公開日:2023.02.17

更新日:2023.02.17

ペットボトルの原料になるポリエチレンテレフタレート(PET)をやさしく解説(かいせつ)

ペットボトルの原料になるポリエチレンテレフタレート(PET)をやさしく解説(かいせつ)!

出典:ペットボトル6つの謎

 

 

わたしたちのらしをゆたかにしてくれるプラスチック。私たちの回りには、かぞえきれないほどのプラスチック製品せいひんがあります。

 

その一つが、飲料水いんりょうすいの入れものとしておなじみのペットボトルです。そのペットボトルの原料げんりょうになっているのが、ポリエチレンテレフタレート(PET)というプラスチックです。

 

プラスチックにはさまざまな種類しゅるいがありますが、代表てきなプラスチックはおよそ100種類あるとされています。

 

また、そのうち私たちの身の回りで広く使われているプラスチックにしぼると、その数は30種類ほどあるとされています。

 

この記事きじでは、ポリエチレンテレフタレートの特徴とくちょう性質せいしつ、作り方などをやさしく説明せつめいします。

ポリエチレンテレフタレート(PET)ってどんなプラスチック?

ポリエチレンテレフタレート(PET)は、ポリエチレンの一種です。英語えいごでは「Polyethylene terephthalate」と書きます。

そのまま書くと長いので、英語の頭文字かしらもじをとって「PET(カタカナでペット)」とりゃくされることが多いです。

ペットボトルは、この「PET」を使ったボトルだから、ペットボトルという名前なのです。

なお、「ポリエチレンテレフタラート」と書かれるときもありますが、同じものです。

ペットボトルは、他のプラスチック素材そざいくらべると新しい素材です。1967年ごろに基礎的きそてきな技術がつくられました。

その後、アメリカで炭酸たんさん飲料いんりょうのボトルに採用さいようされ、日本で登場したのは1977年のことです。

かるくて透明とうめいで、ガラスのようにれる心配がないことから、その後や液体えきたい容器ようきとして爆発的ばくはつてききゅうしていきました。

まずは、ポリエチレンテレフタレートとはどんなプラスチックなのかを簡単かんたんに説明します。

ポリエチレンテレフタレートの構造(こうぞう)

最初さいしょに、ポリエチレンテレフタレートの構造こうぞうを知りましょう。

プラスチックの構造を知るとき、かならず出てくるのが「モノマー」という物質ぶっしつです。

モノマーとは、プラスチックを構成こうせいしている最小さいしょう基本きほんで「単量体たんりょうたい」ともいいます。

モノマーはプラスチックの種類ごとにことなりますが、ほとんどのモノマーは、簡単かんたんな構造をしているてい分子ぶんし化合物かごうぶつ(少ない分子で結びついている化合物)です(例外れいがいもあります)。

そのモノマーが、いくつも重なり合うことで、こう分子化合物(たくさんの分子が結びついている化合物)ができあがります。

これをポリマーといいます。このポリマーが、プラスチックの本体となります。

ちなみに、モノマーがいくつも重なり合うことを「重合じゅうごう」といい、ポリマーはモノマーに対して「重合たい」ともよばれます。

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さん、またはエチレングリコールとテレフタルさんジメチルが反応はんのうしてできたものです。

ポリエチレンテレフタレートの化学式と構造(こうぞう)

ポリエチレンテレフタレートの化学式かがくしきは「(C10H8O4n」です。

そして構造式こうぞうしきは、このように表されます。

プラスチック画像

ペットボトルとして世界で使われているポリエチレンテレフタレート

先ほど、わたしたちの身の回りで広く使われているプラスチックは30種類しゅるいほどあると書きました。

その中でも、とくに使われているのが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化えんかビニルの4種類で、「4大汎用はんようプラスチック」とよばれています。

ポリエチレンテレフタレートはこの4大汎用プラスチックに加えるかたちで、「5大汎用プラスチック」とよばれることもあります。

日本におけるプラスチック原材料の生産実績じっせきのデータから見てみましょう。

2021年、日本国内こくないで1,045万トンのプラスチック原材料ざいりょう生産せいさんされました。そのうちポリエチレンテレフタレートの生産りょうは35万トンとなっています(※1)。

ちなみに生産量がいちばん多いのは、246万トンのポリプロピレンです。

(※1)出典:日本プラスチック工業連盟「2012年~2021年 プラスチック原材料生産実績(確定値)」

ポリエチレンテレフタレートの原料(げんりょう)や作り方

ここでは、ポリエチレンテレフタレートの原料げんりょうや作り方について説明せつめいします。

プラスチックの原料は「ナフサ」

ほとんどのプラスチックは(バイオマスプラスチックなど一部の例外れいがいのぞいて)、石油せきゆからできています。

地下からされたままの石油は「原油げんゆ」とよばれ、くろでドロドロとした液体えきたいです。

この原油を、精製せいせいプラントで加熱かねつ蒸留じょうりゅうすると、蒸気じょうきになります。

その蒸気をやしていくと、ガソリンや灯油とうゆ、軽油といった、さまざまな成分せいぶんの油に分離ぶんりされます。その一つが「ナフサ」という油です。

このナフサが、プラスチックの原料となります。

ポリエチレンテレフタレートの作り方

ナフサは液体えきたいですが、800℃以上いじょうの高温のの中に送りこむと、「ねつ分解ぶんかい反応はんのう」という反応を起こします。

すると、「エチレン」や「キシレン」などのモノマーが作られます。

エチレンからはエチレングリコール、キシレンからはテレフタルさんをつくることができます。

こうして、ナフサを原料にして作られた、エチレングリコールとテレフタル酸を化学反応させることで、ポリエチレンテレフタレートを作ることができます。

ポリエチレンテレフタレートにはどんな特徴(とくちょう)があるの?

プラスチック画像

ポリエチレンテレフタレートは、製品せいひん成形せいけいしやすく、げのばしや衝撃しょうげきにも強いなど、きょうじんせいがあります。

また、薬品やくひんや油にも強く、食品しょくひんを入れても安全性あんぜんせいが高いことから、ペットボトルなどの食品容器ようきによく使われています。

気体きたいを通さないガスバリア性もあるので、炭酸たんさん飲料でも大丈夫だいじょうぶです。

ポリエチレンテレフタレートは比重ひじゅうが水より大きいので、水にしずみます。

ポリエチレンテレフタレートの融点ゆうてん(溶けて液体えきたいになる温度)は約255℃です。

ちなみにポリエチレンの融点は125℃前後ぜんご種類しゅるいによりちがいます)、ポリプロピレンの融点は168℃なので、プラスチックの中では比較的ひかくてき高いといえます。

耐熱たいねつ温度は製品の作り方によって変わりますが、ペットボトルは85℃。板状いたじょう無延伸むえんしんシートは60℃、うす延伸えんしんフィルムは200℃となっています。

ポリエチレンテレフタレートのおもな特徴とくちょう

名前ポリエチレンテレフタレート
おもな特徴

透明 とうめい

きょう じん せい がある

・ガスバリア性( 気体 きたい とお さない)にすぐれている
・薬品に強い( たい 薬品 やくひん 性)

・油に強い( たい 性)

・水に しず

ポリエチレンテレフタレートはどんな製品(せいひん)に使われている?

プラスチック画像

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

ペットボトルは食品しょくひん容器ようきなどに多く使われます。

延伸フィルムは、ポリエチレンテレフタレートをうすくのばしたシートじょうのもので、電気でんきを通さない絶縁ぜつえん材料ざいりょうや、各種かくしゅフィルムやテープなどに使われます。

無延伸シートは、フィルムよりもあつみがあり、クリアホルダーや飲料いんりょうカップ、たまごパックなどに使われています。

ポリエチレンテレフタレートのおもな製品せいひん

名前ポリエチレンテレフタレート
おもな製品

ペットボトル

・飲料やしょう油、酒 るい 、お茶、飲料水などの 容器 ようき (ペットボトル)

など

延伸 えんしん フィルム

絶縁 ぜつえん 材料

磁気 じき テープ

・写真フィルム

包装 ほうそう フィルム

など

無延伸シート

・食品容器

・飲料カップ

たまご パック

・クリアホルダー

透明 とうめい 包装

など

ペットボトルは用途(ようと)によってデザインを変えている

成形せいけいしやすいことがポリエチレンテレフタレートの特徴とくちょうひとつです。その特徴をいかして、ペットボトルでは用途ようとによってかたちえています。

 

たとえば、以下いかのようなペットボトルがあります。

 

耐熱たいねつ用ペットボトル

み物を高温こうおん殺菌さっきんした状態で、ペットボトルにつめるようなときに使つかわれます。ボトルが肉厚にくあつで、強度きょうどのある設計せっけいになっています。

 

耐圧たいあつ用ペットボトル

炭酸たんさん飲料などに使われます。内側うちがわからかかる力に強い、ロケットのようなデザインになっています。

 

・耐熱圧用ペットボトル

熱と圧力あつりょくに強いデザインで、果汁かじゅう入り、炭酸飲料などに使われます。

 

無菌充填むきんじゅうてん用ペットボトル

高温こうおん殺菌さっきんをせず、炭酸飲料を入れることもないので、うすく、かるく作ることができます。

ポリエチレンテレフタレートのリサイクル

プラスチックは、かぎりある資源しげんである石油せきゆから作られています。また、プラスチックは自然界しぜんかい分解ぶんかいされず、ゴミとして自然界に出てしまうと、環境かんきょう破壊はかいにつながります。

 

使い終わったプラスチックを、資源として再利用さいりようすることは、わたしたちの未来みらいらしを守るために非常ひじょうに大切なことです。

プラスチックのリサイクルの現状(げんじょう)

廃プラスチックは3つの方法(ほうほう)でリサイクルされる

はいプラスチックのリサイクル方法ほうほうは、新しいプラスチック製品せいひん再生品さいせいひん)の原料げんりょうとして利用りようされる「マテリアルリサイクル」、化学技術ぎじゅつによって製品の原料げんりょうにする「ケミカルリサイクル」、そしてマテリアルリサイクルもケミカルリサイクルもできないプラスチックをやしてねつエネルギーとして利用する「サーマルリサイクル」の3種類しゅるいがあります。

 

2021年の国内の廃プラスチック排出はいしゅつりょうは、824万トンでした。

 

廃プラスチックの有効ゆうこう利用率りようりつ(3つのリサイクルの合計)は、2021年で87%となっています。

出典:冊子「プラスチック製品の生産・廃棄・再資源化・処理処分の状況 2021年」

ポリエチレンテレフタレートとマテリアルリサイクル

上の図からもわかるとおり、2021年に排出はいしゅつされたはいプラスチックのうち、177万トンがマテリアルリサイクルされました。

 

その内訳うちわけを見てみると、もっとも多くマテリアルリサイクルされているのは指定していペットボトル用のポリエチレンテレフタレート(PET樹脂じゅし)で、53万トン(約30%)です。

マテリアルリサイクルの内訳グラフ

リサイクルで私たちにできること

プラスチックのリサイクルは、リサイクル業者ぎょうしゃの人たちがおこなうことで、わたしたちは直接ちょくせつ、プラスチックのリサイクルをすることはできません。

 

しかし、リサイクルの手助てだすけをすることはできます。それは、使い終わったプラスチックは、んでいるまちの分別ぶんべつルールをまもって、正しくごみ出しをしましょう。

 

リサイクルされたプラスチックは、さまざまな形で、また私たちのやくに立ってくれます。

 

はいプラスチックの分別は「識別しきべつマーク」を参考さんこう

 

リサイクルできるプラスチック製品せいひんには、容器ようき包装ほうそうリサイクルほうにのっとって、識別しきべつマークがついています。

 

代表だいひょうてきな識別マークは、ペットボトルの「PET」、ペットボトルをのぞくプラスチックせい容器包装の「プラ」です。

写真のペットボトルでは、ボトル本体ほんたいがポリエチレンテレフタレート(PET)、キャップはポリエチレン(PE)、ラベルがポリスチレン(PS)でできていることがわかります。

 

そして、「PET」の識別マークがついた本体はペットボトルとして、「プラ」の識別マークがついたキャップとラベルは、プラスチック製容器包装として資源しげんで出すことができます。

 

ごみや資源の分別ルールは、住んでいるまちによってことなります。

 

廃プラスチックをごみや資源として分別するときは、まちで出されている「家庭ごみ・資源の分別早見表」などを見て、キチンと確認かくにんするようにしましょう。

まとめ

今回は、ペットボトルでおなじみのポリエチレンテレフタレートについて学びました。

 

ペットボトルが登場とうじょうする前は、み物はガラスなどの容器ようきに入っていたので、おもくて、れることもありました。

 

ポリエチレンテレフタレートでできたかるくて丈夫じょうぶなペットボトルが、わたしたちのらしをゆたかにしてくれていることを、この記事で知っていただけるとうれしいです。

 

そして、プラスチック製品せいひんは大切に使い、使いわったものはんでいるまちの分別ぶんべつルールをまもって、正しくごみ出しをしましょう。

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