ABS樹脂(じゅし)は丈夫(じょうぶ)なプラスチック！どんな物に使われる？

ABS樹脂じゅしは、いろいろなことに使える性質せいしつを持つプラスチックで、暮くらしに欠かせないさまざまな製品せいひんに利用されています。

他のプラスチックとの大きな違ちがいは、表面に光沢こうたくがあること。

そのため、容器ようきの外側に使われることが多く、私わたしたちも知らないうちに、どこかでABS樹脂の製品を見たり、触さわったりしているのです。

あまり聞きなれないABS樹脂というプラスチックが、どんな特徴とくちょうを持ち、どんな製品になっているのか、分かりやすく解説かいせつします。

ABS樹脂は、ポリスチレンというプラスチック素材そざいの強度を高めるために、1940年代から1950年代にかけて開発されたプラスチックです。

そっくりな名前の「AS樹脂」というプラスチック素材がありますが、ABS樹脂はAS樹脂よりも衝撃しょうげきに強く、A（アクリロニトリル）、B（ブタジエン）、S（スチレン）の特性とくせいをバランス良く備そなええる素材として改良を加えられた物です。

ABS樹脂は、それぞれの頭文字であるA、B、Sを取って「ABS樹脂」と名付けられました。

ABS樹脂が最初に作られたころは、アクリロニトリルとブタジエンを一緒に化学的につなぎ合わせて（「重合」といいます）作った「NBR」と、アクリロニトリルとスチレンを一緒に重合して作った「AS樹脂」を混ぜる方法が使われていました。

今では、ブタジエンを重合して作った「BR」にアクリロニトリルとスチレンを重合して作る方法などがあります。

日本では1960年代から、工業製品の発展はってんとともに生産量せいさんりょうが増ふえ、暮くらしの中で使うさまざまな製品の原料げんりょうとして現在まで活用されてきました。

2023年には、約27万トンが生産されました。

3つの成分が持つ、それぞれの特性を見てみましょう。

ABSのAに当たるアクリロニトリルは無色透明とうめいの液体えきたいで、熱や衝撃に強いプラスチックを作るための原料として、さまざまな成分と組み合わせることができます。

ポリスチレンは、スチレンのモノマーを重合じゅうごう化して作られるプラスチックです。

1839年に発見されて1930年には実用化された、最もっとも古いプラスチック製品せいひんの原料でもあります。

私わたしたちの身の回りにあるたくさんのプラスチックの中でも、特に多く使用されている「4大汎用はんようプラスチック」の1つで、カップ麺めんの容器ようきなどの食品包装ほうそう材料ざいりょうや、工業用の部材など、さまざまなものに使われています。

アクリロニトリルとスチレンを一緒に重合すると、90〜100℃の高い熱に耐たえられるAS樹脂じゅしとなります。

酸さんやアルカリによる劣化れっかを起こしにくい特性もあるので、食品容器ようきや歯ブラシ、赤ちゃんのおしゃぶりなど、口の中に入れる物にも使われています。

このAS樹脂に、アクリロニトリルとブタジエンを一緒に重合して作ったNBRを加えることで、AS樹脂よりも耐衝撃性たいしょうげきせいの高いABS樹脂が生まれました。

重合してできたNBRのうち、ブタジエン部分は、引ひっ張ぱったり押おされたりした時に、元の形に戻もどろうとする力が強いという特性があります。

ゴムの性質があるブタジエンの特性を加くわえたことで、AS樹脂のメリットを残のこしたまま、さらに強い素材を作ることができたのですね。

プラスチックは日常にちじょうで使う製品せいひんに多く利用りようされているので、使っているときに壊こわれたりすると、人がケガをして大変なことになりますね。

だから、何度も強い力がかかるようなものを作るには、丈夫じょうぶな素材そざいを使わなければなりません。

ABS樹脂は、衝撃しょうげきに強い特性を持ちます。

比較的ひかくてき高い温度に強く、また、低い温度やほとんどの薬品にも強いことから、室内で使うものにも、屋外で使うものにも広く利用されています。

プラスチックには、熱を加えると溶とけるタイプと、逆ぎゃくに固くなるタイプがあります。

熱を加えると溶とけるタイプは「熱可塑性樹脂ねつかそせいじゅし」と呼よび、逆に固くなるタイプは「熱硬化性樹脂ねつこうかせいじゅし」と呼びます。

ABS樹脂は高温でチョコレートのようにやわらかくなる熱可塑性樹脂ねつかそせいじゅしのタイプで、成形加工せいけいかこうしやすい点がメリット。曲げたり、型かたに流ながし込こんだりして複雑ふくざつな形に整えることもできます。

加工した後は、衝撃しょうげきや曲げ、引ひっ張ぱりに対しての強度や、70〜100℃の熱や低温にも耐たえられる強さを持つ素材となります。

加工をした後には表面に光沢こうたくが出るためそのままで製品の外装がいそうに利り用できる美しさです。

さらに、印刷いんさつや塗装とそうなどの表面加工もしやすいことから、デザイン性を求められる製品にも多用されています。

ABS樹脂の弱点は太陽光やUV（紫外線しがいせん）で、長時間あたると劣化れっかするデメリットがあります。

耐熱性たいねつせいは高いのですが、プラスチックはそもそも可燃性かねんせいですから、火をつけると燃もえてしまいます。

また、アルコールに長時間ふれるとふくらむ性質せいしつがあり、アルコールを含ふくむ液体えきたいの容器ようきには適てきしていません。

衝撃しょうげきに対する強さと、高温にも低温ていおんにも耐たえられる強さ、そしてツヤのある美しさを持つABS樹脂は、私わたしたちの生活で欠かかせない存在そんざいです。

家電製品せいひんのように、電気を流したまま長時間連続れんぞくして使うものや、トランクのように中身を守らなければならないものなど、熱や衝撃しょうげきのダメージから部品や人を守るものに多く使われています。

ABS樹脂は、3つの成分を合わせて作られていることを説明しましたね。

この成分の配合はいごうの量りょうを変かえたり、他のものを加くわえたりすることで、強度のちがう種類しゅるいを作ることができます。どのようなものがあるのか、一部を見てみましょう。

・ガラス繊維せんいを加えて、熱や強度を高めた「ガラス繊維強化ABS樹脂」

・耐熱性たいねつせいを高めた「αアルファメチルスチレン系けい、フェニルマレイミド系」

ちょっとややこしい名前が出てきましたね。

「αメチルスチレン」とは、スチレンよりも耐熱性の高いαメチルスチレンをスチレンの代かわりに用いることで、耐熱性の高いABS樹脂を作ることができるものです。

「フェニルマレイミド系」ABS樹脂とは、αメチルスチレン系よりもさらに高い熱に耐たえられる性質が求められる時に用いる成分で、もとのABS樹脂が使えないような高温の環境かんきょうでも使用できる素材そざいを作ることができます。

他にも、寒さに耐たえる力を高めるために、ブタジエンを他の成分と入れ替かえる方法などがあります。

皆みなさんは、おもちゃのブロックで遊んだことがありますか？あれもABS樹脂じゅしで作られている製品です。軽くてこわれにくく、使いやすいプラスチックであることがよくわかりますね。

表面のツヤも、少し遊んだくらいで消えることはなく、きれいな状態じょうたいで長く遊ぶことができます。

おもちゃの他には、以下いかのようなものがABS樹脂で作られています。

・日用品…お盆ぼんやお椀わんなど漆器しっきの食器、ゲーム機き本体、トランク、クリップボードや小物ケースなどの文具

・電気製品…エアコンの吹ふき出し口、冷蔵庫れいぞうこのインナーボックスやドアライナー、テレビフレーム、洗濯機せんたくきパン、パソコン本体、デジタルカメラのケースや三脚さんきゃくなど

・自動車…ハンドル、センターパネルやシフトレバーなどの内装ないそうや、フロントグリルなど外装の部品

・建築材けんちくざい…ドア、棚たな、パイプなど

・スポーツ用品…新体操たいそう用品やダイビングで使うシュノーケル部品など

・楽器がっき用品・楽器ケース等…タンバリンの本体など楽器の一部、バイオリンケースなど楽器を持ち運ぶための収納しゅうのうケースなど

上記の他、ヘルメットなど、命を守るために身体に装着そうちゃくするものに使われることもあります。

ABS樹脂は、小さなおもちゃから大きなものまで、さまざまなものの原料げんりょうになっています。

こんなに幅広はばひろい製品せいひんを大量たいりょうに作るためには、加工の手間が多い材料ざいりょうは使えません。

高温で溶とける性質せいしつを持つABS樹脂は、どんな形にも仕上げられる点が注目され、使用する用途ようとが広がりました。

また、成形加工せいけいかこう後は表面にツヤが出るため、ツヤ出しのためにかかる工程数こうていすうを減へらすことができ、コストの削減さくげんにもつながります。

特性とくせいの違う物質ぶっしつを重合じゅうごうすることで、使う目的に合わせた強度を持たせることができるABS樹脂は、非常ひじょうに加工しやすい点がメリットとなっています。

アメリカで工業製品せいひんとして生産せいさんされるようになった後、多くの国で生産工場が建てられ、さまざまな製品に加工されているABS樹脂。

これから新たな技術ぎじゅつに利用されていくことが期待されています。

3Dプリンターは、何層そうものプリントを重ねて、立体の製品を作る機械きかいです。

紙に印刷いんさつするインクのように、プリンターに設置せっちした樹脂に熱を加くわえて溶とかしたり光をあてて固かためたりしながら、少しずつ積つみ重ねて立体を作ることができます。

その樹脂材料としてABS樹脂が注目されています。

ABS樹脂は熱を加えて溶かすことができて加工がしやすく、立体を形成けいせいしやすいことから、製品を完成かんせいさせる前に作る試作しさく品の材料として多く利用りようされています。

プラスチック素材そざいは一般的いっぱんてきに、塗装をしても剥はがれやすい特性とくせいがあります。水分や油が浸透しんとうしない性質を持っているため、油性ゆせいと水性どちらの塗料とりょうもはじかれてしまいます。

そのため、通常つうじょうは塗装する前に表面を削けずったりして傷きずをつけ、塗料とりょうが密着みっちゃくする加工をしなければなりません。

ABS樹脂じゅしは表面にツヤが出る素材なので、塗装をしなくても外装がいそうとして使えますが、塗装したい場合にはいくつかの注意が必要ひつようになります。

塗料に含ふくまれている溶剤ようざいの種類しゅるいによっては影響えいきょうを受けることがあるため、ラッカーなどの溶液ようえきを塗ぬると、劣化れっかして割われやすくなる弱点があるのです。

しかし金属きんぞくのようなメッキ加工に対しては、ABS樹脂の持つ特性を生かすことができます。

ABS樹脂のメッキ加工は、3つの成分のうちのひとつ、ポリブタジエンだけを溶とかす方法で行われます。

ポリブタジエンを溶かすと表面に小さな穴あなが開きます。

この穴は、下の画像がぞうのような、奥おくが広いかたちになっていて、アンカーフック（ものを引っかける役目をするもの）のように、塗ぬった塗料が奥に入りこんで剥はがれにくくなる効果こうかを発揮はっきします。

自動車の正面についている「フロントグリル」という格子状こうしじょうの部分などは、メッキ加工をしたABS樹脂で作られています。

ABS樹脂は世界で広く生産せいさんされているプラスチックの1つです。

ABS樹脂は成分せいぶんを調整ちょうせいすることで、耐熱性たいねつせいや耐薬品やくひん性、強靭きょうじん性といった特徴とくちょうを加くわえることができる便利べんりな素材そざいですから、今後もさまざまな製品せいひんに加工かこうされて、私わたしたちの暮くらしの中で活躍かつやくするはずです。

特とくに、3Dプリンターの素材としては、これからもっと広い分野で使われていくだろうと考えられています。

3Dプリンターは、販売はんばいする商品の試作品しさくひんを作つくったり、建物たてものを建たてるためにイメージを確認かくにんするための模型もけいを作ったり、最近さいきんでは、医療いりょうの分野でも医療用品の一部を作るなど、使われる用途ようとが増ふえてきています。

家庭用の3Dプリンターも登場して、フィギュアなどのおもちゃを自宅じたくで作れるようにもなりました。自宅で好きなおもちゃが作れたら、きっと楽しいことでしょう！

3Dプリンターで作ることができるものは、これから、もっと増えていきます。ABS樹脂は、3Dプリンターの活躍かつやくとともに、使われる機会も増えるだろうと期待されています。

重合の方法や、重合する素材などの研究は今も進められています。将来しょうらい、もっと強くて扱あつかいやすいABS樹脂が生まれてくるかもしれません。