射出成形に最適な10種類のプラスチック樹脂：特性と選定ガイド

他の製造技術に比べていくつかの利点があるため、プラスチック射出成形は世界中の製造業者によって採用される最も人気のある技術の一つになりました。この技術にはプラスチック樹脂が使用され、その汎用性は歓迎すべき特徴です。

しかし、今日市場には多くのプラスチック樹脂があり、プロジェクトに適したものを選ぶのは少し難しいかもしれません。プラスチック射出成形用の樹脂を選ぶ際は、常に取り組みたいプロジェクトの要件を念頭に置いてください。この要素を念頭に置けば、適切なプラスチック樹脂の選択が容易になります。

読み進めて、考慮すべき要因と射出成形に最適なプラスチック樹脂をご覧ください。

プラスチック樹脂は何でできているか？

プラスチック樹脂とは何ですか？プラスチック樹脂は、原油精製時に得られる副産物の一つです。原油にはさまざまな種類の化学物質が含まれているため、ユニークなものを得るには加熱による蒸留プロセスが必要です。

クラッキングは、この化学物質（モノマー）を変化させ、触媒を用いて炭化水素鎖を形成するよう促すプロセスの名前です。ポリマーとしても知られるこれらの炭化水素鎖は、プラスチック樹脂の構成要素です。異なるタイプの樹脂を生産するために、樹脂メーカーは使用するモノマーの種類を変更します。

射出成形用トップ10の一般的なプラスチック樹脂

射出成形には多くのプラスチック樹脂が使用されます。これらの樹脂には、特定の製造プロセスに最適で、他にはあまり適さない特別な特徴があります。

以下は、射出成形の生産で使用される一般的なプラスチック樹脂の種類です。

1. アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ABS）

ABSには、耐久性、靭性、強度など、いくつかの望ましい特徴があり、いくつかの業界で応用されています。高い引張強度と衝撃耐性を持ちます。また、軽量であるため、車両やその他の自動車の生産に最適です。

ABS射出成形を非常に人気のあるものにするもう一つの特徴は、その可塑性で、形状に容易に成形できます。ABSの他のプラスチックへの付着能力は、金属やその他の材料のコーティングに適しています。

ABSプラスチックは高品質で、コンピュータ部品、医療機器、おもちゃ、自動車、電子機器、楽器、スポーツ用品の製造に適しています。

2. 低密度ポリエチレン（LDPE）

このプラスチック樹脂は、水分と化学薬品に対する優れた耐性を持っています。優れた衝撃強度を持ち、非常に柔軟です。ほとんどのプラスチック樹脂より安価で、非常にコスト効率が良いです。LDPEは、コンピュータ部品、おもちゃ、堆肥箱、農産物、家庭用品など、いくつかのプラスチック製品に応用されています。一部の医療製品部品にもこのプラスチック樹脂が含まれています。

このプラスチック樹脂の一つの制限は、低温に完全に耐える一方で、高温に耐えられないことです。

3. 高密度ポリエチレン（HDPE）

食品包装の分野では、高密度ポリエチレンがほとんどのプラスチック樹脂を凌駕します。この樹脂は高衝撃、水分、熱に耐性があります。その優れた引張強度により、破損や破断に耐性があります。

強度、耐熱性、剛性が必要な場面ではHDPEが最適なプラスチック樹脂です。高い耐熱性により、キッチン用品、水筒、ビニール袋などの製造に最適です。

4. ポリアミド（ナイロン）

これは最も安定したプラスチック樹脂の一つです。電気、摩耗、化学薬品に対する耐性があります。耐摩耗性により、化学物質接触、摩耗、高衝撃を伴う製品の製造に最適です。

幅広い分野で使用され、自動車業界での応用があります。また、スポーツ用品と医療部品の製造にも使用されます。

5. ポリプロピレン（PP）

このプラスチック樹脂で生産する利点はたくさんあり、化学薬品と電気への耐性から高い弾性まであります。また、高い融点を持ち、高熱曝露のプラスチック部品製造に効果的です。

PPは高応力耐性と優れた引張強度を持ちます。絶縁体として人気のある強力なプラスチックですが、ほとんどの製造業者はより高い強度のためにこの樹脂に充填剤を添加します。

自動車業界、建設、電子機器など、さまざまな分野で幅広い応用があります。ポリプロピレンは食品容器の製造に安全で、食品・飲料業界の包装に応用があります。このプラスチック樹脂は物体間の摩擦を最小限に抑えるため、接触点プラスチックの製造にも応用があります。

6. ポリカーボネート（PC）

最も硬いプラスチック樹脂の一つであるポリカーボネートは、高衝撃に耐性があります。ポリカーボネートは高い耐火性と耐熱性を持ち、極めて高温の場所での使用に最適です。

この樹脂は透明でもあるため、透明なプラスチックを必要とする分野で応用があります。これらの分野には、自動車（防弾ガラス）、モバイル業界（携帯画面）、医療機器（光学レンズ）が含まれます。

また、このプラスチック樹脂はDVDや車部品の製造にも適しています。

7. アクリル（PMMA）

PMMA（ポリメチルメタクリレート）は、アクリルとも呼ばれ、世界で最も人気のある樹脂の一つです。PC樹脂と同様に、アクリルは透明です。

透明であるため、多くの製造業者がこの樹脂を透明な製品の製造に使用します。このアクリル樹脂で額縁、眼レンズ、車のスクリーン、さらには塗料を製造します。さらに、アクリルの他の属性はその硬度と衝撃耐性です。さらに、アクリルは容易に入手でき、プラスチック製造にアクリルを使用することはコスト効率が良いです。

8. ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）

あらゆる化学攻撃に対する極めて高い耐性で知られ、幅広い受け入れられています。このPEEKのもう一つの利点は、水性および熱劣化への耐性です。

PEEK樹脂は最も強力なものの一つで、自動車業界でコンプレッサープレート、ピストン部品、ポンプの製造に応用があります。耐薬品性があるため、化学処理業界での生産と液体クロマトグラフィーカラムでの応用に使用されます。

9. ポリオキシメチレン（POM）

優れた着色特性、優れた耐熱変形性、低吸水性により、寸法安定性が要求されるあらゆる分野で応用があります。自動車業界、プラスチックギア生産、食品・飲料業界で応用があります。

その特性には、低摩擦、硬度、耐薬品性、耐摩耗性が含まれます。摩擦を最小限に抑える能力により、ポンプとバルブ部品の製造に適しています。ギターピック、治具、バックルはこのプラスチック樹脂の硬度の恩恵を受けます。

10. 熱可塑性ポリウレタン（TPU）

弾力性が生産要件である場合、TPUが最適なプラスチック樹脂です。この樹脂はゴムに似た弾力性を持っています。柔らかいプラスチック樹脂で、プラスチック射出成形技術を使用してさまざまな製品に容易に成形できます。

高温レベルに耐える能力と高い引張強度が相まって、ケーブル絶縁、スポーツ用品、電気工具に応用があります。

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医療機器向けトップ5のプラスチック樹脂

医療機器メーカーはプラスチック樹脂を生産に使用し、それには十分な理由があります。主な理由は、この製品の使用が感染の拡散を減らすことです。ほとんどが使い捨てだからです。また、これらの樹脂で作られた製品は人間工学的で、手の疲労を軽減します。また、樹脂製造は金属使用より安価なため、経済的です。

以下は医療射出成形向けのトップ5プラスチック樹脂です。

1. PET（ポリエチレンテレフタレート）

このプラスチック樹脂は微生物攻撃に耐性があります。また、化学劣化と摩耗にも耐性があります。PETは軽量ですが高い機械的強度を持ちます。

医療機器でのPETの応用：

• インプラント
• 血管プロテーゼ
• カテーテル固定用カフ

2. PE（ポリエチレン）

このプラスチック樹脂は腐食と衝撃に耐えられます。PEは複数回の滅菌サイクル後でも最適に機能します。生物学的に不活性であるため、体内で劣化しないインプラントの製造にPEを使用します。また、最小限の水分を吸収し、構造の完全性を保持します。

医療機器でのPEの応用：

• カテーテル
• インプラント
• PPEデバイス

3. PP（ポリプロピレン）

このプラスチック樹脂は高い引張強度を持ち、消毒剤と洗剤からの化学劣化に耐える能力を与えます。その引張強度は衝撃と破断耐性ももたらします。蒸気滅菌用途のサイクルを通すと、PPの寸法安定性が最適になります。

医療機器でのPPの応用：

• メンブレン
• コネクタ
• 指関節プロテーゼ
• 使い捨てシリンジ
• 処方薬ボトル
• インプラントキャディ

4. PVC（ポリ塩化ビニル）

PVCは耐久性があり、一流の耐薬品性を持っています。医療従事者に蒸気から放射線までさまざまな滅菌オプションを提供します。PVCは透明にでき、流体を可視化する必要がある用途に最適です。また、摩耗に対する高い耐性を持ちます。

医療機器でのPVCの応用：

• IVバッグ
• チューブ
• 酸素マスクとチューブ
• ガウン
• 手術用手袋
• カテーテル
• 血液バッグ
• 透析バッグ

5. PS（ポリスチレン）

このプラスチック樹脂は、高い絶縁能力により電気を伝導しません。天然で透明、軽量、ガンマ線に優れた耐性があります。また、紫外線と化学薬品への耐性は劣りますが、充填剤の添加で大幅に改善されます。

医療機器でのPSの応用：

• 試験管
• テストキットの包装
• インプラントの包装
• 培養トレイとペトリ皿

プラスチック樹脂選定で重要な要因

プラスチック生産用のプラスチック樹脂を探す際、調査は重要です。より良い意思決定のために、プラスチック樹脂選定時に考慮すべき要因を以下に示します。

機械的要件

プラスチック樹脂を選択する際、それらすべてにそれらを定義する特徴があることを念頭に置いてください。これらの特徴を考慮することで、理想的な選択が可能になります。

製造業者は、シリカ、雲母、ガラス、粘土、炭酸カルシウムなどの充填剤でプラスチック樹脂の特性を変更・強化できることに注意してください。

考慮すべき機械的要件には：

• 硬度： 材料が押し込みに抵抗する能力。デュロメータースケールで測定され、ショア硬度がプラスチック樹脂の剛性を決定します。異なるプラスチック製品には異なる硬度レベルが必要なため、製造業者は特定の設計に適したプラスチックを選択する必要があります。プラスチック用の適切な樹脂を選択するには、製品の目的と環境などの要因を考慮する必要があります。
• 柔軟性： 曲げ剛性としても知られ、プラスチック樹脂が破損せずに曲がる能力を測定します。柔軟性が柔らかさを意味しないことに注意してください。例えば、ナイロンは柔らかいが応力で破損し、ABSは硬いプラスチックだが破損せずに曲がります。
• 引張強度： 材料が破損や破断なしで荷重を支える能力に関連します。製品の用途を考慮してから、その生産用のプラスチック樹脂を選択してください。一部の樹脂は他より高い引張強度を持ち、より重い荷重を支える能力を与えます。ただし、製造業者はカーボンファイバーやガラス充填剤で引張強度を改善できます。

化学的適合性

プラスチックは至る所にあり、他の化学物質との相互作用は避けられません。プロセス試薬や洗浄溶剤などの化学物質が樹脂と相互作用する可能性があります。プラスチック樹脂を生産用に選択する前に、そのメーカーから化学物質との相互作用に関する試験データがあるかどうかを確認してください。この考慮は、プラスチックがこれらの化学物質とどのように相互作用し、性能を発揮するかを確認するためです。

環境的適合性

異なる樹脂には熱と冷気に対する異なる耐性レベルがあります。プラスチック樹脂が極端な寒さと暑さの条件に曝露されたときにどのように機能するかに関するデータを常に探してください。これは特に製品使用が極端な温度を伴う場合に当てはまります。考慮すべきもう一つの環境要因は、紫外線と湿度への曝露時の性能です。

重量

プラスチック炭化水素の密度が重量を決定します。プラスチック樹脂の重量は、一部の生産プロセスでの使用適性を決定する役割を果たします。異なる製造用途を持つ軽量プラスチック樹脂と重い樹脂があります。例えば、PVCは重く、ポリプロピレンは軽量です。

材料コスト

プラスチック樹脂のコストを決める要因には、生産の容易さ、特徴、入手性などが含まれます。プラスチック樹脂がより入手しやすければ安価です。一方、樹脂の生産が困難であれば高価になります。

しかし、コストを考慮する前に、常に生産用の他の樹脂特性を考慮してください。

RapidDirect：プラスチック射出成形サービス

プラスチック樹脂は世界中で幅広い製造用途を持ち、ニーズに適したものを選ぶことはプロジェクトの夢を実現する第一歩です。

多くのブランドがプラスチック射出成形サービスでプラスチックを生産する能力を持っていますが、RapidDirectほど信頼できるものはありません。

なぜプラスチック射出成形サービスにRapidDirectを選ぶのか？

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よくある質問

技術的には有害ではありませんが、使用時は注意が必要です。ほとんどのプラスチック樹脂は適切な硬化後、化学的に不活性になり、それ以上化学反応は起こりません。

樹脂はプラスチックの構成要素の一つです。プラスチック製造に使用される主要成分です。一方、プラスチックは完成品です。プラスチックは硬いのに対し、樹脂は粘性があります。

PMI（陽性物質識別）で偽物のプラスチック樹脂を識別できます。この方法は化学的および物理的分析の両方を用いてプラスチック樹脂を評価します。