歐盟於2021年7月開始執行一次性塑膠(Single Use Plastics, SUPs)製品禁令，禁止販售市面上已有替代方案的一次性塑膠製品，若暫時無可廣泛取得的替代品，則要求各歐盟成員國應訂定政策積極減量。這項於2019年6月5日頒布的《一次性塑膠指令(Directive (EU) 2019/904 on the reduction of the impact of certain plastic products on the environment)》，展現出歐盟對於一次性塑膠廢棄物減量的決心。

不只是歐洲地區，國際間對於現代社會使用一次性塑膠的嚴重依賴狀況十分重視，尤其是在COVID-19疫情大流行之後，為了防疫的需求，頻繁使用一次性的口罩、手套、試劑盒、棉籤、注射器和醫療包裝等，產生大量的塑膠垃圾，呈現出塑膠製品於社會效益及環境污染之間的衝突。塑膠材料已經成為現代工業及經濟活動的必需品，但絕大多數的塑膠垃圾最終卻直接傾倒在環境之中掩埋起來，對於整個生態系統及無數瀕危物種造成嚴重且直接的威脅。如何解決這場環境危機所帶來的系統性挑戰，成為歐盟綠色政綱(European Green Deal)及聯合國2030永續發展目標的核心項目之一。對此，歐洲專利局(EPO)特別於2021年10月發布「次世代塑膠專利報告」(Patents for tomorrow’s plastics)說明塑膠技術的近期發展。

根據EPO的報告，目前針對這個問題已經發展出許多創新技術，尤其是在替代性生物可分解塑膠材料方面的專利持續成長，在製造鏈的最前端採用此項材料，即可不用再擔心塑膠製品遭隨意棄置，減少許多回收成本，使塑膠廢棄物直接回歸大自然。儘管生物可分解塑膠材料的發展起步較晚，近年來也逐漸發展出許多不同的材料類型，其可大致分為(1)化學改性天然聚合物，以及(2)生物材料聚合物。

在化學改性天然聚合物部分，技術主要集中在改性纖維素、變性多醣、修飾澱粉及其他改性天然聚合物等。至於生物材料聚合物的部分，技術主要集中在生物單體、工業聚合物及生物橡膠等，如圖1所示，在化學改性天然聚合物領域中由研究機構申請之專利家族分類占比，變性多醣占比22.3%及其他改性天然聚合物占比17.1%為最高；生物材料聚合物中則以生物單體占比20.7%及工業聚合物15.4%為最高。

圖1.由研究機構申請之專利家族分類占比(統計自2010至2019年)
(圖片來源：European Patent Office | October 2021)

若以1980年至2019年專利家族數量變化趨勢分析可以發現，如圖2所示，在化學改性天然聚合物部分，改性纖維素專利家族數量最多，自2005年開始每5年總件數均達10,000件以上，但申請趨勢變化不大；修飾澱粉專利家族數量最少，每5年總件數約2,000件。在生物材料聚合物部分，生物單體專利家族數量最多，且呈現成長趨勢，在2015年至2019年間專利家族件數已達約9,000件，工業聚合物及生物橡膠專利家族件數則相對較少；另外，石油基底聚合物之石油可降解塑膠類專利家族件數最少。

圖2.生物(可分解)塑膠專利家族分類統計(自1980至2019年)
(圖片來源：European Patent Office | October 2021)

隨著近年來國際間對於塑膠製品的禁令越趨嚴格，越來越多研究者投入研發替代性生物可分解塑膠材料，例如最近升級的第三代產品原料技術，能夠利用天然或加工過的細菌，將廚餘轉化為聚羥基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates, PHAs)，這是一種具有生物相容性的熱塑性聚合物，其具有低透水及高耐熱的性質，可廣泛應用於藥物膠囊、包裝材料、3D列印材料、紡織品及農業等領域。從專利分析數據來看，替代性生物可分解塑膠領域主要的研發能量仍集中在改性纖維素的技術上，技術發展也較為成熟；其他的技術發展則主要由研究機構為主力進行研發，專利申請量呈現持平的狀態，期待生物可分解塑膠技術的成熟，能逐漸取代現有不可分解的塑膠製品，達成保護環境的目標。

• 發布日期 : 111-06-05
• 更新日期 : 111-05-30
• 發布單位 : 國際及法律事務室
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