三菱ケミカル 遮炎機能をもつ熱可塑性複合材料を開発

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2021年9月22日

 三菱ケミカルは21日、子会社である三菱ケミカルアドバンスドマテリアルズとともに、遮炎機能と、高い生産性やリサイクル性を併せもつ熱可塑性複合材料(FRTP)を開発したと発表した。

 近年、気候変動対策として、CO2排出削減に向けた取り組みが進む中、モビリティの分野では電動化の動きが加速している。EVに代表される電動モビリティのバッテリーシステムは、搭乗者の安全を確保するための高い遮炎性と、省エネのための軽量化が求められている。従来、難燃機能の付与が比較的容易であり、軽量化を実現できる熱硬化性複合材が使用されてきたが、生産サイクルが長いこと、リサイクル性が低いことが課題となっていた。

 今回の開発品は、同社グループがもつ繊維や樹脂、バッテリーシステムに関する技術とノウハウを結集し、熱可塑性樹脂をベースに繊維や樹脂の組成を工夫することで、強度・剛性や軽量性と加工性、リサイクル特性を同時に達成。加えて難燃機能も向上させ、実験では1000℃以上の火炎を5分以上遮炎することを確認している。現在、一部の顧客との間でサンプルワークを進め、バッテリーパックの外装など用途開拓にも取り組んでいる。

 三菱ケミカルは、多様化・高度化する顧客の要望に応える複数の新製品の開発を進めており、今後も引き続き、最適なソリューションをタイムリーに提供することで、積極的に事業を展開していく考えだ。

 

帝人 ベトナムの炭素繊維製品の新工場、商業生産を開始

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2021年7月13日

 帝人は12日、ベトナム・ハナム省に新設したプリプレグを中心とする炭素繊維製品の工場で商業生産を開始すると発表した。軽量で剛性に優れる炭素繊維製品は、スポーツや釣りなどの分野で高いパフォーマンスを発揮するため、これまで長きにわたって関連用品の主要部材として使用されており、近年もさらに採用が進んでいる。

 特に最近は、コロナ禍の影響で密を避けるアクティビティが関心を集めており、需要が伸長。中でも東南アジア地域は、スポーツ用途をはじめ一般産業用途や航空機用途の炭素繊維製品の供給を担う需要地として市場が拡大している。帝人はシンガポール、上海、台湾に現地法人を設け、東南アジア地域の需要増加に迅速に対応してきた。こうした中、新規顧客の獲得や用途開拓の推進、地域のニーズに沿ったソリューション提供などを可能とするため、ベトナム・ハナム省に工場ならびに運営会社であるテイジン・カーボン・ベトナムを設立し、商業生産の開始に至った。

 新工場では、まず、釣り、ゴルフ、自転車、アイスホッケーなどのアクティビティ用途向けプリプレグを中心とする炭素繊維製品の生産を担い、テイジン・カーボン・ベトナムと既存のアジア現地法人が、市場拡大が期待される東南アジア・南アジア・オセアニア地域に向けて販売活動を展開していく。そして、将来的には、一般産業用途や航空機用途に向けた生産も視野に入れて事業展開していく考えだ。

 帝人グループは、ベトナムの新工場での商業生産開始により、川上から川下に至るまでの顧客対応力を一層強化し、アジアにおける炭素繊維事業のプレゼンス向上を目指していく。そして、長期ビジョンとして掲げる「未来の社会を支える会社」に向けて、さらに邁進していく。

昭和電工 フィルムタイプの接合技術を開発、異種材料を接合

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2021年6月29日

 昭和電工は28日、樹脂と金属など異種材料を簡便かつ強固に接合するフィルムタイプの接合技術「WelQuick」を開発したと発表した。今月からサンプル提供を開始している。

異種材料接合技術「WelQuick」
異種材料接合技術「WelQuick」

 近年、素材に対する軽量性や耐熱性、強度などのニーズは単一素材では解決できないほど高度化し、樹脂や金属などの異種材料を接合して複合化するマルチマテリアル化が進展。異種材料の接合には、液状接着剤やホットメルト接着剤による接着や、ボルトなどによる機械締結があり、接合強度とともに接着プロセスの簡便化や工程の短時間化が求められているが、その両立は困難だった。

 今回開発した接合技術は、接着成分をフィルム形状にすることで、従来の反応型接着剤の液体塗布の手間を削減し、取り扱いを簡便にした上、フィルム材料の固体と液体間の相変化を利用することで、これまで数十分必要であった接着時間を数秒にすることを可能にした。

:「WelQuick」接着例
「WelQuick」接着例

 ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ナイロンなどの樹脂とアルミニウム、鉄、銅といった金属との接着に対応し、40通り以上の基材の組み合せで10MPa以上の高いせん断接着力を確認。また、接合スピードに優れた超音波溶着、金属に適用可能な高周波溶着、汎用性が高い加熱溶着など、顧客のニーズに合わせた溶着方法が利用できる。さらに、フィルム状態で常温での長期保管が可能なことに加え、溶着時にVOC(揮発性有機化合物)が発生せず環境への負荷を抑えられる。こうした特長から「WelQuick」は、顧客のコスト低減や製造プロセスの効率化によるCO2の排出量削減に貢献する。

 同社グループは、無機・有機・アルミニウムに関する幅広い技術・素材をもち、それらを融合することで、マルチマテリアル化が進む様々な事業分野に新たなソリューションを提供し、カスタマーエクスペリエンスの最大化を目指していく。

三菱ケミカル 高耐熱CFRPを開発、フェノール樹脂を使用

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2021年6月18日

 三菱ケミカルは17日、軽量性や剛性と高耐熱性を両立した炭素繊維複合材料(CFRP)を開発したと発表した。

 軽量化要求が高まる航空機や自動車などのモビリティ用途、また製造工程の高度化・複雑化に加えて効率化への対応を求められる産業機械用途などでは、軽さと強度を兼ね備えるCFRPの利用は今後ますます進むことが見込まれる。一方、汎用性が高いエポキシ樹脂をベースにしたCFRPは耐熱温度が100~200℃と耐熱性に課題があり、多様化する顧客ニーズを十分に満足できないケースもあった。

 同社の開発品は、ベース樹脂としてフェノール樹脂を使用することで、300℃でも物性が低下しない高い耐熱性を実現。CFRPの特長である高熱伝導性、高剛性、軽量性に加えて高耐熱性を付与することで、これまで解決が難しかった顧客課題へのソリューション提供が可能となる。すでに一部顧客の採用も決まり、耐熱部材などでのさらなる採用に向けて取り組んでいる。

 同社は、多様化・高度化する顧客の要望に応える複数の新製品の開発を進めており、今後も引き続き、最適なソリューションをタイムリーに提供することで、積極的に事業を展開していく。

高耐熱CFRP 物性比較
高耐熱CFRP 物性比較

帝人 炭素繊維中間材料が次世代エンジン部品に採用

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2021年6月2日

 帝人は1日、同社の炭素繊維「テナックス」を使用した中間材料が、日機装が開発する航空機向けの次世代エンジン用ナセル(筐体の部材)として採用されたと発表した。このナセルの部材は、エアバス社が進めている「Propulsion of Tomorrow」プロジェクトに採用が決まっており、今年末までに試作品がエアバス社に納入される予定。

 今回、ナセルの部材として採用された炭素繊維中間材料は、帝人が独自開発した航空機用の高性能速硬化エポキシ樹脂を使用したプリプレグで、一般的な航空機向けプリプレグよりも低温度で、かつ短時間に成形することができる。また、航空機用途で広く使用されているオートクレーブ成形だけでなく、大量生産に適したプレス成形にも対応可能で、プレス成形した場合もオートクレーブ成形と同等の品質を実現する。

 さらに、一方向プリプレグを繊維方向に8分の1~2分の1インチ幅にスリットしたテープを複数同時に自動積層する技術「Automated Fiber Placement」に対応。速硬化エポキシ樹脂による短時間成形と、「Automated Fiber Placement」を組み合わせることにより、生産効率を最大限に高めることができる。こうした生産性やコスト効率に優れる点が高く評価された。

 帝人は今回の採用を契機に、中期経営計画において「ストラテジック・フォーカス(将来の収益源育成)」に位置づけている航空機向け炭素繊維中間材料の展開をさらに進めるとともに、持続可能な社会の実現に向けたソリューション提供を強化し、長期ビジョンである「未来の社会を支える会社」を目指していく。

帝人 PPS使用のテープ状炭素繊維プリプレグを開発

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2021年5月21日

 帝人はこのほど、欧州で炭素繊維事業を展開するドイツのテイジン・カーボン・ヨーロッパ社が、一方向性の炭素繊維プリプレグ「テナックス TPUD」の新製品として、母材にポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂を使用した、テープ状の炭素繊維プリプレグを開発したと発表した。

 今回の開発品は、既に市場展開しているポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂やポリアリールエーテルケトン(PAEK)樹脂を使用した製品と同様に、耐薬品性、耐熱性、リサイクル性、低吸水性、寸法安定性、高温下での耐クリープ性および短時間成形や室温での貯蔵、出荷を可能にするなどの特性を備えながら、これまでの製品よりも低い温度での成形が可能という特長がある。

 これによりPPS樹脂を使用した炭素繊維プリプレグは、高い費用対効果を発揮しながら、要求特性の厳しい航空機用途や自動車用途をはじめ、石油・ガス産業用途、スポーツ用途、医療用途、産業機械用途などに向けたソリューション展開が可能。さらに難燃性と低発煙性能にも優れることから、航空機や鉄道車両の内装用途にも使用することができる。また、ATLやAFPといった技術で自動積層し、オーバーモールド成形により複雑な形状を付与するなど、より高度な技術に対応し、生産効率の向上により製造工程のコスト効率向上にも大きく寄与する。

 帝人は、これまでPEEK樹脂やPAEK樹脂を母材としたテープ状の炭素繊維プリプレグを展開してきたが、母材にPPS樹脂を使用した「テナックス TPUD」をラインアップに加えることで、これまで以上に幅広い分野への展開が可能となった。

 今回の開発を契機として、高い性能と生産効率の両立という顧客ニーズへの対応力を強化するため、様々な「テナックス TPUD」製品を提供するとともに、持続可能な社会の実現に向けたソリューション提供を強化し、長期ビジョンである「未来の社会を支える会社」を目指していく考えだ。

三菱ケミカル 速硬化型炭素繊維プリプレグを販売、1分で硬化

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2021年5月11日

 三菱ケミカルは10日、従来品より硬化時間を大幅に短縮した、 最短1分で硬化可能な速硬化型の炭素繊維プリプレグの販売を4月から開始したと発表した。

 航空機や自動車などのモビリティ用途では、環境規制などを背景に機体車体の軽量化要求が高まっており、軽さと強度を兼ね備える炭素繊維複合材料(CFRP)の利用が進む見込み。また、今後普及すると見られるウェアラブル端末向けにも、CFRPが有望視されている。

 一方、一般的にCFRPの成形加工は時間がかかるため、CFRPのさらなる普及には、生産性を向上させる技術が求められている。同プリプレグは、同社が独自に開発したマトリックス樹脂を適用することにより、これまで実現が難しかった、最短1分での速硬化性と、従来品と同レベルの保存安定性を両立。自動車部材に要求される耐熱性も兼ね備えており、高い機械的強度ももつ。既にサンプルワークを進め、一部製品での採用も決まっている。

 同社は、多様化・高度化する顧客の要望に応える複数の新製品の開発を進めており、今後も引き続き、最適なソリューションをタイムリーに提供することで、積極的に事業を展開していく。

速硬化CFRPプリプレグ 硬化時間
速硬化CFRPプリプレグ 硬化時間

帝人フロンティア ポリエステル再生材でナノファイバー量産化成功

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2021年4月13日

 帝人フロンティアは12日、リサイクルポリエステル原料を使用した超極細ポリエステルナノファイバー「ナノフロント」の量産化技術を開発したと発表した。同社によれば、リサイクルポリエステルを使用した長繊維による超極細ポリエステルナノファイバーの量産化は世界初となる。 今回の量産化技術の開発により、同社が展開するポリエステル繊維は、全てリサイクル原料を使用することが可能になった。 

リサイクルポリエステル原料を使用した「ナノフロント」の製品例

 開発品は、吸水性や防透性・遮熱性、ソフトな風合いなど、石油由来原料の製品と同等の機能を備える。今後は従来の「ナノフロント」からリサイクルポリエステル原料を使用したものへの置き換えを進め、原糸とテキスタイルをスポーツ・機能性衣料や産業資材用途などへ幅広く展開し、積極的に拡販を図っていく考えだ。今年度に3億円、2025年度に8億円の売上を目指す。

 近年、高い機能性や快適性をもつ素材へのニーズが高まっており、吸水性やグリップ力などの高い機能性と、ソフトな風合いや肌への低刺激性などの優れた快適性を併せもつ「ナノフロント」の需要は、衣料・産業資材の幅広い用途へと拡大してきた。一方、リサイクル原料を使用した素材へのニーズも急速に高まっているものの、リサイクルポリエステル原料を使用した超極細繊維の生産は、ポリマーコントロールや紡糸技術の難度が非常に高いため、量産化が実現していなかった。

 こうした中、帝人フロンティアは、「ナノフロント」の生産方法である海島複合紡糸、つまり2種類のポリマーを「海」部分と「島」部分に分配し、アルカリ処理などで「海」部分を溶解除去することで、「島」部分だけを原糸として取り出す技術に対し、新たなポリマーコントロールと紡糸技術を開発。石油由来の原料を使用した従来品と同等の品質と機能をもつ、リサイクルポリエステル原料使用の長繊維による超極細ポリエステルナノファイバーの量産化に世界で初めて成功した。

三菱ケミカル 高耐熱・高強度の炭素繊維プリプレグ開発

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2021年3月18日

 三菱ケミカルは17日、高耐熱性と高強度を両立したシアネートエステル系の炭素繊維プリプレグを開発したと発表した。

 開発品は、同社の強みである原料・触媒の組み合わせ技術により、新たに開発したシアネートエステル系樹脂がベースレジン。250℃以上の耐熱性を示しながらも、炭素繊維のもつしなやかさや高い靭性との両立を実現した。また、一般的なエポキシ樹脂ベースの炭素繊維複合材料(CFRP)と同じ型を使って硬化できる上、従来のシアネートエステル系樹脂に比べ保存安定性に優れることから、良好な加工特性も併せもつ。すでにレーシングカーのエンジン周辺のCFRP部材に採用されており、今後は自動車用途に加え、高温環境で使用されるロボットなどの産業用途や航空機用途、宇宙用途などへの販売も進めていく考えだ。

 航空機や自動車といったモビリティ用途では、環境規制などから高まる機体や車体の軽量化要求を背景に、軽さと強度を兼ね備えるCFRPの利用が進むと見込まれている。特に、自動車のエンジン周辺などの部材には高い耐熱性と強度が求められるが、一般的なCFRPでは耐熱性と強度・加工特性がトレードオフの関係にあるため、部材メーカーが開発競争を繰り広げている。

 三菱ケミカルは、多様化・高度化する顧客の要望に応える複数の新製品開発を進めており、今後も最適なソリューションをタイムリーに提供することで、積極的に事業を展開していく。

帝人 高機能繊維と木材とのハイブリッド素材を展開開始

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2020年12月7日

 帝人はこのほど、2015年からAFRWとして展開してきた高機能繊維を用いた複合材料集成材を、新たに「LIVELY WOOD」ブランドとして展開していくと発表した。ブランド名には、「空間に美しさを、人に活力を」という意味を込め、ロゴには日本伝統の建築技術である組み木と、活力の象徴である太陽を織り交ぜて表現している。

 「LIVELY WOOD」は剛性が木材の2倍以上で、建築材の梁に使用すると設計の自由度が向上する。幅広い用途への活用が期待されることから、これまで木材を採用できなかった建築物への使用を推進。梁や柱のない広いオープンスペースの実現により、人々の生活により快適性の高い空間を提供していく。

 そして今回、第1弾の展開として、JR名古屋駅南側で、新幹線の高架下を利用して建設される地上2階建ての「笹島高架下オフィス」へ、社外の建築施設として初採用が決定。同オフィスの建築には、炭素繊維と木材のハイブリッドである「LIVELY WOOD」の特徴を生かし、6m超の柱間隔、3mを超えるオーバーハング設計によるダイナミックな空間と、従来の木造建築物と同等の軽量性による簡易的な基礎の両立を実現した。

 また、建築に使用する「LIVELY WOOD」の木材には、愛知県産のスギを使用する予定。スギを建築物の構造材に使用する場合、断面を大きくする必要や、長いスパンが取れないなどの制約がある。さらに今回は、鉄道高架下での建築であるため高さや施工条件にも制限がある。しかし、スギを補強して剛性を高めた「LIVELY WOOD」は、それらを解消することができ、地産地消にもつながる。

 帝人は、グランピング施設や、世間で注目を集めているワーケーション施設、中低層のオフィスビルなど、多岐にわたる建築物に向けて

「LIVELY WOOD」の採用を推進。今回の採用を契機にさらなる普及を図り、長期ビジョンである「未来の社会を支える会社」を目指していく考えだ。

LIVELY WOOD ロゴ
LIVELY WOOD ロゴ