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最終更新日2023年4月14日
樹脂とは、松脂や漆など、樹木の樹液が固まった天然物を指していました。しかし、産業の発展により、樹脂の需要が増えていきましたが、樹液は採取量が少ないため価格も上がってしまうため、人工的に樹脂を作れないか試していきました。
産業と科学技術が発達した結果、石油などの化石資源を原料とした人工的な樹脂を量産することが可能となりました。そのような樹脂のことを合成樹脂と呼び、その中でも有名なものがプラスチックなのです。樹脂とプラスチックの違いは、樹脂は原料であるのに対し、プラスチックは成形品という違いがあります。
今現在、樹脂には大きく分けて「天然樹脂」と呼ばれるものと、「合成樹脂」と呼ばれる2種類の樹脂があります。それぞれの樹脂の種類や特徴についてみていきたいと思います。
樹木の樹液や動物や鉱物などの自然界のものから得られる樹脂を天然樹脂と呼びます。日本では、樹木の樹液を材料とするものをイメージしますが、動物由来のもや鉱物も含まれます。天然樹脂はさらに植物由来のものと動物由来のものに分類することができます。
| 種類 | 名称 | 特徴 | 使用例 |
| 植物由来 | 松脂 | ・松の木から分泌される天然樹脂 ・主成分はロジンとテレビン油 |
・弦楽器の弓の塗布剤 ・滑り止めなど |
| 漆 | ・漆の木から分泌される樹液 ・酸化鉄や顔料などを混ぜることで黒や赤色などの色がつけられる |
・接着剤 ・伝統工芸品の塗料など |
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| 琥珀 | ・樹木から得た天然樹脂が化石化したもの ・硬度は鉱石に匹敵する |
・宝石 ・装飾品など |
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| 天然ゴム | ・ゴムの木の樹液で作られたゴム ・性能、品質、価格が合成ゴムより不安定 |
・産業用車両のタイヤ ・ホースなど |
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| 動物由来 | シェラック | ・樹液を吸ったラックカイガラムシが分泌した樹脂状の物質 ・天然樹脂で唯一の熱硬化性樹脂 |
・塗料、インク ・食品のコーティング剤など |
| 膠（ゼラチン） | ・動物の皮膚や骨に含まれるコラーゲンから作られたもの ・純度の高いものはゼラチンとして食品などに使用され、純度の低いものは膠として接着剤などに使用される |
・製菓材料 ・医薬品 ・接着剤など |
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| べっ甲 | ・タイマイ（ウミガメ）の甲羅から得られる ・加工が容易なことから工芸品などの材料に用いられる |
・工芸品 ・装飾品など |
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| カゼイン | ・牛乳に含まれるたんぱく質から作られるもの ・象牙に似た外観を持つ |
・ボタン ・印鑑など |
（https://minsaku.com/articles/post848/より引用）
合成樹脂とは、石油などを用いた化学反応を利用することで、天然樹脂に似た人工物のことをいいます。樹脂と呼ばれていますが、原材料は石油なので、実際は樹脂とは異なるものになりますが、性能や外観が似ているので、合成樹脂と呼ばれています。
合成樹脂は、原料や調合を変えることで、様座な特性をもたせることができるため、数多くの合成樹脂が開発されましたが、大きく分けると、「熱硬化性樹脂」と「熱可塑性樹脂」に分類することができます。
熱硬化性樹脂は、加熱することで分子の構造が強固になり、一度硬化すると二度と軟化しないという性質があります。熱可塑性樹脂と比較すると、再度加熱をしても溶けないため、リサイクルが難しいという点と、硬さゆえの耐衝撃性の低さというデメリットがあります。しかし、耐熱性、耐薬性、耐候性、接着性に優れているので、塗料や接着剤に用いられています。
熱可塑性樹脂は、加熱すると一時的に軟らかくなりますが、冷えると硬くなるという性質があります。この性質は、加熱と冷却を繰り返しても維持されるため、一度成形したものでも再び加熱することで、異なる形状に成形できるという点から、リサイクルという観点からも注目されています。
現在流通している合成樹脂のほとんどが熱可塑性樹脂であり、私たちの周りで使われているプラスチックもこの熱可塑性樹脂に分類されます。またプラスチックは、強度や耐熱温度によって3つに分類されます。
汎用プラスチックは、流通しているプラスチックの8割を占めるといわれているほど、ごく一般的なプラスチックです。耐熱性が低く、100度程度で溶け始めてしまうので、機械的強度は低いものの、加工性に優れており、安価なので日用品や梱包用品に多く用いられています。
エンジニアプラスチックは、100度以上の環境でも使用することができ、耐熱性・耐摩耗性・機械的強度に優れています。その反面、加工が難しく、価格も高価になってしまいます。代表的なエンジニアリングプラスチックとして、ポリカーボネートなどが挙げられます。
また昨今では、150度以上の耐熱性をもち、耐久性や機械的強度もより優れた、スーパーエンジニアリングプラスチックも開発されました。代表的なものとしては、ポリエーテルエーテルケトンや液晶ポリマーなどが挙げられ、航空機や電気製品、医療の分野など幅広く用いられています。
私たちが普段から身近に活用しているほとんどのものに使用されているプラスチック。その多くが樹脂を原材料としています。リサイクルやSDGsを意識するこれからの世の中では、さらに活躍することでしょう。
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