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これからの日本の農業機械化 (3) 新素材 藤井 幸人 農研機構生研
これからの日本の農業機械化 (3) 新素材 藤井：デンタビリティ（凹みやすさ） 、すなわち成型 や加工時の亀裂発生で難があるとされていました 藤井 幸人 農研機構生研センター主任研究員 が、近年、プレス加工の技術も進み、小形深絞り 長澤 教夫 農研機構生研センター主任研究員 や大形・複雑形状部品の成型も可能になってきて 行本 修 農研機構生研センター企画部長 いるようです。 矢治幸夫 農研機構中央農研センター企画管理部長 松本訓正 社団法人日本農業機械化協会専務理事 （平成 20 年 5 月現在） 矢治：超鉄鋼をトラクタのエンジンやボディに利用 することはできませんか。いつ頃の実用化が期待 できますか。 藤井：自動車分野では、既に実用化が進んでいます 松本：次のテーマは新素材です。藤井さん、金属な ので、10 年先を待たずに技術的なハードルを超え どの価格が高騰する中、従来から多く使われてい る（それほど高くない）と思われます。しかし、 る重い鉄に代わる新たな素材はありませんか。 コスト面では材料費で１割程度の上昇と言われ、 藤井：農業機械の利用コストの低減は今後とも必須 また、複雑な成形を行う場合は、金型等の製造費 条件ですが、多少コストを犠牲にしてでもエネル が高くなることも課題と思われます。そのために ギー問題と環境問題へ一層対応せざるを得なくな は、今まで以上に部品の共通化を進めて量産化を ると仮定しますと、機械の種類や用途によって要 図っていくことが実用化の条件の一つと思われま 件が異なるかも知れません。機械を軽くできる超 す。やはりコスト面が課題でしょうか。 鉄鋼はエネルギー、省資源の面でその解決の一助 になると考えます。そこで新素材として役立つ超 鉄鋼について検討すべきと考えています。 行本：藤井さん、超鉄鋼の他に事例があれば聞かせ て下さい。 藤井：鉄材以外の素材ですと、最も多用されている のが樹脂類と言うことになりますが、従来のエン 強度 2 倍、寿命 3 倍の超鉄鋼 ジニアリングプラスチックの耐熱性や長寿命化を 行本：まず藤井さん、超鉄鋼とはどんなものでしょ 図った樹脂の開発改良が進んでいますので田植機 う。 藤井：一言で言えば、強度２倍、寿命３倍の鋼材の や野菜移植機を初めとした軽負荷作業機械の歯車 や軸受け等に転用できる可能性があります。 ことです。ロータリなどの多くの農業機械は、質 また、軽量化の視点以外で新素材みますと、動力 量構成比で９割以上が鉄を素材としています。こ 損失などの原因となるロータリカバー内側への土 れに対して、自動車分野では、車体を軽量化して 壌の付着防止にテフロンや高分子ポリエチレン素 燃費改善を図るための高強度鋼の利用が進展して 材が有用であると確認されていますし、付着軽減 います。普通鋼板に対し２倍、３倍の引張強度を 繊維も開発されつつありますので、ゴム系の新素 もつ高張力鋼板は、バンパーをはじめ車体の構造 材開発に加え利活用が期待できると思われます。 骨格部品にも適用されるようになり、例えば厚さ このほか施設園芸関係の新資材では、紙に無機質 0.4 ㎜と言った外装パネルの薄肉化の結果、鉄の のガラス質を常温でコーティングした素材が開発 省資源化や省燃費効果はともに５％に達するとも されていますので、耐久性が向上すれば適正廃棄 言われています。農業機械においても樹脂等に代 処理問題を抱える農業用ポリ塩化ビニルフィルム 替できない部位、あるいは逆に安全フレーム等の の代替素材として考えられると思われます。 転倒時防護構造物（ROPS）の強度を必要とする 部材での軽量化に可能性が開けると考えています。 行本：藤井さん、農業機械への導入に際して課題は ありませんか。 農業廃棄物を原料にした新素材 松本：長澤さん、生物系素材ではいかがですか。 長澤：農業機械には鉄の他にも非鉄金属、プラスチ ック、ゴム等の様々な材料が使われていますが、 の向上が農業機械への適用という観点からは大切 とかくこれらは分離分別や熱処理が難しく、廃棄 だと思います。また、価格が既存の樹脂の４倍と の際にはシュレッダーダストとして埋め立てられ、 高価です。 製造から利用・廃棄に至るまで多くの化石資源・ エネルギーを使用して、多大の温室効果ガスを放 矢治：価格を除きますと、どんな条件でいつ頃実用 化が期待できますか。 出するなどし、環境への悪影響面とコスト面の負 長澤：植物由来素材の物性向上の研究は急速に進展 担が限界に近づいています。私は作物や農業廃棄 しており、特許出願数はこの 10 年で急増してい 物を原料とした新素材についてお話します。 ます。またバイオマスニッポン総合戦略では、２ 行本：長沢さん、その利点を聞かせて下さい。 年後をめどに植物由来素材の価格を半分程度にす 長澤：現在、トウモロコシからプラスチックを作り ることが掲げられています。これらの動向から考 出す技術、一部では農業廃棄物として扱われる米 えて、少し楽観的かもしれませんが、物性向上と 糠からセラミックスを製造する技術が急速に進展 低価格化が急速に進むという前提の下で、遅くと しています。植物由来のメリットとして、化石資 も 10 年後くらいには農業機械に利用可能な植物 源の節約と CO2 抑制効果が大きいだけでなく原 樹脂が開発されると期待しています 料が圃場から生産され、圃場に廃棄して土に戻せ る可能性もあるため、持続可能な農業システムと いう観点を含めて環境に優しい農業機械となりま す。 行本：新たな素材や代替部品として他の事例はあり ませんか。 矢治：今後、生物系素材を利用する上で留意すべき 事項はありませんか。 長澤：少し楽観的としましたのは、植物由来素材は ここ数年の間に急激に研究開発が進んできたため、 長期にわたった耐久性や安全性等の客観的なデー タは蓄積されていません。開発された樹脂が仮に 長澤：素材としては現時点ではポリ乳酸が最も応用 農業機械に適用可能であったとしても、いずれ自 範囲が広く、農業機械の各種インパネ、レバー、 然環境で分解するわけですから、十分に検証でき シート等に応用可能だと思います。耐衝撃性の条 なかった想定外の現象が発生するかもしれません。 件をクリアすれば、バンパーやタイヤ、内部の配 こうした事態も含めた開発に留意しなくてはなら 管等にも応用の可能性があるのではないでしょう ないと思います。 か。 素材が異なりますが、高水分でも滑りにくい機能 松本：今日は面白い夢を聞かせていただきまして有 り難うございました。 を持つ、米糠由来セラミクスをゴムに混合した素 材の開発が進めば、農業機械のタイヤや尾輪等へ の応用が期待できます。 その他、稲わらや雑草などのセルロースから樹脂 を作る基礎研究が進んできていますが、まだ実用 化のレベルではなく、素材としての開発は進んで いません。 行本：長澤さん、生物系素材の実現に課題はありま せんか。 長澤：現在の植物由来素材は既存の樹脂に比べ、耐 熱性や耐衝撃性が劣るという欠点があります。農 業機械は土や水に触れながら炎天下でも高負荷作 業を行うことが多いため、これらに対応する物性 社団法人日本農業機械化協会 創立 50 周年記念 誌 （平成 20 年 5 月）から