ABS樹脂とPOM、これらの素材を聞いたことがありますか？どちらもプラスチック素材でありながら、それぞれ異なる特性と用途を持っています。本記事では、ABS樹脂とPOMの素材比較に焦点を当て、その違いを丁寧に解説します。ABS樹脂とPOM、どちらがどのような場面で活躍するのか、その疑問にお答えします。素材選びの際に役立つ情報が満載ですので、ぜひご一読ください。
ABS樹脂とPOMの基本
ABS樹脂とは何か？
ABS樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）は、アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンの3種類のモノマーから成る合成樹脂です。ABSは、強度と耐衝撃性に優れ、加工が容易なため、多くの産業で利用されています。主に自動車部品、家電製品、コンシューマエレクトロニクスの外装部品に使用されることが多いです。ABSの特長は次の通りです：
- 高い衝撃強度: ブタジエンの添加により、衝撃や圧力に強く、割れにくい。
- 良好な加工性: 射出成形などの加工がしやすく、複雑な形状にも対応可能。
- 優れた電気絶縁性: 電気的に絶縁性が高く、電子機器に適している。
- 優れた塗装性: 表面の塗装や加工が容易で、外観を重視する製品に適しています。
POM（ポリオキシメチレン）とは何か？
POM（ポリオキシメチレン）は、エチレンオキシドやホルムアルデヒドから合成される高分子化合物で、別名「デルリン」とも呼ばれるエンジニアリングプラスチックです。POMは、耐摩耗性や耐薬品性に優れ、高精度な部品製造に広く使われています。主に精密機器や自動車部品、精密ギア、ベアリングなどに使用されます。POMの特長は次の通りです：
- 高い機械的強度: POMは高い引張強度と硬度を持ち、金属の代替として使用されることがあります。
- 優れた耐摩耗性: 摩擦係数が低く、長期間の使用に耐える性能があります。
- 優れた化学的安定性: 様々な化学薬品に耐性があり、腐食に強い。
- 低い膨張係数: 温度変化による寸法変化が少なく、精密な部品に適しています。
これらの特徴により、ABS樹脂とPOMは異なる分野で重要な役割を果たしています。ABSは衝撃強度が求められる用途に、POMは耐摩耗性や高精度が求められる用途に適しています。
ABS樹脂とPOMの物性値の比較
ABS樹脂の物性値
ABS樹脂は、優れた衝撃強度と加工性を持つことから、様々な用途で使用されます。以下に、ABS樹脂の代表的な物性値を示します：
- 密度: 約1.04 g/cm³
- 引張強度: 約40–50 MPa
- 弾性率: 約2,000–2,500 MPa
- 伸び（破断）: 約10–50%
- シャルピー衝撃値: 約60–80 kJ/m²（厚さ3mmの試験片）
- 熱変形温度: 約90–100°C
- 熱伝導率: 約0.2 W/m·K
- 摩擦係数: 約0.3（乾燥条件）
POMの物性値
POM（ポリオキシメチレン）は、耐摩耗性や化学的安定性に優れ、特に機械的特性が高いエンジニアリングプラスチックです。以下に、POMの代表的な物性値を示します：
- 密度: 約1.41–1.43 g/cm³
- 引張強度: 約60–70 MPa
- 弾性率: 約2,000–3,000 MPa
- 伸び（破断）: 約25–50%
- シャルピー衝撃値: 約5–10 kJ/m²（厚さ3mmの試験片）
- 熱変形温度: 約150–180°C
- 熱伝導率: 約0.25 W/m·K
- 摩擦係数: 約0.2（乾燥条件）
比較
| 性質 |
ABS樹脂 |
POM |
| 密度 |
1.04 g/cm³ |
1.41–1.43 g/cm³ |
| 引張強度 |
40–50 MPa |
60–70 MPa |
| 弾性率 |
2,000–2,500 MPa |
2,000–3,000 MPa |
| 伸び（破断） |
10–50% |
25–50% |
| シャルピー衝撃値 |
60–80 kJ/m² |
5–10 kJ/m² |
| 熱変形温度 |
90–100°C |
150–180°C |
| 熱伝導率 |
0.2 W/m·K |
0.25 W/m·K |
| 摩擦係数 |
0.3 |
0.2 |
まとめ
- ABS樹脂は、比較的低い密度と良好な衝撃強度を有しており、主に軽量で衝撃に強い部品に使用されます。熱変形温度が低く、耐熱性はPOMよりも劣りますが、加工性に優れています。
- POMは、密度が高く、機械的強度や耐摩耗性に優れ、熱変形温度も高いことから、精密部品や高強度が求められる部品に適しています。摩擦係数が低く、耐摩耗性が重要な用途に適しています。
それぞれの物性値により、使用される分野が異なり、用途に応じて選択することが重要です。
ABS樹脂とPOMの特性の違い
機械的特性の比較
ABS樹脂とPOMはどちらもエンジニアリングプラスチックですが、機械的特性には明確な違いがあります。
- 引張強度:
- ABS樹脂: 約40–50 MPa
- POM: 約60–70 MPa
- 比較: POMの方が高い引張強度を持ち、強度が要求される用途に適しています。
- 弾性率:
- ABS樹脂: 約2,000–2,500 MPa
- POM: 約2,000–3,000 MPa
- 比較: POMの方が高弾性率を示し、硬度が高いため、より剛性が必要な部品に向いています。
- 伸び（破断）:
- ABS樹脂: 約10–50%
- POM: 約25–50%
- 比較: ABSはPOMに比べてより伸びやすく、衝撃吸収性が高いことから、衝撃に強い製品に使われます。
- 衝撃強度:
- ABS樹脂: 60–80 kJ/m²（シャルピー試験）
- POM: 5–10 kJ/m²（シャルピー試験）
- 比較: ABSは衝撃に強く、特に低温下での衝撃に優れています。POMは衝撃強度が低く、強度重視の環境には不向きです。
熱的特性の比較
- 熱変形温度:
- ABS樹脂: 約90–100°C
- POM: 約150–180°C
- 比較: POMは高い熱変形温度を持ち、高温環境での使用に適しています。ABSは比較的低温で使用される部品に適しています。
- 熱伝導率:
- ABS樹脂: 約0.2 W/m·K
- POM: 約0.25 W/m·K
- 比較: POMはわずかに熱伝導性が高く、熱的な負荷がかかる場面での使用に向いています。
化学的耐性の比較
- 耐薬品性:
- ABS樹脂: 有機溶剤や酸に弱く、化学的に強い薬品に対する耐性は低い
- POM: 酸、アルカリ、油に強く、化学薬品に対する耐性が高い
- 比較: POMはABSよりも優れた化学的耐性を持っており、化学薬品が関与する環境での使用に適しています。
- 耐候性:
- ABS樹脂: UV光や酸素による劣化を受けやすい
- POM: 耐候性はABSよりやや優れていますが、長期間の紫外線曝露には不向き
- 比較: どちらも耐候性には限界があり、屋外用途には追加の対策が必要です。
加工性に関する違い
- 加工性:
- ABS樹脂: 加工が容易で、射出成形や押出成形、ブロー成形などで広く利用されています。低温で成形ができるため、生産性が高いです。
- POM: 加工が難しく、特に高精度の部品を製造する際に難易度が高いことがあります。機械加工には高い技術が必要となる場合があります。
- 摩擦と摩耗:
- ABS樹脂: 摩擦係数が比較的高いため、摩耗が早い傾向があります。摩耗による劣化が気になる場合があります。
- POM: 摩擦係数が低く、耐摩耗性に優れており、長期間の使用でも劣化が少ないため、精密機械部品や歯車に適しています。
ABS樹脂とPOMの用途
ABS樹脂の用途
ABS樹脂はその優れた機械的特性や成形性、耐衝撃性を活かし、幅広い分野で利用されています。例えば、家電製品の外装部品に多く使用されており、テレビ、冷蔵庫、エアコンなどが代表的な事例です。また、自動車部品にも多く使用されており、ダッシュボードや内装部品、ドアパネル、グリルなどが挙げられます。さらに、ABS樹脂はおもちゃやロボット部品にも使われており、レゴなどがその例です。電気・電子機器の分野では、電源ボックスやコンピュータ部品などのケースとしても活躍しています。加えて、医療機器においても一部の医療用具や装置の部品として利用されることがあります。
POMの用途
POM（ポリオキシメチレン）は、その優れた耐摩耗性、耐薬品性、機械的強度を活かし、精密機器や高負荷の部品が求められる分野で使用されています。代表的な用途としては、精密機械部品が挙げられます。特に歯車やベアリング、シャフト、プーリーなど、摩耗が多く高精度が求められる部品に広く使われています。自動車業界でも利用されており、燃料ポンプやエンジン部品、内装部品に見られます。電気・電子機器の分野では、コネクターやスイッチ、センサーの部品としての使用が一般的です。医療機器にも多く使われており、医療用ポンプや注射器、チューブ接続部品など、耐薬品性と機械的強度が求められる部品に利用されます。さらに、産業機器やロボット部品、コンベア部品などでも、精度と耐久性が重要な要素となるため、POMが適しています。
ABS樹脂とPOMの環境への影響
環境安全性
ABS樹脂は比較的環境に優しい素材であるとされますが、製造過程で使用される化学物質に注意が必要です。特に、有害なフタル酸エステルなどが含まれる場合があるため、製品の環境への影響を最小限に抑えるために適切な処理が求められます。POM（ポリオキシメチレン）は、製造時に有害物質を発生させることは少なく、比較的安全な素材とされていますが、加工や廃棄時には十分な注意が必要です。どちらの素材も、使用する際には環境に配慮した製品を選ぶことが望まれます。
リサイクル可能性
ABS樹脂はリサイクルが可能ですが、他のプラスチック材料と混合されることが多いため、リサイクルが難しくなることがあります。それでも、適切に処理されればリサイクルの可能性は高いです。POMは化学的に安定した樹脂であり、リサイクル性は比較的高いものの、再利用されることは少ないです。特に、POMが複数の樹脂や材料と混合されると、リサイクルの効率が落ちるため、分別収集と適切な処理が重要となります。
生分解性
ABS樹脂は基本的に生分解性を持たず、廃棄後の環境への影響が長期間にわたる可能性があります。したがって、適切な処理方法とリサイクルの促進が必要です。一方、POMも生分解性を持たないため、廃棄後には自然界で分解されにくいという問題があります。POMの廃棄時には焼却などが行われることが多く、その際に発生するガスや煙に対しても適切な対策が求められます。
どちらの材料も、リサイクルと適切な廃棄方法が重要となり、環境への負荷を減らすためには、再利用可能な素材としての使用が望まれます。
プラスチック材質比較早見表
ABS樹脂とPOMの早見表の作成
ABS樹脂とPOMは、多くの産業で使用されるエンジニアリングプラスチックですが、用途と特性において重要な違いがあります。ABS樹脂は衝撃に強く、耐熱性にも優れており、自動車のバンパーや家電製品の筐体などによく使われています。これに対してPOMは、摩擦や摩耗に強い性質を持ち、精密な歯車や自動車の燃料系統部品など、機械的耐久性が求められる場所に適しています。たとえば、ABS樹脂で作られた製品は、その衝撃吸収性から子供のおもちゃに利用されることもあります。一方で、POMの耐摩耗性と低摩擦は、ジッパーのような日常品から高性能な工業部品まで幅広い応用が可能です。このように、ABS樹脂とPOMはそれぞれ異なる特性を活かし、適した用途に使用されるべき素材なのです。
早見表の読み方と活用方法
ABS樹脂とPOMは、それぞれ独自の特性と用途を持ったプラスチック素材です。ABSは耐衝撃性に優れ、家電製品やおもちゃなどの日常品から、自動車の内装部品にも利用されます。一方、POMは摩耗・疲労強度が高く、精密機械の歯車や自動車の燃料システム部品など、より専門的な分野での用途が見られます。たとえば、ABSはレゴブロックの素材として知られており、その丈夫さから子供たちの遊びに耐えうる質感を提供します。POMはその耐久性から、車の内部メカニズムや電子機器の小さな部品に使用されることが多いです。このように、ABS樹脂とPOMは使用される状況に応じて選ばれるべき素材であり、それぞれが特定の需要を満たすための特性を備えています。適材適所の原則を理解することで、これらの素材はそれぞれの最適な用途で活躍し続けるでしょう。
ABS樹脂とPOMの選択肢
どちらの素材を選ぶべきか？
ABS樹脂とPOMは、工業製品や日用品に広く利用されるプラスチック素材ですが、それぞれに独自の特性があり、使用目的に応じて適した素材選びが重要です。ABS樹脂は衝撃に強く、耐熱性に優れ、電気製品の筐体やレゴブロックなどに使われています。一方、POMは摩擦や摩耗に強く、精度の高い歯車や自動車の燃料システム部品などに採用されています。
例えば、耐衝撃性が要求されるスポーツ用品や安全ヘルメットにはABS樹脂が用いられ、その一方で、POMは高い耐久性と寸法安定性が求められる機械部品にしばしば選ばれます。利用シーンごとにこれらの素材の特性を考慮することで、その適正な用途が見極められ、製品の性能と寿命を最大化することができます。
以上の点を踏まえると、特定の用途に最適な素材選びは、製品の品質と顧客満足度を左右する決定的な要素であると言えます。ABS樹脂とPOM、それぞれの特性を理解し適材適所に配することが、求められる性能を引き出し、長期にわたって使用するための鍵となります。
製品設計での材料選定のポイント
製品設計において、適切な材料の選定は重要です。今回は、ABS樹脂とPOM（ポリオキシメチレン）の特性と用途の違いを見ていきましょう。ABS樹脂は衝撃に強く、成形性が良いため電化製品のカバーや玩具、オートバイのヘルメットなどに広く使用されています。一方、POMは耐摩耗性や耐薬品性に優れ、精密なギヤや自動車の燃料系統パーツ、スポーツ用品に多く用いられています。例えば、スキーやスノーボードのビンディング部分にPOMが使われることで、低温時でもその性能を維持することができます。ABS樹脂は熱に弱い点が欠点である一方で、POMは熱にも強いため、用途に応じて選ばれる材料が異なります。最終製品の要求性能を満たすために、これらの素材の特性を理解し、適切に選定することが肝要です。
コストパフォーマンスの比較
ABS樹脂とPOM（ポリオキシメチレン）は、プラスチック素材として広く利用されていますが、用途と特性には大きな違いがあります。ABS樹脂は衝撃に強く、家電製品やおもちゃなどの日常品によく使われる一方で、POMはその機械的特性と耐摩耗性に優れており、精密機械のギアや自動車部品などに適しています。例えば、ABS樹脂はレゴブロックに使用されており、その耐久性と加工のしやすさから子どもたちに安全で長持ちするおもちゃを提供しています。また、POMは自動車の燃料ポンプなど、長期間の使用に耐える強度が求められる部品に利用されています。結局のところ、ABS樹脂は一般消費財に、POMはより専門的な応用が要求される製品に適しており、選択はその用途に応じて最適な素材を選ぶべきであるという結論に至ります。
まとめと応用
ABS樹脂とPOMの違いのまとめ
ABS樹脂とPOMは、それぞれ異なる特性を持つプラスチック素材であり、用途に応じて選ばれるべきです。ABS樹脂は衝撃に強く、耐熱性に優れているため、おもちゃや家電製品の外装などに広く利用されています。一方、POMは摩擦抵抗が低く、耐薬品性に優れていることから、精密機械のギアや自動車の燃料系統の部品など、より専門的な分野で使用されています。例えば、ABS樹脂はレゴブロックの素材としても知られており、その耐久性が子供たちの過酷な遊びに耐えうることから選ばれています。POMの場合、自動車の燃料ポンプに使用されることが多く、燃料による腐食を受けにくい特性が求められます。結論として、ABS樹脂は一般消費者向けの製品に、POMは工業的な用途に適していると言えます。それぞれの素材の特性を理解し、適切な選択をすることが重要です。
実際の製品例と選択理由
ABS樹脂とPOMは、ともに工業分野で広く利用されるプラスチック素材ですが、その特性と用途には大きな差があります。ABS樹脂は耐衝撃性に優れ、電化製品の筐体やレゴブロックなどに使用されています。一方、POMは機械的強度が高く、耐摩耗性や自己潤滑性があり、精密ギアや自動車の燃料系統部品に適しています。それぞれの素材は、これらの特性を活かして選ばれており、適切な製品への適用が求められます。例えば、耐久性が求められるスポーツ用品にはABS樹脂が採用されることが多く、一方で摩擦に強い部品にはPOMが選ばれます。最終的には、製品の使用環境や要求される性能に応じて、最も適した素材が選択されるべきです。ABS樹脂とPOMはそれぞれ異なる特性を持つため、的確な比較を行うことで、製品開発や材料選定において最適な選択が可能となります。
将来の材料開発動向と予測
ABS樹脂とPOMはどちらも工業用プラスチックとして広く使用されていますが、その特性と用途には大きな違いがあります。ABS樹脂はアクリロニトリル、ブタジエン、スチレンの三種類のモノマーを組み合わせて作られるため、優れた衝撃耐性と加工性を持っており、自動車のバンパーなど衝撃を受けやすい部品や、おもちゃ、家電製品の筐体など幅広い分野で活用されています。
一方、POMはポリオキシメチレンの略で、耐摩耗性や寸法安定性が非常に高く、精密機械のギアやベアリング、自動車の燃料系統部品など、精度が求められる領域で重宝されています。また、POMは水に強く、食器洗い機対応のキッチン用品などにも利用されています。
これらの素材は機能が高く、特定の用途に特化しているため、選択する際には目的に合わせた特性を考慮することが重要です。将来の材料開発動向としては、更なる機能性の向上や環境負荷の低減が求められ、どちらの素材も進化し続けることが予測されます。ABS樹脂とPOM、それぞれの特性を活かし分野を選んで使用することで、製品の性能を最大限に引き出すことができるでしょう。
まとめ
ABS樹脂とPOMはともに工業製品に使用されるプラスチック素材です。ABS樹脂は強度が高く、衝撃にも強い素材であり、カラフルな外観の成型が可能です。一方、POMは耐摩耗性や耐熱性に優れ、潤滑性も高いため、歯車やベアリングなどの精密部品に適しています。それぞれの素材は異なる特性を持ち、用途によって適した素材が異なります。 ABS樹脂は家電製品や玩具などの外装部品に開いており、一方POMは自動車部品や産業機械などの耐久性を求められる部品に利用されています。
