プラスチックとは，熱や圧力を加えることにより塑性変形させて，所定の形
に成形することができる有機高分子化合物の総称であり，天然化合物と合成化
合物がある。一般には，合成化合物と天然化合物を化学的に処理した半合成化
合物やそれらの成形品をプラスチックと呼んでいる。さらに，プラスチックの
ことを，初めて開発されたプラスチックであるフェノール樹脂が天然樹脂であ
る松ヤニに似た外観をしていたことから，合成樹脂とも呼ばれている。

　合成樹脂は，同じ合成高分子化合物である合成繊維や合成ゴムとは，物性の
違いから区別できるが，明確な定義に基づくものではない。たとえば，

　合成樹脂（プラスチック）には，現在９３種を超すものが開発されて
いる。これらは，一般に，つぎのように分類されている。

　○分子構造や成形加工法による分類

　　　熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂

　○耐熱温度，用途および価格などによる分類

 　・汎用プラスチック

 　・エンジニアリングプラスチック
      （機能性または性能性プラスチック，エンプラともいう）

　 ・スーパーエンジニアリングプラスチック
      （新機能性プラスチック）

　他に，既存のプラスチックの性質を改良するために，２種類以上のプ 
ラスチックを混ぜ合わせたプラスチックの混合体で，プラスチックアロ
イとかポリマーアロイと呼ばれるものがある。


☆基本的な用語の説明
 （塑性変形，可塑化，プリポリマー）

○ 有機高分子化合物

　有機高分子化合物には，天然高分子，半合成高分子および合成高分子 
の各化合物がある。それぞれは，つぎのように分けられる。

　◇天然有機高分子（動植物体高分子）
　　・デンプン
　　・セルロース
　　・タンパク質
　　・コラーゲン
　　・アルギン酸
　　・天然樹脂（動植物性樹脂）
　　　　ダンマル，コバール，ロジン，グッタベルカなど
　　・天然ゴム

　◇半合成高分子
　　・セルロース系樹脂
　　　　セルロースアセテート，セルロースニトレート
　　　　セルロースアセテートプチレートなど
　　・カゼインプラスチック
　　・大豆タンパクプラスチック

　◇合成高分子
　　・合成樹脂
　　　　熱硬化性樹脂
　　　　　フェノール樹脂，メラミン樹脂，エポキシ樹脂，ユリア樹脂など
　　　　熱可塑性樹脂
　　　　　塩化ビニル樹脂，ポリエチレン，ポリプロピレンなど
　　・合成ゴム
　　　　ポリイソプレン，ブタジエンなど
　　・合成繊維
　　　　ナイロン，ビニロン，アクリル繊維，レーヨンなど

○天然樹脂

　　天然樹脂とは，松ヤニなどのように動物や植物が分泌する，固くて透明な
　ガラス様の有機物である。もろいものが多く，加熱すると軟化し，溶融する。
　また，アルコールやエーテルなどに溶けるが，各樹脂により独自の特徴的な
　性質をもっている。塗料，接着剤，電気絶縁材，装飾品，医薬品などに使わ
　れているが，その数量は少ない。

　　炭素，水素，酸素などを含む化合物である点は，プラスチックと共通する
　が，分子量も小さく，構造も著しく異なっている。しかし，密度(0.9〜1.4 
　g/cm3)や軟化温度(60〜150℃が多い。200℃以上のものもある)はプラスチッ
　クと類似している。天然樹脂には，つぎのようなものがある。

　・樹幹や木材からの樹液
　　　ロジン，コーパル，ダンマル，カナダバルサム，エレミ，
　　　サンダラック，グッタベルカ，ウルシ
　・昆虫の分泌物
　　　シュラック(セラックともいう)
　・樹脂の化石
　　　コハク

○合成樹脂

　　合成樹脂とは，天然樹脂に外観や性質が類似した合成品や人造品につけら
　れた名である。塗料や接着剤などには合成樹脂という名前が使われる場合が
　多い。

　　天然樹脂に比べて，はるかに種類が多く，利用範囲も広く，実用性が高い。
　工業的に大量生産されるため，一般に価格も低いものが多い。

　　性質は共通する点もあるが，異なる点も多い。特に，分子構造は全く異な
　っており，人工的な天然樹脂であるとは考えられない。

○分子構造や成形加工法による分類

　・熱可塑性樹脂
　　　　固体状の鎖状ポリマーからなり，加熱により生ずる可塑性を利用して
　　　簡単に成形品に加工することができる。

　　　　成形品を加熱すれば可塑性を生ずる。耐熱性や耐溶剤性に劣る。

　・熱硬化性樹脂
　　　　粉末または液体状の重合度が小さなプレポリマー（これに硬化剤を加
　　　えることもある）を加熱し，分子間に三次元的な架橋を形成させて，硬
　　　化・成形する立体的な網目構造をもつ物質である。

　　　　一度硬化した成形品を加熱しても可塑性は現れない。一般に，熱可塑
　　　性樹脂よりも耐熱性や耐薬品性はすぐれているが，成形加工性は劣る。

○耐熱温度，用途および価格などによる分類

　・汎用プラスチック
　　　　耐熱温度が100℃以下で，多量生産ができるために，1kg当たり200円
　　　前後と比較的安価である。
　　　　ポリエチレン，ポリ塩化ビニル，ポリプロピレン，ポリスチレンの
　　　４種が該当し，一般の成形品，包装材料，雑貨，家庭用品，日用品など
　　　に広く使われている。

　　　　耐熱温度は同程度であるが，価格がやや高い，ポリ酢酸ビニル，
　　　ＡＢＳ樹脂，ＡＳ樹脂，アクリル樹脂などは準汎用プラスチックとして
　　　区別することがある。

　・エンジニアリング・プラスチック（機能性または性能性プラスチック）
　　　　エンプラとも呼ばれるプラスチックで，耐熱温度が100℃以上で，1kg
　　　当たり500円以上であるが，耐熱性，耐久性や機械的（力学的）性能が
　　　高く，信頼性がある。

　　　　性能，強度，寿命などが予測でき，材料設計ができるため，機械部品，
　　　電気部品や住宅用材などの強度維持の必要な部分に使われている。

　　　　ポリアセタール，ポリイミド，ポリカーボネート，変性ポリフェニレ
　　　ンエーテル(ＰＰＥ），ポリブチレンテレフタレート(ＰＰＢ，テレフタ
　　　ル酸と1,4-ブタンジオールのポリエステル)は，代表的なエンジニアリ
　　　ングプラスチックであり，５大汎用エンプラと呼ばれている。

　・スーパー・エンジニアリング・プラスチック（新機能性プラスチック）
　　　　耐熱温度が150℃以上もあり，より高い耐熱性をもつプラスチックで
　　　ある。ポリアリレート，ポリスルホン，ポリフェニレンスルフィド，ポ
　　　リエーテルエーテルケトン，ポリイミド樹脂，フッ素樹脂などがある。
　　　　特に，ポリアミドイミド，ポリエーテルエーテルケトンなどは，250
　　　℃以上の耐熱性があり，しかも長時間の使用も可能である。

　　機能性プラスチックには，特定用途のために開発された，つぎのようなプ
　　ラスチックがある。

　　・化学反応による特定な機能をもつもの
　　　　イオン交換樹脂，感光性プラスチック，キレートプラスチック，
　　　　酸化還元プラスチック，高分子試薬・触媒

　　・物理的な特定機能をもつもの
　　　　高分子半導体，高分子誘電体，ケイ光・発光性高分子

　熱可塑性プラスチックの特徴と種類は，つぎの通りである。

＜特徴＞
　○炭化水素系，極性ビニル系は，生産量が多く，フッ素樹脂を除き安価なも
　　のが多い。用途は，比較的汎用である。

　○線状構造プラスチックは，耐熱性に優れ，強度も大きい。主に，構造材に
　　用いられる。

　○熱可塑性エラストマーは，熱可塑性をもち，プラスチックと同じ成形法で
　　加工できるエラストマーである。

　○極性ビニル系は，フッ素樹脂などを除き，非晶性で透明なものが多い。

　○極性ビニル系，炭化水素系では，加熱するとモノマーを分離する分解反応
　　が伴うことがある。製品中の残留モノマーが衛生性上の問題である。

　○ポリプロピレンは，ナッタ型触媒でプロピレンを低圧で重合する。

　○チグラー型触媒でエチレンを低圧重合すると結晶性が高く半透明なポリエ
　　チレンが，α-オレフィンをわずか混合すると透明なポリエチレンがそれ
　　ぞれできる。
　　一方，ラジカル重合では結晶性の低い低密度ポリエチレンができる。

　○ビニル重合では，ラジカル触媒を用いたラジカル重合が多い。

＜種類＞
　◇炭化水素系プラスチック（非極性プラスチック）

　　・結晶性のもの
　　　　ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリメチルペンテン，
　　　　ポリブテン，結晶性ポリブタジエン

　　・非晶性のもの
　　　　ポリスチレン，ポリブタジエン，スチレンブタジエン樹脂

　◇極性ビニル系プラスチック（ビニル基をもつモノマーの重合体）

　　　ポリ塩化ビニル，ポリ酢酸ビニル，ポリ塩化ビニリデン，
　　　エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ，ＡＳ，ＡＢＳ，アイオノマー，
　　　ＡＡＳ，ＡＣＳ），ポリメチルメタクリレート（アクリル），
　　　ポリテトラフルオロエチレン，
　　　エチレンポリテトラフルオロエチレン共重合体

　◇線状構造プラスチック（エンジニアリング・プラスチック）
　
　　　ポリアセタール（ポリオキシメチレン），ポリアミド，
　　　ポリカーボネート，ポリフェニレンエーテル，
　　　ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，
　　　ポリアリレート（Ｕポリマー），ポリスチレン，
　　　ポリエーテルスルホン，ポリイミド，ポリアミドイミド，
　　　ポリフェニレンスルフィド，ポリオキシベンゾイル，
　　　ポリエーテルエーテルケトン，ポリエーテルイミド，
　　　その他液晶ポリエステルなど

　◇セルロース系プラスチック（セルロース誘導体）

　　　酢酸セルロース，酢酪酸セルロース，セロファン，セルロイドなど。

　◇熱可塑性エラストマー

　　　スチレン・ブタジエン系，ポリオレフィン系，ウレタン系，
　　　ポリエステル系，ポリアミド系，1,2-ポリブタジエン，
　　　ポリ塩化ビニル系，アイオノマーなど

　熱硬化性プラスチックは，つぎの２種類に大別できる。

　◇ホルムアルデヒド樹脂
　　　ホルムアルデヒドとの縮合反応で架橋・硬化を行うタイプ。

　　・フェノール樹脂
　　　　フェノール樹脂原料に充填剤と強化剤を加えて樹脂原料とする。
　　　　原料を加熱し，三次元化な架橋を形成して硬化させる。

　　・アミノ樹脂（ユリア樹脂，メラミン樹脂，ベンゾグアナミン樹脂）
　　　　縮合相手は，それぞれ尿素，メラミン，グアナミンなどである。

　◇架橋型樹脂
　　　架橋をホルムアルデヒドとの縮合以外の反応を利用するタイプ。

　　・不飽和ポリエステル樹脂
　　　　不飽和脂肪酸（無水フタル酸，無水マレイン酸など）と２価アルコ
　　　　ール（エチレングリコールなど）との不飽和ポリエステルの主鎖中
　　　　の２重結合にスチレンをビニル共重合して架橋させた樹脂。

　　・ジアリルフタレート樹脂（アリル樹脂）
　　　　無水フタル酸とアリルアルコールとのジアリルエステルをスチレン，
　　　　酢酸ビニルなどで架橋・硬化させた樹脂。

　　・アルキド樹脂
　　　　塗料に使われるポリエステル樹脂の一種で，多価アルコールと２価
　　　　カルボン酸と１価の高級脂肪酸とをエステル結合したポリエステル
　　　　樹脂。グリセリン（多価アルコール）と無水フタル酸とを重付加・
　　　　重縮合して，架橋・硬化するグリプタル樹脂も含まれる。

　　・エポキシ樹脂
　　　　エチレンオキシドなどのオキシランの開環反応と重合・架橋反応を利
　　　　用した樹脂。硬化には，アミンや酸無水物などの硬化剤を使う。

　　　　主なエポキシ樹脂
　　　　　汎用タイプ　：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
　　　　　耐熱性タイプ：ノボラック型エポキシ樹脂，多官能基エポキシ樹脂
　　　　　他に，耐候・耐トラッキング性タイプの脂環状エポキシ樹脂

　　　　主な硬化剤
　　　　　ジアミン，ポリアミン，ポリアミド，ビニルフェノール，無水有機
　　　　　酸（無水フタル酸，無水トリメリット酸，無水ピロメリット酸）

　　・ウレタン樹脂（ポリウレタン）
　　　　グリコールとジイソシアネートとからなるポリウレタン（熱可塑性樹
　　　　脂）を三次元化したものと，しないものがある。
　　　　合成繊維，合成ゴム，接着剤および発泡体として利用される。

　　・ケイ素樹脂（シリコーン）
　　　　ガラスを構成するケイ素骨格にメチル基やベンゼン環などの有機性基
　　　　を導入してできる樹脂で，ゴム状のものから硬い樹脂まである。

◎プラスチックアロイ

　　プラスチックアロイとは，衝撃性の悪いプラスチックにゴムをブレンドま
　たは共重合して，耐衝撃性の改善などを目的としたプラスチックの混合体で
　ある。

　　プラスチック同士のブレンドは，比較的相溶性のよいプラスチック間で行
　われてきたが，最近では相溶化剤を使った相溶性の悪いエンプラ同士をグラ
　フトやブロック共重合したプラスチックアロイも開発されている。主なブレ
　ンドとして，

　　ＨＩＰＳ/ＡＢＳ，ＰＰＥ/ＰＳ，ＰＣ/ＡＢＳ，ＰＰＥ/ＰＡ，
　　ＰＥＳ/ＬＣＰ，ＰＡ/ＥＰＴ，ＰＯＭ/エラストマー

　などがある。

☆基本的な用語の説明「塑性変形」

　○塑性変形とは，

　　固体物質に外部から力を加えると変形する。加える力が小さいときは，
　力を取り除くと変形も元に戻る。しかし，力が大きくなると，力を除いて
　も変形が永久的に残る。元に戻る場合を弾性変形といい，戻らない場合を
　塑性変形という。

　

　　図は，物体に一定の力を加え続ける（t1〜t2の間）ときに生じるひずみ
　の大きさを太線で表している。左図では，物体に力が働く間，力の大きさ
　に応じた一定量のひずみが生じるが，力を取り去るとひずみもなくなり，
　物体の形は元に戻る。一方，右図では，物体に力が働くとひずみが生じる
　ことは左図と同じであるが，ひずみの大きさは一定ではなく次第に大きく
　なり，ひずみが力を取り去っても残る，左図と異なった変化をする。左図
　の変化を弾性変形，右図の変化を塑性変形とそれぞれ呼んでいる。
　　金属を力強く叩いて曲げたり薄くのばしたり，強く引っぱって細くのば
　したりする加工法は金属の塑性変形を利用したものである。また，粘土を
　力強くこねて，手やろくろを使って皿，碗やビンなどに細工できるのも，
　粘土のもつ塑性変形を利用したものである。

☆基本的な用語の説明「可塑化」

　○可塑化とは，

　　物体に塑性をもたせて，力を加えて物体を変形・流動させて異なる形に
　加工しやすくすること。

　　プラスチック製品は，プラスチック材料を熱したり圧力を加えてつくら
　れる。加熱温度や圧力を下げることができるとプラスチックの加工が容易
　になる。そのために，プラスチック材料物質に働く分子間力を弱め，柔軟
　にさせる作用をもつ物質（可塑剤という）を加えたり，材料物質の分子内
　の結合を弱めたりする。可塑剤を加える場合を外部可塑化，可塑剤を加え
　ずに材料物質を化学変化させる場合を内部可塑化と呼んで区別している。

☆基本的な用語の説明「プレポリマー」

　○プレポリマーとは，

　　熱硬化性樹脂を容易に成形加工させるために，適当なところで重合ある
　いは重縮合反応を止めてつくられる予備的な重合物であり，分子量が比較
　的小さな取り扱いやすくした中間生成物のことである。硬いウレタンフォ
　ームをつくるときに，このプレポリマーが使われている。

　　ウレタンフォームは，グリコールとイソシアネートを反応させてできる
　ウレタン結合−ＯＣＯＮＨ−の橋かけ結合をもつ網目構造の発泡体である。


　反応時に水を加えると，水とイソシアネートが反応してＣＯ2ガスが発生し，


　網目骨格が膨張するのである。このときグリコールとイソシアネートから
　プレポリマーをつくり，これを架橋発泡させると均一に発泡したフォーム
　が形成され，硬質フォームができる。一方，グリコール，イソシアネート
　と水を一度に混ぜて発泡させると，均一に発泡したフォームが得られず，
　軟質のフォームができる。