SDGs達成を支援する、デュポン™の3つの環境対応エンジニアリングプラスチック：PR

この記事では、デュポンが、環境対応エンジニアリングプラスチックについて詳しく解説する。（記事提供：デュポン株式会社）

2015年9月の国連サミットにおいて、「持続可能な開発目標（Sustainable Development Goals : 以下SDGs）」が採択されました。SDGsとは2030年までに持続可能でより良い世界を目指す国際目標であり、その必要なアクションを理解するための基本的な指標として17のゴールが構成されました。

デュポンにおきましても、持続可能な社会構築を目指し、「DuPont 2030 Sustainability Goals」を設け、2030年までに再生可能エネルギーから電力の60％を調達すると共に、温室効果ガス排出量を30％削減し、2050年までのカーボンニュートラルの実現に向けて取り組んでいます。

自動車、コンシューマー製品、家電などさまざまな業種において、環境目標の設定、製品ライフサイクル全体を通しての環境負荷低減の宣言に加え、環境を経営の軸として捉えている企業も増えています。

デュポン モビリティ & マテリアルズ事業本部は、SDGsの達成に向けて取り組む企業向けに、さまざまなソリューションを提供しています。以降では、その一部について紹介します。

デュポンの、植物由来、植物廃棄由来、リサイクルPET由来（以下PCR）による樹脂として、現在商品化されている製品は、以下の3種類です。

１. ナイロン樹脂：低比重・高耐熱性・衝撃特性に優れた結晶性熱可塑性樹脂

ナイロン樹脂であるZytel® RSおよびZytel® RS HTNは、再生可能原料ポリアミドとして、セバシン酸やデカンジアミンを重量あたり20〜100％含有しています。これらの原料はメンテナンスを必要としない限界耕作地で栽培された非可食作物のトウゴマの種子から作られています（図1）。

図1. 植物由来のナイロン樹脂

難燃グレードは非ハロゲン系の難燃剤を使用しており、環境対応だけでなく低比重化も実現しております。Zytel® RS HTNは、PA66に対して47%、PA6に対して37%の温室効果ガスの削減が期待できます（図2）。

図2. 温室効果ガスへの影響とSDGsへの貢献

その他用途に合わせて高剛性、低比重、熱伝導性の特徴を持つグレードも提案可能です。

頸椎サポートデバイス（図3）では、耐衝撃性グレードを使い、軽量化と小型化を達成しています。また、携帯電話用バッテリーコネクタ（図4）には、非ハロゲン系難燃、成型時のガス削減、高流動性、リフロー半田耐熱性、機械物性、電気特性に優れるグレードが採用されました。

⁠図3.頸椎サポートデバイス（Zytel® RS使用）

図4. 携帯電話用バッテリーコネクター（Zytel® HTN使用）

Zytel® RS、Zytel® RS HTNの代表物性を、表1に記載します。

表1. Zytel® RS物性表（代表例）

2. ポリアセタール樹脂：耐摩耗性・寸法安定性・摺動性、機械的強度に優れた結晶性熱可塑性樹脂

Delrin® Renewable Attributed acetal homopolymer（以下、Delrin® RA）は、ISCC (International Sustainabiliy and Carbon Certification)マスバランス認証に従って、廃棄されるバイオ原料を100％使用して製造されます。認定された再生可能電力で100％製造されており、最大で100％リサイクル成形できる製品です（図5）。

図5.食品および飼料チェーンと競合していない第2世代の供給源からのバイオ原料

Delrin® RAは、一般POMと比べ、資源枯渇問題への対応、CO2の削減によって持続可能な社会の構築に貢献します（図6）。

図6. CO2 eフットプリントの改善

さらにDelrin® RAは、最大で100％のリサイクル成形が可能であることから、経済的なメリットを生むと共に省資源化ができ、顧客の持続可能な開発目標の達成に貢献します。(図7)。

⁠図7. 最大100％リサイクル成形の可能性

Delrin® RAはホモポリマーであることから、ポリアセタールコポリマーに比べ引張強度や曲げ弾性率などの機械的特性に優れており、肉厚を薄くしても必要な成形品の物性の実現が可能です。これにより、樹脂の使用量削減、軽量化、小型化が期待できます（図8、図9）。

図8. 部品の再設計による耐久性向上と材料削減

⁠図9. Delrin® RA511CPE（中粘度グレード）、一般的な中粘度コポリマー、高粘度コポリマーとの物性比較

Delrin® RA511CPE は、米国の「R&D World Magazine」が主催するグローバルコンペティションにおいて、2021 R&D100 Awardを受賞しています。

このグローバルコンペティションは、今年で59回目を迎え、毎年、市場に投入された最も技術的に優れた100件を表彰するもので、今年は17カ国から応募がありました。

⁠図10. 2021 R&D100 Award

Delrin® RAをご使用いただくことで、バイオ廃棄原料の使用や再生可能電力の使用につながり、製品デザインの変更によって薄肉化が可能となり、原材料使用量の削減となることで、SDGsの達成に貢献します(図11)。

⁠図11. モノ作りからSDGsへの貢献

３. PET樹脂：難燃性・流動性・耐熱性・電気特性に優れた結晶性熱可塑性ポリエステル樹脂

デュポンは、回収されたPETボトル由来のPETポリマーを一部原料として使用し、PET樹脂としてRynite® PCR（ポストコンシューマーリサイクル）を取り扱っています。

従来の石油由来のPETとPCRによるPETの製造に伴うCO2排出量を比較すると、焼却によるCO2削減等を押さえることで、ペットボトル1kg当たり2.44kgのCO2の削減が期待できます（出典：公益財団法人日本容器包装リサイクル協会他「PETボトルのリサイクル効果の分析」）。

実際のコンパウンド品において、PCR PET品はバージンPET品と比較し、引張強度、破断時伸び、引張弾性率、ノッチ付きシャルピー衝撃強さなどの機械物性において同等を示します（図12）。

図12. バージンPET品とPCR PET品との物性比較（ガラス30%強化品での比較）

採用事例

Rynite® PCRはその優れた難燃性、流動性、耐熱性から事務機器部品に採用され、EPEAT（電子製品環境評価ツール）の認証取得にも貢献しました。電気・電子用途（コイルボビン、ブレーカー、リレーなど）にも使用可能です。今後、自動車用途においても電動化に伴い、車載用ECUやコネクタへの利用が期待されます。

図13. 事務機器部品への採用事例
(Rynite® FR343NHPCR)

本記事では、SDGsの達成に向けて取り組む企業向けの３種類の製品について紹介しました。当社では顧客のニーズに合った製品を提案することと併せ、原材料メーカーとしての立場からの製品開発のサポートもしています。

今回紹介した製品のサンプルや物性データや、デュポンのサポートなどについて、詳細の問い合せは下記までお願いします。