バイオマスフィラー/樹脂の複合化と特性向上、その応用

第1部 セルロース/樹脂複合材料の応用展開

(2023年5月12日 10:30〜12:00)

　STARCELは、京都プロセス法で得られたセルロース/樹脂複合材料です。本講演では、STARCELの応用/展開事例について解説し、それぞれの特徴や課題について解説します。また最近のセルロース複合材料ならではのトピックとして、加飾への応用事例を紹介いたします。 　プラスチックなどにセルロース材料を利用するためのポイントを網羅的に把握し、広く社会に普及させるための課題点などを理解できる。特に構造材料、発泡材料、ゴム材料への適用事例を知ることができる。

1. 星光PMCのセルロース複合材料STARCELについて
   1. 京都プロセス法 (CNF強化プラスチック一貫製造法)
2. 応用事例
   1. 構造材料 (弾性率と耐衝撃性とのバランスに優れたSTARCEL HCシリーズ)
   2. 発泡材料
      • 加圧発泡
      • コアバック射出発泡
   3. ゴム材料
      • 加硫処方への影響
      • ゴム物性
3. 加飾への応用
   1. 加飾技術とは
   2. CNFの解繊度と表面特性
   3. 塗装性への影響
• 質疑応答

第2部 バイオマス由来リグニンとその修飾によるエポキシ樹脂製造

(2023年5月12日 13:00〜14:30)

　現在、石油由来代替品が望まれているプラスチックについて、環境問題の提起から始め、バイオプラスチックとは何かという概念を確認した後、熱硬化性プラスチックであるエポキシ樹脂をバイオマスから製造する方法とその機械的熱的特性を高めるための化学修飾方法について検討した研究結果を考察し、今後の課題に触れる。

1. 環境問題の変遷と生物との関わり
   1. 地球環境問題と思考の変遷
   2. 環境の変化と生物との関わり
   3. 環境と遺伝子
2. プラスチックについて
   1. プラスチックとは
   2. バイオプラスチックとは
3. セルロース系バイオマス由来リグニンを用いたエポキシ樹脂
   1. セルロース系バイオマスとは
   2. バイオマス由来リグニンを用いたエポキシ樹脂製造
   3. リグニン化学修飾による特性評価
   4. バイオマス由来リグニン利用によるエポキシ樹脂の特性評価
• 質疑応答

第3部 バイオマス複合プラと発展形 – 海洋生分解性バイオマス複合プラスチック

(2023年5月12日 14:45〜15:45)

　プラスチック産業においては、樹脂の機械性能や価格しか価値基準がなかったが、今やもう一つ「環境性能」が加わり、3R+1のほかに地球環境を汚染しないという新たな機能が求められている。

1. 世界の環境課題への取組み
   1. SDGs
   2. 温室効果ガス 海洋プラごみ
2. バイオマスプラスチックとは
   1. バイオマス由来プラスチック
   2. 生分解性プラスチック
   3. バイオマス複合プラスチック
3. アイ-コンポロジーがやっていること
   1. i-WPC … バイオマス複合材料
   2. Biofade … 海洋生分解性バイオマス材料
   3. Biofadeによる「海洋環境プラ資材」の成形法・試作例
• 質疑応答

第4部 バイオマスプラスチックの作り方/バイオマスフィラー、樹脂、コンパウンドプロセスとその条件、必要な設備

(2023年5月12日 16:00〜17:00)

　レジ袋有料化が叫ばれて、全国のスーパーやコンビニなどの小売店でプラスチック製の買い物袋が配布されるようになりました。ただし、プラスチック製でも植物由来のバイオマス素材が25%以上配合されている袋や、海洋生分解プラスチックの袋は対象外で、今後も無料で配布することができます。しかし、実際には3-5円/1枚有料となっています。徐々にバイオマス素材が使われなくなっている状況です。 　バイオマス素材が、プラスチックの重量の25%以上を占めるものについては、地球温暖化対策に寄与することから、省令に基づく有料化の対象外とされました。ところがその後、国連環境計画 (UNEP) は、各種のレジ袋の生産から廃棄後までの環境影響に関し、海外の7件の研究結果を分析した結果、環境中で分解されやすい「バイオマスプラスチック (生分解性プラスチック) 」は、ごみ発生は使い捨てプラスチックより小さいものの、焼却による温暖化や海洋酸性化への影響、含まれる化学物質による汚染などを考慮すると「最悪の選択肢である可能性が高い」と否定的見方を示した報告書を公表しました。そのため、欧州では生分解性樹脂製品ではなく、バイオマスプラスチック樹脂製品が見直され、使用が拡大していると聞きます。 　そこで今回は、「バイオマスプラスチック」、売れるバイオマスプラスチックの作り方についてご紹介したいと思います。

1. バイオマスフィラー種類と特徴
   1. バイオマスフィラーは天然物である。
   2. 粒度分布管理、水分管理が重要
   3. 不純物をどうするか?
2. ポリオレフィン樹脂など樹脂選択のポイント
3. コンパウンド方法;KnowHowの塊
4. コンパウンド条件;甘くない
   1. バイオマスフィラーは熱分解する
   2. いかに混練向上を狙いつつ、加熱防止が重要
   3. 水分除去が、ポイント
5. コンパウンド設備;選択が重要
   1. 大部分のコンパウンド設備はポリオレフィン用に設計されている。
   2. そのまま、バイオマスフィラーには使えない。
6. バイオマスプラスチックに求められる性能
   1. 既存樹脂代替狙いは失敗する。
   2. 汎用樹脂、PP、PEは素晴らしい樹脂である。
7. バイオマスプラスチックの問題点
8. 生分解性樹脂との違いは、差別化をどうするか
9. 日本国政府の動向
• 質疑応答