PBAT は多くのポリマーよりも完璧に近い Ⅰ

完璧なポリマー (物理的特性と環境への影響のバランスをとったポリマー) は存在しませんが、ポリブチレン テレフタレート (PBAT) は多くのポリマーよりも完璧に近いものです。

自社製品が埋め立て地や海洋に流出するのを何十年も阻止できなかったため、合成ポリマーメーカーは責任を負う圧力にさらされている。多くの人は批判をかわすために、リサイクル促進への取り組みを倍増させている。他の企業は、自然分解によって廃棄物の少なくとも一部が軽減されることを期待して、ポリ乳酸（PLA）やポリヒドロキシ脂肪酸エステル（PHA）などの生分解性バイオベースプラスチックに投資することで廃棄物問題に対処しようとしている。

しかし、リサイクルもバイオポリマーも障害に直面している。たとえば、長年の努力にもかかわらず、米国ではまだプラスチックの 10 パーセント未満しかリサイクルしていません。そして、発酵生成物であることが多いバイオベースのポリマーは、代替となる合成ポリマーの性能と規模を達成するのに苦労しています。

PBAT は、合成ポリマーとバイオベースのポリマーの有益な特性のいくつかを組み合わせています。これは一般的な石油化学製品である精製テレフタル酸 (PTA)、ブタンジオール、アジピン酸に由来しますが、生分解性です。合成ポリマーとして、容易に大量生産でき、従来のプラスチックに匹敵する柔軟なフィルムを製造するために必要な物理的特性を備えています。

PBATへの関心は高まっています。ドイツのBASFやイタリアのノバモントなどの老舗メーカーは、数十年にわたって市場を育成してきた後、需要が増加している。彼らには、地方政府が持続可能性を推進する中、このポリマーのビジネスが繁栄することを期待しているアジアの生産者6社以上が参加している。

PLA メーカー NatureWorks の元 CEO で、現在は独立したコンサルタントである Marc Verbruggen 氏は、PBAT が「最も安価で製造が容易なバイオプラスチック製品」であると信じており、PBAT は優れた柔軟なバイオプラスチックになりつつあり、ポリコハク酸ブタンジオール エステルよりも優れていると信じています ( PBS) および PHA の競合他社。そして、PLA と並んで 2 つの最も重要な生分解性プラスチックとしてランクされる可能性が高く、硬質用途では主流の製品になりつつあると同氏は述べています。

ミシガン州立大学の化学工学教授ラマニ・ナラヤン氏は、PBATの主なセールスポイントである生分解性は、ポリエチレンのような非分解性ポリマーの炭素-炭素骨格ではなく、エステル結合に由来すると述べた。エステル結合は酵素によって容易に加水分解され、損傷を受けます。

たとえば、ポリ乳酸や PHA はエステル結合が切れると劣化するポリエステルです。しかし、繊維やソーダボトルに使用される最も一般的なポリエステルであるポリエチレンテレフタレート (PET) は、それほど簡単には分解されません。これは骨格の芳香環がPTAに由来するためです。ナラヤン氏によると、構造特性を与えるリングによって PET も疎水性になります。 「水が入り込むのは容易ではなく、加水分解プロセス全体が遅くなります」と彼は言いました。

Basf は、ブタンジオールから作られるポリエステルであるポリブチレン テレフタレート (PBT) を製造しています。同社の研究者たちは、簡単に製造できる生分解性ポリマーを探していました。彼らは、PBT 中の PTA の一部を脂肪二酸グリコール酸に置き換えました。このようにして、ポリマーの芳香族部分が分離され、生分解性が得られます。同時に、ポリマーに貴重な物理的特性を与えるのに十分な PTA が残ります。

ナラヤン氏は、PBAT は分解するために産業用堆肥を必要とする PLA よりもわずかに生分解性が高いと考えています。しかし、海洋環境であっても自然条件で生分解性である市販の PHA と競合することはできません。

専門家は、PBAT の物理的特性を、ゴミ袋などのフィルムの製造に使用される弾性ポリマーである低密度ポリエチレンと比較することがよくあります。

PBAT は、ポリスチレンのような特性を持つ硬質ポリマーである PLA と混合されることがよくあります。 BASF の Ecovio ブランドはこのブレンドに基づいています。たとえばフェルブルッゲン氏によれば、堆肥化可能なショッピングバッグには通常、85% の PBAT と 15% の PLA が含まれています。

Novamont はレシピに別の次元を加えます。同社は、PBAT およびその他の生分解性脂肪族芳香族ポリエステルをデンプンと混合して、特定の用途向けの樹脂を作成しています。

同社の新規事業開発マネージャーであるステファノ・ファッコ氏は次のように述べています。「過去 30 年間にわたり、ノバモントは、分解機能が製品自体に価値を付加できるアプリケーションに焦点を当ててきました。 「

PBAT の大きな市場は、雑草を防ぎ、水分を保持するために作物の周囲に敷かれるマルチです。ポリエチレンフィルムが使用されている場合は、引き上げる必要があり、埋め立て地に埋められることがよくあります。しかし、生分解性フィルムは栽培して直接土壌に戻すことができます。

もう 1 つの大きな市場は、食品サービスや家庭での食品や庭の廃棄物収集用の堆肥化可能なゴミ袋です。

最近ノバモントに買収された BioBag などの企業のバッグは、長年にわたって小売店で販売されてきました。