CAS 記事から学ぶオンラインセミナー

バイオポリマーは製造業の最新のグリーン・ヒーローになるのか︖

本⽇の内容
1. 本セミナーについて
2. CAS 記事のご紹介
・ バイオポリマーは製造業の最新のグリーン・ヒーローになるのか︖

3. 今回のテーマに関する調査
・ CAS SciFindern，CAS STNext 利⽤例

本セミナーについて

CAS の活動

4

CAS は科学分野に関する様々なトピックを分析し，動向や展望をまとめ，CAS Insights を通じて情報を発信している
https://www.cas.org/resources/cas-insights© 2022 化学情報協会

CAS Insights

5

Article や Insight Report、Webinar や Video など、CAS が発信している様々な情報にアクセスできるメール配信登録 (無料)© 2022 化学情報協会

CAS 記事のご紹介

バイオポリマーは製造業の最新のグリーン・ヒーローになるのか︖

今回のテーマ (CAS 記事 2022/5/2)

7

バイオポリマーは製造業の最新のグリーン・ヒーローになるのか︖
https://www.cas.org/resources/cas-insights/materials/biopolymersmanufacturings-latest-green-hero© 2022 化学情報協会

バイオポリマーとは

8

バイオポリマー

⽣物資源由来のポリマー

⽣分解性ポリマー(由来は問わず)

⽣体適合性ポリマー(バイオベースポリマー)

植物などの再⽣可能 (renewable) な資源を原料とするポリマー
⽣分解性を有するものが多いが、すべてのバイオベースポリマーに⽣分解性があるわけではない
今回紹介する CAS 記事ではこの意味で⽤いる© 2022 化学情報協会

バイオポリマーが注⽬される理由

9バイオポリマー

⽯油由来のポリマー

再⽣可能な原料
カーボンニュートラル
⽣分解性

原料の枯渇
⽣産時の CO2 の排出廃棄・リサイクル© 2022 化学情報協会

バイオポリマーの種類

10

バイオポリマーは原料や製造⽅法によって下記の 3 つに分類
 クラス Aバイオマスから直接得られる天然⾼分⼦
デンプンやセルロースなど

 クラス B

微⽣物などが⽣体内で合成するポリマー
または主に⽣合成されたモノマーから合成されるポリマー
ポリヒドロキシアルカノエート (PHA) やポリ乳酸 (PLA) など

 クラス C

従来からある⽯油由来のポリマーを⽣物由来の代替モノマーから合成したポリマー
ポリエチレンや PET など© 2022 化学情報協会

各バイオポリマーの利点と課題

11

バイオポリマーの種類によって、利点や課題は異なる
バイオポリマーのクラス

利点

制限

クラス A

-

低コスト
⼊⼿が容易
⽣分解性あり- ⽯油由来のポリマーと⽐較- 他のポリマーまたは添加剤として機械的強度が劣るため、のブレンド他のポリマーと組み合わせるか補強する必要がある

クラス B

-

ポリ乳酸 (PLA)、ポリヒドロキシアルカノエート (PHA)-

微⽣物発酵により⽣産可能
⽣分解性ありPLA: 良好な機械的強度、低融点
PHA: ⾼い⽣体適合性- ⾼い製造コスト- PHA: 熱的、機械的特性が⼗分ではないため、他のポリマーとの組み合わせない場合の⽤途は限定的- PLA: 乳酸の収率および純度の改善、バイオ廃棄物の利⽤- PHA: バイオ廃棄物の利⽤

⽯油由来のポリマーとの構造的類似性
従来のプラスチック製造施設の⽣産ラインに適合可能- 再⽣可能な原料からの必要な合成モノマーへの変換- ほとんどが⾮⽣分解性- 変換率および選択性を改善するための触媒- モノマーの精製⽅法

多糖類 (デンプン、セルロース、キトサン、アルギン酸塩)-クラス C
ポリエチレン (PE)、ポリエチレン
テレフタレート (PET)、ポリブチ
レンアジペートテレフタレート(PBAT)、ポリブチレンサクシ
ネート (PBS)-

進⾏中の研究CAS Insight report 中の表を⽇本語訳したもの© 2022 化学情報協会

主要バイオポリマーの⽣産量と⽤途

12

バイオポリマーは主に包装⽤途として⽤いられているデンプンやポリ乳酸はおそらく低コストであることから最も⽣産量が多い
逆に PHA は⾼コストであることから⽣産量が少ない

CAS Article より© 2022 化学情報協会

企業の取り組み例

13

2015 年 ミラノ国際博覧会 (EXPO 2015 MILANO)
コカ・コーラ社が100% 植物原料で作られたプラスチックボトル容器(PlantBottleTM) を発表

こういった発表がバイオポリマーの継続的開発や世界の主流製品への採⽤の後押しに© 2022 化学情報協会

バイオポリマーの研究動向

14 バイオポリマーに関する研究は過去 20 年にわたり継続的に⾏われている
原油価格と関連
 2009 年頃から特許数、論⽂数ともに増加あり 2014 年頃から特許数の伸びは鈍化

CAS Article より© 2022 化学情報協会

クラス A バイオポリマーの研究動向

15 デンプンに関する⽂献・特許数が多い
 特許数はデンプンは全体 (前スライド) と近い傾向があるが他のポリマーは明確な傾向は⾒られない
 論⽂数はキトサンやアルギン酸塩も件数は少ないものの増加
傾向

CAS Insight report より© 2022 化学情報協会

バイオポリマーに関する誤解と事実

16

バイオポリマーの普及には⼀般の⼈がバイオポリマーに持つイメージも重要だが、中には誤った認識が広まっている場合も例えば…
誤解事実バイオポリマーの⽣産には多くの農地を必要とするため⾷料⽣産に影響を及ぼす2019 年、バイオポリマーの原料⽣産に使⽤された農地は世界の総農地の0.016% に過ぎない
これは仮に現在⽣産されているすべてのプラスチック製品がバイオベースだったとしても、使⽤する農地は 2% を超えないことを意味する© 2022 化学情報協会

バイオポリマーの課題

17

 バイオポリマーの課題はコスト ⽯油由来ポリマーの代替として研究されているため、原油価格の下落がマイナスの影響に バイオポリマーに対する正しい知識を広めることも重要である© 2022 化学情報協会

Insight Report18

 より詳細な情報を含む Insight Report (旧 WhitePaper) を作成している場合もhttps://www.cas.org/resources/cas-insights/sustainability/bio-based-polymers-greenalternative-traditional-plastics© 2022 化学情報協会

参考 : ⽇本でのバイオマスプラスチック導⼊⽬標

192030 年までにバイオマスプラスチックを約 200 万トン導⼊

バイオプラスチック導⼊ロードマップ (令和 3 年 1 ⽉版) より抜粋
https://www.env.go.jp/content/900534511.pdf

今回のテーマに関する調査

CAS SciFindern，CAS STNext 利⽤例© 2022 化学情報協会

CAS 製品のご紹介

21

 検索ツール CAS SciFindern や CAS STNext を利⽤して様々な情報を調査できる
CAS SciFindern

CAS STNext

エンドユーザー向け

知財・情報
検索専⾨家向け© 2022 化学情報協会

セルロースの⽣分解性プラスチックの調査 (CAS SciFindern)22

セルロース (9004-34-6) に関する⽂献を検索
セルロースを含む多成分物質の⽂献も検索

⽣分解性プラスチックのキーワードで限定

⽣分解性が主題である⽂献に限定

発⾏年を解析
© 2022 化学情報協会

ポリ乳酸に関する特許調査 (CAS STNext)

23

ポリ乳酸からなるラミネートフィルムに関する特許調査
REGISTRY ファイルでポリ乳酸を検索
POLYLINK コマンドを使⽤して、SRU ポリマー (規則的な構造の繰り返し単位) と原料が異なる同⼀ポリマーをまとめる

CAplus ファイルで⽣分解性⾼分⼦の IPC,
CPC が付与されている特許に限定
C08L101/00 : 不特定の⾼分⼦化合物の組成物
C08L101/16 : ⽣物分解性⾼分⼦化合物

POLYLINK コマンド,
IPC/CPC の検索、クレーム検索は、
CAS STNext で可能

ラミネートフィルムがクレームされている特許に限定
CAS STNext の結果を CAS SciFinderⁿ で再現© 2022 化学情報協会

バイオマスから⽣成されたペットポドルに関するニュース (CAS STNext) 24

CBNB、CIN ファイルでバイオマスからなるペットボトルのニュースを検索
ファイルの概要
ファイル名

収録情報

収録期間

更新頻度

CBNB

世界中の化学⼯業・製紙、塗料、プラスチッ
ク、農薬、医薬品、化粧品等の分野に関するニュース

1984-

毎⽇

CIN

化学産業に関する世界中のビジネス情報

1974-

毎週

会社を解析し、興味ある会社のニュースを確認© 2022 化学情報協会

参考資料

25

 CAS SciFindern
 製品紹介www.jaici.or.jp/cas-scifinder-discovery-platform/cas-scifinder-n/ ユーザーマニュアル
www.jaici.or.jp/cas-scifinder-discovery-platform/cas-scifindern/documents/

 CAS STNext
 製品紹介www.jaici.or.jp/stn-ip-protection-suite/cas-stnext/

 技術資料
www.jaici.or.jp/stn-ip-protection-suite/cas-stnext/documents/© 2022 化学情報協会

検索⽅法等のお問い合わせ

26

CAS SciFindern や CAS STNext のご質問はヘルプデスクまで

化学情報協会

ヘルプデスク

Tel : 0120-003-462
Mail︓support@jaici.or.jp© 2022 化学情報協会