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　新エネルギー・産業技術総合開発機構（ＮＥＤＯ）とブリヂストンは２２日、乗用車向けの超低燃費タイヤ用ゴムの技術開発に成功したと発表した。原材料のポリマーや充填剤などの配置をナノレベルで最適化することによって、従来の低燃費タイヤ用ゴム比でエネルギーロスを４０％以上低減、耐摩耗性能を２５％以上高めた。

　ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックスとアルバックは１１日、自動車向けポリカーボネート（ＰＣ）製ガラス部品の量産用プラズマ成膜装置「ＵＬＧＬＡＺＥ（アルグレイズ）システム」を開発したと発表した。同システムは、高い成膜速度と連続プロセスを特徴としており、軽量で耐久性、空力特性に優れる樹脂ガラス部品の製造が可能という。アルバックが茅ヶ崎本社工場（神奈川県）で製造を行い、自動車および部品メーカーなどに販売する。また両社は今後も共同作業を継続し、装置とプロセスのさらなる改善を進める予定。

　軽量・低コストかつ安全性の高い新車開発を目指して高張力鋼板（ハイテン材）の多用化が進んでいる。近年発売される新モデルではハイテン材の使用比率（ハイテン比率）が５０％前後まで高まっており、低燃費化が進む軽自動車ではホンダの「Ｎ　ＢＯＸ」がサイドパネルに５９０メガパスカル級ハイテンを採用、スズキの新型「ワゴンＲ」でも９８０メガパスカルのフロントピラーを実用化するなど、より強度の高い材料へのシフトが加速している。その背景にあるのが、材料開発とともにデザイン・構造設計の工夫と成形技術の高度化だ。

　東北大学金属材料研究所とニッパツは、チタン合金の生産性向上を可能とする新技術を開発した。「αプロセッシング」という独自の加工技術により結晶粒径を適正に制御することで、低温・高速変形できる合金製造を実現したもの。同技術により圧延製造したＴｉ?６Ａｌ?４Ｖ合金では、従来に比べて約２５０度Ｃ低い温度条件で１０?１００倍の高速加工を達成している。新技術の開発により成形品の製造コストを半分以下に低減することが可能であり、チタンのさらなる普及拡大が期待される。

　比重がアルミニウムの３分の２であるマグネシウム（Ｍｇ）。自動車など輸送機器の軽量・低燃費化ニーズを背景に、中国や韓国などが戦略材料と位置付け研究開発を活発化させている。国内でも１０を超える研究プロジェクトが進行中であり、成形性や高強度化といった機械的特性の改善が図られている。また、課題である易燃性もカルシウム（Ｃａ）添加による難燃化技術が進展しており、軽量素材として実用化の動向が注目される。

　世界的な燃費規制の強化を背景に新車開発における車体軽量化の取り組みが加速している。低燃費化の有効手段として実用化が進むハイブリッド車（ＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）においても航続距離（電費性能）の観点から軽量化の重要性は変わらない。本連載では素材を切り口にポリプロピレン（ＰＰ）、マグネシウム、鋼材（ハイテン）、ＣＦＲＰ、樹脂グレージングについて取り組みの現状を紹介する。

　高い教育水準や恵まれた研究開発環境を土壌に、独自技術や技術開発力をベースに高成長を続ける企業もオーストリアの自動車産業の特徴だ。ＴＴＴｅｃｈ　オートモーティブは、ウィーン工科大学で開発されたタイムトリガード技術をベースに電子装置ネットワークの信頼性向上を実現するためのソリューションビジネスを展開。独自のアルゴリズムに基づき半導体から部品・装置、ソフトウエアまでを開発・製造しており、ボーイング７８７の電源管理システムに採用された実績を有するほか、主力の自動車分野ではアウディやボルボにシステムを提供している。

　オーストリアの自動車産業は、北部国境を自動車大国・ドイツと、南側をイタリアと接するほか、ＥＵ域内の組み立て拠点として成長するチェコやハンガリーなどとの国境を持つことから、研究開発および部品製造を軸に発展してきた。現在、その核となるクラスターはウィーン、シュタイアー、アッパーオーストリアの３カ所あり、国内全体で７００社・１７万５０００人が自動車産業に従事する。

　音楽を中心に文化大国の歴史を有するオーストリア。多くの観光客が訪れる同国においてエレクトロニクスやライフサイエンス、環境技術などとともに、自動車産業の育成が国家戦略として進められている。産学連携と産業クラスターを軸に競争力向上に取り組む一方、税制優遇制度など事業環境の整備をベースに企業誘致を活発化することで、国際的な研究開発（Ｒ＆Ｄ）拠点として産業基盤の拡充を推進する。

　一般財団法人・ファインセラミックスセンター（ＪＦＣＣ）は、熱処理機器の販売を手掛ける大同（多治見市）および大同大学（名古屋市）と共同で、高温過熱水蒸気を利用した炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）のリサイクル技術を開発した。酸素濃度が低い状態で熱処理できるため、繊維の酸化劣化を防いで樹脂だけを効率的に除去できる。５００度Ｃ以上の過熱水蒸気で１０分間処理することにより、織物状態で繊維を回収することに成功した。今後、繊維回収が可能な樹脂種を明確にするなど実用性を高めていく。

　ＪＦＥテクノリサーチは、樹脂・複合材料評価センターを開設した。炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）といった高強度繊維強化型複合樹脂材料の自動車分野などにおける適用拡大に対応するため、関連組織の統合により総合的なソリューションを提供する体制を整備したもの。大型の試験片もしくは構造体による試験評価ができるのが強みであり、自動車用構造体の場合では実寸大の車両の破壊試験が可能だ。同社では、積極的な受注活動により２０１４年度に１億円規模の売り上げを目指す。

　熊本大学先進マグネシウム国際研究センターの河村能人教授は、不燃性高強度マグネシウム合金を開発した。新合金は、独自の添加元素と製造条件の制御により、純マグネシウムの沸点（１０９１度Ｃ）を上回る発火温度１１０５度Ｃを実現。また、機械的強度（耐力）が４８０メガパスカルと市販マグネ合金（ＡＺ３１）の２倍超、高強度アルミ合金（超ジュラルミン）の３２５メガパスカルを凌ぐ高強度化を達成している。不燃性と高強度の両立により、輸送機器の構造材向け軽量素材として需要が見込まれる。

　産業技術総合研究所（産総研）は２０１２年度、タイで高品質バイオディーゼル燃料（ＢＤＦ）の実車走行試験に入る。日本が主導した東アジアサミット推奨規格（ＥＥＢＳ）を満たすＢＤＦで、今年度までタイで製造技術の実証試験を行っていた。現状の規格では、日本車に多い金属製燃料タンクが腐食する可能性が指摘されており、技術協力を継続することで新規格への移行を支援する。

　森村商事は、製品軽量化を可能とする新マグネシウム（Ｍｇ）合金の国内販売を開始した。この「Ｅｃｏ‐Ｍｇ（エコマグ）」は、酸化カルシウム（ＣａＯ）の添加により難燃性や耐熱強度、鋳造・成形性などを飛躍的に高めたのが特徴。大気中での鋳造やダイカストの不良率低減が可能のほか、クリープ強度の改善によりエンジン回り部品などへも適用できる。また、エコマグをアルミ合金にＭｇ成分として転嫁することで特性向上も可能だ。同社では、自動車部品や携帯端末など向けに軽量素材として展開していく。

　産業技術総合研究所は、高せん断成形加工法（ＨＳＰ）を用いた新高分子ナノコンポジットの開発を加速する。燃料電池用電極材料（バイポーラプレート）や、自動車用窓材向け材料の開発に続き、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）の大幅な性能向上を可能とする改質や、植物由来プラスチックの改質による新規エコマテリアルの創製にも成功した。新規材料のさらなる最適化を進めながら、ベンチャー企業「ＨＳＰテクノロジーズ」により事業化を進める。

　広島大学大学院の二川浩樹教授とＴＢカワシマは、樹脂や合成繊維に対する消毒成分の固定化技術を開発した。新技術はプライマーを処理することで抗菌・抗ウイルス加工が可能な消毒剤（商品名・Ｅｔａｋ）を基材表面に定着させるもの。自動車や航空機の内装材や壁紙、絨毯といったインテリア、各種フィルム製品に消毒効果を付与することが可能となった。両社では２年後を目標に応用製品を商品化する。

　ＪＦＥテクノリサーチは、新たに耐候性評価センターを開設した。開発現場における耐久性向上に関する取り組みに向け、各種材料・製品の評価受託サービスに乗り出したもの。開設にあたり試験機としてスーパーキセノン、メタルハライド、サンシャインカーボンアークの３機種を取り揃えるなど、充実したサービスが提供可能な体制を整備している。同社では、高度な評価・解析技術をベースにユーザーの研究開発を支援していく。

　産業技術総合研究所などの研究グループは、単層カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を極微量添加しただけで導電性が得られる樹脂を開発した。単層ＣＮＴの分散を工夫することによって、０・０１重量％の添加で体積導電率が１センチメートル当たり１０のマイナス３乗ジーメンス（Ｓ）と従来技術に比べて１００倍向上した。極微量の添加のため、樹脂やゴムの特性を維持することができる。

　産業技術総合研究所と単層ＣＮＴ融合新材料研究開発機構（ＴＡＳＣ）は６日、チタン並みの熱伝導率を有する新たな複合材料を開発したと発表した。カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）と炭素繊維（ＣＦ）をゴムに分散させたもので、高放熱性と柔軟性を両立させていることが特徴。電子機器の高機能化にともない熱対策が重要性を増すなか、軽くて柔らかい放熱材料の実現が期待される。

　東京工業大学は、車体軽量化を目的に機械的接合法（メカニカルクリンチ）の適用拡大を推進する。アルミ合金など軽合金材料と鋼板の接合法として、継手形状の改善や材料間摩擦力の増加といった独自の高強度化技術との併用を提案するもの。メカニカルクリンチはリベットなどの副材料が不要であり、生産性が高く低コストかつリサイクル性に優れているのが特徴。同接合法の欠点である強度不足を補うことで、軽合金材料の採用促進につなげる考え。

　千葉県が主催する千葉県木質バイオマス新用途開発プロジェクトチームは、「千葉県産木質プラスチック」の普及に向け地元企業との連携をさらに強化する。すでに製品化している雑貨などだけでなく、自動車用途での展開を目指し、一部企業と検討に入った。また、混合する石油系プラスチックや、混合割合などバリエーションも拡充する。未利用の地域資源を活用し、既存の石油系プラスチックの代替を進める。

　九州大学先導物質化学研究所の高原淳教授らは、樹脂や金属などの異種材料を簡単に接着・剥離できる技術を開発した。２枚の基板表面に正の電荷（カチオン）と負の電荷（アニオン）を持つポリマーをそれぞれブラシ状に成長させるもので、プラスとマイナスのイオンが引き合う静電相互作用を活用して接着する。水、塩水によって接着・剥離できるため、医療材料などへの応用が期待できる。

ＪＦＥテクノリサーチは６日、樹脂系材料の高速引っ張り試験評価技術を確立し、評価試験の受託を開始したと発表した。近年、金属材料に加えて樹脂系材料でも自動車の構造部材や電子機器向けに高速変形挙動評価ニーズが高まっていることを受けて開発したもので、幅広い樹脂系材料で同評価技術を確立したのは世界初という。強化繊維との複合材料でも技術確立に取り組み中。複数の企業からの受注実績を有しており、樹脂メーカーをはじめとした幅広い顧客への展開を強めることで、３-４年後に年間５０００万円の受注につなげる。

　名古屋大学大学院の小橋眞准教授は、優れた耐熱性を有する発泡金属材料の開発に成功した。独自開発した新発泡技術により実現したもので、開発したアルミニウム（Ａｌ）-チタン（Ｔｉ）発泡金属は気孔率９０％で比重は０・３５。融点が１３４０度Ｃと高く、８００-１０００度Ｃと既存の発泡アルミニウムの４-５倍の耐熱性を有している。衝撃吸収特性などにも優れることから、建材や輸送機器をはじめさまざまな分野で用途展開を検討していく。

　産業技術総合研究所は、フィラー表面を化学修飾することなく樹脂中に高粉体充填および高分散させることが可能な低環境負荷型プロセスを開発し、同プロセスを用いた耐紫外線セラミックス複合プラスチックの製造に成功した。湿式ジェットミルを利用した無機材料の解砕により、フィラー間の凝集力を弱めることで可能にした。化学表面処理が不要なためコスト低減につながるうえ、粒子活性の低下を抑えられる。情報・家電・自動車産業など、高度な信頼性が必要な分野で使用される発光ダイオード（ＬＥＤ）といった光学封止剤や放熱部材、自動車および住宅用の構造部材などへの展開が期待される。

　物質・材料研究機構や旭硝子、東洋ガラスなどが共同で取り組む、ガラス製造の「気中溶解」技術の開発プロジェクトが着実に進展している。このほど、溶融が難しい無アルカリの液晶用ガラスなどに向けて、多相プラズマと酸素燃焼炎とのハイブリッド化による相乗効果および熱源の安定性と耐久性を確認すると同時に、ホウ酸成分の揮発を実用レベル内に抑制することに成功した。ソーダ石灰ガラスなどの汎用ガラスについては、バーナーによる酸素燃焼炎のみによる気中溶解により、世界最小の消費エネルギー（１キログラム当たり１２００キロカロリー）での溶解に見通しをつけた。２０１５年ごろに小型炉を実用化し、さらに３０年ごろまでに大型炉の実用化を目指す。

　群馬大学大学院の半谷禎彦准教授の研究グループは、発泡アルミニウムの低コスト製法を開発した。新製法は、発泡剤を挟んだアルミ板を摩擦攪拌接合（ＦＳＷ）で一体化することで発泡素材（プリカーサ）を作製し、加熱により発泡体とするもの。従来法に比べて原材料コストを９５％、プリカーサ製造時間を８５％削減できるのが特徴。また、プリカーサ作製時に鋼板を接合することで複合材も製造可能だ。同グループでは、自動車部品メーカーやアルミ加工メーカーとの共同開発により実用化を目指す考え。

　熊本大学など産学官で構成する研究開発チームは、高耐熱マグネシウム合金の実用化開発を推進する。同マグネ合金は、レアアース添加により室温で超々ジュラルミンを、高温で耐熱アルミニウム合金を上回る機械的特性を実現している。それを生かし、これまで不可能であったエンジン部品といった自動車関連分野などでの採用を目指す。すでに１７７ミリメートルの鋳造ビレットおよび直径５５ミリメートルの押出丸棒材の製造法を確立、製造技術の企業移管を進めることでマグネシウムの用途分野拡大に取り組む。

　日本マグネシウム協会は３日、都内でマグネシウム合金の自動車部材への適用をテーマに講演会を開催した。軽量化の観点から注目されているマグネシウム合金だが、さらなる適用拡大には表面処理技術や鋳造（ダイカスト）技術の向上が不可欠。近年ではパワートレイン系で耐熱合金が増加傾向にあるが、自動車メーカーからは技術開発や軽量化以外の価値創出が採用拡大の課題として提議された。

　鈴鹿工業高等専門学校の万谷義和助教らは、制振性を付与したチタン?ニオブ系合金を開発した。焼き入れのプロセスを導入することで合金の特性を制御し、制振性を付与することに成功した。他の汎用制振合金と性能を比較したところ、同等以上の振動減衰効果が確かめられたという。今回の成果により、精密機器や音響機器、自動車部品などでチタン合金の新規用途開拓が期待される。

　経済産業省は１２日、「次世代自動車戦略２０１０」を発表した。自動車およびその関連産業、社会全体の中長期的な対応のあり方に関する新たな戦略として、有識者による研究会を設置して検討。世界の自動車市場の構造変化、環境対応をはじめとする自動車産業を巡る外部環境の変化などを踏まえ、技術開発やインフラ整備などの課題についても産官学の認識を共有し関連産業全体の国家戦略としてまとめた。６つの戦略で構成され、全体戦略のほか、緊急性を要する電気自動車（ＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）に関して電池、資源、インフラ整備、システム、国際標準化それぞれの戦略とそれに基づくアクションプランおよびロードマップを盛り込んだ。

　産業技術総合研究所（産総研）は、高速反応焼結法と、それを応用した緻密質窒化ケイ素セラミックスの作製技術を開発した。二酸化ジルコニウム（ジルコニア）を添加することにより、窒化ケイ素粉末に比べて割安なケイ素原料を使用しながら、窒素雰囲気下で高速に反応焼結できる。従来法に比べ、反応焼結時の昇温速度を最高で８０倍に高められるため、生産コストの大幅な低減につなげられる。また、高速反応によって得られた反応焼結体を二段焼結によって緻密化した場合、従来製法による窒化ケイ素セラミックスと同様の強度を実現できる。

　京都大学エネルギー理工学研究所の鈴木義和助教は、第３世代のディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）材料に向けた新規セラミックス材料を開発した。低熱膨張、低コスト、高耐熱性、高強度を同時に満たす材料として、ＭｇＴｉ２Ｏ５およびＭｇＴｉ２Ｏ５／ＭｇＴｉＯ３多孔質複合材料の２種類に着目。以前から第３世代ＤＰＦとして開発が進められている等軸状粒子による３次元ネットワーク型多孔質複合材料に比べ、高靭化や圧力損失の低下が期待できる微細構造を得ることに成功した。今後、造孔材の添加や原料粒度の制御により、ＤＰＦへの応用に向けた細孔構造の最適化に取り組み、５年以内に実用レベルの実現を目指す。

　東京工業大学・萩原一郎教授らの研究グループは、車両軽量化を可能とするトラスコアパネルを開発した。塑性加工により平板に三角錐の凹凸を施した同パネルは、ハニカム構造と比較して優れたエネルギー吸収特性と低コスト化を実現したのが特徴。フロアパネルに使用すれば、支持部材の省略もしくは断面形状の縮小から２５％の軽量化が図れるほか、アルミへの材料置換により重量半減も可能だ。同グループでは、実用化を目指した応用研究を進める。

　「リチウムイオン電池への投資は間違い」?東京大学大学院新領域創成科学研究科の堀洋一教授は、１６日に都内で行った講演で電気自動車（ＥＶ）の蓄電装置は電池ではなくキャパシターになるとの見方を示した。プラグインハイブリッド（ＰＨＶ）の実用化を契機に一般消費者の自動車の航続距離に対する考え方が変化すると予想。その結果、リチウムイオン電池から耐久性や急速充放電特性に優れるキャパシターが主流になるとみる。上海では路線バスにキャパシターを応用したＥＶ車両が導入されており、自動車へも展開されていくのか注目される。

　鉄鋼業界が次世代環境対応車においても、鋼材が主力構造用材料の地位を維持する取り組みに動き出した。世界鉄鋼協会が推進する次世代鋼製車体プログラム（ＦＳＶ）において、オールアルミ製車両と同等の軽量車体を目指す開発をスタートした。その背景には駆動システムの転換が自動車づくりの概念を大きく変える可能性を秘めているため、「特性およびコストで主要材料として使われてきた鋼材も決して安泰ではない」（業界関係者）との危機感がある。ＦＳＶでは日ごろから競争関係にある鉄鋼各社が最新の技術・アイデアを出し合い、鋼製車体の可能性を追求する。

　世界鉄鋼協会（ワールド・スチール・アソシエイション　旧ＩＩＳＩ）は、次世代自動車に関する共同開発を推進する。自動車分科会（ワールド・オート・スチール、ＷＡＳ）が今夏から共同開発プロジェクトのフェーズ２をスタートしたもの。今回は２０１０年末をめどに電気自動車をターゲットに小型および中型車の車体構造を開発する計画で、次世代環境規制の達成はもとより製造工程も含めたトータルライフサイクルアセスメント（ＬＣＡ）の観点から開発を進める方針。

　産業技術総合研究所（産総研）は２６日、マグネシウム合金を高温の超純水で処理するだけの極めて簡単なプロセスで、表面に多様な色彩を与える処理技術を開発したと発表した。表面にナノメートルスケールの構造体を形成し、色彩（構造色）を付与するもので、従来の塗装技術に対し環境にやさしく低コストな技術として、電子機器類の筐体などへの応用を視野に実用化していく。

　産業技術総合研究所は、アルミニウムの新しい表面改質技術を開発した。新技術はアルミニウムを熱水処理した後にフッ素系イソシアネート系化合物の蒸気に晒すことで、膜厚１ナノメートル程度の単分子膜を形成するもの。得られた表面は、金属光沢を維持しつつ極めて高い撥水性を有するのが特徴。新技術によりアルミ表面の汚れ防止や耐腐食性の向上、さらには配管内の流動抵抗減少が期待できる。

　自動車製造における低コスト化ニーズの高まりを背景に触媒の脱貴金属化が加速している。昨年４月に三井金属がディーゼル車向け銀系触媒を開発したのに続き、１１月には日産自動車がプラチナを従来比５０％低減させる新触媒を発表。そして今月８日には、マツダが貴金属の７０％削減が可能な触媒を実用化したと発表した。コストダウン要求に加え、特定の貴金属に需要が集中するリスクを回避することも大きなテーマとなっており、今後さらに触媒の低貴金属化の普及拡大が見込まれる。