公開日:2024.11.07

更新日:2024.11.07

膨(ふく)らむ、縮(ちぢ)む、衝撃(しょうげき)に強い優(すぐ)れモノ ポリスチレン

膨(ふく)らむ、縮(ちぢ)む、衝撃(しょうげき)に強い優(すぐ)れモノ ポリスチレン

私達わたしたちの身みの回まわりで活躍かつやくするポリスチレン

私達が日常(にちじょう)生活(せいかつ)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(れいぞうこ)を開(あ)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(しょうゆ)など調味料(ちょうみりょう)や卵(たまご)が置(お)いてある透明(とうめい)の棚(たな)はポリスチレンで作られています。また冷蔵庫の内側(うちがわ)の壁(かべ)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(た)べ物(もの)に目を移(うつ)すと、お刺身(さしみ)やお肉(にく)などの食品(しょくひん)トレーや、納豆(なっとう)の容器(ようき)(入(い)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(たな)、冷蔵庫の中の壁を比(くら)べると、それぞれ色合(いろあ)いや、肌触(はだざわ)りの違(ちが)いに気づきます。お刺身のトレーは白く柔(やわ)らかいですが、冷蔵庫の棚は透明で硬(かた)いです。それぞれの役割(やくわり)に応(おう)じて性質(せいしつ)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(かこう)を加えられて、私達の身(み)の回(まわ)りで役(やく)に立っています。

ポリスチレンって何(なに) 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(すいけい))。こうした大量(たいりょう)に使われているプラスチックを汎用(はんよう)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(ぶくろ)から自動車(じどうしゃ)の部品(ぶひん)まで、色々(いろいろ)な用途(ようと)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(だいはんよう)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(こうぎょうか)(工場(こうじょう)で一度にたくさん生産すること)され90年の歴史(れきし)があります。

ポリスチレンは加工(かこう)がしやすく、同じ形のものをたくさん作れるという特長(とくちょう)があり、電気(でんき)製品(せいひん)や雑貨(ざっか)、食品(しょくひん)容器(ようき)など幅広(はばひろ)く使われています。また発泡(はっぽう)させやすく、断熱材(だんねつざい)(熱(ねつ)を通(とお)しにくくする材料(ざいりょう))として多くの発泡製品(せいひん)が使われています。食べ物を冷凍(れいとう)して運(はこ)ぶ白い箱(はこ)は発泡(はっぽう)ポリスチレン(発泡スチロール)という材料(ざいりょう)です。

またお惣菜(そうざい)が入(はい)った透明(とうめい)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(そとがわ)(筐体(きょうたい)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(わ)けると、いろいろなものに使われている硬(かた)い一般グレード(GPPS)と、ゴムの成分(せいぶん)を混(ま)ぜて()衝撃(しょうげき)に強くした耐(たい)衝撃性(しょうげきせい)ポリスチレン(HIPS)の2種類(しゅるい)があります。

膨(ふく)らむポリスチレン ビーズを膨らませて作る発泡(はっぽう)スチロール

電気(でんき)製品(せいひん)を買って、ダンボールを開(あ)けると、最初(さいしょ)に現(あらわ)れる白い箱(はこ)は、中の製品を守る緩衝材(かんしょうざい)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(りゃくご)でEPS(=Expanded Polystyrene)ともいいます。また、クール宅配便(たくはいびん)で運(はこ)ばれてくる冷蔵(れいぞう)、冷凍(れいとう)のお肉やお魚の鮮度(せんど)を守(まも)る保冷箱(ほれいばこ)としてもなくてはならない材料(ざいりょう)です。EPSは発泡剤(ざい)を含(ふく)ませたビーズ状(じょう)のポリスチレンを蒸気(じょうき)で温(あたた)めて膨らませてから金型(かながた)に入れ、もう一度(いちど)蒸気(じょうき)で温めて金型の形になるように膨らませて作(つく)ります。発泡したポリスチレンはビーズの50倍(ばい)の体積(たいせき)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(かる)いという特長(とくちょう)があり、資源(しげん)の節約(せつやく)にもつながります。また断熱性(だんねつせい)、耐水性(たいすいせい)(水(みず)に濡(ぬ)れても浸(し)みにくい)、耐衝撃性(たいしょうげきせい)(衝撃に強い性質(せいしつ))という特長(とくちょう)があります。保冷箱、家電(かでん)製品の緩衝材のほか、ビーズクッションの中身(なかみ)、外の寒気(かんき)や暖気(だんき)からお家の中を守る建材(けんざい)としても使われています。

シートのような形(かたち)に引(ひ)き伸(の)ばして作る発泡(はっぽう)ポリスチレンシート

お刺身(さしみ)やお肉(にく)の食品(しょくひん)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(ちが)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(ざいりょう)から作ります。PSPは発泡剤(はっぽうざい)を混(ま)ぜたポリスチレンを押出機(おしだしき)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(どうじ)に発泡させて作ります。発泡したPSPは元(もと)の原料(げんりょう)であるポリスチレンの約(やく)10倍(ばい)の体積(たいせき)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(かこう)がしやすく、納豆(なっとう)やカップ麺(めん)の容器(ようき)に使われているので、普段(ふだん)の生活でよく見かけます。

縮(ちぢ)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(ねつ)を加(くわ)えると縮むという性質(せいしつ)があります。この性質を利用してPETボトルなどの容器(ようき)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(よ)ばれます。シュリンクフィルムを使った包装(ほうそう)は容器全体(ぜんたい)を覆(おお)うことができるため、商品(しょうひん)を保護(ほご)したり、異物(いぶつ)が入(はい)り込(こ)んだりすることを防(ふせ)ぐ効果(こうか)もあります。商品のシュリンクフィルムが破(やぶ)れていなければ、開封(かいふう)されていないと確(たし)かめることもできます。さらにカラフルな印刷(いんさつ)もできるため、飲み物のラベルや調味料(ちょうみりょう)のキャップ包装(ほうそう)などに利用されます。

参考動画:PETボトルのラベルはどうやって貼(は)りつけている?

建材(けんざい)に使われる押出発泡(おしだしはっぽう)ポリスチレン

最後(さいご)に押出発泡ポリスチレン(XPS=Extruded Polystyrene)を紹介(しょうかい)します。押出発泡とは、ポリスチレンと難燃化剤(なんねんかざい)(火で燃(も)えてしまうことを防(ふせ)ぐ薬品(やくひん))を押出機内(おしだしきない)で温(あたた)めながら溶(と)かして混(ま)ぜ合(あ)わせ、さらに発泡剤を加え、連続的(れんぞくてき)に押し出すときに、発泡させながらつくる方法(ほうほう)です。XPSを使うと断熱性(だんねつせい)に加(くわ)えて、室内(しつない)と室外(しつがい)の空気が移動(いどう)するのを防ぐことが簡単(かんたん)にでき、屋根(やね)や住宅(じゅうたく)の外壁(がいへき)などに使われ、建物全体(たてものぜんたい)の断熱性能(せいのう)を向上(こうじょう)させます。また畳(たたみ)の芯材(しんざい)として利用されています。保湿性(ほしつせい)(湿度(しつど)を一定(いってい)に保(たも)つ)、防湿性(ぼうしつせい)(不要(ふよう)な湿気(しっけ)を防ぐ)があり、ダニの発生(はっせい)も防ぐ畳床(たたみどこ)として広く使われています。