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プロジェクトの基本情報

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2018年8月20日更新

炭素繊維などの高強力繊維を使った、サンドイッチ構造を有する衝突飛散の少ない軽量・立体コンポジット

丸井織物 株式会社

プロジェクト名 耐衝撃性の高い軽量繊維強化コンポジットの製造技術の開発
対象となる川下分野 自動車、産業機械
川下企業におけるニーズの対応 質量低減(小型化、軽量化など)
効率化(生産性・作業性の向上など)
短納期化(リードタイム、工程の短縮など)
上記ニーズに対する具体的な数値 賦形成の良い織物。複合材料比重1.0以下
事業実施年度 平成21年度~平成23年度
事業化状況 補完研究中(完成に向けて現在研究中)
対象としている素材 CFRP

プロジェクトの詳細

プロジェクトに至った背景・経緯
地球温暖化の原因とされる排気ガスの抑制には、車両の軽量化が不可欠である。今後、燃料電池自動車や充電型の電機自動車などの普及に際しては、走行距離を伸ばすために車両の軽量化は益々強い要望がある。CFRP(炭素繊維複合材料)は、比重も低く軽量化部材の素材として有望であるが、高価な上、衝撃により破損しやすいため、安全性に問題がある。産業界においては、高い安全性を有し、低価格で軽量の部材の開発が求められている。
研究開発のポイント
ポリアリレート液晶繊維と炭素繊維を使い、立体形状に賦形しやすい布帛の開発を行うとともに、樹脂含浸性、界面接着強度を高める改質の研究を行う。また、立体形状に発泡させる軽量発泡コアを開発し、ポリアリレート液晶繊維と炭素繊維とのサンドイッチ構造をを構成することで軽量化をはかる。高い靱性と耐剪断性を有するポリアリレート液晶繊維織物を外層部に配し、その内側に炭素繊維を用いることで、衝突時の炭素繊維材料の飛散を防止する。近赤外線技術、PTIRを用いて超短サイクルインサート成形を行うことで耐衝撃性、軽量化、低価格を実現する研究を行った。
研究開発の具体的な成果
炭素繊維、ポリアリレート液晶繊維を使った従来品よりも賦形性の高い織物が開発された。また、比重0.5以下の軽量発泡コアが開発され、サンドイッチ複合材料の比重が1.0以下の水に浮くような複合材料部材なども実現できた。また、近赤外線技術PTIRを用いた超短サイクル成形で成形加工時間が短縮され、価格的にも従来より大幅なコスト削減が可能となった。
利用イメージ、今後の活用が見込める分野・製品等
車両のボンネット、フェンダー、ルーフ、床材等々などは耐衝撃性を求める部材である。衝突安全性能として700以下のHIC値が実現できている。また、ヘルメット、PCケースなど安全性が求められ軽量が求められる用途も有望な市場である。個別の技術成果として、賦形性の高い織物や軽量発泡コア材や短サイクル成形なども有用な技術であり個々の企業で応用、対応を行っている。

事業化への取り組み

事業化状況、規模 車両メーカーよりの部材開発の打診はあるが、軽量の耐衝撃性の高いサンドイッチ構造を有する複合材料でのサンプル試作には至っていない。車両部材サンプル試作の費用が問題となり進展できていない(材料費、金型代、物性測定費用等々)。個別の技術としては、顧客要望に応じた試作開発は順調に進められている。
事業化による効果 個別の技術に関しては問い合わせ、試作、共同開発の打診がある。
知財・広報活動 知財はなし。JEC(仏)や国内展示会等に出展。
今後の見通し 部材試作の費用をみてもらえるメーカーを打診中。要素技術として
開発した賦形性の高い織物や超短サイクル成形は、個別に引き合いがあり、要望に応じた生地の開発取り組みを継続中。
当初の目標を踏まえた
上での達成度や
新たな課題
当初の目標はほぼ達成できた。今後は産業界向けの部材開発を進めたいが材料費、金型代、物性測定個費用をはじめとした開発費のねん出に行き詰まっている状態。
川下産業からの引き合い状況
(件数等、内容)
個別の技術で3件。試作、共同開発中。

研究開発の体制

事業管理機関 財団法人石川県産業創出支援機構
法認定事業者 丸井織物 株式会社
研究実施機関 丸井織物 株式会社
クボタリサーチジャパン 株式会社
ワイエムポリマックス 有限会社
テックワン 株式会社
優水化成工業 株式会社
一村産業 株式会社
石川県工業試験場
アドバイザー 山口晃司(東レ 株式会社 オートモーティブセンター)
久保田雅則(Kubota Research Associates,Inc. CEO)
鵜沢潔(金沢工業大学 教授)

PRコメント

発泡コア材とのサンドイッチ構造を有する耐衝撃性の高い軽量繊維強化コンポジットは開発され、耐衝撃性、軽量、低価格が実現できた。要素技術の開発から炭素繊維やポリアリレート繊維を使った賦形性の高い織物と、発泡コア材を使った比重1.0以下の複合材料の開発が実現した。超短サイクル成形を行うことで、時間的にも従来に比べかなり短時間で成形でき、価格的にも低価格化できた。今後は顧客要望を満たす機材設計をベースに最適な複合材料部材の開発をお客様と共に進めていきます。
また、要素技術として開発した賦形性の高い織物や超短サイクル成形なども、プレス業者や成形業者に対し積極的に展開していく予定です。

企業情報

社名 丸井織物 株式会社
(法人番号:4220001015673)
所在地 〒929-1801 石川県鹿島郡中能登町久乃木井部15
電話番号 0767-76-1337
社員数 232名 (男性  135名、女性  97名)
資本金 57,184,000円
業種 繊維工業
事業内容 合繊織物製造・販売、炭素繊維織物・組物製造・販売
URL http://www.maruig.co.jp
保有する生産設備と
スペック
ブレーダー 丸打ヨコ型 48錘
ブレーダー 平打タテ型
引抜成形機、乾燥炉、レピア織機 (炭素繊維製織用)
生産拠点エリア 国内 所在地:石川県鹿島郡中能登町久乃木井部15
海外生産対応 不可
主要な取引先 東レ 株式会社、一村産業 株式会社、豊島 株式会社
本プロジェクトに
関する問い合わせ先
部署名
新事業推進室

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