長ガラス繊維強化ポリプロピレン (LGFPP) プラスチック は、長さ 10 ～ 25 mm のガラス繊維を含む改質ポリプロピレン複合材料であり、射出成形されて三次元構造を形成します (LGFPP と略されます)。 LGFPP は、その優れた全体的な性能により、自動車用途での使用が増えています[6]。

ガラス長繊維強化ポリプロピレンの特徴と利点

寸法安定性が良好

優れた耐疲労性

低クリープ特性

低異方性、低反り変形

優れた機械的特性、特に耐衝撃性

薄肉製品向けの良好な流動性

10～25mmのガラス長繊維強化ポリプロピレン（LGFPP）は、通常の1mm程度のガラス短繊維強化ポリプロピレン（GFPP）に比べて、強度、剛性、靱性、寸法安定性が高く、反りが少ないという特徴があります。さらに、長ガラス繊維強化ポリプロピレン材料は、100 °C の高温でも重大なクリープを発生せず、短ガラス繊維強化ポリプロピレンよりも優れた耐クリープ性を備えています。

射出成形完成品では、長ガラス繊維交絡体ネットワーク構造は、たとえ焼成後のポリプロピレン基材であっても、長ガラス繊維ネットワークはなお一定の強度のガラス繊維骨格を形成するが、焼成後の短ガラス繊維は一般に、強度のない繊維骨格。この状況の主な理由は、強化繊維の長さと直径の比が強化効果を決定するためです。臨界長さ対直径比が 100 未満のフィラーおよび短いガラス繊維には補強効果がありませんが、臨界長さ対直径比が 100 を超える長いガラス繊維では補強の役割を果たします [61]。
金属材料や熱硬化性複合材料と比較して、長尺ガラス繊維プラスチックは密度が低く、同じ部品の重量を 20% ～ 50% 削減できます。長尺ガラス繊維プラスチックは、複雑な形状の部品の成形や一体化された部品など、設計者に大きな設計柔軟性を提供します。工具コストの節約（ガラス長繊維プラスチック射出成形金型の一般的なコストは、金属スタンピング金型のコストの約 20% かかります）を利用して、エネルギー消費を削減します（ガラス長繊維プラスチックの製造エネルギー消費量はわずか 60% です）鉄鋼製品の 80%、アルミニウム製品の 35% ～ 50%）により、組み立てプロセスが簡素化されます。[64]

自動車部品用ガラス長繊維強化ポリプロピレン

長繊維強化ポリプロピレンは、自動車のダッシュボードボディ骨格、バッテリートレイ、フロントエンドモジュール、電気制御ボックス、シートサポート、スペアタイヤトレイ、フェンダー、シャーシカバー、防音壁、後部ドアフレームに使用されています。

フロントエンドモジュール:

自動車のフロントエンドモジュールの場合、LGFPP (LGF含有量30%)材料を使用すると、ラジエーター、スピーカー、コンデンサー、ブラケットなどの10個以上の従来の金属部品を一体化することができます。金属部品に比べて耐食性に優れ、密度が低く、約30％軽いため、設計の自由度が高く、分別廃棄することなくそのままリサイクルが可能です。明らかなコスト削減の利点による製造コストの削減。

インパネボディ骨格：

柔らかいインパネのスケルトン材料には、充填PP材料よりも強度が高く、曲げ弾性率が高く、流動性が高いLGFPP材料を使用することで、同じ強度で、インパネの厚さを薄くして重量を軽減でき、一般的に約20％の軽量化効果。同時に、従来の複数部品からなるインストルメントパネルトレイを単一のモジュールに開発できます。さらに、インパネ前部デフロストエアダクト本体、インパネ中間骨格の材質選択により、インパネ本体骨格と一般に同一材質を使用することで、軽量化効果をさらに高めることができる。

シート背もたれ:

従来のスチール骨格を置き換えることにより 20% の軽量化を実現し、優れた設計自由度と機械的特性、および乗車スペースの拡大が特徴です。

自動車用途向けガラス長繊維強化ポリプロピレン

材料の代替という点では、長ガラス繊維強化ポリプロピレン製品は、軽量化とコスト削減を同時に実現できます。以前は、金属材料に代わって短ガラス繊維強化材料が使用されていました。近年、軽量材料用途の発展に伴い、ますます多くの自動車部品において長ガラス繊維強化ポリプロピレン材料が短ガラス繊維強化プラスチックに徐々に置き換えられており、これにより自動車におけるLGFPP材料の研究と応用がさらに促進されている[149]。

厦門LFT複合プラスチック有限公司