プラスチックとは

 

プラスチックとは

 
 

1. プラスチックとは

プラスチックとは一般に可塑性である有機の高分子化合物のこと ただし塗料 接着剤は除くと定義されますが、この説明は難しい単語が多くプラスチックが何か益々分らなくなると思います。ここでは個々の単語の意味を簡単に説明します。

2. 可塑性とは

物体の形を表現するには以下の4つがあります。

剛 鉄のように形を変えないもの
弾 ゴムのように形が変わるが、また、すぐ元に戻るもの
塑 粘土のように形が変わり、しかも その変ったままの状態を保つもの
流 水のように形がないもの

つまり、可塑性とは塑の性質をもつ、言い換えれば「粘土のように形を変えその変ったままの形を保つことが可能なもの」という意味です。

3. 有機とは

昔は、生命に関係し人工的に作れないものを有機そうでないものを無機としていました。
しかし、昔は作れなかったものが現在では 作れるようになりました。そこで、昔の分類で有機としていたものには炭素原子が含まれていたため、現在では炭素原子を含むものを有機として定義しています。
しかし、このような経緯があるため、二酸化炭素など単純なものは炭素を含んでいますが無機とされています。

4. 高分子とは

4-1 分子と原子
高分子を説明する前に分子と原子を説明します。
水をどんどん細かく分けていくと水素と酸素になります。水としての性質を保てなくなるのです。
つまり、分子とは 物質の性質を保つ最小単位のこと 先の水の例でいえば、水素と酸素に分かれる一歩手前の状態を分子と言います。
また、分けすぎてしまった水素と酸素を原子と言います。
原子は陽子 中性子 電子から出来、1つの原子がもつ陽子の数によって種類が分けられ 全部で約110種類あります。つまり、この約110種の組み合わせで様々な物質が表現できるのです。
よって、原子とは 物質を構成する基本的なもの といえます。(厳密にいえば原子は中性子の数によってもっと多くの種類に分かれます)

4-2 高分子と低分子
さて、普通 物質は水や二酸化炭素のように数個の原子からなるのですが(図1参考)、時には1000個以上の原子が集まって1つの分子を作ることがあります。(図2参考)
このような巨大な分子を高分子、そうでないものを低分子といいます。

【図1】

【図2】

4-3 高分子と可塑性
さて、余談ですが 熱い 寒いを示す温度は、分子の動きに密接に関係があります。
つまり、温度が高くなると分子は活発に動きだし、隣の分子との距離が広がり自由に動けるようになるのです。(温度が高くなると膨張するのはそのためです。)
高分子は図2のように ひも状のため温度が上がると自由に動きますが、冷え 距離がちぢまると分子同士がからまり、移動しにくくなります。
このことを利用し、プラスチックは温度を上げ思った通りの形を作り、冷やしその形状を維持させることができるのです。

5. 化合物とは

物質は鉄のように1種類の原子からできる単体と複数の原子からできる化合物に分かれます。
プラスチックは数種類の原子からできている ということです。

6. 最後に

少し専門的な話になりますが、初めに熱硬化性樹脂(thermo set resin)がつくられ、その後プラスチックの語源となる熱可塑性樹脂(thermo plastic resin)が出来ました。
塑性をもった素材というのが印象深かったのか形容詞(物の名前を説明する言葉 例えば 美しい花の場合 花という物の名前(名詞)を説明する美しいが形容詞)であるプラスチック(塑性という意味)がいつのまにか名詞としてかつ熱硬化性樹脂までもがプラスチックの一部となっています。

(参考)
熱硬化性樹脂:卵のように熱を加えると固くなりその後は熱を加えてもやわらかくならないもの
熱可塑性樹脂:チョコレートのように熱を加えると何度でもやわらかくなり、冷やすと固まるもの