在NEDO的“为碳循环社会做出贡献的纤维素纳米纤维相关技术开发”(以下称本事业)中，(株)杉机以大幅削减纤维素纳米纤维( CNF )制造的成本为目标，致力于对成为高成本化原因的工艺进行飞跃性的改良。现在，开发出了将少量的本公司制造的CNF均匀分散添加到环氧树脂中的塑料复合化为片状，浸渍了该塑料的碳纤维强化塑料( CFRP )的中间材料(预浸料)。 

以其为成形材料的CFRP (以下，添加CNF的CFRP )，与未添加CNF的CFRP相比，弯曲强度和冲击强度提高了约20%，此外，还实现了疲劳寿命约19倍、振动衰减率约17%、界面剪切强度约45%的提高。由于CNF的添加量只需少量即可，因此可以在控制成本的同时提高性能。今后，有望用于网球拍、高尔夫杆、钓竿、自行车框架等广泛的运动用途。 

植物素材CNF是自然界中存在的可再生资源，作为具有轻量、高强、高弹性、低热膨胀系数、透明性的高性能素材备受瞩目。 

株式会社杉机(以下简称杉机)和公立大学法人富山县立大学(以下简称富山县立大学)在“连接中小企业的桥梁研究开发促进事业”中，基于彼此的技术知识，致力于“环境友好型低成本疏水化纤维素纳米纤维的开发”，并于2017年度成功开发了CNF干燥粉末。另一方面，在实用化、社会实际安装之前，要求更进一步的低成本化、物性的提高、利用用途的扩大等，而致力于杉木机作为本事业的研究开发项目之一，以促进使用喷水技术的创新CNF制造工艺技术的开发以及干燥技术的开发的实用化为目的。现在，作为面向高附加值用途的CNF干燥粉末“BiNFi-s干粉”的应用目的之一，将少量的CNF干燥粉末均匀分散添加在环氧树脂中的塑料复合成片状，开发出了浸渍了该塑料的添加CNF的CFRP预浸料。将其作为成形材料的添加CNF的CFRP，与未添加CNF的CFRP相比，除了弯曲强度和冲击强度提高了约20%外，还实现了疲劳寿命约1.9倍、振动衰减率约17%、界面剪切强度约45%的提高。另外，由于CNF的添加量只需少量即可，因此可以在控制成本的同时提高性能。今后，以网球拍、高尔夫杆、钓竿、自行车车架等要求提高CFRP疲劳寿命和振动衰减性等的用途为目标，有望用于广泛的运动用途。

通过在环氧树脂中添加少量CNF干燥粉末，与碳纤维复合化，提高CFRP的弯曲强度和冲击强度、疲劳寿命、振动衰减性、界面剪切强度。

（1）提高弯曲强度

进行弯曲强度试验的结果，添加CNF的单向CFRP比未添加CFRP提高了约20%，添加了CNF的平纹织物CFRP (添加CNF的平纹织物CFRP )比未添加的CFRP提高了约13%的弯曲强度。这样可以减少CFRP预浸料的层叠数，因此可以期待CFRP产品的轻量化。

（2）提高冲击强度

进行了添加CNF的单向CFRP的悬臂梁式冲击试验※8，结果与未添加CFRP相比，冲击强度提高了约20%。由于CFRP多用于会受到较大冲击的部位，因此冲击强度是重要的参数。

（3）疲劳寿命的飞跃性提高

以静态拉伸试验中断裂时的负荷为100%，在施加其75%的重复负荷的条件下，测定了添加CNF的平纹织物CFRP的拉伸疲劳寿命，结果疲劳寿命比未添加的CFRP约提高了19倍。CFRP也用于反复施加负荷的部位，因此可以期待产品的耐久性提高。

（4）振动衰减率的提高

通过使用应变仪的振动试验，计算了添加CNF的平纹织物CFRP的振动衰减率，结果振动衰减率比未添加的CFRP提高了约17%。CFRP被认为比金属具有更好的振动衰减性，但通过添加CNF可以进一步提高。

（5）提高界面剪切强度

用微滴法测定了碳纤维和添加CNF的环氧树脂的界面剪切强度，结果强度比未添加的环氧树脂提高了约45%。可以认为，进入碳纤维间树脂中的微细CNF起到了将树脂和碳纤维连接起来的作用，从而提高了界面剪切强度。列出了开发的预浸料的主要规格(表1 )。

日本柳杉机开始进行面向高附加值用途的开发，例如要求提高CFRP的疲劳寿命和振动衰减的体育用品等，目标是以2027年为目标实现高附加值产品的实用化。 

此外，采用“水射流法”制备的CNF干燥后，可应用于热塑性、热固性等各种树脂体，应用范围广泛，具有优越性。今后，将充分利用这些特长，作为CFRP和光学用途等比较昂贵的CNF也高附加价值的业务来开展。