プラスチックは人間が合成したポリマーです

使い捨てプラスチック
暮らしの中のプラスチック

プラスチックとは?

プラスチックは、主に石油由来の小さな分子を、人間の手でたくさんつなぎあわせて(=合成して)高分子化したものです。プラスチックの原料となる小さな分子(モノマー)をたくさんつなげて、長い鎖がつながっているような構造の高分子(ポリマー)にしたものです。合成高分子合成ポリマーといいます。合成樹脂とも呼ばれます。

例えば、レジ袋(ポリ袋)の材料であるポリエチレンでは、原料のモノマーはエチレン(C2H4)です。エチレンは常温で気体ですが、これを数万個つなぎあわせる(重合する)と常温で固体の高分子(ポリマー)になり、ポリエチレン(PE)になります(Thompson et al. 2009)。ちなみに、ポリマーの「ポリ」は「たくさんの」という意味があります。

ポリマーには、天然のポリマーもあります。例えば、昆虫やエビカニの甲羅であるキチン、植物の細胞壁となるリグニンやセルロース、植物の表面を覆うロウとなるクチン、そしてウールやシルクなどのタンパク繊維などがあります。これらは天然樹脂とも呼ばれます。

使い捨てプラスチック

熱くなると形が変わるのがプラスチック?

プラスチック(plastic)という言葉は、「型に入れて作るもの、形成されたもの」という意味のギリシャ語「プラスティコス(plastikos)に由来しています(Liddell et al. 1968)。つまり、熱を加えると柔らかくなり、形状を変えることができるものが、本来のプラスチックの意味です。

プラスチックは、その性質の違いから、熱可塑性(ねつかそせい)プラスチック熱硬化性(ねつこうかせい)プラスチックに大別されます。

熱可塑性(ねつかそせい)プラスチックは、原料を加熱すると溶けて柔らかくなり、自由に変形できて、冷えると再び硬くなる性質を持つ合成樹脂ですが、成型後も再び加熱するとまた柔らかくなる樹脂です。チーズのようなもので、チーズは冷えて固くなっても熱を加えれば再び柔らかくなり何度でも形を変えられますよね(熱可塑性です)。

熱可塑性プラスチックには、レジ袋のポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリスチレン(PS)、ペットボトルのポリエチレンテレフタレート(PET)などたくさんの種類のプラスチックが該当します。

プラスチック

熱硬化性(ねつこうかせい)プラスチックは、熱で溶かされた原料が反応していったん成型された後は、再び熱を加えても柔らかくならない合成樹脂をさします。例えるとクッキーのようなもので、1度熱を加えて固くなると、再び熱を加えても柔らかくなりません(熱硬化性です)。なお、可塑性(かそせい)とは、物質が破砕されることなく形を変えられる特性をいいます。

熱硬化性プラスチックには、プラスチック食器に使われるメラミン樹脂、エポキシ樹脂、クッションに使われるポリウレタンなどがあります。

熱可塑性プラスチック

プラ製品はプラスチックと添加された化学物質でできています

プラスチックの特質は、基本的にポリマー連鎖の構造とその長さで決まり、ぎゅうぎゅうに詰まった密度の高いポリマーは固くて丈夫なプラスチックになり、逆に密度の低いほうは柔らかくてしなやかなプラスチックになります。

しかし純粋なポリマーだけでは商品や製品にはならず、様々な化学物質(添加剤)を加えて、最終的な製品となります。プラスチックを柔らかくするために使う可塑剤や、安定剤、着色料などがあります。添加剤の中には、未だに私たちの健康や環境に悪影響を及ぼすものがいまでも使われています。

プラスチックは主に石油や天然ガスなどの化石燃料から製造されますが、最近ではバイオマス(トウモロコシや植物油など)の利用も増えています。バイオプラスチックといいます。ただし、ポリマーは一度合成されてしまえば、原料がなんであれ、その材質の特性は同じになります。

wakamori

海のプラスチックごみ問題をきっかけに、身の回りのプラスチックを減らそうと決意。できることからはじめるうちに、だんだんと楽しくなってきました。普段は海のプラス...

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