公開日:2024.11.07
更新日:2024.11.07
膨らむ、縮む、衝撃に強い優れモノ ポリスチレン
私達の身の回りで活躍するポリスチレン
私達が日常生活でよく使うプラスチックの1つにポリスチレンがあります。冷蔵庫を開けてみるとポリスチレンで作ったものがたくさんあります。お醤油など調味料や卵が置いてある透明の棚はポリスチレンで作られています。また冷蔵庫の内側の壁には衝撃に強いタイプのポリスチレンが使われています。冷蔵庫のなかにある食べ物に目を移すと、お刺身やお肉などの食品トレーや、納豆の容器(入れ物)にもポリスチレンが使われています。これらの容器と、卵が置かれている棚、冷蔵庫の中の壁を比べると、それぞれ色合いや、肌触りの違いに気づきます。お刺身のトレーは白く柔らかいですが、冷蔵庫の棚は透明で硬いです。それぞれの役割に応じて性質が違っています。ポリスチレンはこのような性質の違いを出すために、膨らませたり、縮めたり、衝撃に強くするための加工を加えられて、私達の身の回りで役に立っています。
ポリスチレンって何 パート1
ポリスチレンは世界で年間約1,100万トン以上使われています(2022年推計)。こうした大量に使われているプラスチックを汎用プラスチックといいます。スーパーマーケットのレジで買うポリ袋から自動車の部品まで、色々な用途で使われるポリエチレンや、ポリプロピレンとともに、ポリスチレンは4大汎用プラスチックといわれています。日本でも年間約60万トンが使われています。作っている会社は3社あります。ポリスチレンは1935年に工業化(工場で一度にたくさん生産すること)され90年の歴史があります。
ポリスチレンは加工がしやすく、同じ形のものをたくさん作れるという特長があり、電気製品や雑貨、食品容器など幅広く使われています。また発泡させやすく、断熱材(熱を通しにくくする材料)として多くの発泡製品が使われています。食べ物を冷凍して運ぶ白い箱は発泡ポリスチレン(発泡スチロール)という材料です。
またお惣菜が入った透明のケースやヨーグルトの容器にも、ポリスチレンで作られているものがあります。食品の容器だけではなく、プラスチックモデルの材料、テレビやエアコンの外側(筐体といいます)や中の部品にも使われます。
ポリスチレンって何 パート2
ポリスチレンは大きく分けると、いろいろなものに使われている硬い一般グレード(GPPS)と、ゴムの成分を混ぜて衝撃に強くした耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)の2種類があります。
膨らむポリスチレン ビーズを膨らませて作る発泡スチロール
電気製品を買って、ダンボールを開けると、最初に現れる白い箱は、中の製品を守る緩衝材です。この緩衝材に使われるのが発泡スチロールです。英語の略語でEPS(=Expanded Polystyrene)ともいいます。また、クール宅配便で運ばれてくる冷蔵、冷凍のお肉やお魚の鮮度を守る保冷箱としてもなくてはならない材料です。EPSは発泡剤を含ませたビーズ状のポリスチレンを蒸気で温めて膨らませてから金型に入れ、もう一度蒸気で温めて金型の形になるように膨らませて作ります。発泡したポリスチレンはビーズの50倍の体積に膨らみ、98%が空気、ポリスチレンはたった2%です。ほとんど空気からできているので、軽いという特長があり、資源の節約にもつながります。また断熱性、耐水性(水に濡れても浸みにくい)、耐衝撃性(衝撃に強い性質)という特長があります。保冷箱、家電製品の緩衝材のほか、ビーズクッションの中身、外の寒気や暖気からお家の中を守る建材としても使われています。
シートのような形に引き伸ばして作る発泡ポリスチレンシート
お刺身やお肉の食品トレーもポリスチレンを発泡させたものですが、作り方がEPSとは違います。食品トレーは発泡ポリスチレンシート(PSP=Polystyrene Paper)という材料から作ります。PSPは発泡剤を混ぜたポリスチレンを押出機とよばれる機械のなかで温めながらとかし、押出機の先から出てきたシートを引き伸ばすと同時に発泡させて作ります。発泡したPSPは元の原料であるポリスチレンの約10倍の体積になります。お刺身やお肉を乗せる食品のトレーはほとんど空気からできているのです。PSPは加工がしやすく、納豆やカップ麺の容器に使われているので、普段の生活でよく見かけます。
縮むポリスチレン 縮ませて使うシュリンクフィルム
ポリスチレンには熱を加えると縮むという性質があります。この性質を利用してPETボトルなどの容器のラベルとして広く使われています。「縮む」を英語で言うとシュリンクなので、シュリンクフィルムと呼ばれます。シュリンクフィルムを使った包装は容器全体を覆うことができるため、商品を保護したり、異物が入り込んだりすることを防ぐ効果もあります。商品のシュリンクフィルムが破れていなければ、開封されていないと確かめることもできます。さらにカラフルな印刷もできるため、飲み物のラベルや調味料のキャップ包装などに利用されます。
建材に使われる押出発泡ポリスチレン
最後に押出発泡ポリスチレン(XPS=Extruded Polystyrene)を紹介します。押出発泡とは、ポリスチレンと難燃化剤(火で燃えてしまうことを防ぐ薬品)を押出機内で温めながら溶かして混ぜ合わせ、さらに発泡剤を加え、連続的に押し出すときに、発泡させながらつくる方法です。XPSを使うと断熱性に加えて、室内と室外の空気が移動するのを防ぐことが簡単にでき、屋根や住宅の外壁などに使われ、建物全体の断熱性能を向上させます。また畳の芯材として利用されています。保湿性(湿度を一定に保つ)、防湿性(不要な湿気を防ぐ)があり、ダニの発生も防ぐ畳床として広く使われています。
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