プラスチックの基礎知識

そもそも”プラスチック”ってなに?

プラスチックは「合成樹脂」とも呼ばれており、人工的に合成された樹脂という意味になります。元来、樹脂とは樹木から分泌される樹液が固まった物質のことで、松脂、柿渋、漆などがその代表格です。これらの樹脂は水に溶けにくく、固まった(油分が揮発した)後に安定化し、形を保持する性質があるため、古くから塗料や接着剤、充填材などとして使われていました。
このような性質を持ち、使い勝手の良い樹脂を材料として幅広く使うため、石油などを原料として化学的に合成したものが合成樹脂であり、プラスチックはその一部です。

ちなみにプラスチック(Plastic)の語源は、ギリシャ語の形容詞「plastikos(可塑性のある)」と言われています。可塑性とは、物理的な力を加えることで物質が変形し、力を取り去った後もその形を保持する性質のことです。語源に基づけば、プラスチックは可塑性をもつ造形が容易な物質ということになり、一般的に「主に石油(ナフサ)に由来する高分子物質(主に合成樹脂)を主原料とする可塑性の物質」などと定義されています。

プラスチックの分類

プラスチックには、加熱すると軟らかくなり、冷やすと固まる「熱可塑性プラスチック」と、加熱すると硬くなり、再び軟化することのない「熱硬化性プラスチック」があります。
熱可塑をチョコレート、熱硬化をクッキーに例えることがありますが、生地を焼いて出来上がったクッキーは、砕いて再び型に押し固めても(熱を加えたり冷やしたりしても)その形を維持することはできません。一方で板チョコは、砕いて溶かし型に流し込み、冷めると固まってその形になります。「熱可塑」という性質は、同じ形状のものを、短時間で、連続して、大量につくることを容易にし、世の中にあるプラスチック製品のほとんどは熱可塑性プラスチックでつくられています。

熱可塑性プラスチックは、性能により大まかに分類すると以下になります。

汎用プラスチック

主に1930年代から50年代にかけて登場したもので、日用品や自動車の部材、電気製品などの筐体、住宅建材、食品包装材・緩衝材など、非常に幅広い用途で使用されています。

エンプラ(エンジニアリングプラスチック)

汎用プラスチックにはない耐熱性・耐衝撃性・耐摩耗性などの特性をもち、長期耐久性が必要な工業用製品にも使用されている、概ね100℃以上の耐熱性をもつプラスチックです。

スーパーエンプラ

エンプラを超える、概ね150℃以上の耐熱性の他、高い自己消火性や耐薬品性を持つ高機能プラスチックです。

別頁 「エンプラ、スーパーエンプラ」で、もう少し詳しく解説します。

結晶性と非晶性

熱可塑性プラスチックは、分子構造により「結晶性」と「非晶性」に分類されます。

結晶性プラスチックは、部分的に分子鎖が規則正しく配列した結晶構造を持ち、摺動性が高く、耐薬品性にも優れています。一方の非晶性プラスチックは分子鎖がランダムで結晶構造を持たず、成形収縮率が小さく、透明になりやすいという特長を持っています。

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プラスチックの特徴

一般的にプラスチック(主に汎用プラスチック)には、次のような特徴があります。

メリット

・金属、ガラスなどの素材と比較して軽量である。
・成形加工性に優れているため、大量生産が容易である。
・自己潤滑性(摺動性)が高く、摩耗しにくい。
・金属素材と比較し、水や薬品に強く腐食しにくい。

デメリット

・金属・ガラスなどの素材と比較し、熱に弱く燃えやすい。
・紫外線に弱く、屋外では劣化が早い。
・金属素材と比較して脆弱(割れやすいなど)である。

 

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