플라스틱 재료의 책 39 미생물이 관여하여 분해하는 바이오 플라스틱

[YDfamily]

39. 생분해성 플라스틱

생분해성 플라스틱이란, “자연계에 있어서 미생물이 관여하여 저분자 화합물로 분해되고, 최종적으로는 물이나 탄산가스 등으로 분해되는 것”으로, 미생물에 의해 만들어지는 것, 합성 고분자의 결합 부분이 생분해 되기 쉬운 것, 전분과 같은 생물로부터 생분해 물질을 이용한 것 등이 있다. 또한 재생 가능한 유기물질(biomass)에 의해 다양한 biomass plastic이, 옥수수, 사탕수수, 폐 목재(cellulose) 등으로부터 만들어진 에탄올을 출발원료로 하여 생산되는 것부터, 생분해 플라스틱과 biomass 플라스틱을 합쳐서 바이오 플라스틱이라고 총칭되게 된다.

① 연질계 생분해 플라스틱

결정성 합성수지의 polybutylene succinate(PBS)를 대표로 하는 diol, dicarboxylic acid계가 있고, 경질계에 비교하여 생분해 속도가 빠르기 때문에, compost화성을 활용하여 쓰레기 봉투, one-way 식기, 식품 포장재료, 일용 잡화 등의 용도나 자연 환경 하에 쓰고 버리는 농림 수산 토목 자재로서의 mulching film, 육묘(育苗) pot, 토낭(土囊) 등의 용도가 있다.

② 경질계 생분해 플라스틱

대표적인 것은, 결정성 합성수지인 PLA이다. 유리전이 온도가 58~60℃이므로, 높은 온도, 높은 하중 하에서 사용되는 공업용 부품에는 복합 grade가 사용되는데, 환경 중시의 관점에서 식품 섬유가 보강용으로 사용되는 경우가 있다. 결정화 속도가 느리고, 가수분해하기 쉬운 성질은 개질이 진행되고 있다. PLA와 PC나 PBT 등의 alloy화도 있다.

최근 지구 온난화의 억제 효과가 기대되어, 바이오 에탄올로부터의 각종 수지가 주목되고 있는데, 파마자유를 원료로 하는 aminoundecanoic acid로부터의 PA11이나 파마자유 유래의 sebacic acid을 원료로 하는 PA610은 식물 유래 수지의 원조이다.

요점 BOX
미생물의 움직임으로 저분자물로 분해되는 것이 생분해성 플라스틱
식물유래의 바이오 플라스틱들

육묘 pot

토낭

<생분해성 플라스틱의 종류>

분류	사용되는 성분
미생물산생계	당 등을 먹이로 하여 박테리아, 곰팡이, 조류(藻類)와 같은 미생물이 체내에서 합성하는 타입
화학 합성계	Monomer의 종류를 음미하여 중합하여 만들어지는 polymer
천연물계	전분이 초산 섬유소와 같은 식물계나 키토산과 같은 동물계 생물을 사용하는 타입

<생분해성 플라스틱의 일반적 성질>

성질   종류	유리전이 온도 (℃)	굴곡 탄성율 (MPa)	인장 항복 강도 (MPa)	인장 파단 강도 (MPa)	인장 파단 신율 (%)	Izod 충격강도 (J/m)
경질계 PLA	58~60	3,700	2,800	68	4	29
연질계 PBS	-32	600~685	-	57	700	30