ポリスチレンの比重や密度は？種類別の数値と発泡スチロールとの違い・融点も解説

ポリスチレンは、プラスチック素材の中でも特に身近な存在として、日用品や工業製品など幅広い分野で活躍しています。

しかし「比重や密度は具体的にどのくらいなのか」「発泡スチロールとはどう違うのか」といった疑問を持つ方も多いのではないでしょうか。

本記事では、ポリスチレンの比重や密度の数値を種類別に整理しながら、発泡スチロールとの違い・融点なども含めて詳しく解説していきます。

材料選びや加工の参考として、ぜひ最後までご覧ください。

ポリスチレンの比重・密度は約1.05g/cm³が基本的な目安

それではまず、ポリスチレンの比重と密度について解説していきます。

ポリスチレン（PS）は、スチレンモノマーを重合させて得られる熱可塑性プラスチックのひとつです。

一般的なポリスチレン（GPPS）の密度はおよそ1.04〜1.06g/cm³とされており、比重に換算するとほぼ同じ値である約1.05前後が広く知られています。

比重とは、ある物質の密度を水の密度（1.0g/cm³）で割った無次元の数値です。

ポリスチレンの比重が1.05であれば、水よりわずかに重いということを意味します。

つまり、ポリスチレンは水に沈む素材であることがわかります。

これはポリエチレン（比重0.91〜0.97）やポリプロピレン（比重0.90〜0.91）が水に浮くのとは対照的な特性です。

素材の選定や浮力計算が必要な場面では、この数値が重要な判断基準になるでしょう。

ポリスチレンの種類別・比重と密度の数値一覧

続いては、ポリスチレンの種類別に比重と密度の数値を確認していきます。

ひとくちにポリスチレンといっても、配合や製法の違いによっていくつかの種類が存在します。

それぞれの種類で密度や比重にも違いが生じるため、用途に合わせて正しい数値を把握することが大切です。

GPPS（汎用ポリスチレン）の比重と密度

GPPS（General Purpose Polystyrene）は、最もスタンダードなポリスチレンです。

透明性が高く、硬くて剛性があるのが特徴で、食品容器や文具、電子部品のハウジングなどに広く使われています。

GPPSの密度は1.04〜1.06g/cm³、比重は約1.05が標準的な数値です。

硬質で脆い性質があるため、衝撃を受けやすい用途には後述のHIPSが使われることが多いでしょう。

HIPS（耐衝撃性ポリスチレン）の比重と密度

HIPS（High Impact Polystyrene）は、ゴム成分（主にブタジエンゴム）を添加して耐衝撃性を高めたポリスチレンです。

家電の外装パネルや玩具、日用品など、強度が求められる製品に多く採用されています。

HIPSの密度は1.03〜1.06g/cm³程度で、GPPSとほぼ同等の比重を持ちます。

ゴム成分の配合比によってわずかに数値が変動するため、正確な物性値はメーカーのデータシートで確認するのが確実です。

EPS（発泡ポリスチレン）の比重と密度

EPS（Expanded Polystyrene）は、いわゆる発泡スチロールとして知られる素材です。

ポリスチレンの原料に発泡剤を加え、蒸気で膨らませて成形されます。

EPSの密度は用途によって大きく異なり、約0.010〜0.030g/cm³程度が一般的な範囲です。

発泡倍率が高いほど密度は低くなり、断熱材として使われる製品では非常に軽量な数値になります。

水の密度（1.0g/cm³）よりもはるかに小さいため、比重も0.01〜0.03程度となり、水に浮く素材です。

以下の表に、ポリスチレン各種の比重・密度をまとめて整理しました。

種類	密度（g/cm³）	比重（目安）	主な用途
GPPS（汎用ポリスチレン）	1.04〜1.06	約1.05	食品容器・文具・電子部品
HIPS（耐衝撃性ポリスチレン）	1.03〜1.06	約1.04〜1.05	家電外装・玩具・日用品
EPS（発泡ポリスチレン）	0.010〜0.030	約0.01〜0.03	断熱材・梱包材・緩衝材
XPS（押出発泡ポリスチレン）	0.025〜0.045	約0.025〜0.045	建築断熱材・土木資材

XPS（Extruded Polystyrene）は、押出成形によって作られる発泡ポリスチレンで、EPSよりも均一な気泡構造を持ちます。

XPSの密度はおよそ0.025〜0.045g/cm³で、EPSよりやや高めの数値になる傾向があります。

建築分野の断熱材として高い性能を発揮する素材です。

発泡スチロール（EPS）とポリスチレン（PS）の違いとは

続いては、発泡スチロール（EPS）と固体のポリスチレン（PS）の違いを確認していきます。

「ポリスチレン」と「発泡スチロール」は同じ素材のように思われがちですが、実際には構造・物性・用途に大きな違いがあります。

素材・構造の違い

ポリスチレン（PS）は、スチレンの重合体そのものを指す言葉です。

一方、発泡スチロール（EPS）はポリスチレンを原料としつつも、内部に無数の気泡を含む発泡構造を持っています。

発泡倍率は30〜80倍にもなることがあり、体積の約98％が空気という製品も存在します。

この構造の違いが、密度や比重の大きな差につながっているのです。

物性・特性の違い

固体のポリスチレン（GPPS）は硬くて透明であるのに対し、発泡スチロール（EPS）は白くて柔らかく、非常に軽量です。

EPSは気泡構造により断熱性・緩衝性・軽量性に優れており、食品の保温・保冷や精密機器の梱包に活用されています。

一方、GPPSは剛性・透明性・加工性に優れているため、成形品や包装フィルムとして広く使われています。

用途・リサイクル性の違い

用途の面でも、両者には明確な違いがあります。

GPPSやHIPSは射出成形・押出成形などの成形加工に適しており、複雑な形状の製品製造に対応可能です。

EPSは発泡成形による大型ブロックやカップ形状などに使われ、土木・建築・農業・漁業など多岐にわたる分野で活躍しています。

リサイクルの観点では、どちらもポリスチレン（PS）として同じ識別番号「6」でリサイクル分類されています。

ただし発泡スチロールは体積が大きく、リサイクルには減容機などを用いた圧縮・溶融処理が必要です。

ポリスチレンの融点・軟化点・熱的特性について

続いては、ポリスチレンの融点や熱的な特性を確認していきます。

ポリスチレンは熱可塑性プラスチックのため、加熱すると軟化し、冷却すると再び固化するという特性を持っています。

この性質は加工性の高さにつながる一方で、耐熱性の低さという課題もあわせて持っています。

融点・ガラス転移温度の数値

ポリスチレンは結晶性プラスチックとは異なり、明確な融点を持たない非晶性（アモルファス）プラスチックに分類されます。

そのため「融点」というよりは、「ガラス転移温度（Tg）」が重要な指標となります。

GPPSのガラス転移温度はおよそ90〜100℃とされており、この温度を超えると急激に軟化が始まります。

完全に溶融する温度は一般に180〜230℃程度で、成形加工はこの温度域で行われることが多いでしょう。

耐熱性と使用温度域

ポリスチレンの耐熱温度は比較的低く、連続使用温度の上限はおよそ60〜80℃程度です。

電子レンジ対応容器にポリスチレン製品がほとんど使われていない理由も、この耐熱性の低さにあります。

高温環境での使用が求められる場合は、耐熱グレードのポリスチレンや、ABS樹脂・ポリカーボネートなど他の材料を選定するのが適切です。

発泡スチロール（EPS）の熱的特性

発泡スチロール（EPS）の場合も、ベースとなる材料はポリスチレンのため、熱的な性質は同様です。

EPSは70℃前後から収縮・変形が始まることが知られており、熱湯や油性の食品との直接接触には注意が必要です。

ただし断熱性能は非常に高く、常温〜低温域でのコールドチェーン（保冷輸送）において優れた性能を発揮します。

種類	ガラス転移温度（Tg）	成形温度の目安	連続使用温度の上限
GPPS（汎用ポリスチレン）	約90〜100℃	180〜230℃	約60〜80℃
HIPS（耐衝撃性ポリスチレン）	約80〜95℃	180〜230℃	約60〜75℃
EPS（発泡ポリスチレン）	約90〜100℃（PS同等）	発泡成形（蒸気利用）	約70℃以下推奨

まとめ

本記事では、「ポリスチレンの比重や密度は？種類別の数値と発泡スチロールとの違い・融点も解説」というテーマで詳しく解説してきました。

ポリスチレン（GPPS）の密度は約1.04〜1.06g/cm³・比重は約1.05が基本的な目安です。

種類によってはHIPSのようにゴム成分を加えた耐衝撃グレードも存在し、それぞれわずかに数値が異なります。

発泡スチロール（EPS）は同じポリスチレンを原料としながらも、発泡構造によって密度が0.01〜0.03g/cm³程度まで下がり、比重・物性・用途がまったく異なる素材へと変化します。

融点については非晶性プラスチックであるため明確な融点は持たず、ガラス転移温度の約90〜100℃が軟化の目安となります。

素材選定や製品設計の際には、種類ごとの密度・比重・耐熱性を正しく把握することが非常に重要です。

本記事がポリスチレンへの理解を深めるための参考となれば幸いです。