技術

廃プラスチックを洗浄・粉砕・混練することで再生プラスチックを製造

高純度化技術

高純度化技術とは、廃プラスチックに付着した異物や不純物を徹底的に除去する技術です。コニカミノルタではこの技術を自社開発することで、廃プラスチック由来成分100%の再生プラスチックを実用化しました。

たとえばコニカミノルタのトナーボトルには、使用済みミルクボトルを原料として製造されたPCR材（※）が使われており、PCR材を製造する際に採用されているのが高純度化技術です。ミルクボトルに付着した汚れや異物を残ったままPCR材を製造すると、石油由来プラスチックと比べて物性低下や品質のばらつきが大きくなってしまいます。しかし、コニカミノルタが開発した高純度化技術を使用することで、石油由来プラスチックと同等程度の物性を維持することが可能になります。

※PCR材：一般消費者のもとで使用されて廃棄されたプラスチックを原料として、再資源化されたプラスチック

アップグレードリサイクル技術

より多くの製品に再生プラスチックを採用するためには、強度や難燃性などにおいて高い性能を実現することが必要です。たとえば、複合機においてもっとも多くのプラスチックを使用している外装部品には、大きな衝撃に耐えられる強度や、製品を使うお客様の安全を確保するための難燃性が求められます。コニカミノルタは、トナー開発で培ったポリマーアロイ技術をベースに、アップグレードリサイクル技術を自社開発。その結果、廃プラスチックよりも強度・難燃性ともに飛躍的に向上させた再生プラスチックを製造することが可能となりました。これにより、複合機表面積の88%を占める部品で再生プラスチックを採用することを実現しました。

マテリアルリサイクルは、CO2削減や天然資源の消費量抑制など、環境負荷の低減と循環型社会の実現につながるリサイクル方法です。しかし、品質低下などの懸念があり、性能を要求される部品には採用され難い側面がありました。アップグレードリサイクル技術は、マテリアルリサイクルのこうした欠点を解消する技術であり、環境貢献を大きく後押しすることを期待できます。

成形技術

コニカミノルタでは、「ブロー成形」と「射出成形」と呼ばれる方法で再生プラスチックを成形しています。

・ブロー成形
消耗商品であるトナーボトルを製造する際は、再生プラスチックを入り口から投入し、高温で溶融させます。次にパソリンと呼ばれる、パイプ状の溶融させたプラスチックを形成したあと、トナーボトルの金型で挟み込みます。挟み込んだ状態で、エアを内部に吹き込んで樹脂を膨らませ、金型に転写させるとトナーボトルが完成します。

・射出成形
ホッパーに投入した再生プラスチックのペレットを、スクリューで搬送しながら、外部をヒータで温めて溶かします。溶融した再生プラスチックをノズルから押し出して金型に流し込み、所望の部品の形を作ります。このとき、金型が冷たいので、流し込まれた再生プラスチックはすぐに固まります。固まった再生プラスチックをエジェクタピンで押し出し、金型から取り出します。

リブ（突起のようなもの）が多く、大きい部品は成形が難しいですが、コニカミノルタでは小さい部品から大きい部品まで幅広く成形することができます。

再生プラスチックの製造の流れ

1. 原料回収
2. 分解・選別
3. 破砕
4. 洗浄
5. 比重選別
6. 混錬
7. Matelier（マテリエ）が完成

原料となる各種廃材を世界各国から回収し、分解・選別します。次に破砕によってフレーク状にしたあと、洗浄します。洗浄されて綺麗になったフレークは、原料の種類に応じて、比重選別で重金属を除去したりカラーソートしたりします。

ここまでの流れは「前工程」とも呼ばれます。回収原料における異なる種類のプラスチックの混入や汚れは、再生プラスチックの品質のばらつき・低下に大きく起因するため、前工程は極めて重要な工程です。

比重選別やカラーソートをしたあとは、混練をします。その際、物性の担保や所望の着色、新たな機能の付加を目的として、難燃剤や顔料などの添加剤が加えられることもあります。

プラスチックは高温環境下では、熱分解や加水分解（水分による分解）により品質が劣化します。そのため品質を担保するには、熱履歴の影響を抑える混練技術が求められます。