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立体造形

複合材料の成形加工技術の開発を通じ、自動車内外装部品の軽量化・低炭素化・低コスト化を実現!

福岡県

石川金属工業株式会社

2021年2月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 高機能竹繊維を使った低炭素型軽量強化プラスチックコンポジットの開発
基盤技術分野 立体造形
対象となる産業分野 自動車、農業、建築物・構造物
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(小型化・軽量化)、高効率化(樹脂材料低減)、環境配慮、低コスト化
キーワード 竹繊維、異材混合
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成23年度~平成25年度

プロジェクトの詳細

事業概要

自動車産業では、車体の軽量化に伴う燃費向上や低炭素化等、自動車部品における環境優位性向上が期待されている。そこで竹(未利用バイオマス)を利活用した「高機能竹繊維プラスチックコンポジット」の成形加工の研究開発を行う。課題としてコンポジット成形加工技術の開発や竹繊維微粉末の最適供給技術の確立等がある。価格面でも優位性を示し、内外装部品へ代替可能な環境配慮型新規高機能プラスチックの事業化を目指す

開発した技術のポイント

「低炭素」で「安価」な素材であるバイオマス「竹」とプラスチックの複合材(コンポジット)の成形加工技術を確立する
(新技術)
竹繊維の製造技術(前処理・破砕・分級)と樹脂とのコンポジット化・射出成形技術(混練条件・ペレット化・射出条件)を開発した
(新技術の特徴)
竹の工業原料化、樹脂の低炭素化を通じて、車体部品の低コスト化が可能になるとともに、従来樹脂と同等以上の機械特性、高機能化の実現が可能になる

事業化イメージ図
具体的な成果

・竹繊維の基本的な製造技術をほぼ確立
‐生竹の前処理条件(過熱水蒸気による繊維抽出)、破砕・分級条件と繊維諸元の関係把握、設備仕様
・射出成形加工技術をほぼ確立
‐竹繊維と樹脂のコンポジット化条件(混練、ペレット製造)、射出条件の把握、設備仕様等
・低コスト化と機械特性の両立指針確保
‐竹繊維の諸元・配合比率と機械特性の関係把握、竹製造プロセスのコスト要因分析等

研究開発成果の利用シーン

・低炭素型軽量強化プラスチックコンポジット成形品
・低炭素軽型量強化プラスチックコンポジット素材(ペレット)

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・サポインの研究開発実施を通じて、「竹繊維の製造技術」、「コンポジットの成形技術」といった基本的な技術をほぼ確立することができた
・このコンポジット材料を実際の製品に適用するにあたっては、事業化する製品毎の要求特性を詳細に把握し、評価試験及び不足する特性があればその向上を行っていく

提携可能な製品・サービス内容

共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

・自動車内外装部品の軽量化、低コスト化を同時に実現
‐自動車内外装部品のプラスチックへの置き換えを進める上で、従来使用されていたプラスチックは石油の高騰で価格も高くなっている
‐新たに開発された素材は、素材のコストを抑えるとともに、竹繊維による強化によって部品の強度の向上を図ることも可能になった
‐従来品と比べて高品質(高強度)かつ低価格な自動車内外装部品の提供が可能になるとともに、軽量化も達成できることから、自動車メーカーが求める安全性、低価格を満たし、内外装部品としての導入が可能になると考えられる
・環境負荷の低減へと貢献
‐従来と比較して環境に優しい製品の組成になっていることから、製品のリサイクル等に必要なエネルギーやコストの低減へとつながる

今後の実用化・事業化の見通し

・今後の課題を踏まえ、追加研究を行っていく予定である
‐自動車用部品に加えて建材部品についてもターゲットを検討し、ターゲット部品の要求特性を満たすコンポジットの開発を行う
‐原料となる大量の竹の調達システム・処理システムの構築にも行政サイドとともに取り組む

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 石川金属工業株式会社 朽網工場 プラスチック事業部
事業管理機関 公益財団法人北九州産業学術推進機構
研究等実施機関 環境テクノス株式会社

サポイン事業者 企業情報

企業名 石川金属工業株式会社(法人番号:2290801000259)
事業内容 プラスチック部品製造加工
社員数 14 名
本社所在地 〒800-0232 福岡県北九州市小倉南区朽網東2-12-5
ホームページ http://isikawa-k.co.jp/
連絡先窓口 プラスチック事業部 中春隆弘
メールアドレス t.nakaharu@isikawa-k.co.jp
電話番号 093-471-7681