JP3362502B2 - Energy absorbing member - Google Patents
Energy absorbing memberInfo
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- JP3362502B2 JP3362502B2 JP09060194A JP9060194A JP3362502B2 JP 3362502 B2 JP3362502 B2 JP 3362502B2 JP 09060194 A JP09060194 A JP 09060194A JP 9060194 A JP9060194 A JP 9060194A JP 3362502 B2 JP3362502 B2 JP 3362502B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、エネルギー吸収部材に
関し、とくに、樹脂と補強繊維との複合材料からなる、
衝撃エネルギー吸収部材の構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an energy absorbing member, and in particular, it is composed of a composite material of resin and reinforcing fibers,
The present invention relates to the structure of an impact energy absorbing member.
【0002】[0002]
【従来の技術】たとえば、航空機の座席周り等や、自動
車の座席周り、バンパー周り、各種構造部材に、衝撃エ
ネルギーを吸収するエネルギー吸収部材が用いられる
(特開昭60−109630号公報、特開昭62−17
438号公報等)。このエネルギー吸収部材には、衝撃
エネルギーを良好に吸収できる性能の他、一般に軽量、
高剛性であることが要求されることから、樹脂と補強繊
維との複合材料、いわゆる繊維強化プラスチック(以
下、FRPと言うこともある。)、中でも炭素繊維強化
プラスチック(以下、CFRPと言うこともある。)が
適しているとされている。2. Description of the Related Art For example, an energy absorbing member that absorbs impact energy is used for a seat around an aircraft, a seat around an automobile, a bumper, and various structural members (JP-A-60-109630). 62-17
No. 438, etc.). In addition to the ability to absorb impact energy well, this energy absorbing member is generally lightweight,
Since high rigidity is required, a composite material of a resin and reinforcing fibers, so-called fiber reinforced plastic (hereinafter sometimes referred to as FRP), especially carbon fiber reinforced plastic (hereinafter also referred to as CFRP) There is) is said to be suitable.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の樹脂
と補強繊維との複合材料からなるエネルギー吸収部材
は、エネルギー吸収能力、剛性、樹脂と補強繊維との接
着性等に未だ不十分な面があり、十分に実用に供されて
いないのが実情である。However, the conventional energy absorbing member made of a composite material of resin and reinforcing fibers has insufficient energy absorbing ability, rigidity, adhesiveness between resin and reinforcing fibers, and the like. However, the reality is that it has not been put to practical use.
【0004】本発明は、剛性、樹脂と補強繊維との接着
性等に優れ、十分に高いエネルギー吸収能力を発揮可能
なエネルギー吸収部材を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide an energy absorbing member which is excellent in rigidity, adhesiveness between a resin and reinforcing fibers, and which can exhibit a sufficiently high energy absorbing ability.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
請求項1に係るエネルギー吸収部材は、樹脂と補強繊維
との複合材料からなり、前記樹脂のエネルギー解放率G
ICが100J/m2 以上であるか、またはアイゾット衝
撃強度が4kgf・cm/cm以上であり、前記補強繊
維の破断伸度が1.2%以上であることを特徴とするも
のからなる。The energy absorbing member according to claim 1 of the present invention which meets this object is made of a composite material of a resin and a reinforcing fiber, and has an energy release rate G of the resin.
It has an IC of 100 J / m 2 or more, or an Izod impact strength of 4 kgf · cm / cm or more, and a breaking elongation of the reinforcing fiber of 1.2% or more.
【0006】また、本発明の請求項2に係るエネルギー
吸収部材は、樹脂と補強繊維との複合材料からなり、前
記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上で
あるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm/
cm以上であり、前記補強繊維の引張強度が200kg
f/mm2 以上であることを特徴とするものからなる。The energy absorbing member according to claim 2 of the present invention is made of a composite material of resin and reinforcing fibers, and has an energy release rate G IC of 100 J / m 2 or more, or Izod impact. Strength is 4 kgf · cm /
cm or more, the tensile strength of the reinforcing fiber is 200 kg
f / mm 2 or more.
【0007】また、本発明の請求項3に係るエネルギー
吸収部材は、樹脂と補強繊維との複合材料からなり、前
記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上で
あるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm/
cm以上であり、前記補強繊維の引張弾性率が17,0
00kgf/mm2 以上であることを特徴とするものか
らなる。The energy absorbing member according to claim 3 of the present invention is made of a composite material of resin and reinforcing fibers, and has an energy release rate G IC of 100 J / m 2 or more, or Izod impact. Strength is 4 kgf · cm /
cm or more, and the tensile elastic modulus of the reinforcing fiber is 17,0
It is characterized by being 100 kgf / mm 2 or more.
【0008】また、本発明の請求項4に係るエネルギー
吸収部材は、樹脂と補強繊維との複合材料からなり、前
記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上で
あるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm/
cm以上であり、前記補強繊維の表面起伏度が1.08
以上であることを特徴とするものからなる。The energy absorbing member according to claim 4 of the present invention is made of a composite material of resin and reinforcing fibers, and the energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2 or more, or Izod impact. Strength is 4 kgf · cm /
cm or more, and the surface relief of the reinforcing fiber is 1.08
It is characterized by the above.
【0009】また、本発明の請求項5に係るエネルギー
吸収部材は、樹脂と補強繊維との複合材料からなり、前
記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上で
あるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm/
cm以上であり、前記補強繊維の破断伸度が1.2%以
上、引張強度が200kgf/mm2 以上であることを
特徴とするものからなる。The energy absorbing member according to claim 5 of the present invention is made of a composite material of resin and reinforcing fibers, and has an energy release rate G IC of 100 J / m 2 or more, or Izod impact. Strength is 4 kgf · cm /
The reinforcing fiber has a breaking elongation of 1.2% or more and a tensile strength of 200 kgf / mm 2 or more.
【0010】また、本発明の請求項6に係るエネルギー
吸収部材は、樹脂と補強繊維との複合材料からなり、前
記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上で
あるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm/
cm以上であり、前記補強繊維の破断伸度が1.2%以
上、引張弾性率が17,000kgf/mm2 以上であ
ることを特徴とするものからなる。The energy absorbing member according to claim 6 of the present invention is made of a composite material of resin and reinforcing fibers, and has an energy release rate G IC of 100 J / m 2 or more, or Izod impact. Strength is 4 kgf · cm /
The reinforcing fiber has a breaking elongation of 1.2% or more and a tensile elastic modulus of 17,000 kgf / mm 2 or more.
【0011】また、本発明の請求項7に係るエネルギー
吸収部材は、樹脂と補強繊維との複合材料からなり、前
記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上で
あるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm/
cm以上であり、前記補強繊維の破断伸度が1.2%以
上、表面起伏度が1.08以上であることを特徴とする
ものからなる。The energy absorbing member according to claim 7 of the present invention is made of a composite material of resin and reinforcing fibers, and has an energy release rate G IC of 100 J / m 2 or more, or Izod impact. Strength is 4 kgf · cm /
The reinforcing fiber has a breaking elongation of 1.2% or more and a surface relief of 1.08 or more.
【0012】また、本発明の請求項8に係るエネルギー
吸収部材は、樹脂と補強繊維との複合材料からなり、前
記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上で
あるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm/
cm以上であり、前記補強繊維の破断伸度が1.2%以
上、引張強度が200kgf/mm2 以上、引張弾性率
が17,000kgf/mm2 以上であることを特徴と
するものからなる。The energy absorbing member according to claim 8 of the present invention is made of a composite material of a resin and a reinforcing fiber, and has an energy release rate G IC of 100 J / m 2 or more, or Izod impact. Strength is 4 kgf · cm /
cm or more, the breaking elongation of the reinforcing fiber is 1.2% or more, the tensile strength is 200 kgf / mm 2 or more, and the tensile elastic modulus is 17,000 kgf / mm 2 or more.
【0013】また、本発明の請求項9に係るエネルギー
吸収部材は、樹脂と補強繊維との複合材料からなり、前
記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上で
あるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm/
cm以上であり、前記補強繊維の破断伸度が1.2%以
上、引張強度が200kgf/mm2 以上、表面起伏度
が1.08以上であることを特徴とするものからなる。An energy absorbing member according to claim 9 of the present invention is made of a composite material of resin and reinforcing fibers, and has an energy release rate G IC of 100 J / m 2 or more, or Izod impact. Strength is 4 kgf · cm /
The reinforcing fiber has a breaking elongation of 1.2% or more, a tensile strength of 200 kgf / mm 2 or more, and a surface relief of 1.08 or more.
【0014】また、本発明の請求項10に係るエネルギ
ー吸収部材は、樹脂と補強繊維との複合材料からなり、
前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上
であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm
/cm以上であり、前記補強繊維の破断伸度が1.2%
以上、引張弾性率が17,000kgf/mm2 以上、
表面起伏度が1.08以上であることを特徴とするもの
からなる。An energy absorbing member according to a tenth aspect of the present invention is made of a composite material of resin and reinforcing fibers,
The energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2 or more, or the Izod impact strength is 4 kgf · cm.
/ Cm or more, the breaking elongation of the reinforcing fiber is 1.2%
As described above, the tensile elastic modulus is 17,000 kgf / mm 2 or more,
The surface undulation is 1.08 or more.
【0015】また、本発明の請求項11に係るエネルギ
ー吸収部材は、樹脂と補強繊維との複合材料からなり、
前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上
であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm
/cm以上であり、前記補強繊維の破断伸度が1.2%
以上、引張強度が200kgf/mm2 以上、引張弾性
率が17,000kgf/mm2 以上、表面起伏度が
1.08以上であることを特徴とするものからなる。The energy absorbing member according to claim 11 of the present invention comprises a composite material of resin and reinforcing fibers,
The energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2 or more, or the Izod impact strength is 4 kgf · cm.
/ Cm or more, the breaking elongation of the reinforcing fiber is 1.2%
As described above, the tensile strength is 200 kgf / mm 2 or more, the tensile elastic modulus is 17,000 kgf / mm 2 or more, and the surface undulation is 1.08 or more.
【0016】また、本発明の請求項12に係るエネルギ
ー吸収部材は、樹脂と補強繊維との複合材料からなり、
前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上
であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm
/cm以上であり、前記補強繊維の引張強度が200k
gf/mm2 以上、引張弾性率が17,000kgf/
mm2 以上であることを特徴とするものからなる。An energy absorbing member according to a twelfth aspect of the present invention is made of a composite material of resin and reinforcing fibers,
The energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2 or more, or the Izod impact strength is 4 kgf · cm.
/ Cm or more, the tensile strength of the reinforcing fiber is 200k
gf / mm 2 or more, tensile elastic modulus of 17,000 kgf /
mm 2 or more.
【0017】また、本発明の請求項13に係るエネルギ
ー吸収部材は、樹脂と補強繊維との複合材料からなり、
前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上
であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm
/cm以上であり、前記補強繊維の引張強度が200k
gf/mm2 以上、表面起伏度が1.08以上であるこ
とを特徴とするものからなる。An energy absorbing member according to claim 13 of the present invention is made of a composite material of resin and reinforcing fibers,
The energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2 or more, or the Izod impact strength is 4 kgf · cm.
/ Cm or more, the tensile strength of the reinforcing fiber is 200k
gf / mm 2 or more, and the surface undulation degree is 1.08 or more.
【0018】また、本発明の請求項14に係るエネルギ
ー吸収部材は、樹脂と補強繊維との複合材料からなり、
前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上
であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm
/cm以上であり、前記補強繊維の引張強度が200k
gf/mm2 以上、引張弾性率が17,000kgf/
mm2 以上、表面起伏度が1.08以上であることを特
徴とするものからなる。An energy absorbing member according to a fourteenth aspect of the present invention is made of a composite material of resin and reinforcing fibers,
The energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2 or more, or the Izod impact strength is 4 kgf · cm.
/ Cm or more, the tensile strength of the reinforcing fiber is 200k
gf / mm 2 or more, tensile elastic modulus of 17,000 kgf /
mm 2 or more, and the surface undulation degree is 1.08 or more.
【0019】また、本発明の請求項15に係るエネルギ
ー吸収部材は、樹脂と補強繊維との複合材料からなり、
前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上
であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm
/cm以上であり、前記補強繊維の引張弾性率が17,
000kgf/mm2 以上、表面起伏度が1.08以上
であることを特徴とするものからなる。An energy absorbing member according to a fifteenth aspect of the present invention is made of a composite material of resin and reinforcing fibers,
The energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2 or more, or the Izod impact strength is 4 kgf · cm.
/ Cm or more, the tensile elastic modulus of the reinforcing fiber is 17,
000 kgf / mm 2 or more, and the surface undulation degree is 1.08 or more.
【0020】上記各エネルギー吸収部材においては、前
記樹脂と補強繊維との界面における剪断強度と前記樹脂
の剪断強度との比が0.8〜1.2であることが好まし
い。In each of the energy absorbing members, the ratio of the shear strength at the interface between the resin and the reinforcing fiber and the shear strength of the resin is preferably 0.8 to 1.2.
【0021】上記各エネルギー吸収部材においては、補
強繊維が炭素繊維からなる場合には、該補強繊維の、表
面の酸素(O)と炭素(C)の原子数比である表面官能
基量(O/C)が0.08以上であることが好ましい。
表面官能基量(O/C)が0.08以上であると、活性
化されたOによって補強繊維表面の接着性が高められ、
樹脂と補強繊維との接着強度が高められて、複合材料全
体として極めて高い剛性、エネルギー吸収能力を発揮で
きる。表面官能基量(O/C)が0.08未満である
と、樹脂と補強繊維との接着性が不十分となり、エネル
ギー吸収時に樹脂と補強繊維との界面で剥離、あるいは
破壊が生じやすくなり、その分エネルギー吸収能力が低
下する。In each of the energy absorbing members, when the reinforcing fiber is made of carbon fiber, the amount of surface functional group (O), which is the atomic ratio of oxygen (O) to carbon (C) on the surface of the reinforcing fiber, / C) is preferably 0.08 or more.
When the surface functional group amount (O / C) is 0.08 or more, the activated O enhances the adhesiveness of the reinforcing fiber surface,
Since the adhesive strength between the resin and the reinforcing fiber is increased, the composite material as a whole can exhibit extremely high rigidity and energy absorption capability. If the amount of surface functional groups (O / C) is less than 0.08, the adhesiveness between the resin and the reinforcing fiber becomes insufficient, and peeling or breakage easily occurs at the interface between the resin and the reinforcing fiber during energy absorption. , The energy absorption capacity is reduced accordingly.
【0022】また、上記炭素繊維の補強繊維にあって
は、結晶サイズが20Å以上であることが好ましい。こ
の結晶サイズは、とくに引張弾性率に影響し、結晶サイ
ズが20Å以上であると高い引張弾性率を容易に達成で
きるようになる。引張弾性率が高いと、それだけエネル
ギー吸収能力が向上する。Further, in the reinforcing fiber of the above carbon fiber, it is preferable that the crystal size is 20 Å or more. This crystal size particularly affects the tensile elastic modulus, and when the crystal size is 20 Å or more, a high tensile elastic modulus can be easily achieved. The higher the tensile modulus, the better the energy absorption capacity.
【0023】上記各エネルギー吸収部材においては、補
強繊維は炭素繊維に限定されず、炭素繊維以外の補強繊
維として、たとえば、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊
維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維およびボロン繊維の中
から選ぶことができる。In each of the above energy absorbing members, the reinforcing fiber is not limited to carbon fiber, and as the reinforcing fiber other than carbon fiber, for example, glass fiber, aromatic polyamide fiber, alumina fiber, silicon carbide fiber and boron fiber can be used. You can choose from.
【0024】上記の複合材料からなるエネルギー吸収部
材について、以下に、さらに詳細に説明する。The energy absorbing member made of the above composite material will be described in more detail below.
【0025】本発明のエネルギー吸収部材を構成する複
合材料における樹脂は、樹脂のエネルギー解放率GICが
100J/m2 以上であるか、またはアイゾット衝撃強
度が4kgf・cm/cm以上のものである。エネルギ
ー解放率GICは、後述の測定方法に示すように求められ
るもので、樹脂自身を引き剥がすときのエネルギー解放
率を示すものである。エネルギー解放率GICが100J
/m2 未満であるか、またはアイゾット衝撃強度が4k
gf・cm/cm未満であると、樹脂自身が比較的引き
剥がされやすいものとなり、高いエネルギー吸収能力を
達成するのが困難になる。本発明においては、この高い
エネルギー解放率GICまたは高いアイゾット衝撃強度を
有する樹脂と、破断伸度、引張強度、引張弾性率の少な
くともいずれかが高い補強繊維との複合材料とすること
により、優れたエネルギー吸収能力を発揮でき、高い比
吸収エネルギー量を達成できる。また、補強繊維の表面
起伏度を大きくしておくことにより、あるいは、補強繊
維が炭素繊維である場合には表面官能基量(O/C)を
大きくすることにより、樹脂と補強繊維との接着性が高
められ、両者界面で剥離、破壊しにくい複合材料を実現
でき、優れたエネルギー吸収能力を達成できる。すなわ
ち、本発明のエネルギー吸収部材においては、高エネル
ギー解放率GICの樹脂と、高強度または/および高接着
性の補強繊維とを組み合わせた複合材料とすることによ
り、優れたエネルギー吸収能力を発揮でき、高い比吸収
エネルギー量を達成できるようになる。The resin in the composite material constituting the energy absorbing member of the present invention has an energy release rate G IC of 100 J / m 2 or more, or an Izod impact strength of 4 kgf · cm / cm or more. . The energy release rate G IC is obtained as shown in the measuring method described later, and indicates the energy release rate when the resin itself is peeled off. Energy release rate G IC is 100J
/ M 2 or Izod impact strength is 4k
When it is less than gf · cm / cm, the resin itself is relatively easily peeled off, and it becomes difficult to achieve a high energy absorption capacity. In the present invention, by using a composite material of the resin having the high energy release rate G IC or the high Izod impact strength and the reinforcing fiber having at least one of the breaking elongation, the tensile strength and the tensile elastic modulus, it is excellent. The energy absorption capability can be demonstrated, and a high specific absorbed energy amount can be achieved. Further, by increasing the surface roughness of the reinforcing fiber, or by increasing the surface functional group amount (O / C) when the reinforcing fiber is carbon fiber, the adhesion between the resin and the reinforcing fiber The property is enhanced, and a composite material that is resistant to peeling and destruction at both interfaces can be realized, and an excellent energy absorption capacity can be achieved. That is, in the energy absorbing member of the present invention, by using a composite material in which a resin having a high energy release rate G IC and a reinforcing fiber having high strength and / or high adhesiveness are combined, excellent energy absorbing ability is exhibited. As a result, a high amount of specific absorbed energy can be achieved.
【0026】本発明の複合材料における樹脂は、エネル
ギー解放率GICが100J/m2 以上であるか、または
アイゾット衝撃強度が4kgf・cm/cm以上である
限りとくに限定されない。そのような特性を満足するこ
とが可能な樹脂として、たとえば、エポキシ樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、ポリビニルエステル樹脂、フェノ
ール樹脂、グアナミン樹脂、また、ビスマレイミド・ト
リアジン樹脂等のポリイミド樹脂、フラン樹脂、ポリウ
レタン樹脂、ポリジアリルフタレート樹脂、さらにメラ
ニン樹脂やユリア樹脂等のアミノ樹脂等の熱硬化性樹脂
が挙げられる。また、ナイロン6、ナイロン66、ナイ
ロン11、ナイロン610、ナイロン612などのポリ
アミド、またはこれらポリアミドの共重合ポリアミド、
また、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレートなどのポリエステル、またはこれらポリエス
テルの共重合ポリエステル、さらに、ポリカーボネー
ト、ポリアミドイミド、ポリフェニレンスルファイド、
ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリエーテル
スルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテル
イミド、ポリオレフィンなど、さらにまた、ポリエステ
ルエラストマー、ポリアミドエラストマーなどに代表さ
れる熱可塑性エラストマー、等が挙げられる。さらに
は、上述の範囲を満たす樹脂として、アクリルゴム、ア
クリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、シリコ
ーンゴム、スチレンブタジエンゴム、フッ素ゴム等のゴ
ムを用いることもできる。さらには、上記の熱硬化性樹
脂、熱可塑性樹脂、ゴムから選ばれた複数をブレンドし
た樹脂を用いることもできる。The resin in the composite material of the present invention is not particularly limited as long as the energy release rate G IC is 100 J / m 2 or more or the Izod impact strength is 4 kgf · cm / cm or more. Examples of resins that can satisfy such characteristics include epoxy resins, unsaturated polyester resins, polyvinyl ester resins, phenol resins, guanamine resins, and polyimide resins such as bismaleimide / triazine resins, furan resins, polyurethanes. Examples thereof include resins, polydiallyl phthalate resins, and thermosetting resins such as amino resins such as melanin resins and urea resins. In addition, polyamides such as nylon 6, nylon 66, nylon 11, nylon 610 and nylon 612, or copolyamides of these polyamides,
Further, polyethylene terephthalate, polyesters such as polybutylene terephthalate, or copolyesters of these polyesters, further, polycarbonate, polyamide imide, polyphenylene sulfide,
Examples thereof include polyphenylene oxide, polysulfone, polyether sulfone, polyether ether ketone, polyetherimide, polyolefin, and thermoplastic elastomers typified by polyester elastomers and polyamide elastomers. Further, as the resin satisfying the above range, rubber such as acrylic rubber, acrylonitrile butadiene rubber, urethane rubber, silicone rubber, styrene butadiene rubber, fluororubber can be used. Furthermore, it is also possible to use a resin obtained by blending a plurality of the above-mentioned thermosetting resins, thermoplastic resins, and rubber.
【0027】本発明において、補強繊維は、破断伸度が
1.2%以上、引張強度が200kgf/mm2 以上、
引張弾性率が17,000kgf/mm2 以上、表面起
伏度が1.08以上のいずれかの特性、あるいはこれら
特性を任意に組み合わせた特性を有するものである。In the present invention, the reinforcing fiber has a breaking elongation of 1.2% or more and a tensile strength of 200 kgf / mm 2 or more,
It has any one of the characteristics that the tensile elastic modulus is 17,000 kgf / mm 2 or more and the surface undulation degree is 1.08 or more, or any combination of these characteristics.
【0028】補強繊維の破断伸度が1.2%以上である
と、複合材料からなるエネルギー吸収部材の、破断が予
期される部位が実際に破断に至るまでに、大きなエネル
ギー量を吸収できるようになる。破断伸度が1.2%未
満であると、エネルギー吸収部材の少量の変形で補強繊
維が破断に至り、補強繊維が破断した状態では大きなエ
ネルギーを吸収できないから、結局エネルギー吸収部材
のエネルギー吸収能力が低下することになる。When the breaking elongation of the reinforcing fiber is 1.2% or more, a large amount of energy can be absorbed before the part of the energy absorbing member made of the composite material, which is expected to break, actually breaks. become. If the breaking elongation is less than 1.2%, a small amount of deformation of the energy absorbing member leads to breakage of the reinforcing fiber, and large energy cannot be absorbed when the reinforcing fiber is broken. Will be reduced.
【0029】補強繊維の引張強度が200kgf/mm
2 以上であると、複合材料からなるエネルギー吸収部材
に加わる衝撃エネルギーに対して、繊維の破断に要する
エネルギー量が大きくなるので、同じ破壊量について大
きなエネルギー量を吸収できるようになる。引張強度が
200kgf/mm2 未満であると、補強繊維が小さな
エネルギー量で破断しやすくなり、大きなエネルギー量
を吸収することが難しくなって、結局エネルギー吸収部
材のエネルギー吸収能力が低下することになる。The tensile strength of the reinforcing fiber is 200 kgf / mm
When it is 2 or more, the amount of energy required for breaking the fiber is large with respect to the impact energy applied to the energy absorbing member made of the composite material, so that a large amount of energy can be absorbed for the same amount of breaking. If the tensile strength is less than 200 kgf / mm 2 , the reinforcing fibers are likely to break with a small amount of energy, and it becomes difficult to absorb a large amount of energy, and eventually the energy absorbing capacity of the energy absorbing member decreases. .
【0030】補強繊維の引張弾性率が17,000kg
f/mm2 以上であると、複合材料からなるエネルギー
吸収部材に加わる衝撃エネルギーに対して、高剛性のエ
ネルギー吸収部材を実現でき、大きなエネルギー量を吸
収できるようになる。また、エネルギー吸収部材の座屈
が起こりにくくなり、1個のエネルギー吸収部材の長さ
を長くすることができる。引張弾性率が17,000k
gf/mm2 未満であると、エネルギー吸収部材の剛性
が低く、大きなエネルギー量を吸収することが難しくな
って、結局エネルギー吸収部材のエネルギー吸収能力が
低下することになる。Reinforcing fiber has a tensile modulus of 17,000 kg
When it is f / mm 2 or more, a high-rigidity energy absorbing member can be realized against impact energy applied to the energy absorbing member made of the composite material, and a large amount of energy can be absorbed. Moreover, buckling of the energy absorbing member is less likely to occur, and the length of one energy absorbing member can be increased. Tensile elastic modulus is 17,000k
If it is less than gf / mm 2 , the rigidity of the energy absorbing member is low, and it becomes difficult to absorb a large amount of energy, so that the energy absorbing capacity of the energy absorbing member is reduced.
【0031】補強繊維の表面起伏度が1.08以上であ
ると、表面の起伏による、いわゆるアンカー効果が向上
するので、補強繊維と樹脂との接着性が向上し、極めて
剥離あるいは破壊しにくい界面を達成できる。接着性の
向上により、複合材料における補強繊維の強度を極めて
有効に利用できるようになり、複合材料全体としての剛
性を向上できるので、大きなエネルギー量を吸収できる
ようになる。表面起伏度が1.08未満であると、上記
のようなアンカー効果を期待できなくなるか、あっても
僅かであるので、エネルギー吸収部材の剛性向上が難し
く、結局エネルギー吸収部材のエネルギー吸収能力向上
が難しくなる。When the surface roughness of the reinforcing fiber is 1.08 or more, the so-called anchor effect due to the surface undulation is improved, so that the adhesiveness between the reinforcing fiber and the resin is improved, and the interface that is extremely difficult to peel or break. Can be achieved. By improving the adhesiveness, the strength of the reinforcing fiber in the composite material can be utilized very effectively, and the rigidity of the composite material as a whole can be improved, so that a large amount of energy can be absorbed. If the surface undulation degree is less than 1.08, the anchor effect as described above cannot be expected, or even if there is little, it is difficult to improve the rigidity of the energy absorbing member, and eventually the energy absorbing ability of the energy absorbing member is improved. Becomes difficult.
【0032】この補強繊維と樹脂との接着性向上は、前
述の如く、補強繊維が炭素繊維である場合には、さら
に、表面官能基量(O/C)を0.08以上とすること
が有効である。この表面官能基量(O/C)0.08以
上の特性は、補強繊維に、上記破断伸度が1.2%以
上、引張強度が200kgf/mm2 以上、引張弾性率
が17,000kgf/mm2 以上、表面起伏度が1.
08以上の特性とともにもたせることが好ましい。As described above, in order to improve the adhesiveness between the reinforcing fiber and the resin, the surface functional group content (O / C) should be 0.08 or more when the reinforcing fiber is carbon fiber. It is valid. This surface functional group content (O / C) of 0.08 or more is that the reinforcing fiber has a breaking elongation of 1.2% or more, a tensile strength of 200 kgf / mm 2 or more, and a tensile elastic modulus of 17,000 kgf /. mm 2 or more, surface undulation is 1.
It is preferable to have the characteristics of 08 or more.
【0033】また、本発明においては、補強繊維と樹脂
との高い接着性を確保し、かつ、より高い比吸収エネル
ギー量を達成するために、樹脂のエネルギー解放率GIC
が100J/m2 以上であるか、またはアイゾット衝撃
強度が4kgf・cm/cm以上とされるとともに、樹
脂と補強繊維との界面における剪断強度と樹脂の剪断強
度との比が0.8〜1.2の範囲とされることが好まし
い。。剪断強度比を0.8〜1.2の範囲とすることに
より(つまり、樹脂と補強繊維との界面における剪断強
度を樹脂の剪断強度と同等かそれに近い値にすることに
より)、樹脂と補強繊維との接着性を、望ましい程度
に、かつ、必要なだけ、高めることができる。接着性が
良くなることにより、樹脂の高い衝撃強度が活き、複合
材料からなるエネルギー吸収部材全体としてのエネルギ
ー吸収能力が高められる。とくに、補強繊維の破断伸度
を1.2%以上又は/および引張強度を200kgf/
mm2 以上としておけば、上記接着性の向上により、補
強繊維の強度と樹脂の高い衝撃強度の両方を活かすこと
ができ、複合材料全体としての高いエネルギー吸収能力
が得られる。Further, in the present invention, in order to secure high adhesiveness between the reinforcing fiber and the resin and achieve a higher specific absorbed energy amount, the energy release rate G IC of the resin is increased.
Is 100 J / m 2 or more, or the Izod impact strength is 4 kgf · cm / cm or more, and the ratio of the shear strength at the interface between the resin and the reinforcing fiber and the shear strength of the resin is 0.8 to 1 It is preferably in the range of 0.2. . By setting the shear strength ratio in the range of 0.8 to 1.2 (that is, by setting the shear strength at the interface between the resin and the reinforcing fiber to be equal to or close to the shear strength of the resin), the resin and the reinforcement are reinforced. The adhesion to the fibers can be increased to the desired degree and as much as needed. By improving the adhesiveness, the high impact strength of the resin is utilized, and the energy absorbing ability of the energy absorbing member made of the composite material as a whole is enhanced. In particular, the breaking elongation of the reinforcing fiber is 1.2% or more and / or the tensile strength is 200 kgf /
When it is set to mm 2 or more, both the strength of the reinforcing fiber and the high impact strength of the resin can be utilized due to the improvement of the above-mentioned adhesiveness, and the high energy absorbing ability of the entire composite material can be obtained.
【0034】本発明のエネルギー吸収部材においては、
複合材料における補強繊維の配列は、特殊な組み合わせ
配列を行う場合を除き、エネルギー吸収部材の圧縮方向
の軸に対して、0°〜±60°の範囲で行えばよい。あ
まり大きな角度の配列では、圧縮方向に作用する衝撃エ
ネルギーの吸収に対し、補強繊維が有効に活用されなく
なる。また、補強繊維の形態としては、とくに限定され
ず、通常のフィラメントの他、補強繊維の織物も使用で
きる。In the energy absorbing member of the present invention,
The reinforcing fibers in the composite material may be arranged in the range of 0 ° to ± 60 ° with respect to the axis of the energy absorbing member in the compression direction, except when a special combination arrangement is performed. If the angle is too large, the reinforcing fibers are not effectively used for absorbing the impact energy acting in the compression direction. Further, the form of the reinforcing fiber is not particularly limited, and a woven fabric of the reinforcing fiber can be used in addition to ordinary filaments.
【0035】また、本発明の複合材料からなるエネルギ
ー吸収部材の形状もとくに限定されず、筒状、柱状、板
状等、各種形状を採用可能である。代表的な形状、ある
いは採用可能な形状を図1ないし図10に例示する。The shape of the energy absorbing member made of the composite material of the present invention is not particularly limited, and various shapes such as a cylindrical shape, a columnar shape and a plate shape can be adopted. Typical shapes or applicable shapes are illustrated in FIGS. 1 to 10.
【0036】エネルギー吸収部材の代表的な形状とし
て、まず、筒状形状を挙げることができる。筒状形状と
して最も代表的な形状は、図1に示すような円筒1であ
る。図における矢印方向が、衝撃エネルギーとしての圧
縮荷重作用方向である。また、図2に示すように、円筒
の頂部を円錐状あるいは球面状に形成した円筒2も適用
できる。さらに、図示は省略するが、角筒、円錐、角
錐、円錐台、角錐台、あるいは、横断面が楕円の筒、さ
らには、図3に示すように、フランジ部3を備えた円筒
(又は角筒)等の筒状形状4も採用できる。As a typical shape of the energy absorbing member, first, a cylindrical shape can be mentioned. The most typical shape as a cylindrical shape is a cylinder 1 as shown in FIG. The direction of the arrow in the figure is the compressive load acting direction as impact energy. Further, as shown in FIG. 2, a cylinder 2 in which the top of the cylinder is formed into a conical shape or a spherical shape can also be applied. Further, although not shown in the drawings, a prism, a cone, a pyramid, a truncated cone, a truncated pyramid, or a cylinder having an elliptical cross section, and further, as shown in FIG. A tubular shape 4 such as a tube) can also be adopted.
【0037】また、筒状形状に限らず、柱状形状でもよ
い。たとえば、円柱、角柱形状を挙げることができる。The shape is not limited to the cylindrical shape, but may be a columnar shape. For example, a columnar shape or a prismatic shape can be mentioned.
【0038】さらに、板状形状の採用も可能である。た
とえば、波板形状の部材とすれば、座屈に対して強いの
で、エネルギー吸収部材として使用可能となる。また、
図4に示すように、リブ5を有する、たとえば横断面T
字形の形状6、図5に示すように、横断面コ字状の形状
7とすることもできる。図5に示す横断面コ字状の形状
7では、2点鎖線で示すように蓋部材8を設けることも
できる。さらに、図6に示すように、横断面十字状の形
状9とすることもできる。Further, it is possible to adopt a plate shape. For example, a corrugated plate-shaped member can be used as an energy absorbing member because it is strong against buckling. Also,
As shown in FIG. 4, for example, a cross section T having a rib 5 is provided.
The shape 6 may be a V shape, or a shape 7 having a U-shaped cross section as shown in FIG. In the shape 7 having a U-shaped cross section shown in FIG. 5, the lid member 8 can be provided as shown by a two-dot chain line. Further, as shown in FIG. 6, a cross-shaped cross-section 9 may be used.
【0039】さらにまた、各種形状の部材を組み合わせ
た構造とすることも可能である。たとえば、図7、図8
に示すように、大きい円筒10、大きい円錐台11の中
に、小さい細長形状の円柱12、13を入れ、これらを
複合材料で構成することにより、より座屈しにくいエネ
ルギー吸収部材にすることができる。Furthermore, it is also possible to adopt a structure in which members of various shapes are combined. For example, FIGS.
As shown in FIG. 3, by inserting small elongated cylinders 12 and 13 in a large cylinder 10 and a large truncated cone 11 and composing these with a composite material, an energy absorbing member that is less likely to buckle can be obtained. .
【0040】さらに、エネルギー吸収部材は、1個の部
材から構成されるものの他、複数の部材を重ねて、ある
いは組み合わせて構成してもよい。たとえば、図9、図
10に示すように、同一あるいは同様の形状の複合材料
からなる部材14、15a、15b、15cを縦に積層
してエネルギー吸収部材16、17を構成するようにし
てもよい。図10の構成にあっては、各部材を中、外交
互に積層してもよい。Further, the energy absorbing member may be composed of one member, or may be composed of a plurality of members stacked or combined. For example, as shown in FIGS. 9 and 10, the energy absorbing members 16 and 17 may be configured by vertically stacking members 14, 15a, 15b and 15c made of a composite material having the same or similar shapes. . In the configuration of FIG. 10, each member may be alternately laminated inside and outside.
【0041】なお、上記のようなエネルギー吸収部材に
おいては、エネルギー吸収部材を端部から逐次破壊させ
るためのトリガ形状を形成しておくことが望ましく、こ
のトリガは、エネルギー吸収部材を押圧する押圧部材側
に設けてもよい。In the energy absorbing member as described above, it is desirable to form a trigger shape for sequentially destroying the energy absorbing member from the end, and this trigger is a pressing member for pressing the energy absorbing member. It may be provided on the side.
【0042】〔特性の測定方法および効果の評価方法〕
以下に、本発明における特性の測定方法および効果の評
価方法について説明する。
(1)樹脂のエネルギー解放率GIC
コンパクト試験(CT試験)規格:ASTM−E−39
9に基づいて測定した。[Method of measuring characteristics and method of evaluating effects]
The method of measuring the characteristics and the method of evaluating the effects in the present invention will be described below. (1) Energy release rate of resin G IC compact test (CT test) Standard: ASTM-E-39
It measured based on 9.
【0043】(2)繊維の破断伸度、引張強度、引張弾
性率
JIS−R7601に規定されている樹脂含浸ストラン
ド試験法に準じて測定した。試験に用いた樹脂処方およ
び硬化条件を次に示す。
樹脂処方:“ベークライト”ERL−4221 100部
3−フッ化ホウ素モノエチルアミン(BF3 ・MEA) 3部
アセトン 4部
硬化条件:130℃、30分(2) Breaking elongation, tensile strength, and tensile modulus of the fiber were measured according to the resin-impregnated strand test method defined in JIS-R7601. The resin formulation and curing conditions used in the test are shown below. Resin Formulation: "Bakelite" ERL-4221 100 parts of 3 boron trifluoride monoethylamine (BF 3 · MEA) 3 parts acetone 4 parts Curing conditions: 130 ° C., 30 minutes
【0044】(3)表面起伏度
繊維方向に垂直に複合材料を切断し、切断面を金相研磨
により鏡面研磨する。ここで研磨面に垂直な単繊維の断
面形状を走差型電子顕微鏡(日本電子株式会社製JSM
−T300型)を用いて、加速電圧15kV、撮影倍率
10000倍での反射電子組成像をフイルムに撮影す
る。このようにして得られた反射電子組成像写真をさら
に焼付時に2倍に引き伸ばして、すなわち倍率は合計2
0000倍として表面起伏度解析用写真とする。ここで
該表面起伏度解析用写真から、単繊維断面の面積S(m
m2 )および外周長さL(mm)を測定する。表面起伏
度は上記Lと、同一のSを有する仮想真円の外周長さの
比として、下式に従って求められる。
表面起伏度=L・(πS)-1/2/2
Lの測定は20000倍にて焼き付けされた写真の単繊
維断面像の外周上に伸縮性のない木綿糸を正確に貼付し
たのち、これを外し、その直線長さを実測する方法にて
行うことができる。また、Sの測定は20000倍にて
焼き付けされた写真上に、単位面積当たりの重量が既知
のトレース紙を置き、単繊維断面像の外周を正確にトレ
ースし、トレース線上を正確に切断したのち、切断され
た単繊維断面像の重量とトレース紙の単位面積当たりの
重量から換算により行うことができる。測定は10本の
単繊維について行い、その平均値をもってその表面起伏
度とする。なお、L、Sの測定にはそれを正確に測定で
きる方法であればその方法に制約はなく、上記の方法以
外に、イメージアナライザーを用いて測定することもで
きる。(3) Surface relief The composite material is cut perpendicular to the fiber direction, and the cut surface is mirror-polished by metal phase polishing. Here, the cross-sectional shape of the single fiber perpendicular to the polishing surface was measured by a scanning electron microscope (JSM manufactured by JSM Co., Ltd.).
-T300 type) is used to photograph a backscattered electron composition image at an accelerating voltage of 15 kV and a photographing magnification of 10,000 times on a film. The backscattered electron composition image photograph thus obtained was further stretched to 2 times at the time of printing, that is, the magnification was 2 in total.
It is taken as a photograph for surface undulation analysis with a magnification of 0000. Here, from the photograph for surface undulation analysis, the area S (m
m 2 ) and the outer peripheral length L (mm) are measured. The surface undulation degree is obtained according to the following formula as a ratio of the above L and the outer peripheral length of a virtual perfect circle having the same S. Surface relief = L · (πS) −1/2 / 2 L is measured at 20000 times. After accurately sticking a non-stretchable cotton thread on the outer periphery of the single fiber cross-sectional image in the photograph, Can be removed and the length of the straight line can be measured. Further, S was measured by placing a trace paper of known weight per unit area on a photograph printed at 20000 times, accurately tracing the outer periphery of the single fiber cross-sectional image, and accurately cutting the trace line. The weight can be converted from the weight of the cut single fiber cross-sectional image and the weight per unit area of the trace paper. The measurement is carried out on 10 monofilaments, and the average value is taken as the surface relief. There is no limitation on the method of measuring L and S as long as it can be accurately measured, and an image analyzer can be used in addition to the above method.
【0045】(4)表面官能基量(O/C)
X線光電子分光法により、次の手順に従って求めた。先
ず、溶媒でサイジング剤などを除去した炭素繊維(束)
をカットして銅製の試料支持台上に拡げて並べた後、光
電子脱出角度を90°とし、X線源としてMgKα1,
2を用い、試料チャンバー中を1×10-8Torrに保
つ。測定時の帯電に伴うピークの補正としてC1Sの主ピ
ークの運動エネルギー値(K.E.)を969eVに合
わせる。C1Sピーク面積をK.E.として958〜97
2eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求
める。O1Sピーク面積をK.E.として714〜726
eVの範囲で直線のベースラインを引くことにより求め
る。ここで表面官能基量(O/C)とは、上記O1Sピー
ク面積とC1Sピーク面積の比から、装置固有の感度補正
値を用いて原子数比として算出したものである。なお本
発明者らは、島津製作所(株)製モデルESCA−75
0を用いてO1Sピーク面積とC1Sピーク面積の比を測定
し、その比を感度補正値2.85で割ることにより表面
官能基量(O/C)を求めた。(4) Amount of surface functional group (O / C) It was determined by the following procedure by X-ray photoelectron spectroscopy. First, carbon fiber (bundle) from which sizing agents have been removed with a solvent
After cutting and arranging them on a copper sample support, the photoelectron escape angle was set to 90 °, and MgKα1, X-ray source was used.
2 is used and the sample chamber is kept at 1 × 10 −8 Torr. The kinetic energy value (KE) of the main peak of C 1S is set to 969 eV as a correction of the peak associated with charging during measurement. The C 1S peak area was calculated as K. E. As 958-97
It is obtained by drawing a linear baseline in the range of 2 eV. The O 1S peak area was measured by K.K. E. As 714-726
It is determined by drawing a straight baseline in the range of eV. Here, the amount of surface functional groups (O / C) is calculated as an atomic number ratio from the ratio of the O 1S peak area and the C 1S peak area using a sensitivity correction value specific to the apparatus. The inventors of the present invention used a model ESCA-75 manufactured by Shimadzu Corporation.
0 was used to measure the ratio of the O 1S peak area to the C 1S peak area, and the ratio was divided by the sensitivity correction value of 2.85 to obtain the surface functional group amount (O / C).
【0046】(5)結晶サイズ(Lc)
結晶サイズLcとは、広角X線回折により次の手順に従
って求めた値をいう。すなわち、X線源として、Niフ
ィルターで単色化されたCuのKα線を用い、2θ=2
6.0°付近に観察される面指数(002)のピークを
赤道方向にスキャンして得られたピークからその半価幅
を求め、次の式により算出した値を結晶サイズLcとす
る。
Lc=λ/(β0 cosθ)
ここで、λ:X線の波長(この場合1.5418オング
ストローム)、θ:回折角、β0 :真の半価幅をいう。
なお、β0 は次式により算出される値を用いる。
β0 =(βA 2 −β1 2 )1/2
ここで、βA 2 :見かけの半価幅、β1 2 :装置定数
(理学電気社製4036A2型X線発生装置を出力35
kV、15mAで使用した場合、1.05×10-2ra
d)をいう。(5) Crystal Size (Lc) The crystal size Lc is a value obtained by wide-angle X-ray diffraction according to the following procedure. That is, as the X-ray source, Cu Kα rays monochromated by the Ni filter are used, and 2θ = 2
The half width of the peak of the plane index (002) observed around 6.0 ° is scanned in the equatorial direction to find the half-value width, and the value calculated by the following formula is defined as the crystal size Lc. Lc = λ / (β 0 cos θ) Here, λ: wavelength of X-ray (1.5418 angstrom in this case), θ: diffraction angle, β 0 : true half width.
Note that β 0 uses a value calculated by the following equation. β 0 = (β A 2 -β 1 2) 1/2 where, β A 2: Apparent half width, beta 1 2: apparatus constant (output Rigaku Denki Co. 4036A2 type X-ray generator 35
1.05 × 10 -2 ra when used at kV, 15 mA
d).
【0047】(6)樹脂の剪断強度 ASTM−D−732に従い測定する。(6) Shear strength of resin Measure according to ASTM-D-732.
【0048】(7)界面剪断強度
CoxモデルにおけるKelly−Tyson則に基づ
いた、いわゆる“単糸埋め込み法”で測定する。たとえ
ば、上下2枚(ないしはそれ以上)のマトリックス樹脂
フイルムの間に、補強繊維のモノフィラメント1本(単
糸)を直線状に置き、これを加熱加圧して上下フイルム
を融着固化させ、補強繊維の単糸と樹脂とを一体化する
(樹脂中に単糸が埋め込まれた状態にする)。これから
埋め込んだ単糸と平行な方向に、単糸を中心とした適当
な幅の短冊状に切出し、試験片とする。この試験片の両
端部を把持して引張荷重を加えて行くと、引張荷重がマ
トリックス樹脂から樹脂と繊維の界面を通じて樹脂中の
単糸に伝達され、単糸はある長さで切断する。さらに荷
重を上げ、ある荷重以上になると単糸はそれ以上切断し
なくなる状態が得られる。この時の補強繊維の切断長さ
を測定し、その平均値をLav、強化繊維の引張強度をσ
f 、単糸径をdf とすると、繊維と樹脂の界面剪断強度
τは
τ=(3・σf ・df )/(8Lav)
で計算される。この界面剪断強度は、繊維と樹脂とが完
全に接着していれば樹脂の剪断強度τm と一致するの
で、両者の比
τ/τm
は、繊維と樹脂との界面の接着の程度を表す指標と成り
得る。また、樹脂の硬化収縮などに起因する、繊維表面
の法線方向で繊維向きの力が作用している場合には、繊
維と樹脂との完全な接着状態になくとも、界面剪断強度
τは樹脂の剪断強度τm に近い値になるか、またはこれ
以上の値になる場合があり、いずれにしろ繊維と樹脂と
の界面の接着の程度を表す指標と成り得る。(7) Interfacial shear strength It is measured by the so-called "single yarn embedding method" based on the Kelly-Tyson rule in the Cox model. For example, one monofilament (single yarn) of a reinforcing fiber is linearly placed between two upper and lower (or more) matrix resin films, and this is heated and pressed to fuse and solidify the upper and lower films to form reinforcing fibers. The single yarn of and the resin are integrated (the single yarn is embedded in the resin). Cut a strip having an appropriate width centering on the single yarn in the direction parallel to the embedded single yarn to obtain a test piece. When both ends of this test piece are gripped and a tensile load is applied, the tensile load is transmitted from the matrix resin to the single yarn in the resin through the interface between the resin and the fiber, and the single yarn is cut at a certain length. When the load is further increased and the load exceeds a certain value, the single yarn cannot be cut further. At this time, the cut length of the reinforcing fiber was measured, the average value was Lav, and the tensile strength of the reinforcing fiber was σ.
When f is the single yarn diameter and d f is the single yarn diameter, the interfacial shear strength τ between the fiber and the resin is calculated by τ = (3 · σ f · d f ) / (8 Lav). This interfacial shear strength matches the shear strength τ m of the resin if the fiber and the resin are completely bonded, so the ratio τ / τ m of both represents the degree of adhesion at the interface between the fiber and the resin. It can be an index. In addition, when a force in the fiber direction is acting in the normal direction of the fiber surface due to the curing shrinkage of the resin, the interfacial shear strength τ is the resin even if the fiber and the resin are not completely bonded. The shear strength may be a value close to or higher than the shear strength τ m , and in any case, it can be an index showing the degree of adhesion at the interface between the fiber and the resin.
【0049】(8)樹脂のアイゾット衝撃強度 ASTM−D−256に従い測定する。(8) Izod impact strength of resin Measure according to ASTM-D-256.
【0050】(9)比吸収エネルギー量
規格や標準化された手法はまだ無い。図11に示すよう
にエネルギー吸収部材21に押圧部材22を介して圧縮
荷重Pを負荷して部材21を破壊していくと、一般に図
12のような荷重−変位(押圧部材の変位)線図が得ら
れる。この荷重−変位線図において、変位x1 からx2
の間に吸収されたエネルギーは図の斜線部の面積として
求められる。その間に破壊されたエネルギー吸収部材の
重量を求めて(同一断面の部材であれば、断面積と(x
2 −x1 )と比重の積で求まる)、吸収エネルギー量を
重量で除した値を比吸収エネルギー量とする。x1 、x
2 の設定や押圧部材の変位の速度等は適当に設定するこ
とができる。(9) There is no specific absorption energy standard or standardized method. As shown in FIG. 11, when a compressive load P is applied to the energy absorbing member 21 via the pressing member 22 to destroy the member 21, generally a load-displacement (displacement of the pressing member) diagram as shown in FIG. Is obtained. In this load-displacement diagram, displacements x 1 to x 2
The energy absorbed during is calculated as the area of the shaded area in the figure. The weight of the energy absorbing member destroyed during that period is calculated (if the members have the same cross section, the cross sectional area and (x
2 −x 1 ) and specific gravity)), and the value obtained by dividing the absorbed energy amount by the weight is taken as the specific absorbed energy amount. x 1 , x
The setting of 2 , the speed of displacement of the pressing member, and the like can be set appropriately.
【0051】[0051]
実施例1
東レ(株)製炭素繊維T300(破断伸度:1.5%、
引張弾性率:23,500kgf/mm2 )を補強繊維
とし、マトリクスにナイロン6(アイゾット衝撃強度が
7kgf・cm/cm以上)を用いて、内径70mm、
肉厚約1.1mm、繊維配向角±15°(円筒軸に対す
る角度)の円筒を、シート状繊維補強熱可塑性樹脂をマ
ンドレルに巻いてオートクレープ成形した。なお、シー
ト状繊維補強熱可塑性樹脂は、特公平1−44144号
公報に開示されているように、補強繊維束を連続的に走
行させながら溶融熱可塑性樹脂に接触させ、その補強繊
維束に熱可塑性樹脂を付着せしめ、熱可塑性樹脂が付着
している補強繊維束を、張力下に、加熱領域と樹脂が軟
化点温度未満になる温度に維持された冷却領域とを有す
る一対の無端ベルト間に導き、その加熱領域において、
一対の無端ベルトによる押圧力を利用して、熱可塑性樹
脂が付着している補強繊維束を圧縮して補強繊維束に熱
可塑性樹脂を含浸し、そのまま冷却領域に通して熱可塑
性樹脂を固化せしめて、シート状繊維補強熱可塑性樹脂
を得た。Example 1 Carbon fiber T300 manufactured by Toray Industries, Inc. (breaking elongation: 1.5%,
Tensile elastic modulus: 23,500 kgf / mm 2 ) is used as a reinforcing fiber, nylon 6 (Izod impact strength is 7 kgf · cm / cm or more) is used as a matrix, and the inner diameter is 70 mm.
A cylinder having a wall thickness of about 1.1 mm and a fiber orientation angle of ± 15 ° (angle with respect to the cylinder axis) was autoclaved by winding a sheet-shaped fiber-reinforced thermoplastic resin on a mandrel. The sheet-shaped fiber-reinforced thermoplastic resin is, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 1-44144, brought into contact with the molten thermoplastic resin while continuously running the reinforcing fiber bundle, and heats the reinforcing fiber bundle. A reinforcing fiber bundle to which a plastic resin is attached and a thermoplastic resin is attached, under tension, between a pair of endless belts having a heating region and a cooling region maintained at a temperature at which the resin is below the softening point temperature. Lead in the heating area,
Utilizing the pressing force of a pair of endless belts, the reinforcing fiber bundle with the thermoplastic resin attached is compressed, the reinforcing fiber bundle is impregnated with the thermoplastic resin, and the thermoplastic resin is passed through the cooling area as it is to solidify the thermoplastic resin. Thus, a sheet-shaped fiber-reinforced thermoplastic resin was obtained.
【0052】このようにして得られた円筒複合材料か
ら、機械加工により、図13に示すような、内径70m
m、肉厚約1.1mm、繊維配向角±15°、長さlが
70mm、上端の傾斜角θが45度の、円筒形状の複合
材料からなるエネルギー吸収部材31を得た。The cylindrical composite material thus obtained was machined to an inner diameter of 70 m as shown in FIG.
m, a wall thickness of about 1.1 mm, a fiber orientation angle of ± 15 °, a length l of 70 mm, and an inclination angle θ of the upper end of 45 degrees, an energy absorbing member 31 made of a cylindrical composite material was obtained.
【0053】エネルギー吸収部材31を、図14に示す
ように万能試験機32に装着して、クロスヘッド33か
らロードセル34、押圧部材35を介してエネルギー吸
収部材31に圧縮荷重を加えていき、クロスヘッド33
の変位を押圧部材35の変位として荷重−変位特性を測
定した。変位の速度は10mm/分とした。得られた荷
重−変位線図(図15)から比吸収エネルギー量を求め
たところ、130kJ/kgであった。The energy absorbing member 31 is mounted on the universal testing machine 32 as shown in FIG. 14, and a compressive load is applied to the energy absorbing member 31 from the cross head 33 via the load cell 34 and the pressing member 35 to cross. Head 33
The load-displacement characteristics were measured with the displacement of No. 3 as the displacement of the pressing member 35. The displacement speed was 10 mm / min. When the specific absorbed energy amount was calculated from the obtained load-displacement diagram (FIG. 15), it was 130 kJ / kg.
【0054】実施例2
東レ(株)製炭素繊維T700S、T700S表面処理
変更糸および試作糸を補強繊維とし、マトリクスにナイ
ロン6(破断伸度75%以上)を用いて、実施例1に記
載した方法によって内径70mm、肉厚約1.5mm、
繊維配向角±15°(円筒軸に対する角度)の円筒を成
形し、比吸収エネルギー量の評価を行った。Example 2 As described in Example 1, carbon fiber T700S manufactured by Toray Industries, Inc., T700S surface-modified yarn and trial yarn were used as reinforcing fibers, and nylon 6 (breaking elongation 75% or more) was used as a matrix. Depending on the method, inner diameter 70 mm, wall thickness about 1.5 mm,
A cylinder having a fiber orientation angle of ± 15 ° (angle with respect to the cylinder axis) was molded, and the amount of specific absorbed energy was evaluated.
【0055】得られた比吸収エネルギーを実施例1の評
価結果を含めて表1に記載する。補強繊維に東レ(株)
製炭素繊維T300、マトリクスにエポキシ樹脂(アイ
ゾット衝撃値が衝撃強度が2.6kgf・cm/cm)
を用い、フィラメントワインディング法によって成形し
た円筒の比吸収エネルギー量は、59kJ/kgであ
る。これに比較すると、本発明に記載されるように樹脂
のアイゾット衝撃強度が4kgf・cm/cm以上のマ
トリクスを用いることにより、表1に示されるような高
い比エネルギー吸収量が得られる。The obtained specific absorbed energy is shown in Table 1 including the evaluation results of Example 1. Toray Co., Ltd. as a reinforcing fiber
Carbon fiber T300, epoxy resin in matrix (Izod impact value is impact strength 2.6kgf · cm / cm)
The specific absorbed energy amount of the cylinder formed by the filament winding method is 59 kJ / kg. In comparison with this, by using a matrix having a resin Izod impact strength of 4 kgf · cm / cm or more as described in the present invention, a high specific energy absorption amount as shown in Table 1 can be obtained.
【0056】しかしながら、試作糸やT300糸に比較
して、T700S糸は破断伸度、強度ともに高いにもか
かわらず、比エネルギー吸収量はむしろ低くなってい
る。これは、T700S糸の表面起伏度や表面官能基量
が他に比較して低く、樹脂と補強繊維との接着性が不足
して、両者界面で剥離しやすい状態となって繊維の強度
を活かしきれていないためと考えられる。反面、試作糸
のように破断伸度や強度が特に優れていなくとも、繊維
と樹脂の界面の接着が良好で有れば、その繊維の特性を
充分に活かすことができ、比較的高い比エネルギー吸収
量が示される。また、同一の製造工程をもって得られた
繊維であっても、最終の表面処理の強化により表面官能
基量を増大させることが可能である。表1に示すT70
0S表面処理変更糸は、表面起伏度はほとんど変化がな
いが、表面官能基量が著しく改善されたものである。こ
のような補強繊維を用いることにより、比エネルギー吸
収量は増大する。通常のT700S糸に比較して、表面
処理を変更した糸は、比エネルギー吸収量が約20%増
加することが示された。However, compared with the trial yarn and the T300 yarn, the T700S yarn has a high breaking elongation and a high strength, but the specific energy absorption amount is rather low. This is because the T700S yarn has a lower degree of surface undulation and a smaller amount of surface functional groups than others, and the adhesiveness between the resin and the reinforcing fiber is insufficient, resulting in a state of easy peeling at the interface between the two and utilizing the strength of the fiber. It is thought that it is because it is not worn out. On the other hand, even if the breaking elongation and strength are not particularly excellent as in the case of the trial yarn, if the adhesion at the interface between the fiber and the resin is good, the characteristics of the fiber can be fully utilized and the relatively high specific energy The amount of absorption is indicated. Further, even for fibers obtained by the same manufacturing process, it is possible to increase the amount of surface functional groups by strengthening the final surface treatment. T70 shown in Table 1
The 0S surface-treated modified yarn has almost no change in surface undulation, but the surface functional group content is remarkably improved. By using such a reinforcing fiber, the specific energy absorption amount increases. It was shown that the yarn with the modified surface treatment increased the specific energy absorption by about 20% compared to the regular T700S yarn.
【0057】[0057]
【表1】 [Table 1]
【0058】[0058]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のエネルギ
ー吸収部材によるときは、エネルギー吸収部材を樹脂と
補強繊維との複合材料から構成するとともに、樹脂をエ
ネルギー解放率GICが100J/m2 以上であるか、ま
たはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm/cm以上の
ものとし、かつ、少なくとも、補強繊維の破断伸度、引
張強度、引張弾性率、表面起伏度のいずれかを特定の値
以上としたので、高剛性で効率よくエネルギーを吸収で
き、エネルギー吸収性能の高いエネルギー吸収部材を実
現できる。As described above, according to the energy absorbing member of the present invention, the energy absorbing member is made of a composite material of resin and reinforcing fiber, and the resin has an energy release rate G IC of 100 J / m 2. Or more, or an Izod impact strength of 4 kgf · cm / cm or more, and at least one of breaking elongation, tensile strength, tensile elastic modulus, and surface undulation degree of the reinforcing fiber is a specific value or more. Therefore, it is possible to realize an energy absorbing member having high rigidity and efficient energy absorption, and high energy absorbing performance.
【図1】本発明のエネルギー吸収部材の形状の一例を示
す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of the shape of an energy absorbing member of the present invention.
【図2】本発明のエネルギー吸収部材の別の形状例を示
す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing another example of the shape of the energy absorbing member of the present invention.
【図3】本発明のエネルギー吸収部材のさらに別の形状
例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing still another example of the shape of the energy absorbing member of the present invention.
【図4】本発明のエネルギー吸収部材のさらに別の形状
例を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing still another example of the shape of the energy absorbing member of the present invention.
【図5】本発明のエネルギー吸収部材のさらに別の形状
例を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing still another example of the shape of the energy absorbing member of the present invention.
【図6】本発明のエネルギー吸収部材のさらに別の形状
例を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing still another example of the shape of the energy absorbing member of the present invention.
【図7】本発明のエネルギー吸収部材の別の構造例を示
す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing another structural example of the energy absorbing member of the present invention.
【図8】本発明のエネルギー吸収部材のさらに別の構造
例を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing still another structural example of the energy absorbing member of the present invention.
【図9】本発明のエネルギー吸収部材のさらに別の構造
例を示す縦断面図である。FIG. 9 is a vertical sectional view showing still another structural example of the energy absorbing member of the present invention.
【図10】本発明のエネルギー吸収部材のさらに別の構
造例を示す縦断面図である。FIG. 10 is a vertical sectional view showing still another structural example of the energy absorbing member of the present invention.
【図11】比吸収エネルギー量の測定法を示す分解斜視
図である。FIG. 11 is an exploded perspective view showing a method for measuring a specific absorbed energy amount.
【図12】比吸収エネルギー量の測定における荷重−変
位線図である。FIG. 12 is a load-displacement diagram in the measurement of the amount of specific absorbed energy.
【図13】実施例1におけるエネルギー吸収部材の斜視
図である。FIG. 13 is a perspective view of an energy absorbing member according to the first embodiment.
【図14】実施例1における荷重−変位特性の測定を示
す万能試験機の部分正面図である。FIG. 14 is a partial front view of a universal testing machine showing measurement of load-displacement characteristics in Example 1.
【図15】実施例1における荷重−変位線図である。15 is a load-displacement diagram in Example 1. FIG.
1、2 円筒形状のエネルギー吸収部材
3 フランジ部
4 フランジ部を備えた円筒形状のエネルギー吸収部材
5 リブ
6 横断面T字形のエネルギー吸収部材
7 横断面コ字形のエネルギー吸収部材
8 蓋部材
9 横断面十字状のエネルギー吸収部材
10 円筒形状のエネルギー吸収部材
11 円錐台形状のエネルギー吸収部材
12、13 細長形状の部材
14、15a、15b、15c エネルギー吸収部材を
構成する部材
16、17 組み合わせ構成のエネルギー吸収部材
21 エネルギー吸収部材
22 押圧部材
31 エネルギー吸収部材
32 万能試験機
33 クロスヘッド
34 ロードセル
35 押圧部材1, 2 Cylindrical energy absorbing member 3 Flange portion 4 Cylindrical energy absorbing member having a flange portion 5 Rib 6 Energy absorbing member 7 having T-shaped cross section 7 Energy absorbing member 8 having U-shaped cross section 8 Lid member 9 Cross section Cross-shaped energy absorption member 10 Cylindrical energy absorption member 11 Frustum-shaped energy absorption members 12, 13 Elongated members 14, 15a, 15b, 15c Energy absorption member members 16, 17 Combination energy absorption Member 21 Energy absorbing member 22 Pressing member 31 Energy absorbing member 32 Universal testing machine 33 Cross head 34 Load cell 35 Pressing member
フロントページの続き (72)発明者 石橋 壮一 愛媛県伊予郡松前町大字筒井1515番地 東レ株式会社 愛媛工場内 (72)発明者 京野 哲幸 愛媛県伊予郡松前町大字筒井1515番地 東レ株式会社 愛媛工場内 (72)発明者 西原 正浩 愛媛県伊予郡松前町大字筒井1515番地 東レ株式会社 愛媛工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16F 7/12 C08J 5/04 Front page continuation (72) Inventor Soichi Ishibashi 1515 Tsutsui, Matsumae-cho, Iyo-gun, Ehime Toray Co., Ltd.Ehime Plant (72) Inventor Tetsuyuki Kyono 1515 Tsutsui, Matsumae-cho, Iyo-gun, Ehime Prefecture Ehime Plant (72) Inventor Masahiro Nishihara 1515 Tsutsui, Matsumae-cho, Iyo-gun, Ehime Toray Industries, Inc. Ehime factory (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) F16F 7/12 C08J 5/04
Claims (18)
前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上
であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm
/cm以上であり、前記補強繊維の破断伸度が1.2%
以上であることを特徴とするエネルギー吸収部材。1. A composite material of resin and reinforcing fibers,
The energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2 or more, or the Izod impact strength is 4 kgf · cm.
/ Cm or more, the breaking elongation of the reinforcing fiber is 1.2%
The energy absorption member characterized by the above.
前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上
であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm
/cm以上であり、前記補強繊維の引張強度が200k
gf/mm2以上であることを特徴とするエネルギー吸
収部材。2. A composite material of resin and reinforcing fibers,
The energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2 or more, or the Izod impact strength is 4 kgf · cm.
/ Cm or more, the tensile strength of the reinforcing fiber is 200k
An energy absorbing member having a gf / mm 2 or more.
前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上
であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm
/cm以上であり、前記補強繊維の引張弾性率が17,
000kgf/mm2 以上であることを特徴とするエネ
ルギー吸収部材。3. A composite material of resin and reinforcing fibers,
The energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2 or more, or the Izod impact strength is 4 kgf · cm.
/ Cm or more, the tensile elastic modulus of the reinforcing fiber is 17,
An energy absorbing member having a weight of 000 kgf / mm 2 or more.
前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上
であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm
/cm以上であり、前記補強繊維の表面起伏度が1.0
8以上であることを特徴とするエネルギー吸収部材。4. A composite material of resin and reinforcing fibers,
The energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2 or more, or the Izod impact strength is 4 kgf · cm.
/ Cm or more, the surface roughness of the reinforcing fiber is 1.0
The energy absorbing member is characterized by being 8 or more.
前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上
であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm
/cm以上であり、前記補強繊維の破断伸度が1.2%
以上、引張強度が200kgf/mm2 以上であること
を特徴とするエネルギー吸収部材。5. A composite material of resin and reinforcing fibers,
The energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2 or more, or the Izod impact strength is 4 kgf · cm.
/ Cm or more, the breaking elongation of the reinforcing fiber is 1.2%
As described above, the energy absorbing member having a tensile strength of 200 kgf / mm 2 or more.
前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上
であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm
/cm以上であり、前記補強繊維の破断伸度が1.2%
以上、引張弾性率が17,000kgf/mm2 以上で
あることを特徴とするエネルギー吸収部材。6. A composite material of resin and reinforcing fibers,
The energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2 or more, or the Izod impact strength is 4 kgf · cm.
/ Cm or more, the breaking elongation of the reinforcing fiber is 1.2%
As described above, the energy absorbing member having a tensile elastic modulus of 17,000 kgf / mm 2 or more.
前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上
であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm
/cm以上であり、前記補強繊維の破断伸度が1.2%
以上、表面起伏度が1.08以上であることを特徴とす
るエネルギー吸収部材。7. A composite material of resin and reinforcing fibers,
The energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2 or more, or the Izod impact strength is 4 kgf · cm.
/ Cm or more, the breaking elongation of the reinforcing fiber is 1.2%
As described above, the energy absorption member having a surface undulation degree of 1.08 or more.
前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上
であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm
/cm以上であり、前記補強繊維の破断伸度が1.2%
以上、引張強度が200kgf/mm2 以上、引張弾性
率が17,000kgf/mm2 以上であることを特徴
とするエネルギー吸収部材。8. A composite material of resin and reinforcing fibers,
The energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2 or more, or the Izod impact strength is 4 kgf · cm.
/ Cm or more, the breaking elongation of the reinforcing fiber is 1.2%
As described above, the energy absorbing member having a tensile strength of 200 kgf / mm 2 or more and a tensile elastic modulus of 17,000 kgf / mm 2 or more.
前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2 以上
であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・cm
/cm以上であり、前記補強繊維の破断伸度が1.2%
以上、引張強度が200kgf/mm2 以上、表面起伏
度が1.08以上であることを特徴とするエネルギー吸
収部材。9. A composite material of resin and reinforcing fibers,
The energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2 or more, or the Izod impact strength is 4 kgf · cm.
/ Cm or more, the breaking elongation of the reinforcing fiber is 1.2%
As described above, the energy absorbing member having a tensile strength of 200 kgf / mm 2 or more and a surface relief of 1.08 or more.
り、前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2
以上であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・
cm/cm以上であり、前記補強繊維の破断伸度が1.
2%以上、引張弾性率が17,000kgf/mm2 以
上、表面起伏度が1.08以上であることを特徴とする
エネルギー吸収部材。10. A composite material of resin and reinforcing fibers, wherein the energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2.
Or more, or Izod impact strength is 4kgf
cm / cm or more, and the breaking elongation of the reinforcing fiber is 1.
An energy absorbing member having a tensile modulus of 17,000 kgf / mm 2 or more and a surface undulation degree of 1.08 or more.
り、前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2
以上であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・
cm/cm以上であり、前記補強繊維の破断伸度が1.
2%以上、引張強度が200kgf/mm2 以上、引張
弾性率が17,000kgf/mm2 以上、表面起伏度
が1.08以上であることを特徴とするエネルギー吸収
部材。11. A composite material of a resin and a reinforcing fiber, wherein the energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2.
Or more, or Izod impact strength is 4kgf
cm / cm or more, and the breaking elongation of the reinforcing fiber is 1.
2% or more, tensile strength is 200 kgf / mm 2 or more, tensile elastic modulus is 17,000 kgf / mm 2 or more, and surface undulation degree is 1.08 or more.
り、前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2
以上であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・
cm/cm以上であり、前記補強繊維の引張強度が20
0kgf/mm2 以上、引張弾性率が17,000kg
f/mm2 以上であることを特徴とするエネルギー吸収
部材。12. A composite material of resin and reinforcing fiber, wherein the energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2.
Or more, or Izod impact strength is 4kgf
cm / cm or more, and the tensile strength of the reinforcing fiber is 20.
0 kgf / mm 2 or more, tensile elastic modulus of 17,000 kg
An energy absorbing member having a f / mm 2 or more.
り、前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2
以上であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・
cm/cm以上であり、前記補強繊維の引張強度が20
0kgf/mm2 以上、表面起伏度が1.08以上であ
ることを特徴とするエネルギー吸収部材。13. A composite material of a resin and a reinforcing fiber, wherein the energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2.
Or more, or Izod impact strength is 4kgf
cm / cm or more, and the tensile strength of the reinforcing fiber is 20.
An energy absorbing member characterized by having a surface undulation degree of 0 kgf / mm 2 or more and 1.08 or more.
り、前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2
以上であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・
cm/cm以上であり、前記補強繊維の引張強度が20
0kgf/mm2 以上、引張弾性率が17,000kg
f/mm2 以上、表面起伏度が1.08以上であること
を特徴とするエネルギー吸収部材。14. A composite material of a resin and a reinforcing fiber, wherein the energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2.
Or more, or Izod impact strength is 4kgf
cm / cm or more, and the tensile strength of the reinforcing fiber is 20.
0 kgf / mm 2 or more, tensile elastic modulus of 17,000 kg
An energy absorbing member having a f / mm 2 or more and a surface relief of 1.08 or more.
り、前記樹脂のエネルギー解放率GICが100J/m2
以上であるか、またはアイゾット衝撃強度が4kgf・
cm/cm以上であり、前記補強繊維の引張弾性率が1
7,000kgf/mm2 以上、表面起伏度が1.08
以上であることを特徴とするエネルギー吸収部材。15. A composite material of a resin and a reinforcing fiber, wherein the energy release rate G IC of the resin is 100 J / m 2.
Or more, or Izod impact strength is 4kgf
cm / cm or more, and the tensile elastic modulus of the reinforcing fiber is 1
7,000kgf / mm 2 or more, surface relief 1.08
The energy absorption member characterized by the above.
剪断強度と前記樹脂の剪断強度との比が0.8〜1.2
である、請求項1ないし15のいずれかに記載のエネル
ギー吸収部材。16. The ratio of the shear strength at the interface between the resin and the reinforcing fiber to the shear strength of the resin is 0.8 to 1.2.
The energy absorbing member according to any one of claims 1 to 15, wherein
炭素(C)との原子数比である表面官能基量(O/C)
が0.08以上の炭素繊維である、請求項1ないし16
のいずれかに記載のエネルギー吸収部材。17. The amount of surface functional groups (O / C) in the reinforcing fiber, which is the atomic number ratio of oxygen (O) to carbon (C) on the surface.
Is a carbon fiber of 0.08 or more.
The energy absorbing member according to any one of 1.
以上の炭素繊維である、請求項1ないし17のいずれか
に記載のエネルギー吸収部材。18. The reinforcing fiber has a crystal size of 20Å.
The energy absorbing member according to any one of claims 1 to 17, which is the above carbon fiber.
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