環境ソリューション企業総覧2014Web
ポリプラスチックス株式会社

ポリプラスチックス株式会社

09_環境対応型技術・製品編 環境ソリューション企業編

バイオ燃料中での樹脂寿命予測技術の開発


ポリプラスチックス株式会社

http://www.polyplastics.com/


 二酸化炭素(CO2)の排出抑制による地球環境保全への関心の高まりや最近の原油高騰からトウモロコシ、サトウキビなどを原料とするバイオ燃料(エタノール混合燃料)が注目され、近年は主に自動車燃料として世界各国で導入されはじめている。その結果、部品を構成する材料について、バイオ燃料に対する耐久性の確認が急務となっている。

 ポリプラスチックスの主力商品であるポリアセタール樹脂「ジュラコン」は、耐薬品性に優れ、また形状自由度が高く、軽量化、低コスト化も図れることから、燃料ポンプモジュール(写真)、フィルターケースなど自動車部品に多く採用されている。ただ、中には直接燃料に触れる部品もあるため、今後ガソリン系・ディーゼル系共にさまざまな種類のバイオ燃料を使用した自動車が増加してくることを想定すると、ジュラコンがバイオ燃料に触れたときの耐久性を把握することがより重要になってくる。しかし、これまでその耐久性を調べるには約1年の実測時間を要していた。

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写真 「ジュラコン」採用の一例、ポンプモジュール

 今回同社は、多種多様なバイオ燃料中での長期寿命を効率的で高精度に定量的に算出できる世界初の二つの予測技術を開発、確立させた。

① 二成分混合燃料の樹脂への浸透量を予測する技術

 アセタール樹脂は耐薬品性が良く、燃料系部品に数多く使用されており混合燃料による浸透量予測は重要な技術となる。この現象を高分子熱力学的に解明し、浸透量の予測式を完成した。この予測式により種々のバイオ燃料の浸透量を定量的に求めることができる。

② 応力が作用している状況下での破壊までの寿命予測技術

 燃料浸透量を予測の実験により求めた破壊過程に活性化エネルギーと活性化体積を使い、バイオ燃料の浸漬状態でのジュラコンの長期寿命の予測ができる。

 これらの技術開発により、実測期間は20日程度に大幅短縮することが可能となった(表)。バイオ燃料中のジュラコンの長期寿命予測は部品設計の指針として重要な技術であり、自動車、部品メーカーから画期的な技術として高い評価を受けている。

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表 クリープ破壊寿命実測値と予測値の比較

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