プラスチックの最小単位「モノマー」とは？わかりやすく解説します！

ほとんどのプラスチックは、石油からとれる「ナフサ」という油を原料にしています。

ナフサは液体えきたいですが、800℃度以上いじょうの高温の炉ろの中に送り込むと、「熱分解ねつぶんかい反応はんのう」という反応を起こします。

すると、気体の「エチレン」や「プロピレン」といった、プラスチックのもとになる石油化学基礎きそ物質がつくられます。

モノマーは、一般的いっぱんてきには水素すいそと炭素たんそがむすびついた低分子ていぶんし化合物です。簡単かんたんな構造こうぞうをしているものが多いですが、複雑ふくざつな構造をしているものもあります。また、モノマーの中には水素と結びついていないものもあります。

モノマーには「単一たんいつ（１つ）」という意味があり、いわば、プラスチックの最小さいしょう単位たんいとでもいうものです。

例たとえば、エチレンの化学式は「C₂H₄」で、炭素2個こを持つ炭化水素です。（上図・上を参照さんしょう）。

モノマーが、何千個なんぜんこも何万個なんまんこもつなぎ合わさると、ポリマーとよばれる物質ぶっしつになります。

「１つ」を意味するモノマーに対して、ポリマーは「たくさん」という意味があります。つまり、たくさんのモノマーがくり返しつながっているものが、ポリマーというわけです。

モノマーが結合けつごうしてポリマーになることを専門せんもん用語で「重合」といいます。また、ポリマーのことを「重合体」ともいいます。

モノマーは、常温じょうおんでは気体や液体、固体のモノマーとさまざまな形状をしています。また、多くは刺激臭しげきしゅうがしますが、エチレンのような甘いにおいがするものもあります。

ポリマーが重合してポリマーになると、多くは常温で固体になるので、プラスチック素材そざいとして安定します。（重合してもドロドロだったりするポリマーには、添加剤てんかざいなどを加くわえて安定させるなどする場合もあります）。

ポリマーは、製品にしやすいよう、ペレットという粒状つぶじょうの形に加工され、工場に出荷されます（写真）。

先ほど紹介しょうかいした、化学式がC₂H₄のモノマーのエチレンは、重合してポリマーになると、「ポリエチレン」になります（上図・下を参照）。

また、モノマーのプロピレンが重合してポリマーになると、「ポリプロピレン」になります。

このように、ポリエチレンは「たくさんのエチレン」で、ポリプロピレンは「たくさんのプロピレン」という意味になるということがお分かりいただけたと思います。

エチレンからできるポリエチレン、プロピレンからできるポリプロピレンはどちらも、私たちの暮くらしの中でたいへんよく目にするプラスチック素材そざいです。

さきほど説明したように、モノマーが何千個もつなぎ合わさる（重合する）と、プラスチック製品の原料になるポリマーができます。つまり、モノマーの種類しゅるいごとに、ポリマー（プラスチック）の種類も変わります。

代表的てきなモノマーとポリマー（プラスチック）は、このようになります。

なお、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルは、たいへん多く使われているので「４大汎用はんようプラスチック」とよばれています。

この４大汎用プラスチックに加え、ポリエチレンテレフタレートの５つのプラスチックの特徴とくちょうを紹介しましょう。

（１）ポリエチレン（PE）

ポリエチレンは、エチレンというモノマーが重合してできたプラスチックです。

エチレンの化学式は「C₂H₄」で、炭素2個を持つ炭化水素です。

ポリエチレンは、柔軟性じゅうなんせいがあり、使い勝手が非常ひじょうにいいプラスチックです。

そのため、ポリプロピレンと並ならんで、世界でもっとも多く使われているプラスチック原料げんりょうです。

「高密度みつどポリエチレン」と「低てい密度ポリエチレン」の２つの種類があり、それぞれに特徴があります。

ポリエチレンのおもな特徴とおもな用途ようと

（2）ポリプロピレン（PP）

ポリプロピレンは、プロピレンというモノマーが重合してできたプラスチックです。

プロピレンの化学式は「C₃H₆」です。

熱に強いなどメリットが多く、ポリエチレンと同様に、世界中でたいへん多く使われているプラスチック原料です。

ポリプロピレンのおもな特徴とおもな用途

（3）ポリスチレン（PS）

ポリスチレンは、スチレンというモノマーが重合してできたプラスチックです。スチロールともよばれます。

スチレンの化学式は「C₈H₈」です。

ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルとともに、代表的なプラスチック原料です。

ポリスチレンには、ポリスチレンをそのまま使った「汎用ポリスチレン」と、ポリスチレンにゴムをまぜて衝撃しょうげきに強い「耐衝撃性ポリスチレン」、そして発泡はっぽう成形されたおなじみの「発泡ポリスチレン（発泡スチロール）」があります。種類によって用途が違います。

ポリスチレンのおもな特徴とおもな用途

（4）ポリ塩化ビニル（PVC）

ポリ塩化ビニル（PVC）は、エチレンと塩素えんそと空気から作られる、塩化ビニルというモノマーが重合してできたプラスチックです。「塩ビ」や「塩化ビニール」などとも呼ばれます。

塩化ビニルの化学式は「C₂H₃Cl」です。

本来は、非常に硬かたいプラスチックですが、添加剤をまぜると、やわらかさや透明度を自在に調節ちょうせつできます。

ポリ塩化ビニルには、硬い「硬質こうしつポリ塩化ビニル」と可塑剤を混ぜてやわらかくした「軟質ポリ塩化ビニル」の2つの種類があります。

ポリ塩化ビニルのおもな特徴とおもな用途

5）ポリエチレンテレフタレート（PET）

ポリエチレンテレフタレートのモノマーは、エチレングリコールとテレフタル酸、またはエチレングリコールとテレフタル酸ジメチルが反応してできたものです。

エチレングリコールの化学式はC₂H₆O₂、テレフタル酸の化学式はC₈H₆O₄、テレフタル酸ジメチルの化学式はC₁₀H₁₀O₄となります。

ポリエチレンテレフタレートは英語の略称をPET（ペット）といいます。その名前のとおり、飲料いんりょう容器のペットボトルの材料としておなじみです。

ポリエチレンテレフタレートには、「延伸えんしん（※1）フィルム」「無延伸むえんしんシート」、そして「ペットボトル」と3つのタイプがあります。

（※1）延伸：温めながら引き伸ばすこと

ポリエチレンテレフタレート（PET）のおもな特徴とおもな用途

プラスチックの原料は石油です。その石油の中からナフサという油が取り出され、さらにナフサからモノマーというプラスチックの原料が作られることを学びました。

このモノマーから、さまざまな種類のプラスチックが生まれ、その特性にあったプラスチック製品が作られています。

これからプラスチック製品を使うとき、モノマーのことも思い出してくださいね。