更新日2007年6月1日

目次

ポリ乳酸の製造工程

ポリ乳酸は次のような工程で植物から作られます。

植物：でんぷんを多く含んだもの
トウモロコシ、さつまいも
ジャガイモ、サトウキビ
米など・・・

植物からでんぷんを抽出

取り出したでんぷんを発酵させ、乳酸を作る

乳酸を結合させてポリ乳酸を作る

課題‐1（難燃化）

パソコンの内蔵部品が万一燃えてもパソコン外部に燃え広がらないようにするために、難燃性が必要でした。

燃焼のメカニズムは

燃焼を止めるために開発した方法

酸素が供給されると燃焼が続くので、酸素を遮断する方法を考えました。それは、ポリ乳酸と非ハロゲン系難燃剤を混ぜることで可能になり、UL規格(説明-1)V-1(説明-2)を満たす難燃性が得られました。

例えば、火がついた場合、非ハロゲン系難燃剤が、樹脂表面に適度に移行し炭化層を作ります。

炭化層により酸素が遮断され、燃え広がらず消火できます。

(説明-1)UL規格：難燃性の規格
機器の火災や感電の危険に対して安全に関する規格や製品試験の基準を消費者の立場から定めています。

（説明-2）V-1基準：製品をUL規格の中にある燃焼試験で判定する時の基準です。

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課題‐2（ポリマーアロイ化）

パソコンとして使用する条件として、非常に暑いところで使用しても変形しないこと、石油系プラスチックと同様に成形可能なこと、温度や湿度で生分解(説明-3)しないことなどが挙げられます。

ポリ乳酸を補強するために開発した方法

耐熱性、成形性、耐久性を向上させるために、ポリ乳酸と石油系プラスチックを混合しポリマーアロイ(説明-4)化しました。

(説明-3)生分解
ポリ乳酸は、水に浸けたり土に埋めたりして、自然の中で一定期間過ぎると、微生物がポリ乳酸を水と二酸化炭素に分解します。

(説明-4)ポリマーアロイ
プラスチックの性質を改善するために複数のプラスチックを混合することをポリマーアロイといいます。金属における合金(アロイ)になぞらえています。

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まとめ

ノートパソコン筐体の材料として、ポリ乳酸だけで作った植物性プラスチックでは強度や難燃性などに問題がありました。その課題を石油系樹脂とのポリマーアロイ化による補強や非ハロゲン系難燃剤を加え難燃性を向上することにより解決し、ポリ乳酸の特性を活かした新開発材料を作ることができました。

携帯電話の筐体に適用するためには、ノートパソコンの筐体以上に耐衝撃性を強くしなければならないという課題がありました。

どうやって強度を高めたのでしょう

1.耐衝撃性を強くするためにポリ乳酸に混ぜるものを見直しました。

2.強度の少し足りない分を高くするためにポリマーアロイ化技術を工夫しました。ポリ乳酸と石油系プラスチックが、より細かく混ざり合うことで微細な構造になります。構造の細かさが衝撃力を分散するため、耐衝撃性が高まります。

これら二つの工夫によって、携帯電話の筐体に使用できる強さを実現しました。

(説明-1)アイゾット衝撃強度
測定器に固定された試験片をハンマーで叩いてその衝撃の強さを測る方法です。

パソコン1台あたりの二酸化炭素排出量

ノートパソコン筐体を石油系プラスチックで作った場合よりも新開発材料で作った場合の方が二酸化炭素排出量が少なく、環境への負荷が小さくなることがLCAの結果（説明-2)からわかりました。

(説明-2)LCA
Life Cycle Assessment（ライフ サイクル アセスメント）の略で、どれくらい環境に負荷をかけているかを示す指標のひとつです。工業製品が生まれた時から捨てられる時までに、環境から受ける資源やエネルギー、および環境への二酸化炭素排出量を集計し、その影響を定量的に分析・評価するものです。

富士通のノートパソコンに採用

ノートパソコン用の大型筐体としては世界で初めて、2005年春モデルのノートパソコン「FMV-BIBLO NB80K」から採用しました。それ以来、毎シーズン1モデルに適用しており、今後も継続的に採用を進めていきます。筐体全体の約93%に植物性プラスチックを採用しています。

LSIの包装に使用するエンボステープに採用

富士通工場で生産されたLSIは、エンボステープに包装され、糸巻きのように巻かれた状態で出荷されます。 2002年から携帯電話用LSIなど一部の包装材へ適用を開始していましたが、2005年2月からLSIの全てのエンボステープを植物性プラスチックに変更しました。
植物性エンボステープは強度、静電気対策、寸法精度もOK、更に焼却時に有害物質を発生しません。

その他の適用製品

環境に配慮したスーパーグリーン製品です。それぞれの装置の一部に採用されました。

K主任研が見た夢のお話

「天然の素材で、パソコンの筐体を作りたい!」と日頃から色んな素材を検討してるK主任研。とうとう夢の中でまでパソコンが出てきました。
なんと、そのパソコンの筐体は天然の木でできていて、閉じると木目の綺麗な家具の一部のようになるという素敵なものです。驚いたことにキーボードは、トウモロコシの粒で出来ていたといいます。

目が覚めたK主任研は「こんなパソコンあったらいいのになぁ」と思いました。
実際に使えるような木のパソコンを作るには、難燃性、耐衝撃性などクリアしなければいけません。いつも頭を悩ませている課題が山のようにあることを思い出し、また素材検討の日々に戻るのでした。