合成樹脂と炭素繊維強化プラスチック

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合成樹脂と炭素繊維強化プラスチックの違い

合成樹脂 vs. 炭素繊維強化プラスチック

合成樹脂（ごうせいじゅし、synthetic resin）とは、人為的に製造された、高分子化合物からなる物質を指す。合成でない天然樹脂には植物から採ったロジンや天然ゴム等があり、鉱物質ではアスファルトが代表例である。合成樹脂から紡糸された繊維は合成繊維と呼ばれ、合成樹脂は可塑性を持つものが多い。 「プラスチック」 (plastic) という表現は、元来「可塑性物質」 (plasticisers) という意味を持ち、主に金属結晶において開花したものを基盤としており、「合成樹脂」同様日本語ではいささか曖昧となっている。合成樹脂と同義である場合や、合成樹脂がプラスチックとエラストマーという2つに分類される場合、また、原料である合成樹脂が成形され硬化した完成品を「プラスチック」と呼ぶ場合あるいは印象的なイメージなど、多様な意味に用いられている。よって、英語の学術文献を書く場合、「plastic」は全く通用しない用語であることを認識すべきで、「resin」（樹脂、合成樹脂）などと明確に表現するのが一般的である。. CFRP成形用炭素繊維 CFRPで作られたレースカー ドライカーボンを加熱するためのオートクレーブ装置 炭素繊維強化プラスチック（たんそせんいきょうかプラスチック、carbon fiber reinforced plastic, CFRP）は、強化材に炭素繊維を用いた繊維強化プラスチックである。母材には主にエポキシ樹脂が用いられる。単にカーボン樹脂やカーボンとも呼ばれる。 炭素繊維強化プラスチックは高い強度と軽さを併せ持つ。ゴルフクラブのシャフトや釣り竿などのスポーツ用途から実用化が始まり、1990年代から航空機、自動車などの産業用に用途が拡大しており、建築、橋梁の耐震補強など、建設分野でも広く使われている。 製造法の違いからドライカーボンとウェットカーボンの2種類に大別される。ドライカーボンは炭素繊維と母材（マトリクス）をあらかじめなじませてある部材（など）を型に貼り込んでいったものを真空バッグを使用して気圧を利用しながら加熱し圧着し硬化させる。積層プリプレグやプリプレグとハニカム材との密着性を確保するためオートクレーブを使用する場合が多い。生産工程の多くが手作業であり準備・施工にも時間がかかり、オートクレーブや類する設備が必要なことから、従来は高価でも極限の性能が求められる用途の場合のみ利用されたが、近年ではプリプレグ貼り込みがハンドレイアップよりも容易であることも影響し、スマートフォンケースやモバイルPCの外装など小サイズな製品が増加している。脱オートクレーブ成形法やマイクロ波による加熱など、新たな製造法により成形費用は低減しつつある。 ウェットカーボンは、通常のFRPと同じく・インフュージョン・RTMなどの工法で作られる。RTMやインフュージョン工法でのウェットカーボン製品は機械自動化による大量生産が可能で、自動車などに使われている。.

エポキシ樹脂

ポキシ樹脂（エポキシじゅし、）とは、高分子内に残存させたエポキシ基で架橋ネットワーク化させることで硬化させることが可能な熱硬化性樹脂の総称である。架橋ネットワーク化前のプレポリマーと硬化剤を混合して熱硬化処理を行うと製品として完成するが、プレポリマーも製品化した樹脂も両者ともエポキシ樹脂と呼ばれる。.

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繊維強化プラスチック

繊維強化プラスチック（せんいきょうかプラスチック）または FRP (Fiber-Reinforced Plastics の略称) は、ガラス繊維、炭素繊維などの繊維をプラスチックの中に入れて強度を向上させた複合材料のこと。.

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炭素繊維

炭素繊維 炭素繊維（たんそせんい、Carbon fiber）は、アクリル繊維またはピッチ（石油、石炭、コールタールなどの副生成物）を原料に高温で炭化して作った繊維。JIS規格では「有機繊維のプレカーサーを加熱炭素化処理して得られる、質量比で90%以上が炭素で構成される繊維。」と規定されている。アクリル繊維を使った炭素繊維はPAN系（Polyacrylonitrile）、ピッチを使った炭素繊維はピッチ系（PITCH）と区分される、2010年10月19日掲載、2011年10月17日閲覧。炭素繊維を単独の材料として利用することは少なく、合成樹脂などの母材と組み合わせた複合材料として用いることが主である。炭素繊維を用いた複合材料としては炭素繊維強化プラスチック、炭素繊維強化炭素複合材料などがある。.

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複合材料

複合材料（ふくごうざいりょう、Composite material）は、2つ以上の異なる材料を一体的に組み合わせた材料のこと。強化のための強化材料とそれを支持するための母材（マトリクス）から構成されたものを指す。材料の複合化という概念としては合金やセラミックスなどを含む非常に広範な概念であるため、通常は繊維様のものを構造材として配列し形成するものを指し、合金やセラミックスとは区別して取り扱うことが多い。 単一素材からなる材料よりも優れた点をもち、各種の複合材料が製造・使用されている。複合材（ふくごうざい）、複合素材とも。.

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航空機

航空機（こうくうき、aircraftブリタニカ百科事典「航空機」）は、大気中を飛行する機械の総称である広辞苑 第五版 p.889「航空機」。.

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自動車

特殊作業車の例（ダンプカー） 自動車（じどうしゃ、car, automobile）とは、原動機の動力によって車輪を回転させ、軌条や架線を用いずに路上を走る車のこと。.

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