Utopia Plastix：石油由来プラスチックに代わる植物ベースの加工可能レジンを開発

オクラホマ州の企業Utopia Plastixは、植物から直接作られるレジン製品を開発しました。このレジンは、射出成形や押出といった従来のプラスチック加工手法で処理可能です。

「Utopia Plastixは石油由来プラスチックの植物ベース代替品です。私たちはプラスチックではありません。プラスチック製造における植物の利用なのです」と、Utopia Plastix創業者のSharina Perry氏は語ります。

カバークロップを植物ベースレジンへ変換

一般的に、加工可能なレジンを製造するには、原料が石油化学由来であれ生物由来であれ、その化学構造を変える必要があります。バイオプラスチックは、炭水化物をエネルギー源としてポリヒドロキシアルカノエート（PHA）などの熱可塑性ポリマーを生成することで作られます。一方、Utopiaは植物を直接原料として使用します。このプロセスでは、植物にすでに存在する分子を化学変化させることなく利用します。すべてはカバークロップ（緑肥作物）から始まります。

Utopia Plastixの素材は、農業由来であるため自然な外観をしています。出典（すべて）：Utopia Plastix

カバークロップは収穫を目的とせず、土壌の保護と肥沃化のために栽培され、輪作戦略の一環として用いられることが多い作物です。Perry氏が最初にカバークロップに関心を持ったのは、健康・ウェルネス製品の開発を目指していたからだと言います。彼女は素材を分解する方法ではなく、既存の特性を理解することに関心がありました。2018年、Perry氏はこれらの特性を利用した植物ベース代替品の開発・商業化を目指し、Utopiaを設立しました。

Perry氏によると、素材の適切な乾燥方法の確立と、その繊維質の性質を克服することが、Utopiaが直面した技術的課題の一つでした。彼女は業界と学術界の専門家ネットワークと協力してこれらに取り組みました。現在、Utopiaの製品は剛性容器、フレキシブル包装、カトラリーなど多様な用途で使用されています。

「射出成形、熱成形、ブロー成形、押出、回転成形——繊維質の素材でブロー成形フィルムが割れずに作れたとき、本当に前進したと実感しました」とPerry氏は語ります。

このレジンはペレットまたは粉末の形で提供され、用途に合わせて、置き換えるポリマーの種類とメルトインデックスに基づいてグレードが用意されています。従来の設備で加工可能ですが、対応する石油化学製品よりも低温で加工する必要があります。加工性はメルトインデックスだけでは完全には表せません。メルトインデックス25〜30のPPから移行するメーカーは、Utopiaのメルトインデックス12相当のグレードを使用することになるでしょう、とPerry氏は説明します。

素材には天然の色があります。着色も可能で、透明にすることもできますが、光学特性には限界があります。「高光沢のフィルムにはなりません」とPerry氏は言います。「それでも作物について話しているのですから」。

Sharina Perry氏が、同社開発の植物ベースレジンで作られた包装フィルムを手にしています。

バリア性能など他の側面では、作物由来素材が既存素材を上回る可能性があります。Utopiaによると、6ヶ月の並行試験において、Utopia Plastixで作られたフリーザーバッグは、従来のPEフリーザーバッグよりも霜焼け防止効果が高かったとのことです。

Utopia Plastixを農業用フィルムとして試した農家からは、害虫の忌避、保湿、雑草抑制の効果があったとの報告があり、120〜140日で顕著な分解が見られたとPerry氏は『Plastics Technology』に語っています。分解を遅らせる用途では、厚みを持たせたり着色したりして紫外線の影響を減らしています。

用途に求められる性能と、使用後の分解性のバランスを取ることで、Utopiaは顧客にも土地にも良いソリューションを提供することを目指しています。「私たちの素材がどこに行き着こうとも——誰かの裏庭であれ、水路であれ、埋立地であれ——何が起こるかを見据えたかったのです」とPerry氏は言います。「私たちの素材が分解されるとき、土壌に栄養を与えます」。