プラスチックの豆知識

プラスチックは別称合成樹脂と云います。このプラスチックは、ベルギー生まれの米国の化学者Baekelandが1907年人類初めての工業的重合法によりフェノール樹脂（Bakelite）を開発し、1910年にGeneral Bakelite 社を創立し商品化したのがスタートでした。その後、色々なプラスチックが発明・商品化されて、特に第二次世界大戦後は石油化学工業の発達に伴って、今日見られるような多種多様な、そして大量のプラスチックが発明・商品化されて来ました。

そのプラスチックは熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂に大別できます。


熱硬化性樹脂とは?

この素材は加熱と圧力により一時流動性を帯び、その後化学的に変化を起こし熱硬化すること（固化）により形を作るプラスチックです。一度硬化（固化）すると、再びそれを加熱しても溶融せず、固体のままとなる性質をもっています。そのため、熱可塑性樹脂と比較して耐熱性に優れ、機械的強度もあり、電気的特性を保持しつつ、各種溶剤にも耐えて、全体的にバランスのとれた（コストパフォーマンスの高い）、長期安定性に優れたプラスチックです。

例えば、フェノール樹脂（略称PF）、メラミン樹脂（MF）、ユリア樹脂（UF）、不飽和ポリエステル樹脂（UP）、エポキシ樹脂（EP）、シリコーン樹脂（SI）、ポリウレタン樹脂（PUR）などがあります。

 

加工方法

素材（成形材料）の形状は、粉状やペレット状があります。加工法は、①インジェクション（射出）成形法、②コンプレッション（圧縮）成形法、③トランスファー（移送）成形法があります。①は成形機のシリンダー（加熱された筒）内で素材が加熱溶融され、金型内へ射出（インジェクト）された後、硬化（固化）した状態の成形品で取り出されます。②は金型内へ素材を直接投入して、加熱・圧縮して硬化（固化）した状態の成形品が得られます。③は①と②の中間に位置します。

 

メリットと利用方法

最大のメリットは、耐熱性（高温雰囲気で使用され加熱しても溶融しない。また燃え難い）や耐クリープ性（一定の荷重を加えて保持された状態でも、時間と共に変形しにくい性質）で、更に電気的特性や機械的強度も兼ね備えていることです。 例えば、自動車のエンジン周り部品（金属代替）、電気製品（配電盤、電子機器回路基板、半導体封止材）、厨房用品（鍋やフライパンの取っ手・ツマミ、食器）、産業機器（溶接機）など広範に亘り、その高い信頼性を得ています。

 

熱可塑性樹脂とは？

この素材は、加熱することによって柔らかくなり（溶融し）、冷却すると元の状態（固化）に戻ると云う性質を利用して、色々の成形法で多様な商品が作れます。

熱可塑性樹脂は、汎用プラスチックとエンジニアリングプラスチックに、また後者はさらにエンプラとスーパーエンプラに細分されます。

例えば、汎用プラスチックには、ポリエチレン（PE）、ポリプロピレン（PP）、ポリスチレン（PS）、ポリエチレンテレフタレート（PET）、塩化ビニール（塩ビ、PVC）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン三元共重合体（ABS）などの各樹脂があります。

エンプラには、ポリアミド（ナイロン、PA）、ポリアセタール（POM）、ポリカーボネート（PC）が、そしてスーパーエンプラには、ポリフェニレンサルファイド（PPS）、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）などの各樹脂があります。

 

加工方法

素材（成形材料）はペレット状や粉状があります。射出成形法は成形機のシリンダーで溶融した素材を、冷却した金型内へ射出・冷却固化して製品を取り出します。また汎用プラスチックを使った成形法には、押出し法（シート状、パイプ状、フィルム状、棒状）、カレンダー法（シート状、フィルム状）、インフレーション法、ブロー法など様々な成形法があります。

 

メリットと利用方法

最大のメリットは、その樹脂本来の物理的・化学的特性を備えつつ、自由で意匠性に富んださまざまな形状の商品が得られることです。汎用プラスチックは、TVやPCのケース、スーパーのレジ袋など日常生活で見る様々な商品に、エンジニアリングプラスチックは、自動車部品、電子機器部品・電装品、航空機部品、医療器具に利用されています。

更に、再度加熱しても溶融する性質を利用して、リサイクルが可能です。