炭素繊維

焼いて炭素だけを残す

原料は、衣類にも使うアクリルの仲間（ポリアクリロニトリル）の糸だ。これを空気の中で約200〜300℃に熱して燃えにくい糸に変え、次に酸素の無い炉で1000℃以上に熱する。すると水素や窒素などが抜けて、ほぼ炭素だけの糸が残る。糸の太さは髪の毛の10分の1ほどで、これを数千〜数万本束ねて使う。

炭素の原子が糸の向きにそろって並ぶので、糸の向きに引っぱる力にはとても強い。一方で横からの力には弱いので、樹脂で固める時は糸の向きを変えた層を何枚も重ね、どの方向の力にも耐えるようにする。

• 業界図鑑化学・素材の会社は、何で稼いでいる？

何に使われ、どこが難しいか

軽さが燃費に直結する飛行機の胴体や翼、車の部品、ゴルフのシャフトやラケットに使われる。建物では、古い橋やトンネルのコンクリートの表面に炭素繊維のシートを貼り付けて、壊れにくくする補強工事にも使う。

難しいのは、高い温度で長く焼くので作るのに多くのエネルギーが要り、値段が高いこと。固めた後は削ると糸がほつれやすく、加工も難しい。熱で固まる樹脂を使ったものは溶かし直せないので、使い終わった後に糸を取り出して再び使う方法（リサイクル炭素繊維）の研究が進められている。熱で柔らかくなる樹脂で固めたもの（CFRTP）は、成形が速く、溶かし直せる。

日本の会社が担う所

東レと帝人は、炭素繊維そのものと、それを使った複合材料を事業にしている。SUBARUは航空機部品を作る中で出る炭素繊維複合材料の再利用に取り組み、大林組は縦横2方向に補強できる炭素繊維シートを貼る工法を開発して、トンネルの補強工事に使った。

• 会社図鑑東レ（3402）
• 会社図鑑帝人（3401）
• 会社図鑑SUBARU（7270）

有報に書いている会社

有価証券報告書の「研究開発活動」または「事業の内容」に、この技術を書いている上場会社の一部。会社名の下は有報の原文の一文。

• SUBARU（7270）「その他、サプライチェーンを含めた設計・生産プロセスにおけるDX推進に加え、航空機部品の製造過程で排出される炭素繊維複合材料の再利用や電動化等のGX推進の取り組み、将来モビリティの実現に向けた技術実証を進めています。」研究開発活動
• 大林組（1802）「…クロス®」を初適用東レ(株)、コニシ(株)、(株)ケミカル工事と共同で、縦横2方向に補強効果を有する炭素繊維シート接着工法「ワンバインドクロス」を開発し、東北自動車道竜ヶ森トンネル補強工事に初適用した。」研究開発活動
• 東レ（3402）「(3) 炭素繊維複合材料事業炭素繊維の高性能化と品質信頼性の追求により世界ナンバーワンを堅持するとともに、地球温暖化問題に貢献する複合材料事業の拡大を目指した研究・技術開発に取り組んでおります。」研究開発活動
• 大阪瓦斯（9532）「…(株)を含む大阪ガスケミカルグループでは、ファインケミカル材料から、木材保護塗料、工業薬品、活性炭、炭素繊維、そして抗菌抗ウイルス材料に係る研究開発を、KRIグループでは、蓄電池、機能性材料、水素・燃料電池、二酸化炭素回収・利用・貯留、バイ…」研究開発活動
• フジクラ（5803）「また、本ファイバレーザは、特にCFRP(炭素繊維強化プラスチック)などの難加工材料に適用可能と考えており、周辺機器メーカやユーザ企業と連携を取りながら加工優位性を実証し、市場展開を進めていきます。」研究開発活動
• 帝人（3401）「※原料にPFAS(ペルフルオロアルキル化合物及びポリフルオロアルキル化合物)を含まない 炭素繊維事業では、環境規制の高まりに伴う低燃費化の社会要請に応え、「軽くて強い」という炭素繊維の特性を最大限活用した高機能素材の開発を推進し、幅広い産業…」研究開発活動
• UBE（4208）「樹脂・化成品C1ケミカル、廃プラリサイクル、エンジニアリングプラスチックを用いた複合材料、バイオマスプラスチック、リサイクル炭素繊維強化プラスチックの研究開発等に取り組んでいます。」研究開発活動
• 東洋紡（3101）「「新の創出」で取り組んでいる炭素繊維、ガラス繊維と熱可塑性樹脂繊維を複合したハイブリッドヤーンである“CfC yarn”、“GfC yarn”は国内外の複数の開発提案を受け、取組みを進めています。」研究開発活動
• 日本製鋼所（5631）「なお、航空機部材として事業化を目指していた炭素繊維樹脂複合材部品の製造技術開発については、事業化の方向性を転換し、その設備及び人員を防衛関連機器部材の開発製造に活かしております。」研究開発活動
• 日機装（6376）「航空宇宙事業においては、民間航空機のジェットエンジン燃料の削減およびCO2削減に貢献する炭素繊維強化樹脂(CFRP)成形製品の新しい用途開発や独自開発・共同研究を通じた新材料(樹脂・繊維)・新製法の開発および製品化にも積極的に取り組んでいま…」研究開発活動
• 福田組（1899）「1.インフラメンテナンス技術の開発1 ハイブリッド・塩害補強工法本工法は、塩害を受けた鉄筋コンクリート構造物に対し、シラン系含浸材による鉄筋腐食抑制と、炭素繊維シートによる補強を同時に実現する技術です。」研究開発活動
• 三洋化成工業（4471）「…止剤、樹脂用の顔料分散剤、モデル用合成木材といったプラスチック関連製品ならびに化学繊維やガラス繊維、炭素繊維などの各種繊維用の薬剤などを開発しております。」研究開発活動
• 倉敷紡績（3106）「…る「ロボットセンシング」、バイオメディカル向けの遺伝子・細胞サービスを開発する「ライフサイエンス」、炭素繊維強化プラスティック用の独自素材やスーパーエンプラフィルムを応用した新素材を開発する「マテリアルソリューション」の4つのプロジェクトを…」研究開発活動
• 大豊工業（6470）「2022年6月には国産物流ドローン向けにリサイクル炭素繊維を用いた抄造CFRP製品を納入開始しました。」研究開発活動
• 三谷産業（8285）「…ける子会社アクティブファーマ(株)での医薬品向け原薬の開発および子会社(株)ミライ化成でのリサイクル炭素繊維事業の技術開発であり、総額は243百万円であります。」研究開発活動
• 三光合成（7888）「炭素繊維を用いた新技術の開発では、熱硬化性のCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)の加工技術や、熱可塑性のCFRTP(Carbon Fiber Reinforced Thermo Plastics)の…」研究開発活動
• ニッタ（5186）「…ーで基礎研究から取り組んできました、当社独自開発のCNT(Carbon Nano Tube)を用いた炭素繊維複合化技術であるNamdTM(エヌアムド)は、技術名称を冠してバドミントンラケットやゴルフクラブなどのスポーツ・レジャー用途での実用…」研究開発活動
• 東京製綱（5981）「「トータル・ケーブル・テクノロジー」とは、1超高強度スチール、高機能繊維、炭素繊維など多くの先端素材によるケーブル製造のラインナップと、2使用されるフィールドに即した様々なケーブル加工技術に加え、3健全性診断や、エンジニアリングといったソリ…」研究開発活動
• 双葉電子工業（6986）「また、CFRP製切削加工用厚板プレート「フェルカーボ」については、用途開発および成形品の大型化に向けた開発を進めました。」研究開発活動
• 有沢製作所（5208）「(2)産業用構造材料・電気絶縁材料分野・高耐熱CFRPスリーブ近年、脱炭素社会の実現に向けた取り組みの進展を背景に、発電設備や電動モビリティ分野では、発電機及びモーターの高効率化・高出力化が進んでいます。」研究開発活動
• ユシロ（5013）「加えて、次世代材料として注目されているCFRP(炭素繊維強化プラスチック)やマグネシウム合金向けの離型剤ラインアップを拡充し、市場展開を図っております。」研究開発活動
• ヒラノテクシード（6245）「当社グループでは、透明ポリイミドフィルムの成膜技術開発、炭素繊維等のシート成形、高温延伸機、高温熱処理装置、連続スパッタ装置など次世代を担う材料に対応する設備開発を進めてまいります。」研究開発活動
• 松本油脂製薬（4365）「繊維工業の研究開発においては、川上工程分野では、不織布用油剤、炭素繊維用油剤、スパンデックス用油剤、ポリエステル産業資材用油剤の開発に成果があり、川中・川下工程分野では、糊剤、精練剤、帯電防止剤の新製品開発に成果がありました。」研究開発活動
• 小松マテーレ（3580）「・『カボコーマ』...耐震補強工法開発軽量・高強力の炭素繊維より線『カボコーマ』を用いて工場稼働を止めずに耐震補強する工法を開発しました。」研究開発活動
• 藤倉コンポジット（5121）「加えて、ゴルフシャフトで培った技術を応用し、CFRP(炭素繊維強化プラスチック)製品の産業用途への展開も推進しております。」研究開発活動
• フクビ化学工業（7871）「2 CFRP事業開発熱可塑性プリプレグシートのフィルム製造からプレス成型までの一貫製造プロセスの量産化技術開発に引き続き取り組んでおります。」研究開発活動
• 新報国マテリアル（5542）「低熱膨張合金の分野では、「非磁性インバー合金」や「水素インフラ向け極低温用インバー合金」、「熱可塑性CFRP成形金型用インバー合金」の開発を進め、顧客へのサンプル提供を実施しました。」研究開発活動
• 三井海洋開発（6269）「オペレーションにおいては安定的・安全な操業のため、火気工事を伴わない船体補修法であるCFRP補修手法など、洋上の環境においても適用が容易な補修技術の開発・評価を行うとともに、限られた洋上人員での効率的な設備保全を実現すべく、無人小型潜水艇や…」研究開発活動
• 日本製鉄（5401）「…・熱硬化性樹脂材料、圧延金属箔、半導体用ボンディングワイヤ・マイクロボール、半導体封止材用フィラー、炭素繊維複合材、排気ガス浄化用触媒担体、多孔質炭素材料 [システムソリューション事業]コンピュータシステムに関するエンジニアリング・コンサル…」事業の内容
• 積水化学工業（4204）「…プ、合わせガラス用中間膜、発泡ポリオレフィン、車輌用樹脂・ラバー成型品、放熱材料(グリス・シート)、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)等複合材成型品、加飾シート、ポリビニルアルコール樹脂、ブロー容器、建設用資材、接着剤、包装用テープ、プラ…」事業の内容