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Technology

1.NANO-SAKURA のテクノロジー

NANO-SAKURA の最も大きな特徴は、石油由来の原料を一切含まず、

全て自然、100%天然バイオマス由来の原料から作られていることです。

一般に、天然バイオマス材料を原料に用いると、既存の石油系のプラスチックと比較して、

強度、耐熱性、ガスバリヤ性、成形性、結晶性などが劣化する傾向があります。

また、成形品の大量生産が難しいなどの問題点もあります。

この天然バイオマス材料の“弱点”を克服したのが、私たち GSアライアンスの「複合技術」です。

石油を一切使用しない組成で、実用に耐えうる強度や、耐熱性などを維持しています。

そして、成形品の大量生産も可能にしました。

もとより100%バイオマス由来ですので、廃棄後もCO₂を排出しない、

限りなく地球環境に優しい材料、それが NANO-SAKURA なのです。

その天然バイオマス材料の“弱点”を克服するための工夫のひとつが、

セルロースナノファイバーとの複合化です。地球上に最も多く存在する有機物であるセルロースを、

ナノレベル(1ナノ=10億分の1メートル)まで分解したもの。

それが、セルロースナノファイバー(CNF)です。

CNFと原料樹脂との複合体を作るためには、

親水性のCNFを疎水性の樹脂の中に均一に混ぜる必要があります。

これまで極めて困難とされてきた、この多種多様な原料樹脂素材とCNFとの

”最適な複合化” を可能にしたのが、私たちGSアライアンス株式会社の卓越したテクノロジーです。

ナノセルロースと樹脂素材は、

まるで水と油のような関係。

ナノセルロースと

樹脂素材を均一に

“複合化” する高度な技術。

NANO-SAKURA の誕生!

親水性から疎水生へのプロセス

CNF:セルロースナノファイバー

地球上のすべての木や草花などの植物は、

セルロース、ヘミセルロース、リグニンという、主にこれら3つの物質から構成されています。

ナノセルロースとは、そのうちの1つであるセルロースを、

物理化学的手法により、ナノレベルまで小さくしたものです。

樹脂などの原料素材と適切に”複合化”させると、そのナノ構造と変化した樹脂の結晶化度などにより、

素材樹脂の強度や低熱膨脹性、 耐熱性、寸法安定性、結晶性、ガスバリア性、

そして、生分解性などの機能性を大幅に向上させます。

セルロースナノファイバーは、ガラス繊維、炭素繊維に次ぐ、次世代の強化繊維として、

今、国内外で大きな注目を集めています。

樹木からセルロースナノファイバーへ

2.廃木材、間伐材、木粉、竹、古紙などの、

あらゆるバイオマス系リサイクル資源との複合化

さらに、GSアライアンスでは、廃木材、間伐材、木粉、竹、キャッサバカス、

バガス、サトウキビカス、古紙などのあらゆるバイオマス系リサイクル資源、

バイオマス系廃棄物を複合化した生分解性樹脂も作っており、地球上の資源を有効活用します。

3.デンプン系生分解性樹脂

GSアライアンスでは、複合技術による複合材料だけではなく、生分解性樹脂そのものも作っています。

そのひとつが、デンプンを原料としたデンプン系生分解性樹脂です。

この材料も、100%天然バイオマス由来の材料だけで設計しています。

4.セルロース系生分解性樹脂

もう1つの生分解性樹脂が、非可食性バイオマスであるセルロースを主な原料とした

セルロース系生分解性樹脂です。他社の一般的な生分解性樹脂は、主にトウモロコシ、サトウキビ、

芋類、穀類などの食料から作られている場合が大半で、いずれ人間の食料と拮抗してしまう可能性が

問題視されています。よって、非可食性バイオマス資源であるセルロースを原料とすることが理想です。

また、セルロースは地球上にある最も多い有機資源です。

GSアライアンスでは、このセルロースを主な原料とする、セルロース系生分解性樹脂を作りました。

もちろん、この材料も100%天然バイオマス由来の天然材料から構成されており、

石油由来の材料を一切含んでおりません。

また、仮にこの材料が世界中に普及しても、新たに森林を伐採して原料を確保する必要は無く、

既存の廃木材などのバイオマス系廃棄物から作ることで足りると推測されます。

よってこの材料は現時点で、限りなく地球環境に優しい生分解性樹脂材料ではないかと思われます。

5.大量生産が可能な成形用生分解樹脂

生分解性樹脂は、概して石油系樹脂と比較して、成形性が悪く大量生産が難しい問題点があります。

GSアライアンスでは、石油を一切使用しない、100%天然バイオマス由来の組成を維持しながら

射出成形、プリフォームからのブロー成形生産時においての成形性を向上させ、

大量生産が可能になった生分解性樹脂も開発いたしました。

6.色材複合化

弊社の親会社である冨士色素株式会社は、80年以上に渡り色材の研究開発、製造販売を

行ってきており、様々な色材の知見、先端技術を有しています。

これらの経験と、GSアライアンス株式会社の生分解性樹脂材料技術を融合させた

さまざまな生分解性樹脂カラーマスターバッチなどの製品の研究開発、ビジネス展開を行っています。

このような、さまざまな先端材料の研究開発、ビジネス展開を続ける

NANO-SAKURA の可能性は、まだまだ広がり続けています。

NANO-SAKURA Coverage

プラスチックの種類

バイオマスなどの再生可能資源

バイオプラスチック

生分解しない

生分解する

PCL(poly caprolactone)
PVA(polyvinyl alcohol)
PBS(polybutylene succinate)
PBAT(polybutadiene adipate terephthalate)
PETS

(polyethylene terephthalate succinate)など

PE(polyethylene)
PP(polypropylene)
PVC(poly vinyl chloride)
PS(polystyrene)
PET(polyethylene terephthalate)
ABS など

PLA(poly lactic acid)
PHA(polyhydroxyalkanoate)
デンプン系樹脂
セルロース系樹脂 など

バイオPE(polyethylene)
バイオPP(polypropylene)
バイオPU(polyurethane)
バイオPA(polyamide)など

石油系資源

生分解性プラスチック

バイオマスなどの再生可能資源

バイオPE(polyethylene)
バイオPP(polypropylene)
バイオPU(polyurethane)
バイオPA(polyamide)など

PLA(poly lactic acid)
PHA(polyhydroxyalkanoate)
デンプン系樹脂
セルロース系樹脂 など

PCL(poly caprolactone)
PVA(polyvinyl alcohol)
PBS(polybutylene succinate)
PBAT(polybutadiene adipate terephthalate)
PETS

(polyethylene terephthalate succinate)など

PE(polyethylene)
PP(polypropylene)
PVC(poly vinyl chloride)
PS(polystyrene)
PET(polyethylene terephthalate)
ABS など

生分解しない

バイオプラスチック

生分解する

石油系資源

生分解性プラスチック

NANO-SAKURA で、現在主に用いられている樹脂「ポリ乳酸 (PLA : polylactic acid)」 は、

コンポスト条件では2~3週間で生分解して、最終的には水と二酸化炭素に分解しますが、

土中では3~5年、海洋中では10年ほど、

水と二酸化炭素に生分解するのに時間がかかると言われています。

弊社の製品は、セルロースナノファイバーなどを含有していますので、

この時間より早く生分解することを実験的に証明しております。

しかしながら、ほとんど生分解しないポリエチレンやポリプロピレンなどの

これまでの石油系のプラスチックよりは生分解するものの、生分解するのに時間がかかる

生分解樹脂の製品もありますので、むやみやたらに廃棄しないことを推奨します。

耐久性も十分にありますので、水洗いして再使用するなど、

できるだけ資源の無駄使いとならないようご使用いただくことが発明者の願いです。

また、デンプン系樹脂や、非可食性バイオマス由来のセルロース系樹脂は、

土中や海洋中でも、もっと早く生分解し、水と二酸化炭素に代わることが分かっています。

弊社では、これらの生分解樹脂の量産用途への研究開発も、鋭意続けてまいります。