【射出成形を知る③】樹脂の分類・種類・用途を徹底解説！

「射出成形」は、加熱して溶かした樹脂を金型に流し込み、冷却することで目的とする製品形状を作る成形方法です。射出成形による加工に最適な合成樹脂（プラスチック）にはどのような種類があるのでしょうか？

この記事では、射出成形品の主な材料となる樹脂の基本的な知識から製造に関する専門情報まで幅広くご紹介します。

そもそも、樹脂ってなに？

樹脂とは、松脂（マツヤニ）や漆（ウルシ）などに代表される有機物です。

石油などを原材料として人工的に作られた合成樹脂（プラスチック）のイメージが強いですが、本来は樹木から分泌する樹液が空気に触れて固まったものを「樹脂」と呼びます。人工的に作られたものを「合成樹脂」、樹木から取れるものを「天然樹脂」と呼び分けますが、特に工業の分野においては、樹脂というと合成樹脂（プラスチック）を指す言葉として一般化しています。

【天然樹脂】

マツなどの樹木の樹液から出る樹脂成分で、漆や松脂、天然ゴム、琥珀などが代表的です。膠（にかわ）やカゼイン、べっ甲などの動物由来の天然樹脂、鉱物から採取される天然樹脂も存在します。

【合成樹脂】

人為的に製造された高分子化合物からなる物質で、いわゆるプラスチックと呼ばれるものです。天然樹脂の代替品として多く活用されています。

合成樹脂の原材料は主に石油生成の過程で生じる「ナフサ」という物質で、これにさまざまな化学処理を施してプラスチックを製造します。プラスチックは加工性に優れ、利便性が高いことが特長です。また、天然樹脂と比べて、安価で扱いやすい、自由度が高い、耐水性に優れる、絶縁性が高いなどのメリットがあります。

樹脂の分類

樹脂（プラスチック）は、一般的には「熱硬化性樹脂(熱を加えると固くなる樹脂)」と「熱可塑性樹脂(熱を加えると柔らかくなる樹脂)」の2つに分類されます。

熱硬化性樹脂

線状の3次元構造の高分子で、加熱すると軟化し、化学反応により固化します。 一度加熱　して固化したものは、再加熱しても溶けることはありません。電気器具、　テーブル、ボ　タンなど、耐熱性を要求される箇所に使用されます。

熱可塑性樹脂

線状の高分子で、加熱すると軟化し、冷却すると固化します。加熱することによって繰り返し使用することが可能です。バケツ、コップ、密封容器などの家庭用品には、熱可塑性のスチロール樹脂・ポリエ チレン・ポリプロピレン・メタクリル樹脂等が使用されます。

熱可塑性樹脂は、耐熱性の度合いで汎用樹脂・汎用エンジニアリング樹脂・スーパーエンジニアリング樹脂の3分類に、高分子鎖の配行度合いから結晶性樹脂・非結晶性樹脂の2つに分類されます。

結晶性樹脂は、分子鎖が規則正しく配列した結晶を持ち、機械的強度が高く、耐薬品性にも優れています。非晶性樹脂は、分子鎖がランダムで結晶を持たず、成形収縮率が小さく、透明になりやすいという特長があります。

汎用プラスチック（耐熱性：100℃未満）

熱変形温度100°C未満、引っ張り強さ500kgf/cm²未満、耐衝撃5kgf.cm/cm未満の特性を持つ熱可塑性樹脂のことを言います。

樹脂価格が比較的安く加工もしやすいごく一般的な熱可塑性プラスチックです。プラスチック生産量の80%を占め、日用品や家庭用品、機械部品、電気製品のハウジングなどに幅広く使用されています。
特に下の代表的な汎用プラスチックの内、PS、PE、PP、PVCは、4大汎用樹脂と呼ばれ、多目的な用途で使用されています。

代表的な汎用プラスチック

汎用エンジニアリングプラスチック（耐熱性：100℃以上）

熱変形温度100°C以上、引っ張り強さ500kgf/cm²以上、耐衝撃5kgf.cm/cm以上の特性を持つ熱可塑性樹脂のことを言います。

略してエンプラとも呼ばれます。汎用プラスチックと比較して機械的強度や耐熱性に優れた特性をもつプラスチックです。

代表的なエンジニアリング プラスチック

スーパーエンジニアリングプラスチック（耐熱性：150℃以上）

汎用エンプラよりも更に高い熱変形温度150°C以上にも長期間使用できる特性を持つ熱可塑性樹脂のことを言います。

略してスーパーエンプラとも呼ばれます。260℃以上で使用可能なものやフッ素を含むものも多く、溶剤や薬品に対しても高い耐性を示す特長があります。より高温の環境下でも使用することができるスーパーエンプラは、医療機器部品や航空機部品に向いています。
 
特に医療機器向けに関しては、透明性が高く、かつ蒸気殺菌の高温にも耐えることができるスーパーエンプラが採用されています。

代表的なスーパーエンジニアリング プラスチック

日邦産業の強み　〜スーパーエンジニアリングプラスチックの製品開発〜

日邦産業は、金属代替可能な強度と耐熱温度を持ったプラスチック「スーパーエンプラ」成形品の製造を得意としています。スーパーエンプラは、エンジン内部などの通常目にすることが少ない部分や、100℃以上の環境下で使用され、高い機能を必要とされる電気製品の外装・機構部品・駆動部品、自動車や自動車部品、工業用品を中心に使われています。

当社の対応可能樹脂

結晶性スーパーエンプラ、エンプラ、汎用プラスチックに対応可能です。

金属から樹脂化へのサポート

弊社では、過去からの蓄積されたデータと経験をもとに、お客様が要求される機能・使用環境・精度等に対応できる適切な材料選定のご提案から製品化までの一連の過程をサポートさせていただきます。

スーパーエンプラは高機能ですが、家庭用雑貨などの、工業的に精密な精度が必要でない一般的なエンジニアリングプラスチック樹脂成形品(融点300℃以下)と比較すると高コストになります。

しかしそれ以上に、金属からスーパーエンプラに変更することでのコストメリットの方が大きくなる場合が多いため、高温環境かつ強度が必要な部品で軽量化やコストダウンを検討される際はスーパーエンプラによる金属の樹脂化を検討されることをおすすめします。

金属から樹脂化をする際の工法別イメージ

数量によりコストメリットのある工法をご提案させて頂きます。

（製品サイズ：Φ60 x 20㎜　材質：PPAの場合）
5個〜100個程度なら当社試作型をお勧めします！

樹脂の切削加工における「加工バリ」「精度出し」にお困りの加工メーカー様へ

当社では、従来素材と比較して約30%のコスト低減を実現した「快削性樹脂素材」の取り扱いもございます。