ここ何年か振り回され続けたコロナウィルス。ようやく落ち着き初めておりますが、まだまだマスク姿が当たり前となっていますが
飲食店をはじめ様々な接客や会席の場で、卓上での仕切りとしてアクリル樹脂で作られたパーテーションなどもまだまだ消えることはないでしょう。
そんなアクリル板などが有名ですが、皆さんもご存知の通りプラスチックには透明な素材が多数存在します。
本日はそんなガラスの代替品としても使用される透明な樹脂について解説いたします。
用途によっては必要不可欠な透明樹脂。
透明樹脂の説明に入る前に、結晶性樹脂と非晶性樹脂の2種類について解説します。
樹脂というものは長い紐のような高分子たちが絡み合って構成されています。
透明樹脂は一般的に非晶性樹脂がほとんどになります。結晶性樹脂と非晶性樹脂では溶融状態から一定の温度まで低下し固化するときの分子の停止状態が違います。
結晶性樹脂とは？
結晶性樹脂とは溶融樹脂自体の温度が低下するごとに分子運動が徐々に収まります。
樹脂の温度が『結晶化温度』まで下がり固化するとき、分子が並んだ結晶部分を持つのが結晶性樹脂です。
非晶性樹脂とは？
非晶性樹脂とは溶融樹脂自体の温度がある一定まで低下すると分子運動が止まります。
その時、分子同士が並び絡み合うことなく（結晶部分がない）不規則なまま固化します。
非晶性樹脂は基本的に分子鎖がランダムであるため物性が結晶性樹脂に劣ります。
強度や耐熱温度が低かったり耐薬品性が弱かったりします。
透明樹脂とは？
プラスチック物体が透明であるためには物体の表面や内部で可視光線が散乱せず、そして可視光線が物体を構成する物質に吸収されずに透過しなければなりません。
つまり透明樹脂とは光を反射や吸収せず、また内部で拡散せずに透過させるプラスチックのことです。透明素材として有名なものの一つがガラスですが、ガラスと比べて透明樹脂はずっと軽く、多くの透明樹脂がガラスよりも高い耐衝撃性を持っています。有機ガラスとも呼ばれ、中には航空機の風防などにも用いられているものもあります。
また、成形しやすく、加工性も高いことから従来の無機ガラスでは難しかった様々な形状に成形・加工することも可能な上に、無機ガラスの透過率は９０％と言われていますが、それ以上の数値を持つ透明樹脂も存在しています。
しかし、一般的なプラスチックと同様に、一口に透明樹脂といっても沢山の種類があります。汎用的に使用される透明樹脂の例としては PS（ポリスチレン樹脂）、AS 樹脂、PET樹脂（ポリエチレンフタレート）PMMA（アクリル樹脂）、PC（ポリカーボネート）などがあります。概要の説明は以下の通りです。
透明プラスチックの代表例
PS（ポリスチレン樹脂）
無機ガラスに匹敵する透過性を持ち、コストが安く大量生産に向いている上に非常 に軽量のため扱いやすい樹脂です。
ゆえに CD ケースや液晶拡散板、包装材料などに多く使用されています。
欠点は熱に弱く、耐衝撃性も低いこと。また油や薬品に対して溶けやすいということです。
AS 樹脂
組成としてABS樹脂からB(ブタジエンゴム)成分を抜いたイメージです。
無機ガラスに匹敵する透過性を持ち、PS（ポリスチレン樹脂）よりも耐熱性・耐薬品性が高いです 。
単体での使用のほか、ABS樹脂の艶だしなどにも使用します。
欠点は燃えやすいということです。また耐候性は高くはなく、直射日光に長時間晒されると劣化します。
PET樹脂
耐熱性、耐寒性、耐薬品性、耐水性など兼ね備えた強靭な樹脂です。おなじみペットボトルの原料としてブロー成形されます。またGFグレードは機械特性が高く、電子機器や自動車部品にも使用されることがあります。
その他にも合成繊維としてPET樹脂を糸状に押し出し、ポリエステルとしてフリース素材の衣服などに用いられる。
PMMA（アクリル樹脂）
透明樹脂の中で最も高い透過性を持ちます。コロナ禍におけるアクリル板としてどこに行っても見かけると思います。
無機ガラスよりも高い透過性を持つため、光学レンズなどに使われています。
また高い水圧にも耐えられる耐久性と優れた耐衝撃性を持っている ので、水族館の巨大な水槽にも用いられています。
欠点は切削性が高い分、表面に傷がつきやすいというところですが、改良グレードも上市されています。
PC（ポリカーボネート樹脂）
アクリル樹脂の 200 倍というとても優れた耐衝撃性を持っています。
様々な種類の プラスチックの中でも最高レベルの衝撃強さといっても過言ではありません。
防弾シールドに使われるほどです。また高温・低温に強く、-100〜130℃の環境下でも使用することができます。
透過性については無機ガラスに劣 りますが、それでも透過率は 80〜90％あり、携帯電話の前面板等にも使用される程透過率が高いです。
欠点はアルカリに対してはあまり強くなく、アルカリ性洗剤や界面活性剤を塗布すると、ひび割れや変形を起こす ことがあります。
【透明樹脂 特性まとめ】
先ほどの透明樹脂たちの主な特性と、無機ガラスと比べたメリットなどを簡単にまとめています。
透過性が高い
光が物体に当たると表面で反射しますし、内部に侵入したとしても物体に吸収されます。
内部で散乱して裏面から出ていく光もあります。
裏面から出ていく光のことを「透過光」と呼びますが、その割合が高いほど透過性が良いということになります。
一般的な無機ガラスの場合、その透過率は約90%とされていますが、90%以上の数値を持つ透明樹脂も存在しています。
軽くて衝撃に強い
また無機ガラス等と比較すると、軽くて衝撃に強いというメリットも挙げられます。
透過性が高いうえに衝撃や摩耗に強く、熱や吸水、吸湿などによる変形が少ないという優れた点があります。
ただしフィルムや食品容器・包装部材として透明樹脂が使用される面もあり、ポリスチレンやPETといった素材はコストが安い反面、耐衝撃性はあまり高くありません。
劣化しにくい
気候の変化に対する耐性を「耐候性」と呼びます。
透明樹脂の場合、対候性の高い素材が多いというのが大きなメリットとなります。
「紫外線」「温度変化」「酸化」に強いということです。
自動車のヘッドランプカバーやレンズ、電飾サインなど、透明樹脂は屋外で使用されるケースも多く、そのぶん劣化に強い特性が求められているのです。
成形しやすく汎用性が高い
成形しやすく、加工性も高いことが透明樹脂の特徴でもあります。
一般的に、切削加工などでは透明性が失われることがありますが、
射出成形や押出成形、真空成形やブロー成形など、プラスチックの基本成形法のほとんどに対応しています。
そのため従来の無機ガラスでは難しかった様々な形状に成形・加工することも可能となります。
中定樹脂では各メーカーから上市される透明樹脂の販売をはじめ、透明性を生かしたスモーク調の着色など幅広い業務を行っております。
また、積み重ねたノウハウによりリペレット時に出る色ヤケを最低限に抑え、加工することが可能です。
透明プラスチック原料の利用においてお困りの担当者様はぜひ一度お問い合わせください。
