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東レ、CFRPリサイクル性と強度を両立するMI材料設計技術を開発

機械学習を活用し、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)のマトリックス樹脂選定における予測精度を最大約25%向上。実験やシミュレーションの評価件数を大幅に削減します。

生産現場のシステムNAVI編集部
東レ、CFRPリサイクル性と強度を両立するMI材料設計技術を開発

この記事の要点: 東レ株式会社は、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)のマテリアルリサイクルにおいて、熱硬化性樹脂のリサイクル性と力学特性を両立する材料を高精度かつ効率的に選定できる材料設計技術を開発しました。マテリアルズ・インフォマティクス(MI)の機械学習を活用した独自の予測モデルを構築したもので、今後は航空機や自動車、一般産業などの幅広い用途への展開を目指し、材料開発の実証を進めます。

発表内容のポイント

  • 機械学習の活用により、樹脂候補選定の予測精度を従来比で最大約25%向上
  • リサイクル性と力学特性を両立するマトリックス樹脂の迅速な設計検討が可能に
  • 実験やシミュレーションによる候補材料の評価件数を数千〜数万規模で削減期待

発表の背景

CFRPは軽量で優れた力学特性を持つため、航空機や自動車の構造部材として採用が拡大しています。一方で、使用済みCFRPの増加に伴いリサイクル需要が高まっていますが、熱硬化性樹脂の再利用には分解コストが高いという課題がありました。また、高い強度や耐久性とリサイクル性を両立する材料設計は容易ではなく、これまでは開発に長期の期間を要していました。

何が発表されたのか

東レは、長年蓄積したCFRP設計技術のノウハウを基に、MIの機械学習を活用した新たな材料設計技術を確立しました。リサイクルCFRPの樹脂の分子構造と、リサイクル性・力学特性との相関関係をデータとして体系的に整理・学習させることで、予測精度(決定係数)を最大約25%向上させることに成功しました。このモデルで絞り込んだ組成は、CFRP化した後も樹脂が分解・再利用しやすい特性を維持することが確認されています。

製造業・生産管理への見方

製造業におけるCFRPの採用は軽量化や強度向上の観点から進んでいますが、廃棄・リサイクル時の環境負荷やコストが課題となっていました。今回の技術は、材料設計の初期段階で効率的に候補材を絞り込めるため、製品の要求特性に合わせた迅速な設計検討を可能にします。評価件数を数千〜数万規模で削減できる見込みであり、開発期間の短縮とコスト抑制に直結する製造業DX・材料開発DXの好例と言えます。

現場で確認したいポイント

  • 自社製品におけるCFRP採用時のリサイクル性評価プロセスとの適合性
  • 航空機や自動車など、自社が求める力学特性の要求水準を満たせるか
  • 今後の実証実験の進捗と、具体的な材料供給の開始時期

確認しておきたい点

本技術は材料設計段階の予測モデルであり、実際の材料を用いた量産効果や具体的なリサイクルコストの削減幅については、今後の実証段階での確認が必要です。

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出典情報

出典 PR TIMES
発表企業 東レ株式会社
発表日時 2026-08-21 18:55:41
元記事 PR TIMESで読む

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