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No.R02V0879

バイオプラスチックの開発と資源循環

出版日 2019年9月
価格
印刷タイプ 88,000円(税込)
ページ数 B5判 235ページ
発行<調査・編集> (株)シーエムシー出版

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レポート内容

■ポイント■
 ・海洋プラスチック汚染を契機に広まるワンウェイ容器包装プラスチック規制強化!!
 ・海中でも分解する生分解性プラスチックの関心拡大と製品化動向を解説!!
 ・再生可能なバイオマス資源を原料とするバイオマスプラスチックの種類と開発動向を詳述!!
 ・食品容器、エレクトロニクス機器、自動車関連など多くの分野で活用されるバイオプラスチックの動向も解説!!

■概要■
 バイオプラスチックは「バイオマスプラスチックおよび生分解性プラスチックの総称」で、両者は一定の管理された循環システムの中でそれぞれの特性を生かし、プラスチックに起因するさまざまな問題の改善に寄与している。
 バイオマスプラスチックはバイオマスに由来するプラスチックである。世界的な定義は未確立であるが、「原料として再生可能な有機資源由来の物質を含み、化学的または生物学的に合成することにより得られる分子量1,000以上の高分子材料」である。
 一方、生分解性プラスチックは「自然環境中の微生物の作用により生分解して水と二酸化炭素、あるいは嫌気的条件下でメタン(CH4)になるという特性を有するプラスチック」で、微生物産生系、天然系、化学合成系の3種類が存在する。
 本書は様々なバイオプラスチックと天然物利用素材の開発動向を各分野の第一線でご活躍中の方々にご執筆いただいた。また、プラスチック海洋汚染や資源循環の世界的な取り組みとこれらプラスチックの市場動向を調査した。
 プラスチックや原料および応用製品の開発に携わるメーカーや大学・研究機関の方々に最新の情報をご提供できれば幸甚に存じます。

■キーワード■
持続可能型社会/SDGs/プラスチック資源循環戦略/廃プラスチック輸入禁止/EUプラスチック戦略/リデュース/リユース/リサイクル/バイオマスプラスチック/生分解性プラスチック/植物由来プラスチック/海洋プラスチック廃棄物/海洋プラスチック憲章/マイクロプラスチック対策/プラスチック再資源化/クリーン・オーシャン・マテリアル・アライアンス/マテリアルリサイクル/ラスチック資源循環政策/カーボンニュートラル特性/バイオポリエチレン/ポリ乳酸/バイオポリアミド/リグニン/ キトサン/ウッドプラスチック

-CONTENTS-

【バイオプラスチック編】
<1>植物由来ポリエチレン
1.はじめに
2.生産概要と用途
3.植物由来ポリエチレンの製造工程
4.温室効果ガス排出量の削減効果
5.食糧との競合・熱帯雨林への影響
6.今後の展望

<2>ポリ乳酸(PLA)
1.ポリ乳酸概略
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.バイオマスプラスチックとしてのポリ乳酸
9.バイオマスプラスチックを使用する意義
10.生分解性プラスチックとしてのポリ乳酸
11.生分解性樹脂を使用する意義
12.まとめ

<3>バイオポリアミド(PA)
1.ポリアミドとは
2.バイオポリアミドの基礎原料─ヒマシ油
3.ポリアミドの歴史と現在
4.バイオポリアミドの物性
5.バイオポリアミドの現状と課題
6.バイオポリアミドの将来―さらなる発展のためのキーポイント
 ・バイオポリアミド間の製品特性の明確化
 ・バイオポリアミド特有の製品開発アプローチ
 ・石油由来成分のバイオソース化
 ・ESG経営に基づくエンドユーザーによる調達先選別
7.おわりに

<4>バイオイソシアネート利用ポリウレタン
1.はじめに
2.開発の背景およびコンセプト
3.STABiO(R)(スタビオ(R))PDI(R)および硬化剤の特徴
4.スタビオ(R)PDI(R)ウレタンシステムの用途
 ・メガネレンズへの展開
 ・ゲルへの展開
5.おわりに

<5>ポリヒドロキシアルカン酸(PHA)
1.はじめに
2.PHAの生合成
3.PHBH生産菌株の育種
 ・軟質PHBH生産系の開発
 ・培養生産性の向上
 ・更なる3HHxモル分率の向上
 ・その他の生物による生産方法
4.PHAの精製
 ・溶剤抽出法
 ・水系精製法
5.PHAの特性
 ・PHBHの生分解性
 ・PHBHの一般物性
6.加工性・用途開発
7.今後の課題

<6>バイオフェノール樹脂(PF)
1.はじめに
2.フェノール樹脂について
 ・フェノール樹脂の歴史
 ・フェノール樹脂とは
 ・フェノール樹脂の市場動向
3.フェノール樹脂の用途と技術動向
 ・工業用フェノール樹脂
  -摩擦材用
  -断熱材用
 ・成形材料
  -自動車部品用途
  -電子・電気機器用途
4.バイオマス由来フェノールの生産技術開発
 ・フェノールのバイオマス由来化の重要性
 ・バイオプロセスの生産性向上
  -高生産性RITEバイオプロセス
  -2段工程法
 ・バイオマス由来フェノール樹脂の特性
5.おわりに

<7>天然物由来のエポキシ樹脂
1.はじめに
2.バニリン由来のエポキシ樹脂
3.オイゲノール由来のエポキシ樹脂
4.イソフラボン由来のエポキシ樹脂
5.D-グルコースおよびその誘導体由来のエポキシ樹脂
 ・D-グルコース由来のエポキシ樹脂
 ・イソソルバイドを原料とするエポキシ樹脂
 ・イタコン酸を原料とするエポキシ樹脂
6.総括

<8>天然繊維の機能化と生分解性
1.はじめに
2.天然繊維の特性
3.天然繊維の機能化
4.天然繊維の生分解性
5.製紙産業を事例として考えた天然繊維の新たな展開
6.先端的天然繊維としてのセルロースナノファイバー(CNF)の現段階
7.セルロースナノファイバーの機能化
8.セルロースナノファイバーの生分解性
9.セルロースナノファイバーの実用化への課題
10.おわりに

<9>ポリ乳酸スパンボンド不織布
1.はじめに
2.PLAについて
3.スパンボンド不織布について
4.PLAスパンボンド不織布の特徴
5.PLAスパンボンド不織布の用途
 ・防草シート
 ・ティーバック
 ・ヘッドレストカバー
 ・ドレーン材
6.PLA系スパンボンドの開発動向
 ・芯/鞘=PLA/PE複合繊維スパンボンド不織布
 ・末端封鎖剤を練り込んだポリ乳酸スパンボンド
 ・高L体ポリ乳酸スパンボンド
7.おわりに

<10>ナノセルロース・ナノキチンからのバイオメディカル機能材料
1.はじめに
2.キチンNC系マイクロパターニング細胞培養基板の創製
 ・マイクロパターニング細胞足場材
 ・インクジェットでの吐出と微細成形
 ・細胞接着と剥離挙動
3.μPAD用モジュールとしてのCNFの組み込み
 ・具体的な実験方法
 ・TOCNによる不安定分子の安定保蔵と半定量μPADの構築
4.おわりに

<11>竹繊維利用強化プラスチック
1.はじめに
2.竹の構造
3.マイクロコンポジットへの展開
 ・マイクロウィスカーへの解繊
 ・マイクロコンポジットの溶融成形
 ・マイクロコンポジットの熱的性質
 ・マイクロコンポジットの機械的性質
 ・コンポジットの帯電防止特性
4.ナノコンポジットへの展開
 ・CNFへの解繊技術
 ・タケからのリグノセルロースナノファイバー(LCNF)コンポジット
  -押出機内反応(リアクティブプロセッシング)
  -LCNF/ポリマーコンポジットの透明性と力学物性
  -CNF表面コーティングとコンポジットの各種物性
5.まとめ

<12>クニムネにおけるバイオポリマーの射出技術の取組
1.当社における研究開発の背景
2.当社の取組み
3.PLAとは
4.急温急冷金型技術
5.SCFを利用した射出成形
6.リサイクル技術

【市場編】
<1>プラスチックを取り巻く状況
1.循環型社会を目指す日本の現状
2.廃プラスチック処理の動向
3.プラスチック資源循環戦略の策定
 ・プラスチックの資源循環
 ・海洋プラスチック問題の顕在化
4.バイオマスプラスチック/生分解性プラスチックの増大

<2>バイオプラスチックの概要
1.バイオプラスチックの全体像
2.バイオプラスチックの種類
 ・生分解性プラスチック
  -微生物産生系生分解性プラスチック
  -天然系生分解性プラスチック
  -化学合成系生分解性プラスチック
 ・バイオマスプラスチック
  -非生分解性の100%バイオマスプラスチック
  -非生分解性の部分的バイオマスプラスチック
3.バイオプラスチックの用途
 ・生分解性プラスチックの主な用途分野の動向
  -農業用マルチフィルム(生分解性マルチ)
  -コンポスト化、メタン化資材用途
  -食品包装資材、容器用途
  -電気・電子・情報機器用途
  -その他用途
 ・非生分解性バイオマスプラスチックの応用分野の動向
  -包装資材、容器、日用雑貨分野
  -自動車関連製品分野

<3>バイオプラスチックの市場動向
1.世界市場の概要
 ・市場規模
 ・地域別動向
  -ブラジル
  -アジア
  -欧州
  -北アメリカ
2.国内市場の概要
 ・市場規模
 ・国内市場の動向
 ・研究開発動向
  -石油由来プラスチックのバイオプラスチック化
  -生分解性ポリマーの高性能化
  -新たなバイオプラスチックの開発

<4>バイオプラスチック原料動向
1.バイオエタノール
 ・概況
 ・需給状況
 ・価格動向
 ・バイオエタノールの用途
 ・メーカー動向
2.乳酸
 ・概況
 ・市場動向
 ・価格動向
 ・乳酸の用途
 ・メーカー動向
3.バイオコハク酸
 ・概況
 ・市場動向
 ・コハク酸の価格動向
 ・バイオコハク酸の用途
 ・メーカー動向
4.1,4-ブタンジオール(1,4-BDO)
 ・概況
 ・市場動向
 ・価格動向
 ・1,4-BDOの用途
 ・メーカー動向
5.イソソルバイド
 ・概況
 ・メーカー動向
6.ヒマシ油
 ・概況
 ・市場動向
 ・価格動向
 ・ヒマシ油の用途
 ・メーカー動向
7.その他木質系材料
 ・セルロース
  -概況
  -原料別動向
 ・ヘミセルロース
 ・リグニン

<5>バイオプラスチックの動向
1.バイオポリエチレンテレフタレート(バイオPET)
 ・特性
 ・生産量
 ・用途
 ・バイオPET関連企業動向
2.バイオポリエチレン(バイオPE)
 ・特性
 ・生産量
 ・用途
 ・バイオPE関連企業動向
3.ポリ乳酸(PLA)
 ・特性
 ・生産量
 ・用途
 ・ポリ乳酸関連企業動向
4.バイオポリアミド(バイオPA)
 ・特性
 ・生産量
 ・用途
 ・バイオポリアミド関連企業動向
5.バイオポリウレタン(バイオPU)
 ・特性
 ・生産量
 ・用途
 ・バイオポリウレタン関連企業動向
6.ポリブチレンサクシネート(PBS)
 ・特性
 ・生産量
 ・用途
 ・PBS関連企業動向
7.パラヒドロキシアルカン酸(PHA)
 ・特性
 ・生産量
 ・用途
 ・PHA関連企業動向
8.木材複合系プラスチック
 ・開発動向
 ・木材プラスチック複合材(WPC、ウッドプラスチック)
 ・木材複合系プラスチック関連企業の動向
  -WPC関連企業
  -その他の木材複合系プラスチック関連企業
9.デンプン複合系プラスチック
 ・概要
 ・デンプン複合系プラスチック関連企業
10.その他のバイオプラスチックの動向

■著者一覧■
小坂 彦二
豊田通商(株)
金髙 武志
トタルコービオンPLA b.v.
宮保 淳
アルケマ(株)
山崎 聡
三井化学(株)
藤木 哲也
(株)カネカ
宮内 啓行
住友ベークライト(株)
乾 将行
(公財)地球環境産業技術研究機構;グリーンケミカルズ(株)
須藤 篤
近畿大学
尾鍋 史彦
東京大学;(一社)日本印刷学会
権藤 壮彦
ユニチカ(株)
寺本 好邦
京都大学;岐阜大学
西田 治男
九州工業大学
国宗 範彰
(株)クニムネ

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