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技術情報・基礎知識

樹脂材料POM成形・アクリル(PMMA)成形とは|特性・成形条件・用途を解説!

射出成形でよく使われる素材のうち、エンプラの代表「POM(ポリアセタール)」と、汎用透明樹脂の代表「PMMA(アクリル)」は、それぞれ全く異なる特性と用途を持つ重要な樹脂です。

この記事では、創業60年・POMとアクリル加工実績多数の株式会社ヤマデンが、POMとPMMAの基本特性・成形条件・現場で直面する課題・代表的な用途を、現場目線で徹底解説します。

1. POM(ポリアセタール)成形とは

1-1. POMの基本特性

POM(Polyacetal、ポリアセタール)は、高い結晶性と優れた機械的特性を持つエンプラの代表格です。「ジュラコン」「デルリン」などの商品名で知られています。

特性数値・特徴
連続使用温度約90〜100℃
引張強度60〜70MPa
耐摩耗性非常に高い(自己潤滑性あり)
摺動性低摩擦係数、滑り性に優れる
寸法安定性高い(吸水率0.2%以下)
耐薬品性有機溶剤・燃料に強い、強酸・強アルカリには弱い
電気特性良好な絶縁性

1-2. コポリマーとホモポリマーの違い

POMには2種類の重合タイプがあり、用途に応じて選定します。

項目ホモポリマーコポリマー
代表商品デルリン(デュポン)ジュラコン(ポリプラスチックス)
機械強度やや高い標準的
耐熱性やや高い標準的
耐薬品性強アルカリに弱い強アルカリにやや強い
熱分解温度低い(取扱注意)高い
主な用途高強度・高精度部品汎用機械部品・摺動部品

1-3. POM成形の標準条件

パラメータ設定値
シリンダー温度190〜220℃(後部180℃→前部220℃)
金型温度80〜100℃
射出圧力60〜120MPa
射出速度中速
乾燥条件80℃×2〜3時間
成形収縮率1.8〜2.5%

1-4. POM成形でよく起きる課題と対策

POMは扱いやすい樹脂ですが、いくつか特有の注意点があります。

熱分解とホルムアルデヒドガス ホモポリマーPOMは200℃を超えると分解しやすく、刺激性のホルムアルデヒドガスを発生します。連続成形時は換気設備(局所排気)が必須です。
  • 対策:シリンダー温度を必要最小限に抑える
  • 対策:滞留時間を10分以内に管理
  • 対策:成形機停止時は別の樹脂でパージ

また、POMは結晶化収縮が大きいため、肉厚部のヒケ・そりが発生しやすい点に注意が必要です。保圧・冷却バランスの調整で対応します。

1-5. POMの主な用途

  • 歯車・カム・軸受け(自己潤滑性)
  • 食品機械の搬送部品
  • 自動車の内装部品(クリップ、ファスナー)
  • 家電の機構部品
  • 半導体製造装置の樹脂部品

2. アクリル(PMMA)成形とは

2-1. PMMAの基本特性

PMMA(Polymethyl methacrylate、メタクリル樹脂)は「アクリル樹脂」「メタクリル」とも呼ばれる代表的な透明樹脂です。

特性数値・特徴
光透過率92%以上(ガラスより高い)
連続使用温度約70〜90℃
耐候性屋外でも10年以上の寿命
表面硬度樹脂の中で最高クラス
耐衝撃性低い(割れやすい)
接着性重合接着で完全一体化が可能
着色性透明・半透明・着色すべて対応

2-2. PMMA成形の標準条件

パラメータ設定値
シリンダー温度220〜260℃
金型温度60〜90℃
射出圧力80〜150MPa
射出速度遅め〜中速(フローマーク防止)
乾燥条件80℃×3〜4時間(必須)
成形収縮率0.4〜0.7%(低収縮)

2-3. 透明性を保つための成形ノウハウ

アクリルの最大の価値は透明性です。透明性を確保するためのポイントを解説します。

  • 乾燥の徹底:水分があると気泡・シルバーストリークが発生
  • ゆっくり射出:高速射出はフローマーク・白化の原因
  • 金型温度を高めに:60〜90℃で表面光沢を確保
  • 金型表面の磨き:金型表面の傷がそのまま成形品に転写される
  • ガス抜き構造:充填末端のヤケを防ぐ

2-4. アクリル成形での代表的な不良

  • シルバーストリーク(銀条):乾燥不足が主因
  • フローマーク:射出速度が速すぎる
  • 白化:金型温度が低い、または射出速度が極端
  • 気泡:乾燥不足・成形温度のばらつき

2-5. アクリルの後工程の特徴

アクリル成形品は他樹脂にない後工程対応が可能です。

  • バフ仕上げ:研磨で表面の傷を取り除き透明度を回復
  • 重合接着:成形品同士を完全一体化(光学的に継ぎ目が見えない)
  • 曲げ加工:加熱して曲げ成形可能(光学部品で多用)
  • レーザー印刷:細かい印字も可能

2-6. PMMAの主な用途

  • 光学レンズ・LEDカバー・導光板
  • ディスプレイの保護パネル
  • 医療機器の透明部品(試験管、ピペット等)
  • 航空機・自動車の窓・透明部品
  • 看板・建築用の透明パネル
  • 水槽・展示ケース

3. POMとPMMAの比較表

POMとPMMAは特性が全く異なる樹脂で、用途も明確に分かれます。

比較項目POMPMMA
分類エンプラ(結晶性)汎用プラスチック(非結晶性)
透明性不透明(白・黒・着色)透明(光透過率92%)
連続使用温度90〜100℃70〜90℃
機械強度高い中程度
耐衝撃性良好脆い(割れやすい)
耐摩耗性非常に高い低い
寸法安定性非常に高い良好
コスト(kg単価)
加工難易度中(熱分解注意)中〜やや高(透明性確保)
主用途機械部品・摺動部品光学・意匠部品

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