帝人が自己修復する熱硬化性CFRPを開発、薬液で樹脂を分解して再生も可能に

炭素繊維に熱硬化性樹脂を染み込ませたCFRPは、軽くて強いという性質から航空機や自動車、スポーツ用品に広く使われてきた。ただし熱硬化性の樹脂は一度固まると溶けない。加熱しても流動しないため再成形ができず、使用後の材料は焼却や埋め立てに回る割合が高かった。

帝人が開発した材料は、この前提を変えるものである。所定の温度で短時間加熱すると、損傷した樹脂層が修復される。傷や割れが入った部材をそのまま使い続けられれば、交換の頻度が下がり、廃棄物の発生自体が減ることになる。

使用後の扱いも二通り用意されている。ひとつは再成形で、成形後も所定の温度域では流動性を示すため、圧縮成形などによってもう一度部材にできる。もうひとつは化学的な分離で、特定の薬液に浸すと樹脂を分解できる。従来の熱硬化性CFRPから炭素繊維を取り出すには、400度を超える高温炉で長時間かけて樹脂を燃焼分解する必要があった。薬液による分解であれば、環境負荷と生産性の両面で条件が変わる。

機械的な特性は従来のCFRPと同等を維持しているという。想定する用途は航空機、自動車、産業機械で、2028年度のサンプル提供開始を目指す。修復による長寿命化と、使い終えたあとの資源循環を同じ材料の設計で満たそうとする構成である。