2013年12月10日09:19
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第19届国际塑料和橡胶博览会（K展）“K2013”于10月16～23日在德国杜塞尔多夫举行（图1）。业界目前正在推进提高树脂强度以实现轻量化方面的研究，并在进一步推进生物塑料的普及，本文将以笔者关注的技术为中心介绍一下本届展会的情况。
图1：K2013会场
有来自世界各地的约22万人参加。（c）Messe Düsseldorf GmbH（2013，Germany）
利用长8mm的长纤维强化树脂
利用纤维来增强树脂、通过提高树脂强度实现轻量化的技术之一就是使用长玻璃纤维（LFT）。德国阿博格公司（Arburg）展示的射出成型机配备了从缠绕LFT的卷盘直接向加热筒供给纤维的构造。通过展示可以看到，是在树脂基本全部融化时、也就是在螺旋杆最后的尖端位置输送LFT。成型品中可以看到8mm左右的长纤维，强度得到大幅提高。主要用于尺寸较大的产品，比如汽车保险杠和车门模块等，此外还打算用来实现飞机和铁路等的内饰部件的轻量化。
通过提高强度来减轻重量方面，最佳选择是碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP），但CFRP的成本太高。而已经应用于很多领域的玻璃纤维增强树脂基复合材料（GFRP）虽然成本低，但比重大，就目前来看轻量化的效果有限。LFT有望解决这些课题。
德国拜耳公司（Bayer）和德国巴斯夫公司（BASF）都通过概念展示宣传了轻量化。拜耳展示了以聚碳酸酯（PC）为中心构成车体的概念车“HAVAL E”（图2）。该车是与中国长城汽车公司共同开发的，通过在前窗玻璃、SAN天窗和车身全部采用树脂，有望大幅实现轻量化。巴斯夫展示了一款史无前例的概念车——采用聚氨酯（PUR）、环氧树脂以及多种热可塑性树脂等20多种树脂（含发泡体）制成的自行车。向与会者介绍了日常生活中的产品实现轻量化带来的优点（图3）。
图2：利用树脂构成车体的概念车（德国拜耳公司）
全面采用聚碳酸酯，大幅实现轻量化的同时，提高了设计性。（c）Messe Düsseldorf GmbH（2013，Germany）
图3：树脂自行车的概念款（德国巴斯夫公司）
利用20多种树脂实现了轻量化。（c）Messe Düsseldorf GmbH（2013，Germany）
改进成型方法
新成型方法的展示也引人瞩目。在生物塑料领域，WPC（Wood Plastic Composite，木塑复合材料）吸引了笔者的目光（图4）。德国莱芬豪舍公司开发出了直接WPC挤出成型机，可制造含70％（质量比）木粉和30％聚丙烯（PP）的复合材料。在住宅建材、窗框及内饰等领域，利用生物资源的成型技术受到了与会者的关注。WPC在北美每年有100万吨以上的需求，预计今后欧洲和亚洲的需求也将扩大。
图4：木粉增强树脂的利用示例（德国莱芬豪舍公司）
泳池边乍一看像是木床的躺椅采用木粉增强树脂制造。此外，还有望用于木甲板的地板材料等。（c）Reifenhauser Extrusion Technology GmbH＆Co.KG（2013，Germany）
此外，本届K展上还有针对一次射出100多个产品的一模多穴射出成型，将热流道与模具传送技术组合在一起的展示。德国Foboha公司开发出了利用底面为正方形的长方体作为模具的模芯托板、以90°为单位旋转利用4个面的“CUBE MOLD”，在本届展会上进行了展示。夹在两个孔穴间的长方体模芯随着模具的开合而旋转，在没有对着孔穴的面可以进行成型品的更换和组装等作业。通过组合热流道，实现了少废料、高循环的成型技术（图5）。此外还有在模芯托板的正反两面成型，由此增加了成型数量的层叠模具技术的展示。
图5：可实现少废料、高循环成型的“CUBE MOLD”（德国Faboha公司）
带蓝色成型品的部分为模芯，其左右为孔穴。（c）Messe Düsseldorf GmbH（2013，Germany）
超临界微细发泡射出成型技术“MuCell”在汽车部件的轻量化方面进入增长期，对很多零部件的轻量化做出了贡献。模芯后退控制技术是在成型时使模芯及时后退的技术，利用该技术有望进一步实现轻量化；MuCell与模具的快速加热和快速冷却技术组合可改善成型品外观。这些技术开发还在继续，此外还在推进新的应用开发，比如用于通过气体溶解效果降低了树脂粘度的薄型一次性容器等。
据K2013参展商委员会介绍，此次展会共有来自120个国家的21.8万人到场参观，有3218家公司参展。预计到2016年，全球树脂消费量将以年均4％的增长率增长，其中最大的消费地是亚洲市场，占全球的44％。日本此次有28家公司参展，从展位的情况还可以看出，与靠近最大消费地的日本之间的业务受到了世界各国的期待。（作者：小松道男, 日经能源环境网 供稿）
