難燃性樹脂コンパウンドの試作開発

当社はプラスチック成形事業を行い、ポリカーボネート樹脂を原料とした透明製品を得意とし、主に医療機器関連のプラスチック部品を製造している。ポリカーボネート樹脂はOA機器、携帯電話、自動車、航空機などに広く使われ、リチウムイオン電池には発熱や発火の予防策として難燃性樹脂製のカバー装着が義務付けられている。これまで無機フィラーやリン酸エステル系、ポリ乳酸などを添加して難燃性向上を試みてきたが、加工性が大きく低下しコストダウンの目標から大きく外れていた。

押出成形機を導入して樹脂のコンパウンドを可能にし、成形加工と結びつける材料複合化技術を活用した。間伐材、林地残材、製材くずなどから合成されたリグニン由来物質を、ポリカーボネート樹脂に添加する最適量を検討し、相溶化剤や安定剤等の添加剤も研究開発した。押出機内の混練り状態の検討と混練り条件（温度、圧力、滞留時間、吐出量、スクリュー回転数）の検討を行い、添加比率と条件を組み合わせて最適な条件を探し、コンパウンド樹脂ペレットを作製した。評価用のJIS規格ダンベルを射出成形するため金型を作製し、成形条件を調整しながら試作を行った。試作品では樹脂の混練り状態の観察や、難燃性、加工性、機械的強度（引張り、曲げなど）の評価を行い、結果をフィードバックして試作を繰り返した。

ポリカーボネート樹脂にリグニン由来物質と既存のリン系難燃剤を同じ比率で併用することで相乗効果が得られ、UL94規格の最高レベルV-0を達成した。加工性指標（MFR）もベース樹脂や既存の難燃性樹脂より向上した。一方、リグニン由来物質を添加すると伸び（破断）が著しく低下したが、ポリカーボネートのグレード変更や事前処理の検討により改善が確認できた。製造方法は新規性・進歩性が高いと判断され、特許を出願中である。

新規難燃性樹脂として事業化の見通しが立ってきた段階である。ただし、リグニン由来物質を添加すると樹脂が黒色になり、従来品との差別化が課題として残っている。事前に化学的処理を行うことで透明性を確保し、難燃性と透明性を兼ね備えた高付加価値製品の開発を継続している。難燃性樹脂市場が拡大すればリグニン由来物質の需要も高まると見込み、山間地域での生産が望ましく、事業化すれば宮崎県の農山村地域での新たな雇用も期待できるとしている。