冷凍・空調設備の省エネ・節電を目的とした熱伝導・熱拡散に優れた極薄炭素シート(熱媒体)に補強材を貼り合わせる最適接着工法の確立

現状、炭素シートは工業用のガスケットやパッキンに使用されているが、冷凍・空調設備の内壁材には使われていなかった。国内市場規模は冷凍車関連が約2,000億円、ビル・住宅関連が約1,060億円、業務用冷蔵庫関連が約1,200億円、家庭用冷蔵庫関連が約3,700億円と大きい。

炭素シート（厚さ0.13mm）とアルミ板（厚さ0.8mm、1m×2m）を貼り合わせる接着機械装置を構想・設計・製作した。装置はラミネーター機で最大接着幅1400mm、最大接着厚25mmに対応し、接着工程は分速2mの自動運転で、手作業を含めて1時間あたり6製品を生産できる能力を持つ。接着ローラーにはエステル系ウレタンの接着剤ミニローラー、圧延ローラーには弾力性のあるシリコンゴム製ローラーを採用した。接着剤は「ラミネート用接着剤」「エマルジョン系接着剤」「PVP系接着剤」を試験し、接着層の薄膜化、接着強度、熱伝導特性から総合評価してエマルジョン系接着剤を選定した。製品サイズの試作では、全面塗布では加圧ローラー部で接着剤のはみ出しが起きたため、ストライプ状に塗布する方法に改めた結果、接着層の厚さ10μm、接着強度、シワ、熱伝導特性などが良好となった。

炭素シートを熱媒体としたアルミ複合材を冷凍・空調設備の内壁に使うと、速く冷却されるため冷蔵・空調の使用時間を短縮でき、消費エネルギーと消費電力の削減が期待できる。熱伝導性能を保ったまま冷凍庫用内壁熱媒体パネルの本格的な生産が可能になった。補助事業終了後2年目から量産を始め、3年目から本格的に市場へ参入する計画である。冷凍車1台あたり20枚の需要が見込まれ、国内市場第二位のH社への提案を予定している。

補助事業終了後2年目から量産を開始し、3年目から本格的に市場に参入する。市場参入に際して国内市場第二位のH社に提案を予定しており、決まれば冷凍車1台につき20枚の使用が想定される。