連続繊維

旭化成の連続ガラス繊維強化ポリアミド樹脂を用いて金属代替をすることで軽量化に貢献でき、自動車の走行距離を伸ばすことに繋がります。

連続繊維強化複合材料とは

ガラス繊維の織物などに熱可塑性樹脂を含浸させて固めた板状の成形材料です。
樹脂とガラス繊維の複合材料やコンポジット材料と言われることもあり、欧州ではオルガノシート、プリプレグ(Prepreg)などとも言われます。
英語ではContinuous Glass Fiber Reinforced thermoplastic の頭文字をとってc-GFRTPと表していますが(最初のcは小文字)、他にもGFRTPやGFRPなどいくつかの表記があります。
旭化成は現在、ポリアミド66(PA66)のフィルムと連続ガラス繊維の織物を積層させたプリプレグの上市を検討しており、その後の商品展開も考えております。

 

2021年8月25日付 日刊自動車新聞に

弊社『連続繊維複合強化材料』が紹介されました。

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連続繊維

軽量かつ高物性

自動車の更なる軽量化を実現するため、樹脂とグラスファイバーの界面強度発現のメカニズムを研究し、高強度、高剛性、高衝撃性を向上させる技術を開発中です。金属に対しても同等以上の引張強度、衝撃性を有する事から衝突安全性や軽量効果が得られ、信頼性や燃費向上にも貢献できる材料として提案していきます。

切削、高荷重研磨後の断面SEM写真

PA発泡との組み合わせによる優れたNVH特性

国連四輪加速走行騒音規制(R51-03)が2024年に施行されることを受け、世界各国でNVH低減のニーズは日々高まっています。厳しい規制値をクリアする上で、有効な手段となる減衰特性に特化したポリアミド発泡体(サンフォース®︎ (AM))と連続繊維材料を複合化した開発に取り組んでおり、NVH低減のニーズに応えます。2種の材料を組み合わせることで、車に乗っている人間が感じる音(ノイズ)に関して「Damping:物体の振動」と「Transmission:音の透過」の性能を両立できる可能性があると考えています。

素材単体・組み合わせでの特性(仮説)

バンパービーム、ブレーキペダル

バンパービームやブレーキペダル等の部品には、鉄やアルミなどの金属が使用されており、軽量化出来る可能性が多く残されています。これらの部品には、強度、剛性、衝撃性、耐久性に優れた材料が必要であり、それらの特徴を兼ね揃えた連続ガラス繊維強化樹脂が適していると考えています。鉄製バンパービームには曲げ加工や別部品との溶接等の後加工が必要になりますが、本材料で一体成型する事によって軽量化に加え、工程数と部品点数を削減出来る可能性があります。

レオナ用途事例

トランクフロアパネルへの活用

連続ガラス繊維強化樹脂の優れた機械物性に加え、ポリアミド発泡体(サンフォース®︎ (AM))を組み合わせることで得られる吸音・遮音特性を活かした用途開発を進めています。2つの素材の複合により耐衝撃性がさらに向上することに加え、発泡材料の厚みを変えることで、吸音周波数帯を変化させることが可能となり、用途や設計の幅が広がります。

吸音率の厚み依存性