EPSの硬度（倍率・密度等）について詳しく教えて？

EPSの硬度（倍率・密度等）について詳しく教えて？

EPS（発泡ポリスチレン）の硬度は、その倍率（発泡倍率）や密度（密度は倍率に反比例）によって大きく変化します。
以下に、EPSの硬度に関わる主要な要素を説明します。

 

1. 発泡倍率と密度の関係
・発泡倍率：原料ポリスチレンの体積を何倍に発泡させたかを示す値。
　例：発泡倍率10倍 → 原料の10倍の体積に膨張。
・密度：材料の単位体積あたりの質量で、倍率に逆比例する。
　例：10倍発泡 → 密度 ≈ 0.1 g/cm³。
・発泡倍率が低い（密度が高い）場合：
　・硬度が高くなる（圧縮強度が高い）。
　・耐衝撃性や機械的強度が向上。
　・用途：建材、断熱材、高強度の保護材。
・発泡倍率が高い（密度が低い）場合：
　・硬度が低くなる（圧縮強度が低い）。
　・軽量化や断熱性能が重視される場面で使用。
　・用途：包装材、軽量充填材。

 

2. 硬度の評価指標
硬度や強度を測定する際には、以下の指標や試験方法が用いられます。
１）圧縮強度
　　単位面積あたりの最大荷重（通常kPaまたはN/mm²で表記）。
　　密度が高いほど圧縮強度が高くなります。
２）引張強度
　　引っ張り荷重に対する耐性。
　　通常は圧縮強度に比例。
３）硬度（表面）
　　表面の耐摩耗性や押し込み硬度。

 

3. EPSの発泡倍率と硬度の目安
以下は一般的な発泡倍率と密度に対応する硬度の目安：

 

発泡倍率 　　密度（g/cm³） 　　圧縮強度（kPa） 　　　主な用途
　10倍 　　　　　0.1 　　　 　　　約120～200 　　　　 建材（断熱材、遮音材）
　20倍 　　　　　0.05 　　　 　　約70～120 　　　　　 緩衝材、軽量充填材
　30倍 　　　　 0.033 　　 　　　約40～70 　　　　　　梱包材（食品容器、家電保護）
　50倍 　 　　　0.02 　　 　　　　約20～40 　　　　　 緩衝材（軽量用途）

 

発泡倍率 　　密度（g/cm³） 　　圧縮強度（kPa） 　 　主な用途
　10倍 　　　　　0.1 　　　 　約1000～1200 　　　　構造部材、ロボトレイ
　20倍 　　　　　0.05 　　　 　約400～800 　　　　　構造部材、硬質容器
　30倍 　　　　 0.033 　　　 　 約220～260 　　　　 建材（断熱材、遮音材）
　50倍 　　　　 0.02 　　 　 　約110～150 　　　　　梱包材（食品容器、家電保護）
　60倍　　 　 　0.017　　　　　約70〜120　　　　　　緩衝材（軽量用途）、軽量充填材

 

4. その他の硬度に影響を与える要因
・加工方法：切断、成形、接着などの加工プロセスが硬度に影響。
・温度：EPSは温度による膨張収縮が発生し、高温では硬度が低下。
・添加物：難燃剤や強化材の添加により硬度が変化。

 

5. EPSの硬度を調整する方法
1)発泡倍率を制御：密度の調整により硬度を変更。
2)複合材化：他の材料と混合して強度や硬度を向上。
3)ポリスチレンの改質：高強度のポリスチレンを原料として使用。

 

EPSはその硬度を用途に応じて調整できる汎用性の高い材料です。