木型真空成形でトレー・ブリスターをご提供する朝日化成が環境対応のシートを紹介します。

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環境対応のシート

小ロット多品種の製品に最適なバイオマスプラスチック「エコスターチ」

バイオマスプラスチックとは

バイオマスプラスチックとは

バイオマスとは「再生可能な生物由来の有機性資源で化石資源を除いたもの」を指します。(1)廃棄物系(廃棄される紙、家畜の排せつ物、食品廃材、下水道の汚泥など)、(2)未利用バイオマス(稲わら、もみ殻など)、(3)資源作物(さとうきび、トウモロコシなど)の3つに分類されます。これらはエネルギー資源や製品の原料として様々な場面で利用されています。バイオマス燃料の使用時や、バイオマス製品の廃棄時に発生するCO2は、生物が成長する過程で光合成により大気中から吸収されたものであり、化石資源由来のエネルギーや製品をバイオマスで代替すれば、温室効果ガスの削減に大きく貢献できます。
バイオマスのうち資源作物から取り出したポリ乳酸やデンプンを原料の全部または一部に含むプラスチックが一般的に「バイオマスプラスチック」と呼ばれています。

バイオマスプラスチック市場について

  • 従来プラスチックとの価格差
    石油価格の高騰と生産技術の進歩により、ここ数年で価格・品質ともに石油由来プラスチックとの差が縮小しています。
  • 市場のニーズ
    石油資源の枯渇やCO2排出などの面から、バイオマスプラスチックのニーズは高まっており、PETやPEなどにも製品投入が活発に行われています。
  • 市場規模
    2013年のバイオマスプラスチック国内市場規模は38,950t。前年比26.8%増で、堅調に拡大しています。
    飲料ボトル向けのバイオPETやレジ袋向けバイオPEの拡大が市場をけん引していることから、今後も拡大基調が続く見込みです。
    (矢野経済研究所「バイオマスプラスチック市場に関する調査結果2014」より)

バイオマスプラスチックのメリットとデメリット

これまで述べてきたように、バイオマスプラスチックは「温室効果ガスの削減」という地球規模の大きなメリットがあります。しかし個別のユーザーにおいて、その実感は乏しく、従来の石油由来のプラスチックに比べて使いづらい面があります。主なデメリットは次の3つです。

  • 材料費が高い
  • 材料ロットが発生する
  • 温度変化に弱い

技術の進歩により安くなっているとはいえ、材料価格が石油由来プラスチックの倍以上ということが 珍しくありません。ポリ乳酸主体のシートだと、60度が耐熱上限なので電子レンジに対応できず、使用環境にも制限があります。また、ロール1本(数十キロ)から入手が可能な従来プラスチックシートに対して、バイオマスプラスチックは通常3~4トンの製造ロットが必要で、これらを在庫として抱えなければなりません。こういった理由により、中小の食品製造業者などにとって、バイオマスプラスチックは非常に使いづらい材料となっています。中小の食品製造業者様との取り引きが主体の当社では、このような現状を打破したいと考えてきました。これらのデメリットを解消できるのが、次に紹介するバイオマスプラスチック「エコスターチ」です。

エコスターチとは

トウモロコシ由来のデンプンを70%含む、バイオマスプラスチック材料です。
原料となるトウモロコシの品種は食用には向かない低脂質・低タンパクのデントコーンです。デントコーンからできるデンプンは、工業用として、主にパルプの接合剤や糊として、大量に使用されています。
数年前、穀物相場高騰の原因となったバイオエタノールの原料である高脂質・高タンパクのスイートコーンとは別品種で、価格・供給とも安定しているトウモロコシです。

  • デントコーン
    デントコーン
  • 澱粉70%+プラスチック25%を混合
    澱粉70%+プラスチック25%を混合

製品用途事例

弁当容器、菓子トレー、惣菜トレー、イベント用食品容器 ※リサイクルに回せない食品容器等

製品用途事例

環境面での優位性

  • 燃焼時CO2排出量75%削減
  • 製造時70%カーボンニュートラル
  • 容器リサイクル法対象外
  • バイオマスマーク使用可

(燃焼時におけるCO2発生量の比較)

(燃焼時におけるCO2発生量の比較)

JIS G-12111ガス容量法(単位:mg/g) 自社調査(試験機関:九州テクノリサーチ)

エコスターチと他バイオマスプラスチックとの比較

(1)価格と材料ロット

項目/材料 エコスターチ ポリ乳酸(トウモロコシ由来)
バイオPE(サトウキビ由来)
原料 工業用トウモロコシ(食用不可・安価) トウモロコシやサトウキビ(食用可・高価)
原料が工業用で、非常に安価(工業用デンプンはPPの半値以下)。糖質が不要なので、荒れ地でも作付が可能で、安定した生産量と価格を維持できる。先物市場の影響を受けない。 食用の糖質が高いトウモロコシやサトウキビを必要なので価格が高い。食用、飼料用、バイオエタノールの原料等に使われる。凶作や先物市場の影響を受けやすく、価格が安定しない。
材料ロット 数十キロ(ロール1本=数十キロ) 3~4トン以上
生産ロットは1トン単位。委託工場での在庫リスクが小さく、1本ずつ出荷することが可能。 大規模な生産設備が必要なため、1トンだけの製造では、コストが合わず、一度に3~4トンの材料製造が必要。3~4トン×種類分の在庫を、メーカーまたは商社が抱える必要がある。小ロット供給は不可能ではないが、リスクを伴う。

(2)物性面

項目/材料 エコスターチ ポリ乳酸(トウモロコシ由来)
バイオPE(サトウキビ由来)
耐熱・耐寒性 電子レンジ対応。マイナス20度の低温でも使用可。
(事例:ご飯を入れて冷凍庫に保管し、電子レンジで温めても問題なし)
ポリ乳酸は耐熱60度まで。
その他 ・耐水、耐油、耐薬品性有り
アルコール、酸、アルカリへの耐性がある。(JISK7114準拠試験による)

エコスターチを選ぶメリット

メーカーの導入メリット
  • 環境保護に対する姿勢を消費者、取引先にアピールできる
  • バイオマスマーク使用可能
  • 燃焼時CO2排出量75%削減(石油由来プラスチックとの比較)
  • シート製造時に70%のカーボン・ニュートラル
  • 石油由来プラスチック成型品と同等価格で調達が可能
  • 小ロット製品にも使用できる
  • 様々な使用環境、温度帯に対応できる
消費者のメリット
  • 燃えるゴミとして廃棄可能(分別の手間が省ける)
  • 電子レンジでの使用可
  • 容器リサイクル法対象外

食品容器から、部品用トレーまでの広い用途に使えます。惣菜トレー、菓子用トレー等で実績が有ります。

木型真空成型との組み合わせ

当社が採用している「木型真空成型」は金型に比べてイニシャルコスト(初期費用)を約3分の1に抑えられます。小ロットでの入手が可能なバイオマスプラスチック「エコスターチ」と組み合わせることで、類例を見ない「小ロット多品種のバイオマスプラスチックトレー製造」という新しいサービスを提供いたします。
※当社は「多品種小ロット対応が可能なバイオマスプラスチック等の製造販売」にて、平成26年2月に経済産業省の異分野連携新事業分野開拓計画に係る認定(20131211九州第36号)を受けました。

初期費用(型費+材料費)の比較

A5サイズでシート厚0.5ミリの弁当トレーを作る場合
エコスターチはロール1本(300m)から購入できます(トレー枚数換算で約3,600枚)。
他バイオマスプラスチックは3トン以上の材料ロットが発生。これはトレー約10万枚分の大ロットです。

初期費用(型費+材料費)の比較

木型+エコスターチの組み合わせだと、一般的な金型でのバイオマスプラスチック製品製造と比べて、イニシャルコスト(初期費用)が約9分の1になります。

エコスターチシート物性一覧

項目 試験方法 単位 規格および測定値
原材料 トウモロコシ澱粉質70重量%を主原料とするPP樹脂混合品
仕様     幅750//850/900/950mm×長さ300mロール巻
厚み   mm 0.4~1.5
色調     乳白色 ※着色は特注品扱い
融点 DSC 120.7
比重     1.13
加熱収縮率   1.0~1.2
水分含有率   0.4
MFR JIS K 7210   1.67(荷重3.8kg)
引張強さ(0.5mm厚) JIS K 7127 MPa MD(流れ方向)12.5
TD(幅方向)12.1
表面抵抗値 JIS K 6911 Ω 1.0×10^13~10^15
酸素透過度(0.6mm厚) JIS K 7126 ml/㎡・24h・atm 110
水蒸気透過度(0.6mm厚) JIS K 7129 g/㎡/24h 0.30
食品衛生法     厚生省告示第370号 適合

※上記数値は代表値であり、規格値ではありません。

物性追加項目

耐薬品性 試薬名 重量変化 外観変化
硫酸(30%) ◎ 0-5%以内 ◎ 変化なし
水酸化ナトリウム(40%) ◎ 0-5%以内 ◎ 変化なし
エチルアルコール(99.5%) ◎ 0-5%以内 ◎ 変化なし
トルエン(99.5%) ○ 5-10%以内 ○ 反り(ごく僅か)
鉱油(JIS3号油) ◎ 0-5%以内 ◎ 変化なし

試験方法:JIS K 7114準拠  試験方法:室温・24時間浸漬による

アイゾット衝撃強さ 試験方法/規格 単位 測定値
ノッチ付き kJ/㎡ 1.2
ノッチなし kJ/㎡ 34.8

試験方法:JIS K 7110準拠

熱特性 試験方法/規格 単位 測定値
熱変形温度/荷重4.6kgf/c㎡ 92.2
ビカット軟化温度/荷重5000gf 53.1

※上記数値は試験値であり、保証値ではありません。

エコスターチの開発製造販売

バイオシナジー株式会社
神戸市中央区浜辺通4-1-23 三宮ベンチャービル212号
078-862-6023

※本ページは、経済産業省の平成26年度ふるさと名物応援事業補助金(新連携事業)を活用しています。
コア企業:株式会社朝日化成
連携企業:バイオシナジー株式会社

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