産業分野での利用に向け炭素繊維の加工技術を研究

トライアングル

県内では、産学官の連携によってニュービジネス創造を目指す動きが本格化しています。
ここでは、その実例に迫ります。

組紐の技術で強度を向上

　スポーツウエア、アウトドアウエア用の合繊織物などを製造する丸井織物では、産学官連携によって、次世代産業として注目を集める炭素繊維を成形、加工する技術の研究に力を入れている。
　炭素繊維は鉄より強く、アルミより軽い優れた素材だが、価格が高いことに加え、成形、加工が難しいため、主に航空・宇宙分野やスポーツ分野に用途が限られている。裏を返せば、素材を成形したり、加工したりする技術開発が進めば、産業分野などにまだまだ多くの用途が見込まれるというわけだ。
　丸井織物は経済産業省の地域資源活用型研究開発事業として、平成19年度から組紐技術を用いた長尺の炭素繊維強化プラスチック（CFRP）製品の開発をスタート。数十本の炭素繊維にエポキシ樹脂を含浸させた上で金型に引き込み、それを引き抜きながら連続的に成形する技術を確立した。斜め方向に炭素繊維を配列することで剛性や強度を向上。引抜成形は任意の長さで切断できるため、長尺部品の生産が可能となる。
　京都工芸繊維大学の濱田泰以教授が組紐の技術を提供したほか、金沢工業大学の金原勲教授と石川県工業試験場繊維生活部が製品の評価試験を担当した。

人材育成などに手応え

　この事業では、製品をテレビ用の大型ガラスパネルを搬送するロボットアームに用いることを想定して研究が進められた。「プリプレグ」と呼ばれる一方向に並べた炭素繊維に樹脂を含浸させたシート状の素材を手作業で芯金に巻き付け、加熱炉で樹脂を硬化させる従来の方法に比べると、生産性が高まり、コストが低減できる。剛性や強度もロボットアームに求められる基準をクリアした。
　同社の宮本徹社長は「事業を通して、炭素繊維の取り扱いや組紐の技術、構造設計のノウハウなどが得られ、人材も育成できた」と成果を語る。同社では約10年前からエアバッグやガムテープ、生分解性繊維を使ったティーバッグなど非衣料製品の売り上げが伸びており、CFRPにも次代の収益の柱と期待を寄せている。ロボット以外に建設、車両部材として用途を見込み、今年度からは経済産業省の戦略的基盤技術高度化支援事業として、製造技術の高度化に挑戦する。