CFRTPの成形技術と含浸性向上

第1部 熱可塑性プリプレグの開発とマーケティングビジョン

(2019年1月29日 10:00〜11:30)

　帝人グループが目指す熱可塑性複合材料の将来ビジョンをテーマに、熱可塑性プリプレグの開発に至る背景と実際に開発された材料ついてご紹介致します。また、その材料を使用する為の成形加工プロセスや設備についてもご説明します。 　一方で今後の目指すべきマーケティングビジョンについては、現在の市場であるCFRPの用途から、今後求められるターゲットエリアである自動車の用途について市場の要求を説明し、特に要望の高いマルチマテリアル化について、新しい技術とその可能性についてご説明致します。

1. 熱可塑性プリプレグの開発
   1. 開発の背景
   2. 熱可塑性プリプレグ
   3. 成形加工
2. マーケティングビジョン
   1. 市場と用途
   2. ターゲットエリア
   3. マルチマテリアル
3. まとめ
   1. 熱可塑性複合材料のビジョン
   2. 帝人のマーケティングについて
   3. 帝人からのメッセージ
• 質疑応答

第2部 CFRTP用素材の成形と物性評価技術

(2019年1月29日 12:10〜13:40)

　CFRTPは母材樹脂が熱可塑性であることから一般的に成形時間が短い利点を有しているが、使用する繊維の形態 (短繊維、長繊維、連続繊維) によって様々な成形方法がある。 　ここでは短繊維強化から連続繊維強化のCFRTPまで、様々な繊維強化形態のCFRTPに対して、生産性とその成形品の力学特性との観点から解説する。 　また、CFRTPは異方性を有する不均質材料であるため、その力学特性を評価する場合には金属材料と比較して十分な注意が必要となる。ここでは、引張、圧縮、曲げ、面内せん断、層間せん断、破壊靭性試験、クリープ試験、疲労試験、衝撃試験など、各種の力学特性評価法について解説する。

1. CFRTPの成形法と力学特性
   1. 短繊維強化の場合
   2. 長繊維強化の場合
   3. 連続繊維強化の場合
2. CFRTPの力学特性評価法
   1. 引張試験
      • 有孔
      • 無孔
      • 面外
   2. 圧縮試験
      • せん断負荷方式
      • 端末負荷方式
      • 複合負荷方式
      • 有孔
      • 無孔
      • CAI
   3. 曲げ試験
      • 3点曲げ
      • 4点曲げ試験
   4. 面内せん断試験
      • ±45°引張試験法
      • イオシペスク試験法
      • レールシアー試験法
   5. 層間せん断試験
      • ショートビーム法
      • 目違い切り欠き圧縮法
   6. 破壊靭性試験
      • モードⅠ
      • モードⅡ
      • モードⅢ
   7. 衝撃試験
      • シャルピー
      • アイゾット
   8. 疲労試験
      • 片振り
      • 両振り
   9. クリープ試験
      • 引張
      • 圧縮
      • 曲げ
• 質疑応答

第3部 PP系CFRTPの構造・物性ならびに成形加工

(2019年1月29日 13:50〜15:20)

　これまでの熱硬化型CFRPと同等の強度・剛性を有する熱可塑性CFRP (CFRTP) の創製にあたって、炭素繊維マットへの含浸性に優れた低粘度の熱可塑性樹脂の開発が必要である。高流動性・高延性化PPならびにそれを用いたCFRTPの性能やスタンピング成形について紹介する。また易ハンドリング性や低コスト化を目指したアルミニウムやPPとのサンドイッチ成形などについて言及する。

1. はじめに
2. CFトラスマットを用いたCFRTP
3. 含浸性向上のためのPPの修飾
4. 強度・剛性からみたPP系CFRTPの位置づけ
5. PP系CFRTPの耐衝撃性
6. PP系CFRTPの成形加工
   1. CFRTP-PP-CFRTPサンドウィッチ成形
   2. スタンピング成形
   3. リブ立て
   4. Al-CFRTP-Alサンドウィッチ成形
• 質疑応答

第4部 LFT-D工法を用いたCFRTPの成形技術と自動車シャシーへの応用

(2019年1月29日 15:30〜17:00)

　本講演では、名古屋大学ナショナルコンポジットセンター (NCC) で実施している非連続炭素繊維強化CFRTP (LFT-D) を用いた自動車車体構造のCFRTP化プロジェクトの最新の成果の概要を紹介し、今後の方向性について考察する。

1. NCCプロジェクト紹介
   1. その背景
   2. 研究の実施体制と参加メーカー
   3. 研究の目標と技術課題、プロジェクト全体計画
2. キー技術:LFT-D 工法
   1. 概念紹介
   2. 必要な設備整備とその改良状況
   3. 欧米でのLFT-D研究の紹介
   4. 技術開発から得た克服すべき課題の認識とその状況
   5. 製造した代表的部品と製造時のビデオの上映
3. 剛性不足を補う連続繊維熱可塑CFRPとのハイブリッド成形
4. 学術的研究の紹介/繊維長分布を記述する新しい関数提案
   1. 場所による繊維配向の違いを検出する新しい計測手法
   2. 樹脂流動を予測する新しい理論的手法
5. プロジェクトで開発した非常に進化した流動予測ソフト
   1. 能力紹介
6. 非破壊検査手法の評価
7. 主たる接合手法としての超音波融着技術の開発
   1. 条件設定
   2. 評価手法
8. 金属とLFT-Dの融着技術開発状況
9. シャシー完成品の紹介と最終評価試験である全シャシー評価試験結果概要の紹介
10. プロジェクトの今後の展開の概要
• 質疑応答