耐久性が求められる用途におけるLuminy® PLAコンパウンドの汎用性

著者：ヴラディスラフ・ヤソ（TotalEnergies Corbion）

ポリ乳酸（PLA）は、包装、特に食品包装において広く利用されていることでよく知られています。しかし、PLAの汎用性は従来の包装分野にとどまらず、不織布、3Dプリンティング、耐久性製品など、多くの分野に及んでいます。 耐久性製品市場において、PLAとその他の添加剤から作られたコンパウンドは、幅広い製品においてその有効性を一貫して実証してきました。

コンパウンディングとは、所望の特性を得るために、溶融状態のポリマーと添加剤を混合および／またはブレンドしてプラスチック配合物を調製する工程である。PLAのコンパウンディングプロセスは、従来のプラスチックを用いたコンパウンドの製造と類似している。 最も一般的なコンパウンディング装置としては、コニーダーやツインスクリュー押出機（同方向回転および逆回転）、ならびに内部ミキサーが挙げられます。長いプラスチックの糸のような形状をした押出成形物は、ペレタイザーへと搬送される過程で、水、水浴、または噴霧によって冷却されます。

他のプラスチックと同様、コンパウンディングを行う前には、PLA材料が適切に予備乾燥されており、装置が十分にパージされていることを確認することが不可欠です。 Luminy® PLAは、標準的なコンパウンディング装置で加工可能です。最適な結果を得るためには、L/D比が少なくとも28:1の同方向回転・噛み合わせ型ツインスクリュー押出機の使用が推奨されます。

PLAコンパウンドのコンパウンディングにおける、典型的な押出機の設定および温度プロファイル。各添加ポートの後に混合セクションを備えた、穏やかなスクリュー設計の使用が推奨されます。

パラメータ	単位	高熱PLAの設定
供給ゾーン	℃	20～40
混合・搬送	℃	190～210
ダイヘッド温度	℃	190～210

配合に応じて、標準的なサイドフィーダーや液体フィーダーを使用できます。通常、添加剤や充填剤の導入によって生じる揮発性物質を除去し、最終コンパウンドの性能を最大限に引き出すためには、脱気が不可欠です。ストランドペレタイザーや水中ペレタイザーなど、従来のペレタイジング技術を使用できます。

革新的なコンパウンド用途の好例として、トタルエナジーズ・コービオンの射出成形用グレード「Luminy® L105」を原料とし、木片と天然の生分解性結合剤を充填した化粧品容器が挙げられます。PLAコンパウンドで作られたこれらの製品は、石や木のような外観と優れた加工経済性を兼ね備え、環境配慮、高級感、そして事実上無限のデザイン可能性を融合させています。

PLAコンパウンドのもう一つの興味深い用途は、屋外用道路標識のパネルです。オランダのあるメーカーは、「Luminy®」PLA樹脂と産業用麻繊維を組み合わせ、強度がありながら軽量なパネルを製造しています。このパネルは屋内・屋外での使用に適しており、10年間の保証が付いています。 使用寿命が尽きた後は、機械的にリサイクルが可能です。そのカーボンフットプリントは、アルミニウム製の一般的な代替品に比べて99％低くなっています。

子供用玩具も、PLAコンパウンドのもう一つの用途です。適切な配合により、バイオベースでリサイクル可能、かつ耐久性に優れ、耐衝撃性・耐熱性に優れた玩具を実現できます。PLAコンパウンド製の玩具は表面仕上げが優れており、色のカスタマイズも容易であるため、品質や持続可能性を損なうことなく、エンドユーザーに魅力的な製品を提供できます。

Luminy® PLAは、従来のプラスチックに代わる持続可能な代替素材です。耐久性が求められる分野において、PLAは多くの用途の技術的要件を満たしています。その環境面での利点により、PLAは低炭素経済への移行を支える、将来性のある素材となっています。PLAの活用を始めましょう。ご協力の可能性について、ぜひ弊社までお問い合わせください。