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No.R04P0202

生分解性プラスチックの素材・技術開発

~海洋プラスチック汚染問題を見据えて~

出版日 2019年12月
価格
印刷タイプ 49,500円(税込)
ページ数 B5判 366ページ
製作 (株)エヌ・ティー・エス

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乱丁・落丁以外のご返品につきましては、原則としてお申し受けできませんのでご了承ください。

■ポイント■

 ・深刻化するプラスチックの海洋汚染対策の切り札として期待の生分解性プラスチック開発の現状と課題を展望する!
 ・資源循環型社会におけるプラスチック開発の環境対応技術の現状と課題を追う!
 ・これからのプラスチック開発と代替材料を考える為に必読の一冊!

-CONTENTS-

<序論>海洋プラスチック汚染問題とその解決策としての生分解性プラスチック
 ・はじめに
 ・地球環境問題におけるグリーン・ウォッシングとミスリーディング
 ・海洋に流入するプラスチック濃度の経年変化模式図
 ・自然の叡智に学ぶ
 ・生分解性プラスチックの理想の化学構造とは
 ・生分解性プラスチックの分解挙動
 ・「世界ラーメンサミット」大阪宣言
 ・おわりに

【第1編 マイクロプラスチック汚染の現状と国内外の規制動向】
 ・私たちの生活とマイクロプラスチック
 ・マイクロプラスチックに関する研究
 ・マイクロプラスチックに関する国内外の規制動向

【第2編 生分解性プラスチックの分類、基本特性と生分解機構】
<1>生分解性プラスチックの生分解機構と分解挙動
1.生分解機構:酵素分解型と非酵素分解型
 ・はじめに
 ・生分解機構:酵素分解型と非酵素分解型
 ・酵素分解型
 ・非酵素分解型(加水分解型)
2.土中などの自然環境下または再資源化(堆肥化またはバイオガス化)過程での分解挙動
 ・はじめに
 ・土中分解挙動
 ・海水中分解挙動
 ・再資源化(堆肥化またはバイオガス化)過程での分解挙動
3.生分解性プラスチックの海水中での分解挙動
 ・プラスチックによる海洋汚染
 ・環境にやさしい生分解性プラスチックの開発
 ・生分解性プラスチックの種類
 ・海水中における生分解性プラスチックの分解
 ・海水中の微生物の変動とプラスチック分解微生物
 ・深海漁場に浸漬したプラスチックの分解
 ・深海からのプラスチック分解微生物の単離
 ・深海(日本海溝および千島海溝)からのプラスチック分解微生物のスクリーニング
 ・深海から単離したPCL 分解微生物の性状
 ・生分解性プラスチックの利用と今後の展望
4.生分解プラスチック製使い捨て食器具などの堆肥化施設での分解試験
 ・はじめに
 ・試験の概要
 ・試験用サンプル
 ・サンプルの投入方法
 ・試験結果
 ・まとめ
 ・今後の展開
5.生分解度とバイオベース度の国際標準規格
 ・生分解度の国際標準化
 ・バイオベース度の国際標準化
6.海水中における生分解度測定方法
 ・生分解度測定法
 ・ASTM D6691
 ・ISO 19679
 ・ラウンドロビン試験
 ・まとめ

<2>生分解性プラスチックの分類と基本特性
1.第二世代ポリ乳酸:高L組成ポリ乳酸(High%L PLA)
 ・はじめに
 ・ポリ乳酸の基本特性と技術的課題
 ・ポリ乳酸のD-乳酸共重合比が結晶化挙動に及ぼす影響
 ・第二世代ポリ乳酸の登場
2.ポリ乳酸(PLA)Luminy®
 ・はじめに
 ・ポリ乳酸概略
 ・現在のポリ乳酸市場
 ・光学純度と物性
 ・圧電高分子
 ・ステレオコンプレックスポリ乳酸
 ・抗菌性
 ・耐衝撃性
 ・加工適正
 ・結晶化
 ・バイオマスプラスチックとしてのポリ乳酸
 ・バイオマスプラスチックを使用する意義
 ・Luminy®の原材料
 ・生分解性プラスチックとしてのポリ乳酸
 ・生分解性樹脂を使用する意義
 ・他のプラスチックからの乗り換え
 ・まとめ
3.BASFの生分解性プラスチック「エコフレックス」
 ・エコフレックス開発の経緯と歴史
 ・エコフレックスの化学構造式
 ・エコフレックスの物性
 ・エコフレックスの特徴
 ・エコフレックスの生分解性認証
 ・エコフレックスの分解特性
 ・エコフレックスの主要用途
 ・今後の用途展開
 ・海水中での分解特性
4.ポリグリコール酸"クレダックス(Kuredux®)"
 ・はじめに
 ・Kuredux®の原料と製法
 ・Kuredux®の特性
 ・Kuredux®の用途例
 ・Kuredux®の環境適性

<3>生分解性プラスチックの高性能化・高機能化・複合化技術
1.ポリ乳酸の高性能・高機能化技術の進展"テラマック(TERRAMAC)®":耐熱性、耐衝撃性、耐久性、寸法安定性、成形加工性の向上
 ・ポリ乳酸の基本特性
 ・耐熱性
 ・耐衝撃性
 ・耐久性(耐湿熱性)
 ・寸法安定性
2.ポリ乳酸用マルチ機能改質剤"チラバゾール®"
 ・ポリ乳酸の基本特性と技術的課題
 ・チラバゾール®の化学構造と基本特性
 ・マルチ機能改質剤としてのチラバゾール®
3.ポリ乳酸用透明核剤"エコプロモート®-TF"
 ・はじめに
 ・結晶核剤とは
 ・透明結晶化を達成するために
 ・エコプロモート®-TFの性質
 ・エコプロモート®-TF使用時のPLAの結晶化プロセス
 ・エコプロモート®-TFを添加したポリ乳酸の物性
 ・総括
4.ポリ乳酸とPBATのコンパウンド樹脂「エコバイオ」
 ・エコフレックスとエコバイオ
 ・エコバイオの特徴と優位性
 ・エコバイオの基本グレード
 ・エコバイオ特殊グレード
 ・ヨーロッパの法規制とエコバイオのバイオマス度
 ・今後の展開
5.高耐熱性分解性プラスチック材料の開発
 ・はじめに―ホワイト・バイオテクノロジーによるバイオプラスチック―
 ・イタコン酸を用いた分子設計
 ・イタコン酸重合体の性能と分解性
 ・桂皮酸を用いたバイオポリイミド
 ・おわりに
6.「オリゴマー」が鍵:バイオプラスチックの生合成と生分解
 ・はじめに
 ・PHAの生合成システム
 ・多元ポリ乳酸の創製
 ・オリゴマーが鍵:乳酸重合の超えるべきライン
 ・多元ポリ乳酸の物性
 ・「オリゴマー」が鍵:PHAや多元ポリ乳酸の生分解性
 ・今後の展望
7.海洋時限生分解性プラスチックの開発
 ・海洋時限生分解性プラスチックとは
 ・海洋時限生分解性プラスチックの開発戦略
 ・海洋時限生分解性プラスチックの創製
8.高性能なバイオポリエステルを合成する微生物の開発
 ・はじめに
 ・モノマー組成制御によるPHAの高性能化
 ・分子量制御による高性能化
 ・バチルス属細菌由来の重合酵素を利用したPHAの合成
 ・おわりに
9.生分解性プラスチックの多孔質化による機能性材料の開発
 ・はじめに
 ・多孔質化の目的と手法
 ・発泡法
 ・ポロジェン溶出法
 ・熱誘起相分離法
 ・非溶媒誘起相分離法
 ・生分解性プラスチックの多孔質化の例
 ・おわりに

<4>プラスチック廃棄物処理問題を踏まえた生分解性プラスチックの用途分野別材料・製品設計と市場開発動向
 ・プラスチック廃棄物処理問題
 ・生分解性プラスチックの製品設計と使用後の廃棄・再資源化方法
 ・生分解性プラスチック製品の開発動向

<5>生分解性プラスチックの成形加工技術
1.押出成形
 ・はじめに
 ・繊維・不織布
 ・フィルム・シート、その他
2.射出成形
 ・はじめに
 ・ポリ乳酸射出成形用樹脂に求められる基本特性
 ・ポリ乳酸用射出成形機の最適設計
 ・ポリ乳酸射出成形製品の事業化成功事例
3.発泡成形
 ・発泡成形法の分類と溶融押出発泡の原理
 ・ポリ乳酸発泡成形用樹脂に求められる基本特性
 ・ポリ乳酸発泡成形品の開発事例
4.真空・圧空成形
 ・真空・圧空成形とは
 ・成形機の仕組み
 ・シートの加熱温度
 ・真空成形と圧空成形
 ・金型の形状
 ・プラグの役割
 ・リスパックの取り組み
5.ブロー成形
 ・はじめに
 ・ブロー成形品に求められる要求性能
 ・結果および考察
 ・おわりに

【第3編 新規バイオプラスチックの創製とセルロース系材料その他の最新動向】
<1>新規バイオプラスチックの事業化最前線
1.次世代スーパーエンプラとしての超高耐熱性バイオポリアミド"ゼコット(XecoT®)"
 ・XecoT®の開発経緯
 ・XecoT®の特長
 ・XecoT®の特性
 ・応用展開
 ・今後の展望
2.バイオポリウレタン
 ・はじめに
 ・バイオポリオールを用いた軟質ポリウレタンフォームの開発
 ・バイオイソシアネートを用いたポリウレタンコーティング・成形材料の開発
 ・今後の技術課題
 ・おわりに

<2>新規バイオプラスチックに関する研究開発動向
1.高分子多糖類エステル誘導体の接着剤への応用
 ・バイオマス資源としての多糖類とその誘導体
 ・デキストランとは
 ・デキストランエステル誘導体の合成と基礎物性
 ・デキストランエステル接着剤
 ・おわりに
2.非可食バイオマス原料を用いたレブリン酸エステルの製造研究と実用化への橋渡し
 ・はじめに
 ・バイオマスリファイナリーとレブリン酸
 ・効率的なセルロースの変換を可能にする触媒反応の開発
 ・まとめ
3.バイオマスを構成する全成分の有用化学物質への変換技術
 ・はじめに
 ・セルロース・ヘミセルロースの変換技術
 ・リグニンの変換技術
 ・おわりに

<3>セルロース系材料やその他複合材料の最新開発動向
1.セルロース多孔質体・ゲルを基盤とする機能材料
 ・はじめに
 ・セルロースモノリス
 ・バクテリアセルロースを基盤とする機能材料
 ・BC/モノリス複合材料
 ・おわりに
2.セルロース由来次世代生分解性フィルムの開発と包装材への応用
 ・はじめに
 ・セルロースフィルム「セロハン」の歴史
 ・セルロースフィルムの製造方法
 ・セルロースフィルムの特徴
 ・新たなセルロースフィルムの設計
 ・おわりに
3.紙製バリア素材の特徴とその包装材料への応用―環境に優しい紙製バリア素材『シールドプラス』の開発
 ・はじめに
 ・「紙」素材の役割
 ・バリア性を有する食品包装材料
 ・紙製バリア素材の開発
4.高吸水性セルロースマイクロビーズの開発
 ・はじめに
 ・吸水性セルロースマイクロビーズの調製
 ・吸水性セルロースマイクロビーズの特性
 ・まとめ

■監修■
望月 政嗣
元京都工芸繊維大学繊維科学センター 特任教授

■執筆者■
望月 政嗣
元京都工芸繊維大学繊維科学センター 特任教授
田中 周平
京都大学大学院地球環境学堂 准教授
兼廣 春之
東京海洋大学名誉教授
寺田 道弘
BASF ジャパン(株)パフォーマンスマテリアルズ事業部スペシャリティプラスチック
マネージャー/生分解性ポリマー開発営業
国岡 正雄
国立研究開発法人産業技術総合研究所イノベーション推進本部 審議役
植松 正吾
植松技術事務所 代表
糸賀 公人
八幡物産(株)
金髙 武志
トタルコービオンPLA b.v.日本連絡事務所 代表
鈴木 義紀
(株)クレハ中央研究所高分子研究室 室長
小林 史典
(株)クレハ中央研究所高分子研究室 主任研究員
岡本 昌司
ユニチカ(株)技術開発本部技術開発企画室サステナブル推進グループ グループ長/
テラマック推進グループ グループ長
土井 幹雄
太陽化学(株)インターフェイスソリューション事業部研究開発グループ
乳化剤チーム チームリーダー
長濵 宅磨
日産化学(株)材料科学研究所次世代材料研究部 主事
金子 達雄
北陸先端科学技術大学院大学先端科学技術研究科 教授/領域長
Mohammad Asif Ali
北陸先端科学技術大学院大学先端科学技術研究科/
グリーンサイエンスマテリアル(株)R&D事業部 研究員
岡島 麻衣子
北陸先端科学技術大学院大学先端科学技術研究科/
グリーンサイエンスマテリアル(株)R&D事業部 執行役員
田口 精一
東京農業大学生命科学部 教授/北海道大学名誉教授
山田 美和
岩手大学農学部 准教授
粕谷 健一
群馬大学大学院理工学府分子科学部門 教授
鈴木 美和
群馬大学理工学部 技術職員
橘 熊野
群馬大学大学院理工学府分子科学部門 准教授
柘植 丈治
東京工業大学物質理工学院 准教授
百武(石井) 真奈美
東京工業大学物質理工学院 特別研究員
田中 孝明
新潟大学工学部 教授
後藤 武士
リスパック(株)技術開発本部素材開発部素材第1チーム 係長
畠山 治昌
(株)平和化学工業所 常務取締役
正木 辰典
ユニチカ(株)中央研究所研究開発グループ
中井 誠
ユニチカ(株)中央研究所研究開発グループ グループ長
山崎 聡
三井化学(株)フード&パッケージング事業本部コーティング・機能材事業部ウレタン開発グループ グループリーダー/九州大学客員教授
都甲 梓
東京大学大学院農学生命科学研究科
岩田 忠久
東京大学大学院農学生命科学研究科 教授
山本 敦
国立研究開発法人産業技術総合研究所触媒化学融合研究センター 特別研究員
根本 耕司
国立研究開発法人産業技術総合研究所触媒化学融合研究センター 主任研究員
山口 有朋
国立研究開発法人産業技術総合研究所化学プロセス研究部門 研究グループ長
宇山 浩
大阪大学大学院工学研究科 教授
花市 岳
フタムラ化学(株)中部統括開発グループ グループリーダー
内村 元一
日本製紙(株)新素材営業本部パッケージング・コミュニケーションセンター 技術調査役
城崎 智洋
熊本県産業技術センター材料・地域資源室 研究主任
永岡 昭二
熊本県産業技術センター材料・地域資源室 研究主幹/室長

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