比重の大きい透明樹脂を教えてください。

質問

無色透明の樹脂で、比重が1.7以上の樹脂ってあるのでしょうか。

樹脂は板状で下敷きのようなイメージのものを探しています。

比重が1.7以上の樹脂を調べてみると、フッ素樹脂しか見当たらず、そのフッ素樹脂、透明の種類は存在しないようなのでとても困っています。

無色透明で、比重が1.7以上の樹脂板をご存知のかた、どうか教えてください。宜しくお願いします。

回答No.3

kagakusuki · ベストアンサー

質問者様の方でも既に検討済みではないかとは思いますが、無色透明である事が必要な部分には透明な樹脂を用い、その樹脂製の部品に、鉛や鉄といった高密度の素材をバラストとして付け加える事で、全体の比重を1.7以上にするというのは駄目なのでしょうか？
　もし、全体が透明である事が必要なのだとしましても、弾力性が必要とされない部位に、鉛ガラス等の様な特に高密度のガラス（通常のガラスの比重が2.5前後程度であるのに対し、フリントガラスの中には6.3に達するものもある様です）をバラストとして付け加える事は出来ないのでしょうか？

　後それから、透明樹脂板を2重にして間に隙間を設け、内部に何らかの高比重の溶液を封入するというのは如何でしょうか？
　尤も、私も溶液の密度までは調べ切れておらず、適当な液体を見つけるに至ってはおりません。

　又、、単なる一様な液体ではなく、比較的高比重の透明な物質の粉末を、透明樹脂の二重板の間に封入し、そのままでは粉末粒子の表面によって光が乱反射して白くなってしまう処を、粉末の粒子間の空隙を液体で満たす事によって、光学的には界面が無い状態とする事で、板全体としては透明性を確保し、大量に挟み込んだ粉末の質量によって平均密度を高くするというのは如何でしょうか？
　但し、ガラスの粉末と水の組み合わせの様に、粉末の素材と液体との間に屈折率に差がある場合には、粉末粒子と液体との界面で、光が多少なりとも反射・屈折してしまいますので、透明性を確保する事は出来ないと思います。
　しかし、逆に言えば、粉末と液体の屈折率が非常に近ければ、光は界面で屈折や反射を起こさずに直進するという事になりますから、光学的には2枚の透明樹脂板の間に均質な透明素材を挟み込んだのと同じ事になります。
　そして、中身は粉末と液体なのですから、下敷きを曲げた時の様に変形したとしても関係ありません。
　粉末と液体の組み合わせですが、例えば氷晶石は比重が2.95から3と十分に高く、その屈折率が1.338と、水の屈折率である1.333に近い値であるため、水中では見えなくなる事は有名です。
　もっと身近な物質としては、食塩の飽和溶液に更に砂糖を溶かし込む事で屈折率を調整して、塩化ナトリウムとほぼ同じ屈折率を持ち、尚且つ食塩がそれ以上溶ける事は無い水溶液を作り、その中に市販品の中でも高純度の塩化ナトリウムから成り立っている食塩を入れるという事も考えられるかと思います。
　塩化ナトリウムの密度は2.18g/cm3ですから、1.7g/cm3よりは高く、その屈折率は1.49065であるのに対し、濃度80％の砂糖水の屈折率は約1.49という近い値ですので、可能性はあると思います。
　只、適切な濃度の砂糖水とする事は面倒かも知れませんから、砂糖水よりは高価で、毒性や可燃性の問題がありますが、トルエン（屈折率1.49）、ベンゼン（屈折率1.50）、パラフィンオイル（屈折率1.48）、等も、塩化ナトリウムを溶かす事が無いという点でも良いかも知れません。（但し今度は樹脂に対する腐食性の問題がありますから、有機溶剤に対する耐性の高い樹脂を選定する必要があると思います）
　後、毒性の問題による使用の規制さえなければ、四塩化炭素は密度が1.5842 g/cm3と液体としては比較的高密度である上に、屈折率が1.4607と、一部のガラスに比較的近い値であるため、適切な屈折率を備えたガラスの粉末と組み合わせる事が考えられると思います。

【参考URL】
　氷晶石 - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B7%E6%99%B6%E7%9F%B3

　屈折率データ
　　http://ww1.tiki.ne.jp/~uri-works/tmp/

お礼

とても親切なアドバイスと、そして提案まで頂いてありがとうございます。

やはり重り（バラスト）をつける方法が一番現実的だと気付き始めました。

あとは仰るとおりに屈折率がキーワードですね。

ありがとうございました。

回答No.2

hayasitti

比重が1.7以上の樹脂ということ自体がかなり特殊素材だと思いますが。

フッ素樹脂だとPFAが比重2程度で比較的透明性が高いです。
ただ、厚さが出てくるとどうしても不透明になっていきます。
（厚さ1mmで曇っているかな程度。厚さが出ると不透明性が高まると思います。）
http://www.nichias.co.jp/products/product/fluorine/fluorine/seat02.html

あとはNo1の方があげているように、ポリ塩化ビニリデンといったところでしょうか。（サランラップと同じ素材）
ただ、板材となると私も見たことがないのと、比重がぎりぎり1.7前後です。

もし完全な光学透明性を重視しているならば、ガラスをお勧めしたいところですね。
（光学特性が保証された光学ガラスならば完璧でしょう。ガラスを侵す薬品を使わないことが前提ですが）

お礼

フッ素樹脂のPFA、調べました！
が、仰るとおりに若干の白濁が気になるところです。

たしかに比重的にはガラスが適しているのですが、下敷きのような弾力性が必要なため、どうしても樹脂に縛られてしまうのです。
（曲がるガラスの存在は知ってますが、強度とコストが心配で実用性にはまだまだかと。）

そうなると、1.7には程遠いPETかポリアリレートあたりが限界なのかも。

でも、もう少し調べてみます。ありがとうございました。

回答No.1

kagakusuki

比重が1.65～1.72g/cm3と微妙な上に、フィルム材としてなら兎も角、板材としてはあまり聞いた事が無いのですが、PVDC(ポリ塩化ビニリデン)では駄目でしょうか？

【参考URL】
　ダイヤモンド砥石の専門情報サイト > 加工材料の性質と特徴 > プラスチックの種類と用途、物性について > ポリ塩化ビニリデン
　　http://www.toishi.info/sozai/plastic/pvdc.html

　ポリ塩化ビニリデン - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9D%E3%83%AA%E5%A1%A9%E5%8C%96%E3%83%93%E3%83%8B%E3%83%AA%E3%83%87%E3%83%B3

お礼

ポリ塩化ビニリデン、調べました！

が、やはり仰るとおり、フィルム形状しか存在しなようです。うーん、今一度探してみます。

ありがとうございました。