生分解性プラスチック入門講座

海洋プラスチック汚染問題が顕在化した今日、地球環境・資源・廃棄物問題の抜本的解決の切り札、植物由来生分解性プラスチックが注目を浴びている。しかしながら、巷では断片的な知識に基づく軽薄にして短小な論理や幾多の偏見や誤解が横行し、また公的機関や業界が的確な指針を打ち出せない中で、連日のマスメディア報道が混乱に拍車をかけているように見受けられる。 　本講では先ず地球環境。資源・廃棄物問題の正しい理解を出発点とし、生分解性プラスチックの基礎から応用まで、ポリ乳酸を中心とする代表的な素材の基本特性や最新技術・製品動向までを初級～中級技術者にも技術レベルを落とすことなく正確かつ平易に解説することを目的とする。本講は、1980年代からこれまで約30年間、産学両分野で基礎研究から技術・事業開発までの実績を有する世界的第一人者による覚醒のセミナーである。

1. 生分解性プラスチックの分類と基本特性
   1. 学術・技術用語の正しい理解
      1. バイオプラスチックとバイオマスプラスチックの違いとは?
         • バイオマスプラスチックは、欧米人が決して使用しない和製英語
         • 上位概念としてのバイオプラスチックが正規のユニバーサルな学術・技術用語
      2. バイオプラスチックと生分解性プラスチックの関係は?
      3. 日本バイオプラスチック協会 (JBPA) 識別表示制度
         • 「グリーンプラスチック」と「バイオマスプラスチック」
         • 「グリーンプラスチック」と「バイオマスプラスチック」は愛称 (ニックネーム)
   2. 生分解性とは … 微生物が資化・代謝して無機化 (CO2ガス発生) すること
   3. 生分解性認証試験 … ISO 14855、JIS K6395、その他
   4. 代表的な生分解性プラスチックの分類と特徴
      1. 硬質タイプ … ポリ乳酸 (PLA) :Tg/Tm=57℃/175℃
         • 生分解性機能が求められるバイオリサイクル材と長期使用耐久性が求められる構造材料としての両面展開が可能な唯一のバイオプラスチック
      2. 軟質タイプ
   5. 生分解機構
      1. 酵素分解型 … 微生物が分解酵素を分泌し材料表面から分解 (surface erosion)
      2. 非酵素分解型 … 加水分解により全体的に崩壊・分解 (bulk degradation)
         • PLAが生分解性と耐久性の両面展開が可能な理由を2段階2様式の生分解機構から理解する!
   6. 様々な環境下における生分解挙動
      1. 自然環境下 … 土壌中、海水中
      2. 再資源化 (バイオリサイクル) 過程
   7. 食品衛生性/安全性 … 食品衛生法370号、ポリ衛協 (JOHSPA) ほか
2. 地球環境・資源・廃棄物問題と生分解性プラスチック
   1. 地球環境・資源・廃棄物問題の抜本的解決のために
      1. 海洋プラスチック汚染の実態と生分解性プラスチックの役割
      2. 地球上に生命が生まれて38億年、地球はなぜ廃棄物で埋もれなかったのか?
         • 自然界の生物が生み出す全ての高分子化合物は生分解性 … 土に、海に還る
      3. 自然界が有する真のリサイクルシステム … 炭素循環/物質循環
   2. 持続的な資源循環型社会の建設のために
      1. 欧米グリーンガイド指針 … ポイ捨てを助長する生分解性表示は禁止
      2. バイオリサイクル (再資源化) … 堆肥化又はバイオガス化 (メタン発酵)
      3. 生分解性プラスチックの堆肥化可能 (compostable) 認証基準
      4. カーボン・フットプリント … ライフサイクルアセスメント (LCA) による製品の環境負荷の客観的・定量的評価
   3. 世界の法規制並びに業界動向
      1. 世界の法規制動向
      2. 欧州ではごみ袋やレジ袋は生分解性が主流、仏は2020年に使い捨てプラスチック器具の50%を生分解性に切り替える法規制を制定
      3. 業界動向 … 世界ラーメンサミット「大阪宣言」:ラーメン容器を生分解性に
3. 生分解性プラスチックの高性能・高機能化材料設計と成形加工技術
   1. 基幹素材としての高L組成ポリ乳酸 (high%L PLA, D<0.5)
   2. 高性能化材料設計 … 耐衝撃性、耐熱性、透明耐熱性、耐久性 (耐湿熱性)
   3. 成形加工
      1. 成形加工の物理的意味 … 溶融体の冷却固化過程に於けるガラス化又は結晶化
      2. 成形加工
         • 繊維・不織布・モノフィラメント
         • フィルム・シート
         • 真空形
         • 射出成形
         • 発泡成形
           • 押出発泡
           • ビーズ発泡
         • ブロー成形
      3. 成形加工性支配因子
         • 溶融粘度
         • 結晶化速度
         • その他
4. 生分解性プラスチックの用途・製品・市場開発動向<多数の製品写真で紹介>
   1. 自然環境下で短期間 (1年前後) 使用の農林・園芸資材
      • 農業用マルチフィルム等
   2. 自然環境下で比較的長期間 (3～5年) 使用の農林・園芸・土木・水産資材
      • 防草・植栽シート
      • バーチカルドレインシート
      • シェールガス採掘目止材
      • 養殖筏浮き等
   3. 使い捨て食器具、食品容器・包装材、生活雑貨・衛生資材
      • 青果物容器
      • 弁当容器
      • 即席ラーメン容器
      • 紙コップ
      • ティバッグ
      • シュリンク包装・ラベル
      • ワイパー
      • レジ袋
      • 生ゴミ袋 等
   4. 通常環境下で比較的長期間 (3～5年) 使用の生活雑貨、産業資材
      • エコバッグ
      • 紙ラミ袋
      • タオル
      • 文房具
      • 旗・標識・看板
      • フィルター
      • 魚箱
      • 断熱・緩衝材
   5. 通常環境下で長期間 (5～10年) 使用の耐久性構造材料
      • 携帯電話筐体
      • 電子機器筐体・部品
      • 自動車内装材
      • リターナブル食器具
      • 3Dプリンター用フィラメント
      • インテリア資材
        • 先ず製品寿命 (使用・奉仕期間) の確保が第一義的に重要、分解速度の速いものはゴミの拡大再生産
5. 質疑応答 (名刺交換)