プラスティックの種類と性質（熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂）

合成高分子化合物で熱や圧力によって形成、加工できる物質をプラスティック、通常合成樹脂といいます。熱可塑性とは何か？熱硬化性とは何か？ここで性質と種類を説明しておきます。樹脂の名前は多いので性質を覚えておきましょう。

プラスティック（合成樹脂）には、 加熱すると柔らかくなり、冷やすと硬くなるという性質をもつ熱可塑性樹脂と、 加熱すると硬くなり、再び柔らかくなることがない性質をもつ熱硬化性樹脂とに分けられます。 どちらの樹脂も付加重合によって生成します。

ビニル基（\(\mathrm{-CH=CHX}\)）を単量体（高分子のもと）は付加重合によって鎖状の高分子をつくります。 この重合体は鎖状構造をとり、低温では硬く、高温では柔らかくなる熱可塑性をもっています。 これを熱可塑性樹脂といいます。

熱可塑性樹脂の例と特徴を「その名前聞いたことがあるかもしれない」、というものについてあげておきます。 もっとたくさんあるので調べて見てください。

単量体はエチレン（\(\mathrm{CH_2=CH_2}\)）。 軽量で耐水性があり電気を通さない絶縁性をもっています。

高密度ポリエチレンは鎖状部分に枝分かれが少なく、 結晶領域が多くて分子間力が強く硬度、強度共に大きいです。 不透明でポリ容器などに使われています。

低密度ポリエチレンは枝分かれが多く、 結晶領域が少なく分子間力が弱く柔らかくて強度も小さいです。 透明でポリ袋などに使われています。

ＰＥという釣り用に使われる糸がありますがポリエチレン素材です。 高価ですが強く長持ちします。 繊維でできているのでこすれると切れやすいですが船釣りや障害物が少ないところでは重宝しますね。

単量体はプロピレン（ \(\mathrm{CH_2=CH(CH_3}\) ）。 軽量で耐熱性に優れ強度が大きいです。

単量体は塩化ビニル（ \(\mathrm{CH_2=CHCl}\) ）。 難燃性で、耐薬品性に優れています。

単量体はスチレン（ \(\mathrm{CH_2=CH(C_6H_5)}\) ）。 透明で電気絶縁性に優れています。

単量体は酢酸ビニル（ \(\mathrm{CH_2=CH(OCOCH_3)}\) ）。 融点が低く、接着性に優れています。 などです。

分子中に３個以上の官能基をもつ単量体が付加と縮合を繰り返す、 「付加縮合」すると立体的な網目状の構造をもつ高分子となります。 こうやってできた樹脂を熱硬化性樹脂といいます。 ※ 高校の段階では「付加縮合」を「縮合重合」とすることがあります。

ホルムアルデヒドを原料とする熱硬化性樹脂の多くは付加縮合によりできています。

世界で初めて発明された合成樹脂でベークライトとも呼ばれる樹脂がフェノール樹脂です。 他にもアミノ基をもつ単量体からつくられるアミノ樹脂も熱硬化樹脂です。 こに２つについて反応と性質を見ておきましょう。

フェノールに酸または塩基を触媒としてホルムアルデヒドを反応させると、 ノボラック、レゾールと呼ばれる中間生成物を経て、 硬いフェノール樹脂ができます。

　\(\mathrm{C_6H_5OH}＋\mathrm{HCOH}\)　（触媒、熱）→　フェノール樹脂

アミノ基をもつ単量体からつくられた熱硬化樹脂をアミノ樹脂といいます。 尿素とホルムアルデヒドからつくられた樹脂は尿素樹脂（ユリア樹脂）といい薬品に対し強く、着色性が良いのが特徴です。

　\(\mathrm{H_2N-CO-NH_2}＋\mathrm{HCOH}\)　→　尿素樹脂（ユリア樹脂） メラミンとホルムアルデヒドからつくられた樹脂はメラミン樹脂といい硬く、耐熱性に優れ、美しい光沢を持っています。

　メラミン　＋　\(\mathrm{HCOH}\)　→　メラミン樹脂

このように高分子化合物のうちでも合成樹脂は身の回りでたくさん活躍しています。 成分表示を見て、「ああ、ポリエチね」なんて自慢しなくて良いですけど、笑 多少は興味を持ってみているとあちこちで目にするモノばかりですよ。

こちらの記事を参考に

⇒　ポリエステル系（ＰＥＴ）とポリビニル系合成繊維

高分子の合成繊維と合成樹脂が見分けられると良いですね。

樹脂にはイオン交換樹脂というものもあります。

⇒　陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂とその利用

身のまわりでも使われていることに気がつきますよ。