研究開発された技術紹介

地球温暖化問題による温室効果ガス排出削減の推進により、様々な分野において軽量化・高効率化が求められている。自動車分野や航空宇宙分野などの川下製造業者から、更に軽量かつ耐熱性・断熱性能の高い複合材料用基材が求められている。本事業では、炭素繊維やアルミナ繊維など高機能特殊繊維の製編技術を確立し、よこ編物およびたて編物技術を用いた環境対応型耐熱材・断熱材の開発を行う

pBII&D法(低温プラズマ窒素イオン注入法)を用いた窒化処理を実現
・特殊繊維の特性維持→製編時の繊維強度低下を5%以下
・耐久性の向上:従来、800℃環境下で繰返し使用100回(SUS紡績糸編物)→同条件で繰返し使用300回
・断熱特性の向上:ガラス中空編物複合材料で熱伝導率0.96W/m･k(JISA9511)→0.05W/m･k(JISA9511)に
(新技術)
＜三次元中空発泡複合材料による耐熱・断熱材＞
・耐熱材や断熱材に適した特殊繊維による製編が可能に
・力学的特性と断熱特性の両方を向上
・耐熱性を有するため、自動車分野や航空宇宙分野など、様々な分野における活用・応用が可能・部材の軽量化を実現するものであるため、省エネルギー効果があり、環境に優しい

・特殊繊維の三次元中空編物の製編を可能に
-製編時の損傷を減少させるため、特殊繊維にシリコン樹脂・テフロン樹脂を表面処理し、特殊繊維の強度を維持
-改良を行った編物機械により、特殊繊維を製編し、強度低下率5.0%の目標を達成。特殊繊維の三次元中空編物を可能に
・三次元中空編物と発泡成形技術の組み合わせにより、軽量性と高断熱性を兼備
-三次元中空編物の中空部分の充填に発泡樹脂成形を採用し、発泡条件を最適化
-樹脂は基材に充分に含浸し、中空部分には発泡熱伝導率試験の結果～目標としていた熱伝導率0.05W/mKを達成～樹脂が充填できたことを確認
-密度は0.5g/以下であり、超低密度の断熱材の成形技術を確立した
・耐久性・熱伝導率が充分であることを確認
-ステンレス繊維とシリカ繊維の混紡糸から作成した編物により、800℃の環境下において繰返し使用300回に耐えうる編物構造(従来のSUS紡績糸編物では100回)を得ることに成功
-中空試験片、発泡試験片ともに目標としていた熱伝導率0.05W/mKを達成し、三次元中空編物複合材料が発泡スチロール並みの断熱特性(0.04W/mK)を有することを確認

・H26年度の実用化を目指し、補完研究中
・無償サンプルあり(ガラス繊維、アルミナ繊維などの無機繊維を用いた編み物基材)

・強度向上→無機繊維の編製において、強度低下率5%以下また、三次元中空編物複合材料において、弾性率:3.22Gpa、強度:37.4mpa以上
・環境負荷削減→三次元中空編物複合材料において、熱伝導率0.05W/mK

自動車部品分野・船舶部品分野に対しては、H26年よりサンプル出荷予定。また土木建築分野に対しては既にサンプルを出荷しており、並行して編物機械の改良等に取り組んでいる
・サポイン事業終了後は、川下企業へ試作品を提供し、性能評価を実施してもらっている
・サポイン事業において、設定した各目標値は達成することができた。現在は実機において使用可能な編み組織の研究・編み物機械の改良・繊維の選定を実施している
・土木建築分野からの引き合いがあり、既にサンプルを出荷し、施工試験を実施中である。また、自動車部品分野・船舶部品分野に対しては、平成26年よりサンプル出荷開始予定である