A-16 UHN-46T UD カーボンファイバープリプレグ

UHN-46T 単方向カーボンファイバー預浸材：高性能分野における軽量性と高強度靭性のベンチマーク材料

航空宇宙、高級自動車、極限の材料性能が要求される産業用機器などの分野において、UHN-46T 単方向カーボンファイバー預浸材は「超高モジュラス＋全領域適応性」という特長によりコアソリューションとなっています。本製品は、46GPaのファイバーモジュラス（46TON）という主要性能指標を持ち、25g、30g、54g、100g、200gなどの多様な炭素繊維面密度仕様をカバーしています。幅は1メートルから1.2メートルまでカスタマイズ可能で、樹脂系も必要に応じて調整可能です。また、40T単方向カーボンファイバー預浸材の性能基準とも互換性があります。製品は密度が5％以上という性能の最低ラインを厳格に遵守しており、同種製品の再現性は70％を超えないように管理されています。高強度、低密度、優れた疲労耐性といった主要な利点に加え、自由な成形性により不規則な部品のニーズにも対応でき、航空機の荷重構造部、スポーツカーのボディ、高級文化・スポーツ用品などに対して「軽量＋高強度」の二重保証を提供します。これにより、従来材料が抱えていた性能と工程適応性におけるバランスの制約を打破しています。

主要な利点：性能のブレークスルー、柔軟なカスタマイズ、全シーンへの適応という多面的な価値

1. 46GPaの超高モジュラスで、高性能材料の強度基準を定義

UHN-46T 単方向カーボンファイバープリプレグの核心的な競争力は、46GPa（46TON）という繊維弾性率にあり、これは一般的な単方向カーボンファイバープリプレグの性能を大きく上回り、40T級の単方向カーボンファイバープリプレグの使用シーンとも互換性があります。この素材は、軽量でありながらより高い剛性を荷重構造部品に与えることが可能です。単方向繊維配向設計（繊維方向の一様性99.8％）により、カーボンファイバーの軸方向機械的特性が最大限に発揮されます。試験結果によると、本製品の0°引張強度は2800MPa以上に達し、一般的な30T級単方向カーボンファイバープリプレグよりも35％高い数値です。曲げ強度は2200MPaを超え、航空機の飛行振動や高速走行時の衝撃など、長期間にわたる動的負荷条件下でも疲労強度保持率が90％以上を維持し、業界平均の80％を大きく上回ります。

同時に、製品密度は5％以上に厳密に制御されており、プリプレグ内にカーボンファイバーが均一に分散され、局所的なファイバーの疎な部分による性能低下ポイントが生じないことを保証しています。航空宇宙分野における航空機翼部品を例に挙げると、UHN-46T単方向カーボンファイバープリプレグを使用することで、従来のアルミニウム合金と比較して部品重量が50％以上削減され、剛性は40％向上し、航空機の燃料消費および離陸重量の直接的な低減につながります。産業設備における高圧容器への応用では、その高強度特性により容器の壁厚を30％削減しつつ、より高い圧力に耐えることが可能となり、産業生産における安全性と効率性という両方の要件を満たします。

2. 複数の仕様に対応する表面密度のカバレッジで、異なるシナリオにおける性能要件に正確にマッチング

製品は「カーボンファイバーの表面密度」を中心に、超薄型の25グラム/平方メートルから高強度型の200グラム/平方メートルまで幅広い仕様体系を構築しています。分野ごとの異なる部品の重量や強度要件に応じて柔軟に選択でき、「ニーズに応じた材料選定」という効率的な適応を実現します。

• 25グラム/平方メートル、30グラム/平方メートルの超薄型仕様： 「究極の軽量」に焦点を当てており、高級ロッドやゴルフクラブのシャフトなど、重量に敏感な精密部品に適しています。25gのカーボンファイバー預浸材を例に取ると、これで作られたロッドは一般的なカーボンファイバーロッドよりも20%軽量であり、より優れた靭性を持ち、魚の引きにも耐えやすく、簡単に破損しません。30g仕様はスキー杖に適しており、曲げ強度を確保しつつスイング時の重量負担を軽減し、動きの柔軟性を向上させます。
• 54g/㎡、100g/㎡の中間仕様： 軽量性と構造的安定性のバランスに優れ、スポーツカーのドア内張りや地下鉄の座席フレームなど、自動車産業および鉄道輸送分野に適しています。54グラムのカーボンファイバー預浸材で作られた自動車ドア部品は、金属製部品と比較して重量を45%削減でき、衝撃耐性が30%向上します。100g仕様は地下鉄の座席フレームに使用され、高剛性を確保しながら車両の重量を低減し、長期使用時における構造変形を防ぐことができます。
• 200g/㎡ 高重量仕様: 「高強度荷重支持」に重点を置き、航空宇宙および産業機器のコア構造部品（例：航空機の尾翼や高圧パイプラインなど）に適しています。これで作られた航空機の尾翼は、極端な気流の衝撃に耐え、高高度・低温環境下でも安定した性能を維持できます。高圧パイプラインとして使用する場合、巻取り技術によりシームレス成形が可能で、耐圧性は50MPa以上あり、産業用高圧輸送のニーズを満たします。

すべての仕様は幅1メートルから1.2メートルでのカスタマイズに対応しており、大型部品の製造における接合回数を減らし、工程コストと品質リスクを低減します。

3. 複雑な使用環境に適した全次元の性能的利点

UHN-46T 単方向カーボンファイバープリプレグは、基本的な機械的特性に加えて、さまざまな分野における複雑な使用環境に対応できる多面的な性能の利点を備えています。

• 振動減衰性と耐摩耗性： 本製品は優れた振動減衰性能を持ち、自動車シャシーおよび産業用工作機械など振動が発生しやすい構成部品において、振動エネルギーを効果的に吸収し、騒音や部品の摩耗を低減します。摩擦係数はわずか0.15（通常の金属は約0.5）で、耐摩耗性は一般的なカーボンファイバープリプレグよりも25％高いです。頻繁に摩擦が生じる機械接合部や伝動部品に適しています。
• 耐腐食性と長寿命： 樹脂システムは酸およびアルカリ耐性の改良型フォーミュラを採用しており、海洋船舶や化学装置などの腐食性環境においても使用期間が15年以上に達し、従来の炭素繊維予備含浸材（プリプレグ）よりも50％長持ちします。例えば、船舶の甲板支持構造に使用した場合、海水の塩分噴霧による腐食に耐え、材料の老化による構造的損傷を回避できます。
• 高い可塑性と加工の容易さ： 本製品は金型の形状に応じて任意の形状の部品に成形可能で、航空機キャビンの壁面のような複雑な曲面からスポーツカーのシャシーの流線型構造まで、金型に正確に密着します。成形後の寸法精度誤差は±0.2mm以内に抑えられます。また、加工中に繊維がほつれたり層間剥離したりしにくく、歩留まりロス率は5％未満と、業界平均の10％を大きく下回り、生産コストの削減に貢献します。

4. シナリオ固有の性能要件を満たすための樹脂システムのカスタマイズ

従来の固定配合のプリプレグ材料とは異なり、UHN-46T 単方向炭素繊維プリプレグ材料は必要に応じて樹脂システムの調整が可能であり、異なる分野の特殊なニーズに応じて性能を最適化できます。

• 航空宇宙分野では、150℃を超える高温環境下でもプリプレグの性能を安定させることができる耐熱性樹脂を使用しており、航空機エンジン周辺部品の使用に適しています。
• 自動車業界では、硬化時間を30分以下に短縮できる速硬化性樹脂を用いることで、スポーツカー部品の大量生産効率を向上させています。
• 海洋・化学工学分野では、海水や化学薬品に対する材料の耐腐食性を高める耐腐食性樹脂を使用し、装置の使用寿命を延長しています。
• 高級文化・スポーツ用品分野では、高い靭性を持つ樹脂を使用することで製品の衝撃抵抗性や曲げ強度を向上させています。例えば、ゴルフクラブのシャフトは、万が一の衝撃時において樹脂の靭性により衝撃力を緩和し、破損を防ぐことができます。

カスタマイズされた樹脂システムは、製品の適用範囲を広げるだけでなく、それぞれの使用シーンにおいて最適な性能を保証し、「ワンサイズフィットオール」の材料による性能の過剰または不足を回避します。

5. 差別化設計による市場競争力の構築

同種のユニディレクショナルカーボンファイバー預浸材製品の中で、UHN-46Tはコア競争力を確立しています：

• 技術的差別化： 独自に開発した繊維表面処理プロセスにより、カーボンファイバーと樹脂間の接着力が40%向上し、従来のプリプレグで発生しやすい界面剥離の問題を回避できる。46GPaの弾性率を持つファイバーを選定しており、同種製品の中で性能がリードしており、40Tレベルの用途にも対応可能で、より広範な市場ニーズをカバーしている。
• サービス差別化： カスタム仕様や樹脂に加えて、航空宇宙分野のお客様向けには熱プレス成形パラメータの最適化ソリューションを提供し、自動車分野のお客様には成形プロセスのガイダンスを提供することで、迅速な量産導入を支援し、技術的障壁を低減するための関連プロセスサポートも提供しています。
• コスト差別化： 大規模生産と工程最適化により、高性能を確保しつつ、25gや30gなど一般的な仕様のコストを業界平均比で15％以下に抑えており、「高性能＋高コストパフォーマンス」の選択肢を顧客に提供し、均質化した競争による価格圧力を回避しています。