プラスチックによる環境負荷の低減が世界的な課題となるなか、植物由来の原料から作られる「ポリ乳酸（PLA）」が注目を集めています。
今回は、ポリ乳酸の基本的な特徴や用途、注目されている背景に加え、従来の課題を克服する次世代PLAの技術についても解説します。環境対応素材の導入を検討されている場合には、ぜひ参考にしてみてください。
生分解性プラスチックの基礎知識
生分解性プラスチックとは、一定の条件下で微生物の働きによって最終的に水や二酸化炭素に分解されるプラスチックの総称です。通常のプラスチックと同様に使用できる一方、廃棄後は素材ごとに適した条件下において、微生物の働きによって分解されるため、プラスチックごみの蓄積や環境汚染の低減に貢献できる素材として注目されています。
生分解性プラスチックと混同されやすい概念に「バイオマスプラスチック」があります。バイオマスプラスチックは植物などの再生可能な有機資源を原料とするプラスチックを指しますが、必ずしも生分解性があるわけではありません。生分解性プラスチックのなかにも、植物由来のものと化石資源由来のものの両方が存在します。
PLAと他の生分解性プラスチックの違い
生分解性プラスチックにはPLA以外にもさまざまな種類があり、それぞれ原料や特性、分解条件が異なります。
代表的なものとの違いを整理しておきましょう。
PHA（ポリヒドロキシアルカノエート）
微生物が体内に蓄積するポリエステルの一種です。土壌だけでなく海水中でも分解されるという特徴があり、海洋プラスチック問題への対応策として注目されています。
PBAT（ポリブチレンアジペート・テレフタレート）
柔軟性に優れた生分解性プラスチックで、フィルムや袋などの用途に適しています。化石燃料由来の原料から製造されるケースが多く、バイオマス由来であるPLAとは原料の面で違いがあります。
PBS（ポリブチレンサクシネート）
自然界の土壌微生物によって分解される生分解性プラスチックで、耐熱性が比較的高い点が特徴です。農業用マルチフィルムなどの用途で実用化が進んでいます。
主な生分解性プラスチックの種類
ポリ乳酸（PLA）が注目されている背景
PLAが注目を集めている背景には、世界的な脱炭素・脱プラスチックの流れがあります。海洋プラスチック問題やマイクロプラスチックによる環境汚染が深刻化するなかで、各国で使い捨てプラスチックの規制が強化されており、石油由来のプラスチックに代わる環境配慮型の素材への転換が急務となっています。
また、カーボンニュートラルの実現に向けた取り組みが加速するなかで、化石資源への依存を減らし、再生可能な資源を原料とする素材への関心が高まっています。PLAは植物由来の原料から製造されるため、製品のライフサイクル全体で見たときのCO2排出量を抑えられる可能性があり、企業のサステナビリティ戦略における有力な選択肢として位置づけられるようになっています。
さらに、PLAは、生分解性プラスチックのなかでは比較的量産化が進み、コスト競争力を持つ素材の一つです。既存の石油由来プラスチックからの切り替え候補としても注目されています。
ポリ乳酸（PLA）の特徴・魅力
バイオ由来かつ生分解性を有する注目のグリーンマテリアル
PLAの最大の特徴は、トウモロコシやサトウキビなどの植物資源を原料とするバイオマスプラスチックでありながら、一定のコンポスト環境下で水とCO2に分解される生分解性も有している点です。「バイオ由来」と「生分解性」の両方の特性を兼ね備えた素材は限られており、PLAはまさに次世代のグリーンマテリアルとして注目されています。
さらに、透明性が高く成形性にも優れているため、フィルムや容器、繊維など幅広い用途に対応できる汎用性の高さも大きな魅力です。
生分解性プラスチックの中で最も普及
PLAは、生分解性プラスチックのなかで最も広く普及している素材です。中国を中心に年間約110万トン（各社公表資料をベースに当社集計）の生産能力を有しており、生分解性プラスチック市場で最大のマーケットを確立しています。中国では大手カフェチェーンのストローやカップにPLA素材が採用されるなど、日常生活のなかで実際に使われる場面も増えています。
生産体制の拡大に伴いコスト面での競争力も向上しつつあり、今後さらに幅広い分野での採用拡大が見込まれています。
主な用途・採用分野
・食品包装・アパレル包材
・使い捨て容器・カトラリー
・環境配慮型製品・ブランド
・3Dプリンティング
・農業資材
・医療材料
ポリ乳酸（PLA）の課題
PLAの代表的な課題として、耐熱性と耐衝撃性が挙げられます。PLAは化学構造が比較的単純であるため、一般的な石油由来プラスチックと比べると熱に弱く、高温環境下では変形しやすい性質があります。また、衝撃に対する強度も十分とはいえず、用途によっては割れやすいという欠点があります。
さらに、PLAの生分解には工業的なコンポスト施設での高温・高湿度の条件が必要であり、一般的な自然環境や家庭用コンポストでは分解が進みにくい点も課題です。そうした課題を克服するために、現在さまざまな次世代PLA技術の開発が進められています。
ハイケムが取り組む次世代PLAとは？
当社では、そうした課題を克服するための次世代PLA技術の開発に取り組んでいます。
ステレオコンプレックスPLA（SC-PLA）
SC-PLAは、高純度のL乳酸とD乳酸を原料とした特殊な結晶構造のPLAです。通常のPLAの融点が約170℃であるのに対し、SC-PLAは融点が210℃以上で、耐熱性と耐久性が大幅に向上しています。ハイケムは帝人株式会社からSC-PLAの知的財産権を譲り受け、製造基礎技術の確立に成功。繊維分野にとどまらず、フィルムや電気・電子機器、自動車部品、3Dフィラメントなど、耐熱性が求められる幅広い用途への展開を進めています。
高分子量PLA
高分子量PLAとは、重量平均分子量が30万以上という高分子設計のPLAで、通常のPLAよりも高い強度と耐久性を実現した素材です。ハイケムは株式会社リコーが開発した超臨界二酸化炭素を用いた高分子PLAに関する技術および知識に関する知的財産権を譲り受け、量産化に向けた開発を推進しています。
添加剤や化石由来樹脂を混ぜずに高強度化が可能なため、PLAの環境面での利点を損なうことなく性能を向上させられる点が大きな特徴です。今後は中国をはじめとするグローバル市場でのライセンス活動も展開する予定です。
次世代PLA素材「HIGHLACT®」
HIGHLACT®（ハイラクト®）は、ハイケムが2021年に発表した次世代のPLA素材です。染色性や耐熱性の向上を図りながら、さまざまな繊維製品への用途開発を進めています。
ハイケムのPLAソリューション
中国最大のPLAメーカーである豊原集団との事業戦略パートナーシップを基盤に、生分解性プラスチックのトータルソリューションを提供しています。
PLAだけでなくPBAT（ポリブチレンアジペートテレフタレート）やPHA（ポリヒドロキシアルカノエート）など合計7種類の生分解性プラスチックを取り扱う体制を整えており、用途や求められる物性に応じた最適な素材の提案が可能です。
SC-PLAや高分子量PLAといった次世代技術の開発からHIGHLACT®による繊維市場の開拓まで、原料供給から製品化に至る幅広いフェーズでお客様の環境対応をサポートしています。
環境対応の包装材料・素材をお探しなら
今回は、ポリ乳酸（PLA）の特徴や用途、課題、そしてハイケムが取り組む次世代PLA技術について解説しました。PLAはバイオ由来かつ生分解性を備えたグリーンマテリアルとして、今後さらなる普及拡大が見込まれています。
ハイケムでは、SC-PLAや高分子量PLAなどの次世代技術に加え、7種類の生分解性プラスチックを取り扱っています。環境対応素材の導入をお考えの場合には、ぜひハイケムにお気軽にお問い合わせください。
※ PLAの環境負荷は、原料調達、製造、輸送、使用後の処理方法などによって異なります。また、生分解には工業的コンポストなどの適切な条件が必要です。
