2019年3月18日更新

プロジェクトに至った背景・経緯

植物由来で生分解性の特徴を有するポリ乳酸樹脂は、環境に優しい素材でありながら、耐熱性が低く、高価であるため、実用的な成形品の開発が進んでいなかった。そこで、鉱物ナノコンポジットによる耐熱性を高めた素材を用い、その射出成形加工で問題となっていた長い成形サイクルタイムの短縮を金型技術の開発により解決し、さらに超臨界微細発泡射出成形技術の導入により軽量化を図り、原材料コストを低減、また、発泡効果により生分解速度を加速する技術開発に取り組み、ポリ乳酸製品の普及を目指す。

研究開発のポイント

鉱物ナノコンポジットポリ乳酸の射出成形加工における結晶化の挙動を赤外線温度センサーを用いて高速かつ正確に把握し、金型内から空気を噴射するタイミングをつかみ、ストリッパープレートの前進によって平易に成形品を離型させる金型構造を試作金型により実現。専用バルブゲート、専用超臨界微細発泡射出成形機の開発、試作金型によるアプリケーション技術の開発を実現した。生分解速度の評価など物性関連の試験評価は国立大学研究部門の支援を受けて実施した。川下企業のアドバイザーより商品開発の着眼点についてタイムリーにアドバイスを受ける機会を設けた。

研究開発の具体的な成果

(1)耐熱ポリ乳酸樹脂の射出成形冷却時間を成形品を変形させないで従来の1/3に短縮した。
(2)専用バルブゲートを開発した。
(3)金型内の樹脂挙動をリアルタイムで計測できるセンシングシステムを開発した。
(4)ポリ乳酸専用CO2超臨界微細発泡射出成形機を開発し、原材料密度を12％低減させた。
(5)生分解速度を15～30％短縮できる基礎データを知見した。

利用イメージ、今後の活用が見込める分野・製品等

幼児食器分野、情報家電分野、アメニティ分野、玩具、文房具、食品包装分野、農林水産分野

私たちは植物由来・生分解性樹脂であるポリ乳酸の射出成形技術と金型技術に特化した開発を協力企業のネットワークを活用しながら進めてきました。特に耐熱性のポリ乳酸樹脂については、様々な知見を有しています。原材料コストは今後確実に下がっていきますので、これまで材料コストがネックとなって導入がなされなかった分野でも、新製品開発の折には私たちが開発して参りました基盤技術をご活用できる機会が増えてくると考えています。環境関連製品の企画、開発に際しましては是非当社へお声がけをお願いします。

• サポインサンプル写真.pdf