ISSN 1340-6639

Materials and Processing
Division Newsletter November 2008

NO.36

日本機械学会
機械材料・材料加工部門ニュースレター
まで人類は速く走れるのか」まで取りざたされたのだから

巻頭言

記録の偉大さが伺える．一方で，オリンピックの興奮も冷複合材料研究の新展開

めない内に開催された「パラリンピック」では，陸上男子
400 ｍ走にて，「ブレードランナー」として知られている

早稲田大学

義足のランナーのオスカー・ピストリウス（南アフリカ）

機械科学・航空学科が 47.49 秒の世界新記録で優勝した．ピストリウスは 100

川田 宏之

ｍ走と 200 ｍ走を制しており，大会 3 個目の金メダルを手にした．短距離と中距離の両方を制したことが驚きであって，また中距離の 400 ｍ走の勝ち方がこれまた普通ではなかった．ピストリウスはインタビューで「3 個の金メ

4 年に一度のスポーツの祭典であるオリンピックが閉幕

ダルと世界新記録で夢はかなった．人生の中で最も記憶にした．オリンピックの舞台は北京からロンドンに移ること残る大会となった」と喜んでいる．次のロンドン大会で五になり，13 億人の中国が 7 年間かけて準備してきた北京

輪とパラリンピックの両大会出場を目指すそうである．

五輪から，今度は 4 年後の開催となるロンドン五輪の準

何故，複合材料製の義足を装着したランナーが健常者と備が始まった．今回のオリンピックは，世界を驚愕させた

記録を争えるかを疑問に思い，知り合いに尋ねたところ以開会式のスケールと内容だった．口パク少女の演出に簡単

下のような回答が返ってきた．
「確かに筋繊維の太い大腿に騙されてしまった自分の愚かさはさておき，開会式その筋群，大殿筋は 400 ｍを走り切れますが，細い脹脛のヒラ

ものは近代中国の歴史的な国威発揚の場とも感じられ，ス

メ筋群とすねの前の前けい骨筋は高強度の運動では 120 〜

ケールの壮大さを感じさせる立派な式典だった．中国は今150 ｍで乳酸がいっぱいになります．人間の足部を含む下回の北京オリンピックを「環境五輪」と位置付けていた．

腿は何も無い状態（足関節 90 度）から力を発揮して飛ぶ

水泳競技会場の国家水泳センターなどに太陽エネルギーを事ができますが，義足はできません．予め加えられた力（衝導入し，北京の地下鉄路線や汚水処理・再生施設の整備な撃力）を吸収し，蓄え，解放するだけです．義足はその場どを行った．圧倒的な人口の多さを誇る中国だけに，これでの垂直跳びはまったく跳べませんが，ピョン・ピョン跳を契機に環境にやさしい施策を検討・実施することは，対ねて入力・出力をすればトランポリンのように高く跳べま

外的にアピールする重要なとり組みだと思っている．オリす．スタートダッシュや 50 ｍ走や 100 ｍ走では下腿で推ンピックを開催することの別の意義として，中国経済の活進力を出せない義足の選手は健常者には勝てません．しか性化と「国際都市」としてのプレゼンスは十分に達成されし，健常者の細くて上限値が低い脹脛（ヒラメ筋群）は乳たのではないだろうか．

酸が早く貯まり，150 ｍあたりから下腿で蹴り出す力が無

さて，競技としてのオリンピックでは，ジャマイカのウ

くなってきます．そればかりか大腿筋群と大殿筋と腹筋・

サイン・ボルトが 100 ｍ走で 9.69 秒の驚異的な世界新記

背筋により十分に 400 ｍ以上走りきれる余力を持って得録を打ち出したことが記憶に新しい．ボルトは超人的な走られる推進力に脹脛は負けて足関節が背屈する方向に伸び力を見せつけ，200 ｍ走，400 ｍ走リレーでも優勝し，ジャてしまいます．ところが下腿義足は加えられる力に相当しマイカの青年が世界をアッと言わせた大会でもあった．こた力を反発（90％以上）しますから 100 ｍでも 250 ｍでの業績は世界陸上競技の中でも際だっていて，「一体どこも速度は落ちません．ピストリウスのヨーロッパ選手権の–1–

No.36 November 2008

Materials and Processing Division Newsletter

400 ｍを良く見ると，200 ｍあたりから加速しているよう

では想像できない性能を発揮する複合材料に、熱い情熱をに見えますが，実は他の 7 名が失速している事が分かりま感じ取って頂ければ幸いである．

す．つまり，健常者が 200 ｍ手前から速度が落ちるのに対し，ピストリウスは落ちないから『負けない』のです！」
なるほど「複合材料強し」である．複合材料の研究者なら誰しもがピストリウスの快挙に対して「良くやった」と思ったに違いない．さて本題に戻りたいが，本特集号では「複合材料研究の新展開」と題して，第一線で活躍している若手研究者に執筆して頂くことになった．本部門では「材料と加工」を研究対象として，幅広い産業や学問領域をカバーしているところに特徴がある．複合材料の中でも，興味のあるテーマを中心に最近のトピックスや研究展望を紹介する．
「ブレードランナー」のように，これまでの常識■特集

複合材料研究の新展開□

特集 1

先進複合材の極低温タンク構造への適用に関する研究□

東京大学大学院 工学系研究科
横関 智弘
1. はじめにラックが蓄積した積層板のガス漏洩特性評価が実施されて宇宙輸送機の軽量化は、機体性能向上や打ち上げコスト

きた 2）, 3）。ここでは、耐燃料漏洩特性の向上にむけた研究

低減に劇的なインパクトを与えるものであり、炭素繊維複事例の紹介を行うと共に、燃料タンク構造に関連する技術

合材料（CFRP）などの先進複合材の機体構造への適用が課題と関連する研究課題について概説する。

期待されている。その中でも、構造重量の大半を占める液体推進剤のタンク構造の CFRP 化は宇宙輸送機の高性能化
にとって最も重要である。推進剤としては液体水素（沸点：-253℃）／液体酸素（沸点：-183℃）をはじめとする極低温推進剤が使用されることが多いため、先進複合材の極低温燃料貯蔵性能に関する研究が必要である 1）。特に、軽量化が重要な宇宙輸送機にとっては構造材である複合材が推進剤のバリア材として機能することが望ましいとの立場か
ら、ライナ材を用いず、CFRP のみでのタンク構造に関する研究について、ここでは述べる。
図1

複合材化が進んでいる高圧ガス容器と比較して、一般積層板中のマイクロクラック発生・累積に内圧は低いものの、複合材の成形温度は高温（180℃程
2. 耐燃料漏洩特性の向上にむけて度）であり、タンク構造は推進剤温度にさらされることから、樹脂と炭素繊維の熱膨張率の違いから、極低温タンク

複合材料積層板の 1 層あたりの厚さが薄くなるほど、マ

構造は厳しい熱応力を受けることになり、マイクロクラッ

イクロクラックに対する耐損傷性が高くなることが実験的

クなどの微視的損傷が発生・累積しやすい状況にある。タに、また、破壊力学的に示されている 4）。例えば、積層板

ンク構造は内圧や振動荷重等の荷重条件に対する剛性・強全体の厚みが等しく、0°、± 45°、90°層の割合が同じで度保持の観点から、繊維方向を多方向に積層するため、図ある通常のプリプレグから積層した擬似等方性板と、同材

1 のような層レベルのマイクロクラック（トランスバース

だが厚みが半分の薄層のプリプレグ（開繊処理などを施しクラック）が積層板の破断よりも低い荷重レベルで各層に製作するもの）から積層した擬似等方性板（積層数は通常発生・蓄積する。そのため、図 2 に示すようなマイクロクの場合の 2 倍）は、同じ面内剛性を有するものの、耐損傷ラックを経路とする推進剤漏洩が構造の最終破壊よりも大性は後者が優れることが期待される。したがって、1 層あ幅に先行して起こる可能性が高く、CFRP 積層板の常温やたりの薄いプリプレグ材等により複合材タンクを製造する

極低温環境下でのマイクロクラック蓄積挙動やマイクロク

ことにより、マイクロクラックに対する耐損傷性の高いタ–2–Materials and Processing Division Newsletter

No.36 November 2008

ンク構造となり、結果的に耐漏洩特性の向上に繋がると考を示すが、標準品は液体窒素温度において 0.5%ひずみ程えられる。

度で大きなヘリウム漏洩を示すのに対し、薄層品は大きなそこで、極低温環境下でも適用可能な高靭性樹脂を用いひずみ量でもヘリウム漏洩を示していないことがわかる。

た CFRP について、薄層のプリプレグを使用することによしたがって、薄層のプリプレグを使用することで、高いひるマイクロクラックに関する耐損傷性と耐ガス漏洩特性のずみレベルまでガス漏洩を防ぐことが可能であり、最終破

5）

優位性について検証を行った 。常温及び極低温環境下に断よりも大幅に先行して漏洩が起こる問題を回避できる可

おいて、通常のプリプレグ（厚み約 0.14mm）と薄層のプ能性が高いことが示された。

リプレグ（厚み約 0.07mm）から製作した擬似等方性板を以上より、耐燃料特性向上の 1 手法として、薄層のプリ用い、90°層内マイクロクラック累積挙動を比較した結果

プレグ等の 1 層あたりが薄い材料を利用することが挙げらを図 3 に示す。常温、液体ヘリウム温度（-269℃）においれる。1 層あたりの薄層化により、極低温複合材タンクのて、薄層のプリプレグ材の方が高いひずみレベルまでマイ

高信頼性化が期待でき、ライナレスタンクの実現性も高ま

クロクラックが発生しないことがわかる。したがって、常ると考えている。

温から極低温環境下において、薄層化による耐損傷性の優位性を確認することができた。

3. 更なる研究課題

また、実際にヘリウムガス漏洩試験により、耐漏洩特性

上記の検証試験では、準静的な 1 回の引張負荷に対するの向上に関する検証試験も実施した。円筒試験片を用い、耐損傷性や耐漏洩特性を扱った。実際に極低温タンクに適

円筒外部にヘリウムガスを供給し、内部はヘリウム漏洩検用する場合は、使い捨て型であっても確認試験等で数回の知器（真空引き）に接続することにより、円筒外部から内負荷がかかり、再使用型であれば数 100 回以上の負荷が想部へのガス漏洩を測定する漏洩試験を、常温及び液体窒素定される。そのため、低サイクル疲労による耐損傷性や耐温度（図 4 参照）にて実施した。通常及び薄層のプリプレ

漏洩特性の観点からも検討が必要であり、健全性を評価す

グから製造した試験片を用いて、ガス漏洩計測を行いながるための検査技術も必要と考えられる。また、製造・組立

ら円筒試験片に引張負荷を与え、マイクロクラックが各層て中や確認試験・点検中等に部品や工具、あるいは氷の落に累積し、漏洩が発生し始める荷重レベルの比較を行った。

下により、不測の衝撃付与が極低温タンク壁面に生じる可

図 5 に液体窒素温度における漏洩量と与えたひずみの関係能性もある。特に複合材は面外衝撃損傷に対して損傷が生

図2

マイクロクラックを経路とする推進剤漏洩
25

standard
thin-ply16

crack density [1/cm]

crack density [1/cm]

20

12
8
4

15
10
5

0
0

0.5

1

0

1.5

strain [%]図3

standard
thin-ply

20

0

0.5

1

1.5

strain [%]90°層マイクロクラック累積と与えたひずみの関係：（左）常温、（右）液体ヘリウム温度–3–No.36 November 2008

Materials and Processing Division Newsletter

じやすいことが知られているため、面外衝撃に対するタンまで、未だ多くの技術課題を抱えたままである。著者の主

6）ク構造の安全性検討も必要である 。そのため、引張、面観による例を以下に挙げると、

外衝撃、熱衝撃等のサイクル試験後の漏洩特性について、・ タンク構造様式（インテグラル構造、断熱構造…）

研究を継続していく必要があると考えられる。

・ ライナの有無

一方で、ライナのない CFRP のみでのタンク構造であっ→無し：CFRP 材の耐損傷性向上…

ても、製造上の都合から、タンク構造にはボスとの接合な→有り：ライナ材の検討 8）、ライナ層あるいは損傷抑止

どの接合部は避けられない。そのような接合部には漏洩上層（金属箔など）の導入 9）…

の観点から、接着構造の採用の可能性が高く、極低温環境

・ 許容値（目標値）設定（構造・材料許容値、漏洩量の許
容値…）

下での接着構造の信頼性の確保及びその評価方法の確立が必要である。接着構造の破壊力学特性評価法の確立や極低・ 評価法の統一化（試験項目の決定、漏洩評価法・破壊力
学特性評価法の確立…）

温環境下における試験法確立及びデータ取得が急務の課題7）と考えている 。

・ 製造法、接合法、検査法、他部材の検討…
などである。現状では、ケースバイケースであり個々の実
績やノウハウに強く依存する段階といえる。極低温タンク
standardlaminatesの複合材化は宇宙輸送機の高性能化に資する重要なキー技術であり、意識・データの共有化及び研究開発の加速を期待しつつ本記事のまとめとしたい。
thin-plylaminates

参考文献
1） 青木隆平，石川隆司，森野美樹，極低温燃料タンクの基礎的研究課題，日本航空宇宙学会誌，49（2001），
pp.133-137.
2） H. Kumazawa, T. Aoki and I. Susuki, Analysis andExperiment of Gas Leakage through Cross-Ply
Laminates for Propellant Tanks, AIAA J., 41（2003）,
pp.2037-2044.

図 5 液体窒素温度におけるヘリウム漏洩量とひずみの関係

3） V. T. Bechel and R. Y. Kim, Damage Trends in
Cryogenically Cycled Carbon/Polymer Composites,

4. おわりにCompos. Sci. Technol., 64（2004）, pp.1773-1784.

CFRP のみの極低温燃料タンク構造に関する耐燃料漏洩

4） J. A. Nairn, Matrix Microcracking in Composites,

特性の向上にむけた研究事例と共に関連研究課題の紹介をPolymer Matrix Composites, Talreja, R. and Manson, J.

行った。極低温燃料用の CFRP タンク構造については、上A. E. eds., Elsevier, Amsterdam（2000）, pp.403-432.

述した研究課題以外にも、コンセプト段階から実機レベル

5） 横関智弘，高木智宏，吉村彰記，小笠原俊夫，荻原慎二，

Differential-pressuremetercryostatHeliumLeak
Detector

図4

液体窒素温度におけるヘリウムガス漏洩試験（荷重付与）–4–Materials and Processing Division Newsletter

No.36 November 2008
Thermal Stresses, Compos. Sci. Technol., 68（2008）,

薄層化による CFRP 積層板の耐漏洩特性の向上，日本

pp.760-767.

航空宇宙学会論文集，56（2008），印刷中 .
6） T. Yokozeki, A. Kuroda, A. Yoshimura, T. Ogasawara,

8） 横関智弘，山形尚司，小笠原俊夫，極低温タンク構造

T. Aoki, Permeation-after-impact Properties of CFRPへの適用に向けた樹脂フィルム付き CFRP 積層板の損

Laminates for Use on Propellant Tank, Proceedings

傷挙動に関する研究，日本複合材料学会誌，34（2008），

of the 26th International Symposium on Space

pp.3-13.

technology and Science, Hamamatsu, Japan（2008）,

9） 小笠原俊夫，吉村彰記，荒井紀男，横関智弘，チタン

2008-c-20.

合金箔挿入 CFRP 積層板の微視的損傷および He ガス

7） T. Yokozeki, T. Ogasawara, T. Aoki, Correction Method

漏洩挙動，第 50 回構造強度に関する講演会，北九州，

for Evaluation of Interfacial Fracture Toughness（2008），1B15.

of DCB, ENF and MMB Specimens with Residual

□

特集 2

複合材料のリサイクルについて□

愛媛大学理工学研究科
黄木
1．はじめに

景二

国プロジェクトとしての取り組みに加えて，筆者の研究を複合材料は軽量，高強度，耐久性などの優れた性質を有含めたリサイクル技術の事例を報告する。ただしここではするため，構造材料や各種機構部品などに用いられている。

生産量の多いガラス繊維強化プラスチック（GFRP）およ

他方，長所である化学的安定性がかえってあだとなり自然

び炭素繊維強化プラスチック（CFRP）のリサイクルを中界で分解されないことや再利用時に構成素材を分離する必心に述べる。

要性があることなどから，環境適合性やリサイクル性の面で難しい材料といわれている。多くの繊維強化プラスチッ

2．FRP のリサイクルプロジェクト

ク（FRP）では熱硬化性樹脂が使用されているため，リサ

GFRP は生産量が約 40 万トンであり，建設資材，自動イクルが難しく，大部分は再利用，再資源化されることな

車，船舶などに最も多用されている複合材料であるため，く焼却あるいは埋め立て処分されているのが現状と思われリサイクルの必要性も高い。国プロジェクトの一つとしてる。

1990 年代初めに通産省工業技術院四国工業試験所が GFRP

すでに産業用途や輸送機器，エネルギー関連に多く使用

製船舶についてリサイクル技術の開発を行なっている 1）。

されている複合材料であるが，リサイクル性は必ずしも重船舶などの GFRP 構造物を切断する大型カッターの開発か要視されてこなかったきらいがある。しかし近年，輸送機らマテリアルリサイクル，ケミカルリサイクル，サーマル

器分野をはじめとして各産業分野での複合材料の適用拡大

リサイクル技術について検討している。マテリアルリサイが期待されていることから，リサイクルが重要な課題とし

クルでは粉砕した廃 GFRP をセメントやプラスチックなどてクローズアップされてきている。リサイクルは国，自治に混ぜたリサイクル材を試作しているが，強度部材として体，業界団体，企業，工場とそれぞれのレベルで実施されの再利用は必ずしも容易ではないようである。剛性向上やていると思われるが，すべてが表面には出てこないため現

き裂架橋効果などの強化フィラーとしての特性を廃 GFRP

状が分かりにくいように感じる。

に発現させるためには母材との界面の接着強度が重要であ

一般に，リサイクルはマテリアルリサイクル，ケミカルり，接着強度が低いと廃品 GFRP が欠陥として作用するたリサイクル，サーマルリサイクルに分類される。ケミカル

め機械的特性は低下してしまう。しかしコストを考えるとリサイクルでは複合素材を分離し，再生処理をするが，処前処理などは最小限にすることが望ましいことは言うまで理工程によっては処女材と同等のコストがかかる。サーマもない。

ルリサイクルでは燃料として使用するが，繰り返しリサイ

一方，NEDO のプロジェクト「廃強化プラスチック製品

クルが効かないため，本当の意味でのリサイクルとはいえ再資源化実証システム研究」として強化プラスチック協会

ない。したがって，素材を粉砕などして再利用するマテリなどが平成 12 年より FRP リサイクル実証研究を実施してアルリサイクルこそがもっとも環境適合性の高いリサイク

おり，廃 FRP をセメント原燃料として再資源化するシステ

ル技術であると筆者は考える。

ムを構築している。さらに国土交通省によっても FRP 廃船

FRP のリサイクル技術は個人研究レベルだけでは実効が問題に対処するために，平成 12 年度から「FRP 廃船高度あがらないため，やはり国主導のプロジェクトベースで業

リサイクルシステム構築プロジェクト」としてセメント焼界全体が取り組まなければならない課題である。本稿では

成リサイクルシステムの構築がなされている。これは FRP

筆者の知る限りにおいて，国内の現状について業界団体や廃船を解体，GFRP を破砕して，樹脂はセメント焼成用燃–5–

No.36 November 2008

Materials and Processing Division Newsletter術の開発 2）では，自動車用途を考慮して，CFRP 粉砕片を料にし，ガラス繊維はセメント原料にするものである。
一方，CRRP においても同様の取り組みがなされている。

利用した CF/PP，CF/ABS を射出成形により作製しており，

世界の PAN 系炭素繊維の生産量は 28,000 トン（2006 年）

強度，衝撃吸収エネルギーなどの機械的特性を調べている。

であり，旅客機構造材をはじめとした用途拡大に伴い，リサイクルを繰り返すと繊維長の減少に伴い，特性は徐々CFRP の生産量のさらなる増加が見込まれることから，リに低下するものの，自動車用二次部材としてほぼ満足できサイクルは喫緊の問題である。特に CF は付加価値が高いる特性が得られている。

ため，リサイクル後もその付加価値を活かすことができる。

図 1 は筆者らが CRRP 粉砕片を使用して射出成形によりCFRP のリサイクル法の一つとして，回収して粉砕・分級作製した CF/ABS 試験片の応力ひずみ曲線である。図中のした CFRP 片を熱分解して再生 CF を取り出す方法が提案

パーセンテージは CFRP の重量含有率を表す。CFRP すな

されている。再生 CF は細かくミルド化した後，熱可塑性

わち CF の含有率の増加とともに剛性・強度ともに増加す

樹脂などとともにペレットにされ，射出成形などによってるが，50％以上では逆に強度が減少する。また伸びは含有再利用される。再生 CF の取り出し方には熱分解法以外に率にほぼ反比例して低下するが，シャルピー衝撃試験の結も常圧溶解法，超臨界流体法などが研究されている。この果によれば樹脂単体より衝撃吸収エネルギーは低下する 4）。

ような CFRP の粉砕技術および粉砕片の利用技術について

ただし，粉砕片量を増加させると一般に特性は向上するが，の研究は NEDO「新規産業支援型国際標準開発事業」にお成形性が低下することは注意を要する。図 2 は CF/ABS 試

ける「リサイクル CFRP 粉砕片の標準化」の中で行われて

験片の電気抵抗率を測定した結果である 5）。CFRP 含有率いる。

の増加とともに抵抗率は低下し，導電性が向上している。

さらに平成 15 年度から 19 年度にかけて行われた NEDO

一般に，繊維長がながいほど導電パスが多く，導電性が大の省エネルギー技術開発プログラム「自動車軽量化炭素繊

きいため，リサイクルを繰り返すたびに導電性が低下する

維強化複合材料の研究開発」において CFRP の再加工性技ことが予想される。

術の開発がなされている。この中で CFRP 粉砕片と樹脂を

図 3 は CFRP 粉砕片をそのままコンクリートの骨材とし溶融一体化し，3 回以上リサイクル可能な樹脂製自動車部て利用したグレーチングであり，商品化した例である。

品を創出することに成功している 2）。

CFRP 粉砕片のき裂架橋効果によりコンクリートの靭性が向上することが確認されている 6）。ただし，コンクリート

また業界団体である炭素繊維協会ではリサイクル委員会などに混入させると 2 回以上のリサイクルは難しい。

を設けてリサイクルに積極的に取り組んでいる。詳細は文献

3）や各団体，企業のホームページなどを参照されたい。

GFRP についても盛んに研究がなされており，一例としてポリプレンと廃 FRP の複合材の開発例 7） では粉砕片の3．FRP のリサイクル研究例

サイズや相溶化剤添加の効果について研究がされている。

繊維を取り出して再生する方法はエネルギー，コストのまた CF，GF 以外の合成繊維のリサイクルの例としてポリ面では必ずしも実用的でなく，一方，再生のできない原燃

ウレタン繊維とナイロン繊維からなる繊維屑を利用した多料としての利用は環境適合性の高い方法とはいえない。そ

孔質吸音素材を開発した例 8）などがある。その他，個々のこで，ここでは比較的低コストで環境適合性の高いマテリ

研究例は国内外でいくつか見られるが，商品化まで到達す

アルリサイクルの研究例に限って述べる。

るには信頼性やコストの兼ね合いも考慮して開発する必要がある。

先に述べた NEDO プログラムにおける CFRP 再加工性技

1000

120
70 % 60 %

100

50 %

40 %

100

20 %

80

抵抗率 (Ω cm)

引張応力（MPa）

30 %

10 %
60
30 %（微粉化）

401with solder

ABS樹脂

20
0

10

0.1
0

0.5

1

1.5

2

20

40

50

60

70

CFRP 含有率 (wt%)

ひずみ (%)
図1

30

リサイクル CF/ABS の応力−ひずみ曲線

図2–6–リサイクル CF/ABS の抵抗率80Materials and Processing Division Newsletter

No.36 November 2008
5．参考文献1） 通産省工業技術院四国工業試験所，「複合材料の再利用システム技術」研究成果報告書，1993 年 .
2） 高橋淳，鵜沢潔，大澤勇，北野彰彦，山口晃司，臼井勝宏，
自動車用 CFRP リサイクル技術の開発，日本複合材料
学会誌，第 33 巻第 3 号，82-86，2007 年 .
3） 山口晃司，北野彰彦，CFRP のリサイクル手法，材料，
第 57 巻第 7 号，747-752，2008 年 .
4） K. Ogi, T. Nishikawa, Y. Okano and I. Taketa，Mechanical properties of ABS resin reinforced withrecycled CFRP, Advanced Composite Materials, Vol.
16, No. 2, 181-194，2007 年 .

図3リサイクル CFRP 強化コンクリート製グレーチング

5） T. Nishikawa, K. Ogi, T. Tanaka, Y. Okano and I.

（右側）Taketa，Electrical properties of ABS resin reinforced
with recycled CFRP, Advanced Composite Materials ,4．終わりにVol. 16, No. 1, 1-10，2007 年．

本稿では主に GFRP と CFRP のリサイクルの現状と研究

6） K. Ogi, T. Shinoda and M. Mizui, Strength in concrete

例を紹介した。今後，実用化に向けた研究および技術開発

reinforced with recycled CFRP pieces, Composites Partがますます進展することを期待したい。またリサイクルもA , Vol.36, 893-902，2005 年 .

含めた LCA（Life Cycle Assessment）について考慮し，総7） 粗粉砕 FRP の複合化マテリアルリサイクル，広島県西合的に FRP の省エネルギー効果を評価することが大切であ部工業技術センター研究報告 No.45，2002 年

9ることを付言する。CFRP の LCA については文献 ）を参8） 倉橋直也，木村照夫，ポリウレタン繊維混入繊維屑を照されたい。

複合化した多孔質板の吸音特性，JCOM-37 講演論文
集，103-106，2008 年 .
9） 高橋淳，CFRP の LCA と省エネルギー効果，材料，第57 巻第 8 号，852-855，2008 年 .

□

特集 3

複合系バイオマテリアルの材料力学的研究□

九州大学応用力学研究所
東藤
1．はじめに貢， 高山哲生ては吸収速度が遅く体内での残留の問題もある．最近では，

医療用材料として人体内で使用される材料は，生体安全

吸収速度，骨親和性および剛性を向上させるためにポリ乳性や生体適合性を有することが最も重要であるが，荷重が酸に骨の主成分であるハイドロキシアパタイト（HA）の作用する箇所に使用される場合には，強度や弾性率などの微粒子を分散させた複合系骨固定材も実用化され，臨床応

力学的特性も重要となる．たとえば，骨折した際に使用す用が進んでいる．しかし，我々のグループのこれまでの研る骨固定材は骨折した箇所を正しく接合し，分離した骨が究より，単純に HA 粒子を分散させることで破壊エネルギー

癒着するまで荷重を支えることになる．骨接合材としてはが大きく低下することが明らかになっている 1）．このようチタン合金が多く使用されているが，抜去のための再手術に，PLLA 系骨固定材の使用範囲を拡大するためには，力が必要であるとともに，剛性が骨より高くなるために，骨学特性の向上が必要不可欠である．

が痩せてしまうストレスシールディングの現象も報告され一方，高分子系生体材料の中でも，力学的に最も厳している．最近では，体内で吸収されるため再手術が不要ない環境に置かれているのは，人工関節に使用されている

吸収性骨固定材が登場し臨床応用が進んでおり，特に口腔超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）であろう．たとえ

外科で広く利用されている（図 1 参照）．しかし，熱可塑

ば，人工膝関節は金属製の大腿骨・頸骨コンポーネント性高分子であるポリ L 乳酸（PLLA）を中心とする吸収性と UHMWPE 製の頸骨インサートから成る複合構造体であ材料は金属に比べると低強度，低弾性率であるため，そのり，摺動面は大腿骨コンポーネント顆部と頸骨インサー

使用範囲が限られているのが現状である．また，体内でのト顆部から形成されている．したがって，膝関節の動作破損も度々報告されている．さらに，使用する場所によっ時には UHMWPE インサートは常に金属製コンポーネント–7–

No.36 November 2008

Materials and Processing Division Newsletterと動的接触状態にあり，摩耗の発生が問題となっている．

分子鎖を配向させた場合の破壊エネルギーを未配向のもの

UHMWPE の摩耗粉は骨溶解を生じ，人工関節のゆるみのとともに図 5 に示す 7,8）．2 方向配向（biaxial）で 4 倍，1原因となる．さらに，深屈曲時には UHMWPE インサート

方向で 8 倍程度向上する．ただし，1 方向のみの配向ではの破損の原因となるような過度の負荷が作用することも知

異方性が生じるため，分子鎖の配向の方向にはクラックはられている．近年，高齢化が進む日本社会において変形性進展しやすくなり，破壊エネルギーは大きく低下する．図

関節症の患者は急激な増加を示しており，人工関節の役割

中の実線は臨床応用されている PLLA 骨固定材の破壊エネ

はますます重要となってきているが，UHMWPE の摩耗やルギーであるが，プレス加工を施すことで市販の材料の破破損の問題が人工関節の耐久性の向上を妨げる要因となっ壊エネルギーを超えることがわかる．モード I 破壊面でのている．

HA/PLLA 界面の状態を図 6 に示すが，HA 粒子は配向したPLLA にしっかりと挟まれており，界面の結合状態が良好

本稿では，まず HA/PLLA 複合材料の破壊特性の向上にであることを示している．

ついて，化学反応を用いた分子構造制御やプレス加工を用いた分子鎖配向などの方法による最新の研究成果について紹介する．次いで，動作状態における人工膝関節の応力状態を解明することを目的として行った有限要素法を用いたシミュレーションの試みについて紹介する．

図2

図1

PLLA の分子量に及ぼす LTI 添加の影響

PLLA 骨固定材（グンゼ提供）

2．HA/PLLA 複合材料の破壊特性の向上
ポリ乳酸（PLA）とポリカプロラクトン（PCL）の吸収性ポリマーブレンドにリジントリイソシアナート（LTI）
を微量ブレンドすることで破壊特性が格段に向上することが我々の研究より明らかになっている 2-5）．そのメカニ
ズムは，LTI のイソシアナート基と PLA あるいは PCL の持つ水酸基が反応し，いわゆるウレタン結合を生成することによる高分子量化や橋かけの形成であると考えられる．
LTI の効果は PLLA 単体にも有効であることも明らかになっ図 3 HA/PLLA の破壊エネルギーており，図 2 に示すように LTI の添加量の増加とともにPLLA の分子量は増加する 6）．以上の結果より，LTI は吸収性 HA/PLLA 複合材料に対しても効果的であると考えられ，
実際，破壊エネルギー（臨界エネルギー解放率）は LTI を添加すると大きく増加することが確認された（図 3）．HA
粒子と PLLA マトリックスの界面の状態を図 4 に示す．凹凸のある HA 粒子表面に PLLA 分子束がしっかりと結合しているが，これは HA の水酸基と PLLA の水酸基が LTI を介して化学的に結合したことを示している．なお，LTI を加えない HA/PLLA ではこのような結合は観察されない．
HA/PLLA の高靭性化の方法として，上述の化学結合を利用する方法の他に，物理的に分子鎖を配向させる方法が
図4ある．HA/PLLA をプレス加工し，1 方向および 2 方向に–8–

HA/PLLA 界面の結合状態

Materials and Processing Division Newsletter25

Jc[kJ/m2]

20

No.36 November 2008
ミュレーション法について紹介した．吸収性材料は再手術

PLLA
HA/PLLAの必要がない固定材としてその地位を確立しており，最近
では，再生医療用スキャホールドへの応用も盛んに進んでおり，今後，材料力学的研究の重要性も増していくものと15思われる．また，超高齢化社会を迎えつつある我が国では，
10

今後「日本人のための人工関節」が必要になることが予想され，再生医療技術による「膝の再生」の実現がまだ先の5ことを考えると，人工関節研究の重要性は今後益々高まる
0

1
Control

2
Biaxial

ものと思われる．

Uniaxial3

図 5 HA/PLLA の破壊エネルギーに及ぼすプレス加工の影響（図中の実線は市販の PLLA 骨固定材の破壊エネルギー）

図7

2μm

図6

深屈曲対応型簡易 FEA モデル

配向した PLLA に挟まれた HA 粒子

3．人工膝関節の深屈曲解析
高齢化社会の到来とともに変形性膝関節症の患者数も増加傾向にあり，最終的には人工膝関節置換術（TKA）が必要となる患者も多い．TKA 後には膝の運動機能は回復し，患者の QOL は大幅に向上するが，正常膝に比べると屈曲角度が制限されるために，特に正座やしゃがみ込みを必要とする和式生活には対応しづらいのが現状である．そこ（a）屈曲角度 135 度

で我々の研究グループは，深屈曲 FEA モデルを考案し，次世代人工膝関節の開発に応用することを目的として研究を進めている 9-12）．図 7 に深屈曲解析用の簡易モデルを示す．屈曲角度は最大 135 度であり，回旋を考慮することも可能である．図 8 に世界最大級の人工関節メーカである
Stryker 社の代表的人工膝関節 Scorpio NRG の解析結果を示す（屈曲角度 135 度での相当応力分布状態）．図（a）は単純屈曲のみ，図（b）は屈曲プラス内旋 10 度であり，ともに Post（突起）部と顆部表面での応力集中が示されており，また，内旋が加わると応力値は増加する．Post の存在（b）屈曲角度 135 度＋内旋 10 度が象徴的な PS 型人工膝関節では，Post の破損やあるいは

図8

頸骨インサート表面での相当応力分布

Post や顆部表面の摩耗が度々報告されているが，図 8 に示した結果は，深屈曲動作による過度の応力集中がこれらの参考文献

損傷の原因であることを示唆している．

1） M. Todo, S.D. Park, K. Arakawa and Y. Takenoshita,“Relationship between microstructure and fracture

3．おわりに

behavior of bioabsorbable HA/PLLA composites,”

本稿では，吸収性骨固定材として実用化が始まっている

Composite Part A, Vol. 37, 2006, 2221-2225.

HA/PLLA 複合材料の破壊特性の改善法と，変形性膝関節2） T. Takayama and M. Todo, “Improvement of impact症の急増とともに臨床応用が増加している人工膝関節のシ

fracture properties of PLA/PCL polymer blend due–9–No.36 November 2008

Materials and Processing Division Newsletter
Mechanics and Materials Engineering, Vol.2, No.1,

to LTI addition,” Journal of Materials Science, Vol.41,

2008, 1-7.

No.15, 2006, 4989-4992.
3） T. Takayama, M. Todo, H. Tsuji and K. Arakawa,8） M. Todo and T. Kagawa, Improvement of Fracture“Eﬀect of LTI content on impact fracture property ofEnergy of HA/PLLA Biocomposite Material due to

PLA/PCL/LTI polymer blends,” Journal of Materials

Press Processing, Journal of Materials Science, 43,2007, 799-801.

Science, Vol.41, No.19, 2006, 6501-6504.
4） 高山哲生，東藤貢，新川和夫，辻秀人，PLA/PCL9） 東藤

貢，長嶺隆二，桑野領，萩原世也，新川和夫，系ポリマーブレンドの破壊特性に及ぼす添加剤の影

人工膝関節の UHMWPE インサートの応力状態に及ぼ

響， 日 本 機 械 学 会 論 文 集（A 編 ），Vol.71, No.714,

す屈曲と回旋の影響，日本臨床バイオメカニクス学会
誌，Vol.27, 231-238, 2006.

2006, pp.173-178
秀人，新川和夫，PLA/PCL

10）M. Todo, R. Nagamine and S. Yamaguchi, Stress

ポリマーブレンドの相構造制御による破壊特性の向Analysis of PS Type Knee Prostheses under Deep上に関する研究，高分子論文集，Vol.63, No.9, 2006,

Flexion, Journal of Biomechanical Science and5） 高山哲生，東藤貢，辻Engineering, Vol.2, No.4, 2007, 237-245.

pp.626-632.
6） M. Todo and T. Takayama, Improvement of mechanical11）Mitsugu Todo, Yuji Takahashi and Ryuji Nagamine,

properties of poly（l-lactic acid）by blending of lysine

Stress analysis of artificial knee joints under flexion

triisocyanate, Journal of Materials Science, 42, 2007,

and rotation, Tribology Online, 3, 3, 2008, 211-215.
12）東藤

4721-4724.

貢，長嶺隆二，山口勝太，PS 型人工膝関節の動作状態における応力状態の解析，日本臨床バイオメ

7） M. Todo, T. Kagawa, Y. Takenoshita and A. Myoui,

カニクス学会誌，Vo.28, 2007, 233-239．

Effect of Press Processing on Fracture Behavior of
HA/PLLA Biocomposite Material, Journal of Solid

□

特集 4

十字型試験片法を用いた複合材料界面強度評価□

東京理科大学荻原慎二
はじめにかったものと考えられる．しかしながら，積層板の初期損

繊維強化複合材料において，繊維とマトリックス間の界傷であるトランスバースクラックの発生は，微視的には界面は複合材料としての力学的特性に大きな影響を及ぼすこ面の引張応力によるはく離を起点とすると考えることかとが知られている．よって，より優れた力学的特性を有す

ら，界面の引張強度評価も重要である．単繊維強化モデル

る繊維強化複合材料を開発するためには，より高精度な界複合材料を用いて界面の引張強度を評価しようとする場合面の評価が必要である．界面特性を評価する手法として，に考えられる最も単純な方法は，短冊形の試験片の引張方

1 本の繊維をマトリックスに埋め込んだ単繊維強化モデル

向に直角に繊維を埋め込むものである．しかしながら，こ

複合材料試験片を用いて評価する方法が用いられている．

の方法は，繊維が試験片端面（自由端）に現れている場合

このような手法の代表的なものとして，フラグメンテーには，異材界面が表面に現れていることから応力の特異性

ション試験，プルアウト試験，プッシュイン試験，マイクが現れる．また，繊維が樹脂に埋め込まれている場合でも

1）

ロボンド試験があげられる ．これらの試験は，界面せん

繊維端で角部が存在するためそこでも応力特異性が現れ

断強度あるいは界面を通じた繊維̶マトリックス間の応力る．したがって，はく離発生が応力の特異性に影響され，伝達効率の評価手法である．このような，界面せん断特性

界面の引張強度を正確に評価することが困難であると考えを評価することは，繊維強化複合材料の繊維方向強度予測

られる．

1

に用いられることからその重要性は高く，現在もより高精

このような観点から，近年，負荷方向に直角な方向に繊度な界面のせん断特性評価法の確立の努力が続けられてい維を埋め込み，繊維部近傍の幅を大きくし，十字型とした

る．

cruciform 試験片を用いた界面の引張強度を求める方法が一方，界面の引張強度評価については，その評価手法の提案されている 3）．この方法では，十字型の突起部端面で確立が遅れているのが実状である．界面の引張強度は，一の界面での応力特異性の影響を避けられ，試験片中央部の方向強化複合材料の繊維直角方向引張強度からの定性的理界面ではく離を起こすことができるという特徴がある．こ解が一般的で，単繊維強化モデル複合材料を用いた手法はの方法は，Gundel らにより提案され，セラミクス繊維強化2）

古くは Broutman 法が提案された程度である ．この方法

金属の界面引張強度評価に適用された．2 種類のセラミクは試験片作製に手間がかかることにより，あまり普及しな

ス繊維強化金属複合材料試験片について，試験片端面では– 10 –

Materials and Processing Division Newsletter

No.36 November 2008

なく，中央部ではく離を起こさせることができることが確程における界面はく離発生，進展のプロセスを光学顕微鏡認された．はく離の検出には AE 法が用いられており，また，により観察した．

フーリエ解析を用いた近似応力解析により，試験片中央部

実験で用いた試験片形状での試験片内部の応力状態を調に応力一定領域ができることを確認し，その解析を用いてべるため FEM による応力解析をおこなった．応力勾配の界面強度を決定している．この方法はいくつかの材料系へ大きい領域である端面と界面の周辺は要素を細かく設定しの適用がなされ，界面引張強度評価手法として有力である

た．要素は 8 節点立体要素を使用し，線形弾性問題としてと考えられるものの，いまだ手法として確立，多用される

解析した．

にはいたっていない．
本稿では，（1）cruciform 試験片を用いた界面引張強度3

結果とまとめ

評価の有用性を実験的及び解析的に検討し，（2）引張方向

図 2 には各試験片において，観察されたはく離長さと試に対し直角な方向に繊維を持つ従来の cruciform 試験片に

験片平均応力との関係を示す． straight 試験片においては，加えて，繊維の引張方向に対しての角度を変えた試験片に

cruciform 試験片よりも小さい応力ではく離が発生し始め

よる，引張応力とせん断応力が作用する際の界面強度の評ていることがわかる．straight 試験片ははく離発生後はは価法としての検討を行った著者らの研究を紹介する．

く離の進展速度は小さい．はく離進展は試験片平均応力が25MPa から 30MPa となったときに急激になるが，この応

2

実験び解析方法

力は cruciform-90 試験片においてはく離が発生し急激に実験に用いた試験片形状を図 1 に示す． 試験片中央部

進展する応力レベルと近いことがわかる．

に繊維 1 本を埋め込んだ形のものである．短冊状の試験片

図 3 に straight 試験片及び cruciform-90 試験片におけで中央の繊維部を幅広にしない試験片（straight 試験片とる垂直応力の繊維（試験片幅）方向における分布を示す．

呼ぶ），繊維を負荷方向に直角な方向にもつ cruciform 試験

ここで界面垂直応力を試験片平均応力で正規化した値を用

片（cruciform-90 試験片と呼ぶ），繊維と負荷方向が 75°いている． straight 試験片では，試験片端面での応力特異の角度をなす cruciform 試験片（cruciform-75 試験片と呼性の影響を受け，試験片端面付近では応力が非常に大きくぶ）の 3 種類を用意した．

なっていることが分かる．また cruciform-90 試験片では，本 研 究 で は 繊 維 に SUS304 ワ イ ヤ（ 直 径 100 μ m，

試験片端面での応力がゼロに近く，straight 試験片のようNilaco 社製）を用いた．これは，実際に複合材料として使に端面での応力特異性の影響を受けないことが示唆され用される繊維よりも直径の大きいものを使うことで，はくる．Cruciform-90 試験片で最も高い応力比を示した 90°位

離発生検出を容易にするためである．マトリックス（エポ

置での垂直応力の比は中央部分で 1.44 となった．よって，

キシ）にはエピコート 828（Japan Epoxy Resin 製）を主

はく離発生時の試験片平均応力にこの値をかけることに剤に TETA（Triethylenetetramine，昭和化学社製）を硬化

よって界面引張強度が求められるものと考えられる．同様剤にしたものを用いた．

に，cruciform-75 試験片での界面垂直応力の比は中央部分それぞれの試験片について，引張試験を光学顕微鏡のスで 1.33，せん断応力の比は 0.45 となった．よって，はくテージに取り付けた小型負荷装置を用いて行った．負荷過離発生時の試験片平均応力にこれらの値をかけることで，はく離発生時の界面垂直応力と界面せん断応力を求めることができると考えられる．
この系での界面引張強度は cruciform-90 試験片の結果
から 56.5MPa と見積もられた．また，cruciform-75 におけるはく離発生時の界面垂直応力とせん断応力の値はそれ
ぞれ 57.1MPa，19.0MPa であった．このことはこの程度のせん断応力の作用ははく離発生時の引張応力の大きさにはあまり影響を及ぼさないことを示唆している．今後，負荷角度を変化させた実験を行うことにより，引張応力とせん断応力両方が作用する場合のはく離発生条件を明らかにできるものと考えられる．
実際のはく離発生には，繊維表面の状態の違い，製造時に生じた界面の状態の違いが影響するものと考えられ，見かけ上得られる界面強度は大きなばらつきを示すものと考a）straigh（b）cruciform-90（c）cruciform-75

えられる．よって，今後は統計的手法も必要になると考えられる．その場合，繊維引張強度を統計的評価する際に，

図 1 試験片形状

繊維長さが重要なパラメータとなることと同じように，（a）straight（b）cruciform-90（c）cruciform-75.

この場合の観察部の長さも重要なパラメータとなってく– 11 –

No.36 November 2008

Materials and Processing Division Newsletter

るものと思われる．本研究では，モデル複合材料として

2） L.J.Broutman. Measurement of the Fiber-Polymer

SUS304/ エポキシ複合材料を用いているが，現在，実際にMatrix Interfacial Strength, ASTM STP 452, 27-41,

複合材料として使用される，炭素繊維 / エポキシ系やガラ

1969

ス繊維 / エポキシ系への適用を試みている．

3） D.B. Gundel, B.S. Majumdar and D.B. Miracle,
Evaluation of the Transeverse Response of Fiber-

参考文献

Reinforced Composite Using a Cross-Shaped Sample

1） J.-K.Kim and Y.-W.Mai, Engineered Interfaces in Fiber

Geometry, Scripta Metallurgica et Materialia, Vol.33,

Reinforced Composites, Elsevier, 1998

No.12, 2057-2065, 1995

Debonding Length (mm)6Specimen No.6

5

Spesimen No.8

4
3
2
1
0

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Interfacial Stress/Specimen Average StressSpecimen Average Stress (MPa)(a) straight

Debonding Length (mm)10Specimen No.26
Specimen No.27
Specimen No.28
Specimen No.29
Specimen No.30

8
6
4
2
0

4

0degree15degrees
30degrees
45degrees
60degrees75degrees
90degrees

3
2
1
0
0

1

0

10

20

30

40

50

60

Interfacial Normal Stress/Specimen Average Stress(b) cruciform-90

Debonding Length (mm)7Specimen No.5
Specimen No.8
Specimen No.10
Specimen No.11
Specimen No.12

6
5
4
3
2
1
0

10

20

30

40

50

60

70

Specimen Average Stress (MPa)45

試験片平均応力とはく離長さの関係

90degrees75degrees
60degrees
45degrees
30degrees
15degrees
0degree

1.5

1

0.5

0

-0.5

0

1

2

3

4

5

6

Distance from center (mm)(b) cruciform-90(c) cruciform-75
図23(a) straightSpecimen Average Stress (MPa)02Distance from center (mm)

図3（a）straight（b）cruciform-90（c）cruciform-75– 12 –

界面垂直応力の分布（a）straight（b）cruciform-90

Materials and Processing Division Newsletter

No.36 November 2008

機械機械材料・材料加工部門「部門賞・一般表彰」公募のお知らせ

機械材料 ･ 材料加工部門では，第 86 期部門賞および部門一般表彰候補を下記の要領で公募します．自薦他薦を問わず奮ってご応募ください．
＊

公募締切：平成 20 年 12 月 5 日（金）厳守

＊

推薦書類

：日本機械学会・各賞推薦書に準じます．
（推薦・申請用紙を部門ホームページよりダウンロードしてお使い下さい．）＊

被推薦者資格 ：各賞とも日本機械学会会員であることが受賞資格となります．

＊

書類提出先

：日本機械学会 機械材料・材料加工部門
（担当者

増田一夫）

〒 160-0016 東京都新宿区信濃町 35

信濃町煉瓦館 5 階

Fax：03-5390-3508，Email：masuda@jsme.or.jp
推薦された候補者は第 3 技術委員会で審査され，部門運営委員会で受賞者を決定します．結果は，今年度中に本人に連絡し，次期（平成 21 年度）のニュースレターに掲載します．また，受賞者は，2009 年度年次大会開催
時に表彰する予定です．なお，本件に関するご質問 ･ お問合せ等は，第 3 技術委員会委員長（鈴村暁男，Tel：03-5734-2534，
Email：suzumura@mep.titech.ac.jp）までお願いします．

各賞の概要（1）功績賞：機械材料・材料加工分野に関する学術，教育，（5）部門表彰（新技術開発部門）：機械材料 ･ 材料加工分野

出版など諸般の活動において，本部門の発展と進歩に積において本部門企画，担当，主催または共催の集会，出

極的な貢献または顕著な業績のあった者に授与する．

版物等において発表された新技術，新製品の開発者中，工業技術の進歩発展に特に貢献した者を対象とする．

（2）業績賞：機械材料 ･ 材料加工分野に関する研究または技術開発において，顕著な業績のあった者に授与する．

（6）部門表彰（優秀ポスター発表部門）：当該年度に開催された本部門企画，担当，主催または共催の講演会に（3）国際賞：機械材料 ･ 材料加工分野における学術，教育，おいて発表された機械材料 ･ 材料加工分野のポスター出版などに関する国際的な活動を通し，本部門の発展

発表中，学術 ･ 技術の進歩発展に寄与し，特に優秀とと進歩に積極的な貢献または顕著な業績のあった者に認められるポスター発表の著者を対象とする．

授与する．
（7）部門表彰（国際貢献部門）：本部門の国際会議や国際（4）部門表彰（優秀講演論文部門）：当該年度に開催された本部門企画，担当，主催または共催の講演会において発表された機械材料・材料加工分野の講演論文中，学術 ･ 技術の進歩発展に寄与し，特に優秀と認められる論文の著者を対象とする．

– 13 –

交流に関し，特に優れた貢献のあった者を対象とする．

No.36 November 2008

Materials and Processing Division Newsletter

ASMP2009 開催と論文募集のご案内

第 2 回の Asian Symposium on Material and Processing（ASMP）を 2009 年にペナン島で開催します．アジア
における機械材料・材料加工技術の協調と発展を目的として 2006 年にバンコックで開催された第 1 回 ASMP
は，参加者約 200 名と想定を大幅に上回る好評を博しました．そして今回の ASMP は，第 4 回の International
Conference on Recent Advances in Materials, Minerals and Environment（RAMM）と共催とし，さらに材料力学部門ともアジアにおける機械学会のアクティビティーを共に高めることを意図し共催します．日本機械学会の英文論文誌 JSMME の特集号も企画いたします．是非ご参加下さい．

日時：2009 年 6 月 1 日（月）〜 3 日（水）場

所：マレーシア ペナン島
Bayview Resort Batu Feringghi
新婚旅行の名所でもあるペナン島のビーチリゾートホテルでの開催となります．
ペナン島へはクアラルンプールまたはシンガポール経由の航空便が便利です．

内容：Materials :Advanced materials, Ceramics, Metals & Metal alloys, Polymers, Semiconductors, Surface engineering,
Mechanical properties, Fracture, Fatigue, Non-destructive evaluation, Automotive materials and technology, etc.
Materials Processing ; Joining, Powder metallurgy, Casting, Forming/Machining, etc.
Minerals & Environment : Mineral related studies, Environment, Recycling, Reduce, and Reuse, etc.

共催：School of Materials and Mineral Resources Engineering, USM
Japan Society of Mechanical Engineers, Division of Materials and Processing
Japan Society of Mechanical Engineers, Division of Materials and Mechanics
Institute of Materials Malaysia Northern Region
ホームページ：
http://plasma.numse.nagoya-u.ac.jp/~ohtaken/ASMP2009/Welcome.htm
参加費：機械学会会員

日

RM*800（30,000 円），

非会員

RM*900（40,000 円），

学生

RM*300（10,000 円）

程：アブストラクト締切：2008 年 11 月 14 日
（申し込み方法はホームページを御覧下さい．）

アブストラクト採否連絡：2008 年 12 月 15 日頃

プロシーディング原稿締切 ：2009 年 3 月 16 日
早期レジストレーション：2009 年 3 月 31 日まで

JSMME 特集号希望者原稿締切 ：JSME の WEB で2009 年 3 月 31 日の予定．
（実行委員長：大竹尚登（名大），国際組織委員：武藤睦治（長岡技科大），中曽根祐司（東京理科大，材料力学部門），編集幹事：大津雅亮（熊本大））– 14 –

Materials and Processing Division Newsletter

No.36 November 2008
［S15］高エネルギー加工（5 件）2008 年度年次大会 in ヨコハマのご報告［J07］ 締結・接合部の力学・プロセスと信頼性評価（材料
力学部門，計算力学部門との共同企画，9 件）

第 1 技術委員会（年次大会）［J14］ 知的材料・構造システム（材料力学部門，機械力学・

小豆島 明，川井 謙一（横浜国立大学）

計測制御部門，宇宙工学部門との共同企画，45 件）
2008 年度の年次大会は 2008 年 8 月 3 日（日）〜 7 日（木）［K03］（基調講演）「粉末加工と塑性加工の融合による新しい形状付与技術」三浦秀志（九大）に横浜国立大学（横浜市）で開催されました．猛暑の中でしたが，機械材料・材料加工（M&P）部門では，3 室を利［K04］（基調講演）「界面強度評価の現状と今後の展開」中佐啓治郎（広島国際学院大）用して以下のような講演セッションと特別企画行事を開催
し，皆様のご協力により無事に終了したことをご報告いた［F01］（先端技術フォーラム）「知的材料・構造システムの新展開」（材料力学部門，機械力学・計測制御部門，

します．

宇宙工学部門との共同企画，6 件）［W02］（ワークショップ）「知的材料・構造システムの実用［G04］機械材料・材料加工（一般セッション，8 件）

展開」（材料力学部門，機械力学・計測制御部門，宇［S06］複合材料の動向とその加工技術（6 件）

宙工学部門との共同企画，5 件）［S07］セラミックスおよびセラミックス系複合材料（13 件）［W03］（ ワ ークショップ ）「 環 境と共 生 する 軽 金 属（Al，［S08］マグネシウム合金の創製と加工技術（4 件）

Mg，Ti）材料の有効利用」（7 件）［S09］粉末成形とその評価（9 件）［W04］（ワークショップ）「接合部の強度評価と CAE への展［S10］非破壊評価とモニタリング（17 件）

開」
（6 件）

［S11］バイオマス由来材料の成形加工と特性評価（14 件）

このほかに，大会テーマセッション［T03］「マイクロナ［S12］塑性加工の動向とその展開（8 件）［S13］新機能多孔質材料の創製と評価（7 件）

ノ理工学：nm から mm までのテクスチャリングの創成と［S14］溶接・接合の動向とその展開（6 件）機能」にも本部門が協力し，22 件の講演発表がありました．

2009 年次大会開催のご案内と特別企画のご提案のお願い
第 1 技術委員会委員長
秋田大学

村岡幹夫

2009 年度の年次大会は，2009 年 9 月 13 日（日）からど）につきましては，現在，企画案を募集中です．締切は16 日（水）までの 4 日間〔ただし 13 日（日）は市民開放

2008 年 12 月 19 日（金）です．奮ってご提案頂きたいと行事を予定〕にわたり岩手大学（盛岡市）を主会場として存じます．特別企画のご提案やお問合せがありましたら，開催されます．北東北で初めての年次大会ということもあ

村岡（muraoka@ipc.akita-u.ac.jp）までご連絡頂ければ幸り，大会実行委員会も気合が入っております．大会テーマ

いです．

として「マイクロ・ナノ」「エネルギーと環境」「人材と教育」
を検討中です．私が思いつく岩手県・盛岡市のキーワード
は，「宮沢賢治」「石川啄木」「吉村貫一郎」「わんこそば」「盛
岡じゃじゃ麺」「盛岡冷麺」「南部煎餅」「岩手山」「どんど晴れ」「金型」などです．部門の皆様の多くのご参加をお待ちしております．
現在，第 1 技術委員会では，年次大会での企画を検討中です．すでに，研究発表セッションに関しましては，本部門が幹事のセッションを 14 件（内 8 件が他部門との合同企画）企画しております．一方，特別企画（特別講演，ワー
クショップ，先端技術フォーラム，新技術開発リポートな
編集後記
M&P 部門ニュースレター No.36 をお届けいたします．本号を

発 行

発行日 2008 年 11 月 1 日

発行するにあたり，短い時間にもかかわらずご協力いただいた〒 160-0016

方々に厚く御礼申し上げます．特集記事「複合材料研究の新展開」（社）日本機械学会

では，川田先生の巻頭言にもありますように複合材料への情熱を感じていただければ幸いです．本ニュースレターに関するご意見，
お問い合わせ等は広報委員会幹事（荻原：ogihara@rs.noda.tus.
ac.jp）までお願いいたします．

（S.O）– 15 –

東京都新宿区信濃町 35 信濃町煉瓦館
機械材料・材料加工部門

第 86 期部門長

藤本

広報委員会委員長

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浩司

誠一

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