発泡プラスチック
合成樹脂はごみではなく石油化学資源として再利用しなければならない。1992年11月には日本・アメリカ・ドイツ・オーストラリアの4カ国がPSフォームのリサイクルについて情報交換を密にして積極推進することで合意するなど、国際的な枠組みでも取り組みが行われている。一般に見られる白いPSフォーム(発泡スチロール)は着色料や加工助剤などが使われていないため、再利用には適した材料である。
PSフォームは、家電用は販売店を、魚箱用は公共卸売市場を通したリサイクルシステムが構築され、PSPではスーパーマーケットや消費者団体または自治体が主体となった回収が浸透している。運送効率を向上させるスクラップの減容も、加熱し半溶融状態にするなどの方法が取られ、1/20 - 1/50への体積圧縮が施される。PSフォームのマテリアルリサイクルとサーマルリサイクル合計の再生利用率は80 %を超える。
その一方で水に浮くという性質から目立つ漂流・漂着ごみとなり、さらに自然分解されず生態系への影響が懸念されるとして、海洋汚染問題の原因ともなっている。
合成樹脂は電気絶縁性に優れるが、フォーム化することでインピーダンスが改良され、誘電率を下げられる。誘電率 ε r {\displaystyle {\epsilon _{r}}} は気体の体積分率(気孔率) V {\displaystyle {V}} の関数で定義できる。
ε f = α ε s ( 1 − V ) + ( 2 V − 1 ) ε s ( 2 + V ) + ( 1 − V ) ε s {\displaystyle {\epsilon _{f}}={\frac {\alpha \epsilon _{s}(1-V)+(2V-1)}{\epsilon _{s}(2+V)+(1-V)}}\epsilon _{s}}
ただし、
ε s {\displaystyle {\epsilon _{s}}} は、ポリマーの誘電率。
フォームの誘電率には、気体の種類はほとんど影響しない。
ポリエチレンテレフタレート(PET)の発泡品は、1960年代以降PETのシート化開発と平行して進展し、発泡フィルム製造法と押出成形法が工業化された。このような背景から、PET樹脂発泡体(PETフォーム)はシート状成形品が主流を占める。PETは高倍率発泡が難しく、ほとんどの場合フォームの発泡倍率は2倍以下に留まる。
実際の成形では、これらの対策が複合的に用いられる。
溶融発泡成形法は、PEやPPの発泡成形や押出PS・PVCなど、またシートPPやPS(PSペーパー)などの製造にて採用される。エンジニアリングプラスチックでも変性ポリフェニレンエーテルやポリアミドの発泡品がある。発泡剤には熱分解性(アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミンなど)や揮発性(ブタン・ペンタンなどの低級アルカン、ハロゲン化炭化水素、炭酸ガス、窒素ガスなど)が用いられる。その他の材料では、金属酸化物や尿素系などの発泡助剤(核剤)、架橋促進剤や気泡調整剤、改質のための充填剤や難燃剤などが使われる。
一段法では、一般に2台の押出機を直列に繋いだ設備が用いられる。1台目の押出機では原材料を溶融させ、シリンダーの中間部分から物理的発泡剤を投入し混合する。ここでは高混練を行うため押出機の運転条件は高温で樹脂を押し出すよう設定される。それに対して2台目は、圧力を上げながら温度を下げつつ均一化し、実際に押し出す。そのため、この2台目は大口径の機械と狭いスクリュー山幅の設備を使い、低速で運転される。