プラスチック製の定規(guī)は、私たちの機(jī)やワークステーションでほぼどこでも見られます。シンプル、軽量、耐久性、耐落下性、耐濕性に優(yōu)れています。太陽(yáng)光の下で明るく光るものもあります。しかし、これらの定規(guī)がどのような素材でできているか考えたことはありますか?なぜ透明なもの、半透明のもの、さらには蛍光性のものがあるのでしょうか?今日は、一見普通のプラスチック定規(guī)に隠された技術(shù)の詳細(xì)を材料科學(xué)の観點(diǎn)から探っていきます。
1. プラスチック定規(guī)の基本材質(zhì)：熱可塑性プラスチック
プラスチック定規(guī)は通常、いくつかの一般的な熱可塑性プラスチックから作られています。 「熱可塑性プラスチック」という用語は、加熱すると軟化して流動(dòng)し、冷卻すると硬化してその形狀を維持するため、射出成形に適したプラスチックを指します。以下は、定規(guī)に最も一般的に使用される材料の一部です。
1. ポリスチレン（PS） - 透明で安価
PS はプラスチック定規(guī)に使用される最も一般的な素材の 1 つです。
その利點(diǎn)は次のとおりです。
高い透明度：ガラスに近い見た目のため、透明定規(guī)に最適です。
成形性が良い：目盛定規(guī)の成形が容易です。低コスト: 原材料コストが低いため、大規(guī)模生産に最適です。
ただし、PS には脆くて、落としたり過度に曲げたりすると亀裂が入りやすいという欠點(diǎn)もあります。靭性を高めるために、メーカーは PS に少量の改質(zhì)剤や顔料を混合して、より層狀の外観を與えることがあります。
2. アクリル酸 (PMMA) - 光學(xué)的に透明
ＰＭＭＡは、「プレキシガラス」とも呼ばれる高級(jí)プラスチックである。
その主な利點(diǎn)は次のとおりです。
高い光透過率 (最大 92%)。
黃ばみが遅く、時(shí)間が経っても透明感を維持します。
滑らかで凹凸のある表面としっかりとした感觸。
PMMA定規(guī)は光を強(qiáng)く反射し、透明な外観を與えます。多くの高級(jí)文具ブランドは、定規(guī)や製図定規(guī)などの精密工具に PMMA を使用しています。ただし、高価であり、より厳格な製造プロセスが必要です。
3. ポリカーボネート（PC） - 丈夫で壊れにくい
PC は PMMA よりも透明度がわずかに劣りますが、優(yōu)れた靭性を備えています。壊れずに曲がる柔軟な定規(guī)を見たことがあるなら、それはおそらく PC または同様の加工プラスチックで作られているでしょう。
PC には次のような利點(diǎn)があります。
高い衝撃強(qiáng)度。
高い耐熱性。
蛍光顔料との相溶性が良好です。
PC は安全ヘルメット、コンパクト ディスク、透明な機(jī)器ケースなどに広く使用されているため、定規(guī)への導(dǎo)入は自然な流れです。
4. ABS プラスチック - 強(qiáng)度と靭性のバランス
ABS は、アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンの共重合體から作られた複合樹脂です。
その利點(diǎn)は次のとおりです。
壊れない;
耐摩耗性；
若干曲がります。
ABS は PS や PMMA ほど透明ではありませんが、蛍光顔料やパール粉などの添加剤を添加することで、半透明または高彩度の明るい外観を?qū)g現(xiàn)できます。
2. プラスチック定規(guī)の製造工程：ペレットから完成品まで
プラスチックの種類を理解したところで、プラスチック定規(guī)がどのように製造されるかを見てみましょう。
プロセス全體は単純に見えるかもしれませんが、実際には多くのエンジニアリングの詳細(xì)が含まれます。
1. 原料の準(zhǔn)備
プラスチック定規(guī)の原料はプラスチック顆粒です。工場(chǎng)では通常、蛍光顔料、UV ブロッカー、帯電防止剤などの添加剤を、選択したプラスチック (PS や PMMA など) に添加します。蛍光顔料は、可視光または紫外線の下で鮮やかな発光効果を生み出すことができます。
2. 溶融射出成形
プラスチック ペレットは射出成形機(jī)に供給され、180°C ～ 250°C に加熱され、プラスチックが流體の液體狀態(tài)に変わります。
次に、プラスチックが金型に射出されます。金型の設(shè)計(jì)によって定規(guī)の形狀、厚さ、目盛りの配置が決まります。
3. 冷卻と脫型
成形された定規(guī)は冷卻システム內(nèi)で急速に凝固し、固體の硬い狀態(tài)に戻ります。
このステップでは、収縮差によるプラスチックの変形を防ぐために溫度勾配を制御する必要があります。
4. 研磨とマーキング
型から外した後、定規(guī)の端は滑らかに研磨され、スクリーン印刷またはレーザー彫刻を使用して目盛りが付けられます。
一部の高級(jí)製品では、目盛の耐摩耗性を高めるために UV 硬化インクを使用しています。 5. 検査と梱包
最後に、作業(yè)者は透明度、スケールの精度、蛍光効果を検査します。定規(guī)は検査に合格した後にのみ梱包され出荷されます。
3. プラスチック定規(guī)における蛍光顔料の役割
目を引く定規(guī)となると、蛍光顔料は欠かせない。
これらの特殊な顔料は可視光または紫外光を吸収し、より明るい色として放出します。
1. 蛍光顔料の基本原理
蛍光顔料は、通常の染料とは異なり、エネルギー吸収変換機(jī)構(gòu)を採(cǎi)用している。
蛍光分子が光エネルギーを吸収すると、電子遷移が刺激され、エネルギーが急速に放出され、光として現(xiàn)れます。
その結(jié)果、蛍光プラスチック定規(guī)は、太陽(yáng)光や光の下では通常の色よりも明るく見え、「自発光」しているように見えることさえある。
2. 蛍光顔料とプラスチックの相溶性
すべての顔料をプラスチックに混合できるわけではありません。
蛍光顔料は通常、熱可塑性樹脂 (PMMA やポリエステルなど) をベースとしています。凝集や沈殿を起こすことなく、PS、ABS、PC などのプラスチックとよくブレンドします。耐熱性にも優(yōu)れており、プラスチック成形時(shí)の高溫（約200℃）にも耐えられます。
3. 適用効果
蛍光顔料は、プラスチック定規(guī)に次のような視覚的および実用的な利點(diǎn)をもたらします。
視覚的な魅力の向上: ランドセルや機(jī)の上で見つけやすくなります。
ブランド認(rèn)知度の向上: 蛍光色は多くの場(chǎng)合、若さ、活力、創(chuàng)造性を表します。
學(xué)習(xí)環(huán)境をサポートする照明反射: 暗い場(chǎng)所でもはっきりと見えます。
一般的な蛍光色には、黃-緑、オレンジ-赤、バラ-赤、青-紫などがあります。黃色-緑色は、輝度が最も高く、自然光下で安定した性能を維持できるため、學(xué)生文具で最もよく使用されます。
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投稿時(shí)間: 2025-10-15 17:32:34