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耐衝撃性を改良した素材「ABS樹脂」素材のワンポイント講座


【ABSとは?】

ABS樹脂は1960年ごろ使用され始めたと言われており、アメリカの企業U.S.Rubber社が1954年に製品化しました。
ポリスチレンというプラスチック材料にアクリロニトリル、ブタジエンという物質を化学的に結合することで、耐衝撃性を改良した素材です。
そのため、アクリロニトリル(A)、ブタジエン(B)、ポリスチレン(S)から1文字ずつとって、ABS樹脂と命名されました。

アクリロニトリル、ブタジエン、ポリスチレンにはそれぞれ以下のような特性があります。
Aアクリロニトリル…耐熱性、機械的強度、耐油性
Bブタジエン…ゴムの特性、耐衝撃性
Sポリスチレン…光沢性、加工性、安定性

ABS樹脂はこれらの3つの成分の長所を合わせ持ち、さらに見た目には光沢があり美しい外観を持っています。
現代の工業製品にはデザイン性が重要視されるものも多いため、外観が重要な部分ではABS樹脂がよく使用されています。また塗装や印刷、表面加工などの後処理にも適しており、その柔軟性から幅広い分野でものづくりに重宝されています。
耐薬品性(酸、アルカリ)もある程度はありますが、樹脂の中では他にもABS以上の特性を持つものはあります。
アルコールに長時間漬けると膨潤します。強酸、強アルカリ、鉱物油等でも劣化、侵食されます。
外観は美しく光沢にも優れており、印刷特性もよい材料です。外観は完全にクリアな透明ではなく、薄く黄色(肌色、アイボリー)がかっています。
機械的性質のバランスも良く、加工性や硬度、耐衝撃性にも優れます。難燃化や繊維強化もでき、着色も可能な樹脂です。
短所としては直射日光への耐性が低く、長時間晒すと劣化していきます。

【その他のABSの種類】

・α-メチルスチレン系ABS樹脂:スチレン→α-メチルスチレン…耐熱性向上
・ASA樹脂:ブタジエン→アクリルゴム…耐衝撃性を維持しつつ耐候性向上
・ACS樹脂:ブタジエン→塩素化ポリエチレン:難燃性と耐候性向上
・AES樹脂:ブタジエン→EPDM…ABS樹脂と同等の機械的物性と耐候性向上

【施工可能な表面加工】

・接着
・印刷
・塗装
・メッキ
・切削
・溶接

【用途】

加工方法として様々な方法を選ぶことが出来るため、幅広い用途や箇所でしようされています(日用品、自動車部品、電化製品、工業部品など)。雑貨やその部品、プラモデル、電化製品の外殻として、試作品・モデル製作時の素材、自動車のメッキ部分、リコーダー、透明部分を除いたありとあらゆる樹脂パーツへ使用が可能です。
スーツケースやキャリーケースの中にも、軽量化のためにABS樹脂が使われているものが販売されています。この用途では他にポリカーボネート製のものがあります。
ポリカーボネートとABS樹脂の用途が被るのは、キャリーケースやスーツケース、アタッシュケースなどといったプラスチック製のカバン類が多く、これ以外の用途においては比較や競合の対象とはなり難い組み合わせではあります。
この2つには同じプラスチック素材として、以下のような点で違いがあります。

【ポリカーボネートとABS樹脂の比較】

常用温度、耐熱性、耐熱温度
ABS樹脂:70~100℃
ポリカーボネート:120℃~130℃
ガラス転移温度がより高いため、ポリカーボネートのほうが僅かではありますが耐熱性には優れているといえます。

耐衝撃性
ポリカーボネートの最大の強みは衝撃に対する強さであり、ABSも耐衝撃性にはある程度優れているのですが、この点ではポリカーボネートのほうが勝っているといえます。

耐薬品性
ABS樹脂はケトンやエステルなどの有機溶剤に弱く、溶解したりひび割れたりします。また、強酸にも弱い性質があります。ポリカーボネートはアルカリ性の溶剤や薬剤に弱くなっています。

耐候性
プラスチックは耐候性が低いものが多く、紫外線などがあたる環境や日光にさらされるような場所で使用すると黄変劣化などを起こし、ボロボロになってしまいがちです。
ABS樹脂やポリカーボネートも例外ではなく、長時間の曝露では劣化を免れることができません。

透明性
ABS樹脂の透明は完全なクリアではなく、若干色味がついて見える程度です。
それに対してポリカーボネートは光学部品にも使われるほど透明度が高く非常にクリアに見えます。
キャリーケースやスーツケースの素材として比較する場合には、透明性は問われませんので、代わりにプリント性のよさや色彩と言ったデザイン面が重要となります。

可燃性
ABS樹脂は燃焼しますが、ポリカーボネートは不燃性の良いプラスチックです。フィラーを充填することよって性能をある程度変化させることや、機能を付加することもできますが、ベースの材料の性質を根本的に変えてしまうことはできません。*フィラー:下塗りに使われる充填剤

【ABSの在庫】

弊社では切削加工品短納期対応をする為、常時在庫として所有しています。
丸棒は2~φ200、板材は1~100mmの取扱がございます。もちろん、その他の材料についても即日入荷が可能です。なお通常在庫が無いサイズもございますので、都度御相談ください。ABSの切削加工はもちろん、材料のみの販売も御受け致します。

ABS加工、樹脂加工・プラスチック加工は湯本電機にお任せ下さい。
短納期で高品質の樹脂加工品を大阪・東京から全国へお届けします。

ABSの特徴・用途などの素材ページはこちら。

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