GFRP／ステンレス鋼接着継手の環境劣化強度に及ぼす温度と水分の影響

摘要

樹脂系複合材料(FRP)は軽量で高強度，高剛性等の金属材料にない優れた特性をもっている。 この優れた特性を用いて，ポンプ部品等の産業機器にFRPを用いようとする機運がある。 近年，FRPとして，安価なガラス繊維強化プラスチックス(GFRP)をこの産業機器の構造部材として用いることが多くなってきている。 しかし，FRPを構造部材として用いる場合，金属との接着接合を用いることが多く，FRPと金属との接着強度やはく離進展挙動を評価することは重要である。これまで，著者らはFRPと金属接着継手の極低温下での疲労強度評価法の研究や接着端から発生するはく離の進展挙動に関する研究を行ってきた。 しかし，接着端から発生するはく離挙動を調べた研究報告は極めて少なく，また，これらの研究報告では主に被着体として金属材料を対象にしている。 GFRPと金属接着構造に関する研究では，FRPとアルミをエポキシ·ポリアミド系接着剤で接着した継手の破壊挙動を検討し，GFRP表面層の引き剥がし特性により，継手強度が大きく異なることが明らかになっている。 しかし，ポンプ部品等の構造部材にGFRP／金属接着構造を用いるためには，高温，高湿度，水中での強度劣化特性を把握する必要がある。 そこで，著者らは金属材料としてステンレス鋼(SUS304)を用いたGFRP/SUS304接着継手の強度劣化に及ぼす温度，湿度，水の影響について検討した。 また，高分子材料の劣化評価法として用いられているアレニウスプロットが本研究で対象としているエポキシ系接着剤を用いたGFRP/SUS304接着継手に対しても有効であるか検討したので報告することとする。