有機高分子についての概要、用途、原理などをご説明します。また、有機高分子のメーカー30社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。有機高分子関連企業の2023年08月注目ランキングは1位:株式会社クレハ、2位:株式会社クラレ、3位:田岡化学工業株式会社となっています。
有機高分子とは、炭素を主骨格とし、その他の元素として、酸素、水素、窒素などから構成される分子量が1万以上の有機物の総称です。
炭素を含まない高分子を無機高分子と呼びます。有機高分子は、単に高分子やポリマー (英: Polymer) と呼ばれ、合成高分子と生体高分子の2つに大別されます。
有機高分子は1917年にはじめて、その概念が提唱され、約10年の論争を経て、その概念が正しいと判断されました。その後、イギリスやドイツ、アメリカで有機高分子の研究から工業化が活発になり、世界大戦が勃発した影響もあって、さまざまな有機高分子を素材とした製品が生まれました。
私たちの身の回りには、有機高分子を素材とした製品や物質が数多くあります。それらは合成高分子と生体高分子に分けられます。
素材としてはプラスチック樹脂、繊維、ゴムなどがあり、これらは主に石油を原料としているため合成高分子と呼ばれます。合成高分子の用途はプラスチック製品一般、衣料品、タイヤ、塗料などです。
合成高分子は重合と呼ばれる反応により人工的に合成されます。合成された有機高分子から作られた製品は、強度、耐熱性、透明性が高い、柔らかいなどの特性を発現します。メリットの多い合成高分子ですが、劣化が金属よりも早いのが欠点です。このようなデメリットは、合成高分子に金属やセラミックス混ぜることで解消する方法もあります。
体内に存在するDNAやRNA、タンパク質などは生体高分子と呼ばれ、私たちが生きていくための機能や構造を日々作り出しています。その他にも植物などから抽出されるものは、天然高分子と呼ばれ生体高分子の1種になります。
生体高分子は人の体内や自然界で、人の手が加えられることなく生成されます。このため合成高分子のように、有機物の結合を様式を自由に組み換えることは生体高分子では基本的に不可能です。
ただし、生体高分子そのものに添加剤や合成高分子を混合し新たな機能を発現し、体内に組み込める医療用素材とする研究開発が行われています。
高分子とは具体的には、小さな分子 (モノマー) が、新たな共有結合を形成して繋がってできた大きな分子のことを指します。分かりやすく表現すると、例えばビーズ1つ1つがモノマーとし、それをつなげて作ったネックレス全体が高分子になります。モノマー同士が結合して、有機高分子ができる反応が重合とです。
モノマーの種類は、モノマーを構成する元素の種類や数の組合せからも非常に多岐に渡り、それを原料に作られる有機高分子もまた非常に多くの種類のものがあります。
モノマーを構成する元素としては、炭素の他に水素、酸素、窒素などがあり、モノマーの分子構造によって、重合する際の反応の種類が変わってきます。具体的な重合形式は、以下の通りです。
開始剤により発生した活性種が次々にモノマーと反応して分子鎖が伸長していく反応です。さらに活性種の違いにより、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合に分類されます。
2つ以上の官能基をもつモノマーが、異分子間で官能基同士が反応して結合を形成し分子鎖が伸長していく反応です。反応の種類の違いにより、重縮合、重付加、付加縮合に分類されます。
有機高分子には様々な種類のものがあります。また同じモノマーを使った有機高分子でも、その繰り返し数 (分子量) が異なると物性や性能は変わってきます。
以下に重合形式毎に、代表的な有機高分子を例示します。汎用的な高分子には通常、略称があり、それを括弧内に記載します。
ポリエチレン (PE) 、ポリプロピレン (PP) 、ポリスチレン (PS)、ポリビニルアルコール (PVA)、ポリ塩化ビニル (PVC) 、ポリメタクリル酸メチル (PMMA)
ポリエチレンテレフタレート (PET) 、ポリアミド (PA) 、ポリイミド (PI) 、ポリウレタン (PU) 、ポリカーボネート (PC) 、ベークライト
参考文献
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kobunshi1952/31/12/31_12_1059/_pdf
https://spsj.or.jp/
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テルモセラ・ジャパン株式会社*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
企業の並び替え
2023年08月の注目ランキングベスト10
注目ランキング導出方法順位 | 会社名 | クリックシェア |
---|---|---|
1 | 株式会社クレハ |
13.0%
|
2 | 株式会社クラレ |
9.6%
|
3 | 田岡化学工業株式会社 |
8.7%
|
4 | 住友精化株式会社 |
6.1%
|
5 | 株式会社ASM |
6.1%
|
6 | デンカ株式会社 |
4.3%
|
7 | 東ソー株式会社 |
4.3%
|
8 | 株式会社カネカ |
3.5%
|
9 | 出光興産株式会社 |
3.5%
|
10 | 株式会社岐阜セラツク製造所 |
3.5%
|
注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2023年8月の有機高分子ページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
設立年の新しい会社
歴史のある会社
有機高分子52製品が登録されています。
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2023年1月7日