帝人、GMと炭素繊維複合材料（CFRP）量産車体の共同開発へ。軽くて安全なエコカーの未来

　帝人は、GMと炭素繊維複合材料（熱可塑性CFRP =カーボンファイバー強化樹脂）を使った量産車体の共同開発へ合意したことを発表しました。帝人は、世界に先駆けて開発した、1分以内の加工時間で炭素繊維複合材料（CFRP）によるコンポジット製品を量産する技術を保有し、これをもって、車の量産への応用への道が開けたということです。炭素繊維は、通常の鉄に比べて10倍の強度と4分の1の軽さを有することから次世代のエコカーの車体などへの採用が大きく期待されています。安全で快適、そして小型で軽量な車は未来のエコカーのベースともなる技術です。また、一歩。

　先週は、忙しくて東京モーターショーの見学はさぼってしまったが、車の未来についてかなり充実した内容だったようですね。結構行った人の間では、評価は高いようです。今回注目された、車の中には、性能や機能は評価されたものの、車体重量が重く、さらなる改善が求められる車もありました。そうした車にカーボンコンポジット製品が採用されるだけで、その欠点と指摘されたポイントが改善される技術です。コストが高すぎるので一般者への採用までには、時間はかかりそうです。まずは、高級車からということのようですね。しかし、一定の目途がついたことで、おそらく期待されたスピード以上で技術開発が進められる気がします。

プレスリリース / 帝人、2011年12月9日
・世界初の熱可塑性CFRP量産技術を量産型自動車へ　量産型自動車向けCFRP製品の共同開発について

" ゼネラルモーターズ（略）と帝人株式会社（略）は、帝人が世界に先駆けて開発した、1分以内のタクトタイムで、熱可塑性樹脂を使用した炭素繊維複合材料（CFRP）によるコンポジット製品を量産する技術を活用することにより、今後ＧＭが世界で市場展開する乗用車、トラック、クロスオーバーなどの量産車に向けて共同で熱可塑性CFRPの製品開発を行うことを合意し、12月8日（米国時間）に契約を締結しました。
..........帝人グループは、今年3月に帝人（株）複合材料開発センターと、炭素繊維・複合材料事業の中核会社である東邦テナックス（株）との連携により、熱可塑性CFRPを1分以内で成形する画期的な量産技術を世界に先駆けて確立しました。この世界初のCFRP量産技術は、グローバル市場調査会社であるフロスト＆サリバン社主催のアワードや、化学業界の有力専門誌である英国「ICIS」主催の「ICIS Innovation Awards 2011」で大賞および部門賞を受賞するなど、世界の各方面で高く評価されています。

炭素繊維は、通常の鉄に比べて10倍の強度と4分の1の軽さを有することから、熱可塑性CFRPが車両の部品に使用されることで、劇的な車両の軽量化が期待できます。また、燃費効率の向上や従来型の車両と同等の安全性が期待されます。

このたびの共同開発により、GMは、主力車種に熱可塑性CFRPによるコンポジット製品を導入するポテンシャルを持つことになります。一方、帝人は、これまで一部の高級車などに限られてきたCFRPの用途を量産車へと拡大することができ、これまで成し得なかったCFRP製コンポジット製品による量産車の大幅な軽量化の実現、および構造骨格材としての採用の加速に向けて大きく前進することになります。

また、このたびの共同開発契約締結に伴い、帝人は共同開発の場として、複合材料の用途開発機能とマーケティング機能を集約した「Teijin Composites Application Center」（TCAC＝帝人複合材料用途開発センター）を、来年早々にも、米国北東部に設置することとしました。
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関連
・GMと帝人、共同開発-----ゼネラルモーターズ、2011.12.09-----( Ｅ )

・量産自動車用の部品供給に向けて新規技術を開発　世界初！ 1分以内で熱可塑性CFRPの車体骨格製造を実現-----帝人、2011年3月9日

-----image : 上記リリースより

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（３） 自動車用途としては、ホンダレジェンドのプロペラシャフトやレクサスLFAの車体骨格用構造材をはじめ、これまでに熱硬化性CFRP製の数々の部品を開発した実績があります。
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３．オール熱可塑性CFRP車体骨格のコンセプトカーについて
（１）概要
・車体骨格重量 ： 47kg（従来の車体骨格構造に比べて約1/5）
・常用速度 ： 60km/時
・1回の充電による走行可能距離 ： 100km
・定員 ： 4名
（２）組み込まれている新技術
・中間材料 ： このたびのオール熱可塑性CFRP車体骨格実現に必須の材料として、使用部位のニーズに応じて使い分けが可能な次の3種類の中間材料を開発し、活用しています。
1)一方向性基材 ： 限定方向に対して高い強度が要求される部位に適した中間材料。
2)等方性基材 ： あらゆる方向に対して強度が等しく、形状自由度と材料設計自由度が高い中間材料。
3)LFT(Long Fiber Thermoplastic pellet) ： 複雑形状部位に対応する射出成形に適した高強度の炭素繊維強化ペレット
・成形技術 ： 新開発の中間材料を用いて、世界で初めて1分以内でのCFRP成形を可能にするプレス成形技術、および量産技術を確立し、活用しています。
・接合技術 ： 熱可塑性CFRP同士の接合技術、およびスチールなど異素材との接合を可能にする技術を活用しています。
.......... "

・帝人 : 炭素繊維・複合材料事業

".....また、炭素繊維は、樹脂素材と一体成形した炭素繊維強化複合材料としての活用拡大が期待されています。私たちは炭素繊維が持つ優れた特性を活かしながら、成形加工時の生産性が高く、かつ、リサイクル性にも優れた炭素繊維強化複合材料による成形部品の用途開発に今後注力していくことで、より高い顧客満足の獲得を目指します。..... "

・GMと帝人、自動車用カーボンファイバー素材を共同開発へ-----レスポンス、2011年12月9日

・帝人のCFRPは「数百万円クラスのクルマ」の「一番大きな構造」に使用?-----AV Watch,2011年12月9日

"....鉄並みの価格にはならないが、車両トータル価格は下がる可能性も
　鉄をCFRPコンポジットに置き換える部分が大きければ大きいほど、軽量化の効果は高いが、生産性と並んでカーボン製品の問題とされているのが、「鉄の10倍」と言われる価格。.... "

参考エントリー
・東レ、先進複合材料を利用した電気自動車 TEEWAVE（ティーウエーブ）AR１を公開。ゴードン・マレー氏デザイン!-----しなやかな技術研究会、2011/09/21

・車は軽くなり、次世代のボディで省エネを! 鉄鋼メーカーが次世代鋼製環境対応のエコカー用車体を発表-----しなやかな技術研究会、2011/05/20

・JFEスチール、慶大清水浩研究室と共同で同大「コ・モビリティ社会の創成」プロジェクト用の超小型電気自動車用の軽量で剛性の高いスチールフレームを開発、製作-----しなやかな技術研究会、2010/03/25

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