研究開発された技術紹介

従来製法では解決できなかった不連続炭素繊維の一方向化と高密度化を実現し、高強度・高剛性で安価なリサイクルCFRP板を開発する。また、本製品を活用し、接着接合とボルト接合を併用した橋梁補修工法を開発することにより、老朽化が社会問題となっている橋梁補修の事業化を実現する。

リサイクル炭素繊維(リサイクルCF)の一方向化の技術開発は、目標レベルを達成し、目標引張強度 1000MPa、目標引張弾性率100GPaに対しそれぞれ短尺テストピースレベルで1020MPa、117GPaと不連続リサイクルCFを使ったCFRPとしては目標値を上回る世界最高レベルを達成した。
TRSと座金板を併用した時の接着層端部の応力解析を行い長尺リサイクルCFPR板におけるTRSボルトの設計基準を決定した。
長尺CFRP板の実用性評価では、長さ1m及び2mの長尺リサイクルCFRP板で補強したH鋼桁の静的載荷試験及び疲労試験を実橋レベルの大型試験機で実施し、200万回疲労試験をクリアすることにより、実用レベルでの補修補強に本工法が有効であること確認した。

・高強度・高剛性化のための炭素繊維一方向化技術の開発
・CFRP遠心抄造大型装置の開発
・炭素繊維/樹脂界面構造解析による接着力強化技術の研究
・リサイクルCFRP板による橋梁補修工法の開発

強度1020MPa、引張弾性率117GPa とリサイクルCFRP板としては自動車用外板用素材や部品補強材として代替が可能となった。
又、その他材料と複合成形を行い補強力アップさせることも可能と考える。今後は自動車部品メーカーへ展開を行いサンプル作製・評価を行い展開可能か調査を行う。
展示会等による地方公共団体、橋梁補修会社へのPR

自動車用外板用素材や部品補強材
建築素材(型枠や土留め板)

長尺成型体製造可能な成型メーカーとの協業体制促進を行い短時間で成形を行いコスト低減を目指す

強度1,020MPa、引張弾性率117GPa
自動車用外板用素材や部品補強材として代替が可能

今後は自動車部品メーカーへ展開を行いサンプル作製・評価を行い展開可能か調査を行う。建築素材(型枠や土留め板)への展開は、引き続き実用化に向け研究課題をクリアすることを優先とする。

開発した高剛性高強度リサイクルCFRPのCFは長さ9mm、抄造液濃度0.05%と極めて薄い液のため、抄造効率が非常に低い。量産化のために抄造効率を上げることが課題。
リサイクルCFとナイロン繊維を高濃度化してもせん断力を失わずに解繊できる工法の開発と、遠心抄造時の排水速度、投入速度の最適化が課題。

①本プロジェクトの研究等実施機関に加え、プロジェクトのアドバイザーや立ち上げを予定している推進協議体参加企業と連携をし事業の推進を図る予定。
②アドバイザーであった三沢興産（株）や立ち上げを予定している推進協議体からのニーズのヒアリングをし製品化や量産化に向け意見を反映させる予定。