10.2: ポリエチレン-イギリスの戦いからパンの袋まで

ポリエチレンの種類

合成高分子の多くはエチレンから生成されます。 このポリエチレンの特性は、鎖と分岐の相対的な長さによって決まります。 高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)があり、体積の点で最も重要なポリマーグレードである。

HDPE(高密度ポリエチレン)は、0.941g/cm3以上の密度によって定義される。 HDPEは分岐の度合いが低い。 分枝が少なく、直鎖状の分子がよくまとまっているため、分子間力は分岐の多いポリマーよりも強くなります。 HDPEは高い引張強度を持っている。 牛乳瓶、洗剤ボトル、バター桶、ゴミ箱、水道管などの製品や包装に使用されている。 玩具の3分の1はHDPEから製造されている。 2007年、世界のHDPE消費量は3000万トン以上に達しました。

LDPE (Low density polyethylene) は、密度範囲が 0.910-0.940 g/cm3 で定義されます。 LDPEは短鎖と長鎖の分岐が多く、鎖が結晶構造にあまり詰まらないことを意味します。 そのため、瞬間的な双極子による双極子引力が小さく、強い分子間力を持ちません。 その結果、引張強度が低く、延性が高くなる。 長鎖で分岐が多いため、溶融LDPEはユニークで望ましい流動特性を持つ。 LDPEは硬質容器と、ポリ袋やラップフィルムなどのプラスチックフィルム用途の両方に使用されている。 2013年、世界のLDPE市場の規模はほぼ330億米ドルでした。

LLDPE (Linear low density polyethylene) は、0.915~0.925g/cm3の密度範囲によって定義されています。 LLDPEは、かなりの数の短い枝を持つ実質的に線状のポリマーです。 LLDPEはLDPEよりも高い引張強度を持ち、LDPEよりも高い耐衝撃性と耐穿孔性を示します。 LDPEに比べ、より低い厚み(ゲージ)のフィルムを吹き付けることができ、耐環境ストレスクラック性に優れていますが、加工は容易ではありません。 LLDPEは包装用、特に袋やシート用のフィルムに使用されます。 LDPEに比べ、厚みを薄くすることができる。 ケーブルの被覆、玩具、蓋、バケツ、容器、パイプなどに使われる。 その他の用途もありますが、LLDPEは強靭で柔軟性があり、比較的透明であるため、主にフィルム用途で使用されています。 製品の例としては、農業用フィルム、サランラップ、プチプチ、多層フィルム、複合フィルムなど多岐にわたる。 2013 年、世界の LLDPE 市場は 400 億米ドルに達しました。

1966 年にイギリス、ノースウィッチの帝国化学工業(ICI)で技術者に贈られた、最初のポリエチレンから作られた薬箱です。

Polyethylene Production

Video \(\PageIndex{1}) The commercial production of Polyethylene (polyethene). from the Royal Society of Chemistry