研究開発された技術紹介

金属代替となりうる熱可塑性CFRPについて、これまで検討してきた炭素繊維拡繊技術を用いて、樹脂を含浸させ厚みを制御した樹脂含浸テープを短冊状に切断し、ランダム配置・積層する連続製造技術を検討し、スタンパブルシート化技術を確立することで、賦形性が良く、力学的特性に優れた熱可塑性CFRP中間材料(非連続炭素繊維熱可塑性樹脂等方性シート)を開発する

炭素繊維拡繊技術を用いて熱可塑性CFRP樹脂を含浸させ、厚みを制御した薄層樹脂含浸テープ(薄層テープ)を短冊状に切断し、ランダム配置・積層する連続製造技術を検討し、スタンパブルシート化技術を確立する
(新技術)
薄層テープを用いた、テープ切断技術、ランダム配向技術、積層技術による非連続炭素繊維強化等方性シートの製造技術
(新技術の特徴)
100μM以下の薄層で、樹脂と繊維が均質に分散し含浸され、低ボイドで、厚み変動が少なく、高品質である

・連続製造装置基礎検討、テープ片の連続散布積層技術及び装置の開発を行った
・連続プレス装置を用いた長尺シートから、自動車部品を試作し、シート材料設計と耐熱性樹脂の導入を検討した
・シートの連続生産技術を検討し、散布から連続シート製造までの一連工程の技術確立に至り、自動車部品形状を用いて、実用条件で評価した
・材料の仕様による物性への影響を解析し、成形による材料流動による成形品物性への影響を検討し、材料の製造条件の適正化及びエンジニアリングシートの作成に至った
・当初の想定を大きく上回るシート製造装置化技術の確立に至った

特開2019-210417　繊維強化複合材料の製造方法
特開2018-203907　繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法
特開2018-062641　一方向プリプレグ、繊維強化熱可塑性樹脂シート、一方向プリプレグおよび繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法、ならびに、成形体
特許6176691　一方向プリプレグおよび繊維強化熱可性樹脂シート
特開2016-011403　一方向性繊維強化テープ状複合材の製造方法、製造装置及び当該テープ状複合材を使用したランダムシートの製造方法

・薄層テープを用いた高賦形性の非連続炭素繊維熱可塑性樹脂シート製造技術
‐薄層テープは100μM以下の薄層で、樹脂と繊維が均質に分散し含浸され、低ボイドで、厚み変動が少なく、高品質である
‐このテープを用いることで、非連続炭素繊維熱可塑性樹脂等方性シートが連続製造できる

2019年4月から材料の販売を開始し、自動車等の用途とIT筐体や装具・シューズなどの「人に寄り添う用途」で客先での実用性評価を行っている。来年6月に実用製品として、国内スポーツメーカーから弊社材料を使用した製品が販売される予定となった。併せて、装具においても、来年9月に100台の客先導入が決定している。市場開発に於いて、石川県、地域の大学の協力を得ながら展示会等を活用し販路拡大を進めている。

・非連続炭素繊維熱可塑性樹脂等方性シートの効果
‐従来技術の課題を解決し、CFRPの量産性に優れたシートを提供する
‐厚み方向の積層が増え、等方性が高く、高強度
‐低ボイドにより、高品質の成形品が製造可能
‐予め樹脂含浸させることでプレス成形条件が低圧化
・新規機能
‐高い賦形性により、複雑な形状の成形品を製造
‐薄いテープを使用することで、薄肉CFRP製品ができる
‐連続シート製造により、長尺成形品が製造できる

・国内及び海外の展示会に出展し、市場動向・ニーズの調査を行った
・また、ユーザーへのサンプル供給を行い、成形加工・実用性評価をユーザーにて進めているが、当初想定しなかった非自動車用途でも成形品の表面性、外観性、賦形性から引き合いがあり、用途開発を進めることができた

製品コストの低減