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Thermoplastic resin Thermosetting resin熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とは?

プラスチックは大きく分けると下記の熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の 2 種類の異なる性質を持ったものに分類されます。

熱可塑性樹脂

熱可塑性樹脂は加熱により化学反応を起こさず液化し、冷却することで固化し一次元構造鎖状高分子になります。
つまり熱可塑性樹脂はガラス転移点または融点になると液化し、 それ以下になると再び固化し液体と固体を行き来することが可能です。
そこで良く例えられるのがお菓子のクッキーチョコレートで、 熱硬化性樹脂はクッキーで一度焼いてしまうと再びオーブンで焼いても、加熱温度により燃えることはありますが液化はしません。 一方で熱可塑性樹脂=チョコレートはある一定の温度で加熱すると溶けて形状が変化します。

再加熱すると液化し冷却すると再び固まる

熱可塑性樹脂は加熱により化学反応を起こさず液化し冷却すると固化する様子を例えた図

この性質はリサイクルという点で非常に優れており、熱可塑性樹脂の最大のメリットと言えます。

このため熱可塑性樹脂は日常生活で使用する、ペットボトル・ビニール袋・包装材・アクリル板・手袋・計量カップ・ トレー・食器・ラップフィルム・マヨネーズのボトル・シャンプー&リンスのボトル・バケツ・消しゴム・コンタクトレンズなど 身近な物に多く利用されております。

主な熱可塑性樹脂

・ ABS 樹脂
・ アクリル樹脂
・ ポリエチレン
・ ポリカーボネート
・ ポリスチレン
・ ポリプロピレン
・ ポリ塩化ビニル
・ ナイロン(ポリアミド)

しかしデメリットも当然ながらあり、耐候性・耐熱性・耐薬品性・機械的強度が弱いため、熱可塑性樹脂を使用する際には、 その材料の性質を理解しなくてはいけません。

熱硬化性樹脂

熱硬化性樹脂は熱可塑性樹脂と異なり、一度加熱すると分子間に架橋反応が起こり、 三次元網状構造の高分子に変化するため再加熱しても液化しません。

つまり熱硬化性樹脂は熱可塑性樹脂と違い一方通行で、一度加熱し成形してしまうと再加熱しても液化しないので元には戻りません。

一度固まると再加熱しても液化しない(※液化による形状変化がない)

熱硬化性樹脂は加熱により化学反応を起こすため冷却などで固化しても元に戻らない様子を例えた図

元に戻らないと言う事は、一度成形してしまうとリサイクルや再利用するのが難しいため廃棄するのが一般的です。

廃棄する場合は、産業廃棄物として処理費用を支払って処分しなくてはならず、熱硬化性樹脂の最大のデメリットと言えます。

しかし熱硬化性樹脂は、耐熱性・耐薬品性・耐候性・接着性・耐摩耗性・硬度が優れているだけでなく、
樹脂相互の相容性・混和性がよく、相互に反応し合うので家電用部品・工業用部品・機械部品・食器・コンセントなど、
主に工業製品に幅広く利用されております。

主な熱硬化性樹脂

・ フェノール樹脂
・ ユリア樹脂 尿素樹脂
・ メラミン樹脂
・ エポキシ樹脂
・ 不飽和ポリエステル樹脂
・ ポリウレタン樹脂
・ ジアリルフタレート樹脂
・ シリコン樹脂
・ アルキド樹脂
・ ケイ素樹脂
・ ガラスファイバー強化樹脂
・ カーボンファイバー強化樹脂

リサイクルや再利用が難しい熱硬化性樹脂ですが、 株式会社ユー・エス・テクノロジー,ファーイースト(以下、U.S.T.F.E.と称する)では上記の ユリア樹脂・メラミン樹脂・不飽和ポリエステル樹脂の
3つの樹脂をそれぞれリサイクルを行っております。
該当する樹脂製品を製造する成形工場より、柄不良・傷不良・不良品・インジェクション成形時に発生してしまうランナーなどを 供給頂き、従来であれば廃棄していた物が航空機の塗装剥離・電子部品のバリ取り・金型洗浄や加飾など様々な用途で 使用される「樹脂製研磨材」として生まれ変わらせることで幅広い分野で使用されております。

U.S.T.F.E.では限りある資源を有効活用し、地球環境の維持・改善に取り組んでいます。

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