LEGOが使用するあらゆる種類のプラスチック（2022）
(bricknerd.com)- LEGOブロックは一般にABS中心のおもちゃとして知られていますが、実際の部品では、時代・透明度・強度・柔軟性の要件に応じて複数のプラスチックを使い分けてきました
- 初期のCAとBakeliteは鮮やかな色と光沢を提供しましたが、CAは時間が経つと反り、現代のブロックと合わなくなる問題が大きくなり、1963年ごろのABSへの移行につながりました
- 透明部品はCA以降、主にPCが担っていましたが、2018〜2019年ごろからは透明色やグリッター表現が可能なMABSが大半を置き換え始めました
- PP、PA、POM、TPU、SEBS、PEといった素材は、ヒンジ・ギア・軸・タイヤ・葉・包装材のように、部品にかかる力や動きに合わせて選ばれています
- LEGOは持続可能な素材と包装への移行に投資してきましたが、生産量の大半を占めるABSの最終的な代替材はまだ発表されておらず、大多数の部品はいまも化石燃料由来です
LEGO部品は単一素材ではない
- LEGO部品は1種類のプラスチックではなく、用途別の材料選択の結果です
- ほとんどの基本ブロックはABSで作られていますが、歴史的にも現在も複数のプラスチックが併用されています
- プラスチック名はおおむね、数百種類の細かな組成を持つ系統を指し、添加剤や着色剤が部品性能に影響することがあります
- LEGOの正確なプラスチック配合は営業秘密のままです
初期ブロックからABSへ変わった流れ
- **CA（Cellulose Acetate）**は、ほどよく硬い熱可塑性プラスチックで、光沢・鮮やかな色・透明性に優れています
- 1949年の最初のLEGOブロックに使われました
- Town PlanやSamsoniteの時期まで使われ続けました
- 時間が経つと大きく反る傾向があり、多くの古いブロックは現代のブロックと互換性がありません
- LEGOは1963年ごろABSへ移行し、1970年までにCAを完全に廃止しました
- Bakeliteは商標名で、世界初の合成プラスチックであり、CAやABSとは異なる熱硬化性プラスチックです
- 一度固まると再成形できません
- 耐熱性があり、反りにくく、非常に光沢があり、わずかに半透明です
- 1950〜1953年にスウェーデンのGeas KonsthartsがLEGO向けブロックを生産しました
- Geasのブロックは実際にはCatalinまたはBeetleだった可能性がある、というAFOLの歴史研究者の見解もあります
- **ABS（Acrylonitrile Butadiene Styrene）**は、強く安定しており、傷に強い熱可塑性プラスチックです
- 1963年以降、LEGO部品の大多数を占めています
- 無着色の状態では半透明の乳白色で、透明部品には適していません
- LEGOはかつてBayerからABS原料ペレットを受け取っており、2004年にBayerのABS部門はLanxessになりました
- LanxessはNovodurブランドのABSをLEGOに供給し、Macrolex染料で着色しています
透明部品の素材変化
- **SAN（Styrene-Acrylonitrile Resin）**は、非常に透明でガラスのようなプラスチックです
- 安価な飲料容器によく使われる材料です
- 硬く強い一方で、時間が経つと黄変することがあります
- 透明度が高くプリズムに適しており、1970年代から1990年代初頭までLEGOのウィンドスクリーンにも使われていた可能性があります
- **PC（Polycarbonate）**は、強く、非常に透明にできる素材です
- 1963年にABSが不透明部品でCAを置き換えた時期と同じころ、PCが透明部品でCAを置き換えたとみられます
- LEGOの歴史上、ほとんどの透明部品はPCで作られていました
- 2019年ごろにLEGOがMABSへ移行したことで、PCは現在、ヒンジやジョイントのような不透明部品にのみ使われています
- 透明PCは強く結合すると互いにくっつく傾向があり、透明コーンを4Lバーから外しにくい理由になっています
- LEGOが使用するPCはLanxessのMakrolonです
- **MABS（Methyl Methacrylate-Acrylonitrile-Butadiene-Styrene）**は、高い強度と耐衝撃性を提供する熱可塑性プラスチックです
- 通常のABSほど強くはありません
- ABSと異なり高い透明度を提供し、明るい透明色やグリッター効果を表現できます
- 2018年ごろから、LEGOはほとんどの透明部品にMABSを使い始めました
- PCがBPAを使用していることやEU規制が増えていることが、移行理由である可能性があります
- 古い透明部品よりやや乳白色に見える傾向がありますが、LEGOが素材を改善するにつれて良くなっているようです
強度、摩擦、柔軟性に合わせた特殊素材
- **HIPS（High Impact Polystyrene）**は、耐久性の高いプラスチックです
- 初期のPRIMAブロック、waffle plate、現代のbaseplateに使われています
- 耐衝撃性がありますが、割れやすい場合があります
- 摩耗すると縁が白く変わる傾向があります
- 古いpolystyreneブロックは落とすと高くガラスのような音がします
- 現在LEGOは、強度と柔軟性を高め、白化現象を減らすためにHIPSへゴム添加剤を入れているとみられます
- **PP（Polypropylene）**は、丈夫で柔軟なプラスチックです
- ほとんどのBionicle武器や、より硬いプラスチックでは簡単に折れてしまう可能性があるミニフィギュア部品に使われています
- 柔軟性のおかげで、リビングヒンジ（living hinge）構造に使用できます
- 完全に透明にはできないため、Transparent Greenのような色でもPPではほぼ不透明に見えることがあります
- 大きなバケツ、pick-a-brickカップ、部品や小型セットが入るpolybagにも使われています
- PA（Polyamide）、つまりナイロンは、非常に強く衝撃に強いプラスチックです
- コネクターやギアのように、完璧な色より耐久性が重要な場所に適しています
- LEGOは1960年代から柔軟な車両用カップリングにナイロンを使用しています
- 現在、これらの古い部品の多くは硬化し、非常に割れやすい状態になっています
- 42929のような現代のTechnicピン内蔵ブロックは、ブロック部分がABS、ピン部分がPAの二色成形部品です
- **POM（Polyoxymethylene）**はacetalとも呼ばれ、安定性が高く摩擦が低い素材です
- PAと似た特性を持ちます
- よりよく曲がるため、少し曲がっても折れてはいけない長い軸に適しています
- **TP（Thermoplastic Polyester）**は、PETを含む広い素材カテゴリです
- 強く、非常に透明にできることがあります
- LEGOではPCより粘り強く、薄い炎パーツが簡単に折れないようにします
- ABSより柔らかいため、brick separatorが他のブロックを傷つける可能性を下げます
- 古いseparatorはHV-PCで作られていたため、両方の種類を持っている場合があります
柔らかくゴムのような部品の素材
- **PE（Polyethylene）**は、強度と剛性が低く、融点が低い一般的な熱可塑性プラスチックです
- 比較的柔軟で、葉や茎のような大きく薄い部品に適しています
- HDPEとLDPEがあり、密度が低いほど柔らかくなります
- LEGOストアのショッピングバッグの薄いプラスチックはLDPEです
- リビングヒンジ付きの一部の携帯ケースはHDPEです
- 2018年、LEGOは長期的な持続可能性計画の一環として、葉パーツなどに使われるPEを98%サトウキビ由来で調達し始めました
- 原料の出所は異なりますが、最終製品は理論上同一です
- **MTPO（Metallocene Thermoplastic Polyolefin）**は、非常に柔らかい材料です
- 損傷せずに大きく曲がる必要がある部品に使われます
- TPOの変種とみられ、TPOはエラストマーと混合された熱可塑性プラスチックのカテゴリです
- **TPU（Thermoplastic Polyurethane）**は、強く弾性のある熱可塑性プラスチックです
- 繰り返し曲げることで弱い素材が摩耗する可能性がある用途に適しています
- LEGOはDotsやVIDIYOのストラップ、DUPLOの犬の耳のような半柔軟性部品にTPUを使用しています
- TPUはMTPOより硬く強い素材です
- **SEBS（Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene）**は、加硫を必要とせずゴムのように振る舞う熱可塑性プラスチックです
- LEGOはタイヤにSEBSを使用しています
- LEGOは重量ベースではなく個数ベースで、世界で最も多くのタイヤを作る会社として知られています
- 過去のLEGOタイヤは、SEBSより安定性と耐熱性が低いSBSで作られていたとみられます
PETとプラスチック以外の素材
- **PET（Polyethylene Terephthalate）**はポリエステルの一種で、水筒・繊維・電子機器などさまざまな用途に使われるプラスチックです
- LEGOは現在、Build-a-MinifigパッケージやComic-Conプロモーションのような熱成形clamshell包装にPETを使用しています
- リサイクルしやすい特性のため、PETブロックのプロトタイプも作られています
- PETブロックはまだ一般発売されていません
- LEGOはプラスチック以外にも、金属、布、フォーム、輪ゴム、木をセットに使用してきました
- こうした素材は、プラスチックだけでは提供しにくい遊びの機能、質感、動きを補います
持続可能な素材への移行
- LEGOは2015年、製品向けの持続可能な新素材開発に10億DKK、約1億5000万ドルを15年かけて投資すると発表しました
- 2016年にBillundでLEGO Sustainable Materials Centreを開設し、計画を開始しました
- 2018年には植物由来polyethylene部品がセットに登場し始めました
- 2020年までに、LEGOストアではプラスチック製ショッピングバッグを段階的に廃止していました
- 2020年末、LEGOは持続可能性計画を大幅に強化し、4億ドルを投資すると発表しました
- すべての包装を持続可能な素材に置き換える計画が含まれています
- 社会的責任イニシアチブも含まれています
- 2022年には、セット内部のプラスチック袋を紙袋が置き換え始めました
- ABSはLEGO生産量の約**80%**を占めています
- LEGOはPETの250種類以上の変種と、数百種類の他のプラスチックをテストしました
- トウモロコシ、藻類、小麦から作られた試験ブロックの事例もあります
- 現時点でABSの最終的な代替材は発表されていません
- LEGO部品の大多数はいまも化石燃料由来です
LEGOが使わなかったブロック素材の例
- 他のメーカーは、LEGOが建築用ブロックに使わなかったさまざまな素材を使ってきました
- Eco-BricksとMokulockは木製ブロックを作り、HalsamのAmerican Bricksは1939年にも木製ブロックを披露しました
- 複数のブランドが、大人向けのデスクトイとして金属製ブロックを作りました
- MinibrixとBild-O-Brikは、1930年代半ばのstud-and-tube概念を持つ初期の建築玩具として、硬質ゴム製ブロックを使用しました
- Hilary PageのKiddicraftは、おもちゃにurea-formaldehydeとBakeliteを併用しました
- トウモロコシ由来PLAで作られた2x4ブロックの事例もあり、PLAはバイオ由来であり生分解性です
- Bio-OnはPHAベースの持続可能なブロックをテストしました
- 1930年代のベルギーブランドBatimaは、乳タンパク質caseinに由来するGalalithでブロックを作りました
- Candy Bloxは圧縮dextroseで作られており、食べることができます
1件のコメント
Hacker Newsのコメント
Lego自体にもほぼ同じページがある
https://www.lego.com/en-us/sustainability/product-safety/mat...
もう自分の「Lego期」ではないけれど、この記事は全体としてプラスチック分類学のように読めて面白かった
プラスチックの周期表のようなものを作るなら、Lego部品で埋められそうだ。ほとんどの人がブリックとその特性をよく知っているから。そしてLegoがかつてベークライトを使っていたというのは本当に意外だった
子どもがおもちゃを欲しがって思いつくままに作る時期なのか、大人が子どもの頃の思い出をよみがえらせる時期なのか、それとも子どもには複雑すぎる何千ピースもの高価で精巧なモデルを大人が買う時期なのか
子どもの頃からLegoが好きで、大人になった今でも時々触る。特にMindstormsロボットセットは本当に楽しい
ABSが主素材だということや、しなるBionicleの部品は別素材だろうとは分かっていたが、全体の事情がここまで複雑だとは思わなかった。巨大な部品カタログを管理しながら、素材ごとの製造工程の細かな違いまで扱っているのが印象的だ
工学の観点からプラスチックを扱った素晴らしい記事だ。特に「LEGOは、重量ベースではないとしても個数ベースでは世界で最も多くのタイヤを作っていることで有名だ」というくだりが面白い
深く考えたことはなかったけれど、それで子どもの頃に使っていたベースプレートは曲げると割れそうになり、子どもたちのものは曲げると白くなるのだろうか。あるいはそれは素材ではなく、単なる経年変化なのだろうか？
実際には可塑剤がない状態こそプラスチックの基本状態で、表面は素材によって油っぽくなったりべたついたりする。「硬いプラスチック」は表面が油っぽくなり、「ソフトタッチ」プラスチックはべたつく。40年前のAppleキーボードのケーブルを触ったことがあるなら、可塑剤が抜けたソフトタッチプラスチックがどんな感じか分かるはずだ。逆説的だが、「可塑剤」はプラスチックをより弾性的にして損傷なくぐにゃっと曲がるようにするので、実際にはelasticizerに近い
まだ答えを見ていないことがある。Legoを新品同様に、少なくとも良好な状態で保存するには、どう保管するのが最善だろう？ 保管容器の素材選びも重要だろうか？
古いブリックを同じ種類のプラスチックでできた新しい部品と一緒に保管すれば、品質が良くなることはあるだろうか。乾いたパンやクッキーを新しいものと一緒に置いて戻すように。そういう経験がある人がいるか気になる
次が熱と酸素だ。素材によって化学的損傷への弱さも異なる。ABSは弱い溶剤でもかなり分解しやすく、PETは溶剤耐性が非常に高い。古いブリックを新しいブリックと一緒に置いても大きな違いはないと思う。ABSはガスを放出することはあるが主に加熱時で、ABSの劣化はほとんど元に戻らない。長期保存向きの素材としてはあまり良くなく、欠点も多い
一部の白い部品は少し黄ばんでいたが一様ではなく、梱包前に日光に当たったことでそうなったように見える。バッテリーボックスは少しもろくなっているようだった。Legoは最初は実家の屋根裏の段ボール箱にあり、その後いくつかの地下室を経て再び屋根裏に保管されていた
ゴムには詳しくないが、天然ゴムから石油系ゴムに切り替えたように思う。溶けるタイヤの問題は、接触している他の部品まで傷めることにあり、セット全体を台無しにしかねない
「しかし現在まで最終的な代替材料は発表されておらず、LEGO部品の圧倒的大多数は依然として化石燃料由来である」
もともとの目標は2030年までに持続可能なLegoを作ることだったように思う。決断そのものは応援するが、実現が難しかったようで残念だ。それでも続けてほしい
環境負荷のより低い代替プラスチックを作れるなら望ましいが、単に化石燃料由来ではないという理由だけで、より環境に優しくない代替品を使うべきではない。それは単なるグリーンウォッシングだ
とても幼い頃、Lego作品を限界まで酷使していた者として、摩擦で過熱したABSの匂いはとてもなじみがある
この問題は認知的不協和を避けるのが難しい。子どもの頃にLegoが好きで、自分の子どもたちもたくさん持っているが、結局は埋立地に行くプラスチックのことを思うと複雑な気持ちになる
Legoは大きな喜びを与えてくれるが、環境への影響も無視できない。中古で買うことを考えなかった自分に少し失望もしている。汚染問題がなぜ難しいのかを示す興味深い例だ。生活の質に不可欠でもなく、利便性に直結するわけでもない「ただのおもちゃ」なのに、環境に優しく作る方法が見つからないなら、理論上は私たちはそれをあきらめられるのだろうか？
捨てたのだとしたら、それは個人の選択であって、Legoを必ずしも環境配慮型にしなければならないという意味ではない。そうした代替品は機能的に劣り、長持ちしない可能性が高い
環境配慮型の代替としては、ドイツ企業Ankerが石英砂、チョーク、亜麻仁油の混合物で作った「本物の」ブロックを提供している。https://en.wikipedia.org/wiki/Anchor_Stone_Blocks
これからもLEGOを買ってよいし、そうすることでプラスチック廃棄物問題の削減に役立っていると考えてもいい
製品を可能な限り最も安い材料で作らなければ、人はその違いに気づき、それに応じて行動する
セルロースアセテートはサングラスや眼鏡に使われる素材なのか？ 反りやすい傾向があるとは知らなかった
このにじみ出しは匂いのために「酢酸症候群」とも呼ばれ、もちろんその匂いは酢酸によるものだ