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プラスチックの種類とは?ポリカーボネート、ポリプロピレンとポリエチレンの違いも画像で解説

ポリカーボネート

 

こんにちは、しけたむです!

この記事では

  • 「インテリアで使われるプラスチックにはどんなものがある?」
  • 「熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂ってなに?」

という皆様に向けて、

プラスチックの種類と特性について画像で解説します。

 

ナンタルカ
ナンタルカ
プラスチックといっても、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレンとか色んな種類があって覚えにくいにゃ。使用例を画像で見ながら確認してゆきますにゃあー

 

 

プラスチックとは?

プラスチック

 

プラスチックとは、石油や石炭を材料として人工的に合成された「樹脂」のことで「合成樹脂(ごうせいじゅし)」とも呼ばれます。

 

そもそも「樹脂」とは樹木から分泌される樹液が固まった物質のことで、水に溶けにくく油分が揮発すると固まる性質があり、古くから松脂(まつやに)、柿渋(かきしぶ)、漆(うるし)などの塗料や接着剤として使われてきました。

漆 採取 樹脂出典:MAKIE Yasuhiro asai

▲漆の木の幹に傷をつけて、樹液を1滴ずつ採取する作業

 

この樹脂をより腐りにくく、耐久性を備え、軽くて使いやすく、さらに安価で大量生産できるように化学的に開発されたのが「合成樹脂(プラスチック)」で、20世紀に開発されるとそれまで使われていた木材や繊維、ガラスや陶器などのさまざまな素材がプラスチックへと置き換えられました。

 

ナンタルカ
ナンタルカ
合成樹脂から紡糸された繊維は「合成繊維(ごうせいせんい)」って呼ばれて、カーテンやラグなどのインテリアファブリックではよく使われますにゃ。代表的なものには「ナイロン」や「ポリエステル」とかがありますにゃあ〜♪

 

プラスチックの特徴

パントンチェア出典:Jutarnji

▲世界で初めてプラスチック(ポリプロピレン)だけで作られたチェア『PANTON CHAIR』(1967年)はデンマークのデザイナー「ヴェルナー・パントン」によるデザイン。

 

一般的なプラスチックに共通する大きな特徴に、電気を通さない絶縁体(ぜつえんたい)ということが挙げられます。

さらに軽くて耐水性があり、耐衝撃性や耐腐食性も高く、金型などによる成形が容易で大量生産が可能という高性能な素材であった為、日用品や工業製品、医療品などにも幅広く利用されてきました。

 

またプラスチックには熱に弱いという弱点がありますが、耐熱性を強化した「エンジニアリング・プラスチック」を開発することによりその弱点をも克服し、自動車や家電製品などの高温になる箇所に使用されています。

エンジニアリング プラスチック出典:ホッティーポリマー株式会社

▲自動車にはエンジニアリング・プラスチックよりさらに耐熱性を強化した「スーパーエンジニアリング・プラスチック(スーパーエンプラ)」が用いられている。

 

ナンタルカ
ナンタルカ
プラスチックは石油原料からだけじゃにゃくて、サトウキビやトウモロコシとかのバイオマス原料からも作ることが出来るんにゃ♪これは「バイオマスプラスチック」って呼ばれていて、石油資源の枯渇対策としても期待されているんですにゃあ!!

 

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プラスチックの分類

 

プラスチックを熱的性質から分類すると、熱すると硬くなり、再度加熱しても軟らかくならない卵のような「熱硬化性樹脂(ねつこうかせいじゅし)」と、熱すると柔らかくなって、冷やすと固まるチーズのような「熱可塑性樹脂(ねつかそせいじゅし)」に大別されます。

プラスチック 分類

 

ナンタルカ
ナンタルカ
ギリシャ語で「可塑性のある」という意味の「plastikos」が「plastic(プラスチック)」という言葉の語源となっているんですにゃー

 

熱硬化性樹脂

ポリエステル

ポリエステル 出典:Amazon

▲ソファやカーテンなどの生地に用いられるポリエステル

 

ポリエステルとはエンジニアリング・プラスチックの一種で、合成繊維としてファブリック製品に多用され、またペットボトルの材料としてもなじみ深い熱硬化性樹脂です。

 

耐久性、耐薬品性が高く、伸び縮みに強く耐摩擦性もあるので、ファッション業界だけではなく、クッションカバー、ソファ生地、カーテンなどのインテリアファブリックにも無くてはならない人気素材のひとつです。

その繊維は非常に強くてシワになりにくく、軽量で形状記憶性もあるなど合成繊維ならではの特長があります。

カーテン ポリエステル 出典:カーテンじゅうたん王国

▲自然素材にはない合成繊維ならではの利点が多いポリエステル。カビや湿気にも強く、速乾性があるのでインテリアファブリックに多用されている。

 

また、合板の表面に化粧紙を貼り合わせたものにポリエステル樹脂を塗布して硬化させた板である「ポリエステル化粧合板」は、通称「ポリ合板」とも呼ばれ、比較的安価な収納家具の棚板などとして普及しています。

ポリ合板出典:林木材株式会社

▲化粧紙の色や柄によって様々な柄や色のポリエステル化粧合板が存在する。

 

ポリエステル化粧合板は、後述する「メラミン化粧合板」と比べると強度や高級感に劣る為、引き出しの中や仕切り板などの目や手に触れにくい部分に使われることが多いです。

可動棚 ポリ合板出典:ディノス

▲収納内部の可動棚など目や手に触れない部分には、安価なポリ合板が使われることが多い。

 

またガラス繊維で強化したポリエステルを「不飽和(ふほうわ)ポリエステル」と言って、キッチン・浴室材料、自動車・船舶などの耐水性・耐久性が求められる場所に使用されています。

 

ナンタルカ
ナンタルカ
繊維(Fiber)で強化(Reinforced)したプラスチック(Plastics)の総称のことを「FRP(エフアールピー)」っていいますにゃ!だからポリエステル以外の樹脂に繊維を混ぜてもFRPを作ることは出来ますにゃあ〜♪

 

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ポリウレタン

ベガハウス出典:ベガハウス

 

ポリウレタンとは「ウレタン樹脂」とも呼ばれる熱硬化性樹脂で、発泡させてスポンジ状にすることによりソファやベッドのクッション材や断熱材として広く利用されています。

 

他のプラスチックと比べると耐摩擦性や耐油性に優れますが、耐熱性や耐水性はやや劣り、発泡させないものは塗料や接着剤、衣料品ではジャージや水着などのストレッチ素材に使われています。

シーリング材出典:マリオン株式会社

▲主に鉄骨造やコンクリート造の建物の外壁にはシーリング(コーキング)と呼ばれる弾力性の素材がを充填して建物に水が侵入しないようにしているが、ポリウレタン樹脂はこのシーリング材としても利用されている。

 

また、発泡させたポリウレタンは泡の密度の高さにより硬質や軟質などに分けられ、硬質のものは住宅の断熱材や椅子のシェル材に、軟質のものはクッション材に用いられています。

エッグチェア スワンチェア出典:フリッツ・ハンセン

▲シェル構造とは貝殻のような流線型の構造のこと。デンマーク人デザイナーのアルネ・ヤコブセンがデザインしたエッグチェア(左)とスワンチェア(右)にも硬質発泡ポリウレタンが使用されている。

 

断熱材 発泡ウレタン出典:オーガニックスタジオ新潟

▲発泡ウレタン断熱材を木造の壁体内に吹き込み施工をしているところ。隙間なく施工することが出来るという利点があるが、湿気を通さないため壁体内で結露が発生する恐れがある。

 

ナンタルカ
ナンタルカ
このように発泡させてスポンジ状にしたポリウレタンは「ポリウレタンフォーム」、とか「ウレタンフォーム」って呼ばれますにゃ!

 

メラミン樹脂

メラミン化粧板出典:店舗家具のピースワーク

 

メラミン樹脂とは、引張強度・硬度や耐衝撃性が非常に高い熱硬化性樹脂で、表面に光沢があり耐水性、耐候性、耐磨耗性にも優れているのが特長です。

 

紙にメラミン樹脂を含浸させて基材に貼ったメラミン化粧合板は、頑丈で見た目も美しいので、キッチンや高級家具の表面材として用いられています。

キッチン メラミン出典:Toyokitchen

▲耐水性・耐候性に優れ、光沢のある美しいメラミン化粧合板は、キッチンに好んで使用される。

 

メラミン 収納家具出典:85Inc

▲メラミン化粧合板は無地はもちろん、木目や石目、柄のついているものもある。

 

またメラミン樹脂は耐久性・耐衝撃性が高く壊れにくいという特長から、食器として学食や病院、社員食堂で利用されています。

メラミン 食器出典:モノナビ

▲不特定多数の人が利用し、長期間の使用に耐えうるものとしてメラミンは最適な素材といえる。

 

ナンタルカ
ナンタルカ
メラミンを発泡成形して作られたメラミンフォームは、研磨性の高さからメラミンスポンジとして『激落ちくん』という商品名で有名ですにゃあ〜

 

フェノール樹脂

フェノール 合板出典:Corelic online

 

フェノール樹脂とは、耐熱性・耐水性・電気絶縁性の高いフェノールとホルムアルデヒドを原料とした熱硬化性樹脂で、酸には弱いですがアルカリに弱いという特徴があります。

 

樹脂そのものを製品として成形することはほとんど無く、合板に含浸させて強化合板として建築物や家具などの下地材として多く用いられています。

またポリウレタンのように発泡させることにより高い断熱性能をもつ住宅用断熱材として、旭化成が『ネオマフォーム』という商品名称で販売しています。

ネオマフォーム フェノール出典:良質なくらし

▲住宅用の断熱材として用いられる『ネオマフォーム』

 

ダップ樹脂(DAP、ジアリルフタレート)

DAPシート出典:特注什器

 

ダップ樹脂(DAP、ジアリルフタレート)とは、電気絶縁性、耐熱性、耐湿性、耐薬品性、成形性など多くの優れた物性を持つ熱硬化性樹脂です。

 

ダップ樹脂は電気的特性に優れている点が特徴的なため、電気部品のコネクターやスイッチ、コイル、プラグカバー等に使用されていて、インテリアの分野ではシステムキッチンの化粧板などの用途に使われています。

ダップ樹脂 キッチン出典:住設ショップ

▲ダップ化粧板はメラミン化粧板と同じように様々な柄や色があり、性能もほぼ同じ。見た目で違いを見分けるのは難しい。

 

ナンタルカ
ナンタルカ
ダップ樹脂は、自動車のランプとか、食品包装の印刷インク、電子・電気部品とか。とっても広い産業分野で活躍している樹脂なんですにゃあー

 

熱可塑性樹脂

ポリエチレン

ポリエチレン チェア出典:SEDIARREDA

▲アウトドア用のプラスチックチェアにはポリエチレンやポリプロピレンなどの樹脂が用いられる。

 

ポリエチレンとは、世界のプラスチック生産量の約25%を占めるという最大の生産量をほこり、また最も原料価格の安い熱可塑性樹脂です。

 

とにかく加工性に優れ、衛生面の高さからレジ袋、サランラップ、タッパーなどに、また薬品と反応しにくい性質からシャンプーや洗剤などのプラスチック容器としても利用されています。

ポリエチレン ポリ袋出典:NEES

 

またポリエチレンは低温には強いのですが、70℃以上の高温環境には弱く、変形したり燃えたりするため使用には向きません。

 

インテリアの分野では、中空の製品を作るのに用いられるブロー成形(中空成形)で作られたアウトドア家具にポリエチレンが用いられますが、紫外線に弱く、直射日光に当たる環境では劣化が早くなってしまう為、使用場所には注意が必要です。

ブロー成形 中空成形 ポリエチレン出典:コトブキシーティング

▲ポリエチレンをブロー成形したものはスタジアムのシートなどにも用いられる。

 

ナンタルカ
ナンタルカ
ポリエチレン樹脂には印刷や塗装がしにくいから、美しいデザインにするためには工夫が必要なんですにゃっ!

 

ポリプロピレン

 

パントンチェア出典:Vitra

▲アウトドア家具の素材はポリエチレンよりポリプロピレンの方が一般的 『Panton chair』(Vitra)

 

ポリプロピレンとは、ポリエチレンによく似た熱可塑性樹脂で、プラスチックの中で最高の耐熱性を誇り、かつ比重が最も軽く水に浮かぶという特徴をもちます。

 

繊維としてカーペットや人工芝、ロープやネット、下着などに用いられるほか、射出成形品として食器洗い機やコーヒーメーカー、電子レンジの利用が可能な食品容器、ペットボトルのキャップ、アウトドア家具などに、フィルムやシートとしてお菓子などの包装紙、レトルト食品のパウチなど、幅広い用途で利用されています。

ペットボトル キャップ出典:Planners Labo

▲ポリプロピレンはポリエチレンと比べると硬く、熱に強く、軽いという特徴がある。

 

ポリプロピレンの短所はポリエチレンと同じように、紫外線による劣化が早いことが挙げられます。

また合成樹脂への接着、印刷がしにくいというのも難点です。

 

ナンタルカ
ナンタルカ
ポリエチレンとポリプロピレンは性質の似たプラスチックだから、間違えないように気をつけるにゃあ!

 

塩化ビニル(ポリ塩化ビニル、PVC)

ポリ塩化ビニル 塩ビ管出典:NEWSCAST

▲水道管のパイプは塩化ビニルが用いられていて、「塩ビ管」という名称で幅広く利用されている。

 

塩化ビニルとは「塩ビ」「ポリ塩化ビニル」とも呼ばれる熱可塑性樹脂で、長期間にわたり強度を維持できる安定性と、劣化しにくい耐久性を持ち合わせながら、非常に安価に大量生産できるのが大きな特長です。

 

そのため用途は多岐にわたり、壁紙、網戸、水道管パイプ、椅子やソファの張地(ビニールレザー、合成皮革)、断熱材、防音材などに用いられています。

PVC ポリ塩化ビニル出典:モダンデコ

▲「フェイクレザー」とも呼ばれる合成皮革には、塩化ビニルが用いられることもある。

 

▼フェイクレザーって何だっけ?てかたはこちらから!▼

タンニンなめし 革
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短所としては、ほかの合成樹脂と比べると衝撃に弱く、低温環境でさらに耐衝撃性が低下することと、耐熱温度が60〜80℃、融点が85〜210℃程度と耐熱性に乏しいことです。

 

また、火にさらされると溶融して炎を消す働きがあるため難燃性の材料とされますが、溶融時に有害物質であるダイオキシンが発生することが問題となっています。

壁紙 3D PVC出典:Wallkriti

▲塩化ビニル壁紙では、3Dの印刷技術を使用した高繊細な壁紙も登場している。

 

ナンタルカ
ナンタルカ
ポリ塩化ビニルは英語で『polyvinyl chloride』なので、「PVC」と表記されますにゃっ♪

 

ABS

ブロック ABS

 

ABSとは、3種類の樹脂を組み合わせ、それぞれの長所を兼ね備えた高性能な熱可塑性樹脂です。

その3種類の長所とは、「A:アクリロニトリル」の耐熱性、機械的強度、耐油性、「B:ブタジエン」の耐衝撃性、「S:スチレン」の光沢性、加工性です。

 

また着色可能で光沢もあるので、見た目やデザイン性を求めるプラスチックとして、プラモデルや玩具、自動車部品、デスクの引き出しやスーツケースなどに利用されています。

デスク ABS出典:MAARKET

▲加工性が高く、耐衝撃性、耐油性も高いABSはデスクの引き出しによく利用される。

 

RIMOWA スーツケース出典:RIMOWA

▲一部のスーツケースにも硬質プラスチックとしてABSが使用されている。

 

ナンタルカ
ナンタルカ
ポリエチレンやポリプロピレンのように紫外線には弱いから、長時間当たると変色や劣化の原因になりますにゃー

 

ポリアミド(ナイロン)

ポリアミド ナイロン

 

ポリアミドとは「ナイロン(※)」という名称でも有名な熱可塑性樹脂で、蜘蛛の糸より細く、絹よりも美しく、鋼鉄よりも強い、というキャッチフレーズで女性用ストッキングとして使われたのが始まりと言われています。

 

※ポリアミドとナイロン

ポリアミドとナイロンは、なぜ2通りの名称があるのか?
ナイロンとはアメリカの化学メーカー『デュポン社』の商標であり、ナイロンはポリアミドの1種ということになります。
ナイロンはデュポン社によって開発された世界初の合成繊維で、「ナイロン6」、「ナイロン66」、「ナイロン11」などさまざまな種類があります。

ちなみに日本ではナイロン表記が一般的ですが、ヨーロッパなどではポリアミド表記が一般的とされています。

 

伸ばしても耐えることが出来る靱性(じんせい)と、表面が硬く、こすれても摩耗しない優れた耐摩耗性を持ち合わせているのが特長で、また染色性にも優れていることから、衣類やカーペットなどに使用されています。

JAB ラグ出典:JAB

▲耐摩擦性に優れるナイロンは、靴を履いて使うようなラグに最適。

 

ポリアミドは潤滑性にも優れている為、家具では引き出しのレールや椅子のキャスター、引き戸の戸車などにも用いられています。

オフィスチェア ナイロン出典:Ctel

▲オフィスチェアに用いられるポリアミド(ナイロン)製のキャスター

 

またプラスチックの中では比較的融点が高く(225℃〜265℃)、耐薬品性や耐油性が優れているため、自動車産業や薬品を使う実験器具、装置などにも利用されています。

 

ナンタルカ
ナンタルカ
ナイロンをさらに高性能にした合成樹脂に「アラミド」っていうのがあるにゃ!これは鋼鉄を超える引張り強度や耐熱、耐摩擦性があるから、消防士の防火服とかに使われているすごい素材なんですにゃー!

 

ポリカーボネート

ポリカーボネート出典:ASE Europe

▲ポリカーボネートは板ガラスのようなものから、耐衝撃性の高さから上の写真のような中空のパネルとして軽さを出したものもある。カラーバリエーションも豊富。

 

ポリカーボネートとは、ドイツのバイエル社が開発した熱可塑性樹脂の一種で、後述のアクリル樹脂などと共に「有機ガラス」とも呼ばれます。

 

耐衝撃性や耐久性、透明度に優れた素材であることから、建築物の外装、テラスやバルコニーの囲いパネル、他にもカメラレンズや車のヘッドランプなどに活用されています。

ちなみに一般的な耐衝撃性の高さは、ガラスの約200倍アクリル樹脂の約30倍にもなります。

ポリカーボネート 外装1

ポリカーボネート 外装2出典:Dazeen

▲紫外線に強いプラスチックとして外装に利用することが出来る。-40℃~125℃までの温度にも耐えられるため、屋根や看板などの屋外利用に最適。

 

難点は薬品耐久性が高く無いことで、特にアルカリ剤や溶剤で劣化してしまいます。

また接着剤などの使用ができず、引っ張り強度を超える力を加えると白く変色して透明度が低下することなどが挙げられます。

LOUIS GHOST ポリカーボネート出典:SEDIARREDA.com

▲透明度や強度の高いポリカーボネートは家具としても用いられる。『LOUIS GHOST』(Kartell)

 

ナンタルカ
ナンタルカ
ポリカーボネートは「ポリカ」っていう略称で呼ばれることも多いですにゃ!ポリカもエンジニアリング・プラスチックの1種なんにゃあ〜

 

アクリル

アクリルガラス出典:アクリルアイ

▲「プラスチックの女王」とも呼ばれるアクリルは透過率93%とガラスより透明性が高く軽くて頑丈。

 

アクリルとは、非常に透明性が高く、繊維としてアクリル繊維、透明固体材としてアクリルガラスとして利用されている熱可塑性樹脂で、ポリカーボネートなどと共に「有機ガラス」と呼ばれています。

 

アクリル繊維は、ふんわりとした羊毛のような軽さと暖かさを兼ね備えているのが特長で、静電気と毛玉ができやすいのがネックではありますが発色も良いため、遮光カーテンやラグなどのインテリアファブリックや衣料品に利用されています。

アクリル ラグ出典:びっくりカーペット

▲アクリル製のカーペットやラグは、比較的安価なものが多い。

 

アクリルガラスはガラスより高い透明度を持っている上に軽く割れにくい為、ガラスの代用品としても用いられています。

しかし性能が高い分、値段においては通常のガラスよりも高いというデメリットがあります。

 

また熱や傷に弱いことが難点で、擦り傷や引っ掻き傷がつきやすい為、雨風が当たる屋外で用いる際には注意が必要です。

ミス・ブランチ出典:Architecturephoto

▲加工のしやすいアクリルガラスは、倉又史朗がデザインした『ミス・ブランチ』(1988)にも使用されている。

 

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ナンタルカ
ナンタルカ
コロナウイルスの飛散防止用のパーテーションも、このアクリルが用いられていることが多いのですにゃ!

 

 

お疲れ様でした。

ここまで読んで頂きありがとうございます。

わからないことや分かりにくい箇所があれば、ぜひお問い合わせよりご連絡ください。

 

次回もお楽しみに!

 

ナンタルカ
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