1.プラスチックとは何か?


結論からいってしまうとプラスチックとは、”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(可塑性:かそせい)を持つ合成樹脂のこと”です。


合成樹脂は、天然樹脂(樹木から採取される樹脂)とは異なり、人工的に合成されたもの(プラスチックのでき方は次の章で簡単に解説)を指します。


(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)



身近なプラスチックの例として種類をいくつか挙げると、「ポリエチレン(PE)・ポリプロピレン(PP)・ポリ塩化ビニル(塩ビ)(PVC)・ポリスチレン(PS)」などがあります


(汎用プラスチックのうち、特に使用量や使用頻度が多い上記4種類のプラスチックは「4大プラスチック」と呼ばれています)



2.プラスチックの原料は石油(正確にはナフサと呼ばれる石油製品)

プラスチックの主な原料は石油(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つがプラスチックの原料である「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を化学的に合成することでプラスチックになる


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)


3.プラスチックの種類と身近にある使用例

ではプラスチックの種類と、種類ごとの身近な使用例を簡単に図で解説していきます。



上図のようにプラスチックは種類ごとに特徴があり、身近において「4大プラスチック(ポリエチレン・ポリプロピレン・ポリ塩化ビニル・ポリスチレン)+ポリエチレンテレフタレート」を用いた製品は非常に多いです。


(「ペットボトル(PETボトル)」は、その名の通り「PET(ポリエチレンテレフタレート)」を用いたボトルです)



プラスチックには上図で示した以外にも、「ABS樹脂・アクリル樹脂・ポリカーボネート・ポリアミド(ナイロン)」など多くの種類が存在します。


(プラスチックは100種類以上存在しますが、世界の全プラスチックの生産量に対して、4大プラスチックの生産量だけで6割近くを占めます)



以上が「プラスチックとは何かをわかりやすく図で解説!」でした。



4.まとめ

これまで説明したことをまとめますと、

  • プラスチックとは、”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(可塑性:かそせい)を持つ合成樹脂のこと”。
  • 合成樹脂は、”天然樹脂(樹木から採取される樹脂)とは異なり、人工的に合成されたもの”。
  • 汎用プラスチックのうち、特に使用量や使用頻度が多い4種類(ポリエチレン(PE)・ポリプロピレン(PP)・ポリ塩化ビニル(塩ビ)(PVC)・ポリスチレン(PS))のプラスチックは「4大プラスチック」と呼ばれている。
  • プラスチックの主な原料は石油(正確にはナフサ)。



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