なぜ樹脂選定はいつも議論になるのか

OEM 案件で「強度が出れば何でもいい」「耐熱 150℃ 以上で」と端的に言ってくるクライアントは、3 社に 1 社います。実際に見積もりを出す段階で、ABS と PC と PA66 のどれが妥当か―この選定を誤ると、量産後にリコール寸前まで行くケースを何度も見てきました。本稿では東莞工場で 5 年扱った 6 種類（ABS、PC、PA66、POM、PBT、PPS）に絞り、物性、コスト、成形性の三軸で整理します。

6 種樹脂の物性比較

下の表は各樹脂の汎用グレードをベースにした代表値で、ASTM や ISO の標準試験法に準拠した公開値を集計したものです。実グレードはガラス繊維（GF）強化や難燃（FR）添加で 1.5〜2 倍に振れます。

樹脂密度 g/cm³拉伸強度 MPa弯曲弾性率 GPaHDT (1.82 MPa) ℃吸水率 24h %成形収縮率 %比重あたり単価指数
ABS1.05452.3950.30.4–0.71.0
PC1.20652.41300.20.5–0.71.7
PA66 (未強化)1.14802.8901.31.0–2.01.6
POM (共重合)1.41652.81100.21.8–2.51.5
PBT (15% GF)1.451106.52000.10.3–0.81.8
PPS (40% GF)1.66140142600.050.2–0.54.5

HDT は ASTM D648 0.45 MPa / 1.82 MPa いずれでも、結晶性樹脂は GF 強化で 1.5–2 倍に跳ね上がります。成形収縮率はガラス繊維含有率で大きく変わるため、GF 強化品は別テーブルで管理するのが現場的です [1]。

樹脂ごとの用途と落とし穴

ABS（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）

  • 代表的牌号：東麗「Toyolac 700」、SABIC「CYCOLAC」
  • 用途：家电筐体（テレビ背面、エアコン部品）、事務機器
  • 落とし穴：屋外で半年放置すると衝撃強度が半減する [2]。UV 対策を怠ると筐体が割れるクレームになる。

PC（ポリカーボネート）

  • 代表的牌号：SABIC「LEXAN 1414T」、Covestro「Makrolon」
  • 用途：ヘルメット、CD 基板、自動車ヘッドランプカバー
  • 落とし穴：成形時の残留応力でソルベントクラック（ガソリンなど有機溶剤に接触してひび）。射出後は 120℃ 前後のアニール処理が安全。

PA66（ポリアミド 66、別名ナイロン 66）

  • 代表的牌号：東麗「Amilan CM3004-V0」、BASF「Ultramid A3EG3」、DuPont「Zytel 8018」
  • 用途：自動車アンダーフード、ギア、ヒンジ
  • 落とし穴：吸水して寸法が変わる。吸水率 1.3% は 23℃ 水中 24 時間なので、実使用で 50% RH なら 2.5% まで膨張する。成形前に 85℃ で 4 時間乾燥 [3]。

POM（ポリアセタール）

  • 代表的牌号：宝理「DURACON M90-44」、韓国工程「KEPITAL TX-31」
  • 用途：ファスナー、歯車、インクカートリッジ
  • 落とし穴：成形時にホルムアルデヒドが微量発生。ホットランナを使う場合はベント設計と局所排気を必ず入れる。残留応力があると塩素系雰囲気でクレージング。

PBT（ポリブチレンテレフタレート）

  • 代表的牌号：宝理「DURANEX 3216」（15% GF）
  • 用途：コネクタ、リレー、ボビン
  • 落とし穴：吸水は少ないが、成形温度 250℃ 以上で分解しやすい。GF 強化品はアニスランド（異方性）が出やすく、肉厚均一設計が必須。

PPS（ポリフェニレンサルファイド）

  • 代表的牌号：宝理「DURAFIDE 1140A64」（40% GF）、Celanese「Fortron 1140T4」
  • 用途：アンダーフード高温部品、燃料系コネクタ
  • 落とし穴：240℃ でも連続使用可だが、射出温度 320℃ まで上げる金型温度 150℃ が標準。金型コストと成形機スペックを要確認。

樹脂標記の国際標準

クライアントが「PA66 GF30 と書いて」と言ってきたとき、社内で混乱が起きるのはこの表記が国・地域で違うからです。

規格名称例注記
ISO 1043-1Plastics — Symbols and abbreviated termsPA66-GF30国際共通、欧州が基準 [4]
JIS K 6899プラスチック用語PA 66-GF30日本、ISO に整合 [5]
GB/T 1844.1塑料 符号和缩略语PA66-GF30中国、ISO 1043 同一 [6]
ASTM D1600Plastics — AbbreviationsPA66-GF30米国
ISO 11469Generic identification of polymers>PA66-GF30<成形品リサイクルの刻印用

「PA66」「GF30」「FR(16)」の意味は：

  • PA66 = ポリアミド 66
  • GF30 = ガラス繊維 30 wt%
  • FR(16) = UL94 V-0 適合の難燃グレード（数字はメーカ依存）

つまり樹脂指定書には、**ベース樹脂＋添加剤＋色番号＋認証（UL94, FDA, RoHS など）**を併記するのが OEM 現場の鉄則です。

用途から逆引きする選定フロー

クライアントの要求を 5 分で樹脂に落とすためのフローを、東莞工場の営業向けに作ったものを共有します。

  1. 使用温度を確認：連続 100℃ 未満 → ABS / PC / POM / 100–150℃ → PA66 / PBT / 200℃ 以上 → PPS / PEI
  2. 屋外暴露の有無：あり → ASA / PA66 + UV 安定剤 / なし → 上記そのまま
  3. 摺動部品か：はい → POM / PA66（強化グレード） + オイル充填 / いいえ → 構造材として ABS / PC / PBT
  4. 難燃要求：UL94 V-0 必要 → FR-ABS / FR-PC / FR-PA66（GF 強化が前提）/ 不要 → 汎用グレード
  5. コスト制約：単価指数 1.0 が基準 → ABS / 1.5–2.0 まで許容 → PC, PA66, POM, PBT / 3.0 以上可 → PPS

この 5 ステップで 8 割は決まります。残り 2 割は試作評価で決めますが、その段階で ASTM D638（引張）、D790（曲げ）、D648（HDT）、D955（成形収縮率）の 4 試験は必須です [7]。

まとめ

  • 樹脂選定は「物性 × コスト × 成形性」の三軸で考える
  • 標記は ISO 1043 を基準に、社内で JIS / GB の差分を 1 枚の対照表にしておく
  • 試作段階で ASTM D638 / D790 / D648 / D955 を必ず実施する
  • 難燃・屋外・摺動のいずれかが要件なら、対応樹脂は一気に狭まる

OEM 案件の 8 割は標準樹脂でカバーできます。残り 2 割の高機能案件は PPS や PEI などのエンプラになりがちですが、その場合でも ISO/ASTM/JIS/GB の 4 体系を 1 枚で対照する表があれば、見積もりから量産までの往復が半減します。

参考文献

  1. ISO 1043-1:2011, Plastics — Symbols and abbreviated terms — Part 1: Basic polymers and their special characteristics, International Organization for Standardization, https://www.iso.org/standard/54062.html
  2. プラスチックス工業連盟, プラスチック材料の特性と選定指針, 2024 年改訂版
  3. ASTM D3641-15, Standard Practice for Injection Molding Test Specimens of Thermoplastic Molding and Extrusion Materials, ASTM International
  4. ISO 1043-1:2011, 前掲
  5. JIS K 6899-1:2015, プラスチック用語—第 1 部：ポリマー及びその特殊特性, 日本工業標準調査会
  6. GB/T 1844.1-2008, 塑料 符号和缩略语 第 1 部分：基础聚合物及其特征特性, 国家标准化管理委員会
  7. ASTM D638 / D790 / D648 / D955, ASTM International, 2014–2022 改訂
  8. JIS K 7100:1999, プラスチック—状態調節及び試験用標準ふん囲気, 日本工業標準調査会
  9. 日本プラスチック工業連盟, 射出成形用樹脂の成型加工性データ集, 2023
  10. SABIC LEXAN 1414T 製品データシート, SABIC, 2024
  11. Polyplastics DURACON M90-44 技術資料, 宝理技術, 2023
  12. 中国プラスチック加工工業協会, 工程塑料应用手册, 2023 年改訂