A-15 金属ワイヤー入りカーボンファイバー布地予備含浸材

金属ワイヤー・カーボンファイバー布プリプレグ：機能性と装飾性を兼ね備えた革新的な複合材料ソリューション

風力発電、スポーツ用品、自動車、船舶などさまざまな分野において、素材には構造的性能だけでなく、外観や装飾的な価値も求められます。金属ワイヤー・カーボンファイバー布プリプレグは、「カーボンファイバー布＋カラーメタルワイヤー」を主基材とし、織り工程で多色の金属ワイヤーをカーボンファイバー布に織り込むことで作られ、その後専門的なプリプレグ技術によって製造されます。製品は1K、3K、6K、12Kの4つの主要な規格をカバーしており、平織りおよび綾織りの布構造があります。金属ワイヤーの色は柔軟に選択可能で、カーボンファイバーの高強度特性を維持しつつ、素材に独自の金属光沢による装飾効果を与えます。

主な利点：革新的な装飾性、安定した性能、多様なシナリオへの適応という3つの価値を兼ね備えています

1. 金属ワイヤー編み技術により、高い審美性を持つ装飾効果を実現

金属ワイヤー・カーボンファイバー布プリプレグの注目ポイントは、「機能性カーボンファイバー」と「装飾用金属ワイヤー」の融合編み技術にあります。従来のカーボンファイバー布の黒一色の外観とは異なり、本製品はカーボンファイバー布の編み工程において、銅線、アルミ線、ステンレス線など異なる素材の金属ワイヤーを精密な割合で織り交ぜます。金属ワイヤーの色は、ゴールド、シルバー、アンティーク銅、ローズゴールドなどのマルチカラーでのカスタマイズに対応しており、テクノロジーとラグジュアリー感を融合した外観を実現します。
仕様や生地構造が異なる製品は、それぞれ異なる装飾スタイルの特徴を持っています：

• 平織構造： 1Kおよび3Kの平織り金属ワイヤー含有カーボンファイバー布プリプレグは、繊細で緻密な質感を持ち、金属ワイヤーがカーボンファイバーの格子内に均等に分布しており、「控えめなきらめく銀／きらめく金」の効果を呈します。ゴルフクラブシャフト、自転車フレームなどの高級スポーツ用品や、自動車内装パネルなど、外観の精巧さが求められるシーンに適しています。
• 斜め構造： 6Kおよび12Kの斜め織り金属ワイヤー含有カーボンファイバー布プリプレグは、より層状の質感があり、金属ワイヤーが斜め方向に沿って滑らかな「金属光沢ライン」を形成し、視覚的インパクトが強くなります。風力タービンブレードのガイドカバーや船舶内装パネルなどの大型部品に適しており、製品の識別性を高め、工業製品の単調さを和らげることができます。

この装飾的な利点により、製品はカーボンファイバー布地の構造的特性とカーボンファイバー装飾布地の美的価値の両方を備えることが可能になり、追加の塗装やフィルムコーティングが不要になります。成形後は金属のような外観を呈し、後続の装飾工程のコストを大幅に削減できます。

2. 協調的な性能向上により、構造強度と環境安定性のバランスを実現

金属ワイヤーの追加は外観を最適化するだけでなく、プリプレグの総合的な性能をある程度向上させます。一方で、金属ワイヤー（例えばステンレス鋼線や銅線）自体が一定の強度と靭性を持っているため、カーボンファイバーとの織り合わせにより、プリプレのせん断抵抗性および衝撃耐性が高まります。試験結果によると、3K平織り金属ワイヤー入りカーボンファイバー布地のプリプレグは、通常の3Kカーボンファイバー布地のプリプレグに比べてせん断強度が12%高く、衝撃靭性も8%向上しています。このため、スポーツ用品や自動車部品など、衝撃が発生しやすい用途においてより耐久性があります。他方で、金属ワイヤーはプリプレグの熱伝導性および電気伝導性を高めることもできます。銅線を含む一部のモデルでは、通常のカーボンファイバープリプレグに比べて熱伝導率が30%向上しており、自動車用電子デバイスのハウジングなど、局所的な放熱が必要な部品に使用可能です。

同時に、本製品はプリプレグ工程を最適化し、改良されたエポキシ樹脂を接着システムとして採用することで、炭素繊維、金属線、および樹脂間の密着性を確保しており、界面のはく離リスクがありません。環境安定性試験においても優れた性能を発揮しました。-40℃～80℃の高低温サイクルを500回繰り返した後でも、機械的特性の保持率は85％以上に達しました。また、塩水噴霧環境に300時間浸漬後も金属線は錆びず、外観も退色しません。船舶や風力発電などの屋外または高湿度環境での長期使用要件を十分に満たしています。

3. 強いプロセス適応性を持ち、多分野の生産ニーズに対応可能

金属ワイヤー・カーボンファイバー布プリプレグは、熱間圧縮成形、圧縮成形、真空バッグ成形などの主流の複合材料製造プロセスと互換性があり、企業が既存設備を調整する必要がないため、さまざまな分野の生産リズムや部品形状の要件に適応可能です。

• 圧縮型: スポーツ用品（ゴルフクラブ、スキー固定具）、自動車内装部品など、標準化され大量生産される部品に適しており、成形効率が高く、単一批次の生産時間を30～60分以内に制御でき、金属ワイヤーの質感ディテールを正確に再現して、各製品の外観の一貫性を確保します。
• 熱間プレス成形： 風力タービンブレードのガイドカバー、船舶用高級内装パネルなど、高精度と高性能が要求される高級部品に適しています。均一な圧力（0.8～1.5MPa）と温度（120～150℃）を制御することで、樹脂を炭素繊維および金属ワイヤーに十分に含浸させることができ、成形品の表面滑らかさが向上し、より豊かな金属光沢が得られます。
• 真空バッグ成形： 船室の壁パネルや大型風力発電部品など、大型で形状が複雑な部品に適しています。真空負圧によって樹脂内の空気を排出し、外観や性能に影響を与える気泡の発生を回避します。熱圧オートクレープ工程と比較して成形コストを35％削減でき、経済性と製品品質の両立を実現します。

さらに、本製品は優れた保存安定性を備えており、-18℃の低温環境下で6か月以上保管することが可能です。取り出して30分間温め直した後は、金属線と炭素繊維の酸化や分離を心配することなく生産に投入でき、生産の継続性を確実に保証します。

4. 差別化設計による市場競争壁垒の構築

一方で、金属線材の選定、編み比率、樹脂配合において差別化された革新を実施しています。例えば、独自に開発した「防錆金属線処理技術」により、塩霧環境下での金属線の耐錆寿命を5年以上に延長でき、業界平均の3年を大きく上回ります。他方で、顧客のニーズに応じて金属線の色（ブランドVIに合わせた特別カラースキームのカスタマイズなど）、編み密度（光沢度を制御するために金属線の割合を調整）、繊維仕様（8K特殊仕様のカスタマイズなど）を調整可能な柔軟なカスタマイズサービスも提供しており、さまざまな分野における個別ニーズに対応しています。例えば、高級自動車ブランド向けに内装用の「ブランド専用カラー金属線プリプレグ」をカスタマイズしたり、風力発電企業向けに屋外用ブレードガイドカバー用の「高耐候性金属線プリプレグ」をカスタマイズすることで、均質化した競争を回避し、顧客に独自の製品販売ポイントを提供します。