合成樹脂

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合成樹脂で作られた家庭用品

合成樹脂 （ごうせいじゅし、 英 : synthetic resin ）とは、人?的に製造された 高分子 化合物からなる物質の一種。合成樹脂から 紡? された ?維 は 合成?維 と呼ばれ、合成樹脂は 可塑性 を持つものが多い。

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合成樹脂は一般的には 石油 を原料とする モノマ? を 重合 してできた ポリマ? に 添加? を加えた物質の??である [1] 。合成樹脂は、主に 原油 を 蒸留 して得られる ナフサ を原料として製造され、この製造は 石油化? 産業の重要な一部門となっている [2] 。

他方、他の原料からも製造は可能であり、特に、再生産が可能である サトウキビ や トウモロコシ などの バイオマス を原料としたバイオマスプラスチック（ バイオプラスチック ）は石油資源の枯??策の一つとして注目されている [3] 。ただし、バイオマスプラスチックと 生分解性プラスチック は全く別の?念であり、バイオマスプラスチックであるからと言って自然に分解するわけではないことは注意が必要である [4] 。

金型 などによる成形が簡?なため、大量生産される各種 日用品 や工業分野、?療分野の製品などの原材料となる。製品の使用目的や用途に合わせた特性?性能を有する樹脂の合成が可能であり、現代社?で幅?く用いられている。

一般的なプラスチックの特?としては、電?を通さない 絶?? である、水に?く 腐食 しにくい、比較的熱に弱い等が?げられる。ただし 硬度 や 耐熱性 、 ?度 に?しては改善が可能であり、こうした点を?化した エンジニアリング?プラスチック （エンプラ）やス?パ?エンプラと言った高性能なプラスチックも使用されている。

また、絶?性や腐食耐性はプラスチック本?の性質である。しかし、使用目的に?じてこれらの性質に?てはまらないプラスチックも開?されている。

導電性に?しては、1970年代に 白川英樹 らによって導電性 ポリアセチレン が開?されて以降、??な 導電性ポリマ? が開?され、 タッチパネル などに利用されるようになった [5] 。

腐食耐性に?しても、 微生物 による分解が可能な 生分解性プラスチック が開?されているが、分解には特殊な?件や長い期間が必要なものも多い [4] 。

親水性 に?しても、非常に大量の水を吸?し保存することが可能な 高吸水性高分子 が開?されており、保水?や 紙おむつ など幅?く利用され、その保水性から 砂漠の?化 への利用も計?されている [6] 。

名? [ 編集 ]

物質の名?で用いる場合の「プラスチック」 ( 英 : plastic ) という表現 [注? 1] は、元?「 可塑性物質 」 ( 英 : plasticisers ) という意味を持ち、主に金?結晶の分野で用いられた?念を基盤としており、「合成樹脂」同?、日本語ではいささか曖昧となっている [ 要出典 ] 。

合成樹脂と同義である場合や、合成樹脂が「プラスチック」と「 エラストマ? 」という2つに分類される場合、また、原料である合成樹脂が成形され硬化した完成品を「プラスチック」と呼ぶ場合、多?な意味に用いられている [7] [8] 。

よって、英語の?術文?を書く場合、「plastic」は?密性を欠いた全く通用しない用語であることを認識すべきで、「resin」（樹脂、合成樹脂）などと明確に表現するのが一般的である [ 要?? – ノ?ト ] 。

合成樹脂の化? [ 編集 ]

高分子 [ 編集 ]

合成樹脂は高分子化合物の一種である。例えば、ポリエチレンは炭素2個の エチレン を多??いだ 重合? であり、この場合のエチレンは「 モノマ? 」と呼ばれ、ポリエチレンは「ポリマ?」と呼ばれる。「モノ」は1つ、「ポリ」はたくさんを意味する 接頭? である。モノマ?を?げていく反?を 重合反? と呼び、モノマ?が?がっている個?を重合度と呼ぶ。エチレン500個が?がったポリエチレン（炭素?1000）の重合度は500である。重合度が大きくなるにつれ、より硬くより?い樹脂になる。ポリエチレンは熱をかけると融けて流動するので、その?態で成型する。流動し始める?度（ガラス?移?度）は分子量が大きくなるほど高くなる。分子量が一定以上に大きくなると、熱をかけても流動せず、さらに?度を上げると分解する。

共重合とポリマ?アロイ [ 編集 ]

用途によって、2種類以上のモノマ?を使用して合成樹脂を作ることがある。これを共重合と呼ぶ。例えば自動車の??に多用されている ABS樹脂 は、 アクリロニトリル - ブタジエン - スチレン 樹脂の略?で高い?度と耐衝?性を有する。硬いが衝?に弱く割れやすいアクリロニトリル樹脂とスチレン樹脂の性能と、柔らかいが衝?に?いブタジエン樹脂の性能を組み合わせ、?度と耐衝?性を?立させている。アロイとは日本語で合金と呼ばれるもので、金?の華?しい開?に樹脂開?者が憧れて命名されたといわれている。

共重合はモノマ?の配列の仕方によって、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合に分類される。ランダム共重合はモノマ?がランダムに結合した物。ブロック共重合は?一モノマ?でできたある程度の長さのポリマ?同士が?に?がっているもの。グラフト共重合は 注連? に似ている。?一モノマ?で出?た長いポリマ?の所?に違う種類のポリマ?がぶら下がっている。

共重合は、2種類以上のモノマ?が化?的に結合して出?ているが、 ポリマ?アロイ は異種の??ポリマ?同士を混合して製造する（アロイは 合金 のこと）。ポリマ?アロイの例として耐衝?性ポリスチレンがある。ポリスチレンは上記のように硬くて割れやすいが、少量のゴムを混合することにより割れにくい性質を持たすことができた。

?史 [ 編集 ]

樹脂 に類似した 合成物 。主とに 石油 から製造されるが、さまざまな種類があり、用途も幅?い。合成樹脂から紡?された?維は合成?維（ 化??維 ）と呼ばれ、?プラスチックは?維として リサイクル される場合もある（ ペットボトル など）。

1835年 に ?化ビニル と ポリ?化ビニル 粉末を?見したのが最初といわれる。初めて商業ベ?スに?ったのは、1869年にアメリカで開?された セルロイド である。これは ニトロセルロ?ス と 樟? を混ぜて作る熱可塑性樹脂だが、植物の セルロ?ス を原料としているので半合成プラスチックと呼ばれることがある。セルロイドはもともと、 アフリカゾウ の?獲による 象牙 の不足を受けた ビリヤ?ドボ?ル ?社の公募によって商品化されたものであり、ビリヤ?ドボ?ルをはじめ フィルム や おもちゃ などに大量に使用されたが、非常に燃えやすく、また劣化しやすい性質があるため次第に使用されなくなった [9] 。

本格的な合成樹脂第一?は、1909年にアメリカの レオ?ベ?クランド が工業化に成功した ベ?クライト （ 英語版 ） （商品名）といわれている。 フェノ?ル と ホルムアルデヒド を原料とした熱硬化性樹脂で、一般にはフェノ?ル樹脂と呼ばれている [10] 。その後、 パルプ 等の セルロ?ス を原料として レ?ヨン が、 石炭 と 石灰石 からできるカ?バイド（ en:Carbide )を原料にポリ?化ビニルなどが工業化された。?後、 石油化? の?達により、主に 石油 を原料として多?な合成樹脂が作られるようになる。日本では、1960年代以降、日用品に多く採用されるようになる。

1970年代には工業用部品として使用可能な エンジニアリングプラスチック が開?され、1980年代には更に高度なス?パ?エンジニアリングプラスチックが使用されるようになった。これらの合成樹脂は 金? に代わる新たな素材として注目されている。

1970年頃までは「プラスチックス」という表記が見られた。これはアメリカでも同?で、"plastics" という「形容詞+s」で集合名詞としていたが、名詞であるという意識が高まり、"s" が?け落ちた。その時期は日本より約10年早い。（なお、形成外科を plastic surgery というように、形容詞 plastic の原義は「形をつくる」「成型による」「成型可能な」といった意味である）

性質上の分類 [ 編集 ]

高分子材料である合成樹脂は熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂に分けられる [11] 。

熱硬化性樹脂 [ 編集 ]

熱硬化性樹脂 ( 英 : Thermosetting resin ) は、加熱すると重合を起こして高分子の網目構造を形成し、硬化して元に?らなくなる樹脂のこと [12] 。網化?樹脂、橋かけ形樹脂、三次元化樹脂ともいう [11] 。熱硬化性樹脂には縮合重合形と付加重合形がある [11] 。

縮合重合形 [ 編集 ]

縮合重合形フェノ?ル樹脂やメラミン樹脂などがある [11] 。

など

付加重合形 [ 編集 ]

付加重合形にはエポキシ樹脂などがある [11] 。

など

熱可塑性樹脂 [ 編集 ]

熱可塑性樹脂 ( 英 : Thermoplastic resin ) は、 ガラス?移?度 または 融点 まで加熱することによって軟らかくなり、目的の形に成形できる樹脂のこと。線?樹脂ともいう [11] 。一般的に、熱可塑性樹脂は切削??削等の機械加工がしにくいことが多く、加?し軟化したところで金型に押し?み、冷し固化させて最終製品とする 射出成形 加工等が?く用いられている。成形法にはほかにも、金型から押し出して成形する 押出成形 など??な成形法が存在する [13] 。 熱硬化性樹脂 よりも 靭性 が優れ、成形?度は高いが短時間で成形できるので 生産性 が優れる。

熱可塑性樹脂には結晶性樹脂と非結晶性樹脂（無定形樹脂）がある [11] 。

結晶性樹脂 [ 編集 ]

結晶性樹脂には ポリエチレン や ポリプロピレン などがある [11] 。

非結晶性樹脂 [ 編集 ]

非結晶性樹脂には アクリル樹脂 や ポリカ?ボネ?ト などがある [11] 。

?用上の分類（熱可塑性樹脂） [ 編集 ]

熱可塑性樹脂を用途により分類すると、以下のとおりになる。

汎用プラスチック [ 編集 ]

家庭用品や電?製品の外箱（ハウジング）、雨?や窓の サッシ などの建築資材、フィルムやクッションなどの梱包資材等、比較的大量に使われる。

など

エンジニアリング?プラスチック [ 編集 ]

詳細は「 エンジニアリングプラスチック 」を?照

家電製品に使われている ?車 や 軸受け 、CDなどの記?媒?等、?度や?れにくさを特に要求される部分に使用される。略して エンプラ とも呼ばれる。

など

ス?パ?エンジニアリングプラスチック [ 編集 ]

詳細は「 エンジニアリングプラスチック 」を?照

特殊な目的に使用され、エンプラよりもさらに高い熱?形?度と長期使用出?る特性を持つ。略してス?パ?エンプラとも呼ばれる。

など

別途、 熱可塑性樹脂 を硬度で分類すると、上記の硬度高めの「プラスチック」と硬度低めの(柔らかく、?力がある)「 熱可塑性エラストマ? 」がある。

合成樹脂の用途 [ 編集 ]

プラスチックが本格的に開?されたのは20世紀に入ってからであるが、その?さや衝?への?さ、腐りにくさ、 絶?性 の高さ、そして何よりも用途に合わせて安?に 大量生産 が可能であることから、それまで 木材 や ?維 、 ガラス や 陶器 などを素材に用いていたものがプラスチックに置き換えられることも多く、用途は非常に多岐にわたる [14] 。

日本における2018年度の生産のうちもっとも利用が多いのはフィルムやシ?ト向けであり、全生産量の43%を占める。この中には ポリ袋 などの 包? 用品や各種農業用 フィルム が含まれている。次いで利用が多いのは ペットボトル や ポリタンク 、 洗? や シャンプ? 容器などの 容器 類であり、生産量の14.8%を占める。第3位は 機械 の筐??機構部品、 電子機器 や小型 機械 、 家電製品 といった機械器具や部品類であり、全?の11.6%を占める。第4位は各種 パイプ や ?手 であり、7.5%を占めている。 食器 などの 台所 ?食卓用品や、 風呂 、 トイレ 、 洗濯 、 掃除 用品、 文房具 、 ?器 など各種日用品は5%を占め第5位となっている。以下、 雨? や床材などの各種 建材 が4.7%、 ?泡スチロ?ル などの ?泡プラスチック が4.3%、 ドア や 看板 、波板などの板が2%、 浴槽 や ボ?ト の船?、 釣り竿 などに用いられる ?化プラスチック が1.2%、 靴 や ? 、 衣服 などに用いられる 合成皮革 が1%、そのほかの用途が4.9%となっている [15] 。

合成樹脂の性能 [ 編集 ]

機械的性質 [ 編集 ]

機械的性質は引張りや?力等の外力に?する特性であり、機械部品など?範?に使用される素材であることから各種の試?がある [16] 。

物理化?的性質 [ 編集 ]

吸水率、水分含有率、耐?品性、比重、密度などの物性である [16] 。

  • 吸水率
  • 水分含有率
  • 耐?品性

電?的性質 [ 編集 ]

一般的には絶??であり電線の被覆や電?機器の筐?に用いられている。一方で絶??であることから?電?が?生しやすく、電?が限界に達すると絶?性が失われる（絶?破?） [16] 。

光?的性質 [ 編集 ]

透明性が必要な合成樹脂の場合には光?的性質が重要となる [16] 。

耐熱性 [ 編集 ]

製品としては使用限界?度である熱?形?度、寒地での脆化?度、構造材料としての熱?導度、?度?化が大きい用途での熱膨張や熱?縮などが重要となる [16] 。

合成樹脂の劣化 [ 編集 ]

プラスチック成形品は、原料となる合成樹脂の種類によって劣化要因が異なる。劣化要因としては、材料自身の?時?化、?一の外的要因による?化、複合的な外的要因による?化などがある。

外的要因 [ 編集 ]

熱による劣化 合成樹脂は、主に炭素、酸素、水素で構成される高分子化合物であり、分子構造は紐?の構造となっている。合成樹脂は加熱されることで、分子運動が活?化し空?中の酸素と反?しやすくなり、酸素と反?することで紐?の構造がバラバラになり劣化する [17] 。

光による劣化 合成樹脂は、光エネルギ?を吸?し、分子同士の化?結合が切?、または分子を?起させることで酸化が起こり劣化する。 合成樹脂の劣化を引き起こす太陽光の波長は、紫色の可視光から近紫外光の領域に該?する300～400ナノメ?トルである。プラスチックの種類別に劣化しやすさは異なり、それぞれの波長は以下のようになる [17] 。

プラスチックを光劣化させる波長 [17]
材料名 劣化しやすい波長長さ（nm）
ポリエステル 325
ポリスチレン 318
ポリプロピレン 300
ポリ?化ビニル 310
?ビ―酢ビ共重合? 310
ホルムアルデヒド樹脂 322～364
硝酸セルロ?ス 300～320
ポリカ?ボネ?ト 310
ポリメチルメタクリレ?ト 295

水による劣化 合成樹脂の種類や環境によっては、加水分解により劣化する。 ポリウレタン(PU)やポリエチレンテレフタラ?ト(PET)のように分子構造にエステル結合を有する合成樹脂は加水分解しやすい性質がある。また、??がある?態で合成樹脂を溶融し成形すると加水分解しやすくなる [17] 。

有機溶?による劣化 一般的にどんな素材でも、その構造と類似する構造をもつ材料は取り?みやすい性質をもつ。例えば耐候性、衝??さ、耐熱性に優れているポリカ?ボネイト(PC)も、ある特定の溶?に?しては、材料?に有機溶?を取り?みやすく?度が低下する [17] [18] 。

金?や金?化合物による劣化 金?イオンが合成樹脂の酸化反?の?媒として?き劣化をまねく。とくにコバルトとマンガンが合成樹脂に?して影響を及ぼしやすい。また、ポリプロピレン(PP)やABS樹脂は高?になると、銅に反?しやすくなる [17] 。

欠???力?ひずみによる劣化 ?泡やクラック、ウェルドライン、異物の混入などの欠?。成形時のひずみ、?留?力等によるストレスクラックやソルベントクラック現象とよばれる割れが生じることがある [17] [18] 。

生分解 [ 編集 ]

「 生分解性プラスチック 」も?照

いっぱんに合成樹脂は「腐らない」こと、すなわち 微生物 による生分解を受けないことを長所のひとつとするが、いくつかの合成 高分子 は生分解を受けることが知られている。 細菌 や ?菌 による合成樹脂の分解は種?の酵素によって行われる [19] [20] 。

合成樹脂の生分解は1950年代 - 1960年代ごろから注目されており [19] [20] 、 n-パラフィン 、 分子量 の比較的ちいさな ポリオレフィン 、 ポリビニルアルコ?ル 、 脂肪族 ポリエステル、 ポリエチレングリコ?ル 、 ε-カプロラクタム などの合成高分子類の微生物分解性が?究されてきた。一方、 芳香族 ポリエステルのひとつであるポリエチレンテレフタレ?ト(PET)など、プラスチックとして有用で大量生産の?象となる合成高分子の生分解にかんしては、否定的な結果が得られる場合が多かった [19] 。近年は、??生分解が困難であるとされてきた合成樹脂を分解する微生物の報告や、 動物 が合成樹脂を?食し、代謝を行う事例 [注? 2] の報告など、合成樹脂の生分解にかんするさまざまな新知見が蓄積されつつあり、 プラスチック?棄物問題 の解決法を探るうえでもいっそうの注目が集まっている [20] 。ここでは主に Ru, Huo & Yang (2020) による レビュ? にもとづき、近年の合成樹脂の生分解にかんする知見を??するが、合成樹脂の 化?構造 や???分析手法の差異によって生分解性の正確な評?が困難であるものもいまだ多い [20] 。

ポリエチレン
ポリエチレン（PE）の生分解は1970年代ごろから?究?象として注目されていたが、微生物による生分解を受けるのは主として低 分子量 成分であり、分子量が 2000 を超える [20] 高分子量PEが環境中で生分解を受けることは困難であるとされてきた [19] [20] [23] 。高い分子量が生分解を阻害する主要因となるため、PEの生分解を行うには熱や 紫外線 、酸化?などを用いた機械的?化?的な前?理が必要であると考えられていたが、近年は、前?理が行われていない長鎖PEを分解することができる可能性のある細菌や?菌が環境中から多?見出されており [20] 、たとえば、日本からは 低密度ポリエチレン （LDPE）を分解する Bacillus ?の細菌が報告されている [23] 。 腐植?養湖 （ 英語 : humic lake ） において、生分解されたPE由?の炭素が 植物プランクトン の必須 脂肪酸 の合成に用いられていることを示した Taipale et al. (2019) のように、環境中でのふるまいの?点からPEの生分解プロセスを調査した?究もある [24] 。
また、複?種の 昆? の 幼? がLDPEを?食し、 腸?細菌 を介して代謝を行うことができることが報告されており、注目すべき生分解の事例と見なされている [20] 。LDPEを?食することが報告されているのは 鱗翅目 に?する コハチノスツヅリガ Achroia grisella 、 ハチノスツヅリガ Galleria mellonella 、 ノシメマダラメイガ Plodia interpunctella や [20] [21] 、 ?翅目 ゴミムシダマシ科 の Zophobas atratus （ス?パ?ワ?ム）で [25] 、このうちハチノスツヅリガの幼?を用いた??では、幼?がLDPEを?食して グリコ?ル を主成分とする液?の糞を排泄すること、幼?の腸?細菌叢から分離培養された Acinetobacter ?の細菌が、PEを唯一の?養源として一年以上の生存が可能であることが確認されている。また、幼?を介した in vivo での生分解と分離培養された細菌による in vitro での生分解プロセスとを比較すると、前者と比べて後者のPE分解速度が低いことから、幼?と細菌とが相互に?係することでLDPEの生分解が促進される可能性が示されている [21] 。2022年10月4日のネイチャ??コミュニケ?ションズでは、ハチノスツヅリガの幼?の唾液に含まれる酵素はポリエチレンを分解することができるとの?表がされている [26] [27] 。
PE分解酵素としては、 Phanerochaete chrysosporium 由?の マンガンペルオキシダ?ゼ 、 大豆 由?の ペルオキシダ?ゼ 、 Rhodococcus ruber C208株が細胞外に分泌する ラッカ?ゼ などが知られている [20] 。
ハチノスツヅリガ G. mellonella 幼?, アメリカ
ポリスチレン
Xanthomonas ?や Pseudomonas ?などに?する細菌がポリスチレン(PS)の生分解を行うことが知られているが [28] 、いっぱんに、細菌や?菌によるPSの分解速度は非常に低いとされる [20] 。一方、幼?期にPSを?食することのできる昆?が複?種知られており、PSの生分解?究において注目されている。PSを?食することが報告されているのは チャイロコメノゴミムシダマシ Tenebrio molitor （ ミ?ルワ?ム ）、 コメノゴミムシダマシ Te. obscurus （ダ?クミ?ルワ?ム）、 Z. atratus （ス?パ?ワ?ム） [20] [25] 、 コクヌストモドキ Tribolium castaneum （以上、?翅目ゴミムシダマシ科） [29] および、鱗翅目のハチノスツヅリガで [30] 、このうちミ?ルワ?ム、ス?パ?ワ?ム、ハチノスツヅリガ幼?を用いた??では、三種とも PSフォ?ム を唯一の餌として30日間の飼育が可能であり、腸?細菌を介した生分解の??も得られたものの、通常の餌で飼育した ?照群 と比較して生存率や?重が 有意 に低下しており、PSでは幼?の?育に必要なエネルギ?を?たせない可能性が指摘されている [30] 。また、幼?の腸?細菌叢からPSの生分解に??する可能性のある微生物が多?分離されている [20] [30] 。
PSの生分解にかかわる酵素としては、 Azotobacter beijerinckii HM121株が分泌する ヒドロキノン ペルオキシダ?ゼが知られている [20] 。
ポリプロピレン
ポリプロピレン(PP)の生分解を行う可能性のある細菌や?菌が複?環境中から見いだされているが、それらは 可塑? や低分子量成分の分解にのみ寄?し、高分子量の長鎖PPの解重合は行われていない可能性もあり、評?が難しいとされている。分解酵素も知られていないが、PEと同?に機械的化?的前?理によって生分解が促進される可能性が指摘される [20] 。
ポリ?化ビニル
ポリ?化ビニル（PVC）は利用の際に可塑?が添加されることが多い合成樹脂である。可塑?は炭素源として多くの細菌や?菌によって利用される（生分解される）ことが知られており、可塑化されたPVCを用いる製品、たとえば浴槽の蓋や農業用シ?トはさまざまな微生物によって損傷を受け得る。しかしながら、可塑?とPVCの?方を分解できる微生物や酵素は知られておらず、生分解後の?留物の問題は大きい [20] 。
ポリウレタン
ポリウレタン（PUR）は、合成に用いる ポリオ?ル の種類によって ポリエステル PURと ポリエ?テル PURの二種に分けられる。ポリエステルPURの生分解にかんする?究はひろく行われており、 Pseudomonas putida （ シュ?ドモナス?プチダ ）など多?の細菌??菌によって生分解を受けることが報告されている。一方で後者のポリエ?テルPURにかんしては、生分解を行う可能性のある細菌や?菌がいくつか報告されているものの、前者と比較して微生物による生分解を受けにくいと考えられている。分解酵素についても同?で、ポリエステルPURにかんしては、 エステル結合 を 加水分解 するさまざまな リパ?ゼ や エステラ?ゼ が種?の微生物から見い出されているが [20] 、ポリエ?テルPURを分解する酵素は知られていない [20] [31] 。
ポリエチレンテレフタレ?ト
ポリエチレンテレフタレ?ト(PET)の生分解性は 結晶化度 （ 英語 : crystallinity ） の程度によって異なり、大まかに結晶化度の低いもの（low-crystallinity PET: lcPET）と結晶化度の高いもの（high-crystallinity PET: hcPET）に分けたとき、生分解を受けることが知られているのはもっぱら前者のlcPETであり、後者のhcPETはほとんど生分解を受けない [20] [32] 。熱成型されるPETボトルなどのPET製品は結晶化度が高く、したがって、PET製品の多くはそのままでは生分解に適さないとされる [32] 。lcPETの生分解にかんしては、 Yoshida et al. (2016) によって 記載 された Ideonella sakaiensis （ イデオネラ?サカイエンシス ）と、本種から分離同定されたPET分解酵素 PETace がよく知られているが、PETaceは熱不安定性であり分解速度も非常に?いことから、PET加水分解酵素としての要件を?たさないという指摘がなされている。一方、 Thermobifida fusca などから得られた クチナ?ゼ 類からは、熱安定性かつ高いPET分解性を示すものが知られており、PET加水分解酵素として有望視されている [20] [32] 。

複合材料 [ 編集 ]

合成樹脂を用いた 複合材料 の一種として ?維?化プラスチック (FRP)がある。?維?化プラスチックの代表的なものにガラス?維?化プラスチック (GFRP) と 炭素?維?化プラスチック (CFRP) がある。 ガラス?維 は引っ張り?度がプラスチックよりはるかに?いので、成型部品の?度向上によく使用される。 炭素?維 の?度はガラス?維より更に?いが高?なので、CFRPは?くて?い（高?な）素材として 航空機 等に使用されている [33] 。また建材として、合成樹脂と木質系材料（木材や竹など）を微細化した木粉または木?維を主原料とする木材?プラスチック複合材（ WPC ）および木材?プラスチック再生複合材（ WPRC ）があり [34] 、主に デッキ や フェンス 、 ル?バ? 等の外構材として用いられている。

機能性樹脂 [ 編集 ]

形?記憶樹脂 [ 編集 ]

形?記憶樹脂は 形?記憶合金 と同?に塑性?形された樹脂が所定?度以上に加熱されるともとの形?にもどるという特異な性質を備える樹脂で形?記憶合金に比べて?量で廉?であり、?形時の形?の自由度が形?記憶合金よりも高いなどの特?を備える [35] [36] 。

光硬化性樹脂 [ 編集 ]

詳細は「 光硬化性樹脂 」を?照

生産 [ 編集 ]

2012年のプラスチックの世界生産は2億8800トンであり、最大の生産?は 中? で5213万トン、以下 EU が4900万トン、 アメリカ 4805万トン、 韓? 1335万トン、日本1052万トンの順となっていた [37] 。プラスチックの生産量は急?しており、2015年には3億2200万トンに達している [38] 。日本での生産量は1990年代前半までは?加傾向にあったものの、1997年に1521万トンを記?した後は減少に?じた。その後、2008年までは1400万トン前後の?ばいで推移していたものの、2009年の リ?マンショック の影響で生産量が1100万トン台にまで激減し [39] 、それ以降は1000万トン前後の生産量で推移している [37] [15] 。

2018年の日本??生産においては?生産量1067万トンのうちポリエチレンが23.1%、ポリプロピレンが22.1%、?化ビニ?ルが15.8%を占め、これらを含む熱可塑性樹脂が全?の88.8%、熱硬化性樹脂が9.1%となっていた [15] 。

?理 [ 編集 ]

?プラスチックの累積輸出量が多い??地域（1988年から2016年）

プラスチックは回?して リサイクル することが可能である。リサイクルには、?プラスチックを溶融してそのままプラスチックに再生する マテリアルリサイクル と、分解していったん原料に?し、そこから加工する ケミカルリサイクル 、そしてプラスチックを燃料化して熱エネルギ?を回?する サ?マルリサイクル の3つの方法が存在する [40] 。プラスチックを再び石油へと?す、いわゆる 油化 もリサイクルの一方法であるが、これを原料化とみなすか燃料化と見なすかについては?ごとに差異がある [41] 。ただしプラスチックリサイクルのシステムが確立されている?家においても、回?されたプラスチックのすべてがリサイクルや燃料化に回されるわけではなく、他?への?プラスチック輸出が盛んに行われてきた [42] 。

2019年に バ?ゼル?約 の改正案が??したことにより、2021年以降は汚れたプラスチックごみを輸出する際に相手?の同意が必要となった [43] 。

日本 [ 編集 ]

日本も例外ではなく、2006年にはすでに?プラスチックの13%が海外輸出へと回されていた [44] 。2017年には、排出されたプラスチック903万トンのうちリサイクルされたものが251万トンで、うち149万トンが海外に輸出され?理されていた [45] 。しかし主な輸出先であった 中? が2017年末に?プラスチックの輸入禁止を打ち出し、さらにそれに代わる輸出先となっていた タイ ? マレ?シア ? ベトナム ? 台? が2018年に相次いで輸入規制を導入したため、?プラスチックの???留および???理が?加した [46] 。

2016年時点で海外へのプラスチックごみ輸出量は153万トンだったが、2018年には101万トンまで減少した。減少分は??で?理されていることになるが、環境省のアンケ?ト調査によると、一部地域において保管上限の超過や受入制限が?生しており、??においてリサイクル?理施設の整備を進めることが急務となっている [45] 。

環境への影響 [ 編集 ]

詳細は「 プラスチック汚染 」、「 太平洋ゴミベルト 」、および「 マイクロプラスチック 」を?照
世界のプラスチック生産（?）、?棄（?）、埋立て（茶）、?却（赤）、リサイクル（?）
この コアホウドリ のひなは、親鳥によりプラスチックを?えられ、それを吐き出すことができなかった。そして飢えか窒息により死亡した。

世界のプラスチック年間生産量は、1950年の200万トンから2015年には約200倍の4億700万トンに達した [47] 。2050年には11億トンに達するといわれている。 [48] プラスチックの多くは使い捨てされており、リサイクルされたのは生産量のわずか9%となっている。2016年時点で、1人あたりのプラスチックごみの排出量は1位がアメリカ、2位がイギリスである [42] 。イギリスでは??で?理しきれないため、トルコなど?外に送っている [42] 。

利用後に?理されず環境中に流出してしまうことも少なくない。2018年現在、?に世界の海に存在しているプラスチックごみは1億5,000万トン、そこへ少なくとも年間800万トンが新たに流入していると推定され、2050年に 魚類 の?量を上回ると警告されている [49] 。

難破船とともに海岸に打ち上げられて?るプラスチック製品（ 積丹半島 西の河原 ）

漂流?漂着ごみ の影響により、魚類、海鳥、アザラシなどの海洋哺乳動物、ウミガメを含む少なくとも約700種もの生物が傷つけられたり死んだりしているが、このうち92%がプラスチックの影響と考えられており [50] 、プラスチックごみを??に?取している個?の比率は、ウミガメで52%、海鳥で90%にのぼると推定されている [51] 。

また、2014年頃から?際的な?議の場で、海洋中のマイクロプラスチックの環境への影響が取り上げられるようになった [52] 。石油で作られたプラスチックは、半永久的に分解されず直?5ミリ以下の粒子となり、自然界に存在する有害物質を吸着し海面や海底等に留まり、生物の??にも取り?まれている [51] 。マイクロプラスチックは大?中にも?く含まれ [53] [54] 、人が?食や呼吸を通じて??に取り?むマイクロプラスチックの量は最大で年間12万1000個に上り、ヒト組織の?部に入り?み局地的な免疫反?を引き起こす恐れがあるとする?究結果も?表されている [55] [56] 。

太平洋ゴミベルト [57] は、北太平洋の中央（およそ西?135度から155度、北緯35度から42度の範? [58] ）に漂う海洋ごみの海域である。浮遊したプラスチックなどの破片が北太平洋循環の海流に閉ざされ、異常に集中しているのが特?の海域である。太平洋ゴミベルトの面積はテキサス州の2倍に相?する [57] 。プラスチックは海洋生物にとって最大の脅威となっている。海洋生物がゴミを食べ物と間違えて食べることにより、結果として海洋生物が大量のポリスチレンを?取してしまう。 [59]

2019年5月、 ?際環境法センタ? （ 英語版 ） は新しく?表した報告書で、生産から?棄にいたるまでの過程でプラスチックが大?中に放出する ?室?果ガス の量について、2019年は8億5000万トンに上ると予測している [60] 。

2019年時点で流入量は1000万トン超とされているが、海面上にあるのは44万トンであり、?りは海底に沈むなどして?測できず行方不明となっている。また低?では分解が進まないため、2019年に 房?半島 の約500km沖合で水深6000mの海底を調査した際には、昭和59年（1984年）に製造された食品の梱包材が?見されるなど、長期間にわたって?留することが判明している [61] 。

主に海洋プラスチックや 二酸化炭素 (CO 2 )の削減から、?米諸?ではプラ製品の製造を削減する議論が活?であり、?州議?では2021年までに使い捨てプラ食器などの使用を禁止している [62] 。

日本 [ 編集 ]

日本は、プラスチックの1人?たりの容器包?プラスチックごみの?生量で世界第2位 [63] 。生産量は世界第3位となっており、日本近海でのマイクロプラスチックの濃度は、世界平均の27倍に相?するという調査結果もある。また四?の沖合ではプラスチックごみが?留し、直下の海底へ沈降しているとの想定もある [61] 。

日本では回?したプラスチックの材料自?のリサイクルは約20%にとどまり、57%を多くの先進?ではリサイクルと認められない サ?マルリサイクル で熱回?に利用しており、原油由?のプラスチックの燃??理は 地球?暖化 ?策とも逆行する [64] 。

2018年6月にカナダで開催されたG7シャルルボア?サミットにて、プラスチックの製造、使用、管理及び?棄に?して、より踏み?んで取り組むとする「G7海洋プラスチック憲章」では、日本とアメリカだけが署名しなかった [50] 。

2019年5月には日本政府が海洋汚染に?して海洋で分解可能なプラスチックに?して、?際規格を定めて日本企業を支援する報道がなされている [65] [66] が、 安倍晋三 首相は2019年10月6日の ?立京都?際?館 で開かれた 科?技術と人類の未?に?する?際フォ?ラム において、海洋プラスチックごみ問題に?してプラスチックの社?への重要性を?きつつ「プラスチックを敵視したり、その利用者を排斥したりすべきことではありません」「必要なのはゴミの適切な管理ですし、イノベ?ションに解決を求めることです」と?言し [67] 、日本企業の 生分解性プラスチック 開?への取り組みを評?しつつ、ゴミの適切な?理と、技術革新によって海洋プラスチックごみが解決されることが重要である旨の?言をした [68] 。

2022年4月1日に プラスチック資源循環促進法 が施行される予定になっている。

?プラスチックへの議論??疑 [ 編集 ]

BBCニュ?ス としてミシガン州立大?の包??部長Susan Selkeは「ペットボトル?料を?にガラス?に置き換えた場合、輸送エネルギ?は40%?加する」と話す。 米?化?工業協? （ 英語版 ） と環境評?企業 Trucost （ 英語版 ） は???料水のプラスチックをスズ、アルミ、ガラスなどに置き換えた場合に、環境汚染への?策費は5倍に?えると推定している。また?空パックによって 食品ロス も削減されており、?純にプラスチックを使わなければよいという意見には、議論が存在する [69] [70] 。なおペットボトルからアルミ缶への移行はアルミのリサイクルシステムが構築されていることや、賞味期限の延長のという恩?があるため有用という意見もある [71] 。食品ロスと?プラスチックの?立案として、小?店での量り?りや店側による容器の回?と再利用などがある [42] 。

プラスチックの石油消費量は、日本の石油消費全?の3% [72] [73] ～7% [74] 程度であり、 燃料 (77%)など 石油製品 全?の割合からすると少ない。食品容器はさらに、この一部（全?の0.2%）であるため、石油原料の消費量の点において、プラ容器は環境負荷が元?少ないという主張もある [ 要出典 ] 。

??で生産される業務用ストロ?の約50%を生産する 岡山? の シバセ工業 では、プラスチック製品の存在が?いのではなく、?棄の仕方に問題があると考えており、「?プラ製ストロ?」の動きに?しては、特に 分別回? が徹底され、ほぼ?却されている日本にはそぐわない。海洋汚染を語るなら、本?の問題は"垂れ流し"を行っている 途上? や先進?でも 洪水 の可能性があるも?わらず 埋め立て という手法を取っている?米諸?にあると指摘している [75] [76] 。

バイオプラスチックが及ぼす食料需給への懸念 [ 編集 ]

バイオプラスチック の普及、生産のためには多くの農地が必要である。食糧生産のための農地がバイオプラスチックやバイオ燃料の材料用農地に?わる可能性がある。そうなれば世界?人口の?え?ける世界の食料需給に影響を?える可能性がある。特に影響を受けるのは?展途上?や低所得の貧困層になるだろう。これからバイオ素材が普及し大量に使われ長期的に利用料されるようになれば食料需給に影響をあたえる可能性が高い [77] 。

?連?? [ 編集 ]

脚注 [ 編集 ]

[ 脚注の使い方 ]

注? [ 編集 ]

  1. ^ 物質名?以外の表現で用いる場合、（柔軟で）感受性の?い性格、作り笑いなどの人工的な?不自然な、あるいは形成?造形を指す場合に用いる。
  2. ^ Cassone et al. (2020) は、合成樹脂を?食する動物を指すことばとして "plastivore" という?語を使用している [21] 。これは "plastic"と、「-を食べる動物」を意味する接尾?" -vore "とを組み合わせた造語である [22] 。

出典 [ 編集 ]

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?考文??サイト [ 編集 ]

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英文 [ 編集 ]

?連項目 [ 編集 ]

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