PETGを理解する：特性、用途、3Dプリントへのメリット

PETGは3Dプリントの世界で最も有名かつ使用されている共重合体だ。その誕生はPETとグリコールの結合によるもので、グリコール化プロセスによりPETの興味深い特性を改良したものだ。

PET（ポリエチレンテレフタレート）は、1941年にイギリスの科学者WhinfieldとDicksonによって生まれ、綿繊維に置き換わる繊維製造用としてこのポリマーを特許取得した。1946年、この材料は繊維形態で産業に定着し、今日まで繊維分野での使用は最前線だ。1952年初頭、食品包装用フィルムとしてのPET使用が始まったが、1976年、炭酸飲料、ビール、ミネラルウォーターなど酸素にそれほど敏感でない飲料用硬質ボトル製造でこのポリマーがブームとなった。この理由から、PETが世界で最も使用されているプラスチックなのは驚くに値しない。

画像1：PET製ボトル。出典：Plastics Today

PETGはPETの共重合により登場。プロセスは、エチレングリコールの代わりにシクロヘキサンジメタノール（CHDM）を添加し、隣接鎖がエチレングリコールのように適合しないより長い原子ブロックを得るものだ。これにより、この材料に力が加わった際の結晶化を阻止し、より透明なオブジェクトを得て、融点を低下させ、耐性があり熱成形や押出が容易な部品の作成に理想的な特性をもたらす。押出容易性と熱安定性により、PETGやその他のPET誘導体はFDM/FFF方式3Dプリントの世界でますます頻繁に使用されるようになっている。

画像2：臨床用熱成形容器。出典：Palcon

その他のPET由来コポリエステルも存在し、異なる機械的・外観特性を示す。Taulman T-Glaseは優れた透明性と高い耐性で際立つ。Taulman Tritan-BluPrintは市場で最も強力なコポリエステルフィラメントの一つと見なされている。Taulman T-Lyneは高い柔軟性、滑りにくい表面、臨床デバイス実行に理想的な表面硬度を示す。Taulman Guidel!neは食品接触容器での使用が際立つ、FDA認証を持つためだ。このファミリー内で日々より多く使用されるようになっているもう一つのフィラメントはCPE HG100だ。この材料は寒冷環境、化学薬品に耐え、高い機械的耐性も持つ。

CPE HG100 Taulman T-lyne Taulman Guidel!ne Taulman T-Glase

PETの代わりにPETGが3Dプリントで使用される理由の一つは、前者の加熱時の問題だ。過熱時にPETは曇り脆くなり、FDM/FFF方式3Dプリンターでの使用が非現実的になるが、グリコールを含むPETGではこの問題が起こらない。また、摩耗と酸化剤への耐食性がより高いため耐久性も高い。これらは高い耐衝撃性と組み合わさっている。PETGがPETに対して持つその他の利点は、任意のオブジェクトを滅菌できるオプションと、高周波で販売できる可能性だ。

3Dプリントで使用される材料としてのPETGは、ABSと非常に類似した機能性（良好な耐温性、耐久性、耐性）と、PLAのようにプリントしやすいことを特徴とする。また、層間接着性が良好、プリント時の変形が少ない、長期間の低温環境への耐性、耐薬品性（塩基と酸）、プリント時の無臭などを示し、これらの特性が大多数のユーザーから「新しいPLA」という称号を与えられている。

このコポリエステルの3Dプリントへの応用は、ある程度の柔軟性を必要とする部品、優れた耐衝撃性（低温下でも）、圧着部品、保護部品、食品容器などの製造に焦点を当てており、これらは完全にリサイクル可能だ。

画像3：機能部品。出典：Fillamentum

PETGを使い始めると、この材料が提示する唯一の「欠点」が見えてくる。それは理想的な温度パラメータを見つけることだ。常に各メーカーが提供する値から始める。通常エクストルーダー210〜260℃、ベース60〜80℃だが、冷却ベースでも使用可能。最適な温度設定をより速く得るには、低プリント速度（30〜35mm/s）から始めることを推奨する。3Dプリンターの最適値が得られたら、速度を上げることができる。

したがって、我々の経験から言えるのは、PETGは非常に興味深い材料であり、FDM/FFF方式3Dプリンターの使用に関する平均的な知識と引き換えに、良好な機械的・美的特性を提供するということだ。

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