使用後に肥料へ変換できるプラスチックの“柔らかさ”を自在に制御 ~ポリマーと可塑剤の両方を肥料化できる循環型プラスチックを開発~

20206-08-19 千葉大学

千葉大学、東京大学、東北大学などの共同研究グループは、使用後に肥料へ変換できる循環型プラスチックの性能を向上させる新技術を開発した。研究チームは、植物由来化合物イソソルビド(ISB)から合成されるポリカーボネート(PIC)に対し、新たにイソソルビド由来可塑剤を設計することで、従来課題だった硬さや脆さを改善し、柔軟性や加工性を自在に調整できることを実証した。さらに、このプラスチックは使用後にアンモニア処理することで分解され、ポリマーと可塑剤の双方が肥料成分へ変換される。得られた分解生成物をそのまま利用して、モデル植物やコマツナの栽培に成功し、植物成長促進効果も確認した。使用時は高機能プラスチックとして利用し、廃棄後は肥料として再利用できることから、プラスチック廃棄物問題と資源循環の両立に貢献する技術として期待される。今後は包装材やフィルムなどへの応用に向け、安全性や環境影響評価が進められる。Scientific Reports誌に掲載された。

使用後に肥料へ変換できるプラスチックの“柔らかさ”を自在に制御 ~ポリマーと可塑剤の両方を肥料化できる循環型プラスチックを開発~
図:本研究概要

<関連情報>

プラスチックから肥料へ:イソソルビドをモノマー、可塑剤、肥料として用いるポリマーシステム Plastics to fertilizer: A polymer system based on isosorbide as a monomer, plasticizer, and fertilizer

Shunsuke Fujimata,Yoshiki Tokonami,Raj Kishan Agrahari,Toyokazu Tsutsuba,Kazuaki Rikiyama,Norio Tomotsu,Tatsuo Taniguchi,Takehiro Kamiya,Mizuhiko Nishida & Daisuke Aoki
Scientific Reports  Published:18 August 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-026-63638-1

Abstract

Plastics have long been designed as durable materials with limited consideration of their fate after use. In contrast, a polymer system that enables end-of-life plastics to no longer to be discarded but instead to be transformed into fertilizers that actively benefit ecosystems, would be very desirable indeed. Such a concept may offer a new direction for polymer design and expand the potential roles of plastic materials. In our previous studies, we demonstrated that isosorbide-based polycarbonates (PIC) can be converted into fertilizer-compatible components through ammonolysis after use. Building on this concept, the present study introduces dual-functional isosorbide-based plasticizers that simultaneously reduce the brittleness of PIC while also being convertible into fertilizer-compatible components through ammonolysis after use. The effectiveness of the degradation products obtained from this plastic system, composed of PIC and isosorbide-based plasticizers, as fertilizers was validated through the growth of both a model plant and an edible vegetable.

1202農芸化学
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