CFRP/CFRTPおよびGFRPの最新動向と強度向上の具体的方法

軽量化による燃費向上の期待から、炭素繊維強化プラスチック (CFRP) の自動車分野への本格的な適用が検討されており、量産車への採用も始まっている。量産には熱可塑性樹脂を母材とするCFRTPが向くが、強度の問題からエポキシによる熱硬化がまだ中心となっている。このような現実を背景に、本セミナーでは化学・自動車・家電等の技術・開発に携わる方々を対象として、繊維強化プラスチックの最新情報を紹介し、強度向上を目指す。 　本セミナーの特長は、 (1) 図示やデータによるやさしい解説、 (2) 強度向上の具体的な方法の明示、 (3) 破壊や疲労の解説も含むことである。

1. 繊維強化プラスチックの最新動向
   1. 車載用CFRP/CFRTPの世界需要予測
   2. 自動車におけるCFRP/CFRTPの適用可能箇所
   3. NEDOの「ハイサイクル一体成形 (RTM) 」
      1. 超高速硬化エポキシ樹脂の開発
      2. 多点注入による高速樹脂含浸
   4. CFRTPの成形加工技術の開発動向
      1. 高速スタンピング成形と内圧成形
      2. 射出成形 (直接成形、ハイブリッド成形)
      3. Bond Laminates 社の技術開発
      4. 現場重合ナイロン6を用いた連続繊維強化
   5. NEDOの「サステナブルハイパーコンポジット技術」
      1. CFRTP中間基材の開発
      2. 一方向性基材と等方性基材の曲げ強度
      3. 高速成形と接合技術
      4. ダブルベルト・プレスを用いた連続含浸
   6. 新構造材料技術研究組合 (ISMA) における開発
      1. NCCにおけるCF/ナイロン6のLFT-D法
      2. LFT-D法の成果:シャシーの構造部材成形と高速接合
      3. 世界初, CFRTPのみの自動車用シャシー
2. 繊維強化プラスチックの弾性率
   1. 一軸配向材料の弾性率:縦引張・横引張・せん断・曲げ
   2. 繊維長増加による引張弾性率の向上
   3. 繊維の配向による引張弾性率の向上
   4. 一軸配向と二次元・三次元にランダム配向材料の比較
3. 繊維強化プラスチックの強度
   1. 強度は何で決まるか
   2. 一軸配向材料の強度:縦引張・横引張・せん断・曲げ
   3. 繊維の配向と引張強度・曲げ強度の向上
   4. 繊維に加わる引張応力と界面せん断応力の分布
   5. 臨界繊維長とは
   6. 界面せん断強度 (IFSS) の測定法
   7. 破壊モード:樹脂/界面破壊と繊維破断
   8. 破壊モードに及ぼす繊維長の影響
4. 強度向上の具体的方法
   1. 繊維長・界面の接着力・繊維配向・樹脂の含浸
   2. 樹脂/GFの界面接着の向上法
   3. シランカップリング剤の種類と役割
   4. マレイン化PP/GFの相互作用
   5. CFの製造プロセスと表面処理
   6. 樹脂とCFの相互作用
   7. PP, PA6, PA66, PCとCFの界面エネルギー
   8. マレイン化PP/酸化処理CFの相互作用
   9. 変性PP/CFの界面せん断強度
   10. 一軸配向材料の繊維方向と直角方向曲げ強度
   11. 樹脂自身の強度・弾性率が及ぼす影響
   12. CFへの熱可塑性樹脂の含浸法
5. 繰返し応力による疲労
   1. S-N曲線:疲労限度型と連続低下型
   2. 短繊維FRP/FRTPのS-N曲線
   3. 高圧容器用の連続繊維CFRPのS-N曲線
   4. 応力拡大係数Kとは
   5. 疲労亀裂伝播速度da/dN-応力拡大係数範囲⊿Kの関係
   6. 疲労亀裂の伝播方向
   7. 疲労亀裂および破面観察
• 質疑応答