合成樹脂とは何かをわかりやすく図で解説！

このページでは合成樹脂とは何かをわかりやすく図で解説しています。

１．合成樹脂とは何か

結論からいってしまうと合成樹脂とは、”小さい分子量(分子の重さ)の化合物を合成(重合)して人工的に作られた大きな分子量の化合物のこと”になります。

(合成樹脂は、天然樹脂に似せて作られたことから名称に「樹脂」と付けられていますが、樹脂(樹液が固まったもの)ではありません)

上図のように合成樹脂は、「エラストマー(弾性を持つ合成樹脂)」と「プラストマー(可塑性を持つ合成樹脂)」の2つに分類されます。

(「プラストマー＝プラスチック」のことで、プラストマーはエラストマーに対して用いられる言葉)

「弾性(だんせい)」は、”物体が外部から力を受けたときに変形し、力が取り除かれた後に元の形に戻る性質のこと”で、例えば弾性が高い物質にはゴムなどがあります。

「可塑性(かそせい)」は、”物体が外部から力を受けたときに変形し、力が取り除かれた後でも元の形に戻らない性質のこと”で、例えば可塑性が高い物質には粘土などがあります。

では次の章で合成樹脂のでき方を、プラスチック(合成樹脂の一種)を例にして簡単に解説していきます。

合成樹脂の主な原料は石油(正確にはナフサ)で、石油(原油)を分留という方法で各成分に分離することで、分離した成分の1つが合成樹脂の原料である「ナフサ」になります。

そのナフサ(液体)を加熱して熱分解させることで、上図のように各プラスチック(ポリエチレン・ポリプロピレンなど)の元となる材料(エチレン・プロピレンなど)に分離することができます。

(ナフサを各成分に分離させる方法も、原油を各石油製品に分離させた方法と同じ「分留」によるもので、分留について詳しくは下記事を参照)

ナフサを熱分解して得た成分(エチレン(気体)・プロピレン(気体)など)を、化学的に合成(重合)することでプラスチック(合成樹脂の一種)になります。

(重合とは、”小さな分子量(分子の重さ)の化合物がたくさん結合して、大きな分子量の化合物を作る化学反応”を指す)

世の中の物質は原子・分子と呼ばれる小さな粒が集まって構成されており、例えば気体となっているエチレン(小さな分子量の化合物)をたくさん結合させていくとポリエチレンと呼ばれるプラスチックができます。

(エチレン分子を高温・高圧下で触媒となる物質に反応させ、結合させていくことで、粉体のポリエチレン(プラスチック)ができる)

プラスチックは、「モノマー(単量体)」(小さな分子量の化合物)がたくさん結合して形成された「ポリマー(重合体)」(大きな分子量の化合物)になります。

例えば、「エチレン(モノマー)」がたくさん結合して形成された化合物がプラスチックである「ポリエチレン(ポリマー)」で、同様に「プロピレン(モノマー)」がたくさん結合して形成された化合物がプラスチックである「ポリプロピレン(ポリマー)」になります。

(「モノマー(monomer)」「ポリマー(polymer)」は、ギリシャ語の「mono＝1」「meros＝部分」、「polus＝たくさんの」「meros＝部分」に由来)

※上はペレット(粉体のプラスチックに添加剤を混ぜて、粒状にしたもの)の写真

そしてその粉体のプラスチックに(性能の向上や色付けなどのため)添加剤を混ぜてペレット(粒状)にし、それを加熱して溶かして、再び形を整えることで各プラスチック製品に加工されます。

(プラスチックをペレット化することで、プラスチックの貯蔵・輸送がしやすくなります)

以上が「合成樹脂とは何かをわかりやすく図で解説！」でした。

これまで説明したことをまとめますと、