生分解性プラスチックの定義

生分解性プラスチック(biodegradable plastic)

【定義】
"生分解性プラスチック (biodegradable plastics)(*)" というのはバクテリア,カビの様な
自然的に発生される微生物の作用によって分解されるプラスチックを言います。
(*) ASTM D 6002 3.1.1 biodegradable plastic - a degradable plastic in which the degradation
results from the action of naturally occurring micro-organisms such as bacteria, fungi, and algae.

現代社会はプラスチック時代と呼ぶことができるだけプラスチックは私たちの生活で
あちこちに広く使われています。プラスチック製品は軽くて強い特性によって、各種生活
用品、家電製品、産業資材、医療機器,レジャー用品などの素材として多方面にかけて使用
されているし,産業化になってから数十年が去る今日までも生産量と消費量皆大きく
増加しています。プラスチックは現在全世界で年間 1.3億トン以上生産されています。

しかし,一般的に広く使われている合成樹脂 (PE,PP,PVC,PS,PET など) の
大部分は自然環境で分解されないため使用後に捨てられる大量のプラスチック
廃棄物をどう処理するのかが大きな社会問題になっています。

特に,合成樹脂は生活周辺でたくさん使われていて,その利便性及び手軽さによって
実際捨てられる量が多く、目立つ関係で環境を汚染させる主犯に認識されています。
(例: 各種ビニール袋,包装紙,発砲スティロポムなど)

また海に流出されるプラスチック製品(各種廃ビニール,魚網,釣糸など) また数十万トンに
達して,この廃棄物は海洋に蓄積されて漁場及び海洋生態系に多数の被害をもたらすなど、海洋環境問題も発生しています。

最近、全世界的に環境問題に対する人々の関心が高くなるによって,自然環境で
分解される高分子材料の開発が要請され始めて,微生物によって分解される生分解性
高分子が環境親和的なプラスチックとして注目されて世界各国で活発に研究開発され、
現在多くの製品が商業化されています。

生分解性プラスチックと言うのは、使用中には汎用プラスチックと同等な物性を維持するが,使用後の廃棄または自然状態に捨てられた時,自然界に存在する微生物 (バクテリア,
カビなど) によって水と二酸化炭素などに完全に分解される樹脂を言います。

【参考】

生崩壊性プラスチック:
生崩壊性プラスチッククと言うのは,1990年代にたくさん研究した分野で、
非分解性プラスチック(PE,PPなど)に澱粉のような天然物質を一定部門添加して
プラスチックが崩壊されるように作ったものです。
しかしこれはある程度の崩壊性は確保されるが,窮極的に完全な生分解性を持つのではなく、切断されたプラスチック自らの動きがいまだ未解決な状態として根源的な対策とは
思いにくいということが一般的な評価です。
すなわち、添加された澱粉の一部だけが微生物によって分解されるだけで澱粉による分解で切断されたほかの部分は非分解性プラスチックとして残され2次環境汚染を起こします。また非分解性プラスチックには澱粉を 20~30%以上を添加しにくい。
しかも非分解性プラスチックが澱粉をくるんである形態になって、添加された澱粉の一部だけが分解されるだけです。

光分解性プラスチック:
光分解性プラスチックと言うのは、少なくとも分解過程の一段階で太陽光作用によって
分解されるプラスチックを言います。
1940年 Dupont社で開発したエチレン(E)-一酸化炭素(CO)
空中合体などがここにあたります。E/CO 空中合体の光分解性特性は高分子のケトン
(C=O)の含量に非常に敏感です。アメリカの一部州では野生動物保護のために
6-carrier ring(缶飲料の6入りに使っているリング) などに適用しています.
この以外にも既存の非分解性プラスチック(PE,PPなど)に感光性試薬(光増感剤,金属化合物,ハロゲン化物)を添加して光分解性プラスチックだと広報する場合があるが,この場合
光分解性物質が 2次環境汚染を起こすだけでなく,切断された非分解性プラスチックも
問題になって,ごみを主に埋め立て処理する我が国では相応しくない方法だと見られます。

生分解性プラスチックの種類
生分解性プラスチックは使う原料及び製造方法によって大きく微生物系,天然物系
及び化学合成系で分けることができます。

1. 微生物系
微生物系生分解性プラスチックは微生物の体内に蓄積される脂肪族ポリエステル
(PHB,PHA など)を抽出して製造することとして工程が複雑で収率が低くて、
手術用縫合糸など特殊用途にだけ適用されているのが現状です。

他の生分解性プラスチックより価格がずっと高くて,加工性も非常に気難しい
ことと知られています。

2. 天然物系（スターチ生分解性プラスチック）
主に澱粉を利用する天然物系生分解性プラスチックは相対的に価格がチープで
分解性が優秀だが加工性, 伸張強度,透明度の脆弱な特性があります。

天然物系生分解性プラスチックは,またエステル化澱粉系,硝酸セルロース,キトサン/
セルロース/澱粉系,澱粉/化学合成生分解性プラスチック系などで分けられます。

-エステル化澱粉系
-硝酸セルロース
-キトサン/セルロース/澱粉系
-澱粉/化学合成セングブンヘソングプラスチック系

3.化学合成系
脂肪族ポリエステル系など化学合成系生分解性プラスチックは天然物系に比べて
価格は相対的に高いが伸張強度,耐湿性,加工性が優秀な特性を持ってあります。

これらはまた PLA,PCL,PBS/ PBSA/PBAT 系などに細分することができます。
-PLA
-PCL
-PBS/PBSA/PBAT
-その他

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