日本触媒と理研が新規海洋生分解性プラスチックをNEDO事業で共同開発

日本触媒と理化学研究所(理研)は1月18日、2021年から両者が参画する新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の委託事業において、新規海洋生分解性プラスチックの開発に成功したことを発表した。

軽量かつ丈夫で加工性に優れるプラスチックは、日常生活に利便性をもたらす素材として幅広く活用されているものの、その化学的安定性の高さから自然環境下では分解しにくく、海洋に流出したプラスチックによる海洋汚染が深刻化している。

現時点では生分解性プラスチックは一般的ではなく、そのうえ陸域の土壌やコンポストでの分解を前提としたものが主流であり、海洋生分解性のあるプラスチックはごくわずかだという。そこで今回の事業では、海洋で生分解されるプラスチックを開発して社会実装することで、将来的に新たな海洋プラスチックごみ発生ゼロの一助となることを目指して、研究開発を行っているとのことだ。

さまざまなプラスチックの各環境での生分解性(出所:日本触媒)

日本触媒と理研は、ポリエチレンサクシネート(PES)を基本骨格とするポリマーに焦点を当て、新規海洋生分解性プラスチックの構造設計および開発を進めてきた。PESは、高いガスバリア性を持ち土壌や河川で生分解されることが特徴。日本触媒は、過去にPESのパイロット生産を実施するなど製造ノウハウを有するとのこと。しかしPESは海洋で分解されにくいことが課題だったことから、今回の研究で同社は、海洋生分解性プラスチックに関する知見を持つ理研と連携し、PESの特徴を有する海洋生分解性プラスチックの開発に着手したとしている。

そして両者は、PES骨格に長鎖ジカルボン酸ユニットを導入したポリマーが、海洋で容易に生分解されるセルロースと同程度の海洋生分解性を有することを発見したとする。このポリマーからなる新奇海洋生分解性プラスチックは、高いガスバリア性などPES本来の特徴を有するとともに、ポリマー中に導入するユニットの組み合わせによって幅広い機械特性を発現するとのこと。これらの特性から、包装材料や農業関連資材、土木建築資材などさまざまな用途展開が期待されるとともに、今後スケールアップを検討することで量産体制の確立を進めながら、その用途開発を加速するという。