エンジニアリングプラスチックとは、耐熱性や強度が求められる場面でも柔軟に利用できるように改良されたプラスチックを意味しており、略してエンプラと呼ばれます。エンジニアリングプラスチックの特徴は、高温の過酷な工業的環境下でも耐えられる強度にあります。金属の代用として使われる一方、金属と比較して低コストかつ軽量であることがメリットです。
通常のプラスチックとエンジニアリングプラスチックの違い
通常のプラスチック(汎用プラスチック)とエンプラの違いは、その機能性の高さです。
エンプラにも種類があってそれぞれに性能が異なりますが、一般的にエンプラは汎用プラスチックよりも高い機械的強度や耐熱性を持っています。
厳密な定義はないのですが、一般的にエンプラは耐熱温度100度以上、スーパーエンプラは150度以上とされています。
エンジニアリングプラスチックの使用用途
エンプラは種類も多く、多岐にわたる用途に使用されています。樹脂歯車や自動車のヘッドライトなどの機械部品にも使用されますし、電気・電子部品にも広く使用されています。他には、薬品や液体の容器としての用途も多く日常でも目にすることが多いでしょう。また写真立てや風呂用品のような日用品などにも使用されています。
よく使われるエンジニアリングプラスチックの種類
- ポリカーボネート(PC)
ポリカーボネート(PC)は、熱可塑性樹脂の一種であるポリカーボネート樹脂が原料のプラスチック素材です。耐衝撃性や耐久性、透明度に優れていることから、カメラレンズやパーテーション、高速道路の透光板、車のヘッドランプなどに活用されています。
- MCナイロン
MCナイロン(モノマーキャストナイロン)は、ポリアミド樹脂の一種である6ナイロンの弱点を克服して、その性能を全体的に向上させた樹脂です。「青色のエンジニアリング・プラスチック」としても知られています。強度や耐摩耗性、耐熱性、化学的性質の高さなどを生かして、ベアリングや軸受け、ライナー、歯車などさまざまな用途に活用されています。
- ポリアセタール(POM)
ポリアセタール(POM)は耐磨耗性に優れた素材で、自己潤滑性がある。また剛性や靭性といった機械的特性にも優れ、高い温度安定性を持つ素材です。こうした特性から金属の代替品として使用されることが多く、主なもの用途としてギヤ(歯車)やベアリングといった回転するものや、グリップやフック、カバーといった耐久性が求められるパーツ類、最近ではリコーダーや木管楽器や金管楽器にも使用され、パーツとしての機能性が求められる部分に使用されることが多い。
- 変性ポリフェニレンエーテル(m-PPE)
PPE樹脂は、多くの場合他の樹脂と合成され(アロイ化)、変性PPE(m-PPE)として使用されます。PPE単体では流動性が悪いため、PS系、PA系、PP系の樹脂とアロイ化することで、流動性が改善し、その他の様々な特性も強化されます。製品名では、アメリカSABIC社のノリルが有名です。耐熱性や耐衝撃などの特性に優れているので、自動車や、OA機器、電化部品、インフラ部品など多岐にわたり使用されています。変性PPE樹脂は、高強度で寸法安定性がよいことから、主に機能部品として使用されます。比重がエンプラの中で最も小さいため、製造コストをおさえられるメリットがあります。
- ポリブチレンテレフタレート(PBT)
リブチレンテレフタレート(PBT)とは、結晶性の汎用エンジニアリングプラスチックです。テレフタル酸と1,4-ブタンジオールを原料とした、ポリエステルの一種です。電気特性、耐薬品性、成形加工性等に優れ、電気電子、自動車、フィルム向けの押出成形等、幅広い用途に適用されています。ただし、強アルカリには影響を受けやすく、高温高湿環境下においては加水分解を起こすことがあるため、注意が必要です。
- ポリエチレンテレフタレート(PET)
ポリエチレンテレフタレート(Poly Ethylene Terephthalate)は、テレフタル酸とエチレングリコールを結合させて作られた樹脂です。英語表記を略して、PET(ペット)ともよばれます。世界で最も多く使用される樹脂といわれており、ペットボトルや衣類をはじめ、食品用のトレーや工業用のフィルム、磁気テープなどにも使われています。
- ポリフェニレンサルファイド(PPS)
ポリフェニレンサルファイド(PPS)は、熱可塑性樹脂でスーパーエンプラといわれる高性能エンジニアリングプラスチックです。充填するフィラーの種類によって改質することが可能で、ガラス繊維を30%~40%入れた強化樹脂が広く使用されています。耐熱性、難燃性、機械特性、寸法安定性、耐薬品性の特徴を活かし、性能バランスの良い材料として、各分野で採用が広がっており、年率約10%で需要が伸びております。ハウジングやインシュレーターなどの自動車分野や、コネクタ、ソケットなど電気・電子分野、継手部品など住設機器分野にて使用が広がっています。
- ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)
PEEKは熱可塑性樹脂であり、スーパーエンジニアリングプラスチックに分類されます。 スーパーエンジニアリングプラスチックの中でも特に耐熱性や耐薬品性に優れ、非常に信頼性の高い樹脂として知られています。PEEKは、優れた機械的特性を持つことから、医療機器、航空宇宙産業、自動車産業、化学産業などで使用されています。このような特徴を持つことから、軽量化、性能向上を目的として金属の代替として使用されることもあります。医療分野では、PEEKの体内で無毒かつ不活性で生体適合性が高いことから、注射針やインプラント、義歯などにPEEKが使用されています。
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