SDGsのアジェンダは、17の目標とそれを実現するための169の具体的な指針を掲げているが、17のゴールの内、特に13(気候変動に具体的な対策を)、14(海の豊かさを守ろう)、15(陸の豊かさを守ろう)はプラスチックの今後の開発目標に大きく影響している。
日本政府は2050年までに実質的に二酸化炭素の排出量をゼロにする方針で、プラスチックについてもその原料を石油や天然ガスからバイオマスに切り替え、2030年までに約200万トンのバイオマスプラスチックを生産する計画が立てられている。
このような社会的背景を受けて、環境、バイオ資源に目を向けた新しい観点でのポリマーやプラスチックに関する書籍が望まれており、その流れを一貫した視点で眺めながら、特に下流面のコンバーティック技術に重点を置いて解説しようとするのが本書の狙いである。
＊本書は月間誌「コンバーテック」誌上に約3年間に亘って連載した講座を基にして新たに書き上げたものです。
1）読者の対象は、プラスチックメーカー、コンバーター、ユーザー、商社などの企業の調査・企画部門、研究・開発部門、営業部門を主体としている。また、関連の大学・研究機関の研究者に対しても教科書、副読本的な意味を持たせている。
目次
第1章 環境対応プラスチック概論
1．バイオプラスチックの特徴と用途
1．1 バイオマスプラスチック
1．2 生分解性プラスチック
2．バイオプラスチックの種類と分類
3．主なバイオプラスチック
3．1 バイオ PE
3．1．1 低密度ポリエチレン LDPE
3．1．2 高密度ポリエチレン HDPE
3．1．3 直鎖状低密度ポリエチレン LLDPE
3．2 バイオ PET
3．3 バイオ PA
3．4 ポリ乳酸 (PLA)
3．5 その他のバイオプラスチック
3．5．1 生分解性プラスチック
3．5．2 バイオマスプラスチック
第2章 プラスチックの性質
第1節 プラスチックの物性概論
1．プラスチックの主な物性
2．プラスチックの物性に影響を及ぼす因子
3．プラスチックの主な規格、試験法
第2節 物理特性
1．比重、密度
1．1 各種プラスチックの比重
1．2 温度、結晶化度、充填材の影響
1．3 測定方法
2．吸水率
2．1 各種プラスチックの吸水率
2．2 温度、時間の影響
2．3 測定方法
2．3．1 試験片
2．3．2 試験方法
2．3．3 吸水量の計算
第3節 強度特性
1．静的強度
1．1 引張強度
1．1．1 引張強度、引張ひずみ、引張弾性率
1．1．2 応力・ひずみ曲線 (S ? S 曲線 )
1．1．3 引張ひずみ速度 ( 粘弾性的特性 )
1．2 曲げ強度
1．2．1 降伏強度、破断強度
1．2．2 曲げひずみ
1．2．3 曲げ弾性率
1．3 圧縮強度
1．4 剪断強度
2．衝撃強度
2．1 衝撃強度の試験法
2．1．1 アイゾット衝撃試験
2．1．2 その他衝撃試験
2．2 衝撃強度の値
2．3 衝撃強度に影響する諸要因
第4節 熱的特性
1．比熱
2．熱伝導率
3．荷重たわみ温度
4．脆化温度
第5節 表面性能
1．硬さ
1．1 押込み硬さ
1．1．1 ロックウエル硬さ試験
1．1．2 デュロメーター硬さ試験
1．1．3 バーコル硬さ試験
1．2 引っ掻き硬さ
1．2．1 鉛筆引っ掻き硬度
1．2．2 テーバー摩耗試験
1．2．3 落砂試験
2．耐摩擦摩耗性
2．1 摩擦係数
2．1．1 静摩擦係数
2．1．2 動摩擦係数
2．1．3 限界 PV 値
2．2 摩耗性
2．2．1 テーバー摩耗試験
2．2．2 滑り摩耗試験
第6節 耐候性
1．環境条件の影響
1．1 紫外線
1．2 温度
1．3 湿度
1．4 外力または応力
1．5 オゾン、NO2 など
2．各種プラスチックの耐候性
2．1 ポリマーの紫外線劣化原理
2．2 各種プラスチックの耐候性と物性変化
3．耐候性試験方法
3．1 屋外暴露試験
3．1．1 直接暴露試験方法 (A 法 )
3．1．2 アンダーグラス暴露試験方法 (B 法 )
3．2 実験室光源暴露試験
3．2．1 光源
3．2．2 耐侯劣化の寿命評価
4．光劣化の防止
第7節 ガス透過性
1．プラスチックフィルムのガス透過機構
1．1 多孔質フィルムのガス透過過程
1．2 非多孔質フィルムのガス透過過程
1．3 多層構造からなる積層系のガス透過
2．高分子構造とガス・水蒸気透過性
2．1 高分子構造とガスバリア性
2．1．1 高分子構造
2．1．2 パーマコール
2．2 各種フィルムのガスバリア性
3．バリアフィルムの概要
3．1 バリアフィルムの分類
3．2 バリアフィルムの概要
3．2．1 PVDC フィルム
3．2．2 EVOH フィルム
3．2．3 PVA フィルム
4．バリア物性測定法
4．1 ガス透過度試験法
4．2 水蒸気透過度試験法
5．ウエットコーティング
5．1 PVDC コートフィルム
5．2 PVA コートフィルム
5．3 アクリル酸系樹脂コートフィルム
5．4 ナノコンポジット系樹脂コートフィルム
6．ドライコーティング
6．1 ドライコーティング法の比較と特徴
6．2 各ドライコーティング法の膜質
6．2．1 真空蒸着
6．2．2 イオンプレーティング
6．2．3 スパッタリング
6．2．4 化学蒸着 (CVD)
7．ハイブリッドコーティング
7．1 ロール・ツー・ロール方式
7．1．1 樹脂コート併用蒸着方法
7．1．2 有機膜・無機膜の積層 CVD 方法
7．2 エア・ツー・エア方式
7．3 有機／無機多積層体のバリア性
7．3．1 無機層のガス透過現象
7．3．2 多積層体のバリア性
8．ハイバリア物性測定法
8．1 各種用途に求められるバリア性
8．2 高感度水蒸気透過度測定法
8．2．1 差圧式水蒸気透過度測定法
8．2．2 大気イオン質量分析法
8．2．3 カルシウム腐食法による透湿度試験法
第8節 耐薬品性
1．薬品に対する基本的挙動
1．1 拡散
1．2 膨潤・溶解
1．3 化学的分解
1．4 ケミカルクラック
2．溶解性と溶解度パラメータ
3．耐薬品性試験法
4．化学構造と耐薬品性との関係
4．1 炭化水素構造
4．2 エーテル結合
4．3 エステル結合
4．4 酸アミド結合
4．5 ウレタン結合
4．6 酸性基、塩基性基
4．7 ハロゲン
5．耐薬品性を考慮した材料選定
第9節 電気的性質
1．電気絶縁特性
1．1 各種プラスチックの電気絶縁特性
1．2 電気特性の測定法
1．2．1 抵抗率
1．2．2 絶縁破壊
1．2．3 誘電率、誘電正接
1．2．4 耐アーク性、耐トラッキング性
2．帯電性
2．1 帯電防止
3．導電性
第 10 節 成形性
1．流動特性
1．1 溶融プラスチックの基本流動特性
1．2 溶融粘度に影響を及ぼす因子
1．3 流動特性測定法
1．3．1 MFR，MVR
1．3．2 キャピラリレオメーターによる溶融粘度
1．3．3 流動長
2．成形収縮率
第3章 プラスチック成形加工
第1節 成形加工技術
第1項 射出成形
1．射出成形
1．1 射出成形機の構造と作動工程
1．2 成形品の形状
1．3 成形条件
1．4 成形不良とその対策
2．種々の射出成形
2．1 射出圧縮成形
2．2 ガスアシスト射出成形
2．3 サンドイッチ射出成形
第2項 押出成形
1．押出機の種類と標準的な構造
1．1 単軸押出機
1．2 押出成形機の基本
1．3 多軸押出機
1．4 ベント式押出機
2．各種成形装置
2．1 パイプ製造装置
2．2 異形押出品製造装置
2．3 T ダイフィルム製造装置
2．4 シート、プレート製造装置
2．5 インフレーションフィルム製造装置
2．6 二軸延伸フィルム製造装置
2．6．1 テンター式
2．6．2 チューブ式
2．7 電線被覆装置
2．8 モノフィラメント製造装置
第3項 ブロー成形
1．ブロー成形品の概要
2．ダイレクトブロー成形
3．延伸ブロー成形
3．1 射出ホットパリソン法
3．2 射出コールドパリソン法
3．3 押出ホットパリソン法
3．4 押出コールドパリソン法
4．多層ブロー成形
第4項 発泡成形
1．発泡成形に用いる発泡剤
1．1 物理発泡剤
1．2 化学発泡剤
1．3 超臨界流体
1．4 熱膨張性マイクロカプセル
2．各種発泡成形法の分類
3．固相発泡成形法
3．1 ビーズ発泡法
3．2 バッチ発泡法
4．溶融発泡成形法
4．1 射出発泡法
4．2 押出発泡
5．注型発泡成形
第5項 熱成形 ( 真空・圧空成形 )
1．真空成形と圧空成形の比較
2．真空成形装置
2．1 ストレート・フォーミング
2．2 ドレープ・フォーミング
2．3 プラグアシスト・フォーミング
2．4 リバースドロー・フォーミング
2．5 プラグアシスト・リバースドロー・フォーミング
3．圧空成形装置
4．連続自動式熱成形装置
第2節 二次加工技術
第1項 溶着接合
1．溶着法の分類
2．溶着接着と材料
3．外部加熱による溶着
3．1 熱板溶着法
3．2 熱風溶接法
3．3 インパルス溶着法
3．4 電磁誘導加熱溶着法
4．自己発熱による溶着
4．1 高周波溶着法
4．2 超音波溶着法
4．3 回転摩擦溶着法 ( スピン溶着 )
4．4 振動溶着法 ( バイブレーション・ウエルディング )
4．5 レーザー溶着法
第2項 接着剤接合
1．プラスチック表面特性
2．プラスチック表面改質方法
2．1 洗浄
2．2 表面改質
3．接着剤の種類と特徴
4．接着剤の選定
4．1 プラスチックの特性との関係
4．2 使用条件との関係
5．接着工法
5．1 接着剤の塗布
5．2 被着材の接合および接着剤の硬化
第3項 ラミネーション加工
1．ドライラミネーション
2．ノンソルベント ( 無溶剤 ) ラミネーション
3．ウェットラミネーション
4．ホットメルト (HM) ラミネーション
5．押出ラミネーション
5．1 ラミネーターの構成
5．2 基材フィルム、樹脂、AC 剤
第4項 印刷・加飾加工
1．グラビア印刷
2．スクリーン印刷
3．フレキソ印刷
4．パッド印刷
5．ホットスタンプ法
6．水圧転写法
7．インクジェット (IJ) 印刷
第5項 機能性コーティング
1．湿式コーティング
1．1 表面硬化処理
1．1．1 シリコーン系塗料の熱硬化法
1．1．2 アクリル系塗料の UV 硬化法
1．2 耐候性コーティング
1．2．1 耐候性添加剤
1．2．2 耐候性塗料樹脂
1．3 防曇コーティング
1．4 帯電防止コーティング
1．4．1 コルコート処理
1．4．2 界面活性剤ミストコーティングによる帯電防止処理
1．5 ガスバリア性コーティング
1．5．1 PVDC コーティング
1．5．2 PVA コーティング
1．5．3 アクリル酸系樹脂コーティング
1．5．4 ナノコンポジット系樹脂コーティング
1．6 めっき処理
2．乾式コーティング
2．1 ドライコーティングの成膜モデルと特徴
2．1．1 各法の成膜モデル
2．1．2 各法の比較
2．2 工業的ドライコーティング装置
2．2．1 真空蒸着装置
2．2．2 イオンプレーティング装置
2．2．3 巻取式スパッタリング装置
2．2．4 プラズマ CVD 装置
2．2．5 連続式真空蒸着装置
2．3 アルミ蒸着フィルムの特性と用途
2．3．1 アルミ蒸着フィルムの種類
2．3．2 アルミ蒸着フィルムの用途
2．4透明蒸着フィルムの特性と用途
2．4．1 透明蒸着フィルムの特性
2．4．2 透明蒸着フィルムの用途
第6項 製袋加工
1．包装形態
2．シール方法
2．1 ヒートシール法
2．2 インパルスシール法
2．3 溶断シール法
2．4 超音波シール法
2．5 高周波シール法
2．6 パートコート法
3．製袋機
3．1 三方シール製袋機
3．2 スタンドパウチ製袋機
3．3 センタープレスシール製袋機
3．4 サイドウエルド ( 溶断 ) 製袋機
4．自動製袋充填包装機
4．1 横ピロー型包装機
4．2 縦ピロー型包装機
第4章 バイオプラスチック
1．バイオプラスチックの分類と種類
1．1 バイオプラスチックの分類
1．2 バイオマス度
1．2．1 バイオマス度の測定原理と方法
1．3 生分解性
1．3．1 生分解試験・評価方法
1．4 非生分解性バイオマスプラスチック
1．4．1 バイオ PE
1．4．2 バイオ PET
1．4．3 バイオ PEF
1．4．4 バイオ PA
1．4．5 バイオ PC
1．5 生分解性バイオマスプラスチック
1．5．1 ポリ乳酸 (PLA)
1．5．2 ポリブチレンサクシネート (PBS)
1．5．3 ポリヒドロキシアルカノエート (PHA)
1．5．4 デンプンポリエステル樹脂
2．バイオマスプラスチックの市場動向
2．1 世界市場の概要
2．2 地域別動向
2．3 国内の市場の概要
2．4 用途別国内市場
2．4．1 包装容器分野
2．4．2 自動車部品やその他分野
2．4．3 農業分野
2．5 課題と展望
3．各種表示制度
3．1 グリーンプラ識別表示制度
3．2 バイオマスプラ識別表示制度
第5章 環境とプラスチック
1．プラスチックのマテリアルフロー
1．1 国内の一般廃棄物
1．2 国内プラスチックのマテリアルバランス
1．3 レジ袋とペットボトルの個別バランス
2．リサイクルの現状
2．1 マテリアルリサイクル
2．1．1 コンテナ、土木建築資材、シート等
2．1．2 再溶解技術
2．1．3 原料・モノマー化技術
2．2 ケミカルリサイクル
2．2．1 高炉原料化技術
2．2．2 コークス炉化学原料化技術
2．2．3 ガス化技術
2．3 サーマルリサイクル
3．プラスチックゴミの環境問題
3．1 埋立処理
3．2 大気汚染
3．3 地球温暖化ガス
3．4 海洋プラスチックごみ
4．プラスチック資源循環戦略
4．1 プラスチック資源循環戦略
4．2 包装業界のトレンド
4．2．1 Reduce( プラスチックを減らすこと )
4．2．2 Reuse( 繰り返し使用 ) と Recycle( 再生利用 )
4．2．3 再生可能資源化
