東レ、新規高弾性率炭素繊維 炭素繊維を使用した射出成形加工に最適な樹脂ペレットを開発

東レは、産業用に広く用いることができる新しい高弾性率炭素繊維と、その炭素繊維を使用した射出成形加工に最適な樹脂ペレットを新たに創出した。このペレットを用いることで、軽量でありながら、複雑な形状で高剛性の部品を効率的に製造することができる。東レは今後、３年以内の製品化を目指し、研究・技術開発を進めるという。

　東レはこれまで、主に圧力容器や自動車などの産業用途や航空用途に採用されてきた高強度炭素繊維であるトレカTシリーズを販売し、2014年には世界最高強度をもつ炭素繊維「T1100G」（※強度：７GPa、弾性率：320GPa）を上市した。


　2018年にはナノレベルの最新技術を適用した高弾性率かつ高強度を両立する炭素繊維「M40X」（※強度：5.7GPa、弾性率：377GPa）を上市し、ハイエンドのスポーツ用品や航空・宇宙分野の構造材まで、炭素繊維の活躍の可能性を拡大し続けてきた。しかし、高弾性率の炭素繊維は直径が約５ミクロンと細く生産性が制約されるため、コスト面に課題があった。




　今回、トレカMXシリーズに適用したナノレベルでの構造制御技術をさらに発展させ、直径7ミクロンの繊維1本の内部構造を均一に制御することで、産業用トレカTシリーズの標準的な弾性率230GPaを約70%向上させた390GPaのコストパフォーマンスに優れる高弾性率炭素繊維の開発に成功した。


　この炭素繊維を使用した射出成形用樹脂ペレットであるトレカペレットは、従来の高弾性率タイプに比べて成形後の炭素繊維を長く維持する効果も得られることから、弾性率が41GPa（比重1.4）という、軽量合金の代表であるマグネシウム合金に匹敵する弾性率（※弾性率：45GPa、比重1.8）を軽量で実現できる。そのため、この新規トレカペレットを用いることで、軽量で複雑な形状の部品を射出成形により生産性良く得られ、成形部品の軽量化に大きく貢献することが期待される。今後、次世代モビリティ対応に向け車体の軽量化がますます重要となる自動車部品用途や一般産業用途など幅広く産業用途に展開していく予定だ。