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環境配慮型プラスチック
〜普及に向けた材料開発と応用技術〜
〜生分解・海洋生分解・バイオマスプラスチック、リサイクル技術の開発動向〜

［コードNo.22STM075］

■体裁／ Ｂ５判並製本　１９７頁
■発行／ ２０２２年　３月３０日　サイエンス＆テクノロジー(株)
■定価／ ５５，０００円（税・送料込価格）
■ＩＳＢＮコード／ 978-4-86428-279-6

著者

トクラス(株)大峠 慎二
テクスケムポリマーPun Meng Yan
テクスケムポリマーChan Kah Fai
テクスケムポリマーTye Ying Ying
テクスケムポリマー近藤 史子
(株)ネクアス山崎 周一
BioLogiQ Japan LLC中嶋 元
BioLogiQ Japan LLC三浦 重信
トタルコービオンPLA b.v.金高 武志
GS アライアンス(株)森 良平
大阪大学宇山 浩
大阪大学徐 于懿
アイ-コンポロジー(株)三宅 仁
(地独)京都市産業技術研究所野口 広貴
(株)ダイセル樋口 暁浩
(株)ソディック荒木 寿一
(株)平和化学工業所畠山 治昌
環境エネルギー(株)野田 修嗣
(株)三栄興業佐々木 大輔
金沢工業大学附木 貴行
東ソー(株)釘本 大資
京都大学寺本 好邦

目次

第１章バイオマス由来素材を複合化したプラスチック材料の開発動向
第1節ウッドプラスチックコンポジット材料の開発動向
はじめに
1．　WPCの概要
1．1WPCの歴史
1．2WPCの一般的な特性
1．3WPCの原材料
1．4WPCの製造方法
2．　流動性向上に寄与する木粉処理方法
2．1水熱処理
2．1．1　水熱処理木粉の作製方法
2．1．2　水熱処理による木質成分の変化
2．1．3　水熱処理による流動性向上効果
2．2圧縮処理
2．2．1　圧縮処理木粉の作製方法
2．2．2　圧縮処理による粒径及び嵩比重の変化
2．2．3　圧縮処理による流動性向上効果
2．3機械特性評価
おわりに
第2節農業廃棄物を活用したバイオベース素材の開発
はじめに
1．　TEXaの信頼性
2．　TEXaの機械的性能
3．　TEXaの物理的特性
4．　TEXaの加工特性と挙動
5．　TEXaサーキュラー・エコノミー
おわりに
第3節卵殻を高充填したバイオマス複合材料の開発
はじめに
1．　プラスチックに関する課題とNEQASの役割
2．　NEQAS製造の中核技術「SUNTEC-BIO」
3．　NEQAS BIOの特徴
3．1なぜ卵殻なのか？
3．2卵殻特有の臭いの克服
3．3用途展開・採用状況
3．4NEQAS BIOの機能性
4．　NEQAS BIOの目指す世界
第4節熱可塑性デンプンの可能性と他樹脂とのポリマーブレンド材料の開発と応用展開
はじめに
1．　概論
1．1バイオプラスチックと熱可塑性デンプン(TPS)の背景
1．2TPS 系プラスチックの種類
2．　BioLogiQ社のNuPlastiQ(NPQ)
2．1NPQの微分散性
2．2NuPlastiQによるポリオレフィンへの生分解性の付与
3．　NPQの実用化例
3．1PE(LDPE，HDPE，LLDPE)とのコンパウンド
3．2PP(ホモ，ブロック，ランダム各種)とのコンパウンド
3．3PS(GSPS，HIPS など)とのコンパウンド
3．4ポリエステル系バイオプラスチック(生分解性プラスチック)とのコンパウンド
まとめ
第２章生分解・バイオマスプラスチック材料の開発動向と応用技術
第1節ポリ乳酸（PLA）の開発・応用動向と各種物性向上のための要素技術
はじめに
1．　ポリ乳酸の概略
2．　現在の市場
3．　光学純度と物性
4．　圧電高分子
5．　ステレオコンプレックスポリ乳酸
6．　抗菌性
7．　耐衝撃性
8．　加工適正
9．　結晶化
10．　バイオマスプラスチックとしてのポリ乳酸
11．　バイオマスプラスチックを使用する意義
12．　生分解性プラスチックとしてのポリ乳酸
13．　生分解性樹脂を使用する意義
14．　最近の使用例
おわりに
第2節石油系材料を使用しないセルロースナノファイバー複合100％天然バイオマス系
生分解性樹脂プラスチックやその他の天然バイオマス由来化学品
はじめに
1．　プラスチック，樹脂の分類
2．　種々のバイオプラスチックとCNF 複合樹脂材料
3．　デンプン系生分解性樹脂，非可食性バイオマス由来であるセルロース系生分解性樹脂
4．　組成を維持したまま汎用の成形機で大量生産できる
　CNF複合100％天然バイオマス生分解性樹脂材料と各種成形品
5．　 100％天然バイオマス系材料からなるコーティング材料，塗料，色材インク，接着剤，可塑剤，潤滑剤などの化学製品群
6．　CNFを複合した抗菌性を持つ天然バイオマス系生分解性樹脂，塗料
7．　CNF複合天然バイオマス系生分解性樹脂で作ったネイルチップ，マニキュア
8．　カリブ海の海藻，サルガッサムを一部原料として用いた天然バイオマス系生分解性プラスチック
おわりに
第3節デンプン含有プラスチックの開発
〜海洋プラスチックごみ削減や脱炭素・プラスチックへの貢献を目指して〜
はじめに
1．　デンプン含有生分解性プラスチック
2．　海洋生分解性バイオマスプラスチックの開発に向けて
おわりに
第4節海洋生分解性バイオマス複合プラスチック材料とその応用
はじめに−海洋プラスチックごみ問題
1．　生分解性プラスチックの概要
1．1生分解性のメカニズム
1．2生分解性プラスチックによくある誤解
1．2．1　誤解(1)：バイオマスプラスチック≠生分解性プラスチック
1．2．2　誤解(2)：生分解性には環境グレードがある
1．3海水で生分解可能なポリマー
2．　海洋生分解性バイオマス複合プラスチック「Biofade(ビオフェイド)」
2．1原理と手法
2．2生分解度と海水での実地試験
2．2．1　生分解度
2．2．2　海水実地試験
2．3バイオマス度（バイオベース度）
2．4成形性
2．5物性
3．　Biofadeの応用
3．1応用開発テーマ
3．2浮き玉，漁具類
3．2．1　浮き玉モデル
3．2．2　かき養殖パイプ
3．2．3　ルアー
3．2．4　発泡フロート
3．2．5　ブローボトル
おわりに
第5節セルロースナノファイバー(CNF)によるバイオポリエチレンの補強と物性改善
はじめに
1．　セルロースナノファイバー
1．1セルロースナノファイバーの構造
1．2セルロースナノファイバーの特性
1．3セルロースナノファイバー複合樹脂
1．4セルロースナノファイバーの調製
2．　京都プロセスの概要
3．　バイオポリエチレン
3．1バイオプラスチックを取り巻く環境
3．2バイオポリエチレン
4．　CNF 強化バイオPE の開発
4．1京都プロセスによるCNF強化バイオPEの作製
4．2CNF 強化バイオPEの性能評価
4．2．1　CNFのアセチル化変性度の影響
4．2．2　CNF添加率の影響
おわりに
第6節優れた耐衝撃性を有するバイオエラストマーの開発
はじめに
1．　トチュウエラストマー
2．　耐衝撃性バイオエラストマーの開発
3．　植物油脂を基盤とするバイオエラストマー
おわりに
第7節高生分解性酢酸セルロースの開発
はじめに
1．　酢酸セルロースの概略
2．　酢酸セルロースの生分解性
3．　酢酸セルロースの環境プラスチック展開
第8節生分解性プラスチックの薄肉深物の成形を実現する射出成形システムの開発
はじめに
1．　概要・特長
1．1「INFILT-V」の構造
1．2「V-LINE」の構造・特長
1．2．1　プラスチックの溶融状態の安定
1．2．2　計量されたプラスチック密度の安定
1．2．3　射出充填量の安定
1．3全電動射出成形機「MS シリーズ」
1．4「INFILT-V」の特長
1．4．1　「V-LINE」による安定した計量・射出
1．4．2　操作画面の一元管理化
2．　成形事例と成果
2．1薄肉深物（コップ）金型での事例
2．2薄肉容器（フードコンテナ）金型での事例
おわりに
第9節ダイレクトブロー成形による環境に配慮したプラスチックボトルの開発
はじめに
1．　リサイクル材
1．1各種リサイクル方法と成形加工側に求められる技術開発
1．2マテリアルリサイクルの課題
1．3マテリアルリサイクルによるボトル開発の方向性
1．4代理汚染試験
1．5リサイクル材の活用を推進していくための課題
2．　バイオマスプラスチック
2．1バイオマスプラスチックの種類
2．2バイオコンポジット材
3．　生分解性プラスチック
3．1分解速度
3．2ボトルに求められる要求性能題
3．3水蒸気バリア性
3．4その他の機能
おわりに
第３章プラスチックリサイクル技術の研究・開発動向
第1節廃プラスチックの油化（触媒によるHiCOPプロセス)が描く未来
はじめに
1．　ケミカルリサイクルループの必要性
2．　触媒を使用したHiCOPプロセスの優位性
3．　事業化へ向けた油化装置の開発
4．　ケミカルリサイクルが描く未来
第2節精密熱分解によるケミカルリサイクル技術開発の取り組み
はじめに
1．　ビニル系ポリマーの熱分解
2．　精密熱分解
2．1ポリイソブチレン（PIB）
2．2ポリスチレン（PS）
2．3ポリエチレン（PE）
2．4ポリプロピレン（PP）
2．5他の炭化水素系ポリマー
2．6廃棄プラスチックの精密熱分解
3．　精密熱分解の連続式装置開発
4．　両末端二重結合PP の機能化
おわりに
第3節リアクティブプロセシング技術を用いたポリ乳酸/ポリマーアロイ材料のマテリアル/ケミカルリサイクル
はじめに
1．　PLA/PP アロイの熱分解特性評価
2．　結果と考察
2．1PLA/PPアロイの熱分解
2．1．1　TG/DTA 測定
2．1．2　Py-GC/MS 測定
2．2PLA/PP 熱分解の動力学シミュレーション解析（活性化エネルギー）
2．3PLA/PP 熱分解の動力学シミュレーション解析（動力学パラメータ）
3．　リアクティブプロセッシングによるPLA/PP アロイのケミカルリサイクル
4．　PLA/PP/MgO アロイからのPLA 選択的ケミカルリサイクル
おわりに
第4節生分解性樹脂の物性向上および多層フィルム等複合プラスチックの
リサイクル性を高める樹脂改質剤の開発
はじめに
1．　メルセンSの特徴
2．　生分解性樹脂の改質
2．1機械物性
2．2伸長粘度特性
2．3インフレーションフィルム成形
2．4押出ラミネート成形
3．　複合プラスチックのリサイクル
3．1相溶化性能
3．2繰り返しリサイクル性
3．3リサイクルフィルムの性能
おわりに
第5節容器リサイクル樹脂のフィラー充填プラスチック複合材料用相容化剤への変換
はじめに
1．　プロジェクトの実施方法
1．1供試試料
1．2ラボスケールでの酸変性実験
1．3酸変性容リ樹脂の量産試作
1．4WPC コンパウンドの調製と成型
1．5キャラクタリゼーション
2．　プロジェクトで実施した実験の結果と考察
2．1モデル樹脂の酸変性
2．2ラボスケールでのPP リッチ容リ樹脂の酸変性
2．3酸変性樹脂の量産試作
2．4容リ樹脂の酸変性前後のドメイン形状の変化
2．5相容化剤として酸変性容リ樹脂を添加したWPC の調製と物性評価
3．　酸変性容リ樹脂の量産コストの試算
おわりに
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