サーキュラーエコノミーへの意識が年々高まる中、炭素繊維複合材の分野でも「リサイクルカーボン」を活用した材料や成形技術への関心が急速に高まっています。特に、これまで廃棄されることの多かった炭素繊維を再利用し、環境負荷を低減しながら新たな製品価値を生み出す取り組みは、多くの業界で注目されています。

リサイクルカーボンは、その繊維長や性状の特性から、不織布形態の中間材として利用されるケースが多く見られます。不織布は繊維配向の自由度が高く、比較的安定した品質で供給しやすいため、プレス成形との相性が良い材料です。この不織布材を必要な枚数だけ積層し、加熱・加圧することで、板材や成形品として加工することが可能です。

意匠性を特に求めない用途の場合、不織布材のみを積層してプレス成形する方法は、材料構成がシンプルでコスト面でも有利です。一方で、不織布由来の成形品は、表層が炭素繊維特有のマットな黒色となり、外観としては均一ではあるものの、装飾性や高級感を求める用途にはやや不向きな場合があります。

そこで意匠性と機械的特性の両立を図る手法として有効なのが、不織布材をクロス材でサンドイッチする構成です。不織布材と同じマトリックス樹脂を使用したクロス材を表裏に配置することで、表面には織物由来の意匠性を持たせつつ、内部には不織布による等方的な補強効果を持たせることができます。この構成により、外観品質の向上だけでなく、曲げ剛性や耐久性の改善も期待できます。

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河村機械工業所
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実際に、PA6樹脂をマトリックスとしたリサイクルカーボン不織布材をコア材とし、同じPA6樹脂を用いたカーボンクロス材でサンドした構成で板材の成形を行いました。同一樹脂系で構成することで層間のなじみが良く、成形後の一体感にも優れた結果が得られています。リサイクル材を活用しながらも、用途次第では意匠性と性能を両立できる点は、大きなメリットといえます。

リサイクルカーボン不織布のプレス成形は、環境対応と製品性能のバランスを取りながら、新たな設計の選択肢を広げる技術です。用途や要求性能に応じて、材料構成や積層設計を工夫することで、幅広い分野への応用が可能になります。試作や材料評価の段階から相談することで、最適な成形方法や構成提案につなげることができます。

リサイクルカーボン不織布を用いた成形や試作段階での検討など、具体的なニーズがありましたらお気軽にご相談ください。用途や目的に応じた成形方法の提案から試作対応・量産加工までお手伝いします。