高耐衝撃性軽量複合材料の製造技術の開発

■繊維生活部 沢野井康成 笠森正人 吉村治 木水貢 守田啓輔 神谷淳 奥村航 長谷部裕之
■企画指導部 森大介
■丸井織物(株) 宮本徹 永井章裕
■クボタリサーチジャパン(株) 加藤駿
■ワイエムポリマックス(有) 田中能成
■平松産業(株) 惣川武勇 石田応輔
■優水化成工業(株) 曽原隆夫 柏崎雅彦
■一村産業(株) 松村峰彰

 軽量で高強度な炭素繊維強化複合材料が自動車業界で普及するためには,さらなる軽量化に加え,複雑形状への対応や耐衝撃性の向上が求められる。本研究では,熱硬化性樹脂を使用し,賦形性に優れた炭素繊維・耐衝撃性繊維素材と発泡コア材を用いたサンドイッチ構造複合材料の製造技術について検討した。その結果,[1]立体形状にも賦形できる織物・組紐の組成,[2]耐衝撃性の向上に有効な繊維表面の改質技術と[3]中空ガラスビーズ入りの軽量な発泡コア材製造技術に関する知見を得ることができた。これらの繊維素材とコア材を用いて一体成形したサンドイッチパネル材は,炭素繊維のみのものに比較して,衝撃試験では変形が少なく貫通しにくいことを明らかにした。
キーワード: 複合材料,耐衝撃性,サンドイッチ構造,発泡コア材,賦形性

Development of Lightweight, Impact-resistant Composite Material with a Sandwich Structure

Yasunari SAWANOI, Masato KASAMORI, Osamu YOSHIMURA, Mitsugu KIMIZU, Daisuke MORI, Keisuke MORITA, Jun KAMITANI, Wataru OKUMURA, Hiroyuki HASEBE, Toru MIYAMOTO, Akihiro NAGAI, Takashi KATO, Yoshishige TANAKA, Takeo SOGAWA, Ousuke ISHIDA, Takao SOHARA, Masahiko KASHIWAZAKI and Mineaki MATSUMURA

In order to spread the use of lightweight, high-strength CFRP in the motor vehicle industry, improvements such as increased impact resistance and decreased weight must be made. In this study, we examined the production technology of a composite material with a sandwich structure, which consists of fabric or braids of carbon fiber and impact-resistant fiber with a high formativeness, and a foam core material of thermoset resin. As a result, we obtained information about the following: 1. Composition of fabric or braids with a high formativeness; 2. Modification technology for use on the fiber surface for improvement of its impact resistance; 3. Lightweight foam core material containing hollow glass beads. It was confirmed in the impact test that the sandwich panel made by integral molding of the fabrics and core material was deformed and penetrated less than the panel that contained carbon fiber only.
Keywords : composite material, impact-resistant, sandwich structure, foam core material, formativeness


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