射出成形用プラスチック選定：専門家による包括ガイド

適切な樹脂選定が重要な理由

射出成形において選択する樹脂は、パーツのあらゆる側面—性能、外観、耐久性、コスト—を決定します。誤ったポリマー選定は、手戻りやサイクル遅延により製造コストを30〜50%押し上げる原因となります。

射出成形用プラスチックとは

高圧成形向けにエンジニアリングされた熱可塑性樹脂は、構造的・化学的・熱的完全性を維持しながら複雑なパーツを形成します。汎用、エンジニアリング、高性能樹脂の3カテゴリに分類されます。

• 汎用樹脂 — 例：PE、PP、PS；$1〜$2/kg；使い捨て包装や消費財に最適
• エンジニアリング樹脂 — 例：PC、PA、POM；$3〜$6/kg；耐熱、耐摩耗、耐衝撃が求められる用途
• 高性能樹脂 — 例：PEEK、PEI、LCP；200℃で引張強度の80%維持；航空宇宙、医療、難燃用途に採用

主要10大射出成形ポリマー（全パーツの約80%）

PMMA、ABS、PA、PC、PE、POM、PP、PS、TPE、TPU。

アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ABS）

アクリロニトリル15〜35%、ブタジエン5〜30%、スチレン40〜60%のテルポリマーで、耐衝撃性と成形性を両立。溶融210〜270℃；金型40〜80℃。衝撃強度>200J/m、曲げ弾性率≈2GPa。電動工具、ソケット、キーボードキーに適するが、安定剤なしではUV感受性あり。

ポリカーボネート（PC）

高強度透明樹脂、ガラス転移点約150℃、溶融250〜300℃。使用温度範囲-20℃〜140℃。優れた靭性、光学的透明性（透過率88〜90%）、耐薬品性。安全ヘルメット、医療筐体、LEDライトパイプに最適；UV安定剤なしで劣化。

ポリプロピレン（PP）

半結晶性、溶融160〜165℃、成形180〜240℃。収縮1.0〜2.5%。優れた耐疲労性（ヒンジ100万サイクル以上）。添加剤ブレンドなしではUV感受性。医療トレイ、バッテリーケース、食品容器に使用。

ポリエチレン（PE）

HDPE、LDPE、LLDPEを含む。加工130〜250℃、金型40〜110℃。HDPE溶融約130℃、LDPE約110℃。優れた耐薬品性と耐衝撃性；適切な配合でないと環境応力割れ発生しやすい。

HDPE

高強度/密度比；溶融約115℃；金型約84℃。配管、洗剤ボトル、燃料タンクに最適；鋭角で応力割れ感受性あり。

LDPE

高度分岐、溶融約46℃。-50℃まで柔軟；常温以上で強度低下。フレキシブル蓋、ライナー、チューブに最適。

LLDPE

短鎖分岐を持つ直鎖構造；溶融90〜110℃。優れた伸展性、ストレッチフィルムやケーブル絶縁に適する；圧力下でせん断肥大化示す場合あり。

ポリアミド（ナイロン）— PA 6 / PA 66

半結晶性；PA 6溶融220〜300℃、PA 66溶融260〜320℃。PA 66は高結晶性、優れた耐熱性、低吸水性。ギア、ベアリング、スライド機構に常用。

ポリオキシメチレン（POM/アセタール）

高剛性と低摩擦。ホモポリマー溶融190〜230℃；コポリマーはやや低い。優れた耐摩耗性、ギア、バルブ、燃料系部品に使用。

ポリメチルメタクリレート（PMMA）

透明、結晶性、溶融200〜250℃。可視光透過率最大93%。窓、温室、ライトカバーに使用；高耐衝撃性はなく、低温で割れる可能性あり。

ポリスチレン（PS）

直鎖芳香族ポリマー；溶融約240℃。使い捨てカトラリー、化粧品容器、CDケースに適する。脆い、耐薬品性/UV耐性劣る；HIPSで衝撃>200J/m改善も不透明のまま。

熱可塑性ポリウレタン（TPU）

軟質と硬質セグメント交互のエラストマー。成形180〜230℃；使用前乾燥必須。弾性、耐摩耗、耐薬品性。靴底、ケース、オーバーモールドグリップに常用。

熱可塑性エラストマー（TPE）

硬質熱可塑性（PP、PS）とゴム（EPDM、SBR）のブレンド。成形190〜260℃；グリップ、シール、自動車ウェザーシールに適する。持続応力でクリープ；屋外用途にはUV安定剤必要。

高性能樹脂

• PEEK — 溶融350〜400℃、金型170〜200℃；>250℃で強度維持；ベアリング、手術器具、航空宇宙部品
• PEI — 溶融340〜400℃、金型130〜170℃；難燃、透光率82%；医療機器、航空宇宙ダクト
• PBT — 溶融225〜275℃；優れた耐摩耗性；コネクタ、スイッチ、食品容器
• PET/PETE — 溶融260〜290℃；高剛性、優れたバリア性；FDA食品接触承認；飲料ボトル、医療筐体
• PPS — 溶融285〜325℃；難燃、高剛性；自動車筐体、電子部品
• PPO — 溶融270〜310℃；低吸湿；Norylとしてブレンドし成形性改善
• PEX（架橋PE） — 溶融200〜250℃；架橋後熱硬化性；高耐衝撃；配管、ケーブル絶縁
• LCP（液晶ポリマー） — 溶融約240℃；低熱膨張；マイクロ波電子機器、精密医療機器
• ETPU — 幅広温度範囲（65〜371℃）；高靭性；クッションミッドソール、耐衝撃ケース
• OLSR（光学シリコーンゴム） — 溶融140〜180℃；透光率94%；医療フェイスシールド、LEDガイド
• TPR — 溶融200〜250℃；ショアA 30〜90；グリップ、アダプター、スポーツ用品

透明・クリアポリマー

第一選択：PC、PMMA、PEI、OLSR。透光率：ガラス95%、OLSR 94%、PMMA 93%、PP 90%、PC 88〜90%。SPI-A2金型仕上げ使用、ヘイズ発生離型剤回避。

分類概要

結晶性（ナイロン66、HDPE等）、非晶性（PC、ABS、PS等）、半結晶性（PP、POM等）、エラストマー（TPE、TPR）。各クラスが溶融挙動、収縮、寸法安定性を規定。

主要決定要因

• 環境曝露 — UV、化学薬品、温度。屋外ならPC/PMMA、薬品浴ならHDPE/PP選択
• 法規制準拠 — 食品/医療向けFDA/ISO；自動車向けUL 94/ISO；電子機器向けREACH/RoHS
• コストvs性能 — 低用途パーツは汎用樹脂；長期耐久性ならエンジニアリング/高性能樹脂
• 美観・光学要求 — 透明度には高光沢SPI-A2；厚肉部品はマット仕上げ；添加顔料検討
• 機械的特性 — 引張強度、衝撃、破断伸び、硬度。構造強度にはナイロン66/PBT；柔軟性にはTPU/TPE
• 加工適合性 — 溶融流動指数、収縮、反り。半結晶性樹脂は収縮大；ゲート設計をそれに合わせる
• 環境影響 — リサイクル可能ポリマー（PE、PP）でフットプリント削減；可能ならバイオベース選択

クリアパーツ向け設計・表面仕上げのヒント

• 均一壁厚維持；渦や応力マーク原因の急激な変更回避
• ゲートを重要光学ゾーン外に配置；ウェルドライン最小化へスプリット/エッジゲート使用
• クラック発生抑制へ十分なコーナーR
• レンズ級透明度へSPI-A2研磨；フラットパネルには樹脂コーティング
• 残留離型剤回避；日光曝露時はUV安定添加剤選択

結論

材料選定は射出成形パーツ成功の要です。樹脂特性を実需—機械的負荷、化学曝露、温度、美観、法規制—と整合させることで、手戻り排除、耐久性確保、市場で際立つ製品提供が可能になります。