さて、今回はプラスチックの話です。
私が前職において深く携わってきた分野です。
まず、「プラスチック」と聞いて、何を思い浮かぶでしょうか？
熱に融ける、リサイクル、埋め立て、ビニール袋、軽い、柔らかい・・・色々あるかと思います。
じゃあ、「『プラスチック』って何？」「『プラスチック』の定義は？」と言われると、
非常に難しい問題であります。
プラスチック。英語に直すと「plastic」。
日本語訳にすると、「可塑性の」すなわち「融ける性質を持つ」という意味になります。
しかし、
プラスチックには熱に融けないものもあります。
恐らく一番有名なのはメラミン樹脂。灰皿やプラ食器として使われます。
あとは、接着剤。あとは、パテ。アレもプラスチックの仲間です。
コレらをまとめて
「熱硬化性樹脂」と呼びます。
温度によって固化するプラスチックの事です。
対して、非常に馴染みの深い、例えばビニール袋、ポリ容器、その他諸々、
熱を加えると融けたり、変形したりするプラスチック。
これらを
「熱可塑性樹脂」と呼びます。
熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂、
違いは分子構造です。
プラスチック。「樹脂」とも「ポリマー」とも呼ばれますが、
化学的に言うと、「高分子」という仲間になります。
分子の単位が連鎖して繋がって、一本の長い分子になったものです、
と言うと非常に分かりづらいので、例えてみます。
ある金属の輪っかがあります。これを「分子の単位」とします。
金属の輪っかは、長く繋げて行く事により、一本の鎖になります。
これが、プラスチックです。
先に出てきた、「熱硬化性樹脂」と「熱可塑性樹脂」。分子構造が違うと書きました。
では、具体的にどう違うのでしょうか。
分子レベルで見ると、
熱可塑性樹脂は、
鎖が絡み合って構成されているのに対し、
熱硬化性樹脂は、
鎖かたびらのように、編み目状になって構成されています。
分子は、熱によってエネルギーが与えられ、自分で自由に動こうとします。
熱を与える事で、
熱可塑性樹脂は、ただ絡み合っているだけなので、絡み合いを解いて自由に動けるようになります。
これが、熱による変形であったり、熱で融けたり、という事につながります。
対して、
熱硬化性樹脂は、鎖かたびらのように網目状になっているので、自由に動く事が出来ません。
だから、熱によって、融けたり変形したりしにくいのです。
また、
熱硬化性樹脂は、2つの薬剤を混ぜて、作りたい型に流し込み、熱を加える事で作られます。
対して、
熱可塑性樹脂は、熱によって融かして、型に流し込み、冷やす事によって作られます。
ですので、
熱硬化性樹脂は「クッキー」、熱可塑性樹脂は「チョコレート」という比喩もされます。
それぞれ、様々な特徴があり、用途に応じて使い分けられています。
また、用途に応じて、
同じ種類のプラスチックでも、製造工程によって性質を変える事が可能です。
熱に融ける、融けないの他に、硬い、柔らかい、伸びる、薬品に強い、反復運動に耐える、など様々です。
中には、軽い事から金属の代わりに利用する、という事もあります。
特に、今では飛行機や自動車の外装において、開発が進んでいます。
次回のプラスチックの話では、そういったところに触れたいと思います。