プラスチゾル

プラスチゾルは、液体可塑剤中の小さなポリマー粒子（通常はポリ塩化ビニル（PVC））のコロイド分散液です。約180°C（356°F）に加熱すると、プラスチック粒子が可塑剤を吸収し、膨張して融合し、粘性のあるゲルを形成します。これを60°C（140°F）以下に冷却すると、柔軟で永久的に可塑化された固体製品になります。^[1]このプロセスは「硬化」と呼ばれます。

市販のプラスチゾルは顔料や染料との相性がよく、鮮やかな色の完成品を作ることができます。硬化前は液体として流動し、型に簡単に流し込むことができ、ディップコーティングやスクリーン印刷用の繊維インクとして使用できます。硬化後は柔軟でゴムのような粘稠度になります。コーティングによく使用され、特に屋外用途 (屋根、家具) や工具のグリップに使用されます。マテルトイズは、1960 年代から 1970 年代にかけて、 バービーやチャッティ キャシーなどのおもちゃの製造に長年プラスチゾルを使用していました。

プラスチゾルは重量比で最大 70% の可塑剤を含むことができますが、成分の正確な比率を調整して、必要な粘度を達成することができます。オルガノゾルは、粘度を下げるために大量の揮発性溶剤を含むプラスチゾルで、コーティング可能なラッカーに適しています。

プラスチゾルは、織物へのスクリーン印刷用のインクとして使用されます。プラスチゾルは、衣服にデザインを印刷するために最も一般的に使用されるインクであり、暗い色の布地に不透明なグラフィックを印刷するのに特に便利です。

プラスチゾル インクは水溶性ではありません。インクは可塑化エマルジョンに浮遊する PVC 粒子で構成されており、スクリーンに長時間放置すると乾燥しません。印刷後に衣類を洗う必要はありません。プラスチゾル インクは、色付きの布地に印刷する場合に推奨されます。薄い布地では、プラスチゾルは非常に不透明で、適切な手入れをすれば何年も明るい画像を維持できます。

プラスチゾルインクは乾燥しないため、硬化させる必要があります。硬化はフラッシュドライヤーまたはオーブンで行うことができます。ほとんどのプラスチゾルは、完全に硬化するために約 180 度 (華氏 350 度) の温度に達する必要があります。プラスチゾルは繊維に浸透するのではなく、布地の上に留まる傾向があるため、プリントは盛り上がった可塑化された質感になります。他のインクは、より柔らかい感触を生み出すことができます。また、高密度 (HD) プリントにも使用されます。このプロセスでは、インクの複数の層が塗布され、各層の間に硬化ステップが設けられます。^[2]

プラスチゾルは、スラッシュ成形またはスラッシュキャスティングに使用されます。これは、単純な樹脂キャスティングよりも複雑ですが、ほとんどのプラスチック製品に使用される射出成形よりも安価で洗練されていません。この方法では、液体プラスチゾルを充填した金属製の型を使用します。開いた型のキャビティが充填されると、型は高速遠心分離機で回転し、液体ビニールを型の内側の細かい部分に押し込みます。次に、金属製の型を加熱溶液(通常は約 204 °C (400 °F) に加熱した工業用塩)に入れます。液体ビニールは数秒間加熱されます。次に、型を加熱溶液から取り出し、残りの液体を注ぎ出します。これにより、金属製の型の内側にビニールの薄い皮膜が残ります。次に、型を加熱溶液に 3 ～ 4 分間戻して硬化させます。硬化後、型を再び加熱溶液から取り出し、水で冷却してラックに配置します。ビニール部品が型の中でまだ温かい間は、非常に柔軟性があり、ペンチで型から取り出すことができます。部品が冷えると、硬くなり、組み立ての準備が整います。

金属金型は、無制限の数の鋳造品を生産できます。樹脂鋳造に使用されるフレキシブルな金型とは異なり、金属金型は熱による悪影響を受けません。金属金型を使用すると、1 つの金型キャビティに複数の部品をグループ化したり、1 つの金型に複数の金型キャビティを配置したりできるため、生産が迅速化されます。

PVCプラスチゾル固体ロケット推進剤は、 PVCプラスチゾルに結合した過塩素酸アンモニウムなどの酸化剤と、オプションとして金属燃料（アルミニウムまたはマグネシウム粉末）や銅クロマイトやオキサミドなどの燃焼速度調整剤で構成されています。たとえば、アトランティックリサーチコーポレーションが製造する「スタンダードアーサイト」は、過塩素酸アンモニウム75％、PVC12.5％、ジブチルセバケート12.5％です。この組成物は十分に混合され、鋳型に流し込まれ、その後、推進剤粒子のすべての部分が均一に硬化するまでプラスチゾルの硬化温度まで加熱されます。硬化した粒子は、他のPVC部品と同様に機械加工できます。^[3]

PVCプラスチゾル推進剤はアトランティック・リサーチ社によって開発され、1950年代から1960年代にかけてさまざまな固体ロケットモーターに広く使用されました。注目すべき例としては、アルカス 探査ロケット、FIM-43レッドアイ MANPADS 、 RIM-2テリアのサステナーモーターなどがあります。^[3]これらは後に、低温で硬化し、弾力性があるという利点を持つエラストマーバインダーを使用した複合推進剤に置き換えられました。 ^[4]

プラスチゾル法は、ポリマーを金属または半金属燃料および液体酸化剤と結合させ、固体電気推進剤を生成するために使用される。この物質は電気インパルスによって点火および消火することができ、パルスロケット推進を提供する。達成可能なパルス周波数は60Hz（1秒あたり60回の点火/消火サイクル）に達し、このようなブースターの推力を細かく制御することができる。可能な限りの超小型化、安全性、複雑さの低さを組み合わせることで、CubeSatのようなナノ衛星の反応制御システム（RCS）スラスタとして使用可能となる。^[5]

未硬化プラスチゾルは、ポリマー粘土（「フィモ」）やさまざまなモデリング粘土として使用されます。

プラスチゾールは、軽量道路車両の構造材料として限定的に使用されています。 2012年に発売されたオプターレ・ボニート・ミニバスは、道路車両に広くプラスチゾール構造を商業的に適用した最初の例でしたが、販売には至りませんでした。道路車両の構造におけるプラスチゾールの使用は、2019年現在でも非常に限られています。

プラスチゾルは、ソフトプラスチック製の餌の製造に使用されます。液体プラスチゾルは、さまざまな顔料、グリッター、粉末と混合され、アルミニウムの型に注入されて、さまざまな種類の魚を捕まえるのに効果的なソフトルアーを形成します。

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