金属フレームを樹脂で一体化。起亜とBASFがEV3 Study Car 2.0で提示した解体容易シートの構造

このコンセプトシートは、従来の金属製シートバックフレームを、ポストコンシューマー廃棄物由来のリサイクル原料を含むポリアミド樹脂「Ultramid CR RC4」に置き換え可能とし、バックカバーとバックフレームを統合した一体構造。エンプラ、ポリウレタン、熱可塑性ポリウレタンなどの素材選定と部品構造・締結方法を統合設計することで、車両廃棄時の分解と素材ごとの分別を容易にする解体容易性の構造としたところが特徴だ。

「スタディカー2.0は、設計完了後ではなく、車両および部品開発の段階で、製品のライフサイクル終了に関する検討を行うための実践的な環境を提供してくれます」と、現代自動車グループの副社長であるイ・ジョングク氏は述べている。「このシートプロジェクトは、複雑な内装システムにおいて、材料の選定、組み立て方法、そして将来の解体要件がどのように相互作用するかを評価するのに役立ちます」

今回のプロジェクトは2010年のHyundai i-flow、2016年のHyundai RN30、2024年のKia EV3 Study Carに続く、Hyundai Motor GroupとBASFの一連のコンセプトカー協業の一環。なお、スタディカー2.0はKia EV3プラットフォームをベースとしている。

「シートは密接に統合されたシステムであるため、構成部品の分離方法を変更すると、構造、組み立て、外観にも影響が出ます」と、エンジニアリングサービス会社であるアルテン・コリアのエグゼクティブディレクター、キム・グァンヒョン氏は述べている。「そのため、当社はシートを完全なシステムとして捉え、構造、組み立て、分離に関する要件を一つの統合設計の中でバランスよく考慮しました」

このコンセプトシートは、クッション材、張り地、構造部品全体がBASFの素材。ヘッドレストには一部バイオベース原料由来となる「Elastollan TPU」を、シートクッションおよびバックレストにはポストコンシューマー原料のリサイクル材含有のポリウレタンフォーム「Elastoflex W」を、表皮材にはバイオサーキュラー原料を用いたポリウレタン合成皮革「Haptex」を、シートバックカバー部品には「Ultramid CR RC4」を採用している。

「自動車シートには、単一のシステム内で異なる種類の材料が連携して機能する必要があります」と、BASFパフォーマンスマテリアルズ・アジア太平洋地域担当上級副社長のアンディ・ポスルスウェイト氏は述べている。「この共同開発により、PA、PU、TPU材料間の界面を検証することができ、材料の選択が部品の構造や車両の寿命末期における分離にどのように影響するかを調べることができます」

一般的に、自動車のシートは、乗員保護のための高強度な鋼板・金属パイプフレーム、クッション用のウレタンフォーム、接着剤、布・本革表皮、リクライニング等の金属機構が強固に接着・組み合わされた複雑な複合アセンブリーである。そのため、廃車時に素材ごとに分離・分別することが極めて困難で、多くは破砕（シュレッダー）後に埋め立てや熱回収（サーマルリサイクル）に回され、クローズドループでのリサイクルが進まない大きな要因となっていた。その観点から、このコンセプトシートは重いスチール製シートバックフレームを強度のあるポリアミド樹脂で代替し、バックカバーと構造部材を一体成形することで、部品点数の削減とともに「異種材料の強固な結合」を排除しているといえよう。