化学製品・高分子製品の基礎講座

第1章　化学製品を理解するための基本

• 1-1化学製品の構成
  モノタロウで販売している製品を化学の目から理解するための基礎講座です。
• 1-2化学物質の名前
  化学製品の成分、すなわち化学物質の名前はカタカナが並んで訳がわからないと思っておられる方が多いと思います。
• 1-3酸とアルカリ
  酸とアルカリは小学校、中学校、高校の理科で習っており、何を今さらと思われるかもしれません。
• 1-4無機薬品の特徴と種類
  人工のものも含めると元素は110以上知られており、このうち安定に存在できる最大の元素は原子番号82、質量数208の鉛です。
• 1-5有機薬品とモノマー
  医薬品、化粧品、洗剤、プラスチック製品など、私たちの身の回りにある化学製品の多くは有機化合物です。
• 1-6有機溶剤の用途と種類
  有機溶剤の用途を表に整理して示します。まず化学物質を溶解するという、字義通りの用途自体にも様々な使い方がある上に、そのほかにも様々な用途があ
• 1-7界面活性剤の用途と種類
  界面とは物質と物質の境のことです。気体と固体、気体と液体の境は、通常は固体や液体の表面と呼んでいますが、界面のひとつです。

第2章　化学製品の利用に当って留意すべき法規制

• 2-1化学製品における事故防止関係の法規制
  化学製品には、燃えやすかったり、有毒であったりと、知らないで使うと危険な物質が使われていることがあります
• 2-2有害化学物質の安全規制
  火を使うことによって人類は他の動物からの攻撃や寒さを防ぐことができるようになったばかりでなく、食生活はもちろん、道具づくりにおいても大きく進歩しました。
• 2-3化学物質の効能と安全の両方を求める規制
  化学物質の安全規制法の中には、化学物質を使用するからには必要とする性能を確保し、なおかつ安全性を厳しく要求するものがあります。医薬品、農薬、肥料などへの規制です。
• 2-4環境保全を目指す法規制
  環境保全対策には、身近な公害対策、ごみ処理、自然環境保護から、地球規模の環境対策まで様々なものがあります。
• 2-5化学製品における表示規制
  商品の購買者に正しい商品情報、しかも最低限必要不可欠な内容を伝えるために、様々な法律によって表示規制が行われています。

第3章　化学製品の基本

• 3-1農薬の特徴と分類
  様々な化学製品について、その製品を理解するための基本知識を説明します。
• 3-2化学肥料の特徴と分類
  田畑では育てた農作物が持ち出されるため、植物に必要な養分の自然循環ができません。
• 3-3洗剤の特徴と分類
  洗剤は、図のように家庭用、業務用、工業用に分けられます。
• 3-4塗料の特徴と分類
  塗料は、ものの表面を覆うことによって表面を保護し、また美観を与える化学製品です。
• 3-5接着剤の特徴と分類
  接着剤は、ものの表面にくっついて、ものとものとを接合させる化学製品です。
• 3-6印刷用化学品の特徴と分類
  ヨーロッパの歴史において中世から近世への開幕の主役は、羅針盤、火薬、紙と印刷でした。
• 3-7染料・顔料の特徴と分類
  染料も顔料も色を付けるために使われる化学製品です。
• 3-8試薬の特徴と分類
  試薬とは文字どおり「試験研究用薬品」のことです。
• 3-9殺菌剤・消毒剤・抗菌剤の特徴と分類
  人間の目に見えない細菌、カビ、ウイルスなどは、食中毒や伝染病などの原因になる可能性があり、その対策は人類にとって長年の課題でした。
• 3-10香料・消臭剤・脱臭剤の特徴と分類
  空気中を漂ってきた化学物質の分子が鼻の奥の嗅粘膜に溶け込んで嗅細胞が電気信号を発し、これが脳に伝達されて「におい」を感じます。

第4章　高分子製品を理解するための基本

• 4-1高分子製品の構成
  高分子は、包装材料、日用品雑貨、衣料などの身の回り品から器具・機械の部品、土木建築材料、さらには漁船・プレジャーボート、航空機本体や翼のような大型製品にまで広く使われています。
• 4-2高分子成形加工法
  多くの高分子製品は、フィルム・袋、繊維、シート、カップ・トレイなどの容器、管、板、部品などに成形加工されて使われます。
• 4-3樹脂添加剤
  4-1で述べたようにプラスチック製品は、高分子だけから成っている訳ではありません。着色するために着色剤が加えられ、また発泡製品をつくるために発泡剤が加えられることは分かりやすい例です。
• 4-4ゴム薬品
  4-5で説明しますが、ゴムの成形加工製品には加熱すると再度溶融するゴムと、加熱してももはや溶融も軟化もしないゴムがあります。
• 4-5熱可塑性高分子、熱硬化性高分子
  すでに4-2で簡単に説明しましたが、高分子には熱可塑性高分子と熱硬化性高分子があります。
• 4-6高分子材料に期待される特性
  第4章の冒頭で述べたように合成高分子が現在のように幅広く使われるようになったのは20世紀後半からです。人類は文明の始まる以前から天然高分子を大量に使ってきました。
• 4-7強度
  金属、セメント、ガラス、セラミックス、木材、高分子製品など様々な材料の力学的性質を比較する場合、強度（つよさ）は最も基本となる指標です。
• 4-8耐熱性、耐寒性
  4-2で説明しましたように高分子は、その熱挙動や分子構造から熱硬化性高分子と熱可塑性高分子に分類できます。
• 4-9透明性
  物質に光が入った時に可視光すべてを吸収して熱に変換する場合には透明になりません。金属が不透明なのはこれに該当します。

第5章　主要な高分子材料の種類と特長

• 5-1ポリエチレン
  ポリエチレンは、世界においても、日本においても、最も生産量・消費量の多い高分子材料です。
• 5-2ポリプロピレン
  ポリプロピレンPPは、プロピレンCH2＝CH－CH3というガス状炭化水素を重合した高分子です。
• 5-3スチレン系樹脂
  スチレン系樹脂はスチレンC6H5-CH＝CH2を主成分とするプラスチックです。主要なスチレン系樹脂にはポリスチレン、AS樹脂（SAN）、ABS樹脂があります。
• 5-4ポリ塩化ビニル
  ポリ塩化ビニルは塩化ビニルを主成分とするプラスチックです。塩化ビニル単独のポリマーが圧倒的に多くを占めますが、加工性や性能などを改善することを目的に酢酸ビニルやアクリロニトリルと共重合させたコポリマーも少量つくられています。
• 5-5PET繊維・樹脂(A-PETも)
  ポリ塩化ビニルは塩化ビニルを主成分とするプラスチックです。塩化ビニル単独のポリマーが圧倒的に多くを占めますが、加工性や性能などを改善することを目的に酢酸ビニルやアクリロニトリルと共重合させたコポリマーも少量つくられています。
• 5-6ナイロン繊維・樹脂
  ナイロンは1939年に最初の合成繊維としてアメリカのデュポン社によって工業化され、大成功を収めたので、合成繊維の王座をすでにポリエステル繊維に奪われたとは言え、現在でも合成繊維の代名詞になるほど有名です。
• 5-7エンジニアリングプラスチック
  5-1から5-4で説明した汎用プラスチック（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）は耐熱性がおおむね100℃以下であるのに対して、耐熱性が100℃以上で、しかも強度が高い熱可塑性プラスチックをエンジニアリングプラスチックと言います。
• 5-8ポリウレタン
  ポリウレタンはウレタン結合-NHCOO-をもつ高分子です。ウレタン結合はイソシアネート（-NCO）という非常に反応性の高い化合物群とアルコール（-OH）の反応によって生成します。
• 5-9エポキシ樹脂
  エポキシ樹脂は、図に示すように高分子の両末端にエポキシ基をもつプレポリマーと硬化剤（ポリアミン、酸無水物、ポリアミドなど）を反応させて生成する網目状の分子構造をもつ熱硬化性高分子です。
• 5-10アクリル樹脂（PMMA,アクリル繊維、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル）
  アクリル樹脂と呼ばれる高分子は、図に示す広義のアクリル系ポリマー全体を指すこともありますし、ポリアクリル酸エステルだけ、あるいはメタクリル樹脂だけを指すこともあります。
• 5-11フッ素樹脂、ケイ素樹脂（含むシリコーンオイル）
  フッ素樹脂、ケイ素樹脂はともに1940年代前半に米国で工業化された古い高分子材料です。
• 5-12汎用合成ゴム
  ゴムはエラストマー（弾性体）とも呼ばれ、常温で著しく大きな弾性をもつ物質の総称です。
• 5-13特殊合成ゴム
  特殊ゴムは、すべての非ジエン系ゴムとジエン系ゴムのうちブチルゴム(IIR)、ニトリルゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)が該当します。
• 5-14その他の高分子材料（熱可塑性ゴム、スーパーエンプラ、機能性高分子）
  高分子材料には、今まで紹介した高分子以外にも多数あります。その中で、大くくりして重要なものを最後に３つ紹介します。