プラスチック材の種類
投稿日:2015/9/22
各種素材Q:プラスチック材の種類について
A:プラスチックは高分子化学物の総称で、石炭や石油(ナフサ)を主原料とする合成高分子化合物と天然ゴムなどの天然高分子化合物があります。熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂に分類されます。
熱硬化性樹脂
熱を加えることによって、網目状に構造が変化(架橋構造形成)して脆くなります。溶剤等への耐性は向上します。このグループには、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂などがあります。
熱可塑性樹脂
熱を加えることによって軟化し自由に形が変えられます。このグループには、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン、ポリカーボネート、PET樹脂などが含まれます。
Q:プラスチックの種類と用途例について
A:熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂に含まれるプラスチックはそれぞれ工業用、民生用として多種多様に使用されています。代表的なプラスチックの種類と主な用途、及び特徴を下表に示します。
代表的なプラスチックの名称と用途例
名称 | 用途例 | |
熱可塑性 | アクリル樹脂 | 各種ケース(人形)、照明カバー、看板、カーポート屋根 |
塩化ビニル樹脂 | 波板、パイプ、各種ケース、ラップ、デスクマット、フィルム | |
ポリプロピレン | バケツ、各種トレー、車輌バンパ、買物袋、フィルム | |
ポリカーボネート | 波板、電機電子部品、フィルム、食品パック、ゴーグル | |
PET樹脂 | ボトル、フィルム(カセットテープ用)、衣料(テトロン) | |
塩化ビニリデン樹脂 | (サラン)食品包装用 | |
フッソ樹脂(PTEE) | (テフロン)耐熱 – 耐油性パッキン、鍋類テフロン加工 | |
熱硬化性 | メラミン樹脂 | 化粧合板、合板接着剤 |
フェノール樹脂 | 食器類、鍋蓋つまみ類、アイロン柄 | |
不飽和ポリエステル樹脂 | FRP用、浴槽、ボート、波板 | |
ウレタン樹脂 | 発泡体、弾性体、合成皮革 |
Q:代表的プラスチックの特徴比較について
A:主なプラスチックの一般的な性質は次のようになります。
アクリル樹脂
美しいクリスタルのような透明感(光線透過率93%)
比重 | 耐候性 | 衝撃強さ | 耐熱温度 | 燃焼性 | 耐薬品性 | |||
酸 | アルカリ | アルコール | 食用油 | |||||
1.19 | 変色、経年変化ほとんどなし | 10~16 | 80℃ | 良燃性 甘酸っぱい臭い | ○ | ○ | △ わずかに変化 | ○ |
硬質塩ビ板
用途が広い、水、空気を通さない、丈夫で加工性がよい
比重 | 耐候性 | 衝撃強さ | 耐熱温度 | 燃焼性 | 耐薬品性 | |||
酸 | アルカリ | アルコール | 食用油 | |||||
1.45 | 3年ぐらいで多少の変色、劣化 | 20~30 | 50℃ | 難燃性 自己消化 刺激臭 | ○ | ○ | ○ | ○ |
低発泡塩ビ板
軽くて丈夫、加工性がよい
比重 | 耐候性 | 衝撃強さ | 耐熱温度 | 燃焼性 | 耐薬品性 | |||
酸 | アルカリ | アルコール | 食用油 | |||||
0.7 | 3年ぐらいで多少の変色 劣化塩ビより良 | 15~20 | 50℃ | 難燃性 自己消化 | ○ | ○ | ○ | ○ |
ポリプロピレン
ヒンジ(蝶番)性、カラフルで丈夫、柔軟性がある、電気絶縁性がよい
比重 | 耐候性 | 衝撃強さ | 耐熱温度 | 燃焼性 | 耐薬品性 | |||
酸 | アルカリ | アルコール | 食用油 | |||||
0.9 | 2年ぐらいで多少の変色、劣化 | 30~60 | 100〜120℃ | 良燃性 ロウのような臭い | ○ | ○ | ○ | ○ |
ABS樹脂
不透明品が多い、共重合樹脂のため衝撃に強い
比重 | 耐候性 | 衝撃強さ | 耐熱温度 | 燃焼性 | 耐薬品性 | |||
酸 | アルカリ | アルコール | 食用油 | |||||
1.05 | 2年ぐらいで多少の変色、劣化 | 約140 | 70〜100℃ | 良燃性 | ○ | ○ | △ 長時間で膨潤 | ○ |
ポリカーボネート
無色またはやや黄味をもった透明
比重 | 耐候性 | 衝撃強さ | 耐熱温度 | 燃焼性 | 耐薬品性 | |||
酸 | アルカリ | アルコール | 食用油 | |||||
1.2 | 3年ぐらいで多少の変色、劣化 | 約560 | 110℃ | 自己消火 | ○ | △ ある限度まで | ○ | ○ |
衝撃強さ:ガラスを1とした時の値
Q:アクリル樹脂板について
A:合成樹脂の一種で、無色透明で柔らかく耐薬品性や電気絶縁性がある。
Q:アクリル樹脂板の加工について
A:一般的に2mm~5mmまでの板が主流で、加工には、切断、穴あけ、曲げ断面仕上げ、接着等ができます。
切断についてはプラスチックカッター、電動(丸)のこ、金のこ、電動ジグソーなどを使用します。プラスチックカッターを使用する場合、板厚の1/3の深さまで引掻き傷をつけます。特に板の両端は念入りにおこなってください。また最後の2~3回は端から端まで一気に引っ掻いてください。次に溝の端を持ち、つまむようにして曲げると簡単に割れ、カットされます。電動(丸)のこは比較的大きなサイズのもの、電動ジグソーは曲線カットのそれぞれ使用します。
プラスチックカッターによる切断
電動ジグソーによる切断
電動鋸による切断
Q:穴あけと曲げ加工について
A:穴あけは、ハンドドリル、電動ドリルが一般ですが、熱した針金や釘などでも穴あけできます。
曲げ加工は、180℃~200℃に熱したヒーターの上にアクリル板を乗せて30秒~1分間加熱するとゴム状に柔らかくなります。加熱面の反対方向に曲げ、必要な角度に1分間固定すると硬くなります。
ハンドドリル
曲げ
Q:研磨方法について
A:切断面の仕上げは、プラスチックカッターやヤスリ、紙ヤスリなどを用います。研磨したい場合、プラスチック用研磨剤を柔らかい布に付けて磨くか、バフを使用します。
Q:接着方法について
A:接着するアクリルの板と板をセロテープで仮止めし、接点に接着剤(溶剤型)を注射器で少量流します。
そのまま約5分で完了です。接着部分に○棒、△棒のアクリルを接着すると強度が増します。板と板の接着は重ねた側面部分に流せば、毛細現象で内部まで浸透します。