プラ板の代用にペットボトルは使える?なぜ縮むの?おすすめは?

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「プラ板工作したいけど、プラ板はどこにあるの?」

と子供に言われたけど、プラ板が家になくて困ったことはありませんか。

物事って、やりたいと思う時に肝心の物がないものですよね。
でも、プラ板についてよく考えてみると、

「プラ板はプラスチックの一種だから、家にあるプラスチックで代用できるかもしれない!」

というアイディアが浮かんできた人もいるでしょう。でも、実際に出来るのでしょうか。

そこで今回は、

・ペットボトル等をプラ板の代用品に出来るか
・プラ板は、なぜ縮むのか

以上を中心に、プラ板遊びを通じて子供が楽しみながら科学的知識を吸収できるようなお話しをします。

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プラ板の代用品は?

プラ板に使われてるのはポリスチレンという、プラスチックの一種です。

プラスチック製品は、四角形の矢印の中に「プラ」の文字が書いてあるのですが、色々なプラスチックを見ると、その記号の下に書いてある文字はPE、PS、PP、PETなど様々あります。
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その中で、プラ板に使われるポリスチレンは、「PS」が書かれています。(他には、リサイクルマーク(三角形矢印)の中に「6」が書かれていて、下にPSとなっているものもポリスチレンの表示ですが、日本ではあまり一般的ではありません。)

プラ板が無い場合に代用できるものとしては、同じポリスチレン製品なのですが、薄くて加工しやすいものだとコンビニ弁当の蓋(透明な物)があります。

他にも、CDケースや、おもちゃ、プラモデル等の材質ポリスチレンが多いのですが、プラ板に適した厚みは0.2mmから0.5mm程度と薄いため、これらの物は分厚すぎてプラ板工作には使えません。


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プラ板の代わりにペットボトルは使えるの?

ペットボトルはプラ板工作に使えません。

ペットボトルは文字通り「ペット」=「PET」つまり、 ポリエチレンテレフタレート(ポリエチレンテレフタラート)で作られています。リサイクルマーク(三角形矢印)では「1」となります。
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ただ、ペットボトルの場合は加熱するとビーズのように丸まっていくので、プラ板とは違う楽しみがあります。まあ、プラ板と違って厚みのある板にはならないです。
下の写真は、ペットボトル容器を縦長にカットして、油性ペンで適当に色塗りしたものです。ペットボトルは通常、縦方向に丸くなるので縦長にカットして使いましょう。今回のサイズは1cm×3cm程度です。使うペットボトル容器の種類については、お茶やミネラルウォーターの容器だと薄すぎてきれいに出来ないため避け、比較的厚みのある炭酸飲料の容器を使いましょう。

加熱する前はこんな感じですが、
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加熱後は、下の写真のようにクルクル丸くなります。(なぜか失敗したものもありますが・・・。トースターの火加減かもしれません。)

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大きさを比較するために、写真の一番左側に加熱前の板を並べてあります。3分の2程度まで縮んでいるのが分かりますよね。

ちなみに、仕事等でよく使うプラスチックの一つに、クリアファイルがありますが、これもプラ板の代わりになりません。このクリアファイルはプラスチックの一種ですが、ポリプロピレン(PP)で作られているからです。
実際にオーブントースターで加熱するとどうなるかを確認したところ・・・
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加熱後は、
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シワシワに縮んでしまいました。(上の写真だと右側が加熱後で、一方向だけが縮んでしまいました。左側は加熱前のサイズです。)

では次に、プラ板の材料であるポリスチレンが加熱すると縮むのは何故かをお話しします。

プラ板はなぜ縮むの?

プラ板が縮む理由は、熱を加えると元に戻ろうとする働きがあるからです。

常温では変形しにくいけれど、熱を加えると軟らかくなり加工しやすくなり、再び冷やすと固くなる性質を熱可塑性(ねつかそせい)といいますが、プラ板は、一度熱を加えて無理矢理ローラーで引き伸ばされた状態で冷やし固められたものだったのです。このプラ板に再び熱を加えるとどうなるか、というと、熱によりプラ板は軟らかくなり、プラスチック分子が元に戻ろうとして、

・伸ばされた面積方向では縮む動きをする
・薄べったくなっていた厚み方向では膨らむ動きをする

ということになります。

ちなみに、ポリスチレンは70度から90度が耐熱温度となっているので、加熱する際にはこの温度を超えた時点から徐々に軟らかくなり変形します。


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プラ板おすすめ製品は?

100円ショップでもプラ板は販売されていますが、お話ししてきたように、プラ板というのは縦横ニ方向に引っ張って冷やし固めた物です。でも、100円ショップのプラ板のような安い製品だと、縦横の収縮比率がばらついている可能性が高いと言われています。その点、それなりの値段で買うプラ板だと、縦横の収縮率がさほど変わらないようです。

おすすめとしては、(株)タミヤの楽しい工作シリーズの0.4mm厚が定番です。

ただ、レビューを見ると意見が割れているので実際に購入して試してみました。
10cm四方に切り、1cm毎にメモリをつけ、中央に赤い円を書きました。
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そして加熱したのがこちらです。
左から、0.4mm厚(タミヤ製)、0.3mm厚(ナカハシ産業製)、0.2mm厚(タミヤ製)となっています。
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1つずつ収縮率を確認していくと・・・。

(株)タミヤの0.2mm厚だと、以下のように歪みが出てしまいました。縦4.1mm、横4.0mmと縦横の収縮バランスは良いのですが、ひし形のようになっていますよね。
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ナカトシ産業(株)の半透明タイプの0.3mmでは縦4.6mm、横4.3mmとなりました。左側が若干曲線状になっていますが、厚みが0.2mmよりも若干あるせいか、凸凹なく仕上がりました。
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タミヤの0.4mm厚だと、歪みは殆ど出ませんでしたが、縦横の収縮率が若干異なりました(縦4.1mm、横4.5mm)。でも、やはり一番分厚いので、プら板の凸凹がなく安定感がありました。
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プラ板で100均のを使う場合は?

100円ショップなどの安いプラ板だと、縦横の収縮率がかなり異なり1.5倍の違いが生じてしまうこともあります。
その場合は、事前に収縮率を確認して、それを逆算した下絵(縮み具合が激しい方を長くしたもの)を用意して作ると、ちょうど良い作品が仕上がるはずです。

さいごに

プラ板遊びは市販のプラ板がなくても、コンビニ弁当の蓋などを使えば作ることが可能です。

とはいえ、100円ショップのプラ板を含めて、安すぎるものは縦横の収縮率がかなりかけ離れている可能性もあるので、あまりおすすめしません。やはりタミヤなどのきちんとしたメーカーの、0.4mm程度の厚みがあるプラ板を使う方が安心ですね。

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