廃棄古紙を原料にした環境に優しいプラスチック代替材料

廃棄古紙を原料にした環境に優しいプラスチック代替材料

  • 合成樹脂製品 締切 : 2015.01.18
  • プラスチック成形機で成形可能な合成樹脂ですが、主原料はあくまで「紙」。従来、産業廃棄物として処理をしていた廃棄古紙をリサイクルしている点、石油原料を使わずに製造が可能な点、「紙製品」であるため可燃物として処理が可能な点、焼却時にダイオキシンなどの有害ガスを発生せず、汎用プラスチック原料と比べてCO2排出量を約28%削減している点など、圧倒的に環境に優しい新素材です。この「紙」素材で作るプロダクトのデザインを募集します。
(株)環境経営総合研究所 / 東京都渋谷区 (株)環境経営総合研究所 / 東京都渋谷区

プラスチック成形機・金型での成形が可能な紙素材

プラスチックを主原料とする製品は世界中で汎用的に消費されている一方で、大量の石油資源を消費する点、製造から使用、廃棄の各段階で発生する有害な化学物質の存在、リサイクルに必要な膨大な費用等、その環境性能を疑問視・問題視する声も少なくありません。

その問題を解決するため、プラスチック原料に廃棄古紙を原料とした微細な紙パウダーを混成させて生まれたのがこの新素材MAPKA。主原料はあくまで「紙」。従来、産業廃棄物として処理をしていた廃棄古紙をリサイクルしている点、乾式連続パウダー化技術によって石油原料を使わずに製造が可能な点、「紙製品」であるため可燃物として処理が可能な点、焼却時にダイオキシンなどの有害ガスを発生せず、汎用プラスチック原料と比べてCO2排出量を約28%削減することにも成功している点など、圧倒的な環境性能を誇る新素材です。

世界でも類を見ない、MADE IN JAPANの新素材として“ポストプラスチック原料”と呼ばれるほどに注目されています。

紙特有の優しい肌触りとパステルカラー

環境性能の他にも、この素材の大きな特徴の1つとして「紙製品」に特有の優しい肌触りがあります。プラスチック製品の表面が「つるつる」と時に安っぽい印象を与えるのに対し、このMAPKAはマットで優しく品の良い印象を与えます。

色については、プラスチック製品は比較的ビビッドな色調であるのに対し、本素材に色素を混合するとラムネのようなパステル調の優しい色合いになります。

耐熱性は約130℃とプラスチック製品の60〜120℃と比較して勝っており、電子レンジにも対応可能。紙であるため静電気が起こりにくいなんていう特徴もあります。

是非このような特徴を生かしたプロダクトデザインを考えてください。

支援先の夜逃げがきっかけ?

この新素材を製造販売する(株)環境経営研究所の松下社長は、創業前、大東京火災海上保険(現あいおいニッセイ同和損害保険株式会社)の市場開発部長として未公開企業への投資事業を手がけるうち、独立してベンチャー企業を支援したいと思うようになり、1998年に退職。環境経営総合研究所を設立し、コンサルタント業を始めました。独立のきっかけになったのは、おからを原料に緩衝材をつくる広島県のベンチャー企業。松下社長はこのベンチャー企業に個人的に出資しただけでなく、知人にも声をかけて出資を募りました。

「大企業のサラリーマンは、すぐ相手を信じちゃうから甘いですよ。そのベンチャーの内実を知って驚きました。技術はインチキで使いものにならないし、借金だらけで経営もいい加減。ついに、社長一家は夜逃げしてしまいました」

出資金は持ち逃げされ、残ったのは緩衝材製造の特許だけ。泣き寝入りはできないと思った松下社長は、覚悟を決めました。なんとしても廃棄物のリサイクルで緩衝材をつくる。環境保全の役にも立つし、ベンチャーが成長する1つのモデルをつくりたいという志もありました。

幾度の困難にも負けず、ついに新素材の誕生に

しかし、製造の知識も設備も何もない状態。松下社長は開発製造の協力を得るため、取引先を50社ほど訪問し、ようやく福岡の1社が協力してくれることになりました。

松下社長は、おからの代わりになる廃棄物を探しては、その会社に持ち込みました。お茶やジュースの絞りかすなど、いろいろと試したが、どれもダメ。虫がわいたり、ネズミに食べられたりで、納入先に怒られたりも。半年以上試して、もうあきらめようかと思った矢先、知り合いの産廃業者からリサイクルできず処分されている廃棄古紙のことを聞きました。

早速、製本業者から出る廃棄古紙を協力会社に持ち込み、少量つくってみると、弾力性と耐久性のある緩衝材ができました。食品ではないので虫もわかない。

「これだ」と本格的に製造を行おうとしたところで苦労したのが、古紙の粉砕です。合成樹脂と混ぜ合わせるには微細なパウダー状にしなければならないのですが、通常の粉砕機ではできません。粉砕機は硬くて重い鉱物などを砕くのは得意ですが、紙のように軽くて軟らかいものは対応できないのです。

あきらめかけた松下社長が偶然目にしたのは、そば屋でそば粉を石臼で挽く光景でした。「これを応用できないか」と石臼状の粉砕機をつくってもらって試したところ、うまくいきました。ただ、量が少なく時間がかかりすぎる。そこから粉砕機づくりが始まり、2年半かけて試行錯誤を続け、すりつぶす刃などを改良し、2002年に完成しました。

「多くの人に応援してもらいながら、何も応えることができずに終わるわけにはいかない。たとえ行き詰まっても、いつか必ず突破口は開けます。良いことは続かないけれど、悪いことだって続かないんです」

【メーカー紹介】株式会社環境経営研究所 / 東京都渋谷区

設 立:  1998年
所在地:  東京都渋谷区(本社)、札幌工場、茨城工場、千葉工場
代 表:  代表取締役社長 松下敬通
従業員数: 151名
事業内容: 紙パウダーと合成樹脂を混練した混成成形ペレットの製造および販売等

皆様から頂いた質問に対するお答え

Q1:加工後の製品に印字等することは可能でしょうか?イメージとしてはブランドロゴを入れるような感覚です。

A:はい、可能です。シルクスクリーン印刷やパッド印刷箔押しなどで既に実績があります。

Q2:素材は紙のように土に返りますでしょうか?

A:生分解性はないので土にはかえりません。ただ、製品の使用後は安全な可燃ごみとして焼却可能です。MAPKA素材は燃やしても有毒なガスは発生しません。(ごみの処分方法については自治体のルールに従って下さい)

Q3:この素材は薄ければ光を通すのでしょうか?

A:光の透過性はほとんどありません。

Q4:この素材は通常のプラスチック(ABS・PPなど)と比べてコスト的にはどうなのでしょうか?

A:用途によって使用する紙等の原料が異なりコストが上下する部分がありますが、通常の場合、プラスチックと比較しても十分価格競争力があるとのことです。

Q5:この素材は紙と比べて耐久性(破れ具合)、耐湿性はどうなのでしょうか?また紙のように折り曲げたりすることはできるのでしょうか?

A:お箸や食器にしても2年以上繰り返し利用できますので、プラスチックと比べても遜色ない程度の耐久性と耐湿性があります。普通の紙のように折り曲げたりはできません。

Q6:紙とまではいかなくても治具等を使えば折り曲げたり、特殊な刃を使えば切ったりすることはできますか?

A:この素材は硬さのある素材ですので折り曲げた場合、割れてしまいます。カットする加工は可能ですが、切断面は荒れてしまいます。金型内での成形で造型するのがベストです。

Q7:材料の混ぜ具合で、やわらかくつぶれたり、また元通りになるような感じでしょうか?

A:つぶれたり復元したりする素材ではありません。硬質のプラスチックをイメージして下さい。硬い素材ですが、優しい肌触りの質感です。

Q8:この素材はブロー成形や真空成形は可能でしょうか?

A:この素材でブロー成形や真空成形は可能です。ただその場合、小ロットでの生産に対応することができません。TRINUSでのデザイン応募については、小ロットでの生産が可能な射出成形品を前提にご検討下さい。

Q9:厚肉での成形特性などはありますでしょうか?成形時のヒケはPPやABSと同じような考え方でよろしいでしょうか?

A:この素材は厚肉の成形が得意です。紙の特性により成形品のヒケやソリは少ないです。薄肉の成形も0.8mm厚まで可能です。

Q10:TPU等の柔らかい樹脂と2色成形は可能でしょうか?

A:柔らかい樹脂との2色成形はエラストマーとの組み合わせは生産実績があります。TPUとの組み合わせは未経験ですが可能と思います。

Q11:紙素材ということは素材に印刷等は可能でしょうか?

A:紙と同じ方法での印刷はできませんが、シルクスクリーン印刷やパッド印刷などがおすすめです。

Q12:硬質のプラスチックのイメージということですが、 逆に脆く成形することは可能でしょうか?

A:射出成形の際にタルクなどの別素材を添加して脆くすることは可能ですが、そのまま成形しても割り箸よりは硬い質感の素材です。

Q13:異素材と組み合わせた商品の提案は可能でしょうか?

A:はい、可能です。

Q14:屋外に長時間さらすと紫外線等で劣化しますでしょうか?

A:MAPKAも通常のプラスチックと同様に屋外に長期間さらされると劣化しますが、添加剤を加えることにより耐候性を高めることが可能です。

Q15:親水性は如何でしょうか?

A:JIS K7209の規格テストよる吸水率は約1%です。

Q16:長時間、口に含んでも害はないのでしょうか?

A:この素材は食品衛生法の規格基準をクリアしておりますので、影響は考えにくいと考えられます。 お箸の制作実績もございます。

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デザイン投稿は締め切られました

下記をご覧いただき、世界に発信するプロダクトデザインを投稿してください。

<募集内容>

◇新素材MAPKAの特徴がうまく活用されていること ◇プラスチック成形機・金型での成形が可能

◇製品は片手で持てる程度の雑貨・生活用品で、電気を使わないものとします(インテリア、キッチン、文具/デスク、バス/トイレ/洗面、掃除/洗濯、ガーデニング/アウトドア、ペット用品等) ◇TRINUSの協力企業である設計会社スワニーが有するモールドベース(金型の枠の設備)を活かし、200mm × 150mm × 30mmまでのサイズであれば比較的安価に製造が可能です(ただし、そのサイズに捉われない提案も可)

<報酬>

◇製品開発が着手された段階で賞金5万円

◇実際に販売されたら売上ロイヤリティ3%(10年間) ※製品開発の対象となる作品の数に上限はなく、製品化が可能と判断されれば、いくつでも採用されます。

<応募方法>

◇コンテンツは、すべて画像(JPG, PNGまたはGIF形式)で本サイト内で投稿してください。

◇コンテンツは、企画書、アイデアプラン、アイデアスケッチ、レンダリングCG、図面、実際に制作した試作品を撮影した画像等、自由に組み合わせてご投稿頂けます。投稿は合計6ファイルを上限となっております。

<審査方法>

◇「Want it!」ポイントを多く獲得し、閲覧ユーザーから多くの支持を得ていること

◇応募要項に沿っており、メーカーにて製造可能なこと ◇複雑な構造になり過ぎず、現実的に販売可能な製品価格に収まるデザインであること ※注意事項については利用規約をご覧ください

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    スパムとして報告する TRINUS TRINUS 生分解の機能を持たせることは可能ですが、生分解による土壌や地下水への影響など未知の部分もあります。使用後は燃えるゴミとして捨てるのが一番安全な処理方法と考えており、生分解機能は持たせておりません。
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    スパムとして報告する TRINUS TRINUS はい、可能です。