脂３を含浸させ、所望の形状に巻
回することによって成形されている。この繊維強化樹脂
に用いられる繊維材料としては、ガラス繊維、アラミド
繊維、セラミック繊維、炭素織雄等があり、該庫維材料
に含浸させる樹脂には、８硬化性と接着性を有するポリ
イミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等がある
。そして、繊維材料の巻回方法としては、糸状繊維材料
を用いるフィラメントワインディング法と、テープ状臓
維材料又は縄布状ｉａ維材料を用いるテープワインディ
ング法とがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述の如く繊維強化樹脂によってロッド１を
製作した場合、樹脂３には流動性があるから配列された
各糸状繊維材料２の表面に沿って樹脂３が付着し、硬化
する結果、ロッド１の表面ＩＡには「うねり」或いは「
凹凸」が生じる。そして、この状態のままでは摺動部材
として用いることはできないため、研削仕上げ又はペー
パ仕上げ等の機械加工による仕上げを行う必要がある。

しかしながら、糸状繊維材料２は高強度、高硬度である
のに対し、樹脂３は軟質であるから、ロッド１の表面Ｉ
Ａに機械加工を施した場合、第４図及び第５図に示すよ
うに糸状繊維材料２に比べて樹脂３の部分のみが削られ
、ロッド１の表面ＩＡに凹部３Ａ　、　３Ａ　、・・・
ができるという問題がある。しかも、ロッド１の強度を
高めるために糸状繊維材料２の含有量を増やして巻数を
多くすると、樹脂３の含浸量が減少するため、機械加工
を施した場合ロッドｌの表面ＩＡに凹部３Ａが一層顕著
に形成されてしまい、油圧機器用のロッドとしては使う
ことができないという問題がある。

一方、ロッド１の成形材料である繊維材料２の中にはめ
っき液に対する漏れ性が悪いために、ロッド１の表面Ｉ
Ａに密着力の強いめっき皮膜を形成することができず、
繊維強化樹脂で油室圧機器用の摺動部材を成形すること
はできないという問題もあった。

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みなされたもの
で、油室圧機器用の摺動部材その他種々の用途に用いる
ことのできる軽量かつ高剛性な繊維強化樹脂成形品を提
供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した問題点を解決するために構成された本発明の手
段は、導電性粉体を混入してなる樹脂を含浸させた非導
電性繊維材料により成形した成形品本体と、該成形品本
体の表面に前記導電性粉体と同一素材を用いて密着形成
した下地めっき皮膜と、該下地めっき皮膜の表面に密着
形成した表面めっき皮膜とからなる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
詳述する。

図において、１１は油圧シリンダのロッド、１２は該ロ
ッド１１を構成するロッド本体を示し、該ロッド本体１
２は中空筒状の芯材１３と該芯材１３の外周に形成され
たｍ雄偉化樹脂の巻回層１４からなっている。該巻回層
１４は、例えば銀粉、銅粉等の導電性粉体１５，１５．
・・・を混入したエポキシ樹脂１６を含浸させた非導電
性繊維材料１７、例えばガラス繊維、アラミド繊維を芯
材１３の外周に巻回することによって形成されている。

１８は前記ロッド本体１２の表面粗さを機械加工によっ
て仕上げた後、該ロッド本体１２の表面１２Ａに密着さ
せた下地めっき皮膜としての銅めっき皮膜である。該銅
めっき皮膜１８は前記導′七性粉体１５と同一の素材に
よって形成することにより、該導電性粉体１５と一体化
する結果、ロッド本体１２の表面１２Ａに強固１．：密
着形成できる。更に、１９は前記銅めっき皮膜１８の表
面１８Ａに形成された表面めっき皮膜としての硬質クロ
ムめっき皮膜で、該硬質クロムめっき皮膜１９は成形品
の用途等に応じて他の種類のめっき皮膜に代えることが
できる。

叙上の如く、本実施例によるロッド１１は芯材１３の外
周にエポキシ樹脂１６を含浸させた非導電性繊維材料１
７によって形成した巻回層１４からなるロッド本体１２
と、該ロッド本体１２の表面１２Ａに密着形成した銅め
っき皮膜１８と、該銅めっき皮膜１８の表面１８Ａに密
着形成した硬質クロムめっき皮膜１９とから構成されて
いる。

次に、上述の構成からなるロッド１１の製造方法につい
て述べる。

まず、所望の外径を有する金属製又は合成樹脂製の中空
筒体を芯材１３とし、該芯材１３の外周に銅粉１５を混
入したエポキシ樹脂１６を含浸させたアラミド繊維１７
を巻回する。この時、該繊維１７は該芯材１３の軸線に
対して所定の巻角、例えば２０’でもって若干の張力を
与えながらフィラメントワインディング法によって所定
の厚さになるまで巻回し、巻回層１４を形成する。この
際、アラミド繊維１７の巻角を内周側と外周側とで変え
て巻回層１４を多層に形成することにより、繊維材料の
方向異方性を生かすことができる。また、巻回層１４の
表面には後述の機械加工を施した時に、糸状のアラミド
繊維１７が損傷を受けない程度の厚さを有する樹脂層を
形成するようにしておくとよい。

上述の如く、芯材１３の外周に巻回層１４を形成したら
、熱硬化炉に入れて含浸させであるエポキシ樹脂１６を
熱硬化させることにより、ロッド本体１２を形成する。

次に、上述したロッド本体１２の表面１２Ａに研削等の
機械加工を施して巻回層１４の表面粗さを所定の滑らか
さにまで仕上げる。しかる後、ロッド本体１２の表面１
２Ａには硬質クロムめっき皮膜１９を密着形成するため
の下地処理として、エポキシ樹脂１６に混入した銅粉１
５と同一素材を含むめっき液を用いて所望の厚さ、例え
ば２０〜５０μ程度の銅めっき皮＋＋！２１８を形成す
る。そして、最後に、表面仕上げとして、１ｉＦＦ＃庁
耗性、耐衝撃性という目的に適った硬質クロムめっき皮
膜１９を銅めっき皮ｉｌ！２１８の表面１８Ａに、例え
ばｌＯ〜２００壓の厚さに密着形成することにより、油
圧シリンダ用ロッド１１が完成する。

なお、上述した銅めっき皮膜１８を形成するに際し、エ
ポキシ樹脂１６には導電性を与えたから、電解めっきに
よって直接めっきすることができ、又、硬質クロムめっ
き皮膜１９についても同様に電解めっきすることができ
る。

以」−詳述した如く、本実施例によれば、アラミド縁維
１７に含浸させるエポキシ樹脂１６中には導電性粉体で
ある銅粉１５を混入したから、ロッド本体１２の表面１
２Ａの導電性が良くなり、銅めっき皮膜１８の密着形成
を容易にしがち仕上り良く行うことができる。また、ロ
ッド本体１２の表面１２Ａに密着形成する銅めっき皮膜
１８と導電性粉体１５は同じ素材にしたから、銅めっき
皮１１Ｑ　ｌ　８は銅粉１５と化学的にも完全に一体化
でき、ロッド本体１２の表面１２Ａに対する密着性を向
上できる。しかも、第２図に示すように、熱硬化したエ
ポキシ樹脂１６中に埋設された状態で銅めっき皮膜１８
と結合している銅粉１５は、口、上本体１２の表面１２
Ａに密着した銅めっき皮膜１８にとって投錨効果を持っ
ているから、該銅めっき皮膜１８はロッド本体１２の表
面１２Ａに対して強固な物理的結合力をもって密着する
ことができる。

更に、エポキシ樹脂１６内に混入した銅粉１５は該樹脂
１６内全体に分散し、いわばコンクリートに混入する砂
、砂利等の骨材のような機能を有するから、エポキシ樹
脂１６の強度を著しく向上させることができる。そして
、このようにエポキシ樹脂１６中に銅粉１５を混入する
ことによって、銅粉１５を混入しない同じ粘度のエポキ
シ樹脂を用いた場合に比較して巻回層１４の樹脂部分を
より厚くすることができるから、巻回層１４の表面に機
械加工を施すための厚い樹脂層を形成する特別の工程は
不要にできる。

なお、本実施例は繊維強化樹脂を用いた成形品として油
圧シリンダ用ロッド１１を例に挙げたが、油室圧用バル
ブのスプール等のように表面にめっきを施す必要のある
ものに本発明は適用できる。また、実施例では、ロッド
本体１２は中空筒体からなる芯材１３の外周にエポキシ
樹脂１６を含浸させたアラミド繊維１７を巻回した巻回
層１４により成形するものとして述べたが、本発明にお
ける成形品本体は巻回層の成形後に型材を抜出した巻回
層のみからなるものであってもよい。

更に、実施例における導電性粉体１５には銅粉を用いた
が、銀粉等でもよく、要は導′市性粉体の種類は成形品
本体に施すべき下地めっき皮膜と同じ素材になるように
選定すればよい。更にまた、成形本体を形成する繊維材
ｔ１は非導電性のものであればよく、アラミド１ＲＩｎ
の他にガラス繊維、セラミンクｔａ！ａを用いてもよい
。そして、該繊維材才′１は実施例のような糸状繊維材
料１７の他にテープ状繊維材料又は織布状譲雄材料を用
いてもよく、この場合にはテープワインディング法によ
って成形品本体を成形すればよい。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く構成される本発明によれば。

非導電性繊維材料を用いて成形品本体を成形した場合に
、該繊維材料に含浸させる樹脂には下地めっき皮膜と同
じ素材の導電性粉体を混入する構成としたから、下記の
諸効果を奏することができる。

■　成形品本体の表面の導電性を向上できる結果、下地
めっき皮膜の形成を容易に、仕上り良く行うことができ
る。

■　導電性粉体と下地めっき皮膜とを同一素材にするこ
とにより、化学的結合力の強い下地めっき皮膜を形成す
ることができ、表面めっき皮膜の剥離を防止することが
できる。

■　樹脂中に混入した導電性粉体は下地めっき皮膜と化
学的結合をすることによって投錨効果を持つから、物理
的にも強固な下地めっき皮ｊ模を形成することができる
。

■　樹脂中に混入した導電性粉体は該樹脂の強度を向上
させるいわゆる骨材としての機能を有する結果、成形品
本体の強度性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示Ｉ２、第１図
は油圧シリンダ用ロッドの部分縦断面図、第２図は第１
図中の矢示Ａ部拡大図、第３図ないし第５図は従来技術
を示し、第３図は繊維強化樹脂製ロッドの一部外観図、
第４図は第３図の部分拡大図、第５図は第４図の拡大断
面図である。 １２・・・ロッド本体（成形品本体）、１５・・・銅粉
（導電性粉体）、１６・・・エポキシ４Ａ詣、１７・・
・アラミド繊維（非道′を性繊維材料）、１８・・・銅
めっき皮ｆＩ９！（下地めっき皮膜）、１９・・・硬質
クロムめっき皮膜（表面めっき皮膜）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電性粉体を混入してなる樹脂を含浸させた非導電性繊
   維材料により成形した成形品本体と、該成形品本体の表
   面に前記導電性粉体と同一素材を用いて密着形成した下
   地めっき皮膜と、該下地めっき皮膜の表面に密着形成し
   た表面めっき皮膜とから構成してなる繊維強化樹脂成形
   品。