プラスチックって何?なぜ問題なの?

プラスチックは,世界で最も広く使われている素材の1つです

プラスチックは,世界で最も広く使われている素材の1つです.私たちの日常生活は,恐ろしいほどプラスチックに囲まれています.家の中,職場,車の中,通勤電車やバスの中を見回してください.プラスチックで溢れかえっています.

ほとんどの食品や飲料品は,石油から作られたプラスチックの容器に入って販売されています.あなたの使う歯ブラシやスマホのケース,ノートパソコン,メガネ,着ている服でさえプラスチックかも知れません.食事中ですか?今使っている食器やフォークはプラスチックかも知れませんね.お子さんがいますか?お子さんの使うオモチャの多くはプラスチックでしょう.身の回りにあるプラスチックを数え上げたらきりがありません.

プラスチックは現在の私たちの生活に広く普及しており,ほとんどの製品分野で絶大な貢献をしています.プラスチックは実用面で素晴らしい特徴があります.典型的な性質としては,軽量で,思い通りに型を変化させることができ,耐水性があり,頑丈で,コスパもすばらしいです.あるものは化学物質に対して耐久性があり,透明にもできます.

プラスチックは私たちの生活の中で様々な役割を果たして来ました.もはやプラスチックなしの生活は想像すら不可能でしょう.一方で,プラスチックの利用は目に余る環境問題を生み出し,また目に見えない健康問題を引き起こしていると考える研究者もいます.プラスチックが自然環境に廃棄されてしまうと,極めて長い年月にわたって環境中に残存し,生態系に深刻な影響を与えることが危惧されています(UNEP 2005).私たちは,プラスチックについて,しっかりとした知識を得ておく必要があるのです.

そもそもプラスチックとは何でしょうか?

プラスチックとは,その物理的な性質や,素材の性質を表す用語です.プラスチック(plastic)という用語は,ギリシャ語の「プラスティコス(plastikos)」に由来します.「型に入れて作るもの」,「形成されたもの」という意味があります(Liddell et al. 1968).プラスチックは型にいれて思い通りの形状に変化させることができます.

熱を加えることで再び思い通りの形に変えることできるプラスチックを熱可塑性(ねつかそせい)プラスチックといいます.一方で,熱によって再形成できない(架橋結合している)ものは熱硬化性プラスチックと呼びます.ポリウレタンやエポキシ樹脂などがそうです.どちらも海洋ごみを代表するプラスチックです.

ここで「プラスチック」は,ポリマーというカテゴリーに入ります.ポリマーの「ポリ」はたくさんのという意味です.ポリマーはとてもたくさんの分子を持ち,特徴として長い鎖がつながっているような構造をしています.ですから,分子量がとても高いものとなっています.これを高分子といいます.「樹脂」という用語は「ポリマー」や「プラスチック」と同じ意味です.

プラスチックを作るとき,原料となるモノマー(単量体)をたくさんくっつけて高分子のポリマー(重合体)にします.モノマーは,主に石油や天然ガス,石炭を加熱分解することで作られる炭化水素です.これらの多くは常温で気体か液体ですが,これを熱や化学反応で数万個くっつける(重合させる)と常温で固体のポリマーになり,いわゆるプラスチックになります(Morris 1986, Thompson et al. 2009).例えば,ポリエチレン(PE)なら,エチレンというモノマーを数万個くっつけて(重合させて),ポリマーにしたのがポリエチレンです

ポリマーの分子の構造は,同一のユニットが繰り返しつながっているもの(ホモポリマー)や,異なったサブユニットが多様な配列をなすもの(コポリマー)があります.このようなポリマーは熱によって柔らかくなり,形成することが可能で,一般に「プラスチック」素材と呼ばれるものです.

プラスチックの特質は,基本的にポリマー連鎖の構造配置とその長さで決まります.たとえば,ぎゅうぎゅうに詰まった密度の高いポリマーが固くて丈夫なプラスチックになりますし,反対に,密度の低いほうが柔らかくてしなやかなプラスチックになります.

ただし,純粋なポリマーだけでは商品にはならず,様々な化学物質(添加剤)を添加して思い通りの特性をプラスチックに与えます.添加剤には,充てん剤,可塑剤,着色料,安定剤,加工助剤などがあります.添加剤には,私たちや海の健康に多大な影響を及ぼすものがいまでも使われています.

プラスチックのなにが問題なのか

合成ポリマーであるプラスチックは、非常に強く、腐敗しない化学物質です。プラスチック製品は、紫外線や物理的な摩耗によって割れて破片となり、微小なプラスチック粒子になります。数mm以下のマイクロプラスチックや数µm以下のナノプラスチックという極めて微小なサイズになっても、プラスチックであることに変わりはありません。

そして幾世紀も地球上に残り、環境を汚染し続けます。人類の負の遺産であり、国際条約で昔に禁止された危険な化学物質が海中にまだ残っていますが、それをこの小さなプラスチックはスポンジのように吸い込み、海洋生物は汚染されたプラスチック粒子を食べ、化学物質は食物網に取り込まれていきます。

プラスチックにはもともと製造段階で加えられた有害な化学物質をたっぷりと含んでいます。これもまた、生物に取り込まれていきます。プラスチックを餌を間違えて食べてしまう海洋生物はますます増えています。その中には、私たちが食べるシーフードが含まれていることは言うまでもありません。

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