こんにちは、みなさん。 おもしろ！ふしぎ？実験隊です。
今日は
『アクアビーズとアイロンビーズで、プラスチックのとけるを考える』
というテーマで行ってきたので、そのご報告です。
いつもの、Iさんと、Kさんにお手伝いいただきました！いつもありがとうございます！お友達も、ちゃんとご挨拶できていたね~。
アクアビーズとアイロンビーズと書いたのは、お友達の気を引くためｗなので、
やりたいことは・・・
『プラスチックの温度による状態の変化』は
水が、固体～液体へ変化すると様子とは違うよ！
ということと、
水に溶けるプラスチックもあるよ！
ってことです。
ちなみに、今回用意したプラスチックは、
画像上から
アクアビーズ ポリビニルアルコールアイロンビーズ ポリエチレンBB弾 ポリスチレン
アイロンビーズは大量購入！ネットから
今回は紫外線で色づく下のビーズも買いました。
アクアビーズは、こんなものも作れます。
画像下は、ガシャポンに入れて、水をかけ半球状にしています。
その下画像は下からライトアップしていますよ。
BB弾は、100円ショップのものを使いました。
下左の黄色いモノは、後から説明する、アイロンをかけたものです。
BB弾は奥深く、ガンマニアのお店では、生分解性のモノや蓄光のものなど
いろいろありますよ。重さも、きっちり企画があるようです。
みんなは、アクアビーズやアイロンビーズで遊んだことは、あるかな？
まずは、アイロンビーズ。
「アイロンビーズ」を販売している（株）カワダのサイトでは、
＝＝＝アイロンを使って、簡単にモチーフが作れる楽しいビーズです。好きな絵や形にカラフルなビーズを並べて、アイロンで熱します。
＝＝＝
と説明されています。
アイロンで熱するといいんだったら、ホットプレートの上においても、
モチーフはできるのかな？
KUBOさんやってみたんだけど・・・
実は、そう簡単にはいかないんだ。なかなかくっつかないのです。
「温度が足りないのかな？何度で溶ける（沸点は何度な）のかな？」
と考えているうちに、しびれを切らして、
上から指でぎゅっと抑えたりすると、やっとくっついたりします。
実は、「アイロンビーズ」は、ただ単にビーズに熱を加え
固めているのではなく、
ビーズに熱を加えて柔らかくしてから、力をかけくっつけているんだ。
固めているのではなく、
ビーズに熱を加えて柔らかくしてから、力をかけくっつけているんだ。
「アイロンで、熱とともに力もかけること」、そして
「融かしてではなく、柔らかくしてくっつけること」、これがポイントなのです。
「融かしてではなく、柔らかくしてくっつけること」、これがポイントなのです。
アイロンビーズが柔らかくなる温度って？
アイロンの温度の、120℃くらいなのかな？
みんなが知っている、カッチカチの氷は、
0℃で溶け始め、その後しばらく0度のままで、氷から水の状態にかわります。
その後全部が水になったら、温度が0度から上がり始めます。
では、アイロンビーズは？
アイロンビーズは、常温では、硬いけど、温度を加えていくと、
氷のように、ある一定の温度の後、硬い状態からとろとろした状態になるのかな？
そんなことはないんだ。
実は、アイロンビーズ（樹脂）の硬さと温度のグ?
?フは、こんなグラフになります。
?フは、こんなグラフになります。
アイロンビーズは、「ポリエチレン」(恐らく「低密度ポリエチレン」)というプラスチックで
できています。
できています。
ポリエチレンが柔らかくなる温度（熱変形温度：18.5Kg/㎝2）は、
「32～40℃」です。
「32～40℃」です。
室温より、高め。
この辺りから、少しずつ柔らかくなります。
そしてだんだん、ゴムのように柔らかく伸びる状態になっていきます。
プラスチック容器に火を近づけたら、でろ～んと伸びたことはないかな？
その後、もっと温度を上げると、水あめのように流れる感じになります。
氷のように、
何度できっかり、硬いアイロンビーズがとろとろになるという（状態変化がある）
わけではないんだ。
わけではないんだ。
こういった「プラスチックが柔らかくなる温度」を考える目安は、
その測定方法によって、「熱変形温度」「荷重たわみ温度」「ガラス転移温度」
など、いくつかの種類があります。「アイロンビーズ」の作成方法がそれぞれの測定方法と同じでないにせよ、
参考にするといいでしょう。
今回は、色がついたビーズ20個くらいと、紫外線が当たると色が現れる紫外線のビーズ10個
くらいを使って、お友達に、モチーフを作ってもらいました。
くらいを使って、お友達に、モチーフを作ってもらいました。
最初に25個入れてたけど、5個は、自分の好きなのを取ってもらったよ。
両面テープを付けた紙（トレーシングペーパーやクッキングシート）を用意して、
はいでそこへビーズを並べます。
はいでそこへビーズを並べます。
アイロンビーズの付属のプレートを使うより、外れにくくて、よいかもしれません。
下は、紙の裏に絵を描いておいて、それに合わせてビーズを置いていっています。
その後、アイロンシート（100円ショップのクッキングペーパーでも可）を置いて、
アイロンの低から中温でアイロンを押し当てながらかけて、
出来上がり！
裏返して、アイロンはかけませんでした。
お友達が言っていたけどBB弾とか横から見ると、つぶれていく感じが見えるようです。
「がんばれ~！」ってお友達が言っていたので、
KUBOさん、「BB弾に言っているの？KUBOさんに頑張れって言っているの？」
って聞いたら、BB弾だったらしいんだけど、そのあとは、
「KUBOさんがんばれ~」って言ってくれるようになりました。♡
アイロンかけまくりましたよ~。
おうちでも、やってみてね。
した上はアイロンかける前、その下がアイロンかけたもの
画像は、お魚さんかな？
下の画像右は、京都？で見つかった？恐竜？らしい・・・(^^)v
上手にできたかな？
身近な材料で、「アイロンビーズ」の代わりになるものはないかな？
と思ってポリエチレン製のものを探してみました。
ストローをカットして、やっている人もいるみたいだけど、ちょっと使い勝手が
悪そうなので、
そ「同じような粒はないかな？」と思って探したところ、
「ポリスチレン製のBB弾」を見つけました。
やってみたよ！
時間がかかったけど、一応「アイロンビーズ」と同じように作業出来ます。
お友達には、アイロンビーズで使った紙に、3粒置いて、やってみたよ。
でも、ちょっと残念な感じです。
「ポリスチレン」の熱変形温度は、104℃。
「ポリエチレン」より、高温になるのに時間がかかったんだろうね。
また、形状が球体（下画像右で表しているつもり）なので、力のかかり具合が均等に
ならず、「たこ焼き」みたいになっちゃった。
ならず、「たこ焼き」みたいになっちゃった。
「アイロンビーズ」の筒状の形状は、圧力を均等にして、キレイに仕上げるためにも
大事なのかもしれないね。
大事なのかもしれないね。
では、次のアクアビーズ！
実は、実験の流れとしては、アクアビーズの方を先にやっているのですが…
エポック社さんのサイトには、
アクアビーズは、水でくっつく不思議なビーズ。イラストシートに合わせてビーズを並べたら、スプレーで水をかけよう。水が乾くと、ビーズがくっついてかたまるよ！
とあります。
ビーズに接着剤でもついているのかな？
ってことで、水を付けて触ってもらったよ。
ちょっとべたべたしている。
お友達は、触って感触を確かめていました。
すぐ、糊みたいッて声も上がりました。
エポック社さんのサイトには、
ビーズの原料には、切手の裏の糊(のり)にも使用される「ポリビニルアルコール」が使われています。水をかけると、この成分がとけて、隣のビーズとくっつくのです。
と説明があります。
PVAは、糊だけでなく、フィルムなどにも使われる、プラスチックです。
では、「アクアビーズ」の表面に、糊の原料である、「ポリビニルアルコール」（PVA）が
塗布されているのかな？
塗布されているのかな？
アクアビーズを水につけておくと、とけてきます。
ある児童館の先生は、以前やってみたけど、水をかけすぎて、失敗したって言ってらしたけど
とけちゃったんでしょうね。
1日くらいすると、全部とけて、
とけた液をそのまま放置しておくと乾いて、こんなになるよ。
フィルムみたい！
先に書いたけど、
このアクアビーズの原料の「PVA」は、フィルムに形成することもできるプラスチックです。
また、その水溶液は、「液体糊」や「洗濯糊」としても販売されています。
さらっと、「水溶液」と書いたけど、
「PVA」はプラスチックとしては珍しく、水にとけるという性質をもっています。
ここからは、ちょっとむつかしいことも書いていきます。
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さらっと、「水溶液」と書きましたが、「PVA」はプラスチックとしては珍しく、水に溶けるという
性質をもっています。
性質をもっています。
この性質があるのは、水に溶ける性質を高める「ヒドロキシ基」(水酸基：-OH)をたくさん
持っているためです。
持っているためです。
実は、「水」も「ヒドロキシ基」を持っています。
似た者同士は、溶けやすいのです。
○○○
「水」や「PVA」と同じく、「ガラス」や「金属」も「ヒドロキシ基」をたくさん持っています。
そのため、「PVA」は、「ガラス」や「金属」との接着性も良く、「合わせガラス」の中間膜
として使われたりしています。※
として使われたりしています。※
「PVA」のこのような性質を利用して、「水に溶けるフィルム」を作ることもできます。
「第3の洗剤」と呼ばれている、「洗濯洗剤を入れたジェルボール」のフィルムにも
使われています。
使われています。
でも、「水に溶けやすいPVAが、洗濯洗剤を保持できるの？」と思う人もいる
かもしれません。
かもしれません。
いくつか理由は考えられそうですが、この辺りは企業秘密があるようです。
※ガラスや金属と接着性が良いと書きましたが、「アクアビーズ」に水をかけ
た後、これをアルミホイルやガラスの上において乾かしてみたところ、
少しはがしにくく感じました。
た後、これをアルミホイルやガラスの上において乾かしてみたところ、
少しはがしにくく感じました。
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ちょっとむつかしいことも書きましたが、
この辺りは、あと何か月かしたら、まとめて、本になると思いますので、
ご興味がある方は、ぜひ、読んでくださいね。♡
ってことで、今日は、アクアビーズやアイロンビーズなど、お友達のおもちゃを使って、
プラスチックのとけるということを考えてみました。
ちなみに、おうちでやる実験（アイロンビーズにアイロンをかける）くらいでは、
プラスチックから、有害な物質が出ることはありません。
でも、やけどや喚起に気を付けて、おうちの人と一緒に実験してみてね！
おもしろ！ふしぎ？実験隊 