生分解性プラスチック
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/02/15 17:18 UTC 版)
解説
1989年の生分解性プラスチック研究会（現：日本バイオプラスチック協会［JBPA］）により、「自然界において微生物が関与して環境に悪影響を与えない低分子化合物に分解されるプラスチックである」と定義された[1]。この表現は曖昧であり、1993年のアナポリスサミットにおいて[要出典]、「生分解性材料とは、微生物によって完全に消費され自然的副産物（炭酸ガス、メタン、水、バイオマスなど）のみを生じるもの」と定義された[1]。
また、JBPA識別表示制度のグリーンプラマークの取得表示基準では、生分解性プラスチックとは通常のプラスチックと同様に使うことができ、使用後は自然界に存在する微生物のはたらきで、最終的に水と二酸化炭素に分解されるプラスチックのこととされる。生分解性は国際標準化機構（ISO）規格、日本産業規格（JIS）に則して評価される[2]。
原料
生分解性プラスチックには、生物資源（バイオマス）由来のもの（バイオマスプラスチック）と、石油由来のもの（石油合成プラスチック）がある。生分解性があれば、原料が何であるかは問わない。主流は、生物資源（バイオマス）を原料としたバイオマスプラスチックであり、でんぷんや糖を原料とするものが多い。ただし、バイオマスを原料にするプラスチックの全てが、生分解性を持つわけではない。例えば、バイオPETやバイオPEはバイオマスを原料にするが、生分解性を持たない。すなわち（バイオマス由来≠生分解性）であることに注意されたい。
主な生分解性プラスチックとして、バイオマスを原料とするものは、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシアルカノエート（微生物産生ポリエステル）、ポリグリコール酸、変性ポリビニルアルコール、カゼイン、変性澱粉、低置換度多糖誘導体（低置換度セルロースアセテートなど）がある。石油由来ではPET共重合体がある。
性質
生分解性プラスチックには生体吸収性（自然分解性）のものと環境分解性（酵素分解性）のものがある。前者は非酵素的に加水分解されるもの、後者は酵素的に分解されるものとされている。
環境分解性の完全生分解性プラスチックは、微生物などによって分解し、最終的に水と二酸化炭素に完全に分解する性質を持っている。認証基準は地域差があり、日本バイオプラスチック協会は「3カ月で6割以上が分解」なのに対して、ヨーロッパでは「2年以内に9割以上が分解」としている[3]。そのため、ゴミとして投棄された場合半永久的に分解されずに残る従来のプラスチックに比べ、自然環境への負担が少ない。
また、環境分解性の生分解性プラスチックであっても、その種類によって、分解能を示す環境は異なる。例えば、ポリ乳酸はコンポスト中では分解するが、海洋ではほとんど分解しない。ポリヒドロキシアルカン酸（PHA：ポリヒドロキシ酪酸など）、ポリブチレンサクシネート（PBS）は海洋中の微生物で分解されるが、ポリエチレン、ポリプロピレンといった汎用プラスチックより高価であるため、普及が遅れている[4]。使用用途や環境ごとに、適切な分解能を持つ材料の利用が求められる。
でんぷん、セルロース、PVAなどの生分解性材料と、通常のプラスチックとの混合物である、部分生分解性プラスチックもある。生分解性部分が分解された後は、目に見えないほど微細な非生分解プラスチックの粉末が残る。これは、通常の非生分解性プラスチック由来のマイクロプラスチックと同等のものであり、自然環境ではほとんど分解されない（プラスチックの安定性は化学的なものであり、微細な粉末であっても変わりはない）。
用途・多様性
生分解性プラスチックは、「分解されにくい（分解に長期間かかる）」というプラスチックの特徴をあえて捨てた素材である。そのため、包装やBB弾といった、使い捨てを前提とした用途に適している。
非生分解性のプラスチックが、非常に細かい粉体（マイクロプラスチック）となり、海洋生態系へ悪影響を与える可能性が指摘された。その問題を解決するために、多様な用途で生分解プラスチックの利用が模索されている。しかし、生分解性プラスチックの中でも、海洋で生分解するプラスチックは限られており、新規な海洋生分解性プラスチックの開発が求められている。一方で、海洋マイクロプラスチックの影響については、十分な調査結果が出そろっていない。
分解のペースは陸上と海では異なり、海でも海域や水深によって差がある。このため国際標準化機構（ISO）が海での生分解性プラスチックの規格づくりを進めている[3]。群馬大学の粕谷健一教授らは、酸素が少ない海中で分解を促進する技術を、東京大学の岩田忠久教授らは、海中で分解しやすいプラスチックを、それぞれ開発中である[5]。
2000年代には日本の多くの自治体で環境に優しい素材としてもてはやされ印鑑登録書のカードの素材として使われていたが、発行して数年後にカードが分解されてしまい破損が多発したため、それらの自治体は交換を呼びかけている[6]。用途に応じた生分解性をもつ材料の利用が必要である。
環境省は海洋性分解プラスチックや植物由来プラスチックなどの革新的プラスチック代替技術の活用の促進として、生分解性プラスチックの多様性を示した[7]。分解する微生物は特殊なものではなく、普遍的に存在する[8]。例えば、変形しても温めると元に戻る形状記憶の性質を持つ生分解性プラスチックが開発されたと2006年に報道された[9]。主な原料は大豆油としており、製法が簡単なため、今までの形状記憶プラスチックと同等以下の製造コストとなる予定である。また、未利用バイオマスからプラスチックの材料として利用する取り組みがある[10]。
- ^ a b 羽生直人「生分解性高分子材料の開発動向」『木材保存』第26巻第2号、日本木材保存協会、2000年、57-68頁、doi:10.5990/jwpa.26.57、ISSN 0287-9255、NAID 130001574139。
- ^ “生分解性プラスチックの現状と課題”. 日本バイオプラスチック協会（JBPA）百地 正憲. 2021年9月19日閲覧。
- ^ a b 【直談専門家に問う】産業技術総合研究所審議役 国岡正雄氏／生分解性プラ 海での国際規格／欧州主導 日本出遅れ『日経産業新聞』2019年1月28日（先端技術面）2019年3月9日閲覧。
- ^ a b “プラスチックによる海洋汚染対策としての生分解性プラスチック”. 日本生化学会 (2019年4月24日). 2020年7月13日閲覧。
- ^ 「生分解性プラ 海中でも分解／群馬大 少ない酸素で機能／東大 微生物の合成利用」『日本経済新聞』朝刊2018年8月28日（科学技術面）2019年4月14日閲覧。
- ^ 久しぶりに印鑑登録証を出したら粉々… 過去に生分解性プラスチックを使用、複数の自治体が交換呼びかけ 2019年5月14日18時50分 BIGLOBEニュース編集部
- ^ “環境省における海洋プラスチック問題への取り組み事業”. 閲覧日2021年12月5日閲覧。
- ^ 大島一史「生分解性プラスチックの現状と課題」『日本緑化工学会誌』第28巻第4号、日本緑化工学会、2003年5月、490-496頁、doi:10.7211/jjsrt.28.490、ISSN 09167439、NAID 110002912153。
- ^ “https://t21.nikkei.co.jp/g3/ATCD017.do?keyPdf=20060907NSSX90T6008D92%5CNSS%5C13%5C13%5C01%5C%5C699%5CY%5C%5C2006%2F0907%2F20060907NSSX90T6008D92.pdf%5CPDF%5C20060907%5Cc8a10c3c&analysisIdentifer=fromSearchA&analysisPrevActionId=CMNUF10”.+阪大、生分解性プラスチック、加熱で戻る形状記憶━━大豆油原料、簡単に製造『日本経済新聞』2006年 09月 07日. (閲覧日2021年12月5日)[リンク切れ]
- ^ 岩田忠久, 柘植丈治, 石井大輔「未利用バイオマスからの新規バイオベースプラスチック開発の取り組み」『オレオサイエンス』第14巻第3号、日本油化学会、2014年、123-129頁、doi:10.5650/oleoscience.14.123、ISSN 1345-8949、NAID 130005308220、2022年1月25日閲覧。
- ^ a b “広がる代替素材開発「海洋生分解性」に挑む”. METI Journal（経済産業省） (2020年5月15日). 2020年7月13日閲覧。
- ^ “大阪大、海で分解されるプラスチック開発 植物材料使い”. 日本経済新聞. (2020年3月5日) 2022年1月25日閲覧。
- ^ “生分解性プラスチックの課題と将来展望”. 三菱総合研究所 (2019年4月9日). 2021年6月24日閲覧。
- 1 生分解性プラスチックとは
- 2 生分解性プラスチックの概要
- 3 利点
- 4 主な製品
生分解性プラスチックと同じ種類の言葉
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