リサイクル可能なプラスチックとバージンプラスチックの物性差と市場導入

プラスチックリサイクルの現状と重要性

世界全体で年間約4億トンものプラスチックが生産されています。
そのうちリサイクルされる量はわずか10％台とされ、資源循環の観点からリサイクル率の向上が急務です。
とりわけ、リサイクル可能なプラスチック（以下、再生プラスチック）がバージンプラスチック（未使用樹脂）と同等の性能を発揮し、市場へ導入される仕組みづくりが求められています。

バージンプラスチックと再生プラスチックの定義

バージンプラスチックとは

石油や天然ガスを原料に化学反応を経て製造される新品の樹脂を指します。
添加剤や充填材をほとんど含まないため、分子量が高く、物理的・化学的特性が安定しています。

再生プラスチックとは

使用済み製品や産業廃棄物として排出されたプラスチックを回収・粉砕・洗浄し、再溶融・再成形した樹脂の総称です。
「メカニカルリサイクル」「ケミカルリサイクル」「マテリアルリサイクル」などの手法があり、リサイクル工程によって品質が大きく左右されます。

物性差のメカニズム

分子量の低下

再生プラスチックは熱・酸化・せん断にさらされるためポリマー鎖が切断されやすく、分子量が低下します。
その結果、引張強度、衝撃強度、耐応力亀裂性がバージン材より劣化します。

添加剤の揮発・分解

成形時に添加された可塑剤や難燃剤が再溶融工程で揮発・分解することがあります。
これにより難燃性、耐候性、耐熱性などの機能が低下します。

異物混入と複合化

家庭系廃プラは多種多様な樹脂や着色剤が混在し、完全に分別・除去することが困難です。
異種ポリマーが少量でも混入すると相溶性が低いため、層間剥離や白化が生じ、外観と機械特性を劣化させます。

熱履歴の蓄積

再生工程で繰り返し加熱されることで結晶構造が変化し、耐熱変形温度や寸法安定性が下がる傾向があります。

物性差を克服する技術

カップリング剤・コンパチビライザーの利用

異種ポリマー間の相溶性を高める官能基付きオレフィンやブロック共重合体を添加することで、界面接着を向上させます。
これにより引張強度や衝撃強度を最大20〜50％改善できます。

ガス除去と脱揮工程の最適化

二軸押出機に減圧ベントや真空ベントを設け、揮発成分や水分を除去することで気泡の発生を抑制し、外観品質を向上させます。

補強繊維・フィラーの複合化

ガラス繊維やタルクを配合し、低下した機械強度を補完します。
近年はバイオマス系フィラー（セルロースナノファイバー）との複合化研究も進み、軽量高強度化に寄与しています。

ケミカルリサイクルによる分子量再構築

解重合後に不純物を除去し、再重合でバージン同等の分子量を得る手法が実用化段階にあります。
特にPETボトルではケミカルリサイクルにより食品接触用途への再利用が進んでいます。

市場導入の現状と課題

用途別導入状況

自動車：バンパーやホイールアーチライナーに再生PPや再生ABSが採用され、車両1台あたり平均30kg以上の再生プラが使用されています。
包装材：再生PEや再生PETがトレー、フィルム、ストレッチラップに適用されていますが、食品直触用途は法規制や匂いの問題で限定的です。
建材：再生PVC、再生PSが雨どい、断熱パネル、内装ボードなどに普及しています。

認証制度と規格

国内ではエコマーク、グリーン購入法、UL Environment、国際的にはISCC PLUSやGRSが再生材含有率を認証します。
これによりブランドオーナーはカーボンフットプリント削減目標を定量的に示すことができます。

コスト構造の変化

原油価格高騰や炭素税導入の議論により、再生プラスチックのコスト競争力が向上しています。
一方で、分別・洗浄・異物除去にかかるコストが高いと、市場価格はバージン材並みに上昇する場合があります。

成功事例から学ぶ導入戦略

PCR-PETを用いた飲料ボトルのクローズドループ

国内大手飲料メーカーは使用済みPETボトルを水平リサイクルし、再生比率90％以上のボトルを展開しています。
この成功要因は、ボトルtoボトル専用の選別ラインとケミカルリサイクル技術、そして行政・消費者を巻き込んだ回収スキームの三位一体モデルにあります。

家電リサイクル法を活用したABS・PSの高純度回収

使用済みテレビやエアコンを破砕・静電選別し、ABSとPSを濃度99％以上で回収するプラントが稼働しています。
回収材は家電メーカーの新製品筐体へ再利用され、年間数千トン規模の循環を実現しています。

導入拡大に向けた政策と企業の役割

拡大生産者責任（EPR）の強化

EUの包装・包装廃棄物規則（PPWR）では2030年までにすべての包装材をリユースまたはリサイクル可能にする目標が掲げられました。
日本でもプラスチック資源循環促進法下でEPRの議論が進んでおり、企業は製品設計段階からリサイクル性を高める責任を負います。

リサイクルインフラへの投資

容器包装リサイクル法に基づく市区町村の選別施設の高度化や、AI画像認識を用いた自動選別機の導入が不可欠です。
企業はリサイクラーとの長期契約を結び、安定的なフローを確保することで原料品質と価格を安定させられます。

LCAとカーボンフットプリントの可視化

サプライチェーン全体でCO2排出量を定量化し、再生プラスチックの環境優位性をデータで証明することが投資家・消費者から求められています。

今後の技術動向と展望

モノマーベースリサイクルの本格普及

ポリオレフィンの解重合触媒、酵素分解PETなど、モノマーまで戻す技術の商業化が進めばバージン材同等の品質で繰り返し循環が可能になります。

トレーサビリティとブロックチェーン

再生材の由来証明をブロックチェーンで管理する試みが始まっており、グリーンウォッシングを防止しながらプレミアム価格での取引を実現します。

デザイン・フォー・リサイクル（DfR）の標準化

単一樹脂、透明化、着色材やラベルの容易な剥離設計など、設計段階でリサイクル性を組み込む指針が業界横断的に共有されつつあります。

まとめ

再生プラスチックはバージンプラスチックに比べ、分子量低下や異物混入による物性劣化が課題ですが、コンパチビライザーやケミカルリサイクル技術の進歩により差は急速に縮まっています。
市場導入を拡大するためには、高度な分別インフラ、認証制度の整備、企業と行政の連携が不可欠です。
2025年以降、炭素税やEPR強化の流れが加速すれば、環境負荷の小さい再生プラスチックはバージン材から主役の座を奪う可能性があります。
今後も技術革新と政策支援を両輪とし、資源循環型社会の実現に向けてさらなる取り組みが求められます。