バイオプラスチック

バイオプラスチックには、大別して微生物産生系、化学合成系、天然物系の3種類があります。微生物産生系は、傾向的に生産コストが一般に高くなり、天然物系は、澱粉やセルロースを利用するものが大半で、成形性や特性を改良するために、生分解性を維持してどのように改質するかが技術的なポイントとなります。現在最も進展が見られるのは化学合成系のバイオプラスチックです。主なバイオプラスチックを2~3ご紹介します。一つ目が「微生物産生系脂肪族ポリエステル」です。1970年代末にシャンプーボトルや使い捨て髭剃りなどに加工されて市販されてから、各種開発されておりますが、遺伝子組み替え大腸菌を用いることによって、分子量1,000万以上の超高分子量PHBを合成することに成功しさまざまな破壊強度と破壊伸びをもつフィルムも開発されました。二つ目が「ポリ乳酸(PLA)」です。ポリ乳酸(PLA) は、とうもろこしなどの澱粉を微生物により発酵させて作った乳酸を原料とし、化学合成により得られます。PLAは、ガラス転移点(Tg) が58℃の透明性に優れ、剛性が高い結晶性プラスチックです。フィルムや繊維に2次加工されたPLAは耐加水分解性にも優れており、水蒸気やガスの透過度は比較的大きい値を示します。透明性や剛性が高い点はPLAの長所であるが、耐熱性、耐衝撃性、しなやかさ、ヒートシール性、バリア性の点で改良の余地を残しています。三つ目が「ポリカプロラクトン(PCL)」です。これは、ε-カプロラクトンの開環重合で得られる脂肪族ポリエステルで、融点が60℃、ガラス転移点が-60℃の結晶性ポリマーでする。石油化学原料から合成された脂肪族ポリエステルの中で特に生分解性に優れており、PCL分解微生物は、好気および嫌気条件下の種々の環境に広く分布しています。PCLの融点は60℃と低いため、単独で使用し難い面があり、澱粉やセルロース系素材とのブレンドや、他のモノマーとの共重合成分として利用される場合が多く見られます。