ニッキフロンによるフッ素樹脂の水平リサイクル　なぜフッ素樹脂の水平リサイクルは難しいのか？ニッキフロンはどのように水平リサイクル可能にしたのか？

この記事で分かること

ニッキフロンによるフッ素樹脂の水平リサイクル

　長野県に本社を置くNiKKi Fron（ニッキフロン）株式会社は、これまで非常に困難とされていたフッ素樹脂（特にPTFE：四フッ化エチレン樹脂）の水平リサイクル（使用済み製品を再び同じ用途の製品に戻すこと）を世界で初めて実現した企業として注目されています。

https://www.nikkei.com/article/DGXZQOCC199GR0Z11C25A2000000/

　ニッキフロンのこの技術は、フッ素樹脂業界における脱炭素化と資源循環の大きな一歩として、国内外の産業界から非常に高い関心を集めています。

フッ素樹脂はなぜ水平リサイクルが難しいのか

　フッ素樹脂、特に代表的なPTFE（四フッ化エチレン樹脂）の水平リサイクルが極めて困難とされてきた理由は、以下に示すようにその優れた特性自体がリサイクル工程では「障害」になるからです。

1. 溶融しても「流れない」特殊な性質

　通常のプラスチック（ポリエチレンなど）は、熱をかけるとドロドロに溶けて液体状になるため、再び金型に流し込んで成形（射出成形）できます。

• PTFEの挙動: 融点（約327°C）を超えても粘度が極めて高く、「ゴム状のゲル」になるだけで流動しません。
• 困難な理由: 従来の「溶かして固める」というマテリアルリサイクル手法がそのままでは使えないため、一度細かな粉末にするなどの特殊な工程が必要になります。

2. 化学的・熱的に強固すぎる結合

　フッ素樹脂の最大の特徴である「炭素−フッ素（C-F）結合」は、化学的に最も強い結合の一つです。

• 不純物の除去: 非常に安定しているため、付着した汚れや不純物を化学的に分解して取り除くことが難しく、再生後の純度を保つのが困難です。
• 熱分解のリスク: 強引に熱分解しようとすると、有毒なフッ素ガスや腐食性ガス（フッ化水素）が発生するリスクがあり、高度な排ガス処理設備が必要になります。

3. リサイクルによる品質の劣化

　一度製品として加工（加熱・加圧）されたフッ素樹脂は、分子鎖が切れたり結晶構造が変化したりします。

• 劣化の影響: 再生材を100%使用すると、バージン材（新品）に比べて引張強度、柔軟性、絶縁性能などが大幅に低下してしまいます。
• 水平リサイクルの壁: 「元の製品と同じ品質」が求められる半導体装置部品などでは、わずかな性能低下も許されないため、リサイクル材の利用が敬遠されてきました。

4. 回収と分別のコスト

　フッ素樹脂は多種多様な添加剤（フィラー）が混ぜられていたり、他の素材と組み合わされたりすることが多い素材です。

• 分別の難易度: ガラス繊維やカーボンが混ざった「充填材入り」と「純粋なPTFE」を完璧に分別・洗浄するコストが、新品の原料を買うコストを上回ってしまうという経済的なハードルがあります。

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強固な結合をもっていてもなぜ品質が劣化するのか

　「原子同士の結合」は強いが、「分子の鎖」は切れてしまうため、結合が強固でも品質が劣化してしまいます。

1. 「結合」は強いが「鎖（くさり）」が短くなる

　フッ素樹脂（PTFE）は、炭素の長い鎖をフッ素がガードしている構造です。炭素とフッ素の結合（C-F結合）自体は非常に強固で、薬品や熱で簡単には壊れません。

　しかし、成形時の高熱や加工時のストレスによって、炭素同士がつながっている「長い鎖」がブツブツと切れてしまいます（分子断裂）。

• イメージ: 鎖の一つ一つの輪っかが頑丈でも、鎖自体が短くなってしまうと、ロープとしての強度は落ちてしまうのと同じです。

2. 「結晶の並び」が変わってしまう

　フッ素樹脂の性能は、分子が規則正しく並んでいる「結晶状態」によって決まります。

　一度製品として固まったものを再び加熱・加工すると、分子の並び方がバラバラになり（非晶化）、元のような綺麗な結晶構造に戻りにくくなります。これにより、「粘り強さ」や「滑りやすさ」といった本来の特性が損なわれてしまいます。

3. 微細な空隙（ボイド）の発生

　PTFEは溶けても液体にならず、消しゴムのような状態にしかなりません。そのため、一度砕いたものを再び固め直そうとすると、粉末同士の間に目に見えない微細な隙間（ボイド）が残りやすくなります。

　これが原因で、新品（バージン材）に比べて寿命や強度がガクンと落ちてしまうのです。

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まとめ

• 化学的に強い: 原子同士の結びつき（点）の話。
• 物性が劣化する: 分子の長さや並び方（線・面）の話。

ニッキフロンはどのように再生リサイクルを可能にしたのか

　ニッキフロンがフッ素樹脂（PTFE）の水平リサイクルを可能にした最大の理由は、「不純物の徹底除去」と「劣化した分子構造の修復」を両立させる独自のプロセスを開発したことにあります。

　具体的には、以下の3つのステップで再生を行っています。

1. クリーン環境での精密な「回収・選別」

半　導体グレードのような超高品質な再生には、微細な塵（チリ）すら許されません。

• 自社一貫体制: 自社の切削工程から出る「くず（端材）」を、専用のクリーンルーム内で混ざりものがない状態で直接回収します。
• 選別技術: 独自の基準で廃材をグレード分けし、リサイクルに適した純度の高い素材だけを厳選します。

2. 独自の「洗浄・改質プロセス」（特許技術）

　これが最も核心となる技術です。

• 深層洗浄: 廃材に染み込んだ油分や目に見えない微細な不純物を、化学的な手法で完全に取り除きます。
• 分子の調整: 先ほど説明した「短くなった分子の鎖」や「構造の乱れ」を、独自の熱処理と添加剤配合技術（レシピ）によって、新品の原料（バージン材）に近い状態まで整え直します。 これにより、再生材特有の強度不足を克服しました。

3. 最適な「再成形・粉砕」技術

　PTFEは溶けないため、再び「粉」にしてから固める必要があります。

• 微粉砕技術: 再生した塊を、再び成形しやすい均一な粒度の粉末に戻します。
• 混合と圧縮: この再生粉末とバージン粉末を、用途に合わせて最適な比率でブレンドし、高圧で固めて焼き上げることで、新品と同等の性能を持つ製品（サステナフロン）へと生まれ変わらせます。

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技術のポイントまとめ

プロセス	解決した課題
クリーン回収	コンタミネーション（異物混入）の防止
洗浄・改質	化学的純度の維持と、物理的強度の修復
精密成形	微細な空隙（ボイド）の排除

　単に「ゴミを再利用する」のではなく、「素材を分子レベルでメンテナンスする」という発想の転換が、不可能と言われた水平リサイクルを可能にしました。