ゴムと炭素繊維の複合素材（CFR)

CFRとは

特許取得：特許第6531245号

ＣＦＲ（カーボン・ファイバー・ラバー）は、ゴムと炭素繊維を複合化した製品です。
炭素繊維は、「ものづくり高度化法」に定められる難接合材料で、これまで接合技術が確立されていませんでしたが、当社独自結合技術で強固な接合を実現しました。
ＣＦＲは、高強度で軽い素材である炭素繊維の特性と、ゴムの弾性や柔軟性を持ち合わせ、『軽量、高強度、衝撃吸収性、柔軟性など』を有する新しい複合素材です。
弊社ではこの技術を使って、これまでにない新素材のゴムシート、『ＣＦＲシート』の製造・販売を開始しました。

CFRシートの構造

ゴムと炭素繊維織布を接合させるため、独自開発した結合技術を用いて成型加工する

1本あたり5〜10umの炭素繊維を、数千本〜数万本の束にし、その束で織ったもの

CFRシートの主な特徴（CFRP/TPとの比較）

	ゴムと炭素繊維の『CFR』シート	強化プラスチックと炭素繊維のCFRP/TPシート
軽い	比重は鉄の1/5	CFRと同程度
強い	引張強度は鉄より10倍強い	CFRと同程度
耐衝撃性	CFRP/TPの４倍程度の衝撃吸収性	衝撃吸収性に乏しい
柔軟性	ゴムならではの柔軟性（良好な屈曲性）	曲がりにくい

1軽い：代表的な素材と比重の比較
2強い：引張強度の比較
3耐衝撃性：落錘衝撃吸収エネルギーと変位量の比較
4柔軟性：U字曲げ耐久試験

曲げ回数を20万回実施したが、積層間の剥離は無く、また表層部のひび割れや炭素繊維のほつれ、その他損傷も全く見られなかった。

CFRシートの物性表（代表値）※厚さ1.0ｍｍ

ゴム材質　※自社配合ゴム	EPDM（エチレン・プロピレンゴム）
比重	1.12～1.16
引張強度（Mpa）	71.4～121.3
伸度（%）	4.9～8.2
突き刺し強度（N）	588.6～1083.6
衝撃強度（N）	641.7～852.3
衝撃吸収エネルギー（Ｊ）	3.9～5.1
サイズ	幅1ｍ（有効幅0.95ｍ）×長さ47ｍ×厚み1.0ｍｍ注）①有効幅とはゴムと炭素繊維の接合領域　②厚み公差±0.2ｍｍ
ゴム硬度	60±5　注）ショア社のデュロメータＡで測定しています。
ゴム色	ブラック
炭素繊維クロス	PAN系 3K平織

※　上記数値は当社測定結果であり、保証値ではありませんのでご了承ください。（2020.08.30 改訂②）

CFRの用途

ＣＦＲは『軽量、高強度、衝撃吸収性、柔軟性』の他、導電性、電磁波シールド性、放熱性、耐熱性（基布のみ）などの特性があります。
これらの様々な特性を活かし、インフラや環境エネルギー関連の構造・補強部材、自動車や宇宙・航空機分野の部品のほか、建築土木や防災防衛分野、スポーツ・レジャー分野などさまざまな応用が期待されています。
現在ＣＦＲシートに使われている合成ゴムはＥＰＤＭですが、今後はシリコーンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴムなど、他のゴム材料での量産も計画しております。
また、様々な製品の実用化に向けてＣＦＲシートは厚みやサイズ、色やゴム硬度の変更品などもテストをしており、製品開発企業様とタイアップして、シートだけでなく立体形状や２次加工品の製品開発なども協力しております。
ＣＦＲの用途開発をご検討の際には、お気軽にご相談ください。