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1 ま え が き 「耐久性が良い」ことは,材 料すべてに共通する条件 であった.し かし,こ の画一的な機能 も部分的に否定 さ れなければならないような状況がやってきた. プラスチックは現代社会において,金 属材料についで いろいろな用途をもつ材料 として普及 しているが,当 然 プラスチック廃棄物の量も増えている.こ れ らプラスチ ック廃棄物の一部は,河 川や海岸に拡散 し,分 解 しない ので環境汚染源 となっている.埋 立処分地に投棄 された 汎用プラスチックも,そ の耐久性が良いので,百 年以上 も残 り,恐 らく消滅 しないだろう.こ の様な状況から, 使い捨てされることが多い,手 軽なプラスチック食品包 装材などの耐久性の良さもかえって欠点 となっている場 合があることがわかってきた.2) 汎用プラスチックと較べると,鉄 は酸化により分解 し 易く,あ る時間が過 ぎると消滅するので,プ ラスチック 程には長時間廃棄物 として残 らない. 分解 し易いプラスチックを使 うことが,用 途によって は,環 境にいつまでも残らないと言 う点で好 ましい. このような事情から分解速度が汎用プラスチックより も速いプラスチックの開発が行われるようになった. その分解性プラスチックの用途 として使われているも のの例 を次に記述する. 2 分解性プラスチックの機能 (1) ポリエチレンやポリプロピレンなどのプラスチッ ク廃棄物が現在埋立地に多量に投棄され,処 分 されてい る.2)これらの処分地中のプラスチ ックゴミは徐々にしか 分解 しない.埋 立用地 も,我 国ばかりでなく世界の国で も,残 り少なくなっているので,廃 棄プラスチック処理 は深刻な社会問題の一つとなっている. 使い捨ての食品包装材などや釣糸は,環 境汚染源とな り易いので,寿 命が限 られている分解性プラスチックで 置 き換えるのも一方法である. “地球に易 しいプラスチ ック”として,ま ず環境汚染防 止対策用として使 う. (2) 治療用薬剤の投与効果を向上させたり,農 薬散布 の効率を上げ,無 駄な散布や効率の悪い散布 を防止する ために,薬 剤 の放 出制 御 システム(Drug Delivery System)の 応用が進んでいる.例 えば,農 薬 を分解性プ ラスチックでカプセル化し,目 的に沿 うよう放出制御す ると,農 薬散布による環境汚染が軽減 されることが期待 される.こ のように,DDS材 料の機能発揮のためには 自由な放出制御 を可能 とする分解性プラスチックは適し ている. (3) 治療で使 う手術用縫合糸にポリエステル系の分解 性高分子も使われている.医 療材料のなかには分解 し, 消失 してしまう材料が治療に適 している場合も結構多い ので,医 療領域での分解性プラスチックの使用はさらに 増加することが期待される. (4) 上記で述べてきた用途以外に使い捨ておむつなど の衛生用品の材料にも分解性高分子の使用が適 している 場合 もある. 2・1 分子構造変化と関係する材料劣化 高分子材料の劣化を引き起こしている分子構造変化 は,(a)主 鎖切断,(b)側 鎖構造変化とである.例 えば, ポリ塩化 ビニルを200°C 近傍にまで温度を上げると,塩 酸分子が脱離する.こ のいわゆる “脱塩酸”は,ポ リ塩 化ビニルプラスチックの劣化である.し かし,こ の脱塩 酸 による劣化は,分 解 とはまた別物である. プラスチックの分解は主鎖切断による顕著な重合度変 化であると限定される.主 鎖切断は,切 断個所が鎖中の 任意の場所で起 こるランダム切断 と鎖末端からモノマー が脱離する 「解重合」の二種の切れ方がある.ラ ンダム 切断では,分 子量低下が反応の初期から顕著に現れるの

zairyou/zairyo

Enhancement of Degradation Rate of Plastics for Suppression of Environmental Pollution by Plastics Waste Degradation Behaviors of Bio-and Photo-Degradable Plastics.