プラスチックとは?

合成樹脂(ごうせいじゅし、プラスチック: plastic)とは、高分子化合物からなる物質の中で、成型品や薄膜にして使用することを目的として人為的に製造された物を指す。合成でない天然樹脂には植物から採ったロジンや天然ゴム等があり、鉱物質ではアスファルトが代表例。
合成樹脂(高分子化合物)の糸を織って作った繊維は合成繊維と呼ばれる
本格的な合成樹脂第一号は、1909年にアメリカのレオ・ベークランドが工業化に成功したベークライト(商品名)といわれている。フェノールとホルムアルデヒドを原料とした熱硬化性樹脂で、一般にはフェノール樹脂と呼ばれている。その後、パルプ等のセルロースを原料としてレーヨンが、石炭と石灰石からできるカーバイドを原料にポリ塩化ビニルなどが工業化された。戦後、石油化学の発達により、主に石油を原料として多様な合成樹脂が作られるようになる。日本では、1960年代以降、日用品に多く採用されるようになる。

プラスチック概要

主に石油を原料として製造される。金型などによる成形が簡単なため、大量生産される各種日用品や医療分野、工業分野の製品などの原材料となる。使用する目的・用途に合わせた性能を有する樹脂を合成することが可能であり、現代社会で幅広く用いられている。
一般的な特徴としては
電気を通さない(絶縁体)
水や薬品などに強く腐食しにくい
これは廃棄後の処理がしにくいということでもあり、環境問題を引き起こす原因の一つでもある
燃えやすい
紫外線に弱く、太陽光に当たる場所では劣化が早い
等が挙げられる。
しかし現在では、使用目的に応じてこれらの性質に当てはまらないプラスチックも開発されている。
電気を通す導電性プラスチック
微生物によって分解される、生分解性プラスチック
難燃性プラスチック
などが製品化されている

プラスチック加工

合成樹脂は化学的には炭素原子、または炭素原子と酸素原子が長くつながった分子を基本とする(例外もある)。炭素には4本の結合手があり、2本は炭素同士の結合に使用されるが、残りの2本には水素や塩素や多種の反応基が結合する。この長くつながった大きな分子という特徴から高分子とも呼ばれている。
例えば炭素を順番に繋げてゆくと(余った手には水素のみ結合している)下記のように 気体→液体→柔らかい固体→硬い固体と変化する。
エチレンはエタン (C2H6) から水素が2個減って炭素同士が二重結合した物質 (C2H4)。ポリエチレンは、炭素2個のエチレンを基本物質(モノマーと呼ぶ)とし、これを多数繋いだ高分子(ポリマー)である。接頭語のモノはひとつ、ポリはたくさんを意味する。モノマーを繋げてゆく反応を重合と呼び、モノマーが繋がっている個数を重合度と呼ぶ。炭素1,000個が繋がったポリエチレンの重合度は、1000 ÷ 2 = 500 である。重合度(=分子量)が大きくなるにつれ、より硬くより強い樹脂になる。ポリエチレンは熱をかけると溶けて流動するので、その状態で成型する。流動し始める温度(融点)は分子量が大きくなるほど高くなる。分子量が一定以上に大きくなると、熱をかけても流動せず、それ以上に温度を上げると分解するようになる。

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