生分解性素材の中でPLAとPBATが主流なのはなぜでしょうか？

プラスチックの登場以来、人々の生活のあらゆる場面で広く利用され、生産と生活に大きな利便性をもたらしてきました。しかし、その利便性の一方で、その使用と廃棄は、河川、農地、海洋などの白色汚染をはじめとする環境汚染の深刻化を招いています。
ポリエチレン (PE) は、広く使用されている従来のプラスチックであり、生分解性材料の主要な代替品です。

PEは結晶性、水蒸気バリア性、耐候性に優れており、これらの特性を総称して「PE特性」といいます。

「プラスチック汚染」を根本から解決しようとする過程では、環境に優しい新しい代替材料を見つけることに加え、既存の材料の中に環境によって分解され生産サイクルの一部となる環境に優しい材料を見つけることが非常に重要な方法であり、人件費や材料費を大幅に節約できるだけでなく、現在の深刻な環境汚染問題を短期間で解決することにもなります。

生分解性材料の特性は、保管期間中は使用要件を満たし、使用後は自然条件下で環境に無害な物質に分解されます。

生分解性材料はそれぞれ異なる特性を持ち、それぞれ長所と短所を持っています。その中でも、PLAとPBATは比較的高い工業化率を誇り、その生産能力は市場において重要な位置を占めています。プラスチック規制の推進を受け、生分解性材料業界は非常に活況を呈しており、大手プラスチック企業は生産を拡大しています。現在、世界のPLAの年間生産能力は40万トンを超えており、今後3年間で300万トンを超えると予想されています。これは、PLAとPBATが市場で比較的高い認知度を持つ生分解性材料であることを示しています。

生分解性材料の中でのPBSも、認知度が比較的高く、用途も広く、技術も成熟した材料です。

PHA、PPC、PGA、PCLなどの生分解性材料は、既存の生産能力と将来の生産能力の増加見込みが小さく、主に工業分野で使用されています。主な理由は、これらの生分解性材料がまだ初期段階にあり、技術が未熟でコストが高すぎるため、認知度が高くなく、現状ではPLAやPBATと競合できないことです。

生分解性材料はそれぞれ異なる特性を持ち、それぞれ長所と短所があります。「PE特性」を完全に備えているわけではありませんが、一般的な生分解性材料は基本的にPLAやPBSなどのエステルを含む脂肪族ポリエステルです。結合PEは、分子鎖中のエステル結合が生分解性を、脂肪族鎖が「PE特性」を付与します。

PBAT と PBS の融点や機械的性質、耐熱性、分解速度、コストは、使い捨て製品業界における PE の応用を基本的にカバーできます。

PLAとPBATの工業化度は比較的高く、我が国でも活発な発展の方向にあります。PLAとPBATはそれぞれ異なる特性を持ち、PLAは硬質プラスチック、PBATは軟質プラスチックです。インフレーションフィルムの加工性が低いPLAは、主に靭性に優れたPBATと混合され、インフレーションフィルムの生物学的特性を損なうことなく加工性を向上させることができます。分解性にも優れています。そのため、PLAとPBATは分解性材料の主流となっていると言っても過言ではありません。