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複合・新機能材料

超高分子量ポリエチレン繊維を用いた軽量・高強度・耐摩耗性・屈曲性を持つ海洋構造物係留ロープ

香川県

髙木綱業株式会社

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 超高分子量ポリエチレン繊維を用いた海洋構造物係留ロープの耐久性向上技術の開発
基盤技術分野 複合・新機能材料
対象となる産業分野 環境・エネルギー、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(既存機能の性能向上)、高性能化(耐久性向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(人件費削減)
キーワード 繊維複合化、超高分子量ポリエチレン、繊維界面改質、ロープ、高強度
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26年度~平成28年度

プロジェクトの詳細

事業概要

船舶、洋上標識、海洋エネルギー機器、構造物の係留で使用される鋼製チェーンの代替え技術として、スチールと同等の強度を持ち、軽量で耐食性、メインテナンス性に優れる超高分子量ポリエチレン繊維ロープが注目されている。当該ロープの耐摩耗性と繊維の集束性を向上させるため、密着性に優れた樹脂被覆を行うことにより、軽量・高強度・耐摩耗性・屈曲性を持つロープを開発する

開発した技術のポイント

軽量で高強度な超高分子量ポリエチレン繊維を主材として、当該繊維の耐摩耗性や屈曲性を向上した、耐久性と柔軟性がともに優れた海洋構造物係留ロープの製造技術を開発する
(新技術)
超高分子量ポリエチレン繊維に樹脂を被覆し、耐久性と柔軟性を有するロープを開発する
(新技術の特徴)
・軽くて高強度
・腐食がなく耐摩耗性がある
・耐久性と柔軟性を有する

複合化ロープ①
複合化ロープ②
具体的な成果

・基本素材となる超高分子量ポリエチレン繊維の撚糸、撚糸されたヤーン表面からの収束剤である油剤の除去、油剤が除去されたヤーンへの表面改質を経た樹脂被覆、及び樹脂被覆されたヤーンの製綱の各工程を最適化することによって、耐久性と柔軟性を共に有するロープの製綱条件を見出した
・繊維と被覆樹脂の接着力は20MPa以上、耐摩耗性については樹脂被覆のない繊維による同径ロープの3倍以上、屈曲寿命については、樹脂被覆のない繊維による同径ロープの2倍以上を達成した
・「従来の係留に用いられている鋼製チェーンと同等の強度を有し、かつ使用可能期間(耐久性)が2倍以上」という高度化目標を達成した
・実証試験から、ロープの強度保持のためにはヤーンへの樹脂被覆が有効であることが明らかとなった

知財出願や広報活動等の状況

PCT出願を行い、米国特許・日本特許取得済。EPO出願中。

研究開発成果の利用シーン

・超高分子量ポリエチレン繊維表面を活性化し樹脂を被覆する技術
・樹脂被覆した繊維を撚り合わせ耐久性と柔軟性が向上したロープ

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

実用化のための性能試験を実施中

提携可能な製品・サービス内容

製品製造

製品・サービスのPRポイント

・耐久性と柔軟性が向上した海洋構造物係留ロープ
-繊維と被覆樹脂の接着力は、20MPa以上
-耐摩耗性は、樹脂被覆のない繊維による同径ロープの3倍以上
-屈曲寿命は、樹脂被覆のない繊維による同径ロープの2倍以上
・従来の係留で用いている鋼製チェーンと同径で同等の強度を有し質量は約1/16、かつ使用可能期間(耐久性)が2倍以上(見込み)

今後の実用化・事業化の見通し

・市場へサンプル投入し、川下企業のニーズに合わせて開発した樹脂被覆ロープの改良を行っている
・量産化体制の整備を目指している
・国際規格の確立に向け準備を進めている

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 高木綱業株式会社
事業管理機関 公益財団法人かがわ産業支援財団 技術振興部 産学官連携推進課
研究等実施機関 国立研究開発法人産業技術総合研究所 エレクトロニクス・製造領域 先進コーティング技術研究センター 光反応コーティング研究チーム
香川県産業技術センター 材料技術部門
アドバイザー 三井物産プラスチック株式会社

サポイン事業者 企業情報

企業名 髙木綱業株式会社(法人番号:8470001002643)
事業内容 繊維ロープ製造業
社員数 86 名
生産拠点 香川県 高松市・さぬき市
本社所在地 〒761-0301 香川県高松市林町278-1
ホームページ http://t2701.com/
連絡先窓口 企画室 上北
メールアドレス y.uekita@t2701.com
電話番号 087-867-2701(代表)