A-8 3C電子用特殊プリプレグ

3C電子機器用特殊難燃性プレグ：軽量性と高性能の完璧な融合

3C電子機器産業における「より軽く、薄く、スマートに」というイテレーションの波の中で、材料のアップグレードは製品革新の核となる原動力となっています。3C用電子機器向けカーボンファイバー預浸材（プリプレグ）は、究極の軽量性と優れた総合性能を兼ね備え、ハイエンド電子機器製造のキーマテリアルとして注目されています。電子産業向けに特別にカスタマイズされたこのカーボンファイバー預浸材は、高純度カーボンファイバーを強化材とし、タフネス改質エポキシ樹脂と迅速硬化システムの樹脂マトリックスを組み合わせ、精密含浸技術によって製造されています。3C電子機器用の密度は5%以上です。この科学的な比率により、カーボンファイバーの力学的特性が十分に発揮され、樹脂とファイバーの間に強固な結合が実現されます。特に注目に値するのは、業界が求める究極の軽量化ニーズに応える形で、本シリーズの単方向カーボンファイバー預浸材がファイバー重量の低減において画期的な進展を遂げた点です。その中でも、T700およびM40モデルの20グラムカーボンファイバー預浸材、およびT800モデルの25グラムカーボンファイバー預浸材は、同クラス市場において最も軽量な製品の一つとなっています。スマートフォンのボディフレームからノートパソコンの外装骨格、スマートウェアラブルデバイスの構造部品、さらには電子部品のパッケージング材料に至るまで、3C電子機器用カーボンファイバー預浸材は、軽量性、高靭性、迅速なプロトタイピングという利点により、3C製品の構造革新と性能向上に確固たるサポートを提供し、ハイエンド電子材料の性能基準を再定義しています。

主な利点：3C電子業界の厳しい要求に正確に適合

1、究極の軽量化を達成し、3C製品がスリム化および薄型化において革新を実現可能に

軽量性は、3C電子製品の主要な競争ポイントの一つです。3C電子用カーボンファイバー預浸材（プレグ）は、カーボンファイバー材料の選定と工程の最適化により、ファイバー重量の極限まで削減を実現し、製品の軽量化イノベーションに核心的な可能性を提供します。本シリーズの製品は、異なる性能要件に対して多様な軽量オプションを提供しています。20gのカーボンファイバープレグのT700およびM40モデルは、ファイバー重量がわずか20g/㎡であり、従来のガラスファイバープレグの重量の1/3～1/4程度に過ぎません。また、T800モデルの25gカーボンファイバープレグは、同等グレードの他のカーボンファイバープレグと比較してもはるかに軽量でありながら、より高い強度を維持しています。この究極の軽量化は、二つの革新から成り立っています。第一に、高弾性率で配向性の高い高品質カーボンファイバーを使用することで、同じ機械的性能を満たす条件下でのファイバー使用量を大幅に削減できる点です。第二に、精密なファイバー開繊および樹脂含浸プロセスを採用し、ファイバー間の樹脂を均一に分布させ、過剰な樹脂による材料重量の増加を回避している点です。実際の応用検証において、20gカーボンファイバープレグで作られたスマートフォンフレームは、従来のアルミニウム合金フレームよりも35％以上、一般的なカーボンファイバープレグフレームよりも20％軽量です。ノートパソコンの外装として使用した場合、全体の重量を25～30％削減でき、さらに筐体の厚さを0.8～1.2mm薄くすることが可能です。この軽量化の利点は、3C製品の携帯性を高めるだけでなく、新エネルギー対応スマートデバイスにおけるバッテリー駆動時間への需要増にも応えます。筐体重量の低減により、バッテリーのエネルギー消費を効果的に抑え、デバイスの使用時間を延長できます。

2、強化樹脂システムの複合体で、靭性と衝撃抵抗をバランスさせる

3C電子製品は日常使用において落下や衝突といった予期しない状況に直面する必然性があり、これにより素材の靭性や耐衝撃性に対して厳しい要求が課されます。本製品の3C電子機器用カーボンファイバー預浸材（プレグ）は、強化エポキシ樹脂と急速硬化システムから構成される樹脂マトリックスを採用し、科学的な組成比率とプロセス最適化によって靭性と耐衝撃性の両方で二重の突破を実現しています。強化エポキシ樹脂マトリックスにはナノスケールの弾性強化剤が添加されており、樹脂の硬化過程で均一に分散した弾性粒子が形成されます。材料が衝撃を受けた際、これらの弾性粒子が衝撃エネルギーを吸収し、亀裂の進展を抑制することで、材料の靭性を大幅に向上させます。一方、急速硬化システムの導入は樹脂の含浸性を損なわず、むしろ樹脂分子構造の調整により、一方向カーボンファイバー預浸材における樹脂と繊維間の界面接着力を高め、繊維と樹脂の間により安定した一体構造を形成し、材料の耐衝撃性をさらに向上させています。権威ある機関による試験結果によると、このシリーズの預浸材の破壊靭性は4.5MPa・m^(1/2)以上に達し、一般的なエポキシ樹脂預浸材よりも60％以上高い数値を示しています。また、1.5メートルからの落下試験では、この預浸材で作製したスマートフォンフレームは亀裂や変形が一切見られませんでしたが、一般の預浸材で作製したフレームは明確な亀裂が発生しました。さらに、優れた樹脂含浸性により、一方向カーボンファイバー預浸材内の各カーボンファイバーが樹脂で十分に被覆され、不均一な浸透による性能劣化が回避され、材料の機械的特性がより安定しています。バッチ間の性能ばらつき誤差は±3％以内に抑えられています。

3、速やかな硬化と高い耐熱性で、電子製造の効率要件に適しています

3C電子機器産業は、大量生産と短納期という特徴を持っており、これにより成形効率や材料の熱的安定性に対して極めて高い要求があります。3C電子機器用カーボンファイバー予備含浸材（プリプレグ）の高速硬化システムと高い熱安定性は、電子製造の効率要件および使用シナリオに完全に対応しています。硬化性能に関して、このシリーズのプリプレグは「低温急速硬化」において画期的な進展を遂げました。130℃の温度条件下で、わずか10分で95％の硬化度に達し、従来の「150℃／30分」というプリプレグ硬化プロセスと比べて3倍以上高速です。この迅速な硬化特性により、製品の生産サイクルが大幅に短縮されます。携帯電話のフレームを大量生産するケースを例に挙げると、このプリプレグを使用することで、単一の生産ラインにおける1日の生産量が5,000個から15,000個まで増加し、生産コストを著しく削減できます。同時に、高速硬化システムは材料の熱安定性を犠牲にしていません。ガラス転移温度（Tg）は180℃以上に達し、120℃の高温環境での長期間使用後も、機械的物性の保持率が依然として90％を超えています。これは、充電時や大規模プログラム実行時の3C電子機器の発熱環境に十分対応でき、高温による材料の変形や性能劣化を回避します。さらに、このシリーズのプリプレグは樹脂損失率も非常に低く、硬化過程での樹脂損失率は2％以内に抑えられており、業界平均の5％を大きく下回っています。これにより材料の無駄が削減されるだけでなく、成形品の寸法精度も確保され、製品の公差を±0.05mm以内に保つことが可能となり、3C電子機器の精密な組立要件を満たしています。

4、難燃性とプロセス適応性により、強固な電子セキュリティ防御ラインを構築

3C電子製品の安全性は業界の核心的な関心事であり、材料の重要な安全指標である難燃性は、エンド製品の使用安全性と直接的に関係しています。3C電子用カーボンファイバープリプレグは、樹脂系に環境に配慮したハロゲンフリー難燃剤を添加しており、「気相難燃＋凝縮相難燃」の二重作用メカニズムにより優れた難燃性能を実現しています。試験結果ではUL94 V-0難燃基準を満たしており、火災発生時に迅速に炭素層を形成して酸素を遮断し、炎の拡大を防ぎます。燃焼時に有毒・有害ガスを放出しないため、EU RoHSなどの環境規制にも適合しています。この難燃性は電子機器の安全な動作を保証する上で重要な役割を果たします。例えば、スマートフォンのバッテリー収納部周辺の保護層としてこのプリプレグを使用することで、バッテリーの短絡や発火による安全リスクを効果的に低減できます。また、ノートパソコンの内部構造部品として使用すれば、装置内の火炎拡大を防止し、ユーザーに避難および消火の時間を提供できます。同時に、このシリーズのプリプレグは優れた加工適応性も備えています。一方向カーボンファイバープリプレグは単方向繊維配向により、特定方向での強度が高くなり、電子機器の構造部品の応力要件に対応可能です。20gや25gなど異なる重量の製品は、超薄型のスマートウェアラブルデバイスからノートパソコンの外装まで、さまざまな厚さの製品製造ニーズに対応できます。さらに、この材料はレーザー切断やCNC成形など、3C電子業界で主流の加工技術とも完全に適合可能で、加工精度が高く、切断端面にバリが生じないため、後工程の処理効率が大幅に向上し、3C電子材料分野における競争優位性をさらに確固たるものにしています。