近年の地球環境・資源問題のなかで注目を集めているバイオプラスチックの存在意義と分類・特徴について先ず概説し、次に最も実用化の可能性の高いポリ乳酸の基本特性、高性能・高機能化技術、材料設計技術、成形加工技術と製品・用途開発の現状と課題について、初心者～中級者にも分かり易く説明する。
本セミナーは、25年間に渡りポリ乳酸の基礎・応用研究から技術開発・事業開発までを世界に先駆け成し遂げた実績のある高分子学会フェローによる渾身のセミナーである。
- ポリ乳酸の基本特性-なぜ、ポリ乳酸を選択するのか?
- 今、なぜバイオプラスチックなのか?…地球環境・資源・廃棄物問題
- バイオプラスチックの分類…日本バイオプラスチック協会(JBPA) 識別表示制度
- グリーンプラとバイオマスプラの違い
- 原料由来と生分解性を基軸とする4象限分類法
- なぜポリ乳酸がベストの選択なのか?
- 植物由来の完全生分解性プラスチック…2段階2様式の特異的生分解機構
- バイオリサイクル材 (生分解性) と構造材料 (耐久性) の両立が可能
- ポリ乳酸の製造法と基本特性
- 製造法…乳酸発酵からラクチドを経てポリ乳酸への化学合成プロセス
- 物理的・化学的性質…熱的・機械的性質、透明性、耐水・耐油性
- ヒトと自然環境に対する安全性…WHO勧告、食品衛生法
- 環境負荷の客観的・定量的評価…ライフサイクルアセスメント (LCA)
- ポリ乳酸の高性能・高機能化に関する最新技術開発動向
- 耐熱性向上技術
- ポリ乳酸そのものの結晶化速度の飛躍的向上…結晶核剤、結晶化促進剤
- 石油系エンプラ (PC, ABS) とのブレンド/アロイ化
- 長期耐久性 (耐加水分解性) 付与技術
- 耐衝撃性付与技術…可塑・柔軟剤、フィラー
- 難燃性賦与技術…ベースレジン/難燃材の選択
- ガスバリア性付与技術…ガスバリア層の導入
- ポリ乳酸の最新成形加工技術と応用分野
- 結晶性高分子の成形加工プロセス…結晶化による構造形成と性能・機能の発現
- 融点からの降温過程におけるmelt crystallization…射出成形
- 室温からの再昇温過程におけるcold crystallization…真空・圧空成形
- 結晶化速度…飛躍的向上による成形加工性と耐熱性の大幅改良
- 結晶化温度…結晶化速度の最も速い成形加工温度域
- これまでの製品実用化例
- 繊維・不織布…農林・園芸・土木、生活・インテリア、衣料
- 2軸延伸フィルム…窓張り、ラミ袋、紙ラミ、青果物包装
- ブローンフィルム…生ごみ袋、農業用マルチ、レジ袋
- 真空・圧空成形…ブリスター、青果物容器、食品容器、カップ
- 射出成形…リターナブル食器、電気・電子・OA機器、自動車内装材、雑貨
- 発泡成形…食品容器、緩衝材、断熱材、魚箱
- ブロー成形…ボトル
- 今後期待される応用分野…シュールガス採掘資材
- ポリ乳酸製品事業化成功例
- ティバッグ・フィルター“ソイロン” (山中産業)
- ボディタオル“泡立ちマシュマロ” (原田織物)
- エコバッグ“クナプラス” (クナプラス)
- 複写機・複合機部品 (富士ぜロックス)
- ビーズ発泡成形品“バイオセルラー” (積水化成品工業)
- 幼児用食器“iiwan” (豊栄工業)
- バイオマスボトル (平和化学工業所)
- ポリ乳酸に残された技術的課題とその解決策
- 技術的課題
- 射出成形などの成形加工性向上 (成形サイクルの短縮、金型温度の低減)
- 寸法安定性の向上 (低熱収縮率、耐クリープ性、二次結晶化等の経時変化なし)
- 課題解決への技術的アプローチ
- ステレオコンプレックス型ポリ乳酸 (sc-PLA) の可能性と問題点
- 高L組成ポリ乳酸 (highly LLA-rich PLA) への期待
- 高L組成ポリ乳酸の結晶化ダイナミクス
- 結晶化速度、結晶化度、融点のD体含量依存性…耐熱性向上と成形サイクル短縮
- 結晶化温度依存性…低温成形と成形加工性向上
- 非等温結晶化…冷却速度依存性
- マルチ機能改質剤…耐熱性と耐衝撃性の同時改良
- 射出成形
- 真空・圧空成形
- バイオプラスチックのこれから
- 原料ソースの多様化…食料資源から非食料資源へ
- 新規バイオプラスチックの胎動…バイオポリオレフィン、バイオポリカーボネート、バイオポリエステル、バイオポリアミド