プラスチックの
これまでとこれから

どうしてプラスチックが使われているの?

プラスチックは悪者なの?

最近のテレビや新聞、インターネットの報道を見るとプラスチックは悪いもの、という印象が定着しつつあるのかもしれません。加えて、日々の生活におけるごみの分別や最近ではレジ袋の有料化を通じて、無意識にプラスチックへの接し方が変わってきたかもしれません。
若者はもちろん、50歳以下の人は物心がつく頃から、身の回りはプラスチックで満たされていたと思います。私ですら、プラスチックの少ない生活は記憶が定かでありません。 フェノール樹脂は低分子から作られた最古のプラスチックで、発明されてから百年余りです。
ポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)といった汎用プラスチックも発明されて100年経っていません。20世紀の化学工業の発展の中で最も重要な発明の一つであり、ノーベル化学賞の受賞対象となった「チーグラー・ナッタ触媒」は、1950年代に高密度ポリエチレン(HDPE)やアイソタクチックポリプロピレン(iPP)の生産技術として発明されています。 iPPは立体規則的に合成されており、工業的にわずかに製造されているアタクチックポリプロピレン(aPP) とは全く異なる性質を示します。iPPの立体規則性は物性に大きな影響を与え、発明当時に比べPPの物性は飛躍的に高まりました。 PPとPE、この二つのプラスチックで、全てのプラスチック生産量の40%以上を占めます。この発明無しに、現在のプラスチック産業の繁栄は無かったのかもしれません。

プラスチックってどんなところが良いの?

プラスチックの最大の特徴は軽さでしょう。鉄の比重はPEやPPの約8倍、軽いアルミですら約3倍です。PETボトルはプラスチックの軽さを実感できる製品で、保温できる魔法瓶との重さの違いは一目瞭然です。私たちは日常生活の中で、自然と軽さや保温といった機能で使うものを比べ、選択しているのです。 透明な製品を作れることも重要な特徴です。例えばガラスも透明ですが、重くて割れると危険である一方、アクリル板は軽く、透明性に優れ、落としても割れにくいといった特性からコロナ禍で大活躍です。
アクリルのようなアモルファス(非晶性)プラスチックは透明ですが、元来透明ではない結晶性プラスチックであっても、成形加工技術によって、結晶(球晶)サイズを光の波長以下にすることで透明になります。PEは結晶性プラスチックですが、延伸加工により透明なフィルム製品が作られます。 柔らかさ、しなやかさもプラスチックが幅広く用いられている大きな理由で、食品包材に多く用いられている軟質プラスチックフィルムが最たる例です。PE製のポリ袋は、透明で柔らかく、野菜などの生鮮食品をはじめ、多様な食品の包材として重宝されます。一方で、卵パックにはPETやPSの硬質性を活かして中身が守られます。

便利なプラスチックをこれからも使い続けるには?

100円ショップはプラスチック製品の宝庫です。日常生活にプラスチックが不可欠なことを改めて認識させてくれます。プラスチック製品が安価に供給されるのは、プラスチック材料の大量生産のみならず、高速成形技術に依る部分も大きいとされます。Tダイキャスト法やインフレーション成形ではプラスチックフィルムが毎分100メートル以上の速度で生産されます。さらにフィルムを貼り合わせるラミネート技術の発展もプラスチックの用途を大きく拡張しました。代表例はレトルトカレー、ポテトチップなどの食品包材であり、食の安全に不可欠です。射出成形においても小型製品の成形サイクルは数十秒であり、大量に安価なプラスチック製品が生産できます。このようにプラスチック製品の生産に関わる多様な技術が、ここ数十年で急速に発展してきたことで、私達は意識することなくプラスチックの恩恵を享受しています。
一方、この間の急速な技術革新の中で廃プラスチックに関する課題がなおざりにされてきました。安定性・耐久性がプラスチック製品として重要である一方、プラスチックの多くは環境中で分解しません。不注意に捨てられたプラスチックが海洋に流出し、海洋プラスチックごみとして社会問題化しています。マイクロプラスチックは海洋のみならず、大気中にも多く存在し、健康に対する懸念が高まっています。今後、プラスチックとどのように共生すべきか。このコラムではプラスチックの現状と課題を俯瞰し、社会課題の解決に向けた未来のプラスチックのあるべき姿を示していきます。

執筆者のご紹介

宇山 浩 教授

大阪大学 工学研究科 応用化学専攻 工学博士

 

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