マイクロドロップレット法による繊維と樹脂の界面せん断強度測定

複合材界面特性評価装置を用いたマイクロドロップレット法により、繊維と樹脂の界面せん断強度を測定することができます。単繊維に液体樹脂を塗付すると、マイクロドロップレットが形成されます。引抜試験により得られた引抜荷重から、下式により界面せん断強度が算出できます。

τ：界面せん断強度 F ：引抜荷重 d ：繊維径 L ：ドロップレット長

接着面積と引抜荷重は原理上、比例関係にあります。下図は炭素繊維とナイロン6の測定結果で、接着面積に対し引抜荷重をプロットしたものです。炭素繊維は表面にサイジング剤が付与されているため、除去したものと、未処理を比較しました。サイジング剤を除去した方が高い界面せん断強度を示しており、測定データのばらつきが少なくなっています。

図1：炭素繊維とナイロン6の測定結果