プラスチックの環境対応技術

バイオプラスチック、廃棄物規制、マイクロプラスチック、プラスチック代替・・・
環境をめぐるプラスチックの技術動向をしっかり把握!
これからのプラスチックを考える為に必読の一冊!

マイクロプラスチック問題等各種環境汚染と規制強化に向けた
プラスチックの環境対応技術

~バイオマスプラスチック・生分解性プラスチック・リサイクル・代替~

価格 66,000円(税抜 60,000円) 出版社 情報機構
発刊日 2019年06月24日 体裁 B5判 306ページ
ISBN 978-4-86502-171-4 書籍番号 BC190601

本書のポイント

  • マイクロプラスチック問題の顕在化によりプラスチック処理が転換期を迎える!
    これからプラスチックはどうなっていくのか?環境対応として何が求められていくのか?
  • ・海洋プラスチック憲章とは?中国など各国のごみ輸入禁止の影響は?プラスチックと環境問題を基礎から解説。
  • ・今何が問題視されているのか把握しプラスチックの未来を考えよう!
  • 各種規制はどうなっていくのか?今のままプラスチックを使用することはできるのか?
  • ・日本、EUはじめ各国の最新動向や廃棄物規制等法規制の動きをしっかり掲載。
  • ・SDGs時代のプラスチック技術はどうすればよい?
  • バイオプラスチック(生分解性プラスチック、バイオマスプラスチック)の技術動向・問題点を重点的に掲載
  • ・バイオマスプラスチックの種類は?ポリ乳酸の他何がある?各種用途や加工の問題とは?
  • ・生分解性プラスチックはどう分解し、どう評価されるのか?技術課題はどこにあるのか?
  • バイオプラスチックの開発からリサイクル、プラスチック代替品の開発まで最前線を走る企業各社が事例を執筆
  • ・各メーカーの開発事例から、自動車や包装等注目分野における環境対応、紙や石灰石を利用したプラスチック代替まで今知っておくべき事例を多数掲載。

執筆者一覧

ITIコンサルタント事務所
猪股 勲
京都大学
田中 周平
東京環境経営研究所
松浦 徹也
佐藤泉法律事務所
佐藤 泉
小松技術士事務所
小松 道男
東京農業大学
石井 大輔
産業技術総合研究所
国岡 正雄
群馬大学
鈴木 美和 橘 熊野 粕谷 健一
東京大学
岩田 忠久
奈良先端科学技術大学院大学
吉田 昭介
一般社団法人プラスチック循環利用協会
冨田 斉
公益財団法人日本生産性本部
喜多川 和典
ユニチカ株式会社
浅井 美穂
株式会社クラレ
佐々木 啓光
三井化学株式会社
山崎 聡
日本電気株式会社
當山 清彦 田中 修吉
筑波大学
位地 正年
フタムラ化学株式会社
花市 岳
サントリーMONOZUKURIエキスパート株式会社
横井 恒彦
株式会社ユニック
坂井 久純
金沢工業大学
影山 裕史
三菱マテリアル株式会社
岩田 暢之
王子ホールディングス株式会社
寺尾 知之
株式会社TBM
佐々木 駿

目次

第1章 プラスチックを取り巻く社会と規制

第1節 プラスチックをめぐる環境問題の進展とプラスチック廃棄物管理
  • 1.「海洋プラスチック憲章」の主要な内容と今後の動き
  • 1.1 「海洋プラスチック憲章」における主要な目標
  • 1.2 日本の役割
  • 1.3 今後の動き
  • 2.「海洋プラスチック憲章」の背景と関連情報
  • 2.1 Science誌の論文”MARINE POLLUTION: Plastic wasteinputs from land into the ocean”
  • 2.2 国連持続可能な開発目標(SDGs)
  • 2.3 2015 G7エルマウ・サミット首脳宣言(外務省仮訳の抜粋)
  • 2.4 欧州委員会、「使い捨てプラスチック製品の規制法案」
  • 3.EU新プラスチック戦略
  • 4.日本における取り組み
  • 5.欧州を中心とした産業界での最近の動向
第2節 マイクロプラスチックによる水環境汚染に関する研究事例
  • 1.マイクロプラスチックとは?
  • 2.Microplasticsをキーワードにした論文
  • 2.1 概要
  • 2.2 表層水
  • 2.3 堆積物
  • 2.4 調査および分析の方法
第3節 プラスチックをめぐる規制動向
  • 第1項 プラスチック規制動向(国外・国内)
  • 1.海洋汚染の状況
  • 2.EUの戦略
  • 3.アメリカの戦略
  • 4.中国の戦略
  • 4.1 外国からのゴミの侵入禁止
  • 4.2 規制法
  • 5.日本の戦略
  • 5.1 マイクロプラスチック対策
  • 5.2 3R(Reduce(リデュース)、Reuse(リユース)、Recycle(リサイクル))
  • 第2項 プラスチックリサイクル・廃棄物と法規制
  • 1.日本のリサイクル・廃棄物に関する法規制
  • 1.1 法体系の概要
  • 1.2 廃棄物処理法の概要
  • 1.3 資源有効利用促進法の概要
  • 1.4 容器包装リサイクル法の概要
  • 1.5 家電リサイクル法の概要
  • 1.6 自動車リサイクル法
  • 1.7 小型家電リサイクル法
  • 1.8 法律横断的なプラスチック廃棄物のマテリアルフロー
  • 2.アジア諸国による輸入規制
  • 2.1 中国の動き
  • 2.2 他のアジア諸国の動き
  • 2.3 日本への影響
  • 3.我が国の廃プラスチック戦略
  • 3.1 環境省の取り組み
  • 3.1.1 プラスチック・スマート・キャンペーン
  • 3.1.2 プラスチック資源循環戦略
  • 3.2 経済産業省の取り組み
  • 3.3 農林水産省の取り組み
  • 3.4 経団連の取り組み
  • 3.5 バーゼル条約改正
  • 3.6 市町村の焼却炉利用の可能性

第2章 バイオマスプラスチック~原料から見たプラスチックの環境対応~

第1節 バイオマスプラスチックの種類とその製造法・用途
  • 1.バイオマスプラスチックの分類
  • 2.微生物産生型バイオマスプラスチック
  • 3.新規化合物型バイオマスプラスチック
  • 3.1 ポリ乳酸
  • 3.1.1 ポリ乳酸の製造プロセス
  • 3.1.2 ポリ乳酸の物性改良技術
  • 3.2 PBS(ポリブチルサクシネート)
  • 3.3 PBAT(ポリブチルアジペートテレフタレート)
  • 3.4 PTT(ポリトリメチレンフタレート)
  • 3.5 バイオPA(ポリアミド)
  • 3.6 バイオPC
  • 3.7 ポリエチレンフラノエート(PEF)
  • 4.既存石化系プラスチックのバイオマス原料化(ドロップインソリューション型)
  • 5.バイオ資源を利用した基幹原料創出の試み
  • 6.バイオマスプラスチックの用途分野
  • 6.1 ポリ乳酸の用途
  • 6.2 ドロップインソリューション型バイオマスプラスチックの用途
第2節 バイオマスプラスチックの加工法
  • 1.非分解性バイオマスプラスチックの加工法
  • 2.生分解性バイオマスプラスチックの加工法
  • 2.1 ナノ・コンポジット耐熱ポリ乳酸射出成形技術
  • 2.2 ポリ乳酸の超臨界微細発泡射出成形技術
  • 2.3 ポリ乳酸の薄肉射出成形技術
  • 2.4 ポリ乳酸とセルロースファイバーのコンパウンド射出成形技術
第3節 植物由来芳香族化合物を出発原料とする高耐熱性プラスチックの開発
  • 1.バイオマスプラスチック利用の従来の流れと課題
  • 2.植物由来芳香族ヒドロキシ酸について
  • 2.1 植物由来芳香族ヒドロキシ酸の由来と主な種類
  • 2.2 植物由来芳香族ヒドロキシ酸の利用の現状
  • 2.3 植物由来芳香族ヒドロキシ酸の農産副生物からの取得ポテンシャル
  • 3.植物由来芳香族ヒドロキシ酸をモノマー成分とする高耐熱性プラスチックの合成
  • 3.1 ケイ皮酸類をモノマー成分に持つバイオプラスチック
  • 3.2 ポリカフェ酸(PCA)の合成と物性
  • 3.3 没食子酸を出発物質とするバイオプラスチック
第4節 バイオマスプラスチックの品質保証
  • 1.バイオベース度の計算方法
  • 2.バイオベース炭素含率の計算方法
  • 3.バイオベース質量含率
  • 4.バイオマスプラスチック度
  • 5.バイオベース炭素含率の測定方法
  • 6.バイオマスプラスチックの識別認証制度
  • 7.カーボンフットプリント、LCA

第3章 生分解性プラスチック ~使用済プラスチックの処理から見る環境対応その1~

第1節 生分解性プラスチックとは何か
  • 1.生分解性プラスチック
  • 2.石油由来化学合成生分解性プラスチック
  • 3.バイオベース生分解性プラスチック
  • 3.1 バイオベース化学合成生分解性プラスチック
  • 3.2 微生物産生生分解性プラスチック
第2節 生分解性プラスチックはどのように分解するか
  • 1.生分解性プラスチックの分解機構
  • 2.生分解性プラスチックの環境分解性
  • 2.1 地上環境での生分解性プラスチックの環境分解性
  • 2.2 海洋環境での生分解性プラスチックの環境分解性
  • 3.生分解性プラスチックの分解微生物と分解酵素
  • 3.1 石油由来化学合成脂肪族ポリエステルの生分解
  • 3.2 PLA分解酵素と分解微生物
  • 3.3 P(3HB)の生分解
  • 3.4 P(3HB)の共重合体(PHBV、PHBHHx)の生分解
第3節 生分解性はどのように評価するか
  • 1.生分解を評価する方法
  • 2.ISO国際規格に規定された生分解評価法
第4節 生分解性プラスチックの目的・用途とそれに応じた製品設計
  • 1.地球環境の変動とプラスチック
  • 2.海洋マイクロプラスチックについて
  • 3.生分解性プラスチックとバイオプラスチックの相違点
  • 4.生分解性樹脂普及への様々な歩み
  • 5.生分解性樹脂の欧米の最新状況と事例
  • 6.生分解性プラスチックの目的・用途と製品設計
  • 7.日本での動向と目的・用途開発のヒント
  • 8.第7回ものづくり日本大賞
第5節 生分解性プラスチックの生分解性速度制御因子の解明を目指して
  • 1.生分解性評価
  • 2.土中生分解性とコンポスト生分解性
  • 3.環境水生分解性
  • 4.酵素分解性
  • 4.1 化学構造と酵素分解性
  • 4.2 非晶・結晶構造と酵素分解性
  • 4.3 結晶の配向状態および結晶化度と酵素分解性
  • 4.4 単結晶(独立した結晶)と酵素分解性
  • 4.5 分子鎖構造と酵素分解性
  • 4.6 生分解性速度の制御因子のまとめ
第6節 生分解性プラスチックの識別表示
  • 1.日本における識別表示制度
  • 1.1 グリーンプラ識別表示制度の概要
  • 1.2 「グリーンプラ製品」の基本構成
  • 1.3 生分解性に関するポジティブリスト掲載基準
  • 1.4 毒性・環境安全性に関するPL掲載基準
  • 1.5 日本バイオプラスチック協会の識別表示制度運営体制
  • 2.海外の識別表示制度
  • 3.識別表示基準の共通化の流れとISOの動き
第7節 既存プラスチックの生分解
  • 1.プラスチックの生分解性
  • 2.プラスチック生分解に関する最近の報告
  • 2.1 ポリオレフィンの微生物分解
  • 2.2 ポリエステルの微生物分解
  • 2.3 PETの酵素分解
  • 2.4 I.sakaiensisによるPET代謝

第4章 プラスチックのリサイクル ~使用済プラスチックの処理から見る環境対応その2~

第1節 リサイクルの現状と技術開発
  • 1.2017年プラスチックのマテリアルフロー図の概要
  • 2.プラスチックのリサイクル技術
  • 2.1 マテリアルリサイクル(材料リサイクル・MR)
  • 2.2 ケミカルリサイクル(CR)
  • 2.2.1 原料・モノマー化
  • 2.2.2 高炉原料化
  • 2.2.3 コークス炉化学原料化
  • 2.2.4 ガス化
  • 2.2.5 油化
  • 2.3 サーマルリサイクル(TR)
  • 2.3.1 固形燃料(RPF)
  • 2.3.2 固形燃料(RDF)
  • 2.3.3 セメント原・燃科
  • 2.3.4 発電焼却、熱利用焼却
第2節 海外におけるプラスチックリサイクル
  • 1.欧州のプラスチックリサイクル
  • 1.1 プラスチックリサイクル推進に関わる背景
  • 1.2 民間企業によるプラスチックリサイクル
  • 1.3 プラスチック戦略に基づくリサイクルの推進
  • 2.米国のプラスチックリサイクル
  • 2.1 フォードとUnifi の共同によるペットボトルの再利用
  • 2.2 自動車メーカーが牽引するプラスチックリサイクル
  • 2.3 フォードにおける再生プラスチック利用の取組
  • 3.中国のプラスチックリサイクル
  • 3.1 プラスチックリサイクルが抱える問題と中国政府の対応
  • 3.2 グローバル規模の影響及ぼす中国の廃プラスチック輸入規制

第5章 実用に基づく各種対応事例

第1節 バイオプラスチックの開発
  • 第1項 バイオマス由来スーパーエンプラの開発と活用
  • 1.XecoTの分子構造と物性の関連性
  • 2.応用展開
  • 2.1 自動車部材・摺動部材
  • 2.2 電気・電子部材
  • 第2項 バイオ由来原料を用いた水素添加スチレン系エラストマーの開発
  • 1.「セプトン」BIO-シリーズ
  • 2.「セプトン」BIO-シリーズの応用物性
  • 第3項 バイオ由来原料を用いたポリウレタンの開発
  • 1.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
  • 1.1 開発コンセプト
  • 1.2 植物由来原料の選定とバイオポリウレタンフォームの位置づけ
  • 1.3 第一世代バイオポリオールの開発
  • 1.4 第二世代バイオポリオールの開発
  • 2.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
  • 2.1 バイオイソシアネートの概要
  • 2.2 開発の背景
  • 2.3 STABiO®(スタビオ®)PDI®および硬化剤の特徴
  • 2.4 スタビオ®PDI®ウレタンシステムの用途
  • 2.4.1 メガネレンズへの展開
  • 2.4.2 ゲルへの展開
  • 3.バイオポリウレタンの動向
  • 3.1 開発事例
  • 3.1.1 硬質フォーム
  • 3.1.2 塗料
  • 3.1.3 エラストマー
  • 3.1.4 複合材
  • 3.2 バイオポリウレタン原材料
  • 3.2.1 ポリオール
  • 3.2.2 ポリイソシアネート
  • 4.今後の技術課題
  • 第4項 高級漆器の装飾性を実現するバイオプラスチックの開発
  • 1.日本伝統の漆工芸・蒔絵
  • 2.漆ブラック調の光学特性の達成
  • 3.優れた耐傷性の実現
  • 4.蒔絵調印刷の実現
  • 5.今後の展望
第2節 各用途への活用
  • 第1項 生分解性高分子セルロースによるフィルム化と包装材への応用
  • 1.セルロースフィルム「セロハン」の歴史
  • 2.セルロースフィルムの製造方法
  • 2.1 ビスコースの製造過程
  • 2.2 フィルムの製膜工程
  • 3.セルロースフィルムの特徴
  • 4.新たなセルロースフィルムの設計
  • 4.1 フィルムのバイオマス度
  • 4.2 フィルムの生分解性
  • 4.2.1 セルロースフィルム
  • 4.2.2 NatureFlex
  • 4.3 フィルムのバリア性
  • 4.4 NatureFlexの循環サイクル
  • 4.5 NatureFlexの使用例
  • 第2項 サントリーにおけるプラスチック問題を前提とした包材技術開発
  • 1.Reduceに関する取り組み
  • 2.Recycleに関する取り組み
  • 3.Bioに関する取り組み
  • 第3項 農業用生分解性マルチフィルムの開発と使用例、市場の動向
  • 1.マルチフィルムについて
  • 1.1 マルチの機能
  • 1.2 ポリマルチの欠点
  • 1.3 生分解性マルチの登場
  • 2.生分解性プラスチックとは
  • 2.1 生分解性マルチと異なる非分解性崩壊マルチ
  • 2.2 生分解性マルチはどのように分解するのか?
  • 2.3 生分解性マルチの使用
  • 2.4 生分解性マルチのメリット
  • 2.4.1 省力面のメリット
  • 2.4.2 環境面のメリット
  • 2.4.3 安全面のメリット
  • 2.4.4 将来性のメリット
  • 2.4.5 経済面のメリット
  • 2.4.6 作物別の具体的メリット
  • 3.コスト評価
  • 4.安全性
  • 5.生分解性マルチの原料と製造
  • 6.今後の課題
  • 第4項 自動車用プラスチックの環境対応技術
  • 1.自動車を取り巻く環境の変化
  • 2.自動車用プラスチックの動向
  • 2.1 自動車用プラスチックの現状
  • 2.2 自動車用プラスチックの課題
  • 3.自動車用バイオプラスチックの動向
  • 3.1 自動車用バイオプラスチックの現状
  • 3.2 自動車用バイオプラスチックの課題
  • 4.自動車用バイオプラスチックの大幅改善
  • 4.1 高強度バイオプラスチックへの挑戦
  • 4.2 将来技術との融合
  • 4.3 サプライチェーン、ビジネスモデルの新構築
第3節 三菱マテリアルセメント工場での廃プラスチックリサイクルへの取り組み
  • 1.セメント工場でのリサイクル
  • 1.1 セメントについて
  • 1.2 日本のセメント内需と生産量
  • 1.3 セメント業界の廃棄物・副産物の使用推移
  • 1.4 セメント工場における廃棄物利用と特長
  • 2.廃プラスチックリサイクルへの取り組み
  • 2.1 受け入れ中の廃プラスチック等
  • 2.2 廃プラスチック破砕設備
  • 2.3 受け入れ品の性状とリスクおよびその対応
  • 2.4 今後の廃プラスチック処理への対応
  • 3.その他熱エネルギーへの取り組み
  • 3.1 廃タイヤ
  • 3.2 廃油・再生油
  • 3.3 災害廃棄物等その他
第4節 プラスチック代替への取組
  • 第1項 王子グループの環境対応素材開発の取り組み
  • 1.バイオプラスチックの原料となる木材由来糖液の開発
  • 1.1 開発経緯
  • 1.2 問題点および課題
  • 1.3 前処理方法の開発
  • 1.4 酵素回収・再利用方法の開発
  • 1.5 木材由来糖液の性状
  • 1.6 今後の取り組み
  • 2.プラスチック包装に代わるマルチバリア紙の開発
  • 2.1 開発経緯
  • 2.2 「SILBIO BARRIER」とは
  • 2.3 「SILBIO BARRIER」の性能
  • 2.4 「SILBIO BARRIER」の用途
  • 2.5 今後の取り組み
  • 3.プラスチック製緩衝材を不要にする「紙ネット封筒」の開発
  • 3.1 開発経緯
  • 3.2 「紙ネット封筒」とは
  • 3.3 「紙ネット封筒」の緩衝機能
  • 3.4 「紙ネット封筒」の最適化
  • 3.5 「紙ネット封筒」の市場評価
  • 第2項 石灰石を主原料とする新素材LIMEXによるプラスチック代替の可能性
  • 1.LIMEXとは何か
  • 2.LIMEXの環境性能
  • 3.LIMEXのリサイクル
  • 4.LIMEXのサステナビリティ
  • 5.プラスチック代替用途に向けた加工成形技術
  • 6.プラスチック代替としての用途例と用途提案
  • 7.今後の展望