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コンビニの弁当容器などで活躍するポリスチレンの特徴と長所短所

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kukan

ポリスチレン (polystyrene) とはスチレン分子を連続結合させた高分子化合物です。略称はPS、スチロール樹脂とも呼ばれます。熱を加えると柔らかくなり、冷やすと固まる熱可塑性(ねつかそせい)樹脂の特徴をもつプラスチックです。プラスチック原料としては安価な部類に入り、加工性にも優れていることから、ABS樹脂などと共に最も多く使用されている素材の一つです。

ポリスチレンは身近な生活用品になっています。よく目にするものの一例をあげれば食品用の容器、CDケース、家電製品の筐体、自動車用のランプレンズなどがあります。学術的な定義ではありませんが、ポリスチレンは5大汎用樹脂の一つになっています。5大汎用樹脂とは、他にポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)です。

ポリスチレンの代表をもう一つ、馴染みの深い発泡スチロールです。発泡スチロールは、軽くて断熱性などに優れていることから、住宅の断熱材や梱包用の資材として欠かせない素材です。

ポリスチレンの特徴

ポリスチレンを三つに分類して、その特徴を示します。一つ目は普通のポリスチレン、二つ目は普通のポリスチレンにゴムを配合した耐衝撃性ポリスチレンです。三つ目は発砲成形された発砲ポリスチレン、私たちが発砲スチロールと呼んでいるものです。

普通のポリスチレンの利点

・光の透過率が高く、透明性に優れる
・プラスチックの中でも3番目に軽い
・絶縁性能に優れ、電気を通さない
・成形する時の寸法安定性に優れ、着色も可能
・耐候性に優れる
・無味無臭ゆえに、食品容器に適している

普通のポリスチレンの欠点

・耐熱温度が低く、60℃~70℃で柔らかくなる
・耐衝撃性が低く、もろい
・耐油性、耐薬品性ともに低い

耐衝撃性ポリスチレンの利点

・普通のポリスチレンと比べて耐衝撃性が一段と向上している

耐衝撃性ポリスチレンの欠点

・普通のポリスチレンより透明性が悪く、光の透過率は低い
・普通のポリスチレンより、耐熱性がさらに低くなる
・普通のポリスチレンより剛性が低下する

発砲スチロールの利点

・断熱性に優れ、保温や保冷に適している
・弾力があり衝撃吸収性に優れている
・加工性が高く、成形や切削が容易である
・耐水性があり、軽量で水に浮く
・接着性が高く、熱による接着、有機溶剤での接着に適している

発泡スチロールの欠点

・耐熱性は低く、90℃で溶ける
・非常に燃えやすい素材である
・耐油性、耐薬品性ともに低い

主な用途

繰り返しになりますが、全体的なポリスチレンの特徴として、熱や耐薬品性、耐油性などの欠点があります。しかし、加工性が高い、軽い、安いなどの利点もたくさんある素材です。従って、商品化しやすく、種類は多岐に渡っています。例えば、食品用の容器や、CDケース、家電製品の筐体、自動車用のランプレンズやカバー、プラモデルの部品などです。食品用容器ではヨーグルトや乳酸菌飲料の容器になっています。

発泡スチロールは、断熱性が高いので水産物の梱包資材、住宅の断熱材にも採用しています。弾力性があり、物流では重量物や精密機械の緩衝材に多用されています。食品関係ではカップラーメンの容器にも。

まとめ

ポリスチレンは日常よく目にしたり、手に取ってみることの多い商品です。コンビニの食品コーナには透明の容器に入った弁当が並んでいます。ヤクルトや乳酸飲料もあります。これらの容器はほとんどがポリスチレンです。自宅にある家電、これらの筐体もほとんどがポリスチレンだと思います。筆者のパソコンの横にはCDやDVDの収納ケースが積んでありますが、これもポリスチレンです。

最近、住宅の建築現場でよく目にするのが断熱材です。断熱材も種類が多いので、すべてがポリスチレンとは思いませんが、壁の中や、屋根材として断熱性能が活かされています。テレビ番組を持ち出すのは恐縮ですが、あの住宅リフォームの番組「ビフォー・アフター」で見た土地改良の工法が印象的でした。水はけの悪い地盤を改良する場面でした。家をジャッキで上げ、ブヨブヨした土地の上一面に厚めの発砲スチロールを敷き詰める工事、確か「浮島工法?」とか言ったような。弾力性があって水を通さない、腐らないポリスチレンの特徴を活かした工法です。リホームを受けた建築士が考え抜いた末に出した決断だったのでしょう。驚きました。

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