有機材料が次世代プラスチックを牽引するか？ - 有機充填剤の役割
パートII：プラスチックハードウェアにおける有機充填剤
石油が枯渇したとき、有機材料がプラスチック製造の未来になるか？ プラスチックは石油ベースだが、石油供給が減ればどうなる？ 携帯電話、コンピューター、衣服、靴、家具 - 日常製品への深遠な影響を想像してみてください。答えは有機化学にあるかもしれません。
有機添加剤は1世紀以上にわたりプラスチックを支えてきました。最初の真の合成ポリマー、ベークライトは、1912年レオ・ベークランドによって創られ、1916年ロールス・ロイスのギアシフトノブで初採用。ベークライト（現フェノール樹脂）は、フェノールとホルムアルデヒド（ともに有機化合物）を重合させて生成。優れた誘電強度と耐熱性で今も評価され、回路基板、調理器具ハンドル、電気プラグ、ジュエリー等に使用されています。
有機充填剤 - ナッツ殻粉、木片、米殻、小麦外皮、亜麻殻、コーン芯粉、鶏羽根、コルク、貝殻等 - は、ポリプロピレン、ポリエチレン、PVC等の熱可塑性プラスチックへ日常的にブレンドされます。低密度、低コスト、最小限の加工負荷を提供。しかし、天然繊維は高温で劣化しやすく、低融点プラスチックへの使用に限定され、衝撃強度を低下させる可能性があります。
米国では、ウッドプラスチック複合材（WPC）が米殻60%と再生高密度ポリエチレン40%で建設パネルに採用されることが多々。欧州では、バイオ充填剤が自動車内装に登場：2014年フォードF-150の電気ハーネスでタルクをアーカンソー産米殻で置換、2015年フォルクスワーゲン・ゴルフがフロントエンドキャリアにポリプロピレン/亜麻繊維50/50ミックスを採用。
植物茎に剛性を与える複雑なポリマー、リグニンは、セルロースに次ぐ世界第2位の豊富な有機ポリマー。パルプ工場、バイオ燃料プラント、その他バイオプロダクトプロセスの副産物として、リグニンはバイオプラスチックへの魅力的候補です。Pure Lignin Biotechnology Ltd.が販売するリグニンバイオ充填剤は、ポリプロピレンやポリエチレンの最大20%を置換可能で、引張強度と曲げ弾性率を向上。アーカンソー大学発スタートアップのCycleWood Solutions, LLCは、約180日で腐植へ分解される100%生分解性・堆肥化可能熱可塑性プラスチック「Xylomer™」を製造、カップ、皿、袋に利用可能。
石油埋蔵量減少とリサイクル可能バイオプラスチック需要増大の中で、業界は有機材料を充填剤としてだけでなく、基盤樹脂としても採用する準備が整いつつあります。
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