研究開発された技術紹介

粉末冶金法を基本技術とし、カーボンナノチューブの微量添加により引張強さ1100MPA以上、破断伸び20％以上といった既存合金の特性を凌駕する純チタン焼結材を開発し、高度医療デバイス用素材への適用を図る。チタン粉末へのCNT均質被覆法の自動化工程の確立と、低コスト化に向けたチタン焼結材の連続式横型押出加工技術の開発により、完全レアメタルフリーの廉価・高強靭性チタン焼結素材の実用化を目指す

「レアメタルを含まない廉価な高強靭性・陣地単剤の製造技術開発」に向け、大阪大学の有するシーズ技術(CNT分散強化純チタン材)をもとに、安定した素材の開発と量産化を達成する
(新技術)
純チタン材をベースに、鉄鋼の数十倍の強度を持つCNTを含有させることで、細経化と高強度化・及び生体親和性を満足させる素材(CNT強化チタン)を創製する
(新技術の特徴)
医療デバイス製造における歩留まりの向上、及び製造工程の自動化による廉価の製造が達成される

・混合ミキサーを用いたチタン粉末表面へのCNT均一被覆プロセスの自動化
-粉末表面のCNT付着量とオイル添加量の相関解析と混合条件の適正化、及び「原料投入－CNT被覆－複合粉末排出」の連続自動化工程の確立を実施した
・連続式横型押出加工装置の設計・開発
・CNT被覆粉末を用いた高強度・高延性チタン焼結材の開発
-CNT被覆チタン粉末の焼結条件の最適化、目標特性を達成するためのCNT添加量の適正範囲の設定を実施した

・レアメタルフリー高強度チタン粉末焼結材
・連続式横型押出加工装置
・チタン粉末表面へのCNT均一被覆行程(原材料混合行程)の自動化を可能にするシステム

・川下企業、及び臨床医師からの要望である「デバイスの細径化に必須の素材強度向上」、「アレルギー発生要因とされる、バナジウム、クロム、ニッケル等の元素排除」、「低コスト化、及び入手不安要素の排除としてのレアメタルフリー化」を満足した、チタンとCNT(炭素)のみから構成される高強度、高延性素材を開発し、量産の安定化に資する装置・技術の確立が出来た

レアメタルフリー高強度チタン粉末焼結材と連続式横型押出加工装置がステント等の医療デバイスの用途拡大と製造コスト削減に貢献
・レアメタルフリー高強度チタン粉末焼結材が従来の医療デバイス用ワイヤ素材が抱えていた人体への影響・強度等の課題を解決する
・レアメタルフリーであることから、レアメタルの価格変動、材料供給不安から解放され、製造コストの削減に寄与する
・また、連続式横型押出加工装置と接合長尺ビレットにより医療デバイスワイヤ素材の歩留まり向上も実現し、製造コスト削減に貢献する
・また、デバイスの小型化への対応も可能となる
チタン粉末表面へのCNT均一被覆行程の自動化が人件費削減に寄与
・チタン粉末表面へのCNT均一被覆行程(原材料混合行程)の自動化を可能にするシステムが実現し、医療デバイス製造に係る人件費の削減に貢献する

・より安定した素材を一層廉価にて製造可能とするシステムの確立を目標に更なる技術の革新に努める
・伸線加工による細径化だけでなく、他業種(例:ボルト＠航空分野、医療分野)への開拓を狙う