2023年4月25～27日にフランスで開催された世界最大の複合材料展示会「JEC World」より、樹脂材料に関する新技術や、世界のトレンドについて、全3回で紹介する（第2回）。
2023.07.19取材・インタビュー
「JEC World2023」に見る欧州複合材料市場の動向（2）
この記事では…
（執筆：横山盛之／カワサキテクノリサーチ）
>>第1回
今回は、複合材料に使われる原料の話題を取り上げる。
プラスチックの複合材料は、広義には複数の異なる組成を組み合わせたアロイも含まれるが、ここでは高強度を発現する繊維強化材料に限定する。
熱硬化樹脂は、これまでにバイオ由来成分によるエポキシ樹脂開発プロジェクト「ECOxy（エコキシ）」や、バイオ成分をLCP繊維とマトリックス樹脂に適用するBio4Self（バイオ・フォー・セルフ）など、US委員会の支援を受けた開発プロジェクトなどがあった。今回の展示では熱硬化エポキシのリサイクル、あるいは熱硬化と熱可塑に選択的にリサイクルできるエポキシ樹脂、船舶や建築などで使いやすい現場重合型樹脂など、過去10年では最も原料関連の展示数が多く、種類も豊富であった。
再生可能なエポキシ樹脂
下の写真の左は台湾Swancor（スワンコール）のリサイクル可能な熱硬化エポキシを使ったCFRP製自転車。右はインド系エポキシ大手のAditya（アディチャ）の熱硬化、あるいは熱可塑に選択的にリサイクルできる熱硬化エポキシ「Recyclamine（リサイクラミン）」を使ったサーフボードである。
（左）再生可能エポキシ製自転車（Swancor） | （右）選択的再生可能なサーフボード（Aditya） |
天然繊維複合材はハイエンド用途に拡がる
欧州では、古くから亜麻などの天然繊維が家具や楽器、スポーツ用品などで複合材として使われるが、近年は車両への展開が増えている。まだスポーツ競技車両が主であるが、それでも次第に量産車に近い車種に採用が広がっている。
（左）自動車後部のトランクと空気整流部品、（中央）二輪車のディスクブレーキカバー（Bcomp）、（右）バイオ由来エポキシと亜麻繊維の複合材を使うヨット船体（Sicomin）
注目のPAEKは種類が広がる
熱可塑性樹脂マトリックスで目立ったのはPAEK(ポリアリルエーテルケトン)の広がりである。UDテープやオルガノシートなど炭素繊維強化PAEKのマトリックス樹脂は、コロナ以前はPEEKが主であったが、今年はPEKKの方が圧倒的に多くなった。PEKKのうち低融点グレードをUDテープに使い、それらを一次成形した後にさらにオーバーモールドする際には融点が高いPEEKを使うなどの使い分けが主流になっている。また、PEAKは３Dプリンティングでも結晶加速度が適度に遅いので強度低下が少ない。PAEKの低融点分野はアルケマやソルベイにビクトレックスが加わり、市場拡大が期待される。
LMPAEK試作品。左写真は3Dプリンティング、右はUDテープの積層成形品（Victrex）
複合材でもリサイクルが当たり前に
複合材料の熱硬化性樹脂のプリプレグや熱可塑性樹脂のUDテープ、オルガノシートなどは連続繊維複合材料とも言われ、繊維を長い状態で使うことで高い強度を発現する。リサイク後でも高強度用途に使うためには繊維の破砕を避けるリサイクル技術、繊維の使い方に配慮した材料設計や加工法などが必要になる。ドイツのVoith（フォイト）は、プリプレグの製造から積層・成形までを一貫生産し、CFRP部品を驚異的に安く作るメーカーとしてフォルクスワーゲングループなどの実績で知られる。今回は、大型トラック用水素タンクの製造工程で発生するCFRP廃材から炭素繊維を長い状態で取り出し、再び長い繊維の状態でCFRP部品を作る製造技術を披露した。
（左）Voithが製造する水素タンクと、（右）製造工程で発生するCFRP廃材からのCFRPのトラック構造部品
次回は、進化する繊維補強技術を取り上げる。
（次回に続く）
プロフィール
横山 盛之（よこやま・もりゆき） 2019年、カワサキテクノリサーチ入社。過去には、ダイセル化学工業（現ダイセル）で、特殊ナイロン、コンパウンド樹脂、熱可塑性複合材料などの市場開発に従事。1982年、同志社大学卒業。
PlaBase編集部
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