プラスチックについて

プラスチックについて

プラスチックの定義

 高分子物質(合成樹脂が大部分である)を主原料として人工的に有用な形状に形作られた個体である。ただし、ゴム・塗料・接着剤などは除外される。

プラスチックの特徴

画像利点
・軽い
・透明、着色可
・摩擦係数が低い
・成形しやすい
・絶縁性



欠点
・剛性が鉄鋼よりも非常に小さい
・硬度が小さい
・熱膨張が大きい
・燃えやすい
・成形直後に寸法変化がある

プラスチックの分類

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汎用プラスチック

 4代樹脂、PE、PP、PS、PVCポリ塩化ビニルからなる。
PET or ABSで5代汎用。
200℃前後で成形可能。
耐熱温度は100℃以下。
耐熱性や機械強度はそれほど高くないが、安価で大量生産ができるため、日用品から工業材料に幅広く使われる。

用途:パソコン、テレビ、洗濯機、掃除機、バケツ

Ex)ナイロン、ポリアセタール、PC、PET、ポリフェニレンエーテル

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エンジニアプラスチック

 耐熱温度150℃以上。
硬くて強靭で耐熱性が高い。
比較的厳しい環境で使用できるため、機械部品、電気部品等、信頼性が求められる部品に用いられる。
価格的にもこなれてきて、家電製品や自動車の性能アップ、価格低下に繋がっている材料。

用途:ビデオ、イヤホンジャック、自動車用バンパー

Ex)PC,ポリアセタール、ポリアミド、変性ポリフェニレンエーテル

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スーパーエンジニアプラスチック

 超硬度、超耐熱、超強靭、超耐薬品性などの用途に、
金属の代替材料として注目されている。
ガラス繊維や、炭素繊維との複合材として使用されることが多い。

Ex)ポリフェニレンサルファイド、46ナイロン、変性、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、LCP

熱可塑性樹脂と熱硬化樹脂

画像・熱可塑性樹脂
原料に熱を加えて変形させたあとに冷やして固める。
チョコレートのように熱を加えると何度でも柔らかくなり、
冷やすと固まる。

・熱硬化性樹脂
原料に熱を加えて固める。
卵のように、熱を加えると固くなり、その後は熱を加えて
も柔らかくならないもの。

熱可塑性樹脂

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非結晶性プラスチック

 ひも状につながった分子が不規則にあつまったもの。結晶をもたない。熱を加えるとこのヒモが自由に動くようになり、柔らかくなる。これが可塑性をもつ理由。プラスチックの中では少数派であるが珍しくない。

特徴
・箱物に使用されやすい。CDケース、TV、電話、掃除機、プリンタ等
・耐薬品性に劣る
・成形時の収縮が小さい。0.2~0.5%。大型に向く。
・金型離型が難しい。
・融点がはっきりしない、
・構造がほぼ均一で、摩耗性に劣る
・透明性高い

Ex)ABS、ポリスチレン、アクリル、ポリカ、等

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結晶プラスチック

 ひも状の分子が規則正しく並んで結晶構造を持つ。
分子が自由に動けなくなるため、熱可塑性でありながら、耐熱
性、機械強度に優れる。
プラスチックの八割がこれに当たる。

特徴
・融点がはっきりしている
・表面を強固な結晶構造で覆うため、耐薬品性に優れる。
・成形時の収縮が大きい。1%以上熱収縮
・充填剤の強度アップが高い。FRP,カーボン等
・耐摩耗性良好、不透明なものが多い

Ex) 汎用→ポリエチレン、ポリプロピレン、塩ビ、エンプラ→ナイロン、ポリアセタール、PET
*射出用のスーパーエンプラは、結晶性プラスチックが多い。

熱硬化性樹脂

 熱を加えて、化学反応を起こして固まるので、隣同士でなく、まわりのすべてのモノマーと三次元的に繋がる。強固な構造のため、熱を加えても分子は動くことができず可塑性はもたないが、耐熱、耐薬品性に優れる。

Ex)フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂

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フェノール樹脂

 世界ではじめて人造された樹脂。電気的、機械的特性が良好で合成樹脂のなかでも特に耐熱性(150~180℃)、難燃性に優れる特徴を持つ。
耐油、耐薬品性も高いが、アルカリ性に弱い。安価。

用途:フィラーや繊維の連結材、耐熱性が要求される自動車部品、絶縁体

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ユリア樹脂

 フェノール樹脂の透明板。耐熱90℃。安価で燃えにくい。耐衝撃性、薬品性に弱い。加熱でホルマリンがはっせいすることからあまり使われない。

用途:キャップ、電気部品、漆製品、接着剤、ボタン

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メラミン樹脂

 ユリア樹脂と同じく透明。表面は光沢をもち、耐水性、耐候性、耐摩耗性に優れている。

用途:木工製品の表面材の接着、化粧板の表面、車の塗装、電気部品の基板

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不飽和ポリエステル

 粘度が低く、取り扱い易い。硬化が早く、良好な機械特性を有する。
主にFRP(ガラス繊維で補強された強化プラスチック)のマトリックスとして、家庭用品、家電、自動車部品に使われる。

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エポキシ樹脂

 プレポリマーと硬化剤の種類の組み合わせで、物性が多様に変化することから、エンジニアリングプラスチックとして利用される。
特に寸法安定性、耐水性、耐薬品性及び電気絶縁性が高いことから、電子回路の基板、ICパッケージの封入剤として汎用される。

用途:塗料、接着剤、積層材

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シリコン樹脂

 非常に安定な材料。無機と有機の特性を兼ね揃え、耐熱、耐寒、耐候性、絶縁性、離型性、撥水性を持つ。
シリコンは、油状、樹脂状のものがあり、架橋体はゴムになる。潤滑油、接着剤、シーラント、コーティング剤などに使われる。

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ポリウレタン

 伸縮性の大きい材料。抗張性、耐摩耗性に優れるが耐熱性や耐水性は他の合成ゴムよりも低い。水分や、窒素酸化物、紫外線等で劣化する。

用途:塗料、接着剤、スポンジ、充填剤、断熱材、衣類

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