ポリ乳酸の基礎から技術・市場開発最前線まで

近年の地球温暖化や海洋プラスチック汚染問題に代表される地球環境・資源・廃棄物問題の中で、グリーン・イノベーションの旗手としての植物由来生分解性プラスチックであるポリ乳酸が一躍脚光を浴びている。従来の既成概念や価値観を根底から覆す真のイノベーションとは、顧客のニーズから生まれるのではなく、供給者自らがイニシアティブを握り顧客の目に見えないニーズを創発することである。 　数ある生分解性プラスチックの中で、なぜポリ乳酸が選択されるのか?本講ではその学術的・技術的基礎を明らかにすると共に、ポリ乳酸の高性能・高機能化技術と製品・市場開発の最前線を踏査する。技術開発における死の谷を乗り越え、ダーウインの海を泳ぎ切るイノベータに求められる資質と能力、そしてポリ乳酸製品事業とは?

1. イノベーション (Innovation) とは?
   - イノベーションが渇望される今こそ、多くの日本人の誤解を覚醒する
   1. J.A.シュンペーターによる「新結合」の概念提唱:「経済発展の理論」 (1912)
   2. 破壊的イノベーションと持続的イノベーション
   3. シュンペーターが意図した真のイノベーション「破壊的イノベーション」とは、顧客のニーズに基づくのではなく顧客にないニーズを創発することである!
   4. 経営の神様 P.F.ドラッカーの「イノベーションと企業家精神」とは?
   5. イノベーションを阻む見えない「ガラスの壁」をブレイク・スルーするには!?
   6. C.M.クリステンセンの「イノベーションのジレンマ ー技術革新が巨大企業を滅ぼす時」…なぜ優良企業が、優れた経営が失敗するのか?
   7. 個々の技術力に勝る日本企業が、何故事業で敗れるのか?…WhyやWhatを語らないHow to病の日本!
   8. 「PDCAサイクル」の進化形、機動戦を勝ち抜くためのOODAループとは?
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問題の正しい理解と生分解性プラスチックの役割
         • 海洋プラ濃度の経年変化 (累積増加) 曲線
         • 海洋汚染問題に対する短期的視点と長期的 (グローバルな) 視点
         • 海洋に流入する流木・草本類、マイクロチップは太古の昔より存在した!?
         • マクドさんやスタバさん、紙製ストローもマイクロチップのかたまりです!?
         • 海洋自然生態系が許容し得る海水中の生分解速度…ポジティブコントロールは
      2. 地球上に生命が誕生して38億年、地球はなぜ廃棄物で埋もれなかったのか?
      3. 自然界が有する真のリサイクルシステムである炭素循環へのリンク
   2. 生分解性プラスチックの識別表示と環境負荷低減効果
      1. グリーンプラ・マーク…日本バイオプラスチック協会 (JBPA) 識別表示制度
      2. カーボン・フットプリント…LCAによる環境負荷の客観的・定量的評価
   3. 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
         欧米の環境先進諸国では、ポイ捨てを助長する生分解性表示は禁止!?
      2. 食品残渣や食品容器・包装材の再資源化 (バイオリサイクル)
      3. プラスチックのCompostable (堆肥化可能) 認証基準
   4. 世界の法規制と業界動向
      1. 世界の法規制動向
         • 欧州ではごみ袋やレジ袋は生分解性が主流
      2. 業界動向
         • 世界ラーメンサミット「大阪宣言」でラーメン容器を生分解性に
3. ポリ乳酸の基本特性と高性能・高機能化技術
   1. 基本特性…熱可塑性脂肪族ポリエステル樹脂 (Tg/Tm=58℃/175℃)
   2. 生分解機構…非酵素分解型 ( (加水分解型) :2段階2様式の特異的な生分解機構
      1. 生分解制御機構…分解開始の自動スイッチオン機能内蔵
         使い捨ての短期用途のみならず、既存の石油系プラと同様に長期間使用も可能
         1. 様々な環境下における生分解挙動
         2. 自然環境 (土壌中、海水中) 下
            • いずれも約3年半で形状崩壊、5年で分解消滅
         3. 再資源化 (バイオリサイクル) 工程
            • 堆肥化 (好気性下) またはバイオガス化 (嫌気性下) 可能
            • 使用後は堆肥中に投入することにより、生ごみと同等速度で堆肥化可能
   3. 安全衛生性
      1. 食品衛生性
         • 食品衛生法370号
         • ポリ衛恊
         • FCN
         • EU
      2. 抗菌・防カビ性
         • ポリ乳酸は生分解性であるにもかかわらず、なぜ抗菌・防カビ性を有するのか?
   4. 第二世代ポリ乳酸 … 高L組成PLA (high L PLA) , %D<0.5,
      1. D-乳酸共重合比 (%D) が結晶化速度に及ぼす影響
      2. 物性改善効果
         • 耐熱性
         • 寸法安定性
         • 成形加工性
   5. ポリ乳酸の高性能・高機能化材料設計技術
      1. 耐衝撃性
         • 可塑剤又は耐衝撃性改良剤
         • PLA+PBAT又はPBSブレンド体
      2. 耐熱性、透明耐熱性
         • 分散型核剤 (溶解型核剤)
         • 結晶化促進剤
      3. 耐久性 (耐湿熱性)
         • 加水分解抑制剤
           • ポリ乳酸の性能レベルは既に汎用プラスチックと同等以上を達成
4. ポリ乳酸の成形加工と製品・市場開発最前線
   1. 成形加工性支配因子
      1. 溶融押出過程
         • 溶融粘度、溶融張力⇔分子量、架橋密度依存性
      2. 冷却固化過程
         • Tg又は結晶化速度⇔冷却速度、変形速度依存性
      3. 成形加工法
         • 押出成形
         • 射出成形
         • 真空・圧空成形
         • 発泡成形
         • ブロー成形
   2. 結晶性高分子の結晶化挙動
      1. Melt Crystallization
         • 押出成形
         • 射出成形
         • ダイレクトブロー成形
      2. Cold Crystallization
         • 真空成形
         • 発泡成形
         • インジェクションブロー成形
   3. 高性能・高機能性ポリ乳酸一次加工製品
      • 繊維・不織布
      • フィルム
      • 射出成形
      • 発泡成形
      • 押出成形
      • ブロー成形用樹脂
      • テラマック (Terramac®) /ユニチカ
   4. ポリ乳酸の製品・市場開発動向
      1. 食品容器・包装材
         • 青果物容器
         • 使い捨て食器具
         • インスタントラーメン容器
         • 紙コップ
         • リターナブル食器
         • ティバッグ
         • 生ゴミ袋
         • 生ごみ水切りネット
      2. 農林・土木・園芸・水産分野
         • 農業用マルチフィルム
         • 防草・植栽シート
         • バーチカルドレインシート
         • 植樹ポット
         • シェールガス採掘目止材
         • 養殖筏浮き
      3. 生活雑貨分野
         • レジ袋
         • エコバッグ
         • タオル
         • ワイパー
         • シュリンク包装
         • ラベル
         • 封筒窓貼り
         • ブリスターパック
      4. 耐久性構造材料
         • 電子機器筐体・部品
         • 自動車内装材
         • ヘルメットライナー
         • 3Dプリンター用フィラメント
5. 質疑応答