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 転写専門学校 

水曜日●プラスチックについて

1時間目●プラスチックのこと
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1時間目プラスチックのこと

トナーはプラスチックの粉末だと書きました。プラスチックという言葉はだれでも知っていますが、じゃあ、プラスチックっていったいなんなの?ということになると、詳しいことは案外知られていません。

私も専門分野はまったく異なるのですが、こと転写ビジネスにおいては、この「プラスチック」というものを、ある程度知っておかなくては、目をつぶって道を歩いて行くようなことになるのです。

どこまでを必要最小限と言うかわかりませんが、みなさんが辟易しない程度に、プラスチックについての知識をまとめてみたいと思います。

 プラスチックは日本語に訳すと「合成樹脂」です

「合成樹脂」という言葉も良く聞きますね。人工的に作られた樹脂ということです。それに対して、自然にある樹脂を「天然樹脂」と言います。これは輪ゴムに使われている天然ゴムや、松脂(まつやに)などがそうです。字の表す通り、木の幹から染み出してくる脂が固まったものです。

合成樹脂は石油から作られます。ポリエチレンやナイロンなどがそうです。
合成樹脂は大きく2つの種類に分けられます。
ひとつは、熱をかけると軟らかくなるもの。
もうひとつは、熱をかけると硬くなるものです。
軟らかくなるのものを「熱可塑性(ねつかそせい)樹脂」、硬くなるものを「熱硬化性樹脂」と呼んでいます。
(※プラスチックという言葉は、本来熱可塑性樹脂を指しますが、一般的には熱硬化性樹脂も含めてプラスチックと呼んでいます。)

熱可塑性樹脂には、次のようなものがあります。(小文字は使用例です)
・ポリエチレン(PE)・・・ゴミバケツ・灯油容器・スーパーの袋・洗剤容器
・ポリプロピレン(PP)・・・ファイル表紙・洗面器・100円ショップのケース・ボトルキャップ
・ポリスチレン(PS)・・・梅干の容器・計量カップ・カップラーメン容器
・ABS樹脂(ABS)・・・セロテープカッター台・ホッチキス等の文房具・旅行トランク
・アクリル樹脂(PMMA)・・・時計のガラス・看板・ショーケース・キーホルダー
・ポリ塩化ビニル(PVC)・・・雨どい・テーブルマット・合成皮革・粘着シート
・ポリカーボネイト(PC)・・・電話ボックス・哺乳ビン・ゴーグル・窓ガラス・機動隊の楯
・ポリアミド(ナイロン)(PA)・・・合成繊維・歯車・ローラー・ラケットの網
・飽和ポリエステル(PETP)・・・PETボトル・磁気テープ・透明フィルム

熱硬化性樹脂には、次のようなものがあります。
・フェノール樹脂(PF)・・・電球のソケット・やかんの柄
・ポリウレタン(PU)・・・スポンジ・靴底・ダイバースーツ・自販機の塗料
・メラミン樹脂(MF)・・・給食の食器・コタツの天板
・エポキシ樹脂(EP)・・・接着剤・電気部品・パイプ・大型タンク
・シリコン樹脂(SI)・・・ゴム・離型剤・パッキング・体内への充填剤(乳房)
・不飽和ポリエステル樹脂(UP)・・・花入りペンダント・スキー板・釣竿

 プラスチックの持っている、いろいろな性質

とりあえず、私たちに関係の深いプラスチックは、「熱で軟らかくなる方」です。ひとまず、熱硬化性樹脂の方は忘れましょう。(笑)

プラスチックはいろいろな性質を持っています。その「性質」をうまく利用して、接着剤として使ったり、塗料にしたり、薬品の容器にしたり、フィルムにしたりしています。

特に重要なのは、「接着する」という性質です。たとえば塗料にしても、「色の付いた接着剤」と考えることができます。コピーのトナーも、カラフルな模様状態の接着剤が紙にくっついているわけです。もちろん「転写」も、この接着性を利用していますし、金文字にしても、金箔を文字の形に切り抜いて接着させてあるわけです。

プラスチックは溶けると接着剤になる、ということです。
面白いのは、溶かすためには、熱をかけても良いし、シンナーのような溶剤をかけても良いということです。ここらへんのことも、いろいろ応用することができそうです。

転写ビジネスにとって関係の深い性質はこのほか、
・硬さ(表面硬度)
・熱に対する強さ(耐熱性)
・インクの密着のしやすさ(密着強度)
などです。

硬いプラスチックは爪で引っかいても傷がつきませんが、やわらかければ傷だらけになってしまいます。
熱に強い素材へは熱転写ができますが、弱ければ他の方法を考えなければなりません。
インクが密着しやすいプラスチックならば、どんな方法でも転写ができますが、着きにくい素材には、いろいろ工夫をした方法で印刷をしなければなりません。

専門的な知識は必要ありませんが、こういった「プラスチックの持つ性質」を把握しておくことで、トラブルが生じた場合の対処のしかたや、未経験の仕事に遭遇した場合の応用技法などを、自分であみ出していくことができるのです。

それから、プラスチックといっても、印刷する素材としての使われ方(たとえばPETボトル)と、印刷材料としての使われ方(たとえばコピーのトナー)の両方があります。本当は分けて説明した方がわかりやすいのですが、同じことを2度書かなくてはならなくなりそうですので、申し訳ありませんが、いっしょくたでいきます。

また、「ポリマー」という言葉を聞くこともあるかと思いますが、ここでは「プラスチックの元になっている物質」ぐらいの認識でよいでしょう。

 プラスチックの硬さ

軟らかい表面を、硬いものでこすると傷がつきます。
逆に硬い表面を、軟らかいものでこすっても、すべるだけで傷はつきません。
この性質を利用して、いろいろなものの硬さを比べることができます。

使うものは、鉛筆です。鉛筆の芯はいろいろな硬さがあり、B、HB、H、2Hなどの表示がしてあります。
この鉛筆でプラスチックの表面をこすってみて、硬さを調べます。例えば2Hの鉛筆でこすっても傷がつかず、3Hの鉛筆では傷がついたとしましょう。このプラスチックは3Hよりは軟らかく、2Hよりは硬いという判断ができます。この場合、プラスチックの硬度は2Hと表します。

このような硬度の表し方を、「鉛筆硬度」と呼び、正式な値として広く用いられています。専用の鉛筆や、それを往復させてこする器具などもありますが、文房具店に行って、三菱ユニの鉛筆をHB〜6Hぐらいまで揃えておけば十分です。1000円ぐらいで、立派な硬度測定設備の完成です。(笑)

                     ・・・

ピクアの転写紙には、いろいろな種類のプラスチック皮膜が張ってあるものがあります。陶磁器のような硬い素材に転写する場合は硬い皮膜、紙や革など柔らかい素材に転写する場合は、軟らかい皮膜が適しています。
さらに布に転写するような場合は、伸びる皮膜である必要があります。Tシャツ転写紙などは、伸びる樹脂を張ったものです。

伸びるというと、ゴムを連想しますね。伸びて、また元に戻る性質を「弾性」と呼んでいます。
これに対して、伸びたっきりになって、元に戻らない性質を「塑性(そせい)」と呼びます。粘土などが典型的なものです。指で押すと、凹んだままになります。
熱可塑性樹脂というのは、熱を加えると「伸びてもとに戻らない」性質ですから、型に入れて、その型通りの形の製品が出来上がるのです。

弾性のある合成樹脂を「熱可塑性エラストマー」と呼んでいます。熱を加えると溶けて、冷えると固まってゴムのようになります。ゴムとプラスチックの中間的なものと考えればよいでしょう。

Tシャツ転写紙などに使われている樹脂は、ウレタン系やEVAと呼ばれるエラストマーです。熱プレスすることによって、溶けて接着性が生じ、生地の1本1本に絡み付いて転写します。弾力性があるので、生地を引っ張っても、画像が割れることがありません。

参考(プラスチックの表面硬さの概念・・上位ほど硬い)
 ●フェノール樹脂●ユリア樹脂●メラミン樹脂
 ●エポキシ樹脂●不飽和ポリエステル
 ●アクリル樹脂●AS樹脂
 ●PET樹脂●ナイロン66●ポリアセタール
 ●ポリカーボネイト●ポリスチレン
 ●塩化ビニリデン樹脂
 ●ABS樹脂
 ●ポリプロピレン
 ●ポリウレタン
 ●高密度ポリエチレン
 ●フッ素樹脂
 ●EVA樹脂
 ●低密度ポリエチレン
(※ここに記した硬さの順位は、ロックルエル硬さおよびショア硬さでの計測によるものです。)

 プラスチックの耐熱性

プラスチックの耐熱性を見る尺度のひとつに「熱変形温度」があります。これは1cm四方に18kgの力を加えたとき、わずかに変形する温度です。

また、プラスチックは通常はガラスのように硬い状態ですが、熱を加えていくと、ある時点で軟らかく弾力性をもつようになります。このときの温度を「ガラス転移温度」と呼んでいます。これも耐熱性を表す数字になります。

マルチプロセッサでは、そういった耐熱温度以上の熱をかけていますが、熱ローラーを通過するのが一瞬ですので、実用上の影響はありません。
ただし、塩ビやポリスチレンなど、特に熱に弱い素材は、一瞬でも表面が傷んでしまいますから、熱転写をすることはできません。

参考資料1(熱変形温度)

【30〜60℃】
●ポリエチレン●EVA樹脂
【60〜100℃】
●塩化ビニル●ポリスチレン●ポリプロピレン●アクリル樹脂●ナイロン
【100〜150℃】
●ABS樹脂●ポリカーボネイト●ポリアセタール
【150〜200℃】
●メラミン樹脂●フェノール樹脂●ユリア樹脂

参考資料2(ガラス転移温度)

●塩化ビニル     87℃
●ポリスチレン   105℃
●アクリル樹脂   120℃
●ABS樹脂     120℃
●ポリカーボネイト 150℃

 プラスチックの密着性

直線上に配置