プラスチックは、主に熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂に分類されます。共に成形材料の段階では液状ですが、成形後に高温になった時の反応に大きな違いがあります。

熱可塑性樹脂の性質

可塑性とは、固体に力を加えて変形させたとき、その力を除いても元に戻らない性質です。加熱により可塑性が出ることを熱可塑性といいます。

熱可塑性樹脂はガラス転移点、または融点まで加熱すると柔らかくなる樹脂です。再び冷やすことで固くなります。成形時も冷却することにより固体化させます。

熱可塑性樹脂は温度によって液状と固体の状態の間で状態を変化させることができます。この性質を生かして樹脂素材をリサイクルすることができます。

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大別されます。ポリエチレン・ポリプロピレン・ポリアミド・ABSなどが熱可塑性樹脂です。上記の特徴を持つため、連続使用温度が低い材質が多いです。

熱硬化性樹脂の性質

熱硬化性樹脂は一度生成された後に、再び熱しても液状になることはありません。その理由は成形過程にあり、熱硬化性樹脂は成形される際、加熱によって硬化するためです。

また、熱硬化性樹脂の分子構造は架橋結合というものです。架橋結合はとても強固な結合のため、分子の熱運動が制限されます。そのため、温度変化による影響を受けにくい特徴があります。

この分子構造により、熱硬化性樹脂は機械的強度と耐熱性に優れています。ただし、加熱により全く影響を受けないというわけではありません。熱硬化性樹脂の中にも、加熱することにより若干可塑性が出るものもあります。

主な熱硬化性樹脂はベークライトなどのフェノール系樹脂やエポキシガラスなどのエポキシ系樹脂です。

熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の違い

熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の違いは、身近なものでイメージすると分かりやすいです。ここではチョコレートとホットケーキを例に2つの違いを説明します。熱可塑性樹脂がチョコレート、熱硬化性樹脂がホットケーキとします。

チョコレートは常温で固体ですが、加熱すると液体化します。しかし、その液体化したチョコレートを冷やしていくと再び固体化します。温度変化によって液体化したり、固体化したりする。これが熱可塑性樹脂の特徴です。

対して、ホットケーキは焼く前は液状ですが、フライパンで加熱すると固体化します。そして、その後加熱しようが冷却しようが元の液状へと戻ることはありません。加熱により固体化し、その後の温度変化による形状変化をしにくい。これが熱硬化性樹脂の特徴です。

汎用プラスチックとエンジニアリングプラスチック

汎用プラスチックは熱可塑性樹脂の中でも比較的安価で切削加工もしやすいので、工業用部品や日用品等でよく目にするプラスチックです。日常で目にするプラスチックの大半が汎用プラスチックです。

汎用プラスチックにはPE（ポリエチレン）・PVC（ポリ塩化ビニル）・PP（ポリプロピレン）・PS（ポリスチレン）・ABS（アクリロ二トリル・ブタジエン・スチレン）・AS（アクリロニトリル・スチレン）・PMMA（アクリル）・PBT（ポリブチレンテレフタレート）・PET（ポリエチレンテレフタラート）などがあります。

この中でもPE・PP・PVC・PSは特に生産量が多い四大汎用樹脂です。

エンジニアリングプラスチックはプラスチックの中でも耐熱性などの、特定の機能を強化しているプラスチックです。工業用途に多く使用されています。

エンジニアリングプラスチックよりもさらに性能の優れたプラスチックはスーパーエンジニアリングプラスチックと呼ばれます。スーパーエンジニアリングプラスチックはエンジニアリングプラスチックよりも特に耐熱性と機械的強度に優れています。

汎用プラスチック、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はそれぞれ結晶化度によって結晶性プラスチックと非結晶性プラスチックに分類されます。

結晶性プラスチックと非結晶性プラスチック

熱可塑性樹脂合成樹脂はその分子構造に結晶構造があるかどうかでその特徴が異なります。

結晶構造があるものを結晶性プラスチック、そうでないものを非結晶性プラスチックと呼びます。結晶性プラスチックは分子が規則正しい結晶構造で硬化するプラスチックです。結晶性プラスチックの一般的な特徴は耐薬品性が良く、硬くて丈夫で、比較的耐熱性が高いところです。

POM（ポリアセタール）やPE（ポリエチレン）、PEEK（ポリエーテルエーテルケトン）、テフロンなどが当てはまります。なお結晶性プラスチックであってもすべての分子構造が結晶化しているわけではないので、結晶化度は同じ結晶性プラスチックでも少し差があります。結晶化度が高いほど結晶性プラスチックの特徴がより顕著になります。

非結晶性プラスチックは結晶化状態になりにくい、あるいはならない高分子物です。特徴としては、透明性があり、耐衝撃性に優れます。PVC（塩化ビニル）やPMMA（アクリル）、ABS、PC（ポリカーボネート）などがこの非結晶性プラスチックに当てはまります。

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