射出成形で最も使用される材料の種類は？

射出成形金型成形は、プラスチック部品の製造に使用されるプロセスです。これを行うには、溶融して金型に射出できる材料を使用する必要があります。

射出成形サービスで使用できる材料には多くの種類がありますが、一部は他よりも人気があります。この記事では、プラスチック材料をさまざまな視点から分類・説明し、プラスチック材料について包括的な理解が得られるようにします。

射出成形によく使われるプラスチック

射出成形製造に一般的に使用されるプラスチック材料：ABS、PP、PET、PMMA、PE、PVC、PC、PSなど。各プラスチック材料の特性は異なり、射出成形プロセスも異なります。

私たちは、製品の特性、環境の用途、その他の要求事項に応じて、さまざまなプラスチック材料を選択する必要があります。

これらは、業界全体で使用されている上位6つの素材である：ポリプロピレン(PP) アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS) ポリアミド(ナイロン) 高密度ポリエチレン(HDPE) ポリカーボネート(PC) ABS + PC ブレンド(主に電子機器の筐体に使用)。

分類 樹脂の物理的・化学的性質

プラスチックの最も基本的な物理化学的特性は、樹脂の性質によって決まる。樹脂は天然樹脂と人工樹脂に分類され、合成樹脂とも呼ばれる。

樹脂はすべてポリマーであり、これらのポリマーは固有の内部分子構造と外部分子構造を持っている。

ポリマーの内部構造は、ポリマーの最も基本的な物理化学的特性を決定する。そしてポリマーの外部構造は、加工特性やポリマーの物理的・機械的特性を決定する。

樹脂構造形態の分類

ポリマーは、固化後の鎖間の構造形態によって非晶質（アモルファス）、半結晶質、結晶質に分類される。そのため、プラスチックにも非晶性と結晶性がある。

結晶性プラスチックは、固化の過程で核生成から結晶粒生成の過程を経て、ある種のボディ状態を形成する。例えば、PE、PP、PE、POMなどはすべて結晶性である。

アモルファスプラスチックは、固化する際に核が存在せず、粒成長プロセスはPS、PVC、PMMA、PCなどの自由高分子鎖の「凍結」だけである。

樹脂の熱に対する反射率の分類

熱にそのプラスチックの反射によると、熱可塑性プラスチックと熱硬化性プラスチックの2つのカテゴリに分けることができます：熱可塑性プラスチックは、加熱によって特徴付けられる柔らかくすることができ、固体に戻って冷却する。

この可逆的なプロセスは何度も繰り返すことができる。例えば、PS、PVC、PE、PP、POMなどである。一方、熱硬化性プラスチックは、一定の温度でプラスチック溶融体に変化する能力が特徴である。

しかし、あなたが温度を上げ続ける場合は、加熱時間を延長ポリマー内部は架橋と固化を生成します。もはや元の状態に柔らかくする加熱方法を使用することはできません、繰り返し処理することはできません。このようなエポキシ、フラン、アミノ、フェノールなどのように。

各種プラスチックの使用特性の分類

プラスチックは通常、汎用プラスチック、エンジニアリング・プラスチック、特殊プラスチックの3種類に分類される。

(1) 汎用プラスチック
一般に、生産量が多く、用途が広く、成形性に優れ、安価なプラスチックを指す。汎用プラスチックは、熱可塑性プラスチックであるポリエチレン（PE）、ポリプロピレン（PP）、ポリ塩化ビニル（PTFE）、ポリスチレン（PS）、ABSの5種類に大別される。

(2) エンジニアリングプラスチック
一般に、ポリアミド、ポリスルホンなどのプラスチックのエンジニアリング構造として使用することができ、良好な機械的特性と高温および低温耐性、良好な寸法安定性で、特定の外力に耐える能力を指します。

エンジニアリング・プラスチックは2つのカテゴリーに分けられる：

A: 一般エンジニアリングプラスチック
一般的なエンジニアリング・プラスチックには、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、熱可塑性ポリエステル、超高分子量ポリエチレン、メチルペンテンポリマー、ビニルアルコール共重合体などがある。

B: 特殊エンジニアリングプラスチック
特殊エンプラには架橋型と非架橋型がある。架橋型は、ポリアミンビスマレイミド、ポリトリアジン、架橋ポリイミド、耐熱エポキシツリーフィンガーなど。非架橋型：ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）など。

(3) 特殊プラスチック
一般的に特殊な機能を指し、航空、航空宇宙、およびプラスチックの他の特殊なアプリケーションで使用することができます。フッ素樹脂やシリコーン樹脂は、耐高温性、自己潤滑性、その他の特殊機能に優れ、高強度、高緩衝性、その他の特殊特性を有する強化プラスチックや発泡体など、これらのプラスチックは特殊プラスチックの範疇に属する。

A. 強靭なプラスチック:
強化プラスチック原料の形状は、粒状（カルシウムプラスチック強化プラスチックなど）、繊維状（ガラス繊維やガラスクロス強化プラスチックなど）、フレーク状（マイカ強化プラスチックなど）の3つに分けることができます。

素材によって、布系強化プラスチック（ボロ布強化プラスチックやアスベスト強化プラスチックなど）、無機鉱物充填プラスチック（石英充填プラスチックや雲母充填プラスチックなど）、繊維強化プラスチック（炭素繊維強化プラスチックなど）の3つに分けられる。

B. フォーム:
フォームは硬質、半硬質、軟質フォームに分けられる。

硬質発泡体は柔軟性がなく、圧縮硬度が非常に大きく、ある応力値に達するだけで変形が生じ、応力緩和によって元の状態に戻すことはできない。

柔らかい発泡体は柔軟で、圧縮硬度は非常に小さく、変形しやすく、応力緩和は元の状態に戻すことができ、残留変形は小さい。

半硬質フォームの柔軟性とその他の特性は、硬質フォームと軟質フォームの中間である。

一般的なプラスチックとは？

(1) ポリオレフィン
ポリオレフィンはオレフィン・ポリマーの総称で、一般にエチレン、プロピレン、ブチレンのホモポリマーおよびコポリマーを指す。

主な種類は、低密度ポリエチレン（LDPE）、直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）、中密度ポリエチレン（MDPE）、高密度ポリエチレン（HDPE）、超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）、塩素化ポリエチレン（CPE）である。

塩素化ポリエチレン（CPE）；エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体（EVA）；ポリプロピレン（PP）、塩素化ポリプロピレン（PPC）、強化ポリプロピレン（RPP）強化ポリプロピレン（RPP）ポリブチレン（PB）など。

ポリエチレンの主な用途は、ポリ袋、プラスチックフィルム、ボトルなどの容器、ジオメンブレンなどである。

(2) 塩化物（PVC）
射出成形用ポリ塩化ビニルは懸濁重合製品であり、その粒子形状によってコンパクトタイプとスパースタイプがある。

ポリ塩化ビニルの変性品種には、塩素化ポリ塩化ビニル（CPVC）、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル-塩化ビニル共重合体（PVDC）などがある。

塩化ビニル - エチレンプロピレンゴムグラフト共重合体、塩化ビニルと無水マレイン酸の共重合体である耐寒性PVC。

射出成形製造用のPVCには2種類あります：一つは湿式ブレンド造粒で、さまざまな添加剤、安定剤、加工助剤、潤滑剤、衝撃改質剤、複合安定剤などを混合してペレットに押し出します。もう一つは、非ペレット化粉末PVCの乾式ブレンドです。

(3) スチレン系樹脂
スチレン系樹脂とは、スチレンのホモポリマーおよびコポリマー樹脂の総称である。近年、その脆さや耐熱温度の低さなどの欠点を改善するために、スチレン系樹脂が開発されている。

ゴムやその他の混合物やグラフト法を使用して、一連の改良品種を開発する。例えば、アクリロニトリル、ブタジエン、a-メチルスチレン、メタクリレートなどである。

無水マレイン酸と他の二元共重合体は、耐薬品性と脆性を向上させることができる。アクリロニトリルブタジエンABSとの共重合体は、エンジニアリング・プラスチックの非常に優れた衝撃靭性と加工特性である。

ただし、ABSは耐薬品性に劣るため、電気絶縁性や耐紫外線性が必要な用途には使用しないこと。

現在、スチレン系樹脂には、汎用グレード、発泡グレード、衝撃グレード、AS、ABSなどがある。ASには汎用グレードのAS（I）と耐熱グレードのAS（II）がある。

(4) アクリル
アクリル系プラスチックには、一般にプレキシガラスとして知られるポリメチルメタクリレート（PMMA）や、繊維ポリマーであるアクリロニトリルなどがある。これらはアクリル酸から誘導されるポリマーである。

懸濁重合で作られる射出成形用PMMAグレードには、汎用グレード、耐熱グレード、高流動グレードがあります。

(5) アミド樹脂ポリ
ナイロン（PA）としても知られているアミド樹脂ポリは、スパンデックスと呼ばれる繊維として使用される場合、エンジニアリングプラスチックの初期の品種の一つです。PA6、PA610、PA612、PA66、PA1010、ハイカーボンナイロンなどがあります。

PA66と弾性グラフトをブレンドした超靭性PAと芳香族ポリアミド。

(6) 線状ポリエステル
脂質鎖またはエーテル鎖を含むポリマーリンクでは、分岐鎖がなく、架橋構造を持つ樹脂を総称して線状ポリエステルまたは線状ポリエーテルと呼ぶ。

国内生産は、ポリカーボネートビスフェノールA型（PC）、変性ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ポリエステル、PET）ポリブチレンテレフタレート（PBT）ポリプロピレン（ビスフェノールA型）、ポリホルムアルデヒド（POM）など。

PCは非晶性の熱可塑性ポリマーであり、純粋なPCは全体的な性能は良いが、応力割れ、耐摩耗性、流動性に乏しく、PE、ABS、PS、PMMA、および上記の欠点を克服するためにそのブレンドの現在の使用は容易である。

PETは主に繊維として使用され、フィルムとしてはあまり使用されないが、ガラス繊維強化（FRPET）は主に射出成形に使用される。

ポリアリーレン（ビスフェノールA）、PCアモルファスエンジニアリングプラスチックに似ている。

ポリホルムアルデヒド（POM）には、ホモポリマーとコポリマーの2種類があり、どちらも結晶性ポリマーである。共重合体POM熱安定性よりもホモポリマーは悪い処理温度範囲は狭いです。

さらに、POMと液体潤滑剤およびステアリン酸系界面活性剤との共重合体である含油POMもある。含油POMは摩擦係数が小さい。

右の材料は輸送が容易ではないので、一般的に生産のためのスロットバレル射出成形機を使用しています。

(7) フッ素樹脂
フッ素樹脂には、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、ポリテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロアクリル酸共重合体（FEP）、テトラフルオロエチレン（PCTFE）、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）、ポリフッ化ビニル（PVF）などがある。

分子構造から見たPCTFEとPTFEの主な違いは、塩素原子の存在で、この塩素原子がPTFEの対称性を崩し、高分子鎖の積み重ねを減らして柔軟性を高めている。

PCTFEは熱に弱く、高温で容易に分解する。ポリフッ化ビニリデン（PVDF）は、白色の粉末状の結晶性熱可塑性樹脂です。

(8) セルロース系プラスチック
セルロース系プラスチックは、天然セルロースと無機酸または有機酸と可塑剤の作用によって生成されるセルロース樹脂から作られる。セルロースは最も古い半合成熱可塑性プラスチックである。

よく使われるのは硝酸セルロース、酢酸セルロース、酪酸セルロースで、射出成形材料としては酢酸セルロースが主流です。

(9) 高温耐性樹脂
ポリスルホン、ポリアリールスルホン、ポリフェニレンエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテル、ポリイミドなどである。これらのポリマーは、分子の主鎖にアリーレン基や複素環構造を含むため、耐高温性、耐放射線性、その両方を備えている。

放射線に強く、衝撃強度と寸法安定性が高い。

ポリスルホン（PSF）、ビスフェノールAポリスルホンは、直鎖状の熱可塑性ポリマーで、正式な構造を持つが、非晶質の構造形態のままである。ポリスルホンは粘度が高く、せん断速度よりも温度への依存性が高い。

これは、ポリカーボネートに似ているポリエチレンとは対照的です。プラスチック射出成形サービスにおいて、せん断速度が低い場合、温度が膨張効果に与える影響は重要ではありません。

分子構造中に脂肪族基を含まないポリフェニレンエーテルスルホン（PES）は、耐熱性、耐酸素性に優れている。180～200度の範囲で長時間使用でき、溶融温度は50～350度である。

ポリフェニレンエーテル（PPO）、PPO、その他多くの熱可塑性プラスチックは異なる。溶融物のレオロジー特性はニュートン流体のそれに近く、粘度はせん断速度に大きく依存しない。射出成形には、変性ポリフェニレンエーテルや塩素化ポリエーテルも使用される。

ポリフェニレンサルファイド（PPS、レッテン）は、総合的な性能に優れた新しいタイプのエンジニアリングプラスチックで、現在、ジャーナルやベアリングに最適な村の材料である。

そのため、直接加工は困難であり、流動性を向上させるために架橋前処理を行う必要がある。PSSの射出成形材料はHDPEと非常によく似ているが、PSSはより高い成形を必要とするという違いがある。この温度は343度で、流動性はHDPEと同等である。

熱可塑性ゴム（TPR）、言い換えればエラストマーも射出成形材料のひとつだ。プラスチック部品とゴムの混合物である。電線やケーブルの絶縁体などの自動車部品や、家電製品などの用途に使用される。

熱可塑性ポリウレタン（TPU） TPUには、弾性、透明性、抵抗力など、さまざまな特性があります。その特徴は、ソフトな部分とハードな部分があることです。このタイプのプラスチックの主な用途は、携帯電話のケース、キーボードプロテクター、履物などです。

一般的なフィラーとは？

プラスチックは純粋な樹脂、または様々な添加剤との混合物であり、樹脂はバインダーとして機能する。混合物に添加剤を加える目的は、純粋な樹脂の物理的・機械的特性の向上、加工性能の向上、耐熱性の向上、あるいは低コストでの樹脂の節約である。

一般的に使用されるフィラー 射出成形 材料には、一般フィラー、金属フィラー、有機フィラー、短繊維フィラー、長繊維フィラーがある。

これらのフィルターを追加することで、コストを削減することができる。 カスタム射出成形 製品は、経済効率を向上させる物理的および機械的特性、化学的特性、光電特性を向上させることができ、処理性能、レオロジー特性を向上させることができ、粘度を低減し、分散の役割を向上させる。

一般的な充填剤は、石灰石、炭酸カルシウム、タルク、ケイ酸カルシウム、マイカ、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、農業副産物などである。

有機フィラーはプラスチック製品の主なフィラーで、天然素材と合成素材があり、天然素材には木材、木粉、ひげ殻、綿花セルロースなどがあり、合成素材には再生セルロースがあり、人工繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維などがある。

プラスチック射出成形材料に添加されるフィラーの一部は表面改質剤で処理される必要があり、処理プロセスは界面化学の理論、酸塩基相互作用理論のフィラーとポリマー表面の濡れ理論、および材料にいくつかの優れた特性を与えるために混合理論に従ってください。

現在一般的に使用されている表面改質剤は、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、シリコーン処理剤などである。これらの表面改質剤に加えて、フィラーの効果をさらに向上させることができる。