ABS とポリプロピレン (PP) の違いは何ですか?

エンジニアや製品設計者であれば、試作や生産部品に使用できる商用グレードの熱可塑性プラスチックが数百種類あることは既にご存知でしょう。しかし、多種多様なプラスチックの中でも、より人気があり、広く使用されている2つの材料があります。それは、ABSとポリプロピレンです。

ABSとポリプロピレンは工業グレードの3Dプリント（付加製造）に使用されます。 CNC加工、射出成形以下では、これら2つの主要材料の利点と用途について見ていきます。次に、表を使用して、機械加工、射出成形、3Dプリントにおけるこれら2つのプラスチックの一般的な材料特性を比較します。

ABS とは何ですか?

ABS （アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン）は、多くの異なる分子の混合物です。ABSは最もコスト効率の高い熱可塑性プラスチックの一つです。優れた機械的特性に加え、耐久性や剛性といった優れた熱変形能力を備えています。さらに、ABSは加工・製造が容易で、優れた「作業性」も備えています。

利点と あABSの用途

実際、ABSは汎用性の高い選択肢であることが証明されています。加工が迅速かつ容易なだけでなく、幅広い温度範囲で優れた耐衝撃性、強度、剛性を備えています。ABSは耐熱性、耐クリープ性、低滲み出し性、低糸引き性といった優れた特性から、3Dプリント用材料として人気が高まっています。また、低コストで強度と剛性に優れたプラスチックが求められる射出成形にも広く用いられています。

ABSの利点

• 安価ABSは射出成形に適した比較的安価な材料です。そのため、成形メーカーに非常に人気があります。さらに、幅広い成形技術と、現在使用されているほぼすべての成形装置と互換性があります。
• ゆっくりとした劣化ABSは非常に強力なポリマーです。その特性を失うことなく、過酷な条件にも耐えることができます。加熱することで液体になり、その後固体に戻ることも可能ですが、その有益な特性はほとんど失われません。そのため、ABS製の製品は、使い続けても清潔でエレガントな外観を保ちます。
• 溶解度ABSはアセトンなどの他の液体にも溶けるため、ABS製品への変更が容易です。例えば、彫刻の追加や、異常箇所の平滑化などです。この柔軟性は、製造業者にとって大きなメリットとなります。
• 機械部品との相性が良いABSは機械部品や可動部品との適合性に優れています。そのため、自動車の試作や航空宇宙産業で広く使用されています。ABSは優れた延性と伸長性を備えており、破損することなくあらゆる形状に成形できます。

ABSの欠点

• 不快な臭いABSは、特に加熱すると非常に不快な臭いを発し、取り扱いが難しい素材の一つです。そのため、これらの素材を製造するメーカーは、作業員が呼吸器疾患を発症しないよう、十分な換気を心がけています。
• 熱収縮ABSは、魅力的な原材料となる重要な特性を維持しています。しかし、熱にさらされると収縮します。熱にさらされる時間が長くなるほど、収縮率は大きくなります。最終的には、加工できる材料が不足することになります。
• 大量の熱が必要ABSは融点が非常に低いため、溶融は容易です。しかし、その状態を維持するのは困難です。例えば、ABSを射出成形機に供給するには、高い熱レベルを維持する必要があります。そうしないと、材料が急速に冷却され、最終製品に構造欠陥が生じる可能性があります。

ABSの用途

ABSは幅広い用途、アプリケーション、製品に適しています。例えば：

• 航空宇宙用途
• 家電製品
• 自動車用途
• 建設および産業用途
• 電子機器（民生用および商業用）
• 家庭用品
• ハウジング
• 芝生と庭の機器
• レンズ
• 点灯
• 医療/ヘルスケア（外科器具、IVシステム部品、医療機器、検査キットなど）
• おもちゃ

ポリプロピレンとは何ですか?

ポリプロピレンもコスト効率の高い熱可塑性プラスチックで、多くの場合ABSよりも安価です。多くの場合ABSよりも安価で、他のプラスチックよりも強度、柔軟性、軽量性に優れ、吸湿性も低いのが特徴です。

ポリプロピレンの密度は1ミリリットルあたり1グラム未満であるため、水に浮きます。ポリプロピレンはポリエチレンと似た性質を持ちますが、わずかに強度が高く、耐熱性に優れています。実際、この点ではABS樹脂よりも優れています。

ポリプロピレン（PP）の利点と用途

ポリプロピレンは抽出が容易なため、最も一般的に使用されているプラスチック素材です。また、耐薬品性も非常に高く、腐食性の高い物質の保管に最適です。

ポリプロピレン（PP）の利点

• 適応性ポリプロピレンは非常に便利で、いつでも交換可能です。この柔軟性により、生産プロセスを中断することなく、エラーを修正できます。そのため、ポリプロピレンの使用は廃棄物の発生を抑えるのに役立ちます。
• 強くて耐久性があるポリプロピレン製の素材は非常に強度が高く、耐久性に優れています。そのため、ポリプロピレンは食品容器、電気絶縁材、自動車部品など、様々な家庭用品に使用されています。
• 耐薬品性ポリプロピレンは耐薬品性に優れており、工業団地や病院で使用される腐食性化合物の保管容器に最適な素材です。さらに、ホウ酸、塩素、塩酸など、様々な薬品に対して耐性があります。
• 低密度ポリプロピレンは密度が低いにもかかわらず、非常に強固な質感をしています。そのため、軽量製品の製造に最適な原料です。これらの軽量製品は、釘のように硬く、長年の課題であった高品質素材を大量に生産するという課題を解決します。密度が低いため、ポリプロピレン製品は非常に軽量で、輸送が容易です。

ポリプロピレン（PP）の欠点

• 急速な収縮PPはABSと同様に、熱から取り出すと急速に収縮し、結晶化を起こします。これは金型製作者にとって悪夢です。結晶化は深刻な構造的完全性の問題を引き起こし、最終製品を役に立たないものにしてしまう可能性があります。
• 接着不良ポリプロピレンは接着剤との接着性が低いため、製造コストが増加します。そのため、より高価な接着剤を選択する必要があります。他の素材用に設計された標準的な接着剤を使用すると、PP製品の強度が弱まるだけです。
• 低融点ポリプロピレンはわずかな熱でも溶けてしまうため、多くの人が心配するかもしれません。融点が低いため、PP製品は一般的な家庭用オーブンでは使用しないでください。

ポリプロピレン（PP）の用途

ポリプロピレンは、様々な用途、アプリケーション、製品に適しています。リストにはPPとABSが一部重複している箇所があります。以下に例を挙げます。

• 家電製品
• 自動車用途
• キャップとクロージャー
• 電子部品
• ファン
• 食品容器
• 食品トレイ
• 一体型ヒンジまたはリビングヒンジ
• 家庭用品
• 医療/ヘルスケアアプリケーション
• スナップオーバー式の蓋などのスナップフィット
• スポーツ用品
• 熱成形容器
• 持ち帰り容器
• おもちゃ

ABSとポリプロピレンの違い

ABSとポリプロピレンはどちらもプラスチック素材ですが、それぞれ異なる特性と利点があります。

• ABSは3つのモノマーからなる共重合体です。一方、ポリプロピレンは1つのモノマーのみからなるホモポリマーです。
• ABSは、PPよりも密度、融点、ガラス転移温度、引張強度、曲げ強度、衝撃強度、硬度が高くなっています。しかし、破断伸び、熱膨張係数、電気抵抗率はPPよりも低くなっています。
• ABSは、高い強度、剛性、耐熱性が求められる用途に適しています。一方、PPは、高い柔軟性、軽量性、電気絶縁性が求められる用途に適しています。
• ABSとPPにはそれぞれ長所と短所があります。低コスト、優れた耐薬品性、加工の容易さ、耐熱性の低さ、耐候性の悪さ、そして可燃性の高さなどが挙げられます。
• ABSとPPは、自動車、電子機器、医療、消費財、包装材、繊維、家具、家庭用品など、幅広い用途に使用されています。

ABSとPPの選択

だから何かを始める前に CNC加工射出成形や3Dプリントなどのプロジェクトでは、部品の設計に影響を与えるあらゆる基本要素を慎重に検討する必要があります。例えば、必要な強度、耐熱性、柔軟性などです。実際、材料の選択は、検討中の製造技術によって大きく左右されるでしょう。

両方のプラスチックの用途、使用法、開発プロジェクトのリストもご確認いただけます。ご自身の部品設計プロジェクトと比較してみてください。射出成形におけるABS樹脂とポリプロピレン樹脂のコンパウンドの品質比較は以下をご覧ください。 CNC加工、3Dプリント.

この表の属性は、実際の材料グレード、部品の厚さ、および形状によって決まります。これらは推定値であるため、各材料のデータ表を個別にご確認ください。

まとめ

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