プラスチックは，高分子化合物（以後，ポリマーという。）の集まりである。
このポリマーは，非常に多数の小さな分子（モノマーまたは単量体という。）
が結合してできた化合物である。

　ポリマーができるためには，二つの分子間に新しい結合が生まれて，二つの
分子がつぎつぎと合体しなければならない。その合体する各分子は，さらに分
子内に

　(1) ２重結合や３重結合などの不飽和結合（この結合の両端に新しい結合が
　　　できる。）を１つ以上もっている。

　または，

　(2) 反応性が高く，反応しやすい原子団である官能基（水酸基 -OH やカル
　　　ボキシル基 -COOH など。）を２つ以上もっている。

という条件を，少なくとも一つ満たしていなければならない。

　できるポリマー分子の形は，合体する分子が(1)，(2)のどの条件を満たして
いるかによって変わってくる。すなわち，２つの官能基もしくは１つの２重結
合をもった分子が多数結合すれば，直線状の長い鎖状のポリマーが生まれる。
一方，３つ以上の官能基をもった分子が多数結合すると，平面的または立体的
な広がりをもつ網目状のポリマーが生成する（図を参照。）。

　このように分子が結合する仕方は，つぎの３通りに大別することができる。

　◎付加重合

　◎重縮合（縮合重合）

　◎重付加（ポリ付加）


☆基本的な用語の説明
 （重合，重合度，付加，縮合）

　○２つの官能基をもつ２種類の分子が結合した場合

    

　○３つの官能基をもつ分子が結合した場合

    

　成長中の重合体の末端に，モノマーが付加的に結合して重合体を生成する反
応であり，連鎖的に進む特徴がある。ビニル重合やジエン重合などのように２
重結合や３重結合のところで反応する場合（上の反応例）と環式化合物の開環
による場合（下の反応例）がある。

    

　ビニル化合物の付加重合をビニル重合といい，モノマーの構造体により，つ
ぎの３タイプに分けられる。ただし，（　）内は化合物名。

    

　付加重合反応は，ふつう(a) 開始反応，(b) 成長反応，(c) 停止反応の３つ
の反応（素反応という）から成り立っている。

　開始反応には，開始剤のタイプにより，つぎの３種類がある。

    

　これらの開始剤の発生法により，熱重合，光重合，放射重合などと呼ばれて
いる。

　縮合反応をくり返して，重合体（縮合重合体）を生成する反応であり，段階
的に進む傾向がある。ポリアミド，ポリエステルやフェノール樹脂など，多数
のポリマーの生成に利用されている。

    

　重縮合反応では，反応系を高温や減圧して，生成する水などの低分子化合物
を反応系外に除去し，重合度を高める必要がある。

　２つの官能基をもつモノマーが付加反応をくり返して重合体を生成する反応
で，低分子化合物の生成・分離を伴わない点で重縮合と異なっている。反応は
重縮合と同じく段階的に進む。

    

☆基本的な用語の説明「重合」

　○重合とは，

　　１種類のモノマーが，その基本構造（原子配列）を変えずに，２個以上が
　化学結合して，分子量の大きな化合物をつくる反応のことである。重合して
　できた化合物をポリマー（重合体）という。

　　重合体におけるモノマーのつながり方にいくつかの様式がある。

　◇立体規則性
　　　モノマーに裏表の区別があるとき，モノマーの並び方に３つの様式がで
　　きる。すなわち，プロピレン CH2＝CH─CH3 を ○─○─● と表記すると，
　　３つの配置タイプをもつ重合体が考えられる。

　　・アイソタクチックタイプ
　　　　●印のメチル基が炭素鎖の一方側に配置するタイプ

　　　　　　　　　○─○─○─○─○─○─○─○─○─○─○─○
　　　　　　　　　　　│　　　│　　　│　　　│　　　│　　　│
　　　　　　　　　　  ●　　　●　　　●　　　●　　　●　　　●

　　・シンジオタクチックタイプ
　　　　メチル基が炭素鎖に対して交互に配置するタイプ

　　　　　　 　　　　　　　 　●　　　　　　　●　　　　　　　●
　　　　　　　　　　　　　　　│　　　　　　　│　　　　　　　│
　　　　　　　　　○─○─○─○─○─○─○─○─○─○─○─○
　　　　　　　　　　　│　　　　　　　│　　　　　　　│
　　　　　　　　　　　●　　　　　　　●　　　　　　　●

　　・アタクチックタイプ
　　　　メチル基が炭素鎖に対して無秩序に配置するタイプ

　　　　　　 　　　　　　　　 ●　　　　　　　　　　　●　　　●
　　　　　　　　　　　　　　　│　　　　　　　　　　　│　　　│　　　　　
　　　　　　　　　○─○─○─○─○─○─○─○─○─○─○─○
　　　　　　　　　　　│　　　　　　　│　　　│
　　　　　　　　　　　●　　　　　　　●　　　●

　
　　　アイソタクチックタイプの分子は，密に配列しやすく，結晶化しやすく，
　　結晶性構造をとりやすいが，シンジオタクチックとアタクチックの両タイ
　　プの分子では，結晶化しにくく，非晶性構造をとりやすくなる。

　　　ポリプロピレン分子の立体構造の違いにより，つぎのような性質の差を
　　示す。

　◇コポリマーにおける多様性
　　　２種以上のモノマーが結合してできたポリマーをコポリマー（共重合体）
　　という。すなわち，２種のモノマーＡ，Ｂが重合した場合には，３つのタ
　　イプの配置が考えられる。

　　・ランダムコポリマー
　　　　Ａ，Ｂのモノマーが全く無秩序に結合するタイプ

　　　　　─Ａ─Ａ─Ａ─Ｂ─Ａ─Ａ─Ｂ─Ｂ─Ａ─Ａ─Ａ─Ａ─Ｂ─

　　・ブロックコポリマー
　　　　Ａ，Ｂがつくるブロックが交互に結合するタイプ

　　　　─Ａ─Ａ─Ａ─Ｂ─Ｂ─Ｂ─Ｂ─Ａ─Ａ─Ａ─Ｂ─Ｂ─Ｂ─Ｂ─

　　・グラフトコポリマー
　　　　ＡまたはＢだけからなるポリマー(ホモポリマーという)にＢまたはＡ
　　　　のブロックが枝のように結合するタイプ

　　　　─Ａ─Ａ─Ａ─Ａ─Ａ─Ａ─Ａ─Ａ─Ａ─Ａ─Ａ─Ａ─Ａ─Ａ─
　　　　　　　│　　　　　　　│　　　　　　　│
　　　　　　　Ｂ　　　　　　　Ｂ　　　　　　　Ｂ
　　　　　　　│　　　　　　　│　　　　　　　│
　　　　　　　Ｂ　　　　　　　Ｂ　　　　　　　Ｂ
　　　　　　　│　　　　　　　│　　　　　　　│
　　　　　　　Ｂ　　　　　　　Ｂ　　　　　　　Ｂ
　　　　　　　│　　　　　　　│　　　　　　　│
　　　　　　　Ｂ　　　　　　　Ｂ　　　　　　　Ｂ
　　　　　　　│　　　　　　　│　　　　　　　│

☆基本的な用語の説明「重合度」

　○重合度とは，

　　重合体を構成するモノマーの繰り返し単位の数のことである。重合度が数
　個から数十個の重合体をオリゴマーといい，少なくとも数百個以上のものを
　ポリマーという。

　　このポリマーの重合度は普通一定な値ではなく，ポリマーは重合度の異な
　る分子の混合物になっている。すなわち，ポリマーの分子量は，モノマーの
　ような一定な値ではなく，幅をもった値であるため，分布の平均値で表して
　いる。

　　合成のポリマーと天然のポリマーでは，分子量の分布に違いがある。合成
　ポリマーの分子量では幅広い分布であるが，天然ポリマーでは分布幅が狭く
　単一の分布をしている。

☆基本的な用語の説明「付加」

　○付加とは，
　　不飽和化合物の分子に，その分子内の２重結合や３重結合の両端に，異種
　の分子がそのまま，または分解して結合して別種の分子をつくる反応のこと
　である。この付加反応が，狭い意味の重合反応である。

    

　　付加反応には，不飽和化合物の他に，開環することができる環式化合物と
　異種分子との反応も含まれている。

    

☆基本的な用語の説明「縮合」

　○縮合とは，
　　反応性の高い（反応しやすい）原子団（官能基という）をもつ，２個以上
　のモノマーが，簡単な構造をもつ分子を生成・分離して，互いに結合する反
　応のことである。

    

　　縮合反応では，水分子などの小分子の分離（脱離ともいう）が伴うために，
　狭い意味の重合反応に入れないが，広い意味では重合反応に加えられている。