炭素繊維・複合材料

DSM　モンクレールがスキーウェアにダイニーマを採用

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2020年11月30日

　DSMはこのほど、「ダイニーマ」コンポジットファブリックが、フランス発祥でイタリア拠点のファッションブランド「モンクレール」の高機能スキーウェアに初めて採用されたと発表した。

　モンクレールのデザインチームは、一段上のパフォーマンスを目指し、従来のコットンとポリエステルではなく、イノベーティブなファブリックとして「ダイニーマ」を2020年秋冬の「モンクレール グルノーブル コレクション」に採用した。

　「ダイニーマ」は、鉄の15倍の強度をもちながら、水面に浮くほど軽量。比類ない性能と保護機能を誇りクリティカルな用途に最適な素材として、30年以上にわたり採用され続けている。コンポジット生地、デニム、ニット、織布、および強化ハイブリッド・コンポジットといった、多岐にわたる用途で利用できる「ダイニーマ」ファブリックは、「ダイニーマ」繊維の使用により高強度、軽量、防水性、通気性を備えている。このためデザイナーは、強度や耐久性を損なうことなく、超軽量製品の技術的な性能と、美的なデザイン性を融合させることが可能だ。

　さらに今回採用された「ダイニーマ」は、DSMが今年5月に導入した世界初のバイオベース。従来と同じ性能を誇りながら、一般的な高分子ポリエチレン（HMPE）よりも二酸化炭素の排出量を90％削減することができる。

　DSMとモンクレールは今後、継続的なパートナーシップを通じて、アウトドア愛好家に高機能で軽量な衣料を提供するだけでなく、環境的にサステナブルな代替品を提供することで、循環型経済の進展にも貢献していく。

三菱ケミカル　炭素繊維複合材がトヨタ車のルーフに採用

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2020年11月17日

　三菱ケミカルは16日、炭素繊維複合材料である「SMC（シート・モールディング・コンパウンド）」が、トヨタ自動車から今年9月に発売された「GR ヤリス」のルーフに採用されたと発表した。

SMCが採用されたヤリスのルーフ
SMCが採用されたヤリスのルーフ

三菱ケミカルが開発したSMCは、炭素繊維強化プラスチック（CFRP）の中間基材の一種で、長さ数cmにカットした炭素繊維を樹脂中に分散させたシート状の材料。プレス成形により2~5分程度の短時間で部材に加工でき、連続した炭素繊維に樹脂を含浸させた中間期材である「プリプレグ」に比べ、複雑な形状の部材を成形することができるといった特長がある。また、機械特性が均質に近いため、従来の部材設計ノウハウを生かしながら比較的容易に炭素繊維を利用して、軽量化と高強度化を実現することが可能。

ヤリス
ヤリス

　今回「GR ヤリス」での採用は、SMCを使用することにより大幅な軽量化と高い部材性能を実現できる点、また、SMCが複雑形状の部材を生産可能とする成形性に優れる点が評価された。トヨタにSMCが採用されるのは、2017年の「プリウス PHV」のバックドアの骨格、「レクサス」LC500、LC500hのドアインナーおよびラゲッジインナーに続き、3件目となる。

　昨今の自動車市場では、電動化やCO2排出規制の強化などを背景に車体の軽量化に対する要求が高まっている。三菱ケミカルは、今後も炭素繊維・CFRPをはじめとする最先端素材の研究・開発を加速させ、技術革新の著しいモビリティ分野に対して最適なソリューションを提供するため、積極的に事業を展開していく考えだ。

帝人　航空機向けCFRTP、米コリンズ社の認定を取得

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2020年10月14日

　帝人は13日、炭素繊維「テナックス」を使用した中間材料が、世界有数の航空機向け構造材メーカーである米国コリンズ・エアロスペース社の材料認定を取得したと発表した。今回認定を取得した炭素繊維中間材料は、熱可塑性複合材料織布「テナックスTPWF」と炭素繊維強化熱可塑性樹脂積層板「テナックスTPCL」で、帝人が展開する炭素繊維強化熱可塑性複合材料（CFRTP）。

テナックス TPWF
テナックス TPWF

　「テナックスTPWF」は、炭素繊維織物に熱可塑性樹脂を付着もしくは含侵させたシート状の材料で、「テナックスTPCL」は、「テナックスTPWF」を積層させ、熱と圧力をかけて成形した板状の部品となっている。いずれも母材である樹脂にポリエーテルエーテルケトン（PEEK）を使用しており、高い耐熱性、耐衝撃性、および耐疲労性をもっている。また、成形時間が短いことからコスト効率や生産性の向上にも貢献し、航空機の構造材など、優れた機械特性が求められる部品の大量生産に適している。

テナックス TPCL
テナックス TPCL

　帝人グループでは、これまでコリンズ社に対して、米国で炭素繊維事業を展開するテイジン・カーボン・アメリカが航空機のブレーキ材向けに耐炎繊維「パイロメックス」を供給。繊維サプライヤーとしては世界で唯一「サプライヤー・ゴールド」の認定を受けるなど、強固なビジネス関係を確立している。

　今回、「テナックスTPWF」と「テナックスTPCL」が新たに認定を取得したことにより、その供給を通じて、テイジン・カーボン・アメリカはさらなる関係強化を図っていく考えだ。

中越パルプ工業　CNF複合樹脂MBの複数グレードを販売

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2020年9月3日

　中越パルプ工業はこのほど、セルロースナノファイバー（CNF）を活用する複合樹脂ペレット・マスターバッチ品「nanoforest‐MB」の販売を開始した。衝撃強度を強化したグレードをはじめ、複数の製品ラインアップを揃えている。

「nanoforest-MB」
「nanoforest-MB」

　CNFはプラスチック分野での低比重・高剛性化による軽量化が期待できる補強剤として、自動車産業をはじめ様々な産業分野で応用が試みられている。これまで同社は、CNF「nanoforest」を利用し、ポリプロピレン（PP）との複合を可能とした粉末グレード「nanoforest‐PDP」を提供。しかし、検討先でPPとの混練時にPDP分散性の課題があったことから、今回、PDPを事前にPPへ良分散させたMB品の提供を開始した。

　一方、CNF複合樹脂の実用化では、剛性が向上する一方で、固く脆い性質に起因する衝撃強度の低下が課題。特に自動車産業分野では衝撃強度の強化が望まれており、同社では標準グレードMB品に加えて、衝撃強度を強化した3種類のグレード「衝撃タイプ」「高剛性タイプ」「高衝撃タイプ」もラインアップした。

　同社では、さらなるMB開発として、剛性、軽量化以外の機能性付与の開発も進めている。今後、様々な分野での応用・実用化を目指し、丸紅と共に開発や営業展開の強化を図っていく考えだ。

帝人　アラミド繊維が火星探査機のパラシュートに採用

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2020年8月21日

　帝人はこのほど、同社が展開するパラ系アラミド繊維「テクノーラ」が、7月30日に打ち上げられた米航空宇宙局（NASA）の無人火星探査機「パーセヴェランス」に搭載された着陸用パラシュートのサスペンション・コード（吊り下げ用のコード）およびライザー（サスペンション・コードなどを連結させる帯）の素材として採用されていると発表した。

　「パーセヴェランス」は、火星で生命の痕跡を調査するために、火星のサンプル採取を目的として打ち上げられた探査機。同社が開発した「テクノーラ」は、共重合タイプのパラ系アラミド繊維で、同一重量では鉄の8倍の強度をもち、耐衝撃性、耐熱性にも優れ、ロープやエンジンのタイミングベルト、航空宇宙用途などに幅広く活用されている。

　軽量ながら高い強度に加え、耐熱性と寸法安定性を備える「テクノーラ」は、2012年に打ち上げられたNASAの無人火星探査機「キュリオシティ」の着陸用パラシュートのサスペンション・コードにも採用されており、このパラシュートは9Gの重力、約2万7000Kgの荷重に耐えた。こうした過去の火星探査機への実績を高く評価されたことから、今回「パーセヴェランス」のサスペンション・コードにも採用された。

　「パーセヴェランス」に搭載されたパラシュートは、3万Kgを超える荷重、平均気温マイナス63℃、砂塵嵐や大気電気といった過酷な環境にも耐え得ることが実証されている。

　帝人グループは、宇宙の未来に向けた探索プロジェクトである「パーセヴェランス」打ち上げの一端を担うことにより、地球の持続可能な社会の実現に貢献し、長期ビジョンである「未来の社会を支える会社」を目指す。

 

東レなど3社　暑さ対策プロジェクトで新サービスを提供

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2020年8月20日

　東レ、NTTテクノクロス、ゴールドウインの3社はこのほど、3社連携の「暑さ対策プロジェクト」として、心拍数と衣服内の温湿度を計測できるセンサーと専用ウェアを組み合わせ、暑熱環境下で体調不良の予兆を検知する「暑さ対策用サービス」の提供を8月から開始した。この新サービスは暑熱環境下での運動や作業を含む活動中の企業や団体向け体調管理ツールとして、高齢者から子どもまで幅広い世代への活用が期待されている。

「hitoe作業者みまもり用シャツ」（東レ）
「hitoe作業者みまもり用シャツ」（東レ）

　東レとNTTが共同開発した機能性素材「hitoe」は2014年の提供開始以来、スポーツ市場や作業者見守り、医療などの分野へと事業展開を進めてきた。この間、多くのユーザーより、近年の温暖化による暑さ対策として、炎天下や空調が届かない環境で活動する人の身体負担を把握したいとの要望が届いていた。

　またウィズコロナという新しい生活様式の中では夏でもマスクを着用する機会が増加するため、夏場の暑さ対策の重要性はますます高くなっている。一方、暑さへの慣れには個人差があるため、気温などの環境管理のみでは不十分で、体調や活動量などを含めた個人ごとの身体負担を把握する技術が求められる。

小型センサー「TX02」（NTTクロノス）
小型センサー「TX02」（NTTクロノス）

　こうした中、NTTテクノクロスは従来のセンサーに新たな機能を加えた新型センサーと、暑さによる体調不良を検知するアプリケーションを開発。新型センサーは従来から計測可能であった心拍数と加速度に加え、以前より要望の多かった温湿度を計測することができる。1個約12gの軽量化に成功しつつ、約50時間の連続使用が可能となった。

「C3fit IN-pulse（インパルス）」（ゴールドウイン）
「C3fit IN-pulse（インパルス）」（ゴールドウイン）

　また東レとゴールドウインが、激しい活動の中でも安定して高い精度でデータを取得できる機能性素材「hitoe」を搭載した専用ウェアを開発することで、3社連携により「着る暑さ対策」を新たに実現した。

　3社は今後、暑熱環境下で運動や作業を含む活動に取り組む企業や団体、グループに向け、新サービスの導入・拡大のための活動を協力して推進する。さらに、新しい生活様式への変化の中でサービスのさらなる改良を進め、数百万人規模と推定される暑さ対策を必要とされるユーザーの役に立てるよう事業を拡大していく考えだ。

暑さ対策用サービス利用イメージ

 

帝人　「エコペット」でコラボ、アメニティバッグに採用

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2020年8月17日

　帝人はこのほど、使用済みのペットボトルをマテリアルリサイクルで再生したリサイクルポリエステル繊維「エコペット」が、富士屋ホテル（神奈川県箱根町）の宿泊者向けアメニティバッグに採用されたと発表した。全館の耐震化とリニューアル工事を終えた富士屋ホテルのグランドオープンに合わせ、7月15日から同アメニティバッグが宿泊者に提供されている。

帝人フロンティア『エコペット』と小松マテーレ『オニベジ』のコラボで生まれた環境に配慮したアメニティバッグ
帝人フロンティア「エコペット」と小松マテーレ「オニベジ」のコラボで生まれた環境に配慮したアメニティバッグ

　今回採用されたのは、上市25周年を迎える帝人フロンティアの「エコペット」の不織布を、小松マテーレがもつ国産玉ねぎの外皮色素（ケルセチン）による染色加工技術「ONIBEGIE（オニベジ）」で染色した環境配慮型素材。企業行動憲章に「環境問題に積極的に取り組む」ことを掲げる富士屋ホテルが、帝人フロンティア、小松マテーレ両社の地球環境に対する方針と、環境にやさしい同素材を高く評価し、このたびの採用となった。

　帝人フロンティアは、環境戦略「THINK ECO」に基づき、衣料から産業資材まで幅広い用途で、リサイクルをはじめとする地球環境にやさしい活動を実践。SDGs（持続可能な開発目標）の目標の1つである「持続可能な生産と消費」に貢献するため、廃棄物の削減やリサイクルなど、資源の有効活用に資する社会システムの普及を推し進めている。

　今後もこうした取り組みを積極的に推進し、さらに「地球にやさしい企業」を目指すとともに、小松マテーレとの協業により「エコペット」と「オニベジ」を組み合わせた製品ラインアップを拡充することで、多様な用途に向けた環境配慮型ソリューションを展開していく考えだ。

帝人　炭素繊維事業、英・研究施設との連携をさらに強化

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2020年7月31日

　帝人は30日、ドイツの炭素繊維事業会社「テイジン・カーボン・ヨーロッパ社（TCE）」が、英国「ナショナル・コンポジット・センター（NCC）」のメンバーシップの位置づけをアソシエイトからTier2へとアップグレードしたと発表した。

　TCEはNCCメンバーとして、航空宇宙産業での次世代製造方法の開発プロジェクトを支援しているが、Tier2になることで、NCCがもつより幅広い情報へのアクセスや、プロジェクトへの材料提供の機会を大幅に増やすことなどが可能となる。

　NCCは、業種にかかわらず全ての企業に最先端技術や専門エンジニアを提供している世界規模の研究施設。その一環として、複合材料において価値が高く、持続可能なエンジニアリングソリューションの採用を加速することにフォーカス。最先端のデジタル製造技術をオープンアクセスで提供し、研究レベルから大規模な生産までの技術を駆使した新しい複合材料製品の開発を行っている。

　また、NCCは「iCAPプログラム」の1つとして、高効率かつ低コストを実現して生産量を高めるデジタル自動積層技術に関する開発を推進。自動積層に用いる産業用ロボットを開発することで、航空機の翼の製造プロセスを大幅に短縮することにつながる。この開発は航空機製造に革命を起こす可能性があり、エアバス社が主導する研究開発プログラム「Wing of Tomorrow」を推進する重要な役割を果たしている。

　今後、帝人グループは、TCEを中心に、「Wing of Tomorrow」や様々な航空宇宙プロジェクトに向けて、独自のNCF（多軸織物）や熱硬化性および熱可塑性プリプレグを開発し、NCCとそのパートナーをサポートするとともに、英国の複合材料業界に貢献していく。

　帝人グループは中期経営計画の中で、航空機向け炭素繊維中間材料の展開を「将来の収益源育成（ストラテジックフォーカス）」と位置づけ、幅広く用途開発を推進している。今後、航空機向け炭素繊維製品のマーケットリーダーとして、ソリューション提案力を一層強化し、2030年近傍までに航空機用途で年間9億ドル超の売上を目指す方針だ。

 

三菱ケミカル　欧州の炭素繊維リサイクル会社を買収

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2020年7月31日

　三菱ケミカルは30日、サーキュラーエコノミー（循環型経済）の推進に向けた取り組みの一環として、ドイツにある炭素繊維リサイクル事業を手掛けるCFK Valley Stade Recycling（CFK）、およびcarboNXT（cNXT）を、スイスのグループ会社を通して買収することを決定したと発表した。来月8月上旬をめどに買収を完了させる予定。

　今回買収するCFKは、炭素繊維を使用したプリプレグなどの中間材を加工する際に発生する端材を、モビリティを中心とした顧客から回収するネットワークや、回収した端材をリサイクルする技術をもち、cNXTはそのリサイクル製品の販売を行っている。

　三菱ケミカルは今年、炭素繊維プリプレグメーカーであるドイツのc‐m‐p社、エンジニアリングプラスチックリサイクルを手掛けるスイスのMingerグループを買収。日本ではグループ会社「新菱」が炭素繊維リサイクル事業を手掛けているが、今回の買収により欧州についても、炭素繊維および炭素繊維コンポジットの製造から製品回収、リサイクルまでのチェーンを確立する。今後はリサイクルした製品を再度原料として同社グループで利用することにより、顧客に対して製品のリサイクルも含めたトータルソリューションを提案していく。

　三菱ケミカルは、三菱ケミカルホールディングスグループが掲げる中長期経営基本戦略「KV 30」の下、サーキュラーエコノミーの推進をKAITEKI実現のキーエレメントと位置づけ、製品のリサイクルはその重要な取り組みの1つと捉えている。

　今後も、炭素繊維コンポジット業界のフロントランナーとしてユーザーへのソリューション提案力を強化し続けるとともに、循環型社会の実現に向けて貢献していく考えだ。

 

帝人　炭素繊維中間材料がエアバス社の主力旅客機に採用

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2020年7月22日

　帝人は21日、炭素繊維「テナックス」を使用した中間材料が、仏・エアバス社の主力旅客機である「A320neo」の主翼スポイラーの部材として採用されたと発表した。

　今回、採用された炭素繊維中間材料は、「テナックス Dry Reinforcements Non‐Crimp Fabrics」（ノンクリンプクロス：テナックスDRNF）および「テナックス Dry Reinforcements Braided Fibers」（組紐：テナックスDRBF）。なお、これらの中間材料が使用される主翼スポイラーは、世界有数の航空機構造部材メーカーである米・スピリット社のプレストウィック拠点（英国スコットランド、サウス・エアシャー州）で生産される。

　「テナックスDRNF」はNCFの一種で、表面が滑らかであることから、母材となる樹脂がシート上で均一に浸透しやく、従来の航空機向け高性能熱硬化プリプレグと同等の物性をもつなどの特長がある。

　一方、「テナックスDRBF」は、炭素繊維原糸を3つ編み構造の組紐状にしたもので、その形状から高い伸縮性があり、シート状中間材料から成る複合材料製の航空機部品に生じる空間を埋めるフィラー材の役割を果たす。両中間材料との組み合わせによる炭素繊維複合材料（CFRP）のスポイラーは、スピリット社でRTMにより成形されるため、従来のオートクレーブ成形に比べて生産性やコスト効率などが優れており、これらの点が高く評価され採用に至った。

　帝人は、中期経営計画の中で、航空機向け炭素繊維中間材料の展開を「将来の収益源育成（Strategic Focus）」と位置づけている。高強度高弾性率炭素繊維や熱可塑性樹脂を使用した一方向性プリプレグテープをはじめ、炭素繊維強化熱可塑性樹脂積層板、熱硬化性プリプレグなどで、グローバル市場の川上から川下に至るまで、幅広く用途開発を推進していく。そして、航空機向け炭素繊維製品のマーケットリーダーとして、ソリューション提案力を一層強化し、2030年近傍までに航空機用途で年間9億ドル超の売上を目指す考えだ。