ガラス繊維強化ポリカーボネートにおける樹脂／繊維界面の損傷挙動と改質効果の関係

摘要

繊維強化複合材料では，これらの損傷が負荷条件やひずみ速度などによって変化し，非常に複雑な様相を示すため破壊過程の明確なメカニズムについては未だ不明な点が多いのが現状である．マトリクスや繊維から破壊が生じる場合は，その複合系での限界強度に達していると考えられるが，c．の様に界面から破壊が生じる場合，樹脂／繊維界面の改質によって強度向上の余地が残されていると考えることができる．界面改質の方法としては，ガラス繊維を製造する際に，カップリング材やフィルムフォーマーをGF表面へ塗布する，または，GF をマトリクス樹脂へ溶融混練によって複合化する際に界面改質材を後添加する手法があり，その結果，力学的特性が変化することが知られている．しかし，その改質の結果，破壊過程がどのように変化するのかを詳細に検討した研究は少ない．本研究では，GFPCにおける樹脂／繊維界面および繊維端の微視的な損傷に着目し，損傷の起点となる最弱部の明確化，および破壊過程のメカニズム解明を試みた．また，樹脂／繊維界面の改質による界面強度の変化が破壊過程に及ぼす影響についても検討した．