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マルヰコラム

COLUMN

コラム

2022年11月16日

バイオマスプラスチックの原料とは?特徴や種類今後の課題について

バイオマスプラスチックの原料とは?特徴や種類、今後の課題について

バイオマスプラスチックは、植物由来の資源(枯渇性資源ではない資源)を原料にしたプラスチックです。生成時や廃棄時にCO2の排出が少なく、地球温暖化問題に寄与する新たな資源として注目されています。

製品に四葉のクローバーのようなマーク(バイオマスマーク)があるものが、バイオマスプラスチックを使用している商品で、スーパーやコンビニなどで、レジ袋や調味料のケース、スティックのりの容器など文房具にも使われています。

今回は、バイオマスプラスチックの種類や原料、今後の課題についてご紹介します。

バイオマスプラスチックとは?原料は植物由来

バイオマスプラスチックとは

バイオマスプラスチックとは、石油資源以外の資源で作ったプラスチック全般のことを指します。

そして、バイオマスプラスチックは、使用するバイオマスの原料の割合によって、「全面的バイオマス原料プラスチック」と「部分的バイオマス原料プラスチック」に分類することができます。

全面的バイオマス原料プラスチックとは、原料の100%がバイオマスであり、部分的バイオマス原料とは、原料の一部にバイオマスを使用したものを指します。

部分的バイオマス原料プラスチックについては、団体ごとに定義が異なり、日本バイオプラスチック協会(JBPA)では、バイオマス原料が25%以上の製品に対してバイオマスマークの表示を認め、一般社団法人日本有機資源協会(JORA)では、バイオマス原料が10%以上の製品に対して、バイオマスマークの表示を認めています。

バイオマスプラスチックの種類と原料について

バイオマスプラスチックは、まず生分解(バクテリアや菌類などの生物によって化合物が無機物まで分解されること)できるか、できないかによって大きく2つに分類されます。そしてさらに、その中で、全面的バイオマス原料プラスチックか部分的バイオマス原料プラスチックかでも細かく種類分けされます。

以下に、バイオマスプラスチックの中から一部の種類とその原料についてご紹介します。

生分解性バイオマスプラスチック

ポリ乳酸(PLA)

ポリ乳酸(PLA)は、生分解性の全面的バイオマス原料プラスチックで、トウモロコシや芋、サトウキビなどの農産物を原料としたバイオマスプラスチックです。特性としては、透明性が高く、剛性や引っ張り強度が高い点が長所であり、耐熱性・耐衝撃性が低い点が短所とされます。

携帯電話の部品や自動車内装部品、食器やおもちゃなど広く使用されています。

弊社では、不織布を主流商品として取り扱っていますが、製造にあたってトウモロコシやサトウキビを原料としたポリ乳酸(PLA)のバイオマスプラスチックを採用しています。

バイオポリブチレンサクシネート(バイオPBS)

バイオポリブチレンサクシネート(バイオPBS)は、生分解性の部分的バイオマス原料プラスチックです。バイオマス由来原料のコハク酸と石化由来の1,4-ブタンジオールが原料です。

特性としては、高い耐熱性や繊維などと溶解しやすい点が長所であり、最近では3Dプリンターのフィラメントとして採用されています。

非生分解性バイオマスプラスチック

バイオポリエチレン(バイオPE)

バイオポリエチレン(バイオPE)は、非生分解性の全面的バイオマス原料プラスチックです。

原料はサトウキビであり、一般的に汎用されているポリエチレン(PE)と特性は概ね変わらず、生成時や廃棄時のCO2排出量を最大約70%縮減できる材料として注目を集めています。

具体的な使用例としては、スーパーやコンビニなどのレジ袋に採用されています。

バイオポリエチレンテレフタレート(バイオPET)

バイオポリエチレンテレフタレート(バイオPET)は、非生分解性の部分的バイオマス原料プラスチックです。

石油化学由来の原料とバイオマス由来の原料をベースとしており、一般的に汎用されているポリエチレンテレフタレート(PET)と材料特性は概ね同じです。

石油系プラスチックと同等レベルの耐熱性や耐久性があるため、軽量で丈夫さが必要な自動車の内装部品などに採用されています。

バイオマスプラスチックが抱える課題

バイオマスプラスチックが抱える課題

バイオマスプラスチックは石油由来のプラスチックの代替品となり、地球温暖化問題解消へ繋がる素材として期待が寄せられていますが、複数の課題も抱えています。 今後、安定して普及していき、地球環境にやさしい素材として拡大していくために、以下のような問題を解消しなければなりません。

原料の確保

バイオマスプラスチックの製造においては、トウモロコシやサトウキビなど植物原料が必要となります。

将来的に、地球温暖化問題などで世界規模での食料不足が懸念されていますが、その際、食料用の植物栽培が優先され、バイオマスプラスチックの原料としては確保しにくいことが考えられます。

また、植物原料からつくられるバイオマスプラスチックの製造プロセスで、エネルギー源として石油燃料を大量に使用するため、原料として石油資源は使用しないが、結果としてカーボンニュートラルにはならないという見方もあります。

製造コストが高い

バイオマスプラスチックは、石油由来のプラスチックと比較して、製造プロセスで掛かる費用は1.5〜5倍程度高く、市場への普及には大きな懸念材料とされています。

製造コストが高いものを安価な普及品にするためには、大量生産が必要ですが、前述した原料の安定した確保が困難であるため、需要と供給のバランスが取り難いことが挙げられます。

生分解性のバイオマスプラスチックは、地上のバクテリアや菌類などの生物によって化合物が無機物まで分解されることを前提としていて、海中の生物による分解は想定されていない点が問題です。

現在では、海洋生分解性プラスチックの研究は世界的に進んでいるとは言えず、普及や商品化の面においては時間がかかるとされています。

「不織布」はマルヰ産業におまかせ!

「不織布」はマルヰ産業におまかせ!

今回は、不織布にも用いられるバイオマスプラスチックの原料についてお伝えしました。
私たちは環境負荷の低いものづくりに挑戦するために、バイオマスプラスチックを使用した不織布開発にも取り組んでおります。まだまだ発展途上のバイオマスプラスチックですが、これからも研究開発を続けて参ります。

マルヰ産業は、自動車部品から建設業界に至るまで、日本のものづくりを影で支える「不織布」専門の製造・加工メーカーです。

日用雑貨や土木資材用のフェルトも、ご希望に合わせてお作りしています。

「不織布やフェルトについてくわしく知りたい」など、疑問点やお困りごとがありましたらお気軽にご相談ください。