実験!スチレンボードの強度を調べてみた

実験!スチレンボードの強度を調べてみた

スチレンボードとは、建築模型の作成や工作、店内のPOP、コスプレの作品づくりなど、幅広く使われる板材です。

スチレンボードの特徴を上げると、

「安価」・「軽い」・「柔らかく、カッターだけで切断加工が出来る」と、専用の道具がなくても加工が簡単で扱いやすい特徴がありますが、

「衝撃に弱い」・「湿気に弱く反りやすい」という短所があります。

しかしこれらの項目をみた時に、「具体的にどの位弱いのか?」「どの程度の衝撃で変形してしまうのか?」まではピンと来ないのでは無いでしょうか。

そこで今回は、サインシティが取り扱うスチレンボードのうち、人気商品のTS プレミアムボード(両面紙貼仕様)を使って具体的に実験を交えながら強度について紹介していきたいと思います。

実験!スチレンボードの強度を調べてみた-実験で使用したスチレンボード

実験で使用したスチレンボード(両面紙貼り/5mm厚)

落下実験-スチレンボードの角の強度を調べる

落下実験-スチレンボードの角の強度を調べる

下手すると箱から1枚出す時にすら傷つく取り回しに気をつけないといけない商品No. 1 なのでは?

スチレンボードに限らず板材において角は最も弱く脆い箇所です。実際どの程度の衝撃でどう傷ついてしまうのか見ていきます。

①50cmの高さから落下

910mm×600mm、5mm厚の板を、50 ㎝の高さから落下させます。

落下実験-スチレンボードの角の強度を調べる①50cmの高さから落下

結果、角が3 ㎝ほど潰れました。やはり角は衝撃に弱く、アコーディオンの様な形に押しつぶされてしまいました。

②10cmの高さから落下

先ほどと同サイズのスチレンボードを、今度はもう少し地面に近く、10cmの高さから落下させます。

落下実験-スチレンボードの角の強度を調べる②10cmの高さから落下

結果、角が1 cmほど同じように潰れました。だいぶ地面に近い位置からなので多少ましですがそれでもかなり目立つ潰れ方をしてしまいました。

③1cmの高さから落下

先ほどと同サイズのスチレンボードを、今度はさらに地面に近づけ、1cmの高さから落下させます。

落下実験-スチレンボードの角の強度を調べる③1cmの高さから落下

結果、角が6 mmほど潰れました。ここまで来るとコツンと軽くぶつけた程度のはずですがそれでも目に付く程度には潰れています。こうなると本当に程度問わずぶつけること自体がアウトということになります。

梱包時には四辺に緩衝材をつけ、更にスチレンの端材で角当てをしており、かなり重装備のはずですが、これだけしてもある程度の衝撃で角が潰れてしまいます。落とすだけでなく、取り回しの際にぶつけるだけでも同じように潰れてしまうため、持ち運びには細心の注意をはらって下さい

折り曲げ実験-スチレンボードの曲げ強さを調べる

折り曲げ実験-スチレンボードの曲げ強さを調べる

折らずにしならせるのは力が結構要ります

写真の通りある程度の曲げ耐性はありますが、これ以上行くと折れます。ここでは曲げ強さ以外にも、スチレンボードの折り方などの紹介もしていきます。

①素手で曲げる

600mm幅、5mm厚のスチレンボードを加工せず素手で曲げてみました。

折り曲げ実験-スチレンボードの曲げ強さを調べる①素手で曲げる

先ほどの状態に更に力を加えた結果です。折り目がグニャっとなって折れました。折らずにしならせるのは力が結構要りますが、折るだけなら子供でも出来るくらい脆いです

ただし商品によって中の発泡パネルの密度(発泡倍率)が違い、強度も変わります。密度が高いほど硬いですが、しなりにくい(割れやすい)です

あと、素手で曲げて折ると、折れ目が汚くなります。両面の紙がそれぞれ曲がろうとするため何も考えず曲げると折り目が好き勝手についてしまい、まっすぐになりません。

②板の谷側の紙を切って曲げる

カッターで板の谷川の紙をカッターで薄く切り込みを入れてから折り曲げてみます。

折り曲げ実験-スチレンボードの曲げ強さを調べる②板の谷側の紙を切って曲げる

先ほどほどの力も要らず、簡単にカットライン通りに曲がりました。中の発泡パネルが潰れるように曲がります。断面を見ると折り目付近が潰れてはいますが、中まで千切れたりしてる様子は無いです。

ただし切れ込みを深く入れすぎたり曲げる際に負荷がかかり過ぎると外側の紙ごと破けて割れてしまうので注意して下さい。

③板の山側の紙を切って曲げる

次は反対に、板の山側の紙をカッターで薄く切り込みを入れてから折り曲げてみます。

折り曲げ実験-スチレンボードの曲げ強さを調べる③板の山側の紙を切って曲げる

先ほどは中の発泡パネルが潰れる様なグニっといった感覚の曲がり方でしたが、今度はパキッと中の発泡パネルが綺麗に割れ、内側の紙だけが繋がった状態で曲がりました

紙一重で繋がってるだけなので捻れに弱く、紙が剥がれたり破けやすいですが、曲げたあと再び戻した時の見た目はこちらの方が綺麗です。

どうしても折りたたみたい場合などは表示面の裏に切れ込みを入れる③がオススメです。(そもそも折りたたむことが推奨できないですが…)②はいつ使うのかと言えば専ら角当てなど緩衝材として使うときくらいしか無いです。

凹み実験-スチレンボードの表面強度を調べる

凹み実験-スチレンボードの表面強度を調べる

※この板は実験用に端材を使用しています。また実際の取り扱い上踏むことはおろか床に寝かせることはありえません。

今度は踏んでみたり物を乗せたりしてスチレンボードの表面の強度に関して実験してみたいと思います。

①靴を履かずに静かに乗った場合

先ほどの写真のように、靴を脱いだ状態でそっとスチレンボードの上に乗りました。実験主の体重は60Kg、靴サイズは26.5 です。

凹み実験-スチレンボードの表面強度を調べる①靴を履かずに静かに乗った場合

 

結果、流石に無傷かと思いきやうっすら凹みました。このうえにシートを貼ろうものなら部分的に浮いてしまい使い物になりません。手をついた程度では凹まないので面積があれば大丈夫かと思いましたがダメでした。

勿論肘をつこうものなら即アウトですのでご注意を。

②養生テープを10 ㎝の高さから落下させた場合

新品の養生テープ1巻き(200g程度)を10cmの高さから落下させてみました。

凹み実験-スチレンボードの表面強度を調べる②養生テープを10 ㎝の高さから落下させた場合

結果、見事に凹みました。当たりどころが悪かったのかもしれないので何度か試してみましたが、程度の差あれどどれも深く傷ついてしまいました。

一見軽いものでもうっかり落としてしまうと取り返しがつかなくなるので気をつけましょう。胸ポケットのペンとか(戒め)。

③板にシートを貼って気泡を抜いた場合

凹み実験-スチレンボードの表面強度を調べる③板にシートを貼って気泡を抜いた場合

スチレンボードに糊付きのシートを貼ると、このように気泡が入る場合があります。スキージー(ヘラのようなもの)を使って押し出すように気泡を抜きます

スチレンボードに塩ビ素材の糊付きシートを貼ってみます。シート貼り道具の「スキージー」を使ってシートの気泡を抜いたときの板の凹み具合を調査します。

凹み実験-スチレンボードの表面強度を調べる③板にシートを貼って気泡を抜いた場合

この実験で使用しているスチレンボード「TS プレミアムボード」は、反り防止に表面にPE コーティングがされており、それの影響で塩ビシートのつきがあまり良くない(使用上問題はない程度ですが)です。ただそのおかげ(?)で気泡が入った時に穴を空けなくても押し出すことができ、綺麗に貼りやすくなっています。

問題は気泡の抜き方で、スキージーの角や爪の甲で押してしまうとこれまた簡単に板が凹んでしまいます。焦って強く押してしまわない様になるべく広い面を当てて気泡を抜く様に意識しましょう。

まとめ

今回得られたスチレンボードの実験結果は以下の通りです。

  • 角は触れただけで潰れると言っても過言では無いし元には戻せない
  • それなりにしなるけど折ろうと思えば簡単に折れる
  • 切れ込みが無いと折れ目が汚い
  • 切れ込みと折る向きには注意、どうしても折りたたみたい場合カット側を山折りに
  • 表面も簡単に凹む
  • 小物だろうが落とすと凹む
  • スキージーを使う場合は” 当てる面積を広く” を意識する

これを読まれた貴方がスチレンボードを扱う時の参考になれば幸いです。

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