プラスチックリサイクルの全体俯瞰 – パテントガイドブック

出版：株式会社ネオテクノロジー　出版年月：2022年10月

プラスチックリサイクルの全体俯瞰 ～カーボンニュートラル関連特許レポート～

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ネオテクノロジー「プラスチックリサイクルの全体俯瞰」はプラスチック材料として一度使用されたものを再利用する「プラスチックリサイクル」を最近の特許情報から全体俯瞰したレポートです。

産業界がサプライチェーン全体でCO2排出量を減らす取り組みを強化するなか、製品の廃棄時も含めた資源循環の取り組みが、企業の競争力を左右する時代になってきています。本レポートでは、主に、マテリアルリサイクルと、ケミカルリサイクルを取り上げています。また、サーマルリサイクルであっても新たな材料を提案している技術は取り上げています。

パテントガイドブックとは

技術テーマのプランニングや技術開発において、技術者自身が最新の特許情報を的確に把握することが求められています。しかし、膨大な特許情報の中から必要な情報を抽出するには困難が伴います。そこで、特定の技術テーマにフォーカスし、俯瞰しやすいレベルにまとめたのがパテントガイドブック」です。技術者の視点で直近の特許情報から最低限必要な約100件の情報を厳選した本シリーズは、技術者が進むべき将来の方向を探る道しるべとして最適なガイドです。

本書について

軽くて耐久性があり、あらゆる形状に成型可能なプラスチック材料を便利に使用していますが、近年環境汚染やカーボンニュートラルの課題が問題となっています。環境問題としては、耐久性があることから小さな破片となって海に広がるマイクロプラスチックの影響が懸念されています。当然のことながら、燃やせば発生する二酸化炭素による地球温暖化の問題、原料となる石油資源の問題などもあります。これらは、発生する二酸化炭素量と吸収、使用されて減少する二酸化炭素量とをバランスさせるカーボンニュートラル問題とも関連しています。そこで、プラスチック材料として一度使用されたものを再利用する、リサイクルが課題となっています。一般に廃プラスチックの再生として以下の３つが知られています。

１） マテリアルリサイクル ：原材料としてそのまま再生する

２） ケミカルリサイクル： 化学的処理によりモノマー等の原料として利用する

３） サーマルリサイクル ：固形燃料としたり、燃焼時の熱を発電等に利用する

ここでは、３）の廃プラスチックを燃焼させて熱を利用する場合、また発生する二酸化炭素を別途利用する場合等は除きます。二酸化炭素の利用については藻類利用、触媒利用等の弊社の別途調査報告書を参考にしてください。本調査では主に１）と２)の場合と３）の燃焼であっても新たな材料を提案している場合は採用とします。

また、１）から３）により再生された材料を用いて、新たなプラスチック製品を作成する方法、製品等に関する出願も採用とします。

最も多いＰＥＴボトル等のポリエステル樹脂等を粉砕等によりそのまま新たな製品へ成型等利用する場合、解重合によりモノマーとする技術、ポリエステル樹脂以外の熱可塑性樹脂をリサイクルする技術、廃材が熱硬化性樹脂である場合、架橋されたゴム状材料に関するリサイクル技術、また炭素繊維等の繊維材料で補強された樹脂材料から多くは炭素繊維を回収、再利用する技術、多くの提案がなされている、高吸水性高分子を含む衛生用品のリサイクルに関する技術、さらには具体的な材料が不明などその他に分類された材料のリサイクル技術などを取り上げます

《取り上げる特許情報の例》

• 再生された材料を用いて、新たなプラスチック製品を作成する方法や製品（JP2022038958、東洋紡株式会社）
• ＰＥＴボトル等のポリエステル樹脂等を粉砕等によりそのまま新たな製品へ成型等利用する場合（JP2022103131、協栄産業株式会社）
• 解重合によりモノマーとする技術（WO2022004359、シンテック株式会社）
• ポリエステル樹脂以外の熱可塑性樹脂をリサイクルする技術（JP2022041263、Ｊ＆Ｔ環境株式会社）
• 廃材が熱硬化性樹脂である場合（JP2022520549、アディティア・ビルラ・ケミカルズ・（タイランド）・リミテッド・（エポキシ・ディビジョン））
• 架橋されたゴム状材料に関するリサイクル技術（WO2022080475、株式会社ブリヂストン）
• 炭素繊維等の繊維材料で補強された樹脂材料から多くは炭素繊維を回収、再利用する技術（JP2022102186、トヨタ自動車株式会社）
• 高吸水性高分子を含む衛生用品のリサイクル技術（JP2022025276、株式会社フロム工業）

プラスチックリサイクルに関する最近の技術・企業を把握できるレポートです。事業企画・研究開発のヒントとして、ぜひお役立てください。

目次

目次／技術分類
【出発廃材料】

◇ポリエステル（熱可塑性樹脂）

PETボトル等の製品、印刷層を有するフィルム積層体等

◇その他（熱可塑性樹脂）

ＰＰ、ＰＥ、ＰＣ等の樹脂およびそれらを使用したディスク等の製品

◇熱硬化性樹脂

架橋反応等を含む3次元硬化樹脂

◇ゴム系

タイヤ等架橋ゴム材料、製品

◇繊維強化樹脂

ガラス繊維、炭素繊維で強化された熱可塑性および熱硬化性樹脂

◇衛生用品

高吸水性樹脂を含む製品

◇再生樹脂

リサイクルされた各種樹脂

◇その他

以上の分類に該当しない材料、特定されない材料や製品の形態

【リサイクル手法工法】

１．再利用

破砕、洗浄,溶融,溶解、比重分離等し、そのままの材料を再利用,あるいは他の原料として再利用する

２．混合再利用

粉砕、洗浄、分離後、他の材料の添加物や補助材料として再利用する

３．解重合または脱架橋反応

モノマーへ分解または脱架橋し原料として再利用する（モノマーへ戻す）

４．溶剤等による溶解、または熱、酸化、紫外線等による分解

分解によるガスまたは液体を燃料や他の原料として利用（分解）、または繊維等の残渣を再利用

５．再生樹脂を利用する

リサイクルされた樹脂の用途、方法

６．その他

以上の分類に該当しない手法、工法