ABS樹脂とはなに?ABS樹脂の特徴を紹介!

ABS樹脂とはなに?ABS樹脂の特徴を紹介!

ABS樹脂は、3種類の成分の良い特徴を組み合わせたプラスチック。樹脂の中でも多いさまざまな耐性を持っているため、汎用性も高いです。今回、ABSの特徴や利点を活かした用途。また、他の素材と比較したときについて、紹介します。詳しくABS樹脂の知識を深めたい方は参考にしてみてください。

目次
  1. ABS樹脂とは3種類の樹脂の特徴を持ったプラスチック
  2. ABS樹脂の中でも高い性能を誇る特徴
  3. ABS樹脂の成分を変化させて強化した性能の種類
  4. ABS樹脂の性能を利用した製品
  5. ABS樹脂とポリカーボネートとの性能の違い
  6. ABS樹脂の性質から分かる性能
  7. まとめ

これだけは知っておくべきABS樹脂のポイント

  • ABS樹脂は、3種類の成分の特徴を組み合わせた、性能が高いプラスチック
  • ABS樹脂は、着色を行うことができて、光沢もあるので、デザイン性を求める製品に対応することができる
  • ABS樹脂の一部成分を変えることにより、特性を強化したり、短所を補うことが可能な種類がある

ABS樹脂とは3種類の樹脂の特徴を持ったプラスチック

A (アクリロニトリル)・B (ブタジエン)・S (スチレン) の3種類の成分を組み合わせた樹脂を、ABS樹脂といいます。各化合物の機械的性質である耐性などを得ているため、製品として取り扱いやすく、強度のバランスに優れています。光沢があるため、外観を重視されるものにも使用されているプラスチックです。また、着色をすることができるので、見た目にこだわった物を生産したい場合に利用されます。

3種類の特性について表にした物を紹介します。

種類 特性
アクリロニトリル 耐熱性、機械的強度、耐油性
ブタジエン 耐衝撃性
スチレン 光沢性、加工性

ABS樹脂中でも高い性能を誇る特徴

ABS樹脂の特徴がありますが、その中でも高い性能について紹介します。

耐衝撃性に優れている

ABS樹脂は、機械的性質のバランスが整っていて、外部からの力に対する抵抗力である耐衝撃性が高く、硬度もあるので、電気使う製品や自動車のパーツなどさまざまなところで使われています。

加工性が良い

ABS樹脂は、溶接、切削、塗装メッキをはじめ用途に合わせて、数多くの加工方法を施すことができます。

ABS樹脂の成分を変化させて強化した性能の種類

ABS樹脂成分の一部を変えて、機能を特化させた種類を表にして紹介します。

種類 変えた成分 長所 短所 特徴の詳細
ASA樹脂 ブタジエンからアクリルゴム ・耐光性 ・耐薬品性 ブタジエンを変えたことにより、耐光性が向上しておりますが、ABS樹脂と同様、薬品に対する抵抗力が低いです。
ACS樹脂 ブタジエンから塩素化ポリエチレン ・高い耐光性 ・耐熱性 ・耐衝撃性 ・外観 ・印刷性 ・難燃性 ・引っ張りの強さが低い ・耐薬品性 塩素の量が増えたことで、物質が柔らかくなります。 耐熱性と耐衝撃性が向上する長所がありますが、引っ張りの強さが低下してしまい、強度がABS樹脂より、落ちてしまうプラスチックです。
AES樹脂 ブタジエンからEPDM(エチレンプロピレンジエンゴム) ・耐光性 ・機械的特性 ・耐熱性、耐寒性 ・電気的性質 ・表面光沢 ・着色しやすい ・成形時に手間がかかる ・有機溶剤に侵食される ・引火すると匂いを発する ABS樹脂の特性と同様の耐性を持ちながら、耐寒性などの長所もあります。 成形を行う前に乾燥を行う必要があるプラスチックです。

ABS樹脂の性能を利用した製品

塗装

ABS樹脂による塗装は、プラモデルや自動車のパーツなど幅広い製品に施すことができます。乾燥の温度が高い塗料を使うことができないデメリットがありますが、コストを抑えられる安さが魅力の一つです。そのため、大量生産されているものから、大きな部品まで対応することができます。ABS樹脂は、光沢の出が良いので、デザイン性を求めることが可能です。他にも、「手吹塗装」や「スピンドル塗装」といった塗装の方法があり、製品を生産させる仕方に適した対応を行うことが可能です。

3Dプリンター

3DCGや3DCADによって、理想とする形をデザインをしたデータを立体に印刷させることができます。印刷を行うときの材料に利用されるのがABS樹脂で、機材を使って製品を再現することができるため、施設など製作をする形の事前確認を行うことに利用することが可能です。
3Dプリンターを利用している会社も増えてきており、製品を製作するのに大いに役に立ちます。

ABS樹脂とポリカーボネートとの性能の違い

ポリカーボネートは、ABS樹脂と同じ熱可塑性プラスチックです。この2種類のプラスチックの特性を比較してどのような違いがあるのかを紹介します。

耐熱性

ABS樹脂が約70度から100度に対して、ポリカーボネートは約120度から130度まで耐えることができます。そのためABS樹脂よりも耐熱性が高いです。

耐衝撃性

ABS樹脂の耐衝撃性は、他の樹脂と比較しても優れている部類に入ります。しかし、ポリカーボネートの場合、ABS樹脂の約5倍の耐衝撃性を持っていて、拳銃の弾を防ぐ防弾に使われている程の高い性能です。

耐薬品性

ABS樹脂とポリカーボネートは、同様耐薬品性が低いです。強い酸が含まれている化学物や、有機溶剤によって、劣化が起こったり、破損する恐れがあるので、使用するとき注意が必要になります。

耐候性

基本プラスチックは、耐候性が低いというデメリットがあり、ABS樹脂とポリカーボネートも含まれます。ですが、ACS樹脂など耐候性を強化したものがあるので、屋外で使うことも可能です。

透明性

ABS樹脂の透明度は、少量色が付着しているように見えますが、透明に近い綺麗さがあります。ABS樹脂以上にクリアな透明度があるのがポリカーボネートです。

可燃性

ABS樹脂は、可燃性が高いため、燃焼を起こす恐れがあるので、周りに影響を与えないように気を付ける必要がありますが、ポリカーボネートの場合、炎などの熱に晒されたときに、対して抵抗力を持つ不燃性が良い特徴を持っています。

ABS樹脂の性質から分かる性能

ABS樹脂の性質について、表にまとめたものを紹介します。

機械的性質

ABS樹脂は引張強さと曲げたときの耐久力を表す剛性があります。曲げ弾性も持ち合わせているため、衝撃に耐える耐衝撃性が高いです。

フィラー(充填材)、タイプ 耐高衝撃性 耐燃性 グラスファイバー(GF)充填
械的性質 引張強さ(kgf・mm^-2) 3.0〜5.27 3.5〜5.0 5.9〜13.4
最大伸び率(%) 5.0〜70.0 5.0〜25.0 2.5〜3.0
圧縮強さ(破壊、降伏)(kgf・mm^-2) 3.16〜5.62 4.5〜5.2 8.4〜15.5
曲げ強さ(破壊、降伏)(kgf・mm^-2) 4.2〜7.7 5.6〜9.8 11.2〜19.0
引張弾性率(kgf・mm^-2) 154〜232 225〜281 415〜724
圧縮弾性率(kgf・mm^-2) 98〜211 91〜218 -
曲げ弾性率(kgf・mm^-2) 141〜274 176〜281 635〜914
アイゾット衝撃値(kgf・cm・cm^-1) 27〜65 8.7〜65 5.4〜13.1
硬度(硬さ) ロックウェル R85〜105 R90〜120 M65〜100
ショア - - -

物理的性質

ABS樹脂は、非結晶性の素材で、耐衝撃性を持っています。また透明度があることで、製品の細部が鮮明に見えて、美しさを引き出すことができます。

フィラー(充填材)、タイプ 耐高衝撃性 耐燃性 グラスファイバー(GF)充填
物理的性質 密度(g・cm^-3) 1.01〜1.04 1.16〜1.21 1.23〜1.36
融点(℃) 結晶性 - - -
非晶性 100〜110 100〜125 110〜125
透明度 半透明~不透明
吸水率(%)3mm、24h 0.2〜0.45 0.2〜0.6 0.18〜0.4

化学的性質

化学性質の表から、可燃焼が高い数値を出しているため、製品の近くで火を取り扱う場合注意が必要です。また、強い酸性には侵されてしまいますが、アルカリ性の薬品に対して耐薬品性を持っています。

フィラー(充填材)、タイプ 耐高衝撃性 耐燃性 グラスファイバー(GF)充填
化学的性質・耐薬品性 燃焼性、速度(mm・min-1) 15.2〜25.4 - -
日光の影響 無からわずかに黄色化、脆化
弱酸の影響
強酸の影響 濃酸化性酸に侵される
弱アルカリの影響
強アルカリの影響
有機溶剤の影響 ケトン、エステル、炭化水素に溶解

まとめ

今回、ABS樹脂を詳しく知りたい方に、特徴と用途について紹介しました。成分を入れ変えて、機能を向上させた種類や、同じ分類のプラスチックを比較してどのような違いがあるのか知識を深めることで、製品を生産するときに役に立つでしょう。

キャディ株式会社は、樹脂を利用した製品を対応しており、3種類の成分を活かした用途などについて以下のページに製作事例を掲載しています。また、ABS樹脂について詳細、お見積もりについてお聞きしたいことがございましたら、お問い合わせください。

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