炭素繊維強化プラスチック(CFRP; Carbon Fiber Reinforced Plastics)製品の資源循環をISO国際規格で後押し

リサイクル炭素繊維の品質の適正な評価方法を開発

ポイント

・ 炭素繊維のリサイクル利用で重要となる繊維引張強度分布と繊維/樹脂界面せん断強度の適正な評価方法を開発

・ 産総研が開発した繊維引張強度分布と繊維/樹脂界面せん断強度の同時評価方法を国際標準化

・ リサイクル炭素繊維の適正な品質評価基盤技術により炭素繊維強化プラスチック(CFRP)製品の資源循環を促進

 

【画像：https://kyodonewsprwire.jp/img/202501142815-O1-Tsm0wJnT】

 

リサイクル炭素繊維の普及促進のため、リサイクル炭素繊維の繊維引張強度分布と繊維/樹脂界面せん断強度の評価方法を規定した国際規格ISO19350:2025（以下「本規格」という）が発行されました。国立研究開発法人 産業技術総合研究所（以下「産総研」という）は、評価法開発および規格作成のための国際審議の場である作業グループ（WG）の設立に関与し、その中で産総研開発の評価法が採用され、本規格の発行に貢献しました。

 

これにより、日本のみならず諸外国でのリサイクル炭素繊維を活用した製品の普及を後押し、リサイクル炭素繊維を利用した製品の市場拡大につながることが期待されます。

 

下線部は【用語解説】参照

 

社会課題の解決

近年、資源循環の重要性が高まる中、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)のリサイクル技術が開発されてきました。しかし、構造材料であるCFRPは高い耐久性を有するため、分離や解体が極めて難しく、リサイクル炭素繊維は新品の炭素繊維とは性状などが異なります。例えば、リサイクル炭素繊維は、CFRP由来のプラスチック残渣が付着したままのこともあれば、繊維表面が損傷することもあります。また、リサイクルプロセスにより、繊維長さが短くなります。したがって、実際にリサイクル炭素繊維を活用するためには品質の適正な評価が非常に重要です。具体的には、力学的な性能の高い炭素繊維にしっかりと力を受け持たせる観点から、力が伝わった際に繊維が切れないかを判断するのに必要な「繊維引張強度分布」と繊維に力を伝えられるか判断するのに必要な「繊維/樹脂界面せん断強度」の二つが必要な特性と言われています。しかし、リサイクル炭素繊維の状態は新品の炭素繊維と異なることから、既存の新品の炭素繊維用の品質評価手法を適用できませんでした。