新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は、自動車部品向け炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP)の技術開発を完了したと発表した。加工性に優れる基材、高速スタンピング、接合など加工技術の実用化にめどをつけた。これらを利用することで部品の適用範囲が広がり、約30%の車体の軽量化が期待できる。サスティナブルハイパーコンポジット技術の開発プロジェクトの一環として進めてきた研究成果で、東京大学、東レ、三菱レイヨン、東洋紡、タカギセイコーなどが参加した。炭素繊維複合材料はエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂をマトリックスに使っているが、設計が難しい、均質材料ではない、成形加工時間が長い?といった課題を抱えている。
 研究グループは、ポリプロピレン(PP)を使い加工性を高めた等方性および一方向性の基材を開発した。等方性基材はPP中に不連続の炭素繊維を均一・等方に分散。従来に比べて強度特性に優れる。一方向性基材は独自の表面処理技術や樹脂改質技術を駆使しPPを高度に含浸させた。
 加工技術では等方性基材を使った高速スタンピングを開発した。金型占有時間を短縮し、成形後の材料ばらつきを抑える。汎用的な構造材料として使うための融着法による接合技術も開発した。また、生産プロセスからライフサイクル全体における廃材や不良品の循環を考慮し、クローズドリサイクルを達成する可能性を示した。
 今後は部材ごとの最適化を図るため材料や成形についてのデータベースの構築・充実化を図り、信頼性の向上や安全性を考慮した構造設計、評価方法の確立を目指す。

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