CFRP用エポキシ樹脂ー高耐熱と低弾性を両立したマトリックス樹脂

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「高耐熱」と「低弾性」を両立。CFRPのポテンシャルを最大限に引き出す、次世代マトリックス樹脂

CFRP（炭素繊維強化プラスチック）のマトリックス樹脂として最適な、高性能な液状エポキシ・アミン熱硬化性樹脂です。従来の樹脂では難しかった「高温環境下での安定性（高Tg）」と「優れた加工性・衝撃吸収性（低弾性）」を両立させることで、CFRP製品の設計自由度と信頼性を飛躍的に向上させます。
航空宇宙、次世代自動車、高性能スポーツ用品など、過酷な環境下での使用が求められる分野での応用が期待できます。

• 製品の特長
• 物性データ
• 用途例
• よくある質問

製品の特長ー「高耐熱」と「低弾性」を両立した樹脂

CFRP開発・成形において、従来のCFRP含浸用樹脂は耐熱性を高めるほど架橋密度が上昇し、弾性率が高く硬脆になる傾向がありました。そのため、エンジン周辺部材や航空宇宙分野などの高温環境下や耐圧容器等の加圧環境下では、熱膨張差や構造歪みに起因するクラックや剥離が大きな課題となっていました。
一方、柔軟性向上のためゴム粒子等の改質剤を添加する手法は、耐熱性の低下や高粘度化による含浸性の著しい悪化を招くため、要求される「高耐熱性」と「低弾性」を兼ね備えた樹脂の開発は困難でした。
しかし当社が開発した樹脂はこのトレードオフの解決を実現しています。

ナノレベルの構造制御によりエポキシ樹脂本来の性能を発揮

トーヨーケムでは、独自の分子設計技術により硬化過程におけるナノレベルの相分離形成を精密に制御することに成功しました。
強靭なエポキシ架橋ネットワーク内に柔軟なセグメントを導入することで、エポキシ樹脂本来の高い耐熱性と強度を維持したまま、劇的な柔軟化を実現しました。
この相反する物性の両立により、軽量かつ高強度・高靭性なCFRP構造部材の設計を可能にします。

優れた応力緩和性

樹脂が「しなる」ことで高い応力緩和性を実現し、衝撃、膨張による界面剥離やクラックを防ぎます。金属に匹敵する高い耐久性が求められる自動車用強化部材や、次世代燃料用タンクといった過酷な環境下においても、優れた破壊靭性と熱サイクル耐久性を発揮し、長期信頼性を飛躍的に向上させます。

優れた加工性による多様な成型プロセスへの適合

本製品は低粘度の液状樹脂で、繊維への含浸性・密着性が高く、ボイドの発生を抑制します。
RTM、VaRTM、プリプレグ用途等、様々な成形プロセスに適応可能です。
また、生産性に合わせた粘度や硬化条件の調整も可能です。

高Tg（耐熱性）と高伸度を裏付ける物性データ

当社が開発した樹脂は、以下試験結果のように、一般的なエポキシ樹脂と同等の高Tg（耐熱性）を維持しながら、低弾性率と高伸度を高いレベルで両立しています。

• 上記データは代表値であり、保証値ではありません。

高い耐熱性（高Tg）

最大140℃の高いガラス転移温度（Tg）を実現。エポキシ樹脂本来の高い耐久性を維持しており、高温環境下でも物性低下を抑え、製品の長期信頼性を確保します。

しなやかな物性（低弾性）

1.0GPa以下の低弾性率と高柔軟（高伸び）設計により、CFRP成形体に加わる局所的な応力を緩和。優れた靭性・耐衝撃性を付与し、製品の破損リスクを低減します。

次世代モビリティからスポーツまで CFRP用エポキシ樹脂の用途例

低弾性かつ高伸度な特性を有するため、優れた破壊靭性と耐衝撃性、および疲労耐久性が求められる用途に適しており、高度な耐久性が求められる車載用途でも実証されました。炭素繊維（CFRP）のみならず、ガラス繊維（GFRP）のマトリックス樹脂においても、界面剥離の抑制や長期信頼性の向上に寄与し、高い適合性を発揮します。

次世代自動車・モビリティ
（ボディパネル、耐圧容器タンクなど）

求められる機能

エンジン周辺等の高温環境への耐性と熱サイクルによる膨張・収縮に対する高い破壊靭性。

本製品が最適な理由

高Tgを実現。エポキシ樹脂本来の高い耐久性で過酷な熱サイクル下でもクラックや界面剥離を防ぎ、長期信頼性を向上させます。

加工・工程のメリット

低粘度設計により、複雑形状の補強材や大型タンクの成形（RTM等）においても、繊維の隅々までムラなく含浸します。

高性能スポーツ用品（自転車フレーム、ラケット、ロッド等）

求められる機能

使用時の強い衝撃や、繰り返しの曲げ応力に耐える、優れた疲労耐久性と衝撃吸収性。

本製品が最適な理由

独自のナノレベル構造制御により優れた柔軟性と衝撃に対する吸収性を付与し、破損リスクを低減します。

加工・工程のメリット

プリプレグ用途にも適応可能。お客様の生産設備やサイクルに合わせ、粘度や硬化条件のカスタマイズに柔軟に対応します。

産業機械・航空宇宙構造材（ロボットアーム、風力発電ブレード等）

求められる機能

大型部材における構造強度の維持と長期的な信頼性の確保、および製造歩留まりの向上。

本製品が最適な理由

炭素繊維のみならずガラス繊維（GFRP）に対しても優れた密着性を発揮。長期間の応力負荷に対しても層間剥離を抑制します。

加工・工程のメリット

優れた初期含浸性により、大型のVaRTM成形等においてもボイド（気泡）の発生を抑え、高品質で安定した成形を実現します。

CFRP用エポキシ樹脂に関する「よくある質問」